超微粒子凝集体の充填シミュレーションとBrownian dynamic methodによる凝集過程の解析
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概要
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一次粒子径が1nm〜0.1μmの超微粒子は強くて粗な凝集構造を作るため, ち密で均一な充填が困難である.本報では超微粒子の凝集過程をBrownian dynamic methodにより再現し, 一次粒子間相互作用や初期発生粒子濃度による凝集体形状や大きさの変化をフラクタル次元やWeibull分布関数により定量的に解析した.さらに構成粒子数分布や形状の異なる凝集体群の充填シミュレーションを行い, 充填体の空隙率や細孔径分布に及ぼす凝集体の幾何的特性および凝集径分布の影響を考察した.構成粒子数が100以上の凝集体群を充填した場合に空隙率94%以上の充填体が得られた.この高空隙構造は凝集体同志が架橋構造を形成するためで, 架橋による大きな空孔が水銀圧入法により実験的にも確認された.凝集体の形状および凝集径分布は構成粒子数が10以下の比較的凝集性の弱い場合に充填体構造への影響が顕著に現れた.
- 社団法人 化学工学会の論文
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