粒子の大きさは「粒度” 。これは「粒子サイズ」または「直径」とも呼ばれます。粒子の物理的挙動が球体の挙動と一致する場合、球体の直径は等価粒径と呼ばれます。これは、物理的特性や挙動を比較する場合に適用されます。球形ではない粒子の場合、サイズは測定方法によって異なります。そのような場合、粒子サイズは「等価」のみです。測定基準と使用される統計によって異なります。粉末の粒子サイズは、材料の性能を測定するための重要なパラメータの1つであり、流動性、分散性、反応性に直接影響します。 超微粉砕機 粒子をマイクロメートル、さらにはナノメートルレベルまで精製することができ、粒子サイズに関するハイエンドアプリケーションの厳しい要件を満たします。
粉体全体量における、異なる粒径間隔の粒子の割合（または累積割合）を頻度粒度分布（または累積粒度分布）と呼びます。縦軸は、様々な基準で算出された粒子径組成を示し、個数、長さ、面積、体積の割合または累積割合で表すことができます。横軸は、様々な基準で算出された粒子径の値です。D10、D50、D90は粉体の均一性を反映しており、粉体の累積分布とも呼ばれます。
D50
D50は、中央粒子径とも呼ばれ、累積分布における粒子径を指します。これはサンプル中の粒子径の典型的な値を表します。サンプルを量によって2等分します。このサイズより大きい粒子と小さい粒子が存在します。D50 = 5 μmの場合、粒子の半分は5 μmよりも大きく、残りの半分は5 μmよりも小さいです。D50は、一般的に平均粒子径を表すために使用されます。
D90
D90は、累積分布における粒子径を指します。これは、粒子の90%がこのサイズより小さいことを意味します。D90は粉末の粗端サイズを表します。これは粉末の製造および使用において重要な指標です。一部の業界では、D95またはD97が代替として使用されています。これらの物理的意味はD90と同様です。
D10
D10は、10%の累積分布における粒子径を指します。これは、10%の粒子がこのサイズより小さいことを意味します。粒度分布において、D90とは逆の働きをします。D10、D50、D90は多くの用途で重要です。医薬品分野では、薬剤の有効性と副作用に関連し、環境分野では、大気質や水質のモニタリングに役立ちます。
粉体装置の選択と粒度制御
理想的な粒度分布を得るには、適切な超微粉砕機を選択し、そのパラメータを細かく制御する必要があります。
機械式ミル（ボールミル、ローラーミル等）
- 中硬質、高靭性材料に適用可能です。
- 粒子サイズは、ボールの直径、ボールと材料の比率、回転速度、時間などのパラメータを調整することで制御できます。
- 利点: 成熟した設備と幅広い用途。
- 注意事項: 粉砕しすぎると、粒子サイズが不均一になり、比表面積が増加し、材料構造が損傷する可能性があります。
- 事例：セメント工場において、ボールミルの回転速度を臨界速度の60%から72%に増加させました。クリンカーD50は45μmから32μmに減少しました。比表面積は15%増加し、初期強度適合率は20%増加しました。
エアジェットミル
グラファイト、金属酸化物など、粒子サイズの制御と温度感度の要件が高い材料に適しています。
- 高速気流によって発生するせん断エネルギーと衝突エネルギーを利用して超微粉砕を実現します。
- パラメータ制御: 空気圧、流量、供給量、分級ホイールの速度。
- 利点: 製品の粒子サイズを制御可能、粉末はクリーン、金属汚染なし。
- 事例：黒鉛負極材メーカーは、分級ホイールの回転速度を4500rpmから6000rpmに上げました。吸入圧力は0.8MPaに安定し、D90は18±3μmから15±0.5μmに安定しました。12%を使用することで、バッテリーのレート性能が向上しました。
分級装置（空気分級機、サイクロン分級機）
- 粉砕装置と組み合わせて使用し、粒子サイズの微細な選別を実現します。
- 粒子の移動軌跡と質量に基づいて正確な分類が可能です。
- さまざまな下流アプリケーション要件を満たすために、D50 および D90 規制によく使用されます。
結論
粉体産業の微細化・高機能化が進むにつれ、粒度分布の制御は材料特性の調整における中核技術となっています。超微粉砕機の科学的な選定と、適切に設計された粉砕・分級プロセスは、製品品質の確保と競争力強化の鍵となります。今後、スマート製造と自動化の進展に伴い、粒度分布と粉体設備の協調的な最適化が、材料産業をより高いレベルへと押し上げるでしょう。
エピックパウダー
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