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鈴木 道隆*; 吉川 真央*; 飯村 健次*; 佐藤根 大士*; 石井 克典
粉体工学会誌, 50(6), p.405 - 409, 2013/06
シリカのナノ粒子を含有した懸濁液に浸すか、又はスピンコート法(サンプルを高速回転させたときに発生する遠心力によりサンプル上に薄膜を形成する方法)を用いて、ガラス基板にシリカナノ粒子を塗布した。ガラス基板の表面が透明なナノ粒子の薄い層で覆われることにより、粉末付着を防止できることが実験的に確認された。粉末と基板の間に作用する付着力を遠心法により測定し、付着力と表面粗さの関係を実験及び理論の観点から検討した結果、付着力は表面粗さが増加するにつれて減少しており、ナノ粒子の塗布による基板表面の粗さのわずかな増加が、粉末付着を低減できる原因であることがわかった。ナノ粒子の塗布は、粉末付着を大変効果的に防ぐことができ、さまざまな分野への応用が期待される。
鈴木 道隆*; 田中 豊*; 飯村 健次*; 佐藤根 大士*; 石井 克典
no journal, ,
キャッピングは、粉末成型用のピストンの底面に円錐状に粉末が付着する現象であり、粉末成型時の主要なトラブルの一つである。キャッピングがなぜ起こるか、どんな条件が関係しているかは、未だに明らかにされていない。そこでわれわれは、X線CTを用いて、紛体層の圧縮時に発生するキャッピング現象を観察した。実験には粒子径20-150ミクロンのアルミナ、及び本顆粒をふるい分けして粒度分布の幅を狭めたものを用いた。材料試験機を用いて紛体層を圧縮し、X線CTで得られた画像から、キャッピングの領域を検出し、キャッピングの深さを測定した。実験結果から、顆粒の粒度分布の幅が広い場合には、より小さなピストン変位でキャッピング現象が起こりやすいことが明らかになった。これは幅広い分布に含まれる微粉とピストンの間に作用する付着力が大きいためである。キャッピングの深さはピストンの変位が増えるにつれて増加し、変位が1mmを超える領域では、顆粒の破壊が進むため一定値に近づいた。結論として、キャッピングは粒子径が大きくて単一粒子径の顆粒を用いることにより抑制することが可能である。
瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典; 仁科 匡弘; 牧野 崇義; 飯村 健次*; 佐藤根 大士*; 鈴木 道隆*; 名取 ゆり*
no journal, ,
原子力機構では、簡素化ペレット法燃料製造技術開発を進めている。本工程では、MOX原料粉末の流動性を転動造粒法により改善し、ダイ潤滑成型法によりMOX造粒粉末を直接グリーンペレットに成型する。高密度のグリーンペレットを製造するためには、均一圧縮が重要であるが、直接圧縮挙動を観察することは困難であるため、X線コンピュータ断層撮影法とX線透過性の高いアルミナ粉末を用いて圧縮挙動を評価した。本試験の結果、ダイ潤滑成型は、無潤滑成型に比べて粒子の破壊が底部まで拡大することが確認でき、ダイ潤滑成型法は造粒粉末の均一圧縮に有効であることが明らかになった。
