マイクロ波加熱技術と材料合成

マイクロ波を材料プロセスに応用するときに要となる概念、急速 (迅速) 加熱と選択加熱を、直感的に理解できる形で紹介する。 急速加熱と選択加熱を理解すれば、マイクロ波を用いた加熱プロセスで生じる多くの問題に対策を講じることができる。本講演では、初めての実験に必要な加熱容器の作成法や、簡単に習得できる数値計算を紹介し、研究開発に寄与しえる内容を目指す。 　なお本セミナーは、2012年に、好評裏に終了した技術講座「マイクロ波加熱技術とその応用」 (別セミナー会社主催) の内容を発展的に継承するものである。テキストも、講師が実践・経験した内容や最新の論文を加えるなど、大幅に改訂した。 　本講演では、数式の利用を最小限にとどめ、マイクロ波プロセスで生じる様々な工学問題に対しての対策を紹介する。なお、この紹介事例は、事前アンケートでえられた事例をもとに、従来取られる有効な対策を紹介する方式を取りたいので、プロセスで抱えている課題を (話せる範囲内で) 事前に伝えることで、講習の効果を最大限にできる。積極的な質問を希望する。

1. マイクロ波加熱技術とその応用
   1. 加熱技術としてのマイクロ波の魅力
      1. 高速加熱
      2. 内部加熱
      3. 選択加熱
   2. 製鉄反応の高速・低温プロセス化 ～高速加熱の応用例
      1. 研究背景 ～問題設定～
      2. マイクロ波製鉄の原理
      3. スケールアップ試験と装置概要
      4. マイクロ波製鉄の課題
   3. スレート瓦のアスベスト無害化 ～内部加熱の応用例
      1. 研究背景 ～問題設定～
      2. マイクロ波によるアスベスト高速無害化法の原理
      3. アスベスト無害化プロセスの改善点
      4. マイクロ波ロータリーキルンと問題点と課題
   4. エネルギー操作による化学反応制御 ～選択加熱の応用展開へ向けた展望
      1. マイクロ波吸収特性と選択加熱
      2. 選択加熱を利用した反応高速化の報告事例
2. マイクロ波プロセスに関する基礎知識と諸問題への対応
   1. よくある問題とその概要
   2. 熱暴走によるプロセス不安定性 ～加熱対象の温度が上がりすぎてしまう、など
      1. ホットスポットと熱暴走
      2. 伝熱工学の観点からのホットスポット
      3. ホットスポット対策事例
   3. マイクロ波によるエネルギー操作設計のアプローチ ～マイクロ波で加熱できない、など
      1. マイクロ波加熱装置の問題
      2. 材料吸収特性と傾向
      3. 補助加熱とプロセス設計
      4. マイクロ波照射系とるつぼ選定 ～空洞共振器をはじめとした事例
   4. 放電現象と ～放電が生じてしまう、など
      1. プラズマの性質と雰囲気ガス
      2. 電離電圧と真空度
      3. 雰囲気の改善による対策
3. マイクロ波加熱プロセスの可能性
   1. 実用化へ向けた可能性
      1. 実用化への判断指標
      2. 迅速加熱・内部加熱とプロセス時間
      3. 改善例のコスト試算例
   2. 今後の課題 ～out of Kitchen
      1. 選択加熱と化学合成
      2. マイクロ波設計による化学反応操作
   3. マイクロ波効果とは
• 質疑応答