クライオミリングはクライオミリングとも呼ばれ、機械的粉砕の特殊な形態である。
液体窒素や液体アルゴンを使用し、極低温で材料、特に金属やセラミックの粉末を加工する。
この技術では、極低温を利用し、回復と再結晶のプロセスを抑制します。
その結果、結晶粒が急速に微細化され、ナノ構造の微細構造が生成される。
クライオミリングは、温度に敏感な材料や揮発性成分を含む材料に特に効果的です。
熱による損傷や望ましくない化学反応を防ぐことができます。
クライオミリングのプロセスとは？5つのポイント
1.クライオミリングのメカニズム
極低温： クライオミリングでは、材料を極低温の液体、一般的には液体窒素（LN2）や液体アルゴンに浸します。
これにより、温度が-150℃以下に下がる。
回復と再結晶の抑制： 極低温により、温度に依存する動的な回復・再結晶プロセスが抑制される。
この抑制により、より効果的な欠陥生成と結晶粒の微細化が可能になる。
脆化： 極低温により材料が脆くなるため、弾力性のある柔らかい試料でも効率よくミリングすることができる。
2.クライオミリングの利点
結晶粒の微細化： 低温により破砕が促進されるため、結晶粒構造が微細化され、結晶粒の微細化が促進されます。
特性の保持： クライオミリングは、原料の粒度分布、色、揮発性成分、生物活性を保持するのに役立ちます。
これらは従来の粉砕方法では損なわれることが多い。
効率： 液体窒素を加えることで、粉砕工程が簡素化され、常温では軟化したり、スクリーンを詰まらせたり、塊状で付着するような原料の粉砕が容易になります。
3.クライオ粉砕の用途
金属およびセラミック粉末： クライオミリングは金属粉やセラミック粉の処理に特に効果的である。
低温のため、熱による損傷や望ましくない化学反応を防ぐことができる。
温度に敏感な試料 この技術は、熱可塑性プラスチックや結晶材料など、温度に敏感なサンプルに最適です。
溶融したり軟化したりすることなく、効率的に微細な粒子に粉砕できます。
医薬品と生物学的材料 低温粉砕は製薬産業において、アモルファス状態の医薬品を調製したり、ガラス形成能の高い医薬品有効成分(API)を調べるために使用されている。
4.技術的側面
処理パラメーター： クライオミリングの成功は、ミリング時間、速度、極低温液体の濃度など、処理パラメーターの適切な選択にかかっている。
微細構造分析： 粉砕された材料は、低温粉砕が材料の微細構造および特性に及ぼす影響を研究するために、実験室の分析装置を使用して分析することができる。
5.課題と限界
物理的安定性： 凍結粉砕された薬物は物理的安定性が低下するが、この技術は非晶質状態の薬物を調製するのに有用である。
これにより、溶解性とバイオアベイラビリティが向上する。
設備と安全性： 液体窒素や液体アルゴンの使用には、極低温液体を取り扱うための特別な設備と安全対策が必要である。
これらは適切に管理されないと危険な場合があります。
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