JP6845505B2 - 被覆用粉末の製造方法,被覆用粉末及び被覆用粉末の被覆方法 - Google Patents
被覆用粉末の製造方法,被覆用粉末及び被覆用粉末の被覆方法 Download PDFInfo
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Description
半導体セラミックスの原料粉末として、当該半導体セラミックスの原料粉末を構成する粒子(以下「一次粒子」という)の平均粒径が、200nm以下の原料粉末を用い、
該半導体セラミックスの原料粉末を湿式ビーズミル法により一次粒子が液体中で均一に分散したスラリーにし、該スラリーをスプレードライ法により上記一次粒子が均一に分散して結合した粒子(以下「二次粒子」という)に造粒するとともに、中空に形成され、凹所に形成され、あるいは、貫通して形成され、且つ、1つの大きさが体積の10%〜80%を占有する大きさの空所を有した二次粒子を、50%以上含むように造粒し、
造粒後に、二次粒子の粒径を、1000μm以下にし、該二次粒子の集合より被覆用粉末とする構成としている。
一次粒子として、ナノサイズのものを用いるので、その凝集が抑制された二次粒子においては、このナノサイズの一次粒子が均一に分散することから、基材表面の皮膜を緻密に形成することができ、例えば、基材表面の皮膜に光触媒性能を付与する場合には、その光触媒性能をより一層向上させることができる。
空所は、中空に形成され、凹所に形成され、あるいは、貫通して形成されている。空所は、二次粒子の体積の10%〜80%を占有する。即ち、被覆用粉末は、中空に形成され、凹所に形成され、あるいは、貫通して形成され、且つ、1つの大きさが体積の10%〜80%を占有する大きさの空所を有した二次粒子を、50%以上含む。
実施の形態に係る被覆用粉末の製造方法の基本的構成は、図1及び図2に示すように、半導体セラミックスで構成され基材Kに溶射により被覆される被覆用粉末Fを製造するもので、半導体セラミックスの原料粉末Sを湿式ビーズミル法によりこの半導体セラミックスの原料粉末Sを構成する粒子(以下「一次粒子」という)が液体中で均一に分散したスラリーにし、このスラリーをスプレードライ法により一次粒子が均一に分散して結合した粒子(以下「二次粒子」という)に造粒し、この二次粒子の集合により被覆用粉末Fにする製造方法である。
そして、図4に示すように、実施例1乃至7に係る被覆用粉末Fを作製した。実施例1及び2は、各種酸化チタン単独の被覆用粉末Fからなる。実施例3乃至7は、酸化チタン(ST‐21)に三酸化タングステンを添加したもので、その添加量を、夫々、1重量%,5重量%,10重量%,20重量%,30重量%と変えた被覆用粉末Fからなる。
S 原料粉末
K 基材
1 ビーズミル装置
5 スプレードライ装置
10 コールドスプレー装置
Claims (16)
- 半導体セラミックスで構成され基材に溶射により被覆される被覆用粉末を製造する被覆用粉末の製造方法において、
半導体セラミックスの原料粉末として、当該半導体セラミックスの原料粉末を構成する粒子(以下「一次粒子」という)の平均粒径が、200nm以下の原料粉末を用い、
該半導体セラミックスの原料粉末を湿式ビーズミル法により一次粒子が液体中で均一に分散したスラリーにし、該スラリーをスプレードライ法により上記一次粒子が均一に分散して結合した粒子(以下「二次粒子」という)に造粒するとともに、中空に形成され、凹所に形成され、あるいは、貫通して形成され、且つ、1つの大きさが体積の10%〜80%を占有する大きさの空所を有した二次粒子を、50%以上含むように造粒し、
造粒後に、二次粒子の粒径を、1000μm以下にし、該二次粒子の集合より被覆用粉末とすることを特徴とする被覆用粉末の製造方法。 - 上記被覆用粉末を構成する二次粒子の粒径が10μm〜45μmになるように分級したことを特徴とする請求項1記載の被覆用粉末の製造方法。
- 上記原料粉末を構成する半導体セラミックスは、二酸化チタン(TiO2),三酸化タングステン(WO3),酸化亜鉛(ZnO),チタン酸ストロンチウム(SrTiO3),酸化錫(SnO2),酸化第二鉄(Fe2O3),硫化カドミウム(CdS),酸化マグネシウム(MgO),酸化アルミニウム(Al2O3),酸化ケイ素(SiO2),二酸化クロム(CrO2),酸化第二クロム(Cr2O3),酸化マンガン(MnO2),四三酸化鉄(Fe3O4),酸化コバルト(CoO),酸化ニッケル(NiO),酸化銅(CuO),酸化ジルコニウム(ZrO2),酸化モリブデン(MoO3)の群から選択された1種または2種以上であることを特徴とする請求項1または2記載の被覆用粉末の製造方法。
- 上記原料粉末を、二酸化チタンを主とし、これに三酸化タングステンを添加して構成したことを特徴とする請求項3記載の被覆用粉末の製造方法。
- 上記三酸化タングステンの添加量を原料粉末全体の1〜30重量%にしたことを特徴とする請求項4記載の被覆用粉末の製造方法。
- 上記三酸化タングステンの添加量を原料粉末全体の1〜20重量%にしたことを特徴とする請求項5記載の被覆用粉末の製造方法。
- 上記三酸化タングステンの添加量を原料粉末全体の2〜15重量%にしたことを特徴とする請求項6記載の被覆用粉末の製造方法。
- 上記三酸化タングステンの添加量を原料粉末全体の3〜7重量%にしたことを特徴とする請求項7記載の被覆用粉末の製造方法。
- 半導体セラミックスの原料粉末を構成する粒子(以下「一次粒子」という)が均一に分散して結合した粒子(以下「二次粒子」という)の集合から構成され基材に溶射により被覆される被覆用粉末であって、上記一次粒子の平均粒径が、200nm以下であり、二次粒子の粒径が、1000μm以下であり、中空に形成され、凹所に形成され、あるいは、貫通して形成され、且つ、1つの大きさが体積の10%〜80%を占有する大きさの空所を有した二次粒子を、50%以上含むことを特徴とする被覆用粉末。
- 二次粒子の粒径が、10μm〜45μmであることを特徴とする請求項9記載の被覆用粉末。
- 二酸化チタン及び三酸化タングステンからなることを特徴とする請求項9または10記載の被覆用粉末。
- 上記三酸化タングステンは、全体の1〜30重量%であることを特徴とする請求項11記載の被覆用粉末。
- 上記三酸化タングステンは、全体の1〜20重量%であることを特徴とする請求項12記載の被覆用粉末。
- 上記三酸化タングステンは、全体の2〜15重量%であることを特徴とする請求項13記載の被覆用粉末。
- 上記三酸化タングステンは、全体の3〜7重量%であることを特徴とする請求項14記載の被覆用粉末。
- コールドスプレーにより半導体セラミックスで構成される被覆用粉末を基材に被覆する被覆用粉末の被覆方法において、上記請求項1乃至15何れかに記載の被覆用粉末を被覆することを特徴とする被覆用粉末の被覆方法。
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