JP2005256074A - Method for manufacturing metallic glass particulate and metallic glass pulverizing apparatus - Google Patents

Method for manufacturing metallic glass particulate and metallic glass pulverizing apparatus Download PDF

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Naoyuki Nishimura
直之 西村
Takaaki Makino
隆章 槙野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulverizing technique capable of preventing the inclusion of metallic impurities and pulverizing metallic glass while maintaining a metallic glass structure. <P>SOLUTION: The metallic glass pulverizing apparatus 10 is equipped with a vessel 1 formed of an ultra-high molecular weight polyethylene and a rotating body 3 and pulverizes the metallic glass 11 in a thin belt form or powdery form which is an object for pulverization, by putting the metallic glass 11, pulverizing balls 12 made of an oxygen-base or non-oxide-base ceramic and a cooling liquid 50, such as liquid nitrogen or liquid helium or the like into the vessel 1, and rotating the rotating body 3. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、触媒や電極など種々の産業用途に利用可能な金属ガラス微粉砕物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a finely pulverized metal glass that can be used for various industrial applications such as catalysts and electrodes.

従来、常温下で金属を粉砕する手法として、水素などを金属に吸収させ、脆化させて粉砕する方法が知られている。また、極低温下で金属を脆化させて粉砕する方法も知られている。ところで、触媒や電極など金属ガラスの表面機能を利用する技術分野においては、液体急冷法等の方法で作成された薄帯状または粉末状の金属ガラスを微粒子化して使用することが行われている。しかし、金属ガラスは、原子配列がランダムなアモルファス構造であることに起因して、高強度、高靭性な特性を持つため、従来の常温での粉砕方法をそのまま適用して粉砕を行うことは困難である。また、水素を用いる場合には爆発などの危険性が伴うとともに、高温で水素を吸蔵させるため、金属ガラスが結晶化するおそれがある。さらに、極低温下では、粉砕装置を構成する金属材料自体も脆化して不純物として金属ガラス中に混入するおそれがある。   Conventionally, as a method of pulverizing a metal at room temperature, a method of pulverizing by absorbing hydrogen or the like into a metal and making it brittle is known. Also known is a method of embrittlement of a metal at extremely low temperatures. By the way, in the technical field using the surface function of metallic glass, such as a catalyst and an electrode, it is practiced to use a thin or powdery metallic glass prepared by a method such as a liquid quenching method. However, because metallic glass has an amorphous structure with random atomic arrangement, it has high strength and toughness, so it is difficult to pulverize by applying the conventional pulverization method at room temperature. It is. Further, when hydrogen is used, there is a risk of explosion and the like, and the metal glass is crystallized because hydrogen is occluded at a high temperature. Furthermore, at a very low temperature, the metal material itself constituting the pulverizer may become brittle and be mixed into the metal glass as an impurity.

なお、金属ガラスの微粒子化に関する技術としては、不活性ガスを主体として炭化水素ガスを含む反応ガス中で、原料金属に対してプラズマアーク放電を行い、蒸発した金属とプラズマ化した反応ガスとを接触させ、蒸発した金属に炭素原子を固溶させるとともに、反応ガス中で急冷し、非晶質化させる非晶質金属超微粒子の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1)が、この方法は、微粒子化と非晶質化とを同時に行うものであり、非晶質金属を粉砕によって微細化する方法ではない。   In addition, as a technique related to the micronization of the metallic glass, plasma arc discharge is performed on the raw metal in a reaction gas mainly containing an inert gas and containing a hydrocarbon gas, and the evaporated metal and the plasma reaction gas are mixed. There has been proposed a method for producing amorphous metal ultrafine particles that are brought into contact with each other and carbon atoms are solid-dissolved in the evaporated metal, and are rapidly cooled in a reaction gas to be amorphized (for example, Patent Document 1). This method is a method in which micronization and amorphization are performed simultaneously, and it is not a method of refining an amorphous metal by pulverization.

特開平7−97607号公報JP-A-7-97607

従って、本発明の課題は、金属不純物の混入を防ぎ、金属ガラス構造を維持したまま金属ガラスを微粉砕することが可能な粉砕技術を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a pulverization technique capable of preventing metal impurities from being mixed and finely pulverizing metal glass while maintaining the metal glass structure.

本発明の第1の態様は、薄帯状または粉末状の金属ガラスを、液体窒素または液体ヘリウムで冷却しながら、超高分子量ポリエチレン製の粉砕装置と、酸化物系または非酸化物系セラミックス製の粉砕ボールと、を用いて粉砕することを特徴とする、金属ガラス微粒子の製造方法である。   The first aspect of the present invention is that a ribbon-like or powder-like metallic glass is cooled with liquid nitrogen or liquid helium, while an ultrahigh molecular weight polyethylene pulverizer and an oxide or non-oxide ceramics are used. A method for producing metal glass fine particles, characterized by grinding using a grinding ball.

この金属ガラス微粒子の製造方法によれば、超高分子量ポリエチレン製の粉砕装置を用い、液体窒素または液体ヘリウムで冷却しながら低温で粉砕を行うことによって、金属ガラスの結晶化を防止しながら所望のサイズまで微粒子化することができる。また、超高分子量ポリエチレンは低温でも脆化しないので、不純物が混入する心配がない。   According to this method for producing fine metal glass particles, by using an ultra-high molecular weight polyethylene pulverizer and performing pulverization at a low temperature while cooling with liquid nitrogen or liquid helium, a desired crystallization can be achieved while preventing crystallization of the metal glass. Fine particles can be made up to size. In addition, since ultra-high molecular weight polyethylene does not become brittle even at low temperatures, there is no concern of impurities being mixed.

本発明の第2の態様は、第1の態様において、アルコール系溶媒中で粉砕を行うことを特徴とする、金属ガラス微粒子の製造方法である。
この第2の態様では、アルコール系溶媒を用いることによって、微粉砕される金属ガラスを分散させ,安定な状態で微粒子化することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing fine metal glass particles according to the first aspect, characterized in that pulverization is performed in an alcohol solvent.
In this second aspect, by using an alcohol solvent, the finely pulverized metal glass can be dispersed and made into fine particles in a stable state.

また、本発明の第3の態様は、第1の態様または第2の態様において、界面活性剤の存在下で粉砕を行うことを特徴とする、金属ガラス微粒子の製造方法である。
この第3の態様によれば、界面活性剤を共存させて微粉砕することによって、生成する金属ガラス微粒子の発熱を抑え、安定化させることができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing fine metal glass particles according to the first aspect or the second aspect, characterized in that pulverization is performed in the presence of a surfactant.
According to this 3rd aspect, the heat generation of the generated metal glass fine particles can be suppressed and stabilized by pulverizing in the presence of a surfactant.

また、本発明の第4の態様は、超高分子量ポリエチレン製の容器と、前記容器内に挿入可能に形成され、軸部に一体成形された複数の円盤を有する超高分子量ポリエチレン製の回転体と、を備え、前記容器内に、薄帯状または粉末状の金属ガラスと、粉砕ボールと、を入れた状態で、前記回転体を回転させて前記金属ガラスを微粉砕するように構成された、金属ガラス微粉砕装置である。
この第4の態様の金属ガラス微粉砕装置は、簡易な構成にして確実に金属ガラスを微粒子化することが可能であり、第1の態様〜第3の態様のいずれかの金属ガラス微粒子の製造方法の実施に適した装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotating body made of ultra high molecular weight polyethylene having a container made of ultra high molecular weight polyethylene and a plurality of discs formed so as to be insertable into the container and integrally formed in a shaft portion. And, in the container, in a state where a ribbon-like or powdery metal glass and a pulverized ball are put, the rotating body is rotated to finely pulverize the metal glass. It is a metal glass pulverizer.
The metal glass pulverizing apparatus according to the fourth aspect can make the metal glass fine particles reliably with a simple configuration, and manufacture of the metal glass fine particles according to any one of the first to third aspects. An apparatus suitable for carrying out the method.

本発明によれば、金属ガラスの結晶化と不純物の混入を回避しながら、所望のサイズまで微粒子化することができる。   According to the present invention, fine particles can be formed to a desired size while avoiding crystallization of metal glass and mixing of impurities.

本発明で微粒子化する金属ガラスは、金属でありながらアモルファス状態の合金であり、昇温過程で結晶化する前にガラス遷移する性質を利用してアモルファス化したものである。薄帯状または粉末状の金属ガラスを作製する方法は特に限定されるものではなく、例えば単ロール法やアトマイズ法に代表される液体急冷法等によって作製されたものを対象とすることができる。ここで、液体急冷法は、溶融合金を、結晶核成長が起こるよりも速い速度で冷却することにより、アモルファス合金を作製する手法であり、具体的には、例えば、ローラアトマイズ法、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法等の方法が知られている。   The metal glass to be microparticulated in the present invention is an alloy in an amorphous state although being a metal, and is made amorphous by utilizing the property of glass transition before crystallization in a temperature raising process. The method for producing a thin ribbon-like or powdery metallic glass is not particularly limited, and for example, those produced by a liquid quenching method typified by a single roll method or an atomizing method can be used. Here, the liquid quenching method is a method for producing an amorphous alloy by cooling a molten alloy at a faster rate than crystal nucleus growth occurs. Specifically, for example, a roller atomizing method, a water atomizing method, and the like. A method such as a gas atomizing method is known.

金属ガラスの種類は限定されるものではなく、例えば、Pt−Ni−Zr系、Pt−Ni−Zr−Pd系、Ni−Zr系等の金属ガラスを対象とすることができる。これらの金属ガラスは、例えば、電極材料、触媒材料、耐食性材料、粉体固化用治具材料等として利用できるものであり、その最終的な用途に応じて、元素含有比率などを調整したものが供される。   The type of the metallic glass is not limited, and for example, a metallic glass of Pt—Ni—Zr, Pt—Ni—Zr—Pd, Ni—Zr, etc. can be targeted. These metallic glasses can be used as, for example, electrode materials, catalyst materials, corrosion-resistant materials, powder solidifying jig materials, etc., and those with adjusted elemental content ratios, etc., according to their final use. Provided.

原料とする薄帯状または粉末状の金属ガラスとしては、薄帯状の場合は例えばローラアトマイズ法により得られる幅5mm程度で厚さ0.05〜0.1mm程度、粉末状の場合は例えばガスアトマイズ法により得られる粒径10〜100μm程度のものがそれぞれ好適に利用できる。   As a thin ribbon or powdery metal glass as a raw material, in the case of a thin ribbon, for example, a width of about 5 mm obtained by a roller atomizing method and a thickness of about 0.05 to 0.1 mm, in the case of a powder, for example, by a gas atomizing method Those having a particle size of about 10 to 100 μm can be suitably used.

超高分子量ポリエチレン製の微粉砕装置としては、例えば、図1(後述)に示すようなサンドミル式の微粉砕装置を使用することができる。ここで、超高分子量ポリエチレンとは、その分子量が約100万〜約1000万までのポリエチレンを意味する。超高分子量ポリエチレンは、低温でも脆化しにくく、充分な剛性を維持できる上、非金属であるため金属ガラスへの不純物混入の問題を生じさせることはない。   As a pulverizing apparatus made of ultra high molecular weight polyethylene, for example, a sand mill type pulverizing apparatus as shown in FIG. 1 (described later) can be used. Here, ultra high molecular weight polyethylene means polyethylene having a molecular weight of about 1 million to about 10 million. Ultra high molecular weight polyethylene is not easily embrittled even at low temperatures, can maintain sufficient rigidity, and does not cause a problem of impurity contamination into the metal glass because it is non-metallic.

粉砕は、アルコール系溶媒の存在下で実施することが好ましい。アルコール系溶媒を用いることにより、金属ガラスを分散させ、安定に保持する作用が得られる。アルコール系溶媒としては、例えば、イソプロパノール、1−ブタノール、エタノール、メタノール等を挙げることができる。   The pulverization is preferably performed in the presence of an alcohol solvent. By using an alcohol-based solvent, an effect of dispersing and maintaining the metal glass stably can be obtained. Examples of the alcohol solvent include isopropanol, 1-butanol, ethanol, methanol and the like.

また、粉砕時には、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤には、金属ガラス微粒子の発熱を防ぐ作用がある。特に、イソプロパノール等のアルコール系溶媒を使用する場合、金属ガラス微粒子は該アルコール系溶媒を酸化する作用を持つため、金属ガラス微粒子自体が発熱して粗大化するおそれがある。界面活性剤を用いることによって、金属微粒子の粗大化を防止できる。   Further, it is preferable to add a surfactant during pulverization. The surfactant has an action to prevent heat generation of the metal glass fine particles. In particular, when an alcohol solvent such as isopropanol is used, the metal glass fine particles have an action of oxidizing the alcohol solvent, so that the metal glass fine particles themselves may generate heat and become coarse. By using a surfactant, it is possible to prevent the metal fine particles from becoming coarse.

界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤を好適に用いることができる。フッ素系界面活性剤の例としては、フタージェント251、FTX−212M、フタージェント250、FTX−245M、FTX−290M(以上、商品名;株式会社ネオス製)等を挙げることができ、これらの中でも、例えば、フタージェント250、FTX−212M、FTX−245M等を用いることが好ましい。   As the surfactant, a fluorine-based surfactant can be suitably used. Examples of the fluorosurfactant include FT 251, FTX-212M, FT 250, FTX-245M, FTX-290M (above, trade names; manufactured by Neos Co., Ltd.), and the like. For example, it is preferable to use aftergent 250, FTX-212M, FTX-245M, or the like.

界面活性剤は、アルコール系溶媒に対して0.01〜1重量%、好ましくは0.2〜0.5重量%程度となるように添加することが好ましい。また、界面活性剤は、粉砕工程が終了した後のスラリー化の際に、水溶液の形態で用いることも可能であり、この場合においても前記と同様に0.01〜1重量%、好ましくは0.1〜0.5重量%の溶液として使用できる。   The surfactant is preferably added so as to be about 0.01 to 1% by weight, preferably about 0.2 to 0.5% by weight, based on the alcohol solvent. Further, the surfactant can be used in the form of an aqueous solution during slurrying after the pulverization step is completed. In this case as well, 0.01 to 1% by weight, preferably 0, as described above. Can be used as a 1-0.5 wt% solution.

粉砕工程は、液体窒素または液体ヘリウムで冷却しながら行う。なお、粉砕中は熱が生じるので、金属ガラス周囲の温度は約−80℃〜―70℃前後に達すると考えられるが、粉砕中はこの温度帯を維持すればよい。   The pulverization step is performed while cooling with liquid nitrogen or liquid helium. Since heat is generated during pulverization, the temperature around the metal glass is considered to reach about −80 ° C. to −70 ° C., but this temperature range may be maintained during pulverization.

粉砕工程が終了した後、液体窒素等の冷却液を蒸発させる。アルコール系溶媒を添加している場合はそのままスラリーの状態で取出すことができる。アルコール系溶媒を添加していない場合には、冷却液を蒸発させた後、界面活性剤を含む水溶液を添加してスラリー化して取出すことが好ましい。これらのスラリー中には、金属ガラス微粒子と粉砕ボールが混在しているので、粉砕ボールを篩い分け等の手段で分別することによって金属ガラススラリーを得ることができる。   After the pulverization step is completed, a cooling liquid such as liquid nitrogen is evaporated. When an alcohol solvent is added, it can be taken out as it is in a slurry state. When no alcohol solvent is added, it is preferable to evaporate the cooling liquid and then add an aqueous solution containing a surfactant to form a slurry. In these slurries, metal glass fine particles and pulverized balls are mixed, and thus the metal glass slurry can be obtained by separating the pulverized balls by means such as sieving.

以上の如くして得られる金属ガラス微粉砕物は、その粒子径が10〜100nm程度であり、電極原料や触媒原料等の用途に好適に利用できるものである。   The finely pulverized metal glass obtained as described above has a particle size of about 10 to 100 nm and can be suitably used for applications such as electrode raw materials and catalyst raw materials.

次に図面に基き、本発明の微粉砕装置について説明を行う。図1は、本発明の一実施形態に係る金属ガラス微粉砕装置10の概略構成を示す斜視図であり、図2は、粉砕時の状態を模式的に示す図面である。   Next, the pulverizing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a metal glass pulverizing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a drawing schematically showing a state during pulverization.

この金属ガラス微粉砕装置10は、容器1と、回転体3を備えている。容器1は、上部が開放された円筒形をしており、その材質は、超高分子量ポリエチレンで形成されている。回転体3は、軸5と、この軸5に一体成形された3つの円盤7a、7b、7cと、を有している。回転体3は、容器1と同様に超高分子量ポリエチレンによって形成されている。金属ガラス微粉砕装置10の使用時には、回転体3は、最上位の円盤7aが容器1の筒内に隠れるまで、容器1に挿入される。図1中の矢印は容器1に対する回転体3の挿脱方向を示す。軸5は、モーター(図示せず)に連結され、所定の回転速度で回転を行えるように構成されている。   The metal glass pulverizing apparatus 10 includes a container 1 and a rotating body 3. The container 1 has a cylindrical shape with an open top, and the material thereof is made of ultra high molecular weight polyethylene. The rotating body 3 has a shaft 5 and three disks 7a, 7b, 7c formed integrally with the shaft 5. The rotator 3 is made of ultra high molecular weight polyethylene as in the case of the container 1. When the metal glass pulverizing apparatus 10 is used, the rotating body 3 is inserted into the container 1 until the uppermost disk 7 a is hidden in the cylinder of the container 1. The arrow in FIG. 1 indicates the insertion / removal direction of the rotating body 3 with respect to the container 1. The shaft 5 is connected to a motor (not shown) and is configured to be able to rotate at a predetermined rotational speed.

粉砕時には、酸化物系または非酸化物系セラミックス製の粉砕ボール12を用いて粉砕を行う。ここで、酸化物系セラミクスとしては、ジルコニア、アルミナ、ムライト、シリカ等が例示できる。また、非酸化物系セラミックスとしては、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等が例示できる。これらの材質の粉砕ボール12としては、直径0.05〜0.2mm程度のものを使用することが可能である。粉砕ボール12の材質として、酸化物系または非酸化物系セラミックス製のものを用いることにより、低温でも粉砕ボール12が脆弱化することがなく、金属ガラス微粒子中への不純物混入を防止できる。   At the time of pulverization, pulverization is performed using a pulverization ball 12 made of an oxide or non-oxide ceramic. Here, examples of the oxide-based ceramics include zirconia, alumina, mullite, and silica. Examples of non-oxide ceramics include silicon carbide, aluminum nitride, and silicon nitride. As the pulverized balls 12 made of these materials, those having a diameter of about 0.05 to 0.2 mm can be used. By using a material made of oxide or non-oxide ceramics as the material of the pulverized ball 12, the pulverized ball 12 does not become brittle even at low temperatures, and impurities can be prevented from being mixed into the metal glass fine particles.

以上の構成の金属ガラス微粉砕装置10においては、容器1に、粉砕対象の金属ガラス11、粉砕ボール12および液体窒素または液体ヘリウムなどの冷却液50を入れ、回転体3を回転させることによって、金属ガラス11を粉砕する。回転体3の回転速度は、金属ガラス11の種類や目的とする微粒子サイズに応じて調節できるが、例えば線速度として4〜16m/秒程度とすることが好ましい。粉砕時には、容器1内の冷却液50が蒸発により減少するので、適宜補給をしながら粉砕を続けることが好ましい。   In the metal glass pulverizing apparatus 10 having the above configuration, the metal glass 11 to be pulverized, the pulverized ball 12 and the cooling liquid 50 such as liquid nitrogen or liquid helium are placed in the container 1 and the rotating body 3 is rotated. The metal glass 11 is crushed. The rotational speed of the rotator 3 can be adjusted according to the type of the metal glass 11 and the target fine particle size. At the time of pulverization, since the cooling liquid 50 in the container 1 is reduced by evaporation, it is preferable to continue the pulverization while appropriately supplying the liquid.

図3は、本発明の金属ガラス微粉砕装置10による粉砕時の状態を模式的に示す図面である。この実施形態では、図1に示す金属ガラス微粉砕装置10を断熱性容器20内に配置して粉砕を行う。粉砕時には、容器1内に、粉砕対象の金属ガラス11、粉砕ボール12および界面活性剤を含有するアルコール系溶媒60を入れ、回転体3を回転させることによって、金属ガラス11を粉砕する。また、断熱性容器20と金属ガラス微粉砕装置10との間隙には、液体窒素などの冷却液50を充填し金属ガラス微粉砕装置10の外部から冷却を行う方式を採用している。このように外部冷却方式を採用し、容器1内部にアルコール系溶媒60を注入することによって、微粒子化される金属ガラス11を安定化させながら粉砕を行うことができる。   FIG. 3 is a drawing schematically showing a state during pulverization by the metal glass pulverizing apparatus 10 of the present invention. In this embodiment, the metal glass pulverizing apparatus 10 shown in FIG. At the time of pulverization, the metallic glass 11 to be pulverized, the pulverized ball 12 and the alcohol solvent 60 containing a surfactant are placed in the container 1, and the metal glass 11 is pulverized by rotating the rotating body 3. In addition, a cooling system 50 such as liquid nitrogen is filled in the gap between the heat insulating container 20 and the metal glass pulverizer 10 and cooling is performed from the outside of the metal glass pulverizer 10. Thus, by adopting an external cooling method and injecting the alcohol solvent 60 into the container 1, the metal glass 11 to be finely divided can be pulverized while being stabilized.

以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれにより何ら制約されるものではない。
実施例1
電極用金属ガラス微粒子の調製:
図1と同様の金属ガラス微粉砕装置10を用い、容器1中にジルコニアビーズ(径0.2mm)を最上部の円盤7aが隠れるまで充填し、金属ガラス電極原料[3Pt−40Ni−Zr(元素%比);形状1mm程度角、厚さ0.1mm程度の破片]1gを加え、更に液体窒素を最上部の円盤7aが隠れるまで注入した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not restrict | limited at all by this.
Example 1
Preparation of metal glass fine particles for electrodes:
1 is filled with zirconia beads (diameter 0.2 mm) in the container 1 until the uppermost disk 7a is hidden, and the metal glass electrode raw material [3Pt-40Ni-Zr (element % Ratio); shape 1 mm square, 0.1 mm thick piece] 1 g was added, and liquid nitrogen was further injected until the uppermost disk 7a was hidden.

線速度4.7m/秒となるように回転数を調整しながら、回転体3を回転させる。蒸発によって液体窒素が減少していくので、適時補給した。約15分攪拌をした後、液体窒素を蒸発させ、フッ素系界面活性剤(フタージェント250;株式会社ネオス製)の1重量%水溶液を加えることによって、スラリーを得た。   The rotating body 3 is rotated while adjusting the number of rotations so that the linear velocity is 4.7 m / sec. Since liquid nitrogen decreased by evaporation, it was replenished in a timely manner. After stirring for about 15 minutes, liquid nitrogen was evaporated, and a 1 wt% aqueous solution of a fluorosurfactant (Factent 250; manufactured by Neos Co., Ltd.) was added to obtain a slurry.

得られたスラリーを篩い分けし、ジルコニアビーズと金属ガラススラリーとを分離した。この金属ガラススラリーを粒度分布計で計測したところ、中心粒子径70nmの金属ガラス微粉末であることが確認された。この微粉末をオーブンによって70℃、24時間加熱し、水分を蒸発させ、X線回折装置によって結晶構造を調べたところ、ブロードなピークのみで結晶相は確認されなかった。   The obtained slurry was sieved to separate the zirconia beads and the metal glass slurry. When this metal glass slurry was measured with a particle size distribution meter, it was confirmed to be a metal glass fine powder having a central particle diameter of 70 nm. This fine powder was heated in an oven at 70 ° C. for 24 hours to evaporate water, and the crystal structure was examined by an X-ray diffractometer. As a result, only a broad peak was observed and no crystal phase was confirmed.

実施例2
電極用金属ガラス微粒子の調製:
図3と同様に、断熱容器20に液体窒素を充填し、微粉砕装置10を外部から冷却した。容器1中にジルコニアビーズ(径0.2mm)を最上部の円盤7aが隠れるまで充填し、金属ガラス電極原料[3Pt−40Ni−Zr(元素%比);形状1mm程度角、厚さ0.1mm程度の破片]1gを加え、更にフッ素系界面活性剤(フタージェント251;株式会社ネオス製)を1重量%含有するイソプロパノールを最上部の円盤7aが隠れるまで注入した。
Example 2
Preparation of metal glass fine particles for electrodes:
Similarly to FIG. 3, the heat insulating container 20 was filled with liquid nitrogen, and the pulverizing apparatus 10 was cooled from the outside. The container 1 is filled with zirconia beads (diameter 0.2 mm) until the uppermost disk 7a is hidden, and a metal glass electrode raw material [3Pt-40Ni-Zr (element% ratio); shape 1 mm square, thickness 0.1 mm About 1 g of debris was added, and isopropanol containing 1% by weight of a fluorosurfactant (Furgent 251; manufactured by Neos Co., Ltd.) was further injected until the uppermost disk 7a was hidden.

線速度2.5m/秒となるように回転数を調整しながら、回転体3を回転させた。蒸発によって液体窒素が減少していくので、適時補給した。約15分攪拌をした後、粉砕装置ごと取出し、常温に戻してから篩い分けを実施し、ジルコニアビーズと金属ガラススラリーとを分離した。この金属ガラススラリーを粒度分布計で計測したところ、中心粒子径100nmの金属ガラス微粉末であることが確認された。この微粉末をオーブンによって40℃、24時間加熱し、水分を蒸発させ、X線回折装置によって結晶構造を調べたところ、ブロードなピークのみで結晶相は確認されなかった。   The rotating body 3 was rotated while adjusting the rotational speed so that the linear velocity was 2.5 m / sec. Since liquid nitrogen decreased by evaporation, it was replenished in a timely manner. After stirring for about 15 minutes, the entire pulverizer was taken out and returned to room temperature, followed by sieving to separate the zirconia beads and the metal glass slurry. When this metal glass slurry was measured with a particle size distribution meter, it was confirmed to be a metal glass fine powder having a central particle diameter of 100 nm. This fine powder was heated in an oven at 40 ° C. for 24 hours to evaporate water, and the crystal structure was examined by an X-ray diffractometer. As a result, only a broad peak was observed and no crystal phase was confirmed.

以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用可能である。   The present invention has been described above with reference to various embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to other embodiments within the scope of the invention described in the claims. It is.

本発明は、金属ガラスを利用する種々の用途、例えば電極、触媒などに利用できる。   The present invention can be used for various applications using metallic glass, such as electrodes and catalysts.

金属ガラス微粉砕装置の概要を示す斜視図。The perspective view which shows the outline | summary of a metal glass pulverization apparatus. 金属ガラスの粉砕時の状態を説明する模式図。The schematic diagram explaining the state at the time of the grinding | pulverization of metal glass. 別の実施形態における金属ガラスの粉砕時の状態を説明する模式図。The schematic diagram explaining the state at the time of the grinding | pulverization of the metal glass in another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 容器
3 回転体
5 軸
7a,7b,7c 円盤
10 金属ガラス微粉砕装置
11 金属ガラス
12 粉砕ボール
20 断熱性容器
50 冷却液
60 アルコール系溶媒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 3 Rotating body 5 Axis 7a, 7b, 7c Disk 10 Metal glass fine grinding apparatus 11 Metal glass 12 Grinding ball 20 Thermal insulation container 50 Cooling liquid 60 Alcohol solvent

Claims (4)

薄帯状または粉末状の金属ガラスを液体窒素または液体ヘリウムで冷却しながら、超高分子量ポリエチレン製の粉砕装置と、酸化物系または非酸化物系セラミックス製の粉砕ボールと、を用いて粉砕することを特徴とする、金属ガラス微粒子の製造方法。   While thin ribbon or powdered metallic glass is cooled with liquid nitrogen or liquid helium, it is pulverized using a crusher made of ultrahigh molecular weight polyethylene and a pulverizing ball made of oxide or non-oxide ceramics. A method for producing metallic glass fine particles. 請求項1において、アルコール系溶媒中で粉砕を行うことを特徴とする、金属ガラス微粒子の製造方法。   The method for producing fine metal glass particles according to claim 1, wherein pulverization is performed in an alcohol solvent. 請求項1または請求項2において、界面活性剤の存在下で粉砕を行うことを特徴とする、金属ガラス微粒子の製造方法。   The method for producing fine metal glass particles according to claim 1 or 2, wherein pulverization is performed in the presence of a surfactant. 超高分子量ポリエチレン製の容器と、
前記容器内に挿入可能に形成され、軸部に一体成形された複数の円盤を有する超高分子量ポリエチレン製の回転体と、を備え、
前記容器内に、薄帯状または粉末状の金属ガラスと、酸化物系または非酸化物系セラミックス製の粉砕ボールと、を入れた状態で、前記回転体を回転させて前記金属ガラスを微粉砕するように構成された、金属ガラス微粉砕装置。
A container made of ultra high molecular weight polyethylene;
A rotating body made of ultrahigh molecular weight polyethylene that is formed so as to be insertable into the container and has a plurality of disks integrally formed on the shaft portion,
The metal glass is finely pulverized by rotating the rotating body in a state where a ribbon-like or powdery metal glass and a pulverized ball made of an oxide or non-oxide ceramic are put in the container. A metal glass pulverizing apparatus configured as described above.
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