非会員:
55,000円
(本体価格:50,000円)
会員:
49,500円
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学生:
55,000円
(本体価格:50,000円)
結晶性高分子材料の物性は、結晶が織りなすナノからミクロンスケールの階層的な構造により大きく左右される。こうした結晶構造のコントロールは、より優れた物性の発現や、更なる高機能化を図る為に必須である。従って、様々なスケールで結晶の構造を解析すると共に、そうした構造が形成される機構を正しく理解する必要がある。
高分子は長い紐状である事に起因して、特異な結晶化挙動を示す。本講座では先ず、低分子や金属と対比しながら、高分子結晶の構造と結晶化プロセスの特徴について解説する。さらに、物性との関わりが深い項目として、分子構造の規則性、温度条件、配向条件などを取り上げ、最終的にどのような構造形成につながるか、実例を交えながら紹介する。
引き続き、高分子結晶の階層的な構造を解析する手法として、顕微鏡法、および、回折・散乱による解析法について解説する。目的に応じて適切に使い分る事を念頭に、簡易かつ迅速な光学顕微鏡法から最新の放射光を用いた手法まで、幅広く紹介する。
講演の最後には高分子の結晶化メカニズムの解析の方法、新規解析技術についての質問を受け付ける。
1.高分子の結晶の基礎
1-1.「結晶」とは何か
1-1-1.「結晶」の定義
1-1-2.結晶はなぜ生成するか
1-2.高分子結晶の構造的特徴
1-2-1.低分子結晶との対比
1-2-2.線状高分子の凝集構造
1-2-3.高分子結晶特有の高次構造(ラメラ晶、球晶、繊維構造)
1-3.高分子結晶の生成
1-3-1.結晶核の形成
1-3-2.二次核生成→生長
1-3-3.結晶化速度
1-3-4.結晶化温度と融点
1-4.物性との関わりと評価法
1-4-1.結晶化度
1-4-2.融点
1-4-3.分子構造の規則性(融点への影響、結晶成長への影響)
1-4-4.配向
1-5.高分子結晶化の特性を活用した加工技術の例
1-5-1.ゲル紡糸
1-5-2.ナノ配向結晶体(NOC)
2.構造解析法1-顕微鏡法
2-1.「見える」ための必要条件
2-1-1.分解能(波長による限界、結像による限界、試料による限界)
2-1-2.コントラスト(明暗、色)
2-2.光学顕微鏡
2-2-1.照明法について(透過、落射)
2-2-2.対物レンズ
2-2-3.偏光顕微鏡
2-2-4.微分干渉顕微鏡
2-3.電子顕微鏡
2-3-1.走査型電子顕微鏡
2-3-2.透過型電子顕微鏡(明視野像観察、電子回折、暗視野観察、三次元像)
2-3-3.高分解能観察(電子線損傷と解像限界、画像処理)
2-4.原子間力顕微鏡
2-4-1.AFMの原理
2-4-2.測定上の留意点(試料作成、フィードバックパラメータ)
3.構造解析法2-回折・散乱による方法
3-1.回折・散乱の基礎
3-1-1.ブラッグ回折
3-1-2.フーリエ変換
3-1-3.逆空間
3-2.結晶の回折
3-2-1.逆格子(回折反射の指数、エヴァルト球、限界球)
3-2-2.乱れた結晶からの回折(回折点の広がりの解釈)
3-2-3.多結晶体の回折(粉末図形、繊維図形)
3-2-4.微結晶サイズの評価(シェラーの式)
3-2-5.様々な観察法
3-2-6.電子回折
3-3.小角散乱
3-3-1.積層ラメラの回折
3-3-2.インバリアント
3-4.放射光を用いた解析の実例
3-4-1.高速時分割測定
3-4-2.マッピング
4.高分子結晶、測定法についての議論