柔軟性

導入

金属ゴムの機能、表面の柔軟性について表面弾性率の観点から各材料を比較します。

概要

表面弾性率とは表面の変形のしにくさを表す物性値であり、弾性変形における応力とひずみの間の比例定数です。
表面弾性率が大きいほど、材料の表面強度は高くなります。
表面弾性率は一般的に工業材料において金属は高く、ゴムは低い傾向にあります。

課題

金属材料では銅、ステンレスについては200GPa、柔軟性があると言われるアルミでも70GPaであり、金属の強度は高い傾向にあります。一方で、ゴム材料ではアクリル系、シリコーン系については1-4GPa、天然ゴムでは0.3-1.2GPaとなり、金属に比べて柔軟性に特長があります。
ゆえに、柔軟性が求められる用途では種々のゴムが用いられています。しかしながら400℃以上が求められる用途においては、適切な材料の選定が困難となっていました。

解決

金属ゴムは、表面の柔軟性は微細形状で、耐熱性は素材で、というようにそれぞれ機能分離した因子を用いているため耐熱性と柔軟性のトレードオフに苦慮することがありません。
よって金属材料を用いながら表面微細形状により表面の柔軟性をコントロールしゴム材料と同等の表面弾性率0.5-10GPaを実現することが可能です。そのため、金属ゴムは金属に比べて表面の柔軟性に優れる傾向があります。