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粉末の凝集防止とは?課題と対策・製品を解説

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原料・粉末調製における粉末の凝集防止とは?

高機能セラミックスの製造において、原料となる粉末が塊状に固まってしまう「凝集」を防ぐ技術のことです。粉末の均一な分散状態を保つことで、焼結時の品質安定化や成形加工性の向上に不可欠なプロセスです。

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素材メーカー様では、セラミックスを微粒子化するため、
ビーズミルで分散を行っていました。

しかし、"ポンプの脈動により、分散機内でビーズが偏り、
過分散が発生している""ビーズミルの出口側からビーズが流出し、
ポンプに噛み込んで異常停止することがある"などの課題がありました。

課題・要望解決方法は、PDF資料をDLいただきご覧ください。

【お客様の課題・要望】
■ポンプの脈動により、分散機内でビーズが偏り、過分散が発生している
■ビーズミルの出口側からビーズが流出し、ポンプに噛み込んで異常停止することがある
■多品種少量生産なので、頻繁に液替えが必要で、洗浄頻度が高い

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【事例紹介】ビーズミルによる分散工程で粒度分布をシャープに

『マイクロサイザー』は、シンプルな構造でメンテナンスも容易な
破砕装置です。

キャップ、ラベル等の異物は分離され、ジュースやアルコールの臭気、糖分、
塩分を除去します。

ガラスくず、陶磁器くず、溶融スラグ等々、処理対象物は広範囲にわたり、
ご使用いただけます。

【特長】
■粒子に鋭利な角が無く安全
■用途に合わせ自由に粒度調整が可能
■キャップ、ラベル等の異物は分離
■ジュースやアルコールの臭気、糖分、塩分を除去
■ガラスくず、陶磁器くず、溶融スラグ等々、処理対象物は広範囲

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

破砕装置『マイクロサイザー』

※~スラリーの濃縮にお困りではありませんか?~※

『丸石セラミックフィルタ』は、フィルターの目詰まりを起こすことなく、
添加物ゼロでスラリーの濃縮が可能なセラミックフィルタです。

【特徴】
■コンパクトで便利な濃縮・濾過装置
■小スペースで移動可能
■素早く濃縮
■ご依頼テストや現場での実験可能

《現在テスト濃縮が可能です!お気軽にお問い合わせください!》

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【テスト濃縮可能!】『丸石セラミックフィルタ』

マイクロシリカパウダーCFP-M3のご案内、従来のセラミックスが数十μm程度の粒子を焼結して作られていたのに対して、ファインセラミックスでは
1. 焼結体の粒子でも数μ程度まで小さくなった
2. 寸法精度が向上した
3. 薄膜、繊維状、微粒子などが製造可能になった
4. 多孔体も細孔径制御が精密に行われるようになった
このことがファインセラミックスの技術範囲が広くなったことが特徴である。同じ材料でも形態が異なれば、機能が異なり、従って用途も異なり、拡大する、ファインセラミックスと伝統的セラミックスとの大きな差異の一つには、天然に産出する原料に人工的な処理をどの程度施しているかにある。それ故に、ファインセラミックスの研究は、出発原料粉末の合成研究、微細粉末(ファインパウダー)の研究から始まる、といっても過言でない。高性能のファインセラミックス焼結体を得るために、原料に要求される一般的な特性は次のようにいわれる。
・微粒子であること、
・粒子の凝集がないこと、
・粒子分布が狭いこと(粒子径がそろっていること)
・異方性の小さい粒子形状(球状)であること、
・化学的に高純度であること、

マイクロシリカパウダー CFP-M3 (OEM 開発品)

本機はフィルタープレス用として粘土溶液、その他各種の泥漿体廃液等を送液して、フィルターに送り込み圧力により、濾過し凝固するのを目的とします。

粉砕機 中工式メンプランポンプ

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原料・粉末調製における粉末の凝集防止

原料・粉末調製における粉末の凝集防止とは?

高機能セラミックスの製造において、原料となる粉末が塊状に固まってしまう「凝集」を防ぐ技術のことです。粉末の均一な分散状態を保つことで、焼結時の品質安定化や成形加工性の向上に不可欠なプロセスです。

課題

粒子間の静電引力による凝集

微細なセラミックス粉末は表面電荷を持ちやすく、静電引力によって粒子同士が引き合い、凝集しやすい傾向があります。

表面吸着による結合

粉末表面に吸着した水分や不純物が、粒子間の結合を促進し、凝集の原因となることがあります。

製造工程での機械的ストレス

粉砕、混合、輸送などの工程で加えられる機械的な力によって、粒子が破壊されたり、表面状態が変化して凝集しやすくなることがあります。

長期保存時の自然凝集

時間経過とともに、粒子間のファンデルワールス力などにより、自然に凝集が進んでしまうことがあります。

​対策

表面処理による電荷制御

粉末表面に帯電防止剤や分散剤を添加し、粒子間の静電反発力を高めることで凝集を抑制します。

適切な溶媒・分散媒の選択

粉末の特性に合わせた溶媒や分散媒を選定し、粒子表面の濡れ性を向上させ、均一な分散状態を維持します。

超音波処理・機械的攪拌

超音波や強力な攪拌により、凝集した粒子を物理的に解きほぐし、再凝集を防ぎます。

乾燥条件の最適化

凍結乾燥や噴霧乾燥など、粒子間の結合を最小限に抑える乾燥方法を採用し、凝集を防ぎます。

​対策に役立つ製品例

高機能分散剤

粉末表面に吸着し、粒子間の反発力を高めることで、静電引力による凝集を効果的に防ぎます。

表面改質剤

粉末表面の化学的性質を変化させ、水分や不純物の吸着を抑制し、粒子間の結合力を弱めます。

超音波発生装置

高周波の超音波を照射することで、凝集した粒子を物理的に分散させ、均一な状態を維持します。

特殊乾燥システム

低温・短時間での乾燥を可能にし、粒子間の結合形成を最小限に抑え、凝集を防ぎます。

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