JP2000016804A - 燃焼合成装置 - Google Patents
燃焼合成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高純度の化合物を効率良く生成でき、且つ、
装置の耐久性を向上し得る燃焼合成装置を提供する。 【解決手段】 圧力容器と、反応ガス供給源と、該圧力
容器及び反応ガス供給源とを連結する反応ガス供給ライ
ンと、圧力容器内の圧力を調整する圧力調整手段と、前
記圧力容器内に備えられ、反応原料を保持する収容手段
と、該収容手段内の反応原料に着火する着火手段と、前
記圧力容器を強制的に冷却する冷却手段とを備え、前記
収容手段は、前記着火手段による着火によって励起され
る前記反応ガスと反応原料との燃焼合成反応が、その反
応熱によって連鎖的に実質的に水平方向に進行するよう
に、前記反応原料を保持する。
装置の耐久性を向上し得る燃焼合成装置を提供する。 【解決手段】 圧力容器と、反応ガス供給源と、該圧力
容器及び反応ガス供給源とを連結する反応ガス供給ライ
ンと、圧力容器内の圧力を調整する圧力調整手段と、前
記圧力容器内に備えられ、反応原料を保持する収容手段
と、該収容手段内の反応原料に着火する着火手段と、前
記圧力容器を強制的に冷却する冷却手段とを備え、前記
収容手段は、前記着火手段による着火によって励起され
る前記反応ガスと反応原料との燃焼合成反応が、その反
応熱によって連鎖的に実質的に水平方向に進行するよう
に、前記反応原料を保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼合成方法によ
って窒化アルミニウム等の化合物を生成する燃焼合成装
置に関する。
って窒化アルミニウム等の化合物を生成する燃焼合成装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼合成方法とは、化合物を合成する際
の元素間の化学反応が、強い発熱反応であることを積極
的に利用した化合物生成方法である。即ち、通常、反応
ガス雰囲気中における原料粉体層の一端において化学反
応を励起させ、この一端における化学反応による発熱を
利用して前記化学反応を前記原料粉体層中に自己伝播さ
せる方法である。斯かる燃焼合成反応を行う為の装置
は、例えば、特開平7-309611号公報に開示されている。
の元素間の化学反応が、強い発熱反応であることを積極
的に利用した化合物生成方法である。即ち、通常、反応
ガス雰囲気中における原料粉体層の一端において化学反
応を励起させ、この一端における化学反応による発熱を
利用して前記化学反応を前記原料粉体層中に自己伝播さ
せる方法である。斯かる燃焼合成反応を行う為の装置
は、例えば、特開平7-309611号公報に開示されている。
【０００３】しかしながら、該公報に記載の装置は、反
応ガスが供給される圧力容器内に原料粉体を筒状に保持
し、該原料粉体の下端面から化学反応を励起させて、該
化学反応を前記原料粉体の下部から上部に向かって垂直
上方に進行させる構成であるために、以下の不都合を有
していた。
応ガスが供給される圧力容器内に原料粉体を筒状に保持
し、該原料粉体の下端面から化学反応を励起させて、該
化学反応を前記原料粉体の下部から上部に向かって垂直
上方に進行させる構成であるために、以下の不都合を有
していた。
【０００４】即ち、原料粉体を筒状に保持する構成にお
いては、その自重によって下方の見かけ密度が大きくな
り、反応ガスが原料粉体の下方まで十分に浸透し難くな
る。従って、原料粉体の下方においては、未反応の原料
粉体が残留し易くなり、高純度の化合物を効率良く生成
させることができなかった。
いては、その自重によって下方の見かけ密度が大きくな
り、反応ガスが原料粉体の下方まで十分に浸透し難くな
る。従って、原料粉体の下方においては、未反応の原料
粉体が残留し易くなり、高純度の化合物を効率良く生成
させることができなかった。
【０００５】また、斯かる従来の構成においては、反応
時の発熱が原料粉体内にこもってしまい、蓄熱量が大き
くなり、過加熱になる恐れもあった。この過加熱は、一
旦合成された化合物の再分解や再結晶化、或いは生成化
合物の異常硬化を招く原因となるものである。さらに、
この過加熱は、装置の破損や寿命の低下を招くと共に、
大事故につながる恐れがあり、好ましいものではない。
時の発熱が原料粉体内にこもってしまい、蓄熱量が大き
くなり、過加熱になる恐れもあった。この過加熱は、一
旦合成された化合物の再分解や再結晶化、或いは生成化
合物の異常硬化を招く原因となるものである。さらに、
この過加熱は、装置の破損や寿命の低下を招くと共に、
大事故につながる恐れがあり、好ましいものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
を解決するためになされたもので、高純度の化合物を効
率良く生成させることができ、且つ、装置の耐久性を向
上し得る燃焼合成装置を提供することを目的とする。
を解決するためになされたもので、高純度の化合物を効
率良く生成させることができ、且つ、装置の耐久性を向
上し得る燃焼合成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、内部圧力を一定圧に保持する圧力容器
と、反応ガス供給源と、前記圧力容器及び反応ガス供給
源とを連結する反応ガス供給ラインと、該反応ガス供給
ラインに設けられ、圧力容器内の圧力を調整する圧力調
整手段と、前記圧力容器内に備えられ、反応原料を保持
する収容手段と、該収容手段内の反応原料に着火する着
火手段と、前記圧力容器を強制的に冷却する冷却手段と
を備え、前記収容手段は、前記着火手段による着火によ
って励起される前記反応ガスと反応原料との燃焼合成反
応が、その反応熱によって連鎖的に実質的に水平方向に
進行するように、前記反応原料を保持するものである燃
焼合成装置を提供する。
成するために、内部圧力を一定圧に保持する圧力容器
と、反応ガス供給源と、前記圧力容器及び反応ガス供給
源とを連結する反応ガス供給ラインと、該反応ガス供給
ラインに設けられ、圧力容器内の圧力を調整する圧力調
整手段と、前記圧力容器内に備えられ、反応原料を保持
する収容手段と、該収容手段内の反応原料に着火する着
火手段と、前記圧力容器を強制的に冷却する冷却手段と
を備え、前記収容手段は、前記着火手段による着火によ
って励起される前記反応ガスと反応原料との燃焼合成反
応が、その反応熱によって連鎖的に実質的に水平方向に
進行するように、前記反応原料を保持するものである燃
焼合成装置を提供する。
【０００８】好ましくは、前記圧力容器内を所望圧力に
減圧する減圧手段をさらに備えることができる。
減圧する減圧手段をさらに備えることができる。
【０００９】好ましくは、前記収容手段は、反応原料を
厚さが１０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である横長直方体状に
保持するものとすることができる。
厚さが１０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である横長直方体状に
保持するものとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る燃焼合成装
置の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ
説明する。図１は、本実施の形態に係る燃焼合成装置の
概略図である。
置の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ
説明する。図１は、本実施の形態に係る燃焼合成装置の
概略図である。
【００１１】本実施の形態に係る燃焼合成装置は、Ａｌ
Ｎ，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＢＮ，ＡｌＯＮ，Ｓｉ
ＡｌＯＮ，ＦｅxＮ，ＳｉＣ，ＷＣ，ＴｉＣ等の燃焼合
成方法によって生成される種々の化合物を製造する際に
用いられる。なお、以下の説明においては、該燃焼合成
装置を、反応式 Ａｌ＋1/2Ｎ2→ＡｌＮで示される窒化
アルミニウム生成用として用いる場合を例に説明する。
Ｎ，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＢＮ，ＡｌＯＮ，Ｓｉ
ＡｌＯＮ，ＦｅxＮ，ＳｉＣ，ＷＣ，ＴｉＣ等の燃焼合
成方法によって生成される種々の化合物を製造する際に
用いられる。なお、以下の説明においては、該燃焼合成
装置を、反応式 Ａｌ＋1/2Ｎ2→ＡｌＮで示される窒化
アルミニウム生成用として用いる場合を例に説明する。
【００１２】前記燃焼合成装置は、図に示すように、内
部圧力を維持する圧力容器１と、反応ガス供給源２と、
該圧力容器１及び反応ガス供給源２を連結する反応ガス
供給ライン３と、該反応ガス供給ライン３中に設けら
れ、圧力容器１内の圧力を調整する圧力調整手段４と、
前記圧力容器１内に備えられ、反応原料３０を保持する
収容手段５と、前記収容手段５に収容される反応原料に
着火する着火手段１０と、前記圧力容器１を強制的に冷
却する冷却手段６とを備えている。
部圧力を維持する圧力容器１と、反応ガス供給源２と、
該圧力容器１及び反応ガス供給源２を連結する反応ガス
供給ライン３と、該反応ガス供給ライン３中に設けら
れ、圧力容器１内の圧力を調整する圧力調整手段４と、
前記圧力容器１内に備えられ、反応原料３０を保持する
収容手段５と、前記収容手段５に収容される反応原料に
着火する着火手段１０と、前記圧力容器１を強制的に冷
却する冷却手段６とを備えている。
【００１３】さらに、該燃焼合成装置は圧力容器内を減
圧する減圧手段２０を備えている。該減圧手段２０は、
例えば、真空ポンプ２１と該真空ポンプ２１及び圧力容
器１間を接続する減圧ライン２２とを有するものとする
ことができる。前記減圧ライン２２には、前記圧力調整
手段４を介在させることができ、これにより、圧力容器
１内の減圧調整が可能となる。該減圧手段２０は、圧力
容器１内の酸素濃度を低下させるために、反応ガスとな
る窒素含有ガスを圧力容器１内に供給する前に、該圧力
容器１内を脱気するのに使用される。燃焼合成時の圧力
容器１内の酸素濃度は通常１０ｐｐｍ以下が好ましく、
さらに好ましくは１ｐｐｍ以下がよい。従って、前記圧
力容器１内の脱気は、０．０１気圧以下まで減圧させる
のがよい。なお、前記窒素含有ガスは高純度窒素ガス単
体であってもよいし、少量のＡｒやＨｅ等の不活性ガス
等を含んでいてもよい。
圧する減圧手段２０を備えている。該減圧手段２０は、
例えば、真空ポンプ２１と該真空ポンプ２１及び圧力容
器１間を接続する減圧ライン２２とを有するものとする
ことができる。前記減圧ライン２２には、前記圧力調整
手段４を介在させることができ、これにより、圧力容器
１内の減圧調整が可能となる。該減圧手段２０は、圧力
容器１内の酸素濃度を低下させるために、反応ガスとな
る窒素含有ガスを圧力容器１内に供給する前に、該圧力
容器１内を脱気するのに使用される。燃焼合成時の圧力
容器１内の酸素濃度は通常１０ｐｐｍ以下が好ましく、
さらに好ましくは１ｐｐｍ以下がよい。従って、前記圧
力容器１内の脱気は、０．０１気圧以下まで減圧させる
のがよい。なお、前記窒素含有ガスは高純度窒素ガス単
体であってもよいし、少量のＡｒやＨｅ等の不活性ガス
等を含んでいてもよい。
【００１４】前記圧力容器１は、反応ガス供給源２から
反応ガスライン３を介して供給される窒素含有ガスの加
圧状態を、維持し得るようになっている。該加圧状態と
は、２気圧〜３０気圧である。窒素含有ガスが２気圧未
満では、窒化反応が遅く、燃焼温度が十分に上がらず、
窒化反応率が低下する恐れがあるからであり、一方、３
０気圧を越えると燃焼温度が高くなりすぎて、生成化合
物の一部が再分解し、これによって生成物中の金属アル
ミニウム量が増加する他、装置の耐久性を悪化させるこ
とにもなるからである。
反応ガスライン３を介して供給される窒素含有ガスの加
圧状態を、維持し得るようになっている。該加圧状態と
は、２気圧〜３０気圧である。窒素含有ガスが２気圧未
満では、窒化反応が遅く、燃焼温度が十分に上がらず、
窒化反応率が低下する恐れがあるからであり、一方、３
０気圧を越えると燃焼温度が高くなりすぎて、生成化合
物の一部が再分解し、これによって生成物中の金属アル
ミニウム量が増加する他、装置の耐久性を悪化させるこ
とにもなるからである。
【００１５】前記着火手段１０は、圧力容器１の外部に
備えられる電源１１と、一端が前記電源１１に電気的に
接続され且つ他端が圧力容器１内に延びる電極１２と、
該電極１２に接続され、着火に必要な熱量をアルミニウ
ム粉体に供給する着火ヒーター１３と、該着火ヒーター
１３を保持する位置調整可能なヒーターホルダー１４と
を備えている。着火ヒーター１３は種々のものを用いる
ことができるが、例えばカーボン通電ヒーター等の消耗
電極を用いることが好ましい。
備えられる電源１１と、一端が前記電源１１に電気的に
接続され且つ他端が圧力容器１内に延びる電極１２と、
該電極１２に接続され、着火に必要な熱量をアルミニウ
ム粉体に供給する着火ヒーター１３と、該着火ヒーター
１３を保持する位置調整可能なヒーターホルダー１４と
を備えている。着火ヒーター１３は種々のものを用いる
ことができるが、例えばカーボン通電ヒーター等の消耗
電極を用いることが好ましい。
【００１６】前記収容手段５は、圧力容器１内に設けら
れたベースプレート７上に載置されている。該収容手段
５は、アルミニウム粉体３０を厚さ１０ｍｍ以上８０ｍ
ｍ以下で且つ長さが少なくとも前記厚さよりも長い横長
直方体状に保持し得るようなパン型とされている。収容
手段５を斯かる構成とすることにより、前記着火手段１
０によって励起されるＡｌＮ合成反応を、アルミニウム
粉体の長手方向に沿う水平方向に進行させることがで
き、これによって、燃焼合成反応が垂直方向に進行する
従来の装置に比して、高純度の窒化アルミニウムを効率
良く製造でき、且つ、装置の耐久性を向上させることが
できる。即ち、アルミニウム粉体の厚さが８０ｍｍを越
えると、窒素含有ガスが原料粉体３０の下部まで浸透し
難くなって窒化反応率の低下を招く恐れがあると共に、
原料粉体３０内の蓄熱量が大きくなりすぎて過加熱を招
くことになるが、本実施の形態においては、斯かる不都
合は生じない。なお、アルミニウム粉体の厚さを１０ｍ
ｍ以上にしているのは、１０ｍｍ未満では、放熱量が大
きくなりすぎて燃焼温度が低下してしまい、窒化反応率
が低下する恐れがあるからである。
れたベースプレート７上に載置されている。該収容手段
５は、アルミニウム粉体３０を厚さ１０ｍｍ以上８０ｍ
ｍ以下で且つ長さが少なくとも前記厚さよりも長い横長
直方体状に保持し得るようなパン型とされている。収容
手段５を斯かる構成とすることにより、前記着火手段１
０によって励起されるＡｌＮ合成反応を、アルミニウム
粉体の長手方向に沿う水平方向に進行させることがで
き、これによって、燃焼合成反応が垂直方向に進行する
従来の装置に比して、高純度の窒化アルミニウムを効率
良く製造でき、且つ、装置の耐久性を向上させることが
できる。即ち、アルミニウム粉体の厚さが８０ｍｍを越
えると、窒素含有ガスが原料粉体３０の下部まで浸透し
難くなって窒化反応率の低下を招く恐れがあると共に、
原料粉体３０内の蓄熱量が大きくなりすぎて過加熱を招
くことになるが、本実施の形態においては、斯かる不都
合は生じない。なお、アルミニウム粉体の厚さを１０ｍ
ｍ以上にしているのは、１０ｍｍ未満では、放熱量が大
きくなりすぎて燃焼温度が低下してしまい、窒化反応率
が低下する恐れがあるからである。
【００１７】前記冷却手段６は、前記圧力容器の底壁及
びベースプレート間に配設されており、圧力容器１を強
制的に冷却し得るようになっている。該冷却手段６は、
反応熱による装置の破損又は劣化を防止する為のもので
ある。
びベースプレート間に配設されており、圧力容器１を強
制的に冷却し得るようになっている。該冷却手段６は、
反応熱による装置の破損又は劣化を防止する為のもので
ある。
【００１８】以下に、このように構成された燃焼合成装
置を用いた窒化アルミニウムの製造方法について説明す
る。
置を用いた窒化アルミニウムの製造方法について説明す
る。
【００１９】前記収容手段５によって厚さ１０ｍｍ以上
８０ｍｍ以下の横長直方体状に保持されたアルミニウム
粉体３０をベースプレート７上に載置し、ヒーターホル
ダー１４によって着火ヒーター１３を着火最適位置に配
置する。この状態で、圧力容器１を密閉し、減圧手段２
０によって、容器１内の圧力を０．０１気圧以下に減圧
する。減圧完了後、ガス供給源２からガス供給ライン３
を介して圧力容器１内に窒素含有ガスを供給する。この
際の窒素含有ガス圧力は、前述のように、２気圧〜３０
気圧である。
８０ｍｍ以下の横長直方体状に保持されたアルミニウム
粉体３０をベースプレート７上に載置し、ヒーターホル
ダー１４によって着火ヒーター１３を着火最適位置に配
置する。この状態で、圧力容器１を密閉し、減圧手段２
０によって、容器１内の圧力を０．０１気圧以下に減圧
する。減圧完了後、ガス供給源２からガス供給ライン３
を介して圧力容器１内に窒素含有ガスを供給する。この
際の窒素含有ガス圧力は、前述のように、２気圧〜３０
気圧である。
【００２０】窒素含有ガスが前記所定圧まで供給された
ら、前記電極１２を介して電源１１から前記着火ヒータ
ー１３に電力を供給して、着火ヒータ１３を発熱させ
る。該着火ヒータ１３によってアルミニウム粉体３０の
着火、即ち、反応開始が確認されたら、直ちに電力供給
を停止する。この通電時間は、通常、数秒〜数十秒であ
る。
ら、前記電極１２を介して電源１１から前記着火ヒータ
ー１３に電力を供給して、着火ヒータ１３を発熱させ
る。該着火ヒータ１３によってアルミニウム粉体３０の
着火、即ち、反応開始が確認されたら、直ちに電力供給
を停止する。この通電時間は、通常、数秒〜数十秒であ
る。
【００２１】このようにして、反応が開始されると、そ
の後は、自らの反応熱によって燃焼合成反応が自然に水
平方向に進行する。即ち、本実施の形態においては、収
容手段５によって反応原料となるアルミニウム粉体３０
を厚さ１０ｍｍ以上８０ｍｍ以下で且つ長さが少なくと
も前記厚さよりも長い横長直方体状に保持しているの
で、燃焼波を水平方向に進行させることができ、これに
より、従来の燃焼合成装置に比して、反応による蓄熱量
を低減させて、装置の損傷又は劣化を防止することがで
きる。また、窒素含有ガスをアルミニウム粉体全域に効
率良く浸透させることができ、これにより、高純度の窒
化アルミニウムを効率良く製造することが可能になる。
の後は、自らの反応熱によって燃焼合成反応が自然に水
平方向に進行する。即ち、本実施の形態においては、収
容手段５によって反応原料となるアルミニウム粉体３０
を厚さ１０ｍｍ以上８０ｍｍ以下で且つ長さが少なくと
も前記厚さよりも長い横長直方体状に保持しているの
で、燃焼波を水平方向に進行させることができ、これに
より、従来の燃焼合成装置に比して、反応による蓄熱量
を低減させて、装置の損傷又は劣化を防止することがで
きる。また、窒素含有ガスをアルミニウム粉体全域に効
率良く浸透させることができ、これにより、高純度の窒
化アルミニウムを効率良く製造することが可能になる。
【００２２】さらに、本実施の形態においては、前記反
応により窒素含有ガスが消費されて、窒素含有ガス圧が
低下すると、圧力調整手段４が作動して、窒素含有ガス
が補充される構成となっている。従って、圧力容器１内
の窒素含有ガス圧は、常に、一定に保持され、これによ
り、反応進行中における反応不全が防止される。なお、
反応進行中は、常に、冷却手段６を作動させておくのが
好ましい。これにより、反応熱による装置の破損又は劣
化を防止できるからである。
応により窒素含有ガスが消費されて、窒素含有ガス圧が
低下すると、圧力調整手段４が作動して、窒素含有ガス
が補充される構成となっている。従って、圧力容器１内
の窒素含有ガス圧は、常に、一定に保持され、これによ
り、反応進行中における反応不全が防止される。なお、
反応進行中は、常に、冷却手段６を作動させておくのが
好ましい。これにより、反応熱による装置の破損又は劣
化を防止できるからである。
【００２３】
【実施例】本実施の形態に係る燃焼合成装置を用いて、
窒化アルミニウムの燃焼合成を行い、未反応金属アルミ
ニウムの残存量を測定した。
窒化アルミニウムの燃焼合成を行い、未反応金属アルミ
ニウムの残存量を測定した。
【００２４】実施例１ 反応原料３０として、純度９９．７重量％，平均粒子径
４０μｍの純アルミニウム粉（アトマイズ粉）を用い
た。該反応原料をカーボン製の収容手段５に厚さ５０ｍ
ｍとなるように充填した。反応原料の充填量は、５００
ｇ及び５０００ｇの２通りで行った。減圧脱気は０．０
１気圧以下、窒素ガス充填圧は８気圧とし、着火ヒータ
１３へは２．５ＫＷの電力を１０秒間供給した。
４０μｍの純アルミニウム粉（アトマイズ粉）を用い
た。該反応原料をカーボン製の収容手段５に厚さ５０ｍ
ｍとなるように充填した。反応原料の充填量は、５００
ｇ及び５０００ｇの２通りで行った。減圧脱気は０．０
１気圧以下、窒素ガス充填圧は８気圧とし、着火ヒータ
１３へは２．５ＫＷの電力を１０秒間供給した。
【００２５】本実施例１の結果を表１に示す。なお、表
中における未反応金属アルミニウム量の測定は、試料１
ｇを濃度２０％の水酸化ナトリウム水溶液が収容された
容器に入れて分解を行い、発生する水素量を測定し、該
測定値と予め作成しておいた検量線とに基づいて行っ
た。
中における未反応金属アルミニウム量の測定は、試料１
ｇを濃度２０％の水酸化ナトリウム水溶液が収容された
容器に入れて分解を行い、発生する水素量を測定し、該
測定値と予め作成しておいた検量線とに基づいて行っ
た。
【００２６】
【表１】
【００２７】実施例２ 反応原料３０として、純度９９．７重量％，平均粒子径
４０μｍの純アルミニウム粉（アトマイズ粉）を５０重
量％含み、希釈剤となる平均粒子径５μｍの窒化アルミ
ニウム粉を５０重量％含む混合粉体を用いた。その他の
条件は、前記実施例１と同様にして行った。本実施例２
の結果を表１に付せて示す。
４０μｍの純アルミニウム粉（アトマイズ粉）を５０重
量％含み、希釈剤となる平均粒子径５μｍの窒化アルミ
ニウム粉を５０重量％含む混合粉体を用いた。その他の
条件は、前記実施例１と同様にして行った。本実施例２
の結果を表１に付せて示す。
【００２８】実施例３ 反応原料３０として、純度９９．７重量％，平均粒子径
４０μｍの純アルミニウム粉（アトマイズ粉）を３０重
量％含み、希釈剤となる平均粒子径５μｍの窒化アルミ
ニウム粉を７０重量％含む混合粉体を用いた。その他の
条件は、前記実施例１と同様にして行った。本実施例３
の結果を表１に付せて示す。
４０μｍの純アルミニウム粉（アトマイズ粉）を３０重
量％含み、希釈剤となる平均粒子径５μｍの窒化アルミ
ニウム粉を７０重量％含む混合粉体を用いた。その他の
条件は、前記実施例１と同様にして行った。本実施例３
の結果を表１に付せて示す。
【００２９】
【比較例】比較例として、特開平7-309611号公報に記載
の従来装置を用いて、前記実施例１〜３のそれぞれの条
件で窒化アルミニウムの燃焼合成を行い、未反応金属ア
ルミニウムの残存量を測定した。それらの結果を比較例
１〜３として、表１に付せて示す。
の従来装置を用いて、前記実施例１〜３のそれぞれの条
件で窒化アルミニウムの燃焼合成を行い、未反応金属ア
ルミニウムの残存量を測定した。それらの結果を比較例
１〜３として、表１に付せて示す。
【００３０】
【検討】表１に示すように、従来装置においては、未反
応の金属アルミニウムが大量に残存した。これは、燃焼
合成反応が有効に進行していないことを示している。
応の金属アルミニウムが大量に残存した。これは、燃焼
合成反応が有効に進行していないことを示している。
【００３１】これに対し、本実施の形態に係る燃焼合成
装置においては、何れの条件下においても、未反応の金
属アルミニウムが殆ど残存せず、効率良く燃焼合成反応
が行われた。特に、希釈剤を使用しない場合に、その差
は歴然であった。
装置においては、何れの条件下においても、未反応の金
属アルミニウムが殆ど残存せず、効率良く燃焼合成反応
が行われた。特に、希釈剤を使用しない場合に、その差
は歴然であった。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る燃焼合成装
置によれば、反応原料を収容する収容手段を、前記着火
手段による着火によって励起される前記反応ガスと反応
原料との燃焼合成反応が、その反応熱によって連鎖的に
実質的に水平方向に進行するように、前記反応原料を保
持し得る構成としたので、反応原料全域中への反応ガス
の浸透を容易に行うことができ、これにより、希釈剤を
用いることなく、高純度の化合物を効率良く得ることが
できる。また、燃焼合成反応時における蓄熱量を低減さ
せることができ、これにより、装置の損傷及び劣化を抑
えることができる。さらに、本発明に係る燃焼合成装置
によれば、圧力容器を強制的に冷却する冷却手段を備え
るようにしたので、反応熱による装置の破損又は劣化を
有効に抑えることができる。
置によれば、反応原料を収容する収容手段を、前記着火
手段による着火によって励起される前記反応ガスと反応
原料との燃焼合成反応が、その反応熱によって連鎖的に
実質的に水平方向に進行するように、前記反応原料を保
持し得る構成としたので、反応原料全域中への反応ガス
の浸透を容易に行うことができ、これにより、希釈剤を
用いることなく、高純度の化合物を効率良く得ることが
できる。また、燃焼合成反応時における蓄熱量を低減さ
せることができ、これにより、装置の損傷及び劣化を抑
えることができる。さらに、本発明に係る燃焼合成装置
によれば、圧力容器を強制的に冷却する冷却手段を備え
るようにしたので、反応熱による装置の破損又は劣化を
有効に抑えることができる。
【００３３】また、圧力容器内を所望圧力に減圧する減
圧手段を備えるようにすれば、燃焼合成反応に必要な反
応ガス雰囲気を容易に得ることができる。
圧手段を備えるようにすれば、燃焼合成反応に必要な反
応ガス雰囲気を容易に得ることができる。
【００３４】さらに、反応原料を厚さ１０ｍｍ以上８０
ｍｍ以下に保持するようにすれば、燃焼温度の低下を抑
えつつ、反応ガスの反応原料中への浸透性向上及び装置
の劣化防止をさらに有効に図ることができる。
ｍｍ以下に保持するようにすれば、燃焼温度の低下を抑
えつつ、反応ガスの反応原料中への浸透性向上及び装置
の劣化防止をさらに有効に図ることができる。
【図ｌ】本発明に係る燃焼合成装置の好ましい実施の形
態の概略図である。
態の概略図である。
１ 圧力容器 ２ 反応ガス供給源 ４ 圧力調整手段 ５ 収容手段 ６ 冷却手段 １０ 着火手段 ２０ 減圧手段
Claims (3)
- 【請求項１】内部圧力を一定圧に保持する圧力容器と、
反応ガス供給源と、前記圧力容器及び反応ガス供給源と
を連結する反応ガス供給ラインと、該反応ガス供給ライ
ンに設けられ、圧力容器内の圧力を調整する圧力調整手
段と、前記圧力容器内に備えられ、反応原料を保持する
収容手段と、該収容手段内の反応原料に着火する着火手
段と、前記圧力容器を強制的に冷却する冷却手段とを備
え、 前記収容手段は、前記着火手段による着火によって励起
される前記反応ガスと反応原料との燃焼合成反応が、そ
の反応熱によって連鎖的に実質的に水平方向に進行する
ように、前記反応原料を保持するものであることを特徴
とする燃焼合成装置。 - 【請求項２】 前記圧力容器内を所望圧力に減圧する減
圧手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に
記載の燃焼合成装置。 - 【請求項３】 前記収容手段は、反応原料を厚さが１０
ｍｍ以上８０ｍｍ以下である横長直方体状に保持するも
のであることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼
合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18944098A JP4895414B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 燃焼合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18944098A JP4895414B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 燃焼合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000016804A true JP2000016804A (ja) | 2000-01-18 |
| JP4895414B2 JP4895414B2 (ja) | 2012-03-14 |
Family
ID=16241294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18944098A Expired - Lifetime JP4895414B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 燃焼合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4895414B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1060789A2 (en) * | 1999-06-15 | 2000-12-20 | Fundacion Inasmet | Continuous procedure for manufacture of powdered materials by combustion and reactor for the realisation thereof |
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1998
- 1998-07-03 JP JP18944098A patent/JP4895414B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP7185865B2 (ja) | 2019-01-09 | 2022-12-08 | 株式会社燃焼合成 | 球状ＡｌＮ粒子の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4895414B2 (ja) | 2012-03-14 |
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