ナノ〜マイクロスケール粒子設計・製造・評価・シミュレーション

パウダーメタラジー(粉末冶金:PM)のニーズに応え、比重や粒子径の異なる原科粉末の混合過程のシミュレーションを、東京農工大学生物システム応用科学府堀尾研究室が開発してきた離散粒子シミュレーションモデル(DEM)を拡張し、2成分系の回転翼による撹拌計算に着手した。すなわち、現在まで複雑形状の撹拌翼についてのコードを開発し、翼形状が粒子の偏析に及ぼす効果について検討を開始し、0.1mmの鉄粉と銅粉35,000個を直径46mm/55mmのテーパー型容器中央に入れ、各種形状のブレードを挿入して回転させ混合状態を検討してきた。また高温自動車用PM粉(ナノサイズ・アルミナ(20mm)およびZnO(10mm)をPTFE(100μ)にコーティングするための実験的研究を行っている。すなわち、SEM, AFM, TGAを用いて、コーティング条件を検討し、さらにコーティングの評価をトライボメタラジー的方法で行ってきた。さらに、粒子混合のシミュレーションのためのDEMシミュレーション結果に基づいて、ニュートラルネットワークモデリングを行い、2成分系での粒子濃度の推定ができるようにし、実験的に検証してきた。流動層については、イブプロフェンの製剤におけるメカニズムを実験的に明らかにしたほか、カーボンナノチューブによる凝集造粒物形成の防止について検討してきた。これらに関連して学術論文を3報発表した。また、日本、中国、アメリカで開催された各学会にて研究成果を発表した。

パウダーメタラジー(粉末冶金:PM)のニーズに応え、比重や粒子径の異なる原科粉末の混合過程のシミュレーションを、東京農工大学生物システム応用科学府堀尾研究室が開発してきた離散粒子シミュレーションモデル(DEM)を拡張し、2成分系の回転翼による撹拌計算に着手した。すなわち、現在まで複雑形状の撹拌翼についてのコードを開発し、翼形状が粒子の偏析に及ぼす効果について検討を開始し、0.1mmの鉄粉と銅粉35,000個を直径46mm/55mmのテーパー型容器中央に入れ、各種形状のブレードを挿入して回転させ混合状態を検討してきた。また高温自動車用PM粉(ナノサイズ・アルミナ(20mm)およびZnO(10mm)をPTFE(100μ)にコーティングするための実験的研究を行っている。すなわち、SEM, AFM, TGAを用いて、コーティング条件を検討し、さらにコーティングの評価をトライボメタラジー的方法で行ってきた。さらに、粒子混合のシミュレーションのためのDEMシミュレーション結果に基づいて、ニュートラルネットワークモデリングを行い、2成分系での粒子濃度の推定ができるようにし、実験的に検証してきた。流動層については、イブプロフェンの製剤におけるメカニズムを実験的に明らかにしたほか、カーボンナノチューブによる凝集造粒物形成の防止について検討してきた。これらに関連して学術論文を3報発表した。また、日本、中国、アメリカで開催された各学会にて研究成果を発表した。