FI105928B - Menetelmä päällystettyjen hiukkasten valmistamiseksi - Google Patents

Description

105928

Menetelmä päällystettyjen hiukkasten valmistamiseksi τ Teknillinen alue Tämä keksintö koskee menetelmää pinnoitettujen 5 hiukkasten valmistamiseksi. Tarkemmin sanoen tämä keksintö koskee pinnoitettujen hiukkasten valmistusmenetelmää pinnoitteen muodostavien aineiden levittämiseksi sellaisessa pulverissa olevien hiukkasten pinnalle, joka pulveri koostuu hienojakoisista ydinhiukkasista tai pääasiassa hieno-10 jakoisten hiukkasten muodostamista ydinhiukkasista, ja siihen tarkoitettua laitteistoa.

Alan tausta Höyryfaasiprosessilla, jossa levitetään epäorgaanisia materiaaleja, metallimateriaaleja ja muita pinnoitteen 15 muodostavia aineita pinnoitteen aikaansaamiseksi pulverissa olevien hiukkasten pinnoille kalvoina ja erilaisissa muissa muodoissa, on teoreettisesti tärkeitä ominaispiirteitä, jotka eivät ole saavutettavissa muilla pinnoitus-tekniikoilla, kuten: (1) atmosfäärin helppo hallinta; (2) 20 pinnoitteen muodostavien aineiden valikoima on periaatteessa rajoittamaton ja erilaisia aineita mukaan luettuna metallialkuainetta olevat aineet (esim. aktiiviset metallit) , lejeeringit, nitridit, karbidit, boridit ja oksidit, voidaan levittää pulverin hiukkasten pinnoille; (3) pin-25 noitukseen voidaan käyttää erittäin puhdasta ainetta; ja (4) pinnoitteen muodostavan aineen pinnoitepainoa voidaan säätää vapaasti.

Kuitenkaan jäljempänä esitettävistä syistä millään höyryfaasiprosessilla ei ole kyetty muodostamaan pinnoit-30 teen muodostavien aineiden pinnoitteita sellaisessa pulve-- V. rissa olevien korkeintaan 10 μτη:η hiukkasten oleellisesti kaikille pinnoille, joka pulveri koostuu hienojakoisista ydinhiukkasista tai pääasiassa hienojakoisten hiukkasten muodostamista ydinhiukkasista.

2 105928

Toisin sanoen hiukkaset hienojakoisten ydinhiukkas-ten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa ovat riittävän koossapysyviä, / jotta niillä olisi suuri taipumus agglomeroitua yhteen, 5 jolloin lähes kaikki yksittäiset hiukkaset muodostavat agglomeraatteja. Koska näitä agglomeraatteja ei voida hajottaa, ellei niitä saateta erikoisvaikutuksen alaiseksi, joka on suurempi kuin niiden koossapitävä voima, silloinkin jos ne on yksinkertaisesti pinnoitettu pinnoitteen 10 muodostavilla aineilla saadaan lopulta pinnoitettuja agglomeraatteja, joissa agglomeraattien pinnat ovat pinnoitteen muodostavien aineiden peittämät. Tämä on aiheuttanut ongelman agglomeraatit muodostavien yksittäisten hiukkasten osalta, jotka kärsivät epätasaisesta pinnoitteesta, 15 siten, että agglomeraattien pinnoilla sijaitsevien hiukkasten pinnoilla on suuret pinnoitepainot, kun taas agglomeraattien sisällä sijaitsevat hiukkaset eivät ole lainkaan pinnoitettuja.

Edellä kuvattujen ongelmien ratkaisemista silmällä 20 pitäen on jo tehty yrityksiä pinnoittaa hiukkaset disper-goidussa tilassa, jotta taattaisiin yksittäisten hiukkasten pinnoittaminen hienojakoisten ydinhiukkasten tai hienojakoisia hiukkasia sisältävien ydinhiukkasten pulverissa.

25 Esimerkiksi tarkastamattomassa, julkaistussa JP-pa- tenttihakemuksessa (kokai) Sho 58-31 076 selostetaan laitteistoa ja menetelmää, jonka mukaan PVD-laitteeseen sijoitettuun astiaan panostetaan ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia ja sitä käytetään sähkömagneettisella väli-30 neellä niin, että astiassa olevat ydinhiukkaset pyörivät ” samalla, kun niitä pinnoitetaan PVD-prosessilla. Tarkasta mattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai)

Sho 61-30 663 selostetaan laitteistoa, jonka mukaan PVD-laitteeseen sijoitettuun astiaan panostetaan ydinhiukkas-35 ten pulverissa olevia hiukkasia ja sitä tärytetään mekaa- • 3 105928 nisin välinein niin, että astiassa olevat ydinhiukakset pyörivät, samalla kun niitä pinnoitetaan PVD-prosessilla. Kuitenkaan todellisessa toiminnassa, jossa käytettiin laitteistoa ja menetelmiä, joissa astiaa ravisteltiin v 5 niin, että ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia pyö ritettiin samalla, kun ne varustettiin pinnoitteilla, tarvittavaa vaikutusta hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasagglomeraattien hajotta-10 miseksi kohdistamalla niihin niiden koossapitävän voiman ylittävä voima, ei voitu aikaansaada ja siitä johtuen agg-lomeraatteja ei voitu hajottaa; sitävastoin kehittyi rakeistava vaikutus, joka muodosti agglomeraatteja, joiden lukumäärä tai koko oli suurempi kuin ennen ydinhiukkasten 15 syöttämistä astiaan.

Tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihake-muksessa (kokai) Hei 3-153 864 selostetaan laitteistoa ja menetelmää, jonka mukaan pyörivään astiaan, jossa on esteitä ja/tai harjanteita ja uria sisäpinnassa, panostetaan 20 ydinhiukkasia ja sitä pyöritetään samalla, kun hiukkasia pinnoitetaan haihdutusmenetelmällä. Tämän laitteiston ja menetelmän ongelmana oli, ettei tarvittavaa vaikutusta hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa 25 olevien hiukkasagglomerraatien hajottamiseksi kohdistamal la niihin niiden koossapitävän voiman ylittävä voima voitu aikaansaada, eikä tämän vuoksi agglomeraatteja voitu hajottaa ja mikä pahinta muodostui yksinkertaisesti kasvanut lukumäärä agglomeraatteja.

30 Tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihake- _ ", muksessa (kokai) Sho 58-141 375 selostetaan laitteistoa, jossa reaktiivisessa kaasuatmosfäärissä olevan pulverin hiukkasia suspendoidaan reaktiivisen kaasun virtauksella painovoiman alaisena ja jossa hiukkasten pinnat pinnoite-35 taan saostuvalla aineella, jonka reagoivaan kaasuun liit- 4 105928 tyvä kemiallinen reaktio muodostaa. Tarkastamattomassa, Julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Hei 2-43 377 selostetaan menetelmää, Jossa alipaineeseen asetetut hienojakoiset hiukkaset leijutetaan samalla, kun ne saatetaan 5 pinnoitukseen lämpökemiallisella reaktiokäsittelyllä. Kuitenkin näissä tekniikoissa, Joissa käytettiin ydinhiukkas-ten pulverissa olevien hiukkasten leijutettua kerrosta, joka muodostettiin kaasuvirtauksen tai tärytysten avulla, oli se ongelma, että oli käytännössä mahdotonta leijuttaa 10 hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevia erillisiä yksittäisiä hiukkasia, jolloin ei onnistuttu hajottamaan hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiuk-15 kasten hiukkasagglomeraatteja.

Tarkastelemattomassa, julkaistussa JP-patenttihake-muksessa (kokai) Sho 54-153 789 selostetaan laitteistoa, jossa pulverimateriaalia pudotetaan alipaineastiaan, jossa kehitetään metallihöyryä metallipinnoitteen muodostamisek-20 si hiukkasten pinnoille. Tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 60-47 004 selostetaan menetelmää, jossa monomeerikaasua ja pulverin hiukkasia syötetään aiipaineastiässä olevaan suurtaajuusplasma-alueeseen, jossa orgaanisen aineen pinnoituskalvo muodos-25 tetaan plasma-avusteisella polymeroinnilla. Jos hienoja koisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset syötettäisiin yksinkertaisesti kuten edellä kuvatussa laitteistossa tai menetelmässä, hienojakoisten 30 ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista ** koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasagglo meraatteja ei voitaisi hajottaa.

Tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 64-80 437 selostetaan menetelmää, 35 jossa pulverissa olevien ydinhiukkasten agglomeraatteja 5 105928 hajotetaan ääniaalloilla, jotka koostuvat matala- ja kor-keataajuisista aalloista niin, että ne leijuttuvat, pin-* noitushyötysuhteen parantamiseksi. Kuitenkaan tällä mene telmällä, joka aikaansaa tärytystä leijutettuun kerrok-v 5 seen, ei voitu hajottaa hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasagglomeraatteja.

Tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihake-muksessa (kokai) Sho 62-250 172 selostetaan laitteistoa ja 10 menetelmää, joiden mukaisesti pulverin, jota on alustavasti käsitelty suihkujauhatuksella, annetaan viipyä alipaineessa tapahtuvaan lämpökäsittelyyn tarkoitetussa kammiossa, jossa se saatetaan lämpökäsittelyyn ja pudotetaan siitä painovoimaisesti pulverisyöttölaitteen läpi sylinteri-15 mäiseen sputterointikammioon, joka on varustettu pystysuoralla kohtiolla, jolloin pulverissa olevat hiukkaset varustetaan pinnoittella. Tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Hei 2-153 068 selostetaan laitteistoa ja menetelmää, joiden mukaisesti pulverin, 20 jota on alustavasti käsitelty suihkujauhatuksella, annetaan viipyä kammiossa alipaineessa tapahtuvaa lämpökäsittelyä varten, jossa se saatetaan lämpökäsittelyyn ja syötetään siitä pulverisyöttölaitteen läpi pyörivään astiaan, joka pitää sisällään sputterointikammiossa olevan sputte-·· 25 rointilähteen, pulverin muodossa, sputteroinnin tapahtues sa samalla, kun astiaa pyöritetään. Laitteistossa ja menetelmässä pulveri dispergoidaan ainoastaan tilapäisesti, kun sitä on käsitelty suihkujauhatuksella, mutta tähän tekniikkaan liittyy sellainen rakenne, että tämän pulverin 30 annetaan viipyä lämmitysvaiheessa ennen pinnoitusta. Koska ·· menetelmä on tällainen, siitä huolimatta, että pulveri dispergoidaan tilapäisesti primaarihiukkastilassa suihku-jauhatuskäsittelyllä, johtuen tästä pulverin viipymisestä lämmitysvaiheessa tämä pulveri agglomeroituu lopulta 6 105928 uudelleen ja nämä agglomeraatit joutuvat pinnoitusvaihee-seen.

Näin ollen millään tähän asti ehdotetuista tekniikoista ei ole onnistuttu ratkaisemaan ongelmia, jotka 5 liittyvät laitteistoon ja menetelmään pinnoitteiden aikaansaamiseksi hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa oleville hiukkasille. Todellisissa tapauksissa hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoi-10 sista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia ei voida hajottaa ja tämän vuoksi ei ole tunnettu pinnoitettujen hiukkasten valmistukseen tarkoitettuja menetelmiä tai laitteistoa, joissa yksittäisiksi hiukkasiksi dispergoitujen hiukkasten pinnat pinnoitetaan. 15 Näin ollen kaivataan kipeästi menetelmiä ja lait teistoa pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, joissa hienojakoisten ydinhiukkasten, esimerkiksi korkeintaan 10 pm:n hienojakoisten hiukkasten pulverissa olevia tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydin-20 hiukkasten pulverissa olevia hiukkasia voidaan todella pinnoittaa yksittäisinä hiukkasina pinnoitteen muodostavilla aineilla.

Keksinnön selostus Tämän keksinnön eräänä tavoitteena on saada aikaan ·· 25 menetelmä pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, jossa hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset pinnoitetaan yksittäisinä hiukkasina pinnoitteen muodostavalla aineella, ja laitteisto pinnoitet-30 tujen hiukkasten valmistamiseksi.

’· Edellä kuvattujen ongelmien ratkaisemiseksi tämän keksinnön tekijät suorittivat perusteellisia tutkimuksia ja havaitsivat seuraavaa: jotta varmistettaisiin, että ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, jotka muodos-35 tavat hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hieno- 7 105928 jakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, pinnoitetaan yksittäisinä hiukkasina > pinnoitteen muodostavilla aineilla, kaasun ja pulverin seos, joka pulveri sisältää erittäin dispergoituja ydin-5 hiukkasia, ja jossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joilla on korkeintaan 10 μπι:η keskihalkaisija tilavuuden lukumääräjakautumassa, ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, on syötettävä pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueelle 10 hiukkasten ollessa erittäin dispergoidussa tilassa siten, että hajaantuvuus β on vähintään 70 % ja sen jälkeen pin-noitusoperaatio on aloitettava näille hiukkasille.

Tarkemmin sanottuna esillä oleva keksintö on toteutettu perustuen seuraavan kahden seikan havaitsemiseen: 15 (I) Kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pul verin seoksessa, jossa mainitussa ydinhiukkasten pulverissa hiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, näillä dispergoi-tuilla hiukkasilla on taipumus agglomeroitua uudelleen 20 ajan kuluessa johtuen Brownin agglomeroitumisesta, pyör-teisestä agglomeroitumisesta, ääniaaltojen aiheuttamasta agglomeroitumisesta yms silloinkin, kun niiden ei anneta viipyä tietyllä alueella, ja kun ne ovat kerran muodostaneet agglomeraatteja, on vaikea hajottaa agglomeraatteja ·· 25 ja dispergoida niitä uudelleen, ellei niitä dispergoida dispergointivälineellä, jolla on erittäin suuri disper-gointisuorituskyky ja tässä tarkoituksessa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverin seoksessa, jossa ydinhiuk-30 kasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija ” on korkeintaan 10 ym tilavuuden lukumääräjakautumassa, ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, on syötettävä pinnostustilan pinnoituksen aloitusalueelle hiukkasten ollessa erittäin 35 dispergoidussa tilassa siten, että hajaantuvuus β on vä- * β 105928 hintään 70 %; ja tässä tarkoituksessa (II) on välttämätöntä käyttää yhden tai useampien dispergointivälineiden ryhmää, joilla on erityisen suuri dispergointisuorituskyky siten, että näiden ydinhiukkasten pulverista koostuvat 5 agglomeraatit voidaan hajottaa ja dispergoida erittäin dispergoituun tilaan ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverin seoksessa, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasias-10 sa yksittäisen hiukkasen tilassa.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti saadaan nimittäin aikaan menetelmä pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, joka menetelmä käsittää vaiheen, jossa: panostetaan ydinhiukkasten pulveri pinnoitustilaan; 15 ja sen jälkeen annetaan pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen, joka kehitetään höyryfaasissa, ja/tai pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen höyry-faasi tilassa päästä kosketukseen mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten kanssa ja/tai törmätä niihin 20 siten, että niiden pinnat tulevat pinnoitteen muodostavan aineen pinnoittamiksi; joka mainittu menetelmä pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi käsittää edelleen: (A) dispergointivaiheen, jossa hienojakoisten ydin-· 25 hiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, jossa hienojakoisten ydinhiukkasten tai hienojakoisten hiukkasten keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumassa, dispergoidaan joukolla hienojakois-30 ten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettuja välineitä kaasuatmosfäärissä kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverin muodostamiseksi, jolloin viimeinen käsittelyväline mainitussa hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoi-35 tettujen välineiden joukossa valitaan seuraavasti: 9 105928 (a) dispergointiväline ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten dispergoimiseksi kaasumaiseen atmosfää- > riin; ja (b) väline kaasun ja erittäin dispergoitujen hiuk- 5 kasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen valitsemisek si, joka käsittää: välineen kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasen seoksen valitsemiseksi, joka väline erottaa sen osan pulverista, joka koostuu 10 vähemmän voimakkaasti dispergoituista hiukkasista, kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset on dis-pergoitu kaasuatmofääriin, jolloin valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien 15 hiukkasten seos, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset ovat läsnä kaasuatmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa; ja takaisinsyöttövälineen, jolla se osa pulverista, joka koostuu vähemmän voimakkaasti dispergoiduista hiukka-20 sista ja joka on erotettu mainittu välineellä, jolla valitaan kaasun ja voimakkaasti dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, johdetaan viimeiseen dis-pergointivälineeseen niistä dispergointivälineistä välineiden ryhmässä, jotka on tarkoitettu hienojakoisten hiuk-25 kasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn, ja/tai kä-sittelyvälineeseen, joka on ylävirtaan viimeisestä disper-gointivälineestä; ja (B) pinnoitusvaiheen, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia, jotka on dispergoitu dispergointi-30 vaiheessa (A), aletaan pinnoittaa antamalla niiden joutua ” kosketukseen pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdis- teen kanssa ja/tai törmätä sitä vasten pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueella samalla, kun ne dispergoidaan tyydyttävästi siten, että hajaantuvuus on vähintään 70 %.

10

Edelleen esillä oleva keksintö koskee menetelmää pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, jossa edellä kuvatussa menetelmässä pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi dispergointivaihe suoritetaan hienojakoisten hiuk-5 kasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolla on sellainen dispergointi-suorituskyky, että ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihal-kaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumassa, dispergoidaan kaasuatmosfääriin viimeisellä käsit-10 telyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten 15 hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin; ja jossa mainittu menetelmä sisältää edelleen siirto-vaiheen, jossa kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, joka on muodostettu jollakin välineellä mainitusta hienojakoisten hiuk-20 kasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettu jen välineiden joukosta, puretaan suoraan pinnoitusvaiheeseen; tai siirretään dispergointi- ja pinnoistuvaiheiden välillä olevaan osaan purkausosasta, joka purkaa mainitun ·' 25 kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulveris sa olevien hiukkasten seoksen, joka on muodostettu jollakin välineellä mainitusta hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta, vähintään yhden siirtoon välttämättömän eli-30 men kautta, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat ontto • · ·· elin, elimen välimuoto, joka koostuu onton osan muodosta vasta elimestä ja putkesta; ja/tai siirretän vähintään yhden välineen kautta, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat väline, jolla ylläpide-35 tään erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten dispersiota il 105928 kaasuatmosfäärissä kaasun ja niiden ydinhiukkasten seoksessa, jotka on dispergoitu kaasumaiseen atmosfääriin, , jonka edellä esitetyn hajaantuvuuden saavuttamiseksi, vä line, jolla parannetaan erittäin dispergoitujen ydinhiuk-. 5 kasten dispergointia kaasumaiseen atmosfääriin kaasun ja niiden ydinhiukkasten seoksessa, jotka on dispergoitu kaasumaiseen atmosfääriin, jonkin edellä esitetyn hajaantuvuuden saavuttamiseksi, ja väline kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien 10 hiukkasten seoksen erottamiseksi mainitusta kaasu-hiukkas-seoksesta kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen valitsemiseksi, jossa ydinhiukksest ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa.

15 Yhä edelleen esillä oleva keksintö koskee menetel mää pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, jossa ainakin yksi osa dispergointivaiheesta, joka suoritetaan hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsitte-lyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolla on sellai-20 nen dispergointisuorituskyky, että ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumäärä jakautumassa, dispergoidaan kaasuatmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen väli- “ 25 neiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dis pergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten haajantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin, ja ainakin osa pinnoitusvaiheesta suoritetaan sillä tavalla, 30 että ensiksi mainittu jakaa yhden tai useampia osia tilas- >« *, ta viimeksi mainitun kanssa.

Tämän lisäksi esillä oleva keksintö koskee menetelmää pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, jossa edellä kuvatussa pinnoitettujen hiukkasten valmistusmene-35 telmässä pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue sijaitsee 12 105928 jommassa kummassa seuraavista tila-alueista, joka alue sisältää tasot, joiden läpi erittäin dispergoitujen ydin-hiukkasten pulverissa olevat kaikki hiukkaset kaasuun sekoitettuna kulkevat tila-alueeseen, jossa ydinhiukkasten 5 pulveri, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumassa, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaa-10 sun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja että mainitussa ydinhiukkasten seoksessa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin; tai jossa pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue sijaitsee 15 jommassa kummassa seuraavista tila-alueista, joka alue sisältää tasot, joiden läpi talteenottovälineen talteenotto-osassa talteenotettavat kaikki hiukkaset kulkevat tila-alueeseen, jossa ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisi ja on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautu-20 massa, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, 25 ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin.

Yhä edelleen esillä olevan keksintö koskee menetelmää pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, jossa edellä kuvatussa pinnoitettujen hiukkasten valmistusmene-30 telmässä ydinhiukkasten pulverissa olevilla hiukkasilla on V. kokojakautuma ([DM/5, 5DM], t 90 %) tilavuuden lukumääräja- kautumana, jossa D„ edustaa keskimääräistä hiukkashalkaisi-jaa.

Edelleen esillä olevan keksinnön mukaisesti aikaan-35 saadaan laitteisto pinnoitettujen hiukkasten valmistami- 13 105928 seksi laitteistossa, joka on tarkoitettu edellä kuvatun pinnoitettujen hiukkasten valmistusprosessin suorittami-, seen, toisin sanoen laitteisto, jolla valmistetaan pinnoi tettuja hiukkasia panostamalla ydinhiukkasten pulveri pin-» 5 noitustilaan; ja antamalla sitten pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen, joka kehitetään höyryfaasin kautta, ja/tai höyryfaasitilassa olevan pinnoitteen muodostavan aineen joutua kosketukseen mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten kanssa ja/tai törmätä 10 niitä vasten siten, että niiden pinnat peittyvät pinnoitteen muodostavalla aineella; joka mainittu laitteisto pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi käsittää edelleen: (A) dispergointikäsittelyyn tarkoitetun välineen, 15 jossa hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, jossa hienojakoisten ydinhiukkasten tai hienojakoisten hiukkasten keskihalkaisija on korkeintaan 10 μπι tilavuuden lukumääräjakautumassa, dispergoidaan 20 hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsit telyyn tarkoitettujen välineiden joukolla kaasumaiseen atmosfääriin kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen muodostamiseksi valitsemalla viimeinen käsittelyväline mainitussa hienoja-25 koisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen laitteiden joukossa seuraavista: (a) dispergointiväline, jolla dispergoidaan ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset kaasumaiseen atmosfääriin; ja 30 (b) väline, jolla valitaan kaasun ja erittäin dis- • " pergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, joka väline käsittää: välineen, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, 35 joka erottaa pulverin osan, joka koostuu vähemmän voimak- 14 105928 kaasti dispergoiduista hiukkasista, kaasun ja ydinhiukkas-ten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa välineessä ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset disper-goidaan kaasumaiseen atmosfääriin, jolloin valitaan kaasun 5 ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset ovat läsnä kaasuatmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa; ja takaisinsyöttövälineen, jolla se osa pulverista, 10 joka koostuu vähemmän voimakkaasti dispergoiduista hiukkasista ja joka on erotettu mainitulla välineellä, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, siirretään viimeiseen dis-pergointivälineeseen hienojakoisten hiukkasten voimakkaa-15 seen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukossa ja/tai käsittelyväliaineeseen ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä; ja (B) pinnoituskammion, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia, jotka on dispergoitu dispergointi-20 käsittelyyn tarkoitetussa välineessä (A), aletaan pinnoittaa antamalla niiden joutua kosketukseen pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen kanssa ja/tai törmätä sitä vasten pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueessa samalla, kun ne dispergoidaan tyydyttyvästä niin, että ha-25 jaantuvuus β on vähintään 70 %.

Edelleen esillä oleva keksintö koskee laitteistoa pinnoitettujen hiukkasten muodostamiseksi, jossa edellä kuvatussa laitteistossa pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi dispergointikäsittelyväline toteutetaan hienoja-30 koisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn V. tarkoitettujen välineiden joukolla, jolla on sellainen dispergointisuorituskyky, että ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumäärä- jakautumassa, dispergoidaan kaasumaiseen atmos-35 fääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla hienojakoisten • 15 105928 hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja > erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja että mainitussa ydinhiukkasten pulve-* 5 rissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähin tään 70 %:iin; ja jossa purkausosa hienjakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointiin tarkoitettujen välineiden joukossa, joka purkaa hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dis-10 pergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen, jonka annetaan dispergoitua viimeiseen käsittelyyn tarkoitetun välineen avulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn 15 tarkoitettujen välineiden joukossa, on yhdistetty suoraan pinnoituskammioon, jossa on pinnoitustila pinnoitettujen hiukkasten valmistukseen tarkoitetussa laitteistossa; tai on yhdistetty siihen ainakin yhden elimen kautta, 20 joka on välttämätön siirtämiseen ja joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat ontto elin, elimen välimuoto, joka koostuu elimestä, joka muodostaa onton elimen, ja putki; ja/tai on yhdistetty siihen vähintään yhden välineen kau-* 25 tta, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat väline, jol la ylläpidetään erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä kaasun ja ydinhiukkasten seoksessa, jotka hiukkaset on dispergoitu kaasumaiseen atmosfääriin jonkin edellä esitetyistä hajaantu-30 vuuksista saavuttamiseksi, väline, jolla parannetaan erit-täin dispergoitujen ydinhiukkasten dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä kaasun ja ydinhiukkasten seoksessa, jotka hiukkaset on dispergoitu kaasumaiseen atmosfääriin jonkin edellä esityistä hajaantuvuuksista saavuttamiseksi, 35 ja väline kaasun ja vähemmän voimakkaasti dipserogitujen 16 105928 ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen erottamiseksi mainitusta kaasun ja hiukkasten seoksesta kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa ole- , vien hiukkasten seoksen valitsemiseksi, jossa yhdinhiukka-5 set ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yk sittäisen hiukkasen tilassa.

Yhä edelleen esillä oleva keksintö koskee laitteistoa pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, jossa edellä kuvatussa pinnoitettujen hiukkasten valmistukseen tar-10 koitetussa laitteitossa, ainakin yksi osa dispergointikäsittelyvälineestä sisältää hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon, jolla on sellainen dispergointisuorituskyky, että ydinhiukkasten 15 pulveri, jonka kesihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakakutumassa, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erit-20 täin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin ja mainittu pinnoituskammio on varustettu sillä tavoin, että ainakin yksi osa dispergointikäsittely- • 25 välineistä jakaa yhden tai useampia osia tilasta, jonka nämä varaavat yhdessä pinnoituskammion kanssa.

Lisäksi esillä oleva keksintö koskee laitteistoa pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, jossa edellä kuvatussa pinnoitettujen hiukkasten valmistukseen tarkoi-30 tetussa laitteistossa pinnoitustilan pinnoituksen aloitus- '. alue on sijoitettu kumpaan tahansa seuraavista tila- . . · alueista, jotka sisältävät tasot, joiden läpi erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevat kaikki hiukkaset sekoitettuna kaasuun kulkevat tila-alueeseen, 35 jossa ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on • 17 105928 korkeintaan 10 μπι tilavuuden lukumääräjakautumassa, dis-pergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukol-5 la, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin; tai jossa pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue on sijoi-10 tettu kumpaan tahansa seuraavista tila-alueista, jotka sisältävät tasot, joiden läpi kaikki talteenottovälineen talteenotto-osassa talteenotettavat hiukkaset kulkevat tila-alueeseen, jossa ydinhiukkasten puvleri, jonka keski-halkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakau-15 tumassa, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten 20 seos, ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin.

Yhä edelleen esillä oleva keksintö koskee laitteistoa pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, jossa edellä kuvatussa pinnoitettujen hiukkasten valmistukseen tar-; 25 koitetussa laitteitossa ydinhiukkasten pulverissa olevilla hiukkasilla on hiukkasjakautuma ([DM/5, 5DM], 2 90 %) tilavuuden lukumääräjakautumana, jossa D„ edustaa keskihiuk-kashalkaisijaa.

Näin ollen esillä olevan keksinnön mukaisesti pin-30 noitteen muodostavan aineen edetäjäyhdisteen, joka on juu-ri muodostunut höyryfaasin kautta höyryfaasiprosessilla ja/tai pinnoitteen muodostavan aineen höyryfaasitilassa olevan edeltäjäyhdisteen ja kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverin seoksen, joka on dispergoitu 35 kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyvälineellä is 105928 hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsit-telyyn tarkoitettujen välineiden joukossa, annetaan yhtyä toisiinsa pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueella, kun taas kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pul-5 verin seoksessa olevat hiukkaset ovat dispergoidussa tilassa siten, että hajaantuvuus β on vähintään 70 %, minkä jälkeen edeltäjäyhdisteen ja seoksen annetaan joutua kosketukseen toistenssa kanssa ja/tai törmätä toisiaan vasten siten, että ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten 10 pinnat peittyvät pinnoitteen muodostavalla aineella. Tässä tapauksessa pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste on juuri muodostunut höyryfaasin kautta, joka koostuu atomeista, molekyyleistä, ioneista, kasautumista, atomikasau-tumista, molekyylikasautumista, kasaumaioneista jne. ja 15 lyhyesti itse edeltäjäyhdiste on syntymätilassa ja erittäin aktiivisessa muodossa; alettuaan päästä kosketukseen näiden erittäin dispergoidussa tilassa olevien ydinhiukkasten kanssa ja/tai törmätä niitä vasten pinnoitteen muodostava aine sitoutuu lujasti yksittäisten ydinhiukkasten 20 pintaan primaarihiukkastilassa, jolloin kyetään tuottamaan pinnoitettuja hiukkasia, joissa pulverimuodossa olevat ydinhiukkaset peittyvät pinnoitteen muodostavalla aineella yksittäisen hiukkasen tilassa.

Piirrosten lyhyt kuvaus 25 Kuvio la on diagrammi, joka esittää pulverissa ole vien hiukkasten alkuperäistä hajaantuvuutta β.

Kuvio Ib on diagrammi, joka esittää sellaisen pulverin tilavuuteen perustuvan lukumääräjakautuman ja halkaisijan välistä riippuvuutta, jonka tilavuudesta 90 % 30 muodostuu hiukkasista, joiden koot ovat välillä Dj - D2.

. Kuviot 2a, 2b ja 2c ovat lohkokaavioita, jotka esittävät välineiden kolmea perusjärjestelyä, jotka on tarkoitettu hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dis-pergointikäsittelyyn.

« 19 105928

Kuviot 3a - 3g ovat lohkokaavioita, jotka esittävät yksityiskohtaisemmin välineiden järjestelyjä, jotka on ‘ tarkoitettu hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dis- pergointikäsittelyyn.

5 Kuviot 4a - 4e ovat kaavioita, jotka esittävät, kuinka pinnoitusoperaatio pulverissa oleville ydinhiukka-sille aloitetaan.

Kuviot 5a - 5g ovat lohkokaavioita, jotka esittävät esillä olevan keksinnön eri laitteistojen kokoonpano-10 ja.

Kuvio 6 on kaavio, joka esittää esimerkin 1 laitteistoa.

Kuvio 7 on suurennettu kuvanto osasta esimerkin 1 laitteistoa.

15 Kuvio 8 on pyyhkäisyelektronimikroskooppivalokuva, joka esittää yhtä esimerkin 1 laitteistossa tuotetuista pinnoitetuista hiukkasista.

Kuvio 9 on elektronimikroskooppivalokuva, joka esittää yhtä vertailuesimerkissä tuotetuista pinnoitetuis-20 ta hiukkasista.

Kuvio 10 on kaavio, joka esittää esimerkin 2 laitteistoa.

Kuvio 11 on suurennettu kuvanto osasta esimerkin 2 laitteistoa.

• 25 Kuvio 12 on kaavio, joka esittää esimerkin 3 lait teistoa.

Kuvio 13 on suurennettu kuvanto osasta esimerkin 3 laitteistoa.

Paras tapa tämän keksinnön toteuttamiseksi 30 Ennen kuin esillä olevaa keksintöä kuvataan yksi- *. tyiskohtaisesti seuraavassa määritellään eri termit, sa nonnat ja ilmaisut, joita tässä käytetään ja tarvittaessa kuvataan näiden termien, sanontojen ja ilmaisujen erikois-sisältö.

20 105928

Pinnoitetut hiukkaset

Termi "pinnoitetut hiukkaset" viittaa hiukkasiin, jotka on varustettu pinnoitteilla. Eräässä tyypillisessä esimerkissä tämä termi viittaa niihin päällystettyihin 5 hiukkasiin, joissa ydinhiukkaset on varustettu mainittujen pinnoitteen muodostavien aineiden pinnoitteilla, jotka ovat vähintään yhden tyypin muodossa, joka tyyppi on valittu ultrahienoista hiukkasista, saarekkeista, jatkuvasta faasista, yhtenäisistä membraaneista, ulokkeista jne.

10 Höyryfaasipinnoitusmenetelmä

Termi "höyryfaasipinnoitusmenetelmä" tarkoittaa menetelmää, jossa pinnoite levitetään johtamalla pinnoitteen muodostavan aineen syöttö ainakin kerran höyryfaasi-tilan läpi, joka koostuu vähintään yhdestä jäsenestä, joka 15 on valittu alipaineessa olevasta molekyylivirrasta, ioni-virrasta, plasmasta, kaasusta, höyrystä ja aerosolista; vaihtoehtoisesti termi viittaa menetelmään, jossa pinnoite levitetään pinnoitteen muodostavan aineen syötöstä missä tahansa edellä mainituista höyryfaasitiloista.

20 Ydinhiukkaset

Termi "ydinhiukkset" viittaa niihin hiukkasiin, jotka on määrä varustaa pinnoitteilla. Tällaisista hiukkasista voidaan toisinaan käyttää nimitystä "perushiukkaset", siemenhiukkaset" tai "pinnoitettavat hiukkaset".

• 25 Aineita, jotka muodostavat nämä ydinhiukkaset, ei ole periaatteessa rajoitettu mihinkään määrättyihin aineisiin ja hyvin tunnettuja pulverin hiukkasia, jotka koostuvat esimerkiksi epäorgaanisista materiaaleista, metallisista materiaaleista, orgaanisista materiaaleista yms, 30 voidaan käyttää ydinhiukkasina.

* Ydinhiukkasten pulveri »

Termi "ydinhiukkasten pulveri" tarkoittaa ydinhiuk-kasista koostuvaa pulveria. Sanonta "ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset" viittaa niihin hiukkasiin, jotka 35 muodostavat ydinhiukkasten pulverin. Hienojakoisten ydin- 21 105928 hiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat päällystettävät hiukkaset, joita käytetään esillä olevassa keksinnössä, ovat hienojakoisia hiukkasia, joiden keskihalkaisija 5 on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumana ilmoitettuna.

Edullisia hiukkasia ovat ne, joilla on sellainen hiukkaskokojakautuma, että keksihalkaisija D„ täyttää ehdon ([D„/5, [5Dm], £ 90 %) tilavuuden lukumääräjakautumana il-10 moitettuna.

Kun kyseessä ovat pulverit, joilla on tällaiset suhteellisen kapeat jakautumat, niiden dispergointi- tai koossapysyvyysominaisuudet sanelee keskimääräinen hiukkas-halkaisija ja pulverit voidaan dispergoida käyttämällä 15 hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukkoa olosuhteissa, jotka soveltuvat kulloisellekin DM:n arvolle.

Kun kyseessä on pulveri, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hiukkaskokojakautuma on joko 20 leveä tai siinä on useita toisistaan erillisiä huippuja, sopiva selektiivinen erotuskäsittely, esimerkiksi luokittelu voidaan edullisesti suorittaa ja yksittäiset luokitellut pulverin osat saatetaan tämän keksinnön mukaiseen pinnoituskäsittelyyn. Näin tehtäessä pinnoitus voidaan • 25 aloittaa yksittäisillä luokitellun pulverin osilla edellä mainituissa olosuhteissa pinnoitustilan pinnoituksen aloi-tusalueella säätäen hajaantuvuus vähintään 70 %:iin, minkä jälkeen ydinhiukkasten pulverissa olevat yksittäiset hiukkaset voidaan varustaa pinnoitteilla.

30 Pinnoitteen muodostava aine \ Termi "pinnoitteen muodostava aine" tarkoittaa ai netta, joka muodostaa pinnoitteen pinnoitettaville hiukkasille. Tästä voivat olla erityisesti esimerkkeinä ne aineet, jotka aikaansaavat pinnoitteita muodossa, joka on 35 vähintään yhtä lajia, joka on valittu ultrahienoista hiuk- 22 105928 kasista, saarekkeista, jatkuvasta faasista, yhtenäisistä membraaneista, ulokkeista jne.

Erityisesti tapauksessa, jossa pinnoitteen muodostama aine omaksuu ultrahienojen hiukkasten muodon, niiden 5 halkaisija voi vaihdella välillä 0,005 - 0,5 pm.

Pinnoitteen muodostava aine voi koostua erilaisista epäorgaanisista materiaaleista, metallisista materiaaleista tai orgaanisista materiaaleista, kuten samoista tai eri materiaaleista kunkin ydinhiukkaset saatavien pinnoi-10 tettujen hiukkasten haluttujen ominaisuuksien tai tehtävien mukaisesti. Pinnoitteen muodostavista aineista, joita voidaan käyttää, voivat olla esimerkkinä materiaalit, jotka koostuvat oksideista, kuten A1203, Si02, Zr02, Y203, CaO, MgO, MgAl204 (spinelli), Al2Si05 (mulliitti) jne; nitrideis-15 tä, kuten Si3N4, AIN, TiN, ZrN, Si2N20, HfN, VXN (x = 1 - 3), NbN, TaN, Ta2N, BN jne; karbideista, kuten WC, SiC, W2C, HfC, TaC, Ta2C, NbC, Mo2C jne; borideista, kuten BP, TiB, TiB2, ZrB2, VB, V3B2, VB2, NbB, NbB2, TaB, TaB2, MoB, MoB2, MoB4, Mo2B, WB, W2B, W2B5, LaB6, B13P2 jne; alkuaineme-20 talleista, kuten Si, Ai, Ni, Co, Cu, Fe, Ti, W, B, Nb, V, Zr, Hf, Ta, Re, Cr, Mo, Y, La jne; erilaisista metallien välisistä yhdisteistä ja lejeeringeistä, kuten TiAl, Ti2Al, TiAl3, TiNi, NiAl, Ni3Al jne. ja näiden materiaalien komposiittimateriaaleista ja epoksihartsista, fenolihartsista, 25 polyakryyliamidihartsista, polyamidihartsista, uretaani- hartsista, polyesterihartsista, polyvinyylikloridihartsis-ta, akryylihartsista, polyeteenistä jne.

Sanonnan "panostaminen pinnoitustilaan" määritelmä Sanonta "panostaminen pinnoitustilaan" tarkoittaa 30 ydinhiukkasten pulverin syöttämistä pinnoitustilaan tie-’. tyllä pudotusmenetelmällä, kuten vapaalla pudotuksella.

Tapauksessa, jossa panostus tapahtuu kantokaasun avulla, sanonta tarkoittaa ydinhiukkasten pulverin syöttämistä sellaisena, kuin sitä siirretään kaasun ja ydinhiukkasten 35 pulverissa olevien hiukkasten seoksen suuntaan, tai kuin 105928 kaasu kuljettaa sitä virtauksensa suuntaan, tai kaasu kuljettaa sitä muuttaen virtauksen suuntaa. Vaihtoehtoisesti sanonta tarkoittaa syöttämistä kantokaasun vaikutuksesta, esimerkiksi kantokaasun aaltoliikkeellä, erityisesti epä-. 5 lineaarisella aaltoliikkeellä. Vaihtoehtoisesti sanonta tarkoittaa syöttämistä pinnoitustilaan ääniaalloilla, ult-raääniaalloilla, magneettikentillä, elektronisäteillä jne. kaasussa. Sanonta tarkoittaa myös syöttämistä aikaansaadussa kentässä, kuten sähkökentässä, magneettikentässä tai 10 elektronisäteissä. Erityisesti pulverihiukkaset voidaan varata tai magnetoida sähkökentässä, magneettikentässä, elektronisäteiden avulla jne. ja syöttää pinnoitustilaan puoleensa vetävien tai karkottavien voimien avulla. Samoin sanonta ottaa huomioon syöttämisen imuvaikutuksella kaasun 15 vastapaineen alaisena tai alipaineessa.

Pinnoitustila

Termi "pinnoitustila” viittaa tilaan, jossa pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste, joka kehitetään pinnoitteen muodostavan aineen syötöstä höyryfaasin 20 kautta ja/tai pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste höyryfaasitilassa saatetaan kosketukseen ydinhiuk-kasten pulverissa olevien hiukkasten kanssa ja/tai törmää niitä vasten. Vaihtoehtoisesti termi viittaa tila-alueeseen, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten : 25 pinnat peitetään pinnoitteen muodostavalla aineella.

Pinnoituskammio

Termi "pinnoituskammio” tarkoittaa osastoa, jossa on pinnoitustila ainakin yhdessä sen osassa. Tarkemmin sanoen pinnoituskammio on ositettu tai yleisesti ositettu 30 (yleisesti suljettu tai puolisuljettu) osasto, joka sisäl-’. tää pinnoitustilan ja se on osasto, joka sisältää pinnoi- tustilan ainakin yhdessä sen osassa.

Kaasumaisessa atmosfäärissä

Ilmaisu "kaasumaisessa atmosfäärissä" tarkoittaa 35 tilassa, joka on alipaineessa tai höyryfaasitilassa. Termi 24 105928 "höyryfaasitila" tarkoittaa tässä käytettynä erilaisia tiloja, kuten molekyylivirtaa, ionivirtaa, plasmaa, kaasua ja höyryä. Teknillisesti ottaen termi "alipaine" viittaa tilaan, joka on alennetussa paineessa. Ankarasti ottaen 5 kaasuja, molekyylejä, atomeja, ioneja jne. sisältyy kaikkiin alennetun paineen arvoihin.

Pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste

Termi "pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste" tarkoittaa edeltäjäyhdistettä pinnoitteen muodosta-10 valle aineelle. Tarkemmin sanoen se viittaa itse pinnoitteen muodostavan aineen syöttöön höyryfaasitilassa tai vaihtoehtoisesti se tarkoittaa ainetta, joka muodostetaan ja/tai syntetisoidaan pinnoitteen muodostavan aineen syötöstä höyryfaasin kautta ja joka esiintyy juuri ennen kuin 15 se muodostaa pinnoitteen pinnoitettaville ydinhiukkasille. Pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste ei rajoitu mihinkään tilaan sikäli kuin se muodostetaan ja/tai syntetisoidaan pinnoitteen muodostavan aineen syötöstä höyry-faasin kautta jossakin. Jos pinnoitteen muodostavan aineen 20 syöttö on höyryfaasissa, itse syöttöä voidaan käyttää pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteenä. Pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste voi itse olla höyryf aasissa. Se voi tapahtua ennen reaktiota, sen aikana tai sen jälkeen. Tyypillisiä esimerkkejä pinnoitteen muo-• 25 dostavan aineen edeltäjäyhdisteestä ovat ionit, atomit, molekyylit, atomikasautumat, molekyylikasautumat, kasauma-ionit, superhienot hiukkaset, kaasut, höyryt, aerosolit jne.

Pinnoitteen muodostavan aineen syöttö 30 Termi "pinnoitteen muodostavan aineen syöttö" viit- ·. taa syöttömateriaaliin, joka kulkee höyryfaasin läpi tul lakseen pinnoitteen muodostavaksi aineeksi. Tyypillisiä esimerkkejä tilasta, jossa pinnoitteen muodostavan aineen syöttö voi esiintyä, ovat kiinteät kasautumat, pulveri-35 hiukkaset, kaasut, nesteet jne.

25 105928

Hajaantuvuus β

Masuda, Gotoh et ai. ehdottivat hajaantuvuutta β kertoimeksi, jolla arvioidaan pulverin dispergointilait-teiston dispergointisuorituskykyä [kts. Kagaku Kogaku, * 5 Summaries of Speeches and Lectures Delivered at the 22th

Autumn Conference, sivu 349 (1989)] ja se määritellään painosuhteeksi näennäisesti primaarihiukkastilassa olevien hiukkasten ja kaikkien läsnä olevien hiukkasten välillä. Termi "hiukkaset näennäisten primaarihiukkasten tilassa" 10 viittaa tässä käytettynä limityksen määrään annetussa dispersiot ilassa olevien pulverihiukkasten massan lukumäärä-jakautuman fm2 ja täysin dispergoitujen pulverihiukkasten massan lukumääräjakautuman fel välillä ja ilmaistaan ha-jaantuvuutena β seuraavan yhtälön mukaisesti: 15 .

β = i°m f m2 (D)dD + f fml <D)dD

Jo jDa jossa D: hiukkashalkaisija (pm); D*: hiukkashalkaisija (pm) jakautumien fBl ja 20 fn2 välisessä leiukkauspisteessä; fml: massan lukumäärä j akautuma (%/pm), joka edustaa täydellisen dispersion hiukkaskoko-jakautumaa; fm2: massan lukumäärä jakautuma (%/pm), joka 25 edustaa tietyssä dispersiotilassa olevien hiukkasten hiukkaskokojakautumaa; ja β: hajaantuvuus (%):

Edellä esitetyssä yhtälössä hiukkashalkaisijan mittayksikköä (pm) ei ole rajoitettu mihinkään määrättyyn 30 arvoon.

; Tämä yhtälö määrittelee hajaantuvuuden massana il moitetun hiukkaskokojakautuman perusteella; hajaantuvuus tulisi kuitenkin periaatteessa määritellä tilavuutena ilmoitetun hiukkaskokojakautuman perusteella. Olettaen, että 35 pulverihiukkasilla on sama tiheys, massana ilmoitettu • 26 105928 hiukkaskokojakautuma on sama kuin tilavuutena ilmoitettu hiukkaskokojakautuma. Tämän vuoksi massan hiukkaskokojakautuma, joka on helppo mitata, määritetään ja sitä käytetään tilavuuden hiukkaskokojakautumaa vastaavana arvona. 5 Tämän vuoksi hajaantuvuus β termin todellisessa merkityksessä ilmoitetaan seuraavalla yhtälöllä ja kuviossa la esitetyn viivoitetun osan pinta-alana:

β= [°ν fv2 (D)dD + f fvl(D)dD

JO J°v 10 jossa D: hiukkashalkaisija (pm); D*: hiukkashalkaisija (pm) jakautumien fvl ja fv2 välisessä leikkauspisteessä; fvl: tilavuuden lukumäärä jakautuma (%/pm), joka 15 edustaa täydellisen dispersion hiukkaskoko- j akautumaa; fv2: tilavuuden hiukkaskokojakautuma (%/pm), joka edustaa tietyssä dispersiotilassa olevien hiukkasten hiukkaskokojakautumaa; ja 20 β: hajaantuvuus (%).

Edellä esitetyssä yhtälössä hiukkashalkaisijan mittayksikköä (pm) ei ole rajoitettu mihinkään määrättyyn arvoon.

Seuraavassa kuvauksessa ydinhiukkasten pulverissa : 25 olevien hiukkasten jakautuman ja niiden keskihalkaisijan tulisi periaatteessa perustua tilavuuteen, ellei toisin mainita.

Tilavuuden lukumääräjakautuma

Tilavuuden lukumääräjakautuma edustaa hiukkashal- 30 kaisijan jakautumaa ilmoitettuna tietyllä halkaisija-alu- ·, eella olevien hiukkasten suhteellisena tilavuutena.

*

Lausekkeen ([Dl, D2], a 90 %) määritelmä

Jakautuma ([Dl, D2] > 90 %) edustaa sellaista, jossa hiukkaset koosta Dl kokoon D2 (Dl ja D2 edustavat kum-35 pikin hiukkashalkaisijaa edellyttäen, että Dl < D2) vas- »· » 27 105928 taavat vähintään 90 %:sta läsnä olevien hiukkasten kokonaistilavuutta; pulveri, jolla on tämä jakautuma, esitetään graafiesti kuviossa Ib, jossa viivoitettu osa vastaa vähintään 90 % käyrän alla olevasta pinta-alasta, i 5 Tilavuuden lukumääräjakautuman ([DM/5, 5DM], 2 90 h) määritelmä

Hiukkaskokojakautuma, joka ilmoitetaan lausekkeella ( [Dm/5, 5Dm] £ 90 %) tilavuuden lukumääräjakautumana, jota käytetään esillä olevassa keksinnössä, edustaa jakau-10 tumaa, jossa hiukkaset, joiden halkaisija vaihtelee DM:n viidesosasta viisinkertaiseen DM:ään (D„ on keskimääräinen hiukkashalkaisija tilavuudesta laskettuna), vastaavat vähintään 90 %:sta läsnä olevien hiukkasten kokonaistilavuutta. Tarkastellaan esimerkiksi hiukkasia, joiden keski-15 halkaisija DM on 5 pm tilavuudesta laskettuna; hiukkaskokojakautuma, joka ilmoitetaan lausekkeella ([D„/5, 5DM] ä 90 %) tilavuuden lukumääräjakautumana, edustaa jakautumaa, jossa hiukkaset, joiden halkaisija vaihtelee välillä 1 -25 pm, vastaavat vähintään 90 %:sta läsnä olevien hiukkas-20 ten kokonaistilavuutta. Keskimääräinen hiukkashalkaisija D„ tilavuudesta laskettuna ilmoitetaan yhtälöllä; n>f(D)dD dm = -

25 Io£(D)dD

jossa f(D) on tilavuuden lukumääräjakautuma. Teknillisesti Dm ilmoitetaan yhtälöllä: 30 Dm - E (Vj Dt)/E Vx i jossa Vt on hiukkasten ryhmän tilavuus annetulla halkaisijoiden välimatkalla D4 ± AD1/2 (ADj on välimatkan leveys).

28 105928

Pinnoituksen aloitusalue

Aluetta, jossa pinnoitus ensimmäiseksi aloitetaan viimeisen käsittelyn jälkeen hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen väli-5 neiden sarjalla, kutsutaan "pinnoituksen aloitusalueeksi". Tämän vuoksi ennen viimeistä käsittelyä hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dipsergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden ryhmällä mitään aluetta ei kutsuta "pinnoituksen aloitusalueeksi" tämän määritelmän mukaan 10 silloinkaan vaikka pinnoitus aloitettaisiin ensimmäiseksi siinä.

Hajaantuvuus β pinnoituksen aloitusalueella

Esillä olevassa keksinnössä pinnoituskammio on aikaansaatu sillä tavoin, että pinnoitustilan pinnoituksen 15 aloitusalue sijaitsee alueella, joka varmistaa, että ydin-hiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakauturnassa, dispergoitaisiin kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä dispergointikäsitte-lyllä hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergoin-20 tikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden ryhmällä, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädettäisiin vähintään 70 %:iin.

• 25 Olettaen tämä hajaantuvuus pinnoitustilan pinnoi tuksen aloitusalueella voidaan dispergoida hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden 30 lukumääräjakautumana, oleellisesti kaasumaiseen atmosfää- . riin niin, että pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyh- diste joutuu kosketukseen kaikkien niiden ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten pintojen ainakin yhden osan kanssa ja/tai törmää niitä vastaan, jotka kulkevat pinnoi-35 tustilan pinnoituksen aloitusalueen läpi, jolloin pinnoit- a· 29 105928 teen muodostava aine voidaan kerrostaa välttämättä yksittäisenä olevalle hiukkaselle.

Edullisesti pinnoitustilan pinnoituksen aloitus-alueella ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on - 5 korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumassa, mah dollistaa dispergoinnin kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä dispergointikäsittelyllä hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dis-10 pergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja mainitussa ydinhiukkasten seoksessa olevien hiukkasten hajaantuvuus β tulisi säätää vähintään 80 %:iin.

Jos tämä hajaantuvuus saavutetaan pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueella, ydinhiukkasten pulverissa 15 olevat hiukkaset ovat vapaat alueista, jotka kaksi vierekkäistä ydinhiukkasta oleellisesti sulkee hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia vasten, joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuu-20 den lukumääräjakautumassa, ja on mahdollista varmistaa, että pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen annetaan päästä kosketukseen yksittäisten hiukkasten pintojen kanssa ja/tai törmätä niitä vasten joka suunnalta, jolloin pinnoitus voidaan toteuttaa yhtenäisesti.

25 Vielä edullisemmin pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueella ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumassa, tulisi dispergoida kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä dispergointikäsittelyllä hienojakoisten hiukkas-30 ten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen • välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin • · dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β tulisi säätää vähintään 90 35 %:iin. Jos tämä hajaantuvuus saavutetaan pinnoitustilan « 30 105928 pinnoituksen aloitusalueella, silloinkin vaikka ydinhiuk-kasten pulverissa olevat hiukkaset ovat hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia, 5 joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 μιη tilavuuden lukumääräjakautumassa, hiukkaset ovat käytännössä vapaat agglomeroitumisesta ja käytännöllisesti katsoen yhtenäinen pinnoitus voidaan suorittaa yksittäisten hiukkasten pinnoille. Jos määrätyssä tapauksessa halutaan saada korkea-10 laatuinen pinnoite käsittelyn tehokkuuden kustannuksella, hajaantuvuus on edullisesti vähintään 95 %. Tässä tapauksessa koska vain hyvin pieni määrä ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista voidaan käsitellä, ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten lukumääräpitoisuutta 15 voidaan pienentää, jolloin se voidaan toteuttaa.

Hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumassa, ovat erittäin hel-20 posti agglomeroituvia, mikä on käyttäytyminen, joka poikkeaa sen pulverin käyttäytymisestä, jonka keskihiukkaskoko on tätä suurempi. Kuitenkin jos ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten pinnoitus aloitetaan silloin, kun niitä dispergoidaan edellä määritellyn hajaantuvuuden aikaan-.25 saamiseksi, hienojakoisten ydinhiukkasten pulverissa olevat yksittäiset hiukkaset tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset voidaan pinnoittaa pinnoitteen muodostavalla aineella.

30 Hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn .· tarkoitettujen välineiden joukko

Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko, jota on määrä käyttää esillä olevassa keksinnössä, on sellainen, 35 että: 3i 105928 (A) siinä on vähintään yksi dispergointiväline; ja (B) siinä on viimeisenä käsittelyvälineenä (a) dispergointiväline ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten dispergoimiseksi kaasumaiseen atmosfää- 5 riin tai (b) väline kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen valitsemiseksi, joka käsittää välineen kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkas-10 ten pulverissa olevien hiukkasten seoksen valitsemiseksi, joka väline erottaa pulverista osan, joka koostuu vähemmän voimakkaasti dispergoiduista hiukkasista, kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset on dis-15 pergoitu kaasumaiseen atmosfääriin, jolloin valitaan kaa sun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa ja 20 takaisinsyöttövälineen, jolla se osa pulverista, joka koostuu vähemmän voimakkaasti dispergoiduista hiukkasista ja joka on erotettu mainitulla välineellä kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen valitsemiseksi, siirretään viimeiseen 25 dispergointivälineeseen mainitussa välineiden joukossa olevista dispergointivälineista, jotka on tarkoitettu hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsitte-lyyn ja/tai käsittelyvälineeseen, joka on ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä.

30 Edullisesti hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen ·’ dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla on sellainen dispergointisuorituskyky, että ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumassa, dispergoitäisiin kaasumai-35 seen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla 32 105928 hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja mainitussa ydinhiukkasten pulverissa 5 olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädettäisiin vähintään 70 %:iin.

Varmistamalla, että hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla on dispergointikyvyt, jotka ovat vertailukel-10 poiset eri hajaantuvuuksien, esimerkiksi β 2 70 %, 80 %, 90 % kanssa tai niitä paremmat, jotka on määrä saavuttaa edellä kuvatulla pinnoituksen aloitusalueella, ja varustamalla ne näiden hajaantuvuuksien mukaisesti, korkealaatuinen pinnoite voidaan levittää pinnoituksen aloitus-15 alueella yhdenmukaisesti vastaavien hajaantuvuuksien kanssa.

Viimeinen käsittelyväline

Jos viimeinen käsittelyväline hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettu-20 jen välineiden joukossa on dispergointiväline, mainitusta dispegointivälineestä käytetään nimitystä viimeinen käsittelyväline hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukossa. Jos viimeinen käsittelyväline hienojakoisten hiukkasten voi-, 25 makkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välinei den joukossa on väline, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja joka on varustettu takaisinsyöttövälineellä, jolla se osa, joka on erotettu selektiivisesti vähemmän voimak-30 kaasti dispergoidun tilan perusteella sen käsittelyvaiheen .. aikana, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, on määrä siirtää viimeiseen dispergointivälineeseen hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tar-35 koitettujen välineiden viimeisessä vaiheessa, tai jos mai- • 4 33 105928 nittu viimeinen käsittelyväline on väline, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja joka on varustettu takaisin-syöttövälineellä, jolla se osa, joka on erotettu selektii-i 5 visesti vähemmän voimakkaasti dispergoidun tilansa perus teella käsittelyvaiheen aikana, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, on määrä siirtää käsittelyvälineeseen, joka on ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä, 10 mainitusta välineestä, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, käytetään nimitystä viimeinen käsittelyväline hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsit-telyyn tarkoitettujen välineiden joukossa.

15 Tässä on huomattava, että mikä tahansa väline, jol la valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, joka on sijoitettu ylävirtaan välineestä, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten 20 seos ja joka on varustettu takaisinsyöttövälineellä ja joka on viimeinen käsittelyväline hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukossa ("ylävirtaan" voi tyypillisesti tarkoittaa kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pul-. 25 verissä olevien hiukkasten seoksen valintaan tarkoitetun välineen, joka on varustettu tällä takaisinsyöttövälineellä, ja viimeisen dispergointivälineen välissä, tai ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä), on rakenne-elementti hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn 30 tarkoitettujen välineiden joukossa ja näin on asianlaita - * riippumatta siitä, käytetäänkö takaisinsyöttövälinettä vai ei.

Dispergointiväline Tätä dispergointiin käytettyä välinettä kutsutaan 35 dispergointivälineeksi. Mikä tahansa mekanismi, jolla on « · 30 105928 edes pieni tai lievä dispergointivaikutus, on käyttökelpoinen dispergointivälineenä ja sitä käytetään dispergoin-tivälineenä esillä olevassa keksinnössä. Tarkastellaan esimerkiksi pneumaattiseen kuljetukseen tarkoitettua pyö-5 rivää syöttölaitetta ja ruiskusyöttölaitetta, joita käytetään yleisesti syöttövälineinä ["Funtai Kogaku Binran (A Handbook of Particle Technology)", toimittaja Funtai Koga-kukai ("Society of Particle Technology)", julkaisija Nik-kan Kogyo Shinbunsha, 1986, sivut 568 ja 571]. Näillä 10 laitteilla on myös dispergoiva vaikutus ja näin ollen ne ovat dispergointivälineitä, mikäli niitä käytetään välineenä dispergoinnin saavuttamiseen. Dispersiota ylläpitävät ja edistävät välineet, joita selostetaan myöhemmin, ovat myös dispergointivälineitä, mikäli niitä käytetään 15 dispergoinnin saavuttamiseen (hajaantuvuuden β parantamiseen ).

Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergoin-tikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko on sellainen, että se toimii ainakin yhdellä valitulla dispergoin-20 timekanismilla, kuten dispergoimalla ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset kaasuvirralla, joka kiihdyttää niitä ja/tai saattaa ne nopeusgradienttiin, dispergoimalla ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset saattamalla ne törmäämään staattista estettä ja/tai pyörivästä kappalees-25 ta koostuvaa estettä vasten, ja dispergoimalla ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset mekaanisella agglome-raattien hajotuksella, joka koostuu liejukerroksesta ja/ tai sykkimisestä ja/tai pyörivästä rummusta ja/tai täry-tyksistä ja/tai kaavinnasta.

30 Tarkemmin sanoen hienojakoisten hiukkasten voimak- .. kaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden . ♦ · joukko on varustettu vähintään yhdellä valitulla disper-gointivälineellä, kuten ejektorityyppisellä dispergointi-laitteella, venturityyppisellä dispergointilaitteella, 35 dispergointilaitteella, jossa käytetään kapillaaria, se- « as 105928 koitinta ja kaasuvirrassa olevaa estettä, dispergointi-laitteella, jossa käytetään suihkupuhallusta, dispergoin-tilaitteella, jossa käytetään klerreputkea ja pyöriviä teriä, dispergointilaitteella, jossa käytetään pyöriviä . 5 puikkoja (Kady-mylly), leijukerrostyyppisellä dispergoin tilaitteella, dispergointilaitteella, jossa käytetään pyörivää rumpua, dispergointilaitteella, jossa käytetään tä-rytystä, dispergointilaitteella, jossa käytetään tärytys-seulaa ja kaapimen kaavintavaikutusta, SAEI Gonnel-tyyppi-10 sellä dispergointilaitteella, Chujo-tyyppisellä dispergointilaitteella, Roller-tyyppisellä dispergointilaitteella, toimistotyyppisellä dispergointilaitteella, BM-tyyppi-sellä dispergointilaitteella, Timbrell-tyyppisellä dispergointilaitteella ja Wright-tyyppisellä dispergointilait-15 teella ["Funtai Kogaku Binran (A Handbook of Particle Technology)", toimittaja Funtai Kogakukai (Society of Particle Technology)", julkaisija Nikkon Kogyo Shinbunsha, 1986, sivu 430].

Käyttökelpoisia ovat myös dispergointilaitteet, 20 joita on kuvattu virallisissa julkaisuissa ja joista seu-raavassa esitetään esimerkkejä: dispergointilaite, jossa käytetään sekoittavia teriä ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 56 - 1336; dispergointilaite, jossa käytetään suurino-25 peuksista kaasuvirtaa ja dispergoivia suuttimia ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 58-163 454; dispergointilaite, jossa käytetään pyörivien terien dispergoivaa vaikutusta ja plasmaionien dispergoivaa vaikutusta ja jota on kuvattu 30 tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 59-199 027; dispergointilaite, jossa käytetään plasmaionien dispergoivaa vaikutusta ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 59-207 319; dispergointilaite, jossa käytetään 35 ejektoria ja plasmaionien dispergoivaa vaikutusta ja jota m 36 105928 on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttiha-kemuksessa (kokai) Sho 59-216 616; dispergointilaite, jossa käytetään ejektoria ja ionivirtojen dispergoivaa vaikutusta ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa 5 JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 59-225 728; disper gointilaite, jossa käytetään plasmaionien dispergoivaa vaikutusta ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 59-183 845; dispergointilaite, jossa käytetään dispergoivien terien ja 10 painekaasun dispergoivaa vaikutusta ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 63-166 421; dispergointilaite, jossa käytetään lineaarisia tai rengasmaisia suihkurakoaukkoja ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihake-15 muksessa (kokai) Sho 62-176 527; dispergointilaite, jossa käytetään seulateriä ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 63-221 829; dispergointilaite, jossa käytetään suihkusuut-timista ulostulevien suurinopeuksisten kaasuvirtojen dis-20 pergoivaa vaikutusta ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-patenttihakemuksessa (kokai) Sho 63-1629; dispergointilaite, jossa käytetään monia pieniä reikiä ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa hyödyllisyysmallihakemuksessa (kokai) Sho 63-9218; ejekto-25 rityyppinen dispergointilaite, jota on kuvattu tarkasta mattomassa, julkaistussa JP-hyödyllisyysmallihakemuksessa (kokai) Sho 62-156 854; ja dispergointilaite, jossa käytetään pieniä reikiä ja aukkoja ja jota on kuvattu tarkastamattomassa, julkaistussa JP-hyödyllisyysmallihakemuksessa 30 (kokai) Sho 63-6034.

Dispergointivälineitä, jotka ovat edullisia käytettäväksi hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukossa, ovat laitteet, joita on kuvattu JP-patenttihakemuksessa Sho ) « * · 37 105928 63-311 358, JP-patenttihakemuksessa Hei 1-71071, JP-pa-tenttihakemuksessa Hei 2- 218 537 jne.

Väline kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiuk-kasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen valitsemisek-, 5 si Tämä on väline, joka erottaa kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen lukuunottamatta kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkas-10 ten seosta, joka koostuu pääasiassa niistä hiukkasista, jotka ovat yksittäisen hiukkasen tilassa, kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta tarkoituksena valita kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, joka koostuu 15 pääasiassa niistä hiukkasista, jotka ovat yksittäisen hiukkasen tilassa. Agglomeroituneilla hiukkasilla, jotka ovat primaaristen hiukkasten yhdistelmiä, on suurempi näennäishalkaisija kuin primaarihiukkasilla ja tämän vuoksi ne voidaan erottaa sopivilla välineillä, kuten kuiva-20 luokitteluvälineillä. Esimerkkinä välineestä, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, on vähintään yksi kuiva-luokitteluväline, joka on valittu seuraavista: luokitteluväline, jossa käytetään painovoimaa, luokitteluväline, 25 jossa käytetään hitausvoimaa, luokitteluväline, jossa käytetään keskipakoisvoimaa, luokitteluväline, jossa käytetään staattista sähköä, luokitteluväline, jossa käytetään leijukerrosta jne.

Tyypillisiä esimerkkejä välineistä, joilla vali-30 taan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pul-verissä olevien hiukkasten seos, ovat: painovoimaluokitin, hitausvoimaluokitin, sentrifugiluokitin, sykloni, ilmaero-tin, mikronierotin, mikropleksi, multipleksi, polvitteleva luokitin, akuleikkuri, kartioerotin, turboluokitin, super-35 erotin, dispersioerotin, polvisuihku, leijukerrosluokitin, • 38 105928 näennäistörmäytin, O-Sepa, seula, täryseula, sihti, ["Fun-tai Kogaku Binran (A Handbook of Particle Technology)", toimittaja Funtai Kogakukai (Society of Particle Technology), julkaisija Nikkan Kogyo Shinbunsha, 1986, sivu 514], 5 Kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiuk kasten seos

Kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos viittaa (a) homogeeniseen virtaukseen, jolle on tunnuosmaista, että ydinhiukkasten pulverissa olevat 10 hiukkaset on suspendoitu tasaisesti kaasumaiseen atmosfääriin (jota voidaan kutsua "tasaiseksi suspensiovirtauksek-si"), (b) heterogeeniseen virtaukseen, jolle on tunnus omaista, että ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset osoittavat epätasaista jakautumista kaasumaisen atmosfää-15 rin tietyillä alueilla (jota voidaan kutsua·"epähomogeeniseksi suspensiovirtaukseksi"), (c) virtaukseen, johon liittyy ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten liikkuva kerros (jota voidaan kutsua "liukuvaksi virtaukseksi") tai (d) virtaukseen, johon liittyy ydinhiukkasten 20 pulverissa olevien hiukkasten liikkumaton kerros.

Kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos Tämä viittaa kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen siihen osaan, jossa pulveri-25 hiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa muissa tiloissa kuin yksittäisen hiukkasen tilassa.

Kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos Tämä viittaa kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa 30 olevien hiukkasten seokseen, jossa pulverihiukkaset ovat • · läsnä kaasuatmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa. Riippumatta siitä kuinka korkea dispergointiaste on, kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos sisältää käytännössä agg-35 lomeroituneita hiukkasia. Kaasun ja vähemmän voimakkaasti 39 105928 dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos sisältää käytännössä agglomeroitumattomia yksittäisiä hiukkasia ja se voidaan selektiivisesti erottaa kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen hiukkasten pulverissa v 5 olevien hiukkasten seokseksi ja kaasun ja erittäin disper goitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seokseksi. Kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos konvertoidaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa 10 olevien hiukkasten seokseksi agglomeroituneiden hiukkasten selektiivisellä erotuksella ja/tai uudelleendispergoinnil-la.

Talteenottoväline

Talteenottoväline on väline, jolla korjataan tal-15 teen pinnoitetut hiukkaset, jotka on valmistettu pinnoi-tustilassa. Talteenottovälineen sitä osaa, jossa talteen-ottokäsittely suoritetaan, kutsutaan "talteenotto-osastoksi". Pinnoitetut hiukkaset, joilla oleva pinnoite on aikaansaatu johtamalla hiukkaset pinnoitustilan pinnoituksen 20 aloitusalueen läpi, otetaan talteen suoralla keruulla kaa-suatmosfääristä tai kaasuatmosfääristä keruuta seuraavan väliaikaisen varastoinnin jälkeen tai yhdessä kaasun kanssa.

Talteenottovälineen talteenotto-osastona käyttökel-25 poinen on jokin seuraavista elimistä: talteenottovälineen talteenotto-osasto, jossa käytetään sulkuja (esteitä), talteenottovälineen talteenotto-osasto, jossa käytetään painovoimaa, talteenottovälineen talteenotto-osasto, jossa käytetään hitausvoimia, talteenottovälineen talteenotto-30 osasto, jossa käytetään keskipakoisvoimia, talteenottovälineen talteenotto-osasto, jossa käytetään kulombisia vetovoimia, talteenottovälineen talteenotto-osasto, jossa käytetään termoforeettisia voimia, talteenottovälineen talteenotto-osasto, jossa käytetään Brownin diffuusiota, I « 40 105928 talteenottovälineen talteenotto-osasto, jossa käytetään vastapaineen, alipaineimun jne. vetovoimaa.

Edullisia esimerkkejä talteenottovälineen talteenotto-osastosta ovat painovoimainen pölynkeruulaite, hi-5 tausvoimaan perustuva pölynkeruulaite, keskipakoistoiminen pölynkeruulaite, suodattava pölynkeruulaite, sähköstaattinen saostin, kaasunpesuun perustuva pölynkeruulaite, täytekappalekerros, sykloni, pussisuodatin, keraaminen suodatin, kaasunpesuri jne.

10 Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergoin- tikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden piirrosten kuvaus

Kuvio 2a on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dis-pergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon pe-15 ruskokoonpanoa. Joukko koostuu viimeisestä dispergointivä-lineesta A, jolla dispergoidaan yhdinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, ja dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon rakenne-elemenistä d, joka on ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä. Merkillä £ on 20 esitetty kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista ja jotka ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä yksittäisen hiukkasen tilassa. Rakenne-elementti d voi olla mikä ta-25 hansa käsittelyväline, kuten dispergointiväline, syöttövä- line, ja väline, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja jota voidaan käyttää joko yksin tai yhdistelmänä. Rakenne-elementti d on valinnainen ja voidaan jättää pois. 30 Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsit- telyyn tarkoitettujen välineiden joukko on edullisesti rakenteeltaan sellainen, että käsittelyvälineellä A käsittelyn jälkeen, joka on viimeinen käsittelyväline, vähintään 70 %:n hajaantuvuus β voidaan toteuttaa ydinhiukkas- 9 « 105928 ten pulverille, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräj akautumassa.

Kuvio 2b on lohkokaavio, joka esittää yhtä muuta esimerkkiä esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkas-* 5 ten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon peruskokoonpanosta. Joukko koostuu viimeisestä dispergointivälineestä A, jolla dispergoidaan ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkasest, viimeisestä välineestä B, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoi-10 tujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos viimeisessä vaiheessa, joka on varustettu takaisinsyöttö-välineellä C, jolla kaasun ja vähemmän voimakkaasti dis-pergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos Tj , joka on erotettu kaasun erittäin dispergoitujen 15 ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa pulverihiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, syötetään takaisin viimeiseen dispergointivälineeseen A, dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon rakenne-20 elementistä d, joka on ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä, ja hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon rakenne-elementistä e, joka on sijoitettu viimeisen dis-pergointivälineen ja viimeisen valintavälineen väliin.

, 25 Merkillä S on esitetty kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista ja jotka ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa. Rakenne-ele-30 mentti d voi olla mikä tahansa käsittelyväline, kuten dis-pergointiväline, syöttöväline ja valintaväline, jota voidaan käyttää joko yksin tai yhdistelmänä. Rakenne-elementti e voi olla mikä tahansa muu kuin dispergointiväline, kuten syöttöväline tai valintaväline, jota voidaan käyttää 35 joko yksin tai yhdistelmänä. Rakenne-elementit d ja e ovat • f 42 105928 valinnaisia ja ne voidaan jättää pois. Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko on edullisesti rakenteeltaan sellainen, että valintavälineellä B käsittelyn jälkeen, 5 joka on viimeinen käsittelyväline, vähintään 70 %:n ha-jaantuvuus β voidaan toteuttaa ydinhiukkasten pulvereilla, joilla on edellä mainittu jakautuma.

Kuvio 2c on lohkokaavio, joka esittää yhtä muuta esimerkkiä esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkas-10 ten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon peruskokoonpanosta. Joukko koostuu viimeisestä dispergointivälineestä A, jolla dispergoidaan ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, viimeisestä välineestä B, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoi-15 tujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos viimeisessä vaiheessa, joka on varustettu takaisinsyöttö-välineellä C, jolla kaasun ja vähemmän voimakkaasti dis-pergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos joka on erotettu kaasun ja erittäin dispergoitujen 20 ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa pulverihiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasten tilassa, syötetään takaisin käsittelyvälineeseen, joka on ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä A, hienojakoisten hiukkasten 25 voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen väli neiden joukon rakenne-elementistä d, joka on ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä, ja hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden juokon rakenne-elementistä e, joka on 30 sijoitettu viimeisen dispergointivälineen ja viimeisen ' valintavälineen väliin. Merkillä £ on esitetty kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista ja jotka ovat läsnä kaasu-35 maisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen • · « 105928 tilassa. Rakenne-elementti d voi olla mikä tahansa muu käsittelyväline kuin dispergointiväline, kuten syöttöväli-ne ja valintaväline, joita voidaan käyttää joko yksin tai yhdistelmänä. Rakenne-elementit d ja e ovat valinnaisia ja * 5 ne voidaan jättää pois. Hienojakoisten hiukkasten voimak kaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko on edullisesti rakenteeltaan sellainen, että valin-tavälineellä B käsittelyn jälkeen, joka on viimeinen käsittelyväline, vähintään 70 %:n hajaantuvuus β voidaan 10 toteuttaa niiden ydinhiukkasten pulvereilla, joilla on edellä mainittu jakautuma.

Kun puheena olevalla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disperogintikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla on edellä kuvattu rakenne, se voi sisältää 15 pulverin syöttölähteitä, kuten syöttöastian-ja ydinhiukka-sia kehittävän välineen. Otettaesa kuvion 2c tapaus esimerkiksi voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko voi luonnollisesti saada sellaisen kokoonpanon, että seos syötetään takaisin syöttöastiaan 20 takaisinsyöttövälineellä C. On myös tarpeetonta sanoa, että hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla tapahtuvaa dispergointivaihetta voi edeltää hajotusvaihe, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset hajotetaan ja/tai 25 joiden kokoa muulla tavoin pienennetään.

Edellä kuvattuja hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon peruskokoonpanoja kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten yksityiskohtaisempiin lohkokaavioihin. 30 Malli 1

Kuvio 3a on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon ensimmäistä erikoismallia ja piirros vastaa kuviota 2a. Kuvios-35 sa 2a esitetty joukko koostuu syöttöastiasta 100, jolla 44 105928 syötetään pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, ja viimeisestä dispergointivälineestä A, jolla dispergoidaan pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria. Merkillä £ on esitetty kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten 5 pulverissa olevien hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista ja jotka ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa.

Malli 2 10 Kuvio 3b on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon toista erikoismallia ja piirros vastaa kuviota 2a. Kuviossa 3b esitetty joukko koostuu syöttöasstiasta 100, jolla syöte-15 tään pinnoitettavien ydinhoukkasten pulveria, dispergointivälineestä a, jolla dispergoidaan pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, ja viimeisestä dispergointivälineestä A, jolla dispergoidaan pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria. Merkillä S on esitetty kaasun ja erittäin disper-20 goitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista ja jotka ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa.

Malli 3 25 Kuvio 3c on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden ryhmän kolmatta erikoismallia ja piirros vastaa kuviota 2a. Kuviossa 3c esitetty joukko koostuu syöttöastiästä 100, jolla syöte-30 tään pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, dispergointivälineestä a, jolla dispergoidaan pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, takaisinsyöttövälineestä C, jolla kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos , joka on ero-35 tettu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten • 45 105S28 pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa pulveri-hiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, syötetään takaisin kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seok-5 sesta (jotka hiukkaset on dispergoitu dispergointiväli-neellä a) dispergointivaiheeseen a, välineestä b, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja jolla kaasun ja pääasiassa erittäin dispergoiduista ydinhiukkasista koostu-10 vassa pulverissa olevien hiukkasten seos syötetään viimeiseen dispergointivälineeseen A, ja viimeisestä dispergoin-tivälineestä A, jolla dispergoidaan pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria. Merkillä £ on esitetty kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien 15 hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista ja jotka ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa.

Malli 4 20 Kuvio 3d on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon neljättä erikoismallia, ja kuvion 3d piirros vastaa kuviota 2b. Kuviossa 3d esitetty joukko koostuu syöttöastiasta 100, 25 jolla syötetään pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, viimeisestä dispergointivälineestä A, jolla dispergoidaan pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, takaisinsyöttövä-lineestä C, jolla kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten 30 seosta rj r joka on erotettu kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa pulverihiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, syötetään takaisin kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiuk-35 kasten seoksesta (jotka hiukkaset on dispergoitu viimei- 105928 sellä dispergointivälineellä A) dispergointivälineeseen A, ja viimeisestä välineestä B, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos viimeisessä vaiheessa ja joka purkaa kaa-5 sun ja erittäin disprgoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen. Merkillä £ on esitetty kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista ja jotka ovat läsnä 10 kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukka sen tilassa.

Malli 5

Kuvio 3e on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-15 gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon viidet tä erikoismallia, ja piirros vastaa kuviota 2b. Kuviossa 3e esitetty joukko koostuu syöttöastiasta 100, jolla syötetään pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, disper-gointivälineestä a, jolla dispergoidaan pinnoitettavien 20 ydinhiukkasten pulveria, viimeisestä dispergointivälinees- tä A, jolla dispergoidaan pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, takaisinsyöttövälineestä C, jolla kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos rj, joka on erotettu kaasun 25 ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa pulverihiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, syötetään takaisin kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta (jotka hiukkaset 30 on dispergoitu viimeisellä disprgointivälineellä A) dis-pergointivälineeseen A, ja viimeisestä välineestä B, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos viimeisessä vaiheessa ja joka purkaa kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiuk-35 kasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen. Merkillä £, 47 105928 on esitetty kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkas-ten pulverissa olevien hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista ja jotka ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa 5 yksittäisen hiukkasen tilassa.

Malli 6

Kuvio 3f on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon kuudet-10 ta erikoismallia, ja piirros vastaa kuviota 2b. Kuviossa 3f esitetty joukko koostuu syöttöastiasta 100, jolla syötetään pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, välineestä b, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja jolla 15 hylätään kaasun ja pääasiassa vähemmän dispergoiduista ydinhiukkasista koostuvassa pulverissa olevien hiukkasten seos kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta ja joka syöttää dispergointivälineeseen A kaasun ja pääasiassa erittäin dispergoiduista ydinhiukka-20 sista koostuvassa pulverissa olevien hiukkasten seosta, viimeisestä dispergointivälineestä A, jolla dispergoidaan ydinhiukkasten selektiivisesti erotetussa pulverissa olevia hiukkasia, takaisinsyöttövälineestä 0, jolla kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulve-25 rissa olevien hiukkasten seos, joka on erotettu kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa pulverihiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, syötetään takaisin kaasun ja ydinhiukkasten 30 pulverissa olevien hiukkasten seoksesta (jotka hiukkaset on dispergoitu viimeisellä dispergointivälineellä A) dispergointivälineeseen A, ja viimeisestä välineestä B, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos viimeisessä vaiheessa, 35 ja joka purkaa kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiuk- « 105928 kasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen. Merkillä £, on esitetty kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkas-ten pulverissa olevien hiukkasten seosta, jotka hiukkaset ovat osa ydinhiukkasten pulverissa olevista hiukkasista, 5 ja jotka ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa.

Malli 7

Kuvio 3g on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-10 gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon seitsemättä erikoismallia, ja piirros vastaa kuviota 2c. Kuviossa 3g esitetty joukko koostuu syöttöastiästä 100, jolla syötetään pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, disper-gointivälineestä a, jolla dispergoidaan pinnoitettavien 15 ydinhiukkasten pulveria, viimeisestä dispergointivälinees- tä A, jolla dispergoidaan pinnoitettavien ydinhiukkasten pulveria, takaisinsyöttövälineestä C, jolla kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, joka on erotettu kaasun ja 20 erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa pulverihiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa, syötetään takaisin kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta (jotka hiukkaset 25 on dispergoitu viimeisellä dispergointivälineellä A) dis-pergointivälineeseen A ja viimeisestä välineestä B, jolla valitaan kaasun ja voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos viimeisessä vaiheessa ja joka purkaa kaasun ja erittäin dispergoitujen 30 ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen.

Näin saavutetun hienojakoisten hiukkasten erittäin dispergoituneen tilan ylläpitämiseksi välineitä dispersion ylläpitämiseksi kaasumaisessa atmosfäärissä voidaan lisätä hienojakoisten hiukkasten voimakkaasesen dispergointikä-35 sittelyyn tarkoitettujen välineiden joukkoon. Termi "väli- 49 105928 neet dispersion ylläpitämiseksi kaasumaisessa atmosfäärissä" viittaa tässä käytettynä välineisiin, jotka ylläpitävät haluttua hajaantuvuuden β arvoa estämällä niiden ydin-hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten uudelleenagglome-5 roituminen, jotka on saatettu dispersioon kaasumaiseen atmosfääriin. Näin saavutetun ydinhiukkasten erittäin dis-peregoituneen tilan edistämiseksi välineitä dispergoitumi-sen edistämiseksi kaasumaiseen atmosfääriin voidaan lisätä hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsit-10 telyyn tarkoitettujen välineiden joukon ja pinnoituskam-mion väliin. Termi "välineet dispergoitumisen edistämiseksi kaasumaiseen atmosfääriin" viittaa tässä käytettynä välineisiin, joiden on pääasiassa tarkoitettu edistävän niiden ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten, jotka 15 on saatettu dispergoitumaan kaasumaiseen atmosfääriin, sen osan uudelleendispergoitumista, joka on agglomeroitunut uudelleen, mikä hidastaa pulverin dispergoituneen tilan putoamista; termi viittaa myös välineisiin, jotka edistävät uudelleendispergoitumista sillä tavoin, että disper-20 goitumistila, joka on kerran pudonnut, voidaan palauttaa alkuperäiseen erittäin dispergoituneeseen tilaan.

Edullisia esimerkkejä mainituista välineistä, joilla ylläpidetään dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä tai edistetään dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä, 25 ovat putkitärytin, putkikuumennin, plasmageneraattori, sähköinen varauslaite jne.

Putkitärytin on laite, jossa oskillaattorilla varustettua putkea tärytetään kaasumaiseen atmosfääriin dis-pergoituneiden hiukkasten saattamiseksi värähtelyihin, 30 jotka eivät ole verrattavissa dispergointilaitteiden aikaansaamiin, jolloin uudelleenagglomeroituminen vähenee erittäin dispergoituneen tilan ylläpitämiseksi tai uudel-leenagglomeroituneiden hiukkasten dispergoituminen edistyy.

50 105928

Putkikuuraennin on laite, jossa kuumennettu putki luovuttaa lämpöä kantokaasulle ulkoapäin, mikä laajentaa kantokaasua niin, että sen virtausnopeus kiihtyy tasolle, joka on liian nopea ollakseen verrattavissa dispergointi-5 laitteiden avulla saavutettuun, jolloin hiukkasten uudel-leenagglomeroituminen vähenee samalla, kun uudelleenagglo-meroituneiden hiukkasten dispergoituminen edistyy.

Plasmageneraattori on laite, jossa plasma kehitetään kaasumaisessa atmosfäärissä, joka kuljettaa disper-10 goituna ydinhiukkasten pulveria ja tuloksena olevien plas-maionien annetaan törmätä ydinhiukkasia vasten, jolloin uudelleenagglomeroituminen vähenee ylläpitämään erittäin dispergoitunutta tilaa tai uudelleenagglomeroituneiden hiukkasten dispergoituminen edistyy.

15 Sähköinen varauslaite on laite, jossa käytetään koronapurkausta, elektronisuihkuja, säteilyä tai jotakin muuta menetelmää monopolaaristen ionien kehittämiseen kaasumaisessa atmosfäärissä, joka kuljettaa dispergoituna ydinhiukkasten pulveria, jotka hiukkaset johdetaan sen 20 jälkeen monopolaarisen ioniatmosfäärin läpi varattavaksi yhteen ja samaan polaarisuuteen, minkä jälkeen sähköstaattiset karkotusvoimat joko vähentävät uudelleenagglomeroi-tumista ylläpitämään erittäin dispergoitunutta tilaa tai edistävät uudelleenagglomeroituneiden hiukkasten disper-25 goitumista.

Hienojakoisten ydinhiukkasten pulveri, joka on saatettu omaksumaan erittäin dispergoitunut tila edellä olevilla sivuilla kuvatulla tavalla, johdetaan pinnoituskam-mioon niin, että hiukkasten pinnat pinnoitetaan pinnoit-30 teen muodostavalla aineella. Pinnoitusosasto on varustettu pinnoitustilalla, joka sisältää pinnoituksen aloitus-alueen.

Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergoin-tikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko on toivot-35 tava kytkeä suoraan pinnoituskammioon. Tarvittaessa ne t 51 105928 voidaan liittää yhteen onton elimen ja/tai putken avulla, jotka ovat välttämättömiä materiaalin siirrolle. Myös tässä tapauksessa on olennaista, että vähintään 70 %:n ha-jaantuvuus β toteutuu pinnoituksen aloitusalueella.

, 5 Jos hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper- gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko on kytketty erilleen sijoitettuun pinnoituskammioon, riittää kun ydinhiukkasten pulveri syötetään pinnoituskammioon, kun se säilyttää dispergoitumistilan, joka on saavutettu maini-10 tulla hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla. Tässä tarkoituksessa väline, jolla ylläpidetään dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä (joka on laite, jolla ylläpidetään ydinhiukkasten pulverin dispergoitumistilaa) ja/tai väline, jolla 15 edistetään dispergoitumista kaasumaiseen atmosfääriin (jo ka on laite, jolla parannetaan dispergointitilaa) ja/tai väline, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos (joka erottaa vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten 20 pulveriosan kaasun ja ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jolloin valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, jonka pääosa koostuu yksittäisen hiukkasen tilassa olevista hiukkasista), voidaan sijoittaa hiukkasten 25 voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon ja pinnoituskammion väliin.

Jos hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko on yhdistetty pinnoituskammioon välineen kautta, jolla valitaan 30 kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja joka valitsee ja erottaa vähemmän dispergoidussa tilassa olevat hiukkaset, jotka koostuvat pääasiassa agglomeroituneista hiukkasista, erittäin dispergoidussa tilassa olevien ydinhiukkasten pulverista, 35 jonka hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin ja joka 52 105928 koostuu pääasiassa primaarihiukkasista, jolloin pinnoitus-kammioon johdetaan vain erittäin dispergoidussa tilassa oleva osa, jonka hajaantuvuus β on vähintään 70 %, pinnoi-tuskäsittely suoritetaan tehokkaasti.

5 Esillä olevassa keksinnössä hienojakoisten hiukkas ten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko voi jakaa yhden tai useampia osia tilasta (1) pinnoituskammion, (2) pinnoitustilan tai (3) pinnoituksen aloitusalueen kanssa.

10 Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergoin tikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko voi esimerkiksi jakaa dispergointitilansa pinnoituskammion tai pinnoituksen aloitusalueen sisältävän pinnoitustilan tai pinnoituksen aloitusalueen kanssa.

15 Termi "pinnoituksen aloitusalue" viittaa tässä käy tettynä alueeseen, jossa pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste on kehitetty höyryfaasin kautta ja/tai höyryfaasitilassa oleva pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste joutuu kosketukseen erittäin dispergoitu- 20 jen ydinhiukkasten pulverin kanssa ja/tai törmää sitä vasten, joka pulveri on saatettu dispergointitilaan, jonka hajaantuvuus β on säädetty vähintään 70 %:iin sellaisten ydinhiukkasten pulverilla, joiden halkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumassa, minkä jälkeen 25 yksittäisten hiukkasten pinnoitus aloitetaan. Viisi tyypillistä pinnoituksen aloitusalueen toteutusmuotoa esitetään kaavamaisesti kuvioissa 4a - 4e.

Kuvioissa 4a - 4e pinnoituksen aloitusalue on alue, jota on merkitty numerolla 2.

30 Kuviossa 4a esitetyssä tapauksesssa pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue 2, jossa pulverin pinnoitus aloitetaan dispergoituna vähintään 70 %:n pulverin hajaantu-vuuteen β, on varustettu siten, että se ympäröi hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disperogintikäsittelyyn 53 105928 tarkoitettujen välineiden joukkoa tai osaa mainitusta joukosta, edullisesti mainitun joukon purkausosaa 1.

Kuviossa 4b esitetyssä tapauksessa pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue 2 on varustettu sillä tavoin, , 5 että kaikki ydinhiukasten pulverissa olevat hiukkaset 4 kulkevat sen läpi, kun ne puretaan voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta, tai osasta mainittua joukkoa, edullisesti mainitun joukon pur-kausosasta 1.

10 Soveltamalla näitä järjestelyjä ydinhiukkasten kai kissa pulvereissa olevia hiukkasia voidaan alkaa pinnoittaa, kun ne on dispergoitu vähintään 70 %:n hajaantuvuu-teen β.

Kuviossa 4c esitetyssä tapauksessa mainitun pinnoi-15 tustilan pinnoituksen aloitusalue 2 on varustettu sillä tavoin, että kaikissa tapauksissa ne ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset 4 kulkevat sen läpi, jotka puretaan hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsit-telyyn tarkoitettujen välineiden joukosta tai osasta mai-20 nittua joukkoa, edullisesti mainitun joukon purkausosasta 1, josta ne tulevat talteenotto-osaan 5.

Kuviossa 4d esitetyssä tapauksessa mainitun pinnoitustilan pinnoitteen aloitusalue 2 on varustettu sillä tavoin, että se ympäröi talteenotto-osaa 5.

25 Kuviossa 4e esitetyssä tapauksessa talteenotto-osa 5 on sijoitettu kohtaan, jonka voivat saavuttaa pelkästään kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksessa olevat hiukkaset. Näin ollen kuviossa 4e numerolla 6 ilmoitettu alue on valinta-30 väline, jossa käytetään painovoimaa. Mainitun pinnoitus-tilan pinnoituksen aloitusalue 2 on sijoitettu kuvion 4e viivoitetulle alueelle niin, että sen läpi kulkevat kaikissa tapauksissa ne kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksessa 35 olevat hiukkaset, jotka tulevat talteenotto-osaan. Tämä • 54 105928 järjestely takaa, että vain ne ydinhiukkaset, joiden pinnoitus alkoi, kun ne oli dispergoitu vähintään 70 %:n ha-jaantuvuuteen β, voidaan ottaa talteen eikä ole mitään mahdollisuutta, että ydinhiukkaset, jotka eivät kulkeneet 5 pinnoituksen aloitusalueen läpi, sekoittuvat pinnoitettui-hin hiukkasiin, jotka tulevat ulos pinnoituksen aloitus-alueelta.

Kuten edellä olevasta kuvauksesta voidaan ymmärtää esillä oleVan keksinnön toteutukseen tarkoitettu laitteis-10 to koostuu hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper- gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta, pin-noituskammiosta, ja talteenottovälineestä. Laitteiston rakenne-elementit voidaan yhdistää eri tavoin ja näiden laitteistojen useita malleja kuvataan seuraavassa piirrok-15 siin viitaten.

Laitteistoinani 1

Kuvio 5a on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön suorittamiseen tarkoitetun ensimmäisen laitteiston rakennetta. Kuten on esitetty laitteisto koostuu 20 tuotantolaitteen perusrungosta 2-A (pinnoituslaitteesto), pinnoituskammiosta 2-B1, pinnoitustilasta 2-B2, pinnoituksen aloitusalueesta 2-B3, hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta 2-C1, ja talteenottovälineestä 2-D. Hienoja-25 koisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko on kytketty suoraan pin-noituskammioon 2-B1.

Laitteitomalli 2

Kuvio 5b on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan 30 keksinnön suorittamiseen tarkoitetun toisen laitteiston rakennetta. Kuten on esitetty laitteisto koostuu tuotantolaitteen perusrungosta 2-A (pinnoituslaitteisto), pinnoituskammiosta 2-B1, pinnoitustilasta 2-B2, pinnoituksen aloitusalueesta 2-B3, hienojakoisten hiukkasten voimakkaa-35 seen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden 55 105928 joukosta 2-C1, välttämättömästä ontosta elimestä 2-C2 ja talteenottovälineestä 2-D. Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko 2-C1 on yhdistetty pinnoituskammioon 2-B1 vält-5 tämättömän onton elimen 2-C2 kautta.

Laitteistomalli 3

Kuvio 5c on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön suorittamiseen tarkoitetun kolmannen laitteiston rakennetta. Kuten on esitetty, laitteisto koostuu tuotan-10 laitteen perusrungosta 2-A (pinnoituslaitteisto), pinnoi-tuskammiosta 2-B1, pinnoitustilasta 2-B2, pinnoituksen aloitusalueesta 2-B3, hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta 2-C1, välineestä 2-C3, jolla ylläpidetään disper-15 siota kaasumaisessa atmosfäärissä ja talteenottovälineestä 2-D. Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko 2-C1 on yhdistetty pinnoituskammioon 2-B1 välineellä 2-C3, jolla ylläpidetään dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä.

20 Laitteistomalli 4

Kuvio 5d on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön suorittamiseen tarkoitetun neljännen laitteiston rakennetta. Kuten on esitetty laitteisto koostuu tuotantolaitteen perusrungosta 2-A (pinnoituslaitteisto), 25 pinnoituskammiosta 2-B1, pinnoitustilasta 2-B2, pinnoituksen aloitusalueesta 2-B3, hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta 2-C1 ja talteenottovälineestä 2-D. Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn 30 tarkoitettujen välineiden joukko 2-C1 jakaa tilan pinnoi-tuskammion 2-B1 kanssa.

Laitteistomalli 5

Kuvio 5e on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön suorittamiseen tarkoitetun viidennen laitteiston 35 rakennetta. Kuten on esitetty laitteisto koostuu tuotanto- 56 105928 laitteen perusrungosta 2-A (pinnoituslaitteisto), pinnoi-tuskammiosta 2-B1, pinnoitustilasta 2-B2, pinnoituksen aloitusalueesta 2-B3, hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden 5 joukosta 2-C1 ja talteenottovälineestä 2-D. Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko 2-C1 on sijoitettu pinnoitus-kammioon 2-B1.

Laitteistoinani 6 10 Kuvio 5f on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön suorittamiseen tarkoitetun kuudennen laitteiston rakennetta. Kuten on esitetty laitteisto koostuu tuotantolaitteen perusrungosta 2-A (pinnoituslaitteisto), pinnoi-tuskammiosta 2-B1, pinnoitustilasta 2-B2, pinnoituksen 15 aloitusalueesta 2-B3, hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta 2-C1 ja talteenottovälineestä 2-D. Pinnoituskam-mio 2-B1 on sijoitettu hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden 20 joukon 2-C1 dispergointitilaan.

Laitteistoinani 7

Kuvio 5g on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön suorittamiseen tarkoitetun seitsemännen laitteiston rakennetta. Kuten on esitetty laitteisto koostuu • 25 tuotantolaitteen perusrungosta 2-A (pinnoituslaitteisto), pinnoituskammiosta 2-B1, pinnoitustilasta 2-B2, pinnoituksen aloitusalueesta 2-B3, hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta 2-C1, talteenottovälineestä 2-D ja uudelleen-30 pinnoituksen syöttövälineestä 2-E. Talteenottovälinestä " 2-D ulostulevat pinnoitetut hiukkaset voidaan siirtää * · uudelleenpinnoitukseen syöttövälineellä 2-E hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukkoon 2-C1 toistettujen pinnoitus-35 käsittelyjen suorittamiseksi.

a a 57 105928 Näiden mallien kaikki laitteistot sisältyvät esillä olevaan keksintöön.

Pinnoitetut hiukkaset, joissa ydinhiukkasten pulverin pinta on pinnoitettu pinnoitteen muodostavalla ai-' 5 neella, voidaan pinnoittaa uudelleen pinnoitteen muodosta valla aineella tai saattaa toistettuihin uudelleenpinnoi-tusoperaatioihin. Näissä tapauksissa pinnoitetut hiukkaset johdetaan uudelleenpinnoituksen syöttövälineeseen. Termi "uudelleenpinnoituksen syöttöväline" viittaa tässä käytet-10 tynä välineeseen, jolla siirretään pinnoitetut hiukkaset hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsit-telyyn tarkoitettujen välineiden joukkoon uudelleenpinnoituksen suorittamiseksi. Tarkemmin sanoen uudelleenpinnoituksen syöttöväline on varustettu (a) välineellä, jolla 15 otetaan talteen pinnoitetut hiukkaset, ja (b) välineellä, jolla siirretään pinnoitetut hiukkaset talteenottoväli-neestä (a) hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukkoon. Vaihtoehtoisesti uudelleenpinnoituksen syöttöväline on 20 varustettu (a) välinellä, jolla otetaan talteen pinnoitetut hiukkaset, ja (b) välineellä, jolla siirretään pinnoitetut hiukkaset talteenottovälineestä (a) hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukkoon, ja (c) välineellä, jolla ·. 25 luokitellaan pinnoitetut hiukkaset. Kun oletetaan suuret pinnoituspainot, pinnoitettujen hiukkasten hiukkaskokojakautuma poikkeaa pinnoittamattomien ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten jakautumasta. Nässä olosuhteissa on tehokasta suorittaa uudelleenpinnoitusoperaatio sen 30 jälkeen, kun pinnoitettujen hiukkasten hiukkaskokojakautu-- ma on säädetty luokitusvälineellä.

Uudelleenpinnoitusoperaatio voidaan toistaa tarpeesta riippuen ja pinnoitteen muodostavan aineen pinnoi-tepaino voidaan asettaa halutulle tasolle. Tarvittaessa 35 pinnoitusoperaatio voidaan toistaa vaihdetulla pinnoitteen m 58 105928 muodostavan aineen tyypillä ja näin ollen useamman kuin yhden komponentin muodostama aine voidaan kerrostaa useina kerroksina pinnoitteen muodostamaksi aineeksi.

Silloinkin jos pinnoitetut hiukkaset sekoitetaan 5 pinnoituksen jälkeen pinnoitusta edeltäviin ydinhiukka-siin, on hyvä, että kyetään pinnoittamaan yksittäiset hiukkaset.

Laitetta, jolla tuotetaan pinnoitettuja hiukkasia ja jota on määrä soveltaa esillä olevaan keksintöön, ei 10 ole millään lailla rajoitettu sikäli kuin se kykenee levittämään pinnoitteen muodostavaa ainetta ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten pinnoille höyryfaasiproses-seilla, joihin liittyy kulku höyryfaasin läpi. Voidaan käyttää esimerkiksi kemiallista höyrykerrostuslaitetta 15 (CVD), josta ovat esimerkkeinä terminen CVD-laite, plasma-avusteinen CVD-laite, CVD-laite, jossa käytetään hyväksi sähkömagneettisia aaltoja (ts. näkyvän valon CVD, laser-CVD, ultravioletti-CVD, infrapuna-CVD ja pitkäaaltoinen infrapuna- CVD) ja MOCVD-laite. Vaihtoehtoisesti voidaan 20 käyttää fysikaalista höyrykerrostuslaitetta (PVD), josta esimerkkinä ovat tyhjöhaihdutuslaite, ionisputterointilai-te ja ionipäällystyslaite. Tarkemmin sanoen sopivaa laitteistoa pinnoitettujen hiukkasten tuottamiseen on kuvattu tarkastamattoman, julkaistun JP-patenttihakemuksen (kokai) . 25 Hei 3-75 302 virallisessa lehdessä otsikolla "Particles

Coated with Superfine Grains on the Surfaces and A Process for Producing Such Coated Particles".

Kuten edellisillä sivuilla on esitetty, esillä olevan keksinnön menetelmä pinnoitettujen hiukkasten valmis-30 tamiseksi käsittää vaiheet, joissa panostetaan pinnoitus-tilaan hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia ja annetaan sitten pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen, joka on kehitetty höyry-35 faasin kautta, ja/tai höyryfaasitilassa olevan pinnoitteen • 59 105928 muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen päästä kosketukseen mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten kanssa ja/tai törmätä niitä vasten niin, että niiden pinnat peittyvät pinnoitteen muodostavalla aineella. Esillä 5 olevan keksinnön perusprosessit on koottu seuraavaan.

I. Pinnoitusmenetelmä, joka käsittää: (A) dispergointivaiheen, jossa hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, 10 joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräj akautumana, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointi-käsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien 15 hiukkasten seoksen valmistamiseksi; ja (B) pinnoitusvaiheen, jossa mainitussa kaasu-hiuk-kasseoksessa olevien ydinhiukkasten, kun ne on dispergoitu säätäen hajaantuvuus β vähintään 70 %:iin, annetaan päästä kosketukseen pinnoitteen muodostavan aineen kanssa ja/tai 20 törmätä sitä vasten pinnoitustilan pinnoituksen aloitus-alueella, millä toimenpiteellä pinnoitusoperaatio aloitetaan.

II. Pinnoitusmenetelmä, joka käsittää: (A) dispergointivaiheen, jossa hienojakoisten ydin-25 hiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumana, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointi-30 käsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, joka to-. ·* teuttaa hajaantuvuuden β säädön vähintään 70 %:iin, millä toimenpiteellä valmistetaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos; ja • · 60 105928 (B) pinnoitusvaiheen, jossa mainitussa kaasu-hiuk-kasseoksessa olevien ydinhiukkasten, kun ne on dispergoitu säätäen hajaantuvuus β vähintään 70 %:iin, annetaan päästä kosketukseen pinnoitteen muodostavan aineen kanssa ja/tai 5 törmätä sitä vasten pinnoitustilan pinnoituksen aloitus-alueella, millä toimenpiteellä aloitetaan pinnoitusoperaa-tio.

III: Pinnoitusmenetelmä, joka käsittää: (A) dispergointivaiheen, jossa hienojakoisten ydin-10 hiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumana, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointi-15 käsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, joka toteuttaa hajaantuvuuden β säädön vähintään 70 %:iin, millä toimenpiteellä valmistetaan kaasun ja erittäin dispergoitu j en ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos; (B) siirtovaiheen, jossa mainitussa kaasu-hiukkas-20 seoksessa olevat erittäin dispergoidut ydinhiukkaset siirretään suoraan seuraavaan pinnoitusvaiheeseen; ja (C) pinnoitusvaiheen, jossa mainitussa kaasu-hiuk-kasseoksessa olevien siirrettyjen ydinhiukkasten, kun ne on dispergoitu säätäen hajaantuvuus vähintään 70 %:iin, •# 25 annetaan päästä kosketukseen pinnoitteen muodostavan ai neen kanssa ja/tai törmätä sitä vasten pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueella, millä toimenpiteellä aloitetaan pinnoitusoperaatio.

IV. Pinnoitusmenetelmä, joka käsittää: 30 (A) dispergointivaiheen, jossa hienojakoisten ydin hiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten, joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumana, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfää-35 riin hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointi- • 6i 105928 käsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, joka toteuttaa hajaantuvuuden β säädön vähintään 70 %:iin, millä , toimenpiteellä valmistetaan kaasun ja erittäin dispergoi- tujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos; 5 (B) siirtovaiheen, jossa mainitussa kaasu-hiukkas- seoksessa olevat erittäin dispergoidut ydinhiukkaset siirretään vähintään yhden siirtoon välttämättömän elimen läpi, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat ontto elin, elimen välimuoto, joka koostuu onton osan muodostavasta 10 elimestä, ja putki; ja (C) pinnoitusvaiheen, jossa mainitussa kaasu-hiuk-kasseoksessa olevien siirrettyjen ydinhiukkasten, kun ne on dispergoitu säätäen hajaantuvuus vähintään 70 %:iin, annetaan pästä kosketukseen pinnoitteen muodostavan aineen 15 kanssa ja/tai törmätä sitä vasten pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueella, millä toimenpiteellä aloitetaan pinnoitusoperaatio.

V. Pinnoitusmenetelmä, joka käsittää: (A) dispergointivaiheen, jossa hienojakoisten ydin-20 hiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumana, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointi-25 käsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, joka toteuttaa hajaantuvuuden β säädön vähintään 70 %:iin, millä toimenpiteellä valmistetaan kaasun ja erittäin dispergoitu jen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos; (B) siirtovaiheen, jossa mainitussa kaasu-hiukkas-30 seoksessa olevat erittäin dispergoidut ydinhiukkaset siirretään vähintään yhden välineen kautta, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat väline, jolla ylläpidetään mainitussa kaasu-hiukkasseoksessa olevien erittäin dispergoitu-jen ydihiukkasten dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä, 35 väline, jolla parannetaan mainitussa kaasu-hiukkasseokses- • 62 105928 sa olevien erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä, ja väline, jolla erotetaan kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos mainitusta 5 kaasu-hiukkasseoksesta kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen valitsemiseksi, jossa ydinhiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa; ja (C) pinnoitusvaiheen, jossa mainitussa kaasun ja 10 erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverin seoksessa olevien siirrettyjen ydinhiukkasten, kun ne on dispergoitu säätäen hajaantuvuus β vähintään 70 %:iin, annetaan päästä kosketukseen pinnoitteen muodostavan aineen kanssa ja/tai törmätä sitä vasten pinnoitustilan pinnoituksen aloitus-15 alueella, millä toimenpiteellä aloitetaan pinnoitusoperaa-tio.

Jokaisessa pinnoitusmenetelmistä I-IV on edullista, että pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue on sijoitettu tila-alueelle, joka sisältää tasot, joiden läpi kaikki 20 ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset kaasun ja erittäin disperguidussa ydinhiukkasissa olevien hiukkasten seoksessa kulkevat tila-alueella, jossa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten kaasun ja erittäin disper-goiduissa ydinhiukkasissa olevien hiukkasten seoksessa an-25 netaan dispergoida ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumana, hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoi-30 tettujen välineiden joukon avulla, joka toteuttaa hajaan-tuvuuden β säädön vähintään 70 %:iin; tai on edullista, että pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue on sijoitettu tila-alueelle, joka sisältää tasot, joiden läpi kaikki talteenottovälineen talteenotto-35 osaan talteenotettavat hiukkaset kulkevat tila-alueella, • ' φ 63 105928 jossa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten kaasun ja erittäin dispergoiduissa ydinhiukkasissa olevien hiukkasten seoksessa annetaan dispergoida ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydin-5 hiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihal-kaisija on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumana hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointi-käsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon avulla, joka toteuttaa hajaantuvuuden β säädön vähintään 70 %:iin.

10 Vaihtoehtoisesti kummassakin pinnoitusmenetelmässä I ja II on edullista, että ainakin yksi osa dispergointi-vaiheesta, jossa hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija 15 on korkeintaan 10 pm tilavuuden lukumääräjakautumana, dis-pergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, joka toteuttaa hajaantuvuuden säädön vähintään 70 %:iin, millä toimenpiteellä valmiste-20 taan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, suoritetaan jakaen yksi tai useampia osia tilasta vähintään yhden pinnoitusvaiheen osan kanssa.

Esimerkit 25 Seuraavaksi esillä olevaa keksintöön kuvataan yk sityiskohtaisemmin viitaten esimerkkeihin.

Esimerkki 1

Esillä olevaa keksintöä kuvataan seuravassa yksityiskohtaisesti viitaten kuviossa 6 esitettyyn esimerk-30 kiin, joka on tyypillinen esimerkki laitteistosta, jolla ” on kuviossa 5a ja kuviossa 7 esitetty rakenne, joka kuvio 7 on osittainen suurennettu kuvanto kuviosta 6.

• Kuten on esitetty, laitteisto sisältää: plasmasoih- dun 3-A, joka sisältää plasmakammion 3-1, astian 3-B, jol-35 la jäähdytetään pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyh- » 64 105928 distettä kehittävää kammiota 3-b, pinnoituskammion jäähdy-tysastian 3-C termin ahtaassa merkityksessä, pinnoituskammion 3-c termin ahtaassa merkityksessä, astian 3-D, jolla jäähdytetään pinnoitetun hiukkasen jäähdytyskammiota 3-d, 5 syöttöyksikön 3-E1 sillä sivulla, johon pinnoitteen muodostavan aineen syöttö johdetaan, sekoittavan dispergoin-tilaitteen 3-Fl ja ejektorityyppisen dispergointilaitteen 3-H1, jotka ovat sillä sivulla, johon ydinhiukkasten pulveria syötetään, kapillaaridispergointilaitteen 107 ja 10 pinnoitetun hiukkasen talteenotto-osan 3-G. Syöttöyksikkö 3-E1 on kytketty syöttimeen 112, joka on varustettu astialla, jolla syötetään pinnoitteen muodostavan aineen syöttöpulveria, ja sekoittava dispergointilaite 3-Fl on kytketty syöttimeen 111, joka on varustettu astialla, jol-15 la syötetään ydinhiukkasten pulveria. Määritelmän mukaisesti esimerkissä 1 käytetty pinnoituskammio koostuu plas-makammiosta 3-a, pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjä-yhdistettä kehittävästä kammiosta 3-b, pinnoitekammiosta 3-c termin ahtaassa merkityksessä ja pinnoitetun hiukkasen 20 jäähdytyskammiosta 3-d. Nämä muodostavat pinnoituskammion termin laajassa merkityksessä ja kammiosta 3-c, jossa suurin osa pinnoitusoperaatiosta suoritetaan, käytetään nimitystä "pinnoituskammio termin ahtaassa merkityksessä".

Esimerkissä 1 käytetty hienojakoisten hiukkasten 25 voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen väli- • · neiden joukko a koostuu syöttimestä 111, joka on varustettu syöttöastialla, sekoittavasta dispergointilaitteesta 3-Fl, ejektorityyppisestä dispergointilaitteesta 3-Hl ja kapillaaridispergointilaitteesta 107, joka on tehty ruos-30 tumattomasta teräsputkesta, jonka sisähalkaisija on 4 mm, ja hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen di spergoint ikä-sittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon rakenne esitetään kuviossa 2a. Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko 35 on suunniteltu sillä tavoin, että se kykenee toteuttamaan • · 65 105928 hajaantuvuuden β vähintään 70 %:n tuotantoarvon (B ä 70 %), kun oletetaan pulveri, jolle on tunnusomaista ( [D„/5, 5D„], S 90 %), jossa DM » 3 pm. Kapillaaridisper-gointilaite 107, joka on viimeinen käsittelyväline hieno-5 jakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukossa, on kytketty suoraan pinnoituskammioon 3-c ja suunniteltu sillä tavoin, että se toteuttaa ehdon β > 70 % pulverilla, jolle on tunnusomaista ([Dm/5, 5Dm] , £ 90 %), jossa DM = 3 pm pinnoitustilan 10 3-L2 pinnoituksen aloitusalueella 3-L1.

Plasmasoihtu 3-A sisältää päärunkona kvartsiputken, jonka sisähalkaisija on esimerkiksi 44 mm ja pituus 150 mm. Kvartsiputkea ympäröi suurtaajuusvärähtelykela, jota puolestaan ympäröi ulompi jäähdytysvaippa. Plasma-15 soihdun 3-A yläpäässä on kolme kaasusuihkun poistoaukkoa 101, joissa on tangentiaalinen poistoaukko, aksiaalinen poistoaukko ja säteittäinen poistoaukko.

Plasmasoihtu 3-A sisältää myös pohjassaan aukon 104 pinnoitteen muodostavan aineen syötön syöttämistä varten. 20 Se on suunniteltu niin, että pinnoitteen muodostavan aineen syöttöpulverit, jotka syötetään syöttimestä, joka on varustettu astialla, jolla syötetään pinnoitteen muodostavan aineen syöttöä, toimitetaan plasmaliekkiin samalla kun kantokaasu 103 kuljettaa sitä.

. 25 Pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdistettä kehittävä kammio 3-b sisältää sisemmän kvartsiputken, jonka sisähalkaisija on 120 mm ja pituus 200 mm, ja ulomman jäähdytysputken 3-B. Pinnoituskammio 3-C termin ahtaassa merkityksessä sisältää sisemmän kvartsiputken, jonka sisä-30 halkaisija on 120 mm ja pituus 100 mm, ja ulomman jäähdy-tysputken 3-C. Pinnoituskammio 3-C termin ahtaassa merkityksessä on suunniteltu sillä tavoin, että ydinhiukkaset, jotka syötetään syöttimestä 111, joka on varustettu astialla, jolla syötetään ydinhiukkasten pulveria, disper-35 goidaan hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper- 1 « 66 105928 gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla a, joka käsittää sekoittavan dispergointilaitteen 3-F1, ejek-torityyppisen dispergointilaitteen 3-H1 ja kapillaaridis-pergointilaitteen 107 ja sen jälkeen dispergoidut ydin-5 hiukkaset syötetään aukosta, joka on tarkoitettu ydinhiuk-kasten pulverin syöttämiseen ja joka on sijoitettu keskiosaan pinnoituskanuniota 3-c termin ahtaassa merkityksessä. Pinnoitustila 3-L2 ja pinnoitustilan pinnoituksen aloitus-alue on sijoitettu pinnoituskammioon 3-c termin ahtaassa 10 merkityksessä.

Pinnoitetun hiukkasen jäähdytyskammio 3-d sisältää sisäputken 116, jonka sisähalkaisija on 440 mm ja pituus 1800 mm, ja ulkoisen jäähdytysputken 3-D.

Pinnoitetun hiukkasen talteenotto-osan 3-G poisto-15 aukko-osa 109 on yhdistetty tyhjöpumppuun. Se on suunniteltu siten, että pinnoitetut hiukkaset kerätään suodatti-melle 110 ja otetaan sitten ulos.

Hienojakoiosten hiukkasten pulverina olevat alumii-nioksidihiukkaset, joiden D„ oli 3 pm ja jakautuma ([D„/5, 20 5 DJ , £ 90 %) ja jotka toimivat ydinhiukkasten pulverissa olevina hiukkasina, pinnoitettiin pinnoitteen muodostavana aineena toimivalla metallisella alumiinilla käyttäen esillä olevan keksinnön esimerkissä esitettyä laitteistoa pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi.

, 25 Kaasusuihkuaukko 101 on sijoitettu plasmasoihdun 3-A yläosaan ja argonkaasua syötetään syöttölähteestä 102 tämän aukon läpi nopeudella 20 1/min. Syötetty argonkaasu muutetaan plasmaksi siihen kohdistettujen suurtaajuusaal-tojen avulla, jolloin muodostuu plasmaliekki plasmasoih-30 dussa 3-A olevaan plasmakammioon 3-a.

*

Metallinen alumiinipulveri toimii pinnoitteen muodostavan aineen syöttönä ja sitä johdetaan syöttimestä 112, joka on varustettu astialla, jolla syötetään pinnoitteen muodostavan aineen syöttöpulveria. Syötettyä alumii-35 nipulveria kuljettaa kantokaasu 103, joka virtaa nopeudel- • · 67 105928 la 5 1/min syöttöaukon 104 kautta, joka on sijoitettu plasmasoihdun 3-A pohjaan. Alumiinipulveri haihdutetaan plasmallekin lämmöllä ja jäähdytetään nopeasti ja konden-soidaan edeltäjäyhdisteen kehittävässä kammiossa 3-b, jol-5 loin siitä tulee pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjä-yhdiste.

Alumiinioksidia olevia ydinhiukkasia syötetään nopeudella 1,5 g/min syöttimestä 111, joka on varustettu ydinhiukkasten pulverin syöttöastialla, ja ne dispergoi-10 daan sekoittavalla dispergointilaitteella 3-F1 samalla, kun niitä kuljettaa kantokaasu 105, jota syötetään nopeudella 5 1/min. Hiukkaset dispergoidaan sitten kaasumaiseen atmosfääriin ejektorityyppisen dispergointilaitteen 3-H1 ja kapillaaridispergointilaitteen 107 avulla dispergoivan 15 kaasun 106 avustuksella, jota syötetään nopeudella 10 1/min.

Esillä olevan esimerkin hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko, joka koostuu syöttimestä 111, joka on va-20 rustettu syöttöastialla, sekoittavasta dispergointilait-teesta 3-F1, ejektorityyppisestä dispergointilaitteesta 3-H1 ja kapillaaridispergointilaitteesta 107, kykenee dis-pergoimaan ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden DM on 3 pm ja jakautuma ([D„/5, 5DM], > 90 %], 85 %:n .. 25 hajaantuvuuteen β kapillaaridispergointilaitteen 107 ol lessa viimeinen käsittelyväline. Vaihtoehtoisesti pinnoitus aloitetaan dispergointitilassa, jonka hajaantuvuuus β on 85 %, pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueella.

Näin ollen pinnoitetut hiukkaset, joiden pinnoille 30 on levitetty pinnoitteen muodostavan aineen kerros, las-- keutuvat pinnoitetun hiukkasen jäähdytyskammioon 3-d yh dessä kaasun kanssa ja ne saavuttavat lopulta talteenotto-osan 3-G. Pinnoitettujen hiukkasten muodostama tuote erotetaan kaasusta suodattimen 110 avulla ja kerätään tal-35 teenottoa varten.

• · 68 105928

Talteenotettuja pinnoitettuja hiukkasia, nimittäin hienojakoisia alumiinioksidihiukkasia, joiden pinnoilla oli metallisen alumiinin kerrokset, tutkittiin pyyhkäisy-elektronimikroskoopilla. Kuten kuvio 8 osoittaa, yksittäi-5 set hienojakoiset alumiinioksidihiukkaset, jotka ovat pri-maarihiukkasia, olivat superhienojen metallisten alumiini-hiukkasten peittämät.

Vertailuesimerkki Käyttäen laitteistoa, jolla oli sama rakenne kuin 10 esimerkissä 1 käytetyllä laitteistolla, paitsi että siinä ei ole dispergointivälinettä ja hienojakoisten hiukkasten pulveri syötetään suoraan pinnoituskammioon 3-c syöttimes-tä 111, alumiinioksidista tehtyjen hienojakoisten hiukkasten pulveri, joka oli täysin sama kuin esimerkissä 1 käy-15 tetty, peitettiin metallista alumiinia olevalla pinnoitteen muodostavalla aineella. Hienojakoisten alumiinioksi-dihiukkasten hajaantuvuus β oli 63 % pinnoituskammioon johtavassa syöttöaukossa. Saatuja pinnoitettuja hiukkasia, nimittäin hienojakoisia alumiinioksidihiukkasia, joiden 20 pinnoilla oli metalliset alumiinikerrokset, tutkittiin pyyhkäisyelektronimikroskopialla. Kuten kuvio 9 osoittaa, saatiin pelkästään ydinhiukkasten agglomeraatteja, jotka koostuivat metallisella alumiinilla peitetystä alumiinioksidista.

25 Esimerkki 2 «

Laitteisto, joka on esitetty kuviossa 9 ja kuviossa 10, joka on osittainen suurennettu kuvanto kuviosta 9, on erikoisesimerkki laitteistosta, jolla on kuviossa 5d esitetty rakenne.

30 Esimerkissä 2 käytetyn laitteiston rakenne, joka j laitteisto oli tarkoitettu pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen kehittämiseen, oli samaa mallia kuin esimerkissä 1. Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko a 35 koostui syöättimestä 214, joka oli varustettu syöttöas- « 69 105928 tialla, sekoittavalla dispergointilaitteella 5-Fl, kapil-laaridispergointilaitteella 211 ja dipserogintilaitteella 5-H2, jossa käytetään hyväksi törmäyslevyä. Joukon a perusajatus on yksi esimerkki hienojakoisten hiukkasten voi-5 makkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon rakenteesta, joka esitetään kuviossa 2a. Kapil-laaridispergointilaite 211 on tehty ruostumattomasta teräsputkesta, jonka sisähalkaisija on 4 mm. Disperoginti-laite 5-H2 on viimeinen käsittelyväline hienojakoisten 10 hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukossa a ja se koostuu SiC:a olevasta törmäyslevystä 213, jota tukee ruostumaton teräspidin 212. Dispergointilaite 5-H2, jossa käytetään hyväksi tör-mäyslevyä, sisältyy pinnoituskammioon 5-c termin ahtaassa 15 merkityksessä, joka jakaa tilan hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukon a kanssa. Pinnoitustila 5-L1 ja pinnoitusti-lan pinnoituksen aloitusalue 5-L2 sisältyvät myös pinnoituskammioon 5-c termin ahtaassa merkityksessä. Välineiden 20 joukolla a esimerkin 2 laitteistossa on sellainen suorituskyky, että ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskihalkaisija (D„) on 1 pm ja tilavuuden lukumää-räjakautuma ([D„/5, 5D„], 2 90 %), voidaan dispergoida vähintään 70 %:n hajaantuvuuteen (β) (β 2 70 %) heti niiden • 25 törmäyksen jälkeen törmäyslevyä 215 vasten dispergointi- laitteessa 5-H2 dispergointikäsittelyn viimeisessä vaiheessa. Tämän vuoksi ydinhiukkasten pinnoitus alkaa pitäen hajaantuvuus 70 %:ssa ja sen yläpuolella.

Hienojakoisten hiukkasten pulverissa olevia alumii-30 nioksidihiukkasia, joiden keskihalkaisija (DM) oli 1 pm ja tilavuuden lukumääräjakautuma ([DM/5, 5D„], 2 90 %) ja jotka olivat hienojakoisten ydinhiukkasten pulverissa olevina hiukkasina, pinnoitettiin pinnoitteen muodostavana aineena toimivalla metallisella alumiinilla käyttäen esimerkin 1 70 105928 pinnoitettujen hiukkasten valmistukseen tarkoitettua laitteistoa.

Kaasusuihkuaukko 201 on sijoitettu plasmasoihdun 5-A yläosaan ja argonkaasua syötetään syöttölähteestä 202 5 tämän aukon läpi nopeudella 20 1/min. Syötetty argonkaasu muutetaan plasmaksi siihen kohdistettujen suurtaajuusaal-tojen avulla, jolloin muodostuu plasmaliekki plasmasoih-dussa 5-Ά olevaan plasmakammioon 5-a.

Metallinen alumiinipulveri toimii pinnoitteen muo-10 dostavan aineen syöttönä ja sitä syötetään nopeudella 0,5 g/min syöttimestä, joka on varustettu astialla, josta syötetään pinnoitteen muodostavan aineen syöttöpulveria. Syötettyä alumiinipulveria kuljetetaan kantokaasulla 203, joka virtaa nopeudella 5 1/min siten, että se syötetään 15 plasmaliekkiin pinnoitteen muodostavan aineen syötön syöt-töaukon 204 kautta, joka on sijoitettu plasmasoihdun 5-A pohjaan. Alumiinipulveri, jonka plasmallekin lämpö haihduttaa, jäähdytetään nopeasti ja kondensoidaan pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen kehittävässä kammios-20 sa 5-b, jolloin siitä tulee pinnoitteen muodostavan aineen edeltäj äyhdiste.

Alumiinioksidia olevia ydinhiukkasia syötetään nopeudella 1,5 g/min syöttimestä 214, joka on varustettu astialla, josta syötetään ydinhiukkasten pulveria ja ne • 25 dispergoidaan sekoittavalla dispergointilaitteella 5-F1 samalla, kun niitä kuljetetaan kantokaasulla 205, jota syötetään nopeudella 20 1/min. Hiukkaset kulkevat sitten kapillaaridispergointilaitteen 211 läpi ja tulevat disper-gointilaitteeseen 5-H2 törmäyslevyn ollessa sijoitettu 30 pinnoituskammioon, jossa ne dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin 82 %:n hajaantuvuuteen (β). Pinnoitustilassa dispegoituja ydinhiukkasia aletaan pinnoittaa pinnoitusti-lan 5-L2 pinnoituksen aloitusalueella 5-L1 samalla, kun ne säilyttävät 82 %:n hajaantuvuuden β.

»· « 71 105928 Näin ollen pinnoitetut hiukkaset, joiden pinnoille on levitetty pinnoitteen muodostavan aineen kerros, laskeutuvat pinnoitetun hiukkasen jäähdytyskammioon 5-d yhdessä kaasun kanssa ja ne saavuttavat lopulta pinnoitetun < 5 hiukkasen talteenotto-osan 5-G. Pinnoitettujen hiukkasten muodostama tuote erotetaan kaasusta suodattimen 210 avulla ja kerätään talteenottoa varten.

Talteenotettuja pinnoitettuja hiukkasia, ts. hienojakoisia alumiinioksidihiukkasia, joiden pinnoilla oli 10 metalliset alumiinikerrokset, tutkittiin pyyhkäisyelektronimikroskopialla. Yksittäiset hienojakoiset alumiiniok-sidihiukkaset, jotka ovat primaarihiukkasia, olivat super-hienojen metallisten alumiinihiukkasten pinnoittamat. Näiden pinnoitettujen hiukkasten pinnoitteen muoto oli sama 15 kuin esimerkissä 1 saaduilla pinnoitetuilla hiukkasilla.

Esimerkki 3

Laitteisto, joka on esitetty kuviossa 11 ja kuviossa 12, joka on osittainen suurennettu kuvanto kuviosta 11, on erikoisesimerkki laitteistosta, jolla on kuviossa 5b 20 esitetty rakenne.

Esimerkissä 3 käytetyn laitteiston rakenne, jonka laitteiston on määrä kehittää pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdistettä, oli malliltaan sama kuin esimerkissä 1. Hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen disper-•t. 25 gointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukko a koos tuu syöttimestä 313, joka on varustettu syöttöastialla, sekoittavasta dispergointilaitteesta 6-F1, joka on disper-gointiväline, ja syklonista 6-1, joka on väline, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten 30 pulverissa olevien hiukkasten seos. Joukon a perusajatus on esitetty kuvion 2b lohkokaaviossa. Syklonin 6-1 se osa, joka purkaa kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen, on yhdistetty pinnoituskammioon 6-c termin ahtaassa merkityksessä siir-35 toon välttämättömän putken 307 avulla, kun taas syklonin a m 72 105928 6-1 se osa, joka purkaa sen pulverin osan, joka koostuu vähemmän voimakkaasti dispergoiduista ydinhiukkasista, on yhdistetty sekoittavaan dispergointilaitteeseen 6-Fl siir-toputken 310 avulla suppilon 6-J ja pyörivän venttiilin 5 kautta. Käyttäen välineiden joukkoa a esimerkin 3 laitteistossa ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, joiden keskikoko (D„) on 1,5 pm ja tilavuuden lukumääräjakautuma ( [Dm/5, 5Dm] , £ 90 %), voidaan dispergoida vähintään 75 %:n hajaantuvuuteen (β) sykonin 6-1 siinä osassa (ts. 10 viimeisessä käsittelyvälineessä), joka purkaa erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverivirran. Kuten on esitetty, pinnoitustila 6-L2 ja tämän pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue 6-Ll sisältyvät pinnoituskammioon 6-c termin ahtaassa merkityksessä. Johtuen laippaosan aiheutta-15 masta pakosta, joka laippaosa yhdistää pinnoituskammion jäähdytysastian 6-C termin ahtaassa merkityksessä astiaan 6-D, joka jäähdyttää pinnoitetun hiukkasen jäähdytyskam-miota 6-d, putki 307 oli välttämätön siirtoon, mutta tuloksena oleva hajaantuvuuden β lasku voitiin pitää alenne-20 tulla tasolla. Tästä johtuen ydinhiukkasten pinnoitus alkaa pitäen hajaantuvuus β 70 %:ssa tai sen yläpuolella pinnoituksen aloitusalueella.

Hienojakoisten hiukkasten pulverissa olevat alumii-nioksidihiukkaset, joiden keskihalkaisija (DM) oli 1,5 pm . 25 ja tilavuuden lukumäärä jakautuma ([DM/5, 5DM], £ 90 %) ja joita käytettiin ydinhiukkasten pulverissa olevina hiukkasina, pinnoitettiin pinnoitteen muodostavana aineena toimivalla metallisella alumiinilla esimerkin 1 pinnoitettujen hiukkasten valmistukseen tarkoitetulla laitteistolla. 30 Kaasusuihkuaukko 301 on sijoitettu plasmasoihdun 6-A yläosaan ja argonkaasua syötetään syöttöastiasta 302 tämän aukon läpi nopeudella 20 1/min. Syötetty argonkaasu muutetaan plasmaksi siihen kohdistettujen suurtaajuusaal-tojen avulla, jolloin muodostuu plasmaliekki plasmasoih-35 dussa 6-A olevaan plasmakammioon 6-a.

· > 73 105928

Metallista alumiinipulveria, joka toimii pinnoitteen muodostavan aineen syöttönä, syötetään nopeudella 0,5 g/min syöttimestä 314, joka on varustettu astialla, josta syötetään pinnoitteen muodostavan aineen syöttöpul-. 5 veria. Syötettyä alumiinipulveria kuljettaa kantokaasu 303, joka virtaa nopeudella 5 1/min niin, että se syötetään plasmaliekkiin pinnoitteen muodostavan aineen syöttö-aukon 304 kautta, joka on sijoitettu plasmasoihdun 6-A pohjalle. Koska alumiinipulveri haihdutetaan plasmallekin 10 lämmöllä, se jäähtyy nopeasti ja kondensoidaan pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen kehittävässä kammiossa 6-b, jolloin siitä tulee pinnoitteen muodostavan aineen edeltäj äyhdiste.

Alumiinioksidia olevia ydinhiukkasia syötetään no-15 peudella 1,5 g/min syöttimestä 313, joka on varustettu astialla, josta syötetään ydinhiukkasten pulveria ja ne dispergoidaan sekoittavassa dispergointilaitteessa 6-F1 samalla, kun niitä kuljettaa kantokaasu 305, jota syötetään nopeudella 15 1/min. Hiukkaset kulkevat sitten putken 20 306 läpi ja tulevat siitä sykloniin 6-1. Sykloni 6-1 on säädetty sillä tavoin, että tuotettujen hienojakoisten hiukkasten maksimi hiukkashalkaisija on 2 pm; kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, jotka hiukkaset ovat pääasiassa yksittäi- 25 siä hiukkasia, kulkee putken 307 läpi, joka on välttämätön siirtoon, niin että ne puretaan pinnoituskammioon 6-c termin ahtaassa merkityksessä purkausaukon 308 kautta. Toisaalta dispergoitujen ydinhiukkasten pulverivirta kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten 30 pulverissa olevien hiukkasten seoksessa koostuu pääasiassa « agglomeroiduista hiukkasista, jotka on selektiivisesti erotettu syklonilla 6-1, kulkee suppilon 6-J ja pyörivän venttiilin 6-K läpi siirrettäväksi putken 310 läpi kanto-kaasun 309 avulla, joka virtaa nopeudella 10 1/min niin, 35 että se syötetään takaisin sekoittavaan dispergointilait- » · 74 105928 teeseen 6-F1. Hajaantuvuus, joka on saavutettavissa hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden purkausosassa, toisin sanoen syklonin 6-1 muodostamassa purkausosassa, joka on tarkoi-5 tettu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen purkamiseen, on 85 % hajaantuvuutena β, kun taas hajaantuvuus, joka on saavutettavissa pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalueella 6-LI, on 80 % hajaantuvuutena β.

10 Näin ollen pinnoitetut hiukkaset, joiden pinnoille on levitetty pinnoitteen muodostavan aineen kerros, laskeutuvat pinnoitetun hiukkasen jäähdytyskammioon 6-d yhdessä kaasun kanssa ja ne saavuttavat lopulta pinnoitetun hiukkasen talteenotto-osan 6-G. Pinnoitettujen hiukkasten 15 muodostama tuote erotetaan kaasusta suodattimen 312 avulla ja kerätään talteenottoa varten.

Hienojakoisia alumiinioksidihiukkasia, joiden pinnoilla oli metalliset alumiinikerrokset ja jotka olivat talteenotettuja pinnoitettuja hiukkasia, tutkittiin pyyh-20 käisyelektronimikroskoopilla. Yksittäiset hienojakoiset alumiinioksidihiukkset, jotka olivat primaarihiukkasia, olivat tasaisesti superhienojen metallisten alumiinihiuk-kasten peittämiä. Näiden pinnoitettujen hiukkasten pinnoi-temuoto oli sama kuin esimerkissä 1 saaduilla pinnoite-, 25 tuilla hiukkasilla.

Teollinen sovellettavuus

Pinnoitettujen hiukkasten valmistukseen tarkoitetun menetelmän ja laitteiston mukaisesti yksittäisiä hiukkasia voidaan peittää pinnoitteen muodostavalla aineella sil-30 loinkin, kun hiukkaset ovat hienojakoisten ydinhiukkasten Γ tai pääasiassa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa, jolloin ei tuoteta lainkaan pinnoittamattomia hiukkasia eikä hiukkasia, joissa on pin-noittamattomia osia, joita aiheuttaa sellaisten pinnoitet-35 tujen agglomeraattien muodostuminen, joiden pinta on pei- • « - 9 75 105928 tetty pinnoitteen muodostavalla aineella. Se seikka huomioon ottaen, että pinnoittamattomia hiukkasia tai hiukkasia, joissa on pinnoittamaton osa, ei esiinny, menetelmän ja laitteiston arvo teollisessa tuotannossa on erittäin 5 suuri.

• ·

Claims (5)

76 105928

1. Menetelmä pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, 5 jossa: panostetaan ydinhiukkasten pulveri pinnoitustilaan; ja annetaan sitten pinnoitteen muodostavan aineen edeltä-jäyhdisteen, joka on kehitetty höyryfaasin kautta ja/tai höyryfaasitilassa olevan pinnoitteen muodostavan aineen 10 edeltäjäyhdisteen päästä kosketukseen mainitussa ydinhiuk kasten pulverissa olevien hiukkasten kanssa ja/tai törmätä niihin niin, että niiden pinnat peittyvät pinnoitteen muodostavalla aineella; jolloin mainittu menetelmä pinnoitettujen hiuk-15 kasten valmistamiseksi käsittää edelleen: (A) dispergointivaiheen, jossa hienojakoisten ydinhiukkasten tai pääasiasssa hienojakoisista hiukkasista koostuvien ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset, jossa hienojakoisten ydinhiukkasten tai hienojakoisten 20 hiukkasten keskihalkaisija on korkeintaan 10 μπι tilavuuden lukumääräjakautumassa, dispergoidaan hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla kaasumaiseen atmosfääriin kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien j. 25 hiukkasten seoksen muodostamiseksi, viimeisen käsittelyvä-lineen mainitussa hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukossa ollessa valittu seuraavista: (a) dispergointiväline, jolla dispergoidaan ydin-30 hiukkasten pulverissa olevat hiukkaset kaasumaiseen atmos- fääriin; ja (b) väline, jolla valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja joka sisältää: v π 105928 välineen, jolla valitaan kaasun ja erittäin disper-goitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja joka erottaa sen osan pulverista, joka koostuu vähemmän voimakkaasti dispergoiduista hiukkasista, kaasun ydinhiuk-’ 5 kasten pulverissa olevien hiukkasten seoksesta, jossa vä lineessä ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset dis-pergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin, jolloin valitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, jossa ydinhiukkasten pulveris-10 sa olevat hiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa; ja takaisinsyöttövälineen, jolla se osa pulverista, joka koostuu vähemmän voimakkaasti dispergoiduista hiukkasista ja joka on erotettu mainitulla välineellä, jolla va-15 Iitaan kaasun ja erittäin dispergoitujen hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, siirretään viimeiseen dis-pergointivälineeseen dispergointivälineistä hienojakoisten hiukkasten voimakkaasseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukossa, ja/tai käsittelyvälineeseen, 20 joka on ylävirtaan viimeisestä dispergointivälineestä; ja (B) pinnoitusvaiheen, jossa pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste on kehitetty höyryfaasin kautta ja/tai höyryfaasitilassa olevan pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdiste on kehitetty suurtaajuusplasman , 25 avulla, minkä jälkeen ydinhiukkasten pulverissa olevia hiukkasia, jotka on dispergoitu dispergointivaiheessa (A), aletaan pinnoittaa antamalla niiden joutua kosketukseen pinnoitteen muodostavan aineen edeltäjäyhdisteen kanssa ja/tai törmätä sitä vasten pinnoitustilan pinnoituksen 30 aloitusalueella, samalla kun niitä dispergoidaan siten, - ;1: että täytetään vähintään 70 %:n hajaantuvuus β.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että dispergointivaihe suoritetaan hienojakoisten 35 hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoi- 78 105928 tettujen välineiden joukolla, jolla on sellainen disper-gointikyky, että ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihal-kaisija on korkeintaan 10 μτη tilavuuden lukumäärä jakautumassa, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä 5 käsittelyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoi-tujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos ja että mainitussa ydinhiukkasten puvlerissa olevien hiukkas-10 ten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin; ja että mainittu menetelmä käsittää edelleen siirto-vaiheen, jossa kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, joka on muodostettu jollakin välineellä mainitusta hienojakoisten hiuk-15 kasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettu jen välineiden joukosta puretaan suoraan pinnoitusvaiheesesen; tai siirretään dispergointi- ja pinnoitusvaiheiden väliseen osaan purkausosasta, joka purkaa mainitun kaasun ja 20 erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen, joka on muodostettu jollain välineellä mainitusta hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukosta vähintään yhden siirtoon välttämättömän elimen kautta, joka 25 on valittu ryhmästä, johon kuuluvat ontto elin, elimen välimuoto, joka koostuu elimestä, joka muodostaa onton osan, ja putki; ja/tai siirretään vähintään yhden välineen kautta, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat väline, jolla ylläpide-30 tään erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten dispersiota • kaasumaisessa atmosfäärissä kaasun ja ydinhiukkasten seoksessa, jotka ydinhiukkaset on dispergoitu kaasumaiseen atmosfääriin jonkin edellä esitetyn hajaantuvuuden saavuttamiseksi, väline, jolla parannetaan erittäin dispergoitujen 35 ydinhiukkasten dispersiota kaasumaisessa atmosfäärissä 1 m 79 105928 kaasun ja ydinhiukkasten seoksessa, jotka ydinhiukkaset on dispergoitu kaasumaiseen atmosfääriin jonkin edellä kuva-- tun hajaantuvuuden saavuttamiseksi, ja väline kaasun ja vähemmän voimakkaasti dispergoitujen ydinhiukkasten pulve- 5 rissa olevien hiukkasten seoksen erottamiseksi mainitusta kaasu-hiukkasseoksesta kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seoksen valitsemiseksi, jossa ydinhiukkaset ovat läsnä kaasumaisessa atmosfäärissä pääasiassa yksittäisen hiukkasen tilassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä pinnoi tettujen hiukkasten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että ainakin yksi osa dispergointivaiheesta suoritetaan hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dis-pergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, 15 jolla on sellainen dispergointisuorituskyky, että ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 μτη tilavuuden lukumääräjakautumassa, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dis-20 pergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin, ja ainakin yksi osa pinnoitusvaiheesta suoritetaan sillä tavoin, että ensiksi mainittu jakaa yhden tai useampia • 25 osia tilasta viimeksi mainitun kanssa.

4. Patenttivaatimuksen l, 2 tai 3 mukainen menetelmä pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että pinnoitustilan pinnoituksen aloi-tusalue on sijoitettu kumpaan tahansa seuraavista tila-30 alueista, joka sisältää tasot, joiden läpi kaikki erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevat hiukkaset kaasuun sekoitettuna kulkevat tila-alueeseen, jossa ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihalkaisija on korkeintaan 10 μτη tilavuuden lukumääräjakautumassa, dispergoidaan kaa-35 sumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla » · 80 1 0 5 9 2 8 hienojakoisten hiukkasten voimakkaaseen dispergointikäsit-telyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja että mainitussa ydin-5 hiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin; tai että pinnoitustilan pinnoituksen aloitusalue on sijoitettu kumpaan tahansa seuraavista tila-alueista, joka sisältää tasot, joiden läpi kaikki talteenottovälineen tallo teenotto-osaan talteenotettavat hiukkaset kulkevat tila- alueeseen, jossa ydinhiukkasten pulveri, jonka keskihal-kaisija on korkeintaan 10 μτα tilavuuden lukumäärä jakautumassa, dispergoidaan kaasumaiseen atmosfääriin viimeisellä käsittelyllä mainitulla hienojakoisten hiukkasten voimak-15 kaaseen dispergointikäsittelyyn tarkoitettujen välineiden joukolla, jolloin muodostuu kaasun ja erittäin dispergoitujen ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten seos, ja että mainitussa ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten hajaantuvuus β säädetään vähintään 70 %:iin.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen mene telmä pinnoitettujen hiukkasten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että ydinhiukkasten pulverissa olevien hiukkasten kokojakautuma on ( [DM/5, 5D„] , £ 90 %) tilavuuden lukumääräjakautumana, jossa DM edustaa hiukkasen keski-. 25 halkaisijaa. • i ^ • * » ψ 9 9 ' ei 105928