ぬれ 接触角 表面張力 表面エネルギー 通信教育 

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ぬれ 接触角 表面張力 表面エネルギー 通信教育 

    

★ぬれの基礎から接触角・表面張力の測定方法、
 表面自由エネルギーの解析と注意点までわかりやすく解説します。充実したテキスト付!
★開講中は講師への質問が可能です!

ぬれ

接触角・表面張力・表面自由エネルギー

講師

FIA  代表  福山 紅陽 先生

講師紹介

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。

開講日・受講料

●開講日 2019年2月28日(申込締切 2月22日)
●受講料(税込(消費税8%)):  
1名 36,720円  
2名同時申込の場合 49,680円  
3名同時申込の場合 55,080円  
4名以上同時申込の場合、1名につき、18,360円


■ 通信教育講座受講の主な流れについて →

本講座のポイント

★本講座はExcelにて演習問題に解答する形式となります。(Excelデータを提出いただく形となります)
Windows版のExcel2010以降のバージョンが必要となりますのでご留意ください。
ご不明点がございましたらお問い合わせください。

■はじめに
 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,乳化性,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。
 本講座ではまず第1講で,このようなぬれの現象について,身近な例や産業上の例を紹介した上で,ぬれを理解するための基本概念である接触角,表面張力,表面自由エネルギーについて説明します。そして,ぬれの現象,すなわち接触角の大小が,液体や固体の表面張力,表面自由エネルギーとどのように関係しているかを説明します。
 第2講では,接触角や表面張力の具体的な測定方法について説明します。また実際に測定するうえでの種々の注意点について説明します。
 第3講では,表面自由エネルギーの解析方法と注意点について説明します。表面自由エネルギー(表面張力)は分子間力に由来しており,分子間力の様々な発現機構と対応させて表面自由エネルギーをいくつかの成分に分解するという考え方があります。この方法を用いれば,実測の困難な固体の表面自由エネルギーを算出することができます。また,成分解析を行うことにより,ぬれ現象をより深く理解することができます。

■受講対象者:
・これから接触角測定,表面自由エネルギー解析などを始めようとする方  
・すでに接触角測定や表面自由エネルギー解析を行っているが,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,数学の知識  

■本通信講座で習得できること(一例):  
・接触角,表面張力,表面自由エネルギーの基本概念  
・接触角,表面張力,表面自由エネルギーの測定・解析の原理,方法  
・接触角,表面張力,表面自由エネルギーの測定・解析上の注意点

第1講:ぬれの理解

はじめに
1. ぬれの関わる現象

 1.1 身近なぬれ
 1.2 産業におけるぬれの事例
2. 表面と界面
3. ぬれ性と接触角

 3.1 ぬれ性と接触角
 3.2 接触角の定義
4. 表面張力と表面自由エネルギー
 4.1 表面張力
 4.2 表面張力の本質
 4.3 表面張力の温度依存性
 4.4 表面張力の定義
  4.4.1 力としての表面張力
  4.4.2 エネルギー的観点からの解釈 : 表面自由エネルギー
 4.5 表面自由エネルギーと表面積
 4.6 固体の表面張力,表面自由エネルギー
 4.7 界面張力,界面自由エネルギー
 4.8 Young-Laplaceの式
 4.9 Youngの式
5. 接触角と表面張力との関係
6. ぬれを制御するためのアプローチ

 6.1 ぬれ性制御の具体的方法
 6.2 表面構造とぬれ
  6.2.1 Wenzelの理論
  6.2.2 Cassieの理論
7. 静的ぬれと動的ぬれ
 7.1 静的概念と動的概念
 7.2 静的接触角と動的接触角
 7.3 動的撥水性
 7.4 静的表面張力と動的表面張力
おわりに

8. 付録
 8.1 単位と次元
 8.2 力
  8.2.1 力
  8.2.2 力の単位 ニュートン
  8.2.3 万有引力と重力
  8.2.4 仕事とエネルギー
  8.2.5 仕事
  8.2.6 エネルギー
  8.2.7 エネルギーの単位 ジュール
  8.2.8 位置エネルギー(ポテンシャル)
  8.2.9 運動エネルギー
 8.3 熱力学
  8.3.1 系,外界,孤立系
  8.3.2 内部エネルギー
  8.3.3 熱力学の第1法則(エネルギー保存則)
  8.3.4 熱力学の第2法則(エントロピー増大則)
  8.3.5 エントロピーの定義
  8.3.6 自由エネルギー
  8.3.7 自由エネルギーとは何が自由なのか

9. 演習問題

第2講:接触角と表面張力の測定技術

はじめに
1. 接触角の測定技術

 1.1 接触角の解析方法
 1.2 静的接触角の測定方法
  1.2.1 液滴法
  1.2.2 V-r法
  1.2.3 その他
 1.3 動的接触角の測定方法
  1.3.1 拡張収縮法
  1.3.2 Wilhelmy法(垂直板法,プレート法)
  1.3.3 滑落法(転落法)
  1.3.4 動的撥水性の評価方法(動的滑落法)
 1.4 接触角測定の特徴
 1.5 接触角測定の注意点
  1.5.1 表面評価一般に関する注意点
  1.5.2 接触角のばらつき
  1.5.3 表面汚染の影響
  1.5.4 表面帯電の影響
  1.5.5 自重による潰れの影響
  1.5.6 液量の影響
  1.5.7 接触角解析方法の選択
2. 表面張力の測定方法
 2.1 表面張力の測定方法
  2.1.1 Wilhelmy法(垂直板法,プレート法)
  2.1.2 du Nouy法(輪環法,リング法)
  2.1.3 懸滴法(ペンダントドロップ法)
  2.1.4 最大泡圧法
 2.2 表面張力測定の特徴
 2.3 表面張力測定の注意点
おわりに

3. 付録
 3.1 知りたいこととわかることの違い
 3.2 ばらつきとかたより
 3.3 実験の3原則
  3.3.1 実験の反復
  3.3.2 実験の無作為化
  3.3.3 実験の局所管理
 3.4 有効数字の計算

4. 演習問題

第3講:表面自由エネルギー解析

はじめに
1. 表面自由エネルギー解析で何ができるか?
2. 分子間力の発現機構

 2.1 クーロン相互作用(クーロン力)
 2.2 イオン化エネルギー
 2.3 電子親和力
 2.4 電気陰性度
 2.5 極性分子と無極性分子
 2.6 分極と双極子
 2.7 分子間相互作用
  2.7.1 イオン間相互作用
  2.7.2 イオン-双極子相互作用
  2.7.3 双極子-双極子相互作用(配向力)
  2.7.4 双極子-誘起双極子相互作用(誘起力)
  2.7.5 誘起双極子-誘起双極子相互作用(分散力)
  2.7.6 水素結合
  2.7.7 フッ素系材料の表面自由エネルギーが低い理由
3. 表面自由エネルギーの成分分け
 3.1 分子間力に基づく成分分けの概念
 3.2 Fowkesの理論と検証
4. Young-Dupreの式
 4.1 界面における分離と付着仕事
 4.2 Dupreの式
 4.3 Young-Dupreの式
5. 表面自由エネルギー成分分けの各種理論
 5.1 Kaelble,Owens,北崎の理論
 5.2 Wuの理論
 5.3 酸-塩基理論
6. 界面における相互作用
 6.1 ぬれ性
 6.2 付着仕事,接着強度
7. 固体の表面自由エネルギー成分の解析方法
8. 表面自由エネルギー解析に関する注意点

 8.1 解析理論の選択
 8.2 表面自由エネルギーの成分数
 8.3 プローブ液体の組み合わせの影響
 8.4 プローブ液体のエネルギー値
 8.5 液体のぬれ広がり
9. 表面自由エネルギー解析による評価事例
おわりに


10. 演習問題

セミナー番号:CP190201

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