JPH0724305A - 新素材の製造方法 - Google Patents
新素材の製造方法Info
- Publication number
- JPH0724305A JPH0724305A JP19307993A JP19307993A JPH0724305A JP H0724305 A JPH0724305 A JP H0724305A JP 19307993 A JP19307993 A JP 19307993A JP 19307993 A JP19307993 A JP 19307993A JP H0724305 A JPH0724305 A JP H0724305A
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- liquid
- raw material
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来法では得られない新素材を製造できるよ
うにする。 【構成】 液体中にマルチアークを発生させ、マルチア
ークにより液体中の原料物質を直接溶解し、その後、前
記液体の冷却能力を利用して溶融状態の原料物質を急冷
し、これにより目的物質たる粉末状の新素材又はイオン
した超微粒子が混入した液体状の新素材が製造される。
ここにマルチアークとは、多相交流が印加されたマルチ
電極の前方へ噴出する超高温（４０００〜１００００
℃）のプラズマをいう。
うにする。 【構成】 液体中にマルチアークを発生させ、マルチア
ークにより液体中の原料物質を直接溶解し、その後、前
記液体の冷却能力を利用して溶融状態の原料物質を急冷
し、これにより目的物質たる粉末状の新素材又はイオン
した超微粒子が混入した液体状の新素材が製造される。
ここにマルチアークとは、多相交流が印加されたマルチ
電極の前方へ噴出する超高温（４０００〜１００００
℃）のプラズマをいう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマルチアークを利用して
粉末状又は液体状の新素材を製造する方法に関する。
粉末状又は液体状の新素材を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、粉末状の物質を製造するには、原
料物質を溶解させて、これを真空中に置き又は水中等に
入れて冷却することが必要である。
料物質を溶解させて、これを真空中に置き又は水中等に
入れて冷却することが必要である。
【０００３】
【０００４】しかしながら、原料物質を高温度で溶解
し、これを急速に冷却しなければ製造できない物質があ
り、これらの物質に関しては、上記従来法を採る限り、
設備やコスト等がネックとなり、現実問題として製造す
ることができないという問題がある。
し、これを急速に冷却しなければ製造できない物質があ
り、これらの物質に関しては、上記従来法を採る限り、
設備やコスト等がネックとなり、現実問題として製造す
ることができないという問題がある。
【０００５】本発明は上記した背景の下で創作されたも
ので、その目的とするところは、従来法では得られない
新素材を製造できる方法を提供することにある。
ので、その目的とするところは、従来法では得られない
新素材を製造できる方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の新素材の製造方
法は、液体中に一又は複数のマルチアークを発生させ、
当該マルチアークにより液体中の単一又は複数の原料素
材を直接溶解又は気化させ、前記マルチアークの吹き出
しにより当該原料物質を液体中に吹き込ませ、前記液体
の冷却能力により前記原料物質を急冷し、これにより粉
末状又は液体状の新素材を製造したことを特徴としてい
る。ここにマルチアークとは、多相交流が印加されたマ
ルチ電極の前方へ噴出する超高温（４０００〜１０００
０℃）のプラズマをいう。
法は、液体中に一又は複数のマルチアークを発生させ、
当該マルチアークにより液体中の単一又は複数の原料素
材を直接溶解又は気化させ、前記マルチアークの吹き出
しにより当該原料物質を液体中に吹き込ませ、前記液体
の冷却能力により前記原料物質を急冷し、これにより粉
末状又は液体状の新素材を製造したことを特徴としてい
る。ここにマルチアークとは、多相交流が印加されたマ
ルチ電極の前方へ噴出する超高温（４０００〜１０００
０℃）のプラズマをいう。
【０００７】
【作用】液体中における水圧の関係もあり、マルチアー
クのフレームの中心部は超高温となり、これにより原料
物質が瞬時に溶解される。マルチアークにより液体（例
えば、水の場合、酸素と水素に分解する）が燃焼爆発
し、衝撃波を伴う回転、磁界、電磁振動の他、遠赤外線
や超紫外線を伴う強烈な場のエネルギーにより液体が変
質する。しかもマルチアークのフレームはマルチ電極に
印加される多相交流の作用による電磁力によって前方に
噴出することから、溶融状態の原料物質が液体中に吹き
出され、液体中の冷却作用により急激に冷却される。こ
のような過程で目的物質たる粉末状の新素材又はこれら
の超微粒子が混入した液体状の新素材が製造される。
クのフレームの中心部は超高温となり、これにより原料
物質が瞬時に溶解される。マルチアークにより液体（例
えば、水の場合、酸素と水素に分解する）が燃焼爆発
し、衝撃波を伴う回転、磁界、電磁振動の他、遠赤外線
や超紫外線を伴う強烈な場のエネルギーにより液体が変
質する。しかもマルチアークのフレームはマルチ電極に
印加される多相交流の作用による電磁力によって前方に
噴出することから、溶融状態の原料物質が液体中に吹き
出され、液体中の冷却作用により急激に冷却される。こ
のような過程で目的物質たる粉末状の新素材又はこれら
の超微粒子が混入した液体状の新素材が製造される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
案方法で使用するマルチアーク炉は、複数本の電極棒か
らなるマルチ電極に対して多相交流を印加し、マルチ電
極の電極間に単一又は複数のマルチアークを発生させる
基本構成となっている。炉自体については周知であるの
で、ここでは詳しい説明を行わないが、マルチ電極の全
部又は先端部を液体中に入れて、液体中でマルチアーク
を発生させ、これにより新素材を製造するというのは従
来にはない全く新しい考え方である。
案方法で使用するマルチアーク炉は、複数本の電極棒か
らなるマルチ電極に対して多相交流を印加し、マルチ電
極の電極間に単一又は複数のマルチアークを発生させる
基本構成となっている。炉自体については周知であるの
で、ここでは詳しい説明を行わないが、マルチ電極の全
部又は先端部を液体中に入れて、液体中でマルチアーク
を発生させ、これにより新素材を製造するというのは従
来にはない全く新しい考え方である。
【０００９】もっとも、液体中でマルチアークを発生さ
せるのであるから、ともすれば、熱効率が著しく低下す
るのではとも考えられる。
せるのであるから、ともすれば、熱効率が著しく低下す
るのではとも考えられる。
【００１０】しかし、以下の理由により、この点は余り
大きな問題とならない。ここでは液体として水を例にと
って説明する。マルチアーク炎が発生すれば、水が水素
と酸素等に分解して気体が生成される他、高温の水蒸気
や炭素電極の燃焼ガス等が生成される。これらのガスに
よってマルチ電極は水に接触しないことになる。その結
果、マルチアークにより発生する熱の殆どは原料物質の
溶解に使用される。その一方で、従来法においても、溶
解後、溶解した素材も水中に吹き込んで冷却しており、
溶融に要する熱エネルギーには差がなく、本案方法の場
合、溶融直後に冷却するため、却ってエネルギーロスが
小さいと考えられるからである。
大きな問題とならない。ここでは液体として水を例にと
って説明する。マルチアーク炎が発生すれば、水が水素
と酸素等に分解して気体が生成される他、高温の水蒸気
や炭素電極の燃焼ガス等が生成される。これらのガスに
よってマルチ電極は水に接触しないことになる。その結
果、マルチアークにより発生する熱の殆どは原料物質の
溶解に使用される。その一方で、従来法においても、溶
解後、溶解した素材も水中に吹き込んで冷却しており、
溶融に要する熱エネルギーには差がなく、本案方法の場
合、溶融直後に冷却するため、却ってエネルギーロスが
小さいと考えられるからである。
【００１１】マルチアーク炉を用いると、超高温のマル
チアークを発生させることができるが、本案方法のよう
に液体中でマルチアークを発生させるようにすると、マ
ルチアークのフレームの中心部は更に高温となり、１０
０００℃以上の超高温も容易に実現できることになる。
よって、如何なる材料も溶解又は気化し、これにより原
料物質が原子状化する。
チアークを発生させることができるが、本案方法のよう
に液体中でマルチアークを発生させるようにすると、マ
ルチアークのフレームの中心部は更に高温となり、１０
０００℃以上の超高温も容易に実現できることになる。
よって、如何なる材料も溶解又は気化し、これにより原
料物質が原子状化する。
【００１２】なお、水中でマルチアークを発生させた場
合、マルチアークのフレームの中心部に侵入した水分子
は瞬時に原子状の酸素と水素となり、燃焼現象を起こす
状態となる。
合、マルチアークのフレームの中心部に侵入した水分子
は瞬時に原子状の酸素と水素となり、燃焼現象を起こす
状態となる。
【００１３】以下、本案の具体的方法について説明す
る。まず、マルチアークのフレームの中心部に原料物質
を吹き込む。この原料物質は一種でも良いし又は多種類
のものを混合したものでもかまわない。そうすると、原
料物質はマルチアークの超高温により瞬時に溶解する又
はイオン性のある超微粒子となって気化するか溶解して
飛散する。
る。まず、マルチアークのフレームの中心部に原料物質
を吹き込む。この原料物質は一種でも良いし又は多種類
のものを混合したものでもかまわない。そうすると、原
料物質はマルチアークの超高温により瞬時に溶解する又
はイオン性のある超微粒子となって気化するか溶解して
飛散する。
【００１４】マルチアークのフレームはマルチ電極に印
加された多相電流の作用による電磁力により前方に噴出
しており、これに伴って、溶融状態で原子状化した原料
物質が液体中に吹き込まれる。そして液体中を運動する
過程で、液体の冷却能力による作用で急速に冷却され
る。
加された多相電流の作用による電磁力により前方に噴出
しており、これに伴って、溶融状態で原子状化した原料
物質が液体中に吹き込まれる。そして液体中を運動する
過程で、液体の冷却能力による作用で急速に冷却され
る。
【００１５】マルチアークのフレームの噴出は元来非常
に速いことから、溶融状態で原子状化した原料物質が冷
却される速度も極めて速い。この冷却速度は従来の冷却
方法では得られない程度であることから、従来とは全く
異なる新素材が得られる。より具体的には、溶融状態の
原料物質は殆ど原子状態から急激に冷却されるため、超
微粒子（の集合体）の新素材が製造される。又はこれら
の超微粒子が混入した液体状の新素材が製造される。
に速いことから、溶融状態で原子状化した原料物質が冷
却される速度も極めて速い。この冷却速度は従来の冷却
方法では得られない程度であることから、従来とは全く
異なる新素材が得られる。より具体的には、溶融状態の
原料物質は殆ど原子状態から急激に冷却されるため、超
微粒子（の集合体）の新素材が製造される。又はこれら
の超微粒子が混入した液体状の新素材が製造される。
【００１６】例えば、セラミック又はガラスの素材も水
中で溶解させた場合、従来にはない超微粒子のセラミッ
ク又はガラスを製造できる。また金属を水中で溶解させ
て製造される物質は、中空の真球であって、アモルファ
ス状となっており、酸化され難いという優れた性質もあ
る。半導体の場合、超電導性を持たすことも可能であ
る。
中で溶解させた場合、従来にはない超微粒子のセラミッ
ク又はガラスを製造できる。また金属を水中で溶解させ
て製造される物質は、中空の真球であって、アモルファ
ス状となっており、酸化され難いという優れた性質もあ
る。半導体の場合、超電導性を持たすことも可能であ
る。
【００１７】以上、マルチアークのフレームの中心部に
原料物質を吹き込む例について説明したが、このような
形態を必ずしも採らなくても良い。
原料物質を吹き込む例について説明したが、このような
形態を必ずしも採らなくても良い。
【００１８】例えば、マルチ電極を炭素電極にし、マル
チアークを水中で発生させると、水中に超微粒子の炭素
物質が得られる。つまりマルチ電極の材質を原料物質と
同じ素材にすれば、上記例の場合と同様のものが製造で
きる。マルチ電極に原料物質を混合するようにした場合
も同様である。必要に応じて原料物質やマルチ電極に触
媒を混入させるようにしてもかまわない。
チアークを水中で発生させると、水中に超微粒子の炭素
物質が得られる。つまりマルチ電極の材質を原料物質と
同じ素材にすれば、上記例の場合と同様のものが製造で
きる。マルチ電極に原料物質を混合するようにした場合
も同様である。必要に応じて原料物質やマルチ電極に触
媒を混入させるようにしてもかまわない。
【００１９】なお、マルチアークは水以外の如何なる溶
媒中でも安定的に発生するので、例えば、海水中や特殊
溶液中でマルチアークを発生させるようにしても良い。
水を用いた場合では新素材を製造できることが期待され
る。またマルチアーク中にメタンやアセチレンその他の
燃料を噴出させ、高温フレームを得るようにしてもかま
わない。
媒中でも安定的に発生するので、例えば、海水中や特殊
溶液中でマルチアークを発生させるようにしても良い。
水を用いた場合では新素材を製造できることが期待され
る。またマルチアーク中にメタンやアセチレンその他の
燃料を噴出させ、高温フレームを得るようにしてもかま
わない。
【００２０】
【発明の効果】以上、本発明の新素材の製造方法による
場合、設備やコスト等の点がネックとなることなく、原
料物質を高温度で溶解し、これを急速に冷却することが
できるので、従来法では得られない新素材を製造でき
る。よって、値段の安い新素材を広く普及させる上で大
きなメリットがある。
場合、設備やコスト等の点がネックとなることなく、原
料物質を高温度で溶解し、これを急速に冷却することが
できるので、従来法では得られない新素材を製造でき
る。よって、値段の安い新素材を広く普及させる上で大
きなメリットがある。
Claims (2)
- 【請求項１】 液体中に一又は複数のマルチアークを発
生させ、当該マルチアークにより液体中の単一又は複数
の原料素材を直接溶解又は気化させ、前記マルチアーク
の吹き出しにより当該原料物質を液体中に吹き込ませ、
前記液体の冷却能力により前記原料物質を急冷し、これ
により粉末状又は液体状の新素材を製造したことを特徴
とする新素材の製造方法。 - 【請求項２】 マルチアークの電極を単一又は複数の原
料物質と同じ素材にし若しくはマルチアークの電極に前
記原料物質を混合したことを特徴とする請求項１記載の
新素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19307993A JPH0724305A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 新素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19307993A JPH0724305A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 新素材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724305A true JPH0724305A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16301872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19307993A Pending JPH0724305A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 新素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724305A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003037553A1 (fr) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Phild Co., Ltd. | Procede et appareil de production de poudre metallique |
| US8128789B2 (en) | 2001-10-12 | 2012-03-06 | Phiten Co., Ltd. | Method for producing ultrafine dispersion water of noble metal ultrafine particles |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP19307993A patent/JPH0724305A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8128789B2 (en) | 2001-10-12 | 2012-03-06 | Phiten Co., Ltd. | Method for producing ultrafine dispersion water of noble metal ultrafine particles |
| WO2003037553A1 (fr) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Phild Co., Ltd. | Procede et appareil de production de poudre metallique |
| CN1311898C (zh) * | 2001-10-29 | 2007-04-25 | 法依鲁特株式会社 | 金属粉末的制造方法及其装置 |
| US7300491B2 (en) | 2001-10-29 | 2007-11-27 | Phild Co., Ltd. | Method and apparatus for the production of metal powder |
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