粉体精製工学部門委員会学生賞セッション

[1401-09-09] 静電場解析および絶縁破壊モデル(DBM)による電気パルス粉砕選択破壊挙動の解明

○吉原 彩華¹、千賀 太喜¹、丸山 修平¹、林 芳樹¹、大和田 秀二¹ (1. 早稲田大学)

司会：松岡 光昭（関西大学）

キーワード：電気パルス粉砕、静電場解析、絶縁破壊モデル、単体分離、ストリーマ

電気パルス粉砕（Electric Disintegration, 以下ED）は，多成分系試料の境界面における選択的な破壊を起こし，省エネルギーで効率的な構成成分の単体分離を促進することで注目されている粉砕方法である。著者らの過去の研究では，廃電子基板に対し2段階のEDを適用することにより， Ta成分の良好な単体分離が確認された。EDにおいては，破壊前駆現象として生じるストリーマと呼ばれるプラズマ柱が電気力線に沿って陽極先端から陰極に向かって進展することで電流経路が生成されることが知られており，試料内電場最大箇所が主たる電流経路となることで選択的な破壊が達成されると考えられている。

　本研究においては，ストリーマが電場最大箇所へ向かうことを確認すべく，液相プラズマであるストリーマに対して，従来気相プラズマの進展予測に使用されてきた絶縁破壊モデル（Dielectric Breakdown Model，以下DBM）の適用を試みた。具体的には，導体－導体，絶縁体－絶縁体，導体－絶縁体から成る人工二成分系試料および基板上のTaコンデンサ試料，光ファイバーケーブル試料の各試料について，ストリーマ進展経路を推定するととともに，各試料の粉砕試験結果との比較を行った。