JP5067545B2 - コーティング方法及び装置 - Google Patents
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Description
最初に、コーティング装置について説明する。図1は、本発明のコーティング装置の一例を示す概略図である。本発明のコーティング装置10は、図1に示すように、大小少なくとも2種以上の平均粒径からなる粉末を収容するための密閉容器11と、密閉容器11内に設けられて前記粉末を気流30によって浮遊循環させるための気流発生装置14と、大粒径の粉末の表面に小粒径の粉末を付着させる条件を制御するための制御装置(18〜21)と、を有する装置である。以下、各構成要素について説明する。
密閉容器11は、大小少なくとも2種以上の平均粒径からなる粉末(後述する。)を収容するための容器であり、図1に示すように、容器本体部12と蓋部13とで密閉状態となるように構成されている。密閉容器の形状は、円筒形でも、箱形でもよく、特に限定されないが、発生した気流の流れを考慮すれば、円筒型が好ましい。容器本体部12と蓋部13とによる密閉は、少なくとも、中に入れた粉末が外部に漏れ出ない程度の密閉性であればよく、例えば一般的なオーリングやシリコンゴムリング等の封止部材40を容器本体部12と蓋部13との間に介して密閉する方法を例示できる。こうした密閉容器11は、中に入れる粉末の材質や種類を考慮し、各種の材質で構成する。例えば、ステンレススチール製、ガラス製、エンジニアリングプラスチック製等を挙げることができる。また、密閉容器11の容量は特に限定されないが、例えば200cm3程度の小型のものから、数m3程度の大型のものを挙げることができる。小型のものは実験研究用途で好ましく用いることができ、また、大型のものは準量産や量産工程で好ましく用いることができる。
気流発生装置14は、密閉容器11内に設けられて密閉容器11内に入れられた粉末(後述する。)を気流30によって浮遊循環させるための装置である。本願でいう「浮遊循環」とは、密閉容器内に入れられた大粒径と小粒径の粉末のいずれもが、発生した気流によって舞い上がり、浮遊した状態で密閉容器内を循環することをいう。図1の例では、機械的に気流を発生させており、密閉容器11内の底面(すなわち容器本体部12の底面)に回転型の気流発生フィン15を設けている。この気流発生フィン15は、回転によって上昇気流を生じさせるものであり、中心軸16に、いわゆるプロペラ形態のフィンが設けられたものである。気流発生フィン15の形状は特に限定されず、図1に示すようなプロペラ状のものであってもよいし、気流を発生できる他の形状であってもよい。なお、中心軸16には通常、軸受部材22が設けられ、後述する気流調整装置21に接続されている。
制御装置は、大粒径の粉末の表面に小粒径の粉末を付着させる条件を制御するための装置である。例えば図1に示すように、密閉容器11を加熱又は冷却する温度調節装置18、気流30の流速を制御する気流調整装置21、及び、密閉容器11内に反応性ガス又は不活性ガスを供給する雰囲気調整装置(19,20)、から選ばれる少なくとも1以上の装置を備えるように構成することにより、所望の複合粒子を得ることが可能となる。
次に、コーティング方法及び得られた複合粒子について説明する。図2は、本発明で得られた複合粒子の一例を示す平面図であり、図3は、大粒径の粉末の表面に付着した小粒径の粉末の付着形態を示す模式的な断面図であり、図4は、大粒径の粉末の表面に付着した小粒径の粉末の積層形態を示す模式的な断面図である。
直径134mmで容量が150cm3の円筒状の密閉容器11と、その密閉容器内の底面に設けたプロペラ状の気流発生フィン15と、密閉容器11の下に配置して気流発生フィン15の中心軸16を回転させるモータを備えた気流調整装置21とで構成されたコーティング装置10を用いた。このコーティング装置10において、蓋部13としては、内側の中心部に、上昇気流を下降気流に安定して変化させる突起17を有するものを用いた。また、気流発生フィン15の回転によって熱が発生するので、密閉容器11の周りに冷却水を冷媒とした冷却配管を巻いて冷却しながら動作させた。
実施例1において、小粒径の粉末3である酸化アルミニウムの代わりにダイヤモンド粉末(平均粒径0.3μm)を用いた他は、実施例1と同様の浮遊循環を行って、実施例2の複合粒子を作製した。図6は、実施例2の複合粒子の電子顕微鏡写真(A)と反射電子像(B)である。図6に示すように、得られた複合粒子は、大粒径の粉末2の表面に小粒径の粉末3が一様に付着していた。また、大粒径の粉末2に大きな変形等は生じていなかった。さらに、図6(B)に示すように、小粒径の粉末3であるダイヤモンド粉末の凝集はほとんどなく、大粒径の粉末2である鉄粉の表面に均質にコーティングされているのが確認された。
実施例1で用いた大粒径の粉末と小粒径の粉末を用いてメカニカルミリング法で処理した。ミリング条件は、79rpm、12時間の条件で行った。図7は、比較例1の複合粒子の電子顕微鏡写真(A)と反射電子像(B)である。図7(A)に示すように、得られた複合粒子は、機械的な力によって潰されて扁平しており、実施例1に示すような一様な形状にはなっていなかった。また、図7(B)に示すように、小粒径の粉末3である酸化アルミニウム粉末の凝集が認められた。
2 大粒径の粉末
3 小粒径の粉末
4 凹部
5 他の小粒径の粉末
10 コーティング装置
11 密閉容器
12 容器本体部
13 蓋部
14 気流発生装置
15 気流発生フィン
16 中心軸
17 突起
18 温度調整装置
19 配管
20 開閉バルブ
21 気流調整装置
22 軸受部材
30 気流
40 封止部材
Claims (2)
- 大小少なくとも2種以上の平均粒径からなる粉末を密閉容器内に収容し、収容された粉末を前記密閉容器内の底面に設けられた回転型の気流発生フィンの回転によって生じる上昇気流及び該上昇気流が変化した下降気流によって浮遊循環して前記大粒径の粉末の表面に前記小粒径の粉末を付着させ、
前記大粒径の粉末の表面への小粒径の粉末の付着は、衝突による埋設、物理吸着、及び静電気力のいずれかであり、
前記密閉容器内の上面に設けられている突起によって前記上昇気流を一様な前記下降気流に変化させることを特徴とするコーティング方法。 - 大小少なくとも2種以上の平均粒径からなる粉末を収容するための密閉容器と、
前記密閉容器内の底面に設けられて回転によって上昇気流を生じさせ、前記粉末を前記上昇気流及び該上昇気流が変化した下降気流によって浮遊循環させて前記大粒径の粉末の表面に前記小粒径の粉末を、衝突による埋設、物理吸着、及び静電気力のいずれかによって付着させるための回転型の気流発生フィンと、を有し、
前記密閉容器内の上面には、前記気流発生フィンの回転により発生した上昇気流を一様な下降気流に変化させる突起が設けられていることを特徴とするコーティング装置。
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JP2007243236A JP5067545B2 (ja) | 2007-09-20 | 2007-09-20 | コーティング方法及び装置 |
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