JPH0577601B2 - - Google Patents
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- JPH0577601B2 JPH0577601B2 JP60185818A JP18581885A JPH0577601B2 JP H0577601 B2 JPH0577601 B2 JP H0577601B2 JP 60185818 A JP60185818 A JP 60185818A JP 18581885 A JP18581885 A JP 18581885A JP H0577601 B2 JPH0577601 B2 JP H0577601B2
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- Japan
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- oxide particles
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- carrier gas
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/02—Magnesia
- C01F5/04—Magnesia by oxidation of metallic magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
- C01B13/32—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation or hydrolysis of elements or compounds in the liquid or solid state or in non-aqueous solution, e.g. sol-gel process
- C01B13/322—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation or hydrolysis of elements or compounds in the liquid or solid state or in non-aqueous solution, e.g. sol-gel process of elements or compounds in the solid state
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、粒径1μm以下の酸化物超微粒子の製
造方法と製造装置に関する。
造方法と製造装置に関する。
（従来技術）
MgO，Al2O3，ZrO2，Fe2O3，Fe3O4，SiO2な
どの酸化物の粉体は、フアインセラミツクス、複
合材料、センサー、触媒、あるいは触媒担体の原
料として極めて重要であるが、これらの粉体は通
常湿式法で製造する。そのため、一般に粉体粒子
の形状は不定形であり、結晶性も悪い。これに対
し、金属溶融蒸発法、アーク放電法等の乾式法に
より製造されるこれらの酸化物の粉体粒子は、粒
径が非常に小さく、結晶性も良い。たとえば、γ
−Al2O3粉体の場合、従来の湿式法で製造したも
のは不定形で内部に極めて多数のボアを持つ多孔
質体であるのに対し、アーク放電法で生成したγ
−Al2O3超微粒子は、ほとんど球形で、極めて結
晶性が良い。そのため、表面反応触媒あるいはそ
の担体としての用途に適している。このように、
乾式法で製造した酸化物超微粒子には、湿式法に
より製造した粉体にはない優れた性質が認められ
るが、これまでに行われた蒸発法においては、い
ずれも蒸発面積が小さく、その上、酸化物超微粒
子を製造する際の雰囲気に酸素を含む場合がほと
んどであり、蒸発表面に蒸気圧の極めて低い酸化
物層が形成されるため、ますます多量の蒸発は困
難となり、したがつて、超微粒子の製造効率が悪
く、工業的には適していない。
どの酸化物の粉体は、フアインセラミツクス、複
合材料、センサー、触媒、あるいは触媒担体の原
料として極めて重要であるが、これらの粉体は通
常湿式法で製造する。そのため、一般に粉体粒子
の形状は不定形であり、結晶性も悪い。これに対
し、金属溶融蒸発法、アーク放電法等の乾式法に
より製造されるこれらの酸化物の粉体粒子は、粒
径が非常に小さく、結晶性も良い。たとえば、γ
−Al2O3粉体の場合、従来の湿式法で製造したも
のは不定形で内部に極めて多数のボアを持つ多孔
質体であるのに対し、アーク放電法で生成したγ
−Al2O3超微粒子は、ほとんど球形で、極めて結
晶性が良い。そのため、表面反応触媒あるいはそ
の担体としての用途に適している。このように、
乾式法で製造した酸化物超微粒子には、湿式法に
より製造した粉体にはない優れた性質が認められ
るが、これまでに行われた蒸発法においては、い
ずれも蒸発面積が小さく、その上、酸化物超微粒
子を製造する際の雰囲気に酸素を含む場合がほと
んどであり、蒸発表面に蒸気圧の極めて低い酸化
物層が形成されるため、ますます多量の蒸発は困
難となり、したがつて、超微粒子の製造効率が悪
く、工業的には適していない。
このように、超微粒子を容易に大量にかつ経済
的に生産する方法に関する研究はまだ不十分であ
り、このことは、現在の超微粒子に関する研究を
遅らせているばかりでなく、将来の工業的実用化
段階での最大の難関となると言わざるを得ない。
的に生産する方法に関する研究はまだ不十分であ
り、このことは、現在の超微粒子に関する研究を
遅らせているばかりでなく、将来の工業的実用化
段階での最大の難関となると言わざるを得ない。
（発明が解決しようとする問題点）
そこで、蒸発面積を極めて大きくすること、
酸化物層が形成されるスピードと同等以上のス
ピードで金属を蒸発させるために極めて迅速に原
料金属を加熱すること、以上の２点を実現させる
べく鋭意研究の結果、従来の蒸発法とは全く別の
方法として、金属粉体を酸素あるいは酸素を含む
ガス中で燃焼させる時、従来の乾式法による場合
と同様に良質の酸化物超微粒子が得られ、しか
も、従来の方法に比較して極めて高効率で生成で
きることを発見した。
酸化物層が形成されるスピードと同等以上のス
ピードで金属を蒸発させるために極めて迅速に原
料金属を加熱すること、以上の２点を実現させる
べく鋭意研究の結果、従来の蒸発法とは全く別の
方法として、金属粉体を酸素あるいは酸素を含む
ガス中で燃焼させる時、従来の乾式法による場合
と同様に良質の酸化物超微粒子が得られ、しか
も、従来の方法に比較して極めて高効率で生成で
きることを発見した。
すなわち、本発明は容易に多量の酸化物超微粒
子を経済的に製造する方法と装置を提供すること
を目的とするものである。
子を経済的に製造する方法と装置を提供すること
を目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の酸化物超微粒子製造方法は、燃焼可能
でかつ粒径が１〜100μmの範囲にある金属粉末を
キヤリアガスによつて、連続的に燃焼部へ気流搬
送しながら着火手段によつて着火させることによ
り、酸素または酸素を含む不活性ガス中で爆燃を
生じない状態で安定した連続的な燃焼を生じさ
せ、上記燃焼部で上記気流搬送された燃焼可能な
金属粉末を蒸発、酸化させることによつて酸化物
超微粒子を生成させるものである。
でかつ粒径が１〜100μmの範囲にある金属粉末を
キヤリアガスによつて、連続的に燃焼部へ気流搬
送しながら着火手段によつて着火させることによ
り、酸素または酸素を含む不活性ガス中で爆燃を
生じない状態で安定した連続的な燃焼を生じさ
せ、上記燃焼部で上記気流搬送された燃焼可能な
金属粉末を蒸発、酸化させることによつて酸化物
超微粒子を生成させるものである。
この方法によれば、原料金属粉体の大きさと、
生成される酸化物超微粒子の粒径との間には相関
関係はないことが実験的に確かめられている。こ
れは原料金属は一端蒸気となり、蒸気の酸化によ
つて酸化物が生成されるためと考えられる。従つ
て、原料金属粉体の大きさは、気流搬送が可能で
あるという条件から決定され、上記のように１〜
100μmの範囲のものを用いればよい。
生成される酸化物超微粒子の粒径との間には相関
関係はないことが実験的に確かめられている。こ
れは原料金属は一端蒸気となり、蒸気の酸化によ
つて酸化物が生成されるためと考えられる。従つ
て、原料金属粉体の大きさは、気流搬送が可能で
あるという条件から決定され、上記のように１〜
100μmの範囲のものを用いればよい。
室温付近の温度では、酸素と接触してもほとん
ど金属の酸化は進行せず、酸化が進行するのは概
略800℃以上であり、特に1200℃以上になると著
しい酸化の進行が見られる。このため、キヤリア
ガスとして酸素を用いるのが便利であるが、状況
により、搬送間の酸化が問題となるような場合に
は、不活性ガスあるいは酸素を含む不活性ガスを
キヤリアガスとして用いてもよい。
ど金属の酸化は進行せず、酸化が進行するのは概
略800℃以上であり、特に1200℃以上になると著
しい酸化の進行が見られる。このため、キヤリア
ガスとして酸素を用いるのが便利であるが、状況
により、搬送間の酸化が問題となるような場合に
は、不活性ガスあるいは酸素を含む不活性ガスを
キヤリアガスとして用いてもよい。
連続的に気流搬送される金属粉体流は、着火手
段により着火されながら燃焼部に流入することに
より、燃焼部では爆燃を生じない状態で安定した
連続的な燃焼が生じ、品質が一定した酸化物超微
粒子が生成される。
段により着火されながら燃焼部に流入することに
より、燃焼部では爆燃を生じない状態で安定した
連続的な燃焼が生じ、品質が一定した酸化物超微
粒子が生成される。
また、本発明の酸化物超微粒子製造装置は、原
料の燃焼可能な金属粉体を貯蔵する粉体貯蔵槽、
一端が該粉体貯蔵槽に連絡していて該粉体貯蔵槽
からキヤリアガスにより気流搬送された燃焼可能
な金属粉体を輸送する輸送管、該輸送管の他端に
設けられた燃焼ノズル、該燃焼ノズルの近傍に設
けられ、該燃焼ノズルから噴出した燃焼可能な金
属粉体噴流に着火する着火手段、該燃焼ノズルが
一端に配置され、該燃焼ノズルから噴出、着火さ
れた燃焼可能な金属粉体をその中で連続的に燃焼
させる燃焼管、該燃焼管の他端に取り付けられ該
燃焼管中で生成した酸化物超微粒子を捕集する捕
集器から構成される。
料の燃焼可能な金属粉体を貯蔵する粉体貯蔵槽、
一端が該粉体貯蔵槽に連絡していて該粉体貯蔵槽
からキヤリアガスにより気流搬送された燃焼可能
な金属粉体を輸送する輸送管、該輸送管の他端に
設けられた燃焼ノズル、該燃焼ノズルの近傍に設
けられ、該燃焼ノズルから噴出した燃焼可能な金
属粉体噴流に着火する着火手段、該燃焼ノズルが
一端に配置され、該燃焼ノズルから噴出、着火さ
れた燃焼可能な金属粉体をその中で連続的に燃焼
させる燃焼管、該燃焼管の他端に取り付けられ該
燃焼管中で生成した酸化物超微粒子を捕集する捕
集器から構成される。
（実施例）
図面は本発明による酸化物超微粒子製造装置の
縦断面図を示すものであり、主として、粉体貯蔵
槽１、一端が粉体貯蔵槽１に連絡していて粉体貯
蔵槽１からキヤリアガスにより気流搬送された金
属粉体を輸送する輸送管２、輸送管２の他端に設
けられた燃焼ノズル３、該燃焼ノズルから連続的
に噴出した燃焼可能な金属粉体噴流に着火する着
火手段としてのパイロツトバーナー４１、燃焼ノ
ズル３が一端に配設され、燃焼ノズル３から噴出
し、着火された金属粉体をその中で燃焼させる燃
焼管４、燃焼管４の他端に取付けられ燃焼管４中
で生成した酸化物超微粒子を捕集する捕集器５か
ら構成されている。
縦断面図を示すものであり、主として、粉体貯蔵
槽１、一端が粉体貯蔵槽１に連絡していて粉体貯
蔵槽１からキヤリアガスにより気流搬送された金
属粉体を輸送する輸送管２、輸送管２の他端に設
けられた燃焼ノズル３、該燃焼ノズルから連続的
に噴出した燃焼可能な金属粉体噴流に着火する着
火手段としてのパイロツトバーナー４１、燃焼ノ
ズル３が一端に配設され、燃焼ノズル３から噴出
し、着火された金属粉体をその中で燃焼させる燃
焼管４、燃焼管４の他端に取付けられ燃焼管４中
で生成した酸化物超微粒子を捕集する捕集器５か
ら構成されている。
原料の金属粉体は、粉体貯蔵槽１内に貯蔵され
ており、この粉体貯蔵槽１中にはノズル１１を通
して酸素、窒素等のキヤリアガスが噴出するよう
になつている。ノズル１１から噴出したキヤリア
ガスは粉体貯蔵槽１中の金属粉体を舞い上がら
せ、輸送管２を通してこの舞い上がつた金属粉体
を連ぞん適に気流搬送させ、燃焼ノズル３から燃
焼管４中へ噴出させる。この時、燃焼ノズル３の
周辺に設けられた酸素ノズル６１を通してさらに
酸素を補給することも出来る。そして、燃焼管４
に取り付けられたパイロツトバーナー４１によ
り、金属粉体噴流は着火されながら燃焼管４中に
流入し、燃焼管４中で爆燃を生じない状態で安定
した連続的な燃焼を生じ、金属粉体はその熱によ
り蒸発し、酸化して煙状酸化物超微粒子が生成す
る。生成した酸化物超微粒子は捕集器５で捕集さ
れる。なお、捕集器５は、燃焼ガスを冷却する冷
却部５１、捕集部５２、排気部（フアン）５３を
備えている。
ており、この粉体貯蔵槽１中にはノズル１１を通
して酸素、窒素等のキヤリアガスが噴出するよう
になつている。ノズル１１から噴出したキヤリア
ガスは粉体貯蔵槽１中の金属粉体を舞い上がら
せ、輸送管２を通してこの舞い上がつた金属粉体
を連ぞん適に気流搬送させ、燃焼ノズル３から燃
焼管４中へ噴出させる。この時、燃焼ノズル３の
周辺に設けられた酸素ノズル６１を通してさらに
酸素を補給することも出来る。そして、燃焼管４
に取り付けられたパイロツトバーナー４１によ
り、金属粉体噴流は着火されながら燃焼管４中に
流入し、燃焼管４中で爆燃を生じない状態で安定
した連続的な燃焼を生じ、金属粉体はその熱によ
り蒸発し、酸化して煙状酸化物超微粒子が生成す
る。生成した酸化物超微粒子は捕集器５で捕集さ
れる。なお、捕集器５は、燃焼ガスを冷却する冷
却部５１、捕集部５２、排気部（フアン）５３を
備えている。
実例 １
添付した図面に示す装置により、γ−Al2O3超
微粒子を生成した。粉体貯蔵槽１に金属アルミニ
ウム粉体を入れ、キヤリアガスとして酸素を用い
た。また、酸素ノズル６１を通して適度に酸素を
補給した。捕集部５２で捕集された白色の粉体を
電子顕微鏡と電子線回折で解析したところ、粒径
0.01〜0.2μmの球形γ−Al2O3超微粒子であるこ
とがわかつた。
微粒子を生成した。粉体貯蔵槽１に金属アルミニ
ウム粉体を入れ、キヤリアガスとして酸素を用い
た。また、酸素ノズル６１を通して適度に酸素を
補給した。捕集部５２で捕集された白色の粉体を
電子顕微鏡と電子線回折で解析したところ、粒径
0.01〜0.2μmの球形γ−Al2O3超微粒子であるこ
とがわかつた。
実施例 ２
実施例１と同様にして、粉体貯蔵槽１に金属マ
グネシウム粉体を入れ、キヤリアガスとして窒素
を用いた。酸素ノズル６１を通して酸素を補給し
た。捕集部５２で捕集された白色粉体を実施例１
と同様に分析したところ、粒径0.01〜0.1μmの
MgO超微粒子であることがわかつた。
グネシウム粉体を入れ、キヤリアガスとして窒素
を用いた。酸素ノズル６１を通して酸素を補給し
た。捕集部５２で捕集された白色粉体を実施例１
と同様に分析したところ、粒径0.01〜0.1μmの
MgO超微粒子であることがわかつた。
（発明の効果）
実施例に示されているように、極めて簡単な構
成の装置によつて、得られた酸化物超微粒子の品
質は従来の乾式法によるものとほぼ同様であるに
もかかわらず、従来の乾式法と比較して極めて高
い効率で、しかも、格別高価な原料、装置、燃料
を使用することなしに、酸化物超微粒子を製造す
ることができ、酸化物超微粒子を工業的に実用化
することが可能になつた。
成の装置によつて、得られた酸化物超微粒子の品
質は従来の乾式法によるものとほぼ同様であるに
もかかわらず、従来の乾式法と比較して極めて高
い効率で、しかも、格別高価な原料、装置、燃料
を使用することなしに、酸化物超微粒子を製造す
ることができ、酸化物超微粒子を工業的に実用化
することが可能になつた。
図面は本発明による酸化物超微粒子製造装置の
縦断面図である。 １……粉体貯蔵槽、２……輸送管、３……燃焼
ノズル、４……燃焼管、５……捕集器。
縦断面図である。 １……粉体貯蔵槽、２……輸送管、３……燃焼
ノズル、４……燃焼管、５……捕集器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃焼可能でかつ粒径が１〜100μmの範囲にあ
る金属粉末を酸素および／または不活性ガスから
なるキヤリアガスによつて、連続的に燃焼部へ気
流搬送しながら着火手段によつて着火させること
により、爆燃を生じない状態で安定した連続的な
燃焼を生じさせ、上記燃焼部で上記気流搬送され
た燃焼可能な金属粉末を蒸発、酸化させ、酸化物
超微粒子を生成させることを特徴とする酸化物超
微粒子の製造方法。 ２ 上記キヤリアガスが酸素であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項の酸化物超微粒子の製
造方法。 ３ 上記キヤリアガスが不活性ガスであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項の酸化物超微粒
子の製造方法。 ４ 原料の燃焼可能な金属粉体を貯蔵する粉体貯
蔵槽、一端が該粉体貯蔵槽に連絡していて該粉体
貯蔵槽からキヤリアガスにより気流搬送された燃
焼可能な金属粉体を輸送する輸送管、該輸送管の
他端に設けられた燃焼ノズル、該燃焼ノズルの近
傍に設けられ、該燃焼ノズルから噴出した燃焼可
能な金属粉体噴流に着火する着火手段、該燃焼ノ
ズルが一端に配置され、該燃焼ノズルから噴出、
着火された燃焼可能な金属粉体をその中で燃焼さ
せる燃焼管、該燃焼管の他端に取り付けられ該燃
焼管中で生成した酸化物超微粒子を捕集する捕集
器から構成されることを特徴とする酸化物超微粒
子製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185818A JPS6246905A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 酸化物超微粒子の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185818A JPS6246905A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 酸化物超微粒子の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6246905A JPS6246905A (ja) | 1987-02-28 |
| JPH0577601B2 true JPH0577601B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=16177416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60185818A Granted JPS6246905A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 酸化物超微粒子の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6246905A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150135686A (ko) * | 2014-05-23 | 2015-12-03 | 한국식품연구원 | 오두면 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006308504A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Ishizuka Electronics Corp | 赤外線検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6071037A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 微粉体の製造方法 |
| JPS60255602A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | Toyota Motor Corp | 酸化物超微粒子の製造方法 |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP60185818A patent/JPS6246905A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6071037A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 微粉体の製造方法 |
| JPS60255602A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | Toyota Motor Corp | 酸化物超微粒子の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150135686A (ko) * | 2014-05-23 | 2015-12-03 | 한국식품연구원 | 오두면 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6246905A (ja) | 1987-02-28 |
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