粉粒体工学
 Powder and Particle Technology
 担当教員:長谷川 政裕(HASEGAWA Masahiro)
 担当教員の所属:工学部非常勤講師
 開講学年:3年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:物質化学工学科  科目区分:専門科目・選択必修 
【授業の目的】
粉体は我々の身の回りにはもちろん、多くの工業で深く関わっている。しかし、粉体は単なる固体ではなく、固体でありながら流体としての性質をもつなど、極めて複雑な挙動を示す。これらの粉体に関する学問体系が粉体工学である。粉体工学の対象は、粒子が集合していることによって起こる物性と挙動である。また、粉体の挙動は単一粒子の挙動および粒子間の相互作用で規定され、粉体挙動は生産目的に応じた装置によって制御される。そこで本講義においては、その内容を“粒”(単一粒子)と“粉体”(集合体)とに大きく分けて整理し、基礎事項の講義を行う。
粉体物性とその測定、粉体の製造プロセスを学び粉体と各種工業との関連性について理解を深めることがねらいである。

【授業の到達目標】
(a)単一粒子および粉体の基本物性を理解すること。(b)粒子径分布、比表面積、空間率を理解し計算できること。(c)ブレイクダウン法およびビルドアップ法による粉体の製造プロセスを理解すること。(d)粉砕操作に関する基礎知識を理解すること。(e)粉体関連のトラブル解消法を理解すること。

【授業概要(キーワード)】
粒子径、粒子形状、粒子径分布、比表面積、空間率、粉砕速度論、析出、表面改質、粉体のトラブルシューティング

【科目の位置付け】
この科目は、物質化学工学科の学習・教育目標において「(B)工学基礎および専門知識の習得と継続的学習」に対応する。

【授業計画】
・授業の方法
講義は概ねテキストにしたがって行うが、講義内容をより深く理解するために、各授業の終わり約15分程度で演習問題を行う。
・日程
第1週 粉体工学とは
第2~4週 単一粒子の物性(粒子径、粒子形状、粒子密度、粒子の濡れ性)
第5~7週 粒子集合体の特性(粒子径分布、比表面積、充填構造)
第8~9週 粉体の生成機構(ブレイクダウンプロセス、ビルドアッププロセス)
第10~13週 粒子集合体の生成及び調製(粉砕仕事量、粉砕速度論、粉砕機、造粒、表面改質)
第14週 粉体のトラブルシューティング
第15週 テストとまとめ

【学習の方法】
・受講のあり方
毎週必ず受講すること。授業中は私語等他の受講生の迷惑にならないように心がけること。質問は随時受け付けるが、minute paper の質問欄を利用しても良い。質問は次の授業の中で答えるようにする。
・授業時間外学習へのアドバイス
教科書に目を通してくる程度で十分である。
演習問題でできなかった問題は、その日のうちにもう一度取り組むこと。テキストの例題を実際に自分で解いてみること。

【成績の評価】
・基準
毎週の演習点(42点満点)、レポート課題(8点)、筆記試験60点の合計110点で評価し、60点以上を合格とする。なお、筆記試験は到達目標(a)~(e)を問うような形で出題する。
・方法
毎週講義に関する演習を行う。配布したminute paper の裏面に解答を記入すること。筆記試験は期末試験のみである。

【テキスト・参考書】
テキスト:椿淳一郎・鈴木道隆・神田良照、「入門 粒子・粉体工学」、日刊工業新聞社、2,800円
参考書:粉体工学の基礎編集委員会編、「粉体工学の基礎」、日刊工業新聞社、4,900円

【その他】
・学生へのメッセージ
毎週、演習をするので出席をすること。
化学工学量論Ⅰ、物理化学Ⅱを履修していることが望ましい。毎回授業の終わりに行う演習は、自分で考えて解こうとする姿勢が大事であり、その習慣を是非身につけて欲しい。
・オフィス・アワー
連絡先:mhase@yz.yamagata-u.ac.jp

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