JP5826204B2 - Method for producing metal fine particles - Google Patents

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Description

本発明は、バーナーを用いた金属微粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to the production how of the fine metal particles using a burner.

近年、携帯端末等の電子機器に利用される半導体実装技術の高密度化が進められている。上記半導体実装技術に使用される金属微粒子には、多種多様なニーズが存在する。具体的には、金属微粒子の用途に応じて、金属微粒子の粒子径、粒度分布、形状等に対する様々な要求がある。   In recent years, the density of semiconductor packaging technology used for electronic devices such as portable terminals has been increased. There are various needs for the metal fine particles used in the semiconductor packaging technology. Specifically, there are various requirements for the particle size, particle size distribution, shape, and the like of the metal fine particles depending on the use of the metal fine particles.

特許文献1には、気相化学反応法を用いて、固体塩化ニッケルを昇華して得た塩化ニッケルガスを不活性ガスで希釈して還元炉に送り、これに水素ガスを接触させて還元反応を起こさせ、ニッケル超微粉を生成させる方法が開示されている。   In Patent Document 1, a nickel chloride gas obtained by sublimating solid nickel chloride using a gas phase chemical reaction method is diluted with an inert gas and sent to a reduction furnace, and hydrogen gas is brought into contact therewith for a reduction reaction. A method for producing nickel ultrafine powder is disclosed.

特許文献2には、酸素もしくは酸素富化空気を用いて燃料を部分燃焼させることで炉内に高温還元雰囲気を形成し、バーナーの酸素比を調製すると共に前記バーナーにより生成した高温還元気流中に粉体状の金属化合物を噴出させて該金属化合物を加熱・還元することにより、粒径を制御した球状の金属超微粉を生成させる金属超微粉の製造方法が開示されている。   In Patent Document 2, a fuel is partially burned using oxygen or oxygen-enriched air to form a high-temperature reducing atmosphere in the furnace, the oxygen ratio of the burner is adjusted, and the high-temperature reducing airflow generated by the burner A method for producing ultrafine metal powder is disclosed in which a spherical metal ultrafine powder having a controlled particle size is produced by ejecting a powdery metal compound and heating and reducing the metal compound.

特許文献3には、バーナーにより炉内に形成された還元性火炎中に原料となる金属粉を吹き込み、火炎中で金属粉を溶融し蒸発状態とし、球状の金属超微粉を得る金属超微粉の製造方法が開示されている。   In Patent Document 3, a metal powder as a raw material is blown into a reducing flame formed in a furnace by a burner, and the metal powder is melted in a flame to be in an evaporated state to obtain a spherical metal ultrafine powder. A manufacturing method is disclosed.

上記特許文献2,3に開示された金属超微粉の製造方法は、特許文献1に開示された方法と比較して、原料に塩化物を使用しないことや、火炎による直接加熱であるため、低コストかつ安全に金属超微粉を製造することが可能となる。   Compared with the method disclosed in Patent Document 1, the method for producing ultrafine metal powder disclosed in Patent Documents 2 and 3 does not use chloride as a raw material or is directly heated by a flame. It becomes possible to produce ultrafine metal powder at low cost and safety.

ところで、積層セラミックコンデンサ(Multi−Layer Ceramic Capacitor(以下、「MLCC」という))用内部電極に使用されるニッケル粉は、MLCCの小型化、高容量化に伴う内部電極層の薄層多層化を実現するために、0.1μm、或いはこれ以下の粒子径が求められている。   By the way, the nickel powder used for the internal electrode for multilayer ceramic capacitors (hereinafter referred to as “MLCC”) is to make the internal electrode layer thinner and more multilayered as MLCC becomes smaller and higher in capacity. In order to realize this, a particle diameter of 0.1 μm or less is required.

MLCCは、チタン酸バリウムを含む誘電体グリーンシートよりなる誘電体層と、ニッケル粉を含む導電ペーストよりなる内部電極層と、を交互に積層させて圧着し、次いで、加熱処理によって各層に含まれる有機成分を除去し、その後、高温に加熱して焼結させることで製造する。   MLCC is formed by alternately laminating a dielectric layer made of a dielectric green sheet containing barium titanate and an internal electrode layer made of a conductive paste containing nickel powder, and then included in each layer by heat treatment. The organic component is removed and then heated to high temperature and sintered.

MLCCを製造する際の焼結は、水素等を含む還元雰囲気で行われることが一般的である。焼結の際には、内部電極層を構成するニッケル粉、及び誘電体層を構成するチタン酸バリウムが体積収縮するが、ニッケル粉の方がチタン酸バリウムよりも焼結開始温度が低く、熱収縮率も大きいため、誘電体層と内部電極層とでの収縮挙動に差異が生じ、その結果クラックやデラミネーション等の構造欠陥が生じる恐れがあった。   Sintering when manufacturing MLCC is generally performed in a reducing atmosphere containing hydrogen or the like. During sintering, the nickel powder composing the internal electrode layer and the barium titanate composing the dielectric layer shrink in volume, but the nickel powder has a lower sintering start temperature than the barium titanate and heat Since the shrinkage rate is also large, there is a difference in shrinkage behavior between the dielectric layer and the internal electrode layer, which may result in structural defects such as cracks and delamination.

さらに、ニッケル粉が小さくなると内部電極層の焼結開始温度がより低い温度で開始するため、誘電体層と内部電極層とでの収縮挙動の差異はより大きくなる。   Furthermore, since the sintering start temperature of the internal electrode layer starts at a lower temperature as the nickel powder becomes smaller, the difference in shrinkage behavior between the dielectric layer and the internal electrode layer becomes larger.

上記理由により、ニッケル粉の小粒径化は、MLCC製造における焼結工程を難しくしている。つまり、ニッケル粉の小粒径化は、MLCCの歩留まり向上を難しくしている。
このため、ニッケル粉には、小粒径(例えば、0.1μm以下)であるとともに、誘電体層と内部電極層とでの収縮挙動の差異を小さくするため、チタン酸バリウムに近い焼結挙動を有することが望まれる。ニッケル粉の焼結特性を改善する技術は、工業的に大きな価値があると考えられる。
For the above reasons, the reduction in the particle size of nickel powder makes the sintering process in MLCC production difficult. That is, the reduction in the particle size of nickel powder makes it difficult to improve the yield of MLCC.
For this reason, the nickel powder has a small particle size (for example, 0.1 μm or less) and a sintering behavior close to that of barium titanate in order to reduce the difference in shrinkage behavior between the dielectric layer and the internal electrode layer. It is desirable to have The technology for improving the sintering characteristics of nickel powder is considered to be of great industrial value.

上記説明したような焼結工程における問題点を解決可能な技術として、例えば、特許文献4,5には、ニッケル粉に硫黄分を添加することでニッケル粉の焼結特性を改善可能な方法が開示されている。   As a technique that can solve the problems in the sintering process as described above, for example, in Patent Documents 4 and 5, there is a method that can improve the sintering characteristics of nickel powder by adding a sulfur content to the nickel powder. It is disclosed.

具体的には、特許文献4には、表面を硫黄換算で0.02〜0.20重量%の硫黄又は硫酸基で被覆してなるニッケル粉末、及びニッケル粉末を、ニッケル粉末に対して0.02〜0.3 0重量%の水素化物及び/又は酸化物の形態である硫黄を含むガスと接触処理するニッケル粉末の製造方法が開示されている。
また、特許文献4には、密閉された容器内にニッケル粉と硫黄含有ガスとを封入し、数分間保持することで、硫黄がニッケルと反応して粒子表面に吸着することが開示されている。
Specifically, in Patent Document 4, a nickel powder having a surface coated with 0.02 to 0.20% by weight of sulfur or a sulfate group in terms of sulfur, and nickel powder are added to the nickel powder in an amount of 0.0. Disclosed is a method for producing nickel powder which is contact-treated with a gas containing sulfur in the form of 02 to 0.30% by weight of hydride and / or oxide.
Patent Document 4 discloses that nickel powder and sulfur-containing gas are sealed in a sealed container and held for several minutes, so that sulfur reacts with nickel and is adsorbed on the particle surface. .

特許文献5には、ニッケル微粒子を硫黄化合物の溶液で湿式処理して、ニッケル微粒子
に対して0.05〜1.0重量%の範囲の硫黄分を含有させるニッケル微粒子の製造方法が開示されている。
また、特許文献5には、ニッケル粉を、添加する硫黄含有量に相当する硫酸アンモニウム水溶液に加えてスラリー状にした後に加熱乾燥することが開示されている。
Patent Document 5 discloses a method for producing nickel fine particles in which nickel fine particles are wet-treated with a solution of a sulfur compound to contain a sulfur content in the range of 0.05 to 1.0% by weight with respect to the nickel fine particles. Yes.
Patent Document 5 discloses that nickel powder is added to an ammonium sulfate aqueous solution corresponding to the sulfur content to be added to form a slurry, followed by heating and drying.

特開平4−365806号公報JP-A-4-365806 特許第4304212号公報Japanese Patent No. 4304212 特許第4304221号公報Japanese Patent No. 4304221 特開2004−24465号公報JP 2004-24465 A 特開2007−191771号公報JP 2007-191771 A

しかしながら、特許文献4に開示されたニッケル粉末の製造方法では、ニッケル粉末を大量に生成する場合、ニッケル粉末の表面に硫黄を均一に被覆させることが困難であるという問題や、硫黄で被覆されたニッケル粉末の生産性が低いという問題があった。
また、ニッケル粉末への硫黄被覆工程では、硫化水素を大量に使用するため、排ガス処理が必須であることから、安全性の問題やニッケル粉末の製造方法が煩雑になってしまうという問題があった。
However, in the method for producing nickel powder disclosed in Patent Document 4, when a large amount of nickel powder is produced, there is a problem that it is difficult to uniformly coat the surface of nickel powder with sulfur. There was a problem that productivity of nickel powder was low.
In addition, in the sulfur coating step on nickel powder, since a large amount of hydrogen sulfide is used, exhaust gas treatment is indispensable, so that there is a problem of safety and a complicated manufacturing method of nickel powder. .

特許文献5に開示されたニッケル微粒子の製造方法では、添加する硫黄含有量に相当する硫酸アンモニウム水溶液にニッケル微粒子を加えてスラリー状にした後に、加熱乾燥させる。ニッケル微粒子は、乾燥凝集しているため、分散性が悪く、MLCCの内部電極層とするためペーストにして塗布した後、圧着させる際に、このニッケル微粒子の凝集粉が大粒子として振る舞い、上下の誘電体層を突き破るなどしてショートの原因になるという問題があった。   In the method for producing nickel fine particles disclosed in Patent Document 5, nickel fine particles are added to an aqueous ammonium sulfate solution corresponding to the sulfur content to be added to form a slurry, and then heated and dried. Since the nickel fine particles are dry and agglomerated, the dispersibility is poor, and when the paste is applied as a paste to form the MLCC internal electrode layer, the nickel fine particles behave as large particles when pressed, and the upper and lower There was a problem of causing a short circuit by breaking through the dielectric layer.

また、特許文献4,5は、ニッケル粉末の製造工程(ニッケル微粒子の製造工程)とは別の工程において、硫黄をニッケル粉末(ニッケル微粒子)に添加する方法であるため、工程数が増加して、煩雑になってしまうという問題があった。   Further, Patent Documents 4 and 5 are methods in which sulfur is added to nickel powder (nickel fine particles) in a process different from the nickel powder production process (nickel fine particle production process). There was a problem of becoming complicated.

そこで、本発明は、安全を確保した上で、簡便な方法により、表層に硫黄が濃化した金属微粒子を製造可能な金属微粒子の製造方法を提供することを目的とする Accordingly, the present invention is, while securing safety, by a simple method, sulfur surface layer and to provide a manufacturing how possible metal particles produce a concentrated metal particles

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明によれば、バーナーの先端に形成される火炎に、金属微粒子の原料となる金属化合物粉体と、硫黄化合物と、を投入する原料及び硫黄化合物投入工程と、前記火炎により、前記金属化合物粉体を加熱・還元し、前記硫黄化合物を熱分解させることで、表層に硫黄を濃化した金属微粒子を形成する金属微粒子形成工程と、を含むことを特徴とする金属微粒子の製造方法が提供される。   In order to solve the above-mentioned problem, according to the invention according to claim 1, a raw material and a sulfur compound which are charged with a metal compound powder as a raw material of metal fine particles and a sulfur compound into a flame formed at the tip of the burner And a metal fine particle forming step of forming metal fine particles enriched with sulfur on the surface layer by heating and reducing the metal compound powder by the flame and thermally decomposing the sulfur compound. A method for producing metal fine particles is provided.

また、請求項2に係る発明によれば、前記原料及び硫黄化合物投入工程では、前記金属化合物粉体及び前記硫黄化合物の混合物を、前記バーナーの先端から前記火炎に投入することを特徴とする請求項1記載の金属微粒子の製造方法が提供される。   According to the invention of claim 2, in the raw material and sulfur compound charging step, a mixture of the metal compound powder and the sulfur compound is charged into the flame from the tip of the burner. The manufacturing method of the metal microparticle of claim | item 1 is provided.

また、請求項3に係る発明によれば、前記原料及び硫黄化合物投入工程では、前記金属化合物粉体と前記硫黄化合物とを別々に投入することを特徴とする請求項1または2記載の金属微粒子の製造方法が提供される。   According to the invention of claim 3, the metal fine particles according to claim 1 or 2, wherein in the raw material and sulfur compound charging step, the metal compound powder and the sulfur compound are separately charged. A manufacturing method is provided.

また、請求項4に係る発明によれば、前記原料及び硫黄化合物投入工程では、可燃性ガスを用いて、前記金属化合物粉体及び前記硫黄化合物の粉体を前記火炎に投入することを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の金属微粒子の製造方法が提供される。  According to the invention of claim 4, in the raw material and sulfur compound charging step, the metal compound powder and the sulfur compound powder are charged into the flame using a combustible gas. A method for producing metal fine particles according to any one of claims 1 to 3 is provided.

また、請求項5に係る発明によれば、前記原料及び硫黄化合物投入工程では、前記硫黄化合物を溶媒に溶解させた硫黄化合物含有溶液を前記火炎に投入することを特徴とする請求項1または3記載の金属微粒子の製造方法が提供される。   According to the invention according to claim 5, in the raw material and sulfur compound charging step, a sulfur compound-containing solution in which the sulfur compound is dissolved in a solvent is charged into the flame. A method for producing the described metal microparticles is provided.

また、請求項6に係る発明によれば、バーナーの先端に形成される火炎に、金属微粒子の原料となる金属化合物粉体と硫黄とを投入する原料及び硫黄投入工程と、前記火炎により、前記金属化合物粉体を加熱・還元し、前記硫黄を昇華させることで、表層に前記硫黄を濃化した金属微粒子を形成する金属微粒子形成工程と、を含むことを特徴とする金属微粒子の製造方法が提供される。   Further, according to the invention according to claim 6, the flame formed at the tip of the burner is charged with a metal compound powder and sulfur as raw materials for the metal fine particles, and the sulfur charging step, And a metal fine particle forming step of forming metal fine particles in which the sulfur is concentrated on a surface layer by heating and reducing the metal compound powder and sublimating the sulfur. Provided.

また、請求項7に係る発明によれば、前記原料及び硫黄投入工程では、前記金属化合物粉体及び前記硫黄の混合物を、前記バーナーの先端から前記火炎に投入することを特徴とする請求項6記載の金属微粒子の製造方法が提供される。   Moreover, according to the invention concerning Claim 7, in the said raw material and sulfur injection | throwing-in process, the said metal compound powder and the mixture of the said sulfur are thrown into the said flame from the front-end | tip of the said burner. A method for producing the described metal microparticles is provided.

また、請求項8に係る発明によれば、前記原料及び硫黄投入工程では、前記金属化合物粉体と前記硫黄とを別々に投入することを特徴とする請求項6または7記載の金属微粒子の製造方法が提供される。   Moreover, according to the invention concerning Claim 8, in the said raw material and sulfur addition process, the said metal compound powder and the said sulfur are thrown in separately, The manufacture of the metal microparticle of Claim 6 or 7 characterized by the above-mentioned. A method is provided.

また、請求項9に係る発明によれば、前記原料及び硫黄投入工程では、可燃性ガスを用いて、前記金属化合物粉体及び前記硫黄の粉体を前記火炎に投入することを特徴とする請求項6ないし8のうち、いずれか1項記載の金属微粒子の製造方法が提供される。   According to a ninth aspect of the present invention, in the raw material and sulfur charging step, the metal compound powder and the sulfur powder are charged into the flame using a combustible gas. Item 9. A method for producing metal fine particles according to any one of Items 6 to 8.

また、請求項10に係る発明によれば、前記金属化合物粉体として酸化ニッケルの粉体を用い、前記金属微粒子生成工程では、粒径が0.1μm以下であり、かつ硫黄が表層に濃化したニッケル微粒子を形成することを特徴とする請求項1ないし9のうち、いずれか1項記載の金属微粒子の製造方法が提供される。   According to the invention of claim 10, nickel oxide powder is used as the metal compound powder, and in the metal fine particle production step, the particle diameter is 0.1 μm or less and sulfur is concentrated in the surface layer. The method for producing fine metal particles according to any one of claims 1 to 9, wherein the fine nickel particles are formed.

本発明の金属微粒子の製造方法によれば、硫黄化合物投入工程において、バーナーの先端に形成される火炎に、金属微粒子の原料となる金属化合物粉体と、硫黄化合物もしくは硫黄と、を投入し、金属微粒子形成工程において、火炎により、金属化合物粉体を加熱・還元するとともに硫黄化合物を熱分解することで、表層に硫黄が濃化した金属微粒子を形成するため、別途、金属微粒子に硫黄を含ませる工程を設ける必要がない。
よって、簡便な方法により、表層に硫黄が濃化した金属微粒子を作製することができる。
According to the method for producing fine metal particles of the present invention, in the sulfur compound charging step, a metal compound powder that is a raw material for the metal fine particles and a sulfur compound or sulfur are charged into a flame formed at the tip of the burner, In the metal particle formation process, the metal compound powder is heated and reduced by a flame and the sulfur compound is thermally decomposed to form metal particles concentrated in the surface layer. It is not necessary to provide a process for making
Therefore, metal fine particles having sulfur concentrated on the surface layer can be produced by a simple method.

また、硫黄を含んだガスではなく、硫黄を含んだ粉体を用いることで、安全を確保した上で、表層に硫黄が濃化した金属微粒子を作製することができる。
さらに、本発明の金属微粒子の製造方法により得られる上記金属微粒子は、MLCCの材料として用いることが可能である。この場合、記金属微粒子は、電極層にペーストして焼結する際に収縮開始温度を高温側に改善し、収縮率を低減させることができる。
Further, by using a powder containing sulfur instead of a gas containing sulfur, metal fine particles having sulfur concentrated on the surface layer can be produced while ensuring safety.
Furthermore, the metal fine particles obtained by the method for producing metal fine particles of the present invention can be used as an MLCC material. In this case, when the metal fine particles are pasted and sintered on the electrode layer, the shrinkage start temperature can be improved to the high temperature side, and the shrinkage rate can be reduced.

また、本発明の金属微粒子の製造方法は、乾式法であるため、本発明の金属微粒子の製造方法により得られた金属微粒子は、湿式法により作製された金属微粒子と比較して分散性を向上させることができる。   In addition, since the method for producing metal fine particles of the present invention is a dry method, the metal fine particles obtained by the method for producing metal fine particles of the present invention have improved dispersibility compared to metal fine particles produced by a wet method. Can be made.

本発明の実施の形態に係る金属微粒子の製造方法において使用する金属微粒子製造装置の概略構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically schematic structure of the metal microparticle manufacturing apparatus used in the manufacturing method of the metal microparticle which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すバーナーをA視した図(正面図)である。It is the figure (front view) which looked at the burner shown in FIG. 図2に示すバーナーのB−B線方向の断面図である。It is sectional drawing of the BB line direction of the burner shown in FIG. 電界放出形走査電子顕微鏡で撮影した実施例1の金属微粒子の写真(SEM写真)を示す図である。It is a figure which shows the photograph (SEM photograph) of the metal microparticle of Example 1 image | photographed with the field emission type scanning electron microscope. 参考例及び実施例8のニッケル微粒子の焼結特性を示す図である。It is a figure which shows the sintering characteristic of the nickel fine particle of a reference example and Example 8. FIG. 実施例1〜10、及び参考例のニッケル微粒子に関する収縮率と収縮開始温度を硫黄濃度で整理した結果を示す図である。It is a figure which shows the result which arranged the shrinkage | contraction rate and shrinkage | contraction start temperature regarding Examples 1-10 and the nickel fine particle of a reference example by sulfur concentration. 実施例1〜10、及び参考例のニッケル微粒子に関する収縮率と硫黄濃度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the shrinkage | contraction rate regarding the nickel fine particles of Examples 1-10 and a reference example, and sulfur concentration.

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の金属微粒子製造装置及びバーナーの寸法関係とは異なる場合がある。   Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention, and the size, thickness, dimensions, etc. of the respective parts shown in the drawings are the dimensional relationships between the actual metal fine particle manufacturing apparatus and the burner. May be different.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る金属微粒子の製造方法において使用する金属微粒子製造装置の概略構成を模式的に示す図である。
本実施の形態の金属微粒子の製造方法を説明する前に、本実施の形態に係る金属微粒子製造装置10(図1参照)について説明する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a metal fine particle production apparatus used in a method for producing metal fine particles according to an embodiment of the present invention.
Before describing the method for producing metal fine particles of the present embodiment, the metal fine particle production apparatus 10 (see FIG. 1) according to the present embodiment will be described.

図1を参照するに、金属微粒子製造装置10は、バーナー11と、可燃性ガス供給源13と、原料及び硫黄化合物供給源14と、支燃性ガス供給源15と、水冷炉18と、窒素供給源21と、窒素供給ライン22と、ライン24と、バグフィルター26と、排気ライン27と、ブロワー28と、を有する。   Referring to FIG. 1, the metal fine particle manufacturing apparatus 10 includes a burner 11, a combustible gas supply source 13, a raw material and sulfur compound supply source 14, a combustion-supporting gas supply source 15, a water-cooled furnace 18, nitrogen A supply source 21, a nitrogen supply line 22, a line 24, a bag filter 26, an exhaust line 27, and a blower 28 are included.

バーナー11は、火炎12(高温還元火炎)を形成する先端面11Aが下面となるように配置されている。バーナー11の先端部は、水冷炉18の上端に収容されている。
上記高温還元火炎とは、燃料を部分燃焼させることで、水素と一酸化炭素を多く含む燃焼状態により形成された火炎のことをいう。なお、部分燃焼とは、酸素量不足条件下で酸化反応(燃焼)を部分的に行うことをいう。
The burner 11 is arranged so that the front end surface 11A forming the flame 12 (high temperature reducing flame) is the lower surface. The tip of the burner 11 is accommodated in the upper end of the water-cooled furnace 18.
The high-temperature reducing flame refers to a flame formed in a combustion state containing a large amount of hydrogen and carbon monoxide by partially burning fuel. In addition, partial combustion means that oxidation reaction (combustion) is partially performed under the condition of insufficient oxygen amount.

図2は、図1に示すバーナーをA視した図(正面図)である。図3は、図2に示すバーナーのB−B線方向の断面図である。なお、図3では、バーナー11の先端部のみ図示する。   FIG. 2 is a view (front view) of the burner shown in FIG. 3 is a cross-sectional view of the burner shown in FIG. 2 in the BB line direction. In FIG. 3, only the tip of the burner 11 is shown.

図2及び図3を参照するに、バーナー11は、原料及び硫黄化合物供給管32と、リング状部材33と、環状部材34と、第1の支燃性ガス供給経路35と、燃焼室36と、外筒37と、第2の支燃性ガス供給経路39と、原料及び硫黄化合物供給経路41と、複数の原料及び硫黄化合物噴出孔42と、複数の第1の支燃性ガス噴出孔44と、複数の第2の支燃性ガス噴出孔46と、を有する。   2 and 3, the burner 11 includes a raw material and sulfur compound supply pipe 32, a ring-shaped member 33, an annular member 34, a first combustion-supporting gas supply path 35, and a combustion chamber 36. The outer cylinder 37, the second combustion-supporting gas supply path 39, the raw material and sulfur compound supply path 41, the plurality of raw material and sulfur compound ejection holes 42, and the plurality of first combustion-supporting gas ejection holes 44. And a plurality of second combustion-supporting gas ejection holes 46.

原料及び硫黄化合物供給管32は、円筒形状の部材である。原料及び硫黄化合物供給管32は、その中心軸がバーナー11の中心軸Cと一致するように配置されている。
原料及び硫黄化合物供給管32は、先端部32Aを有する。先端部32Aは、燃焼室36を区画し、かつバーナー11の中心軸Cと直交する面である先端面32aを有する。
The raw material and sulfur compound supply pipe 32 is a cylindrical member. The raw material and sulfur compound supply pipe 32 is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis C of the burner 11.
The raw material and sulfur compound supply pipe 32 has a tip 32A. The tip portion 32 </ b> A has a tip surface 32 a that defines the combustion chamber 36 and is perpendicular to the central axis C of the burner 11.

リング状部材33は、先端部32Aの近傍に位置する原料及び硫黄化合物供給管32の外壁であって、かつ原料及び硫黄化合物供給管32の先端と後端との間に位置する部分に設けられている。リング状部材33は、原料及び硫黄化合物供給管32と環状部材34との間に配置されており、環状部材34の内壁と接触している。
リング状部材33は、その中心軸がバーナー11の中心軸Cと一致するように配置されている。
The ring-shaped member 33 is provided on the outer wall of the raw material and sulfur compound supply pipe 32 located in the vicinity of the front end portion 32 </ b> A and between the front and rear ends of the raw material and sulfur compound supply pipe 32. ing. The ring-shaped member 33 is disposed between the raw material and sulfur compound supply pipe 32 and the annular member 34, and is in contact with the inner wall of the annular member 34.
The ring-shaped member 33 is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis C of the burner 11.

環状部材34は、円筒形状の部材であり、その内壁がリング状部材33と接触するように、原料及び硫黄化合物供給管32の外側に設けられている。環状部材34は、その中心軸がバーナー11の中心軸Cと一致するように配置されている。
環状部材34は、原料及び硫黄化合物供給管32から離間する斜め方向に突出する先端部34Aを有する。先端部34Aは、燃焼室36を構成する傾斜面34aを有する。
The annular member 34 is a cylindrical member, and is provided outside the raw material and sulfur compound supply pipe 32 so that the inner wall thereof is in contact with the ring-shaped member 33. The annular member 34 is arranged so that its central axis coincides with the central axis C of the burner 11.
The annular member 34 has a distal end portion 34 </ b> A that protrudes in an oblique direction away from the raw material and sulfur compound supply pipe 32. The tip portion 34 </ b> A has an inclined surface 34 a that constitutes the combustion chamber 36.

第1の支燃性ガス供給経路35は、原料及び硫黄化合物供給管32と環状部材34との間に形成された円筒状の空間である。第1の支燃性ガス供給経路35は、図1に示す支燃性ガス供給源15と接続されている。
第1の支燃性ガス供給経路35には、支燃性ガス供給源15から供給される第1の支燃性ガスが導入される。第1の支燃性ガス供給経路35は、複数の第1の支燃性ガス噴出孔44に第1の支燃性ガスを供給するための経路である。
第1の支燃性ガスとしては、例えば、酸素または酸素富化空気を用いることができる。
The first combustion-supporting gas supply path 35 is a cylindrical space formed between the raw material and sulfur compound supply pipe 32 and the annular member 34. The first combustion-supporting gas supply path 35 is connected to the combustion-supporting gas supply source 15 shown in FIG.
The first combustion-supporting gas supplied from the combustion-supporting gas supply source 15 is introduced into the first combustion-supporting gas supply path 35. The first combustion-supporting gas supply path 35 is a path for supplying the first combustion-supporting gas to the plurality of first combustion-supporting gas ejection holes 44.
For example, oxygen or oxygen-enriched air can be used as the first combustion-supporting gas.

燃焼室36は、原料及び硫黄化合物供給管32の先端面32aと原料及び硫黄化合物供給管32の先端面32aとで区画された空間である。燃焼室36は、先端面32aからバーナー11の軸方向に離間するにつれて、開口径が広くなる円錐台形状とされている。   The combustion chamber 36 is a space defined by a front end surface 32 a of the raw material and sulfur compound supply pipe 32 and a front end surface 32 a of the raw material and sulfur compound supply pipe 32. The combustion chamber 36 has a truncated cone shape whose opening diameter increases as the distance from the front end surface 32a in the axial direction of the burner 11 increases.

外筒37は、その先端の内壁が環状部材34の先端部34Aと接続されるように、環状部材34の外側に設けられている。
外筒37は、その内部にバーナー11の先端部を冷却するための冷却水が流れる冷却水用経路37Aを有する。
The outer cylinder 37 is provided on the outer side of the annular member 34 so that the inner wall at the distal end thereof is connected to the distal end portion 34 </ b> A of the annular member 34.
The outer cylinder 37 has a cooling water path 37 </ b> A through which cooling water for cooling the tip of the burner 11 flows.

第2の支燃性ガス供給経路39は、環状部材34と外筒37との間に形成された円筒形状の空間である。第2の支燃性ガス供給経路39は、図1に示す支燃性ガス供給源15と接続されている。
第2の支燃性ガス供給経路39には、支燃性ガス供給源15から供給される第2の支燃性ガスが導入される。第2の支燃性ガス供給経路39は、複数の第2の支燃性ガス噴出孔46に第2の支燃性ガスを供給するための経路である。第2の支燃性ガスとしては、第1の支燃性ガスと同じガスを用いる。
The second combustion-supporting gas supply path 39 is a cylindrical space formed between the annular member 34 and the outer cylinder 37. The second combustion-supporting gas supply path 39 is connected to the combustion-supporting gas supply source 15 shown in FIG.
The second combustion-supporting gas supplied from the combustion-supporting gas supply source 15 is introduced into the second combustion-supporting gas supply path 39. The second combustion-supporting gas supply path 39 is a path for supplying the second combustion-supporting gas to the plurality of second combustion-supporting gas ejection holes 46. As the second combustion-supporting gas, the same gas as the first combustion-supporting gas is used.

原料及び硫黄化合物供給経路41は、原料及び硫黄化合物供給管32内に形成された円柱形状の空間である。原料及び硫黄化合物供給経路41は、図1に示す原料及び硫黄化合物供給源14と接続されている。
原料及び硫黄化合物供給経路41には、可燃性ガスにより輸送された後述する混合物Dが導入される。原料及び硫黄化合物供給経路41は、複数の原料及び硫黄化合物噴出孔42に可燃性ガスにより輸送された混合物Dを供給するための経路である。
The raw material and sulfur compound supply path 41 is a cylindrical space formed in the raw material and sulfur compound supply pipe 32. The raw material and sulfur compound supply path 41 is connected to the raw material and sulfur compound supply source 14 shown in FIG.
A mixture D (described later) transported by a combustible gas is introduced into the raw material and sulfur compound supply path 41. The raw material and sulfur compound supply path 41 is a path for supplying the mixture D transported by the combustible gas to the plurality of raw material and sulfur compound ejection holes 42.

複数の原料及び硫黄化合物噴出孔42(図2の場合、一例として、4個の原料及び硫黄化合物噴出孔42)は、原料及び硫黄化合物供給管32の先端部32Aを貫通するように設けられている。
複数の原料及び硫黄化合物噴出孔42の軸方向は、バーナー11の中心軸Cに対して傾斜している。複数の原料及び硫黄化合物噴出孔42は、原料及び硫黄化合物供給経路41と一体とされている。
複数の原料及び硫黄化合物噴出孔42は、燃焼室36に対して、バーナー11の中心軸Cから離間する方向に可燃性ガス及び混合物Dを噴出させる。
A plurality of raw material and sulfur compound ejection holes 42 (in the case of FIG. 2, as an example, four raw materials and sulfur compound ejection holes 42) are provided so as to penetrate the tip 32 </ b> A of the raw material and sulfur compound supply pipe 32. Yes.
The axial directions of the plurality of raw materials and the sulfur compound ejection holes 42 are inclined with respect to the central axis C of the burner 11. The plurality of raw material and sulfur compound ejection holes 42 are integrated with the raw material and sulfur compound supply path 41.
The plurality of raw material and sulfur compound ejection holes 42 eject the combustible gas and the mixture D in the direction away from the central axis C of the burner 11 with respect to the combustion chamber 36.

複数の第1の支燃性ガス噴出孔44(図2の場合、一例として、8個の第1の支燃性ガス噴出孔44)は、バーナー11の中心軸Cと平行な方向において、リング状部材33を貫通するように設けられている。複数の第1の支燃性ガス噴出孔44は、第1の支燃性ガス供給経路35と一体とされている。複数の第1の支燃性ガス噴出孔44は、燃焼室36に第1の支燃性ガスを噴出させる。   The plurality of first combustion-supporting gas ejection holes 44 (eight first combustion-supporting gas ejection holes 44 as an example in the case of FIG. 2) are arranged in a direction parallel to the central axis C of the burner 11. It is provided so as to penetrate the shaped member 33. The plurality of first combustion-supporting gas ejection holes 44 are integrated with the first combustion-supporting gas supply path 35. The plurality of first combustion-supporting gas ejection holes 44 cause the combustion chamber 36 to eject the first combustion-supporting gas.

複数の第2の支燃性ガス噴出孔46(図2の場合、一例として、12個の第2の支燃性ガス噴出孔46)は、環状部材34の先端部34Aを貫通するように設けられている。
複数の第2の支燃性ガス噴出孔46の軸方向は、バーナー11の中心軸Cに対して傾斜している。複数の第2の支燃性ガス噴出孔46は、第2の支燃性ガス供給経路39と一体とされている。
複数の第2の支燃性ガス噴出孔46は、バーナー11の中心軸Cに向かう方向に、第2の支燃性ガスを噴出させる。
The plurality of second combustion-supporting gas ejection holes 46 (in the case of FIG. 2, as an example, twelve second combustion-supporting gas ejection holes 46) are provided so as to penetrate the distal end portion 34 </ b> A of the annular member 34. It has been.
The axial direction of the plurality of second combustion-supporting gas ejection holes 46 is inclined with respect to the central axis C of the burner 11. The plurality of second flammable gas ejection holes 46 are integrated with the second flammable gas supply path 39.
The plurality of second combustion-supporting gas ejection holes 46 eject the second combustion-supporting gas in the direction toward the central axis C of the burner 11.

上記説明した複数の原料及び硫黄化合物噴出孔42、複数の第1の支燃性ガス噴出孔44、及び複数の第2の支燃性ガス噴出孔46は、バーナー11の中心軸Cに対して同心円状に配置されている。   The plurality of raw material and sulfur compound ejection holes 42, the plurality of first combustion-supporting gas ejection holes 44, and the plurality of second combustion-supporting gas ejection holes 46 described above are in relation to the central axis C of the burner 11. They are arranged concentrically.

図1を参照するに、可燃性ガス供給源13は、原料及び硫黄化合物供給源14と接続されている。可燃性ガス供給源13は、原料及び硫黄化合物供給源14に可燃性ガス(例えば、メタン)を供給する。   Referring to FIG. 1, the combustible gas supply source 13 is connected to a raw material and a sulfur compound supply source 14. The combustible gas supply source 13 supplies a combustible gas (for example, methane) to the raw material and the sulfur compound supply source 14.

原料及び硫黄化合物供給源14は、バーナー11の原料及び硫黄化合物供給経路41(図3参照)と接続されている。原料及び硫黄化合物供給源14では、原料である金属化合物粉体と粉体の硫黄化合物とが十分に混合(均一に混合)された状態が維持されている。
可燃性ガス供給源13から可燃性ガスが供給された際、原料及び硫黄化合物供給源14は、バーナー11の原料及び硫黄化合物供給経路41に、金属化合物粉体と硫黄化合物とが十分に混合された混合物Dを供給する。
The raw material and sulfur compound supply source 14 are connected to the raw material and sulfur compound supply path 41 of the burner 11 (see FIG. 3). The raw material and sulfur compound supply source 14 maintains a state in which the metal compound powder as the raw material and the sulfur compound in the powder are sufficiently mixed (mixed uniformly).
When the combustible gas is supplied from the combustible gas supply source 13, the raw material and the sulfur compound supply source 14 are sufficiently mixed with the metal compound powder and the sulfur compound in the raw material and sulfur compound supply path 41 of the burner 11. Feed the mixture D.

混合物Dを十分に攪拌するためには、例えば、粉体攪拌用のミキサーを用いることができる。金属化合物粉体と硫黄化合物とが不均一な状態で混合されていると、生成される金属微粒子の表層に含有される硫黄の濃度が不均一となってしまう。よって、金属化合物粉体と硫黄化合物とが均一となるように、十分に混合することが重要となる。   In order to sufficiently stir the mixture D, for example, a mixer for stirring powder can be used. When the metal compound powder and the sulfur compound are mixed in a non-uniform state, the concentration of sulfur contained in the surface layer of the generated metal fine particles becomes non-uniform. Therefore, it is important to sufficiently mix the metal compound powder and the sulfur compound so that they are uniform.

上記混合物Dを構成する金属化合物粉体としては、例えば、平均粒子径が5〜20μm程度のニッケル粉体(例えば、酸化ニッケルの粉体)、コバルト粉体、銅粉体、銀粉体、鉄粉体等を用いることができる。
また、混合物Dを構成する硫黄化合物としては、例えば、硫酸、硫酸塩、硫化塩等を用いることができる。
Examples of the metal compound powder constituting the mixture D include nickel powder (for example, nickel oxide powder) having an average particle diameter of about 5 to 20 μm, cobalt powder, copper powder, silver powder, and iron. Powder or the like can be used.
Moreover, as a sulfur compound which comprises the mixture D, a sulfuric acid, a sulfate, sulfide, etc. can be used, for example.

硫酸塩としては、例えば、硫酸鉄、硫酸銅、硫酸アルミニウム、硫酸ニッケル等を用いることができる。また、硫化物としては、例えば、硫化ナトリウム、硫化水素ナトリウム等を用いることができる。
硫黄化合物の粒径は、例えば、1〜50μmの範囲内で適宜選択することができる。
As the sulfate, for example, iron sulfate, copper sulfate, aluminum sulfate, nickel sulfate and the like can be used. Moreover, as a sulfide, sodium sulfide, sodium hydrogen sulfide, etc. can be used, for example.
The particle size of the sulfur compound can be appropriately selected within a range of 1 to 50 μm, for example.

なお、生成される金属微粒子を構成する金属とは異なる金属成分が、該金属微粒子に含まれることを望まない場合には、該金属微粒子と同じ金属イオンを有する硫酸塩或いは硫化物を用いるとよい。   In the case where it is not desired that the metal fine particles contain a metal component different from the metal constituting the generated metal fine particles, a sulfate or sulfide having the same metal ions as the metal fine particles may be used. .

支燃性ガス供給源15は、図3に示す第1及び第2の支燃性ガス供給経路35,39と接続されている。支燃性ガス供給源15は、第1の支燃性ガス供給経路35に第1の支燃性ガス(例えば、酸素または酸素富化空気)を供給すると共に、第2の支燃性ガス供給経路39に第2の支燃性ガス(例えば、酸素または酸素富化空気)を供給する。   The combustion-supporting gas supply source 15 is connected to the first and second combustion-supporting gas supply paths 35 and 39 shown in FIG. The combustion-supporting gas supply source 15 supplies the first combustion-supporting gas (for example, oxygen or oxygen-enriched air) to the first combustion-supporting gas supply path 35 and the second combustion-supporting gas supply. A second combustion-supporting gas (for example, oxygen or oxygen-enriched air) is supplied to the passage 39.

水冷炉18は、その上端にバーナー11の先端部を収容している。水冷炉18は、その炉壁を水冷することで、内壁に金属化合物粉体及び金属微粒子が付着したり、成長したりすることを抑制する。
水冷炉18は、窒素供給源21から供給される窒素を水冷炉18内に導入するための複数の窒素導入穴(図示せず)を有する。
The water-cooled furnace 18 accommodates the tip of the burner 11 at its upper end. The water cooling furnace 18 suppresses the metal wall powder and metal fine particles from adhering to or growing on the inner wall by water cooling the furnace wall.
The water cooling furnace 18 has a plurality of nitrogen introduction holes (not shown) for introducing nitrogen supplied from the nitrogen supply source 21 into the water cooling furnace 18.

窒素供給源21は、窒素供給ライン22の一端と接続されている。窒素供給源21は、窒素供給ライン22を介して、水冷炉18内に窒素を供給することで、水冷炉18内に旋回流を形成する。   The nitrogen supply source 21 is connected to one end of the nitrogen supply line 22. The nitrogen supply source 21 supplies nitrogen into the water cooling furnace 18 through the nitrogen supply line 22, thereby forming a swirling flow in the water cooling furnace 18.

窒素供給ライン22は、その一端が窒素供給源21と接続されており、他端が複数に分岐されると共に、分岐された他端が水冷炉18の窒素導入穴(図示せず)と接続されている。窒素供給ライン22は、窒素供給源21から供給された窒素を水冷炉18内に導入するためのラインである。   One end of the nitrogen supply line 22 is connected to the nitrogen supply source 21, the other end is branched into a plurality, and the other branched end is connected to a nitrogen introduction hole (not shown) of the water-cooled furnace 18. ing. The nitrogen supply line 22 is a line for introducing nitrogen supplied from the nitrogen supply source 21 into the water-cooled furnace 18.

ライン24は、その一端が水冷炉18の下端と接続されており、他端がバグフィルター26の上端と接続されている。ライン24は、生成された金属微粒子をバグフィルター26の上端に輸送するためのラインである。
バグフィルター26は、ライン24を介して、輸送された金属微粒子のうち、所望の大きさの金属微粒子を回収するためのフィルターである。
One end of the line 24 is connected to the lower end of the water-cooled furnace 18, and the other end is connected to the upper end of the bag filter 26. The line 24 is a line for transporting the generated metal fine particles to the upper end of the bag filter 26.
The bag filter 26 is a filter for collecting metal fine particles having a desired size among the metal fine particles transported through the line 24.

排気ライン27は、その一端がバグフィルター26の上端と接続されている。排気ライン27は、バグフィルター26の上端からガスを排気するためのラインである。
ブロワー28は、排気ライン27に設けられている。ブロワー28は、排気ライン27を介して、バグフィルター26の上端からのガスを排気する。
One end of the exhaust line 27 is connected to the upper end of the bag filter 26. The exhaust line 27 is a line for exhausting gas from the upper end of the bag filter 26.
The blower 28 is provided in the exhaust line 27. The blower 28 exhausts gas from the upper end of the bag filter 26 through the exhaust line 27.

次に、図1〜図3を参照して、図1に示す金属微粒子製造装置10を用いた場合の本実施の形態に係る金属微粒子の製造方法について説明する。ここでは、一例として、原料及び硫黄化合物噴出孔42を介して、金属化合物粉体と粉体の硫黄化合物とが十分に混合(均一に混合)された混合物Dを火炎12に噴出させる場合を例に挙げて以下の説明を行う。   Next, with reference to FIGS. 1-3, the manufacturing method of the metal microparticle which concerns on this Embodiment at the time of using the metal microparticle manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 1 is demonstrated. Here, as an example, a case where the mixture D in which the metal compound powder and the sulfur compound of the powder are sufficiently mixed (uniformly mixed) is ejected to the flame 12 through the raw material and the sulfur compound ejection hole 42 is an example. The following explanation will be given.

原料及び硫黄化合物供給源14において、ミキサー(図示せず)を用いて、金属化合物粉体と粉体の硫黄化合物とが均一に混合された混合物Dを形成する。混合物Dは、常に金属化合物粉体と粉体の硫黄化合物とが均一に混合された状態にしておく。   In the raw material and sulfur compound supply source 14, a mixture (not shown) is used to form a mixture D in which the metal compound powder and the sulfur compound in the powder are uniformly mixed. The mixture D is always in a state where the metal compound powder and the sulfur compound of the powder are uniformly mixed.

第1及び第2の支燃性ガス噴出孔44,46から第1及び第2の支燃性ガスを噴出させるとともに、原料及び硫黄化合物噴出孔42(言い換えれば、バーナー11の先端11A)から燃料ガスにより輸送された混合物Dを噴出させる。
支燃性ガスと可燃性ガスとで、火炎12が形成され、混合物Dを火炎12に投入することで、金属化合物粉体が加熱・還元され、硫黄化合物を熱分解する。
The first and second combustion-supporting gas ejection holes 44 and 46 eject the first and second combustion-supporting gas, and the fuel from the raw material and sulfur compound ejection hole 42 (in other words, the tip 11A of the burner 11). The mixture D transported by the gas is ejected.
A flame 12 is formed by the combustion-supporting gas and the combustible gas, and when the mixture D is put into the flame 12, the metal compound powder is heated and reduced, and the sulfur compound is thermally decomposed.

このとき、水冷路炉18内において、金属化合物粉体は、加熱・還元され金属微粒子となるとともに、硫黄化合物が熱分解して生じた硫黄が、金属微粒子の表層に濃化された状態となる。
水冷路炉18内において、生成された金属微粒子は、ライン24を介して、バグフィルター26に輸送される。
At this time, in the water-cooled path furnace 18, the metal compound powder is heated and reduced to become metal fine particles, and sulfur generated by thermal decomposition of the sulfur compound is concentrated on the surface layer of the metal fine particles. .
In the water-cooled path furnace 18, the generated metal fine particles are transported to the bag filter 26 via the line 24.

硫黄が表層に濃化した金属微粒子は、該金属微粒子の全体の硫黄の濃度が、0.15%以上となるように形成するとよい。このように、硫黄の濃度が0.15%以上となるように、硫黄を表層に濃化したニッケル微粒子は、例えば、MLCC向け内部電極として用いる際、焼結特性が改善される。   The metal fine particles having sulfur concentrated on the surface layer may be formed so that the total sulfur concentration of the metal fine particles is 0.15% or more. Thus, when the nickel fine particles in which sulfur is concentrated on the surface layer so that the concentration of sulfur is 0.15% or more are used as, for example, an internal electrode for MLCC, the sintering characteristics are improved.

また、本実施の形態に係る金属微粒子の製造方法を用いることで、金属化合物粉体として酸化ニッケルの粉体を用いた場合、粒径が0.1μm以下であり、かつ硫黄を含有したニッケル粉体を形成することができる。   Further, by using the method for producing fine metal particles according to the present embodiment, when nickel oxide powder is used as the metal compound powder, the nickel powder having a particle size of 0.1 μm or less and containing sulfur The body can be formed.

バグフィルター26では、その下端から、所望の大きさの金属微粒子を回収する。バグフィルター26内のガスは、その上部から排気ライン27を介して、排気される。   The bag filter 26 collects metal particles of a desired size from the lower end. The gas in the bag filter 26 is exhausted through the exhaust line 27 from above.

本実施の形態に係る金属微粒子の製造方法によれば、バーナー11の先端に形成される火炎12に、金属微粒子の原料となる金属化合物粉体と、硫黄化合物と、を投入し、次いで、火炎12により、金属化合物粉体を加熱・還元し、硫黄化合物を熱分解することで、硫黄が表層に濃化した金属微粒子を形成するため、別途、金属微粒子に硫黄を添加する工程を設ける必要がない。   According to the method for producing metal fine particles according to the present embodiment, a metal compound powder that is a raw material for metal fine particles and a sulfur compound are introduced into a flame 12 formed at the tip of burner 11, and then a flame. 12 to heat and reduce the metal compound powder and thermally decompose the sulfur compound to form metal fine particles in which sulfur is concentrated on the surface layer. Therefore, it is necessary to provide a separate step of adding sulfur to the metal fine particles. Absent.

また、硫黄を含んだガスではなく、硫黄化合物を用いることで、安全を確保した上で、硫黄が表層に濃化した金属微粒子を形成することができる。   Further, by using a sulfur compound instead of a gas containing sulfur, metal fine particles in which sulfur is concentrated on the surface layer can be formed while ensuring safety.

なお、本実施の形態では、一例として、金属化合物粉体と、粉体の硫黄化合物とを十分に混合させた後、混合物Dとして粉体のまま硫黄化合物を火炎12に供給する場合を例に挙げて説明したが、これらを別々の噴出孔(図示していないバーナーに設けられた噴出孔)を介して、火炎に噴出させてもよい。   In this embodiment, as an example, a case where the metal compound powder and the sulfur compound of the powder are sufficiently mixed, and then the sulfur compound is supplied to the flame 12 as a mixture D as a powder is taken as an example. As described above, these may be ejected into the flame via separate ejection holes (ejection holes provided in a burner not shown).

また、バーナー11に硫黄化合物を噴出する硫黄化合物噴出孔(図示せず)を設けるのではなく、別途、火炎12に粉体の硫黄化合物を供給可能な硫黄化合物供給部(図示せず)を設け、該硫黄化合物供給部から、火炎12に硫黄化合物を供給してもよい。   Further, instead of providing the burner 11 with a sulfur compound ejection hole (not shown) for ejecting a sulfur compound, a sulfur compound supply unit (not shown) capable of supplying powdery sulfur compounds to the flame 12 is provided. The sulfur compound may be supplied to the flame 12 from the sulfur compound supply unit.

この場合、上記硫黄化合物供給部は、例えば、図1に示すバーナー11の先端の外周部に配置することができる。
さらに、金属化合物粉体と粉体の硫黄化合物とを別々の噴出孔から噴出させる場合には、硫黄化合物を窒素等の不活性ガスを用いて、気流搬送させるとよい。
In this case, the said sulfur compound supply part can be arrange | positioned at the outer peripheral part of the front-end | tip of the burner 11 shown in FIG. 1, for example.
Furthermore, in the case where the metal compound powder and the powdered sulfur compound are ejected from separate ejection holes, the sulfur compound may be conveyed by air flow using an inert gas such as nitrogen.

また、本実施の形態では、一例として、粉体のまま硫黄化合物を火炎12に供給する場合を例に挙げて説明したが、硫黄化合物は、液体状態で火炎12に供給してもよい。
この場合、硫黄化合物の粉体を溶媒(例えば、水やエタノール等)に溶解させた硫黄化合物含有溶液を作製し、該硫黄化合物含有溶液を火炎12に投入する。
硫黄化合物含有溶液をよりよく混合させるため、例えば、スプレー等を用いて硫黄化合物含有溶液を霧化させたものを原料となる金属化合物に吹きかけながらミキサー等で混合するとよい。また、硫黄化合物含有溶液を火炎12に直接投入する際には、例えば、圧力噴霧によるスプレー噴射を用いるとよい。
Moreover, in this Embodiment, although the case where the sulfur compound was supplied to the flame 12 as an example was described as an example, the sulfur compound may be supplied to the flame 12 in a liquid state.
In this case, a sulfur compound-containing solution in which sulfur compound powder is dissolved in a solvent (for example, water or ethanol) is prepared, and the sulfur compound-containing solution is put into the flame 12.
In order to mix the sulfur compound-containing solution better, for example, a mixture obtained by atomizing the sulfur compound-containing solution using a spray or the like may be mixed with a mixer or the like while spraying the metal compound as a raw material. In addition, when the sulfur compound-containing solution is directly put into the flame 12, for example, spray injection by pressure spray may be used.

さらに、本実施の形態では、水冷炉18を用いた場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、耐火物構造の炉を用いてもよい。   Furthermore, although the case where the water-cooled furnace 18 is used has been described as an example in the present embodiment, a furnace having a refractory structure may be used instead.

また、本実施の形態では、一例として、金属化合物粉体と硫黄化合物とをバーナー11の先端に形成される火炎12に投入(原料及び硫黄化合物投入工程)する場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、バーナー11の先端に形成される火炎12に、金属化合物粉体と硫黄とを投入(原料及び硫黄投入工程)してもよい。
この場合、火炎12により、金属化合物粉体を加熱・還元し、硫黄を昇華させることで、表層に硫黄を濃化した金属微粒子を形成(金属微粒子形成工程)。
Further, in the present embodiment, as an example, the case where the metal compound powder and the sulfur compound are charged into the flame 12 formed at the tip of the burner 11 (raw material and sulfur compound charging step) has been described as an example. Instead of this, metal compound powder and sulfur may be charged into the flame 12 formed at the tip of the burner 11 (raw material and sulfur charging step).
In this case, the metal compound powder is heated / reduced by the flame 12 to sublimate sulfur, thereby forming metal fine particles enriched with sulfur on the surface layer (metal fine particle forming step).

また、上記原料及び硫黄投入工程では、金属化合物粉体及び硫黄の混合物を、バーナー11の先端から火炎12に投入してもよい。
さらに、上記原料及び硫黄投入工程では、金属化合物粉体と硫黄とを別々に投入してもよい。
また、原料及び硫黄投入工程では、可燃性ガスを用いて、金属化合物粉体及び硫黄の粉体を火炎12に投入してもよい。
このように、硫黄化合物に替えて、硫黄を用いた場合も硫黄化合物を用いた場合と同様な効果を得ることができる。
In the raw material and sulfur charging step, a mixture of the metal compound powder and sulfur may be charged into the flame 12 from the tip of the burner 11.
Furthermore, in the raw material and sulfur charging step, the metal compound powder and sulfur may be charged separately.
In the raw material and sulfur charging step, the metal compound powder and the sulfur powder may be charged into the flame 12 using a combustible gas.
As described above, when sulfur is used instead of the sulfur compound, the same effect as when the sulfur compound is used can be obtained.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.

(実験例1)
実験例1では、図2及び図3に示すバーナー11を含んだ図1に示す金属微粒子製造装置10を用いて、下記条件で、粉体の状態で硫酸ニッケル六水和物を火炎12に投入することで、ニッケル微粒子E1〜E3を形成した。
(Experimental example 1)
In Experimental Example 1, nickel sulfate hexahydrate was put into a flame 12 in the form of powder under the following conditions using the metal fine particle production apparatus 10 shown in FIG. 1 including the burner 11 shown in FIGS. As a result, nickel fine particles E1 to E3 were formed.

原料となる金属化合物粉体としては、粒径が7μmの酸化ニッケルを用いた。硫黄化合物としては、粉砕により粒径を5μmとした硫酸ニッケル六水和物の粉体を用いた。
粉体処理用ミキサー(日本コークス工業株式会社製、FMミキサー)を用いて、上記酸化ニッケルと硫酸ニッケル六水和物とを、均一となるように十分に混合して、混合物D1〜D3を作製した。
As the metal compound powder as a raw material, nickel oxide having a particle size of 7 μm was used. As the sulfur compound, nickel sulfate hexahydrate powder having a particle size of 5 μm by pulverization was used.
Using a mixer for powder processing (manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd., FM mixer), the above nickel oxide and nickel sulfate hexahydrate are sufficiently mixed so as to produce a mixture D1 to D3. did.

混合物D1は、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度が0.16%となるように、酸化ニッケルに対する硫酸ニッケル六水和物の量を調整して混合することで作製した。
同様に、混合物D2は、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度が0.27%となるように、混合物D3は、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度が0.37%となるように作製した。
The mixture D1 was prepared by adjusting the amount of nickel sulfate hexahydrate relative to nickel oxide so that the concentration of sulfur relative to nickel oxide was 0.16%.
Similarly, the mixture D2 was prepared so that the concentration of sulfur relative to nickel oxide was 0.27%, and the mixture D3 was prepared such that the concentration of sulfur relative to nickel oxide was 0.37%.

実施例1では、下記条件を用いて、火炎12に混合物D1を投入することでニッケル微粒子E1を作成した。
実施例1では、可燃性ガス供給源13から3.0Nm/hの供給量でメタンを供給した。また、第1及び第2の支燃性ガスとして酸素を用い、第2の支燃性ガス噴出孔46からは、第1の支燃性ガス噴出孔44から噴出される酸素量の4倍の酸素を噴出させた。このとき、第1の支燃性ガス噴出孔44から噴出される酸素の量は、1.08Nm/hとした。また、酸化ニッケルの供給量は、1.0kg/hとした。
In Example 1, the nickel fine particle E1 was created by throwing the mixture D1 into the flame 12 using the following conditions.
In Example 1, methane was supplied from the combustible gas supply source 13 at a supply rate of 3.0 Nm 3 / h. In addition, oxygen is used as the first and second combustion-supporting gas, and the amount of oxygen ejected from the first combustion-supporting gas ejection hole 44 is four times the amount of oxygen ejected from the first combustion-supporting gas ejection hole 44. Oxygen was blown out. At this time, the amount of oxygen ejected from the first combustion-supporting gas ejection hole 44 was set to 1.08 Nm 3 / h. The supply amount of nickel oxide was 1.0 kg / h.

その後、ニッケル微粒子E1(ニッケル微粒子)の平均粒子径(nm)と、ニッケル微粒子E1全体に対する硫黄濃度(%)と、ニッケル微粒子E1の表層(表面から深さ数nm程度)の硫黄濃度(%)とを、下記手法により測定した。この結果を表1に示す。   Thereafter, the average particle diameter (nm) of the nickel fine particles E1 (nickel fine particles), the sulfur concentration (%) with respect to the entire nickel fine particles E1, and the sulfur concentration (%) of the surface layer (about several nm deep from the surface) of the nickel fine particles E1 Were measured by the following method. The results are shown in Table 1.

ニッケル微粒子E1の平均粒子径(nm)は、電界放出形走査電子顕微鏡(「FE−SEM」ともいう、日本電子株式会社製のJSM−6700F)を用いて、複数の金属微粒子E1を観察し、無作為に観察した20000倍画像20視野を画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH製のScandium)を用いて解析することで取得した。
このとき、電界放出形走査電子顕微鏡で撮影した複数のニッケル微粒子E1の写真(SEM写真)を図4に示す。
The average particle diameter (nm) of the nickel fine particles E1 is obtained by observing a plurality of metal fine particles E1 by using a field emission scanning electron microscope (JSM-6700F manufactured by JEOL Ltd., also referred to as “FE-SEM”). It acquired by analyzing 20 field-of-view images 20000 times observed at random using image analysis software (Scandium made by Soft Imaging System GmbH).
At this time, a photograph (SEM photograph) of a plurality of nickel fine particles E1 taken with a field emission scanning electron microscope is shown in FIG.

ニッケル微粒子E1全体の硫黄濃度(%)は、株式会社堀場製作所社製のEMIA920を用いて、燃焼−赤外線吸収法により測定した。
金属微粒子E1の表層部分の硫黄濃度(%)は、日本電子株式会社製のJPS−9200を用いて、X線光電子分光分析により測定した。
The total sulfur concentration (%) of the nickel fine particles E1 was measured by a combustion-infrared absorption method using EMIA920 manufactured by Horiba, Ltd.
The sulfur concentration (%) of the surface layer portion of the metal fine particles E1 was measured by X-ray photoelectron spectroscopy using JPS-9200 manufactured by JEOL Ltd.

実施例2では、混合物D1に替えて混合物D2を用いること以外は、実施例1と同様な条件を用いて、ニッケル微粒子E2を形成し、実施例1と同様な評価を行った。
実施例3では、混合物D1に替えて混合物D3を用いること以外は、実施例1と同様な条件を用いて、ニッケル微粒子E3を形成し、実施例1と同様な評価を行った。実施例2,3の結果を表1に示す。
In Example 2, nickel fine particles E2 were formed under the same conditions as in Example 1 except that the mixture D2 was used instead of the mixture D1, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
In Example 3, nickel fine particles E3 were formed under the same conditions as in Example 1 except that the mixture D3 was used in place of the mixture D1, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results of Examples 2 and 3 are shown in Table 1.

表1を参照するに、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度を変化させる(言い換えれば、硫酸ニッケル六水和物の量を変化させる)ことで、ニッケル微粒子E1〜E3の全体及び表層の硫黄濃度を調整可能なことが確認できた。
また、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度を変化させてもニッケル微粒子E1〜E3の平均粒径に差は生じないことが確認できた。
Referring to Table 1, by changing the sulfur concentration relative to nickel oxide (in other words, changing the amount of nickel sulfate hexahydrate), the total nickel fine particles E1 to E3 and the surface sulfur concentration can be adjusted. I was able to confirm.
Moreover, even if it changed the density | concentration of sulfur with respect to nickel oxide, it has confirmed that the difference was not produced in the average particle diameter of nickel fine particles E1-E3.

(実験例2)
実験例2では、図2及び図3に示すバーナー11を含んだ図1に示す金属微粒子製造装置10を用いて、下記条件で、酸化ニッケルに硫酸ニッケル六水和物の水溶液を添加し、酸化ニッケルと硫酸ニッケル六水和物が均一になるよう混練したものを、火炎12に投入することで、ニッケル微粒子E4〜E8を作製した。
実験例1と同じ種類の酸化ニッケル及び硫酸ニッケル六水和物を用い、純水に溶解させることで、硫黄の濃度が4.6%の硫酸ニッケル水溶液Fを作製した。
(Experimental example 2)
In Experimental Example 2, an aqueous solution of nickel sulfate hexahydrate was added to nickel oxide under the following conditions using the metal fine particle production apparatus 10 shown in FIG. 1 including the burner 11 shown in FIGS. Nickel fine particles E4 to E8 were prepared by throwing into a flame 12 what was kneaded so that nickel and nickel sulfate hexahydrate were uniform.
The same kind of nickel oxide and nickel sulfate hexahydrate as in Experimental Example 1 were used and dissolved in pure water to prepare a nickel sulfate aqueous solution F having a sulfur concentration of 4.6%.

実施例4では、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度が0.05%となるように、酸化ニッケル及び硫酸ニッケルの混合割合を調整したものを原料として、ニッケル微粒子E4を作製した。
同様に、実施例5では酸化ニッケルに対する硫黄の濃度が0.11%となるように、実施例6では0.16%、実施例7では0.27%、実施例8では0.37%となるように、酸化ニッケル及び硫酸ニッケル六水和物の水溶液を混合したものを火炎12に投入することで、ニッケル微粒子E5〜E8を作製した。
その後、実施例4〜8のニッケル微粒子E4〜E8に対して、実施例1〜3のニッケル微粒子E1〜E3と同様な評価を行った。この結果を表2に示す。
In Example 4, nickel fine particles E4 were produced using a material in which the mixing ratio of nickel oxide and nickel sulfate was adjusted so that the concentration of sulfur with respect to nickel oxide was 0.05%.
Similarly, in Example 5, 0.16% in Example 6, 0.27% in Example 7, and 0.37% in Example 8 so that the concentration of sulfur with respect to nickel oxide is 0.11%. In this way, a mixture of nickel oxide and nickel sulfate hexahydrate aqueous solution was added to the flame 12 to prepare nickel fine particles E5 to E8.
Then, evaluation similar to the nickel fine particles E1-E3 of Examples 1-3 was performed with respect to the nickel fine particles E4-E8 of Examples 4-8. The results are shown in Table 2.

表2を参照するに、硫酸ニッケル六水和物の水溶液を酸化ニッケルに混合したものを火炎12に投入することで、ニッケル微粒子E4〜E8を作製する場合も、粉体の状態で硫酸ニッケル六水和物を酸化ニッケルに混合し、火炎12に投入した場合と同様に、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度を変化させる(言い換えれば、硫酸ニッケル六水和物の量を変化させる)ことで、ニッケル微粒子E4〜E8の全体及び表層の硫黄の濃度を調整可能なことが確認できた。
また、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度を変化させてもニッケル微粒子E4〜E8の平均粒径に差は生じないことが確認できた。
Referring to Table 2, even when nickel fine particles E4 to E8 are produced by introducing an aqueous solution of nickel sulfate hexahydrate mixed with nickel oxide into the flame 12, the nickel sulfate hexahydrate in the powder state is also produced. Similar to the case where the hydrate is mixed with nickel oxide and put into the flame 12, the concentration of sulfur with respect to nickel oxide is changed (in other words, the amount of nickel sulfate hexahydrate is changed), thereby forming nickel fine particles. It was confirmed that the concentration of sulfur in the whole E4 to E8 and the surface layer could be adjusted.
It was also confirmed that there was no difference in the average particle size of the nickel fine particles E4 to E8 even when the concentration of sulfur with respect to nickel oxide was changed.

(実験例3)
実施例9として、図3に示すバーナー11の原料及び硫黄化合物噴出孔42から火炎12に対して酸化ニッケルを噴出させ、バーナー11の外側に配置された硫黄化合物供給部(図示せず)から粉体の硫酸ニッケル六水和物を火炎12に投入することで、ニッケル微粒子E9を作製した。実施例9では、上記以外は、図1に示す金属微粒子製造装置10を用いた。
(Experimental example 3)
As Example 9, nickel oxide was ejected from the raw material of the burner 11 and the sulfur compound ejection hole 42 shown in FIG. 3 to the flame 12, and the powder was supplied from a sulfur compound supply unit (not shown) disposed outside the burner 11. Nickel fine particles E9 were produced by putting the nickel sulfate hexahydrate in the body into the flame 12. In Example 9, except for the above, the metal fine particle production apparatus 10 shown in FIG. 1 was used.

実施例9では、実験例1で説明した酸化ニッケル及び硫酸ニッケル六水和物と同じ種類の酸化ニッケル及び硫酸ニッケル六水和物を用いた。
硫酸ニッケル六水和物の量は、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度が0.27%となるように設定した。また、酸化ニッケルは、0.5Nm/hの窒素で気流搬送させた。
その後、ニッケル微粒子E9について、先に説明した実施例1と同様な評価を行った。この結果を表3に示す。
In Example 9, the same kind of nickel oxide and nickel sulfate hexahydrate as the nickel oxide and nickel sulfate hexahydrate described in Experimental Example 1 were used.
The amount of nickel sulfate hexahydrate was set so that the concentration of sulfur relative to nickel oxide was 0.27%. Nickel oxide was air-flowed with 0.5 Nm 3 / h of nitrogen.
Thereafter, the nickel fine particle E9 was evaluated in the same manner as in Example 1 described above. The results are shown in Table 3.

実施例10では、実施例9で使用した装置を用いて、図3に示すバーナー11の原料及び硫黄化合物噴出孔42から火炎12に対して酸化ニッケルを噴出させ、バーナー11の外側に配置された硫黄化合物供給部(図示せず)から実験例2で説明した硫酸ニッケル水溶液Fを火炎12に投入することで、ニッケル微粒子E10を作製した。   In Example 10, using the apparatus used in Example 9, nickel oxide was ejected from the raw material of the burner 11 and the sulfur compound ejection hole 42 shown in FIG. 3 to the flame 12 and arranged outside the burner 11. Nickel fine particles E10 were produced by introducing the nickel sulfate aqueous solution F described in Experimental Example 2 into the flame 12 from a sulfur compound supply unit (not shown).

このとき、酸化ニッケルに対する硫黄の濃度が0.27%となるように、硫酸ニッケル水溶液Fの供給量を調節した。
実施例10では、実験例1で説明した酸化ニッケル及び硫酸ニッケル六水和物と同じ種類の酸化ニッケル及び硫酸ニッケル六水和物を用いた。
その後、ニッケル微粒子E10について、先に説明した実施例1と同様な評価を行った。この結果を表3に示す。
At this time, the supply amount of the nickel sulfate aqueous solution F was adjusted so that the concentration of sulfur with respect to nickel oxide was 0.27%.
In Example 10, the same kind of nickel oxide and nickel sulfate hexahydrate as the nickel oxide and nickel sulfate hexahydrate described in Experimental Example 1 were used.
Thereafter, the same evaluation as in Example 1 described above was performed on the nickel fine particles E10. The results are shown in Table 3.

表3を参照するに、酸化ニッケルと混合させることなく、酸化ニッケルと粉体状、或いは液体状の硫酸ニッケル六水和物とを別々に火炎12に投入する場合も、表層に硫黄が濃化したニッケル微粒子E9,E10を作製できることが確認できた。   Referring to Table 3, when nickel oxide and powdered or liquid nickel sulfate hexahydrate are separately added to the flame 12 without mixing with nickel oxide, sulfur is concentrated on the surface layer. It was confirmed that the produced nickel fine particles E9 and E10 could be produced.

(実験例4)
参考例として、図1に示す金属微粒子製造装置10を用いて、実験例1で説明した酸化ニッケルを用いるとともに、硫酸ニッケル六水和物を使用しないで、平均粒径が100nmのニッケル微粒子Gを作製した。
その後、参考例のニッケル微粒子G、及び実施例8のニッケル微粒子E8について、TMA測定を行った。この結果を図5に示す。
(Experimental example 4)
As a reference example, using the fine metal particle production apparatus 10 shown in FIG. 1, the nickel oxide described in Experimental Example 1 is used, and nickel fine particles G having an average particle diameter of 100 nm are used without using nickel sulfate hexahydrate. Produced.
Thereafter, TMA measurement was performed on the nickel fine particles G of Reference Example and the nickel fine particles E8 of Example 8. The result is shown in FIG.

具体的には、熱膨張収縮挙動測定装置(株式会社リガク社製TMA8310)を使用し、水素3%−窒素97%還元雰囲気、昇温速度10℃/minの条件でニッケル微粒子E8,GにPVA水溶液を0.1%添加して成型した円柱形状ペレットの収縮挙動により、焼結開始温度を求め硫黄分を添加することで、ニッケル微粒子E8,Gの焼結特性を評価した。   Specifically, using a thermal expansion and contraction behavior measuring apparatus (TMA8310, manufactured by Rigaku Corporation), PVA was applied to the nickel fine particles E8 and G under the conditions of a hydrogen 3% -nitrogen 97% reducing atmosphere and a heating rate of 10 ° C./min. The sintering start temperature was determined from the shrinkage behavior of the cylindrical pellets molded by adding 0.1% aqueous solution, and the sulfur characteristics were added to evaluate the sintering characteristics of the nickel fine particles E8 and G.

図5を参照するに、硫黄を表面に濃化させたニッケル微粒子E8は、硫黄を含有していないニッケル微粒子Gの焼結挙動と比較して、収縮開始が高温側に移動し、収縮率が低減できることが分かった。   Referring to FIG. 5, the nickel fine particles E8 enriched with sulfur on the surface move the shrinkage start to the high temperature side compared with the sintering behavior of the nickel fine particles G not containing sulfur, and the shrinkage rate is low. It was found that it can be reduced.

図6に、ニッケル微粒子に含まれる硫黄の濃度と収縮開始温度の関係を示す。図6に示すデータは、実施例1〜10、及び参考例のニッケル微粒子E1〜E10,Gに関する収縮率と収縮開始温度を硫黄濃度で整理した結果であり、ここでの収縮開始温度は、収縮率が−1.5%に達した点と定義した。
図6を参照するに、硫黄の濃度が0.15%以上で明らかに収縮開始温度が高温側に移動し、硫黄の濃度を増加させると収縮開始温度は、より高温になることが分かった。
FIG. 6 shows the relationship between the concentration of sulfur contained in the nickel fine particles and the shrinkage start temperature. The data shown in FIG. 6 is a result of arranging the shrinkage rate and the shrinkage start temperature with respect to the nickel fine particles E1 to E10, G of Examples 1 to 10 and the reference example by the sulfur concentration. It was defined as the point at which the rate reached -1.5%.
Referring to FIG. 6, it was found that when the sulfur concentration is 0.15% or more, the shrinkage start temperature clearly moves to the high temperature side, and when the sulfur concentration is increased, the shrinkage start temperature becomes higher.

図7にニッケル微粒子の硫黄濃度と収縮率との関係を示す。図7に示すデータは、実施例1〜10、及び参考例のニッケル微粒子E1〜E10,Gに関する収縮率を硫黄濃度で整理した結果である。
図7を参照するに、硫黄の濃度が0.15%以上で収縮率が明らかに低減し、硫黄の濃度を増加させると収縮率の低減効果が大きくなることが分かった。
上記図5〜図7に示す結果から、本発明の金属微粒子の製造方法は、焼結特性の改善に対して高い効果が得られることが確認できた。
FIG. 7 shows the relationship between the sulfur concentration of nickel fine particles and the shrinkage rate. The data shown in FIG. 7 is the result of arranging the shrinkage ratios for the nickel fine particles E1 to E10, G of Examples 1 to 10 and Reference Example by the sulfur concentration.
Referring to FIG. 7, it was found that when the sulfur concentration was 0.15% or more, the shrinkage ratio was clearly reduced, and when the sulfur concentration was increased, the shrinkage reduction effect was increased.
From the results shown in FIGS. 5 to 7, it was confirmed that the method for producing fine metal particles of the present invention has a high effect on improving the sintering characteristics.

本発明は、バーナーを用いた金属微粒子の製造方法に適用可能である。 The present invention is applicable to the production how of the fine metal particles using a burner.

10…金属微粒子製造装置、11…バーナー、11A…先端面、12…火炎、13…可燃性ガス供給源、14…原料及び硫黄化合物供給源、15…支燃性ガス供給源、18…水冷炉、21…窒素供給源、22…窒素供給ライン、24…ライン、26…バグフィルター、27…排気ライン、28…ブロワー、32…原料及び硫黄化合物供給管、32a…先端面、32A,34A…先端部、33…リング状部材、34…環状部材、34a…傾斜面、35…第1の支燃性ガス供給経路、36…燃焼室、37…外筒、37A…冷却水用経路、39…第2の支燃性ガス供給経路、41…原料及び硫黄化合物供給経路、42…原料及び硫黄化合物噴出孔、44…第1の支燃性ガス噴出孔、46…第2の支燃性ガス噴出孔、C…中心軸   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Metal fine particle manufacturing apparatus, 11 ... Burner, 11A ... Front end surface, 12 ... Flame, 13 ... Combustible gas supply source, 14 ... Raw material and sulfur compound supply source, 15 ... Combustion gas supply source, 18 ... Water-cooled furnace , 21 ... Nitrogen supply source, 22 ... Nitrogen supply line, 24 ... Line, 26 ... Bag filter, 27 ... Exhaust line, 28 ... Blower, 32 ... Raw material and sulfur compound supply pipe, 32a ... Tip surface, 32A, 34A ... Tip 33, ring-shaped member, 34 ... annular member, 34a ... inclined surface, 35 ... first combustion-supporting gas supply path, 36 ... combustion chamber, 37 ... outer cylinder, 37A ... path for cooling water, 39 ... first 2 flammable gas supply paths, 41 ... raw material and sulfur compound supply path, 42 ... raw material and sulfur compound ejection holes, 44 ... first flammable gas ejection holes, 46 ... second flammable gas ejection holes , C ... central axis

Claims (10)

バーナーの先端に形成される火炎に、金属微粒子の原料となる金属化合物粉体と、硫黄化合物と、を投入する原料及び硫黄化合物投入工程と、
前記火炎により、前記金属化合物粉体を加熱・還元し、前記硫黄化合物を熱分解させることで、表層に硫黄を濃化した金属微粒子を形成する金属微粒子形成工程と、
を含むことを特徴とする金属微粒子の製造方法。
A raw material and a sulfur compound charging step for charging a metal compound powder as a raw material of metal fine particles and a sulfur compound into a flame formed at the tip of the burner,
A metal fine particle forming step of forming metal fine particles enriched with sulfur on the surface layer by heating and reducing the metal compound powder with the flame and thermally decomposing the sulfur compound;
The manufacturing method of the metal microparticle characterized by including.
前記原料及び硫黄化合物投入工程では、前記金属化合物粉体及び前記硫黄化合物の混合物を、前記バーナーの先端から前記火炎に投入することを特徴とする請求項1記載の金属微粒子の製造方法。   2. The method for producing metal fine particles according to claim 1, wherein, in the raw material and sulfur compound charging step, a mixture of the metal compound powder and the sulfur compound is charged into the flame from the tip of the burner. 前記原料及び硫黄化合物投入工程では、前記金属化合物粉体と前記硫黄化合物とを別々に投入することを特徴とする請求項1または2記載の金属微粒子の製造方法。   The method for producing fine metal particles according to claim 1 or 2, wherein in the raw material and sulfur compound charging step, the metal compound powder and the sulfur compound are separately charged. 前記原料及び硫黄化合物投入工程では、可燃性ガスを用いて、前記金属化合物粉体及び前記硫黄化合物の粉体を前記火炎に投入することを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の金属微粒子の製造方法。   4. The raw material and sulfur compound charging step, wherein the metal compound powder and the sulfur compound powder are charged into the flame using a combustible gas. The manufacturing method of the metal microparticle of description. 前記原料及び硫黄化合物投入工程では、前記硫黄化合物を溶媒に溶解させた硫黄化合物含有溶液を前記火炎に投入することを特徴とする請求項1または3記載の金属微粒子の製造方法。   The method for producing fine metal particles according to claim 1 or 3, wherein, in the raw material and sulfur compound charging step, a sulfur compound-containing solution in which the sulfur compound is dissolved in a solvent is charged into the flame. バーナーの先端に形成される火炎に、金属微粒子の原料となる金属化合物粉体と硫黄とを投入する原料及び硫黄投入工程と、
前記火炎により、前記金属化合物粉体を加熱・還元し、前記硫黄を昇華させることで、表層に前記硫黄を濃化した金属微粒子を形成する金属微粒子形成工程と、
を含むことを特徴とする金属微粒子の製造方法。
A raw material and a sulfur charging step for charging a metal compound powder and sulfur as raw materials for the metal fine particles into a flame formed at the tip of the burner;
A metal fine particle forming step of forming metal fine particles in which the sulfur is concentrated on the surface layer by heating and reducing the metal compound powder by the flame and sublimating the sulfur;
The manufacturing method of the metal microparticle characterized by including.
前記原料及び硫黄投入工程では、前記金属化合物粉体及び前記硫黄の混合物を、前記バーナーの先端から前記火炎に投入することを特徴とする請求項6記載の金属微粒子の製造方法。   The method for producing metal fine particles according to claim 6, wherein, in the raw material and sulfur charging step, the metal compound powder and the mixture of sulfur are charged into the flame from the tip of the burner. 前記原料及び硫黄投入工程では、前記金属化合物粉体と前記硫黄とを別々に投入することを特徴とする請求項6または7記載の金属微粒子の製造方法。   The method for producing fine metal particles according to claim 6 or 7, wherein in the raw material and sulfur charging step, the metal compound powder and the sulfur are separately charged. 前記原料及び硫黄投入工程では、可燃性ガスを用いて、前記金属化合物粉体及び前記硫黄の粉体を前記火炎に投入することを特徴とする請求項6ないし8のうち、いずれか1項記載の金属微粒子の製造方法。   9. The method according to claim 6, wherein in the raw material and sulfur charging step, the metal compound powder and the sulfur powder are charged into the flame using a combustible gas. A method for producing metal fine particles. 前記金属化合物粉体として酸化ニッケルの粉体を用い、
前記金属微粒子生成工程では、粒径が0.1μm以下であり、かつ硫黄が表層に濃化したニッケル微粒子を形成することを特徴とする請求項1ないし9のうち、いずれか1項記載の金属微粒子の製造方法。
Using nickel oxide powder as the metal compound powder,
10. The metal according to claim 1, wherein in the metal fine particle generation step, nickel fine particles having a particle diameter of 0.1 μm or less and sulfur concentrated in a surface layer are formed. A method for producing fine particles.
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