基本物性

粉体を構成する粒子の密度は物質の組成や純度に関する情報を与えてくれる為、粒子径や粒子形状と並び、粉体の物理的な特性を評価する際に重要である。また、その粒子を固液混合した際の流動特性を知るために粘度の測定は有効です。

密度

1.真密度

2.見かけ密度

＊粒子内部の閉じた空孔のほか、割れ目も粒子の体積として測定した密度

【見かけ密度測定手法】

3.カサ密度

体積が既知な容器に充填した粉体の充填質量を容器の体積で除して求めます。
＊細孔・内部の空隙・粒子と粒子間の空隙及び粒子と容器の間の空隙を含む密度

【カサ密度測定手順】

粘度

・レオメーター

・B型粘度計

粉体物性

粉体は微細な粒子の集合体であり、その特性や性質を各種測定方法で評価します。

安息角

ロートから円板に粉体を落下させた時に堆積する粉体の山の傾斜角（平面との角度）

粒度分布

1.レーザー回折・散乱法

粒径が細かい試料を純水と混合し、混合液を装置内に入れレーザーを照射し、そこから発せられる散乱光・回折の強度分布パターンから試料の粒径を算出します。

2.ふるい分け法

目開きの分かったふるいに試料をのせて手動または振とう器によって全体を振動させ、目開きに応じた大きさの粒子群の質量より粒子径分布を求めます。

3.画像解析法

画像解析は、代表性が乏しいという欠点がある一方で、粒子一つ一つの観察が可能であり、円相当径や粒子直径といった粒子の大きさだけでなく粒子の形状を同時に観察することが可能です。

機械的強度

試料台に試料をのせ、一定の圧を加えた際に試料が圧壊した時の最大加圧重を読み試料の破壊硬度を算出します。

分散性・粘性

⇒これらの測定値を用いて、Carrの指数を求めることができます。
Carrの指数：粉体の物性を表す指数

• ・流動性指数（粉体の流れやすさ）
• ・噴流性指数（飛散の起こりやすさ）

※均一度：粒度分布測定器（ふるい分け法，レーザー回折・散乱法等）で粒度分布を測定し，計算により均一度を求めます。

表面化学特性

表面化学特性は炭素材料、半導体材料、触媒などの高機能化に影響する因子です。
当社ではプローブ分子などを用いた表面反応、吸着性、熱脱離挙動などを利用して、表面の化学的性質を評価します。

固体酸・塩基評価

固体試料の表面にプローブ分子(NH₃やCO₂)を吸着後、加熱して脱離するプローブ分子の量(酸点の量)と脱離温度(酸点の強度)を測定することで、固体表面の酸点の量を定量します。

酸化・還元特性評価

水素や酸素雰囲気下で、昇温しながら酸化・還元反応を評価します。

物質吸着特性評価

1.親水性、疎水性評価

多様なガス・有機蒸気の吸着等温線が測定できるため、極性分子（水、アルコールなど）や疎水性分子（ヘキサン、トルエンなど）の吸着等温線から親水性、疎水性を評価できます。

2.水素化学吸着量評価

水素の吸着脱着等温線を繰り返し測定することにより、材料と化学反応した水素量（水素吸蔵量）を定量することができます。

表面官能基量の測定

近年、カーボンナノチューブ、グラフェンなど炭素材料の性質を生かした機能性材料の開発が行われています。機能材料として設計する上で、表面官能基を導入することは重要です。当社は活性炭材料で構築してきた表面官能基の定量技術を機能性炭素材料へも応用展開しています。

1.Bohem滴定による酸性・塩基性官能基定量

酸性および塩基性水溶液に炭素を加えて、酸および塩基との反応量を逆滴定で定量する方法。塩基強度を変えることで、カルボキシル、フェノール、ラクトンなどの酸性官能基が定量できます。

2.TPD/MSを用いた表面官能基の定量

He等の不活性雰囲気下で加熱脱離するCO、CO₂の脱離温度およびそのピーク面積より、表面官能基を定性・定量します。1500℃高温まで測定することでエッジ水素の定量も可能です。