| Research Abstract |
転動ミルは,操作が容易,シンプルな形状をしていることから多用されているが,これらの条件設定やスケールアップは,経験に頼っているところが非常に大きい.そこで本研究では,水酸化アルミニウムを粉砕試料として,ミル回転数およびミル径が,その粉砕速度に及ぼす影響を実験的に明らかにし,ついで,ボールミル内の媒体運動のシミュレーションを行い,媒体運動挙動と粉砕速度の関係について検討した.
●転動ボールミルによる粉砕実験
転動ボールミルによるギブサイトを,ミル回転数ならびにミル径を変化させて,ギブサイトの粉砕速度を求めた.ミル回転数が大きくなると,粉砕速度は大きくなるが,臨界回転速度の90%で最大粉砕速度を示し,さらに回転数が大きくなると,粉砕速度は極端に小さくなる.一方,ミル径を大きくすると,粉砕速度も大きくなることがわかった.
●実験結果と操作条件との関連を組み込んだシミュレーション法の開発
実験と同一条件で転動ミル内のボール運動のシミュレーションを行い,得られた衝突エネルギーは,ミルの回転数が大きくなると増加するが,臨界回転数の90%で,最大値をとり,さらに回転数が大きくなると,衝突エネルギーは,急激に減少する.また,ミル径が大きくなると,衝突エネルギーも増加することがわかった.この傾向は,上記の実験で得られた粉砕速度と非常によく一致しており,粉砕速度は衝突エネルギーに比例することが分かった.これより,目的とする粒子径を得るための粉砕操作条件を,ボールミルシミュレーションからの情報に基づき逆に推算できる手法を見出した.
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