JPS63406A - 偏平金属原料粉の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業トの利用分野〉 本発明は、プラスチック、金属、セラミック等の強化用
、あるいはプラスチックや塗料への停電性のイ・ドｊに
よる電磁シールド川、塗料等への金属光沢付Ｉｊ、およ
び耐食性、耐久性の付トｊ等に用いるのに適した完成偏
゛ト金属粉の原料となる偏・ト金属原料粉の製造方法に
関するものである。

〈従来技術とその問題点〉 近年、塗料等の耐久性、耐食性を高め、塗料等に金属光
沢を付与し、電磁シールド効果を高め、また、プラスチ
ックそのものに４電性を付！ｊ、シ、電磁シールド効果
を高めるために、高品位の粒径、Ｊゾさのそろった高ア
スペクト比いト均長径／・Ｐ均厚さ）の偏゛Ｐ−金属粉
が求められている。

１、記の１−１的のために用いられる完成部・ト金属粉
としては最大長さ８〇−以下、丁均厚さ０．１〜０．５
戸、゛Ｐユ均長径１５〜８０−、アメベクトル３０以ト
、より好ましくはアスペクト比１００以トのものか好適
である。

これは塗料用等にスプレーガンを用いる場合、最大長１
００−を越えるとノズルをつまらせるおそれがあり、゛
ト均Ｊゾさかｌ−をこえ、ｙ均長径が１０−以ド、アス
ペクト比か３０未満であると充分な比表面積を持つこと
ができず、ラビリンス効果および隠ぺい効果か１１ｔら
れず、特に塗料用に用いる場合１ジノ蹟力等に対して偏
・Ｐ−金属粉の持つ特徴を発揮することができない。

従来、偏・ト金属粉の製造法には原料金属を溶融してノ
ズルから水又は不活性カスを噴出させるアトマイズ法に
より微粒化し、ホールミル等て偏・Ｆ化するＪＪ法かあ
る。しかし、これらの方法では粒径および厚さのそろっ
た高アスペクト比の偏平金属粉を製造することができる
か、非常にコストが高い。

このため、例えば特開昭５６−９８４０６号公報では、
高品位の偏平金属粉を得るために、ステンレス鋼の薄板
及び箔等を窒化し、硬度を高めて粉砕後、水素気流中て
加熱脱窒し、更に過炭酸ソーダ水溶液で処理し、脱炭す
ることによる、塗料用のステンレス鋼偏丁微粉末製造法
を提案している。

また、特開昭５７−６７１０１では、圧延可能な金属粉
を互いに市なり合うことなく圧延ロールに供給し、圧延
された偏平金属粉をロールから１棗き落とす方法を提案
している。

しかし、上記２つの従来技術に述べられているような複
雑な下程を経ると、粒径およびＰＪさのそろった高アス
ペクト比の偏・ト金属粉を低価格て効率よく生産するこ
とか困難である。

〈発明の目的〉 従って、本発明の［］的は粒径およびＪｌｌさのそろっ
た高アスペクト比の完成偏平金属粉を得るのに必要な粒
径およびＪｌｌさのそろったアスペクト比の大きな偏゛
ト金属原料粉を簡「Ｆな丁程で極めて安価、高歩留に製
造することのできる方法を提供することにある。

〈発明の構成〉 １−記の目的は、次の本発明によ７て達成される。すな
わち、本発明は偏平金属原料粉を製造す゛るにあたり、
金属材料を切削又は研削する際に生ずる切粉が、流れ形
を形成するように加［し、清浄処理後、粗粉砕すること
を特徴とする偏平金属原料粉の製造方法を提供するもの
である。

以十“、本発明を図面を参照しつつさらに詳細に説明す
る。

本発明に用いられる金属材料は、鋼、真鍮、アルミニウ
ム、チタンおよびステンレス等の金属またはそれらの金
属の合金等である。

本発明においては前述金属材料の微粉末の偏平度を微粉
末の゛ビ均長径と平均厚さの比として定義されるアスペ
クト比で表わす。

本発明により製造される偏平金属原料粉はアスペクト比
５以ト、好ましくは１０以トの偏゛Ｙな金属微粉末てあ
り、さらに乾式スタンプミル、乾式ボールミル、湿式ボ
ールミル、震動ボールミル、パーミルなどにより簡Ｑｔ
な粉砕展延加［処理を加えれば、使用目的に適した、粒
径および厚さのそろった高アスペクト比の偏平金属粉を
製造することができる。アスペクト比が５未満の原料粉
ては高アスペクト比の偏平金属粉に１−るには特羅Ｉ昭
５９−０３７４８０号公報に開示されているように中間
焼鈍なとの偏平化する無駄な「程が必要となる。

従来、高アスペクト比の偏・Ｆ金属粉を得るための偏平
金属原料粉かとのような条件で金属材料を切削または研
削することによって得られるかは知られていなかった。

そこで本発明者らは前述の金属材料を切削または研削す
る際に生ずる流れ形切粉を付着油水分等の除去後、粗粉
砕することにより粒径および厚さのそろった高アスペク
ト比の偏平金属粉を歩留よ＜（’、ｉることのできる偏
゛ト金属原料粉を安価に製造てきることを見い出した。

本発明て用いられる流れ形切粉は金属材料の切削または
研削により作られるが、代表的に切削理論にＪｌｃつい
て第２図、第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図および第３ｄ
図を用いて説明する。

被削材である金属材料１をバイトやフライスなとの切削
「旦２で切削する際に生じる切粉の形態には切削条件に
より第３ａ図、第３ｂし１、第３Ｃ図および第３ｄ図に
示す流れ形切粉３、せん新形切粉３１、き列形切粉３２
、裂断形切粉３３の４種かある。切粉の形態に影響を及
ぼす切削条件としては、第３ａ図に示すすくい角４（切
削面の法線方向と切削１月もの成す角で切削面の法線方
向から時計回りに測る）、切込深さ５、切削速度、およ
び被削金属材料の性質などかある。

本発明て用いられる流れ形切粉３は第２図に示ず■の領
域すなわち、大切削速度、小切込深さ、大ずくい角など
の切削条件て生じやすく、第３ａ図に示すように、被削
金属材料１の切込深さ５の部分か切削１′、只２の進行
によって、せん断ずへりを生じ、金属材料ｌから連続的
に削られて生じる。流れ形切粉３ではせん断すべりを生
じる間隔が非常に狭く、連続して見え、切粉の厚さもほ
ぼ一定となる。このため、流れ形切粉はヘンシェルミキ
サ、アトライタミル、プラスチックベレット粉砕機およ
びボールミルなどによる部用な粗粉砕によって、せん断
すべり面に沿って分断され、容易に粒径および厚さのそ
ろ７たアスペクト比５以ト、特に１０以Ｅの偏平金属原
料粉となる。

第２図の■の領域、すなわち、小切込深さ、小すくい角
などの切削条件で生じゃすいせん新形切粉３１は第３ｂ
図に示すようにせん断すべりが一様でなく、一定間隔ご
とにすべり破壊が生じているため、一定間隔ごとに深く
くびれのあるふぞろいな切粉となる。このため、せん新
形切粉３１をヘンシェルミキサ、アトライタミル、プラ
スチックベレット粉砕機およびボールミルなどで粗粉砕
して得られた原料粉には粒径および厚さのそろわない、
アスペクト比の小さな金属粉を多く含むため、さらに加
二［処理をしても［使用目的に適した偏゛ト金属粉」の
得られる歩留が低くなり、偏・ト金属原料粉としては不
適当である。

また、第２図に示す領域■、すなわち、小切削速度、大
切込深さ、小すくい角などの切削条件で生じやすいき製
形切粉３２または裂断形切粉３３は第３Ｃ図および第３
ｄ図に示すように瞬間的に発生したぜい性き裂によって
発生するので、流れ形切粉３やせん新形切粉３１に見ら
れるせん断すべりによる塑性変形を受けておらず、粒塊
状を１？し、粗粉砕によって偏平化するのは困難である
ため、偏・Ｆ金属原料粉としては不適である。

研削の場合には、砥粒と研削片の分離などの余分な［稈
を必要としない、砥粒の混入の少ないヘルドグラインダ
なとで高速で研削することができるなどの利点があり、
研削片をヘンシェルミキサ、アトライタミル、プラスチ
ックベレット粉砕機およびボールミルなどで粗粉砕すれ
ば、Ｌ記と同社のものが得られる。

本発明に用いられる流わ形切粉の粗粉砕の方法は一般公
知の方法を用いることができる。例えば、ヘンシェルミ
キサ、アトライタミル、プラスチックベレット粉砕機お
よびボールミルなどを用いる方法がある。本発明におい
て、流れ形切粉からの油水分等を除去する清浄処理には
遠心分離機などを用いたが、切粉と油水分等をよ〈分層
できるものであれば、　一般公知の方法を用いることが
できる。

以下に、第１図にもとすいて流れ形ＶＪ粉を形成し、得
られた流わ形切粉を粗粉砕し原料粉として使用した場合
にアスペクト比３０以トの良好な偏・Ｙ金属粉を歩留９
０％以［二てＩＨ＋られるような切削加重条件を説明す
る。

′本発明者らはステンレス鋼、ニッケル、クロム、チタ
ンおよびその合金を１２００〜１５００ｍ／ｍｉｎの研
削速度で研削し、刃物の切込深さとすくい角を変更しな
から試験して、第１図に示すような結果を得た。第１図
において、８曲線はアスペクト比３０以トの偏ｉＶ、ス
テンレス粉を成品として９０％以ト得ることのできる流
れ形切粉の境界線である６ｂ曲線はアスペクト比３０以
［−の偏゛トステンレス粉を成品として６０％以Ｌｉ’
、？ることのできる境界線であり、Ｃ曲線はせん新形切
粉とき製形切粉または裂断形切粉との境界線である。

このことより、第１図のａ曲線以ドの条件（切込深さ、
すくい角）で切削すると１１η述のような偏゛トな金属
粉が１；；ｉ歩留て（例えば９０％以ト）得られること
が明らかになった。

〈実施例〉 次に本発明を実施例につき其体的に説明する。

（実施例１） ステンレス鋼を下記の条件で切削して流れ形切粉を得た
。

すくい角　　　約−２０゜ 切込深さ　　　ｔｏ、ｍ 切削速度　　　１：１００ｍ／ｍｉｎ この切粉の付１１−油水分を遠心分離機て除去し、粗粉
砕して偏・Ｐ−ステンレス原料粉を得た。

長　　径　　　５〜３０− 短　　径　　　２〜１５− ノ“、〔さ　　　　　　ｌ　〜　　　３　トａｎアスペ
クト比５以上のサイズのものが９０％以上あった。アス
ペクト比１０以トのサイズのものが８０％以してあった
。得られた原料粉をさらにボールミル処理をしたところ
、長径５〜８０μ「、厚さ０．１〜０．５μｍ、アスペ
クト比３０以上の完成偏平ステンレス粉が９０％以上得
られた。

（実施例２） チタン板を下記の条件で切削し、流れ形切粉を得た。

すくい角　　　約−４０゜ 切込深さ　　　３− 切削速度　　　１０００ｍ／ｍｉｎ この切粉を遠心分離機にかけて付着した油水分等を分離
し、粗粉砕機により軽度の粉砕を行い。

偏平チタン原料粉を得た。

長　　径　　　６〜３０戸 短径　２．５〜１６戸 厚　　さ　　　　１〜２．８　戸 アスペクト比５以トのサイズのものが８５％以上あった
。アスペクト比１０以トのサイズのものが８０％以上て
あった。得られた原料粉をさらにボールミル処理をした
ところ、長径５〜８０μｍ、厚さ０．１〜０．５μｍ、
アスペクト比３０以トの完成部ｔチタン粉が８０％以上
得られた。

（実ｈ６例３） ＳＵＳ３０４ステンレス鋼を下記の条件で平面ベルト研
削機で研削した。

研　削　布　Ｒ／Ｒクロスベルト＃８０ベルト速度　１
２００＋ｎ／ｍｉｎ 研削速度　１０ｍ／ｍｉｎ 得られだ研削片はカールした繊維状を？し、付着油水分
等を遠心分離機で除去し、カッティング、粗粉砕して偏
平ステンレス原料粉を１１？た。

長　　径　　　６〜４〇− 短　径　　６〜２０戸 厚　　さ　　　　０．９〜２．８　− アスペクト比５以トのサイズのものか９５％以上あった
。アスペクト比１０以■のサイズのものが８０％以上で
あった。得られた原料粉をさらにボールミル処理したと
ころ、長径５〜８０μ山、厚さ０．１〜０．５μｍ、ア
スペクト比３０以上の完成偏平ステンレス粉か９０％以
−ト得られた。

〈発明の効果〉 本発明の方法によれば、金属材料を切削または研削する
時、切削速度、切込深さ、すくい角などの切削または研
削条件を適当に選ぶことにより生しる流れ形切粉から油
水分を除去後、粗粉砕するだけで、粒径および厚さのそ
ろったアスペクト比５以トの偏平金属原料粉を高収率、
安価に製造できる。

本発明方法で製造した偏平金属原料粉は粒径およびＪ７
さかそろっており、アスペクト比も５以］ニが約９０％
であり、１０以トのものも８０％以１−あるのでホール
ミルなどの簡ｒＢな加［処理を加えれば、使用目的に適
した、粒径およびＪゾさのそろった高アスペクト比（３
０以上、より好ましくは１００以ト）の偏・ト金属粉を
製造できるため、偏平金属粉の収率が大＋ｊ＋に向ｔｙ
　シ、製造コストが大巾に低下した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ステンレス鋼、ニッケル、クロム、チタンお
よびその合金を１２００〜１５００ｍ／ｍｉｎの切削速
度で切１１１シた場合の切込深さとすくい角により生成
される切粉の形態とそのり粉から生成される完成部・ト
金属粉の歩留を示すグラフである。 第２図は軟鋼を＝一定切削速度で切削した場合に切込深
さとすくい角により生成される切粉の形態を示すグラフ
である。 第３ａ図、第３ｂ図、第３Ｃン１および第３ｄ図はそれ
ぞれ流れ形切粉、せん新形切粉、き製形切粉および裂断
形切粉の形態を示す線図である。 符号の説明 ■・・・流れ形切粉のできる領域、 ＩＩ・・・せん新形切粉のてきる領域、■・・・き製形
切粉または裂断形リノ粉のできる領域、 １・・・被削金属材料、　　　２・−・切削二［具、３
・・・流れ形切粉、　　　　４・・・すくい角、５・・
・切込深さ、　　　　　３１・・・せん新形切粉、３２
・・・き製形切粉、　　　３３・−裂断形切粉、Ａ・・
・切削方向（切削工具の相対的進行方向）。 ａ・・・アスペクト比３０以上の偏平ステンレス粉を９
０％以上得ることのできる流れ形切粉の境界線、 ｂ・・・アスペクト比３０以上の偏平ステンレス粉を６
０％以上得ることのできる境界線、Ｃ・・・せん新形切
粉とき製形切粉または裂断形切粉との境界線 特許出願人　川鉄テクノリサーチ株式会社同　　　　弁
理士　　　石　　井　　陽　　−、二“７″°゛□ ＦＩＧ、１ ■ ン すく−１角じ） ＦＩＧ、２ すくい肖じ） ＦＩＧ、３ａ ７−ｉ”−、□′Ｆ　Ｉ　Ｇ、　３　ｃ−ｍ−−□−へ
ヘ一一ニ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 偏平金属原料粉を製造するにあたり、金属材料を切削又
   は研削する際に生ずる切粉が、流れ形を形成するように
   加工し、清浄処理後、粗粉砕することを特徴とする偏平
   金属原料粉の製造方法。