JPH0691162A - 超微粒子の製造装置 - Google Patents
超微粒子の製造装置Info
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- JPH0691162A JPH0691162A JP3308174A JP30817491A JPH0691162A JP H0691162 A JPH0691162 A JP H0691162A JP 3308174 A JP3308174 A JP 3308174A JP 30817491 A JP30817491 A JP 30817491A JP H0691162 A JPH0691162 A JP H0691162A
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、無機材料または金属材料の超微粒
子、または同超微粒子で表面が被覆された無機、または
金属材料の粒子の製造装置に関する。 【構成】 ＲＦプラズマ法によって形成されるプラズマ
焔の直上に粉末原料の放出装置の放出口が設置され、こ
の粉末原料がキャリヤガスによって旋回流が与えられる
ようにされ、そして場合によって超微粒子で表面を被覆
しようとする粒子を導入する装置を設えてなる、上記の
装置。
子、または同超微粒子で表面が被覆された無機、または
金属材料の粒子の製造装置に関する。 【構成】 ＲＦプラズマ法によって形成されるプラズマ
焔の直上に粉末原料の放出装置の放出口が設置され、こ
の粉末原料がキャリヤガスによって旋回流が与えられる
ようにされ、そして場合によって超微粒子で表面を被覆
しようとする粒子を導入する装置を設えてなる、上記の
装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無機材料または金属材
料の超微粒子を製造する装置に関する。本発明は具体的
にはＲＦプラズマ法による無機材料または金属材料の粉
末からこれらの超微粒子を製造する装置における粉末原
料の放出装置の改良に関する。
料の超微粒子を製造する装置に関する。本発明は具体的
にはＲＦプラズマ法による無機材料または金属材料の粉
末からこれらの超微粒子を製造する装置における粉末原
料の放出装置の改良に関する。
【０００２】また本発明は、無機材料または金属材料の
超微粒子で表面が被覆された無機材料または金属材料の
粒子の製造装置にも関する。
超微粒子で表面が被覆された無機材料または金属材料の
粒子の製造装置にも関する。
【０００３】
【従来の技術】ＲＦプラズマを用いる超微粒子の製造は
これまでに多くの先行技術文献中に示されている。これ
らの技術文献中で、例えば特開昭６２−１７１９０２号
公報、特開昭６３−８５００７号公報には原料供給管が
プラズマ焔とは離れた場所に設けられている装置が示さ
れているが、この装置では生成する超微粒子の装置への
付着により円滑な操業が妨げられることから、これら装
置を改良するものとして特開平２−２０３９３２号公報
において、原料供給管をプラズマ焔中に設けた装置が提
案されている。
これまでに多くの先行技術文献中に示されている。これ
らの技術文献中で、例えば特開昭６２−１７１９０２号
公報、特開昭６３−８５００７号公報には原料供給管が
プラズマ焔とは離れた場所に設けられている装置が示さ
れているが、この装置では生成する超微粒子の装置への
付着により円滑な操業が妨げられることから、これら装
置を改良するものとして特開平２−２０３９３２号公報
において、原料供給管をプラズマ焔中に設けた装置が提
案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術文献
の前二者における課題であった円滑な操業の達成という
観点からすれば後者の文献に記載の装置は或る程度の成
果を得るものであったが、原料供給管をプラズマ焔中に
設けるという点で致命的な欠点を有する。すなわち、プ
ラズマ焔中では不可避的に供給管自体が加熱され、これ
が気化して超微粒子中にコンタミネーションを起すこと
になる。そして超微粒子の用途によってはかかるコンタ
ミネーションは生成された超微粒子に決定的な欠陥をも
たらすのである。
の前二者における課題であった円滑な操業の達成という
観点からすれば後者の文献に記載の装置は或る程度の成
果を得るものであったが、原料供給管をプラズマ焔中に
設けるという点で致命的な欠点を有する。すなわち、プ
ラズマ焔中では不可避的に供給管自体が加熱され、これ
が気化して超微粒子中にコンタミネーションを起すこと
になる。そして超微粒子の用途によってはかかるコンタ
ミネーションは生成された超微粒子に決定的な欠陥をも
たらすのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために本発明者らは鋭意研究した結果ＲＦプラズマ法に
よって形成されるプラズマ焔の直上に特定の構成の粉末
原料の放出装置の放出口を設けることによって高能率で
かつなんらの原料の放出装置によるコンタミネーション
の危険なしに超微粒子を製造しうることを見出して本発
明を完成した。
ために本発明者らは鋭意研究した結果ＲＦプラズマ法に
よって形成されるプラズマ焔の直上に特定の構成の粉末
原料の放出装置の放出口を設けることによって高能率で
かつなんらの原料の放出装置によるコンタミネーション
の危険なしに超微粒子を製造しうることを見出して本発
明を完成した。
【０００６】すなわち、本発明は、ＲＦプラズマ法によ
って形成されるプラズマ焔の直上に、無機材料または金
属材料の粉末原料の放出装置の放出口が設置され、供給
される粉末原料はキャリヤガスにより旋回運動が与えら
れてプラズマ焔中に供給されるようにされた、該粉末原
料から無機材料または金属材料の超微粒子を製造する装
置に関する。
って形成されるプラズマ焔の直上に、無機材料または金
属材料の粉末原料の放出装置の放出口が設置され、供給
される粉末原料はキャリヤガスにより旋回運動が与えら
れてプラズマ焔中に供給されるようにされた、該粉末原
料から無機材料または金属材料の超微粒子を製造する装
置に関する。
【０００７】更にまた本発明は上記のようにして形成さ
れた超微粒子流と、この超微粒子で表面を被覆しようと
する無機材料また金属材料の母材粒子とを接触させ、も
って超微粒子で表面が被覆された母材粒子を製造するた
めの装置すなわち、ＲＦプラズマ法によって形成される
プラズマ焔の直上に、無機材料また金属材料の粉末原料
の放出装置の放出口が設置され、供給される粉末原料は
キャリヤガスにより旋回運動が与えられてプラズマ焔中
に供給されるようにされ、そしてプラズマ焔の下流に超
微粒子によって表面を被覆しようとする無機材料または
金属材料母材の粉末を導入する装置を備え、生成した超
微粒子と導入された母材の粉末とが接触せしめられるよ
うにされた、母材の粒子の表面を超微粒子で被覆する装
置にも関する。
れた超微粒子流と、この超微粒子で表面を被覆しようと
する無機材料また金属材料の母材粒子とを接触させ、も
って超微粒子で表面が被覆された母材粒子を製造するた
めの装置すなわち、ＲＦプラズマ法によって形成される
プラズマ焔の直上に、無機材料また金属材料の粉末原料
の放出装置の放出口が設置され、供給される粉末原料は
キャリヤガスにより旋回運動が与えられてプラズマ焔中
に供給されるようにされ、そしてプラズマ焔の下流に超
微粒子によって表面を被覆しようとする無機材料または
金属材料母材の粉末を導入する装置を備え、生成した超
微粒子と導入された母材の粉末とが接触せしめられるよ
うにされた、母材の粒子の表面を超微粒子で被覆する装
置にも関する。
【０００８】本発明の装置は、上記の構成によって超微
粒子の製造および母材の粒子の表面に超微粒子が被覆さ
れた粒子が、原料供給管がプラズマ焔に接することによ
る原料供給管の構成材料の超微粒子中へのコンタミネー
ションの危険がなく超微粒子を円滑に製造しうるもので
ある。
粒子の製造および母材の粒子の表面に超微粒子が被覆さ
れた粒子が、原料供給管がプラズマ焔に接することによ
る原料供給管の構成材料の超微粒子中へのコンタミネー
ションの危険がなく超微粒子を円滑に製造しうるもので
ある。
【０００９】本発明の装置によって製造される無機材料
または金属材料の超微粒子としては、種々の無機物質、
例えば酸化物であるＡｌ2Ｏ3、ＢｅＯ、ＳｉＯ2、Ｍｇ
Ｏ、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯなど、窒化物であるＳｉ3
Ｎ4、ＡｌＮ、ＢＮなど、炭化物であるＷＣ、ＳｉＣな
ど、ほう素化物であるＢＰ、ＢＮなど、酸窒化物である
ＳＩＡＬＯＮ（サイアロン）など、単体元素であるＣ、
Ｂなどおよび種々の金属例えばＳｉ、Ａｌ、Ｎｉ Ｃ
ｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗなどおよび金属
間化合物および合金の種々のもの、例えばＦｅ−Ｎｉ−
Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｔ
ｉ合金など、並びにこれらの材料を複合したものなどの
超微粒子が挙げられる。
または金属材料の超微粒子としては、種々の無機物質、
例えば酸化物であるＡｌ2Ｏ3、ＢｅＯ、ＳｉＯ2、Ｍｇ
Ｏ、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯなど、窒化物であるＳｉ3
Ｎ4、ＡｌＮ、ＢＮなど、炭化物であるＷＣ、ＳｉＣな
ど、ほう素化物であるＢＰ、ＢＮなど、酸窒化物である
ＳＩＡＬＯＮ（サイアロン）など、単体元素であるＣ、
Ｂなどおよび種々の金属例えばＳｉ、Ａｌ、Ｎｉ Ｃ
ｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗなどおよび金属
間化合物および合金の種々のもの、例えばＦｅ−Ｎｉ−
Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｔ
ｉ合金など、並びにこれらの材料を複合したものなどの
超微粒子が挙げられる。
【００１０】もう一つの本発明の装置によって得られる
無機材料または金属材料母材の粒子の表面を超微粒子で
被覆した粒子の、該母材の粒子を構成する材料として
は、耐火物またはセラミックスと呼ばれる総べての無機
物質、例えば酸化物であるＡｌ 2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｓｉ
Ｏ2、ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｙ2Ｏ3など、窒化物で
あるＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＢＮなど、炭化物であるＳｉ
Ｃ、ＷＣなど、ほう素化物であるＢＰ、ＢＮなど、酸窒
化物であるＳＩＡＬＯＮ（サイアロン）など、種々の粘
土鉱物、例えばカオリナイト、モンモリロナイトなど、
各種のフェライトなどの磁性材料、ガーネット、コラン
ダム、などの天然または人工鉱物、単体元素、例えばダ
イヤモンド、黒鉛など、単体金属、例えばＳｉ、Ｎｉ、
Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗなど、
および金属間化合物および合金、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｓ
ｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金などの材料
並びにこれらの材料を複合したものの粉末が挙げられ
る。
無機材料または金属材料母材の粒子の表面を超微粒子で
被覆した粒子の、該母材の粒子を構成する材料として
は、耐火物またはセラミックスと呼ばれる総べての無機
物質、例えば酸化物であるＡｌ 2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｓｉ
Ｏ2、ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｙ2Ｏ3など、窒化物で
あるＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＢＮなど、炭化物であるＳｉ
Ｃ、ＷＣなど、ほう素化物であるＢＰ、ＢＮなど、酸窒
化物であるＳＩＡＬＯＮ（サイアロン）など、種々の粘
土鉱物、例えばカオリナイト、モンモリロナイトなど、
各種のフェライトなどの磁性材料、ガーネット、コラン
ダム、などの天然または人工鉱物、単体元素、例えばダ
イヤモンド、黒鉛など、単体金属、例えばＳｉ、Ｎｉ、
Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗなど、
および金属間化合物および合金、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｓ
ｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金などの材料
並びにこれらの材料を複合したものの粉末が挙げられ
る。
【００１１】上記した構成の本発明の超微粒子の製造装
置の一つの具体例は、図１で示される。
置の一つの具体例は、図１で示される。
【００１２】図１において、装置の全体はプラズマトー
チＡ、反応チャンバーＢ、冷却部Ｃ、原料粉末放出装置
Ｄおよび製品回収部Ｅより成るものである。
チＡ、反応チャンバーＢ、冷却部Ｃ、原料粉末放出装置
Ｄおよび製品回収部Ｅより成るものである。
【００１３】プラズマトーチＡは水冷式の石英二重管と
その外側を取巻く高周波発振コイルとで構成され、コイ
ルへの高周波電流の印加によって石英二重管内にプラズ
マ焔が生成する。このプラズマトーチの上部にガス導入
口を設けてプラズマ焔が集束するようにすることが好ま
しい。
その外側を取巻く高周波発振コイルとで構成され、コイ
ルへの高周波電流の印加によって石英二重管内にプラズ
マ焔が生成する。このプラズマトーチの上部にガス導入
口を設けてプラズマ焔が集束するようにすることが好ま
しい。
【００１４】このプラズマ焔の直上に原料粉末放出装置
Ｄが設置される。この原料粉末放出装置は図２で示され
る構成を有する。この原料粉末放出装置は適当な材質例
えば銅製の三重管より成り、外側管には冷却水が流れる
ように、中間管には旋回流発生用のガスが流れるよう
に、そして内管には原料粉末が搬送用ガスと共にプラズ
マトーチ内に導入されるように構成されている。すなわ
ち、冷却水は入口ａから外側管内に導入され、原料放出
装置を冷却して出口ｂから排出される。中間管には旋回
流発生用のガスがガス入口ｃから導入されるがその導入
方向はガス流路の断面のリング状の空間に対して接線方
向となるようにされ、そのことによって導入されたガス
流は旋回しながら下降し、その出口で旋回流となって放
出される。原料粉末は内管の上部からキャリアガスと共
に導入され、その出口で上記した旋回流となって放出さ
れた中間管からのガスの働きで旋回運動が与えられてプ
ラズマ焔中に供給されることになる。この原料粉末放出
装置Ｄを示す図２において、Ａ−Ａで切断した断面は図
３で示され、Ｂ−Ｂで切断した断面は図４で示される。
上記原料粉末放出装置の材質が耐熱材料の場合には冷却
水は不要である。
Ｄが設置される。この原料粉末放出装置は図２で示され
る構成を有する。この原料粉末放出装置は適当な材質例
えば銅製の三重管より成り、外側管には冷却水が流れる
ように、中間管には旋回流発生用のガスが流れるよう
に、そして内管には原料粉末が搬送用ガスと共にプラズ
マトーチ内に導入されるように構成されている。すなわ
ち、冷却水は入口ａから外側管内に導入され、原料放出
装置を冷却して出口ｂから排出される。中間管には旋回
流発生用のガスがガス入口ｃから導入されるがその導入
方向はガス流路の断面のリング状の空間に対して接線方
向となるようにされ、そのことによって導入されたガス
流は旋回しながら下降し、その出口で旋回流となって放
出される。原料粉末は内管の上部からキャリアガスと共
に導入され、その出口で上記した旋回流となって放出さ
れた中間管からのガスの働きで旋回運動が与えられてプ
ラズマ焔中に供給されることになる。この原料粉末放出
装置Ｄを示す図２において、Ａ−Ａで切断した断面は図
３で示され、Ｂ−Ｂで切断した断面は図４で示される。
上記原料粉末放出装置の材質が耐熱材料の場合には冷却
水は不要である。
【００１５】このようにしてプラズマトーチ内に導入さ
れた原料粉末は生成したプラズマ焔内において、および
反応チャンバーＢ内において気化し、冷却部Ｃ内におい
て急冷されて超微粒子を生成する。このようにして生成
した超微粒子は製品回収部Ｅにおいて回収され取り出さ
れる。
れた原料粉末は生成したプラズマ焔内において、および
反応チャンバーＢ内において気化し、冷却部Ｃ内におい
て急冷されて超微粒子を生成する。このようにして生成
した超微粒子は製品回収部Ｅにおいて回収され取り出さ
れる。
【００１６】本発明の装置のもう一つの具体例は図５で
示される。この装置では、図１で示した装置に更にプラ
ズマ焔の下流に超微粒子によって表面を被覆しようとす
る無機材料または金属材料母材の粉末を導入するための
装置Ｆが設けられている。この装置Ｆから導入される母
材粉末はガス流で搬送されて反応チャンバーＢ内で生成
した超微粒子と流動状態で接触し、母材粉末の粒子の表
面が超微粒子で被覆されることになる。
示される。この装置では、図１で示した装置に更にプラ
ズマ焔の下流に超微粒子によって表面を被覆しようとす
る無機材料または金属材料母材の粉末を導入するための
装置Ｆが設けられている。この装置Ｆから導入される母
材粉末はガス流で搬送されて反応チャンバーＢ内で生成
した超微粒子と流動状態で接触し、母材粉末の粒子の表
面が超微粒子で被覆されることになる。
【００１７】次に実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。
明する。
【００１８】実施例１ この実施例で用いた装置は下記の構成を有する。すなわ
ち、図１において、プラズマトーチＡは内径５５mm、外
径７０mm、長さ２２０mmの石英二重管から成り、この外
側には高周波発振コイルが取付けられている。そしてこ
のプラズマトーチの上部にガス導入口が設けられてい
る。反応チャンバーＢは水冷式のステンレス二重管から
成り、その内径は１１０mm、長さは２００mmである。ま
た冷却部Ｃは水冷式のステンレス二重管から成り、その
内径は４４０mm、長さは８００mmである。冷却部Ｃの下
部に製品回収部Ｅが設けられ、吸引ポンプに接続されて
いて冷却部Ｃ内の超微粒子を吸引し、回収部Ｅ内に設け
られたフィルター上で超微粒子が取り出される。
ち、図１において、プラズマトーチＡは内径５５mm、外
径７０mm、長さ２２０mmの石英二重管から成り、この外
側には高周波発振コイルが取付けられている。そしてこ
のプラズマトーチの上部にガス導入口が設けられてい
る。反応チャンバーＢは水冷式のステンレス二重管から
成り、その内径は１１０mm、長さは２００mmである。ま
た冷却部Ｃは水冷式のステンレス二重管から成り、その
内径は４４０mm、長さは８００mmである。冷却部Ｃの下
部に製品回収部Ｅが設けられ、吸引ポンプに接続されて
いて冷却部Ｃ内の超微粒子を吸引し、回収部Ｅ内に設け
られたフィルター上で超微粒子が取り出される。
【００１９】プラズマ焔の直上に設置される原料粉末放
出装置Ｄは銅製の三重管で内管の直径２mm、中間管の直
径４mm、外側管の直径２０mmを有し、外側管には冷却水
の入口および出口が設けられている。
出装置Ｄは銅製の三重管で内管の直径２mm、中間管の直
径４mm、外側管の直径２０mmを有し、外側管には冷却水
の入口および出口が設けられている。
【００２０】この装置の、高周波発振コイルに４MHz、
８０KVAの高周波電流を印加し、プラズマトーチの上部
のガス導入口からアルゴンガス４０リットル／分、酸素
ガス５０リットル／分を噴出させてアルゴン−酸素プラ
ズマを発生させた。そして原料粉末の酸化イットリウム
（比表面積４.０m2／ｇ、比表面積径３１３nm）２０ｇ
／分をキャリアガス１０リットル／分と共に原料粉末放
出装置Ｄの内管より供給すると共に、旋回流発生のため
にアルゴンガス１０リットル／分を同装置の中間管より
供給した。高温プラズマ中で気化した酸化イットリウム
は、チャンバー内で凝縮し、生成した酸化イットリウム
超微粒子はフィルター上に集められ回収した。
８０KVAの高周波電流を印加し、プラズマトーチの上部
のガス導入口からアルゴンガス４０リットル／分、酸素
ガス５０リットル／分を噴出させてアルゴン−酸素プラ
ズマを発生させた。そして原料粉末の酸化イットリウム
（比表面積４.０m2／ｇ、比表面積径３１３nm）２０ｇ
／分をキャリアガス１０リットル／分と共に原料粉末放
出装置Ｄの内管より供給すると共に、旋回流発生のため
にアルゴンガス１０リットル／分を同装置の中間管より
供給した。高温プラズマ中で気化した酸化イットリウム
は、チャンバー内で凝縮し、生成した酸化イットリウム
超微粒子はフィルター上に集められ回収した。
【００２１】上記した操作によって比表面積（ＢＥＴ
法）２５m2／ｇ、比表面積径５０nmの酸化イットリウム
超微粒子が得られた。これを電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、超微粒子は球形で未蒸発の原料粒子は認められなか
った。
法）２５m2／ｇ、比表面積径５０nmの酸化イットリウム
超微粒子が得られた。これを電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、超微粒子は球形で未蒸発の原料粒子は認められなか
った。
【００２２】比較例１ 上記実施例１と同様の操作を行なったが、旋回流発生の
ためのアルゴンガスは供給せず、その代りにキャリアガ
スとしてアルゴンガスを２０リットル／分の量で用い
た。
ためのアルゴンガスは供給せず、その代りにキャリアガ
スとしてアルゴンガスを２０リットル／分の量で用い
た。
【００２３】この条件によって比表面積１２m2／ｇ、比
表面積径１０４nmの酸化イットリウム超微粒子が得られ
た。これを電子顕微鏡により観察したところ、多数の未
蒸発の原料粒子が認められた。
表面積径１０４nmの酸化イットリウム超微粒子が得られ
た。これを電子顕微鏡により観察したところ、多数の未
蒸発の原料粒子が認められた。
【００２４】実施例 ２ この実施例では、窒化ケイ素に酸化アルミニウムを被覆
した。この実施例で用いた装置は、下記の構成を有す
る。すなわち、図５において、プラズマトーチＡは内径
５５mm、外径７０mm、長さ２２０mmの石英二重管から成
り、この外側には高周波発振コイルが取付けられてい
る。そして、このプラズマトーチの上部にガス導入口が
設けられている。反応チャンバーＢは、内径１１０mm、
長さは２００mmのステンレス二重管から成り、その中央
部に設けられた粉体供給口から、Ｆから供給される母材
粒子がキャリアガスに担持されて導入される。また冷却
部Ｃは水冷式のステンレス二重管から成り、その内径は
４４０mm、長さは８００mmである。冷却部Ｃの下部に製
品回収部Ｅが設けられ、吸引ポンプに接続されていて、
ＣおよびＤの場所において流動状態で超微粒子で被覆さ
れた母材粒子を吸引して、回収部Ｅ内に設けられたフィ
ルター上で集められ回収される。
した。この実施例で用いた装置は、下記の構成を有す
る。すなわち、図５において、プラズマトーチＡは内径
５５mm、外径７０mm、長さ２２０mmの石英二重管から成
り、この外側には高周波発振コイルが取付けられてい
る。そして、このプラズマトーチの上部にガス導入口が
設けられている。反応チャンバーＢは、内径１１０mm、
長さは２００mmのステンレス二重管から成り、その中央
部に設けられた粉体供給口から、Ｆから供給される母材
粒子がキャリアガスに担持されて導入される。また冷却
部Ｃは水冷式のステンレス二重管から成り、その内径は
４４０mm、長さは８００mmである。冷却部Ｃの下部に製
品回収部Ｅが設けられ、吸引ポンプに接続されていて、
ＣおよびＤの場所において流動状態で超微粒子で被覆さ
れた母材粒子を吸引して、回収部Ｅ内に設けられたフィ
ルター上で集められ回収される。
【００２５】プラズマ焔の直上に設置される原料粉末放
出装置は、銅製の三重管で内管の直径２mm、中間管の直
径４mm、外側管の直径２０mmを有し、外側管には冷却水
の入口および出口が設けられている。
出装置は、銅製の三重管で内管の直径２mm、中間管の直
径４mm、外側管の直径２０mmを有し、外側管には冷却水
の入口および出口が設けられている。
【００２６】この装置の、高周波発振コイルに４MHz、
８０KVAの高周波電流を印加し、プラズマトーチの上部
のガス導入口からアルゴンガス４０リットル／分、酸素
ガス５０リットル／分を噴出させてアルゴン−酸素プラ
ズマを発生させた。そして被覆すべき酸化アルミニウム
の原料粉末（平均粒径２μｍ）を１０ｇ／分の割合でア
ルゴンガス１０リットル／分と共に原料粉末放出装置Ｄ
の内管より供給するとともに、旋回流発生のためにアル
ゴンガス１０リットル／分を同装置の中間管より供給し
た。
８０KVAの高周波電流を印加し、プラズマトーチの上部
のガス導入口からアルゴンガス４０リットル／分、酸素
ガス５０リットル／分を噴出させてアルゴン−酸素プラ
ズマを発生させた。そして被覆すべき酸化アルミニウム
の原料粉末（平均粒径２μｍ）を１０ｇ／分の割合でア
ルゴンガス１０リットル／分と共に原料粉末放出装置Ｄ
の内管より供給するとともに、旋回流発生のためにアル
ゴンガス１０リットル／分を同装置の中間管より供給し
た。
【００２７】一方、被覆されるべき母材粒子の窒化ケイ
素（平均粒径１μｍ）は、供給装置Ｆにより３０ｇ／分
の割合で供給されたキャリアガスのアルゴンガス１５リ
ットル／分に担持させて供給した。
素（平均粒径１μｍ）は、供給装置Ｆにより３０ｇ／分
の割合で供給されたキャリアガスのアルゴンガス１５リ
ットル／分に担持させて供給した。
【００２８】このようにして酸化アルミニウムの超微粒
子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子を製造し、これを
Ｅから取り出した。
子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子を製造し、これを
Ｅから取り出した。
【００２９】この酸化アルミニウムの超微粒子で表面が
被覆された窒化ケイ素粒子について、電子顕微鏡で観察
したところ、窒化ケイ素の表面は酸化アルミニウムの超
微粒子（０.０５〜０.０１μｍ、主として０.０３μ
ｍ）で被覆されていた。また、酸化アルミニウムの超微
粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子からなる粉末中
には、未蒸発の被覆すべき酸化アルミニウム原料粒子は
認められなかった。
被覆された窒化ケイ素粒子について、電子顕微鏡で観察
したところ、窒化ケイ素の表面は酸化アルミニウムの超
微粒子（０.０５〜０.０１μｍ、主として０.０３μ
ｍ）で被覆されていた。また、酸化アルミニウムの超微
粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子からなる粉末中
には、未蒸発の被覆すべき酸化アルミニウム原料粒子は
認められなかった。
【００３０】比較例２ 上記実施例２と同様の操作を行なったが、旋回流発生の
ためのアルゴンガスは供給せず、その代りにキャリアガ
スとしてアルゴンガスを２０リットル／分の量で用い
た。
ためのアルゴンガスは供給せず、その代りにキャリアガ
スとしてアルゴンガスを２０リットル／分の量で用い
た。
【００３１】この条件によって製造した酸化アルミニウ
ムの超微粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子につい
て、電子顕微鏡で観察したところ、窒化ケイ素の表面は
酸化アルミニウムの超微粒子（０.１〜０.０３μｍ、主
として０.０５μｍ）で被覆されていた。また、酸化ア
ルミニウムの超微粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒
子からなる粉末中には、多数の未蒸発の被覆すべき酸化
アルミニウム原料粒子が認められた。
ムの超微粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子につい
て、電子顕微鏡で観察したところ、窒化ケイ素の表面は
酸化アルミニウムの超微粒子（０.１〜０.０３μｍ、主
として０.０５μｍ）で被覆されていた。また、酸化ア
ルミニウムの超微粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒
子からなる粉末中には、多数の未蒸発の被覆すべき酸化
アルミニウム原料粒子が認められた。
【図１】本発明の装置の概要を示す図面である。
【図２】本発明の装置における原料粉末放出装置部分を
示す図面である。
示す図面である。
【図３】図２のＡ−Ａで切断した断面図面である。
【図４】図２のＢ−Ｂで切断した断面図面である。
【図５】本発明の他の一つの装置の概要を示す図面であ
る。
る。
フロントページの続き (72)発明者 秋山 聡 埼玉県川越市稲荷町17−22 沢田コーポ 202 (72)発明者 濱田 美明 埼玉県川越市末広町３−４−８ (72)発明者 黒田 英輔 埼玉県川越市西小仙波町２−16−４ (72)発明者 梅屋 薫 宮城県仙台市太白区八木山本町１−30−13
Claims (2)
- 【請求項１】 ＲＦプラズマ法によって形成されるプラ
ズマ焔の直上に、無機材料または金属材料の粉末原料の
放出装置の放出口が設置され、供給される粉末原料はキ
ャリヤガスにより旋回運動が与えられてプラズマ焔中に
供給されるようにされた、該粉末原料から無機材料また
は金属材料の超微粒子を製造する装置。 - 【請求項２】 ＲＦプラズマ法によって形成されるプラ
ズマ焔の直上に、無機材料または金属材料の粉末原料の
放出装置の放出口が設置され、供給される粉末原料はキ
ャリヤガスにより旋回運動が与えられてプラズマ焔中に
供給されるようにされ、そしてプラズマ焔の下流に超微
粒子によって表面を被覆しようとする無機材料または金
属材料母材の粉末を導入する装置を備え、生成した超微
粒子と導入された母材の粉末とが互に流動状態で接触せ
しめられるようにされた、母材の粒子の表面を超微粒子
で被覆する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03308174A JP3100084B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 超微粒子の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03308174A JP3100084B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 超微粒子の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691162A true JPH0691162A (ja) | 1994-04-05 |
| JP3100084B2 JP3100084B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=17977799
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03308174A Expired - Fee Related JP3100084B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 超微粒子の製造装置 |
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|---|---|
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| WO2011082596A1 (zh) * | 2010-01-05 | 2011-07-14 | 北京科技大学 | 一种微细球形钛粉的短流程制备方法 |
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| US9332636B2 (en) | 2009-12-15 | 2016-05-03 | SDCmaterials, Inc. | Sandwich of impact resistant material |
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| US9517448B2 (en) | 2013-10-22 | 2016-12-13 | SDCmaterials, Inc. | Compositions of lean NOx trap (LNT) systems and methods of making and using same |
| US9522388B2 (en) | 2009-12-15 | 2016-12-20 | SDCmaterials, Inc. | Pinning and affixing nano-active material |
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-
1991
- 1991-11-25 JP JP03308174A patent/JP3100084B2/ja not_active Expired - Fee Related
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