数式に頼らないレオロジー超入門講座

★ 始めて学ぶ方はもちろん、苦手意識を持っている方、曖昧な知識を整理したい方にもオススメです!


講師


東亞合成(株) R&D総合センター 研究員 博士 (地球環境科学) 佐々木 裕 氏


受講料


1名につき 50,000円(消費税抜、昼食・資料付)


〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき45,000円〕


■■レオロジーでよくある問題■■
  レオロジー関連で、以下のように感じられている方は、たくさんいらっしゃると思います。
  ・ 数式だらけの理論に重きを置いた説明についていけない。
  ・ 直感的な理解を重視し過ぎた説明が多くて、教科書とのギャップが大きい。
  ・ 測定等の実践に走りすぎた説明を聞いても、なぜその操作が必要なのかわからない。
  ・ 教科書や講義でサラッと出てくる「重畳原理」や「緩和時間」等の言葉の定義が理解できない。

  また、これまでの経験や上司の方からのアドバイスにより、「レオロジーの重要性は理解している」と感じられている方ても、「だけど…!」と以下のよう に悩まれている方も多いと思います。

  ・ レオロジー測定と開発へのつなげ方がわからない。
  ・ 材料ごとに挙動が異なり、測り方がわからない。
  ・ 測定はしたけど、何に注目すればいいのやら?


■■この講座で目指すもの■■
  【理解のために】
 たくさんのセミナーでレオロジーの説明をされてきた元レオロジー学会長の日本ペイントの上田さんは、「レオロジーはお触りの科学」と看破されておりま す。
  お触りということは、手で触ったり、口中で味わったり、服に袖を通したりするときに感じる素材の感触の違いのような五感に基づいて直感的に感じると いうことであり、そして、「さらさら」、「べちょべちょ」、「ふわふわ」とかのように擬声語(オノマトペ)で表すというように誰もができることで、「人間は誰もが レオロジスト(by 上田さん)」という状態なのです。でも、その感覚をきちんと人に伝えて、定量的に比較することが難しいのです。 そのときに、「科学的に理解」することが必要になります。
  科学するということは、「なぜそうなるんだろう」というように「仕組みをわかる」ということです。そのためには、実感できるような現象を取り上げて、それを 図として表して、その図の仕組みを理解することが有効です。 一般に、化学系の研究者の方は数式が苦手な方が多く、私もかつてはそうでした。本講座では、「数式に頼らない」形でイメージとして捉えることを 目指します。ただ、
  一般にレオロジーの教科書が数式で満たされているのにも理由があって、うまく数式を使いこなすことで広がるイメージもあります。 ですから、以下のようなアプローチも併用してみます。

   1. 必要最小限の数学的知識(高校レベル)を習得(再確認)。
   2. 数式が表したいことのイメージを理解。
   3. 図の表すことと数式をつなげる。

【実践のために】
 本セミナーは、レオロジーに関する知識が実践のベースとなるように、基本的な事項を実感として理解できることを目指します。
  ・ 材料の持つ、流動と弾性との二面性をイメージとして持てるようになる。
  ・ これらの理解を深めることで、開発への展開の第一歩が踏み出せる。
【 対象となる方々】
レオロジーが何の役に立つのかを理解したい方
レオロジー測定はやっているけどどういう意味かよくわからない方
知識としてこの技術を理解しようとしている方(上記以外の方々:例えば、営業の方)
注:「レオロジーを材料設計に生かしたい方(化学系メーカーの技術者、研究者)」には少し物足りない内容になるかもしれませんので、高分子 物理のイメージを入れた中級講座を予定しております。

【必要となる知識】
  できるだけ、図解でのイメージで直感的な理解を狙うので、特定の基礎知識は必要ありません。 ほんの少しだけ数学を復習しますが、羅列とならないように配慮しますので、よほどのアレルギーがある方以外は大丈夫だと思います。


第1部 レオロジーの概念
1.レオロジーとは
 1.1 長時間で考えると、たいていのものが流れる「万物流転」
 1.2 時間が変わると、流れやすさも変わる
 1.3 流れるとは位置を忘れるということ

2.何がわかるのか?
 2.1 「人はみなレオロジスト」⇔定性的には比べられる
 2.2 人に伝えるためには数値にして定量的に比べるする必要がある

3.利用した商品
 3.1 「衣、食、住」にわたって広範な商品が使われている
 3.2 その他にもたくさんの商品が

4.ちょっと小難しく言うと
 4.1 物質の三態(気体、液体、固体)を考えてみる
 4.2 物質になかで生じていることは?
 4.3 「流れる(流動)」と「元に戻る(弾性)」の定義


第2部 レオロジーの共通語
1.外力と変形
 1.1 「粘性、塑性、弾性」の違いは
 1.2 「フックの法則」と「ニュートンの法則」の再確認

2.測り方
 2.1 力学では「位置と時間」を測る
 2.2 レオロジーは力も測ることができる

3.ほんの少しの数学
 3.1 線形の応答について
 3.2 とっても大事でよく使われている指数関数
 3.3 微分と積分の直感的理解をしましょう

4.その他の事柄
 4.1 線形と非線形の大事な違い
 4.2 無次元数とは(次元の再確認も)

 
第3部 流れるものについて
1.流れ方
 1.1 変形の定義を図として理解
 1.2 ずり速度と粘度の関係を表すものが粘度

2.測り方
 2.1 基本的な考え方は
 2.2 粘度計の仕組みについて
 2.3 粘度計とレオメーターの違い?

3.色々な流れ方
 3.1 何時も一定な流れ⇔ニュートン流体、線形の応答
 3.2 力や時間に依って変わる流れ ⇔一般に内部に構造を持っている
 3.3 測り方も物に応じていろいろな方法が


第4部 固体的なものは?
1.材料力学的な関係の確認
 1.1 ひずみと応力と弾性率について
 1.2 三つの弾性率の種類とそれらの関係 (ポアッソン比も)

2.引張試験との対応
 2.1 引張試験は大変形⇔一般に非線形なので難しい
 2.2 線形応答の意味(使いやすいけれど限界もある)

3.固体的なものの測り方
 3.1 測り方:応力緩和、クリープ
 3.2 モデル化すると、 「弾性はバネ、粘性はダッシュポット」
 3.3 測りたいものは 「バネの強さとダッシュポットの粘り具合」
 3.4 組み合わせて、緩和する(忘れる)時間を見出す


第5部 動的な測り方
1.動的測定の意味
 1.1 原理:周期的な刺激を与えて応答の遅れをみる
 1.2 モデル的な理解⇔リサージュ図形
 1.3 「貯蔵弾性率、損失弾性率、Tanδ」の意味


2.粘性主体の測り方
 2.1 定常流動
 2.2 色々なずり変形:ずり速度変化、スタートアップ流動

3.固体的なものの測り方
 3.1  ひずみ分散、温度分散測定、周波数分散測定


6部 Q&D(Question&Discussion)質問と話し合い


【質疑応答】