【3ヶ月マスター通信教育講座】ぬれと接触角・表面張力・表面自由エネルギー

セミナー趣旨

超親水・超撥水・超撥油など、表面のぬれ性を制御する技術が目覚しく発展しています。一方、ぬれ性は、接着性、離型性、防汚性、耐指紋性、洗浄性、分散性等、工業的に重要な各種特性にも密接に関連していることが知られています。
本講座ではまず、ぬれ性を直感的かつ簡便に評価できる指標でありながら、固体最表面の特性を鋭敏に反映する接触角の概念について説明します。次に、ぬれ性を決める因子である表面張力の概念と由来について説明します。さらに応用として、表面自由エネルギー（表面張力）の成分分けの概念に着目した表面自由エネルギー解析について解説します。

受講対象・レベル

これから接触角測定、表面張力測定などを始めようとする方
すでに接触角測定や表面張力測定を行っているが、基本の理解に不安のある方　等

必要な予備知識

高校卒業程度の物理、化学、数学の基本的な知識

習得できる知識

接触角、表面張力、表面自由エネルギーの基本概念、測定方法と注意点。
これまでに寄せられた数多くの相談を踏まえ、測定担当者が感じる疑問・不安を払拭することを目指します。

セミナープログラム

第１講：準備編

まず全体を見通すために，ぬれに関わる各種概念を概観し，それらがどのような関係にあるのかについて説明します。
次に，物理量を表現したり測定・解析を行ったりする際に必要となる基礎知識を説明します。

1. ぬれに関わる概念の概観
　1.1 ぬれ性
　1.2 表面と界面
　1.3 親水性，疎水性，撥水性
　1.4 ぬれ性と接触角
　1.5 表面張力と界面張力
　1.6 表面自由エネルギーと界面自由エネルギー
　1.7 表面張力の由来
　1.8 分子間力
　1.9 ぬれ性と分子間力
　1.10 表面自由エネルギーの成分分けと表面自由エネルギー解析
　1.11 曲がった界面とラプラス圧
　1.12 ぬれ現象が関わる事例
2. 測定に必要な基礎知識
　2.1 測定値の信頼性に関する技術用語
　2.2 測定の意義
　2.3 知りたいこととわかることの違い
　2.4 量の表現と単位
　2.5 データの要約
　2.6 母集団と標本
　2.7 ばらつきとかたより
　2.8 実験の3原則
　2.9 数値の取り扱い
3. 表面と界面
　3.1 物質の3態
　3.2 表面と界面
　3.3 バルク
　3.4 表面，界面の重要性
4. 演習問題
5. 付録
　5.1 力とエネルギー
　5.2 熱力学

第２講：理論編

ぬれ性は表面張力に由来し，表面張力は分子間力に由来します。第2講では，まず分子間力と表面張力について説明したうえで，それらと接触角がどのように関係するかを説明します。

1. 分子間力の発現機構
　1.1 分子間力
　1.2 原子の構造
　1.3 クーロン相互作用（クーロン力）
　1.4 イオン化エネルギー
　1.5 電子親和力
　1.6 電気陰性度
　1.7 極性分子と無極性分子
　1.8 分極と双極子
　1.9 分子間相互作用
2. 表面張力と表面自由エネルギー
　2.1 表面張力
　2.2 表面張力の起源
　2.3 表面張力の温度依存性
　2.4 表面張力の定義
　2.5 表面自由エネルギーと表面積
　2.6 固体の表面張力，表面自由エネルギー
　2.7 界面張力，界面自由エネルギー
　2.8 物質の大きさと表面張力
3. ラプラス圧
　3.1 ラプラス圧のイメージ
　3.2 界面におけるラプラス圧
　3.3 Young-Laplaceの式
4. 接触角と表面張力との関係
　4.1 ぬれ性と接触角
　4.2 接触角の定義
　4.3 Youngの式
　4.4 ぬれの類型
5. ぬれを制御するための指針
　5.1 ぬれ性制御の具体的指針
　5.2 表面構造とぬれ
6. 静的ぬれと動的ぬれ
　6.1 静的概念と動的概念
　6.2 静的接触角と動的接触角
　6.3 動的撥水性
　6.4 静的表面張力と動的表面張力
7. 演習問題

第３講：測定編

第3講では，接触角，表面張力，表面自由エネルギーの実際的な測定・解析方法や注意点について説明します。

1. 接触角測定
　1.1 接触角の解析方法
　1.2 静的接触角の測定方法
　1.3 動的接触角の測定方法
　1.4 接触角測定の特徴
　1.5 接触角測定の注意点
2. 表面張力測定
　2.1 表面張力の測定方法
　2.2 表面張力測定の特徴
　2.3 表面張力測定の注意点
3. 表面自由エネルギー解析
　3.1 表面自由エネルギー解析
　3.2 表面自由エネルギー解析で何ができるか?
　3.3 表面自由エネルギー解析の問題点
　3.4 分子間力に基づく成分分けの概念
　3.5 Fowkesの理論と検証
　3.6 Young-Dupreの式
　3.7 表面自由エネルギー成分分けの各種理論
　3.8 界面における相互作用
　3.9 固体の表面自由エネルギー成分の解析方法
　3.10 表面自由エネルギー解析による評価事例
　3.11 表面自由エネルギー解析の注意点
4. 演習問題

セミナー講師

FIA 　代表 　福山 紅陽 先生

三菱マテリアル株式会社,協和界面科学株式会社 にて表面分析,表面張力計の開発などに携わる。2010年10月 : FIA 創業。表面科学・界面科学・計測科学に関する調査・解析・コンサルティングを行っている。

セミナー受講料

1名　37,400円
2名同時申込の場合　50,600円
3名同時申込の場合　56,100円
4名以上同時申込の場合、1名につき、18,700円

通信教育講座受講の流れについて

【ご注意】
１） 演習問題解答、添削結果返却について
指定された締切日までに、解答用紙に記入してFAXまたはe-mailにて送信ください。
ご質問、演習問題添削結果の返却につきましては、以下の都合上、遅れる場合がございます。予めご了承ください。
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　・ 講師の先生のご都合（急な海外出張等）