

高岡智則
年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)
粘塑性とは?
このページでは「粘塑性」という材料の性質を、中学生にもわかる言葉で解説します。まずは基本の意味と、日常生活や工学での“使われ方”を見ていきましょう。
粘塑性の基本イメージ
粘塑性は「粘性」と「塑性」が同時に現れる材料の性質を表します。粘性は力をかけているときに流れやすく、時間とともに形が変わる性質、塑性は力を抜いても形が元に戻りにくい性質です。粘塑性の材料は、この二つの性質が混ざっているため、力を加えると少しずつ形が変わり、力を取った後も完全には元の形に戻らないことがあります。
身近な例とイメージ
身の回りの例としては「こねて形を作る粘土」や「やわらかいシリコーンの材料」が挙げられます。これらは力を加えると形を変え、しばらくすると形が定着します。実際の工業材料でも、粘塑性の性質をうまく使い分けることで、成形しやすさや耐久性を調整します。
以下のポイントを押さえておくと、粘塑性の理解が進みます。
特徴1: 力を受けると形が変わる。時間とともに変形が進むことがある。
特徴2: 力を取り除いても、元の形にすぐ戻らないことがある。
特徴3: 温度や材料の組成によって粘塑性の程度は変化する。
工学的な使われ方と日常の違い
工場では粘塑性を利用して金属の成形、樹脂の成形、ゴム製品の加工などを行います。日常生活では、温度が高いと柔らかくなるプラスチック玩具や、長時間圧力をかけると形が変わってしまうぬいぐるみ(関連記事:アマゾンの【ぬいぐるみ】のセール情報まとめ!【毎日更新中】)のような物にも近い感覚があります。
粘塑性の記憶を表す簡易な表
| 日常のイメージ | 要点 | |
|---|---|---|
| 粘性の影響 | 力をかけると流れやすくなる場面 | 時間とともに形が変化することがある |
| 塑性の影響 | 粘土を形作ると形が長く残る | 力を抜いても元に戻りにくい場合が多い |
| 温度の影響 | 暖かいと柔らかくなるプラスチック | 温度で性質が変化する |
このように粘塑性は、力の作用と時間の経過、温度などの条件で性質が変わる「複合的な性質」です。用語は専門的ですが、日常の感覚としては「こねて形を作る粘土」「温度で柔らかくなる材料」というイメージで理解すると良いでしょう。
まとめとして、粘塑性とは「粘性と塑性が同時に現れる材料の性質」で、力を加えると形が変わり、力を抜いても元に戻りにくい場合がある性質だと覚えておくと、材料科学の世界の第一歩として役に立ちます。
粘塑性の同意語
- viscoplasticity
- 時間依存性の塑性変形を含む材料の挙動。粘性と塑性の両方の要素が組み合わさって、時間とともに変形が進む特徴を表す英語用語。
- viscoplastic behavior
- viscoplasticity に対応する英語表現の一つ。粘塑性の挙動を指す語で、時間依存的な塑性変形を含みます。
- 時間依存塑性
- 時間の経過とともに塑性変形が進む性質。粘性成分を伴うことが多い概念です。
- 粘性-塑性挙動
- 材料が粘性と塑性の両方の性質を同時に示す挙動のこと。クリープを含む時間依存の塑性変形を説明します。
- 粘塑性変形
- 粘塑性の性質を帯びた変形のこと。時間依存性の塑性変形を指します。
- 粘塑性流動
- 粘塑性の挙動を流れとして表現した表現。連続体力学の枠組みで用いられることがあります。
- 粘塑性連続体
- 粘塑性を前提とした材料を連続体モデルで扱う考え方・モデルの総称。
- 粘弾塑性
- 粘弾性と塑性を組み合わせた挙動を指す表現。実務上は粘塑性と近い意味で使われることが多いです。
粘塑性の対義語・反対語
- 完全弾性
- 粘性成分を含まず、ひずみが時間とともに変化せず、力を取り除くとすぐ元の形に戻る理想的な弾性材料の状態。
- 純粋粘性体
- 粘性の応答のみを示す材料で、せん断を加えると時間とともに変形が進み、長期的には元へ戻らない(弾性回復がほぼない)状態。
- ニュートン流体
- 粘性を主に受ける流体で、せん断応力がせん断速度に比例し、弾性成分はほぼない。時間依存の流動が中心となる。
- 無粘性(理論上の無粘性流体)
- 内部摩擦がゼロの理論上の流体。現実には存在しないが、粘塑性の対比として使われる概念。
- 剛性材料
- 変形が非常に小さく、時間依存性が乏しい硬い材料。粘性・塑性による変形がほとんど起きにくい。
- 理想的弾性体
- 外力が加わっても永久変形が生じず、変形後は完全に回復する理想的な弾性材料。
- 非粘塑性材料
- 粘性・塑性の両方の挙動がほとんどなく、硬くて時間依存性が少ない材料の表現。
粘塑性の共起語
- 粘弾性
- 材料が粘性と弾性を同時に示す性質。力を加える時間や速度により、応答が変化します。
- 粘性
- 流れや変形の度合いを決める性質。時間の経過とともに変形が進む特性を持つ。
- 弾性
- 力を取り除くと元の形に戻る性質。速い応答を示す場合が多い。
- 高分子
- 長い分子鎖からなる材料。粘塑性現象を強く示すことが多い。
- ポリマー
- 高分子の別称。化学的には長い鎖状の分子が集まってできる材料群。
- ゴム
- エラストマーの代表例。高い弾性と粘性を併せ持つ材料。
- レオロジー
- 材料の粘弾性・流動性を研究する学問・分野。
- レオメトリ
- レオロジーの測定・実験を行う機器・手法の総称。
- 応力緩和
- 一定のひずみをかけた状態で、時間とともに応力が低下する現象。
- クリープ
- 一定の応力下で時間とともにひずみが増加する現象。
- ひずみ
- 材料が変形した量。歪みとも呼ばれる。
- 応力
- 材料に加えられた外力の内部の反応。
- ひずみ速度
- 変形の速さ、ひずみの変化速度。
- 周波数依存性
- 振動の周波数に応じて粘弾性の挙動が変わる性質。
- 温度依存性
- 温度が粘弾性の挙動・粘度・強度に影響を与える性質。
- 粘性係数
- 材料の粘性の強さを表す指標(例:動的粘度・粘度係数)。
- 弾性模量
- 材料の剛さ・弾性の強さを表す指標。ヤング率とも関係する。
- マックスウェルモデル
- 粘弾性を説明する代表的な理論モデルの一つ。
- ケルビン-ヴォイトモデル
- 並列に配置された粘性と弾性要素で粘弾性を表すモデル。
- ヒステリシス
- ひずみと応力のループ状関係によるエネルギー損失を指す現象。
- ヒステリシス損失
- ループの閉じる際に熱として失われるエネルギー量。
- ダンパー
- 振動を減衰させる材料・部品。粘塑性材料はダンパーとして利用されることが多い。
- 履歴依存性
- 材料の挙動が過去の変形履歴に依存する性質。
粘塑性の関連用語
- 粘塑性
- 時間とともに変形が進む現象。粘性の流動性と塑性変形の寄与が混在し、荷重の持続や温度変化で挙動が変化する。
- 粘性
- 流れや変形を生み出す抵抗。力を加えると時間とともに変形が進み、力を取り除いても回復が限定的なことがある。
- 弾性
- 外力を取り除くと元の形に戻る変形。材料が瞬時に反発する性質を指す。
- 粘弾性
- 粘性と弾性の両方の性質を同時に示す材料。時間依存のひずみや応力緩和・クリープなどが現れる。
- 弾塑性
- 荷重を超えると弾性変形の後に塑性変形が残る性質。降伏点を超えると永久変形が発生する。
- 粘塑性材料
- 粘塑性挙動を示す材料全般。高分子材料や一部金属・セラミックスの加工過程で重要。
- クリープ
- 長時間荷重を受けたときに時間とともに変形が進む現象。温度や材料特性に影響を受ける。
- 応力緩和
- 一定ひずみ条件下で、時間とともに応力が低下する現象。材料が時間とともに緩和していく挙動。
- ひずみ
- 材料の変形の大きさを表す量。元の長さに対する変化の割合を示す。
- 応力
- 単位面積あたりの内部力。材料内部の抵抗を表す指標。
- ひずみ率
- ひずみの時間微分。変形の速さを示す指標。
- レオロジー
- 材料の流動・変形を研究する学問。粘性・弾性・粘塑性の挙動を扱う。
- マクスウェルモデル
- 粘弾性を表す基本的な機械モデル。ばねとダッシュポットを直列に配置した構成。
- ケルビン-ヴォイツモデル
- 粘弾性を表す基本的な機械モデル。ばねとダッシュポットを並列に配置した構成。
- バーガーズモデル
- 粘弾性・粘塑性を再現するための複合モデル。複数の要素を組み合わせて挙動を表現する。
- ビンガム塑性
- 降伏後に一定の応力で流動する粘塑性流体のモデル。しきい値と流動特性を特徴とする。
- ヒステリシス
- 荷重・変形の履歴によって生じるループ状の挙動。エネルギー散逸を伴う。
- ひずみ速度依存性
- ひずみの速度が変わると材料の応答が異なる性質。
- 温度依存性
- 温度が粘塑性挙動に影響を与える性質。高温では粘性が低下しやすいことが多い。
- 金属の粘塑性
- 金属が高温や特定条件下で示す時間依存の塑性変形。加工現象として重要。
- 高分子レオロジー
- ポリマー材料の流動・変形を研究する分野。分子鎖の絡み・粘性・弾性が挙動に影響。



















