JP5888342B2 - コーティングのための方法及び装置、並びにコーティング - Google Patents
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Description
SM=表面/重量 [m2/kg]
粒径dpを有する理想的な球については、その比表面積は、以下のように表される。
SM=6/dp×ρ [m2/kg]
2Al+4H2O→2AlOOH+3H2
2Fe+2H2O→2Fe(OH)+H2
2Zn+H2O→ZnO+H2
2Cu+H2O→Cu2O+H2
・有機的に修飾されたリン酸又はそのエステル、すなわち、一般式R−P(O)(OR1)(OR2)(式中、R=アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、アルキルエーテル、特には、エトキシ化されたアルキルエーテルで、R1,R2=H,n=1から12、好ましくはn=1から6であるCnH2n+1、アルキルは枝分かれであっても枝分かれでなくてもよく、R1はR2と同じであっても異なっていてもよい)
・有機的に修飾されたリン酸又はそのエステル、すなわち、一般式R−O−P(OR1)(OR2)(式中、Rは、アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、アルキルエステル、特に、エトキシ化されたアルキルエステルで、R1,R2=H,n=1から12、好ましくは1から6のCnH2n+1、アルキルは、枝分かれであっても枝分かれでなくてもよく、R1はR2と同一であっても異なっていてもよい)
サイズと厚さとの比
例証される具体的実施形態のサンプル粒子のサイズと厚さの比は、REM測定装置による評価に基づいて決定された。このプロセスにおいては、Cilas1064の方法によって測定された縦方向の直径、および、(少なくとも100個の)粒子に関する厚さの統計数は、それぞれ、縦方向の直径と厚さとの比をとることによって計算された。
アルミニウム棒(金属)の約2.5トンが、誘導るつぼ炉(Induga社製、ドイツ国cologne)中に導入され、溶融された。所謂、前床中で、アルミニウムの溶融物が、約720℃の温度の液体として得られた。インジェクターの原理で作動する複数のノズルが、溶融され原子状態のアルミニウム溶融物の中に、垂直上向きに浸漬された。原子化された気体がコンプレッサー(Kaeser社製、ドイツ国Coburg)で20バールまで圧縮され、ガスヒーターで約700℃まで加熱された。粉砕し/原子化して固化した後に得られたアルミニウム粉末は、飛行させることによって冷却された。前記誘導炉は、閉じた設備(装置)に統合された。原子化は、不活性気体(窒素)の雰囲気下で行われた。アルミニウム粉末の堆積は、サイクロン中で初めは行われ、サイクロン中に堆積された粉末状のアルミニウム粒子は、14〜17μmのD50値を有していた。複数のサイクロンは、次に、更なる堆積のために使用され、サイクロン中に堆積された複数の粉末状のアルミニウム粒子は、2.3〜2.8μmのD50値を有していた。金属元素(Pall社製)と共にフィルター(Alpine社製、タイ国)を用いて、気−固分離が行われた。濾過中、d10が0.7μm、d50が1.9μm、d90が3.8μmのアルミニウム粉末が微細なフラクションとして得られた。
ポットミル(長さ32cm、幅19cm)中に、ガラス製ビーズ(直径2mm)4kg、アルミニウム粉末75g、揮発油200g、およびオレイン酸3.75gを加えた。次に、58rpmで、15時間、粉砕(grinding)を行った。生成物は、粉砕用ボールを揮発油ですすぐことによって分離され、次に、25μmの篩上で湿式の篩分けを行った。ナッシュフィルター(Nutsch filter)を通した揮発油から、微細粒子が大量に得られた(固体含有量 約80%)。
5Lのガラス製反応容器に、実施例2で得られた変形(deformed)したアルミニウム粉末300gを1000mlのプロパノール(VMR社製、ドイツ国)中に分散し、プロペラ式撹拌機で撹拌した。懸濁液は、78℃まで加熱された。次に、25重量%のアンモニウム溶液(VWR社製、ドイツ国)5gが加えられた。短時間の後、気体の大量発生が観察された。アンモニアを添加し始めてから3時間に、25重量%のアンモニア溶液5gが更に添加された。更に、3時間後、25重量%のアンモニウム溶液5gが更に添加された。懸濁液は、更に一晩撹拌された。翌朝、ナッシュ(Nutsch)フィルターの手段によって固形分は分離され、真空乾燥用オーブン中で、50℃で48時間乾燥された。白色粉末が得られた。この粉末の解析を次に行った。まず、pHの関数として、粒径サイズ及びゼータ電位が測定された。pHの設定は、1.0M NaOH又は1.0M HClを用いて行った。低いpH値と高いpH値の両方において、ゼータ電位は最大値を示し、粒子の直径は最小値を示した。ベーマイト(AlOOH)が約33重量%で、ギプサイト(Al(OH)3)が約67重量%の組成物が誘導されたことが、材料のXRD分析によって判明した。
実施例3で得られた材料500gが、回転式チューブ炉(Nabertherm社製、ドイツ国)の中で、1100℃で10分間加熱された。白色結晶335gが得られた。これは、上記と同様に試験された。か焼されていない材料とは対照的に、全pH領域に亘って、粒子の直径は僅かに大きく、又、ゼータ電位は正であった。XRD解析の結果、シーター型アルミナであることが判明した。
2 プラズマビーム
3 作動ガス
4 第一電極
5 第二電極
6 電源
7 鞘
8 出口
9 供給開口
10 板状粒子
11 渦巻き気流チャンバー
12 経路
13 最大充填レベル
14 キャリアガス
15 出口
16 放電経路
17 プラズマビームの中心(コア)領域
19 被覆
20 基板
21 作動ガスの導入口
22 スリープ
23 キャリアガスの導入口
Claims (13)
- 基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法であって、
0.5〜1.5バールの圧力範囲における圧力環境下で、作動ガス(3)を励起領域を
通過させることによって、低温プラズマのプラズマビームを発生させ、
10から50,000ナノメートルの範囲の平均厚さ(H)を有し、10から2000
の範囲の形状ファクター(F)を有する板状粒子(10)が、基板(20)に対して照射
したプラズマビーム(2)の中へ供給されることを特徴とする方法であって、
前記プラズマビーム(2)が、500Vから15kVの電圧範囲でかつ10kHzから
100kHzの周波数範囲の交流電圧又はパルス状直流電圧によって、前記作動ガス(3
)を励起することによって発生されることを特徴とする、方法。 - 請求項1に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法であって、
前記板状粒子(10)を、キャリアガス(14)によって、プラズマビーム(2)の中
へ供給することを特徴とする、方法。 - 請求項2に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法であって、
前記キャリアガス(14)の体積流量が1l/minから15l/minの範囲であり
、前記キャリアガス(14)の圧力が0.5バールから2バールの範囲であることを特徴
とする、方法。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法
であって、
被覆(19)を塗布している間に、プラズマビーム(2)および基板(20)が、少な
くとも相対的に時々動かされることができることを特徴とする、方法。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法
であって、
前記板状粒子(10)を、前記プラズマビーム(2)が進行する方向を横断して、前記
プラズマビーム(2)の中へ供給することを特徴とする、方法。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法
であって、
前記プラズマビーム(2)が、900℃未満の前記プラズマビーム(2)の中心(コア
)領域(17)のガス温によって発生されることを特徴とする、方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法
であって、
金属で形成された板状粒子(10)を、前記プラズマビーム(2)の中へ供給すること
を特徴とする、方法。 - 請求項7に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法であって、
前記金属が、アルミニウム、亜鉛、スズ、チタン、鉄、銅、銀、金、タングステン、ケ
イ素、又はそれらの合金もしくは混合物からなる群の中から選択されたものであることを
特徴とする、方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法
であって、
金属以外の非金属板状粒子(10)が、酸化物、炭化物、水酸化物、炭酸塩、塩化物、
フッ化物、又はそれらの混合物からなる群から選択されるいずれかを含み、前記金属以外
の非金属板状粒子(10)を、前記プラズマビーム(2)の中へ供給することを特徴とす
る、方法。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法
であって、
前記板状粒子(10)が、更なる層によって、少なくとも部分的に追加的な被覆を施さ
れていることを特徴とする、方法。 - 請求項10に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方法であって、
前記更なる層が、ポリマーで形成されることを特徴とする、方法。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の基板(20)上に被覆(19)を塗布する方
法であって、
前記基板(20)が、金属、木材、プラスチック、ガラス、セラミック、又は紙からな
る群から選択されることを特徴とする、方法。 - ガスによって誘導された低温プラズマのプラズマビーム(2)を使用して、基板(20
)上に被覆(19)を塗布するための、10から50,000ナノメーターの範囲の平均
厚さH、及び、10から2000の数値範囲の形状ファクターFを有する板状粒子(10
)の使用であって、0.5〜1.5バールの圧力範囲における圧力環境下で、500Vか
ら15kVの電圧範囲でかつ10kHzから100kHzの周波数範囲の交流電圧又はパ
ルス状直流電圧によって、作動ガス(3)を励起することによって、低温プラズマのプラ
ズマビーム(2)を発生することを特徴とする、前記板状粒子(10)の使用。
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