IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2018/04/25

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    加納純也 Junya KANO
    教授 Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    金属資源プロセス研究センター, 機能性粉体プロセス研究分野
    Center for Mineral Processing and Metallurgy, Powder Processing for Functional Materials
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    粉体工学
    粉砕
    メカノケミカル
    リサイクル
    水素エネルギー
    レアメタル
    シミュレーション
    Powder Technology
    Grinding
    Mechanochemical
    Recycle
    Hydrogen
    Rare metal
    Simulation
研究テーマ
Research Subject
機能性粉体プロセスの創成とシミュレーションによる粉体プロセスの最適化
Development of New Functional Powder Processing and Optimum Design of Powder Processing by Numerical Simulation

研究の背景 Background

粉体を原料,中間製品あるいは最終製品とする高機能性材料の開発・製造がいつの時代も盛んである.その材料の特性は化学組成だけではなく,材料中の粒子充填構造にも大きく依存し,粒子充填構造は粉体粒子の粒子径やその分布など物性・特性値に大きく左右される.したがって,原料となる粉体の生成などの粉体プロセスを精緻に制御し,所望する粒子を取得し,かつ所望する機能を発現させるために,混合や成形,充填,複合化などの粉体プロセスを自在に制御する必要がある.

Development and manufacture of high functional materials have been actively made, and most of those raw materials, intermediate products and final products are particulate materials. The properties of the high functional materials are greatly dependent on the particle packing structure in the material as well as those chemical compositions. The particle packing structure is also highly dependent on the particle properties and characteristics such as particle size and its distribution of the particles, which depend on the preparation processes. Therefore, in order to express the function desired, first of all, the generation process of the particles as a raw material should be elaborately controlled, and then the powder processing such as mixing, filling, forming and composite must be controlled exquisitely.

研究の目標 Outcome

本研究室では,粉体プロセスを自在に精緻に制御するためのツールとしてのシミュレーション法の創成を行っている.本シミュレーションによって,粉体プロセスを最適化することにより,省エネルギー化,省資源化を図っている.また,粉体プロセスの一つである粉砕操作によって発現するメカノケミカル効果を積極的に活用し,都市鉱山からの金属リサイクルやバイオマスからの創エネルギーに関する研究を展開している.

In our laboratory, we are carrying out the creation of computer simulation method for control of powder processing. Optimizing the powder processing by the simulation is performed for energy saving and resource saving. In addition, we are developing processes for recycling of metals from urban mines and hydrogen energy generation from biomass and plastics by using the mechanochemical effects which are obtained in the grinding process.

研究図Research Figure

Fig.1. Single particle breakage at compression test simulated by ADEMFig.2. Grinding behavior of tambling ball milling simulated by ADEM Fig.3. Hydrogen energy generation from biomass by using the Mechanochemical effects

文献 / Publications

Inter. J. Hydrogen Energy,39(31),17554-17562(2014).粉体工学会誌,51(6),407-414(2014).ISIJ International,53(9),1555-1560(2013.9)
<著書>基礎粉体工学 加納純也 他,日刊工業新聞社(2014)

研究者HP