| 研究課題/領域番号 |
17K06906
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
小林 信介 岐阜大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30345920)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | プラズマ / 噴流層 / 粒子改質 |
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| 研究実績の概要 |
当該研究開発では、噴流層型プラズマリアクターを用いた層内粒子の均一な表面改質、および改質粒子に対する2次粒子の均一コーティングを目的としている。当該年度は噴流層型プラズマリアクターによる層内粒子の均一表面改質を試み、以下の知見が得られている。
●プラズマジェットと噴流層を組み合わせた噴流層型プラズマリアクターを開発し、噴流層内粒子の均一改質が可能であるだけではなく、個々の粒子に対してもプラズマによる均一な表面改質が可能であることが明らかとなった。
●粒子循環が最も良好な状態において、短時間でプラズマによる粒子の均一な表面改質が可能でああることが明らかとなった。
●ガス流速および印加電圧は、形成されるプラズマ状態に影響を与え、ガス流速および印加電圧の増大とともに、プラズマによる発光範囲は拡大することが明らかとなった。また、印加電圧の大小は噴流層の流動化状態に影響を与えており、印加電圧が大きいほど低いガス流量で粒子の流動化が開始するとともに、噴流も開始することが明らかとなった。
●ただし、印加電圧の大小により表面改質の程度が異なることや、プラズマによる粒子の表面改質時間やバラつきが変化するわけでは無かった。そのため、ガス流量や印加電圧によりプラズマの状態は大きく異なるものの、プラズマによる粒子表面改質は噴流層下部に形成されるプラズマジェット附近で起こっていることが大きな原因であることが考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
昨年度は噴流層型プラズマリアクターによる粒子の均一表面改質を目的として実験を実施してきた。2年目の今季、均一表面改質が可能なプラズマ条件や流動化条件を行う予定にしていたが、昨年の実験において均一表面改質が可能なプラズマ条件や流動化条件が明らかになっただけではなく、噴流層型プラズマリアクターにおけるプラズマ状態の詳細や流動化のメカニズムについても明らかになりつつある。
以上のことから、当初計画以上に研究開発が進んでいると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
噴流層型プラズマリアクターによる粒子の表面改質は噴流層内粒子の流動化状態が大きく影響しており、また印加電圧も流動化状態に影響を与えることが明らかになった。そのため、今年度は噴流層型プラズマリアクター内の流動化メカニズム、特に印加電圧が流動挙動に与える影響を明確にするとともに、その原因特定を当該年度の検討項目に加えることで、噴流層型プラズマリアクターにおける流動の一般化理論を確立する。
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