JP4420611B2 - Titanium oxide powder surface modification method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体の表面改質処理方法とそれに用いる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
粉体を扱う様々な技術は微粒子工学として体系的に発展してきており、たとえば粉砕、分級、輸送、乾燥、造粒、攪拌、分散、表面改質などの要素技術は、磁気テープ、磁性流体、触媒、触媒担体、研磨材、顔料、塗料、コピートナー、医薬品、食品、その他、広範な分野の粉体製造に生かされてきた。近年、新しい機能を有する複合粉体やナノ粒子あるいはナノ高分子等が注目されてきており、核となる粒子の表面を変質したり様々な物質をコーティングすることにより複合化するナノレベルにおける粉体表面改質技術が必要となってきている。
【0003】
従来の微粒子工学が準備する技術は、大気圧下あるいはせいぜいTorrオーダーの圧力下での処理を前提としており、粉体に付着する水分や不純物の除去が十分に行えない。
したがって、ナノレベルの微粒子を取り扱う上で、付着した水分により微粒子が凝集するため、粒子ごとに確実に表面改質をすることが難しく、また付着水分や不純物のため、粉体表面全体をナノレベルで改質することや不純物混入の少ない高品質なコーティング膜を形成することが難しいという問題がある。
【0004】
また、特許文献1には、大気圧プラズマを利用した粉体の表面処理方法で、希ガスもしくは希ガスと反応性ガスの混合ガスにより粉体を浮遊搬送させながら大気圧グロー放電により表面処理を行う方法が開示されている。
この開示方法は、従来法と同様大気圧下の処理であるため、粉体に付着している水分や不純物の除去が十分でない。また、グロー放電では高エネルギー電子が存在しにくく、ガスの解離効率が小さいため、高次の活性種や分解生成物が得にくい。たとえば、グロー放電における窒素の解離率は、1%程度と非常に小さい。また、メタンガスCHにグロー放電を作用させると、CHイオン以外のCHイオン、CHイオン、Cイオンなどのより高次の分解生成物は得にくい。
このように、上記開示方法では、表面改質に使えるガス種に制約があり改質反応も容易に進行しないので、高品質の製品となりにくいという欠点がある。
【0005】
付着水分を確実に除去して高品質な表面改質粉体を得るためには、真空プロセスを用いることが要求される。
特許文献2には、真空チャンバー内に回転するバレル型容器を設置し容器内にスパッタリング源を設置して、スパッタリング法によって容器内の粉体にコーティングを施す微粉末被覆方法が開示されている。
また、特許文献3には、イオンプレーティング法を用いて、溶融蒸発源から供給される蒸気にプラズマガンからの放電プラズマ流を当ててイオン化し、これを粒状体の表面に上方から被着させて成膜することにより、半面被覆粒状体を製造する方法が開示されている。
しかし、スパッタリング法やイオンプレーティング法によるコーティングでは、スパッタ源や蒸発源から飛び出した粒子は方向性を持って粉体に付着するため均一なコーティングが難しく、また、スパッタリング法は一般にコーティング速度が小さく実用において処理コストの低減が図り難いという問題がある。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−228739号公報
【特許文献2】
特開平2−153068号公報
【特許文献2】
特開2000−336473号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、粉体の表面改質処理を均質にかつ高速に行う粉体表面改質方法を提供することである。特に、酸化チタン粉末の窒化改質を行う酸化チタン粉体表面改質方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第1の粉体表面改質方法は、活性元素の窒素を含んで構成される分子を含有するガスとアルゴンガスを加えて混合したガスに電子ビームガンから加速した電子を照射して解離・電離・励起することにより電子ビーム励起プラズマを生成し、このプラズマを酸化チタン粉体に作用させて、プラズマに含まれる活性元素の窒素が関わる化学反応により粉体表面を窒化して改質することを特徴とする。
本発明の方法は、プラズマに含まれる活性元素が関わった、窒化、酸化、酸窒化、還元、水素化、フッ化、塩素化などのプラズマ反応を粉体表面で行わせることにより粉体の表面改質をするもので、特に酸化チタン粉末の窒化改質を行う酸化チタン粉体表面改質方法である
【0009】
また、本発明第2の粉体表面改質方法は、粉体表面に形成しようとする薄膜の構成元素を含む分子のガスに電子ビームガンから電子ビーム励起プラズマを生成し、このプラズマを粉体に作用させることにより粉体表面に薄膜をコーティングすることを特徴とする。
本方法では、化学的気相成長法(CVD)により粉体表面にセラミックス、半導体、金属、有機材料の薄膜を形成することができる。
【0010】
上記第1および第2の発明において、電子ビーム励起プラズマは、電子ビームガンから放出され加速電極により加速された電子が真空チャンバー内のガスに衝突して形成されるもので、電子ビーム励起プラズマ装置については、たとえば本願出願人の所有する特許第2871675号や第2868120号などの明細書に詳しく開示されている。
電子ビーム励起プラズマでは、ガスの衝突断面積が最大になる約60eVから100eVのエネルギーに加速した電子ビームで生成させるため、ガスの励起・電離効率が優れており、低圧でも高密度のプラズマを発生させることができる。
【0011】
たとえば窒素ガスで10%程度の高い解離率を示し、また高次の活性種や分解生成物を発生させるので、表面改質反応を効率的に行うことができる。たとえばメタンガスからは、CHイオン以外に、CHイオン、CHイオン、Cイオンなどの高次の分解生成物が得られる。
このように、様々な活性種が得られるので、大気圧下の平衡条件に従った反応では形成できない表面改質層も電子ビーム励起プラズマで形成する可能性があり、表面改質粉体の種類を豊富化することができる。
【0012】
また、電子ビーム励起プラズマを生成させるときには、たとえば、10−6Torr程度まで真空排気を行った後にプロセスガスを導入し電子を照射してプラズマ化する。
したがって、微粒子に付着した水分はほぼ完璧に除去される。また、表面改質処理の前に、酸素や水素のプラズマを用いた前処理を行うことにより、粉体に付着した不純物を効率的に除去することができる。
【0013】
さらに、粉体に作用させるプラズマは表面全体に供給されるため、化学反応やコーティングなどの表面改質が表面に均質に行われる。
また、電子ビーム励起プラズマは高密度プラズマであり、表面改質反応は高速に進行し、高い処理効率を達成することができる。
さらに、電子ビーム励起プラズマは高密度プラズマ領域を大きくすることが容易で、粉体との反応場を大きくして生産性を向上させることができる。
【0014】
なお、粉体はプラズマが作用する間、攪拌していることが好ましい。個々の粒子が表面を万遍なくプラズマにさらされ、均質な処理を受けるようにするためである。
また、粉体を収納する容器は負のバイアス電圧を印加することが好ましい。バイアス電位によりプラズマ中のイオンが加速され容器に収納された粉体に衝突することにより、反応を促進することができる。
なお、粉体はプラズマが作用する前に、あるいはプラズマが作用する間、加熱してもよい。とくに、粉体はプラズマが作用する前に100℃から1000℃に加熱することにより乾燥したり不純物を除去しておいてもよい。真空中で加熱することにより結晶水を含めて効率よく水分や不純物の除去ができる。水分や不純物の除去により、均質な反応や均質な膜の形成ができるばかりでなく、架橋凝集している粉体粒子同士を分離分散させて、より均質で高品質な表面改質処理を行うことができる。
【0015】
また、上記課題を解決するため、本発明の粉体表面改質装置は、電子ビームを発生する電子ビームガンと、加速電極と、電子ビームガンと加速電極の間を真空に維持してプラズマを生成させる真空チャンバーと、真空チャンバー内に設けられ粉体を仕込む攪拌機構付き容器を備えて、処理対象粉体を容器に収納して攪拌し、ガスを真空チャンバーに導入し、電子ビームガンから加速した電子を真空チャンバー内のガスに照射して解離・電離・励起することにより電子ビーム励起プラズマを生成し、このプラズマを処理対象粉体に作用させて粉体の表面を改質することを特徴とする。
【0016】
ガスは、活性元素の窒素、酸素、水素、フッ素、塩素などを含む分子の単独あるいは混合ガスであって、窒化、酸化、酸窒化、還元、水素化、フッ化、塩素化などのプラズマ反応を粉体表面に生じさせてもよい。なお、さらに、不活性元素のアルゴンやヘリウムを含んで構成される分子のガスを含む混合ガスであってもよい。
また、ガスに薄膜を形成する元素を含んで構成される分子のガスを選択することにより、粉体表面に、セラミックス、半導体、金属、有機材料を薄膜コーティングすることもできる。
【0017】
攪拌機構付き容器には直流電源あるいは高周波電源が接続されて、負のバイアス電圧が印加できるようになっていてもよい。
また、攪拌機構付き容器には、近接して加熱用ヒータが設置されていてもよい。加熱用ヒータは、粉体に付着した水分や不純物を除去し、均質な反応や均質な膜の形成を高品質に行う機能を備える。
【0018】
なお、攪拌機構付き容器は、電子ビーム励起プラズマの下に上向きに配置された皿型容器であって、容器自体が振動することにより、または容器内の粉体に粉砕ボールを混入することにより、または容器内にスクレーパを設置してスクレーパが回転することにより、収納した粉体を攪拌するようにしてもよい。電子ビーム励起プラズマをリング状電子放射型電子ビームガンを使用して生成させる場合は、リングの径を大きくすることにより高密度プラズマが形成される領域が広がるので、生産性が向上する。
【0019】
また、攪拌機構付き容器が、電子ビーム励起プラズマを囲むバレル型容器であって、容器が回転または揺動することにより、あるいは容器内の粉体に粉砕ボールを混入することにより、あるいはこれらの両方の措置により、収納した処理対象粉体を攪拌するようにしてもよい。電子ビームガンと加速電極の間の距離を伸ばすことによりプラズマ反応領域を大きくして、生産性を向上させることができる。
なお、バレル型容器は、壁の一部が開口して収納した粉体を容器から容易に排出できるようになっていてもよい。開口する部分が下側に位置するところで回転や揺動を停止して、開口させて内容物を下に落とすことにより、バレル型容器の中に収納された粉体を簡単に回収することができる。
また、壁の一部が傾斜して、内容物を流し出すようにしてもよい。
【0020】
さらに、バレル型容器が傾斜を持って取り付けられ、容器の上向き開口に粉体を容器内に連続的に供給する粉体供給機構が配置され、容器の底部には処理済みの粉体を容器の外部に連続的に排出する粉体排出機構を備えて、表面改質処理を連続して行えるようにしたことを特徴とする。容器に供給される処理対象粉体は容器内に所定時間滞在して表面改質処理され、製品となって容器の下側から回収される。
なお、容器に受けた粉体が簡単に流れ出して容器内の滞留時間が不足しないように、回転容器の壁には仕切板が設けられて、粉体が適当に滞留して十分な処理時間を確保するように構成する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、いくつかの実施例を用いて本発明の粉体表面改質方法と装置を詳細に説明する。
【0022】
【実施例1】
図1は第1実施例に係る粉体表面改質装置の概念図である。
本実施例の粉体表面改質装置11は、真空チャンバー12の側部に電子ビーム21を導入する圧力勾配型電子ビームガン13を設け、電子ビームガンに対向する位置に加速電極14を設け、真空チャンバーの中に電子ビーム21により励起されるプラズマ22を囲うようにバレル型の粉体容器15を設けたものである。
真空チャンバー12にはガスを導入するノズルと、真空排気する真空配管ノズルが設けられている。
【0023】
電子ビームガン13には陰極16と電子が通る穴を設けた放電電極17を備え、またアルゴンなどの作動ガスを導入するノズルを備える。
また、陰極16と放電電極17の間に放電電源18の出力電圧が印加され、放電電極17と加速電極14の間に加速電源19の出力電圧が印加される。
粉体容器15は、たとえば直径400mm長さ400mmの円筒状のバレル型容器で、容器内に発生するプラズマ22の中心付近を通る水平軸の周りを回転するようになっていて、収納した粉体23が回転中に外にこぼれないように鍔20が設けられている。
【0024】
本実施例では、図の装置を用いて酸化チタン粉体の窒化処理を行った例を説明する。
バレル型粉体容器15に酸化チタン粉体23を約1kg仕込む。
電子ビームガン13の作動ガスとしてアルゴンガスを導入し、電子ビームガン13の陰極16から放出した熱電子をトリガーとして放電空間にアルゴンの直流放電を起こし、真空チャンバー12のノズルから窒素ガスとアルゴンガスを導入して圧力を3mTorrとする。
【0025】
次いで、放電電極17と加速電極14の間に加速電圧を印加することにより、電子ビーム21を電子ビームガン13の放電空間から真空チャンバー12内に引き出し、バレル型容器15の内部に紡錘状の電子ビーム励起プラズマ22を生成させる。電子ビーム励起プラズマ22は、中心軸がバレル型容器15の回転軸とほぼ重なるようになる。
放電電源18の示す放電電流は10A、加速電源19の示す加速電圧は90Vとした。バレル型容器15を回転または揺動させて粉体23を攪拌しながら60分間継続して粉体の処理を行った。
【0026】
処理後の酸化チタン粉体23は、薄い黄色を呈し、表面窒化が行われていることが推定された。粉体表面の組成比および化学結合状態を調べるため、X線光電子分光分析(XPS)を実施し、ワイドスキャンスペクトルおよび主な元素のナロースキャンスペクトルを測定した。
ナロースキャンスペクトルから各元素の成分割合を求めたところ、窒素は約9atomic%検出された。図2は、横軸を結合エネルギーとし、縦軸にカウント数をとって、XPS分析結果のうち窒素のピーク(N1s)を示したものである。
【0027】
図によれば、396eVの位置にメインのピーク、398〜403eVの範囲にメインピークよりかなり小さいブロードなピークが観察される。これらのピークは、396eVがTi−N、400eVがC−NとN−H、402eVがN−Nと−NOの結合に係るものとされる。したがって、窒素の大部分はチタンに結合していると見ることができる。
【0028】
酸化チタンは化学的に安定しており、酸素を窒素に置換することは極めて難しいとされるが、本発明の電子ビーム励起プラズマ装置を使用した表面改質方法によれば、効率よくTi−N結合に転換することができた。
なお、真空チャンバー内に形成されるプラズマの大きさは電子ビームガン13と加速電極14の距離や電子ビームの条件によって調整ができるので、粉体容器15の容量や収納する粉体の量を適当な大きさに選択することができ、さらに生産性の向上が見込める。
【0029】
図3と図4はそれぞれ、バレル型粉体容器15から処理後の粉体を取り出す装置の例を説明する概念図である。図4(a)は側面断面図、図4(b)は立面断面図である。
図3の装置は、粉体容器15の壁の一部が一端を軸として持ち上がるダンパー24を形成し、表面改質反応が終わり粉体容器15の回転または揺動が停止すると、ダンパー24の部分が下側に位置するようにする。すると、粉体容器15内の粉体23は全てダンパー24の上に集まるので、ダンパー24の奥側を持ち上げると、粉体23は手前側の開口からこぼれ出るので、別の容器に受けて取り出すことができる。
【0030】
また、図4の装置では、粉体容器15の壁の一部に取出スリット25を設け、取出スリット25を開閉する蓋26を備えている。
表面改質反応が終わり粉体容器15の回転または揺動が停止すると、取出スリット25の位置が下側に来るようにする。取出スリット25が下側に来たところで蓋26を開けると、粉体23は取出スリット25からこぼれ出るので、別の容器に受けて取り出す。
なお、粉体容器15が揺動しかしない場合は、揺動中は取出スリット25が上側にあって、処理が終了したときに取出スリット25を下側に持ってきて内容物をこぼさせるようにしてもよい。この場合は、蓋を必要としない。
【0031】
【実施例2】
図5は本発明の第2実施例に係る粉体表面改質装置の概念図である。
本実施例の粉体表面改質装置31は、真空チャンバー32の上部面に電子ビーム41を発生するリング状放射型電子ビームガン33を設け、電子ビームガンの下に皿形粉体容器35を設けたものである。電子ビームガン33の放電カップ37が真空チャンバー32内に突出して設けられ、円筒状の放電カップ37の側面に水平外方向に電子を放出する穴が多数あけられていて、放電カップを囲んで設けられたリング状の加速電極34に向かって電子ビーム41が加速される。
【0032】
真空チャンバー32にはガスを導入するノズルと、真空排気する真空配管ノズルが設けられていて、ガスに加速された電子ビーム41が照射すると電子ビーム励起プラズマ42が生成される。
皿形容器35は粉体43を入れるように垂直上方に向いていて、真空チャンバー32の中で形成される電子ビーム励起プラズマ42の下に粉体43を保持するようになっている。皿形容器35は超音波振動子を備えて、振動することにより収納された粉体43を攪拌して常に新しい表面がプラズマ42に接触するようになっている。
【0033】
このようにリング状放射型電子ビームガン33を利用した装置31を用いて、第1実施例と同様に酸化チタン粉体の表面窒化処理を行った。
直径600mmの皿形容器35に約1kgの酸化チタン粉体を仕込み真空チャンバー32を真空に引いて、電子ビームガン33にアルゴンガスを導入し陰極36から放出した熱電子をトリガーとして放電空間にアルゴンの直流放電を起こし、真空チャンバー32に窒素ガスとアルゴンガスを導入して圧力を3mTorrとした。放電カップ37内にある放電電極とリング状加速電極34の間に加速電圧を印加することにより、電子ビーム41を放電カップ37から真空チャンバー32内に引き出し、皿形容器35の上に円盤状の電子ビーム励起プラズマ42を生成させた。
放電電流を10A、加速電圧を90Vとして、皿形容器35を振動させながら60分間粉体の処理を行った。
【0034】
処理後の酸化チタン粉体は、第1実施例の場合と同様に、薄い黄色を呈していることが確認できた。X線光電子分光分析を実施した結果、粉体表面における窒素含量は約7atomic%であった。また、窒素のピーク(N1s)を観察した結果からも、396eVの位置にメインのピークがあり、チタン窒素結合が多いことが確認できた。
なお、真空チャンバー内で生成する環状のプラズマの領域は比較的自由に拡径できるので、さらに生産性を向上させることができる。
【0035】
【実施例3】
図6は本発明の第3実施例に係る粉体表面改質装置の概念図である。
本実施例は、第1実施例の構成に加熱ヒータとバイアス電圧印加機構を加えたもので、その他に差異がない。そこで、図6には図1と同じ機能を有する構成に同じ参照番号を付して説明を省略するものとした。
本実施例の粉体表面改質装置51は、真空チャンバー12の中に回転軸を水平にして設けられたバレル型粉体容器15の下方にランプヒータ52を設けてある。また粉体容器15には整合器53を介してRF電源54を接続し、セルフバイアス印加を行うことができるようにした。
【0036】
本実施例の粉体表面改質装置51を用いて粉体の表面改質を行うときは、処理を行う前に、ランプヒータ52により粉体容器15内の粉体23を加熱して乾燥することができる。粉体は乾燥することにより、付着している水分を除去し、架橋凝集している粉体を分散させて、より均質で高品質な表面改質処理を行うことができる。高温加熱することにより不純物や結晶水の除去も可能である。
また、特に結晶性の薄膜をコーティングするときは、処理中に粉体を加熱することにより結晶の成長を促進することができる。
不純物除去、結晶水除去あるいは結晶形成を考慮すると、加熱温度を100℃から1000℃の範囲で設定できるようにすることが好ましい。
【0037】
RF電源54を用いて粉体容器15にバイアス電圧をかけると、表面改質処理前の粉体に適当なイオンを当てることによりクリーニングを行うことができる。粉体表面に薄膜をコーティングする場合には、バイアス電圧を印加することにより、粉体表面に高機能の薄膜を堆積させることができる。
また、適切なバイアス電圧を印加することにより、粉体表面における窒化、酸化、酸窒化、還元、水素化、塩素化などの化学反応の反応性を向上させることができる。
【0038】
【実施例4】
図7は本発明の第4実施例に係る粉体表面改質装置の概念図である。
本実施例の粉体表面改質装置61は、表面改質工程を連続化した装置である。
粉体表面改質装置61は、図には省略した真空チャンバーの側部に電子ビーム71を発生する圧力勾配型電子ビームガン62を斜めの向きに設け、電子ビームガンに対向する位置に加速電極63を設け、電子ビーム71により励起されるプラズマ72を囲んで回転するようにバレル型粉体容器64を傾斜して設け、粉体容器64の上向き開口に粉体供給ホッパ65の排出ノズル66が挿入されて粉体73が粉体容器64の端部に供給されるように配置され、さらに、粉体容器64の下側端部からこぼれ出す粉体73を受けるように粉体取出容器67が設けられている。
【0039】
粉体供給ホッパ65には、壁にヒータ68が設置されていて、粉体表面改質処理を受ける粉体容器64に供給される前に粉体を加熱して乾燥や不純物除去をすることができる。
また、粉体容器64の側壁には適当な間隔で邪魔板69が設けられていて、粉体73が傾斜している壁面を短時間で流れ下らないようにして粉体容器64内で表面改質処理を受けるための滞留時間を確保している。邪魔板69は流動化した粉体の流れを適当に阻害し攪拌効果を有するものであればよく、円環状の仕切板や多数並べた衝立状の板などであってもよい。
【0040】
粉体供給ホッパ65から乾燥した粉体73が排出ノズル66を通って粉体容器64の中に供給されると、粉体73は邪魔板69を乗り越え乗り越え内壁面をゆっくりと流れ下る。この間に粉体容器64内に生成されたガスの電子ビーム励起プラズマ72の作用を受けて、表面改質処理が施され、最後に粉体容器64の下側端部から粉体取出容器67に落として貯留する。
このように、本実施例の粉体表面改質装置61は、粉体に対して表面改質処理を連続的に行って回収することができる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の粉体表面改質方法および装置により、粉体の表面改質処理を均質にかつ高速に行い、新しい特質を備えた微粉体を経済的に生産して提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る粉体表面改質装置の概念図である。
【図2】第1実施例の装置で窒化処理を行ったときのX線光電子分光分析結果の一部を示す図面である。
【図3】第1実施例の粉体容器から粉体を取り出す装置に例を説明する図面である。
【図4】第1実施例の粉体容器から粉体を取り出す装置の別例を説明する図面である。
【図5】本発明の第2実施例に係る粉体表面改質装置の概念図である。
【図6】本発明の第3実施例に係る粉体表面改質装置の概念図である。
【図7】本発明の第4実施例に係る粉体表面改質装置の概念図である。
【符号の説明】
11 粉体表面改質装置
12 真空チャンバー
13 圧力勾配型電子ビームガン
14 加速電極
15 バレル型粉体容器
16 陰極
17 放電電極
18 放電電源
19 加速電源
20 鍔
21 電子ビーム
22 電子ビーム励起プラズマ
23 粉体
24 ダンパー
25 取出スリット
26 蓋
31 粉体表面改質装置
32 真空チャンバー
33 リング状放射型電子ビームガン
34 リング状加速電極
35 皿形粉体容器
36 陰極
37 放電カップ
41 電子ビーム
42 電子ビーム励起プラズマ
43 粉体
44 超音波振動子
51 粉体表面改質装置
52 ランプヒータ
53 整合器
54 RF電源
61 粉体表面改質装置
62 圧力勾配型電子ビームガン
63 加速電極
64 バレル型粉体容器
65 粉体供給ホッパ
66 排出ノズル
67 粉体取出容器
68 ヒータ
69 邪魔板
71 電子ビーム
72 電子ビーム励起プラズマ
73 粉体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a powder surface modification treatment method and an apparatus used therefor.
[0002]
[Prior art]
Various technologies for handling powder have been systematically developed as fine particle engineering. For example, elemental technologies such as grinding, classification, transportation, drying, granulation, stirring, dispersion, and surface modification are magnetic tape, magnetic fluid, It has been used in the production of powders in a wide range of fields such as catalysts, catalyst carriers, abrasives, pigments, paints, copy toners, pharmaceuticals, foods, and others. In recent years, composite powders, nanoparticles or nanopolymers with new functions have attracted attention, and nano-level powders that are compounded by altering the surface of the core particles or coating various substances. Surface modification technology is becoming necessary.
[0003]
The technology prepared by conventional fine particle engineering is premised on treatment under atmospheric pressure or at most Torr order pressure, and cannot sufficiently remove moisture and impurities adhering to the powder.
Therefore, when handling fine particles at the nano level, the fine particles aggregate due to the attached water, so it is difficult to reliably modify the surface of each particle, and because of the attached water and impurities, the entire powder surface is at the nano level. There is a problem that it is difficult to form a high quality coating film with less impurities and contamination.
[0004]
Further, Patent Document 1 discloses a surface treatment method of powder using atmospheric pressure plasma, and surface treatment is performed by atmospheric pressure glow discharge while the powder is suspended and conveyed by a rare gas or a mixed gas of a rare gas and a reactive gas. A method of performing is disclosed.
Since this disclosed method is a treatment under atmospheric pressure as in the conventional method, removal of moisture and impurities adhering to the powder is not sufficient. Further, in glow discharge, high-energy electrons are unlikely to exist and gas dissociation efficiency is small, so that it is difficult to obtain higher-order active species and decomposition products. For example, the dissociation rate of nitrogen in glow discharge is as small as about 1%. When glow discharge is applied to methane gas CH 4, it is difficult to obtain higher-order decomposition products such as CH 2 ions, CH ions, and C ions other than CH 3 ions.
As described above, the above disclosed method has a drawback in that it is difficult to obtain a high-quality product because there are restrictions on the gas types that can be used for surface modification and the reforming reaction does not proceed easily.
[0005]
In order to reliably remove the adhering moisture and obtain a high-quality surface-modified powder, it is required to use a vacuum process.
Patent Document 2 discloses a fine powder coating method in which a rotating barrel type container is installed in a vacuum chamber, a sputtering source is installed in the container, and the powder in the container is coated by a sputtering method.
Further, Patent Document 3 uses an ion plating method to ionize a vapor supplied from a melt evaporation source by applying a discharge plasma flow from a plasma gun and deposit it on the surface of a granular material from above. A method of producing a half-coated particle by forming a film is disclosed.
However, in sputtering and ion plating coatings, particles ejected from a sputtering source or evaporation source adhere to the powder with directionality, making uniform coating difficult, and sputtering generally has a low coating speed. There is a problem that it is difficult to reduce the processing cost in practical use.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-228739 [Patent Document 2]
JP-A-2-153068 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-336473
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide is to provide a powder surface modification how to perform surface modification treatment of the powder to uniformly and faster. In particular, it is to provide a titanium oxide powder surface modification method for nitriding modification of titanium oxide powder.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems, the first powder surface modification method of the present invention, the electron beam gun to a molecule composed include nitrogen of active elements in gas mixed with the gas and an argon gas having containing Electron beam-excited plasma is generated by irradiating electrons accelerated from the dissociation, ionization, and excitation, and this plasma is caused to act on the titanium oxide powder, resulting in a chemical reaction involving the active element nitrogen contained in the plasma. The body surface is modified by nitriding .
How the present invention, the active elements contained in the plasma is involved, nitride, oxide, oxynitride, reduction, hydrogenation, fluoride, powder by causing the plasma reactions and chlorinated at the powder surface This is a surface modification method, particularly a titanium oxide powder surface modification method for nitriding modification of titanium oxide powder .
[0009]
In the second powder surface modification method of the present invention, an electron beam excited plasma is generated from an electron beam gun to a molecular gas containing a constituent element of a thin film to be formed on the powder surface, and this plasma is converted into a powder. A thin film is coated on the powder surface by acting.
In this method, a thin film of ceramic, semiconductor, metal, or organic material can be formed on the powder surface by chemical vapor deposition (CVD).
[0010]
In the first and second inventions, the electron beam excited plasma is formed by electrons emitted from an electron beam gun and accelerated by an acceleration electrode colliding with a gas in a vacuum chamber. Is disclosed in detail in specifications such as Japanese Patent Nos. 2871675 and 2868120 owned by the present applicant.
Electron beam excited plasma is generated with an electron beam accelerated to an energy of about 60 eV to 100 eV, which maximizes the gas cross-sectional area. Therefore, it has excellent gas excitation and ionization efficiency, and generates high-density plasma even at low pressure. Can be made.
[0011]
For example, nitrogen gas exhibits a high dissociation rate of about 10% and generates higher-order active species and decomposition products, so that the surface modification reaction can be performed efficiently. For example, from methane gas, in addition to CH 3 ions, higher-order decomposition products such as CH 2 ions, CH ions, and C ions are obtained.
In this way, since various active species can be obtained, the surface modified layer that cannot be formed by the reaction according to the equilibrium condition under atmospheric pressure may be formed by electron beam excited plasma. Can be enriched.
[0012]
Further, when generating the electron beam excited plasma, for example, after evacuating to about 10 −6 Torr, a process gas is introduced and electrons are irradiated to form plasma.
Therefore, the water adhering to the fine particles is almost completely removed. In addition, by performing pretreatment using oxygen or hydrogen plasma before the surface modification treatment, impurities attached to the powder can be efficiently removed.
[0013]
Furthermore, since the plasma acting on the powder is supplied to the entire surface, surface modification such as chemical reaction and coating is performed uniformly on the surface.
Further, the electron beam excitation plasma is a high-density plasma, and the surface modification reaction proceeds at a high speed, so that high processing efficiency can be achieved.
Furthermore, the electron beam excited plasma can easily increase the high density plasma region, and can increase the reaction field with the powder to improve the productivity.
[0014]
In addition, it is preferable that the powder is stirred while the plasma acts. This is because the individual particles are uniformly exposed to the plasma on the surface and subjected to a uniform treatment.
Further, it is preferable to apply a negative bias voltage to the container for storing the powder. Reaction can be promoted by ions in the plasma being accelerated by the bias potential and colliding with the powder stored in the container.
The powder may be heated before the plasma acts or while the plasma acts. In particular, the powder may be dried or impurities removed by heating from 100 ° C. to 1000 ° C. before the plasma acts. By heating in vacuum, moisture and impurities can be efficiently removed including crystal water. By removing moisture and impurities, not only can homogeneous reaction and formation of a homogeneous film be performed, but cross-linked and agglomerated powder particles can be separated and dispersed to perform a more homogeneous and high-quality surface modification treatment. Can do.
[0015]
In order to solve the above problems, the powder surface modification apparatus of the present invention generates plasma by maintaining an electron beam gun for generating an electron beam, an acceleration electrode, and a vacuum between the electron beam gun and the acceleration electrode. Equipped with a vacuum chamber and a container with a stirring mechanism that is provided in the vacuum chamber and stores the powder to be processed in the container, stirs it, introduces gas into the vacuum chamber, and accelerates electrons from the electron beam gun. Electron beam excited plasma is generated by irradiating gas in a vacuum chamber to dissociate, ionize, and excite, and this plasma is applied to the powder to be treated to modify the surface of the powder.
[0016]
The gas is a single or mixed gas of molecules containing the active elements nitrogen, oxygen, hydrogen, fluorine, chlorine, etc., and performs plasma reactions such as nitridation, oxidation, oxynitridation, reduction, hydrogenation, fluorination, and chlorination. You may make it produce on the powder surface. Further, it may be a mixed gas containing a molecular gas composed of inert elements argon and helium.
Further, by selecting a molecular gas composed of an element that forms a thin film in the gas, the powder surface can be coated with a thin film of ceramic, semiconductor, metal, or organic material.
[0017]
A DC power source or a high-frequency power source may be connected to the vessel with a stirring mechanism so that a negative bias voltage can be applied.
Moreover, the heater with a stirring mechanism may be installed in proximity. The heater for heating has a function of removing moisture and impurities adhering to the powder and performing a homogeneous reaction and formation of a homogeneous film with high quality.
[0018]
In addition, the container with a stirring mechanism is a dish-type container disposed upward under the electron beam excitation plasma, and the container itself vibrates or by mixing pulverized balls into the powder in the container, Alternatively, the stored powder may be stirred by installing a scraper in the container and rotating the scraper. When the electron beam excitation plasma is generated using a ring-shaped electron emission type electron beam gun, the region where high-density plasma is formed is increased by increasing the diameter of the ring, so that productivity is improved.
[0019]
Further, the container with the stirring mechanism is a barrel-type container surrounding the electron beam excited plasma, and the container rotates or swings, or a pulverized ball is mixed into the powder in the container, or both of them. The stored processing target powder may be agitated by this measure. By increasing the distance between the electron beam gun and the accelerating electrode, the plasma reaction region can be enlarged and productivity can be improved.
Note that the barrel-type container may be configured such that the powder stored by opening a part of the wall can be easily discharged from the container. By stopping rotation and swinging when the opening is located on the lower side and opening it to drop the contents down, the powder stored in the barrel-type container can be easily recovered. .
Further, a part of the wall may be inclined to discharge the contents.
[0020]
Furthermore, a barrel type container is attached with an inclination, and a powder supply mechanism for continuously supplying the powder into the container is arranged in the upward opening of the container, and the treated powder is placed at the bottom of the container. A powder discharge mechanism that continuously discharges to the outside is provided so that surface modification treatment can be performed continuously. The processing target powder supplied to the container stays in the container for a predetermined time, is subjected to surface modification treatment, becomes a product, and is collected from the lower side of the container.
In addition, a partition plate is provided on the wall of the rotating container so that the powder received in the container can easily flow out and the residence time in the container is not sufficient, so that the powder is properly retained to allow sufficient processing time. Configure to ensure.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the powder surface modification method and apparatus of the present invention will be described in detail using some examples.
[0022]
[Example 1]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a powder surface modifying apparatus according to a first embodiment.
The powder surface modification apparatus 11 of the present embodiment is provided with a pressure gradient type electron beam gun 13 for introducing an electron beam 21 on the side of a vacuum chamber 12 and an acceleration electrode 14 at a position facing the electron beam gun. A barrel type powder container 15 is provided so as to surround the plasma 22 excited by the electron beam 21.
The vacuum chamber 12 is provided with a nozzle for introducing gas and a vacuum pipe nozzle for evacuating.
[0023]
The electron beam gun 13 includes a cathode 16 and a discharge electrode 17 provided with holes through which electrons pass, and a nozzle for introducing a working gas such as argon.
Further, the output voltage of the discharge power source 18 is applied between the cathode 16 and the discharge electrode 17, and the output voltage of the acceleration power source 19 is applied between the discharge electrode 17 and the acceleration electrode 14.
The powder container 15 is a cylindrical barrel type container having a diameter of 400 mm and a length of 400 mm, for example, and rotates around a horizontal axis passing near the center of the plasma 22 generated in the container. A gutter 20 is provided so that 23 does not spill out during rotation.
[0024]
In this embodiment, an example in which nitriding treatment of titanium oxide powder is performed using the apparatus shown in the drawing will be described.
About 1 kg of titanium oxide powder 23 is charged into the barrel-type powder container 15.
Argon gas is introduced as the working gas of the electron beam gun 13, a direct discharge of argon is caused in the discharge space using the thermal electrons emitted from the cathode 16 of the electron beam gun 13 as a trigger, and nitrogen gas and argon gas are introduced from the nozzle of the vacuum chamber 12. The pressure is set to 3 mTorr.
[0025]
Next, by applying an acceleration voltage between the discharge electrode 17 and the acceleration electrode 14, the electron beam 21 is drawn from the discharge space of the electron beam gun 13 into the vacuum chamber 12, and a spindle-shaped electron beam is placed inside the barrel-type container 15. An excitation plasma 22 is generated. The electron beam excited plasma 22 has a central axis that substantially overlaps the rotational axis of the barrel-type container 15.
The discharge current indicated by the discharge power source 18 was 10 A, and the acceleration voltage indicated by the acceleration power source 19 was 90V. The barrel-type container 15 was rotated or rocked to continuously process the powder for 60 minutes while stirring the powder 23.
[0026]
It was estimated that the titanium oxide powder 23 after the treatment had a light yellow color and surface nitridation was performed. In order to investigate the composition ratio and chemical bonding state of the powder surface, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was performed, and a wide scan spectrum and a narrow scan spectrum of main elements were measured.
When the component ratio of each element was determined from the narrow scan spectrum, about 9 atomic% of nitrogen was detected. FIG. 2 shows the nitrogen peak (N1s) in the XPS analysis result, with the horizontal axis representing the binding energy and the vertical axis representing the number of counts.
[0027]
According to the figure, a main peak is observed at a position of 396 eV, and a broad peak considerably smaller than the main peak is observed in a range of 398 to 403 eV. In these peaks, 396 eV relates to Ti—N, 400 eV relates to C—N and N—H, and 402 eV relates to a bond of N—N and —NO. Thus, it can be seen that most of the nitrogen is bound to titanium.
[0028]
Titanium oxide is chemically stable and it is considered extremely difficult to replace oxygen with nitrogen. However, according to the surface modification method using the electron beam excited plasma apparatus of the present invention, Ti-N is efficiently used. Could be converted into a bond.
The size of the plasma formed in the vacuum chamber can be adjusted according to the distance between the electron beam gun 13 and the acceleration electrode 14 and the conditions of the electron beam, so that the capacity of the powder container 15 and the amount of powder to be stored are appropriately set. The size can be selected, and further improvement in productivity can be expected.
[0029]
FIG. 3 and FIG. 4 are conceptual diagrams for explaining an example of an apparatus for taking out the processed powder from the barrel-type powder container 15, respectively. 4A is a side sectional view, and FIG. 4B is an elevation sectional view.
The apparatus of FIG. 3 forms a damper 24 in which a part of the wall of the powder container 15 is lifted around one end, and when the surface modification reaction ends and the rotation or swing of the powder container 15 stops, To be on the lower side. Then, since all the powder 23 in the powder container 15 is collected on the damper 24, when the back side of the damper 24 is lifted, the powder 23 spills out from the opening on the near side, so that it is received in another container and taken out. be able to.
[0030]
In the apparatus of FIG. 4, an extraction slit 25 is provided in a part of the wall of the powder container 15, and a lid 26 for opening and closing the extraction slit 25 is provided.
When the surface modification reaction is completed and the rotation or swinging of the powder container 15 is stopped, the position of the take-out slit 25 is set to be on the lower side. When the lid 26 is opened when the take-out slit 25 comes to the lower side, the powder 23 spills out from the take-out slit 25 and is received and taken out by another container.
When the powder container 15 only swings, the extraction slit 25 is on the upper side during the swinging, and when the processing is completed, the extraction slit 25 is brought to the lower side to spill the contents. May be. In this case, a lid is not required.
[0031]
[Example 2]
FIG. 5 is a conceptual diagram of a powder surface modifying apparatus according to a second embodiment of the present invention.
In the powder surface modification device 31 of this embodiment, a ring-shaped radiation electron beam gun 33 for generating an electron beam 41 is provided on the upper surface of the vacuum chamber 32, and a dish-shaped powder container 35 is provided under the electron beam gun. Is. A discharge cup 37 of the electron beam gun 33 is provided so as to protrude into the vacuum chamber 32, and a plurality of holes for emitting electrons in the horizontal outward direction are formed in the side surface of the cylindrical discharge cup 37 so as to surround the discharge cup. The electron beam 41 is accelerated toward the ring-shaped acceleration electrode 34.
[0032]
The vacuum chamber 32 is provided with a nozzle for introducing a gas and a vacuum pipe nozzle for evacuating, and when an accelerated electron beam 41 is irradiated to the gas, an electron beam excited plasma 42 is generated.
The dish-shaped container 35 faces vertically upward so as to contain the powder 43, and holds the powder 43 under the electron beam excited plasma 42 formed in the vacuum chamber 32. The dish-shaped container 35 includes an ultrasonic vibrator, and the powder 43 stored by stirring is stirred so that a new surface always comes into contact with the plasma 42.
[0033]
Thus, using the apparatus 31 using the ring-shaped radiation electron beam gun 33, the surface nitriding treatment of the titanium oxide powder was performed in the same manner as in the first example.
About 1 kg of titanium oxide powder is charged in a dish-shaped container 35 having a diameter of 600 mm, the vacuum chamber 32 is evacuated, argon gas is introduced into the electron beam gun 33, and the hot electrons emitted from the cathode 36 are used as a trigger for argon in the discharge space. A direct current discharge was generated, nitrogen gas and argon gas were introduced into the vacuum chamber 32, and the pressure was set to 3 mTorr. By applying an accelerating voltage between the discharge electrode in the discharge cup 37 and the ring-shaped acceleration electrode 34, the electron beam 41 is drawn from the discharge cup 37 into the vacuum chamber 32, and is formed in a disk shape on the dish-shaped container 35. An electron beam excitation plasma 42 was generated.
The powder was processed for 60 minutes while vibrating the dish-shaped container 35 at a discharge current of 10 A and an acceleration voltage of 90 V.
[0034]
It was confirmed that the titanium oxide powder after the treatment had a light yellow color as in the case of the first example. As a result of performing X-ray photoelectron spectroscopy, the nitrogen content on the powder surface was about 7 atomic%. Further, from the result of observing the nitrogen peak (N1s), it was confirmed that there was a main peak at a position of 396 eV and that there were many titanium-nitrogen bonds.
In addition, since the area of the annular plasma generated in the vacuum chamber can be expanded relatively freely, productivity can be further improved.
[0035]
[Example 3]
FIG. 6 is a conceptual diagram of a powder surface modifying apparatus according to a third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a heater and a bias voltage applying mechanism are added to the configuration of the first embodiment, and there is no difference in others. Therefore, in FIG. 6, the same reference numerals are assigned to the components having the same functions as those in FIG.
The powder surface reforming apparatus 51 of this embodiment is provided with a lamp heater 52 below a barrel-type powder container 15 provided in a vacuum chamber 12 with a rotating shaft horizontal. In addition, an RF power source 54 is connected to the powder container 15 via a matching unit 53 so that self-bias application can be performed.
[0036]
When performing powder surface modification using the powder surface modification apparatus 51 of the present embodiment, the powder 23 in the powder container 15 is heated and dried by the lamp heater 52 before the treatment. be able to. By drying the powder, it is possible to remove the adhering moisture and disperse the crosslinked and agglomerated powder to perform a more homogeneous and high-quality surface modification treatment. Impurities and water of crystallization can be removed by heating at a high temperature.
In particular, when a crystalline thin film is coated, crystal growth can be promoted by heating the powder during the treatment.
Considering removal of impurities, removal of crystal water or crystal formation, it is preferable that the heating temperature can be set in the range of 100 ° C. to 1000 ° C.
[0037]
When a bias voltage is applied to the powder container 15 using the RF power source 54, cleaning can be performed by applying appropriate ions to the powder before the surface modification treatment. When a thin film is coated on the powder surface, a high-functional thin film can be deposited on the powder surface by applying a bias voltage.
In addition, by applying an appropriate bias voltage, the reactivity of chemical reactions such as nitriding, oxidation, oxynitriding, reduction, hydrogenation, and chlorination on the powder surface can be improved.
[0038]
[Example 4]
FIG. 7 is a conceptual diagram of a powder surface modifying apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
The powder surface modification device 61 of this embodiment is a device in which the surface modification process is continued.
The powder surface modification device 61 is provided with a pressure gradient type electron beam gun 62 for generating an electron beam 71 at an oblique direction on the side of a vacuum chamber (not shown in the figure), and an acceleration electrode 63 at a position facing the electron beam gun. A barrel type powder container 64 is provided so as to be rotated so as to surround the plasma 72 excited by the electron beam 71, and the discharge nozzle 66 of the powder supply hopper 65 is inserted into the upward opening of the powder container 64. The powder 73 is disposed so as to be supplied to the end of the powder container 64, and a powder take-out container 67 is provided so as to receive the powder 73 spilling from the lower end of the powder container 64. ing.
[0039]
The powder supply hopper 65 is provided with a heater 68 on the wall, and the powder is heated and dried and impurities are removed before being supplied to the powder container 64 subjected to the powder surface modification treatment. it can.
Further, baffle plates 69 are provided on the side wall of the powder container 64 at appropriate intervals so that the surface modification is performed in the powder container 64 so that the powder 73 does not flow down in a short time on the inclined wall surface. The residence time for receiving processing is secured. The baffle plate 69 may be any one that appropriately inhibits the flow of the fluidized powder and has a stirring effect, and may be an annular partition plate or a large number of screen-like plates arranged.
[0040]
When the dried powder 73 is supplied from the powder supply hopper 65 into the powder container 64 through the discharge nozzle 66, the powder 73 gets over the baffle plate 69 and slowly flows down the inner wall surface. During this time, the gas generated in the powder container 64 is subjected to the action of the electron beam excitation plasma 72 and subjected to surface modification treatment. Finally, the powder is removed from the lower end of the powder container 64 to the powder extraction container 67. Drop and store.
Thus, the powder surface modification apparatus 61 of the present embodiment can recover the powder by continuously performing the surface modification treatment on the powder.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the powder surface modification method and apparatus according to the present invention perform powder surface modification processing uniformly and at high speed, and economically produce and provide fine powder with new characteristics. Can now.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a powder surface modifying apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a drawing showing a part of the result of X-ray photoelectron spectroscopy when nitriding is performed with the apparatus of the first embodiment.
FIG. 3 is a drawing for explaining an example of an apparatus for taking out powder from the powder container of the first embodiment.
FIG. 4 is a drawing for explaining another example of an apparatus for taking out powder from the powder container of the first embodiment.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a powder surface modifying apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a conceptual diagram of a powder surface modifying apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram of a powder surface modifying apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Powder surface modification apparatus 12 Vacuum chamber 13 Pressure gradient type electron beam gun 14 Acceleration electrode 15 Barrel type powder container 16 Cathode 17 Discharge electrode 18 Discharge power source 19 Acceleration power source 20 鍔 21 Electron beam 22 Electron beam excitation plasma 23 Powder 24 Damper 25 Extraction slit 26 Lid 31 Powder surface modification device 32 Vacuum chamber 33 Ring-shaped radiation type electron beam gun 34 Ring-shaped acceleration electrode 35 Dish-shaped powder container 36 Cathode 37 Discharge cup 41 Electron beam 42 Electron beam excitation plasma 43 Powder 44 Ultrasonic vibrator 51 Powder surface modification device 52 Lamp heater 53 Matching device 54 RF power supply 61 Powder surface modification device 62 Pressure gradient type electron beam gun 63 Accelerating electrode 64 Barrel type powder container 65 Powder supply hopper 66 Discharge Nozzle 67 Powder container 68 Heater 69 Baffle plate 71 Arm 72 electron-beam excited plasma 73 powder

Claims (5)

窒素ガスとアルゴンガスを混合したガスに、電子ビームガンから加速した電子を照射して解離・電離・励起することにより電子ビーム励起プラズマを生成し、該プラズマを酸化チタン粉体に作用させて含まれる活性元素の窒素の化学反応により該粉体の表面を窒化して改質することを特徴とする酸化チタン粉体表面改質方法。Electron beam-excited plasma is generated by irradiating a mixture of nitrogen gas and argon gas with electrons accelerated from an electron beam gun to dissociate, ionize, and excite, and this plasma is included in the titanium oxide powder. A titanium oxide powder surface modification method characterized by nitriding and modifying the surface of the powder by a chemical reaction of nitrogen as an active element. 前記粉体は前記プラズマが作用する間攪拌されることを特徴とする請求項1記載の酸化チタン粉体表面改質方法。The powder of titanium oxide powder surface modification method according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that it is agitated while the plasma acts. 前記粉体を収納する容器に負のバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項1または2記載の酸化チタン粉体表面改質方法。The titanium oxide powder surface modification method according to claim 1 or 2, wherein a negative bias voltage is applied to the container for storing the powder. 前記粉体は前記プラズマが作用する前または作用する間加熱されることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の酸化チタン粉体表面改質方法。The titanium oxide powder surface modification method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the powder is heated before or during the action of the plasma. 前記粉体は前記プラズマが作用する前に100℃から1000℃に加熱して乾燥や不純物除去されることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の酸化チタン粉体表面改質方法。The powder of titanium oxide powder surface modification according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is heated and dried and impurity removal to 1000 ° C. from 100 ° C. prior to the plasma acts Quality method.
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