インフォマティクスを活用した複合材料界面の設計と構造解析

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本セミナーでは、マテリアルズインフォマティクスと分子シミュレーションを組み合わせることによる複合材料界面の設計を効率化する方法、顕微分光および発生ガス質量分析等の分析データとインフォマティクスを組み合わせた界面構造解析技術について解説いたします。

日時

中止

プログラム

第1部 マテリアルズ・インフォマティクスを活用した複合材料界面の設計

(2023年12月19日 10:30〜14:30) ※途中、お昼休憩含む

 マテリアルズインフォマティクスと分子シミュレーションを組み合わせることにより、複合材料界面の設計を効率化する技術を、具体的な事例を紹介しながら解説します。

  1. 技術潮流
  2. マテリアルズ・インフォマティクスの概要
    1. マテリアルズ・インフォマティクスとは
    2. 設計の流れ
    3. 適用事例の概要 (1)
    4. 適用事例の概要 (2)
  3. 材料設計効率化の課題とアプローチ
    1. パラメータサーベイにおける課題
    2. 課題へのアプローチと分子シミュレーション
  4. 分子シミュレーションの原理と計算方法
    1. 分子シミュレーションの原理
    2. 固体系シミュレーションの計算方法
  5. マテリアルズ・インフォマティクスによる複合材料界面の設計事例
    1. 樹脂との界面接着強度が高い金属の設計
    2. 樹脂との界面接着強度が高いセラミックスの設計
    3. バイオマス由来材料との界面接着強度が高いセラミックス材料の設計
    4. 金属との界面接着強度が高いバイオマス由来材料の設計
    5. その他の材料界面の設計事例
  6. まとめ
    1. 有効性の確認
    2. 今後の展望

第2部 機器分析とインフォマティクスを組み合わせた樹脂/フィラー界面の構造解析技術

(2023年12月19日 14:45〜16:15)

 複合材料の機能を支配する要因として、樹脂/フィラー界面の接着状態がある。界面接着に関わる、分子スケールの化学状態 (相互作用や共有結合形成) を解析することは、材料設計において重要である。しかし、界面領域が材料中に占める割合はごく限られており、界面構造はうまく解析できないケースがある。インフォマティクスは、分析データの中に埋もれた、わずかではあるものの重要な意味をもつ情報を抽出できる利点がある。  本講座では、分析データ (顕微分光および発生ガス質量分析) とインフォマティクスを組み合わせた、界面構造解析技術について紹介する。

  1. 複合材料の界面構造解析
    1. 樹脂/フィラー界面の化学構造
    2. 界面構造と物性との相関
  2. 顕微赤外分光法による界面構造解析
    1. 顕微赤外分光法
    2. 複合材料の界面相互作用の可視化
    3. 加熱による界面結合形成挙動の可視化
    4. 延伸時の界面近傍における高分子配向の可視化
  3. 発生ガス質量分析法による界面構造解析
    1. 発生ガス質量分析法
    2. 主成分分析
    3. ナノコンポジットの界面構造解析

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