JPS5959812A - 金属微粉末の製造方法 - Google Patents
金属微粉末の製造方法Info
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- JPS5959812A JPS5959812A JP16853482A JP16853482A JPS5959812A JP S5959812 A JPS5959812 A JP S5959812A JP 16853482 A JP16853482 A JP 16853482A JP 16853482 A JP16853482 A JP 16853482A JP S5959812 A JPS5959812 A JP S5959812A
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- powder
- anode
- metallic powder
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- Pending
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-
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は活性金属や高融点金属に適した金属微粉末の製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
従来、金属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砕等の機
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。
法等の化学的方法、（２）ボールミルによる粉砕等の機
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 、 Ｍ ｏ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、微細粉末の製造には適さず、
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。
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、微細粉末の製造には適さず、
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）の溶湯からの金属粉末製造法は、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。本方法
は、さらに詳述すると、（イ）水噴霧法、（ロ）ガス噴
霧法、（ハ）溶解ガス噴霧法、に）アークプラズマを用
い友消耗型回転電極法、（ホ）遠心噴霧法などがあシ、
目的に応じ各々用いられているが実用上充分なものを得
る事は困難であった。
の製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）ガス噴
霧法、（ハ）溶解ガス噴霧法、に）アークプラズマを用
い友消耗型回転電極法、（ホ）遠心噴霧法などがあシ、
目的に応じ各々用いられているが実用上充分なものを得
る事は困難であった。
この内従来の代表的な金属粉末の製造方法として知られ
た遠心噴霧法の概要を第１図に示す。消耗電極（１）と
回転水冷るつぼ（３）の間にアーク金とばし、消耗電極
（１）を溶融滴下させ、回転水冷るつぼ（３）で受は遠
心力により粉噴する。この方法の問題点は消耗電極を用
いているため、電極間距離全一定に保つことが難しく溶
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１００ｔｏｒｒのアルゴ
ン等の不活性ガス騨囲気とするため、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。
た遠心噴霧法の概要を第１図に示す。消耗電極（１）と
回転水冷るつぼ（３）の間にアーク金とばし、消耗電極
（１）を溶融滴下させ、回転水冷るつぼ（３）で受は遠
心力により粉噴する。この方法の問題点は消耗電極を用
いているため、電極間距離全一定に保つことが難しく溶
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１００ｔｏｒｒのアルゴ
ン等の不活性ガス騨囲気とするため、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。
捷た、高周波るつぼ溶解等により溶湯をＳ作り、回転、
水冷銅るつぼ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ない問
題があった。
水冷銅るつぼ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ない問
題があった。
この発明は、上述した従来の欠点を改良したもので、遠
心噴霧法を基本とし、均一な金属粉末粒子を、連続的に
製造することを可能とし、さらに金属粉末中の不純物ガ
ス成分全低減させた高品質の金属微粉末′ｆｆ：製造す
る方法ヲ捉供することを目的とする。
心噴霧法を基本とし、均一な金属粉末粒子を、連続的に
製造することを可能とし、さらに金属粉末中の不純物ガ
ス成分全低減させた高品質の金属微粉末′ｆｆ：製造す
る方法ヲ捉供することを目的とする。
この発明方法を用いた金属粉末製造装置の概要を第２図
に示す。第２図の１１は中空電極（陰極）で、中を少邦
゛のアルゴン等の不活性ガスが流される。陽極となる回
転水冷銅るつホ鰻及び、同様に陽極となる粉末化原料金
属α荀との間に直流電圧金かけ、合せて高周波電場全印
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。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
り、中空電極から熱電子の放出を始め、中空電極近傍の
電子密度は急激に増大する１、そこで陽極である粉末化
原料金属が加熱溶融され（第１の工程）、捷た回転水冷
銅るつぼ０階上に滴下１〜噴鍔化（＠２の工程）ｔ、た
金属も同時に加熱されることになる。
に示す。第２図の１１は中空電極（陰極）で、中を少邦
゛のアルゴン等の不活性ガスが流される。陽極となる回
転水冷銅るつホ鰻及び、同様に陽極となる粉末化原料金
属α荀との間に直流電圧金かけ、合せて高周波電場全印
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。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
り、中空電極から熱電子の放出を始め、中空電極近傍の
電子密度は急激に増大する１、そこで陽極である粉末化
原料金属が加熱溶融され（第１の工程）、捷た回転水冷
銅るつぼ０階上に滴下１〜噴鍔化（＠２の工程）ｔ、た
金属も同時に加熱されることになる。
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、安定化するた
め充分に長いアーク全行ることが出来る。このため、先
に述べた様に中空電極と、回転水冷銅るつほの間に粉末
化原料金属を挿入し溶融させることが可能である。なお
、粉末化原料金属（１４）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（１４）はゲートバルブ等により集粉室０２
より遮断した交換室を設けれは集粉室住乃の開放なしに
断続し７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、安定化するた
め充分に長いアーク全行ることが出来る。このため、先
に述べた様に中空電極と、回転水冷銅るつほの間に粉末
化原料金属を挿入し溶融させることが可能である。なお
、粉末化原料金属（１４）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（１４）はゲートバルブ等により集粉室０２
より遮断した交換室を設けれは集粉室住乃の開放なしに
断続し７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１００ｔｏｒｒのガス圧
が必要であるが、本方法では１ｘｌＱ ｔｏｒｒ以下
でアークの発生が得られるため雰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。
が必要であるが、本方法では１ｘｌＱ ｔｏｒｒ以下
でアークの発生が得られるため雰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。
本発明方法により均一な粒子分布を有する金属粉末を連
続して製造することが可能となυ、さらに金属粉末中の
ガス不純物濃度を増させることなく、良好特性を有する
金属粉末を製造することが出来る。
続して製造することが可能となυ、さらに金属粉末中の
ガス不純物濃度を増させることなく、良好特性を有する
金属粉末を製造することが出来る。
実施例Ｉ
Ｔｉ −４Ａｔ−２Ｍｏ−７Ｃｒ（重量％）よりなる高
靭性チタン合金をアーク溶解によシ溶製し熱間鍛造によ
ｐ１５φの棒を作り、第２図における粉末化原料金属（
１４）とし念。中空電極ａηと回転水冷銅るつぼ（１り
のギャップｅ２００＋ｍに設定し、ギャップ中心部に粉
末化原料金属Ｉが位置する様にした。プラズマアーク電
流を５００アンペア、回転水冷銅るつぼの回転数１．５
００ ｒ、ｐ、ｍ、粉末化原料金属の中心部への送り込
み速度を３００今今ｒ１とした。使用したガスは市販の
高純度アルゴンガスで集粉室ａ邊で１ｘｔｏ ’ｔｏｒ
ｒのガス圧である。
靭性チタン合金をアーク溶解によシ溶製し熱間鍛造によ
ｐ１５φの棒を作り、第２図における粉末化原料金属（
１４）とし念。中空電極ａηと回転水冷銅るつぼ（１り
のギャップｅ２００＋ｍに設定し、ギャップ中心部に粉
末化原料金属Ｉが位置する様にした。プラズマアーク電
流を５００アンペア、回転水冷銅るつぼの回転数１．５
００ ｒ、ｐ、ｍ、粉末化原料金属の中心部への送り込
み速度を３００今今ｒ１とした。使用したガスは市販の
高純度アルゴンガスで集粉室ａ邊で１ｘｔｏ ’ｔｏｒ
ｒのガス圧である。
そこで前述の如き工程で得られた金属粉末は平均粒子サ
イズ５５μｍで士約５チの５０〜６０ｐｍの粒子径の粒
子は全量の９５％であり、非常に均一な粒子径の粉末が
得られた。一方、合金に含まれる不純物ガス濃度は、溶
製した粉末化原料金属が酸素６１０ｐｐｍ、窒素３５ｐ
ｐｍに対し、粉末のそれはそれぞれ６００ｐｐｍ、 ３
６ｐｐｍで実質的に変化なく、良好な不純物濃度を保持
していることが確認された。
イズ５５μｍで士約５チの５０〜６０ｐｍの粒子径の粒
子は全量の９５％であり、非常に均一な粒子径の粉末が
得られた。一方、合金に含まれる不純物ガス濃度は、溶
製した粉末化原料金属が酸素６１０ｐｐｍ、窒素３５ｐ
ｐｍに対し、粉末のそれはそれぞれ６００ｐｐｍ、 ３
６ｐｐｍで実質的に変化なく、良好な不純物濃度を保持
していることが確認された。
比較のため、消耗型のアーク溶解を用い念遠心噴霧法を
試み念。実施例１と同じ１５φの合金棒を消耗電極とし
、電流値、水冷銅るっほの条件等で粉末を製造した。な
お、集粉室内のアルゴンガス圧は２５Ｑｔｏｒｒで行っ
た。得られた粒子は平均粒径６０μで５５〜６５μの粒
径内に全粒子の６０％が含まれ先に述べた本発明と比較
し大巾に粒度のバラツキがあることが確認出来た。一方
、合金中の酸素濃度は７５０９９ｍ５窒素濃度は５２ｐ
ｐｍで、不純物ガス濃度の増大も認められた。
試み念。実施例１と同じ１５φの合金棒を消耗電極とし
、電流値、水冷銅るっほの条件等で粉末を製造した。な
お、集粉室内のアルゴンガス圧は２５Ｑｔｏｒｒで行っ
た。得られた粒子は平均粒径６０μで５５〜６５μの粒
径内に全粒子の６０％が含まれ先に述べた本発明と比較
し大巾に粒度のバラツキがあることが確認出来た。一方
、合金中の酸素濃度は７５０９９ｍ５窒素濃度は５２ｐ
ｐｍで、不純物ガス濃度の増大も認められた。
実施例−２
Ｍｏ−０，５Ｔｉ−０，３Ｚｒ−０，０５０（重量係）
よりなるＭｏ合金をアーク溶解で溶製し、１０φ剛の丸
棒とし、実施例−１と同一の条件で粉末製造を試みた。
よりなるＭｏ合金をアーク溶解で溶製し、１０φ剛の丸
棒とし、実施例−１と同一の条件で粉末製造を試みた。
また、本合金を消耗電極とし、実施例−１の比較例で述
べたと同様な実験を行った。
べたと同様な実験を行った。
得られた２種の粉末を同一条件で焼結し、硬度金ビッカ
ース硬度計によシ測定した結果、本発明の方法で製造し
た粉末音用い念ものは、Ｈｖ−１９５゜比較のため行っ
た消耗電極法を用いた方法で得念粉末から得たデータは
Ｈｖ＝ ２１０ ％ガス不純物が低減されていることが
明らかでおる。
ース硬度計によシ測定した結果、本発明の方法で製造し
た粉末音用い念ものは、Ｈｖ−１９５゜比較のため行っ
た消耗電極法を用いた方法で得念粉末から得たデータは
Ｈｖ＝ ２１０ ％ガス不純物が低減されていることが
明らかでおる。
さらに炭素量の歩留では、本発明の方法が優れているこ
とが化学分析値により確認されており、脱炭が押えられ
たと推測される。
とが化学分析値により確認されており、脱炭が押えられ
たと推測される。
なお、実施例１．２の場合とも、粉末化層料金、＠の送
り込み機構を２対セツトし、連続的に交互に６本粉末化
原料金属を粉末化し、粒度分布、ガス不純物の問題等に
おいても、特に問題となることはなく、製造可能である
ことを確認した。
り込み機構を２対セツトし、連続的に交互に６本粉末化
原料金属を粉末化し、粒度分布、ガス不純物の問題等に
おいても、特に問題となることはなく、製造可能である
ことを確認した。
本発明の適用は先に述べた活性金属や高融点金属に特に
適しているが、鉄合金、ニッケル合金、コバルト合金、
さらに銅合金、アルミ合金等に用いても良好な粉末が得
られることは同様である。
適しているが、鉄合金、ニッケル合金、コバルト合金、
さらに銅合金、アルミ合金等に用いても良好な粉末が得
られることは同様である。
第１図は従来の遠心噴霧法の概要を示す図、第２図は本
発明の遠心噴霧法の概要を示す図。 １・・・消耗電極（陰極）２・・・集粉室３・・・回転
水冷銅るつは（陽極） １１・・・中空電極（陰極）１２・・・集粉室１３・・
・回転水冷銅るつぼ（陽極） １４・・・粉末化原料金属（陽極）
発明の遠心噴霧法の概要を示す図。 １・・・消耗電極（陰極）２・・・集粉室３・・・回転
水冷銅るつは（陽極） １１・・・中空電極（陰極）１２・・・集粉室１３・・
・回転水冷銅るつぼ（陽極） １４・・・粉末化原料金属（陽極）
Claims (1)
- 中空陰極を用いたプラズマアークを熱源とし、被粉末金
属ｆ、′Ｆｌ！極とし、溶融滴下せしめる第１の工程と
、この溶滴を同じく電極となっている高速回転している
水冷銅るつほで受け、遠心力で噴霧することを特徴とす
る金属微粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16853482A JPS5959812A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 金属微粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16853482A JPS5959812A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 金属微粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5959812A true JPS5959812A (ja) | 1984-04-05 |
Family
ID=15869798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16853482A Pending JPS5959812A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 金属微粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5959812A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886547A (en) * | 1986-09-19 | 1989-12-12 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Powder manufacturing apparatus and method therefor |
| CN100457337C (zh) * | 2006-04-28 | 2009-02-04 | 上海大学 | 自耗电极直流电弧法制备导电金属纳米粉末的方法 |
| KR101082124B1 (ko) | 2008-12-26 | 2011-11-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 아크열을 이용하여 금속분말을 제조하는 장치 및 이를 이용하여 금속분말을 제조하는 방법 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP16853482A patent/JPS5959812A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886547A (en) * | 1986-09-19 | 1989-12-12 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Powder manufacturing apparatus and method therefor |
| CN100457337C (zh) * | 2006-04-28 | 2009-02-04 | 上海大学 | 自耗电极直流电弧法制备导电金属纳米粉末的方法 |
| KR101082124B1 (ko) | 2008-12-26 | 2011-11-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 아크열을 이용하여 금속분말을 제조하는 장치 및 이를 이용하여 금속분말을 제조하는 방법 |
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