JPH0310009A - Method and apparatus for manufacturing metal fine powder - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing metal fine powder

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JPH0310009A
JPH0310009A JP25452189A JP25452189A JPH0310009A JP H0310009 A JPH0310009 A JP H0310009A JP 25452189 A JP25452189 A JP 25452189A JP 25452189 A JP25452189 A JP 25452189A JP H0310009 A JPH0310009 A JP H0310009A
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JP
Japan
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metal melt
metal
ultrasonic waves
focusing
fine
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Application number
JP25452189A
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Japanese (ja)
Inventor
Masatada Kawamura
川村 雅恭
Yoichi Ito
洋一 伊藤
Shuzo Fukuda
福田 脩三
Motoji Tagashira
田頭 基司
Toshio Ishii
俊夫 石井
Hitoshi Oishi
均 大石
Shigeru Furuya
古屋 茂
Shunichi Sugiyama
峻一 杉山
Toyokazu Teramoto
寺本 豊和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily manufacture high purity metal fine powder with good efficiency by duplicately focusing ultrasonic wave in pressurized inert gas atmosphere on molten metal stream to produce fine drips and cooling and solidifying them. CONSTITUTION:Into a vessel 13 of the inert gas atmosphere of Ar, etc., having the pressure higher than the outside air pressure, the molten metal 12 in a holding vessel 10 at the upper part thereof, is allowed to flow down as column or thin film state metal stream from a bottom nozzle 14. At the same time, the ultrasonic wave is generated with an ultrasonic wave generator 1 using Ar gas as medium and focused on the molten metal stream, and after pulverizing the molten metal stream into the fine drip state, the ultrasonic wave is reflected with a reflecting device 26 and again focusing on the molten metal stream. As the other way, by focusing the ultrasonic waves from the ultrasonic wave generators 1, 1' on two positions at upper and lower parts of the molten metal stream, the molten metal stream is made to the fine drip state with good yield of the raw material, and cooled and solidified with cooling gas from a cooling gas supplying device to make the metal fine powder 25. Further, as the atmospheric pressure in the vessel 13 is higher than the outside air pressure, the metal fine powder is not oxidized by inversion of the outside air.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、金属微粉末の製造方法及びその装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for producing fine metal powder and an apparatus therefor.

[従来の技術] 従来、超音波振動を用いて金属微粉末を製造する方法及
びその装置として、例えば、特開昭58−110604
号、特開昭61−295306号が開示されている。こ
れらの従来技術について、図面を参照しながら説明する
。第5図(A)。
[Prior Art] Conventionally, as a method and apparatus for manufacturing fine metal powder using ultrasonic vibration, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-110604
No. 61-295306 is disclosed. These conventional techniques will be explained with reference to the drawings. Figure 5 (A).

(B)はいずれも円錐状の共振器51にその上方から溶
融金属52を流下させるもので、共振器51の超音波振
動により霧化された溶融金属52は微小粒子53となり
、冷却ガス倶給管54から噴出される冷却ガス55によ
り冷却されて金属微粉末が製造される。第6図は溶融金
属62に共振器61を浸漬させるもので、これから発生
する超音波振動により溶融金属62の表面から微小の金
属粒子63が発生し、これが不活性雰囲気に保持された
チャンバー64内で冷却ガス導入口65から導入される
冷却ガスにより冷却され、金属微粉末が製造される。
In both cases (B), molten metal 52 is made to flow down from above into a conical resonator 51, and the molten metal 52 atomized by the ultrasonic vibration of the resonator 51 becomes microparticles 53, and the cooling gas is supplied. It is cooled by the cooling gas 55 ejected from the tube 54 to produce fine metal powder. In FIG. 6, a resonator 61 is immersed in molten metal 62, and the ultrasonic vibrations generated from this generate minute metal particles 63 from the surface of the molten metal 62, which are placed inside a chamber 64 maintained in an inert atmosphere. The metal powder is cooled by the cooling gas introduced from the cooling gas inlet 65, and a fine metal powder is produced.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述のような従来技術は次のような問題
点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional technology has the following problems.

■共振器に流下または浸漬される溶融金属の温度は一般
に高いので、前記共振器に含まれる合金元素または不純
物が溶融金属に混入し、高純度の金属微粉末が得られな
い。
(2) Since the temperature of the molten metal flowing down or immersed into the resonator is generally high, alloying elements or impurities contained in the resonator mix into the molten metal, making it impossible to obtain fine metal powder of high purity.

■溶融金属の温度に耐えるため、耐熱性のあるセラミッ
クス材料を使用すると、振動特性が悪く、所望の振動が
得られない。
■If a heat-resistant ceramic material is used to withstand the temperature of molten metal, the vibration characteristics will be poor and the desired vibration will not be obtained.

■共振器上に形成される溶融金属の膜厚の変動は、直接
製造される金属微粉末のバラツキとなるが、前記膜厚の
制御が困難である。
(2) Fluctuations in the thickness of the molten metal formed on the resonator result in variations in the directly produced fine metal powder, but it is difficult to control the thickness.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高純
度の金属微粉末を効率良く且つ容具に製造することがで
きる金属微粉末の製造方法及びその装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing fine metal powder and an apparatus therefor, which can efficiently manufacture fine metal powder into containers. .

〔課題を解決するための手段] 本発明の製造方法は、金属材料を溶融させて金属融液を
作る工程と、該金属融液を流下させて金属融液流を作る
工程と、該金属融液流の表面に超音波を集束させて前記
金属融液を微小液滴に霧化させる工程と、該微小液滴を
冷却凝固させる工程とを具備することを特徴とする。こ
こで、金属融液流の表面に超音波を集束させて金属融液
を微小液滴に霧化させる工程は、金属融液流と接する雰
囲気ガスを所定の加圧状態に保って行われることが好ま
しい。また、微小液滴を霧化させた後の残留流下状態の
金属融液流の表面に超音波を集束させて金属融液を微小
液滴に霧化させる工程を具備することが好ましい。
[Means for Solving the Problems] The manufacturing method of the present invention includes a step of melting a metal material to create a metal melt, a step of causing the metal melt to flow down to create a metal melt flow, and a step of making the metal melt flow. The method is characterized by comprising a step of atomizing the metal melt into minute droplets by focusing ultrasonic waves on the surface of the liquid stream, and a step of cooling and solidifying the minute droplets. Here, the process of atomizing the metal melt into minute droplets by focusing ultrasonic waves on the surface of the metal melt flow is carried out while maintaining the atmospheric gas in contact with the metal melt flow in a predetermined pressurized state. is preferred. Further, it is preferable to include a step of atomizing the metal melt into minute droplets by focusing ultrasonic waves on the surface of the metal melt flow in a residual flowing state after atomizing the minute droplets.

また、本発明の製造方法は、金属材料を溶融させて金属
融液を作る工程と、該金属融液を流下させて金属融液流
を作る工程と、該金属融液流の表面に超音波を集束させ
て前記金属融液を微小液滴に霧化させる工程と、前記超
音波を反射させて反射超音波を作る工程と、該反射超音
波を前記金属融液流に集束させて前記金属融液を微小液
滴に霧化する工程と、前記微小液滴に前記超音波の進行
方向と異なる方向から冷却ガスを吹付けて冷却凝固させ
る工程とを具備することを特徴とする。
Further, the manufacturing method of the present invention includes a step of melting a metal material to create a metal melt, a step of causing the metal melt to flow down to create a metal melt flow, and an ultrasonic wave applied to the surface of the metal melt flow. to atomize the metal melt into minute droplets; to reflect the ultrasonic waves to create reflected ultrasonic waves; and to focus the reflected ultrasonic waves on the metal melt stream to atomize the metal melt into minute droplets. It is characterized by comprising the steps of atomizing the melt into micro droplets, and cooling and solidifying the micro droplets by spraying a cooling gas onto the micro droplets from a direction different from the direction in which the ultrasonic waves travel.

これらの方法において、金属畿液流が円柱状若しくは薄
膜状であることが好ましい。
In these methods, it is preferable that the metal stream has a cylindrical or thin film shape.

本発明の製造装置は、金属材料を溶融して金属融液を作
る加熱手段と、該加熱手段に隣設され、該金属融液を流
下させる流下手段を備え、該金属融液を保持する保持体
と、所定の超音波を発生する超音波発生手段と、該超音
波発生手段と前記保持体間に設けられ前記超音波を流下
している前記金属融液の表面に集束させて該金属融液を
微小液滴に霧化させる集束手段と、該微小液滴を冷却す
る冷却手段とを具備す、ることを特徴とする。ここで、
流下している溶融金属と接する雰囲気ガスの圧力を所定
の加圧状態に保つ加圧手段を具備することが好ましい。
The manufacturing apparatus of the present invention includes a heating means for melting a metal material to produce a metal melt, and a flow means disposed adjacent to the heating means for causing the metal melt to flow down, and a holder for holding the metal melt. an ultrasonic wave generating means for generating a predetermined ultrasonic wave, and an ultrasonic wave generating means for generating a predetermined ultrasonic wave, which is provided between the ultrasonic wave generating means and the holding body to focus the ultrasonic wave on the surface of the metal melt flowing down and generate the metal melt. It is characterized by comprising a focusing means for atomizing the liquid into minute droplets, and a cooling means for cooling the minute droplets. here,
It is preferable to include a pressurizing means for maintaining the pressure of the atmospheric gas in contact with the flowing molten metal at a predetermined pressurized state.

また、超音波発生手段と保持体間に設けられ微小液滴を
霧化させた後の残留流下状態の金属融液流の表面に超音
波を集束させて金属融液を微小液滴に霧化させる集束手
段を具備することが好ましい。
In addition, the ultrasonic wave is provided between the ultrasonic generating means and the holding body to atomize the metal melt into minute droplets by focusing the ultrasonic waves on the surface of the residual flowing metal melt flow after atomizing the minute droplets. It is preferable to include a focusing means for causing the

また、本発明の製造装置は、金属材料を溶融して金属融
液を作る加熱手段と、該加熱手段に隣設され、該金属融
液を流下させる流下手段を備え、該金属融液を保持する
保持体と、超音波を流下している前記金属融液の表面に
集束させて該金属融液を微小液滴に霧化させる集束手段
と、該集束手段と対向して設置され、前記超音波を反射
して流下している前記金属融液の表面に集束させて前記
金属融液を微小液滴に霧化させる超音波反射手段と、前
記微小液滴に前記超音波の進行方向と異なる方向から冷
却ガスを吹付けて冷却する冷却手段とを具備することを
特徴とする。
Further, the manufacturing apparatus of the present invention includes a heating means for melting a metal material to produce a metal melt, and a flowing means disposed adjacent to the heating means for causing the metal melt to flow down, and holding the metal melt. a holder that focuses ultrasonic waves on the surface of the flowing metal melt to atomize the metal melt into minute droplets; an ultrasonic reflecting means that reflects and focuses sound waves on the surface of the flowing metal melt to atomize the metal melt into minute droplets; It is characterized by comprising a cooling means for cooling by spraying cooling gas from the direction.

加熱手段は、金属材料を容易に溶融して金属融液にする
ことができるものであればよい。このようなものとして
、例えば、ヒーター ラジアントチューブ、レーザー等
が挙げられる。
Any heating means may be used as long as it can easily melt the metal material into a metal melt. Examples of such devices include heater radiant tubes, lasers, and the like.

超音波発生手段は、集束によって金属融液を微小液滴に
霧化できるエネルギーを持つ超音波を発生できるもので
あればよい。このようなものとして、通常の高周波電源
を使用する超音波発生装置が挙げられる。
The ultrasonic wave generating means may be any device that can generate ultrasonic waves having energy that can atomize the metal melt into minute droplets by focusing. An example of such a device is an ultrasonic generator that uses a normal high-frequency power source.

また、超音波の集束手段は、金属融液表面で超音波が集
中してエネルギーを高くするものを用いるこの場合、超
音波を一点又は−線に集束させるものが好ましい。さら
に、金属微粉末化させる際の操作時に、−点集束型と一
線集束型の集束手段を組合わせて用いてもよく、これら
を複数個取り付けてもよい。但し、この場合、金属融液
流表面で集束するように取り付ける。これは、−度微粒
子化したものに超音波を集束させて更に微粒子化させる
ことが困難であること、及び、超音波の集束点が一定で
なくなり微粒子化の効率が悪くなる不都合が生じるため
である。なお、一つ目の集束手段によって霧化した後の
残留流下状態の金属融液流に対して、二つ目以降の集束
手段を複数個取り付けてもよいことは勿論である。
Further, in this case, the ultrasonic focusing means is preferably one that focuses the ultrasonic waves on a single point or a negative line, in which case the ultrasonic waves are concentrated on the surface of the metal melt to increase the energy. Furthermore, during the operation of pulverizing metal, a combination of - point focusing type and line focusing type focusing means may be used, or a plurality of these may be attached. However, in this case, the metal melt should be installed so that it converges on the surface of the flow. This is because it is difficult to focus ultrasonic waves on particles that have been made into fine particles to further make them fine particles, and also because the focusing point of the ultrasonic waves is not constant, causing the inconvenience that the efficiency of making fine particles deteriorates. be. It goes without saying that a plurality of second and subsequent focusing means may be attached to the metal melt flow in a residual flowing state after being atomized by the first focusing means.

また、超音波を集束する際に、金属融液流に対する超音
波の進行方向は、金属励液流に対して直交するn線を中
心に±45″の振れ角内であることが好ましい。しかし
て、金属融液流に対して直交する方向から超音波が進行
するのが特に好ましい。
Furthermore, when focusing the ultrasonic waves, it is preferable that the direction in which the ultrasonic waves travel with respect to the metal melt flow is within a deflection angle of ±45'' with respect to the n-line orthogonal to the metal excitation liquid flow. It is particularly preferable that the ultrasonic waves travel in a direction perpendicular to the metal melt flow.

金属融液流の流下速度は、0.4ないし2.4m/se
eであることが好ましい。これは、0.4m/see未
満では安定I7て金属融液流が得られず、2.4m/s
eeを超えると金属融液流表面に確実に超音波を集束さ
せることができないためである。最も好ましい流下速度
は、0.7m/seeである。また、金属融液流は、例
えば、円柱状又は薄膜状とするのが好ましい。
The velocity of the metal melt flow is 0.4 to 2.4 m/sec.
It is preferable that it is e. This means that a stable I7 metal melt flow cannot be obtained below 0.4 m/s, and 2.4 m/s
This is because if the value exceeds ee, the ultrasonic waves cannot be reliably focused on the surface of the metal melt flow. The most preferred flow rate is 0.7 m/see. Further, it is preferable that the metal melt flow has a cylindrical shape or a thin film shape, for example.

加圧手段は、超音波の伝達効率を良くする圧力状態を維
持できるものであればよい。このようなものとして、例
えば、流下している金属融液の雰囲気ガス圧を直接調節
によるもの、雰囲気ガスの温度を上昇させて実質的に加
圧状態を作るもの等があげられ、これらのものは装置内
に直接設けてもよいし、装置とは別にバッヂ式のチャン
バー類を設けて装置内に接続してもよい。
The pressurizing means may be of any type as long as it can maintain a pressure state that improves the transmission efficiency of ultrasonic waves. Examples of such devices include those that directly adjust the atmospheric gas pressure of the flowing metal melt, and those that substantially create a pressurized state by increasing the temperature of the atmospheric gas. may be provided directly within the device, or a badge-type chamber or the like may be provided separately from the device and connected to the device.

超音波反射手段は、超音波を効率良く反射し、且つ、反
射させた超音波を減衰させずに金属融液表面で同期して
再集束できるものを使用する。
The ultrasonic reflecting means used is one that can efficiently reflect ultrasonic waves and refocus the reflected ultrasonic waves synchronously on the surface of the metal melt without attenuating them.

超音波反射手段を使用して超音波を集束させる場合、−
度金属融液に集束させた超音波を反射させて、再度金属
融液表面に集束させてもよし、超音波を直接金属融液表
面に集束させずに、超音波反射手段で反射してから金属
融液表面に集束させてもよい。この場合に、直接超音波
を金属融液表面に集束させるものと併せて使用してもよ
いことは言うまでもない。なお、超音波の進行方向と冷
却ガスの進行方向は、所定の角度を有していた方がよい
。好ましくは、超音波の進行方向と冷却ガスの進行方向
が直交することである。これは、霧化された微小液滴が
超音波反射手段に当たらないようにして、効率良く金属
微粉末を製造するためである。また、超音波反射手段と
金属融液との間隔は、反射させる超音波の波長の整数倍
であることが好ましい。
When ultrasound is focused using ultrasound reflecting means, −
It is also possible to reflect the ultrasonic waves focused on the metal melt and refocus them on the metal melt surface, or instead of directly focusing the ultrasonic waves on the metal melt surface, the ultrasonic waves are reflected by an ultrasonic reflecting means and then reflected. It may also be focused on the surface of the metal melt. In this case, it goes without saying that the ultrasonic wave may be used in combination with one that focuses the ultrasonic wave directly on the surface of the metal melt. Note that it is preferable that the direction of travel of the ultrasonic wave and the direction of travel of the cooling gas have a predetermined angle. Preferably, the direction in which the ultrasonic waves travel and the direction in which the cooling gas travels are perpendicular. This is to prevent the atomized minute droplets from hitting the ultrasonic reflecting means and to efficiently produce fine metal powder. Further, the distance between the ultrasonic wave reflecting means and the metal melt is preferably an integral multiple of the wavelength of the ultrasonic wave to be reflected.

[作用コ 本発明にかかる金属微粉末の製造方法及びその装置によ
れば、超音波を発生させて、その超音波の位相を揃えて
金属融液表面に集束させる。そして、この超音波のエネ
ルギーによって金属融液を微小液滴に霧化させている。
[Function] According to the method and apparatus for producing fine metal powder according to the present invention, ultrasonic waves are generated, the phases of the ultrasonic waves are aligned, and the ultrasonic waves are focused on the surface of the metal melt. The metal melt is atomized into minute droplets by the energy of this ultrasonic wave.

したがって、超音波の共振器が金属融液と非接触である
ため、霧化される金属融液へ不純物を混入させず、高純
度の微粒子を製造できると共に、共振器の寿命を延ばす
ことができる。また、金属融液を流下させているので、
バッヂ式に比べて、流下量とバランスをとりつつ連続的
に保持容器内に原料となる金属を供給するこ°とがき、
金属融液の残量が少なくなった時に起こる金属融液の渦
現象を阻止することができ、安定して効率良く金属微粉
末を製造することができる。さらに、流下状態にあって
常に清浄な金属融液から金属微粉末を製造することがで
きる。
Therefore, since the ultrasonic resonator is not in contact with the metal melt, it is possible to produce high-purity fine particles without introducing impurities into the atomized metal melt, and to extend the life of the resonator. . In addition, since the metal melt is flowing down,
Compared to the badge type, it is possible to continuously supply raw metal into the holding container while maintaining a balance with the flow rate.
It is possible to prevent the vortex phenomenon of the metal melt that occurs when the remaining amount of the metal melt becomes small, and it is possible to stably and efficiently produce metal fine powder. Furthermore, fine metal powder can be produced from a flowing metal melt that is always clean.

本発明によれば、金属融液の霧化を雰囲気ガスを加圧状
態に保って行うことにより、媒体であるガスの密度を高
くして、その結果、超音波の伝達効率を充分に高くする
ことができる。したがって、効率良く金属微粉末を製造
することができる。
According to the present invention, by atomizing the metal melt while keeping the atmospheric gas in a pressurized state, the density of the medium gas is increased, and as a result, the transmission efficiency of ultrasonic waves is sufficiently increased. be able to. Therefore, fine metal powder can be efficiently produced.

また、本発明によれば、超音波反射手段を使用すること
により、直接金属融液に集束される超音波の他に、反射
手段によって集束される超音波が加わり、金属融液表面
に集束される超音波が増えて、結果として、金属微粉末
の生成量を増大させることができる。
Further, according to the present invention, by using the ultrasonic reflecting means, in addition to the ultrasonic waves focused directly on the metal melt, the ultrasonic waves focused by the reflecting means are added, and the ultrasonic waves are focused on the surface of the metal melt. The amount of ultrasonic waves generated increases, and as a result, the amount of fine metal powder produced can be increased.

また、本発明によれば、超音波集束手段を複数個設ける
ことにより、微小液滴に霧化させた後の残留金属融液流
の表面に超音波を集束させて第2段、第3段等の霧化を
行うことができ、流下させる金属融液の流下径を大きく
して金属融液の流下量を増やして、金属微粉末の製造量
を増大させることができる。
Further, according to the present invention, by providing a plurality of ultrasonic focusing means, the ultrasonic waves are focused on the surface of the residual metal melt flow after being atomized into minute droplets, and the ultrasonic waves are focused on the surface of the residual metal melt flow after being atomized into minute droplets. By increasing the diameter of the metal melt flowing down to increase the amount of metal melt flowing down, it is possible to increase the amount of metal fine powder produced.

[実施例〕 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。なお、本発明の製造方法の説明は、実施例の装置の作
用の説明をもってその説明とする。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the explanation of the manufacturing method of the present invention includes the explanation of the operation of the apparatus of the embodiment.

実施例1 第1図は、本発明の一実施例の構成を示す説明図である
Embodiment 1 FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

図中10は、溶融金属を保持しておく保持容器である。In the figure, 10 is a holding container that holds molten metal.

この保持容器10の外側には、金属材料を溶融するため
のヒーター11が設置されていて、保持容器10内には
金属融液12が保持されている。この保持容器10は、
不活性ガス雰囲気に保持されたチャンバー13と連通ず
るようにしてその上方に設けられている。また、保持容
器10の底部には金属融液12をチャンバー13内に流
下させるノズル14が設けられている。チャンバー13
の側方には、超音波発生器1が設けられている。超音・
波発生器1は、チャンバー13の外側に設けられた高周
波電源15、及び高周波の振動子16と、チャンバー1
3内に設けられた共振器18、この共振器18を囲むよ
うに設けられた超音波を集束させるための放射方向変換
器19と、チャンバー13と放射方向変換器19を貫挿
して振動子16と共振器18間に接続された振幅拡大器
17とで構成されている。
A heater 11 for melting the metal material is installed outside the holding container 10, and a metal melt 12 is held inside the holding container 10. This holding container 10 is
It is provided above the chamber 13 in communication with the chamber 13 which is maintained in an inert gas atmosphere. Further, a nozzle 14 for causing the metal melt 12 to flow down into the chamber 13 is provided at the bottom of the holding container 10. Chamber 13
An ultrasonic generator 1 is provided on the side. Ultrasound/
The wave generator 1 includes a high frequency power source 15 provided outside the chamber 13, a high frequency vibrator 16, and the chamber 1.
A resonator 18 provided in the chamber 13, a radial direction converter 19 provided surrounding the resonator 18 for focusing the ultrasonic waves, and a transducer 16 inserted through the chamber 13 and the radial direction converter 19. and an amplitude expander 17 connected between the resonator 18 and the resonator 18.

ここで、共振器18の材質は、チタン合金又はアルミニ
ウム合金であることが好ましい。また、放射方向変換器
19は、共振器18の振動子側と反振動子側で互いに逆
位相であるため、この逆位相の放射音波を金属融液表面
で同位相で重ねることができるように設置されている。
Here, the material of the resonator 18 is preferably a titanium alloy or an aluminum alloy. Furthermore, since the radiation direction converter 19 has opposite phases on the vibrator side and the anti-vibrator side of the resonator 18, it is possible to superimpose these antiphase radiated sound waves in the same phase on the surface of the metal melt. is set up.

また、放射方向変換器1つは、効率良く音波を金属融液
の表面に到達させるために、その反射面を放物線型に設
定されている。
Moreover, one radiation direction converter has a reflecting surface set in a parabolic shape in order to efficiently cause sound waves to reach the surface of the metal melt.

また、チャンバー13の側方の端部には、チャンバー1
3内と連通して冷却ガスを供給する装置20が設けられ
ている。この装置20は、圧力検出器21と、これに基
づく圧力′:A整弁22と、チャンバー13内に冷却ガ
スを流入、させる圧縮機23とを有している。さらに、
チャンバー13の他方端部には、製造された金属微粉末
を回収するための回収器24が接続されている。
Further, at the side end of the chamber 13, the chamber 1
A device 20 is provided which communicates with the inside of the cooling gas and supplies cooling gas. This device 20 includes a pressure detector 21, a pressure ':A regulating valve 22 based on the pressure detector 21, and a compressor 23 that causes cooling gas to flow into the chamber 13. moreover,
A recovery device 24 for recovering the manufactured fine metal powder is connected to the other end of the chamber 13.

次いで、このように構成された金属微粉末の製造装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the apparatus for manufacturing fine metal powder constructed as described above will be explained.

まず、保持容器10に保持された金属融液12は、ヒー
ター11によって金属材料の融点以上の温度に保たれて
いる。しかして、金属融液には、チャンバー13内にノ
ズル14から流下される。
First, the metal melt 12 held in the holding container 10 is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the metal material by the heater 11. Thus, the metal melt flows down from the nozzle 14 into the chamber 13.

チャンバー13内は例えば、Arガス等の不活性ガスに
より不活性雰囲気に保持されている。これによって、流
下された金属融液12の酸化あるいはその他の化学反応
を防止している。金属融液12は、流下状態にあり、常
に高い清浄度を保っている。
The inside of the chamber 13 is maintained in an inert atmosphere using an inert gas such as Ar gas. This prevents oxidation or other chemical reactions of the metal melt 12 flowing down. The metal melt 12 is in a flowing state and always maintains a high degree of cleanliness.

次に、高周波電源15によって超音波振動子16を振動
させて振動子16に連結している共振器18を振動させ
る。この超音波の周波数を適当に選択することによって
、金属微粉末の粒径を変えることができる。共振器18
の振動によって雰囲気ガスを媒体にして超音波が放射さ
れる。この放射超音波は、流下状態にある金属融液12
の表面で同位相にして重ねるようにして放射方向変換器
19で集束される。
Next, the ultrasonic vibrator 16 is vibrated by the high frequency power source 15, and the resonator 18 connected to the vibrator 16 is vibrated. By appropriately selecting the frequency of this ultrasonic wave, the particle size of the fine metal powder can be changed. Resonator 18
Ultrasonic waves are emitted using the atmospheric gas as a medium due to the vibrations. This radiated ultrasonic wave is transmitted to the metal melt 12 in a flowing state.
The beams are focused by the radiation direction converter 19 so as to be in phase with each other on the surface of the beam.

このようにして、集束した超音波が金属融液12の表面
に作用すると、金属融液12の表面にキャピラリー波が
でき、これが表面張力に打ち勝って金属融液12の表面
から微小液滴25を飛散らせる。飛散った微小液滴25
は冷却ガスによって冷却凝固されると共に、冷却ガスの
流れにより回収器24に運ばれ回収される。このように
して、不純物のない清浄な金属微粒子を得ることができ
る。
In this way, when the focused ultrasonic waves act on the surface of the metal melt 12, capillary waves are created on the surface of the metal melt 12, which overcomes the surface tension and separates the micro droplets 25 from the surface of the metal melt 12. scatter. Scattered minute droplets 25
is cooled and solidified by the cooling gas, and is carried to the collector 24 and recovered by the flow of the cooling gas. In this way, clean metal particles free of impurities can be obtained.

次に、本発明の効果を確認するために行った実験例につ
いて説明する。
Next, an experimental example conducted to confirm the effects of the present invention will be described.

第1図に示した装置を用いて、アルゴンガス雰囲気を絶
対圧力で1kg/c−に保ち、周波数を20KHzに設
定した共振器を振動させて、片振幅で約12ミクロンの
振動を行わせたところ、流下状態の金属融液の表面近傍
で172dBの音圧レベルの超音波が得られた。共振器
としてはチタン合金を用い、溶融金属としてアルミニウ
ム合金を用いた。このような特性の超音波を流下状態の
アルミニウム合金融液表面にこの超音波を作用させて、
微粉化した。なお、アルミニウム合金融液の流下速度は
、0.7m/secとした。
Using the apparatus shown in Figure 1, the argon gas atmosphere was maintained at an absolute pressure of 1 kg/c-, and the resonator was vibrated at a frequency of 20 KHz, causing vibrations with a single amplitude of approximately 12 microns. However, an ultrasonic wave with a sound pressure level of 172 dB was obtained near the surface of the metal melt in a flowing state. A titanium alloy was used as the resonator, and an aluminum alloy was used as the molten metal. By applying ultrasonic waves with these characteristics to the surface of the flowing aluminum alloy liquid,
Micronized. Note that the flow rate of the aluminum alloy liquid was 0.7 m/sec.

得られたアルミニウム合金粉末は、粒径40〜.100
ミクロン、平均粒径70ミクロンで球状の粒子であった
。また、粒子表面の酸化や、不純物元素の混入はまった
くなく、極めて高純度の金属微粉末であった。なお、粒
子の生成量は約700グラム/時間であった。
The obtained aluminum alloy powder has a particle size of 40 to . 100
They were spherical particles with an average particle size of 70 microns. In addition, there was no oxidation on the particle surface or any contamination of impurity elements, and the metal powder was of extremely high purity. Note that the amount of particles produced was approximately 700 grams/hour.

実施例2 第2図は、本発明の一実施例の(を成を示す説明図であ
る。なお、実施例1と重複する部分の説明は省略する。
Embodiment 2 FIG. 2 is an explanatory diagram showing the structure of an embodiment of the present invention. Note that the explanation of parts that overlap with Embodiment 1 will be omitted.

図中13は、チャンバーである。チャンバー13の側方
の端部には、チャンバー13内と連通して冷却ガスを供
給する冷却ガス供給装置20か設けられている。この装
置20は、圧力検出器21と、これに基づ(圧力調整弁
22とで構成される加圧手段2とを含み、かつ、チャン
バー13内に冷却ガスを流入させる圧縮機23を有して
いる。さらに、チャンバー13の他方端部には、製造さ
れた金属微粉末を回収するための回収器24が接続され
ている。
13 in the figure is a chamber. A cooling gas supply device 20 that communicates with the inside of the chamber 13 and supplies cooling gas is provided at a side end of the chamber 13 . This device 20 includes a pressure detector 21 and a pressurizing means 2 based thereon (a pressure regulating valve 22), and has a compressor 23 that flows cooling gas into a chamber 13. Furthermore, a recovery device 24 for recovering the manufactured fine metal powder is connected to the other end of the chamber 13.

次いで、このように構成された金属微粉末の製造装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the apparatus for manufacturing fine metal powder constructed as described above will be explained.

まず、保持容器10に保持された金属融液12は、ヒー
ター11によって金属材料の融点以上の温度に保たれて
いる。しかして、金属融液には、チャンバー13内にノ
ズル14から流下される。
First, the metal melt 12 held in the holding container 10 is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the metal material by the heater 11. Thus, the metal melt flows down from the nozzle 14 into the chamber 13.

金属融液12は、流下状態にあり、常に高い清浄度を保
っている。また、チャンバー13内は、加圧手段2によ
って不活性ガス圧力を調節して、少なくとも大気圧以上
の所定の加圧状態に保持する。
The metal melt 12 is in a flowing state and always maintains a high degree of cleanliness. Further, the pressure inside the chamber 13 is maintained at a predetermined pressurized state at least at atmospheric pressure by adjusting the inert gas pressure by the pressurizing means 2.

次に、高周波電源15によって超音波振動子16を振動
させて振動子16に連結している共振器18を振動させ
る。共振器18の振動によって雰囲気ガスを媒体にして
超音波が放射される。この場a1雰囲気ガスは、加圧状
態であるため密度が高く、効率良く超音波を伝達する。
Next, the ultrasonic vibrator 16 is vibrated by the high frequency power source 15, and the resonator 18 connected to the vibrator 16 is vibrated. Ultrasonic waves are emitted by the vibration of the resonator 18 using the atmospheric gas as a medium. In this case, the a1 atmosphere gas is in a pressurized state, so it has a high density and transmits ultrasonic waves efficiently.

この放射超音波は、流下状態にある金属融液12の表面
で同位相にして重ねるようにして放射方向変換器19で
集束される。
The radiated ultrasonic waves are focused by the radial direction converter 19 so as to overlap with each other in phase on the surface of the metal melt 12 in a flowing state.

このようにして、集束した超音波が金属融液12の表面
に作用すると、金属融液12の表面にキャピラリー波が
でき、これが表面張力に打ち勝って金属融液12の表面
から微小液滴25を飛散らせる。飛散った微小液滴25
は冷却ガスによって冷却凝固されると共に、冷却ガスの
流れにより回収器24に運ばれ回収される。このように
して、不純物のない清浄な金属微粒子を得ることができ
る。
In this way, when the focused ultrasonic waves act on the surface of the metal melt 12, capillary waves are created on the surface of the metal melt 12, which overcomes the surface tension and separates the micro droplets 25 from the surface of the metal melt 12. scatter. Scattered minute droplets 25
is cooled and solidified by the cooling gas, and is carried to the collector 24 and recovered by the flow of the cooling gas. In this way, clean metal particles free of impurities can be obtained.

次に、本発明の効果を確認するために行った実験例につ
いて説明する。
Next, an experimental example conducted to confirm the effects of the present invention will be described.

第2図に示した装置を用いて、アルゴンガス雰囲気を絶
対圧力で3kg/cdに保ち、周波数を20KHzに設
定した共振器を振動させて、片振幅で約12ミクロンの
振動を行わせたところ、流下状態の金属融液の表面近傍
で182dBの音圧レベルの超音波が得られた。共振器
としてはチタン合金を用い、溶融金属としてアルミニウ
ム合金を用いた。このような特性の超音波を流下状態の
アルミニウム合金融液表面にこの超音波を作用させて、
微粉化した。なお、アルミニウム合金融液の流下速度は
、0.7m/secとした。
Using the apparatus shown in Figure 2, the argon gas atmosphere was maintained at an absolute pressure of 3 kg/cd, and the resonator was vibrated at a frequency of 20 KHz to produce vibrations of approximately 12 microns with a single amplitude. , an ultrasonic wave with a sound pressure level of 182 dB was obtained near the surface of the metal melt in a flowing state. A titanium alloy was used as the resonator, and an aluminum alloy was used as the molten metal. By applying ultrasonic waves with these characteristics to the surface of the flowing aluminum alloy liquid,
Micronized. Note that the flow rate of the aluminum alloy liquid was 0.7 m/sec.

得られたアルミニウム合金粉末は、粒径4o〜100ミ
クロン、平均粒径70ミクロンで球状の粒子であった。
The obtained aluminum alloy powder was spherical particles with a particle size of 40 to 100 microns and an average particle size of 70 microns.

また、粒子表面の酸化や、不純物元素の混入はまったく
なく、極めて高純度の金属微粉末であった。なお、粒子
の生成量は約1100グラム/時間であった。
In addition, there was no oxidation on the particle surface or any contamination of impurity elements, and the metal powder was of extremely high purity. Note that the amount of particles produced was approximately 1100 grams/hour.

実施例3 第3図は、本発明の一実施例の構成を示す説明図である
。なお、実施例1と重複する部分の説明は省略する。
Embodiment 3 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. Note that explanations of parts that overlap with those of Example 1 will be omitted.

図中13は、チャンバーである。チャンバー13の側方
には、超音波発生器1が設けられている。また、チャン
バー13内には、超音波発生装置1に対向し、かつ超音
波発生装置1との間に流下している金属融液12を位置
付けるようにして超音波反射手段26が設けられている
。超音波反射手段26と流下している金属融液12との
間隔(L)は、金属融液12に集束させる超音波の波長
の整数倍に設定されている。また、超音波発生手段1と
超音波反射手段26は、超音波の進行方向と冷却ガスの
進行方向がほぼ直交するように設置されている。
13 in the figure is a chamber. An ultrasonic generator 1 is provided on the side of the chamber 13. Further, in the chamber 13, an ultrasonic reflecting means 26 is provided so as to face the ultrasonic generator 1 and position the metal melt 12 flowing down between the ultrasonic generator 1 and the ultrasonic generator 1. . The distance (L) between the ultrasonic wave reflecting means 26 and the metal melt 12 flowing down is set to an integral multiple of the wavelength of the ultrasonic wave to be focused on the metal melt 12. Furthermore, the ultrasonic generating means 1 and the ultrasonic reflecting means 26 are installed so that the direction of movement of the ultrasonic waves and the direction of movement of the cooling gas are substantially orthogonal.

次いで、このように構成された金属微粉末の製造装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the apparatus for manufacturing fine metal powder constructed as described above will be explained.

まず、保持容器10に保持された金属融液12は、ヒー
ター11によって金属材料の融点以上の温度に保たれて
いる。しかして、金属融液には、チャンバー13内にノ
ズル14から流下される。
First, the metal melt 12 held in the holding container 10 is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the metal material by the heater 11. Thus, the metal melt flows down from the nozzle 14 into the chamber 13.

次に、高周波電源15によって超音波振動子16を振動
させて振動子16に連結している共振器18を振動させ
る。共振器18の振動によって雰囲気ガスを媒体にして
超音波が放射される。放射超音波は、放射方向変換器1
9により流下状態にある金属融液12の表面で同位相に
して重ねるようにして集束される。この放射超音波の集
束により金属融液12から微小液滴25が発生する。
Next, the ultrasonic vibrator 16 is vibrated by the high frequency power source 15, and the resonator 18 connected to the vibrator 16 is vibrated. Ultrasonic waves are emitted by the vibration of the resonator 18 using the atmospheric gas as a medium. The radiated ultrasound is transmitted through the radial direction converter 1
9, they are focused on the surface of the metal melt 12 in a flowing state so that they are in the same phase and overlap. Micro droplets 25 are generated from the metal melt 12 by the focusing of the radiated ultrasonic waves.

さらに、放射超音波は、超音波発生装置1に対設されて
いる超音波反射手段26に到達し、そこで反射されて、
流下状態にある金属融液12の表面で同位相にして重ね
るようにして再度集束される。
Furthermore, the emitted ultrasound reaches the ultrasound reflection means 26 provided opposite to the ultrasound generator 1, and is reflected there.
They are refocused on the surface of the metal melt 12 in a flowing state so that they overlap in the same phase.

すなわち、放射超音波及び反射超音波が金属融液12の
表面に集束して作用すると、金属融液12の表面にキャ
ピラリー波ができ、これが表面張力に打ち勝って金属融
液12の表面から微小液滴25を飛散らせる。飛散った
微小液滴25は冷却ガスによって冷却凝固されると共に
、冷却ガスの流れにより回収器24に運ばれ回収される
。このようにして、不純物のない清浄な金属微粒子を得
ることができる。
That is, when the emitted ultrasonic waves and the reflected ultrasonic waves converge and act on the surface of the metal melt 12, capillary waves are created on the surface of the metal melt 12, which overcomes the surface tension and causes the micro liquid to flow from the surface of the metal melt 12. Scatter drops 25. The scattered minute droplets 25 are cooled and solidified by the cooling gas, and are carried to the collector 24 and collected by the flow of the cooling gas. In this way, clean metal particles free of impurities can be obtained.

次に、本発明の効果を確認するために行った実験例につ
いて説明する。
Next, an experimental example conducted to confirm the effects of the present invention will be described.

第3図に示した装置を用いて、アルゴンガス雰囲気を絶
対圧力で1kg/c4に保ち、周波数を20KHzに設
定した共振器を振動させて、片振幅で約12ミクロンの
振動を行わせたところ、流下状態の金属融液の表面近傍
での音圧レベルは超音波反射手段を設けない場合の約1
.5倍に相当する175dBであった。共振器としては
チタン合金を用い、溶融金属としてアルミニウム合金を
用いた。このような特性の超音波を流下状態のアルミニ
ウム合金融液表面にこの超音波を作用させて、微粉化し
た。なお、アルミニウム合金融液の流下速度は、0.7
m/seaとした。また、超音波反射手段と流下してい
る金属融液との間隔(L)は、3.6cmに設定した。
Using the apparatus shown in Figure 3, the argon gas atmosphere was maintained at an absolute pressure of 1 kg/c4, and the resonator was vibrated at a frequency of 20 KHz to produce vibrations of approximately 12 microns with a single amplitude. , the sound pressure level near the surface of the metal melt in a flowing state is approximately 1 when no ultrasonic reflecting means is provided.
.. It was 175 dB, which is equivalent to 5 times. A titanium alloy was used as the resonator, and an aluminum alloy was used as the molten metal. Ultrasonic waves with such characteristics were applied to the surface of the aluminum alloy liquid in a flowing state, and the aluminum alloy was pulverized. In addition, the flow rate of the aluminum alloy liquid is 0.7
m/sea. Further, the distance (L) between the ultrasonic reflecting means and the metal melt flowing down was set to 3.6 cm.

得られたアルミニウム合金粉末は、粒径40〜100ミ
クロン、平均粒径70ミクロンで球状の粒子であった。
The obtained aluminum alloy powder was spherical particles with a particle size of 40 to 100 microns and an average particle size of 70 microns.

また、粒子表面の酸化や、不純物元素の混入はまったく
なく、極めて高純度の金属微粉末であった。なお、粒子
の生成量は約830グラム/時間であった。
In addition, there was no oxidation on the particle surface or any contamination of impurity elements, and the metal powder was of extremely high purity. The amount of particles produced was approximately 830 grams/hour.

実施例4゛ 第4図は、本発明の一実施例の構成を示す説明図である
。なお、実施例1と重複する部分の説明は省略する。
Embodiment 4 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. Note that explanations of parts that overlap with those of Example 1 will be omitted.

図中10は、保持容器である。保持容器10の底部には
金属融液12をチャンバー13内に流ドさせるノズル1
4が設けられている。ここで、金属融液流の流下径は、
10++++i以上にする必要がある。これは、金属融
液流の流下径が10IIIII未゛満であると残留金属
融液流ができないためである。チャンバー13の側方に
は、超音波発生器1が設けられている。
In the figure, 10 is a holding container. A nozzle 1 is provided at the bottom of the holding container 10 to flow the metal melt 12 into the chamber 13.
4 is provided. Here, the diameter of the metal melt flow is
It is necessary to set it to 10++++i or more. This is because if the diameter of the metal melt flow is less than 10III, the residual metal melt cannot flow. An ultrasonic generator 1 is provided on the side of the chamber 13.

また、超音波発生器1と一定の間隔を置いた下方に超音
波発生器1′が設けられている。超音波発生器1′は、
超音波発生器1と同様に高周波電源15′ 高周波の振
動子16′、振幅拡大器17′、共振器18′、及び放
射方向変換器19′ とで構成されている。この超音波
発生器1′は、超音波の進行方向が超音波発生器1から
発生した超音波を集束して霧化した後の残留金属融液流
に対して直角になるように設定されている。
Further, an ultrasonic generator 1' is provided below the ultrasonic generator 1 at a constant distance. The ultrasonic generator 1' is
Like the ultrasonic generator 1, it is composed of a high frequency power source 15', a high frequency vibrator 16', an amplitude expander 17', a resonator 18', and a radial direction converter 19'. This ultrasonic generator 1' is set so that the direction of propagation of the ultrasonic waves is perpendicular to the residual metal melt flow after the ultrasonic waves generated from the ultrasonic generator 1 are focused and atomized. There is.

ここで、共振器18.18′の材質は、チタン合金又は
アルミニウム合金であることが好ましい。
Here, the material of the resonators 18, 18' is preferably titanium alloy or aluminum alloy.

また、放射方向変換器19.19′は、夫々共振器18
.18′の振動子側と反振動子側で互いに逆位相である
ため、この逆位相の放射音波を金属融液表面で同位相で
重ねることができるように設置されている。また、放射
方向変換器19.19′は、効率良く音波を金属融液の
表面に到達させるために、その反射面を放物線型に設定
されている。
Furthermore, the radial direction converters 19 and 19' each include a resonator 18
.. Since the vibrator side and the anti-vibrator side of 18' have opposite phases, they are installed so that the radiated sound waves of opposite phases can be superimposed in the same phase on the surface of the metal melt. Further, the radiation direction converters 19 and 19' have their reflecting surfaces set in a parabolic shape in order to efficiently cause the sound waves to reach the surface of the metal melt.

次いで、このように構成された金属微粉末の製造装置の
作用について説明する。
Next, the operation of the apparatus for manufacturing fine metal powder constructed as described above will be explained.

まず、保持容器10に保持された金属融液12は、ヒー
ター11によって金属材料の融点以上の温度に保たれて
いる。しかして、金属融液12は、チャンバー13内に
ノズル14から流下されるため、流下状態にあり、常に
高い清浄度を保っている。
First, the metal melt 12 held in the holding container 10 is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the metal material by the heater 11. Since the metal melt 12 flows down from the nozzle 14 into the chamber 13, it is in a flowing state and always maintains a high degree of cleanliness.

次に、高周波電源15によって超音波振動子16を振動
させて振動子16に連結している共振器18を振動させ
る。共振器18の振動によって雰囲気ガスを媒体にして
超音波が放射される。この放射超音波は、流下状態にあ
る金属融液12の表面で同位相にして重ねるようにして
放射方向変換器19で集束される。
Next, the ultrasonic vibrator 16 is vibrated by the high frequency power source 15, and the resonator 18 connected to the vibrator 16 is vibrated. Ultrasonic waves are emitted by the vibration of the resonator 18 using the atmospheric gas as a medium. The radiated ultrasonic waves are focused by the radial direction converter 19 so as to overlap with each other in phase on the surface of the metal melt 12 in a flowing state.

集束した超音波が金属融液12の表面に作用すると、金
属融液12の表面に牛中ピラリー波ができ、これが表面
張力に打ち勝って金属融液12の表面から微小液滴25
を飛散らせる。
When the focused ultrasonic waves act on the surface of the metal melt 12, pillar waves are formed on the surface of the metal melt 12, which overcomes the surface tension and causes minute droplets 25 to flow from the surface of the metal melt 12.
scatter.

微小液滴25に霧化されなかった金属融液12は、残留
金属融液流としてさらに流下する。この金属融液流の表
面に超音波発生器1′により放射された放射超音波が上
記と同様にして集束される。
The metal melt 12 that has not been atomized into minute droplets 25 flows further down as a residual metal melt flow. The radiated ultrasonic waves emitted by the ultrasonic generator 1' are focused on the surface of this metal melt flow in the same manner as described above.

これによって、金属融液12の表面から第2段の霧化に
よって微小液滴25′を飛散らせる。
Thereby, minute droplets 25' are scattered from the surface of the metal melt 12 by second-stage atomization.

飛散った微小液a25′は冷却ガスによって冷却凝固さ
れると共に、冷却ガスの流れにより回収器24に運ばれ
回収される。このようにして、不純物のない清浄な金属
微粒子を得ることができる。
The scattered minute liquid a25' is cooled and solidified by the cooling gas, and is carried to the collector 24 and collected by the flow of the cooling gas. In this way, clean metal particles free of impurities can be obtained.

次に、本発明の効果を確認するために行った実験例につ
いて説明する。
Next, an experimental example conducted to confirm the effects of the present invention will be described.

第4図に示した装置を用いて、アルゴンガス雰囲気を絶
対圧力で1kg/cdに保ち、周波数を20KHzに設
定した共振器を振動させて、片振幅で約12ミクロンの
振動を行わせたところ、流下状態の金属融液の表面近傍
で172dBの音圧レベルの超音波が得られた。共振器
としてはチタン合金を用い、溶融金属としてアルミニウ
ム合金を用いた。このような特性の超音波を流下状態の
アルミニウム合金融液表面に作用させて、第1段階の霧
化による微粉化を行った。なお、アルミニウム合金融液
の流下速度は、0.7m/seeとした。次いで、残留
流下状態の金属融液流に対して、前述と同様に周波数2
0KHz、片振幅12ミクロン、金属融液表面近傍での
音圧レベル172dBの特性を持つ超音波を集束して第
2段階の霧化による微粒化を行った。
Using the apparatus shown in Figure 4, the argon gas atmosphere was maintained at an absolute pressure of 1 kg/cd, and the resonator was vibrated at a frequency of 20 KHz to produce vibrations with a single amplitude of approximately 12 microns. , an ultrasonic wave with a sound pressure level of 172 dB was obtained near the surface of the metal melt in a flowing state. A titanium alloy was used as the resonator, and an aluminum alloy was used as the molten metal. Ultrasonic waves having such characteristics were applied to the surface of the flowing aluminum alloy liquid to perform the first stage of atomization. Note that the flow rate of the aluminum alloy liquid was 0.7 m/see. Next, the frequency 2 is applied to the metal melt flow in the residual flow state in the same manner as described above.
Ultrasonic waves having the characteristics of 0 KHz, single amplitude of 12 microns, and sound pressure level of 172 dB near the surface of the metal melt were focused to perform atomization in the second stage of atomization.

第1、第2の霧化後に得られたアルミニウム合金粉末は
、粒径40〜100ミクロン、平均粒径70ミクロンで
球状の粒子であった。また、粒子表面の酸化や、不純物
元素の混入はまったくなく、極めて高純度の金属微粉末
であった。なお、粒子の生成量は約1300グラム/時
間であった。
The aluminum alloy powder obtained after the first and second atomization was spherical particles with a particle size of 40 to 100 microns and an average particle size of 70 microns. In addition, there was no oxidation on the particle surface or any contamination of impurity elements, and the metal powder was of extremely high purity. Note that the amount of particles produced was approximately 1300 grams/hour.

[発明の効果] 以上説明した如く、本発明にかかる金属微粉末の製造方
法及びその装置によれば、高純度の金属微粉末を効率良
く且つ容易に製造することができるものである。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the method and apparatus for producing fine metal powder according to the present invention, fine metal powder of high purity can be produced efficiently and easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第4図は、本発明の一実施例の金属微粉末
の製造装置の構成を示す説明図、第5図(A)、(B)
は、溶融金属を共振器に、流下させる従来の金属微粒子
製造技術を示す説明図、第6図は、共振器を溶融金属に
浸漬する従来の金属微粒子製造技術を示す説明図である
。 10・・・保持容器、11・・・ヒーター 12・・・
金属融液、13・・・チャンバー 14・・・ノズル、
15゜15′・・・高周波電源、16.16’・・・振
動子、17.17’・・・振幅拡大器、18.18’ 
・・・共振器、19.19’・・・放射方向変換器、2
0・・・冷却ガス供給装置、21・・・圧力検出器、2
2・・・圧力調整弁、23・・・圧縮機、24・・・回
収器、25゜25′・・・微小液滴、26・・・超音波
反射手段。 第1図 笥2図
1 to 4 are explanatory diagrams showing the configuration of a manufacturing apparatus for fine metal powder according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5(A) and 5(B)
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a conventional metal fine particle manufacturing technique in which molten metal is made to flow down into a resonator, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing a conventional metal fine particle manufacturing technique in which a resonator is immersed in molten metal. 10... Holding container, 11... Heater 12...
Metal melt, 13...chamber 14...nozzle,
15゜15'... High frequency power supply, 16.16'... Vibrator, 17.17'... Amplitude expander, 18.18'
...Resonator, 19.19'...Radiation direction converter, 2
0... Cooling gas supply device, 21... Pressure detector, 2
2...Pressure regulating valve, 23...Compressor, 24...Collector, 25° 25'...Minute droplet, 26...Ultrasonic reflecting means. Figure 1: Figure 2

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)金属材料を溶融させて金属融液を作る工程と、該
金属融液を流下させて金属融液流を作る工程と、該金属
融液流の表面に超音波を集束させて前記金属融液を微小
液滴に霧化させる工程と、該微小液滴を冷却凝固させる
工程とを具備することを特徴とする金属微粉末の製造方
法。
(1) A step of melting a metal material to create a metal melt, a step of causing the metal melt to flow down to create a metal melt flow, and a step of focusing ultrasonic waves on the surface of the metal melt flow to 1. A method for producing fine metal powder, comprising the steps of atomizing a melt into fine droplets, and cooling and solidifying the fine droplets.
(2)金属融液流の表面に超音波を集束させて金属融液
を微小液滴に霧化させる工程は、該金属融液流と接する
雰囲気ガスを所定の加圧状態に保って行われる請求項1
記載の金属微粉末の製造方法。
(2) The process of atomizing the metal melt into minute droplets by focusing ultrasonic waves on the surface of the metal melt flow is performed while maintaining the atmospheric gas in contact with the metal melt flow at a predetermined pressurized state. Claim 1
The method for producing the metal fine powder described above.
(3)微小液滴を霧化させた後の残留流下状態の金属融
液流の表面に超音波を集束させて金属融液を微小液滴に
霧化させる工程をさらに具備する請求項1記載の金属微
粉末の製造方法。
Claim 1, further comprising the step of: (3) atomizing the metal melt into minute droplets by focusing ultrasonic waves on the surface of the metal melt flow in a residual flowing state after atomizing the minute droplets. A method for producing fine metal powder.
(4)金属材料を溶融させて金属融液を作る工程と、該
金属融液を流下させて金属融液流を作る工程と、該金属
融液流の表面に超音波を集束させて前記金属融液を微小
液滴に霧化させる工程と、前記超音波を反射させて反射
超音波を作る工程と、該反射超音波を前記金属融液流に
集束させて前記金属融液を微小液滴に霧化する工程と、
前記微小液滴に前記超音波の進行方向と異なる方向から
冷却ガスを吹付けて冷却凝固させる工程とを具備するこ
とを特徴とする金属微粉末の製造方法。
(4) A step of melting a metal material to create a metal melt, a step of causing the metal melt to flow down to create a metal melt flow, and a step of focusing ultrasonic waves on the surface of the metal melt flow to A step of atomizing the melt into minute droplets, a step of reflecting the ultrasonic waves to create reflected ultrasonic waves, and focusing the reflected ultrasonic waves on the metal melt flow to turn the metal melt into minute droplets. a process of atomizing the
A method for producing fine metal powder, comprising a step of cooling and solidifying the fine droplets by spraying a cooling gas onto the fine droplets from a direction different from the direction in which the ultrasonic waves travel.
(5)金属融液流が円柱状若しくは薄膜状である請求項
1〜4のいずれか1項記載の金属微粉末の製造方法。
(5) The method for producing fine metal powder according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal melt flow has a cylindrical shape or a thin film shape.
(6)金属材料を溶融して金属融液を作る加熱手段と、
該加熱手段に隣設され、該金属融液を流下させる流下手
段を備え、該金属融液を保持する保持体と、所定の超音
波を発生する超音波発生手段と、該超音波発生手段と前
記保持体間に設けられ前記超音波を流下している前記金
属融液の表面に集束させて該金属融液を微小液滴に霧化
させる集束手段と、該微小液滴を冷却する冷却手段とを
具備することを特徴とする金属微粉末の製造装置。
(6) heating means for melting a metal material to create a metal melt;
a holder that is disposed adjacent to the heating means and includes a flowing means for causing the metal melt to flow down; a holder that holds the metal melt; an ultrasonic generation means that generates a predetermined ultrasonic wave; a focusing means provided between the holders, which focuses the ultrasonic waves on the surface of the flowing metal melt to atomize the metal melt into minute droplets; and a cooling means, which cools the minute droplets. An apparatus for producing fine metal powder, comprising:
(7)流下している溶融金属と接する雰囲気ガスの圧力
を所定の加圧状態に保つ加圧手段を具備する請求項6記
載の金属微粉末の製造装置。
(7) The apparatus for producing fine metal powder according to claim 6, further comprising pressurizing means for maintaining the pressure of the atmospheric gas in contact with the flowing molten metal at a predetermined pressurized state.
(8)超音波発生手段と保持体間に設けられ微小液滴を
霧化させた後の残留流下状態の金属融液流の表面に超音
波を集束させて金属融液を微小液滴に霧化させる集束手
段を具備する請求項6記載の金属微粉末の製造装置。
(8) The ultrasonic wave is provided between the ultrasonic generating means and the holding body to atomize the metal melt into minute droplets by focusing the ultrasonic waves on the surface of the residual flowing metal melt flow after atomizing the minute droplets. 7. The apparatus for producing fine metal powder according to claim 6, further comprising a convergence means for making the fine metal powder.
(9)金属材料を溶融して金属融液を作る加熱手段と、
該加熱手段に隣設され、該金属融液を流下させる流下手
段を備え、該金属融液を保持する保持体と、超音波を流
下している前記金属融液の表面に集束させて該金属融液
を微小液滴に霧化させる集束手段と、該集束手段と対向
して設置され、前記超音波を反射して流下している前記
金属融液の表面に集束させて前記金属融液を微小液滴に
霧化させる超音波反射手段と、前記微小液滴に前記超音
波の進行方向と異なる方向から冷却ガスを吹付けて冷却
する冷却手段とを具備することを特徴とする金属微粉末
の製造装置。
(9) heating means for melting a metal material to create a metal melt;
A holder for holding the metal melt, which is provided adjacent to the heating means and allows the metal melt to flow down; and a holder for holding the metal melt; a focusing means for atomizing the melt into minute droplets; and a focusing means installed opposite to the focusing means to reflect the ultrasonic waves and focus them on the surface of the metal melt flowing down. A metal fine powder characterized by comprising an ultrasonic reflecting means for atomizing into minute droplets, and a cooling means for cooling the minute droplets by spraying cooling gas from a direction different from the direction in which the ultrasonic waves travel. manufacturing equipment.
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