ビーズミル (微粉砕・分散機) の基本原理、使いこなし術とその勘所

電子材料を始め多くの機能性材料分野で使用されるサブミクロン、ナノレベルの微粒子を最も効率的に生産する装置は微小ビーズ対応ミルである。しかし、このビーズミルの操作条件、分散原理を十分理解してないと、良い機能性材料を作製することは難しい。 　本講座では、上記課題に対応できるよう、機械の原理、分散メカニズム、多くの粒子微粉砕例、ナノ粒子分散例を示す。また、目的に適した微小ビーズ対応ミルの選定方法についても言及する。更に微小ビーズ対応ミル、超音波分散機、湿式ジェットミルにおけるナノ分散の比較結果を報告する。

1. ビーズミルの歴史と最近の動向
   1. 歴史
   2. 媒体撹拌ミルの種類とおもなメーカー一覧
2. 微小ビーズミルの微粉砕・分散原理
   1. サブミクロン、ナノレベルの微粒化における運転条件の設定
   2. 微粉砕・サブミクロン、ナノ分散原理
3. 微小ビーズミルの機械・運転条件設定
   1. 微小ビーズミルの機械設定
      1. 分散機構成材質 ミル容器
      2. 分散機構成材質 ローター
      3. 軸封 (メカニカルシール) 微小ビーズ対応方法
      4. ビーズ分離方式比較 従来機と微小ビーズ対応機の比較
      5. ビーズ材質の選定方法
   2. 微小ビーズ対応ミルにおける運転条件設定
      1. ビーズの分離方式と分離性能
      2. 熱収支 分散エネルギー
      3. 運転方式 パス、循環
      4. スケールアップについて
         • スケールアップの注意点
         • スケールアップ方法
      5. コンタミネーション
         • 原料スラリーの影響
         • ビーズ径の影響
4. 微粉砕・分散実施例
   1. サブミクロンまでの微粉砕・分散
      • 炭酸カルシウム
      • シリカ
      • 酸化セリウム
      • Ni金属
      • チタン酸バリウム
   2. ナノレベルまでの分散
      1. 酸化チタンにおける分散条件によるナノ分散性能への影響
         • ビーズ径、ローター周速の影響
           • 到達粒子径
           • 分散速度
      2. その他のナノ分散例
         • 水系、溶媒系分散
           • アルミナ
           • シリカ
           • 有機顔料
           • フタロシアニンブルー
   3. 微小ビーズ対応ミルによるナノ粒子への適用例
5. 物理的な分散装置の性能比較
   1. 微小ビーズミル,超音波分散機,湿式ジェットミルにおける分散性能比較
   2. ビーズレス分散機の分散性能比較
6. 微小ビーズ対応ミルについて まとめ
• 質疑応答