陽極(アノード)酸化による表面処理技術の基礎と高機能・高特性化への応用 <オンラインセミナー>

~ 陽極酸化皮膜の構造・誘電特性評価とガス放出特性制御のポイント、ナノインプリントプロセスによる反射防止・撥水・撥油表面の形成 ~

・ナノポーラス陽極酸化皮膜の作製法と最新応用技術を修得し、新規機能性材料や触媒の開発、作製に応用するための講座

・優れた腐食耐性、装飾性、誘電特性を持つ陽極酸化皮膜の構造と特性の制御法・評価法を修得し、高機能・高特性な材料・デバイスの創製に活かすためのセミナー!

・ナノインプリントプロセスを修得し、反射防止・撥水・撥油性能を持つ機能性デバイスを開発しよう!

 

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講師の言葉

<第1部>

アルミニウムのアノード酸化(陽極酸化)皮膜は、その優れた腐食耐性、装飾性、誘電特性が広く活用されてきたが、近年そのナノポーラス構造が電池材料、ナノデバイス作製のための出発構造(テンプレート)としても世界的に注目され、機能性材料としての新しい展開が期待されている。また、マグネシウムやチタン、ステンレス、など種々の金属のアノード酸化による新規な機能創製や触媒への応用も活発化している。講演者はアノード酸化皮膜の基礎研究と共に多くの企業との応用開発研究に長期に亘って携わって来たが、本講座ではその経験を基にアノード酸化の基礎から先端応用までの総合的な概説を行う。応用研究の成功に必須なアノード酸化機構に関する本質的な知見と、皮膜の特性や機能を引き出す応用に関して種々の具体的事例を通して解説したい。同時に最先端の構造解析とその解釈を含め、最近の研究成果についても紹介する。

<第2部>

 金属の陽極酸化プロセスは、従来より、耐食性や硬度を向上させるため、あるいは装飾を目的とした用途で広く用いられてきた表面処理技術であるが、近年では、規則的なナノ構造材料を作製するための基盤技術の一つとして重要性が増している。AlやTi等の金属に適切な条件下で陽極酸化を行うと、サイズの均一な細孔が規則的に配列したナノホールアレイ構造を有する酸化皮膜を金属基板表面に得ることができる。得られるナノホールアレイ構造の細孔中心間距離や細孔径、細孔深さは、陽極酸化の条件を変化させることによって自在に制御することもできる。加えて、陽極酸化には高価な装置は不要であり、装置のスケールアップによって大面積化にも適用可能であるため、陽極酸化によって形成されるポーラス皮膜は様々な機能性デバイスを作製する際の基盤材料として有用である。本セミナーでは、陽極酸化プロセスの基礎に加えて、Alの陽極酸化によって形成される陽極酸化ポーラスアルミナをナノインプリントプロセスに適用し反射防止表面や撥水表面形成に関する応用事例について紹介する。

セミナー詳細

開催日時
  • 2022年01月19日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備加工・接着接合・材料
受講対象者 ・化学、金属材料、エレクトロニクス、自動車、ナノテク、医薬品、化粧品関連メーカー、企業で技術の研究開発・生産製造に携わる方(初心者から上級者まで)
・ナノインプリントプロセスを用いた各種応用を考えておられる方
予備知識 ・特に必要ありません(上記の分野で勤務経験のある方や理工系教育課程修了程度の知識)
修得知識 ・アルミニウムを中心とした金属や半導体のアノード酸化(アノード処理)により表面にナノスケールの構造を持つポーラス酸化皮膜付与する手法や、その応用技術
・酸化皮膜の誘電体としての特性、基板のエッチング、また酸化皮膜の生成原理(メカニズム)と機能的応用例、解析手法について学ぶことができる
・ナノインプリントプロセスの基礎
・ナノインプリントプロセスによる反射防止構造の形成、超撥水表面の形成
プログラム

<第1部>アノード酸化(陽極酸化)の基礎と表面の高機能・高特性化

1.アノード酸化皮膜の構造と生成機構

  (1).アルミニウムアノード酸化皮膜の基礎

    a.バリア型皮膜の生成のメカニズム

    b.ポーラス型皮膜の成長と孔発生過程

  (2).ポーラスアノード酸化皮膜のセル径および孔径の制御

    a.電解液による形態の差異と制御

    b.セル形態の電圧依存性

    c.ポロシティの制御

    d.規則構造と不規則構造

  (3).電解液によるアノード酸化皮膜の組成(アニオン分布)と構造の差異

    a.透過電子顕微鏡を用いた酸化皮膜中のアニオン分布と溶解特性の差異

 

2.封孔処理と耐食性

  (1).封孔処理とは?電子顕微鏡による形態変化と封孔挙動観察

  (2).沸騰水封孔、酢酸ニッケル封孔、リチウム塩封孔のそれぞれの特徴と耐食性

 

3.多孔質構造とバリア層の評価

  (1).効果的なSEMによる構造観察法

  (2).TEMによる構造観察

  (3).ポアフィリング法による半定量的な簡易構造評価

 

4.皮膜構造に及ぼす素地の前処理、合金組成および電源波形の影響

  (1).アルカリ脱脂と電解研磨

  (2).合金組成によるアノード酸化皮膜構造の変化

  (3).交流、矩形波による皮膜構造の変化

  (4).高周波電解によるダイカスト材のアノード酸化皮膜の均一膜厚化

 

5.バリア型皮膜の構造と誘電特性(キャパシタ特性)およびガス放出特性

  (1).バリア型皮膜の構造と欠陥

  (2).皮膜の誘電特性に対する電解質アニオンの影響

  (3).ガス放出特性の制御

 

6.ポーラス皮膜の応用

  (1).熱および化学耐性を持つ結晶性αアルミナメンブレンの作製と評価

    a.メンブレンとしての厚膜の作製

    b.Al素地からの剥離法

    c.加熱による結晶化と湾曲の防止

    d.結晶性メンブレンの構造解析と耐熱・耐化学性

 

7.Al以外の金属のアノード酸化・アノードエッチングとその酸化物特性

  (1).マグネシウムのアノード酸化皮膜の構造と耐食性

    a.マグネシウム合金表面の基礎:自然酸化膜と耐食性

    b.アノード酸化と化成処理・封孔処理

    c.プラズマアノード酸化(PEO)の成長とその構造

    d.アパタイト化(生体親和性付与)

  (2).チタンのアノード酸化と生体親和性

  (3).TaおよびNbのバリア型皮膜の構造と誘電特性制御

  (4).Zn、Sn、SUSなど種々の金属のアノード酸化皮膜とその触媒特性

  (5).半導体(Si、InP、GaAs)のアノードエッチングによる微細加工と特性制御

 

<第2部>陽極酸化ポーラスアルミナ形成の基礎とナノインプリントプロセスへの応用

1.陽極酸化の基礎

  (1).陽極酸化によるポーラス皮膜の形成

    a.陽極酸化に必要な装置、設備

    b.陽極酸化によるポーラス皮膜形成メカニズム

  (2).高規則性陽極酸化ポーラスアルミナの形成

    a.自己組織化プロセスによる高規則性ポーラスアルミナの形成

    b.テクスチャリングプロセスによる高規則性ポーラスアルミナの形成

    c.微粒子表面へのポーラス皮膜の形成

    d.アルミナスルーホールメンブレンの形成

    e.ALDによる細孔径微細化

  (3).様々な金属素材を用いた陽極酸化

    a.Ti等、各種金属の陽極酸化

    b.各種金属酸化物からなる高規則性ナノホールアレイの形成

 

2.陽極酸化ポーラス皮膜の応用

  (1).高規則性陽極酸化アルミナを用いた各種応用

    a.高規則性ポーラスアルミナを用いた膜乳化による単分散微粒子の形成

    b.高規則性ポーラスアルミナを口金としたナノファイバーの紡糸

    c.高規則性ポーラスアルミナを用いて形成されたナノ材料の蓄電デバイスへの応用

  (2).ナノインプリントプロセスによる規則パターンの形成と機能的応用

    a.ナノインプリントプロセスによるナノ規則表面の形成

    b.Roll to Rollプロセスによる連続パターン形成

    c.反射防止表面の形成

    d.射出成型による反射防止表面の形成

    e.撥水表面の形成

    f.撥油表面の形成

キーワード アノード酸化 陽極酸化 皮膜形成 ポーラス皮膜 自己規則化 封孔処理 耐食性 装飾性 誘電特性 キャパシタ特性 ガス放出特性 結晶性αアルミナ エッチング バリア型皮膜 半導体 微細加工 構造制御 電子特性 蓄電デバイス ナノインプリント 反射防止 撥水 撥油
タグ 精密機器・情報機器ナノテクノロジー化学金属化粧品金属加工金属材料材料精密加工・組み立て医療機器表面改質表面処理・めっき機械腐食・防食自動車・輸送機電子部品LSI・半導体
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
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