奈米結晶實現高分子材料強化,PE強度已接近鎂合金

 

刊登日期:2026/1/15
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東京大學與防衛大學校(National Defense Academy)、東京農工大學的研究團隊發現,透過將結晶性聚乙烯的結晶尺寸微細化至奈米尺度,可使其強度提升至接近金屬等級。若以此模式將高強度高分子材料應用於汽車或大型運輸設備等的結構零組件,將可實現大幅輕量化。
 
研究團隊對於結晶性聚乙烯施加低於熔點的熱延伸製程,使其結晶尺寸得以微細化至約10 nm,並將材料強度從約20 MPa提升至約170 MPa。在此過程中,代表結晶區域比例的「結晶化度」幾乎沒有變化,但最終材料的強度已達到與實用鎂合金(約200 MPa)相當的水準。此次研究是將金屬材料中常見的「結晶微細化強化手法」成功應用於不同類型材料。
 
在具有結晶層與非晶層的結晶性高分子強化方面,過往大多透過特殊製程,以提升結晶化程度的方式進行材料強化。此次研究則證實透過相對簡單的熱延伸製程,促使結晶層微細化後,非晶層內的高分子鏈分布亦發生變化,進而帶來了高強度特性。

資料來源: https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00768133
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