JPS59110705A - 粉末製造用遠心噴霧装置 - Google Patents
粉末製造用遠心噴霧装置Info
- Publication number
- JPS59110705A JPS59110705A JP21831082A JP21831082A JPS59110705A JP S59110705 A JPS59110705 A JP S59110705A JP 21831082 A JP21831082 A JP 21831082A JP 21831082 A JP21831082 A JP 21831082A JP S59110705 A JPS59110705 A JP S59110705A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- metal
- centrifugal
- crucible
- cooled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/10—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying using centrifugal force
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は製造装置に関するものであり、特に球状微粉末
の製造装置に関するものである。
の製造装置に関するものである。
従来１．粉末の製造方法として大別して、（１）還元法
等の化学的方法、（２）ボールミルによる粉末等の機械
的方法、（３）溶湯から噴霧させる方法、さらに特殊な
方法として、（４）蒸発方法がある。
等の化学的方法、（２）ボールミルによる粉末等の機械
的方法、（３）溶湯から噴霧させる方法、さらに特殊な
方法として、（４）蒸発方法がある。
（１）の還元法は、現在Ｗ％ＭＯ等で広く用いられてい
るが合金粉末の製造には適さず、利用が限定される。（
２）の粉砕法は、微細粉末の現今には適さず、また均一
粒子形状を得ることが難しい。さらに（４）の蒸発法は
現在、超微粒子の製造方法として実験室的に開発されて
いる段階である。
るが合金粉末の製造には適さず、利用が限定される。（
２）の粉砕法は、微細粉末の現今には適さず、また均一
粒子形状を得ることが難しい。さらに（４）の蒸発法は
現在、超微粒子の製造方法として実験室的に開発されて
いる段階である。
一方、（３）の溶湯からの粉末製造法は、各種粉末の製
造の主方法として工業的に多用されている。
造の主方法として工業的に多用されている。
本方法は、さらに詳述すると、（イ）水噴霧法、（ロＷ
ス噴霧法、（−）溶解ガス噴霧法、に）アークプラズマ
を用いた、消耗型回転電極法、（ホ）遠心噴霧法などが
あり、目的に応じ各々用いられている。
ス噴霧法、（−）溶解ガス噴霧法、に）アークプラズマ
を用いた、消耗型回転電極法、（ホ）遠心噴霧法などが
あり、目的に応じ各々用いられている。
本発明は、これらのうち遠心噴霧法の改良にかかわるも
のである。従来の代表的遠心噴霧法の概要を図１に示す
。消耗電極（１）と回転水冷るつぼ（３）の間にアーク
をとげし、消耗電極（１）を溶融滴下させ、回転水冷る
つぼ（３）で受け、遠心力により粉霧する。本方法の問
題点は消耗電極を用いているため、電極間距離を一定に
保つことが雌しく溶融量の不均一性が生じ、得られた粉
末の粒子サイズのバラツキを大きくする。さらに消耗電
極型のため、連続して多量の粉末を作ることが難しい。
のである。従来の代表的遠心噴霧法の概要を図１に示す
。消耗電極（１）と回転水冷るつぼ（３）の間にアーク
をとげし、消耗電極（１）を溶融滴下させ、回転水冷る
つぼ（３）で受け、遠心力により粉霧する。本方法の問
題点は消耗電極を用いているため、電極間距離を一定に
保つことが雌しく溶融量の不均一性が生じ、得られた粉
末の粒子サイズのバラツキを大きくする。さらに消耗電
極型のため、連続して多量の粉末を作ることが難しい。
さらに、プラズマアークを発生させるため、通常数１０
０ｔｏｒｒのアルゴン等の不活性ガス雰囲気とするため
、高純度ガスを用いても、活性金属においては酸素濃度
の増大等が生じ高品質の粉末を製造するには適当ではな
い。また、高周波るつぼ溶解等により溶湯を作り、回転
水冷銅るつほに滴下させる方法もあるが、るつぼの使用
が制限される活性金属や高融点金属には適用出来外い問
題がある。
０ｔｏｒｒのアルゴン等の不活性ガス雰囲気とするため
、高純度ガスを用いても、活性金属においては酸素濃度
の増大等が生じ高品質の粉末を製造するには適当ではな
い。また、高周波るつぼ溶解等により溶湯を作り、回転
水冷銅るつほに滴下させる方法もあるが、るつぼの使用
が制限される活性金属や高融点金属には適用出来外い問
題がある。
さらに、改良型として、中空陰極を用いたプラズマアー
クを熱源とした、粉末製造装置も提案されている。本製
造装置を図２で概説する。
クを熱源とした、粉末製造装置も提案されている。本製
造装置を図２で概説する。
図２の１は中空電極（陰極）で、中を少量のアルゴン等
の不活性ガスが流される。陽極となる回転水冷鋼るつぼ
（３）及び、同様に陽極と々る粉末化原料金属（４）と
の間に直流電圧をかけ、合せて高周波電場を印加する。
の不活性ガスが流される。陽極となる回転水冷鋼るつぼ
（３）及び、同様に陽極と々る粉末化原料金属（４）と
の間に直流電圧をかけ、合せて高周波電場を印加する。
中空電極（陰極）内のガス分子は高周波電場により、電
離しプラズマが発生する。
離しプラズマが発生する。
発生したプラズマの正イオンにより中空陰極自身が衝撃
加熱され、高温とな沙、中空陰極から熱電子の放出を始
め、中空陰極近傍の電子密度は急激に増大し、陽極であ
る粉末化原料金属を加熱溶融させ、また回転水冷銅るつ
は上に滴下した金属を同時に加熱することになる。
加熱され、高温とな沙、中空陰極から熱電子の放出を始
め、中空陰極近傍の電子密度は急激に増大し、陽極であ
る粉末化原料金属を加熱溶融させ、また回転水冷銅るつ
は上に滴下した金属を同時に加熱することになる。
中空電極自身が電子の増殖作用を有しているため、アー
クは通常のアーク溶解のアークと異なり、安宇化するた
め充分に長いアークを得ることが出来る。このため、先
に述べた様に中空電極と、回転水冷鋼るつぼの間に粉末
化原料金属を押入し溶融させることが可能であろうなお
、粉末化原料金属（４）は溶滴量に従って常に一定の相
関関係を保つ様な移動機構を有している。さらに粉末化
原料金属（４）はゲートパルプ等により集５粉室（２）
より遮断した交換室を設ければ集粉室（２）の開放なし
に断続して粉末を製造可能であり、さらに粉末化原料金
属及び、その移動機構を２個以上設ければ連続して粉末
製造が可能となる。
クは通常のアーク溶解のアークと異なり、安宇化するた
め充分に長いアークを得ることが出来る。このため、先
に述べた様に中空電極と、回転水冷鋼るつぼの間に粉末
化原料金属を押入し溶融させることが可能であろうなお
、粉末化原料金属（４）は溶滴量に従って常に一定の相
関関係を保つ様な移動機構を有している。さらに粉末化
原料金属（４）はゲートパルプ等により集５粉室（２）
より遮断した交換室を設ければ集粉室（２）の開放なし
に断続して粉末を製造可能であり、さらに粉末化原料金
属及び、その移動機構を２個以上設ければ連続して粉末
製造が可能となる。
一方、通常のアーク溶解では数ＩＱＱ ｔｏｒｒのガス
圧が必要であるが、本方法では１刈０ ’ ｔｏｒｒ以
下でアークの発生が得られるため 囲気ガスによる粉末
化した金属への不純物ガス濃度の増加を押えることが出
来、金属の種類によっては、脱ガス効果も得ることが可
能となる。
圧が必要であるが、本方法では１刈０ ’ ｔｏｒｒ以
下でアークの発生が得られるため 囲気ガスによる粉末
化した金属への不純物ガス濃度の増加を押えることが出
来、金属の種類によっては、脱ガス効果も得ることが可
能となる。
上述の通り、遠心噴霧法による粉末製造装置に関しては
、新しい提案がなされているが１回転電極に関しては、
従来から、銅製がその中心である。
、新しい提案がなされているが１回転電極に関しては、
従来から、銅製がその中心である。
銅は、その熱伝導性の良さから、水冷して用いられてい
るが、溶滴による二ロージ目ンにより、その表面の平滑
性は劣化し、製造される微粉末の均一性が悪くなる欠点
がある。
るが、溶滴による二ロージ目ンにより、その表面の平滑
性は劣化し、製造される微粉末の均一性が悪くなる欠点
がある。
本発明は、遠心噴霧法による粉末製造装置において回転
電極の劣化にともない、粉末の均一性の劣化を改善し、
良好な粉末を安定して製造することを可能としたもので
ある。
電極の劣化にともない、粉末の均一性の劣化を改善し、
良好な粉末を安定して製造することを可能としたもので
ある。
本発明は、遠心噴霧法による粉末製造装置において、水
冷した銅製回転電極の少なくとも溶滴の当子部分に耐火
金属をクラッドすることにより、溶滴によるエロージ冒
ンで平場性が、劣化することを減少させ、長時間に渡り
、安定した粉末の製造を可能とした亀のである。
冷した銅製回転電極の少なくとも溶滴の当子部分に耐火
金属をクラッドすることにより、溶滴によるエロージ冒
ンで平場性が、劣化することを減少させ、長時間に渡り
、安定した粉末の製造を可能とした亀のである。
図３は、銅製水冷回転電極の上に耐火金属をクラットし
た概念図である。耐火金属としては、タングステン、モ
リブデン、タンタル、ニオブ等が用いられる。厚さは５
μｍ〜１０００μｍ程度の範囲が適当である。５μｍ未
満でけ、溶滴によるアタックに対して充分でなく、１０
００μｍを越えると、熱伝導の低下により、回転電極の
表面温度の上昇が生じ、被粉末合金の溶融温度によって
は問題が生じる場合もある。
た概念図である。耐火金属としては、タングステン、モ
リブデン、タンタル、ニオブ等が用いられる。厚さは５
μｍ〜１０００μｍ程度の範囲が適当である。５μｍ未
満でけ、溶滴によるアタックに対して充分でなく、１０
００μｍを越えると、熱伝導の低下により、回転電極の
表面温度の上昇が生じ、被粉末合金の溶融温度によって
は問題が生じる場合もある。
実例例で具体的な粉末の形状特性を述べるが、クラッド
することＫよシ、よシ安定して、良好な粒子サイズの粉
末を製造することが可能となる。
することＫよシ、よシ安定して、良好な粒子サイズの粉
末を製造することが可能となる。
実施例Ｉ
Ｔｉ −４ＡＩ−２Ｍｏ−７Ｃｒ （重量％）よりなる
高靭性チタン合金をアーク溶解により溶製し熱間鍛造に
より、１５φの棒を作シ、１５φのおける粉末化原料金
属（４）とした。中空電極（１）と回転水冷鋼るつぼ（
３）のギャップを２００ＩｌｌＩに設宇し、ギャップ中
心部に粉末化原料金属（４）が位置する様にした。プラ
ズマアーク電流を５００アンペア、回転水冷銅るつほの
回転数１５００ねｎｍ ｓ粉末化原料金属の中心部への
送り込み連間を３００ｔａＪｒｒとした。使用したガス
は市販の商純庁アルゴンガスで集粉室（２）でｌＸｌ０
’ｔｏｒｒのガス圧である。
高靭性チタン合金をアーク溶解により溶製し熱間鍛造に
より、１５φの棒を作シ、１５φのおける粉末化原料金
属（４）とした。中空電極（１）と回転水冷鋼るつぼ（
３）のギャップを２００ＩｌｌＩに設宇し、ギャップ中
心部に粉末化原料金属（４）が位置する様にした。プラ
ズマアーク電流を５００アンペア、回転水冷銅るつほの
回転数１５００ねｎｍ ｓ粉末化原料金属の中心部への
送り込み連間を３００ｔａＪｒｒとした。使用したガス
は市販の商純庁アルゴンガスで集粉室（２）でｌＸｌ０
’ｔｏｒｒのガス圧である。
回転水冷鋼るつぼには、５０μｍのＭｏが圧着により、
表面にクラッドされている。本るつぼを用いた、最初の
ｌＫｆの粉末の平均粒子サイズは５３μｍで、５０〜６
０μｍの粒子径の粒子は全量の９５チ以上であり、非常
に均一な粒子径の粉末が得られた。さらに、２０に２の
粉末を試作した後のＩＫｆの粉末の平均粒子サイズは、
５４μｍで５０〜６０μｍの粒子径の粒子は全体の９５
％以上であり、均一性に関しては、何ら変化がない。
表面にクラッドされている。本るつぼを用いた、最初の
ｌＫｆの粉末の平均粒子サイズは５３μｍで、５０〜６
０μｍの粒子径の粒子は全量の９５チ以上であり、非常
に均一な粒子径の粉末が得られた。さらに、２０に２の
粉末を試作した後のＩＫｆの粉末の平均粒子サイズは、
５４μｍで５０〜６０μｍの粒子径の粒子は全体の９５
％以上であり、均一性に関しては、何ら変化がない。
一方、比較のため、銅製の回転水冷るつぼを用いたもの
は、最初のＩＫｆの粉末の平均粒子サイズは５５μｍで
士約５％の５０〜６０μｍの粒子径の粒子は全１１の９
５チであり、非常に均一々粒子径の粉末が得られた。一
方、さらに、２ｏＫｆの粉末を試作した後のＩＫｆの粉
末の平均粒子サイズは５７μｍで５０〜６０μｍの粒子
径の粒子は全量の８７％であシ、均−件かのが、先の耐
火金属を回転電極鋼るつぼにクラッドした装置による粉
末を比較し、明瞭である。
は、最初のＩＫｆの粉末の平均粒子サイズは５５μｍで
士約５％の５０〜６０μｍの粒子径の粒子は全１１の９
５チであり、非常に均一々粒子径の粉末が得られた。一
方、さらに、２ｏＫｆの粉末を試作した後のＩＫｆの粉
末の平均粒子サイズは５７μｍで５０〜６０μｍの粒子
径の粒子は全量の８７％であシ、均−件かのが、先の耐
火金属を回転電極鋼るつぼにクラッドした装置による粉
末を比較し、明瞭である。
発明の他の実施例
本発明は、噴霧法による粉末製造装置以外に、各種アー
ク溶解、 ＥＢ溶解等の水冷るつぼにも適用可能であ
る。なお、耐火金属材料のクラッドの方法は、実施例で
は圧着法を用いているが、化学メッキ法ＰＶＡ法、ＣＶ
Ａ法等数μｍから数１０００μｍまで、付けれる方法で
あれば、種々のものが採用される。
ク溶解、 ＥＢ溶解等の水冷るつぼにも適用可能であ
る。なお、耐火金属材料のクラッドの方法は、実施例で
は圧着法を用いているが、化学メッキ法ＰＶＡ法、ＣＶ
Ａ法等数μｍから数１０００μｍまで、付けれる方法で
あれば、種々のものが採用される。
第１図は、従来の遠心噴霧法の概要を示す図、である。
１〜耐火金槙車１Ｊのクラッド層。
２〜回転水冷銅るつは。
Claims (1)
- 耐火金属でクラッドしたことを特徴とする回転冷却鋼る
つぼを有する粉末製造用遠心噴霧装置。・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21831082A JPS59110705A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 粉末製造用遠心噴霧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21831082A JPS59110705A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 粉末製造用遠心噴霧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59110705A true JPS59110705A (ja) | 1984-06-26 |
Family
ID=16717835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21831082A Pending JPS59110705A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 粉末製造用遠心噴霧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59110705A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283408A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai | 液体の粉砕方法 |
| WO1988001919A1 (en) * | 1986-09-19 | 1988-03-24 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing powder and process for its production |
| JPH05295408A (ja) * | 1992-04-22 | 1993-11-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 傾斜機能材料を用いた急冷凝固粉の製造方法 |
| JPH07145408A (ja) * | 1993-03-30 | 1995-06-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 急冷凝固粉末の製造方法 |
-
1982
- 1982-12-15 JP JP21831082A patent/JPS59110705A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283408A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai | 液体の粉砕方法 |
| WO1988001919A1 (en) * | 1986-09-19 | 1988-03-24 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing powder and process for its production |
| US4886547A (en) * | 1986-09-19 | 1989-12-12 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Powder manufacturing apparatus and method therefor |
| JPH05295408A (ja) * | 1992-04-22 | 1993-11-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 傾斜機能材料を用いた急冷凝固粉の製造方法 |
| JPH07145408A (ja) * | 1993-03-30 | 1995-06-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 急冷凝固粉末の製造方法 |
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