構造用接着接合の基礎と耐久性評価―疲労・クリープおよび湿熱負荷による複合劣化 [単行本]

構造用接着接合の基礎と耐久性評価―疲労・クリープおよび湿熱負荷による複合劣化 の 商品概要

• 要旨（「BOOK」データベースより）

  本書は接着のなかでも、自動車の車体や航空機の胴体のような構造用の接着接合に焦点をあてた入門書である。接着のメカニズムや接着剤の種類といった基礎的な内容から、接着接合の耐久性をどのように評価するのかといった実務に直結するような内容まで取り扱っている。さらに、類書では取り扱われることの少なかった、疲労やクリープなどの力学的負荷、および、湿熱にもとづく環境的負荷とが組み合わされることで生じる複合的な劣化についても丁寧に解説している。これらの内容は、接着の研究に長年従事してきた著者による独自の実験データや観察結果を多数交えて紹介しているので、読者自身で実験を行う際の注意点や意識すべきポイントが具体的に理解できるようになっている。これから接着接合の研究を始める初学者はもちろん、経験豊富な読者でも新たな気づきや発見がある内容となっている。

• 目次

  第1編　接着工学の基礎
  第1章　なぜ接着なのか
  　1.1　軽量化の切り札（航空機，自動車の場合）
  　1.2　接着接合の長所と短所
  　　　1.2.1　接着接合の長所，接着でしか実現できないこと
  　　　1.2.2　接着接合の短所と課題
  　1.3　短所の克服事例（ウェルドボンド）
  
  第2章　接着剤の種類と特徴
  　2.1　構造用接着剤とは
  　2.2　構造用接着剤の種類
  　2.3　接着のメカニズムと被着体の表面処理
  　　　2.3.1　接着接合のメカニズム
  　　　2.3.2　表面処理の種類と働き
  　　　2.3.3　サンドブラスト処理
  　　　2.3.4　酸洗処理
  　　　2.3.5　レーザー処理
  　　　2.3.6　プラズマ処理
  
  第3章　接合強度試験片の種類と作製時，試験時の注意点
  　3.1　重ね合わせ継手(LJ)
  　　　3.1.1　LJ試験片作製時の注意点
  　　　3.1.2　LJせん断強度に影響を与える因子と破面
  　3.2　 ダブルカンチレバー(DCB)
  　　　3.2.1　DCB試験片作製時の注意点
  　　　3.2.2　モードI，モードII試験
  　　　3.2.3　エネルギー開放率G_ICの計算とプロセスゾーンの扱い
  　3.3　接着硬化物（バルク）
  　　　3.3.1　バルク試験の目的
  　　　3.3.2　バルク試験片作製時の注意点
  　　　3.3.2　バルクの降伏点の定義
  　3.4　T型はく離試験片（T-Peel）
  　3.5　くさび型衝撃試験片（IWP）での衝撃試験
  　3.6　強度評価試験に用いる試験片/試験機とその目的
  　3.7　強度データの統計的整理：ワイブル関数
  　　　3.7.1　最弱リンクモデルとワイブル分布関数
  　3.8　破面解析の重要性
  　　　3.8.1　凝集破壊
  　　　3.8.2　界面破壊
  　　　3.8.3　被着体破壊
  　　　3.8.4　凝集破壊の多様性と破面の見方
  
  第4章　分析の基礎：原理と目的
  　4.1　光学顕微鏡と偏光顕微鏡
  　4.2　電子顕微鏡(SEM)と元素分析(EDS)
  　　　4.2.1　SEM/EDSの原理
  　　　4.2.2　 SEM/EDSの観察例
  　4.3　接着剤の化学構造分析
  　　　4.3.1　 FT-IRの測定原理
  　　　4.3.2　劣化した高分子材料の測定例
  
  第2編　実際の耐久性強度評価（その1：疲労とクリープ）
  第5章　耐久性における強度
  　5.1　考慮すべき環境負荷および力学負荷
  　　　5.1.1　接着強度に及ぼす諸因子
  　　　5.1.2　構造物の接合部が受ける力学的影響因子
  　5.2　材料のふたつの強度
  
  第6章　疲労
  　6.1　試験方法と疲労線図の読み方
  　　　6.1.1　試験装置
  　　　6.1.2　試験条件の決定
  　　　6.1.3　試験結果の読み方
  　6.2　疲労破壊と寿命の関係
  
  第7章　バルク（接着硬化物）の疲労と微小き裂の扱い
  　7.1　表面に微小き裂を有するバルクの疲労試験
  　　　7.1.1　微小人工き裂の導入
  　　　7.1.2　疲労強度に影響を与えないき裂寸法
  　7.2　バルクの破壊力学的評価
  　　　7.2.1　応力拡大係数の物理的意義
  　　　7.2.2　微小き裂の破壊力学的評価方法
  　7.3　バルクの線形累積損傷則
  　　　7.3.1　マイナー(Miner)則
  　　　7.3.2　実際の変動応力によるマイナー則の限界
  
  第8章　LJの疲労強度に与える応力比の影響
  　8.1　応力比が疲労強度に与える影響
  　　　8.1.1　室温中の耐久限度曲線
  　　　8.1.2　高温中の耐久限度曲線
  　8.2　繰返しひずみを受けた接着継手の残存強度
  　　　8.2.1　疲労限度より大きな繰返し応力を受けた試験片の強度
  　　　8.2.2　疲労限度で生き残った試験片の強度
  
  第9章　き裂進展速度(da/dN)の測定とパリス則
  　9.1　き裂進展速度の測定方法
  　9.2　き裂進展速度測定時の注意点
  　　　9.2.1　変位一定と荷重一定制御試験
  　　　9.2.2　荷重漸減法試験
  　9.3　き裂進展速度の測定例
  　　　9.3.1　パリス則
  　　　9.3.2　変位制御による測定例
  　9.4　バルク（接着剤硬化物）の疲労のメカニズム
  
  第10章　クリープ破壊
  　10.1 クリープ曲線の読み方
  　10.2 エポキシバルクのクリープ試験結果
  　10.3 クリープ試験結果の利用方法
  　　　10.3.1　ひずみ速度感受性
  　　　10.3.2　負荷応力-時間-ひずみ線図
  　10.4　接着剤バルクの疲労とクリープの相互的な複合劣化
  　　　10.4.1　疲労とクリープ寿命の関係
  　　　10.4.2　疲労とクリープの複合劣化
  　10.5 LJクリープ/疲労強度の温度依存性
  　10.6 バルク引張強さのひずみ速度依存性
  
  第3編　実際の耐久性強度評価（その2：湿熱劣化と複合劣化）
  第11章　最も深刻な水分による接着継手の劣化
  　11.1　接着継手への水の侵入とフィックの法則
  　11.2　オープンフェース試験片(open faced specimen)を使った水劣化加速試験法
  　　　11.2.1　オープンフェース試験片の作製手順
  　　　11.2.2　拡散係数が同じ場合の加速試験
  　11.3　吸水-乾燥の繰返しが拡散係数および接着強度に与える影響
  　　　11.3.1 　吸水-乾燥を繰り返したバルクの拡散係数
  　　　11.3.2　オープンフェースLJの吸水乾燥後の強度回復
  　11.4　オープンフェースDCBの63℃浸漬試験
  　　　11.4.1　接着剤劣化とエネルギー解放率G_ICの関係
  　　　11.4.2　バルクの破壊エネルギーとDCBのエネルギー解放率の関係
  　11.5　劣化した接着剤のエネルギー開放率とき裂進展速度との関係
  　11.6　接着界面の水拡散係数の実験的求め方
  　　　11.6.1　接合部への3通りの水分侵入方法
  　　　11.6.2　バルクの水分拡散係数
  　　　11.6.3　接着界面の水分拡散係数
  　　　11.6.4　破面観察およびFT-IR分析
  
  第12章　被着体表面処理による界面強度の改善
  　12.1　レーザー処理された表面状態
  　　　12.1.1　被着体の微視的表面状態
  　　　12.1.2　接着界面の詳細観察
  　12.2　レーザー処理による接着強度
  　　　12.2.1　未劣化のLJせん断強度
  　　　12.2.2　オープンフェースDCBの耐久性に与える表面処理の影響
  
  第13章　温度と接着接合強度の関係
  　13.1　広範囲の温度と引張り強度との関係
  　13.2　強度の温度依存性の近似式
  　　　13.2.1　温度が強度に与える影響のモデル化
  　　　13.2.2　アレニウスの熱活性式を使った強度の近似式
  　13.3 　疲労強度の温度依存性
  　13.4 　クリープ強度の温度依存性
  　　　13.4.1　試験温度とクリープ強度の関係
  　　　13.4.2　温度とクリープの複合劣化分析
  　13.5　強度試験の種類による高温強度特性
  
  第14章　設計に供試するための複合劣化評価
  　14.1 　試験方法による強度劣化の特徴
  　14.2　試験量の削減方法
  
  参考文献
  
  索引

• 出版社からのコメント

  構造用の接着接合とその耐久性評価について詳述。力学的負荷（疲労・クリープ等）と環境的負荷（湿熱等）の複合的劣化も扱う。

• 内容紹介

  　本書は接着のなかでも、自動車の車体や航空機の胴体のような構造用の接着接合に焦点をあてた入門書である。接着のメカニズムや接着剤の種類といった基礎的な内容から、接着接合の耐久性をどのように評価するのかといった実務に直結するような内容まで取り扱っている。さらに、類書では取り扱われることの少なかった、疲労やクリープなどの力学的負荷、および、湿熱にもとづく環境的負荷とが組み合わさることで生じる複合的な劣化についても丁寧に解説している。
  
  　これらの内容は、接着の研究に長年従事してきた著者による独自の実験データや観察結果を多数交えて紹介しているので、読者自身で実験を行う際の注意点や意識すべきポイントが具体的に理解できるようになっている。これから接着接合の研究を始める初学者はもちろん、経験豊富な読者でも新たな気づきや発見がある内容となっている。

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  北條 恵司(ホウジョウ ケイジ)
  産業技術総合研究所　材料基盤研究部門　接着・界面研究グループ。博士（工学）

構造用接着接合の基礎と耐久性評価―疲労・クリープおよび湿熱負荷による複合劣化 の商品スペック