粉粒体工学
 Powder and Particle Technology
 担当教員:木俣 光正(KIMATA Mitsumasa)
小竹 直哉(KOTAKE Naoya)
 担当教員の所属:大学院理工学研究科(工学系)物質化学工学専攻
 開講学年:2年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:化学・バイオ工学科  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,粉体物性とその測定,粉体の製造プロセスについて理解を深めることが目的である。

【授業の到達目標】
1)単一粒子および粉体の基本物性を理解し,使用できる。
2)粒子径分布,比表面積,空間率を理解し計算できる。
3)粉砕法および成長法による粉体の製造プロセスを理解することができる。
4)粉砕操作に関する基礎知識を理解することができる。
5)分離・分級などの単位操作を理解し,設計の計算ができる。

【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,沈降速度,分離・分級

【科目の位置付け】
この科目は、化学・バイオ工学科の専門分野における化学工学の発展科目に対応する。

【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。前半と後半で教員が変わる。
・日程
主要なテーマと順序は次のとおりですが,進行状況により内容を変更することがあります。
第1回目 粉体工学とは
第2~3回目 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4~5回目 粒子集合体の特性(粒子径分布、比表面積、充填構造)
第6回目 場の中での粒子の挙動
第7回目 中間試験とまとめ
第8回目 粉体の生成
第9回目 単一粒子の破砕
第10~11回目 粒子集合体の生成,調製
第12~13回目 場を使った分離・分級操作
第14回目 期末試験とまとめ
第15回目 総合試験とまとめ

【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
教科書をよく読むこと。
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
1)単一粒子および粉体の基本物性の理解。
2)粒子径分布,比表面積,空間率の理解。
3)粉砕法および成長法による粉体の製造プロセスの理解。
4)粉砕操作に関する基礎知識の理解。
5)分離・分級などの単位操作の理解。
1から5が達成できていることが合格の規準です。
・方法
中間試験,期末試験,総合試験の結果を総合して合計100点で評価し,60点以上を合格とする。

【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 改訂第2版」,日刊工業新聞社
参考書:三輪茂雄,「粉体工学通論」,日刊工業新聞社:粉体工学会編「粉体工学叢書 第1巻 粉体の基礎物性」日刊工業新聞社:粉体工学会編「粉体工学叢書 第2巻 粉体の生成」日刊工業新聞社

【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。
化学数学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
木俣光正:毎週水曜16:00~17:00 (3号館3-1208室)
小竹直哉:毎週金曜16:00~17:00 (3号館3-1210室)

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