JP2604869B2 - ベリリウム球状粒子の製造方法 - Google Patents
ベリリウム球状粒子の製造方法Info
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- JP2604869B2 JP2604869B2 JP2021187A JP2118790A JP2604869B2 JP 2604869 B2 JP2604869 B2 JP 2604869B2 JP 2021187 A JP2021187 A JP 2021187A JP 2118790 A JP2118790 A JP 2118790A JP 2604869 B2 JP2604869 B2 JP 2604869B2
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- electrode
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐酸フィルターの焼結原料等として用いられ
る平均直径が0.2〜2.0mmのベリリウム球状粒子の製造方
法に関するものである。
る平均直径が0.2〜2.0mmのベリリウム球状粒子の製造方
法に関するものである。
（従来の技術） 不活性ガスが充填された密閉容器内でアークを飛ばし
つつ消耗電極を高速度で回転させて遠心力により溶滴を
飛散させ、容器の壁に到達するまでに凝固させて球状粒
子を得る方法は、例えば米国特許第3099041号明細書等
により従来から知られている。ところがこの方法をベリ
リウムのような比重が1.84と小さく、比熱が0.425Cal/g
r/℃と大きく、溶解潜熱が260Cal/grと大きく、融点が1
285℃と高い金属に適用して目的とする粒径の粒子を得
ることは困難とされており、特に平均直径が0.2〜2.0mm
のベリリウム球状粒子を高収率で製造することはほとん
ど不可能であった。
つつ消耗電極を高速度で回転させて遠心力により溶滴を
飛散させ、容器の壁に到達するまでに凝固させて球状粒
子を得る方法は、例えば米国特許第3099041号明細書等
により従来から知られている。ところがこの方法をベリ
リウムのような比重が1.84と小さく、比熱が0.425Cal/g
r/℃と大きく、溶解潜熱が260Cal/grと大きく、融点が1
285℃と高い金属に適用して目的とする粒径の粒子を得
ることは困難とされており、特に平均直径が0.2〜2.0mm
のベリリウム球状粒子を高収率で製造することはほとん
ど不可能であった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記したような従来の問題点を解消して、平
均直径が0.2〜2.0mmのベリリウムの球状粒子を、目的と
する平均直径の±25％以内の範囲に80％以上が入るよう
な高い収率で製造することができるベリリウム球状粒子
の製造方法を提供するために完成されたものである。
均直径が0.2〜2.0mmのベリリウムの球状粒子を、目的と
する平均直径の±25％以内の範囲に80％以上が入るよう
な高い収率で製造することができるベリリウム球状粒子
の製造方法を提供するために完成されたものである。
（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた本発明は、不活
性ガスが充填された密閉容器内にアーク溶解電極又はプ
ラズマ溶解電極と、回転する消耗電極とを設け、両電極
間にアークを飛ばして消耗電極を溶解させつつ遠心力に
より溶滴を飛散させて球状粒子を得る方法において、消
耗電極をベリリウム製とし、不活性ガスとしてガス圧を
0.8〜1.5kg/cm2としたヘリウムガスを使用することによ
りガスの冷却能を調整するとともに、消耗電極の外周部
の周速度xm/分および目的とする平均直径が0.2〜2.0mm
であるベリリウム球状粒子の平均直径ymmとの関係が、1
00＜ｘ≦2000においてｙ＝（186/x）＋0.134であって、 y1＝140/x＋0.1 ・・・ y2＝230/x＋0.2 ・・・ の２式によるy1とy2との間に全体の80％以上の粒子が含
まれる状態でベリリウム球状粒子を得ることを特徴とす
るものである。
性ガスが充填された密閉容器内にアーク溶解電極又はプ
ラズマ溶解電極と、回転する消耗電極とを設け、両電極
間にアークを飛ばして消耗電極を溶解させつつ遠心力に
より溶滴を飛散させて球状粒子を得る方法において、消
耗電極をベリリウム製とし、不活性ガスとしてガス圧を
0.8〜1.5kg/cm2としたヘリウムガスを使用することによ
りガスの冷却能を調整するとともに、消耗電極の外周部
の周速度xm/分および目的とする平均直径が0.2〜2.0mm
であるベリリウム球状粒子の平均直径ymmとの関係が、1
00＜ｘ≦2000においてｙ＝（186/x）＋0.134であって、 y1＝140/x＋0.1 ・・・ y2＝230/x＋0.2 ・・・ の２式によるy1とy2との間に全体の80％以上の粒子が含
まれる状態でベリリウム球状粒子を得ることを特徴とす
るものである。
以下に本発明を第１図を参照しつつ更に詳細に説明す
る。
る。
図中、（１）は密閉容器であり、（２）はベリリウム
からなる消耗電極、（３）は水冷タングステンのアーク
溶解電極又はプラズマ溶解電極である。密閉容器（１）
内の空気は吸引口（４）より吸引され、その後ガス導入
口（５）から不活性ガスを充填する。（６）は消耗電極
（２）を回転させるための回転装置であり、消耗電極
（２）を回転させた後に消耗電極（２）とアーク溶解電
極又はプラズマ溶解電極（３）との間にアークを飛ばし
てベリリウム製の消耗電極（２）を溶解させる。溶解し
たベリリウムは一定の大きさになると遠心力によって消
耗電極（２）の周面に達した後に不活性ガス中に飛散
し、密閉容器（１）の壁面に達するまでに凝固して球状
ベリリウム粒子となる。この際、ベリリウムの特性上か
ら不活性ガス雰囲気が必要であるが、本発明では特に抜
熱能（冷却能）の大きいヘリウムガスが使用される。
からなる消耗電極、（３）は水冷タングステンのアーク
溶解電極又はプラズマ溶解電極である。密閉容器（１）
内の空気は吸引口（４）より吸引され、その後ガス導入
口（５）から不活性ガスを充填する。（６）は消耗電極
（２）を回転させるための回転装置であり、消耗電極
（２）を回転させた後に消耗電極（２）とアーク溶解電
極又はプラズマ溶解電極（３）との間にアークを飛ばし
てベリリウム製の消耗電極（２）を溶解させる。溶解し
たベリリウムは一定の大きさになると遠心力によって消
耗電極（２）の周面に達した後に不活性ガス中に飛散
し、密閉容器（１）の壁面に達するまでに凝固して球状
ベリリウム粒子となる。この際、ベリリウムの特性上か
ら不活性ガス雰囲気が必要であるが、本発明では特に抜
熱能（冷却能）の大きいヘリウムガスが使用される。
溶解電極（３）としてはタングステンアーク電極又は
プラズマ溶解電極を用いるが、タングステンアーク電極
はタングステンが若干溶融物に捕捉される可能性がある
がコストが安く、プラズマ溶解電極は不純物が増加する
心配はないがコストが高いという長所と短所を持ってい
る。
プラズマ溶解電極を用いるが、タングステンアーク電極
はタングステンが若干溶融物に捕捉される可能性がある
がコストが安く、プラズマ溶解電極は不純物が増加する
心配はないがコストが高いという長所と短所を持ってい
る。
本発明においては、容器内のヘリウムガスのガス圧を
0.8〜1.5kg/cm2とすることにより、ガスの冷却能を調整
する。ガス圧が0.8kg/cm2未満であると冷却能が不足す
るために飛散した液滴がガス中で冷却されることなく密
閉容器（１）の壁面に達してしまい、良好な球形の粒子
が得られない。逆にガス圧が1.5kg/cm2を越えると冷却
能が大きくなり過ぎ、溶融したベリリウムが消耗電極
（２）の周面まで達することができない。この場合には
消耗電極（２）からの飛散状況がばらつき、後述する消
耗電極の外周部の周速度と目的とするベリリウム球状粒
子の直径との関係を制御することが不可能となるととも
に、アークの安定性が損なわれる。
0.8〜1.5kg/cm2とすることにより、ガスの冷却能を調整
する。ガス圧が0.8kg/cm2未満であると冷却能が不足す
るために飛散した液滴がガス中で冷却されることなく密
閉容器（１）の壁面に達してしまい、良好な球形の粒子
が得られない。逆にガス圧が1.5kg/cm2を越えると冷却
能が大きくなり過ぎ、溶融したベリリウムが消耗電極
（２）の周面まで達することができない。この場合には
消耗電極（２）からの飛散状況がばらつき、後述する消
耗電極の外周部の周速度と目的とするベリリウム球状粒
子の直径との関係を制御することが不可能となるととも
に、アークの安定性が損なわれる。
得られる球状粒子の大きさは溶解したベリリウムが遠
心力により消耗電極（２）の外周部から不活性ガス中に
飛散し凝固する際に決定されるため、消耗電極（２）の
周速度が粒径決定のポイントである。周速度が100m/分
以下の場合には遠心力が不足してうまく溶滴が飛散せ
ず、また2000m/分よりも周速度を上げても得られる球状
粒子の直径はほとんど変わらないため、装置の経済性か
らこれ以上周速度を上げる必要はない。このように周速
度を100〜2000m/分とした場合には、周速度をxm/分、球
状粒子の平均直径をymmとすると、 ｙ＝（186/x）＋0.134 の関係が成立し、これにより球状粒子の直径のコントロ
ールができる。このようにすれば平均直径ｙの±25％の
範囲内に80％以上の歩留でベリリウム球状粒子を得るこ
とができる。この平均直径±25％の範囲をy1、y2で示す
と、 y1＝140/x＋0.1 ・・・ y2＝230/x＋0.2 ・・・ の２式の間の領域となる。
心力により消耗電極（２）の外周部から不活性ガス中に
飛散し凝固する際に決定されるため、消耗電極（２）の
周速度が粒径決定のポイントである。周速度が100m/分
以下の場合には遠心力が不足してうまく溶滴が飛散せ
ず、また2000m/分よりも周速度を上げても得られる球状
粒子の直径はほとんど変わらないため、装置の経済性か
らこれ以上周速度を上げる必要はない。このように周速
度を100〜2000m/分とした場合には、周速度をxm/分、球
状粒子の平均直径をymmとすると、 ｙ＝（186/x）＋0.134 の関係が成立し、これにより球状粒子の直径のコントロ
ールができる。このようにすれば平均直径ｙの±25％の
範囲内に80％以上の歩留でベリリウム球状粒子を得るこ
とができる。この平均直径±25％の範囲をy1、y2で示す
と、 y1＝140/x＋0.1 ・・・ y2＝230/x＋0.2 ・・・ の２式の間の領域となる。
即ち、周速度をｘと設定した場合平均直径はy1とy2の
範囲に80％以上の歩留でベリリウム球状粒子を得ること
ができる。
範囲に80％以上の歩留でベリリウム球状粒子を得ること
ができる。
次に本発明の実施例を比較例とともに示す。
（実施例） 第１図の装置を用い、第１表に示されるガスの種類、
ガス圧、周速度等に従ってベリリウム球状粒子の製造を
行った。消耗電極の直径は20mm、密閉容器の内径は900m
mとした。
ガス圧、周速度等に従ってベリリウム球状粒子の製造を
行った。消耗電極の直径は20mm、密閉容器の内径は900m
mとした。
その結果は第１表の右側に記したとおりであり、ヘリ
ウムガスを0.01kg/cm2のガス圧で充填した場合にはガス
の冷却能力が不足するために溶滴が凝固を完了する前に
容器壁面に衝突して偏平粒子が多くなり、また容器壁面
に付着したままのベリリウムが多くなって不適当であ
る。また、アルゴンガスを0.1kg/cm2のガス圧で充填し
た場合にも冷却能が不足するため、やはり偏平粒子が多
く粒度分布もやや不揃いである。またガス圧を4kg/cm2
まで上げると溶解時のアークが不安定となって均一な溶
解ができなくなるため、粒度のばらつきが次第に大きく
なる。
ウムガスを0.01kg/cm2のガス圧で充填した場合にはガス
の冷却能力が不足するために溶滴が凝固を完了する前に
容器壁面に衝突して偏平粒子が多くなり、また容器壁面
に付着したままのベリリウムが多くなって不適当であ
る。また、アルゴンガスを0.1kg/cm2のガス圧で充填し
た場合にも冷却能が不足するため、やはり偏平粒子が多
く粒度分布もやや不揃いである。またガス圧を4kg/cm2
まで上げると溶解時のアークが不安定となって均一な溶
解ができなくなるため、粒度のばらつきが次第に大きく
なる。
ガス圧を1.2kg/cm2としたヘリウムガスを用いて消耗
電極の周速度を100〜2000m/分の範囲で変化させたとこ
ろ、周速度をｘと球状粒子の平均直径ｙとの間に第２図
のグラフに示されるとおりの双曲線状の関係が得られ
た。また、周速度ｘの逆数1/xを横軸に取ると第３図の
グラフとなり、回帰式を作ると、 ｙ＝（186/x）＋0.134 となり、この式への相関係数γは0.998となって高度に
相関があるということができる。従って周速度を100〜2
000m/分の範囲内とし、かつ前記の、の式の間の領
域でコントロールすることにより、第１表に示されるよ
うに平均粒径の±25％以内に全体の80％以上の粒子が含
まれる状態でベリリウム球状粒子を製造することができ
る。
電極の周速度を100〜2000m/分の範囲で変化させたとこ
ろ、周速度をｘと球状粒子の平均直径ｙとの間に第２図
のグラフに示されるとおりの双曲線状の関係が得られ
た。また、周速度ｘの逆数1/xを横軸に取ると第３図の
グラフとなり、回帰式を作ると、 ｙ＝（186/x）＋0.134 となり、この式への相関係数γは0.998となって高度に
相関があるということができる。従って周速度を100〜2
000m/分の範囲内とし、かつ前記の、の式の間の領
域でコントロールすることにより、第１表に示されるよ
うに平均粒径の±25％以内に全体の80％以上の粒子が含
まれる状態でベリリウム球状粒子を製造することができ
る。
（発明の効果） 以上に説明したとおり、本発明の方法によれば従来は
極めて困難とされていた平均直径が0.2〜2.0mmの範囲内
のベリリウム球状粒子を高い収率で製造することが可能
となり、任意の空隙率を有する焼結耐酸フィルターの製
造原粒を安定して供給することが可能となった。
極めて困難とされていた平均直径が0.2〜2.0mmの範囲内
のベリリウム球状粒子を高い収率で製造することが可能
となり、任意の空隙率を有する焼結耐酸フィルターの製
造原粒を安定して供給することが可能となった。
よって本発明は従来の問題点を一掃したベリリウム球
状粒子の製造方法として、産業の発展に寄与するところ
は極めて大である。
状粒子の製造方法として、産業の発展に寄与するところ
は極めて大である。
第１図は本発明に用いられる製造装置の断面図、第２図
は実施例により得られた球状粒子の直径と周速度との関
係を示すグラフ、第３図は横軸に周速度の逆数を取って
示した同様のグラフである。 （１）：密閉容器、（２）：消耗電極、（３）：溶解電
極。
は実施例により得られた球状粒子の直径と周速度との関
係を示すグラフ、第３図は横軸に周速度の逆数を取って
示した同様のグラフである。 （１）：密閉容器、（２）：消耗電極、（３）：溶解電
極。
Claims (1)
- 【請求項１】不活性ガスが充填された密閉容器（１）内
にアーク溶解電極又はプラズマ溶解電極（３）と、回転
する消耗電極（２）とを設け、両電極間にアークを飛ば
して消耗電極（２）を溶解させつつ遠心力により溶滴を
飛散させて球状粒子を得る方法において、消耗電極
（２）をベリリウム製とし、不活性ガスとしてガス圧を
0.8〜1.5kg/cm2としたヘリウムガスを使用することによ
りガスの冷却能を調整するとともに、消耗電極（２）の
外周部の周速度xm/分および目的とする平均直径が0.2〜
2.0mmであるベリリウム球状粒子の平均直径ymmとの関係
が、100＜ｘ≦2000においてｙ＝（186/x）＋0.134であ
って、 y1＝140/x＋0.1 ・・・ y2＝230/x＋0.2 ・・・ の２式によるy1とy2との間に全体の80％以上の粒子が含
まれる状態でベリリウム球状粒子を得ることを特徴とす
るベリリウム球状粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021187A JP2604869B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | ベリリウム球状粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021187A JP2604869B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | ベリリウム球状粒子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226508A JPH03226508A (ja) | 1991-10-07 |
| JP2604869B2 true JP2604869B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=12047951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021187A Expired - Lifetime JP2604869B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | ベリリウム球状粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604869B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2741829B2 (ja) * | 1993-02-04 | 1998-04-22 | 日本碍子株式会社 | 金属ベリリウムペブル |
| WO1998011556A1 (fr) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Japan Atomic Energy Research Institute | Boulets metalliques de beryllium pour reacteurs de fusion nucleaire |
| CN100457337C (zh) * | 2006-04-28 | 2009-02-04 | 上海大学 | 自耗电极直流电弧法制备导电金属纳米粉末的方法 |
| CN102528064B (zh) * | 2012-02-23 | 2014-02-12 | 姚振梅 | 制取金属粉末的设备和工艺 |
| CN103084579B (zh) * | 2013-01-28 | 2015-04-15 | 宝鸡市泛美材料科技有限公司 | 一种旋转电极制造球形粉末的设备及工艺 |
| CN103600085A (zh) * | 2013-09-12 | 2014-02-26 | 苏州米莫金属科技有限公司 | 一种新型粉末冶金制粉装置 |
| RU202163U1 (ru) * | 2020-03-24 | 2021-02-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Электронно-Лучевых Технологий" (ООО "ЦЭЛТ") | Привод вращения и перемещения обрабатываемой заготовки |
| CN111761069B (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-01 | 西安赛隆金属材料有限责任公司 | 一种制粉设备及方法 |
| CN114603155B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-09-08 | 张金平 | 超高纯度纳微级金属铍粉的制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5914084A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | Toppan Printing Co Ltd | Ｉｃ等を内蔵するカ−ドの製造方法 |
| JPS6184301A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-04-28 | Pilot Pen Co Ltd:The | 球体およびその製造方法 |
| JPS6224483A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Hitachi Ltd | 磁気デイスク装置のリニア・ガイド機構 |
| JP2741205B2 (ja) * | 1988-03-03 | 1998-04-15 | 日鐵溶接工業 株式会社 | 均一粒子径の金属粉末をうるための素材溶融方法 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2021187A patent/JP2604869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03226508A (ja) | 1991-10-07 |
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