JPS60224706A - 金属超微粒子の製造法 - Google Patents
金属超微粒子の製造法Info
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- JPS60224706A JPS60224706A JP7840584A JP7840584A JPS60224706A JP S60224706 A JPS60224706 A JP S60224706A JP 7840584 A JP7840584 A JP 7840584A JP 7840584 A JP7840584 A JP 7840584A JP S60224706 A JPS60224706 A JP S60224706A
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は粒径約１μｍ以下で、任意の粒径に対して極め
て狭い粒度分布をなす金属超微粒子を製造する方法に関
するものである。
て狭い粒度分布をなす金属超微粒子を製造する方法に関
するものである。
現在、粒径が約１μｍ以下の金属超微粒子が新らしい機
能材料として注目を集めている。しかし、金属超微粒子
を効率よく製造する方法は確立されていない。
能材料として注目を集めている。しかし、金属超微粒子
を効率よく製造する方法は確立されていない。
真空、あるいは減圧不活性ガス中にて金属を蒸発させて
金属超微粒子を製造する方法（以後、蒸発法と呼ぶ）は
、その生産性が極めて悪く、また工業的規模の生産では
非常に大容量の製造装置を必要とする。しかし、適当な
雰囲気圧力、搬送ガス流速下では、金属超微粒子の粒径
が容易に制御でき、極めて狭い粒度分布が得られる。
金属超微粒子を製造する方法（以後、蒸発法と呼ぶ）は
、その生産性が極めて悪く、また工業的規模の生産では
非常に大容量の製造装置を必要とする。しかし、適当な
雰囲気圧力、搬送ガス流速下では、金属超微粒子の粒径
が容易に制御でき、極めて狭い粒度分布が得られる。
また、水素と不活性ガスの混合ガス中でアーク。
プラズマ放電等により、溶融金属を加熱し金属超微粒子
を製造する方法（以後、水素アーク加熱法と呼ぶ）は、
優れた生産性を有する反面、製造された金属超微粒子の
粒度分布が極めて広く、粒径制御は極めて困難であった
。
を製造する方法（以後、水素アーク加熱法と呼ぶ）は、
優れた生産性を有する反面、製造された金属超微粒子の
粒度分布が極めて広く、粒径制御は極めて困難であった
。
本発明は前記に鑑みなされたもので、その目的は粒径約
１μｍ以下で任意の粒径に対し、極めて狭い粒度分布を
なす金属超微粒子を効率よく製造することにある。
１μｍ以下で任意の粒径に対し、極めて狭い粒度分布を
なす金属超微粒子を効率よく製造することにある。
水素アーク加熱法は優れた生産性を有するが、製造され
る超微粒子の粒度分布が極めて広い。蒸発金属原子は凝
縮し、粒微粒子を形成する。さらに、アークや溶融金属
等の熱源によって粒成長する。従って熱源からの逃避能
が粒径を決定し、多くの場合これは装置の構造によって
決まってしまう。
る超微粒子の粒度分布が極めて広い。蒸発金属原子は凝
縮し、粒微粒子を形成する。さらに、アークや溶融金属
等の熱源によって粒成長する。従って熱源からの逃避能
が粒径を決定し、多くの場合これは装置の構造によって
決まってしまう。
これらの粒度分布の広い超微粒子を、その蒸発後の凝縮
過程を制御しやすい形状の高温部で再び蒸発、凝縮をす
れば、粒度の均一な超微粒子が効率よく製造できると考
えた。
過程を制御しやすい形状の高温部で再び蒸発、凝縮をす
れば、粒度の均一な超微粒子が効率よく製造できると考
えた。
再蒸発させる高温度は、熱源からの逃避能を決定するガ
ス流速が制御しやすいものであれば何であってもよい。
ス流速が制御しやすいものであれば何であってもよい。
たとえば、（トーチの）形状が円筒状であるため、ガス
流速の制御がしやすい高周波プラズマ、または、円筒状
の容器内でガス流方向に吹き出されるプラズマ放電など
である。
流速の制御がしやすい高周波プラズマ、または、円筒状
の容器内でガス流方向に吹き出されるプラズマ放電など
である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１．２．３図により説明す
る。
る。
超微粒子製造装置チャンバー１と粒径制御装置チャンバ
ー１１あるいは２ｏ中を真空ポンプ（図示せず）により
真空にする。両チャンバー中を真空にした後、ガス導入
ロア、１３．１４あるいは２２．２３よりチャンバー中
に水素とアルゴンの混合ガスを封入する。
ー１１あるいは２ｏ中を真空ポンプ（図示せず）により
真空にする。両チャンバー中を真空にした後、ガス導入
ロア、１３．１４あるいは２２．２３よりチャンバー中
に水素とアルゴンの混合ガスを封入する。
その後、放電用電極３と試料４との間でアーク放電を発
生させる。その際発生した超微粒子を、ガス導入ロアよ
り送り、ガス通路６より水冷銅ルツボ５周辺より吹き上
げる搬送ガス気流Ｇ１に乗せて運ぶ。超微粒子は搬送ガ
ス気流Ｇ１に乗り、粒径制御装置チャンバー１１あるい
は２ｏ中へと送られる。
生させる。その際発生した超微粒子を、ガス導入ロアよ
り送り、ガス通路６より水冷銅ルツボ５周辺より吹き上
げる搬送ガス気流Ｇ１に乗せて運ぶ。超微粒子は搬送ガ
ス気流Ｇ１に乗り、粒径制御装置チャンバー１１あるい
は２ｏ中へと送られる。
第２図で示す粒径制御装置の場合高周波プラズマトーチ
８内では、作動コイル９内部に生じた高周波磁場により
、プラズマ柱１６が発生、保持される。作動コイル９と
高周波プラズマトーチの保護のため冷却水導入口１７よ
り冷却水が流される。
８内では、作動コイル９内部に生じた高周波磁場により
、プラズマ柱１６が発生、保持される。作動コイル９と
高周波プラズマトーチの保護のため冷却水導入口１７よ
り冷却水が流される。
また高周波プラズマトーチ８の内壁保護のため、ガス導
入口１４より内壁にそってガスを流し、プラズマ柱１６
との接触を防ぐ。
入口１４より内壁にそってガスを流し、プラズマ柱１６
との接触を防ぐ。
このプラズマ柱１６の尾炎部に超微粒子をノズル１９よ
り送入し蒸発させる。その直後、ノズル１５より吹き込
まれる冷却ガス気流Ｇ２によって、再び凝縮し超微粒子
を形成する。超微粒子は吸引ノズル１０へと吸い込まれ
、通路１２中をガス気流Ｇ５に乗り、捕集装置（図示せ
ず）へと送られる。
り送入し蒸発させる。その直後、ノズル１５より吹き込
まれる冷却ガス気流Ｇ２によって、再び凝縮し超微粒子
を形成する。超微粒子は吸引ノズル１０へと吸い込まれ
、通路１２中をガス気流Ｇ５に乗り、捕集装置（図示せ
ず）へと送られる。
第３図に示す粒径制御装置の場合、非移行式の放電用電
極２１よりプラズマ放′電２４が吹き出され、電極周囲
よりガス気流Ｇ１に乗り超微粒子がプラズマ２４中へ送
られる。プラズマ２４中で蒸発した蒸発原子は、ノズル
２２より吹き込まれる冷却ガスＧ２により、再び凝縮し
、超微粒子を形成する。その超微粒子はガス気流Ｇ５に
乗り、捕集装置へと送られる。
極２１よりプラズマ放′電２４が吹き出され、電極周囲
よりガス気流Ｇ１に乗り超微粒子がプラズマ２４中へ送
られる。プラズマ２４中で蒸発した蒸発原子は、ノズル
２２より吹き込まれる冷却ガスＧ２により、再び凝縮し
、超微粒子を形成する。その超微粒子はガス気流Ｇ５に
乗り、捕集装置へと送られる。
最終的に形成される超微粒子の粒径および粒度分布は、
超微粒子製造装置で作られる超微粒子の粒径、粒度分布
には依存せず、搬送ガス気流Ｇｌ。
超微粒子製造装置で作られる超微粒子の粒径、粒度分布
には依存せず、搬送ガス気流Ｇｌ。
冷却ガス気流Ｇ２の各流速、高周波プラズマ１６゜プラ
ズマ放電２４等の出力によって決定される。
ズマ放電２４等の出力によって決定される。
試料４の材質によって異なるが、一般には冷却ガスＧ２
の流速が最も大きく影響し、その流速が大きい抵、小さ
な粒径の超微粒子が得られる。また、平均粒径の大小に
かかわらず、粒度分布は極めて狭いものとなった。
の流速が最も大きく影響し、その流速が大きい抵、小さ
な粒径の超微粒子が得られる。また、平均粒径の大小に
かかわらず、粒度分布は極めて狭いものとなった。
以上、高周波プラズマおよびプラズマ放電を高温部の当
源として利用して、前工程部で製作した粒度分布の広い
超微粒子を、極めて狭い粒度分布にする方法を示した。
源として利用して、前工程部で製作した粒度分布の広い
超微粒子を、極めて狭い粒度分布にする方法を示した。
粒度分布の広い超微粒子でもその単位体積当りの表面積
が非常に広く、その材料の融点がバルクと比較して低く
なるため、前記高温部の熱源としては、溶接などで使用
されるプラズマアーク、ＴＩＧアークなど、また、超微
粒子の材料によっては集光された熱源、レーザ光線など
も利用できる。
が非常に広く、その材料の融点がバルクと比較して低く
なるため、前記高温部の熱源としては、溶接などで使用
されるプラズマアーク、ＴＩＧアークなど、また、超微
粒子の材料によっては集光された熱源、レーザ光線など
も利用できる。
以上説明したように、本発明によれば超微粒子を粒径制
御装置によって粒径を制御するようにしたので、均一な
粒径をした金属超微粒子が得られる。
御装置によって粒径を制御するようにしたので、均一な
粒径をした金属超微粒子が得られる。
第１図〜第３図は本発明に係わる装置の説明図で、第１
図は、超微粒子製造装置の断面図、第２゜３図は粒径制
御装置の断面図である。 １．１１．２０・・・チャンバー、２・・・ガス通路カ
バー、３，２１・・・放電用電極、５・・・水冷銅ルツ
ボ。 ６・・・ガス通路、８・・・高周波トーチ、９・・・高
周波作動コイル、１０・・・吸引ノズル、Ｗｌ、Ｗ２．
Ｗ３・・・冷却水の流れ、Ｇ１・・・超微粒子と搬送ガ
スの流茅２０
図は、超微粒子製造装置の断面図、第２゜３図は粒径制
御装置の断面図である。 １．１１．２０・・・チャンバー、２・・・ガス通路カ
バー、３，２１・・・放電用電極、５・・・水冷銅ルツ
ボ。 ６・・・ガス通路、８・・・高周波トーチ、９・・・高
周波作動コイル、１０・・・吸引ノズル、Ｗｌ、Ｗ２．
Ｗ３・・・冷却水の流れ、Ｇ１・・・超微粒子と搬送ガ
スの流茅２０
Claims (1)
- 水素と不活性ガスの混合ガス中でアーク、プラズマ放電
等により、溶融金属を加熱し金属超微粒子を製造する方
法において、発生した金属超微粒子をガス気流に乗せ、
再び高温部にて蒸発させ、冷却ガス等により凝縮させ任
意の粒径の金属超微粒子を造ることを特徴とする金属超
微粒子の製造法・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7840584A JPS60224706A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 金属超微粒子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7840584A JPS60224706A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 金属超微粒子の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60224706A true JPS60224706A (ja) | 1985-11-09 |
Family
ID=13661109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7840584A Pending JPS60224706A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 金属超微粒子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60224706A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62207802A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Hitachi Ltd | 超微粒子生成装置 |
| JPS6333507A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-13 | Mitsubishi Metal Corp | 球状微粉体の製造方法と製造装置 |
| JPS63502839A (ja) * | 1986-03-13 | 1988-10-20 | チェニ−、リチャ−ド エフ | 粉末の微細化方法および装置 |
| JPS63266008A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-11-02 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 高融点金属又は合金微粉末の製造方法 |
| JP2003530679A (ja) * | 2000-04-10 | 2003-10-14 | テトロニクス リミテッド | ツイン・プラズマ・トーチ装置 |
| WO2007122684A1 (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Hitachi Metals, Ltd. | 低酸素金属粉末の製造方法 |
| JP2013185172A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Sugiyama Juko Kk | 金属微粉末製造装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5084448A (ja) * | 1973-11-30 | 1975-07-08 | ||
| JPS5340583A (en) * | 1976-09-17 | 1978-04-13 | Sapporo Breweries Ltd | Inspecting apparatus for bottle.s bottom |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP7840584A patent/JPS60224706A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5084448A (ja) * | 1973-11-30 | 1975-07-08 | ||
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| US8012235B2 (en) | 2006-04-14 | 2011-09-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Process for producing low-oxygen metal powder |
| JP2013185172A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Sugiyama Juko Kk | 金属微粉末製造装置 |
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