JPH0426703A

JPH0426703A - 金属または合金粉末の製造方法

Info

Publication number: JPH0426703A
Application number: JP2133287A
Authority: JP
Inventors: Akira Horata; 亮洞田; Katsuji Kusaka; 草加　勝司
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1990-05-22
Publication date: 1992-01-29

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、金属または合金粉末の製造方法に関するも
のである。さらに詳しくは、この発明は、真球状の微細
粉末の効率的生産をも可能とする金属または合金粉末の
製造方法に関するものである。

（従来の技術とその課題）従来より、各種金属や合金の粉末形成方法か検討されて
きており、すでに実用化されているものら少くない。ま
た、これらの金属あるいは合金として、より低融点のハ
ングやロウ材についてもその粉末化方法が検討されてき
ている。

たとえはこれまでにも、これらの低融点金属をはじめと
する金属や合金の粉末化方法として、ガス噴霧法や遠心
噴霧法などが知られている。

しかしながら、これらの従来方法の場合には、金属や合
金粉末の粒径分布が広く、粒径のバラツキが大きくなる
ことが避けられなかった。電子・電気工業等における微
細加工等の進展にともなって、低融点金属等の金属や合
金の整粒微細粉末化への要望が高まってきているが、以
上の通りのこれまでの状況においては、この要望に対応
できるだけ均一粒径で、その性状も均一な粉末を効率的
に製造し、提供することは困難であった。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の粉末化方法の欠点を解消し、微細均一粒径
の粉末を、簡便な装置および操作によって高効率で製造
することのできる金属または合金粉末の新しい製造方法
を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）この発明は、上記の課題を解決するものとして、金属ま
たは合金のフィラメン１〜をその融点よりも高温度に加
熱した非酸化性液状媒体中に投入して分断および球状化
することを特徴とする金属または合金粉末の製造方法を
提供する。

この方法によって、真球状もしくは真球状に近い粒径の
そろった金属粉末の製造が可能となる。

この発明の方法は、この発明の発明者によって見出され
た次のような新しい知見に基づいて完成されている。す
なわち、すでにこの発明者は、１００μｍ以下、たとえ
ば３０μｍの極細径のノズルより溶融金属または合金を
射出する場合には極細径のフィシメン１〜状体が得られ
ることを見出しており、このことは、溶融金属または合
金の表面がノズルより射出されると同時に大気中の酸素
等によって酸化され、表面張力が低下して球状化力が弱
まるためと推察した。そこで、このような極細径フィラ
メントの表面を還元し、表面張力を増大させ、かつ比較
的自由に変形できるようにすることによって球状化が実
現されるものと予測し、実際に表面還元と変形能の増大
を試みることによりその事実を確認した。

この発明は、このような新しい知見に基づいている。こ
の発明の方法において金属または合金のフィラメントを
その融点よりも高温度に加熱した非酸化性の液状媒体中
に投入することは、上記の通りの金属または合金のフィ
ラメント表面の還元と、再溶融による変形自由度の増大
を目的としているものである。

このような方法に使用することのできる金属または合金
の種類には特段の限定はないが、特に、均一粒径の粉末
が要求されるハンダ、ロウ材等の低融点の金属や合金の
粉末化にこの発明の方法は好適に適用することができる
。また、フィシメン１〜径については１００μｍ以下、
さらには５０μｍ以下を好適なものとして例示すること
ができる。

液状媒体としても各種のものが使用でき、たとえばハン
ダ接合に用いるフラックスやペースト類、アンモニア基
類、有機アミン類、ワックス類などをその典型例として
示すことができる。いずれのものでも、非酸化性を有し
ているもので、この方法での使用時に液状となるもので
あれば適宜に使用可能である。もちろんこの液状媒体は
溶融物、溶液等の任意の状態であってよい。

また、この発明のＦＭ造左方法実施にあたっては、各種
の方式が採用でき、その装置構成にも様々な態様が可能
である。

たとえば添付した図面の第１図はその一例を示したもの
であり、ｉ、ｉｌｌ径ノズル孔を有するノズル（１）よ
り、ピストンや加圧ガスによる圧力で射出した溶融金属
または合金のフィラメント（２）を、回転容器（３）中
の還元性液状ｆｉ＃（４）に投入するようにしている。

容器（３）のフィラメント（２）投入のためのその上部
には、加熱手段としてのヒーター（５）を装着し、また
その底部には水冷部（６）を設けてもいる。このヒータ
ー（５）と水冷部（６）とによって、液状媒体（４）に
温度勾配を形成し、フィラメン１〜（２）からの粉末（
７）生成を円滑に、かつ効率的に行うようにしている。

ヒーター（５）により、液状媒体（４）は、フィラメン
ト（２）を構成する金属または合金の融点よりも高い温
度に加熱し、一方、水冷部（６）により、その融点より
も低い温度に冷却する。

第２図は別の例を示したものである。この例においては
、比較的平板状の回転容器（２３）の還元性液状媒体（
２４）にノズル（２１）からのフィラメント（２２）を
投入するようにしている。

また、容器（２３）の回転中心部はヒーター（２５）に
よって加熱し、かつ、容器（２３）の周縁部には水冷部
（２６）を配置している。

第３図および第４図は、さらに別の例を示したものであ
る。この第３図の場合には、回転するディスク（３３）
の中心部に、ヒーター（３５）を介して加熱した還元性
液状媒体（３４）を供給し、ノズル（３１）からのフィ
ラメント（３２）が、遠心力によって周辺に向って流れ
る液状媒体（３４）に投入されるようにしている。水冷
部（３６）によって冷却した粉末（３７）は、フィルタ
ー（３８）において液状媒体（３４）と分離するように
している。

また、第４図の例の場合には、還元性液状媒体（４４）
中に浸漬されて回転するベル１−（４３）にこの液状媒
体（４４）を塗布し、これを加熱ヒーター（４５）によ
って加熱じな後に、ノズル（４１）からのフィラメント
（４２）を接触させ、次いで水冷部（４６）で冷却して
、スキージ（４８）によって粉末（４７）をかき落とし
て回収している。

これらのいずれの場合にも、液状媒体の温度を金属また
は合金の融点以上に加熱してフィラメンＩ・と接触させ
ることを必須としている。

この方法によって、真球状、またはそれに近い均一粒径
の粉末を高効率で製造することが可能となる。

以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の製造方法
について説明する。

Ｋ族■ユ孔径３０μｍの多数のノズル孔を有するノズルを用いて
、２５０℃の温度で溶融した共晶ハンダを、圧力４に「
ｆ／ａｉｔで大気中に射出した。約３０μｍ径の極細径
フィラメントが得られた。

圧力は、ハンダを装入したシリンダー内でのピストンの
圧力によって、あるいはアルゴン等のガスの圧力によっ
て加えることができる。

このフィラメントを、次いで、２２０℃に加熱した市販
の自ペースト中に投入浸漬したところ、４０〜８０μｍ
の真球状のハンダ粉末が得られた。

一般に、この発明の方法によって得られる金属または合
金の粉末は、その組成によっても相違するが、フィラメ
ント径の１．２〜２．５倍程度の粒径範囲となり、従来
方法に比べてその粒系分布は狭く、均一な粒径の粉末が
得られ、粒径制御が容易であることが確認された。

火Ｊ１引λ 第１図に示した装置を用いて実施例１と同様に粉末を製
造した。容器（３）の底部に４０〜８０μｍ径の球状ハ
ンダ粉末が堆積籍した。

実施例３第２図に示した装置を用いて実施例１と同様にハンダ粉
末を製造した。４０〜８０μｍ径の粉末か得られた。

夫１皿１第３図に示した装置を用いて実施例１と同様にハンダ粉
末を製造しな。

２０〜７０μｍ径のハンダ粉末が得られた。

尺腹■５第４図に示した装置を用い実施例１と同様にハンダ粉末
を製造した。

３０〜８０μｍの粒径の粉末が得られた。

（発明の効果）以」二詳しく説明した通り、この発明により、粒径分布
が狭く、均一粒径で、かつ真球状もしくはそれに近い粒
状で、良好な性状の金属または金属粉末を高効率で製造
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は、各々、この発
明の製造方法に用いることのできる装置構成例を示した
模式図である。１．２］、３１．４１．・・・ノズル２．２２，３２．４２・・・フィラメント３・・・容　
　器２３・・・回転容器３３・・・ディスク４３・・・ベルト５．２５，３５．４５・・・ヒーター６．２６，３６．４６・・・水冷部７．２７，３７．４７・・・粉末３８・・・フィルター４８・・・スキージ代理人　弁理士　　西　　澤　利　夫第図ト４１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属または合金のフィラメントをその融点よりも
高温度に加熱した非酸化性液状媒体中に投入して分断お
よび球状化することを特徴とする金属または合金粉末の
製造方法。
（２）金属または合金としてハンダまたはロウ材を液状
媒体中に投入する請求項（１）記載の金属または合金粉
末の製造方法。
（３）液状媒体がフラックスである請求項（２）記載の
金属または合金粉末の製造方法。
（４）液状媒体を容器に入れ、その上部温度を金属また
は合金の融点より高く、またその下部温度をその融点よ
り低くしてなる請求項（１）記載の金属または合金粉末
の製造方法。
（５）液状媒体を回転容器に入れ、回転中心部の温度を
金属または合金の融点より高く、周辺部の温度をより低
くして温度勾配を形成し、フィラメントを回転中心部に
投入する請求項（１）記載の金属または合金粉末の製造
方法。
（６）回転するディスクまたは容器の中心部に金属また
は合金の融点より高い温度で液状媒体を供給し、周辺部
への遠心力による流れを形成してこの流れにフィラメン
トを投入する請求項（１）記載の金属または合金粉末の
製造方法。
（７）回転するベルトに液状媒体を塗布し、これを金属
または合金の融点より高温度に加熱し、フィラメントを
接触させた後に冷却して粉末を回収する請求項（１）記
載の金属または合金粉末の製造方法。