JP3328783B2 - 複合粒子の製造方法、並びにその方法により得られた複合粒子 - Google Patents
複合粒子の製造方法、並びにその方法により得られた複合粒子Info
- Publication number
- JP3328783B2 JP3328783B2 JP17877892A JP17877892A JP3328783B2 JP 3328783 B2 JP3328783 B2 JP 3328783B2 JP 17877892 A JP17877892 A JP 17877892A JP 17877892 A JP17877892 A JP 17877892A JP 3328783 B2 JP3328783 B2 JP 3328783B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- composite particles
- metal
- metal powder
- fine powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 title claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 107
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 64
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 30
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 18
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical group N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000007771 core particle Substances 0.000 description 10
- 238000009700 powder processing Methods 0.000 description 10
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 4
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000001665 trituration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Glanulating (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末冶金などの原料と
して使用される金属とセラミックスとの複合粒子に関す
るものである。
して使用される金属とセラミックスとの複合粒子に関す
るものである。
【０００２】
【従来技術】従来、粉末冶金の原料は金属粉末とセラミ
ックスの粉末をボールミルや乳鉢を使って摩砕混合して
いた。また、最近ではこれらを複合粒子化して使用する
ことも多くなった。例えば、図２に示す装置を使って原
料に強力な圧縮力を付与した状態で攪拌混合させると、
一方の粒子の表面に他方の粒子が固着結合し、その表面
を被覆して複合化された粒子ができる。
ックスの粉末をボールミルや乳鉢を使って摩砕混合して
いた。また、最近ではこれらを複合粒子化して使用する
ことも多くなった。例えば、図２に示す装置を使って原
料に強力な圧縮力を付与した状態で攪拌混合させると、
一方の粒子の表面に他方の粒子が固着結合し、その表面
を被覆して複合化された粒子ができる。
【０００３】図７は、同装置によって製造された複合粒
子の概要を示す。（Ａ）は、セラミックス粉末の粒子径
が金属粉末と同程度あるいは金属粉末より大きい場合
で、セラミックス粒子Ｃの表面に金属粉末が展延されて
金属の被覆層ｍを形成する。（Ｂ）は、セラミックスが
微粉末で金属粉末の粒子径が比較的大きい場合で、セラ
ミックスの粉末ｃは金属粒子ａの表面に固着してセラミ
ックスの被覆層ｎを形成する。
子の概要を示す。（Ａ）は、セラミックス粉末の粒子径
が金属粉末と同程度あるいは金属粉末より大きい場合
で、セラミックス粒子Ｃの表面に金属粉末が展延されて
金属の被覆層ｍを形成する。（Ｂ）は、セラミックスが
微粉末で金属粉末の粒子径が比較的大きい場合で、セラ
ミックスの粉末ｃは金属粒子ａの表面に固着してセラミ
ックスの被覆層ｎを形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記方法に
より製造された複合粒子のうち、（Ａ）のものはセラミ
ックスの粉末粒子を核とするため、セラミックス粉末と
しては比較的粗いものを使用することになり、結果とし
て焼結体の成分に占めるセラミックスの割合が多くなっ
て硬度は十分でも靭性面で脆いものになる。
より製造された複合粒子のうち、（Ａ）のものはセラミ
ックスの粉末粒子を核とするため、セラミックス粉末と
しては比較的粗いものを使用することになり、結果とし
て焼結体の成分に占めるセラミックスの割合が多くなっ
て硬度は十分でも靭性面で脆いものになる。
【０００５】また、（Ｂ）の複合粒子を使った焼結体
は、ボールミルや乳鉢などで混合処理した原料を使った
ものに比べると、硬度・耐摩耗性において優れるもの
の、曲げ強度では劣る結果となった。その原因として、
粉末粒子の複合化によって核となる金属粉末粒子の表面
をセラミックスの微粉末が完全に覆ってしまうためで、
焼結時には金属粒子間の粒界がセラミックスで占有さ
れ、粒界破壊を起こし易いことが判った。
は、ボールミルや乳鉢などで混合処理した原料を使った
ものに比べると、硬度・耐摩耗性において優れるもの
の、曲げ強度では劣る結果となった。その原因として、
粉末粒子の複合化によって核となる金属粉末粒子の表面
をセラミックスの微粉末が完全に覆ってしまうためで、
焼結時には金属粒子間の粒界がセラミックスで占有さ
れ、粒界破壊を起こし易いことが判った。
【０００６】これを改善するためには、一旦できた複
合粒子のセラミックスの被覆層の上に新たに金属又は金
属粉末の被覆層を形成させる方法と、複合粒子を造る
段階でセラミックスの被覆層中に金属の微粉末を微細に
分散させる方法とがある。
合粒子のセラミックスの被覆層の上に新たに金属又は金
属粉末の被覆層を形成させる方法と、複合粒子を造る
段階でセラミックスの被覆層中に金属の微粉末を微細に
分散させる方法とがある。
【０００７】の方法は、複合粒子に別の塑性変形し易
い金属粉末を加えて前記と同様に摩砕混合すれば容易に
行なえる。しかし、金属粉末はセラミックスの被覆層上
に展延されるだけで被覆層内に分散されることはないた
め、こうしてできた複合粒子では焼結体として緻密で安
定した組織は得られ難く、硬度・靭性・耐摩耗性におい
て十分なものは造れなかった。
い金属粉末を加えて前記と同様に摩砕混合すれば容易に
行なえる。しかし、金属粉末はセラミックスの被覆層上
に展延されるだけで被覆層内に分散されることはないた
め、こうしてできた複合粒子では焼結体として緻密で安
定した組織は得られ難く、硬度・靭性・耐摩耗性におい
て十分なものは造れなかった。
【０００８】本発明は、の方法である核となる金属粒
子の表面にセラミックスの微粉末と金属の微粉末とが均
一に散在された複合粒子を造ることにある。
子の表面にセラミックスの微粉末と金属の微粉末とが均
一に散在された複合粒子を造ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】先ず、発明者は、核とな
る金属粉末とセラミックスの微粉末の他に、同種の金属
の微粉末を加えて摩砕混合したところ、金属微粉末は早
期に核粒子の表面に付着し、セラミックスの微粉末が固
着する前に圧縮摩砕により展延され固着されてしまうた
め、セラミックスの微粉末は表面部分に偏って集中し、
あたかもセラミックスだけで被覆されたかのようにな
り、金属粉末とセラミックスの粉末とが共に散在する被
覆層を得ることはできなかった。
る金属粉末とセラミックスの微粉末の他に、同種の金属
の微粉末を加えて摩砕混合したところ、金属微粉末は早
期に核粒子の表面に付着し、セラミックスの微粉末が固
着する前に圧縮摩砕により展延され固着されてしまうた
め、セラミックスの微粉末は表面部分に偏って集中し、
あたかもセラミックスだけで被覆されたかのようにな
り、金属粉末とセラミックスの粉末とが共に散在する被
覆層を得ることはできなかった。
【００１０】そこで、更に研究実験を重ねた結果、核と
なる金属粉末に金属微粉末が非常に付着し易いこと、か
つ付着した金属微粉末は圧縮摩擦力を付加されると、核
粒子の表面に容易に固着結合してしまうことが判った。
そして、所望の被覆層を得るためには金属微粉末の核粒
子への付着および固着を適度に抑制することが不可欠で
あり、これを抑制することによって所望の複合化が実現
可能であることを見出した。
なる金属粉末に金属微粉末が非常に付着し易いこと、か
つ付着した金属微粉末は圧縮摩擦力を付加されると、核
粒子の表面に容易に固着結合してしまうことが判った。
そして、所望の被覆層を得るためには金属微粉末の核粒
子への付着および固着を適度に抑制することが不可欠で
あり、これを抑制することによって所望の複合化が実現
可能であることを見出した。
【００１１】次に、金属微粉末に代えて鱗片状の金属粉
末を核となる金属粉末と共に攪拌容器に入れ、これら金
属粉末に強力な圧縮力を伴う摩砕混合作用を付与しても
鱗片状の金属粉末は先の金属微粉末のようには核となる
金属粉末粒子表面に容易に付着せず、また付着後も容易
に剥離するなど、固着して結合するまでには到らなかっ
た。
末を核となる金属粉末と共に攪拌容器に入れ、これら金
属粉末に強力な圧縮力を伴う摩砕混合作用を付与しても
鱗片状の金属粉末は先の金属微粉末のようには核となる
金属粉末粒子表面に容易に付着せず、また付着後も容易
に剥離するなど、固着して結合するまでには到らなかっ
た。
【００１２】このような点に鑑み、本発明は、先の金属
微粉末に代えて鱗片状の金属粉末を使用し、これを核と
なる金属粉末およびセラミックス微粉末と共に撹拌容器
に入れ、強力な圧縮力を付与した状態で攪拌混合させる
ことによって、金属粉末とセラミックス粉末とが粒子単
位で散在する被覆層を有する複合粒子を作り出すことが
できるものであり、以下に作用について述べる。
微粉末に代えて鱗片状の金属粉末を使用し、これを核と
なる金属粉末およびセラミックス微粉末と共に撹拌容器
に入れ、強力な圧縮力を付与した状態で攪拌混合させる
ことによって、金属粉末とセラミックス粉末とが粒子単
位で散在する被覆層を有する複合粒子を作り出すことが
できるものであり、以下に作用について述べる。
【００１３】
【作用】先ず、図１により金属粉末が複合粒子化される
までの経過を説明する。（Ａ）は、運転開始初期におけ
る状態で、核となる金属粉末粒子ａ（以下、核粒子ａと
いう）と鱗片状の金属粉末ｂにセラミックスの微粉末ｃ
を加えて摩砕混合させると、セラミックスの微粉末ｃは
核粒子ａの表面に付着し、また鱗片状の金属粉末ｂにも
一部付着する。
までの経過を説明する。（Ａ）は、運転開始初期におけ
る状態で、核となる金属粉末粒子ａ（以下、核粒子ａと
いう）と鱗片状の金属粉末ｂにセラミックスの微粉末ｃ
を加えて摩砕混合させると、セラミックスの微粉末ｃは
核粒子ａの表面に付着し、また鱗片状の金属粉末ｂにも
一部付着する。
【００１４】（Ｂ）は、摩砕混合が幾分進んだ段階で、
核粒子ａの表面に着いたセラミックスの微粉末ｃが剥離
し、鱗片状の金属粉末ｂに次第に多く固着するようにな
る。これは原料の粉粒体に強い圧縮力を付与させた状態
で攪拌混合させると、粉粒体の間で強い擦れ合いが起こ
り粉粒体粒子どうしの結合が発生する、いわゆるメカノ
ケミカル作用により、核粒子ａと鱗片状の金属粉末ｂと
の間で強く擦れ合う過程で核粒子ａの表面に着いていた
セラミックスの微粉末ｃが鱗片状の金属粉末ｂ側にも転
移し固着されるためである。
核粒子ａの表面に着いたセラミックスの微粉末ｃが剥離
し、鱗片状の金属粉末ｂに次第に多く固着するようにな
る。これは原料の粉粒体に強い圧縮力を付与させた状態
で攪拌混合させると、粉粒体の間で強い擦れ合いが起こ
り粉粒体粒子どうしの結合が発生する、いわゆるメカノ
ケミカル作用により、核粒子ａと鱗片状の金属粉末ｂと
の間で強く擦れ合う過程で核粒子ａの表面に着いていた
セラミックスの微粉末ｃが鱗片状の金属粉末ｂ側にも転
移し固着されるためである。
【００１５】（Ｃ）は、前記（Ｂ）が更に進んだ段階
で、鱗片状の金属粉末ｂに着いたセラミックスの微粉末
ｃが鱗片状の金属粉末ｂを抱き込んだ形で凝集し合って
凝集体ｅを形成する。
で、鱗片状の金属粉末ｂに着いたセラミックスの微粉末
ｃが鱗片状の金属粉末ｂを抱き込んだ形で凝集し合って
凝集体ｅを形成する。
【００１６】（Ｄ）は、前記（Ｃ）で形成された凝集体
ｅの内部において鱗片状金属粉末ｂが次第に微細に粉砕
されて行く段階を示すもので、強力な圧縮力を伴う摩砕
混合の過程で凝集体ｅは押し潰され、擦れ合わされ、加
えて核粒子ａが凝集体ｅに対して粉砕媒体として作用
し、効果的に凝集体ｅ内部にある鱗片状の金属粉末ｂを
微粉砕し、微細化させて金属微粉末ｄにする。更に、そ
の過程で凝集体ｅ内部においてセラミックスの微粉末ｃ
と金属微粉末ｄとは略均一に分散される。
ｅの内部において鱗片状金属粉末ｂが次第に微細に粉砕
されて行く段階を示すもので、強力な圧縮力を伴う摩砕
混合の過程で凝集体ｅは押し潰され、擦れ合わされ、加
えて核粒子ａが凝集体ｅに対して粉砕媒体として作用
し、効果的に凝集体ｅ内部にある鱗片状の金属粉末ｂを
微粉砕し、微細化させて金属微粉末ｄにする。更に、そ
の過程で凝集体ｅ内部においてセラミックスの微粉末ｃ
と金属微粉末ｄとは略均一に分散される。
【００１７】（Ｅ）は、前記（Ｄ）の状態から更に摩砕
混合を続行した段階で、鱗片状から微細化された金属微
粉末ｄとセラミックスの微粉末ｃとの凝集体ｅは核粒子
ａに付着し、その表面に金属微粉末ｄとセラミックスの
微粉末ｃとが均一に散在する被覆層ｆを有する複合粒子
ｐができる。
混合を続行した段階で、鱗片状から微細化された金属微
粉末ｄとセラミックスの微粉末ｃとの凝集体ｅは核粒子
ａに付着し、その表面に金属微粉末ｄとセラミックスの
微粉末ｃとが均一に散在する被覆層ｆを有する複合粒子
ｐができる。
【００１８】なお、上述の（Ａ）〜（Ｅ）の段階におけ
る状態は、判り易く説明するため各段階毎に分けて述べ
たが、これらの状態は明確に分けられるものではなく、
複数の段階が平行して逐次行われるものである。また、
上述の処理は酸化等の成分の変質を避けるため、真空容
器内あるいは不活性ガスの雰囲気中で行われるものであ
る。
る状態は、判り易く説明するため各段階毎に分けて述べ
たが、これらの状態は明確に分けられるものではなく、
複数の段階が平行して逐次行われるものである。また、
上述の処理は酸化等の成分の変質を避けるため、真空容
器内あるいは不活性ガスの雰囲気中で行われるものであ
る。
【００１９】
【実施例】次に、実施例について説明する。図２及び図
３は、本発明の複合粒子を製造するための摩砕混合装置
である。機台１に取付けられた縦向き回転軸２の上端に
処理室３を形成する有底筒状ケーシング４を同心上に取
付け、伝動モータ５ａ及び変速機５ｂ等からなる駆動装
置５を回転軸２の下端に連動させ、ケーシング４をその
内部の被処理材が遠心力によりケーシング内周面４ａに
押付けられるように高速駆動回転すべく構成し、かつ被
処理材の性状に応じて適切な遠心力が得られるようにケ
ーシング４の回転速度を調整可能に構成してある。
３は、本発明の複合粒子を製造するための摩砕混合装置
である。機台１に取付けられた縦向き回転軸２の上端に
処理室３を形成する有底筒状ケーシング４を同心上に取
付け、伝動モータ５ａ及び変速機５ｂ等からなる駆動装
置５を回転軸２の下端に連動させ、ケーシング４をその
内部の被処理材が遠心力によりケーシング内周面４ａに
押付けられるように高速駆動回転すべく構成し、かつ被
処理材の性状に応じて適切な遠心力が得られるようにケ
ーシング４の回転速度を調整可能に構成してある。
【００２０】ケーシング４を気密ハウジング６内に設
け、気密ハウジング６に真空ポンプ７を接続し、縦向き
回転軸２と気密ハウジング６の間を磁性流体シール等の
回転軸２の回転を許容する公知の気密手段１０によって
閉塞し、ケーシング４内に被処理材を供給する経路１１
ａを形成するために気密ハウジング６に対して気密状に
貫通固定したパイプ１１に被処理材の供給用フィーダ１
２ａ，１２ｂ，１２ｃを、気密維持可能に形成したロー
タリーフィーダ１３を介して接続してある。
け、気密ハウジング６に真空ポンプ７を接続し、縦向き
回転軸２と気密ハウジング６の間を磁性流体シール等の
回転軸２の回転を許容する公知の気密手段１０によって
閉塞し、ケーシング４内に被処理材を供給する経路１１
ａを形成するために気密ハウジング６に対して気密状に
貫通固定したパイプ１１に被処理材の供給用フィーダ１
２ａ，１２ｂ，１２ｃを、気密維持可能に形成したロー
タリーフィーダ１３を介して接続してある。
【００２１】つまり、真空ポンプ７の作用でケーシング
４内を、例えば３０ Ｔｏｒｒ〜１／１００００Ｔｏｒ
ｒ、望ましくは５／１００００ Ｔｏｒｒ程度の真空状
態に維持し、真空状態での粉体処理や脱ガスを伴う粉体
処理を実行できるように構成してある。
４内を、例えば３０ Ｔｏｒｒ〜１／１００００Ｔｏｒ
ｒ、望ましくは５／１００００ Ｔｏｒｒ程度の真空状
態に維持し、真空状態での粉体処理や脱ガスを伴う粉体
処理を実行できるように構成してある。
【００２２】気密ハウジング６を一部が左右に分割して
取り外せるよう分割構造に形成し、かつ、ケーシング４
においても蓋部分４ｃを分割して取り外せるように分割
構造に形成すると共に、ケーシング４の本体４ｂに着脱
自在にボルト連結して、気密ハウジング６の一部と蓋部
分４ｃを取り外した状態でケーシング４内から被処理物
の回収が実行できるようにしてある。また、気密ハウジ
ング６の周囲にはジャケット１４を具備させ、タンク１
５からの加熱または冷却用の媒体をジャケット１４に通
すように構成してある。
取り外せるよう分割構造に形成し、かつ、ケーシング４
においても蓋部分４ｃを分割して取り外せるように分割
構造に形成すると共に、ケーシング４の本体４ｂに着脱
自在にボルト連結して、気密ハウジング６の一部と蓋部
分４ｃを取り外した状態でケーシング４内から被処理物
の回収が実行できるようにしてある。また、気密ハウジ
ング６の周囲にはジャケット１４を具備させ、タンク１
５からの加熱または冷却用の媒体をジャケット１４に通
すように構成してある。
【００２３】回転軸２に対して貫通させた回転自在な支
軸８ａの上端部に支持体８ｂを取付け、ケーシング４内
の支持体８ｂに形成した円錐状部分８ｃをパイプ１１と
同心上に配置し、ケーシング内周面４ａとの協働で被処
理材を圧縮し剪断する摩砕片９ａ、及び被処理材を攪拌
混合する掻取り片９ｂを、ケーシング４の回転方向に適
当な間隔で並べた状態で支持体８ｂの先端に取付けて処
理室３内に配置させてある。
軸８ａの上端部に支持体８ｂを取付け、ケーシング４内
の支持体８ｂに形成した円錐状部分８ｃをパイプ１１と
同心上に配置し、ケーシング内周面４ａとの協働で被処
理材を圧縮し剪断する摩砕片９ａ、及び被処理材を攪拌
混合する掻取り片９ｂを、ケーシング４の回転方向に適
当な間隔で並べた状態で支持体８ｂの先端に取付けて処
理室３内に配置させてある。
【００２４】摩砕片９ａに、ケーシング４との隙間がケ
ーシング４の回転方向側ほど狭くなるように形成した傾
斜面を持たせ、また掻取り片９ｂを、ケーシング４との
隙間がケーシング４の回転方向側ほど広くなり、かつ、
その作用面が次第に幅広となるような楔状または櫛刃状
に形成し、ケーシング４と摩砕片９ａ及び掻取り片９ｂ
とを相対回転させ、摩砕片９ａによる圧縮剪断と掻取り
片９ｂによる攪拌混合がケーシング内周面４ａに押付け
られた被処理物に対して行われるように構成してある。
ーシング４の回転方向側ほど狭くなるように形成した傾
斜面を持たせ、また掻取り片９ｂを、ケーシング４との
隙間がケーシング４の回転方向側ほど広くなり、かつ、
その作用面が次第に幅広となるような楔状または櫛刃状
に形成し、ケーシング４と摩砕片９ａ及び掻取り片９ｂ
とを相対回転させ、摩砕片９ａによる圧縮剪断と掻取り
片９ｂによる攪拌混合がケーシング内周面４ａに押付け
られた被処理物に対して行われるように構成してある。
【００２５】支軸８ａ内に支持体８ｂ、摩砕片９ａ、掻
取り片９ｂに加熱あるいは冷却用媒体を流入させる通路
１６を形成し、ロータリージョイント１７により通路１
６を媒体貯蔵タンク１５に接続してある。
取り片９ｂに加熱あるいは冷却用媒体を流入させる通路
１６を形成し、ロータリージョイント１７により通路１
６を媒体貯蔵タンク１５に接続してある。
【００２６】要するに、ケーシング４を高速駆動回転さ
せて被処理物をケーシング内周面４ａに遠心力で押付
け、その押付けで形成した被処理材層に、ケーシング４
に対して相対回転する摩砕片９ａと掻取り片９ｂを作用
させ、被処理材を摩砕片９ａで圧縮剪断すると共に掻取
り片９ｂで撹拌混合し、十分に微細になると共に均一に
混合された微粉砕処理物を得られるように構成してあ
り、また、真空ポンプ７の作用でケーシング４内を真空
状態に維持できるように構成してある。
せて被処理物をケーシング内周面４ａに遠心力で押付
け、その押付けで形成した被処理材層に、ケーシング４
に対して相対回転する摩砕片９ａと掻取り片９ｂを作用
させ、被処理材を摩砕片９ａで圧縮剪断すると共に掻取
り片９ｂで撹拌混合し、十分に微細になると共に均一に
混合された微粉砕処理物を得られるように構成してあ
り、また、真空ポンプ７の作用でケーシング４内を真空
状態に維持できるように構成してある。
【００２７】
【実施例】前記装置を使用し、先ず平均粒径３５μｍの
ステンレス（ＳＵＳ３１６）粉末と、平均粒径０．３μ
ｍの窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）の微粉末とを摩砕混合処理
する。
ステンレス（ＳＵＳ３１６）粉末と、平均粒径０．３μ
ｍの窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）の微粉末とを摩砕混合処理
する。
【００２８】運転開始１０分後にステンレス粉末粒子の
表面を調べると、ステンレス粒子の表面に窒化珪素の微
粉末が付着し、複合化が確認された。
表面を調べると、ステンレス粒子の表面に窒化珪素の微
粉末が付着し、複合化が確認された。
【００２９】次に、これに平均粒径１５μｍの鱗片状の
金属粉末（ＳＵＳ３１６）を添加し、摩砕混合処理を行
なった。約１０分経過後からはステンレス粒子の表面を
被覆していた窒化珪素が剥離し始め、代わって鱗片状の
金属粉末の周囲に窒化珪素が付着していた。そして、約
３０分経過後には鱗片状の金属粉末を含んだ窒化珪素の
凝集体が、より大きな凝集体へと成長しているのが観察
された。また、１時間経過後には凝集体内の鱗片状の金
属粉末は微細化されていた。
金属粉末（ＳＵＳ３１６）を添加し、摩砕混合処理を行
なった。約１０分経過後からはステンレス粒子の表面を
被覆していた窒化珪素が剥離し始め、代わって鱗片状の
金属粉末の周囲に窒化珪素が付着していた。そして、約
３０分経過後には鱗片状の金属粉末を含んだ窒化珪素の
凝集体が、より大きな凝集体へと成長しているのが観察
された。また、１時間経過後には凝集体内の鱗片状の金
属粉末は微細化されていた。
【００３０】そして、更に摩砕混合処理を継続した約
１．５時間経過後には凝集体は観察されず、代わってス
テンレス粒子の表面に金属粉末と窒化珪素の微粉末が均
一に散在する被覆層が形成されているのが確認された。
なお、このようにしてできた複合粒子の被覆層の厚さは
約３〜４μｍであった。
１．５時間経過後には凝集体は観察されず、代わってス
テンレス粒子の表面に金属粉末と窒化珪素の微粉末が均
一に散在する被覆層が形成されているのが確認された。
なお、このようにしてできた複合粒子の被覆層の厚さは
約３〜４μｍであった。
【００３１】次に、この複合粒子を使用して焼結品を造
り、硬度・耐摩耗性・曲げ強度について試験した結果、
同様の装置で造った従来の複合粒子に比べ硬度・耐摩耗
性は同程度ながら曲げ強度では従来の値を上回る結果が
得られた。また、比較のため、複合化しないで原料粉末
を混合して造った焼結品の硬度・耐摩耗性・曲げ強度を
調べた結果、何れも本実施例の複合粒子で造った焼結品
よりも低い値であり、本発明の複合粒子を使用した方が
良好な焼結品が得られることが判った。
り、硬度・耐摩耗性・曲げ強度について試験した結果、
同様の装置で造った従来の複合粒子に比べ硬度・耐摩耗
性は同程度ながら曲げ強度では従来の値を上回る結果が
得られた。また、比較のため、複合化しないで原料粉末
を混合して造った焼結品の硬度・耐摩耗性・曲げ強度を
調べた結果、何れも本実施例の複合粒子で造った焼結品
よりも低い値であり、本発明の複合粒子を使用した方が
良好な焼結品が得られることが判った。
【００３２】
【別実施例】摩砕混合装置は、処理室を真空化するため
の手段として、図３ないし図６にその構造の態様を示
す。図４では、ケーシング４に蓋部分４ｃを気密状に取
付け、ケーシング４内に被処理材を供給するためのパイ
プ１１と蓋部分４ｃの間を磁性流体シール等のケーシン
グ４の回転を許容する公知の気密接続手段２１により閉
塞し、パイプ１１に気密状に貫通させた接続具２２に真
空ポンプ７を接続し、回転軸２と支軸８ａの間をそれら
の相対回転を許容する磁性流体シール等の公知の気密手
段で閉塞してある。
の手段として、図３ないし図６にその構造の態様を示
す。図４では、ケーシング４に蓋部分４ｃを気密状に取
付け、ケーシング４内に被処理材を供給するためのパイ
プ１１と蓋部分４ｃの間を磁性流体シール等のケーシン
グ４の回転を許容する公知の気密接続手段２１により閉
塞し、パイプ１１に気密状に貫通させた接続具２２に真
空ポンプ７を接続し、回転軸２と支軸８ａの間をそれら
の相対回転を許容する磁性流体シール等の公知の気密手
段で閉塞してある。
【００３３】すなわち、ケーシング４の内部を気密状に
して真空ポンプによりケーシング４内を真空状態にでき
るように構成している。また、ハウジング６に空気導入
口１８と排気口１９を形成し、排気口１９に接続した排
風機２０によりケーシング４の周部に加熱又は冷却のた
めの空気を供給できるように構成してある。
して真空ポンプによりケーシング４内を真空状態にでき
るように構成している。また、ハウジング６に空気導入
口１８と排気口１９を形成し、排気口１９に接続した排
風機２０によりケーシング４の周部に加熱又は冷却のた
めの空気を供給できるように構成してある。
【００３４】次に、図５では、パイプ１１に貫通させた
接続具２２に代えて気密開閉弁２４付の接続部２５を蓋
部分４ｃに設け、真空ポンプ７に接続した吸気管２６を
ハウジング６の蓋体６ａを開いた状態で接続部２５に対
して接続分離自在に設けてある。すなわち、粉体処理の
前に被処理材を収容するケーシング４内を接続部２５に
連通する真空ポンプ７で真空状態にし、気密開閉弁２４
を閉じて接続部２５から吸気管２６を分離し、ハウジン
グ６に蓋体６ａを取付け、その後で粉体処理を真空下で
実行するように構成してある。
接続具２２に代えて気密開閉弁２４付の接続部２５を蓋
部分４ｃに設け、真空ポンプ７に接続した吸気管２６を
ハウジング６の蓋体６ａを開いた状態で接続部２５に対
して接続分離自在に設けてある。すなわち、粉体処理の
前に被処理材を収容するケーシング４内を接続部２５に
連通する真空ポンプ７で真空状態にし、気密開閉弁２４
を閉じて接続部２５から吸気管２６を分離し、ハウジン
グ６に蓋体６ａを取付け、その後で粉体処理を真空下で
実行するように構成してある。
【００３５】また、図６では、パイプ１１に貫通させた
接続具２２を無くし、ロータリージョイント１７に代え
て支軸８ａの回転を許容する磁性流体シール等の公知の
気密接続手段２７を設け、タンク１５に接続した配管２
８ａ，２８ｂ及び真空ポンプ７に接続した吸気管２９を
気密接続手段３０により支軸８ａ内の通路１６に接続
し、支持体８ｂに形成した吸気路３１をケーシング４内
と通路１６に連通させ、吸気路３１の入口をネジ３２で
密閉させるように構成してある。
接続具２２を無くし、ロータリージョイント１７に代え
て支軸８ａの回転を許容する磁性流体シール等の公知の
気密接続手段２７を設け、タンク１５に接続した配管２
８ａ，２８ｂ及び真空ポンプ７に接続した吸気管２９を
気密接続手段３０により支軸８ａ内の通路１６に接続
し、支持体８ｂに形成した吸気路３１をケーシング４内
と通路１６に連通させ、吸気路３１の入口をネジ３２で
密閉させるように構成してある。
【００３６】すなわち、配管２８ａ，２８ｂのバルブ３
３ａ，３３ｂを閉じ、吸気管２９のバルブ３４を開き、
吸気路３１の入口をネジ３２で密閉することにより、粉
体処理を真空下で実行できるように構成してある。ま
た、配管２８ａ，２８ｂのバルブ３３ａ、３３ｂを開
き、吸気管２９のバルブ３４を閉じ、吸気路３１の入口
をネジ３２で密閉することにより、ケーシング４を加熱
又は冷却できるように構成してある。
３ａ，３３ｂを閉じ、吸気管２９のバルブ３４を開き、
吸気路３１の入口をネジ３２で密閉することにより、粉
体処理を真空下で実行できるように構成してある。ま
た、配管２８ａ，２８ｂのバルブ３３ａ、３３ｂを開
き、吸気管２９のバルブ３４を閉じ、吸気路３１の入口
をネジ３２で密閉することにより、ケーシング４を加熱
又は冷却できるように構成してある。
【００３７】また、これら摩砕混合処理の具体構成は適
当に変更でき、例えば以下の（イ）〜（ニ）の態様が可
能である。 （イ）ケーシング４の回転軸心を横向きにしたり、傾斜
させる。 （ロ）摩砕片９ａや掻取り片９ｂをケーシング４側へ接
触しない範囲で流体圧やスプリングで付勢する。 （ハ）摩砕片９ａと掻取り片９ｂは、形状、材質、設置
数などを適当に変更でき、また固定してもよい。 （ニ）気密ハウジング６の内部に被処理材の供給用フィ
ーダ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設けてロータリーフィー
ダ１３を省略したり、粉体処理装置全体を気密ハウジン
グ６の内部に設けて磁性流体シール等の気密手段１０を
省略してもよい。その場合、モータ等からの発熱を気密
ハウジング６の外に運搬させる冷却手段を設けることが
望ましい。
当に変更でき、例えば以下の（イ）〜（ニ）の態様が可
能である。 （イ）ケーシング４の回転軸心を横向きにしたり、傾斜
させる。 （ロ）摩砕片９ａや掻取り片９ｂをケーシング４側へ接
触しない範囲で流体圧やスプリングで付勢する。 （ハ）摩砕片９ａと掻取り片９ｂは、形状、材質、設置
数などを適当に変更でき、また固定してもよい。 （ニ）気密ハウジング６の内部に被処理材の供給用フィ
ーダ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設けてロータリーフィー
ダ１３を省略したり、粉体処理装置全体を気密ハウジン
グ６の内部に設けて磁性流体シール等の気密手段１０を
省略してもよい。その場合、モータ等からの発熱を気密
ハウジング６の外に運搬させる冷却手段を設けることが
望ましい。
【００３８】なお、これらの装置の構造や操作条件は、
原料の種類、粒径等により、その都度調整、あるいは設
計変更される。また、複合粒子化できる金属粉末及びセ
ラミックス粉末の種類は不問であり、例えば金属やセラ
ミックスの粉粒体の一種又は複数種からなるものなども
対象にできる。
原料の種類、粒径等により、その都度調整、あるいは設
計変更される。また、複合粒子化できる金属粉末及びセ
ラミックス粉末の種類は不問であり、例えば金属やセラ
ミックスの粉粒体の一種又は複数種からなるものなども
対象にできる。
【００３９】
【発明の効果】本発明の方法によって、金属粒子の表面
に金属とセラミックスの微粒子が均一に分散した被覆層
を持った複合粒子が得られる。そして、この複合粒子を
使用することによって硬度・耐摩耗性・曲げ強度に優れ
た焼結品を造ることができる。
に金属とセラミックスの微粒子が均一に分散した被覆層
を持った複合粒子が得られる。そして、この複合粒子を
使用することによって硬度・耐摩耗性・曲げ強度に優れ
た焼結品を造ることができる。
【００４０】
【図１】本発明の複合粒子のできる過程の概要と、複合
粒子の構造を示す説明図である。
粒子の構造を示す説明図である。
【図２】本実施例に使用する粉体処理装置の要部断面図
である。
である。
【図３】図２のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図４】本実施例に使用する別の粉体処理装置の要部断
面図である。
面図である。
【図５】本実施例に使用する別の粉体処理装置の要部断
面図である。
面図である。
【図６】本実施例に使用する別の粉体処理装置の要部断
面図である。
面図である。
【図７】従来の複合粒子の構造の概要を示す。
【００４１】
ａ 金属粉末粒子（核粒子） ｂ 鱗片状金属粉末 ｃ セラミックス微粉末 ｄ 金属微粉末 ｅ 凝集体 ｆ 被覆層 ｍ 金属被覆層 ｎ セラミックス被覆層 ｐ 複合粒子 ３ 処理室 ４ ケーシング ４ａケーシング内周面 ４ｃ蓋部分 ５ 駆動装置 ６ 気密ハウジング ７ 真空ポンプ ９ａ摩砕片 ９ｂ掻取り片 ２１ 気密接続手段 ２４ 気密開閉弁 ２５ 接続部 ３０ 気密接続手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−287301（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−213611（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350102（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−218602（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−209703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−83029（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 2/00 - 2/30 B22F 1/00 - 8/00
Claims (5)
- 【請求項１】 粒径 ３０〜１０００μｍの金属粉末に
セラミックスの微粉末と鱗片状の金属粉末を加え、強力
な圧縮力を付与させた状態で摩砕混合させ、鱗片状の金
属粉末を微粉末化させ、前記金属粉末粒子を核として該
表面に金属微粉末とセラミックスの微粉末との混合物に
よる被覆層を形成させることを特徴とする複合粒子の製
造方法。 - 【請求項２】 前記セラミックスの微粉末は１μｍ以
下、鱗片状の金属粉末は５０μｍ以下である請求項１記
載の複合粒子の製造方法。 - 【請求項３】 前記金属粉末はステンレススチール、セ
ラミックスの微粉末は窒化珪素又はジルコニア、鱗片状
の金属粉末はステンレススチールである請求項１又は２
記載の複合粒子の製造方法。 - 【請求項４】 粒径 ３０〜１０００μｍの金属粉末に
セラミックスの微粉末と鱗片状の金属粉末を加え、強力
な圧縮力を付与させた状態で摩砕混合させることによ
り、金属粉末粒子の表面に金属微粉末とセラミックスの
微粉末が微粒子状に均一分散し、かつ固着していること
を特徴とする複合粒子。 - 【請求項５】 前記複合粒子は粒径 ３０〜１０００μ
ｍのステンレス粉末と、粒径１μｍ以下の窒化珪素又は
ジルコニアの微粉末と、粒径 ５０μｍ以下の鱗片状の
ステンレス粉末とからなる請求項４記載の複合粒子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17877892A JP3328783B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 複合粒子の製造方法、並びにその方法により得られた複合粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17877892A JP3328783B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 複合粒子の製造方法、並びにその方法により得られた複合粒子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05317679A JPH05317679A (ja) | 1993-12-03 |
| JP3328783B2 true JP3328783B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=16054473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17877892A Expired - Fee Related JP3328783B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 複合粒子の製造方法、並びにその方法により得られた複合粒子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328783B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100029266A (ko) * | 2003-06-20 | 2010-03-16 | 호소가와미크론 가부시키가이샤 | 파우더 처리 방법 |
| KR20060061380A (ko) * | 2003-11-14 | 2006-06-07 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 도전성 페이스트 및 다층 세라믹 기판 |
| DE102018007103A1 (de) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | Hosokawa Alpine Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur Änderung von Schüttguteigenschaften |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283029A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-16 | Nara Kikai Seisakusho:Kk | 固体粒子の表面改質方法 |
| JPH0764524B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1995-07-12 | 鶴見曹達株式会社 | 金属被覆金属硫化物粉末の製造方法 |
| JPH04218602A (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-10 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | 金属被覆複合粉末の製造方法 |
| JPH04350102A (ja) * | 1991-01-29 | 1992-12-04 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | 金属被覆複合粉末の製造方法 |
| JPH05213611A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-08-24 | Asahi Glass Co Ltd | 黒鉛質粉体および黒鉛粉体の親水化処理方法 |
| JPH05287301A (ja) * | 1992-04-13 | 1993-11-02 | Sumitomo Chem Co Ltd | アルミニウム複合粉末およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP17877892A patent/JP3328783B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05317679A (ja) | 1993-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3865586A (en) | Method of producing refractory compound containing metal articles by high energy milling the individual powders together and consolidating them | |
| US7867438B2 (en) | Cubic boron nitride compact | |
| EP1948837B1 (en) | Method of making a powdered composition for a cubic boron nitride compact | |
| KR101484339B1 (ko) | 미세 다이아몬드 분말을 수집하기 위한 방법 | |
| JPH02153068A (ja) | 微粉末を被覆する方法と装置 | |
| JP7384770B2 (ja) | 焼結多結晶立方晶窒化ホウ素材料 | |
| JPH03187978A (ja) | 被覆セラミック粒子と製法 | |
| JP3328783B2 (ja) | 複合粒子の製造方法、並びにその方法により得られた複合粒子 | |
| Zoz et al. | Improve Ag-SnO~ 2 Electrical Contact Material Produced by Mechanical Alloying | |
| CN1114706C (zh) | 硬质合金混合物的制备方法 | |
| JPH0232937B2 (ja) | ||
| JP3751662B2 (ja) | 球状窒化物 | |
| JP2760880B2 (ja) | 粉体処理装置 | |
| CN112280534A (zh) | 一种磁性磨料及其制备方法 | |
| JPH0681108A (ja) | 複合粉末溶射材の製造方法 | |
| JPH03123635A (ja) | 複合粒子の製造法 | |
| JPH02167805A (ja) | 超電導薄膜用粉末ターゲット材原料及び粉末ターゲット材、並びに、それらの製法 | |
| JPH06330279A (ja) | 溶射皮膜の作成方法、並びにそれに使用する複合粉末溶射材及びその製造方法 | |
| JP3229354B2 (ja) | 金属粉末からの酸素除去方法 | |
| JP3985994B2 (ja) | 成形用材料の製造方法、成形体の製造方法、焼結体の製造方法、成形用材料および成形体 | |
| RU2763814C1 (ru) | Способ получения нанодисперсных порошков | |
| JPH09209001A (ja) | 機械的合金化法における高効率な合金粉末合成方法 | |
| JPH02217347A (ja) | セラミックス原料の製法、及びその製法で得たセラミックス原料、並びにその成形体 | |
| CN209291976U (zh) | 一种钨粉配碳装置 | |
| RU2625845C1 (ru) | Способ изготовления карбидокремниевого керамического материала |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070719 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |