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【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　助教　久志本筑

【発表のポイント】

• 微细な粉末を作る粉砕装置の一种である湿式ボールミル^(注1)について、その内部で粉砕媒体として机能するボールの运动を解析することで、装置设计に必要な情报を一度に抽出できることがわかりました。
• 従来は试行错误的に设计されてきた湿式ボールミルですが、计算科学に基づく装置设计を実现できる可能性があることがわかりました。
• 本研究成果から、湿式ボールミルの设计における実験工数の削减が见込まれるだけでなく、実际の装置が手元になくても装置设计が可能になるため、湿式ボールミルの改造や大型化などへの応用も期待されます。

【概要】

湿式ボールミルは、セラミックス、食品、电子部品の原料となる微细な粉末を作る代表的な粉砕装置です。しかし、粉砕结果の予测方法が确立されていないため、装置设计に多大なコストを要するだけでなく、粉砕装置の改造や大型化など手元に装置がない场合の装置设计が难しいことが课题でした。

东北大学多元物质科学研究所の久志本築 助教らの研究グループは、離散要素法(DEM) ^(注2)と呼ばれる计算手法を用い、湿式ボールミル中のボールの运动を计算することで、装置设计に必要な情报を予测できる可能性があることを明らかにしました。これにより、経験と勘に頼らない湿式ボールミルの装置设计の実现が期待されます。

本成果は10月22日、粉体および粒子状物質に関する分野の専門誌Advanced Powder Technologyに掲載されました。

図1. 湿式ボールミルの概念図

【用语解説】

注1. 湿式ボールミル：粉砕方法の一種です。粉砕容器中に液体、粉砕したい粉末（砕料粒子）と硬いステンレススチールやセラミックスのボールを入れて撹拌し、ボール同士を衝突させることで砕料粒子を粉砕します。

注2. DEM：離散要素法(Discrete Element Method)の略称です。DEMは、固体状の要素個々に作用する力をモデル化し運動方程式を立て、その方程式を逐次的に解き要素個々の運動を追跡することで、要素群全体の挙動を表現し解析する方法です。今回扱ったボールの運動だけでなく、粒子の集合体である粉体挙動など、不連続な運動や現象の表現を得意としています。

【论文情报】

タイトル：Development of design method for wet stirred ball milling by simulation using DEM
著者： Kizuku Kushimoto*, Akira Kondo, Takahiro Kozawa, Makio Naito, Junya Kano
*责任着者：东北大学多元物质科学研究所　助教　久志本筑
掲載誌：Advanced Powder Technology
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详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学多元物质科学研究所
助教　久志本 築（くしもと きずく）
TEL:022-217-5136
Email: kizuku.kushimto.d2*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学多元物质科学研究所 広報情報室
TEL: 022-217-5198
Email: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）