【業種別】粒子径分布測定・形状評価の活用例
二次電池・キャパシタ
二次電池の性能は、電池材料の品質に大きく影響されます。特に粒子径分布は重要で、均一な粒子径が放電容量や充放電効率に寄与します。正極材や負極材、セパレータの粒子径分布を測定し、高容量・高出力・長寿命・安全性を達成するために適切な装置が必要です。
電子部品
電子部品における粒子径分布測定は、材料の品質管理や性能評価に欠かせません。近年、電子部品や電子材料は軽薄短小となり、微細な粒子が使用されています。μmオーダーの電子部品に組み込まれる材料粒子は、厳密にコントロールされた粒子径分布を持つことが必要です。
自動車関連
自動車関連部品の設計・製造において、粒子径分布測定は重要です。材料となる物質の粒子の大きさは部品の性能や品質に直結します。エンジンオイルやブレーキなど、粒子径分布を正確に把握しなければ、車体の不具合につながる恐れがあります。
インク・塗料・トナー
さまざまな分野で幅広く活用されているインクや塗料、およびトナー。これらの粒子径分布測定は、最終製品の品質に大きく影響を与えます。特にトナーでは、顔料の粒子径が小さいほど着色力が優れ、画質も良いとされています。
食品
食品において、粒子径分布は「舌触り」「歯触り」などの味覚に影響を与えます。一般的には、粒子が大きければ「ザラつき」として認識されます。牛乳やチョコレート、インスタントコーヒーなど身近な食品にも粒子径分布測定が活かされています。
医薬品
医薬品分野における粒子径分布測定は、薬の効果や安全性に大きく影響します。粒子の大きさが異なると、薬効にばらつきが生じます。適切な効果をもたらすためには、製造・品質プロセスにおいて粒子径分布測定が欠かせません。
建築材料
建築材料の一つであるコンクリートの品質評価には、粒子径分布測定が有効です。コンクリートの材料となるセメントそのものやセメントに混ぜ込む砂や砂利、フライアッシュなどのいわゆる骨材の粒子径分布測定を行うことで、コンクリートの強度や流動性などの評価が可能です。
製紙
紙の品質に影響を与えるのは、製紙材料の粒子径分布および粒子の形状です。主に普通紙に使用される材料には、カオリン・クレーや炭酸カルシウムがあります。紙の白さや光沢、インキ受理性、印刷適正は、材料の粒子の大きさや形状に依存します。
キャパシタ粒子径測定
キャパシタの製造において、粒子径分布の測定をすることは、製品の性能や充放電効率を左右する重要な要素。レーザー回折法は、サブミクロンからミリメートルまでの幅広い粒径範囲まで対応でき、動的光散乱法（DLS）はナノ粒子に強い高精度測定法とされています。装置選定の際には、コストやメンテナンス性はもちろん、維持管理のしやすさなども考慮したうえで、自社に合った装置を選ぶことが大切です。
リチウムイオン
粒子径分布はリチウムイオン電池のエネルギー密度や出力、寿命などさまざまな性能に関連する重要な要素です。高性能なリチウムイオン電池の開発を行うには、適切な粒子径分布の設計が必要となってきます。粒子径分布の測定を行う際には「レーザー回折散乱法（LD）」「動的光散乱法（DLS）」「走査型電子顕微鏡（SEM）」といった方法が用いられています。
全固体電池
全固体電池とは電解質を固体にした電池のこと。固体電解質を使用することにより、液漏れや発火などの危険性が低減されており、安全性や耐久性の向上が期待されているものです。さまざまなメリットがある全固体電池においても、イオン伝導性や充放電特性など電池の性能に大きな影響を与えることから、粒子径は非常に重要な要素といえます。
正極材
電池のプラス側の電極を正極またはプラス極と呼びますが、この正極側に使用する材料を「正極材」といいます。化学電池は、正極材と負極材、電解液が化学反応を起こして電気を生み出すという仕組みになっています。そのため、正極材の開発において、活物質の分布や粒径、粒子間空隙の評価は電池の性能向上のために非常に重要なポイントとなってきます。
