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1.粉砕技術の基礎
(1)固体の破壊
・物質は引っ張りで破壊する(理論的には、圧縮では破壊しない)
(2)粉砕の4条件
①十分な力があること
②その力が着実に固体に加わること
③破壊後再凝集・結合しないこと
④湿式粉砕下で安定なスラリー状態にあること
(3)応力作用下でのクラック発生と破壊の形成
・破断面の状況は粉砕条件(荷重速度、荷重の種類、雰囲気の影響など)に依存
(4)限界粒子径
・どこまで粉砕可能か
2.粉砕物の評価法
(1)粒子径の評価法
・粒子径の定義
(2)粉砕片の表面評価法
・ミクロ・マクロ的観察
(3)粉砕片の構造評価法
・電子線・X線回折、ラマン分光、熱分析や、その他の固体の評価
(4)破砕片の化学的活性評価法
・表面乱れ、エキソエレクトロン放射、ラジカル発生、吸着特性など
3.粉砕の促進/抑制にかかわる影響因子とその相関
(1)粉砕雰囲気の影響
・水分の影響
(2)荷重速度効果
(3)寸法効果
(4)助剤添加効果
(5)粉砕機タイプ・構造・粉砕プロセスの改善
・段階粉砕、分級機設置、粉砕条件の最適化
4.粉砕助剤とその使い方
(1)助剤添加による効果
・表面エネルギー制御
(2)田中の理論
(3)最適添加率
5.粉砕機の種類・特徴とその選定・使い方
(1)乾式粉砕機
・圧縮、せん断、高速衝撃等による粉砕機
・自生粉砕機
・媒体(ボールなど)利用粉砕機
・気流粉砕機(無媒体粉砕機)など
(2)湿式粉砕機
・媒体利用粉砕機
・流体利用粉砕機
(3)乾式粉砕機選定のポイント
・粉砕動力の予測
・粉砕機のスケールアップ
・スケールアップ時の粒度分布
・粉砕助剤使用
・コンタミ 等
(4)湿式粉砕機選定のポイント
・処理品質
・運転条件
・洗浄性
・乾燥
・コンタミ 等
(5)遊星ミルや媒体攪拌ミルなどによる超微粉砕
(6)最近の粉砕機の開発と進化
6.最適粉砕条件(操作・粉砕機構造)とスケールアップの最適化
(1)離散要素法(DEM)シミュレーションによる媒体運動
(2)最小限度の実験情報とDEMシミュレーション結果の融合による最適粉砕処理
(3)各種微粉砕機・材料への展開
7.微粉砕に付随する現象の理解とその制御・応用
~メカノケミストリー~
(1)メカノケミカル現象の基礎、原理
・結晶構造変化(相転移を含む)
・粉体の活性(不安定)機構
・周囲の物質との相互作用
・固相反応の促進法あるいは抑制法
(2)メカノケミカル現象の応用技術
(メカノケミカル効果を利用する)
・非加熱での材料合成(ナノ粒子製造を含む)
・機能性粉体合成(資源の高付加価値化と新機能材料開発)
・ハロゲン含有樹脂・有機物の非加熱分解
・粉砕+化学的処理/物理的処理による有価物回収と処理プロセスの改善
・粉砕+低温加熱による各種バイオマスからの高純度水素製造
8.微粉砕におけるトラブルシューテング
(1)微粉砕における微粒子凝集の改善
(2)粒子複合化(粒子設計)処理の改善
(3)付着・帯電現象の抑制
(4)粉砕機内での偏析の防止
(5)摩耗・コンタミネーションの抑制
(6)異物混入と除去法
(7)微粉砕を良くするためのポイント
・分級
・助剤添加 など
(8)粉砕物制御のポイント
・粒子径・粒度分布
・表面特性
・形状 など
(9)微粉砕を効果的に行うためのポイント
(10)粉砕処理工程での粉塵爆発の防止
9.むすび
本セミナー内容の要約と展望のまとめ