2018.09/18 材料科学の教科書
セラミックスについて１９８０年代の代表的な教科書はキンガリーの著書だった。ただしその内容は金属材料の世界から借りてきたような説明であり、例えばSiCのような共有結合性の高い化合物について研究を進めるときに、この教科書は参考にならなかった。
１９８０年代のセラミックスフィーバーでは、このキンガリーの教科書に書かれていた金属科学の借り物で展開された焼結理論が炎上した。自由エネルギーを基にした新たな考え方が登場したのだ。
写真会社へ転職し、高分子材料の研究に注力したのでこの議論がその後どうなったのかフォローしていないが、書店で教科書を眺めてみると旧態依然なので、フォロワー数が少なく立ち消えになったのかもしれない。
ポリマーアロイに関するフローリー・ハギンズ理論は自由エネルギーを用いた杜撰な説明でありながらΧというパラメーターを導入し、高分子の研究者に支持されるに至った経緯とは、セラミック材料科学は異なる展開となった。
ところで、面白いのは高分子の教科書で、今でもその内容の一部には、無機材料科学の成果から借りてきたような記述がなされていることだ。２０世紀の終わりごろ、「高分子の緩和現象」という名著が出て、レオロジーのダッシュポットとバネのモデルに別れを告げたが、結晶の速度論については未だに旧態依然としたアブラミ一本やりである。
当方のお腹の周りについたアブラミもなかなか取れないが、高分子の結晶についてその速度論的扱いも見直した方がよいのではと思っている。例えば当方の学位論文からの引用で恐縮するが、SiCの結晶成長についてアブラミ式で整理をすれば８０％以上成長が進んだ結晶についてもよく成立しているが、高分子ではとてもそこまで一致したデータを見たことが無い。
高分子の種類によりアブラミ式がうまく当てはまるわりあいが異なるが、恐らくアブラミ式がうまく合うのは、核生成からある大きさのラメラまでの間だろう。そこから先は不明である。これは技術者であれば心眼で眺めることにより問題解決に応用できるが、科学者は真理を見つけなければいけない問題だ。高分子の種類によりラメラ晶の大きさが異なる。また、添加剤の影響もうける。
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