JP2015182028A - Bead mill - Google Patents

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JP2015182028A
JP2015182028A JP2014061918A JP2014061918A JP2015182028A JP 2015182028 A JP2015182028 A JP 2015182028A JP 2014061918 A JP2014061918 A JP 2014061918A JP 2014061918 A JP2014061918 A JP 2014061918A JP 2015182028 A JP2015182028 A JP 2015182028A
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JP2014061918A
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謙二 安達
Kenji Adachi
謙二 安達
道生 田野
Michio Tano
道生 田野
雄一朗 小高
Yuichiro Odaka
雄一朗 小高
基博 木島
Motohiro Kijima
基博 木島
徹 具志堅
Toru Gushiken
徹 具志堅
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bead mill which can shorten a time required for flattening and improve the magnetic permeability of magnetic particles.SOLUTION: An aspect of the bead mill of this invention, being a bead mill used for the flattening treatment of magnetic particles, includes a mill body, a rotary shaft part, and a projection group. The projection group comprises a first projection projecting from the rotary shaft part to one side in a radial direction and a second projection projecting to an exact opposite side of the first projection with respect to the rotary shaft part. A plurality of stages provided with the first and second projections are provided along the axial directions, where adjacent stages are arranged with a displacement of 90° around the axis. When the bore diameter of an agitation part is D, a length in the axial direction of the projection group is 0.165D or more and 0.185D or less, and a length in a projecting direction of the projection group is 0.25D or more and 0.27D or less. When the volume of the agitation part is V, a volume which is a combination of the volume of the first projection and that of the second projection is 0.0062V or more and 0.0072V or less.

Description

本発明は、ビーズミルに関する。   The present invention relates to a bead mill.

粒子は形状により、様々な特性を向上させることができる。例えば、屈折率が高い酸化チタンを星型の形状とすることにより、光散乱性を向上できることが知られている(例えば、特許文献1)。
また、球状の磁性粒子を扁平化することにより、磁性粒子の透磁率を向上できることが知られている(例えば、特許文献2)。磁性粒子を扁平化する方法としては、例えば、攪拌装置を用いて磁性粒子を攪拌する方法が挙げられる。
Depending on the shape of the particles, various properties can be improved. For example, it is known that light scattering can be improved by making titanium oxide having a high refractive index into a star shape (for example, Patent Document 1).
Further, it is known that the magnetic permeability of magnetic particles can be improved by flattening spherical magnetic particles (for example, Patent Document 2). Examples of a method for flattening the magnetic particles include a method of stirring the magnetic particles using a stirring device.

攪拌装置としては、例えば、ビーズミルが知られている(例えば、特許文献3)。
特許文献1においては、内部にローターピンを有するローターが備えられ、ローターが回転することで、ローターピンによってビーズミルに供給された原料スラリーを攪拌するビーズミルが記載されている。
As a stirring device, for example, a bead mill is known (for example, Patent Document 3).
Patent Document 1 describes a bead mill in which a rotor having a rotor pin is provided, and the raw slurry supplied to the bead mill by the rotor pin is stirred by the rotation of the rotor.

特開2010−001212号公報JP 2010-001212 A 特開2012−134463号公報JP 2012-134463 A 国際公開第2007/108217号International Publication No. 2007/108217

しかし、上記のようなビーズミルを用いた場合には、扁平化処理に時間がかかるという問題があった。また、処理時間を長くしても磁性粒子が十分に扁平化されず、磁性粒子の透磁率を十分に向上できない場合があった。   However, when the above bead mill is used, there is a problem that it takes time for the flattening process. Further, even if the treatment time is increased, the magnetic particles are not sufficiently flattened, and the magnetic permeability of the magnetic particles may not be sufficiently improved.

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、扁平化に要する時間を短くできるとともに、磁性粒子の透磁率を向上できるビーズミルを提供することを目的の一つとする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a bead mill capable of shortening the time required for flattening and improving the magnetic permeability of magnetic particles.

本発明のビーズミルの一つの態様は、磁性粒子の扁平化処理に用いられるビーズミルであって、磁性粒子が収容される円筒形状のミル本体と、前記ミル本体内に設けられ、前記ミル本体の円筒軸と同軸の回転軸部と、前記回転軸部から前記回転軸部の径方向に突出して設けられ、複数の突出部からなる突出部群と、を備え、前記突出部群は、前記回転軸部から前記回転軸部の径方向の一方側に突出する第1突出部と、前記回転軸部に対して前記第1突出部とは正反対側に突出する第2突出部と、を含み、前記第1突出部と前記第2突出部とが設けられる段が、前記回転軸部の軸方向に沿って複数設けられ、隣り合う前記段同士は、前記回転軸部の軸回りに90°ずれて配置され、前記ミル本体内における前記磁性粒子を攪拌処理する攪拌部の内径をDとしたときに、前記突出部群における前記回転軸部の軸方向の長さは、0.165D以上、0.185D以下であり、前記突出部群の突出する方向の長さは、0.25D以上、0.27D以下であり、前記攪拌部の容積をVとしたときに、一つの前記第1突出部の体積と一つの前記第2突出部の体積とを合わせた体積は、0.0062V以上、0.0072V以下であることを特徴とする。   One aspect of the bead mill of the present invention is a bead mill used for flattening processing of magnetic particles, the cylindrical mill body in which the magnetic particles are accommodated, the cylinder body of the mill body provided in the mill body A rotating shaft portion coaxial with the shaft, and a projecting portion group that protrudes from the rotating shaft portion in the radial direction of the rotating shaft portion, and includes a plurality of projecting portions, and the projecting portion group includes the rotating shaft. A first projecting portion projecting to one side in a radial direction of the rotating shaft portion from a portion, and a second projecting portion projecting to the opposite side of the first projecting portion with respect to the rotating shaft portion, A plurality of steps in which the first protrusion and the second protrusion are provided are provided along the axial direction of the rotating shaft, and the adjacent steps are shifted by 90 ° around the axis of the rotating shaft. Of a stirring unit that is disposed and stirs the magnetic particles in the mill body. When the diameter is D, the axial length of the rotating shaft portion in the projecting portion group is 0.165D or more and 0.185D or less, and the length of the projecting portion group in the projecting direction is 0.25D or more and 0.27D or less, and when the volume of the stirring unit is V, the volume of the volume of one of the first protrusions and the volume of one of the second protrusions is It is 0.0062V or more and 0.0072V or less.

前記突出部群の総体積は、0.081V以上、1.0V未満である構成としてもよい。   The total volume of the protrusion group may be 0.081V or more and less than 1.0V.

前記突出部群を、前記突出部群が突出する方向と垂直で、かつ、前記回転軸部の軸方向と垂直な方向に投影したときの総投影面積は、0.85D以上、1.2D以下である構成としてもよい。 The total projected area when the projecting portion group is projected in a direction perpendicular to the direction in which the projecting portion group projects and perpendicular to the axial direction of the rotating shaft portion is 0.85D 2 or more and 1.2D. It is good also as a structure which is 2 or less.

本発明のビーズミルの一つの態様は、粒子の扁平化処理に用いられるビーズミルであって、粒子が収容される円筒形状のミル本体と、前記ミル本体内に設けられ、前記ミル本体の円筒軸と同軸の回転軸部と、前記回転軸部から前記回転軸部の径方向に突出して設けられ、複数の突出部からなる突出部群と、を備え、前記突出部群は、前記回転軸部から前記回転軸部の径方向の一方側に突出する第1突出部と、前記回転軸部に対して前記第1突出部とは正反対側に突出する第2突出部と、を含み、前記第1突出部と前記第2突出部とが設けられる段が、前記回転軸部の軸方向に沿って複数設けられ、隣り合う前記段同士は、前記回転軸部の軸回りに90°ずれて配置され、前記ミル本体内における前記粒子を攪拌処理する攪拌部の内径をDとしたときに、前記突出部群における前記回転軸部の軸方向の長さは、0.165D以上、0.185D以下であり、前記突出部群の突出する方向の長さは、0.25D以上、0.27D以下であり、前記攪拌部の容積をVとしたときに、一つの前記第1突出部の体積と一つの前記第2突出部の体積とを合わせた体積は、0.0062V以上、0.0072V以下であることを特徴とする。   One aspect of the bead mill of the present invention is a bead mill used for particle flattening treatment, a cylindrical mill main body in which particles are accommodated, a cylindrical shaft of the mill main body provided in the mill main body, A coaxial rotation shaft portion, and a protrusion group that is provided so as to protrude from the rotation shaft portion in the radial direction of the rotation shaft portion, and that includes a plurality of protrusion portions, and the protrusion portion group extends from the rotation shaft portion. A first projecting portion projecting to one side in a radial direction of the rotating shaft portion; and a second projecting portion projecting to the opposite side of the first projecting portion with respect to the rotating shaft portion, A plurality of steps provided with the protruding portion and the second protruding portion are provided along the axial direction of the rotating shaft portion, and the adjacent steps are arranged 90 ° apart from each other around the axis of the rotating shaft portion. , D is the inner diameter of the stirring unit for stirring the particles in the mill body. Sometimes, the axial length of the rotating shaft portion in the projecting portion group is 0.165D or more and 0.185D or less, and the length in the projecting direction of the projecting portion group is 0.25D or more, 0.27D or less, and when the volume of the stirring unit is V, the total volume of one of the first protrusions and one of the second protrusions is 0.0062V or more, It is 0.0072V or less.

前記粒子が金属粒子である構成としてもよい。   The particles may be metal particles.

本発明の一つの態様によれば、扁平化に要する時間を短くできるとともに、磁性粒子の透磁率を向上できるビーズミルが提供される。   According to one aspect of the present invention, a bead mill that can shorten the time required for flattening and improve the magnetic permeability of magnetic particles is provided.

本実施形態のビーズミルを模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically the bead mill of this embodiment. 本実施形態のビーズミルの攪拌ピンを示す部分拡大斜視図である。It is a partial expansion perspective view which shows the stirring pin of the bead mill of this embodiment. 本実施例の結果を示す走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph which shows the result of a present Example.

以下、図を参照しながら、本発明の実施形態に係るビーズミルについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
Hereinafter, a bead mill according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The scope of the present invention is not limited to the following embodiment, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, the actual structure may be different from the scale, number, or the like in each structure.

なお、本明細書において「透磁率」とは、特に断りがない場合、真空の透磁率に対する比である比透磁率のことを意味するものとする。   In the present specification, “magnetic permeability” means relative magnetic permeability, which is a ratio to vacuum magnetic permeability, unless otherwise specified.

図1は、本実施形態のビーズミル10を模式的に示す概略構成図である。図1においては、ミル本体20を断面で示し、ミル本体20内部を図示している。
なお、以下の説明においてはXYZ座標系を設定し、このXYZ座標系を参照しつつ各部材の位置関係を説明する。この際、シャフト40(図1参照)の軸方向をZ軸方向、Z軸方向と直交する一方向をX軸方向(図1左右方向)、Z軸方向とX軸方向とに直交する方向をY軸方向とする。本実施形態においては、Z軸方向は鉛直方向である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a bead mill 10 of the present embodiment. In FIG. 1, the mill body 20 is shown in cross section, and the inside of the mill body 20 is illustrated.
In the following description, an XYZ coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ coordinate system. At this time, the axial direction of the shaft 40 (see FIG. 1) is the Z-axis direction, one direction orthogonal to the Z-axis direction is the X-axis direction (left-right direction in FIG. 1), and the direction orthogonal to the Z-axis direction and the X-axis direction is The Y-axis direction is assumed. In the present embodiment, the Z-axis direction is the vertical direction.

以下に説明する本実施形態においては、ビーズミル10は、例えば、磁性粒子を処理対象物として、磁性粒子の扁平化処理に用いられる装置であるものとして説明する。
なお、本実施形態のビーズミル10は、扁平化により特性を向上させることができる粒子、例えば金属粒子等にも好適に用いることができる。
In the present embodiment described below, the bead mill 10 will be described as an apparatus that is used for flattening of magnetic particles using, for example, magnetic particles as an object to be processed.
In addition, the bead mill 10 of this embodiment can be used suitably also for the particle | grains which can improve a characteristic by flattening, for example, a metal particle.

ビーズミル10は、図1に示すように、ミル本体20と、シャフト(回転軸部)40と、セパレーター50と、攪拌ピン群(突出部群)30と、を備える。   As shown in FIG. 1, the bead mill 10 includes a mill body 20, a shaft (rotating shaft portion) 40, a separator 50, and a stirring pin group (projecting portion group) 30.

[ミル本体]
ミル本体20は、円筒状の容器である。ミル本体20の内部には、シャフト40が挿通され、攪拌ピン群30とセパレーター50とが収容されている。ミル本体20の内部において、セパレーター50よりも攪拌ピン群30側(−Z側)には、攪拌部21が設けられている。
攪拌部21は、ミル本体20内に収容された原料スラリーを攪拌する部分である。攪拌部21は、ミル本体20の内部空間におけるセパレーター50よりも攪拌ピン群30側(−Z側)の内部空間全体である。
[Mill body]
The mill body 20 is a cylindrical container. Inside the mill body 20, a shaft 40 is inserted, and a stirring pin group 30 and a separator 50 are accommodated. Inside the mill body 20, a stirring unit 21 is provided on the stirring pin group 30 side (−Z side) from the separator 50.
The stirring unit 21 is a part that stirs the raw slurry accommodated in the mill body 20. The stirring unit 21 is the entire internal space on the stirring pin group 30 side (−Z side) with respect to the separator 50 in the internal space of the mill body 20.

ミル本体20における攪拌部21の形状、すなわち、鉛直方向長さ(Z軸方向長さ)と内径Dとの比は、例えば、攪拌部21の容積Vが以下の式(1)を満たすように設定される。
式(1) 0.548πD≦V≦0.677πD
The shape of the stirring unit 21 in the mill body 20, that is, the ratio between the vertical length (Z-axis direction length) and the inner diameter D is, for example, such that the volume V of the stirring unit 21 satisfies the following formula (1). Is set.
Formula (1) 0.548πD 3 ≦ V ≦ 0.677πD 3

また、より好ましくは、攪拌部21の容積Vは、以下の式(2)を満たすように設定される。
式(2) V=0.5625πD
攪拌部21の容積Vをこのような数値範囲に設定することにより、後述する攪拌ピン群30の攪拌ピン長さW1と攪拌ピン太さW2とを設定した際に、攪拌部21の容積Vに対する攪拌ピン群30の一段あたりの体積を好ましい範囲に設定できる。
More preferably, the volume V of the stirring unit 21 is set so as to satisfy the following expression (2).
Formula (2) V = 0.5625πD 3
By setting the volume V of the stirring unit 21 in such a numerical range, when setting the stirring pin length W1 and the stirring pin thickness W2 of the stirring pin group 30 described later, the volume V of the stirring unit 21 is set to The volume per stage of the stirring pin group 30 can be set within a preferable range.

ミル本体20の内部には、分散メディアが充填されている。分散メディアは、ミル本体20内部に導入される原料スラリーに機械的エネルギーを加えて、原料スラリーに含まれる磁性粒子を扁平化させるものである。   The inside of the mill body 20 is filled with a dispersion medium. The dispersion medium applies mechanical energy to the raw slurry introduced into the mill body 20 to flatten the magnetic particles contained in the raw slurry.

分散メディアとしては、例えば、アルミニウム、スチール等の金属類あるいは金属化合物類、アルミナ、ジルコニア、二酸化珪素、チタニア等の酸化物焼結体、チッ化珪素等の窒化物焼結体、炭化珪素等の珪化物焼結体、ソーダガラス、鉛ガラス、高比重ガラス等のガラス類ジルコニアビーズ、ガラスビーズ、チタニアビーズ、金属ビーズ等の所定硬度を有する粒状体を選択できる。   Examples of the dispersion medium include metals such as aluminum and steel or metal compounds, oxide sintered bodies such as alumina, zirconia, silicon dioxide, and titania, nitride sintered bodies such as silicon nitride, and silicon carbide. Granules having a predetermined hardness, such as glass zirconia beads such as silicide sintered body, soda glass, lead glass, and high specific gravity glass, glass beads, titania beads, and metal beads can be selected.

分散メディアの充填される量は、例えば、ミル本体20の内容積の5体積%以上、50体積%以下である。ミル本体20の内容積の5体積%未満である場合には、原料スラリーに適切に機械的エネルギーを加えることができず、50体積%より大きい場合には、扁平化処理された磁性粒子の生産効率が低下する。   The amount filled with the dispersion medium is, for example, 5% by volume or more and 50% by volume or less of the inner volume of the mill body 20. When it is less than 5% by volume of the inner volume of the mill body 20, mechanical energy cannot be appropriately applied to the raw slurry, and when it is greater than 50% by volume, production of flattened magnetic particles is produced. Efficiency is reduced.

ミル本体20は、筒状部20aと、筒状部20aの鉛直方向下側(−Z側)の開口部を閉塞する円盤状の底壁部20bと、シャフト40とともに筒状部20aの鉛直方向上側(+Z側)の開口部を閉塞する円盤状の頂壁部20cと、を備える。   The mill body 20 includes a cylindrical portion 20 a, a disk-shaped bottom wall portion 20 b that closes an opening on the lower side in the vertical direction (−Z side) of the cylindrical portion 20 a, and the vertical direction of the cylindrical portion 20 a together with the shaft 40. A disc-shaped top wall portion 20c that closes the upper (+ Z side) opening.

底壁部20bには、底壁部20bを貫通して形成されるとともにポンプPの出力端に接続された供給口22が設けられている。平面視(XY面視)における頂壁部20cの中央には、シャフト40が挿通される貫通孔20dが形成されている。   The bottom wall portion 20b is provided with a supply port 22 formed through the bottom wall portion 20b and connected to the output end of the pump P. A through hole 20d through which the shaft 40 is inserted is formed at the center of the top wall portion 20c in plan view (XY plane view).

[シャフト]
シャフト40は、頂壁部20cの貫通孔20dに挿通され、ミル本体20の内部に設けられている。シャフト40は、ミル本体20の筒状部20aの円筒軸と同軸に設けられている。シャフト40には、ミル本体20の内部において、セパレーター50と、攪拌ピン群30と、が接続されている。
[shaft]
The shaft 40 is inserted into the through hole 20d of the top wall portion 20c and is provided inside the mill body 20. The shaft 40 is provided coaxially with the cylindrical axis of the cylindrical portion 20 a of the mill body 20. A separator 50 and a stirring pin group 30 are connected to the shaft 40 inside the mill body 20.

シャフト40には、図示しない駆動装置が接続されており、その駆動装置によって軸回りに回転駆動される。シャフト40が回転駆動されることにより、シャフト40に接続されたセパレーター50及び攪拌ピン群30が回転駆動される。   A drive device (not shown) is connected to the shaft 40 and is driven to rotate about the axis by the drive device. When the shaft 40 is rotationally driven, the separator 50 and the stirring pin group 30 connected to the shaft 40 are rotationally driven.

[セパレーター]
セパレーター50は、ミル本体20内で混合された原料スラリーと分散メディアとを分離する遠心分離機である。セパレーター50の構成は、原料スラリーと分散メディアとを分離できる範囲内において、特に限定されない。セパレーター50としては、例えば、一定の間隔で設けられる一対のディスクと、この一対のディスクを連結するブレードよりなるインペラとを備えるような構成とできる。
[separator]
The separator 50 is a centrifuge that separates the raw slurry mixed in the mill body 20 and the dispersion medium. The configuration of the separator 50 is not particularly limited as long as the raw slurry and the dispersion medium can be separated. For example, the separator 50 may be configured to include a pair of disks provided at regular intervals and an impeller formed of a blade that connects the pair of disks.

[攪拌ピン群]
攪拌ピン群30は、シャフト40から突出して設けられた部材である。攪拌ピン群30の形状は、本実施形態においては、例えば、円柱形状である。攪拌ピン群30は、シャフト40の回転とともにシャフト40の軸回りに回転し、ミル本体20における攪拌部21に充填された分散メディア、及び攪拌部21に収容された原料スラリーを攪拌する。
攪拌ピン群30は、攪拌ピン(第1突出部)31a,31b,31c,31dと、攪拌ピン(第2突出部)32a,32b,32c,32dと、攪拌ピン(第1突出部)33a,33b,33cと、攪拌ピン(第2突出部)34a,34b,34cと、を含む。
[Stirring pin group]
The stirring pin group 30 is a member that protrudes from the shaft 40. The shape of the stirring pin group 30 is, for example, a cylindrical shape in the present embodiment. The agitation pin group 30 rotates about the axis of the shaft 40 as the shaft 40 rotates, and agitates the dispersion medium filled in the agitation unit 21 in the mill body 20 and the raw material slurry accommodated in the agitation unit 21.
The agitation pin group 30 includes agitation pins (first protrusions) 31a, 31b, 31c, 31d, agitation pins (second protrusions) 32a, 32b, 32c, 32d, and agitation pins (first protrusions) 33a, 33b, 33c, and stirring pins (second protrusions) 34a, 34b, 34c.

なお、本実施形態において、攪拌ピン31a〜31d、攪拌ピン33a〜33c、攪拌ピン32a〜32d、及び攪拌ピン34a〜34cは、同一の形状及び大きさであるため、以下の説明においては、それぞれ代表して攪拌ピン31a、攪拌ピン32a、攪拌ピン33a、攪拌ピン34aについてのみ説明する場合がある。   In the present embodiment, the stirring pins 31a to 31d, the stirring pins 33a to 33c, the stirring pins 32a to 32d, and the stirring pins 34a to 34c have the same shape and size. As a representative, only the stirring pin 31a, the stirring pin 32a, the stirring pin 33a, and the stirring pin 34a may be described.

図2は、攪拌ピン群30を示す部分拡大斜視図である。
攪拌ピン31aは、図2に示すように、シャフト40からシャフト40の径方向(X軸方向)の一方側(+X側)に突出する円柱部材である。攪拌ピン31b〜31dについても同様である。図1に示すように、攪拌ピン31a,31b,31c,31dは、シャフト40の軸方向(Z軸方向)に沿って設けられ、鉛直方向上側(+Z側)から下側(−Z側)に向かって、この順に等間隔に配置されている。
FIG. 2 is a partially enlarged perspective view showing the stirring pin group 30.
As shown in FIG. 2, the stirring pin 31 a is a cylindrical member that protrudes from the shaft 40 to one side (+ X side) in the radial direction (X-axis direction) of the shaft 40. The same applies to the stirring pins 31b to 31d. As shown in FIG. 1, the agitation pins 31a, 31b, 31c, and 31d are provided along the axial direction (Z-axis direction) of the shaft 40, and from the vertical direction upper side (+ Z side) to the lower side (−Z side). It is arranged at equal intervals in this order.

攪拌ピン32aは、シャフト40の軸方向(Z軸方向)において攪拌ピン31aと同じ位置に設けられ、図2に示すように、シャフト40に対して攪拌ピン31aとは正反対側(−X側)に突出する円柱部材である。攪拌ピン32aは、攪拌ピン31aと同軸となるように設けられている。攪拌ピン32b〜32dについても同様である。図1に示すように、攪拌ピン32a,32b,32c,32dは、シャフト40の軸方向(Z軸方向)に沿って設けられ、鉛直方向上側(+Z側)から下側(−Z側)に向かって、この順に等間隔に配置されている。   The agitating pin 32a is provided at the same position as the agitating pin 31a in the axial direction (Z-axis direction) of the shaft 40. As shown in FIG. 2, the agitating pin 31a is opposite to the agitating pin 31a (on the −X side). It is a columnar member which protrudes in the. The stirring pin 32a is provided so as to be coaxial with the stirring pin 31a. The same applies to the stirring pins 32b to 32d. As shown in FIG. 1, the agitation pins 32a, 32b, 32c, and 32d are provided along the axial direction (Z-axis direction) of the shaft 40, from the upper side in the vertical direction (+ Z side) to the lower side (−Z side). It is arranged at equal intervals in this order.

攪拌ピン33aは、図2に示すように、シャフト40から攪拌ピン31aの突出する方向(X軸方向)と垂直な方向(Y軸方向)の一方側(−Y側)に突出する円柱部材である。攪拌ピン33b,33cについても同様である。攪拌ピン33aは、図1に示すように、シャフト40の軸方向(Z軸方向)において、攪拌ピン31aと攪拌ピン31bとの間に設けられている。攪拌ピン33a,33b,33cは、シャフト40の軸方向(Z軸方向)に沿って設けられ、鉛直方向上側(+Z側)から下側(−Z側)に向かって、この順に等間隔に配置されている。   As shown in FIG. 2, the stirring pin 33a is a cylindrical member that protrudes from the shaft 40 to one side (−Y side) in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the direction in which the stirring pin 31a protrudes (X-axis direction). is there. The same applies to the stirring pins 33b and 33c. As shown in FIG. 1, the stirring pin 33a is provided between the stirring pin 31a and the stirring pin 31b in the axial direction of the shaft 40 (Z-axis direction). The stirring pins 33a, 33b, and 33c are provided along the axial direction (Z-axis direction) of the shaft 40, and are arranged at equal intervals in this order from the upper side in the vertical direction (+ Z side) to the lower side (−Z side). Has been.

攪拌ピン34aは、シャフト40の軸方向(Z軸方向)において攪拌ピン33aと同じ位置に設けられ、図2に示すように、シャフト40から攪拌ピン33aと正反対側(+Y側)に突出する円柱部材である。攪拌ピン34aは、攪拌ピン33aと同軸となるように設けられている。攪拌ピン34b,34cについても同様である。攪拌ピン34a,34b,34cは、シャフト40の軸方向(Z軸方向)に沿って設けられ、図1に示すように、鉛直方向上側(+Z側)から下側(−Z側)に向かって、この順に等間隔に配置されている。   The agitating pin 34a is provided at the same position as the agitating pin 33a in the axial direction (Z-axis direction) of the shaft 40, and as shown in FIG. 2, a cylinder protruding from the shaft 40 to the opposite side (+ Y side) to the agitating pin 33a. It is a member. The stirring pin 34a is provided so as to be coaxial with the stirring pin 33a. The same applies to the stirring pins 34b and 34c. The stirring pins 34a, 34b, and 34c are provided along the axial direction (Z-axis direction) of the shaft 40, and as shown in FIG. 1, from the upper side in the vertical direction (+ Z side) toward the lower side (−Z side). These are arranged at equal intervals in this order.

本実施形態においては、鉛直方向(Z軸方向)において攪拌ピン群30が設けられる位置を「段」と呼称する。段は、鉛直方向(Z軸方向)に沿って複数設けられている。図1においては、説明の都合上、段は7段しか示していないが、本実施形態においては、例えば、段は12段以上設けられている。このように設定することで、攪拌ピン群30に衝突する磁性粒子の割合を増加でき、扁平化処理に要する時間をより短くできる。   In the present embodiment, the position where the stirring pin group 30 is provided in the vertical direction (Z-axis direction) is referred to as a “stage”. A plurality of steps are provided along the vertical direction (Z-axis direction). In FIG. 1, for convenience of explanation, only seven stages are shown, but in the present embodiment, for example, twelve or more stages are provided. By setting in this way, the ratio of the magnetic particles colliding with the stirring pin group 30 can be increased, and the time required for the flattening process can be further shortened.

本実施形態においては、一段あたりに設けられる攪拌ピンの数は2つである。例えば、最も鉛直方向上方側(+Z側)の段には、攪拌ピン31a及び攪拌ピン32aが設けられており、その一段下方側(−Z側)の段には、攪拌ピン33a及び攪拌ピン34aが設けられている。攪拌ピン31a及び攪拌ピン32aが設けられた段と、攪拌ピン33a及び攪拌ピン34aが設けられた段とは、交互に設けられている。すなわち、隣り合う段同士における攪拌ピンの突出方向は、垂直となっている。言い換えると、隣り合う段同士は、シャフト40の軸回りに90°ずれて設けられている。   In the present embodiment, the number of stirring pins provided per stage is two. For example, the stirrer pin 31a and the stirrer pin 32a are provided in the uppermost vertical direction (+ Z side), and the stirrer pin 33a and the stirrer pin 34a are disposed on the lower stage (−Z side) thereof. Is provided. The stage provided with the stirring pin 31a and the stirring pin 32a and the stage provided with the stirring pin 33a and the stirring pin 34a are alternately provided. That is, the protruding direction of the stirring pin in the adjacent steps is vertical. In other words, the adjacent steps are provided 90 ° apart from each other around the axis of the shaft 40.

攪拌ピン31aの突出する方向(X軸方向)の攪拌ピン長さW1は、攪拌部21の内径Dに対して、0.250D以上、0.270D以下である。
攪拌ピン31aの攪拌ピン太さW2は、攪拌部21の内径Dに対して、0.165D以上、0.185D以下である。
攪拌ピン31b〜31d、攪拌ピン32a〜32d、攪拌ピン33a〜33c、及び攪拌ピン34a〜34cについても同様である。
The stirring pin length W1 in the protruding direction (X-axis direction) of the stirring pin 31a is 0.250D or more and 0.270D or less with respect to the inner diameter D of the stirring unit 21.
The stirring pin thickness W2 of the stirring pin 31a is 0.165D or more and 0.185D or less with respect to the inner diameter D of the stirring unit 21.
The same applies to the stirring pins 31b to 31d, the stirring pins 32a to 32d, the stirring pins 33a to 33c, and the stirring pins 34a to 34c.

なお、本明細書において、攪拌ピン群30の太さとは、攪拌ピン群30におけるシャフト40の軸方向(Z軸方向)の長さを意味する。例えば、本実施形態においては、攪拌ピン群30が円柱形状であるため、攪拌ピン太さW2は、攪拌ピン群30の直径である。   In this specification, the thickness of the stirring pin group 30 means the length of the shaft 40 in the stirring pin group 30 in the axial direction (Z-axis direction). For example, in the present embodiment, since the stirring pin group 30 has a cylindrical shape, the stirring pin thickness W <b> 2 is the diameter of the stirring pin group 30.

上記のような攪拌ピン群30は、従来の攪拌ピンに対して、攪拌ピン長さW1及び攪拌ピン太さW2が大きい。このような数値範囲に設定することで、磁性粒子の扁平化処理に要する時間を短くすることができる。   The agitation pin group 30 as described above has a larger agitation pin length W1 and agitation pin thickness W2 than the conventional agitation pins. By setting to such a numerical range, the time required for the flattening process of the magnetic particles can be shortened.

一段あたりの攪拌ピン群30の体積、すなわち、例えば、攪拌ピン31aの体積と攪拌ピン32aの体積とを合わせた体積は、攪拌部21の容積Vに対して、0.0062V以上、0.0072V以下である。
攪拌ピン群30の総体積、すなわち、攪拌ピン群30に含まれるすべての攪拌ピンの体積を合わせた体積は、0.081V以上、1.0V未満である。
The volume of the stirring pin group 30 per stage, that is, for example, the total volume of the stirring pin 31 a and the stirring pin 32 a is 0.0062 V or more and 0.0072 V with respect to the volume V of the stirring unit 21. It is as follows.
The total volume of the stirring pin group 30, that is, the total volume of all the stirring pins included in the stirring pin group 30 is 0.081 V or more and less than 1.0 V.

攪拌ピン群30の総投影面積は、攪拌部21の内径Dに対して、0.85D以上、1.2Dである。投影面積とは、各攪拌ピン群30の突出する方向に垂直で、かつ、シャフト40の軸方向(Z軸方向)に垂直な方向に投影したときの面積である。すなわち、攪拌ピン31a〜31d及び攪拌ピン32a〜32dにおいては、図1に示す側面視(ZX面視)の面積を意味し、攪拌ピン33a〜33c及び攪拌ピン34a〜34cにおいては、YZ面視の面積を意味する。攪拌ピン群30の総投影面積とは、すべての攪拌ピン群30の投影面積を合わせた面積である。 The total projected area of the stirring pin group 30 is 0.85D 2 or more and 1.2D 2 with respect to the inner diameter D of the stirring unit 21. The projected area is an area when projected in a direction perpendicular to the protruding direction of each stirring pin group 30 and perpendicular to the axial direction of the shaft 40 (Z-axis direction). That is, in the stirring pins 31a to 31d and the stirring pins 32a to 32d, it means an area in a side view (ZX view) shown in FIG. 1, and in the stirring pins 33a to 33c and the stirring pins 34a to 34c, the YZ view is shown. Means the area. The total projected area of the stirring pin group 30 is the total area of the projected areas of all the stirring pin groups 30.

攪拌ピン群30の体積及び投影面積を上記のような数値範囲に設定することにより、磁性粒子の扁平化処理に要する時間をより短くできる。   By setting the volume and projected area of the stirring pin group 30 in the above numerical range, the time required for the flattening process of the magnetic particles can be further shortened.

以下、本実施形態のビーズミル10を用いた扁平化処理方法について説明する。
まず、処理対象物である磁性粒子を含む原料スラリーをミル本体20内に収容する。
原料タンク60に貯留された原料スラリーをポンプPにより搬送し、供給口22からミル本体20内、より詳細には、攪拌部21内へと収容する。本実施形態においては、原料スラリーは、分散媒中に、本実施形態の処理対象物である磁性粒子を分散させた液状体である。供給口22からミル本体20内における攪拌部21に収容された原料スラリーは、分散メディアと混合される。
Hereinafter, a flattening method using the bead mill 10 of the present embodiment will be described.
First, the raw material slurry containing the magnetic particles as the object to be processed is accommodated in the mill body 20.
The raw material slurry stored in the raw material tank 60 is conveyed by the pump P, and is accommodated from the supply port 22 into the mill body 20, more specifically, into the stirring unit 21. In the present embodiment, the raw material slurry is a liquid material in which the magnetic particles that are the object to be processed of the present embodiment are dispersed in a dispersion medium. The raw slurry accommodated in the stirring unit 21 in the mill body 20 from the supply port 22 is mixed with the dispersion medium.

[磁性粒子]
磁性粒子は、磁性を有する粒子であれば特に限定されず、例えば、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)のいずれか1種または2種以上、またはこれらの中から選択される2種以上の合金などを用いることができる。
2種の合金としては、例えば、Fe−Ni合金、Fe−Si合金、Fe−Co合金、Fe−Cr合金などが挙げられ、3種の合金としては、例えば、Fe−Si−Al合金、Fe−Cr−Si合金などが挙げられる。
[Magnetic particles]
The magnetic particles are not particularly limited as long as they are magnetic particles. For example, one or two of nickel (Ni), copper (Cu), cobalt (Co), zinc (Zn), and molybdenum (Mo) are used. The above or two or more alloys selected from these can be used.
Examples of the two types of alloys include Fe-Ni alloys, Fe-Si alloys, Fe-Co alloys, Fe-Cr alloys, and the like. Examples of the three types of alloys include Fe-Si-Al alloys and Fe-Fe alloys. -Cr-Si alloy etc. are mentioned.

磁性粒子の平均一次粒子径は特に限定されないが、扁平化処理された後の磁性粒子として微細な粒子を作成する場合には、磁性粒子の平均一次粒子径は200nm以下が好ましい。平均一次粒子径が200nm以下の磁性粒子は、粒子表面が高活性となるため、粒子同士の親和性も高くなり、粒子同士の凝着が促進されるため好ましい。   The average primary particle size of the magnetic particles is not particularly limited, but when the fine particles are prepared as the magnetic particles after the flattening treatment, the average primary particle size of the magnetic particles is preferably 200 nm or less. Magnetic particles having an average primary particle size of 200 nm or less are preferable because the particle surface has high activity, and thus the affinity between particles is increased and adhesion between particles is promoted.

一方、磁性粒子の平均一次粒子径が小さくなりすぎると、磁性粒子の表面活性が高すぎて、磁性粒子が著しく酸化されやすくなるため、磁気特性が悪くなる虞がある。そのため、磁性粒子の平均一次粒子径は50nm以上が好ましく、実用上の下限値は30nm程度である。   On the other hand, if the average primary particle diameter of the magnetic particles is too small, the surface activity of the magnetic particles is too high, and the magnetic particles are remarkably easily oxidized, which may deteriorate the magnetic properties. Therefore, the average primary particle diameter of the magnetic particles is preferably 50 nm or more, and the practical lower limit is about 30 nm.

磁性粒子の製造方法は特に限定されず、液相還元法、アトマイズ法など公知の方法で製造したものを用いることができる。平均一次粒子径が200nm以下の磁性粒子を合成する場合には、液相還元法を用いることが好ましい。   The production method of the magnetic particles is not particularly limited, and those produced by a known method such as a liquid phase reduction method or an atomization method can be used. When synthesizing magnetic particles having an average primary particle size of 200 nm or less, it is preferable to use a liquid phase reduction method.

[分散媒]
分散媒としては、炭化水素類、すなわち脂肪族炭化水素、脂環炭化水素、芳香族炭化水素が挙げられる。これらの溶媒を分散媒として、1種類で用いてもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。
本実施形態においては、例えば、分散媒としてキシレンやトルエンなどの低極性有機溶媒を用いる。
[Dispersion medium]
Examples of the dispersion medium include hydrocarbons, that is, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons. One of these solvents may be used as a dispersion medium, or a mixture of two or more may be used.
In this embodiment, for example, a low polarity organic solvent such as xylene or toluene is used as the dispersion medium.

次に、ミル本体20内に収容された原料スラリーを、ミル本体20内に充填されている分散メディアとともに攪拌する。
図示しない駆動部によってシャフト40を回転駆動させ、セパレーター50及び攪拌ピン群30を回転駆動させる。これにより、回転駆動する攪拌ピン群30によって原料スラリーと分散メディアとが撹拌される。これにより、原料スラリーにおける磁性粒子が扁平化される。
Next, the raw material slurry accommodated in the mill main body 20 is stirred together with the dispersion medium filled in the mill main body 20.
The shaft 40 is rotationally driven by a drive unit (not shown), and the separator 50 and the stirring pin group 30 are rotationally driven. Thus, the raw slurry and the dispersion medium are stirred by the stirring pin group 30 that is rotationally driven. Thereby, the magnetic particles in the raw material slurry are flattened.

磁性粒子が扁平化される原理については、詳細は不明であるものの、以下のような原理に基づくものと考えられる。
原料スラリーと分散メディアとが攪拌されることによって、分散メディアが原料スラリーにおける磁性粒子に衝突し、磁性粒子に機械的エネルギーが加えられる。機械的エネルギーが加えられた磁性粒子は、磁性粒子同士で圧接され、凝着する。そして、分散メディアから、この凝着した磁性粒子にせん断力が生じるような機械的エネルギーがさらに加えられることで、磁性粒子は2次元方向へ加工される。このような現象が繰り返し行われることで、磁性粒子が扁平化されると考えられる。
The details of the principle of flattening the magnetic particles are unknown, but are thought to be based on the following principle.
By stirring the raw material slurry and the dispersion medium, the dispersion medium collides with the magnetic particles in the raw material slurry, and mechanical energy is applied to the magnetic particles. The magnetic particles to which mechanical energy is applied are pressed and adhered to each other. Then, the magnetic particles are processed in a two-dimensional direction by further applying mechanical energy that generates a shearing force to the adhered magnetic particles from the dispersion medium. It is considered that the magnetic particles are flattened by repeating such a phenomenon.

次に、原料スラリーと分散メディアとを分離する。
ミル本体20内における攪拌部21で攪拌される原料スラリーは、ポンプPから連続供給される原料スラリーの圧力により鉛直方向上方側(+Z側)へと順次移動される。そして、セパレーター50に達した原料スラリーは、セパレーター50によって原料スラリーと分散メディアとに分離される。分離された原料スラリーは図示しない排出口を介してミル本体20内から排出される。
Next, the raw slurry and the dispersion medium are separated.
The raw material slurry stirred by the stirring unit 21 in the mill body 20 is sequentially moved upward in the vertical direction (+ Z side) by the pressure of the raw material slurry continuously supplied from the pump P. Then, the raw material slurry reaching the separator 50 is separated into the raw material slurry and the dispersion medium by the separator 50. The separated raw material slurry is discharged from the mill main body 20 through a discharge port (not shown).

ポンプPから供給される原料スラリーの供給量は、扁平化処理に要する時間に応じて決定できる。扁平化処理に要する時間が短い場合には、原料スラリーの供給量は多くなるように設定され、ミル本体20内における原料スラリーの鉛直方向上方側(+Z側)への移動速度は速くなる。一方、扁平化処理に要する時間が長い場合には、原料スラリーの供給量は少なくなるように設定され、ミル本体20内における原料スラリーの鉛直方向上方側への移動速度は遅くなる。なお、ポンプPから供給される原料スラリーは連続供給でなく、断続的な供給であってもよい。   The supply amount of the raw material slurry supplied from the pump P can be determined according to the time required for the flattening process. When the time required for the flattening process is short, the supply amount of the raw slurry is set so as to increase, and the moving speed of the raw slurry upward in the vertical direction (+ Z side) in the mill body 20 is increased. On the other hand, when the time required for the flattening process is long, the supply amount of the raw slurry is set to be small, and the moving speed of the raw slurry upward in the mill body 20 is slow. In addition, the raw material slurry supplied from the pump P may be intermittent supply instead of continuous supply.

以上により、本実施形態のビーズミル10を用いた扁平化処理が終了し、扁平化された磁性粒子を含む原料スラリーが得られる。   By the above, the flattening process using the bead mill 10 of this embodiment is complete | finished, and the raw material slurry containing the flattened magnetic particle is obtained.

本実施形態によれば、攪拌ピン31aの突出する方向(X軸方向)の攪拌ピン長さW1が、攪拌部21の内径Dに対して、0.250D以上、0.270D以下であり、攪拌ピン31aの攪拌ピン太さW2は、攪拌部21の内径Dに対して、0.165D以上、0.185D以下である。すなわち、本実施形態においては、攪拌部21の内径Dに対する攪拌ピン群30の攪拌ピン長さW1及び攪拌ピン太さW2が、従来の攪拌ピンに比べて大きく設定されている。そのため、原料スラリーと分散メディアとを攪拌する際に、攪拌ピン群30に接触する分散メディアの数が増加する。攪拌ピン群30に接触した分散メディアは、攪拌ピン群30から機械的エネルギーが加えられることによって、攪拌ピン群30に対する相対速度が大きくなる。相対速度が大きくなった分散メディアは、磁性粒子に衝突することで、上述したように磁性粒子に機械的エネルギーを加える。したがって、本実施形態によれば、攪拌ピン群30と衝突する分散メディアの増加によって、単位時間あたりに分散メディアから磁性粒子に加えられる機械的エネルギーが上昇し、磁性粒子の扁平化処理に要する時間を短くできる。   According to this embodiment, the stirring pin length W1 in the protruding direction (X-axis direction) of the stirring pin 31a is 0.250D or more and 0.270D or less with respect to the inner diameter D of the stirring unit 21, and the stirring is performed. The stirring pin thickness W2 of the pin 31a is 0.165D or more and 0.185D or less with respect to the inner diameter D of the stirring unit 21. That is, in this embodiment, the stirring pin length W1 and the stirring pin thickness W2 of the stirring pin group 30 with respect to the inner diameter D of the stirring unit 21 are set larger than those of the conventional stirring pin. Therefore, when the raw slurry and the dispersion medium are agitated, the number of dispersion media that come into contact with the agitation pin group 30 increases. The dispersion medium in contact with the stirring pin group 30 is increased in relative speed with respect to the stirring pin group 30 by applying mechanical energy from the stirring pin group 30. The dispersion medium whose relative speed is increased collides with the magnetic particles, thereby applying mechanical energy to the magnetic particles as described above. Therefore, according to the present embodiment, the increase in the dispersion media colliding with the stirring pin group 30 increases the mechanical energy applied to the magnetic particles from the dispersion media per unit time, and the time required for the flattening process of the magnetic particles Can be shortened.

また、攪拌ピンが一段に3つ以上設けられているような場合には、磁性粒子及び分散メディアが攪拌ピンと接触する回数が大きくなる。磁性粒子及び分散メディアが攪拌ピンと接触する回数が増加すると、磁性粒子及び分散メディアの全体が攪拌ピンの回転と同じ速度で移動するようになりやすい。磁性粒子及び分散メディアが同じ速度で移動していると、分散メディアによって磁性粒子に機械的エネルギーを加えにくく、磁性粒子の扁平化処理に要する時間が長くなる。   In addition, when three or more stirring pins are provided in one step, the number of times that the magnetic particles and the dispersion medium come into contact with the stirring pins increases. When the number of times that the magnetic particles and the dispersion medium come into contact with the stirring pin increases, the entire magnetic particles and the dispersion medium tend to move at the same speed as the rotation of the stirring pin. When the magnetic particles and the dispersion medium are moving at the same speed, it is difficult to apply mechanical energy to the magnetic particles by the dispersion medium, and the time required for the flattening process of the magnetic particles becomes long.

これに対して、本実施形態によれば、攪拌ピン群30は一段に2つずつ設けられている。そのため、磁性粒子及び分散メディアが攪拌ピン群30と接触する回数が多くなり過ぎず、磁性粒子及び分散メディアの全体が攪拌ピンの回転と同じ速度になることを抑制できる。その結果、本実施形態によれば、磁性粒子の扁平化処理に要する時間が長くなることを抑制できる。   On the other hand, according to this embodiment, two stirring pin groups 30 are provided in one stage. Therefore, the number of times that the magnetic particles and the dispersion medium come into contact with the stirring pin group 30 does not increase excessively, and the entire magnetic particles and the dispersion medium can be prevented from having the same speed as the rotation of the stirring pins. As a result, according to the present embodiment, it is possible to suppress an increase in the time required for the flattening process of the magnetic particles.

また、本実施形態によれば、攪拌ピン31a〜31d及び攪拌ピン32a〜32dが設けられた段と、攪拌ピン33a〜33c及び攪拌ピン34a〜34cが設けられた段とは、交互に設けられている。すなわち、隣り合う段同士の攪拌ピンの突出方向は垂直となる。そのため、本実施形態によれば、磁性粒子及び分散メディアが攪拌ピン群30の回転と同じ速度となることをより抑制できる。   Further, according to the present embodiment, the stage provided with the stirring pins 31a to 31d and the stirring pins 32a to 32d and the stage provided with the stirring pins 33a to 33c and the stirring pins 34a to 34c are provided alternately. ing. That is, the protruding direction of the stirring pins between adjacent steps is vertical. Therefore, according to this embodiment, it can suppress more that a magnetic particle and a dispersion medium become the same speed as rotation of the stirring pin group 30. FIG.

また、本実施形態によれば、攪拌ピン群30の総体積は、攪拌部21の容積Vに対して、0.081V以上、1.0V未満である。そのため、本実施形態によれば、単位時間あたりに攪拌ピン群30に接触する磁性粒子の数を向上させることができ、結果として、扁平化処理に要する時間を短くできる。   Further, according to the present embodiment, the total volume of the stirring pin group 30 is 0.081 V or more and less than 1.0 V with respect to the volume V of the stirring unit 21. Therefore, according to the present embodiment, the number of magnetic particles contacting the stirring pin group 30 per unit time can be improved, and as a result, the time required for the flattening process can be shortened.

また、本実施形態によれば、攪拌ピン群30の総投影面積は、0.85D以上、1.2Dである。そのため、本実施形態によれば、単位時間あたりに攪拌ピン群30に接触する磁性粒子の数を向上させることができ、結果として、扁平化処理に要する時間をより短くできる。 Further, according to this embodiment, the total projected area of the stirring pin group 30, 0.85D 2 or more, a 1.2D 2. Therefore, according to the present embodiment, the number of magnetic particles contacting the stirring pin group 30 per unit time can be improved, and as a result, the time required for the flattening process can be further shortened.

なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。   In the present embodiment, the following configuration may be employed.

上記説明した実施形態においては、段の数は、12段以上としたが、これに限られない。本実施形態においては、例えば、段の数は11段以下であってもよい。   In the embodiment described above, the number of stages is 12 or more, but is not limited thereto. In the present embodiment, for example, the number of stages may be 11 or less.

また、本実施形態においては、攪拌ピン群30の総体積は、0.081Vより小さくてもよい。
また、本実施形態においては、攪拌ピン群30の総投影面積は、0.85Dより小さくてもよいし、1.2Dより大きくてもよい。
In the present embodiment, the total volume of the stirring pin group 30 may be smaller than 0.081V.
In the present embodiment, the total projected area of the stirring pin group 30 may be smaller than 0.85D 2, may be greater than 1.2D 2.

また、上記説明した実形態においては、攪拌ピン群30の形状及び大きさはすべて同一であるものとしたが、これに限られず、一部の攪拌ピン群30の形状及び大きさが異なっていてもよいし、それぞれが互いに異なる形状及び大きさを有していてもよい。   In the embodiment described above, the shape and size of the stirring pin group 30 are all the same. However, the shape and size of the stirring pin group 30 are not limited to this, and the shape and size of some of the stirring pin groups 30 are different. Alternatively, they may have different shapes and sizes.

また、上記説明した実施形態においては、攪拌ピン群30の形状は円柱形状としたが、これに限られない。攪拌ピン群30の形状は、四角柱形状であっても、多角柱形状であってもよい。また、本実施形態において、攪拌ピン群30の形状は、板状であってもよい。   In the embodiment described above, the shape of the stirring pin group 30 is a cylindrical shape, but is not limited thereto. The shape of the stirring pin group 30 may be a quadrangular prism shape or a polygonal prism shape. In the present embodiment, the shape of the stirring pin group 30 may be a plate shape.

また、上記説明した実施形態においては、図2に示すように、攪拌ピン群30の突出する側の先端は、攪拌ピン群30が突出する方向と垂直な平面としたが、これに限られない。本実施形態においては、攪拌ピン群30の突出する側の先端は、例えば、球面であってもよい。   In the embodiment described above, as shown in FIG. 2, the tip on the protruding side of the stirring pin group 30 is a plane perpendicular to the direction in which the stirring pin group 30 protrudes. However, the present invention is not limited to this. . In the present embodiment, the protruding tip of the stirring pin group 30 may be a spherical surface, for example.

上記説明した本実施形態のビーズミル10の実施例1を製造し、比較例1から比較例4までと比較した。
実施例1及び比較例1〜4に用いた攪拌ピンのパラメータについて表1に記載した。表1において、Dはミル本体の攪拌部における内径であり、Vはミル本体の攪拌部の容積である。
Example 1 of the bead mill 10 of the present embodiment described above was manufactured and compared with Comparative Example 1 to Comparative Example 4.
The parameters of the stirring pins used in Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1. In Table 1, D is the inner diameter of the stirring part of the mill body, and V is the volume of the stirring part of the mill body.

実施例1は、一段の攪拌ピンの数を2つとし、攪拌ピン長さW1を0.269D、攪拌ピン太さW2を0.172D、一段あたりの攪拌ピン体積を0.0071V、総攪拌ピン体積を0.085V、総攪拌ピン投影面積は、1.1Dとした。攪拌ピンが設けられる段数は、12段とした。 Example 1 has two stirrer pins, the stirrer pin length W1 is 0.269D, the stirrer pin thickness W2 is 0.172D, the stirrer pin volume per step is 0.0071V, and the total stirrer pin 0.085V volume, total stirring pin projected area was 1.1D 2. The number of stages in which the stirring pins are provided was 12 stages.

比較例1は、一段の攪拌ピンの数を2つとし、攪拌ピン長さW1を0.194D、攪拌ピン太さW2を0.150D、一段あたりの攪拌ピン体積を0.0037V、総攪拌ピン体積を0.037V、総攪拌ピン投影面積は、0.58Dとした。攪拌ピンが設けられる段数は、10段とした。
比較例2は、一段の攪拌ピンの数を2つとし、攪拌ピン長さW1を0.194D、攪拌ピン太さW2を0.188D、一段あたりの攪拌ピン体積を0.0057V、総攪拌ピン体積を0.063V、総攪拌ピン投影面積は、0.80Dとした。攪拌ピンが設けられる段数は、11段とした。
比較例3は、一段の攪拌ピンの数を4つとし、攪拌ピン長さW1を0.194D、攪拌ピン太さW2を0.150D、一段あたりの攪拌ピン体積を0.0073V、総攪拌ピン体積を0.080V、総攪拌ピン投影面積は、1.3Dとした。攪拌ピンが設けられる段数は、11段とした。
比較例4は、一段の攪拌ピンの数を2つとし、攪拌ピン長さW1を0.241D、攪拌ピン太さW2を0.138D、一段あたりの攪拌ピン体積を0.0041V、総攪拌ピン体積を0.045V、総攪拌ピン投影面積は、0.73Dとした。攪拌ピンが設けられる段数は、11段とした。
In Comparative Example 1, the number of stirring pins in one stage is two, the stirring pin length W1 is 0.194D, the stirring pin thickness W2 is 0.150D, the stirring pin volume per stage is 0.0037V, and the total stirring pins 0.037V volume, total stirring pin projected area was 0.58D 2. The number of stages on which the stirring pins are provided was 10.
Comparative Example 2 has two stirrer pins, the stirrer pin length W1 is 0.194D, the stirrer pin thickness W2 is 0.188D, the stirrer pin volume per step is 0.0057V, and the total stirrer pin 0.063V volume, total stirring pin projected area was 0.80D 2. The number of stages in which the stirring pins are provided was 11 stages.
Comparative Example 3 has four stirrer pins, the stirrer pin length W1 is 0.194D, the stirrer pin thickness W2 is 0.150D, the stirrer pin volume per step is 0.0073V, and the total stirrer pin 0.080V volume, total stirring pin projected area was 1.3D 2. The number of stages in which the stirring pins are provided was 11 stages.
Comparative Example 4 has two stirrer pins, the stirrer pin length W1 is 0.241D, the stirrer pin thickness W2 is 0.138D, the stirrer pin volume per step is 0.0041V, and the total stirrer pins 0.045V volume, total stirring pin projected area was 0.73D 2. The number of stages in which the stirring pins are provided was 11 stages.

一段の攪拌ピンの数が2つのものについては、上記説明した実施形態のビーズミル10と同様の攪拌ピン配置とした。一段の攪拌ピンの数が4つのものについては、上記説明した実施形態のビーズミル10における攪拌ピン31a、攪拌ピン32a、攪拌ピン33a、及び攪拌ピン34aが一段に設けられているような攪拌ピン配置とした。
攪拌ピンの形状は、いずれも円柱形状とした。
The one with two stirring pins has the same stirring pin arrangement as the bead mill 10 of the embodiment described above. When the number of the stirrer pins is four, the stirrer pin arrangement in which the stirrer pin 31a, the stirrer pin 32a, the stirrer pin 33a, and the stirrer pin 34a in the bead mill 10 of the embodiment described above are provided in a single step. It was.
The shape of the stirring pin was a cylindrical shape.

実施例1及び比較例1〜4のビーズミルを用いて、磁性粒子の扁平化処理を行った。
磁性粒子は、平均一次粒子径が160nmの78パーマロイとした。分散媒は、キシレンとした。分散メディアは、直径が0.2mmのジルコニア製ボールとした。扁平化処理を行い、処理時間毎における磁性粒子の透磁率を計測した。
透磁率の計測は、透磁率測定装置(Agilent Technologies社製、ベクトルネットワークアナライザー 8791ES型)用いて、大気中室温下において、1GHzで測定した。結果を表2に示す。なお、表2に示す透磁率は、比透磁率を示している。
Using the bead mills of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4, the magnetic particles were flattened.
The magnetic particles were 78 permalloy having an average primary particle size of 160 nm. The dispersion medium was xylene. The dispersion medium was a zirconia ball having a diameter of 0.2 mm. A flattening treatment was performed, and the magnetic permeability of the magnetic particles at each treatment time was measured.
The magnetic permeability was measured at 1 GHz at room temperature in the atmosphere using a magnetic permeability measuring device (manufactured by Agilent Technologies, Vector Network Analyzer 8791ES type). The results are shown in Table 2. In addition, the magnetic permeability shown in Table 2 has shown the relative magnetic permeability.

表2から、実施例1においては、処理時間が240分の時点で透磁率が10以上の値となっているのに対して、比較例2,3では10未満となっていることが分かった。比較例1においては、処理時間が300分の時点においても透磁率は10未満であることが分かった。比較例4においては、処理時間が480分の時点で透磁率が10以上となっているものの、実施例1において透磁率が12.4となった処理時間の2倍の時間をかけても、実施例1より透磁率が低いことが分かった。   From Table 2, it was found that in Example 1, the permeability was 10 or more at the time of 240 minutes, whereas in Comparative Examples 2 and 3, it was less than 10. . In Comparative Example 1, it was found that the magnetic permeability was less than 10 even when the processing time was 300 minutes. In Comparative Example 4, although the magnetic permeability is 10 or more at the time when the processing time is 480 minutes, it takes twice as long as the processing time when the magnetic permeability is 12.4 in Example 1, It was found that the permeability was lower than that in Example 1.

図3は、実施例1における処理時間が240分の時点における磁性粒子を示す、走査型電子顕微鏡(日立ハイテク社製、S−4000)写真である。
図3から、磁性粒子が扁平化処理されていることが確認できた。
FIG. 3 is a scanning electron microscope (S-4000, manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.) photograph showing magnetic particles at a processing time of 240 minutes in Example 1.
From FIG. 3, it was confirmed that the magnetic particles were flattened.

以上のことから、本実施例によれば、磁性粒子の扁平化処理に要する時間を短くすることができ、透磁率を向上できることが確かめられた。   From the above, according to this example, it was confirmed that the time required for the flattening treatment of the magnetic particles can be shortened and the magnetic permeability can be improved.

10…ビーズミル、20…ミル本体、21…攪拌部、30…攪拌ピン群(突出部群)、31a,31b,31c,31d,33a,33b,33c…攪拌ピン(第1突出部)、32a,32b,32c,32d,34a,34b,34c…攪拌ピン(第2突出部)、40…シャフト(回転軸部)、D…内径、V…容積、W1…攪拌ピン長さ(突出する方向の長さ)、W2…攪拌ピン太さ(回転軸の軸方向の長さ)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Bead mill, 20 ... Mill main body, 21 ... Agitation part, 30 ... Agitation pin group (projection part group), 31a, 31b, 31c, 31d, 33a, 33b, 33c ... Agitation pin (1st projection part), 32a, 32b, 32c, 32d, 34a, 34b, 34c ... stirring pin (second protruding portion), 40 ... shaft (rotating shaft portion), D ... inner diameter, V ... volume, W1 ... stirring pin length (length in protruding direction) ), W2... Stirring pin thickness (axial length of rotating shaft)

Claims (5)

磁性粒子の扁平化処理に用いられるビーズミルであって、
磁性粒子が収容される円筒形状のミル本体と、
前記ミル本体内に設けられ、前記ミル本体の円筒軸と同軸の回転軸部と、
前記回転軸部から前記回転軸部の径方向に突出して設けられ、複数の突出部からなる突出部群と、
を備え、
前記突出部群は、
前記回転軸部から前記回転軸部の径方向の一方側に突出する第1突出部と、
前記回転軸部に対して前記第1突出部とは正反対側に突出する第2突出部と、
を含み、
前記第1突出部と前記第2突出部とが設けられる段が、前記回転軸部の軸方向に沿って複数設けられ、
隣り合う前記段同士は、前記回転軸部の軸回りに90°ずれて配置され、
前記ミル本体内における前記磁性粒子を攪拌処理する攪拌部の内径をDとしたときに、前記突出部群における前記回転軸部の軸方向の長さは、0.165D以上、0.185D以下であり、
前記突出部群の突出する方向の長さは、0.25D以上、0.27D以下であり、
前記攪拌部の容積をVとしたときに、一つの前記第1突出部の体積と一つの前記第2突出部の体積とを合わせた体積は、0.0062V以上、0.0072V以下であることを特徴とするビーズミル。
A bead mill used for flattening magnetic particles,
A cylindrical mill main body in which magnetic particles are accommodated;
A rotation shaft provided in the mill body, coaxial with the cylindrical shaft of the mill body;
A projecting portion group which is provided to project from the rotating shaft portion in the radial direction of the rotating shaft portion, and which includes a plurality of projecting portions;
With
The protrusion group is
A first projecting portion projecting from the rotating shaft portion to one side in a radial direction of the rotating shaft portion;
A second projecting portion projecting to the opposite side of the first projecting portion with respect to the rotating shaft portion;
Including
A plurality of steps provided with the first projecting portion and the second projecting portion are provided along the axial direction of the rotating shaft portion,
The adjacent steps are arranged with a 90 ° offset around the axis of the rotating shaft part,
When the inner diameter of the stirring portion for stirring the magnetic particles in the mill body is D, the axial length of the rotating shaft portion in the projecting portion group is 0.165D or more and 0.185D or less. Yes,
The length of the protruding portion group in the protruding direction is 0.25D or more and 0.27D or less,
When the volume of the stirring portion is V, the total volume of one first protrusion and one second protrusion is 0.0062V or more and 0.0072V or less. Features a bead mill.
前記突出部群の総体積は、0.081V以上、1.0V未満である、請求項1に記載のビーズミル。   2. The bead mill according to claim 1, wherein a total volume of the protruding portion group is 0.081 V or more and less than 1.0 V. 3. 前記突出部群を、前記突出部群が突出する方向と垂直で、かつ、前記回転軸部の軸方向と垂直な方向に投影したときの総投影面積は、0.85D以上、1.2D以下である、請求項1または2に記載のビーズミル。 The total projected area when the projecting portion group is projected in a direction perpendicular to the direction in which the projecting portion group projects and perpendicular to the axial direction of the rotating shaft portion is 0.85D 2 or more and 1.2D. The bead mill according to claim 1 or 2, which is 2 or less. 粒子の扁平化処理に用いられるビーズミルであって、
粒子が収容される円筒形状のミル本体と、
前記ミル本体内に設けられ、前記ミル本体の円筒軸と同軸の回転軸部と、
前記回転軸部から前記回転軸部の径方向に突出して設けられ、複数の突出部からなる突出部群と、
を備え、
前記突出部群は、
前記回転軸部から前記回転軸部の径方向の一方側に突出する第1突出部と、
前記回転軸部に対して前記第1突出部とは正反対側に突出する第2突出部と、
を含み、
前記第1突出部と前記第2突出部とが設けられる段が、前記回転軸部の軸方向に沿って複数設けられ、
隣り合う前記段同士は、前記回転軸部の軸回りに90°ずれて配置され、
前記ミル本体内における前記粒子を攪拌処理する攪拌部の内径をDとしたときに、前記突出部群における前記回転軸部の軸方向の長さは、0.165D以上、0.185D以下であり、
前記突出部群の突出する方向の長さは、0.25D以上、0.27D以下であり、
前記攪拌部の容積をVとしたときに、一つの前記第1突出部の体積と一つの前記第2突出部の体積とを合わせた体積は、0.0062V以上、0.0072V以下であることを特徴とするビーズミル。
A bead mill used for particle flattening,
A cylindrical mill body in which particles are accommodated;
A rotation shaft provided in the mill body, coaxial with the cylindrical shaft of the mill body;
A projecting portion group which is provided to project from the rotating shaft portion in the radial direction of the rotating shaft portion, and which includes a plurality of projecting portions;
With
The protrusion group is
A first projecting portion projecting from the rotating shaft portion to one side in a radial direction of the rotating shaft portion;
A second projecting portion projecting to the opposite side of the first projecting portion with respect to the rotating shaft portion;
Including
A plurality of steps provided with the first projecting portion and the second projecting portion are provided along the axial direction of the rotating shaft portion,
The adjacent steps are arranged with a 90 ° offset around the axis of the rotating shaft part,
When the inner diameter of the stirring portion for stirring the particles in the mill body is D, the axial length of the rotating shaft portion in the projecting portion group is 0.165D or more and 0.185D or less. ,
The length of the protruding portion group in the protruding direction is 0.25D or more and 0.27D or less,
When the volume of the stirring portion is V, the total volume of one first protrusion and one second protrusion is 0.0062V or more and 0.0072V or less. Features a bead mill.
前記粒子が金属粒子であることを特徴とする請求項4に記載のビーズミル。   The bead mill according to claim 4, wherein the particles are metal particles.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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