全球首次将共振偏移测定装置“RSM-1”投入生产并开始进入市场

　　ULVAC

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　　全球首次将共振偏移测定装置“RSM-1”投入生产并开始进入市场

　　可以评价以纳米为单位计量厚度的液体的粘性以及摩擦润滑特性

　　阿里巴克理工株式会社

　　阿里巴克理工(株)(横浜市绿区 代表董事兼总经理石井芳一)利用独立行政法人科学技术振兴机构的独创性展开事业(独创典型化)，作为学校法人、东北大学多元物质科学研究所的栗原和枝教授独自开发的评价微细空间液体特性的方法——共振偏移测定法，通过承接测定非透明基板间的表面附着力的双通道型表面附着力测定技术，成功地将共振偏移装置(Resonanca shear Measurement System)“RSM-1”投入生产。下面将就此装置进行说明。

　　【背景】

　　众所周知，夹在两个固体表面的液体，在两表面的距离缩减到纳米级(分子大小的数倍程度)以下之后，相贴及界面的效果影响使形成规格构造和粘度急剧上升会导致体积有很大的变化。

　　此距离强烈依存液体分子间以及液体分子与固体表面间的相互作用。在以前，也有利用表面附着力装置(Surface Force Apparatus)评价纳米级厚度液体的粘性、摩擦润滑特性的偏移测定装置，但是，一个装置无法完全测量这些特性(表1)。

　　这次投入市场的共振偏移测定装置“RSM-1”，是使夹在两个固体表面间的液体，按纳米级刻度连续改变液膜的厚度，同时，进行共振偏移测定。从测定结果可以得到液体的构造化活动、粘附、摩擦润滑等特性通过距离函数对其进行评价。此外，还可以评价表面附着力表面电位、粘着力、吸附性等特性。

　　本次投入生产的装置，在表面间距离的测定中，在运用以前常用的透过型干涉法(FECO法)的基础之上还利用反射型双镜干涉法可测试以前不能测定的非透明试料。

　　而且，本装置配备了通过测定连接下表面弹簧的松弛度，用弹簧秤法精密地测定表面间作用力的距离依存性的表面力测定图。

　　【主要特征】

　　① 双通道型共振偏移测定装置，使用共振法，能抗噪音，可测定高敏感度偏移反应。

　　② 利用傅利叶变换法，可以快速测定偏移反应(2~10秒)。

　　③ 可以测定、控制表面间的距离，双通道型干涉法的分辨率(1nm)，FECO法的分辨率(0.1nm)

　　④ 不仅适用于透明试料，也适用于非透明试料，大大扩展了实用试料的评价范围。

　　⑤ 可以以纳米单位控制表面间的距离，连续地测定从液流状态到摩擦状态的特性。

　　【测定案例】

　　¨ 夹在云母间纳米级厚度的水

　　→观测在表面间距离1nm以下逐渐发生的构造化、粘性的增加。

　　¨ 润滑剂、以及它的模型系列

　　→观测摩擦·润滑特性、变为润滑剂的添加剂效果以及细长形蠕变现象。

　　¨ 用于增粘剂的碳酸钙钠粒子间的表面修饰的效果

　　→利用分解溶媒(邻苯二甲酸二辛脂)阐明增粘结构

　　【应用】

　　以前摩擦机构的理解只停留在现象理论层面，如今利用本装置可以评价分子级别的具体摩擦机构，可以设计更加有效的系统，有效减少了摩擦、磨耗引起的能量损失，从而为实现低碳社会做出技术革新方面的贡献。

　　而且通过利用本装置可以从纳米单位评价高端材料的特性，可以构建纳米级的设计方针，因此可以更有效率地进行材料设计，从而振兴高附加价值的新型材料制造产业。

　　【装置规格及使用】

　　1、 装置规格

　　测定温度：室温

　　必要试料量：20～30µl的非挥发性试料

　　测定方式：表面附着力测定

　　共振偏移测定：频率扫描方式

　　：傅利叶变换方式

　　表面间距离最高分辨率：1nm(根据选件0.1nm)由测试环境决定

　　表面间驱动距离:5µl到接触

　　2、 使用

　　电源：AC 100V 20 A

　　安装面积：约900mm(W)×约700mm (D)

　　【销售·体制】

　　本装置的应用为涂料·密封胶、润滑剂、化妆品的测验，以及机械、设备、陶瓷的表面评价，以上行业的厂家、研究·开发机构为使用目标客户。

　　【测定原理】

　　共振偏移测定(如图所示)将夹在两个平滑的固体表面的液膜厚度从微米级开始接触并通过纳米级的分解能进行控制，使上表面左右振动，然后根据共振法测定其对应的偏移。利用此装置上部的偏移单元的机械性共振反应，可以从共振频率和反应强度评价被夹液体特性的变化。因利用了共振频率的较大反应，可在高敏感度，高噪音的环境下进行测定。