JP2002517172A - 高度に分散された粉末を製造する方法及び該方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高度に分散された無機物質の粉末を製造する方法は、高圧の気体媒体中で電流インパルスにより金属半完成品を爆発することにより行い、金属半完成品のイオン化エネルギに対する昇華エネルギ比が０．９以上の比エネルギ密度を、１５マイクロ秒を越えない時間内で、前記半完成品に与える。本方法により高度に分散された粉末を製造するための装置は、蓄電装置（２）と、２つの電極（７−８）で金属半完成品を爆発させるためのリアクタと、半完成品供給機構（９）とを備える。リアクタの一方の電極（８）は、接地されると共に、半完成品から半完成品の直径の５又は１０倍に等しい距離だけ離され且つ供給機構から直径の２０又は４０倍だけ機構機構から離されて設けられる。与えられるパラメータを正確に維持するために、半完成品供給機構には、ワイヤを螺旋形状に成形するためのユニット（１２）が設けられている。リアクタの電極（７）の蓄電装置に対する接続は、コミュテータにより行われ、このコミュテータは、電圧調整器（４）及び２電極型のディスチャージャ（５）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 高度に分散された粉末を製造する方法及び該方法を実施するための装置 技術分野 本発明は、特に金属粉末、酸化物、炭化物及び窒化物の無機化合物中に高度に 分散された粉末を製造するためのプロセス、並びにそのようなプロセスを実施す るための装置に関する。 発明の背景 気体媒体中で金属線を電気的に爆発させることによって金属粉末を製造する方 法は周知である。例えば、凝縮充填の張力が変化した時のように電気的なパラメ ータが変化した時には、粉末粒子の寸法は減少する（１９７０年発行の米国特許 第３６３４０４０号、クラスＣ ２３ Ｃ １３／１２）． この方法の主な欠点は、０．２ミクロンよりも小さな粒子径を有する粉末を製 造することができないことであり、この欠点により、製造される粉末の品質が粗 悪となり、且つそのような粉末の用途が狭なる。 電気的に分散されたワイヤを備えたエアロゾル発生器の中で、約０．２ミクロ ンの粒子径を有する金属及び金属酸化物の超分散粉末を製造する方法も周知であ る。この方法は、大きな電流のインパルスすなわち衝撃がワイヤを通過すること を想定している。その時点において、ワイヤが数千度（℃）まで加熱されて部分 的に蒸発し、周囲の媒体と反応する(F.G．Karioris，B.R．Fishの「爆発ワイヤ 型のエアロゾル発生器」：I．Golloid．Sci．1962，17 p．156-161)。 この方法の主な欠点は、製造される製品の組成を調節することができず、また 、多成分系金属及びその化合物を得ることができないことである。 気体（空気、窒素）中で金属ワイヤを爆発させることによって、金属の酸化物 及び窒化物並びに合金の高度に分散された金属粉末を製造する方法も周知である 。得られる酸化物（Ｆｅ₃Ｏ₄、ＮｉＯ、ＮｉＦｅ₂Ｏ₄）又は窒化物−酸化物（Ｔ ｉＮ−ＴｉＯ₂）の粒子は、０．５ミクロンよりも小さな粒子径を有し、球形状 である。電荷エネルギを変えて８−２５ｋＷの範囲の種々の電圧とする。（例え ば、 K．Kaseyの「ワイヤ爆発による金属粉末及びその品質」：「Funtai oebi fummat su yakin」，１９７３，ｖ．２０，Ｎ３，ｐｐ．６７−７０）。 本明細書において技術的な意味で説明される発明及びこれにより得られる結果 に最も近いのは、特に金属（チタン、ニッケル、ニオブ、タングステン、モリブ デン、タンタル、鉄）の無機物質の高度に分散された粉末を得るための方法であ り、この方法は、１−１００気圧の圧力の気体アルゴン及びヘリウム中で電流イ ンパルスの作用により金属半完成品を爆発させる段階を含む。その結果、０．０ １−０．２ミクロンの粒径を有すると共に、球形で且つ単結晶型の粉末が得られ る（例えば、G.P．Glazynov、V.P．Kantsedal外の、「加圧気体中の導電体電気 爆発により得られる細かく分散された粉末の幾つかの品質」と題する文献：雑誌 "Questions of atomic science and technology"，series:Atom Material study ，Issue I，M.，1978 p.p．21-24）。 上記方法の主な欠点は、０．５ミクロンよりも大きな寸法の粒子が多く、０． ０１から１ミクロンあるいはそれ以上の範囲で粒子が広く分布し、粗に分散され た粉末のように焼結温度が高いことである。 不活性ガスで充填された室を備えた金属粉末を得るための装置が知られており 、該装置は、水冷装置と、絶縁プラグと、電極と、金属半完成品（ワイヤ）を上 記室の中に供給するための供給ローラとを備え、更に、装置凝縮器及び安定抵抗 器を備えている（ソビエト特許Ｎ１０３０６８，ｃｌ．Ｂ２２ Ｆ ９／００， １９４９）。 上記装置の欠点は、得られる粉末の品質が劣り、プロセスに大きなエネルギを 浪費することである。 また、電気放電装置を有する類似の装置も知られており、この装置は、高圧電 流供給源を有するフレームと、該フレームの内側の駆動機構を有するベースと、 クローユニット（つめユニット）と、上記フレームの中へ出入りする導電体供給 源と、導電体を有するドラムとを備え、上記クローユニット及び駆動機構は、高 圧電流源及び装置の接地された電極から絶縁されていると共に、空隙が設けられ ており、該空隙は、電極と導電体との間に導電体の直径に等しい間隔を設け、ま た、上記電極、クローユニット及び駆動機構の間の空隙は２ｍｍよりも小さい （ソビエト特許Ｎ８９０２９９，ｃｌ．Ｇ０１Ｉ ｖ １／０４，１９８０）。 上記装置の主な欠点は、得られる粉末の品質が十分に高くなく、また不均一で あり、更にエネルギ消費が大きい。 電気的な爆発により高度に分散された無機物質の粉末を得るための装置として は、蓄電装置を有する電流源と、金属ワイヤを爆発させるためのリアクタと、半 完成品供給機構とを備え、上記リアクタには２つの電極が設けられ、一方の電極 は接地され、第２の電極はフレームから絶縁されると共に上記蓄電装置に接続さ れているものがである（ソビエト特許Ｎ８２９１９９，ｃｌ．Ｂ ２２ Ｆ ９ ／１４，１９７９）。 しかし、上記装置並びに他の周知の装置の主な欠点は電力消費量が大きく、作 動資源が少なく、得られる粉末の品質が十分ではないことである。 発明の開示 本発明の概念は、分散度、均質性及び密度が高く、低い焼結温度を有すると共 にエネルギ浪費の少ない、高度に分散された無機物質の粉末を得ることである。 上記設定された目的は、加圧下の気体中で電流インパルスの影響により金属ワ イヤ（半完成品）を爆発させることにより、高度に分散された無機物質の粉末を 得ることによって解決される。上記影響は、金属の昇華エネルギの０．９からそ のイオン化エネルギまでの比エネルギを有する電流インパルスを１５マイクロ秒 を越えない範囲で、０．２−０．７ｍｍの直径を有する半完成品に伝達すること によって行われる。 本発明によれば、金属並びに金属合金から形成された半完成品のワイヤを用い ることができる。 すなわち、昇華エネルギに対するイオン化エネルギの比が０．９あるいはそれ 以上である金属及び合金を用いることができる。 しかも、液体及び固体状態における比金属強度の比が１あるいはそれ以上であ る金属及び合金を用いることができる。 アルミニウム、錫、銅、銀、ニッケル、鉄、タングステン、モリブデンの群か ら選択される金属を用いることができる。 黄銅、ニッケルークローム、鉄−ニッケルの群から選択される合金を用いるこ とができる。 特に、８０％ニッケル−２０％クローム、及び５０％鉄−５０％ニッケルの組 成（質量％）の合金を用いることができる。 総ての金属及び合金に対して、水素、ヘリウム、アルゴンの群から選択される 気体中で爆発を実行する。 気体媒体として空気を用いることもでき、また、窒素、アセチレン、又はこれ らのアルゴンあるいはヘリウムとの混合物を用いることができる。 本プロセスは、（０．５−１０）１０⁵Ｐａの圧力下で実行される。 本方法の利点は、高度に分散された無機物質の粉末を製造する上述の技術によ り、周囲環境との間でエネルギ交換を行うことなく金属の半完成品の均一な加熱 が生ずることである。半完成品（ワイヤ）は、融解し、極めて小さな粒子に分解 し、且つ蒸発する。分解された製品は１ｋｍ／ｓｅｃを超える速度で飛遊し、極 めて急速に冷たくなる。粒子形成のプロセスが極めて迅速に進行するということ は、材料の部分がアモルファス（非晶質）状態になることを意味する。その結果 、複雑な構造を有する粒子が形成され、そのような粒子は多くの良好な性質を有 する。 上述の技術は、得られる粉末を高純度とし、また、構造的な規則性を有する粉 末領域と、アモルファス状態にある粉末領域を備えた構造的に異質な粒子を形成 する。構成要素の粒子径は０．０１−０．０５ｍｋｍである。 そのような粉末は、低い焼結温度、高度の分散性、均一性及び密度を有すると 共に、種々の異なったプロセスにおいて高い化学活性度を有している。 プロセスが請求項のパラメータのいずれか１つにない場合には、高品質の粉末 を得るという目的を効果的に果たすことができず、プロセスの有効性を低下させ る。 半完成品が、金属の昇華エネルギの０．８の比エネルギの電流インパルスによ って影響を受ける場合には、導電材料（半完成品）の分解が遅くなって大きな部 分となり場合によってはワイヤの部片となり、必要な品質の粉末が形成されない 。 比エネルギを、金属のイオン化エネルギよりも大きい値まで増加させた場合に は、高度に分散された粉末の品質の低下（大きな粒子、非球形の粒子）が生じ、 使用するエネルギの効率が低下する（イオン化に無駄なエネルギを浪費し、品質 に悪影響を及ぼす）。 半完成品に影響すなわち作用する電流インパルスの時間もプロセスを効果的に するために必要な条件である。影響時間が１５マイクロ秒よりも長ければ、冷却 速度が低下し、低品質のアマルガム化した粒子が形成される。 最初のワイヤ半完成品の直径が０．２ｍｍよりも小さい場合には、本方法の生 産性が大幅に低下し、また、ワイヤを供給する技術をより複雑にする（他の総て のプロセス条件が観察された場合でも）。 半完成品の直径が０．７ｍｍよりも大きくなると、導電体（半完成品）のパラ メータ及び電気回路を制御することが不可能となる。使用するエネルギの効率が 低下し、製品の品質が悪くなる。 本発明のパラメータの組み合わせ全体が遵守された場合には、粒径が０．５ｍ ｋｍ（μｍ）よりも小さく、均一性が高く且つ密度の高い球形の粒子から成る高 度に分散された粉末がもたらされる。極めて低温で焼結された粉末は、広範囲の 長波の電磁波を吸収する。 金属半完成品の電気的な爆発によって得られる無機材料の粉末の品質は、粒径 ている。また、導電体に導入される比エネルギは、放電回路、金属半完成品の材 料及び幾何学的な寸法、その中で物が爆発する気体媒体のパラメータの種々のパ ラメータに依存する。 上述の大部分のパラメータを維持することは技術的なプロセスにおいては問題 とはならない。しかしながら、３つのパラメータが問題となり、これらのパラメ ータは、動作電圧Ｕ_o、半完成品の断面Ｓ、及び半完成品の長さｌであって、主 要な問題点は、これらのパラメータを必要な精度で維持することにある。導入さ れる比エネルギが上記パラメータにどのように依存するかを明確にすると： Ｅ 〜（Ｕ_o ³，Ｓ^-2，ｌ^-2）となる。 上式から、与えられたパラメータの値を設定し且つ極力高い精度で維持する必 要があることが分かる。 この問題を解決するために、電気的な爆発により高度に分散された無機材料の 粉末を得るための装置を用いる。この装置は、電力蓄積装置を有する電源と、金 属半完成品用の爆発リアクタと、半完成品供給機構とを備え、上記リアクタには ２つの電極が設けられ、一方の電極は接地され、第２の電極は上記蓄積装置に接 続され且つフレームから絶縁されている。 接続された電極は、半完成品の直径の５又は１０倍の間隙をもって半完成品か ら離れて装着され、また、半完成品の直径の２０−４０倍の距離をもって半完成 品供給機構から出てくる半完成品の端部から離されている。 半完成品供給機構はフレームから絶縁され、その出口にはワイヤ変形ユニット を有しており、該ユニットは特に、ブッシュの形態として形成され、このブッシ ュの中には車軸状のピボットが装着され、該ピボットの表面又は上記ブッシュの 内面には螺旋状の溝が設けられており、上記溝のパラメータは以下の関係から選 択される。 ２＜Ｈ／Ｄ＜１０、１＜Ｄ／ｄ＜２０ 上式において、Ｈは溝のステップすなわち高さであり、Ｄは溝の直径であり、 また、ｄは半完成品の直径である。 フレームから絶縁されたリアクタの電極は、コミュテータによって蓄電装置に 接続され、上記コミュテータは、電圧調整器と、２電極型のディスチャージャす なわち放電装置とを備え、上記調整器はディスチャージャと並列に接続され、ま た、調整器の低電圧のアームは、リアクタに接続されたディスチャージャの電極 に接続されている。 本装置は、分岐パイプによってリアクタに接続された粉末貯蔵装置を備えてい る。 上述の設備上の特徴により、電極に与えられる電圧の安定性がもたらされ、ま た、導電体が必要な位置を取った瞬間に、導電体の長さの制御及びディスチャー ジャの同期が開始される。本装置は、ワイヤの爆発される部分の長さを１−２％ の精度で設定し且つ制御することが可能であり、従来の装置においては上記精度 は１０％である。更に、このようにすることにより、動作電圧が１％以下の精度 で制御され、これにより、使用するエネルギの経済性がもたらされる。 また、最適な間隙は、リアクタの安全な作動をもたらし、更に、全体的に電極 の腐食が防止されるので、半完成品が電極に付着することがない。従来の装置に おいては、電極の腐食によって、得られた製品が電極の材料によって汚染され、 大きな粒子が発生すると共に、特定の目的の製品の品質が低下する。本発明を実 施するリアクタの構造は、上述の如き欠点を排除し、高品質の特定の目的の製品 をもたらすと共に、装置の信頼性を向上させる。 空隙により爆発される導電体の長さを制御することにより完全な安全性がもた らされるばかりではなく、空隙を許容することができるので、導電体自身を曲げ 、何時でも別の態様にすることができる。 これは、爆発される導電体の長さが変化し、それが粉末の品質を阻害すること に起因する。本装置には、半完成品変形ユニット（このユニットは半完成品を螺 旋状の形態に成形する）が設けられ、該ユニットはワイヤに軸方向の剛性を与え 、これにより、半完成品の長さを設定する精度が向上する。 図面の簡単な説明 図１は、粉末を製造するための装置を示し、図２は、金属半完成品を爆発させ るためのリアクタを示し、図３は半完成品変形ユニットを示す。 発明を実施するための最善の態様 本発明の方法を実現する役割を果たすと共に本発明自身の目的である、電気的 な爆発により高度に分散された粉末を製造するための装置は、充電装置１を含む 電源と、エネルギ貯蔵装置２と、コミュテータすなわち整流子３とを備えており 、また、この装置は、電圧調節器４と、２電極型のディスチャージャ５とを備え ており、更に、金属フィルム６、２つの電極７、８、及び半完成品の供給機構９ から成るリアクタを備えている。電極７は、絶縁材１０によってリアクタのフレ ームから絶縁されている。電極８は、フレームに接続され且つ接地されている。 供給機構は、絶縁されたベース１１に設けられており、ワイヤ変形ユニット１２ と、供給ローラ１３と、ワイヤリール１４と、ワイヤ１５の爆発した部分１５と を備えている。リアクタは、パイプ１６、１７によって、粉末容器１９を有する 粉末貯槽１８に接続されている。 半完成品のワイヤを変形させるためのユニットは、ブッシュ２０及びピボット ２１を備えており、ピボットの表面及び／又はブッシュの表面には、螺旋状の通 路２２が切削（フライス加工）され、ワイヤ半完成品を取り出す螺旋状の開口を 形成している。接地された電極８は、ワイヤの爆発した部分１５から距離Ｓ（Ｓ ＝（５−１０）ｄ）に設けられている。電極８と変形ユニット１２との間の距離 Ｓ₂は、Ｓ＝（２０−４０）ｄの条件に従って選択される。 本発明は、以下のように作用する装置を用いて実施することにより実現される 。電気Ｉによって電力源を作動させ、貯蔵装置２に電圧Ｕｏを与える。半完成品 供給機構９を作動させ、ローラ１３で変形ユニット１２を通し、半完成品１５を 電極７、８の間に置く。半完成品が、電圧Ｕの影響により、設定位置（電極７か らのその端部までの距離はＳ₃に等しい）に着くと、電極７と、半完成品と、電 極８との間のクリアランスすなわち間隙が保持される。その結果、電極７が接地 され、ブロック電圧すなわち閉塞電圧が取り除かれ、ディスチャージャ５が作動 され、貯蔵装置２のエネルギが半完成品１５に与えられ、半完成品の爆発が生じ 、この爆発により、高度に分散された粒子が形成され、これら粒子は飛散してリ アクタ室の中の気体媒体と反応し、その結果、高度に分散された粉末が形成され 、該粉末はパイプ１６を通って粉末貯槽１８に入り、この粉末貯槽において、上 記粉末は粉末容器１９の中に捕捉され且つ貯蔵される。気体媒体は、パイプ１７ を介して、リアクタ室へ戻される。 本方法がどのように実現されるかを多くの例で示すことができる。各プロセス において、昇華エネルギＥ_cは、標準状態において金属が固体の状態から蒸発す るのに必要なエネルギを意味し、イオン化エネルギＥ_uは、金属粒子から電子を 分離させるのに必要なエネルギを意味する。 例 １ 高度に分散された窒化アルミニウムの粉末が、窒素雰囲気中でアルミニウムの ワイヤを爆発させることによって製造される。０．４０ｍｍの直径を有する電子 技術的なアルミニウムのワイヤＡ９９５Ｄを用いる。爆発した部分の長さは１０ ０ｍｍである。蓄電装置の容量は１．７×１０^-6Ｆ（ファラッド）であり、回路 のインダクタンスは１．２×１０^-6Ｈ（ヘンリー）であり、充電電圧は３８．５ ｋＷ（キロワット）である。アルミニウムの昇華エネルギはＥ_c＝３３ｊ／ｍｍ³ （ジュール／立法ミリメートル）であり、アルミニウムのイオン化エネルギは、 Ｅ_u＝５７ｊ／ｍｍ³であり、その比はＥ_u／Ｅ_c＝１．７３である。液相及び固相 におけるアルミニウムの比強度はρ_l／ρ_s＝２．２である。粉末を製造する前に 、爆発室を真空にし、１０×１０⁵Ｐａ（パスカル）の圧力まで気体媒体の窒素 Ｘ４を充填する。４５ｊ／ｍｍ³のエネルギを半完成品に与えた。この値は、０ ．９Ｅ_cよりも大きく、Ｅ_uよりも小さい。上記エネルギは、３．３マイクロ秒に わたって半完成品に与えられた。１２３０ｇ（グラム）の粉末が生じた。窒化ア ルミニウムは９８．２％である。この粉末の比表面積は２４ｍ²／ｇであり、平 均粒径は０．０８ｍｋｍ（マイクロメータ）であり、ピクノメータ（密度計）で 測定した密度は３．１ｇ／ｃｍ³であり、焼結温度は１１００℃である。 例 ２ 高度に分散された炭化タングステンは、アセチレン中のタングステン爆発によ って製造される。０．２３ｍｍの直径を有するタングステンワイヤＢＡを用い、 爆発した部分の長さは７４ｍｍである。蓄電装置の容量はＣ＝２．６８×１０^-6 Ｆであり、回路の誘導率すなわちインダクタンスは０．１８×１０^-6Ｈであり、 充電電圧は４５ｋＷである。アセチレンの圧力は２×１０⁵Ｐａである。タング ステンの昇華エネルギはＥ_c＝８８．７ｊ／ｍｍ³であり、タングステンのイオン 化エネルギはＥ_u＝８２ｊ／ｍｍ³である。その比はＥ_u／Ｅ_c＝０．９である。比 ρ_l／ρ_s＝１．１である。８０ｊ／ｍｍ³のエネルギを半完成品に与えた。この エネルギは０．２５マイクロ秒にわたって与えられた。２１８０ｇの炭化タング ステンが生じた。窒化タングステンは８７％である。平均粒径は０．１５ｍｋｍ であり、比表面積は１１ｍ²／ｇであり、密度は１６．５ｇ／ｃｍ³であり、焼結 温度は１２００℃である。 例 ３ 高度に分散されたニッケル粉末が、水素中のニッケル爆発により製造される。 直径０．７ｍｍのニッケルのワイヤを使用し、爆発した部分の長さは１１４ｍｍ である。ニッケルの昇華エネルギは１１１ｊ／ｍｍ³であり、比Ｅ_u／Ｅ_c＝１． １７であり、比ρ_l／ρ_s＝１．３３である。蓄電装置の容量はＣ＝１２×１０^-6 Ｆであり、回路のインダクタンスはＬ＝２×１０^-6Ｈであり、充電電圧は５０ｋ Ｗである。水素の圧力は５×１０⁵Ｐａである。１３３ｊ／ｍｍ³のエネルギを半 完成品に与えた。そのエネルギは１５マイクロ秒にわたって与えられた。１２５ ０ｇのニッケル粉末が生じた。平均粒径は０．２２ｍｋｍであり、比表面積は１ ８ｍ²／ｇであり、密度は８．６ｇ／ｃｍ³である。焼結温度は６３０℃である。 例 ４ ８０％Ｎｉ（ニッケル）−２０％Ｃｒ（クローム）の合金の高度に分散された 粉末が、上記合金をヘリウム中で爆発させることにより製造される。０．３ｍｍ の直径を有する合金ワイヤを用いる。爆発した部分の長さは１００ｍｍである。 この合金の昇華エネルギは６９ｊ／ｍｍ³であり、そのイオン化エネルギは１１ １ｊ／ｍｍ³である。比Ｅ_u／Ｅ_cは１．６である。ρ_l／ρ_s＝１．３である。蓄 電装置の容量は６×１０^-6Ｆであり、回路のインダクタンスはＬ＝２×１０^-6Ｈ であり、充電電圧はＵ_o＝２０ｋＷである。ヘリウムの圧力は８×１０⁵Ｐａであ る。６２ｊ／ｍｍ³のエネルギを半完成品に与えた。そのエネルギは５マイクロ 秒にわたって与えられた。５００ｇのＮｉ−Ｃｒ（ニッケル−クローム）合金が 生じた。平均粒径は０．３ｍｋｍである。比表面積は１．７ｍ²／ｇであり、密 度は８．８ｇ／ｃｍ³であり、焼結温度は６５０℃である。 装置の助けにより方法がどのように実行されるかを以下の例で示す。 例 ５ 初期半完成品 アルミニウムのワイヤ 気体媒体 水素 蓄電装置電圧 Ｕ_o，ｋＷ ５０ ディスチャージャ電極のブロック電圧Ｕ１，ｋＷ ８ 半完成品の直径ｄ，ｍｍ ０．３ 螺旋ステップＨ，ｍｍ ５１ 螺旋直径Ｄ，ｍｍ ５．７ リアクタの接地電極と半完成品の間の間隙Ｓ₁，ｍｍ １．５ 変形ユニットと接地電極の間の間隙Ｓ₂，ｍｍ ６ 間隙寸法と半完成品の直径との比Ｓ₁／ｄ ５ 間隙寸法と半完成品の直径Ｓ₂／ｄ ２０ 比Ｈ／ｄ ９ 比Ｄ／ｄ １９ 蓄電容量、Ｆ ２×１０^-6 回路インダクタンス、Ｈ ４×１０⁷ 回路抵抗、オーム ０．０５ 例 ６ 初期半完成品 ニッケルのワイヤ 気体媒体 アルゴン 蓄電装置電圧 Ｕ_u，ｋＷ ３５ ディスチャージャ電極のブロック電圧Ｕ，ｋＷ ６ 半完成品の直径ｄ，ｍｍ ０．３ 螺旋ステップＨ，ｍｍ ７．５ 螺旋直径Ｄ，ｍｍ ３ リアクタの接地電極と半完成品の間の間隙Ｓ₁，ｍｍ 変形ユニットと接地電極の間の間隙Ｓ₂，ｍｍ １２ 間隙寸法と半完成品の直径との比Ｓ₁／ｄ １０ 間隙寸法と半完成品の直径Ｓ₂／ｄ ４０ 比Ｈ／ｄ ２．５ 比Ｄ／ｄ １０ 蓄電容量、Ｆ ２×１０^-6 回路インダクタンス、Ｈ ４×１０^-7 回路抵抗、オーム ０．０５ 表１は、本発明で使用した金属及び合金のパラメータを示している。 表２は、高度に分散された粉末を製造するためのプロセスのパラメータを示し ている。 産業上の適用性 上述の方法により製造される粉末は、 到達限界温度において高い化学的な活性を有し、 極めて低い温度で自己拡散プロセスの状態で焼結し、 低い電子放出作用を有する金属間化合物を容易に形成する。 上記品質はこの粉末を：他の焼結活性材料として、高品質低温ダイアモンド、 硬質融解プレート、セラミック、電子部品及び電子ユニット、並びに電子光学的 な接合材料に用いることを可能とし；カソード、電磁放射吸収材料、及び磁性キ ャリアを製造することを可能とし；また、モータオイル、高分子材料に対する添 加 剤として使用することを可能とし；更に、薄いフィルタ等を製造することを可能 とする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，Ｎ Ｌ，ＳＥ)，ＣＳ，ＪＰ，ＭＮ，ＵＳ (72)発明者 アンドリーヴィッチ，ビル・ボリス ロシア634040 トムスク，イルクト・トラ クト，デー 186，ケーヴェー 49

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．加圧された気体媒体中で電流インパルスの影響下で金属ワイヤの半完成品 を爆発させることにより高度に分散された無機物質の粉末を製造するための方法 において、 上記影響が、ある比エネルギの電流インパルスを半完成品に付与することによ って行われ、前記比エネルギが、金属ワイヤのイオン化エネルギに対する昇華エ ネルギの０．９に等しく、該エネルギの付加が１５マイクロ秒を超えない時間内 に行われ、０．２−０．７ｍｍの直径を有する金属の半完成品を用いて行われる ことを特徴とする高度に分散された粉末を製造する方法。 ２．請求項１の方法において、昇華エネルギに対するイオン化エネルギの比が ０．９あるいはそれよりも大きい金属及び合金製の半完成品を用いることを特徴 とする方法。 ３．請求項１又は２の方法において、１あるいはそれよりも大きな液相及び固 相の比強度比を有する金属及び合金製の半完成品を用いることを特徴とする方法 。 ４．請求項１乃至３のいずれかの方法において、アルミニウム、錫、銅、銀、 ニッケル、鉄、タングステン及びモリブデンの群から選択される半完成品を用い ることを特徴とする方法。 ５．請求項１乃至４のいずれかの方法において、黄銅、ニッケル−クローム、 鉄−ニッケルの群から選択される半完成品を用いることを特徴とする方法。 ６．請求項１乃至５のいずれかの方法において、８０％ニッケル−２０％クロ ーム、５０％鉄−５０％ニッケルから成る合金製の半完成品を用いることを特徴 とする方法。 ７．請求項１乃至６のいずれかの方法において、水素、ヘリウム及びアルゴン の群から選択される気体媒体を用いることを特徴とする方法。 ８．請求項１乃至７のいずれかの方法において、空気と、窒素、アセチレン、 あるいはそのアルゴン又はヘリウムとの混合物から成る群から選択される気体を 気体媒体として用いることを特徴とする方法。 ９．請求項１乃至８の方法において、電流インパルスが、（０．５−１０）× １０⁵Ｐａの圧力の気体媒体中で行われることを特徴とする方法。 10．蓄電装置（２）を有する電源（１）と、金属ワイヤの半完成品を爆発させ るためのリアクタ（６）と、半完成品供給機構（９）とを備え、前記リアクタに は２つの電極が設けられ、一方の電極（８）は接地され、第２の電極（７）は、 フレームから絶縁されると共に、前記電源の蓄電装置に接続されている、電気的 な爆発による高度に分散された無機材料粉末用の装置においで、前記接地された 電極（８）は、前記半完成品の直径の５又は１０倍に等しい間隙をもって、且つ 、前記供給機構（９）から出てくる前記半完成品の端部から該半完成品の直径の ２０又は４０倍に等しい距離だけ離れて、前記半完成品に対して着されることを 特徴とする高度に分散された粉末を製造する方法を実施するための装置。 11．請求項１０の装置において、前記供給機構（９）は、前記フレームから絶 縁され、前記半完成品を螺旋状に成形するためのワイヤ変形ユニット（１２）を その出口に有することを特徴とする装置。 12．請求項１１の装置において、前記ワイヤ変形ユニット（１２）はブッシュ （２０）として形成され、該ブッシュには軸ピボットが装着され、該ピボットの 表面及び／又は前記ブッシュの内面には、ワイヤの半完成品を送り出すための螺 旋状の溝（２２）が形成されることを特徴とする装置。 13．請求項１２の装置において、前記螺旋状の溝（２２）は、２＜Ｈ／Ｄ＜１ ０、及び１＜Ｄ／ｄ＜２０の比により決定されるパラメータを有し、前記Ｈは溝 のステップであり、前記Ｄは溝の直径であり、前記ｄは半完成品の直径であるこ とを特徴とする装置。 14．請求項１０の装置において、前記フレームから絶縁されているリアクタの 電極（７）は、コミュテータ（３）によって前記蓄電装置（２）に接続され、前 記コミュテータは、電圧調整器（４）と２電極型のディスチャージャ（５）とを 備え、前記電圧調整器は前記蓄電装置と並列に接続され、また、前記調整器の低 圧側は、前記リアクタの電極と一体になった前記ディスチャージャの電極に接続 されていることを特徴とする装置。 15．請求項１０の装置において、パイプ（１６及び１７）によって前記リアク タに接続される粉末貯槽（１８）を備えることを特徴とする装置。