王允欣/工研院材化所
前言
Japan Analytical & Scientific Instruments Show( JASIS)為日本分析儀器工業協會(JAIMA)和日本科學儀器協會(JASIA)主辦的尖端科學/分析系統和解決方案展覽，同時也是亞洲地區針對分析儀器所舉辦的最大規模展覽，展出包括實驗室科學儀器、環境監測檢測儀器、安全監控儀器、工業測量儀器以及儀器設備部件。JASIS三天展期共有487家參展商、1423個展位，並包含50場以上的小型新技術發表會，加強終端使用者與設備廠商之間的橫向合作和解決方案，並且充分提供產業合作交流機會，希望能協助科學發展與分析儀器的持續精進。
展會期間更同時舉辦多場新技術會議、開放式解決方案論壇和小型研討會，由參展公司介紹最新的分析科學儀器與技術，開放式論壇則是以“材料與材料開發與質量控制”為主題，從不同角度介紹應用，包括個人護理(化妝品開發與機能性分析)、味覺評價(食品檢測與味覺分析)、接合與表面處理等。會場中並規劃一生命科學創新區，透過分析與量測，協助生物製藥和下一代醫療保健技術之開發。
根據統計資料顯示，表面接合處理之年產值約為2,105億日圓，汽車產業占38%；其次為半導體28%以及科學研發13%，因此在相關研究中，汽車的表面改質接合工藝技術備受重視，也成為本屆會議於表面接合與檢測技術領域的討論主軸。目前日本汽車數量將近一億台，並且保有量持續增加中，然而隨著能源短缺、原油價格上漲與環境汙染問題日益嚴重，歐洲嚴格規範二氧化碳排放量降低的進程，從2015年的每公里120公克，至2020年每公里需低於100公克的標準，並且消費者也對汽車的性能要求趨於嚴格，因此汽車產品的輕量化與高強度成為相關產業的開發指標。根據資料研究顯示，若是汽車重量降低20%，燃油效率可以提高15%以上，平均每年的二氧化碳削減量上看120萬噸，最終可透過汽車輕量化降低油耗，進而滿足環保節能需求。
汽車材料包括金屬、非金屬(樹酯)，透過化成與表面硬化等處理方式，以增進其光學、磁性、機械(熱傳、耐磨)與化學性能，再搭配表面分析技術，快速評估材料品質，加速產品開發時程。於JASIS 2019開放式解決方案論壇中，設備商也提供了幾個業界案例予與會者分享。
研討會精摘
1. 環境調和樹酯表面改質
主要是根據ABS塑膠材料特性，雖然具有良好的使用安定性，但是在耐候性的表現上卻不理想，因此會透過電鍍加工來改善 。傳統的處理方式是透過硫酸硝酸、重鉻酸鉀等強氧化劑混合液進行ABS表面粗化，並且使塑料表面親水，以便均勻吸附金屬離子，同時以電子顯微鏡(SEM)與原子力顯微鏡(AFM)觀察粗糙度。然而過程排放的重金屬廢液卻會對環境造成極大負擔，因此在新技術研發方面，改以微細氣泡臭氧水處理方式(如圖一)，來取代藥劑使用。一般氣泡尺寸大約是在mm等級，在水中會快速跑到水面上破裂，而微氣泡(1~100μm)則是會在水中爆裂溶解，產生瞬間高溫與密集微震波，並且伴隨氣泡破裂會有大量的氫氧自由基產生，搭配紫外光照射，以臭氧與紫外光的協同作用快速改質ABS材料表面，進而提高表面潤濕性。
3. 理研計器提出以PYSA進行材料表面檢測
株式會社 (RIKEN KEIKI)提出以大氣光電子收量分光裝置 (Photoemission Yield Spectroscopy in Air, PYSA)來進行材料表面檢測之案例。透過圖二所描繪之紫外光照射時間對光電子量的作圖，當斜率越大，代表光電子數目越多，藉此分析材料表面特性。例如乾燥表面會得到較大的斜率，水分多的時候其斜率較小，可以快速辨識金屬表面的洗淨狀態；同理也可以應用在表面殘留物分析上。另外，假如後續在金屬表面進行保護層處理來提升使用壽命時，也可以透過此檢測方式，藉由光電子量判斷保護層是否分布均勻。
圖二、大氣光電子收量分光裝置與光電子量作圖
為了因應汽車輕量化與高強度需求趨勢，相關複合材料的開發於近年來越來越受到重視，而複合材料由於加工過程繁複，技術挑戰度高，其材料特性會直接影響到產品性能與產能，特別是在多種材質混成，包括碳纖維複合材、鋼板、塑料的接合，其接著程度的優劣必須透過多種檢測手法來評斷---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。