JPH04160023A - 球状ガラス粉末の製造方法 - Google Patents
球状ガラス粉末の製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/102—Forming solid beads by blowing a gas onto a stream of molten glass or onto particulate materials, e.g. pulverising
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は印刷性の良好な、ガラスを含有するペースト用
の約５μｍ以下の粒径を有する球状ガラス粉末の製造方
法に関するものである。
の約５μｍ以下の粒径を有する球状ガラス粉末の製造方
法に関するものである。
従来、ペーストの組成物として用いられるガラス粉末は
粉砕法によって作製されてきた。しかしながら、粉砕法
によってえられたガラス粉末は、粉砕破断面が露出する
ため、表面の凹凸の多い不定形の粒子であった。そのた
めペーストの原料として用いた場合、スクリーン印刷時
のスクリーンの抜けを悪くしたり、ビヒクルとの混合状
態を悪くするなどペースト特性を悪化させる原因とな゛
っていた。
粉砕法によって作製されてきた。しかしながら、粉砕法
によってえられたガラス粉末は、粉砕破断面が露出する
ため、表面の凹凸の多い不定形の粒子であった。そのた
めペーストの原料として用いた場合、スクリーン印刷時
のスクリーンの抜けを悪くしたり、ビヒクルとの混合状
態を悪くするなどペースト特性を悪化させる原因とな゛
っていた。
そこで球状のガラス粉末を用いることが、古くからアイ
デアとしては考えられていたが、ペースト用として好適
な約５μｍ以下の球状ガラス粉末を効率よく製造する方
法はなかった。従来の球状ガラス粉末を製造する方法と
しては、ガスアトマイズ法、回転ディスク法、プラズマ
球状化法などが知られていた。
デアとしては考えられていたが、ペースト用として好適
な約５μｍ以下の球状ガラス粉末を効率よく製造する方
法はなかった。従来の球状ガラス粉末を製造する方法と
しては、ガスアトマイズ法、回転ディスク法、プラズマ
球状化法などが知られていた。
ガスマトマイズ法は、ガラス融体を流れさせ、それに高
速のガス流を衝突させて吹き飛ばし、液滴を生成させ、
それの固化により球状の粉末が生成するという方法であ
る。そのため、微細な粉末を得るためには高速、高圧の
ガス流を必要とする。
速のガス流を衝突させて吹き飛ばし、液滴を生成させ、
それの固化により球状の粉末が生成するという方法であ
る。そのため、微細な粉末を得るためには高速、高圧の
ガス流を必要とする。
高圧ガスアトマイズ法によりかなり微細な粉末を得るこ
とが出来るが、得られる粉末はせいぜい数十ａｍサイズ
の粉末であり、ペースト原料に適した約５μｍ以下の粉
末を効果的に得るには、高圧のガスを必要とするために
、工業的に実現することは非常に困難である。またガラ
ス融体の粘性が高いため、非常に高温にしなければ粘性
が低下せず、通常の条件では微細な液滴になりにくいと
いう問題もあった。
とが出来るが、得られる粉末はせいぜい数十ａｍサイズ
の粉末であり、ペースト原料に適した約５μｍ以下の粉
末を効果的に得るには、高圧のガスを必要とするために
、工業的に実現することは非常に困難である。またガラ
ス融体の粘性が高いため、非常に高温にしなければ粘性
が低下せず、通常の条件では微細な液滴になりにくいと
いう問題もあった。
回転ディスク法は、上記アトマイズ法と同様にガラスの
融体を高速で回転するディスクの上に落下させ、ディス
クの遠心力により融体をはじき飛ばし、微細な液滴を作
製し固化させるという方法である。この方法では、ディ
スクの回転数を上げることにより、微細な球状粉末を得
ることが出来るが、ディスクの回転数を上げるにも限度
があり、アトマイズ法と同様、約５μｍ以下の粉末製造
を工業的に実現することは非常に困難であった。
融体を高速で回転するディスクの上に落下させ、ディス
クの遠心力により融体をはじき飛ばし、微細な液滴を作
製し固化させるという方法である。この方法では、ディ
スクの回転数を上げることにより、微細な球状粉末を得
ることが出来るが、ディスクの回転数を上げるにも限度
があり、アトマイズ法と同様、約５μｍ以下の粉末製造
を工業的に実現することは非常に困難であった。
また、従来のプラズマを用いた方法は高周波プラズマも
しくは直流プラズマ中に原料粉末を投入し、プラズマの
熱を利用して、粉末を溶融、液滴化、固化する事によっ
て球状粉末を得る方法であった。この方法では、分散し
た状態で粉末をプラズマ中に投入することが出来れば、
投入した粉末とほぼ同じ粒径の球状粉末を得ることは可
能であったが、５μｍ以下の粒径で凝集がない状態でプ
ラズマ中に粉末を供給することは工業的には実現が非常
に困難である。またプラズマ中での滞留時間が短いと完
全に溶融、液滴化する事が出来ないため、プラズマ流速
を適度に遅くする必要があった。しかしプラズマの流速
が遅くなると、投入した粉末が再凝集し粒成長を起し、
粒径が大きくなるという問題があり、工業的に約５μｍ
以下の球状ガラス粉末を製造することを困難にしていた
。
しくは直流プラズマ中に原料粉末を投入し、プラズマの
熱を利用して、粉末を溶融、液滴化、固化する事によっ
て球状粉末を得る方法であった。この方法では、分散し
た状態で粉末をプラズマ中に投入することが出来れば、
投入した粉末とほぼ同じ粒径の球状粉末を得ることは可
能であったが、５μｍ以下の粒径で凝集がない状態でプ
ラズマ中に粉末を供給することは工業的には実現が非常
に困難である。またプラズマ中での滞留時間が短いと完
全に溶融、液滴化する事が出来ないため、プラズマ流速
を適度に遅くする必要があった。しかしプラズマの流速
が遅くなると、投入した粉末が再凝集し粒成長を起し、
粒径が大きくなるという問題があり、工業的に約５μｍ
以下の球状ガラス粉末を製造することを困難にしていた
。
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決し約５μｍ以
下の粒径の球状ガラス粉末を効率よく製造する方法を提
供することにある。
下の粒径の球状ガラス粉末を効率よく製造する方法を提
供することにある。
本発明者らは鋭意研究の結果、直流プラズマジェットが
音速を超えるほどの高速度を持つことに着目し、ガラス
融体に直流プラズマジェットを衝突させ、直流プラズマ
ジェットの持つ高温により、衝突部位のガラス融体の温
度が上昇し粘度が下がることにより流れ易く、飛び易く
なり、そこに音速を越える程のガス流が衝突することに
より、微細な液滴が発生し、飛散、固化することにより
微細な球状粉末が生成することを見いだし本発明を完成
するに至った。
音速を超えるほどの高速度を持つことに着目し、ガラス
融体に直流プラズマジェットを衝突させ、直流プラズマ
ジェットの持つ高温により、衝突部位のガラス融体の温
度が上昇し粘度が下がることにより流れ易く、飛び易く
なり、そこに音速を越える程のガス流が衝突することに
より、微細な液滴が発生し、飛散、固化することにより
微細な球状粉末が生成することを見いだし本発明を完成
するに至った。
すなわち本発明は、直流ブラズ→ジェットを用い、ガラ
スの溶融浴に高速のプラズマジェットを衝突させ、ガラ
ス溶融物を吹き飛ばすことにより、微細な球状ガラス粉
末を得ることに特徴がある。
スの溶融浴に高速のプラズマジェットを衝突させ、ガラ
ス溶融物を吹き飛ばすことにより、微細な球状ガラス粉
末を得ることに特徴がある。
本発明に用いる直流プラズマジェット発注装置は、通常
のプラズマ溶射等に用いられる非移動式のプラズマトー
チを用いて差し支えない。
のプラズマ溶射等に用いられる非移動式のプラズマトー
チを用いて差し支えない。
本発明の方法において、直流プラズマジェットの発生に
使用するガスとしてはアルゴン、ヘリウム等の不活性ガ
ス及び酸素、窒素等のガスを単体もしくは２種類以上ガ
スの混合物として用いることが出来る。ガラスが還元き
れないようであれば水素も同様にして用いることが出来
る。通常はアルゴンガスを主成分とする、ヘリウムガス
もしくは窒素ガスとの混合ガスが用いられる。用いるガ
ス種および流量は、プラズマジェットの流速を決定する
とともに、プラズマの持つ熱量を決定するため、得たい
ガラスの成分と粒径によって最適化を行なう。またプラ
ズマトーチ出口の径及び形状は、ガス流速を決定すると
ともに、ガス流の広がり方を決定し、その結果生成する
球状ガラス粉末の粒度分布を左右するため、最適化を行
う必要がある。
使用するガスとしてはアルゴン、ヘリウム等の不活性ガ
ス及び酸素、窒素等のガスを単体もしくは２種類以上ガ
スの混合物として用いることが出来る。ガラスが還元き
れないようであれば水素も同様にして用いることが出来
る。通常はアルゴンガスを主成分とする、ヘリウムガス
もしくは窒素ガスとの混合ガスが用いられる。用いるガ
ス種および流量は、プラズマジェットの流速を決定する
とともに、プラズマの持つ熱量を決定するため、得たい
ガラスの成分と粒径によって最適化を行なう。またプラ
ズマトーチ出口の径及び形状は、ガス流速を決定すると
ともに、ガス流の広がり方を決定し、その結果生成する
球状ガラス粉末の粒度分布を左右するため、最適化を行
う必要がある。
通常、用いるプラズマ発生ガス量を多くし、混合ガスと
して用いるヘリウム、もしくは窒素の含有量を多くする
ほど、またプラズマトーチ出口の径が小さいほど、プラ
ズマジェットの流速は速（なり、細かい球状粉末を得る
ことが出来る。
して用いるヘリウム、もしくは窒素の含有量を多くする
ほど、またプラズマトーチ出口の径が小さいほど、プラ
ズマジェットの流速は速（なり、細かい球状粉末を得る
ことが出来る。
ガラス融体の液面に対し、プラズマジェットを衝突させ
る角度は、何度でも特に問題はないが、発生効率の点か
ら、４５°以下が望ましい。
る角度は、何度でも特に問題はないが、発生効率の点か
ら、４５°以下が望ましい。
ガラスとしては、２９重量％酸化バリウム、３９重量％
二酸化ケイ素、２８重量％酸化ホウ素、４重量％酸化ジ
ルコニウムの組成でルツボ釜を用いて、１４００°Ｃで
溶融し、そのガラス融体の液面に対し３０°の角度で直
流プラズマジェットを衝突させた。プラズマ発生ガスと
しては、アルゴン２５１ ／ｓｉｎ 、ヘリウム１０１
／ｍａｉｎを用い、トーチのガス吹き出し口の径は６
謹φであった。
二酸化ケイ素、２８重量％酸化ホウ素、４重量％酸化ジ
ルコニウムの組成でルツボ釜を用いて、１４００°Ｃで
溶融し、そのガラス融体の液面に対し３０°の角度で直
流プラズマジェットを衝突させた。プラズマ発生ガスと
しては、アルゴン２５１ ／ｓｉｎ 、ヘリウム１０１
／ｍａｉｎを用い、トーチのガス吹き出し口の径は６
謹φであった。
直流出力は４５ Ｖ−４００Ａの条件で３０分間実験を
行なった。
行なった。
その結果得られた粉末は約５００ｇで、ＳＥＭ観察を行
なったところ、粒径１μｍ程度の表面に光沢を持った球
状のガラス粉末であることが分かった。
なったところ、粒径１μｍ程度の表面に光沢を持った球
状のガラス粉末であることが分かった。
〔実施例２〕
実施例１と同様な組成のガラスを用いて、プラズマガス
組成をアルゴン５０１ ／ｗｉｎ 、ヘリウムを３０１
／ｍａｉｎに代え、直流出力５５Ｖ−４０ＯＡで、３
０分間実験を行なった。その結果得られたガラス粉末は
粒径０．３μｍ程度の表面に光沢を持った球状のガラス
粉末であることが分かった。
組成をアルゴン５０１ ／ｗｉｎ 、ヘリウムを３０１
／ｍａｉｎに代え、直流出力５５Ｖ−４０ＯＡで、３
０分間実験を行なった。その結果得られたガラス粉末は
粒径０．３μｍ程度の表面に光沢を持った球状のガラス
粉末であることが分かった。
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明によると
ころの直流プラズマジェットによる球状ガラス粉末の製
造方法を用いると、従来得られなかった約５μｍ以下の
粒径のガラス粉末を製造することが可能となる。
ころの直流プラズマジェットによる球状ガラス粉末の製
造方法を用いると、従来得られなかった約５μｍ以下の
粒径のガラス粉末を製造することが可能となる。
特許出願人 住友金属鉱山株式会社
Claims (1)
- 直流プラズマジェットを用い、ガラスの溶融浴に高速の
プラズマジェットを衝突させ、ガラス溶融物を吹き飛ば
すことにより、微細な球状ガラス粉末を得ることを特徴
とする球状ガラス粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28338990A JPH04160023A (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 球状ガラス粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28338990A JPH04160023A (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 球状ガラス粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04160023A true JPH04160023A (ja) | 1992-06-03 |
Family
ID=17664888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28338990A Pending JPH04160023A (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 球状ガラス粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04160023A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001081260A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | Nisshin Seifun Group Inc. | Fine glass particle containing embedded oxide and process for producing the same |
| JP2008500935A (ja) * | 2004-05-29 | 2008-01-17 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | ナノガラス粉末、特に平均の粒子径が１μｍ以下の多成分ガラス粉末、並びにその使用 |
-
1990
- 1990-10-23 JP JP28338990A patent/JPH04160023A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001081260A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | Nisshin Seifun Group Inc. | Fine glass particle containing embedded oxide and process for producing the same |
| EP1238947A1 (en) * | 2000-04-20 | 2002-09-11 | Nisshin Seifun Group Inc. | Fine glass particle containing embedded oxide and process for producing the same |
| US6578381B2 (en) | 2000-04-20 | 2003-06-17 | Nisshin Seifun Group Inc. | Fine glass particle containing embedded oxide and process for producing the same |
| KR100697929B1 (ko) * | 2000-04-20 | 2007-03-20 | 가부시끼가이샤 닛신 세이훈 그룹 혼샤 | 산화물봉입 유리미립자 및 그 제조방법 |
| EP1238947A4 (en) * | 2000-04-20 | 2008-06-04 | Nisshin Seifun Group Inc | FINE GLASS PARTICLES EMBEDDED OXIDES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP2008500935A (ja) * | 2004-05-29 | 2008-01-17 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | ナノガラス粉末、特に平均の粒子径が１μｍ以下の多成分ガラス粉末、並びにその使用 |
| EP2189426A1 (de) * | 2004-05-29 | 2010-05-26 | Schott AG | Verfahren zur Herstellung eines Glas- oder Glaskeramikpulvers in Form von Nanopartikeln |
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