JP2001206708A - Manufacturing method of metallic nitride powder at least partially nitrided - Google Patents

Manufacturing method of metallic nitride powder at least partially nitrided

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JP2001206708A
JP2001206708A JP2000015356A JP2000015356A JP2001206708A JP 2001206708 A JP2001206708 A JP 2001206708A JP 2000015356 A JP2000015356 A JP 2000015356A JP 2000015356 A JP2000015356 A JP 2000015356A JP 2001206708 A JP2001206708 A JP 2001206708A
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oxygen
atmosphere
emulsion
metal element
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Takao Tani
孝夫 谷
Kazumasa Takatori
一雅 鷹取
Toshihiko Tani
俊彦 谷
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture metallic nitride powder which is at least partially nitrided, formed into spherical fine powder and free from the generation of aggregation, with a small man-hour at a low cost. SOLUTION: A w/o type emulsion prepared by mixing an aqueous solution containing a metal element capable of being nitrided with an inflammable liquid is sprayed and combusted in an atmosphere containing oxygen in the quantity smaller than oxygen demand necessary for completely combusting the inflammable liquid and forming a most stable oxide of the metal element and nitrogen atom is added in the combustion atmosphere at the time of the spray combustion. A reducing atmosphere of oxygen deficiency is formed during the spray combustion and the reducing atmosphere becomes further powerful in the presence of a carbon component generated by the incomplete combustion of the inflammable liquid and nitrogen atom existing around the metal element is reacted with the metal element to progress the nitriding reaction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属窒化物粉末あ
るいは部分的に窒化された金属窒化物粉末を製造する方
法に関し、詳しくは噴霧燃焼法を用いた製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a metal nitride powder or a partially nitrided metal nitride powder, and more particularly to a production method using a spray combustion method.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属窒化物は金属酸化物に比べて熱電導
性が良好であるので、樹脂中にフィラーとして混合する
ことにより樹脂成形品の熱伝導率を向上させることがで
きる。したがってコンピュータのCPUなど、高温とな
る電子材料に用いられるパッケージ樹脂の充填材などと
しての利用が期待されている。
2. Description of the Related Art Since metal nitrides have better thermal conductivity than metal oxides, the thermal conductivity of resin molded articles can be improved by mixing them as fillers in resin. Therefore, it is expected to be used as a filler of a package resin used for electronic materials that become hot, such as a CPU of a computer.

【0003】樹脂の充填材として用いる場合には、金属
窒化物は粉末状とする必要がある。したがって粉末状の
金属窒化物を製造できる製造方法によって製造すること
が望ましい。このような製造方法として、例えば特開平
9-052704号公報には、窒化物前駆体を粉末化し、それを
熱分解又は窒化する方法が開示されている。また特開昭
58−095606号公報には窒化物前駆体を噴霧熱分解する方
法が開示され、特開平2-233509号公報には窒化物前駆体
をアンミニア雰囲気に噴霧して窒化する方法が開示さ
れ、特開平7-265689号公報には窒化物前駆体を超音波噴
霧熱分解する方法が開示されている。
When used as a resin filler, the metal nitride must be in powder form. Therefore, it is desirable to manufacture by a manufacturing method that can manufacture a powdery metal nitride. As such a manufacturing method, for example,
JP-A-9-052704 discloses a method of pulverizing a nitride precursor and thermally decomposing or nitriding it. Also JP
JP-A-58-095606 discloses a method of spray pyrolysis of a nitride precursor, and JP-A-2-233509 discloses a method of spraying and nitriding a nitride precursor in an amminia atmosphere. JP-A-7-265689 discloses a method of subjecting a nitride precursor to ultrasonic spray pyrolysis.

【0004】そして特開昭63−156007号公報には溶融金
属を噴霧して球状金属粒子としそれを熱処理して窒化す
る方法が開示され、特開平7-048609号には溶融金属を窒
素雰囲気中に噴霧する方法が、特開平8-100205号公報に
は溶融金属を超音波噴霧熱分解する方法が開示されてい
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-156007 discloses a method in which molten metal is sprayed to form spherical metal particles, which are then heat-treated and nitrided. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-048609 discloses a method in which molten metal is placed in a nitrogen atmosphere. Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-100205 discloses a method of ultrasonically pyrolyzing a molten metal.

【0005】さらに特開昭61−132504号公報には金属に
窒素プラズマを照射して溶融しそれを噴霧して粉末化す
る方法が開示され、特開平1-287202号公報にはイオンビ
ームスパッタによって金属粉末の表面を窒化する方法
が、特開平7-242404号公報には金属微粒子を窒素雰囲気
中でのグロー放電により窒化する方法が、特開平4-2937
02号公報には金属粉末を窒素雰囲気中で高エネルギー粉
砕して部分窒化する方法が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-132504 discloses a method in which a metal is irradiated with nitrogen plasma to be melted and sprayed to be powdered, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-287202 discloses a method of ion beam sputtering. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-242404 discloses a method of nitriding the surface of a metal powder, and a method of nitriding metal fine particles by glow discharge in a nitrogen atmosphere.
No. 02 discloses a method of partially nitriding a metal powder by high energy pulverization in a nitrogen atmosphere.

【0006】一方、特開平7-081905号公報には、W/O
型エマルジョンを酸化雰囲気下で燃焼させることにより
酸化物微粒子を製造する方法が開示されている。また特
開平9-202607号公報には、水相中に金属塩を含むW/O
型エマルジョンを酸素不足条件下で燃焼させることによ
って、酸素欠陥を有する酸化物微粒子を製造する方法が
開示されている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-081905 discloses a W / O
A method for producing oxide fine particles by burning a mold emulsion in an oxidizing atmosphere is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-202607 discloses a W / O containing a metal salt in an aqueous phase.
A method for producing oxide fine particles having oxygen defects by burning a type emulsion under oxygen-deficient conditions is disclosed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】金属窒化物粉末を高熱
伝導性が必要とされる高分子部材の充填材として用いる
場合、その粒径は小さいほど好ましく、また凝集しない
ことが望ましく、形状も球状であることが好ましい。と
ころが上記した従来の製造方法では、微細な金属窒化物
粉末を製造することが困難であったり、工数が多大とな
るなどの不具合があった。例えば窒化物前駆体を粉末化
しそれを熱分解又は窒化する方法では、2段階プロセス
となって工程が煩雑となる上、通常の造粒・乾燥方法で
は凝集のない5μm以下の微粒子とすることは困難であ
る。
When a metal nitride powder is used as a filler for a polymer member requiring high thermal conductivity, the smaller the particle size, the more preferable it is, the more desirably the particles do not aggregate, and the shape is spherical. It is preferred that However, the above-described conventional manufacturing method has problems such as difficulty in manufacturing a fine metal nitride powder and an increase in man-hours. For example, in the method of pulverizing a nitride precursor and thermally decomposing or nitriding it, it is a two-step process, and the process becomes complicated. Have difficulty.

【0008】また窒化物前駆体の噴霧熱分解法による製
造方法は、球状微粒子を合成可能な優れた方法である
が、効率的な噴霧条件における噴霧液滴径は通常10μ
m以上と大きい。したがって5μm以下あるいは2μm
以下の微粒子を製造する場合には、噴霧液滴径を小さく
するために噴霧効率を低くするか、原料溶液濃度を低く
する必要があり、合成効率が低くなって高コストとなる
という問題がある。
The method of producing a nitride precursor by spray pyrolysis is an excellent method capable of synthesizing spherical fine particles.
m or more. Therefore, less than 5 μm or 2 μm
In the case of producing the following fine particles, it is necessary to lower the spraying efficiency or to lower the concentration of the raw material solution in order to reduce the diameter of the sprayed droplet, and there is a problem that the synthesis efficiency is reduced and the cost is increased. .

【0009】溶融金属を噴霧する方法においても前述と
同様の問題があり、さらに原料である金属を溶融させる
必要があるため一層高コストとなってしまう。
The method of spraying a molten metal has the same problem as described above, and furthermore, it is necessary to melt the metal as a raw material, so that the cost is further increased.

【0010】一方、プラズマ溶射、イオンビームスパッ
タあるいはグロー放電を用いる方法は、それぞれ優れた
方法であるが、プラズマ発生装置、真空装置などが必要
であるため高コストとなる。また高エネルギー粉砕によ
る方法では、エネルギーコストが大きい上に、球状の微
粒子を製造することが困難である。
On the other hand, methods using plasma spraying, ion beam sputtering, or glow discharge are excellent methods, respectively, but require a plasma generator, a vacuum apparatus, and the like, and thus are expensive. Further, in the method using high energy pulverization, energy costs are large and it is difficult to produce spherical fine particles.

【0011】そして上記公報に開示されているW/O型
エマルジョンを燃焼する方法は金属酸化物を製造するも
のであり、金属窒化物に関する記載はなくその示唆もな
い。
The method of burning a W / O emulsion disclosed in the above publication is for producing a metal oxide, and there is no description or suggestion of a metal nitride.

【0012】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、微粒子で球状をなし凝集も生じない金属窒
化物粉末を、小さな工数で安価に製造することを目的と
する。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to produce metal nitride powder which is spherical and does not cause agglomeration with fine particles at low cost with a small number of steps.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の少なくとも部分的に窒化された金属窒化物粉末の製
造方法の特徴は、窒化可能な金属元素を含む水溶液を可
燃性液体と混合して形成されたW/O型エマルジョンあ
るいはサスペンジョンを可燃性液体が完全燃焼しかつ金
属元素が大気中で最も安定な酸化物を形成するために必
要な必要酸素量より少ない酸素量を含む雰囲気中で噴霧
燃焼する方法であって、以下の二つの条件の少なくとも
一つが満たされていることにある。 (1)W/O型エマルジョンあるいはサスペンジョン中
には窒素原子を含む硝酸イオン以外のイオン及び窒素原
子を含む分子の少なくとも一方が含まれていること。 (2)雰囲気中には窒素原子を含むイオン及び窒素原子
を含むN2 以外の分子の少なくとも一方が含まれている
こと。
A feature of the present invention for solving the above-mentioned problems is that an aqueous solution containing a nitridable metal element is mixed with a flammable liquid by mixing an aqueous solution containing a nitridable metal element. The W / O emulsion or suspension formed by the above method is burned in an atmosphere containing an amount of oxygen that is less than the amount of oxygen necessary for the combustible liquid to completely burn and the metal element to form the most stable oxide in the atmosphere. A method for performing spray combustion, wherein at least one of the following two conditions is satisfied. (1) The W / O emulsion or the suspension contains at least one of ions other than nitrate ions containing nitrogen atoms and molecules containing nitrogen atoms. (2) The atmosphere contains at least one of a nitrogen atom-containing ion and a nitrogen atom-containing molecule other than N 2 .

【0014】本発明の製造方法では、必要酸素量の10
〜90%の酸素量を含む雰囲気中で噴霧燃焼することが
望ましく、(1)の条件にいう窒素原子はアンモニア、
アンモニウムイオン、ヒドラジン、ヒドラジニウムイオ
ンから選ばれる少なくとも一種から供給されることが望
ましい。
In the production method of the present invention, the required amount of oxygen is 10
It is desirable to perform spray combustion in an atmosphere containing an oxygen content of about 90%, and the nitrogen atom referred to in the condition (1) is ammonia,
It is desirable to supply from at least one selected from ammonium ion, hydrazine and hydrazinium ion.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法で用いているW
/O型エマルジョン又はサスペンジョンの噴霧燃焼で
は、噴霧されたミスト中においてW/O型エマルジョン
又はサスペンジョン中の分散粒子は可燃性液体からなる
油膜に覆われた水相又は固相からなるアトマイズ粒子と
なり、一旦着火されると油膜の燃焼が誘発される。この
発熱によって、高温に晒されたアトマイズ粒子内部の水
相又は固相中の金属が酸化されて金属酸化物粉末が生成
する。アトマイズ粒子は微細であるため、それぞれの粒
子間で温度分布が発生するのが抑制でき、均質な金属酸
化物粉末が得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION W used in the manufacturing method of the present invention
In the spray combustion of the / O emulsion or suspension, the dispersed particles in the W / O emulsion or suspension in the sprayed mist become atomized particles composed of an aqueous phase or a solid phase covered with an oil film composed of a flammable liquid, Once ignited, combustion of the oil slick is induced. Due to this heat generation, the metal in the water phase or solid phase inside the atomized particles exposed to the high temperature is oxidized to generate metal oxide powder. Since the atomized particles are fine, generation of a temperature distribution between the particles can be suppressed, and a homogeneous metal oxide powder can be obtained.

【0016】そして本発明の製造方法では、W/O型エ
マルジョンあるいはサスペンジョンを可燃性液体が完全
燃焼しかつ金属元素が大気中で最も安定な酸化物を形成
するために必要な必要酸素量より少ない酸素量を含む雰
囲気中で噴霧燃焼している。したがって噴霧燃焼時には
酸素不足の還元性雰囲気となり、しかも可燃性液体の不
完全燃焼により生成する炭素成分の存在によって還元性
雰囲気がさらに強力なものとなる。そして燃焼雰囲気中
に窒素原子を含んでいるため、金属元素周囲に存在する
窒素原子あるいは窒素原子を含むイオンが金属元素と反
応し、金属元素を少なくとも部分的に窒化する。これに
より少なくとも部分的に窒化された金属窒化物粉末を微
粒子状態で製造することができる。
According to the production method of the present invention, the W / O emulsion or the suspension is completely burned by the flammable liquid and the metal element is smaller than the oxygen amount required for forming the most stable oxide in the atmosphere. Spray burning in an atmosphere containing oxygen. Therefore, during the spray combustion, the reducing atmosphere becomes oxygen-deficient, and the reducing atmosphere is further enhanced by the presence of the carbon component generated by the incomplete combustion of the flammable liquid. Since the combustion atmosphere contains nitrogen atoms, nitrogen atoms or ions containing nitrogen atoms existing around the metal element react with the metal element to at least partially nitride the metal element. As a result, the metal nitride powder that is at least partially nitrided can be manufactured in a fine particle state.

【0017】W/O型エマルジョン又はサスペンジョン
の噴霧燃焼では、エマルジョン又はサスペンジョン中の
一つの分散粒子の径(数nm〜数μm)が一つの反応場の
大きさとなり、一つの分散粒子から一つの粒子が合成さ
れる。そしてエマルジョン又はサスペンジョン中の分散
粒子の径は、可燃性液体の種類、分散剤の種類、混合比
などによって制御可能であり、また水相中の金属元素濃
度も飽和濃度以下の範囲で任意に設定できるため、本発
明によれば所望の粒径の金属窒化物粒子を合成すること
ができる。さらにエマルジョン又はサスペンジョン中の
分散粒子はそれぞれが独立して存在し、それから合成さ
れる少なくとも部分的に窒化された金属窒化物粒子も独
立している。そして反応時間はきわめて短く反応後に高
熱が作用することもないので、凝集も生じない。
In the spray combustion of a W / O emulsion or suspension, the diameter of one dispersed particle (several nm to several μm) in the emulsion or suspension becomes the size of one reaction field, and one dispersed particle becomes one Particles are synthesized. The diameter of the dispersed particles in the emulsion or suspension can be controlled by the type of the flammable liquid, the type of the dispersant, the mixing ratio, and the like, and the metal element concentration in the aqueous phase can be arbitrarily set within the range of the saturation concentration or less. Therefore, according to the present invention, metal nitride particles having a desired particle size can be synthesized. Furthermore, the dispersed particles in the emulsion or suspension are each present independently, and the at least partially nitrided metal nitride particles synthesized therefrom are also independent. Since the reaction time is extremely short and high heat does not act after the reaction, aggregation does not occur.

【0018】噴霧燃焼雰囲気は、酸素不足、すなわち反
応容器内に導入される酸素量が、可燃性液体が完全燃焼
しかつ金属元素が大気中で最も安定な酸化物を形成する
ために必要な必要酸素量未満である必要がある。導入さ
れる酸素量が必要酸素量以上となると酸化反応ばかりが
進行し、少なくとも部分的に窒化された金属窒化物粉末
の合成が困難となる。したがって、必要酸素量の10〜
90%の酸素量を含む雰囲気中で噴霧燃焼することが望
ましい。雰囲気中の酸素量が必要酸素量の10%より少
ないとW/O型エマルジョン又はサスペンジョンが燃焼
しにくくなり、失火の恐れがある。また雰囲気中の酸素
量が必要酸素量の90%より多くなると、酸化反応が進
行しやすくなり窒化反応が生じにくくなる。したがって
酸化及び窒化のバランスと失火の恐れとを考慮すれば、
雰囲気中の酸素量は必要酸素量の20〜80%の範囲と
するのが特に好ましい。
The spray combustion atmosphere is oxygen deficient, that is, the amount of oxygen introduced into the reaction vessel is necessary for the complete combustion of the flammable liquid and for the metal element to form the most stable oxide in the atmosphere. It must be less than the amount of oxygen. When the amount of oxygen to be introduced exceeds the required amount of oxygen, only the oxidation reaction proceeds, and it becomes difficult to synthesize a metal nitride powder that is at least partially nitrided. Therefore, the required amount of oxygen is 10
It is desirable to perform spray combustion in an atmosphere containing 90% of oxygen. If the amount of oxygen in the atmosphere is less than 10% of the required amount of oxygen, the W / O emulsion or suspension becomes difficult to burn, and there is a risk of misfiring. If the amount of oxygen in the atmosphere is more than 90% of the required amount of oxygen, the oxidation reaction proceeds easily, and the nitridation reaction hardly occurs. Therefore, considering the balance between oxidation and nitridation and the risk of misfiring,
The amount of oxygen in the atmosphere is particularly preferably in the range of 20 to 80% of the required amount of oxygen.

【0019】噴霧燃焼時の燃焼雰囲気中に窒素原子を含
む硝酸イオン以外のイオン及び窒素原子を含む分子の少
なくとも一方を含ませるには、W/O型エマルジョン又
はサスペンジョン中に含ませてもよいし、噴霧燃焼容器
中の雰囲気ガス中に含ませることもできる。またW/O
型エマルジョン又はサスペンジョンの噴霧と同時あるい
は別に、窒素原子を含む水溶液あるいはエマルジョンな
どを噴霧燃焼容器中に噴霧することもできる。
In order to include at least one of ions other than nitrate ions containing nitrogen atoms and molecules containing nitrogen atoms in the combustion atmosphere at the time of spray combustion, it may be contained in a W / O emulsion or suspension. Alternatively, it can be contained in the atmospheric gas in the spray combustion vessel. W / O
Simultaneously with or separately from the spraying of the emulsion or suspension, an aqueous solution or emulsion containing nitrogen atoms can be sprayed into the spray combustion vessel.

【0020】窒素原子を含む硝酸イオン以外のイオン及
び窒素原子を含む分子の少なくとも一方をW/O型エマ
ルジョン又はサスペンジョン中に含ませる場合、あるい
は別の水溶液又はエマルジョンなどとして供給する場合
には、アンモニア、アンモニウムイオン、ヒドラジン、
ヒドラジニウムイオン、尿素、アミンなどのイオン又は
分子を含ませることができる。これらのうち一種でもよ
いし、複数種を併用してもよい。また水相及び油相のど
ちらに含ませてもよく、両方に含ませることも可能であ
る。中でもアンモニア、アンモニウムイオン、ヒドラジ
ン、ヒドラジニウムイオンから選ばれる少なくとも一種
を用いることが望ましい。これらのイオン又は分子は低
分子量であるために分解しやすく、かつ窒素及び水素原
子のみで構成されているために分解した水素原子が還元
性雰囲気を作り出し、窒化反応が促進される。なお、こ
れらの窒素源の濃度は特に限定されず、溶解限界濃度以
下などの範囲で必要に応じて調整すればよい。
When at least one of ions other than nitrate ions containing nitrogen atoms and molecules containing nitrogen atoms is contained in a W / O emulsion or suspension, or when supplied as another aqueous solution or emulsion, ammonia , Ammonium ion, hydrazine,
An ion or molecule such as a hydrazinium ion, urea, or amine can be included. One of these may be used, or a plurality of them may be used in combination. Further, it may be contained in either the water phase or the oil phase, or may be contained in both. Among them, it is preferable to use at least one selected from ammonia, ammonium ion, hydrazine, and hydrazinium ion. These ions or molecules are easily decomposed because of their low molecular weight, and because they are composed of only nitrogen and hydrogen atoms, the decomposed hydrogen atoms create a reducing atmosphere, thereby promoting the nitriding reaction. In addition, the concentration of these nitrogen sources is not particularly limited, and may be adjusted as needed within the range of the solubility limit concentration or less.

【0021】なお窒素源として硝酸を用いることも考え
られるが、硝酸イオンを急速加熱すると分解して酸素を
放出し、雰囲気が酸化雰囲気となって窒化反応が生じに
くくなる。したがって硝酸は用いないことが望ましい。
It is conceivable to use nitric acid as a nitrogen source. However, when nitric acid ions are rapidly heated, they are decomposed to release oxygen, and the atmosphere becomes an oxidizing atmosphere, so that a nitriding reaction hardly occurs. Therefore, it is desirable not to use nitric acid.

【0022】また窒素原子をイオン又は分子として噴霧
燃焼容器中の雰囲気ガス中に含ませる場合には、アンモ
ニアやアミンなどのガス状の窒素源を用いることができ
る。中でも、上記と同様の理由により窒素原子と水素原
子のみからなるアンモニアが特に望ましい。またその濃
度は特に限定されず、必要に応じて調整すればよい。な
お窒素源として窒素ガスの利用も考えられるが、窒素ガ
スは不活性なため窒化反応が生じにくいので、本発明の
製造方法においては窒化のための窒素源として窒素ガス
を用いることは困難である。窒素ガスを酸素濃度を調整
するなどの目的に用いる場合には、用いても差し支えな
い。
When nitrogen atoms are contained as ions or molecules in the atmospheric gas in the spray combustion vessel, a gaseous nitrogen source such as ammonia or amine can be used. Among them, ammonia consisting of only a nitrogen atom and a hydrogen atom is particularly desirable for the same reason as described above. The concentration is not particularly limited, and may be adjusted as needed. Although the use of nitrogen gas as a nitrogen source is also conceivable, it is difficult to use nitrogen gas as a nitrogen source for nitridation in the production method of the present invention because nitrogen gas is inactive and hardly causes a nitridation reaction. . When nitrogen gas is used for purposes such as adjusting the oxygen concentration, it may be used.

【0023】窒素原子をW/O型エマルジョン又はサス
ペンジョン中に含ませる場合と、別の水溶液又はエマル
ジョンなどとして供給する場合と、噴霧燃焼容器中の雰
囲気ガス中に含ませる場合とを比較すると、W/O型エ
マルジョン又はサスペンジョン中に含ませることが望ま
しい。W/O型エマルジョン又はサスペンジョン中では
窒素原子を含むイオン又は分子が金属イオンと原子レベ
ルで混合されているので、金属イオンと窒素原子との距
離がきわめて近接し、窒化反応が促進されるからであ
る。また窒素原子は、W/O型エマルジョン又はサスペ
ンジョン中に含ませるとともに、噴霧燃焼容器中の雰囲
気ガス中に含ませることも好ましい。これにより窒化反
応が一層促進されることになる。
A comparison between the case where nitrogen atoms are contained in a W / O emulsion or suspension, the case where nitrogen atoms are supplied as another aqueous solution or emulsion, and the case where nitrogen atoms are contained in atmospheric gas in a spray combustion vessel, shows that It is desirable to include it in the / O emulsion or suspension. In a W / O emulsion or suspension, ions or molecules containing nitrogen atoms are mixed with metal ions at the atomic level, so that the distance between the metal ions and the nitrogen atoms is extremely short, and the nitriding reaction is promoted. is there. The nitrogen atoms are preferably contained in the W / O emulsion or the suspension and also in the atmospheric gas in the spray combustion vessel. This further promotes the nitridation reaction.

【0024】本発明に用いられる金属元素としては、窒
化可能な金属であれば特に制限されず、アルミニウム、
チタン、鉄、ケイ素、ホウ素、ガリウム、ニオブ、ジル
コニウム、クロムなどが挙げられる。このうち一種でも
よいし、複数種類を併用することもできる。
The metal element used in the present invention is not particularly limited as long as it is a metal that can be nitrided.
Examples include titanium, iron, silicon, boron, gallium, niobium, zirconium, and chromium. One of these may be used, or a plurality of types may be used in combination.

【0025】上記金属元素は水に溶解する化合物として
供給され、水溶液として可燃性液体と混合することでW
/O型エマルジョンとすることができる。水に溶解する
金属化合物としては硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩化物な
どの金属塩が代表的に例示されるが、場合によっては金
属錯体、有機金属塩なども用いることができる。なお金
属硝酸塩は、前述したように酸化雰囲気を作りやすいた
め好ましくない。また水溶性の適切な金属塩が存在しな
い場合には、金属塩微粒子などをW/O型エマルジョン
の水相中に含むサスペンジョンを用いることができる。
The above metal element is supplied as a compound soluble in water, and is mixed with a flammable liquid as an aqueous solution to form W.
/ O emulsion. Typical examples of the metal compound soluble in water include metal salts such as nitrates, acetates, sulfates, and chlorides. In some cases, metal complexes and organic metal salts may be used. As described above, metal nitrates are not preferable because they easily create an oxidizing atmosphere. Further, when there is no suitable water-soluble metal salt, a suspension containing fine metal salt particles in the aqueous phase of the W / O emulsion can be used.

【0026】可燃性液体としては有機溶媒が代表的に例
示され、ヘキサン、オクタン、ケロシン、ガソリンなど
金属塩水溶液とW/O型エマルジョンを形成可能な有機
溶媒を用いることができる。また分散剤を併用すること
も好ましい。この分散剤としてはカチオン性界面活性
剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のい
ずれでもよく、水溶液及び有機溶媒の種類あるいは必要
とする分散粒子径などに応じてその種類と量を調整する
ことができる。なお有機溶媒と分散剤とが可燃性液体と
いうことになり、必要酸素量は有機溶媒と分散剤との合
計量から算出する必要がある。
As the flammable liquid, an organic solvent is typically exemplified, and an organic solvent capable of forming a W / O emulsion with an aqueous metal salt solution such as hexane, octane, kerosene and gasoline can be used. It is also preferable to use a dispersant in combination. The dispersant may be any of a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a nonionic surfactant, and the type and amount thereof are adjusted according to the type of the aqueous solution and the organic solvent or the required dispersed particle size. can do. Note that the organic solvent and the dispersant are flammable liquids, and the required oxygen amount needs to be calculated from the total amount of the organic solvent and the dispersant.

【0027】W/O型エマルジョンを形成する場合の金
属塩水溶液と可燃性液体との混合比は特に制限されない
が、水の比率が体積比で70%を超えるとエマルジョン
の分散相と分散媒とが逆転する場合がある。W/O型エ
マルジョンを安定に得るためには、水の比率は70%以
下とするのが望ましく、65%以下とするのが特に望ま
しい。一方、金属塩水溶液の比率が極端に少なくなると
エマルジョン量に対する金属窒化物粉末の収率が低下す
るので、水の比率は20%以上とするのが望ましく30
%以上とするのが特に望ましい。
The mixing ratio between the aqueous metal salt solution and the flammable liquid when forming a W / O emulsion is not particularly limited. However, if the volume ratio of water exceeds 70% by volume, the dispersion phase of the emulsion and the May be reversed. In order to stably obtain a W / O emulsion, the ratio of water is desirably 70% or less, and particularly desirably 65% or less. On the other hand, if the ratio of the aqueous metal salt solution becomes extremely small, the yield of the metal nitride powder with respect to the amount of the emulsion decreases, so that the water ratio is desirably 20% or more.
% Is particularly desirable.

【0028】W/O型エマルジョン中の水滴径は特に制
限されず、分散剤の種類と添加量によって任意に制御す
ることができる。しかしながら水滴径が大きすぎるとエ
マルジョンの燃焼が不安定になる場合があるため、水滴
径は5μm以下とすることが好ましい。しかし水滴径を
小さくする手段としては、エマルジョン中の水の比率を
小さくするのが一般的であり、水の比率を小さくしすぎ
るとエマルジョン量に対する金属窒化物粉末の収率が低
下してしまう。したがって一概には言えないが、収率を
考慮すれば水滴径は50nm以上であることが好まし
く、100nm以上であることが望ましい。
The diameter of water droplets in the W / O emulsion is not particularly limited, and can be arbitrarily controlled by the type and amount of the dispersant. However, if the diameter of the water droplet is too large, the combustion of the emulsion may become unstable. Therefore, the diameter of the water droplet is preferably 5 μm or less. However, as a means for reducing the water droplet diameter, it is common to reduce the proportion of water in the emulsion. If the proportion of water is too small, the yield of the metal nitride powder relative to the amount of the emulsion will decrease. Therefore, it cannot be said unconditionally, but in consideration of the yield, the water droplet diameter is preferably 50 nm or more, and more preferably 100 nm or more.

【0029】またサスペンジョンの場合には、水相中に
含まれる金属塩微粒子などの粒径は1μm以下とするこ
とが望ましい。この粒径が1μmより大きくなると5μ
m以下の径の水滴中に含まれるのが困難となる。粒径が
原子レベルに小さくなったものが本発明にいうW/O型
エマルジョンであるから、金属塩微粒子などの粒径に下
限の制限はない。
In the case of suspension, it is desirable that the particle size of the fine metal salt particles contained in the aqueous phase be 1 μm or less. When the particle size is larger than 1 μm, 5 μm
It is difficult to be contained in water droplets having a diameter of less than m. Since the W / O emulsion referred to in the present invention has a particle diameter reduced to an atomic level, there is no lower limit on the particle diameter of metal salt fine particles and the like.

【0030】本発明における噴霧燃焼時の燃焼温度は、
500〜1000℃であることが望ましい。500℃未
満の燃焼温度では失火の恐れがあり、1000℃を超え
る燃焼温度では生成した金属窒化物粒子どうしが凝集し
て粗大粒子となる場合がある。なお燃焼温度は、可燃性
液体の種類及び混合比、噴霧量、酸素供給量などを調整
することによって制御することができる。
The combustion temperature during spray combustion in the present invention is:
It is desirable to be 500-1000 degreeC. At a combustion temperature of less than 500 ° C., there is a risk of misfire. At a combustion temperature of more than 1000 ° C., the generated metal nitride particles may aggregate to form coarse particles. Note that the combustion temperature can be controlled by adjusting the type and mixing ratio of the flammable liquid, the amount of spray, the amount of oxygen supplied, and the like.

【0031】また本発明により製造される少なくとも部
分的に窒化された金属窒化物粉末は、部分的に窒化され
た金属酸化物であってもよいし、完全に窒化された金属
窒化物であってもよい。また本発明の製造方法では、中
空状粒子及び中実状粒子のいずれも製造可能であり、用
途に応じて粒子形状を選択することができる。
The at least partially nitrided metal nitride powder produced according to the present invention may be a partially nitrided metal oxide or a fully nitrided metal nitride. Is also good. Further, according to the production method of the present invention, both hollow particles and solid particles can be produced, and the particle shape can be selected according to the application.

【0032】[0032]

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に具体的に説明する。
The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.

【0033】(実施例1)四塩化チタンが16重量%溶
解しかつ塩化アンモニウムが10重量%溶解した混合水
溶液と、ケロシンと、分散剤(「ソルゲン90」第一工
業製薬(株)製)を混合し、ホモジナイザを用いて10
000rpmの回転数で10分間撹拌し、均一なW/O
型エマルジョンを調製した。水相と油相の比率は体積比
で水相/油相=63/37とし、分散剤はケロシンに対
して3重量%添加した。なお光学顕微鏡にて観察した結
果、エマルジョン中の水滴径は約1〜2μmであった。
Example 1 A mixed aqueous solution in which 16% by weight of titanium tetrachloride was dissolved and 10% by weight of ammonium chloride was dissolved, kerosene, and a dispersant ("Solgen 90" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) were used. Mix and mix using a homogenizer.
Stir at 2,000 rpm for 10 minutes, and
A type emulsion was prepared. The ratio of the water phase to the oil phase was 63/37 (water / oil phase = 63/37) by volume, and the dispersant was added at 3% by weight with respect to kerosene. As a result of observation with an optical microscope, the water droplet diameter in the emulsion was about 1 to 2 μm.

【0034】このエマルジョンを図1に概念図を示す反
応装置に噴霧して燃焼させた。この反応装置は、円筒形
状の容器1と、容器1にエマルジョンを供給する定量ポ
ンプ2とからなり、容器1は反応室11と、捕集室12
とから構成されている。反応室11の上部には噴霧用の
アトマイザ13が備えられ、反応室11の側面にはバー
ナ14が設けられている。アトマイザ13にはガス通路
15から燃焼用ガスが供給されるとともに定量ポンプ2
からエマルジョンが供給され、アトマイザ13からは燃
焼用ガスとエマルジョンの混合ミストが反応室11に噴
霧される。噴霧されたミストはバーナ14によって着火
・燃焼して、少なくとも部分的に窒化された金属窒化物
粉末が捕集室12に設けられたバグフィルタに捕集され
る。また排ガスは捕集室12から外部へ排出される。
This emulsion was sprayed and burned on a reactor shown in a conceptual view in FIG. This reaction apparatus comprises a cylindrical vessel 1 and a metering pump 2 for supplying an emulsion to the vessel 1. The vessel 1 comprises a reaction chamber 11 and a collection chamber 12
It is composed of An atomizer 13 for spraying is provided at an upper part of the reaction chamber 11, and a burner 14 is provided at a side surface of the reaction chamber 11. Combustion gas is supplied to the atomizer 13 from the gas passage 15 and the atomizing pump 2
And an atomizer 13 sprays a mixed mist of the combustion gas and the emulsion into the reaction chamber 11. The sprayed mist is ignited and burned by the burner 14, and the metal nitride powder that is at least partially nitrided is collected by a bag filter provided in the collection chamber 12. The exhaust gas is discharged from the collection chamber 12 to the outside.

【0035】上記反応装置を用い、酸素及び窒素からな
る燃焼用ガスをガス通路15からアトマイザ13に供給
するとともに、定量ポンプ2から上記エマルジョンをア
トマイザ13に供給して反応室11に噴霧した。燃焼用
ガス中の窒素ガスと酸素ガスの比率を体積比でN2 :O
2 =90:10とし、ケロシン及び分散剤が完全燃焼し
かつチタンがTiO2 を形成するために必要な必要酸素
量の60%の酸素量となるように、燃焼用ガス及びエマ
ルジョンの流量を調整した。また反応室11内における
火炎中央部に設置された熱電対により測定された温度は
800℃前後であった。
Using the above reactor, a combustion gas comprising oxygen and nitrogen was supplied to the atomizer 13 from the gas passage 15, and the above emulsion was supplied to the atomizer 13 from the metering pump 2 and sprayed into the reaction chamber 11. The ratio of nitrogen gas and oxygen gas in the combustion gas is N 2 : O by volume ratio.
2 = 90: 10 and then, as kerosene and dispersing agent is completely burned and titanium of 60% of the amount of oxygen required amount of oxygen required to form the TiO 2, adjust the flow rate of the combustion gas and emulsion did. The temperature measured by a thermocouple installed at the center of the flame in the reaction chamber 11 was about 800 ° C.

【0036】燃焼終了後、捕集室12内のバグフィルタ
から粉末を採取し、酸化雰囲気中にて400〜600℃
で4時間の熱処理を行って、残留している未燃焼の炭素
成分を除去した。熱処理後の粉末の走査型電子顕微鏡
(SEM)写真を図2に示す。また熱処理後の粉末中の
含有窒素量をX線光電子分光分析装置(XPS)で分析
し、結果を表1に示す。
After the completion of the combustion, the powder is collected from the bag filter in the collection chamber 12 and placed at 400 to 600 ° C. in an oxidizing atmosphere.
For 4 hours to remove the remaining unburned carbon components. FIG. 2 shows a scanning electron microscope (SEM) photograph of the powder after the heat treatment. Further, the amount of nitrogen contained in the powder after the heat treatment was analyzed by an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and the results are shown in Table 1.

【0037】(実施例2)塩化アンモニウムを含まず四
塩化チタンのみが溶解した水溶液を用いたこと以外は実
施例1と同様にしてエマルジョンを調製し、燃焼用ガス
の組成を体積比でN2 :O2 :NH3 =80:10:1
0としたこと以外は実施例1と同様にして噴霧燃焼し、
得られた粉末を同様に熱処理した。熱処理後の粉末中の
含有窒素量をX線光電子分光分析装置(XPS)で分析
し、結果を表1に示す。
Example 2 An emulsion was prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution in which only titanium tetrachloride was dissolved without containing ammonium chloride was used, and the composition of the combustion gas was changed to N 2 by volume ratio. : O 2 : NH 3 = 80: 10: 1
Spray combustion in the same manner as in Example 1 except that it was set to 0,
The obtained powder was similarly heat-treated. The amount of nitrogen contained in the powder after the heat treatment was analyzed with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and the results are shown in Table 1.

【0038】(実施例3)実施例1と同様のエマルジョ
ンを用い、燃焼用ガスの組成を体積比でN2 :O 2 :N
3 =85:10:5としたこと以外は実施例1と同様
にして噴霧燃焼し、得られた粉末を同様に熱処理した。
熱処理後の粉末中の含有窒素量をX線光電子分光分析装
置(XPS)で分析し、結果を表1に示す。
(Embodiment 3) The same emuljo as in Embodiment 1.
And the composition of the combustion gas is NTwo : O Two : N
HThree Same as Example 1 except that = 85: 10: 5
And the resulting powder was similarly heat-treated.
The amount of nitrogen in the powder after heat treatment was determined by X-ray photoelectron spectroscopy.
The results are shown in Table 1.

【0039】(実施例4)実施例1と同様のエマルジョ
ンを用い、燃焼用ガスの組成を体積比でN2 :O 2 :N
3 =80:10:10としたこと以外は実施例1と同
様にして噴霧燃焼し、得られた粉末を同様に熱処理し
た。熱処理後の粉末中の含有窒素量をX線光電子分光分
析装置(XPS)で分析し、結果を表1に示す。
(Embodiment 4) The same emuljo as in Embodiment 1.
And the composition of the combustion gas is NTwo : O Two: N
HThree = Same as Example 1 except that 80:10:10
Spray combustion in the same manner and heat-treat the resulting powder
Was. The content of nitrogen in the powder after heat treatment was determined by X-ray photoelectron spectroscopy.
The results are shown in Table 1.

【0040】(実施例5)実施例1と同様のエマルジョ
ンを用い、ケロシン及び分散剤が完全燃焼しかつチタン
がTiO2 を形成するために必要な必要酸素量の30%
の酸素量となるように燃焼用ガス及びエマルジョンの流
量を調整したこと以外は実施例1と同様にして噴霧燃焼
し、得られた粉末を同様に熱処理した。熱処理後の粉末
中の含有窒素量をX線光電子分光分析装置(XPS)で
分析し、結果を表1に示す。
Example 5 Using the same emulsion as in Example 1, the kerosene and the dispersant were completely burned and the titanium required 30% of the oxygen required for forming TiO 2.
Spray combustion was carried out in the same manner as in Example 1 except that the flow rates of the combustion gas and the emulsion were adjusted so that the oxygen content became as follows. The amount of nitrogen contained in the powder after the heat treatment was analyzed with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and the results are shown in Table 1.

【0041】(実施例6)四塩化チタンの代わりに塩化
アルミニウムを用いたこと以外は実施例1と同様にして
エマルジョンを調製し、実施例1と同様にして噴霧燃焼
して、得られた粉末を同様に熱処理した。熱処理後の粉
末中の含有窒素量をX線光電子分光分析装置(XPS)
で分析し、結果を表1に示す。
Example 6 An emulsion was prepared in the same manner as in Example 1 except that aluminum chloride was used instead of titanium tetrachloride, and spray-burned as in Example 1 to obtain a powder. Was similarly heat-treated. X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)
And the results are shown in Table 1.

【0042】(比較例1)実施例1と同様のエマルジョ
ンを用い、ケロシン及び分散剤が完全燃焼しかつチタン
がTiO2 を形成するために必要な必要酸素量の150
%の酸素量となるように燃焼用ガス及びエマルジョンの
流量を調整したこと以外は実施例1と同様にして噴霧燃
焼し、得られた粉末を同様に熱処理した。熱処理後の粉
末中の含有窒素量をX線光電子分光分析装置(XPS)
で分析し、結果を表1に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 Using the same emulsion as in Example 1, the kerosene and the dispersant were completely burned, and the amount of oxygen required for titanium to form TiO 2 was 150.
%, And sprayed and burned in the same manner as in Example 1 except that the flow rates of the combustion gas and the emulsion were adjusted so that the amount of oxygen became 0%. X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)
And the results are shown in Table 1.

【0043】(比較例2)塩化アンモニウムを含まず四
塩化チタンのみが溶解した水溶液を用いたこと以外は実
施例1と同様にしてエマルジョンを調製し、実施例1と
同様にして噴霧燃焼して、得られた粉末を同様に熱処理
した。熱処理後の粉末中の含有窒素量をX線光電子分光
分析装置(XPS)で分析し、結果を表1に示す。
Comparative Example 2 An emulsion was prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution containing only ammonium tetrachloride and containing no ammonium chloride was used. The obtained powder was similarly heat-treated. The amount of nitrogen contained in the powder after the heat treatment was analyzed with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and the results are shown in Table 1.

【0044】(比較例3)硝酸アルミニウムのみが溶解
した水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてエ
マルジョンを調製し、実施例1と同様にして噴霧燃焼し
て、得られた粉末を同様に熱処理した。熱処理後の粉末
中の含有窒素量をX線光電子分光分析装置(XPS)で
分析し、結果を表1に示す。
(Comparative Example 3) An emulsion was prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution in which only aluminum nitrate was dissolved was used. Heat treatment was performed similarly. The amount of nitrogen contained in the powder after the heat treatment was analyzed with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and the results are shown in Table 1.

【0045】<評価><Evaluation>

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】図1よりわかるように、実施例1の製造方
法で合成された粉末は、径がサブミクロンから2μm程
度の球状粒子であった。各粒子は独立しており、凝集な
どは特に認められなかった。なお他の実施例で製造され
た粉末についてもSEM観察したが、図1と同様に粒径
がサブミクロンから2μm程度の独立した球状粒子であ
り、凝集などは特に認められなかった。
As can be seen from FIG. 1, the powder synthesized by the production method of Example 1 was spherical particles having a diameter of submicron to about 2 μm. Each particle was independent, and aggregation was not particularly observed. The powders produced in the other examples were also observed by SEM. As in FIG. 1, the powders were independent spherical particles having a particle diameter of about submicron to about 2 μm, and no agglomeration was observed.

【0048】表1では、粉末中の含有窒素量を窒素原子
/酸素原子のモル比で表している。表1から、各実施例
によって製造された粉末は部分窒化された酸化チタンあ
るいは部分窒化された酸化アルミニウムであることが明
らかである。そして実施例1及び実施例2の比較より、
水溶液中に窒素原子が含有されていると、燃焼用ガス中
に窒素原子が含まれている場合より窒化が促進され、実
施例3のように水溶液中と燃焼用ガス中の両方に窒素原
子が含まれているとさらに窒化が促進されることがわか
る。また実施例3と実施例4の比較より、含まれる窒素
原子量が多いほど窒化が促進されていることも明らかで
ある。さらに、実施例1と実施例5の比較より、導入酸
素量を減少させて酸素不足を顕著にしても窒化が促進さ
れていることもわかる。また実施例6のように、アルミ
ニウムにおいてもチタンと同様に部分的に窒化されるこ
とがわかる。
In Table 1, the amount of nitrogen contained in the powder is represented by the molar ratio of nitrogen atoms / oxygen atoms. From Table 1, it is clear that the powder produced by each example was partially nitrided titanium oxide or partially nitrided aluminum oxide. And from the comparison of Example 1 and Example 2,
When nitrogen atoms are contained in the aqueous solution, nitridation is promoted more than when nitrogen atoms are contained in the combustion gas, and nitrogen atoms are contained in both the aqueous solution and the combustion gas as in Example 3. It can be seen that the inclusion further promotes nitriding. It is also clear from the comparison between Example 3 and Example 4 that the larger the amount of nitrogen atoms contained, the more the nitriding is promoted. Further, from the comparison between Example 1 and Example 5, it can be seen that nitriding is promoted even when the amount of introduced oxygen is reduced and oxygen deficiency becomes conspicuous. Also, as in Example 6, it can be seen that aluminum is also partially nitrided similarly to titanium.

【0049】一方、比較例1のように導入酸素量が多す
ぎると窒化が困難であり、比較例2のように酸素不足で
あっても窒素原子が存在しない場合には窒化が困難であ
る。また比較例3のように窒素原子を硝酸イオンとして
含有しても窒化は困難である。
On the other hand, nitriding is difficult if the amount of oxygen introduced is too large as in Comparative Example 1, and nitriding is difficult if there is no nitrogen atom even if oxygen is insufficient as in Comparative Example 2. Further, even if nitrogen atoms are contained as nitrate ions as in Comparative Example 3, nitriding is difficult.

【0050】すなわち上記実施例の結果より、合成条件
を制御することによって、数%部分窒化された酸化物か
ら、100%近い窒化物まで合成可能であることが確認
された。
That is, from the results of the above examples, it was confirmed that by controlling the synthesis conditions, it is possible to synthesize from an oxide partially nitrided by several percent to a nitride nearly 100%.

【0051】[0051]

【発明の効果】すなわち本発明の少なくとも部分的に窒
化された金属窒化物粉末の製造方法によれば、噴霧燃焼
法によって製造するため、電気炉などの外的加熱装置が
不要であり、かつプラズマ発生装置、真空装置なども不
要であるので、設備面できわめて安価となる。さらに連
続的に製造することができ、反応時間もきわめて短時間
ですむなど、容易にしかも安価に製造することができ
る。
According to the method for producing at least partially nitrided metal nitride powder of the present invention, since the powder is produced by the spray combustion method, no external heating device such as an electric furnace is required, and the plasma is produced. Since a generator, a vacuum device and the like are not required, the equipment becomes extremely inexpensive. Furthermore, it can be manufactured continuously, and the reaction time is very short.

【0052】そして得られた少なくとも部分的に窒化さ
れた金属窒化物粉末は微粒子であり、球状で凝集もない
ため、高熱伝導性を必要とされる高分子部材への充填用
フィラーとして好適に用いることができる。
The obtained at least partially nitrided metal nitride powder is fine particles, and is spherical and does not agglomerate. Therefore, it is suitably used as a filler for filling a polymer member requiring high thermal conductivity. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例で用いた反応装置の概念図であ
る。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a reaction apparatus used in an example of the present invention.

【図2】実施例1の製造方法で得られた粉末の粒子構造
を示す走査電子顕微鏡写真である。
FIG. 2 is a scanning electron micrograph showing the particle structure of the powder obtained by the production method of Example 1.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年5月9日(2000.5.9)[Submission date] May 9, 2000 (200.5.9)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 俊彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Toshihiko Tani 41 Toyota Chuo R & D Laboratories Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 窒化可能な金属元素を含む水溶液を可燃
性液体と混合して形成されたW/O型エマルジョンある
いはサスペンジョンを該可燃性液体が完全燃焼しかつ該
金属元素が大気中で最も安定な酸化物を形成するために
必要な必要酸素量より少ない酸素量を含む雰囲気中で噴
霧燃焼する方法であって、該W/O型エマルジョンある
いはサスペンジョン中には窒素原子を含む硝酸イオン以
外のイオン及び窒素原子を含む分子の少なくとも一方が
含まれていることを特徴とする少なくとも部分的に窒化
された金属窒化物粉末の製造方法。
1. A W / O emulsion or suspension formed by mixing an aqueous solution containing a nitridable metal element with a flammable liquid, wherein the flammable liquid completely burns and the metal element is most stable in the atmosphere. Spraying in an atmosphere containing an amount of oxygen smaller than the amount of oxygen required to form a stable oxide, wherein the W / O emulsion or the suspension contains ions other than nitrate ions containing nitrogen atoms. And at least one of a molecule containing a nitrogen atom.
【請求項2】 窒化可能な金属元素を含む水溶液を可燃
性液体と混合して形成されたW/O型エマルジョンある
いはサスペンジョンを該可燃性液体が完全燃焼しかつ該
金属元素が大気中で最も安定な酸化物を形成するために
必要な必要酸素量より少ない酸素量を含む雰囲気中で噴
霧燃焼する方法であって、該雰囲気中には窒素原子を含
むイオン及び窒素原子を含むN2 以外の分子の少なくと
も一方が含まれていることを特徴とする少なくとも部分
的に窒化された金属窒化物粉末の製造方法。
2. A W / O emulsion or suspension formed by mixing an aqueous solution containing a nitridable metal element with a flammable liquid, wherein the flammable liquid completely burns and the metal element is most stable in the atmosphere. a method for spray combustion in an atmosphere containing Do oxide oxygen amount less than the required amount of oxygen required to form a molecule other than N 2 containing ions and nitrogen atoms in said atmosphere containing a nitrogen atom A method for producing an at least partially nitrided metal nitride powder, characterized by containing at least one of the following.
【請求項3】 窒化可能な金属元素を含む水溶液を可燃
性液体と混合して形成されたW/O型エマルジョンある
いはサスペンジョンを該可燃性液体が完全燃焼しかつ該
金属元素が大気中で最も安定な酸化物を形成するために
必要な必要酸素量より少ない酸素量を含む雰囲気中で噴
霧燃焼する方法であって、該W/O型エマルジョンある
いはサスペンジョン中には窒素原子を含む硝酸イオン以
外のイオン及び窒素原子を含む分子の少なくとも一方が
含まれ、該雰囲気中には窒素原子を含むイオン及び窒素
原子を含むN2 以外の分子の少なくとも一方が含まれて
いることを特徴とする少なくとも部分的に窒化された金
属窒化物粉末の製造方法。
3. A W / O emulsion or suspension formed by mixing an aqueous solution containing a nitridable metal element with a flammable liquid, wherein the flammable liquid completely burns and the metal element is most stable in the atmosphere. Spraying in an atmosphere containing an amount of oxygen smaller than the amount of oxygen required to form a stable oxide, wherein the W / O emulsion or the suspension contains ions other than nitrate ions containing nitrogen atoms. and at least one of the molecules comprising a nitrogen atom is included, at least partially, characterized in that during the atmosphere contains at least one molecule other than N 2 containing ions and nitrogen atom containing a nitrogen atom A method for producing a nitrided metal nitride powder.
【請求項4】 前記窒素原子はアンモニア、アンモニウ
ムイオン、ヒドラジン、ヒドラジニウムイオンから選ば
れる少なくとも一種から供給されることを特徴とする請
求項1及び請求項3に記載の少なくとも部分的に窒化さ
れた金属窒化物粉末の製造方法。
4. The at least partially nitrided according to claim 1, wherein the nitrogen atom is supplied from at least one selected from ammonia, ammonium ion, hydrazine, and hydrazinium ion. A method for producing a metal nitride powder.
【請求項5】 前記必要酸素量の10〜90%の酸素量
を含む雰囲気中で噴霧燃焼することを特徴とする請求項
1〜4に記載の少なくとも部分的に窒化された金属窒化
物粉末の製造方法。
5. The at least partially nitrided metal nitride powder according to claim 1, wherein spray combustion is performed in an atmosphere containing an oxygen content of 10 to 90% of the required oxygen content. Production method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007039277A (en) * 2005-08-03 2007-02-15 National Institute For Materials Science Hollow spherical particle formed from gallium nitride and its production method
JP2007291515A (en) * 2006-03-31 2007-11-08 Taiyo Nippon Sanso Corp Particulate, and method and apparatus for producing the same

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