JP2022507703A - 水噴霧法による金属粉末の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
コアレス中間周波数炉に100kgの電解銅板の炉装入物を投入して製錬し、電解銅板上に厚い木炭層を被覆し、次に、通電して昇温し、木炭層は、溶融銅を還元性雰囲気に維持して、液体銅中の酸素を十分に除去した。メルトの品質が要件を満たし、中間底注ぎ型取鍋にメルトを注入すると、底注ぎ型取鍋の中心の漏れ孔である導流管はメルトをガイドして噴霧塔に垂直に流入させ、高温溶融金属流がジェットアトマイザから噴射された高圧水流(水温25℃)による衝撃により粉砕されて粉末となる。ジェットアトマイザは、噴霧器本体と、4個の扇形ノズルとからなり、2つずつの対向するノズルは1組を構成し、合計2組のノズルがあり、2組のノズルは、1組の大径のノズルと、1組の小径のノズルとからなる。水噴霧が完了した後、多段ジェットによって水と粉末とを分離し、水と粉末とを分離した直後、真空加熱乾燥の方法によって銅合金粉末を乾燥させ、乾燥させた粉末を篩分けして、最後に、金属粉末完成品を1ロットとして得た。製造した赤銅粉末の酸素含有量は0.25%、2年間保存後の酸素含有量は0.25%、-200メッシュの粉末収率は89%であった。
コアレス中間周波数炉に電解銅板の炉装入物100kgを投入して製錬し、電解銅板上に厚い木炭層を被覆し、次に、炉蓋を密閉させつつ窒素ガスを導入して保護し、窒素ガスで酸素を排出した後、通電して昇温し、電解銅を坩堝内で加熱するときの炉体内の酸素をなくし、酸素と銅とを隔離した。厚い木炭層により、溶融銅を還元性雰囲気に維持し、液体銅中の酸素を十分に除去した。メルトの品質が要件を満たし、中間底注ぎ型取鍋にメルトを注入すると、底注ぎ型取鍋の中心の漏れ孔である導流管は、メルトをガイドして噴霧塔に垂直に流入させ、高温溶融金属流がジェットアトマイザから噴射された高圧水流(水温25℃)による衝撃により粉砕されて粉末となる。ジェットアトマイザは、噴霧器本体と、4個の扇形ノズルとからなり、2つずつの対向するノズルは1組を構成し、合計2組のノズルがあり、2組のノズルは、1組の大径のノズルと、1組の小径のノズルとからなる。水噴霧が完了した後、多段ジェットによって水と粉末とを分離し、水と粉末とを分離した直後、真空加熱乾燥の方法によって銅合金粉末を乾燥させ、乾燥させた粉末を篩分けして、最後に、金属粉末完成品を1ロットとして得た。製造した赤銅粉末の対応する結果を表1に示す。
メルトの品質が要件を満たし、中間底注ぎ型取鍋にメルトを注入すると、密閉された透明装置を用いて、また、窒素ガスをあらかじめ導入してメルトを保護し、酸素と、中間周波数炉から中間底注ぎ型取鍋に注入する過程における高温メルトとを隔離した以外、残りの操作は比較例2と同様であった。メルトを底注ぎ型取鍋に注湯すると、取鍋の中心の漏れ孔である導流管は、メルトをガイドして噴霧塔に垂直に流入させ、高温溶融金属流がジェットアトマイザから噴射された高圧水流(水温25℃)による衝撃により粉砕されて粉末となる。ジェットアトマイザは、噴霧器本体と、4個の扇形ノズルとからなり、2つずつの対向するノズルは1組を構成し、合計2組のノズルがあり、2組のノズルは、1組の大径のノズルと、1組の小径のノズルとからなる。水噴霧が完了した後、多段ジェットによって水と粉末とを分離し、水と粉末とを分離した直後、真空凍結乾燥方法によって銅合金粉末を乾燥させ、乾燥させた粉末を篩分けして、最後に、金属粉末完成品を1ロットとして得た。製造した赤銅粉末の対応する結果を表1に示す。
高温メルトを中間底注ぎ型取鍋に注入する前に、噴霧塔内の酸素ガスをあらかじめ排出して窒素ガスで満たし、メルトを底注ぎ型取鍋に注湯すると、取鍋の中心の漏れ孔である導流管は、メルトをガイドして噴霧塔に垂直に流入させ、高温溶融金属流がジェットアトマイザから噴射された高圧水流(水温25℃)による衝撃により粉砕されて粉末となる以外、残りの操作は比較例3と同様であった。ジェットアトマイザは、噴霧器本体と、4個の扇形ノズルとからなり、2つずつの対向するノズルは1組を構成し、合計2組のノズルがあり、2組のノズルは、1組の大径のノズルと、1組の小径のノズルとからなる。水噴霧が完了した後、多段ジェットによって水と粉末とを分離し、水と粉末とを分離した直後、真空加熱乾燥の方法によって銅合金粉末を乾燥させ、乾燥させた粉末を篩分けして、最後に、金属粉末完成品を1ロットとして得た。製造した赤銅粉末の対応する結果を表1に示す。
高圧水にセチルアミン、オクタデシルアミン、リン酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾールの混合物を腐食抑制剤として微量加えた以外、残りの操作は比較例4と同様であった。水噴霧が完了した後、多段ジェットによって水と粉末とを分離し、水と粉末とを分離した直後、真空加熱乾燥の方法によって銅合金粉末を乾燥させ、乾燥させた粉末を篩分けして、最後に、金属粉末完成品を1ロットとして得た。製造した赤銅粉末の対応する結果を表1に示す。
腐食抑制剤を加えるとともに、給水塔に氷塊を加えて氷と水を共存させ、噴霧水の水温をできるだけ0℃に近くする以外、残りの操作は比較例5と同様であった。水噴霧が完了した後、多段ジェットによって水と粉末とを分離し、水と粉末とを分離した直後、真空加熱乾燥の方法によって銅合金粉末を乾燥させ、乾燥させた粉末を篩分けして、最後に、金属粉末完成品を1ロットとして得た。製造した赤銅粉末の対応する結果を表1に示す。
水と粉末とを分離した直後、比較例6の真空加熱乾燥の方法の代わりに凍結乾燥方法を用いて、銅合金粉末を乾燥させ、乾燥させた粉末を篩分けして、最後に、金属粉末完成品を1ロットとして得た以外、残りの操作は比較例6と同様であった。製造した赤銅粉末の対応する結果を表1に示す。
実施例1の方法によって青銅粉末を製造し、製造した青銅粉末の対応する結果を表1に示す。
Claims (12)
- 製錬、噴霧、分離及び乾燥のステップを含む水噴霧法による金属粉末の製造方法であって、
前記乾燥ステップにおいて、金属粉末を凍結乾燥させる、ことを特徴とする金属粉末の製造方法。 - 製錬及び/又は噴霧ステップに保護雰囲気が使用される、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 製錬から噴霧のいずれのステップにも保護雰囲気が使用される、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記保護雰囲気は窒素ガスである、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 噴霧ステップにおいて、噴霧液は腐食抑制剤を添加した水溶液である、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水溶液中、腐食抑制剤の質量は水溶液の質量の0.02~0.1%を占める、ことを特徴とする請求項5に記載の方法
- 前記腐食抑制剤はメルカプトベンゾチアゾールとベンゾトリアゾールからなる、ことを特徴とする請求項5又は6に記載の方法。
- 噴霧ステップにおいて、噴霧液は水であり、水の温度は0~4℃である、ことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- 製錬ステップにおいて、金属メルトの表面が木炭で覆われている、ことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 乾燥ステップにより得られた金属粉末を篩分けして、金属粉末完成品を得る、ことを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記金属粉末は銅粉末又は銅合金粉末である、ことを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記銅合金粉末は青銅粉末又は黄銅粉末である、ことを特徴とする請求項11に記載の方法。
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