導電性ポリマーコンポジットの開発に向けたフィラーの種類、特性と配合・分散技術

セミナー趣旨

  導電性フィラーとポリマーからなる導電性ポリマーコンポジットの開発に当たって、最も重要となるフィラーのポリマー中での分散性と導電性発現の関連についてパーコレーション理論をベースに解説します。講義の前半では、パーコレーション理論の基礎及び導電機構について紹介し次いで、フィラーの局在化による低いパーコレーション閾値を得る手法及びフィラーの分散性評価法について紹介します。後半では、導電性フィラーの種類別に、具体例を挙げて分散性と導電性発現の関係を詳細に解説します。対象とするフィラーはカーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、気相法炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンおよび導電性高分子です。最後に、導電性ポリマーコンポジットの新しい用途として注目されている歪センサ(strain sensor)への応用について紹介します。　

受講対象・レベル

・導電性ポリマーコンポジットを用いた研究・開発に従事している技術者
・導電性ポリマーコンポジットに関心のある方

必要な予備知識

・高分子化学の基礎知識
・導電性フィラーに関する基礎知識

習得できる知識

・パーコレーション現象についての知識
・導電性フィラーの分散性と導電性発現の関連
・導電性コンポジットの閾値を最小化する手法
・導電性フィラーの種類・形態及び表面状態がコンポジットの導電性に及ぼす影響
・導電性ポリマーコンポジットの歪センサ(strain sensor)への応用

セミナープログラム

1. パーコレーション現象と導電性ポリマーコンポジット
　1.1 パーコレーション現象について
　1.2 ポリマーの種類と特性
2．導電性フィラー配合樹脂の導電機構モデル
　2.1 統計的パーコレーションモデル
　2.2 General Effective Media (GEM) モデル
　2.3 熱力学的パーコレーションモデル
　2.4 動的パーコレーションモデル
　2.5 Interparticle Distance (IPD) Model
　2.6 ハイブリッドフィラーの閾値予測
3．フィラー粒子間の導電機構
　3.1 直接接触モデル
　3.2 被膜介在モデル（トンネル伝導モデル）　
4．導電性フィラーの表面改質法と分散性
　4.1 シランカップリング剤よる改質
　4.2 ポリマーグラフトによる改質
　4.3 その他の表面改質法
5．ポリマーブレンド系での導電性フィラーの選択的局在化
　5.1 ダブルパーコレーションとYoungの式
　5.2 2成分ポリマーブレンド系でのフィラーの偏在
　5.3 3成分ポリマーブレンド系でのフィラーの偏在
6. 自己組織化導電ネットワーク形成系
　6.1 PMMA/HDPE/VGCF系コンポジット
　6.2 有機モンモリロナイト添加Nylon/CB系コンポジット
7. 高アスペクト導電性フィラーのSlim-Fast機構
8．導電性フィラー配合樹脂の分散性評価法
　8.1 画像統計解析
　8.2 森下指数
9. カーボン系フィラーの特徴と配合樹脂の特性
　9.1 カーボンブラック
　9.2 グラファイト
　9.3 炭素繊維
　9.4 気相法炭素繊維
　9.5 カーボンナノチューブ
　9.6 グラフェン
10. 金属フィラーの特徴と配合樹脂の特性
11．導電性コンポジットへの導電性ポリマーの応用
 11.1 導電性ポリマーの種類と特徴
 11.2 導電性コンポジットへの応用
12. 導電性コンポジットの歪センサ(strain sensor)への応用
13．まとめ

■講演中のキーワード
   導電性ポリマーコンポジット、導電性フィラー、パーコレーション現象、パーコレーション閾値、トンネル伝導、
   フィラーの分散性評価、カーボンナノチューブ、歪センサ

セミナー講師

 小林 征男 先生   小林技術士事務所 所長
 技術士（総合技術監理部門、化学部門）

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名52,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

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