サブミクロン粉体の製造に関する研究

• 研究課題/領域番号: 62850114
• 研究種目: 試験研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 資源開発工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 井上 外志雄 東京大学, 工学部, 教授 (80010742)
• 研究分担者: 岡屋 克則 東京大学, 工学部, 助手 (80134493) ; 野中 道郎 東京大学, 工学部, 助手 (70010981) ; 岡野 靖彦 東京大学, 工学部, 助教授 (30011092)
• 研究期間 (年度): 1987 – 1988
• 研究課題ステータス: 完了 (1988年度)
• 配分額: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円); 1988年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1987年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
• キーワード: サブミクロン / 撹拌ミル / 粉砕エネルギー / 粉砕効率 / 粒度分布 / 攪拌ミル

研究概要

最近機能性微粉体の需要が高まり、それに呼応して種々の微粉砕方式ならびに微粉体分級方式が考案されている。それらの中で乾式での処理については実プロセスとしてある程度の成績を達成しているものも多いが、さらに効率よく微粉体ないし超微粉体を製造できると考えられる湿式処理については、完成されたシステムは皆無であるといってよい。本研究は、高能率でサブミクロン粉体を製造できる湿式粉砕・分級システムを開発することを目的とするものであった。しかし、湿式微粉砕機として採用した撹拌ミルは最適操作条件を探索するための操作変数が多く、粉砕特性を把握するのに予想外に時間を費やし、分級機の開発を含め最適処理システムを提案できるまでには至らなかった。以下に、主として撹拌ミルによるサブミクロン粉体の製造実験から得られた結果をとりまとめておく。
1)湿式撹拌ミルはサブミクロン粉砕機として有効である。
2)粉砕媒体と被粉砕粒子の粒径比が最適粉砕条件を決定する一つの基準となる。
3)撹拌ミル内のスラリーの粘性が粉砕速度、粉砕エネルギー消費、産物の粒度分布などに影響をおよぼす。
4)撹拌動力は流体撹拌槽の場合と類似した特性を示すが、厳密には粉砕媒体の運動と摩擦過程の解明が必要である。
5)消費エネルギーは粉砕媒体-スラリー-粉砕媒体間のすべり速度およびそれらの間の接触力によって決定される。
6)サブミクロン粉体の湿式分級を成功させるには、分級ゾーンでの流体の乱れを抑制することが不可欠で、外力としては遠心力を利用する方法が実用的である。