粉砕の基礎とシミュレーションによるメディアミルの操作ならびに設計の最適化

粉砕は物づくりの最初のステップであり,様々な材料の機能性を左右する重要な操作である。しかしながら,その機構はいまだ十分に解明されておらず,経験と勘に依存しているのが現状である。本講義では,粉砕の基礎から,コンピュータシミュレーションを活用したメディアミル (ボールミル,ビーズミルなど) の操作と設計の最適化について説明します。

1. 粉砕及び粉砕操作の基礎知識
   1. 破壊の機構、強度、破壊エネルギー
   2. 砕成物とその粒度評価
   3. 粉砕に及ぼす因子 ～粒度、雰囲気、荷重速度～
2. ボールミルの種類・特徴と選定
   1. 粉砕機の分類
   2. 転動ミル
   3. 振動ミル
   4. 遊星ミル
   5. ビーズミル
   6. 試料から見たミルの機種選定
3. ボールミリングにおける課題
   1. ボールミリングの現状
   2. ボールミリングの条件設定
   3. ボールミリングの課題
4. ボールミルのシミュレーション
   1. 離散要素法
   2. ボールミルへの離散要素法の適用
   3. パラメータの設定
5. 粒子径予測
   1. ボールミリングにおける粒子径変化の把握
   2. 粉砕メカニズム
   3. 粉砕を支配するパラメータの抽出
   4. 粒子径変化を予測する方法
   5. 粒子径分布の予測
6. ビーズミルの最適化
   1. ビーズミリングの現状
   2. ビーズミルのシミュレーション
   3. ビーズミルにおける粒子径変化の予測
   4. コンピュータシミュレーションによるビーズミルの最適化
7. 今後の展望