JPH0892609A - 金属粉末の製造方法 - Google Patents
金属粉末の製造方法Info
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- JPH0892609A JPH0892609A JP23361094A JP23361094A JPH0892609A JP H0892609 A JPH0892609 A JP H0892609A JP 23361094 A JP23361094 A JP 23361094A JP 23361094 A JP23361094 A JP 23361094A JP H0892609 A JPH0892609 A JP H0892609A
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- powder
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶湯から均一な粒径の粉末を高品質に、低製
造コストで大量に製造できるものでのである。 【構成】 溶湯を高速で回転する円盤状ブラシに衝突さ
せて分裂微粒化し、分裂微粒化された液滴を急速冷却さ
せることにより凝固して球状粉末とすることを特徴とす
る粉末作製方法。
造コストで大量に製造できるものでのである。 【構成】 溶湯を高速で回転する円盤状ブラシに衝突さ
せて分裂微粒化し、分裂微粒化された液滴を急速冷却さ
せることにより凝固して球状粉末とすることを特徴とす
る粉末作製方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転円盤状ブラシを使
用することにより溶湯を分裂微粒化し、微粒化された液
滴を急冷凝固することによって粉末を作製する方法に関
するものである。本発明においては、この回転円盤状ブ
ラシを使用することにより溶湯の分裂、微粒化をコント
ロールすることができるので、作製された粉末の粒径分
布が一定範囲内のものになり、又その粒形も真球状もの
となる。
用することにより溶湯を分裂微粒化し、微粒化された液
滴を急冷凝固することによって粉末を作製する方法に関
するものである。本発明においては、この回転円盤状ブ
ラシを使用することにより溶湯の分裂、微粒化をコント
ロールすることができるので、作製された粉末の粒径分
布が一定範囲内のものになり、又その粒形も真球状もの
となる。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶湯を急速冷却処理することによ
り粉末を作製する方法においては、一般的に熔融物を微
粒化することが行われていたが、作製された粉末の粒径
分布が広範囲であって、大きい粒径の粒子の存在が避け
られないという問題点があった。即ち、従来法で得られ
た粉末では、目的とする粒径のものを得るためには分級
処理をする必要があった。その結果、製品粉末の収率が
低いので、製造コストが高くなるという問題点があっ
た。
り粉末を作製する方法においては、一般的に熔融物を微
粒化することが行われていたが、作製された粉末の粒径
分布が広範囲であって、大きい粒径の粒子の存在が避け
られないという問題点があった。即ち、従来法で得られ
た粉末では、目的とする粒径のものを得るためには分級
処理をする必要があった。その結果、製品粉末の収率が
低いので、製造コストが高くなるという問題点があっ
た。
【０００３】又、熔融物粒子が冷却される速度はその粒
径が大きいほど小さくなるために、粒径の大きい粉末の
非晶質合金を製造する場合では急速冷却が行われないの
で、単一の非晶質合金の粉末が得られないという問題点
があった。
径が大きいほど小さくなるために、粒径の大きい粉末の
非晶質合金を製造する場合では急速冷却が行われないの
で、単一の非晶質合金の粉末が得られないという問題点
があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
上記のとおり作製された粉末の粒径分布が広範囲のもの
で、大きな粒径の粒子の存在が避けられず、又単一の非
晶質合金等から成る粉末が得られないという問題点があ
ったので、本発明はかかる問題点を解決することを目的
として研究開発されたものである。即ち、本発明は、得
られる粉末の粒径分布を狭い範囲に維持して均一な粒径
の粉末を作製すること、又単一の非晶質合金等の粉末を
得ることを目的とするものである。
上記のとおり作製された粉末の粒径分布が広範囲のもの
で、大きな粒径の粒子の存在が避けられず、又単一の非
晶質合金等から成る粉末が得られないという問題点があ
ったので、本発明はかかる問題点を解決することを目的
として研究開発されたものである。即ち、本発明は、得
られる粉末の粒径分布を狭い範囲に維持して均一な粒径
の粉末を作製すること、又単一の非晶質合金等の粉末を
得ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶湯を一段階
又は多段階に配置された高速回転円盤状ブラシに衝突さ
せて分裂微粒化して溶湯液滴を得、この液滴をガス、液
体窒素、水及びオイルなどの冷却媒体と接触させて急速
に冷却凝固させて粉末を作製する方法である。
又は多段階に配置された高速回転円盤状ブラシに衝突さ
せて分裂微粒化して溶湯液滴を得、この液滴をガス、液
体窒素、水及びオイルなどの冷却媒体と接触させて急速
に冷却凝固させて粉末を作製する方法である。
【０００６】又、本発明は、衝突分裂及び急冷凝固等の
工程において行われる処理を適宜調整することにより、
得られる粉末の粒径及び粒形などを自由にコントロール
することができるので、高品質で且つ低製造コストの大
量の粉末を製造することができる。そして、本発明は、
特に単一の非晶質合金粉末の製造方法として優れたもの
である。
工程において行われる処理を適宜調整することにより、
得られる粉末の粒径及び粒形などを自由にコントロール
することができるので、高品質で且つ低製造コストの大
量の粉末を製造することができる。そして、本発明は、
特に単一の非晶質合金粉末の製造方法として優れたもの
である。
【０００７】更に又、前記多段階衝突分裂とは、金属溶
湯が初段衝突分裂された後に凝固するまでの間に、順
次、次の段階で再衝突分裂される処理方法であるので、
得られる粉末の粒径、形状等をより容易にコントロール
することができるものである。その結果、この方法によ
って得られた粉末は分級する必要もないので、製品化率
が更に高くなってその製造コストをより低く押さえるこ
とができるという利点がある。
湯が初段衝突分裂された後に凝固するまでの間に、順
次、次の段階で再衝突分裂される処理方法であるので、
得られる粉末の粒径、形状等をより容易にコントロール
することができるものである。その結果、この方法によ
って得られた粉末は分級する必要もないので、製品化率
が更に高くなってその製造コストをより低く押さえるこ
とができるという利点がある。
【０００８】本発明で使用される回転円盤状ブラシとし
ては、単一の非晶質合金の粉末を形成することのでき
る、溶湯に対して濡れ性の悪い性質を有する材質のもの
が選ばれて使用されることができる。又、この回転円盤
状ブラシは、供給される溶湯に対して水平方向又は垂直
方向に配置され、その方向は供給される溶湯の種類等に
より決定される。
ては、単一の非晶質合金の粉末を形成することのでき
る、溶湯に対して濡れ性の悪い性質を有する材質のもの
が選ばれて使用されることができる。又、この回転円盤
状ブラシは、供給される溶湯に対して水平方向又は垂直
方向に配置され、その方向は供給される溶湯の種類等に
より決定される。
【０００９】次に、本発明を図面に基づいて具体的に説
明する。本発明の装置の原理図を図１及び図２に示す。
本発明の粉末を作製する工程は、溶湯１を高速回転する
円盤状ブラシ２に衝突させて分裂微粒化した液滴を得る
工程、及びこの微粒化された溶湯液滴を水、液体窒素等
の冷却媒体６と接触させて強制的に急速冷却して粉末を
得る工程の２工程から構成される。なお、この冷却媒体
による急速冷却工程は溶湯の種類によっては省略するこ
とができる。液原料又は鋳塊を熔融し、これを一旦タン
ディツシュ３に受けた後に、ノズル４を通して細径の溶
湯流とし、その流れを高速回転する円盤状ブラシに衝突
させて溶湯を分裂微粒化することにより溶湯を液滴化す
る。この微粒化された液滴を冷却媒体と接触させて急速
冷却して粉末を得る。
明する。本発明の装置の原理図を図１及び図２に示す。
本発明の粉末を作製する工程は、溶湯１を高速回転する
円盤状ブラシ２に衝突させて分裂微粒化した液滴を得る
工程、及びこの微粒化された溶湯液滴を水、液体窒素等
の冷却媒体６と接触させて強制的に急速冷却して粉末を
得る工程の２工程から構成される。なお、この冷却媒体
による急速冷却工程は溶湯の種類によっては省略するこ
とができる。液原料又は鋳塊を熔融し、これを一旦タン
ディツシュ３に受けた後に、ノズル４を通して細径の溶
湯流とし、その流れを高速回転する円盤状ブラシに衝突
させて溶湯を分裂微粒化することにより溶湯を液滴化す
る。この微粒化された液滴を冷却媒体と接触させて急速
冷却して粉末を得る。
【００１０】又、本発明においては、高速回転する円盤
状ブラシによる分裂微粒化工程の前段に図２に示される
ようにガス噴霧工程を挿入することができる。このガス
噴霧工程は、原料又は鋳塊を熔融し、これを一旦タンデ
ィツシュ３に受けた後に、ノズル４を通して細径の溶湯
流とし、その流れにアルゴン又は窒素ガス５を噴射衝突
させて溶湯を噴霧化することにより溶湯を液滴化する。
液滴となった溶湯は、図２に示されるように高速回転し
ている円盤状ブラシに衝突させられ、液滴が更に分裂さ
れ飛散されて微細化される。このような分裂飛散は、必
要に応じて図３又は図４に示されるように適宜に複数段
階行われ、最後に微粒化された液滴は表面張力によって
球状化されてから冷却媒体によって急速冷却されて凝固
し、得られた粉末は冷却媒体と共に取り出される。
状ブラシによる分裂微粒化工程の前段に図２に示される
ようにガス噴霧工程を挿入することができる。このガス
噴霧工程は、原料又は鋳塊を熔融し、これを一旦タンデ
ィツシュ３に受けた後に、ノズル４を通して細径の溶湯
流とし、その流れにアルゴン又は窒素ガス５を噴射衝突
させて溶湯を噴霧化することにより溶湯を液滴化する。
液滴となった溶湯は、図２に示されるように高速回転し
ている円盤状ブラシに衝突させられ、液滴が更に分裂さ
れ飛散されて微細化される。このような分裂飛散は、必
要に応じて図３又は図４に示されるように適宜に複数段
階行われ、最後に微粒化された液滴は表面張力によって
球状化されてから冷却媒体によって急速冷却されて凝固
し、得られた粉末は冷却媒体と共に取り出される。
【００１１】本発明のガスによる溶湯の噴霧化段階にお
いては、液滴の凝固を防ぐために従来の噴霧法よりも溶
湯の温度を高く設定して過熱状態に保っておく。この過
熱温度（△Ｔｓ）及び噴霧点からディスクまでの距離
（Ｈ）は、作製される粉末の粒径及び粒形と強く関連す
る。この△Ｔｓ及びＨには合金によって最適な値が存在
する。例えば、Ａｌ及びＡｌ−Ｓｉ合金は△Ｔｓが２５
０−３００Ｋであり、又Ｈが７５−１００ｍｍである。
いては、液滴の凝固を防ぐために従来の噴霧法よりも溶
湯の温度を高く設定して過熱状態に保っておく。この過
熱温度（△Ｔｓ）及び噴霧点からディスクまでの距離
（Ｈ）は、作製される粉末の粒径及び粒形と強く関連す
る。この△Ｔｓ及びＨには合金によって最適な値が存在
する。例えば、Ａｌ及びＡｌ−Ｓｉ合金は△Ｔｓが２５
０−３００Ｋであり、又Ｈが７５−１００ｍｍである。
【００１２】溶湯をガス噴霧だけで分裂微粒化させた場
合に、作製された粉末の平均粒径は約１００−１５０μ
ｍであり、又その粉末の冷却速度は約１０2−１０3Ｋ／
ｓであった。これに対し、図３に示されるように、３段
に配置された円盤状ブラシを回転させ、これに溶湯を衝
突させて分裂微粒化させた場合には、作製された粉末の
平均粒径は約３−８μｍであり、その冷却速度は約１０
6−１０7ｋ／ｓに達した。又図４に示されるように、２
段に設置された円盤状ブラシを回転させ、これに溶湯を
衝突させて分裂微粒化を行った場合には、作製された粉
末の平均粒径は約１０−１５μｍであり、その冷却速度
は約１０5−１０6Ｋ／ｓであった。
合に、作製された粉末の平均粒径は約１００−１５０μ
ｍであり、又その粉末の冷却速度は約１０2−１０3Ｋ／
ｓであった。これに対し、図３に示されるように、３段
に配置された円盤状ブラシを回転させ、これに溶湯を衝
突させて分裂微粒化させた場合には、作製された粉末の
平均粒径は約３−８μｍであり、その冷却速度は約１０
6−１０7ｋ／ｓに達した。又図４に示されるように、２
段に設置された円盤状ブラシを回転させ、これに溶湯を
衝突させて分裂微粒化を行った場合には、作製された粉
末の平均粒径は約１０−１５μｍであり、その冷却速度
は約１０5−１０6Ｋ／ｓであった。
【００１３】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明する。図２
に示されるように、ガス噴霧及び円盤状ブラシを使用し
て溶湯を衝突、分裂、微粒化後に急冷凝固する粉末作製
装置を用いて、表１に示す合金の粉末を作製した。△Ｔ
ｓは２６０Ｋで、Ｈは７５ｍｍでアルゴンガス噴霧圧力
は１ＭＰａで、ノズルの口径は２．５ｍｍで、円盤状ブ
ラシの回転速度は５０００ｒｐｍであった。
に示されるように、ガス噴霧及び円盤状ブラシを使用し
て溶湯を衝突、分裂、微粒化後に急冷凝固する粉末作製
装置を用いて、表１に示す合金の粉末を作製した。△Ｔ
ｓは２６０Ｋで、Ｈは７５ｍｍでアルゴンガス噴霧圧力
は１ＭＰａで、ノズルの口径は２．５ｍｍで、円盤状ブ
ラシの回転速度は５０００ｒｐｍであった。
【００１４】純粋なＡｌを用いた場合には冷却媒体６と
して水を使した。その際に作製された粉末はその平均粒
径が８μｍで、その粒形は良好な球状であった。そして
その比表面積は２４００ｃｍ2／ｇに達していた。又、
Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ合金を用いた場合、その作製された粉末
の平均粒径は１６μｍであり、その形状は球状粒形のも
のであって単一非晶質合金からなる粉末のものが得られ
た。なお、その他の特性は表１に記載されているとおり
である。
して水を使した。その際に作製された粉末はその平均粒
径が８μｍで、その粒形は良好な球状であった。そして
その比表面積は２４００ｃｍ2／ｇに達していた。又、
Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ合金を用いた場合、その作製された粉末
の平均粒径は１６μｍであり、その形状は球状粒形のも
のであって単一非晶質合金からなる粉末のものが得られ
た。なお、その他の特性は表１に記載されているとおり
である。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】従来、溶湯の急速冷却処理により粉末を
作製する方法においては、作製された粉末の粒径分布が
広範囲になって、大きい粒径の粒子が存在することが避
けられなかったが、本発明は、高速で回転する円盤状ブ
ラシを使用することにより溶湯の分裂をコントロールす
ることができるので、作製された粉末の粒径分布が一定
範囲内のものになり、又その粒形も真球状のものになる
という利点がある。したがって、高品質で且つ低製造コ
ストの大量の粉末を製造することができる。更に、本発
明は特に優れた性質を持つ非晶質合金粉末を製造する方
法として用いられることができる。
作製する方法においては、作製された粉末の粒径分布が
広範囲になって、大きい粒径の粒子が存在することが避
けられなかったが、本発明は、高速で回転する円盤状ブ
ラシを使用することにより溶湯の分裂をコントロールす
ることができるので、作製された粉末の粒径分布が一定
範囲内のものになり、又その粒形も真球状のものになる
という利点がある。したがって、高品質で且つ低製造コ
ストの大量の粉末を製造することができる。更に、本発
明は特に優れた性質を持つ非晶質合金粉末を製造する方
法として用いられることができる。
【図１】 本発明の一実施例であるガ回転円盤状ブラシ
を備えた装置を示す図である。
を備えた装置を示す図である。
【図２】 本発明の他の実施例であるガス噴霧機構と回
転円盤状ブラシとを備えた装置を示す図である。
転円盤状ブラシとを備えた装置を示す図である。
【図３】 本発明の他の実施例である３段階に回転円盤
状ブラシを備えた装置を示す図である。
状ブラシを備えた装置を示す図である。
【図４】 本発明の更に他の実施例である２段階に回転
円盤状ブラシを備えた装置を示す図である。
円盤状ブラシを備えた装置を示す図である。
【図５】 本発明の方法によって得られたＣｕＡｌＮｉ
合金の球状粒子を示す写真である。
合金の球状粒子を示す写真である。
１： 溶湯 ２： 回転円盤状ブラシ ３： タンディシュ ４： ノズル ５： アルゴン又は窒素 ６： 冷却媒体
フロントページの続き (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内無番地 川内住宅 11−806 (72)発明者 張 濤 宮城県仙台市太白区三神峯１丁目３−２− 104 (72)発明者 八島 芳信 宮城県仙台市青葉区下愛子字勘太37
Claims (5)
- 【請求項１】 溶湯を回転円盤状ブラシに衝突させて分
裂微粒化し、微粒化された溶湯液滴を急速冷却すること
により凝固して粉末とすることを特徴とする溶湯からの
金属粉末の製造方法。 - 【請求項２】 溶湯を多段に配置された回転円盤状ブラ
シに順次衝突させて微粒化し、微粒化された液滴を急速
冷却することにより凝固して粉末とすることを特徴とす
る溶湯からの金属粉末の製造方法。 - 【請求項３】 溶湯をガスにより噴霧処理して分裂さ
せ、分裂された溶湯液滴を回転円盤状ブラシに衝突させ
て微粒化し、微粒化された液滴を急速冷却することによ
り凝固して粉末とすることを特徴とする溶湯からの金属
粉末の製造方法。 - 【請求項４】 溶湯をガスにより噴霧処理して分裂さ
せ、分裂された溶湯液滴を多段に配置された回転円盤状
ブラシに順次衝突させて微粒化し、微粒化された液滴を
急速冷却することにより凝固して粉末とすることを特徴
とする溶湯からの金属粉末の製造方法。 - 【請求項５】 供給される溶湯に対して回転円盤状ブラ
シを水平方向又は垂直方向に配置することを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23361094A JPH0892609A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 金属粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23361094A JPH0892609A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 金属粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0892609A true JPH0892609A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=16957750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23361094A Pending JPH0892609A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 金属粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0892609A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002536539A (ja) * | 1999-02-01 | 2002-10-29 | マグネクウェンチ インターナショナル インコーポレイテッド | 希土類永久磁石合金およびその製造方法 |
| KR100370863B1 (ko) * | 2000-07-26 | 2003-02-05 | 에드호텍(주) | 금속용탕으로부터의 금속분말 제조방법과 그 장치 |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP23361094A patent/JPH0892609A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002536539A (ja) * | 1999-02-01 | 2002-10-29 | マグネクウェンチ インターナショナル インコーポレイテッド | 希土類永久磁石合金およびその製造方法 |
| KR100370863B1 (ko) * | 2000-07-26 | 2003-02-05 | 에드호텍(주) | 금속용탕으로부터의 금속분말 제조방법과 그 장치 |
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