D16を用いた磁器杵を原材料とした磁器ナノ粒子の生成

概要

石川式攪拌擂潰機で、磁器杵を原材料として磁器のナノ粒子が生成可能か検討した。水溶液中で数日攪拌擂潰することにより、水中に極めて安定な磁器のナノ粒子が生成できることが分かった。

 

結論

平均、200nm以下の磁器ナノ粒子が生成された。得られた白濁した溶液は、分散剤が無いにも拘わらず、安定し分散液であった。

測定手順

使用した測定器

  • 石川式擂潰機:D16(写真1)
  • 杵:磁器杵(D16用磁器杵)
  • 鉢:ジルコニア溶射ステンレス鉢
  • レーザ回折粒子径測定機:HORIBA製 LA-950V2(※測定は外部測定業者に依頼した)

磁器杵の組成を表1に示す

成分 重量比率(%)
SiO2 73
Al2O3 22
 その他  5

表1

測定手順

以下の手順で擂潰時間と粒度分布測定を行った

(1)ジルコニア溶射したステンレス鉢に水を200ミリリットル入れ、30rpmで一昼夜撹拌擂潰する。

(2)白濁した溶液(写真2,3)を、レーザ回折粒子径測定機で粒子数比粒度分布の測定した。

 

※体積→粒子数の変換には、球の体積で除する原理を用いている

 

実験結果

レーザ回折粒子径測定機で測定した粒子数比粒度分布を図1に示す

平均、200nm以下の磁器ナノ粒子が生成された。得られた白濁した溶液は、分散剤が無いにも関わらず、安定した分散液である。

 

考察

杵の材質を、他の物質に変更して、ナノ粒子が生成されるか検証する。

同様の結果は、ビーズミルでも可能と思われる。ビーズミルを用いたナノ粒子の生成についても、今後検討する。

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