JP2993029B2 - 金属粉末の製造方法 - Google Patents
金属粉末の製造方法Info
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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、噴霧法による金属粉末の製造方法に関す
る。
る。
（従来の技術） 噴霧法による金属粉末の製造方法には、ガス、水等に
よる流体噴霧法、遠心力を利用する遠心噴霧法、超音波
や振動を利用する機械的噴霧法等種々の粉末製造法があ
る。
よる流体噴霧法、遠心力を利用する遠心噴霧法、超音波
や振動を利用する機械的噴霧法等種々の粉末製造法があ
る。
（発明が解決しようとする課題） このような従来の粉末製造法により得られる粉末の粒
度分布は、例えば第２図に示すように従来の粉末製造法
によると、粉末の粒度分布が細径のものから大径のもの
まで幅広く存在する。
度分布は、例えば第２図に示すように従来の粉末製造法
によると、粉末の粒度分布が細径のものから大径のもの
まで幅広く存在する。
噴霧粉末が生成される噴霧機構を分析調査してみる
と、例えばガス噴霧では次のような段階で粉末が作製さ
れる。
と、例えばガス噴霧では次のような段階で粉末が作製さ
れる。
第１図に示す模式図にもとづいて説明すると、棒状
に流動する棒状流Ｌに高圧ガス流が当ると、第１図
（ａ）に示されるようなミクロ的溶融薄体１が形成さ
れ、次にこのミクロ的溶融薄体１が棒状体２に分か
れ、次いでこの棒状体２が多数の粒子状の粒体３に分
離し分散される。このような粒体に至るまでの段階には
かなりの不確定要素がある。
に流動する棒状流Ｌに高圧ガス流が当ると、第１図
（ａ）に示されるようなミクロ的溶融薄体１が形成さ
れ、次にこのミクロ的溶融薄体１が棒状体２に分か
れ、次いでこの棒状体２が多数の粒子状の粒体３に分
離し分散される。このような粒体に至るまでの段階には
かなりの不確定要素がある。
しかし、従来のガス噴霧法では、この第１図（ａ）に
示す段階的な細粒化が第１図（ｂ）に示すように同一段
階で重ねて行われるため、得られる流体の粒度分布がバ
ラツキ広く細径のものから大径のものまで不均一になる
ので、得ようとする粉末の粒径の制御は困難であった。
例えば、ガス噴霧法により得られる粉末の粒径は数μｍ
から1mmまでの幅広い粒径をもつ粉末になっている。
示す段階的な細粒化が第１図（ｂ）に示すように同一段
階で重ねて行われるため、得られる流体の粒度分布がバ
ラツキ広く細径のものから大径のものまで不均一になる
ので、得ようとする粉末の粒径の制御は困難であった。
例えば、ガス噴霧法により得られる粉末の粒径は数μｍ
から1mmまでの幅広い粒径をもつ粉末になっている。
本発明は、このような知見にもとづいてなされたもの
で、噴霧の各段階を独立に制御することにより粒度分布
のバラツキの小さい所望の粒径をもつ粉末を効率よく得
ることのできる金属粉末の製造方法を提供することを目
的とする。
で、噴霧の各段階を独立に制御することにより粒度分布
のバラツキの小さい所望の粒径をもつ粉末を効率よく得
ることのできる金属粉末の製造方法を提供することを目
的とする。
（課題を解決するための手段） そのために、本発明の請求項１記載の金属粉末の製造
方法は、第１の段階で金属溶融物の幅0.2mm以下の薄状
流または細状流を形成し、次の第２の段階でこの薄状流
体または細状流体にガス、水、油等の異種流体の噴霧を
衝突させることを特徴とする。
方法は、第１の段階で金属溶融物の幅0.2mm以下の薄状
流または細状流を形成し、次の第２の段階でこの薄状流
体または細状流体にガス、水、油等の異種流体の噴霧を
衝突させることを特徴とする。
前記製造方法において、第１段階における金属溶融物
の薄状流または細状流を形成する段階は、通常の流体噴
霧法、遠心噴霧法、機械的噴霧法等を用いることができ
るが、勿論これらの方法は限られない。
の薄状流または細状流を形成する段階は、通常の流体噴
霧法、遠心噴霧法、機械的噴霧法等を用いることができ
るが、勿論これらの方法は限られない。
第２段階において薄状流体または細状流体に異種流体
の噴霧を衝突させる手段は、溶融物の塊より厚さを制御
した薄状流あるいは径を制御した細状流を形成し、これ
に高圧の異種流体を衝突させて噴霧する。、 また、本発明の請求項２記載の金属粉末の製造方法
は、第１の段階で金属溶融物から遠心作用により遠心薄
流を形成し、次の第２の段階でこの遠心薄流体にガス、
水、油等の異種流体の噴流を衝突させることを特徴とす
る。
の噴霧を衝突させる手段は、溶融物の塊より厚さを制御
した薄状流あるいは径を制御した細状流を形成し、これ
に高圧の異種流体を衝突させて噴霧する。、 また、本発明の請求項２記載の金属粉末の製造方法
は、第１の段階で金属溶融物から遠心作用により遠心薄
流を形成し、次の第２の段階でこの遠心薄流体にガス、
水、油等の異種流体の噴流を衝突させることを特徴とす
る。
（作用） 本発明の金属粉末の製造方法によれば、第１の段階に
おける金属溶融物の薄状流または細状流の厚さまたは径
を制御することで、第２段階あるいはその後の段階にお
いて高圧噴流の衝突あるいは衝撃により得られる粉末の
流度分布を大幅に小さくすることが可能となり、噴霧粉
末の粒径制御が容易になる。
おける金属溶融物の薄状流または細状流の厚さまたは径
を制御することで、第２段階あるいはその後の段階にお
いて高圧噴流の衝突あるいは衝撃により得られる粉末の
流度分布を大幅に小さくすることが可能となり、噴霧粉
末の粒径制御が容易になる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
本発明を適用したガス噴霧装置のいくつかの実施例に
ついて説明し、それぞれのガス噴霧装置により得られた
ガス噴霧粉末の粒度分布について測定したのでその結果
についても以下に示す。
ついて説明し、それぞれのガス噴霧装置により得られた
ガス噴霧粉末の粒度分布について測定したのでその結果
についても以下に示す。
実施例１ 実施例１は、溶融金属の帯状流を形成し、この帯状流
より粉末を形成する方法である。
より粉末を形成する方法である。
噴霧装置は、第３図および第４図に示すように、溶解
室10内に溶融金属を蓄え、電熱ヒータ11により溶解室10
を加熱した状態に保持する。溶解室10の室内にパイプ16
からArガスを流入し、注湯ノズル12から溶融金属の薄状
流13を射出し、この薄状流13に高圧ノズル14から例えば
N2ガスを吹き付けて、噴霧粉末15を形成する。
室10内に溶融金属を蓄え、電熱ヒータ11により溶解室10
を加熱した状態に保持する。溶解室10の室内にパイプ16
からArガスを流入し、注湯ノズル12から溶融金属の薄状
流13を射出し、この薄状流13に高圧ノズル14から例えば
N2ガスを吹き付けて、噴霧粉末15を形成する。
溶解金属としてPb−Sn系共晶合金を用い、スーパーヒ
ートを50℃とした。注湯ノズル12は、幅0.1mm、長さ50m
mの長穴状の噴口であり、溶解室10内をArガスで加圧し
た溶融金属を該注湯ノズル12から射出し、薄状流13を形
成した。一方、高圧ノズル14は、幅0.3mm、長さ70mmの
長穴状のガス噴口14aをもち、このガス噴口14aから28気
圧のN2ガスを薄状流13に吹き付けて噴霧粉末15を形成す
るものである。
ートを50℃とした。注湯ノズル12は、幅0.1mm、長さ50m
mの長穴状の噴口であり、溶解室10内をArガスで加圧し
た溶融金属を該注湯ノズル12から射出し、薄状流13を形
成した。一方、高圧ノズル14は、幅0.3mm、長さ70mmの
長穴状のガス噴口14aをもち、このガス噴口14aから28気
圧のN2ガスを薄状流13に吹き付けて噴霧粉末15を形成す
るものである。
得られた粉末の最大粒径、平均粒径、および平均粒径
±20％の範囲内の粒径をもつ噴霧粉末の歩留りを測定し
た。その結果は第１表に示すとおりである。
±20％の範囲内の粒径をもつ噴霧粉末の歩留りを測定し
た。その結果は第１表に示すとおりである。
実施例２ 実施例２は溶融金属から円筒状薄流を形成し、この円
筒状薄流体から噴霧粉末を形成する方法である。
筒状薄流体から噴霧粉末を形成する方法である。
噴霧装置は第５図及び第６図（Ａ）に示すように、筒
状のノズル本体20の下端に環状の注湯ノズル21が形成さ
れ、その下方径内方向に高圧ノズル22が末拡がり方向に
開口され、高圧通路23からAr等の高圧ガスが矢印下方向
に供給され該高圧ノズル22から噴射される。高圧ノズル
の角度は注湯ノズルの噴口角度に対しほぼ30゜に傾斜し
ている。注湯ノズル21は、幅0.1mm、直径32mmであり、
高圧ノズル22は、幅0.3mm、直径25mmの噴口である。こ
の構成によると、注湯ノズル21から下方に円筒状の薄流
体が形成され、この薄流体の径方向内側から高圧ノズル
が傾斜角をもって噴射されて噴霧粉末が得られる。
状のノズル本体20の下端に環状の注湯ノズル21が形成さ
れ、その下方径内方向に高圧ノズル22が末拡がり方向に
開口され、高圧通路23からAr等の高圧ガスが矢印下方向
に供給され該高圧ノズル22から噴射される。高圧ノズル
の角度は注湯ノズルの噴口角度に対しほぼ30゜に傾斜し
ている。注湯ノズル21は、幅0.1mm、直径32mmであり、
高圧ノズル22は、幅0.3mm、直径25mmの噴口である。こ
の構成によると、注湯ノズル21から下方に円筒状の薄流
体が形成され、この薄流体の径方向内側から高圧ノズル
が傾斜角をもって噴射されて噴霧粉末が得られる。
得られる噴霧粉末の特性は第１表に示すとおりであ
る。
る。
実施例３ 実施例３は、実施例２と同様に溶融金属から円筒状薄
流を形成し、この円筒状薄流の薄流体からガス噴霧粉末
を形成する方法である。
流を形成し、この円筒状薄流の薄流体からガス噴霧粉末
を形成する方法である。
噴霧装置は、基本的に第５図に示す実施例２に示す噴
霧装置とほぼ同様であり、注湯ノズルの形状が異なるも
のである。
霧装置とほぼ同様であり、注湯ノズルの形状が異なるも
のである。
実施例３の注湯ノズル31は、第６図（Ｂ）に示すよう
に、直径32mmの円周上に32個の直径0.2mmの噴孔が等間
隔で開口されるものである。実施例２と同様の条件で噴
霧して得られた粉末の特性の結果は第１表に示す通りで
ある。
に、直径32mmの円周上に32個の直径0.2mmの噴孔が等間
隔で開口されるものである。実施例２と同様の条件で噴
霧して得られた粉末の特性の結果は第１表に示す通りで
ある。
実施例４ 実施例４は、溶湯金属から遠心作用により遠心薄流を
形成し、この薄流体に高圧ガスを衝突させて噴霧粉末を
形成する方法である。
形成し、この薄流体に高圧ガスを衝突させて噴霧粉末を
形成する方法である。
噴霧装置は、第７図および第８図に示すように、注湯
パイプ40の注湯ノズル41の鉛直下方に軸43により回転さ
れる回転円板44を設け、注湯ノズル41から噴出された溶
融金属を遠心力により回転円板44の頂面状で放射状に分
散し、分散して薄流化された薄流体の径方向外側面上方
位置の高圧ノズル42から噴射される高圧ガスにより薄流
体を微粒化し、噴霧粉末を得るものである。回転円板44
は例えばステンレス鋼SUS304で形成され直径50mmのもの
で、その頂面にAl2O3からなるコート層が形成されてい
る。この回転円板44は例えば1600rpmで回転させる。高
圧ノズル42は、同一円周上に32個設けられ、高圧ノズル
42の口径は3.2mmに設定されている。
パイプ40の注湯ノズル41の鉛直下方に軸43により回転さ
れる回転円板44を設け、注湯ノズル41から噴出された溶
融金属を遠心力により回転円板44の頂面状で放射状に分
散し、分散して薄流化された薄流体の径方向外側面上方
位置の高圧ノズル42から噴射される高圧ガスにより薄流
体を微粒化し、噴霧粉末を得るものである。回転円板44
は例えばステンレス鋼SUS304で形成され直径50mmのもの
で、その頂面にAl2O3からなるコート層が形成されてい
る。この回転円板44は例えば1600rpmで回転させる。高
圧ノズル42は、同一円周上に32個設けられ、高圧ノズル
42の口径は3.2mmに設定されている。
注湯ノズル41から回転円板44上に供給された溶融金属
は遠心力で薄流化し、この薄流化した薄体が高圧ノズル
42からの高圧ガスにより噴霧化され噴霧粉末が得られ
る。
は遠心力で薄流化し、この薄流化した薄体が高圧ノズル
42からの高圧ガスにより噴霧化され噴霧粉末が得られ
る。
得られた噴霧粉末の特性は第１表に示す通りである。
比較例１ 比較例１は、溶湯金属の薄流体を形成せずに、注湯ノ
ズルから噴射された比表面積の相対的に小さな溶湯に噴
射ノズルからの高圧ガスを噴霧する方法である。
ズルから噴射された比表面積の相対的に小さな溶湯に噴
射ノズルからの高圧ガスを噴霧する方法である。
噴霧装置は、通常のガス噴霧装置であり、注湯ノズル
の口径は相対的に大きく3mm、噴射ノズルは環状に形成
されたもので、噴射ノズル径0.3mmの複数のノズルが直
径25mmの円周上に設けられたもので、噴霧角度は30゜で
あり、噴射条件は実施例１と同様に設定した。
の口径は相対的に大きく3mm、噴射ノズルは環状に形成
されたもので、噴射ノズル径0.3mmの複数のノズルが直
径25mmの円周上に設けられたもので、噴霧角度は30゜で
あり、噴射条件は実施例１と同様に設定した。
得られた噴霧粉末の特性は第１表に示す通りである。
第１表に示されるように、実施例１、実施例２および
実施例３は、比較例１と流体噴霧法を用いる点で共通す
るが、得られる噴霧粉末の平均粒径のバラツキが比較例
１に比べ小さく、平均粒径の制御が精度よくコントロー
ルできることが解る。
実施例３は、比較例１と流体噴霧法を用いる点で共通す
るが、得られる噴霧粉末の平均粒径のバラツキが比較例
１に比べ小さく、平均粒径の制御が精度よくコントロー
ルできることが解る。
実施例４は、比較例２と遠心噴霧法を用いる点で共通
するが、得られる噴霧粉末の平均粒径のバラツキが比較
例２に比べ小さく、噴霧粉末の粒径制御が相対的に精度
よくなされることが解った。
するが、得られる噴霧粉末の平均粒径のバラツキが比較
例２に比べ小さく、噴霧粉末の粒径制御が相対的に精度
よくなされることが解った。
なお、本発明の前述した実施例において薄流形成法は
これらに限られるものでなく、また溶融物質、噴霧媒体
についても前述した物質あるいは媒体に限定されるもの
ではない。
これらに限られるものでなく、また溶融物質、噴霧媒体
についても前述した物質あるいは媒体に限定されるもの
ではない。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の金属粉末の製造方法に
よれば、第１段階における金属溶融物の薄状流または細
状流の厚さまたは径を制御することで、第２段階以降で
噴霧生成される金属粉末の粒径を相対的に精度よく制御
することができ、均質なバラツキの小さな噴霧粉末を歩
留まり良く量産することができるという効果がある。
よれば、第１段階における金属溶融物の薄状流または細
状流の厚さまたは径を制御することで、第２段階以降で
噴霧生成される金属粉末の粒径を相対的に精度よく制御
することができ、均質なバラツキの小さな噴霧粉末を歩
留まり良く量産することができるという効果がある。
第１図は、本発明による金属粉末が製造される工程を説
明するための模式図、第２図は本発明の実施例による金
属粉末の粒度分布を従来例のものと対比した特性図、第
３図は本発明の実施例の噴霧装置を示す概略構成図、第
４図はその噴霧部を表わす斜視図、第５図は本発明の実
施例の噴霧装置における注湯部および噴霧部を表わす拡
大断面図、第６図はその底面図を示すもので、（Ａ）は
環状の高圧ノズルを表わす図、（Ｂ）は円穴状の高圧ノ
ズルを表わす図、第７図は本発明の実施例による遠心噴
霧装置を表わす概略構成図、第８図はその底面図であ
る。 12……注湯ノズル、 13……薄状流、 14……高圧ノズル、 15……噴霧粉末。
明するための模式図、第２図は本発明の実施例による金
属粉末の粒度分布を従来例のものと対比した特性図、第
３図は本発明の実施例の噴霧装置を示す概略構成図、第
４図はその噴霧部を表わす斜視図、第５図は本発明の実
施例の噴霧装置における注湯部および噴霧部を表わす拡
大断面図、第６図はその底面図を示すもので、（Ａ）は
環状の高圧ノズルを表わす図、（Ｂ）は円穴状の高圧ノ
ズルを表わす図、第７図は本発明の実施例による遠心噴
霧装置を表わす概略構成図、第８図はその底面図であ
る。 12……注湯ノズル、 13……薄状流、 14……高圧ノズル、 15……噴霧粉末。
Claims (2)
- 【請求項１】金属溶融物の幅0.2mm以下の薄状流または
細状流を形成した後、この薄状流体または細状流体にガ
ス、水、油等の異種流体の噴流を衝突させることを特徴
とする金属粉末の製造方法。 - 【請求項２】金属溶融物から遠心作用により遠心薄流を
形成した後、この遠心薄流体にガス、水、油等の異種流
体の噴流を衝突させることを特徴とする金属粉末の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2029324A JP2993029B2 (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 金属粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2029324A JP2993029B2 (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 金属粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03232909A JPH03232909A (ja) | 1991-10-16 |
| JP2993029B2 true JP2993029B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=12273051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2029324A Expired - Fee Related JP2993029B2 (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 金属粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993029B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE517485C2 (sv) * | 1999-10-15 | 2002-06-11 | Avesta Polarit Ab Publ | Sätt vid separering av värdefull metall från en smältblanding, samt anordning härför |
| SE517487C2 (sv) * | 1999-10-15 | 2002-06-11 | Avesta Polarit Ab Publ | Sätt vid tillverkning av fasta partiklar av en smälta, samt anordning härför |
| WO2009072183A1 (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-11 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | 鉛電池 |
| WO2019112052A1 (ja) * | 2017-12-07 | 2019-06-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 金属粉末製造装置並びにそのガス噴射器及びるつぼ器 |
| CN114734043B (zh) * | 2022-03-02 | 2023-10-13 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种片状金属粉体的制备方法 |
-
1990
- 1990-02-08 JP JP2029324A patent/JP2993029B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03232909A (ja) | 1991-10-16 |
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|---|---|---|---|
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