各種機能性流体の基礎・特性・設計及び応用技術

ER (電気粘性) 流体、磁性流体、およびMR (磁気粘性) 流体は、電界または磁界の印加・除去により、見かけの粘弾性が可逆的に変化する流体であり、電界共役流体 (ECF) は直流高電圧の印加によって活発な流動を発生する流体である。これらは機能性流体として分類され、電気的・磁気的信号によってアクティブ制御が可能、かつ特性の変化率が極めて大きい点に特徴を有します。また、これらの流体は、機械システムに導入することが比較的容易であり、今後のアクチュエータ – 技術を支える制御要素として広範囲な応用が期待されます。 　本講演では、機能性流体の基本的な動作メカニズムとこれらの応用技術、および絶縁性液体中の電気伝導と絶縁破壊特性に及ぼすEHDポンピング流動の効果などについて解説します。

1. はじめに
   1. 機能性流体と歴史的背景
   2. 機能性流体の基本原理と挙動
2. ER流体 (ERF: Electro-Rheological Fluids)
   1. ER流体の種類と組成
   2. ER効果発現メカニズムと応力特性
      1. 分散系ER流体と均一系ER流体のER効果 (基本的特性)
      2. ER効果発現の理論的検討 (球形粒子分散系ER流体)
      3. 粒子分散系ER流体のER効果 (静的特性と動的特性)
      4. 分散系ER流体が具備すべき条件
3. 磁性流体 (MF: Magnetic Fluids)
   1. 磁性流体の組成
   2. 磁性流体の磁気的挙動
4. MR流体 (MRF: Magneto-Rheological Fluids)
   1. MR流体と磁気的性質
      1. MR流体の組成
      2. MR流体と磁性流体の比較
   2. MR効果 (基本的応力特性)
      1. 降伏応力の発現
      2. MR流体が具備すべき条件と問題点
   3. MR流体の問題点の解決検討 (実用的開発)
      1. 分散媒のチキソトロピー化とMR流体の作製
      2. MR流体の性能評価
   4. MR流体応用デバイスの基本的設計
5. 電界共役流体 (ECF: Electro-Conjugate Fluids)
   1. 電気流体力学 (EHD) による液体ポンピング
      1. EHD現象の研究分野と体系
      2. 液体を駆動する力の根源
   2. EHD液体ポンピングのメカニズム
      1. 従来のメカニズムと実用上の問題点
      2. 問題点の解決に向けた新規メカニズム
      3. 伝導ポンピング用電極とポンピング特性
   3. 絶縁性液体の電気伝導特性と絶縁破壊に及ぼすEHDポンピング流動の効果
      1. 不平等電界による絶縁油の電気伝導特性
      2. 絶縁油中のEHDポンピング
      3. 電気伝導特性とイオンドラッグポンピングの関連
      4. EHDポンピング流動の絶縁破壊現象への関与
6. 機能性流体の応用技術と応用デバイス
   1. 機能性流体の応用分野
   2. ER流体の応用技術
      1. ER流体の関連技術
      2. ER流体の応用デバイス
      3. 応用デバイスが抱える問題
      4. ERゲル (ERG) の開発とその応用
   3. 磁性流体の応用技術
      1. 磁性流体の関連技術
      2. 磁性流体の応用デバイス
   4. MR流体の応用技術
      1. MR流体の関連技術
      2. MR流体の応用デバイス
   5. 電界共役流体 (ECF) の応用技術
      1. ECFの関連技術
      2. ECFの応用デバイス
      3. EHD液体引き出し現象
      4. 絶縁油の電気絶縁特性解明
7. おわりに