2015 Fiscal Year Annual Research Report
固体前駆体を導入したグライディングアーク噴流層による粒子の高速導電性コーティング
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15H04170
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
関口 秀俊 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (50226643)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小玉 聡 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (90589417)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 粉体操作 / 表面処理 / グライディングアーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度の主な活動は、これまでの予備実験を基にグライディングアーク導入型噴流層を作成するとともに、コーティング実験を進めた。2枚の平板で電極をはさんだグライディングアーク導入型噴流層反応器を作成し、この反応器にポリメタクリル酸メチル樹脂（PMMA）粒子と亜鉛（Zn）粒子を導入して、アルゴンガスにて噴流させると共に高電圧を印加してグライディングアークを発生させ、PMMA粒子に導電性Zn膜のコーティングを試みた。実験パラメータは、コーティング時間、各種粒子の粒径、粒子量比率、そして印加電圧である。実験の結果、Zn膜のコーティングに成功し、PMMA粒子に導電性を付加することができた。コーティング時間を変化させたところ、付着量は増加するが時間と共に徐々に頭打ちになる傾向が見られた。その一方で、粒子の表面積に対するコーティング面積の比率は時間に対してほぼ変化せず、すなわちコーティング膜の厚さが増加するというという結果となった。PMMA粒子に対するZn粒子の導入比率を増加させると、面積比率や膜厚は共にともに増加した。また、放電電圧を下げるとコーティング量が増えるが、電子顕微鏡観察からこれは、コーティングが膜状ではなく微粒子の付着のためと考えられた。これらの結果を基に、コーティング機構を検討し、コーティングは、気相蒸着と液相付着が存在すること、また粒子間の衝突が膜の引きはがしを引き起こすことが考えられた。さらに銅（Cu）粒子を用いた実験では、コーティング膜がほとんど作製されず、これはCuが高沸点を持つためと考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では、放電や粒子挙動の計測やシミュレーションにも取りかかる予定であったが、コーティング機構を検討するために粒子の大きさや材質などを変えたコーティング実験を先に進めることとしたため、これらは次年度に行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は、27年度に引き続き、実験では粒子や放電に関するパラメータを変えたコーティング実験を進め、これに加えて噴流層内の放電特性および粒子挙動の計測と)噴流層内の流体・粒子挙動シミュレーションに着手する。そして、それぞれの結果を踏まえ、コーティング機構の解明とそれを基にした噴流層の改善を施し、コーティングに対して最適な処理条件を決定する。
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