JP2011514432A - 銀および少なくとも2種の非銀含有元素を含有する多元素合金粉末 - Google Patents
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Abstract
Description
a.熱揮発性溶媒中に熱分解性銀含有化合物と少なくとも2種のさらなる非銀含有熱分解性金属化合物との混合物の溶液を形成する工程;
b.キャリヤーガス中に分散させた工程Aからの溶液の微細化された液滴から本質的になるエアロゾルを形成する工程であって、その液滴濃度は、その液滴の衝突およびその後の合体が液滴濃度の10%減少をもたらす濃度未満である工程;
c.エアロゾルを、銀含有化合物および非銀含有化合物の分解温度を超えるが、生じる多金属合金の融点未満の運転温度に加熱し、それにより、(1)溶媒を揮発させ、(2)銀含有化合物および非銀含有化合物が分解して、微細化された粒子を形成し、(3)粒子は合金を形成し、高密度化される工程;および
d.銀および少なくとも2種の非銀含有元素を含有する多元素微細化合金粉末を、キャリヤーガス、反応副生成物、および溶媒揮発生成物から分離する工程
を含む、方法に関する。
銀含有化合物および非銀含有金属化合物のための溶媒に関して本明細書で用いられるように、「揮発性」という用語は、揮発によっておよび/または分解によってにかかわらず、最高運転温度に達する時間までに、溶媒が蒸気または気体に完全に変換されることを意味する。
エアロゾルを形成するために使用されるキャリヤーガスに関して不活性である限り、本発明の方法において任意の可溶性塩が使用され得る。例には、金属硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、酢酸塩などが含まれる。具体的な例には、好適な塩:AgNO3、Ag3PO4、Ag2SO4、Pd(NO3)2、Pd3(PO4)2、Pt(NO3)2、Co(NO3)2、Co(C2H3O2)2、Pb(NO3)2などが含まれる。銀含有化合物および非銀含有金属化合物は、0.2モル/リットル程度の低い濃度および上方に特定の塩の溶解度限界直下までの濃度で使用され得る。大部分の実施形態において、濃度は、約0.2モル/リットルを超え、飽和の約90%未満である。
1.エアロゾル中の可溶性銀含有化合物および非銀含有金属化合物の濃度は、その液体溶媒の除去前の固体の沈殿を防止するために、供給温度における飽和濃度未満、好ましくは飽和濃度を少なくとも10%下回らなければならない;
2.エアロゾル中の液滴の濃度は、液滴の衝突およびその後の合体が液滴濃度の10%減少をもたらす濃度未満であるように、十分低くなければならない。
3.反応器の温度は、形成される合金の融点未満でなければならない。
この実施例は、重量で銀85%、パラジウム10%、および白金5%の比率で、銀およびパラジウムおよび白金を含有する多元素微細化合金粉末の製造を実証する。前駆溶液を、水中硝酸銀結晶の溶解、その後、硝酸パラジウム溶液、次いで、硝酸白金溶液の添加によって調製した。溶液中の銀、パラジウム、および白金の合計量は、10重量パーセントであり、銀およびパラジウムおよび白金が完全に合金化される場合、85/10/5のAg/Pd/Pt合金がその粒子で得られるような相対的比率であった。次いで、キャリヤーガスとして空気および1.6MHzで動作する9つの超音波トランスデューサを有する超音波発生器を使用して、エアロゾルを発生させた。次いで、このエアロゾルを、インパクターを通して送り、次いで、900℃で設定したゾーンを有する3ゾーン炉に送った。炉を出た後、エアロゾル温度を空気でクエンチし、重量で銀85%、パラジウム10%、および白金5%の比率を有する、銀およびパラジウムおよび白金を含む高密度球形微細化合金粉末をバッグフィルターに収集した。
重量で銀85%、パラジウム14%、および白金1%の比率で、銀およびパラジウムおよび白金を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、実施例に記載したのと同じ条件を用いて調製した。
重量で銀85%、パラジウム14%、および銅1%の比率で、銀およびパラジウムおよび白金を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。
重量で銀82%、パラジウム17%、および銅1%の比率で、銀およびパラジウムおよび白金を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、1000℃のキャリヤーガスおよびクエンチガスの両方に窒素ガスを用いた以外は実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。
重量で銀78%、パラジウム20%、および銅2%の比率で、銀およびパラジウムおよび白金を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、1000℃のキャリヤーガスおよびクエンチガスの両方に窒素ガスを用いた以外は実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。
銀およびパラジウムおよび亜鉛の異なる比率を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。これらの条件下で、一部の酸化亜鉛が、X線回折によって示されるように存在した。
銀およびパラジウムおよび鉄の異なる比率を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、1000℃のキャリヤーガスとして窒素ガスを用いた以外は、実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。これらの条件下で、一部の酸化鉄が、X線回折によって示されるように存在した。
銀およびパラジウムおよび鉄の異なる比率を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、1000℃のキャリヤーガスおよびクエンチガスとして窒素ガスを用いた以外は実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。これらの条件下で、一部の酸化鉄が、X線回折によって示されるように存在したが、その量は実施例8および実施例10にみられるよりも少なかった。
重量で銀75%、パラジウム15%、およびモリブデン10%の比率で、銀およびパラジウムおよびモリブデンを含有する多元素微細化合金粉末の試料を、1000℃のキャリヤーガスおよびクエンチガスの両方に窒素ガスを用いた以外は実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。
銀およびパラジウムおよびマンガンの異なる比率を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、1000℃のキャリヤーガスおよびクエンチガスとして窒素ガスを用いた以外は実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。これらの条件下で、一部の酸化マンガンが、X線回折によって示されるように存在した。
重量で銀89%、亜鉛10%、および白金1%の比率で、銀および亜鉛および白金を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、1000℃のキャリヤーガスおよびクエンチガスの両方に窒素ガスを用いた以外は実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。これらの条件下で、一部の酸化亜鉛が、X線回折によって示されるように存在した。
銀およびマンガンおよび白金の異なる比率を含有する多元素微細化合金粉末の試料を、1000℃のキャリヤーガスおよびクエンチガスとして窒素ガスを用いた以外は実施例1に記載したのと同じ条件を用いて調製した。これらの条件下で、一部の酸化マンガンが、X線回折によって示されるように存在した。
Claims (24)
- 銀および少なくとも2種の非銀含有元素を含有する多元素微細化合金粉末であって、前記非銀含有元素に以下の元素のAu、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、Hg、In、Ir、Mn、Mo、Ni、Pd、Pb、Pt、Re、Rh、Ru、Sb、Sn、Ti、W、Znの少なくとも2種が含まれる、合金粉末。
- 銀および少なくとも2種の非銀含有元素を含有する多元素微細化合金粉末の製造方法であって、
a.熱揮発性溶媒中に熱分解性銀含有化合物と少なくとも2種のさらなる非銀含有熱分解性金属化合物との混合物の溶液を形成する工程、
b.キャリヤーガス中に分散させた工程Aからの前記溶液の微細化された液滴から本質的になるエアロゾルを形成する工程であって、前記液滴濃度は、前記液滴の衝突およびその後の合体が液滴濃度の10%減少をもたらす濃度未満である工程、
c.前記エアロゾルを、前記銀含有化合物および前記非銀含有化合物の分解温度を超えるが、生じる多金属合金の融点未満の運転温度に加熱し、それにより、(1)前記溶媒を揮発させ、(2)前記銀含有化合物および前記非銀含有化合物が分解して、微細化された粒子を形成し、(3)前記粒子は合金を形成し、高密度化される工程、および
d.前記粒子を含む前記エアロゾルを、前記粒子上に水を全く凝縮させない収集温度までクエンチする工程、および
e.銀および少なくとも2種の非銀含有元素を含有する多元素微細化合金粉末を、前記キャリヤーガス、反応副生成物、および溶媒揮発生成物から分離する工程
の連続工程を含む、方法。 - 前記運転温度が600℃から1500℃である、請求項2に記載の方法。
- 銀含量が50%を超える、請求項2に記載の方法。
- 前記非銀含有元素に、以下の元素のAu、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、Hg、In、Ir、Mn、Mo、Ni、Pd、Pb、Pt、Re、Rh、Ru、Sb、Sn、Ti、W、Znの少なくとも2種が含まれる、請求項2に記載の方法。
- 前記キャリヤーガスが空気である、請求項2に記載の方法。
- 前記キャリヤーガスが、前記多金属粒子に含まれる金属と反応しない不活性ガスである、請求項2に記載の方法。
- 前記キャリヤーガスが窒素である、請求項7に記載の方法。
- 前記キャリヤーガスが還元ガスである、請求項2に記載の方法。
- 前記キャリヤーガスが、4%までの水素ガスを含む窒素ガスである、請求項2に記載の方法。
- 前記クエンチガスが空気である、請求項2に記載の方法。
- 前記クエンチガスが、前記多金属粒子に含まれる金属と反応しない不活性ガスである、請求項2に記載の方法。
- 前記クエンチガスが窒素である、請求項7に記載の方法。
- 前記キャリヤーガスおよび前記クエンチガスが還元ガスである、請求項2に記載の方法。
- 前記キャリヤーガスおよび前記クエンチガスが、4%までの水素ガスを含む窒素ガスである、請求項12に記載の方法。
- 還元剤として作用させるために共溶媒が、工程aにおいて添加される、請求項2に記載の方法。
- 前記共溶媒還元剤が、1から5個の炭素を有する有機化合物である、請求項16に記載の方法。
- 前記共溶媒還元剤がアルコールである、請求項16に記載の方法。
- 前記共溶媒が前記溶液の約1容量%から約50容量%の量で存在する、請求項14に記載の方法。
- 三元金属合金が形成され、一方の非銀含有元素がパラジウムであり、他方の非銀含有元素が以下のAu、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、Hg、In、Ir、Mn、Mo、Ni、Pb、Pt、Re、Rh、Ru、Sb、Sn、TI、W、Znのうちの1種である、請求項2に記載の方法。
- 三元金属合金が形成され、一方の非銀含有元素がパラジウムであり、他方が白金である、請求項9に記載の方法。
- 工程C(3)において、前記粒子が高密度化され、高結晶質にされる、微細化、銀含有多金属粒子の高結晶質合金の製造のための請求項2に記載の方法。
- 圧電セラミック材料上に導体フィルムを形成するために好適であるインクまたはペーストの形態で調製される導体組成物であって、銀および少なくとも2種の非銀含有元素を含有する多元素合金粉末を含む、導体組成物。
- 銀および少なくとも2種の非銀含有元素を含有する多元素合金粉末を含む内部電極を収容する、セラミック圧電装置。
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