粉体粒子間相互作用力の直接測定とそれに基づく粉体圧密過程の数値解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650779
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 松尾 陽太郎 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016608)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 公一 東京工業大学, 工学部, 助手 (20191306) ; 安田 榮一 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (70016830)
• Keywords: セラミツク / 粉体圧密 / 粒子間相互作用力

Research Abstract

原子間力顕微鏡を改良して、粉体粒子間相互作用力を直接測定する装置を作成し、種々の表面処理した顆粒および単分散セラミツクス粒子間の相互作用力を測定する。その結果を用いて通常CIPおよび申請者達の発明であるサイクリックCIP成形の圧密過程をシミュレートし、実験結果と比較検討することにより、最適サイクリックCIP条件の決定を行うことを目的としている。本年度は以下の実績をあげている。
(1)分子間力顕微鏡を改良した装置を用いて、シリカ粉について粉体粒子間相互作用力の直接測定を行った結果、相互作用力として2.0×10^<-8>Nを得た。
しかし、アルミナ粉、チタン酸バリウム粉、ジルコニア粉、SiC粉、チッ化ケイ素粉については、静電気の影響が強く、再現性のあるデータは得られなかった。シリカ粉以外の粉体に関しては雰囲気を正確に制御する装置が不可欠であると結論した。
(2)球状単分散シリカ粉を用いてサイクリックCIP圧密実験を行い、得られた実験結果をマルコフ過程論により説明出来ることを明らかにした。また、SiC粉体を用いて顆粒特性がサイクリックCIP成形性、焼結性に及ぼす影響について実験的、並びに有限要素解析により明らかにした。

Research Products

• [Publications] 高瀬文孝: "マルコフ過程に基づく繰り返し加圧下の粒子の配位数変化の解析" セラミックス基礎討論会予稿集. 1D-13. 256-257 (1996)
• [Publications] 宮田昇: "セラミックス顆粒の圧縮特性と成形性および焼結性" 日本セラミックス協会1996年会講演予稿集. 2A01. 183 (1996)
• [Publications] 小林功: "The Optimum Condition of Cyclic-CIP with RBAO Powder" 日本セラミックス協会第9回秋季シンポジウム予稿集. 2F22. 278 (1996)
• [Publications] 宮田昇: "サイクリック(IP成形体中の密度分布に及ぼす顆粒特性の影響" 日本セラミックス協会第9回秋季シンポジウム予稿集. 2F23. 279 (1996)
• [Publications] 高瀬文孝: "サイクリックCIP成形体における粒子の配位数変化の解析" 第34回粉体に関する討論会講演要旨集. 135-139 (1996)
• [Publications] 宮田昇: "顆粒の圧縮変形特性とCIP成形性について" 第15回高温材料基礎討論会予稿集. 41-44 (1996)