わかる方、教えてください。

A 回答 (3件)

#1 のお答えで、よいと思います。

と書くと私が他人のお答えを採点しているような印象を与えますが、そうではありません。
延性、靱性共に明確な定義が難しく、例えば機械学会の便覧を見ても長い長い説明です。ですから、どなたが書かれても完全ではないのです。

延性の大きい材料は靱性も大きいと思います。一方に於いて、これらの数値を見た時の受け取り方にはかなりの差があります。
延性が大きいとは「大きな変形があっても使える材料」を示しています。
例えば金箔は薄く薄く延ばした金属材料ですね。
靱性が大きいとは「衝撃的な力が加わっても破壊しない材料」を示しています。
煉瓦や鋳物はコンとやれば、すぐ破壊します。バネ鋼は金槌で叩いても変形はするでしょうが、破壊はしません。
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延性とは引っ張ると弾性限界を超えても破壊せずに伸びる性質です。

粘り強さに近い性質です。
靭性とは力を加えても破壊しにくく、伸びにくい性質です。粘り強さで比べればこちらの強いほうが一般により強いといえます。構造物にはこちらのほうが使いやすいですが、弾性限界を超えると破壊してしまうかもしれない弱さがあります。
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延性は金属に引張り荷重をかけたとき、伸びていき、伸び切れなくなって破断します。

この破壊に至るまで、伸びる性質を言う。マクロな欠陥の存在は想定していない。
靱性は破壊靱性というのが正しく、クラック状の欠陥がある時、引張り荷重をかけると、どこまで破断せずに荷重に耐えられるかを言い、脆性破壊の指標となっている。
破壊靱性値は脆性破壊をする材料について測定され、延性の大きい材料については定義するのは難しい。
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Q脆性材料が延性破壊を示す理由について教えて下さい

劣化した硬質脆性材料の黒鉛を強度破壊すると延性破壊でした。脆性が延性になったのはなぜでしょうか?

Aベストアンサー

黒鉛の劣化機構については承知しておりません。

しかし、脆性材料の延性破壊 (これは言葉の矛盾ですが・・・)
についてはMichigan大学の橋田先生が論文をお書きになっております。

yahooから入って

" ductile fracture of brittle material "

のようにダブルコーテーションをつけて検索すると数が少ないので
 「 Engineering ductile fracture in brittle-matrix composites 」
がすぐ見つかります。

コンクリート (モルタルと砂と石の混合固化物で、明らかに脆性材料)が
延性破壊をすることについて書かれています。

しかし論文中の「J積分」についても承知しておりません。
のっけから、J積分の「J]が何を意味するのか入門書にさえ記されておりません。

密かに思うに、J積分は「J.R.Rice」先生の発明品 
(同じころ同様のことをいったロシア人がいたそうですが・・・)
でして、その論文に”J-Integral" を次のように定義すると書かれていました。
つまり自分の名前を冠した積分を発明し、名付けたのです。

その後は、世界中の人が「J-積分」と言うたびにRice教授の名誉を讃えざるを
得なくなったのだと思っています。

黒鉛の劣化機構については承知しておりません。

しかし、脆性材料の延性破壊 (これは言葉の矛盾ですが・・・)
についてはMichigan大学の橋田先生が論文をお書きになっております。

yahooから入って

" ductile fracture of brittle material "

のようにダブルコーテーションをつけて検索すると数が少ないので
 「 Engineering ductile fracture in brittle-matrix composites 」
がすぐ見つかります。

コンクリート (モルタルと砂と石の混合固化物で、明らかに脆性材料)が
延性破壊をするこ...続きを読む

Q科学Iで考えてもわからない問題があるのですが、教えてもらいたいです(-

科学Iで考えてもわからない問題があるのですが、教えてもらいたいです(--〆)

Q. 3.0molの酸素に含まれる酸素分子O₂の粒子数は何個か

答えは1.8×10‐23なのですが、私は18×10‐23になってしまいます・・・。 

詳しい解答をお願いします(^-^)!!

Aベストアンサー

>科学I

化学I ですね(^_^)


>Q. 3.0molの酸素に含まれる酸素分子O₂の粒子数は何個か

>答えは1.8×10‐23なのですが、

 答が間違いです。

>18×10‐23

 これも間違いです。指数にマイナスはつきませんね。

アボガドロ定数は

6.0×10^23/mol

 ですから、3.0mol は

 18×10^23 → 1.8×10^24

となります。

 
 

Qセラミックが延性破壊することはありますか

セラミックが延性破壊することはありますか?
もしあれば、延性破壊の例を教えてください

Aベストアンサー

古手のセラミック研究者です(既にリタイアしました)。
延性破壊という言葉はセラミックスにあまりなじみがない言葉です。脆性破壊、脆性破壊と唱えられ続け、いかにその脆性破壊強度を上げるかに一生をつぎ込んだと言って過言ではありません。ただセラミックスといえど欠陥をなくせば、挙動が一変し、塑性変形したあとで破断いたします(それを延性破壊とよんでいいのか、それとも数少ない欠陥から最終的に破断しただけかはわかりませんが。

欠陥をなくすという最も簡単な方法は体積を減らすことです、良くできたアルミナの焼結体ををダイヤモンドバイトで切削すると連続した切粉が得られ(多分うまく切削すると一重くらいはカールするものを得ることができます)。この切粉をそっと引っ張ると直線になりますが、逆に曲げると折れます、多分脆性破壊ではなく遠征破壊ではないでしょうか。

勿論高温では延性破壊が破壊原因となりうる条件が存在するはずで、実用化されているセラミックスベアリングなどでの高温使用時には問題になる(現状は潤滑剤がもたない)はずです。

Q電気推進を、高校一年でもわかるように教えてください・

静電加速型
系が加速する方向に静的な電場を作り、クーロン力によって推進剤を加速するタイプ

イオンエンジン
ホールスラスタ

電熱加速型
電磁気力によりプラズマを加熱し、ノズルなどを用いて熱エネルギーを運動エネルギーに変換して推力を得るタイプ。ノズルは固体材料を用いたもののほかに、磁場などを制御してノズルの役割を担わせるものもある。

DCアークジェット

電磁加速型
ローレンツ力を用いているもののほか、電場と系の加速の方向が互いに異なるタイプの推進系は電磁加速型と呼ばれる。

MPDアークジェット


よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>>イオンエンジンは推力密度の低さや真空中でしか作動できないため、地球からの打ち上げに使うことはできない。

>と、WIKIに書いてありました。
>大気圏で使えないのは、残念です。
>でも、それはなぜですか・・・?

「極めて大きな電力と,損耗に極めて強いグリッド材料があれば,
 理論的には可能」なのですが,現実的にはそんな大電力を独立した
ロケット内で確保することは難しい(原子炉など載せれば話は別)こと,
大気中の酸素による推進機内部の損耗(これは不可避)により不可能,と言うことです.
(グリッドとはイオンエンジンに特有の部品で,
 最も単純なものでは2枚の穴がいっぱい開いた板(グリッド)に1kVなどの高電圧
 をかけ,そこへイオンを導いてやると,グリッド間の電位差によりイオンが加速されて
 排気されます.穴が開いているのは,イオンがそこを通り抜けられるようにするためです.)

>ホールスラスタ
>は、大気圏で使えますか?
>もし使えるなら、それはどういったシステムなのでしょう。

ホールスラスタは,イオンエンジンとMPDの中間的な位置付けですが,
難しい話になりますが,ホールスラスタは「空間電荷制限則」による制限を受けないので,
排気するプラズマ密度を上げることが出来,ひいては推力を大きくすることが出来ます.
これもまた,電力の制限と材料の損耗の問題により,大気中での作動は難しいです.

しかし,上記どちらも,ある程度の軌道高度であれば作動は可能になります.
しかしやはり酸素(や原子状酸素)のうようよいるところでは材料の損耗の問題は
ついてまわります.

>MPDアークジェット
>は、地上でも使えるし、火星有人ミッションの大本命
>といったことが書いてありました。

これは「電力次第」です.
結局,「濃い気体の中で放電させる」と言うことが難しいのです.

大型のMPD,それと一時期学会で話題になった「VASIMR(ヴァシマール)」
なども期待の星ですが,大型・高性能のイオンエンジンによる木星探査計画なども
話題になったときがあります(プロメテウス計画.最近ぱたりと聞かなくなった).
電力次第ですが,大雑把に言えば,MPDはイオンエンジンよりもずっと推力密度が
大きいため,同じ推力を得るための推進機は小さく出来ます.
また,比推力についても,MPDは10000秒以上も可能ですが,
イオンエンジンの高性能化による比推力向上も可能です.

>【プラズマを強制排気する】
>とあるので、これでは、
>電熱加速型に感じた不安と、重なってしまうのかな、と思いました。
>プラズマに関しても無知で、【超高熱の光】といったイメージです。
>あってますか?;;;
>だとしたら、【高熱のガスを噴射する】と同じく、危険ですね。

何を以って「危険」と言うかなのですが,推進機である限り,
高速のガスなりプラズマなりを排気(噴射のこと)するのは変わりません.
(テザーやソーラーセイルでない限り,噴射の反作用で推力を得るため.)
我々の場合,「危険」と言えば,放射線が出ない,毒性のガスを噴射しない,
貯蔵が安全に出来る,腐食性や爆発性がない,などと意識されます.
そもそも,自宅の庭から打ち上げる,ほどに安全な推進機は今のところありません.
やはりある程度,安全確保のために距離を保った上で打ち上げることになります.
(言わば,
 大きなエネルギーを解放するからこそ,推進力を得ることが出来るとも言えます.)

プラズマとは,ある程度電離したイオンと電子から成り,
そのイオンと電子との密度が同程度(準中性)である「電離気体」のことを言います.
プラズマは高いエネルギー状態(自由電子がある,原子内電子が励起している)にあり,
それは安定な低いエネルギー状態へ常に落ち着こう(再結合,脱励起)としていて,
このとき,光を発します.
身近なプラズマは,例えば蛍光灯やネオン管の中にあります.

例え大気中での作動が出来たとしても,地表での大気は濃いので,すぐに再結合して,
プラズマは普通のガスに落ち着くと思います.もしそれが実現したらどうなるか想像
してみると,宇宙機周辺がピカーッと光っていて,その色は推進剤の種別によって
違っていて(例えば,アルゴンならピンク,キセノンなら青白く,窒素ならオレンジ色),
且つ,そのプラズマがまた大気中の酸素や窒素を電離したりして,結局のところ,
オレンジ色(代表的な窒素プラズマの色)に光る物体が飛翔する・・・まるでよくある
UFOに例えられるような見栄えだと思われます.

またいつでもどうぞ.

>>イオンエンジンは推力密度の低さや真空中でしか作動できないため、地球からの打ち上げに使うことはできない。

>と、WIKIに書いてありました。
>大気圏で使えないのは、残念です。
>でも、それはなぜですか・・・?

「極めて大きな電力と,損耗に極めて強いグリッド材料があれば,
 理論的には可能」なのですが,現実的にはそんな大電力を独立した
ロケット内で確保することは難しい(原子炉など載せれば話は別)こと,
大気中の酸素による推進機内部の損耗(これは不可避)により不可能,と...続きを読む

Q延性と脆性について

衝撃試験で破壊した試験材料のデータを収集する時に
延性か脆性か知りたいのですがそれはどこで解るのでしょうか?

Aベストアンサー

試験材料の種類(金属、樹脂)で見方も変わるとは思いますが、経験上、樹脂であれば破断面をルーペで見る程度で十分分かります。
詳しくは、サーチエンジンで「脆性破壊 延性破壊」を調べればたくさん出てきます。
学生さんとのことですので、図書館へ行けばこの類の書籍も多数あると思います。
参考URLは、
ABS樹脂の例ですが、http://www.umgabs.co.jp/jp/solution/trouble/t_10.htm
金属であれば
http://www.kawaju.co.jp/jigyo/zairyo/m_hassei_01.html
などが、参考になると思います。

Q珍しい 物質を手に入れました、どの様な特性があるのか詳しく解る方教えて下さい 

 友人から【ブラックシリカ】と称する物体を手に入れました
日本では北海道のみで産出するレアな鉱物だそうで、精製して半導体の材料に成るそうですが、精製にはかなり手間が係り北海道では好純度には生成できないそうです。
 私が手に入れた物は、かなりの高純度に生成されたもので(外国製です)それ自体は驚くほどのマイナスイオンを発生し、大量の遠赤外線を出す物体だそうで、バーナーでかなり炙っても全体はどんどん熱くなりますが炙った場所は火を遠避けた直後に手で触ってもまるで熱くなく、反対に氷の上に乗せると見る見るうちに氷の中に沈み込んでゆく解凍力があります、
 其の時そのメタルは、氷より冷たく感じるほど(持つと手が痛くなる)冷え切っており、その熱伝導のすごさに感動しました。
 この物体の更なる特性などご存知の方がいらっしゃいましたら、ぜひともお教え願いたく、投稿しました。
 よろしくご指導願います。  輩

Aベストアンサー

1ヶ月ほど空きましたがさらに補足いたします。
シリカというのは二酸化ケイ素のことで、純粋な結晶は水晶、不純物が入ることでアメジストほかの色水晶になるほか、岩石や砂の主成分でもある物質です。
ブラックシリカというのはこうした天然に取れる二酸化ケイ素の結晶系として、ある種の不純物のために黒くなったもののことでしょう。
#1さんのサイトによると、黒鉛を不純物として含んでいるようですね。
そもそも二酸化ケイ素は熱伝導性が比較的よいことが知られており、ブラックシリカだからと言う性質ではありません。さらに、熱伝導性のよい物質にはアルミニウムや銅など金属があります。

しかし……#1さんの示されるサイトはなかなか笑えるおもしろいサイトですね。
本文中のサイト:
>・ブラックシリカ・シリカブラックは常温で遠赤外線を93%も放射します。
どんな物質でも温度に応じた光(赤外線や紫外線を含む)を放射しています。常温付近27℃=300Kでのデータは次のURL
http://mext-atm.jst.go.jp/atomica/pict/03/03060202/06.gif
4μm~1000μmの波長を遠赤外線と言いますから、グラフを見て言えることは、「どんなものでも黒体放射として赤外線を出していて、その約90%は遠赤外線だ」と言うことでしょうか。
サイトの記述はウソではないけれど……。

つづいて
>電子を集めるので、還元作用があります。
ありません。

>さらに、マイナスイオンを放出し
これは次のサイトを見ていただければ……
http://www.yasuienv.net/

>~は商標登録済み鉱石名です
商標ってのはご存じの通り、商品名やブランド名を守るためのものであって、その性質を保証するものではないですよね。
さらにもう一方のURLでも似たような名前の(商標?)登録していると言うことらしいですが。
さらに、
>シリカ・シンメイストーンとも呼ばれている
>ブラックシリカ・シリカブラックは木炭の10倍ともいわれる
誰が呼んでるのか、誰が言ってるのかが不明です。
正統な学会なのか、販売業者だけのことなのか……

教えてgooでは、「消費者として商品を見抜く目」に基づいて回答すると削除されることが多いので、お早めにこの回答を読まれることを祈っております。

1ヶ月ほど空きましたがさらに補足いたします。
シリカというのは二酸化ケイ素のことで、純粋な結晶は水晶、不純物が入ることでアメジストほかの色水晶になるほか、岩石や砂の主成分でもある物質です。
ブラックシリカというのはこうした天然に取れる二酸化ケイ素の結晶系として、ある種の不純物のために黒くなったもののことでしょう。
#1さんのサイトによると、黒鉛を不純物として含んでいるようですね。
そもそも二酸化ケイ素は熱伝導性が比較的よいことが知られており、ブラックシリカだからと言う性質では...続きを読む

Q金属の展性と延性の違い

金属の展性と延性の違い
金属元素の展性・延性の順位を調べたのですが、(『化学I・IIの新研究』で)
1位、2位は展性・延性ともに金Au、銀Agの順だったのに、3位以降の順位は一致していませんでした。
展性は「どれだけ薄い箔にできるか」
延性は「どれだけ長い線にできるか」
と、どちらも同じような性質に思えるのですが、どうも違うみたいですね。
展性と延性の違いを、金属結合の視点から教えてください。

Aベストアンサー

最外殻電子の軌道の電子配置と軌道の形状と、その結果としての金属組織で決まっているのだと思います。

Au,Agは最外殻電子がs軌道リッチだったような気がします。s軌道は球形なので、Au,Agの原子は滑りやすく配列が自由に行われやすいため、展性延性に優れている。Feなどはd軌道だったと思いますので、応力がかかると転移することにより強度を得ていたような。。。それで、原子どうしが滑りにくい。CuやAlは、s軌道よりもp軌道の性質が強く出ているように思います。f軌道、d軌道を満たして内殻を閉殻して最外殻にs軌道が出ている金属は、みな柔らかく展性、延性に優れている。NaはAuに匹敵するぐらいの柔らかさがあるのではないでしょうか?

私もここまでです。

Q技術の電気回路についてです。 スイッチを押すと、ランプが付き、なっていたブザーが止まる回路を教えて下

技術の電気回路についてです。
スイッチを押すと、ランプが付き、なっていたブザーが止まる回路を教えて下さい。出来れば図で教えていただけると嬉しいです

Aベストアンサー

回答NO.5です。ランプを忘れてました。ランプの代わりに赤色LEDにして回路を修正しました。抵抗1kΩは100Ωに変更しました。回路図を見てください。

それに伴って部品は以下のように変更します。

電子ブザー UDB-05LFPN
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-09704/

電池ボックス 単3×2本 リード線・スイッチ付
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00327/

低雑音トランジスタ2SC1815(L)-Y
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-10512/

赤色LED 3mm SLP-9118C-51H
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02082/


カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/4W 100Ω (100本入)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25101/

カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/4W 10kΩ (100本入)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25103/

フィルムコンデンサー 0.1μF50V(ルビコンF2D)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05332/

パネル取り付け用押しボタンスイッチ(赤)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04580/

回答NO.5です。ランプを忘れてました。ランプの代わりに赤色LEDにして回路を修正しました。抵抗1kΩは100Ωに変更しました。回路図を見てください。

それに伴って部品は以下のように変更します。

電子ブザー UDB-05LFPN
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-09704/

電池ボックス 単3×2本 リード線・スイッチ付
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00327/

低雑音トランジスタ2SC1815(L)-Y
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-10512/

赤色LED 3mm SLP-911...続きを読む

Q脆性と延性について

脆性とは、ある力を与えた時に伸びずに破断する性質ですよね?
延性とは、ある程度の力を与えた時に伸びる性質ですよね?
紙は延性ですよね?調べてみたのですが、金属を対象にして書かれているものばかりです。
やっぱりある程度伸びる物だと思うのですが、温度に影響されるとは思えませんし、
どなたか、詳しい方、宜しくお願いします。

Aベストアンサー

はずしているかも知れません。金属の延性は,結晶粒の間(結晶粒界)のすべりや,結晶格子自体のゆがみ(転位)により起ります。高温では拡散が起りやすく,したがって,転位運動も活発になり,超塑性現象なども現れやすくなります。さて,このような延性的な性質をセラミックスにもということで,セラミックス繊維を複合化した複合材料が研究されています。(ガラス繊維を入れた繊維強化プラスチックとは構造が似ているのですが,ここでは,プラスチックが延性を示すのに対して,ガラス繊維は延性が非常に小さいので区別します)
この複合材料は,材料にクラックが入っても,繊維で壊滅的な破壊を防ごうとするもので,この効果は擬似延性などと呼ばれています。したがって,真の延性を示すわけではありません。紙の場合もからまった繊維が引き伸ばされる機構により,擬似延性を示します。

Q有機ELの論文を読んでいるんですが、調べてみても4か所ほどよくわからな

有機ELの論文を読んでいるんですが、調べてみても4か所ほどよくわからないところがあり困っています。わかる範囲でいいので、どうか手助けお願いします。

・「EL素子作動中のジュール熱のため、簡単にホール輸送層の結晶化を引き起こしてしまう」と訳せるところがあるんですが、これはどうゆう意味でしょうか?なぜジュール熱によって結晶化が引き起こされるのでしょうか?

・The high power efficiency should be greatly important in the reduction of power assumption for practical applications. とあるんですが、power assumptionというのはどうゆう意味でしょうか?

・「MoO3バッファ層を差し込んだ素子の場合、ITOからホール輸送層へのホールの注入はさらに効率的になる。これはNPB/ITO offset energy の減少によるためである。」と訳せるとこらがあるんですが、offset energy はどうゆうことを意味しているんでしょうか?

・「interface stability at anode」とよくでてきて、どうやらバッファ層を差し込んだEL素子は、この陽極での界面の安定性(?)が増すということが書かれているんですが、界面の安定性とはどういう意味なのでしょうか?

有機ELの論文を読んでいるんですが、調べてみても4か所ほどよくわからないところがあり困っています。わかる範囲でいいので、どうか手助けお願いします。

・「EL素子作動中のジュール熱のため、簡単にホール輸送層の結晶化を引き起こしてしまう」と訳せるところがあるんですが、これはどうゆう意味でしょうか?なぜジュール熱によって結晶化が引き起こされるのでしょうか?

・The high power efficiency should be greatly important in the reduction of power assumption for practical applications. ...続きを読む

Aベストアンサー

論文の全文を見ました。
(1) この文章を訳すと
   しかしながら、不適切なバッファ層を導入すると、デバイス動作中のジュール熱によって
   正孔輸送層が結晶化しやすくなることが多く、極端な場合、デバイスの安定性が損なわ
   れてしまう。
となります。crystallization は結晶化でいいと思います。この文の末尾に文献9,10がついているので、その文献を見てみたところ、文献9で crystallization という用語がかなり出てきます。文献10は、ITO/CuPc/NPB 構造(CuPcがバッファ層)とすることによって、長期動作時の動作電圧の上昇が抑えられるというもので、crystallization という用語は出てきません。文献9の Fig. 8 には、ITO/CuPc(10nm)/TPD (100nm)/Alq (50nm)構造を90℃と110℃で30分アニールしたときの光学顕微鏡写真が出ていて、110℃でアニールしたときにTPD層の結晶化が顕著なことが分かります。結晶化と動作電圧の上昇との関係は本文で述べられているのかもしれませんが、論文が13ページもあるので全部読みきれていません。文献9をじっくり読んでみてはいかがでしょうか。

(2) 原文は assumption でした。学術論文誌で誤植はないと思うでのですが。どちらにしても、power efficiency( lm/W 単位での発光効率)が高いということは重要だという一般的なことを言っているだけのようです。

(4) ご質問の論文の Fig.3 の挿入図に ITO/MoO3/NPB のバンドラインナップが出てますね。予想した通り、ITOのHOMOレベルが一番浅く、MoO3、NPB の順番で深くなっています。MoO3バッファ層なしだと、HOMOのオフセットは 5.7-4.8 = 0.9eV と大きいですが、バッファを入れることによって、このオフセットが 0.5eVと0.4eVに分割されるので、動作電圧低減の効果があるということだと思います。

私は有機物は専門でないので、正孔輸送層が結晶化すると動作電圧が高くなる理由は分かりません。専門の方のコメントを頂けると助かります。

論文の全文を見ました。
(1) この文章を訳すと
   しかしながら、不適切なバッファ層を導入すると、デバイス動作中のジュール熱によって
   正孔輸送層が結晶化しやすくなることが多く、極端な場合、デバイスの安定性が損なわ
   れてしまう。
となります。crystallization は結晶化でいいと思います。この文の末尾に文献9,10がついているので、その文献を見てみたところ、文献9で crystallization という用語がかなり出てきます。文献10は、ITO/CuPc/NPB 構造(CuPcがバッファ層)とすることによっ...続きを読む


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