JPH06229687A

JPH06229687A - 熱処理炉

Info

Publication number: JPH06229687A
Application number: JP1396693A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nakamu; 栄治中務; Masao Takeda; 正夫武田; Haruo Nakamura; 治夫中村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易な構成であり、多数の処理物から不純物を
効果的に除去できるようにする。【構成】炉１内にヒータ５および排気手段７を配設し、
その炉１内に処理物Ｗを収容して排気手段７により排気
し、ヒータ５により処理物Ｗの焼結処理を行うものにお
いて、供給ガスの一部をプラズマ化するための電極９を
配置し、プラズマ雰囲気で熱処理ができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脱脂焼結炉や純化炉な
ど粉末冶金の製造に好適に利用可能な熱処理炉に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、熱処理炉の一種である脱脂焼結
炉は、粉末冶金の製造手段として用いられる。この脱脂
焼結炉における粉末冶金の製造工程について簡単に説明
すれば、先ず、金属粉末に有機バインダーを混練し所要
形状に成形した処理物（グリーン体）を脱脂焼結炉に入
れて炉内を真空排気し、しかる後、加熱手段によって処
理物を加熱することによりバインダーの脱脂を行うとと
もに、引き続き加熱手段による加熱温度を更に上げて焼
結処理に供し、最後に最終製品として炉から取り出され
る。しかして、原料になる金属粉末は表面にＨ₂ＯやＯ
₂等の不純物が付着している。このため、粉体の表面が
不働態化し、焼結が困難になったり、最終製品の成分に
不純物が混入する場合がある。そこで、従来は処理物に
直接電圧を加え、粉体間で放電を起こして、発生するプ
ラズマの洗浄効果により不純物を除去するようにしたも
のが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方法で
は処理物に直接通電する必要があり、多数の処理物を一
度に処理できない。また、放電により処理物の温度が上
昇するため、熱処理温度の制御が困難になり、均一な処
理ができない。

【０００４】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであって、多数の処理物について、粉体の表面
から不純物を除去して、適切な熱処理を行い得るように
した熱処理炉を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。

【０００６】すなわち、本発明に係る熱処理炉は、炉内
に加熱手段を内設するとともにガス供給手段および排気
手段を接続し、排気手段により炉内を排気し、加熱手段
により炉内を加熱して粉体又はグリーン体の熱処理を行
い得るように構成されたものにおいて、前記ガス供給手
段より供給されるガスの一部をプラズマ化するための電
極を前記炉内または炉外に配置し、処理雰囲気としてプ
ラズマを使用できるようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】このような構成において、加熱手段による熱処
理の過程において、容器内を排気し、プラズマ発生用電
源から電極に給電を行ってプラズマを発生させ、そのプ
ラズマ中に処理物を浸漬せしめれば、プラズマのいわゆ
る洗浄作用により粉体の表面に付着していたＨ₂ＯやＯ
₂等の不純物が振るい落とされ、処理物から離脱する。
処理物から離脱した前記不純物は排気手段により容器外
に排出される。したがって、本装置によると、加熱手段
による熱処理により、脱脂を終えた後、処理物の周囲に
プラズマ雰囲気を形成し、粉体の表面を活性化して、引
き続く焼結等の熱処理を効果的に進行させることが可能
になる。しかも、処理物に直接電圧を加える必要がない
ため、多数の処理物を一度に処理することができる。ま
た、粉体間に放電が起こらないため、熱処理温度を正確
に制御できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【０００９】この実施例の熱処理炉たる脱脂焼結炉は、
容器の内部に、断熱材２ａおよび断熱扉２ｂによって囲
繞される加熱室Ｈを形成し、その加熱室Ｈにタイトボッ
クス４を配置している。そして、このタイトボックス４
を周囲に配設した加熱手段たるヒータ５によって加熱し
得るようにしている。タイトボックス４は、円筒状の本
体部４ａの両端に着脱可能に蓋４ｂを装着してなる通気
性を有したもので、その蓋４ｂは前記断熱扉２ｂに支持
され、この断熱扉２ｂは炉１の扉１ａとともに開閉機構
６によって開閉操作されるようになっている。前記タイ
トボックス４の内側の処理室Ｓは炉１外の排気手段７に
接続されているとともに、前記炉１の内側空間にはＡｒ
等の不活性ガスを導入するためのガス導入手段８が接続
してあり、ガス導入手段８から導入したＡｒ等を断熱材
２ａ、２ｂおよびタイトボックス４を介して処理室Ｓに
流入させ、また、排気手段７を通じて炉１外に排出せし
めるようにしている。

【００１０】以上のような構成において、本実施例は、
前記タイトボックス４内に一対のメッシュ状電極９、９
を所定距離を隔てて配置し、両電極９、９を配線１０を
介して炉１外のプラズマ発生用電源１１に接続してい
る。すなわち、炉１内の電極９、９間を低真空のＡｒ雰
囲気とするように前記排気手段７における排気速度と前
記ガス導入手段８におけるガス導入量とを調節した後、
電源１１から電極９に所要電力を印加することで、Ａｒ
ガスをプラズマ化するようにしている（図においてＰは
そのプラズマを示している）。

【００１１】以上のような構成からなる脱脂・焼結炉に
おいて、扉１ａ、２ｂおよび蓋４ｂを開けてタイトボッ
クス４の電極９の近くに処理物Ｗを収容し、しかる後、
蓋４ｂおよび扉１ａ、２ｂを閉めて排気手段７およびガ
ス導入手段８を作動させ、さらにヒータ５に通電するこ
とで、処理物Ｗに対する脱脂処理および焼結処理を順次
に行い得るわけであるが、脱脂後における処理物Ｗの状
態は、バインダーは除去されているものの、その表面に
当初から付着しているＨ₂ＯやＯ₂等の不純物は依然と
して残存したままである。そこで、電源１１から電極９
に給電を行い、電極９、９間にプラズマＰを形成し、そ
のプラズマＰ中に処理物Ｗを浸漬せしめれば、プラズマ
Ｐの洗浄作用により処理物Ｗの表面に付着しているＨ₂
ＯやＯ₂等の不純物を振るい落とし、処理物Ｗから離脱
させることができる。そして、その不純物を排気手段１
１を通じて炉１外に排出することができる。したがっ
て、本装置によると、プラズマ洗浄によって処理物Ｗの
粉体の表面が活性化されるので、引き続く焼結処理を効
率良く進行させることが可能になる。

【００１２】なお、各部の具体的な構成は図示例のみに
限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で種々変形が可能である。例えば、上記実施例では電
極の近くに処理物を配置しているが、プラズマ発生装置
を炉外に置き、発生したプラズマを処理物の周囲に導い
てもよい。さらに、炉材は金属のような他の材質のもの
であってもよい。この場合、タイトボックスを電極とし
て利用することもできる。その他、処理ガスをパルス状
に導入し、プラズマが処理物の内部に届き易くしてもよ
い。

【００１３】

【発明の効果】本発明に係る熱処理炉は、以上説明した
ように、供給ガスの一部をプラズマ化するための電極を
配置し、処理雰囲気としてプラズマを使用できるように
構成したため、脱脂後にプラズマの洗浄作用によって処
理物の表面に付着しているＨ₂ＯやＯ₂等の不純物を効
果的に除去することができ、しかも、粉体の表面が活性
化されるので、その後の焼結を効率良く進行させること
ができる。このため、従来焼結が困難であった素材を大
量に処理する場合に極めて有用である。さらに、熱処理
温度の制御が容易であり、均一な製品を大量に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略的な縦断面図。

【符号の説明】

１…グラファイト炉５…加熱手段（ヒータ）７…排気手段９…電極１１…プラズマ発生用電源Ｐ…プラズマＷ…処理物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉内に加熱手段を内設するとともにガス供
給手段および排気手段を接続し、排気手段により炉内を
排気し、加熱手段により炉内を加熱して粉体又はグリー
ン体の熱処理を行い得るように構成された熱処理炉にお
いて、前記ガス供給手段より供給されるガスの一部をプ
ラズマ化するための電極を前記炉内または炉外に配置
し、処理雰囲気としてプラズマを使用できるようにした
ことを特徴とする熱処理炉。