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粉末特性の精密制御とは?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特性の精密制御とは?

高機能セラミックスの製造において、原料となる粉末の粒子径、形状、結晶構造、比表面積などの特性を意図した通りに作り込む技術のことです。これにより、最終製品の性能(強度、電気特性、光学特性など)を最大限に引き出し、用途に応じた最適な材料設計を実現します。

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セラミック加工メーカー様では、ファインセラミックスの造粒工程で
スプレードライヤを使用しており、スプレードライヤへの送液には
ホースポンプを使用していました。

しかし、"配管にエアチャンバーを付けているが、脈動が消し切れず、
送液量が安定しないため、粒度分布がブロードになっている"などといった
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】
■配管にエアチャンバーを付けているが、脈動が消し切れず、
 送液量が安定しないため、粒度分布がブロードになっている
■エアチャンバー内に原液が滞留することによる濃度ムラも、
 粒度分布に悪影響を及ぼしている
■粒度分布がブロードになった結果、分級過程で除去する粒子が多くなり、
 歩留まりが悪くなっている

※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】スプレードライ工程の歩留まりを改善 粒度分布をシャープに

当社では、仕入販売だけでなく熊本県天草市に自社鉱山を所有しております。
『天草陶石』は単味で焼成して磁器化する希少な国産の窯業原料です。
独特な石の風合いや素材感からエクステリアマーケットでも数多くの実績を積んできました。

■当社強み
原料メーカーという強みを活かし、自社で高精度の化学分析・粒度測定を実施した上で原料をお届けしております。

■用  途
 ・食器
 ・タイル
 ・衛生陶器
 ・碍子原料など

■一部代表分析値(一部
SiO2(wt%)
 ・天草3等:77.6
 ・天草脱鉄低火度:77.3
 ・天草脱鉄高火度:78.0

※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい!

天草陶石

『シャモット』は、断熱保温・耐火性・保水性に優れたろ材です。

表面に通気性細孔があることから有機物等の吸着能力があり、
比重が軽く(天然珪石)、逆流洗浄の水量を減少できます。

また、上記の特長に加え、焼入れをすることによりろ材表面を
堅固にした「焼入れシャモット」もご用意。焼入れをしないものと
比べると、微粉が発生しにくく、立ち上がりが早くなります。

【特長】
■表面に通気性細孔があることから有機物等の吸着能力がある
■断熱保温・耐火性・保水性に優れている
■比重が軽く(天然珪石)、逆流洗浄の水量を減少できる
■プール・浴場用ろ材として使用されている

※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。

シャモット

佐藤式振動ふるい機は、竪型特殊モーターを採用し、円形と楕円形の
複合した三次元運動(水平・垂直・傾斜)を応用した、ユニークな
アイディアの新鋭機です。

製品の仕上がりは原料の粒ぞろいがきめてです。選別ミスはすべての
生産行程にひびきます。

当製品は、微粒子ひとつぶもおろそかにしない高性能機となっております。

【用途】
■硅砂(粒状)
■浜砂(粒状)
■陶土、粘土(液状)
■研磨材、アランダム(粒状)
■セラミック(粉状、液状)

※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。

佐藤式振動ふるい機:窯業関係での用途例をご紹介

カタログにない商品の生産も承ります。

セラミックやガラス絵付、機能ペーストの開発で培ったフリット技術を応用し、
ニーズに合わせたご提案も可能です。

大手メーカーへの納入実績もございます。

【特長】
■ガラスフリットの有害物質フリー化
■ガラスフリットの少ロット化
■ガラスフリットの機能性改善
■ガラスフリットをカスタマイズしたい
■ニーズに合わせた提案をして欲しい
■粒度カスタマイズ対応    他

【用途例】
■焼結用(砥石・ガラスボンド)
■電子材料用(封止・封着、導電ペースト)
■各種ガラスの有害物質フリー化     他

ガラスフリット(フリットユーザー様向け)

当社では、粉砕機を選ぶうえで知っておきたい、
粉砕機の基本情報について解説した資料(全3編)を進呈中です。

生成粒度によるクラス分類や設置方法といった基礎知識のほか、
スクリーン有無の違いの比較、粒度調整方法といった情報を掲載。

他にも、取り扱い製品の特長・メリットも紹介しており
製品選定時に参考になる資料となっています。

【掲載内容(抜粋)】
■粉砕・微粉砕編
 生成粒度による粉砕機のクラス分類、粒度調整方法
■粗砕機編
 選定に必要な項目、板状原料の粗砕(鬼歯クラッシャー)
■カッターミル編
 せん断系粉砕機の特徴、樹脂ペレットの微粉砕

※詳しい内容は「PDFダウンロード」よりご覧いただけます。

解説資料『粉砕機の選び方』※全3編進呈

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

カタログにない商品の生産も承ります。

セラミックやガラス絵付、機能ペーストの開発で培ったフリット技術を応用し、ニーズに合わせたご提案も可能です。

大手メーカーへの納入実績もございます。

【特長】
■高粘度、高融点の扱いにくいガラスのフリット化
■有色で既存設備で扱いたくないガラスのフリット化
■現在ご使用中のガラスの有害物質フリー化
■少量で小回りを利かせたい
■ガラスをカスタマイズしたい
■ニーズに合わせた提案をして欲しい
■粒度カスタマイズ対応    他

【用途例】
■焼結用(砥石・ガラスボンド)
■電子材料用(封止・封着、導電ペースト)
■各種ガラスの有害物質フリー化     他


ガラスフリット(フリットメーカー様向け)

当製品は、マイナスイオン・遠赤外線・ホルミシスが相乗作用し、様々な
商品開発のお役に立てるセラミックです。

常温静止状態で常時放射しておりますので、付加価値として、または
アイデアにより、無限の可能性を秘めています。

パウダーの平均粒度は2.5ミクロンですので、繊維製品や樹脂製品、塗料等に
練りこみやすく幅広くご利用頂けます。

【特長】
■様々な商品開発のお役に立てる
■繊維製品や樹脂製品、塗料等に練りこみやすく幅広く利用可能

※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ください。

マイナスイオンセラミック

当社は、窯業原料の開発・陶磁器顔料の製造やその研究、釉薬色彩の精算を
行っている会社です。

日本だけでなく、海外事業を展開させ、韓国、中国国内に陶磁器顔料を
はじめ、釉薬・窯業原料資材の生産工場を設立し、当地国内においても
それぞれのマーケットニーズに対応し、当地の窯業の発展と品質向上に貢献
しております。

窯業原料の開発・陶磁器顔料の製造などは当社にお任せ下さい。

【取扱製品】
■陶磁器用無機顔料
■特殊釉薬
■化学工業薬品
■基幹窯業原料
■ファインセラミックス原料
■耐火材料
■石材各種製品

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

永大化学株式会社 事業紹介

有限会社ナカネセラムでは、市場ニーズに対応する技術の提供を
行っております。

石油化学製品を含まない洗浄剤「ウェブ・テックアール」をはじめ、
水質改善や吸着材などの資材に利用する「特殊セラミックス」、
サステナブルな「建築材料」などをご用意。

加工を通じて品質安定と充実した製品ラインアップをご用意しております。

【提供技術】
■調合技術
■粉砕加工
■品質管理
■製品開発

※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。

市場ニーズに対応する技術の提供

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原料・粉末調製における粉末特性の精密制御

原料・粉末調製における粉末特性の精密制御とは?

高機能セラミックスの製造において、原料となる粉末の粒子径、形状、結晶構造、比表面積などの特性を意図した通りに作り込む技術のことです。これにより、最終製品の性能(強度、電気特性、光学特性など)を最大限に引き出し、用途に応じた最適な材料設計を実現します。

課題

粒子径分布のばらつき

均一な粒子径分布を実現できず、焼結時の密度ムラや欠陥の原因となる。

粒子形状の制御困難

球状や針状など、特定の形状を安定的に得ることが難しく、流動性や充填密度に影響を与える。

結晶構造の不均一性

原料粉末中に複数の結晶相が混在したり、意図しない結晶構造が生成されたりすることで、物性が不安定になる。

比表面積のばらつき

反応性や触媒活性に影響する比表面積を一定に保つことが難しく、製造ロット間での性能差が生じる。

​対策

高度な粉砕・分級技術

微細化・均一化に適した粉砕機や、精密な分級装置を組み合わせることで、目的の粒子径分布を実現する。

精密合成プロセスの開発

液相法や気相法など、反応条件を厳密に制御することで、狙い通りの粒子形状や結晶構造を持つ粉末を合成する。

表面改質技術の適用

粉末表面に特定の物質をコーティングしたり、化学処理を施したりすることで、比表面積や反応性を調整する。

インライン計測・フィードバック制御

製造プロセス中に粉末特性をリアルタイムで計測し、その結果をフィードバックしてプロセス条件を自動調整する。

​対策に役立つ製品例

高精度粒子径制御装置

微細な粒子を効率的に粉砕・分級し、極めて狭い粒子径分布を実現する装置。均一な焼結を促進し、材料の欠陥を低減する。

精密合成リアクター

温度、圧力、濃度などの反応条件をナノレベルで制御し、特定の結晶構造や粒子形状を持つ粉末を安定的に合成する装置。材料の機能性を最大限に引き出す。

粉末特性評価システム

粒子径、形状、結晶構造、比表面積などを高精度かつ迅速に分析するシステム。品質管理の強化とプロセス改善に貢献する。

自動プロセス最適化ソフトウェア

収集された粉末特性データに基づき、製造プロセスパラメータを自動で最適化するソフトウェア。再現性の高い高品質な粉末製造を支援する。

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