KR20060021385A

KR20060021385A - 파우더 처리 방법, 파우더 처리 장치, 및 다공질 과립의제조 방법

Info

Publication number: KR20060021385A
Application number: KR1020057024245A
Authority: KR
Inventors: 마키오 나이토; 히로야 아베; 기요시 노기; 마스오 호소카와; 다케히사 후쿠이; 마사히로 요시카와
Original assignee: 가부시키가이샤 호소카와 훈타이 기쥬쓰켄큐쇼
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2006-03-07
Also published as: WO2004112964A1; KR20100029266A; JP4580339B2; US20070228201A1; US20100155516A1; AU2003280787A1; JPWO2004112964A1; EP1640071A1; US7686238B2; US7905434B2

Abstract

본 발명은, 복합 파우더 또는 다공질 과립을 효과적으로 제조하기 위하여, 피처리 파우더(50)가 퇴적되는 퇴적면(3a)과, 퇴적면(3a)에 대향하여 배치된 볼록한 형상으로 굽은 처리면(5a)을 구비하고, 상기 퇴적면(3a)을 따라서 상기 퇴적면(3a)과 상기 처리면(5a)을 상대 이동시키는 이동 수단(16)을 구비한 파우더 처리 장치(100)로서, 퇴적면(3a)에 대향하여 배치된 여기 에너지 공급부(5a)로부터 퇴적면(3a)으로 퇴적된 피처리 파우더(50)에 여기 에너지를 부여하는 여기 처리 수단(20), 또는 퇴적면(3a) 또는 처리면(5a)을 퇴적면(3a)과 교차하는 방향으로 진동시키는 진동 수단(40)을 구비한다.

파우더, 과립, 전단력, 압축력, 마쇄, 산화티탄

Description

파우더 처리 방법, 파우더 처리 장치, 및 다공질 과립의 제조 방법{POWDER TREATMENT METHOD, POWDER TREATMENT DEVICE, AND METHOD OF MANUFACTURING POROUS GRANULATED MATTER}

본 발명은, 피처리 파우더에 기계적 힘을 가하여 활성화하는 기계적 처리에 관한 것으로서, 특히, 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 가하여 마쇄 처리하는 파우더 처리 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 피처리 파우더가 퇴적되는 퇴적면과 상기 퇴적면에 대향하여 배치되고 볼록한 형상으로 굽은 처리면을 구비하고, 상기 퇴적면을 따라서 상기 퇴적면과 상기 처리면을 상대 이동시키는 이동 수단을 구비한 파우더 처리 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 파우더가 응집된 복수의 기공을 가지는 다공질 과립의 제조 방법에 관한 것이다.

종래에, 상기와 같은 파우더 처리 장치로서 파우더가 내부에 공급되는 바닥이 있는 원통형의 용기 부재와, 용기 부재의 내면인 퇴적면에 대향하여 배치되고 말단부가 볼록한 형상으로 굽은 처리면을 가지는 처리 부재와 용기 부재 및 처리 부재를 상대 회전시키는 회전 구동 수단(이동 수단의 일례)을 구비한 것이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특개 소63-42728호 공보(이하, 선행 기술 문헌 1이라고 칭함), 일본 특개 평6-134274호 공보(이하, 선행 기술 문헌 2라고 칭함), 일본 특개 평5-317679호 공보(이하, 선행 기술 문헌 3이라고 칭함) 참조). 그리고, 이와 같은 파우더 처리 장치는, 회전 구동 수단을 구동시켜서 용기 부재 내면의 퇴적면에 대하여 처리 부재 말단부의 처리면을 퇴적면을 따라서 상대 이동시킴으로써, 퇴적면과 처리면의 간극에서 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 가하여, 예를 들면 피처리 파우더를 마쇄 처리하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 선행 기술 문헌 3에는, 스테인레스 스틸 등의 금속 파우더에 질화 규소 또는 지루코니아 등의 세라믹스 미세 파우더를 첨가한 혼합 파우더를 상기 파우더 처리 장치를 사용하여, 강력한 압축력과 전단력을 가하여 마쇄 혼합함으로써, 금속 입자를 핵으로 하여, 이 핵의 표면에 금속 파우더와 세라믹스 미세 파우더의 혼합물에 의한 피복층을 형성시킨 상태로, 금속 파우더와 세라믹스 미립자를 복합화하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 피처리 파우더에 별도의 물질을 복합화시킨 복합 파우더로서는, 예를 들면, 산화티탄 파우더에 질소 원소를 복합화시킨 질소 함유 산화티탄 파우더가 있다. 이 질소 함유 산화티탄 파우더는 광 촉매로서 기능하는 것으로 알려져 있다.

이와 같이 피처리 파우더에 별도 물질을 복합화시켜 복합 파우더를 제조하는 파우더 처리 방법으로서는, 산화티탄 파우더와 질소 화합물인 요소를 교반 혼합함으로써, 산화티탄 파우더에 요소를 흡착시킨 후에 가열하는 방법(예를 들면, 일본 특개 2002-154823호 공보(이하, 선행 기술 문헌 4라고 칭함) 참조)이나, 산화티탄 파우더를 타겟으로 하여 질소를 포함하는 가스 중에서 스퍼터링 하는 방법(예를 들면, 일본 특개 2000-140636호 공보(이하, 선행 기술 문헌 5라고 칭함)를 참조)이 나, 산화티탄 파우더를 질소 플라즈마 처리하는 방법(예를 들면, 선행 기술 문헌 4 및 일본 특개 평11-43759호 공보(이하, 선행 기술 문헌 6이라고 칭함) 참조) 등이 알려져 있다.

종래에, 상기 선행 기술 문헌 1∼3에 기재된 파우더 처리 장치로 산화티탄 파우더 등의 피처리 파우더에 질소 등의 별도 물질을 복합화시켜 복합 파우더를 제조하는 파우더 처리 방법에 있어서는, 피처리 파우더를 마쇄하여 표면을 비교적 활성이 높은 상태로 할 수 있지만, 이 방법만으로는, 피처리 파우더에 별도 물질을 복합화하는 것이 곤란했다.

또한, 전술한 선행 기술 문헌 4에 기재된 파우더 처리 방법은, 요소 중의 질소를 산화티탄 파우더에 복합화시키기 위해, 산화티탄 파우더 전체를, 예를 들면 30분 동안 500℃ 정도로 가열해야 할 필요가 있고, 가열로 등이 필요하므로 처리 장치가 복잡해질 뿐만 아니라, 많은 처리 시간을 필요로 한다.

또한, 전술한 선행 기술 문헌 4∼6에 기재된 파우더 처리 방법은, 산화티탄 파우더 등의 피처리 파우더의 표면에 흡착 유기물이 존재하므로, 별도 물질이 금속 산화물 파우더에 복합화되는 것을 저해시켜서, 수율의 악화를 초래한다. 또한, 스퍼터링 처리 등만으로는, 균질하고 효과적인 복합 파우더를 제조할 수 없었다.

또한, 복수의 기공을 가지고, 이 기공에 의해 열전달을 억제하여 단열재로서 사용하거나, 음파의 전달을 억제하여 흡음재로서 사용할 수 있는 다공질 과립이 있다. 이와 같은 다공질 과립은, 다공질 과립의 기공을 극히 미세하게 하면, 공기 분자의 운동이 억제되며 특히, 이러한 기공으로의 공기 분자의 진입이 억제되어, 초저 열전도율이나 초고 흡음성을 달성할 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 이와 같은 미세 기공을 가지는 다공질 과립은 각종 성분의 분리막으로 이용될 수도 있다.

이와 같은 다공질 과립은, 미세한 피처리 파우더에 압축력을 가함으로써 응집시켜 제조할 수 있다.

그러나, 전술한 다공질 과립을 제조하는 방법은, 피처리 파우더에 압축력을 가하는 것만으로는, 피처리 파우더를 양호하게 응집시킬 수 없는 경우가 있다.

또한, 전술한 선행 기술 문헌 1∼3에 기재된 파우더 처리 장치에 의해, 퇴적면과 이에 대향하는 처리면을 상대 이동시켜서, 이들의 간극에서 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 가하여 마쇄 처리하면, 피처리 파우더의 표면에 새로운 면 등의 활성면을 형성할 수 있어서, 피처리 파우더가 쉽게 응집되는 것으로 생각할 수 있다. 그러나, 실제로는 마쇄된 피처리 파우더를 어느 정도 응집시킬 수 있지만, 다공질 과립으로 이용 가능할 정도로 응집시키는 것은 곤란했다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 피처리 파우더에 별도 물질을 복합화시킨 복합 파우더를 효율적으로 제조할 수 있는 파우더 처리 방법 및 파우더 처리 장치를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 피처리 파우더가 응집된 복수의 기공을 가지는 다공질 과립을 효율적으로 제조할 수 있는 파우더 처리 장치 및 다공질 과립의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우더 처리 방법은, 피처리 파우더에 기계적 힘을 가하여 활성화하는 기계적 처리를 행하는 파우더 처리 방법으로서, 그 특징적인 구성은 상기 기계적 처리를 행하면서, 상기 피처리 파우더에 여기 에너지를 부여하는 여기 처리를 행하는 것이다.

그리고, 본원에 있어서 여기 에너지란, 피처리 파우더를 특정한 여기 상태로 하기 위해 필요한 에너지이며, 이들은 방전 플라즈마에 의한 전기적 처리나 광이나 마이크로파 등의 전자파, 유도 가열(induction heating) 등의 다른 수단으로 부여된 것이다.

즉, 상기 파우더 처리 방법의 특징적인 구성에 의하면, 상기 기계적 처리를 행함으로써, 피처리 파우더에 압축력, 전단력, 충격력 등의 기계적 힘을 가하여, 피처리 파우더의 표면에, 예를 들면 결정의 왜곡이나 새로운 면을 형성함으로써, 이러한 피처리 파우더 표면에 별도 물질이 양호하게 복합화될 수 있도록 활성면으로 유지할 수 있다.

따라서, 이러한 파우더 처리 방법에 의하여, 전술한 바와 같이 기계적 처리를 행하면서, 상기 여기 처리를 행함으로써, 피처리 파우더를 더욱 활성화 상태로 여기시켜서, 예를 들면 짧은 시간 내에 피처리 파우더의 표면을 유기 부착물 등이 거의 부착되지 않으면서, 별도 물질이 복합화되기 쉬운 상태로 할 수 있다.

따라서, 기계적 처리와 여기 처리를 동시에 행하는 간단한 구성으로, 피처리 파우더를 별도 물질이 극히 복합화되기 쉬운 상태로 할 수 있다.

그리고, 본원에 있어서 "별도 물질"이란, 피처리 파우더와는 다른 물질을 나타낸다. 또한, 별도 물질은, 단일 원소, 화합물, 복합체 등의 어떠한 형태라도 상관없다.

본 발명에 따른 파우더 처리 방법의 더욱 특징적인 구성은, 상기 기계적 처리로서, 상기 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 가하여 마쇄 처리를 행하는 것이다.

즉, 상기 파우더 처리 방법의 특징적인 구성에 의하면, 상기 마쇄 처리를 행함으로써, 피처리 파우더의 입경을 균일하게 하면서, 피처리 파우더가 응집되는 것을 억제하여, 피처리 파우더가 별도 물질과 접촉하는 기회를 높일 수 있다. 특히, 상기 마쇄 처리를 행함으로써, 피처리 파우더의 표면에 불순물의 부착이 아주 적어져서, 별도 물질이 쉽게 복합화될 수 있는 새로운 면으로 유지할 수 있다. 따라서, 이러한 파우더 처리 방법으로, 전술한 바와 같이 마쇄 처리를 행하면서, 상기 여기 처리를 행함으로써, 피처리 파우더를 더욱 활성화시킨 상태로 여기할 수 있고, 예를 들면 단시간 내에 피처리 파우더의 표면을 유기 부착물 등이 거의 부착하지 않으면서, 별도 물질이 복합화되기 쉬운 상태로 할 수 있다.

따라서, 마쇄 처리와 여기 처리를 동시에 행하는 간단한 구성으로, 피처리 파우더에 별도 물질이 극히 복합화되기 쉬운 상태로 할 수 있다.

본 발명에 따른 파우더 처리 방법의 더욱 특징적인 구성은, 상기 여기 에너지로서 방전 플라즈마를 사용하는 것이다.

상기 여기 처리로서는, 여기 에너지로서 전자를 조사하는 전자 여기 처리, 여기 에너지로서 자외선 광선이나 마이크로파 등의 전자파를 조사하는 전자파 여기 처리 등이 있다. 그러나, 상기 파우더 처리 방법의 특징적인 구성에 의하면, 여기 처리에 있어서, 여기 에너지로서 글로우 방전이나 아크 방전에 의한 방전 플라즈마를 조사함으로써, 간단하고 효율적으로 피처리 파우더를 여기시킬 수 있으므로, 예를 들면 피처리 파우더에 별도 물질을 스퍼터링하여 복합화할 수 있다.

본 발명에 따른 파우더 처리 방법의 더욱 특징적인 구성은, 상기 기계적 처리 및 상기 여기 처리에 있어서, 상기 피처리 파우더에 별도 물질을 접촉시킴으로써, 상기 피처리 파우더에 상기 별도 물질을 복합화하여 복합 파우더를 제조하는 것이다.

즉, 상기 파우더 처리 방법의 특징적인 구성에 의하면, 마쇄 처리 등의 기계적 처리와 여기 처리를 동시에 행하면서, 별도 물질을 피처리 파우더에 접촉시킴으로써, 마쇄 및 여기된 피처리 파우더에 별도 물질을 아주 양호하게 복합화시켜서, 효율적으로 복합 파우더를 제조할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 파우더 처리 방법에 의하여 복합 파우더를 제조하는 경우에는, 지금까지 설명한 바와 같이, 상기 피처리 파우더로서 산화티탄 파우더에, 상기 별도 물질로서의 질소 원소를 효율적으로 복합화하여, 광 촉매로서 기능하는 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 파우더 처리 방법에 의하여 복합 파우더인 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조하는 경우에는, 상기 기계적 처리 및 상기 여기 처리에 있어서, 상기 산화티탄 파우더에 질소 가스 또는 질소 화합물을 공급하여, 상기 산화티탄 파우더에 질소 원소를 접촉시킴으로써, 상기 복합파우더인 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조할 수 있다.

즉, 피처리 파우더에 대하여, 질소 가스나 암모니아 가스 등의 질소 화합물 가스를 공급하거나, 또는 요소 파우더 등의 질소 화합물 파우더를 혼합함으로써, 피처리 파우더에 질소 원소를 접촉시킬 수 있다. 그리고, 이 상태로 마쇄 처리 등의 기계적 처리 및 여기 처리를 행함으로써, 피처리 파우더에 질소 원소의 반응종(라디칼)이 형성되어, 피처리 파우더에 양호하게 질소 원소를 복합화해서 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 파우더 처리 방법의 더욱 특징적인 구성은, 상기 복합 파우더를 재결정 온도 이상 및 임계 온도 이하의 범위로 가열하여 실온으로 되돌리는 열처리를 행하는 것이다.

그리고, 재결정 온도란, 피처리 파우더의 재결정을 일으키는 온도이며, 임계 온도란, 피처리 파우더의 액상과 기상의 임계점에서의 온도이다.

즉, 상기 파우더 처리 방법의 특징적인 구성에 의하면, 상기 기계적 처리 및 상기 여기 처리를 행하여 생긴 복합 파우더 표면의 결정의 왜곡을 상기 열처리로 제거함으로써, 복합 파우더 표면의 결정성을 높일 수 있고, 피처리 파우더와 별도 물질의 복합화 상태를 안정되게 할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파우더 처리 장치는, 피처리 파우더가 퇴적되는 퇴적면과, 상기 퇴적면에 대향하여 배치되고 볼록한 형상으로 굽은 처리면을 구비하고, 상기 퇴적면을 따라서 상기 퇴적면과 상기 처리면을 상대 이동시키는 이동 수단을 구비한 파우더 처리 장치로서, 상기 본 발명에 따른 파우더 처리 방법을 바람직하게 실시할 수 있도록 구성되며, 그 특징적인 구성은 상기 이동 수단에 의해 상기 처리면을 상기 퇴적면을 따라 상대 이동시킴으로써, 상기 퇴적면과 상기 처리면의 간극에서 상기 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 가하여 마쇄하도록 구성되며, 상기 퇴적면에 대향하여 배치된 여기 에너지 공급부로부터, 상기 퇴적면에 퇴적되어 있는 상기 피처리 파우더에 여기 에너지를 부여하는 여기 처리 수단을 구비한 것이다.

즉, 상기 파우더 처리 장치의 특징적인 구성에 의하면, 상기 이동 수단에 의해 퇴적면을 따라 처리면을 상대 이동시킴으로써, 퇴적면에 퇴적되어 있는 피처리 파우더를, 처리면과의 간극에서 압축력과 전단력을 가하여 마쇄하는 마쇄 처리를 행할 수 있다. 그리고, 상기 마쇄 처리함으로써, 피처리 파우더의 입경을 균일하게 하면서, 피처리 파우더가 응집되는 것을 억제할 수 있고, 예를 들면 피처리 파우더가 별도 물질과 접촉하는 기회를 높일 수 있다.

특히, 피처리 파우더에 대해서 상기 마쇄 처리를 가함으로써, 피처리 파우더 표면의 불순물의 부착을 아주 적게하여 활성화 상태로 할 수 있고, 예를 들면 피처리 파우더의 표면에 피처리 파우더와 접촉 상태에 있는 별도 물질을 양호하게 복합화시킬 수 있는 새로운 면을 계속해서 형성하는 것이 가능하다.

특히, 이러한 별도 물질이 피처리 파우더에 혼합된 고체의 화합물 파우더라면, 이러한 고체 화합물 파우더를 피처리 파우더에 압착하여, 별도 물질의 피처리 파우더에 대한 진입을 촉진할 수 있다.

그리고, 이와 같이 마쇄되고 별도 물질이 복합화하기 쉬운 상태의 피처리 파우더에 대하여, 상기 여기 처리 수단에 의해 여기 에너지를 부여하는 이른바 여기 처리를 행함으로써, 피처리 파우더 등을 더욱 활성화할 수 있어서, 예를 들면 이러한 피처리 파우더와 접촉 상태에 있는 별도 물질을 피처리 파우더에 양호하게 복합화시켜서 효과적으로 복합 파우더를 제조할 수 있다.

따라서, 전술한 바와 같이, 피처리 파우더에 대하여 압축력과 전단력 같은 기계적 에너지를 가하고, 여기 에너지를 동시에 부여하는 것이 가능한 파우더 처리 장치를 실현할 수 있다. 즉, 이러한 파우더 처리 장치로는 상기 본 발명의 파우더 처리 방법을 실시할 수 있고, 예를 들면 상기 파우더 처리 방법과 동일하게 피처리 파우더에, 이와 접촉 상태인 별도 물질을 효율적으로 복합화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 파우더 처리 장치의 더욱 특징적인 구성은, 상기 여기 처리 수단이 상기 여기 에너지인 방전 플라즈마를 상기 피처리 파우더에 조사하도록 구성된 것이다.

즉, 상기 파우더 처리 장치의 특징적인 구성에 의하면, 상기 여기 처리 수단에 의해, 여기 에너지원인 글로우 방전, 아크 방전, 스파크 방전에 의한 방전 프라즈마를 조사하여 피처리 파우더를 여기함으로써, 간단하고 효율적으로 피처리 파우더를 여기시킬 수 있어서, 예를 들면 피처리 파우더에 대하여 별도 물질을 스퍼터링하여 복합화시킬 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 파우더 처리 장치에 있어서, 상기 여기 처리 수단이 여기 에너지인 방전 플라즈마를 피처리 파우더에 조사하는 경우에 있어서, 상기 방전 플라즈마의 상기 피처리 파우더에 대한 조사 범위를 제한하기 위한 자기장을 형성하는 자기장 형성 수단을 구비함으로써, 피처리 파우더에 대한 방전 플라즈마의 조사 범위를 국소적으로 제한할 수 있고, 비교적 작은 에너지에서도 효율적으로 피처리 파우더를 여기시킬 수 있다. 따라서, 이러한 파우더 처리 장치에 의해, 예를 들면 피처리 파우더에 접촉되는 별도 물질을 효율적으로 복합화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 파우더 처리 장치의 더욱 특징적인 구성은 상기 여기 처리 수단이 상기 여기 에너지 공급부로서, 상기 처리면으로부터 상기 여기 에너지를 상기 피처리 파우더에 조사하도록 구성되어 있는 것이다.

즉, 상기 파우더 처리 장치의 특징적인 구성에 의하면, 처리 부재에 형성된 처리면을 상기 여기 에너지 공급부로서 사용하여, 퇴적면과 처리면의 간극에서 마쇄되어 있는 피처리 파우더에 대하여, 마쇄 처리와 동시에 여기 에너지를 공급하는 여기 처리가 가능해진다. 따라서, 처리 부재와는 상이한 상기 여기 에너지 공급부를 별도로 설치할 필요가 없어서, 장치의 구성을 간소화할 수 있다. 특히, 상기 특징적인 구성에 의해, 퇴적면과 처리면의 간극에서 피처리 파우더를 서로 마쇄하는 순간에 여기 에너지를 부여할 수 있다. 따라서, 마쇄에 의해 피처리 파우더 표면에 새로운 면이 형성된 순간에 별도 물질을 피처리 파우더 표면에 효과적으로 복합화할 수 있다.

본 발명에 따른 파우더 처리 장치의 더욱 특징적인 구성은, 상기 퇴적면이 바닥이 있는 원통형의 용기 부재의 내면에 형성되고, 상기 처리면이 상기 용기 부재의 원통 중심축으로부터 상기 퇴적면으로 돌출된 처리 부재의 말단부에 형성되고, 상기 이동 수단이 상기 용기 부재를 원통 중심축을 중심으로 회전 구동시키는 수단인 것이다.

즉, 상기 이동 수단에 의해, 상기 용기 부재를 원통 중심축을 중심으로 회전시켜서, 용기 부재 내면의 퇴적면과 처리 부재 말단부의 처리면을 퇴적면을 따라 상대 이동시킬 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 파우더 처리 장치는, 상기 용기 부재 및 상기 처리 부재를 밀폐 상태로 수용하는 케이싱의 내부를 대기압 미만으로 감압할 수 있는 감압 수단을 구비할 수도 있다. 즉, 상기 감압 수단을 설치함으로써, 상기 용기 부재 및 처리 부재를 밀폐 상태의 상기 케이싱 내부에 배치하여, 케이싱 내부를 감압할 수 있으므로, 대기압 미만으로 감압된 케이싱 내부에서 효율적으로 방전 플라즈마 등의 여기 에너지를 부여할 수 있다.

또한, 케이싱 내부를 감압하지 않고 대기압으로 하고, 여기 처리 수단에 의해, 글로우 방전 플라즈마 등의 여기 에너지를 부여해도 상관없다.

특히, 본 발명에 따른 파우더 처리 장치는, 상기 용기 부재 및 상기 처리 부재를 밀폐 상태로 수용하는 케이싱 내부에 소정의 처리 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 구비할 수도 있다. 즉, 상기 가스 공급 수단을 설치함으로써, 상기 용기 부재의 피처리 파우더의 처리에 필요한 처리 가스를 상기 케이싱 내부에 공급하여, 피처리 파우더에 접촉시킬 수 있다.

또한, 상기 여기 에너지로서 방전 플라즈마를 용기 부재 내부에 공급하여 마쇄 처리된 피처리 파우더에 조사하고, 피처리 파우더에 별도 물질을 복합화하는 경우에 있어서, 고에너지 이온의 발생원인 아르곤 가스나 헬륨 가스 및 상기 별도 물질인 질소 등을 포함하는 질소 가스 또는 암모니아 가스 등의 화합물 가스 등의 소정의 처리 가스를 용기 내부에 공급함으로써, 이러한 처리 가스를 양호하게 피처리 파우더에 접촉시켜서 복합화할 수 있다.

본 발명에 따른 파우더 처리 장치의 더욱 특징적인 구성은, 상기 파우더 처리 장치의 특징적인 구성에 이외에, 상기 퇴적면 또는 상기 처리면을 상기 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동시키는 진동 수단을 구비한 것이다.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우더 처리 장치는, 피처리 파우더가 퇴적되는 퇴적면과, 상기 퇴적면에 대향하여 배치되고 볼록한 형상으로 굽은 처리면을 구비하고, 상기 퇴적면을 따라 상기 퇴적면과 상기 처리면을 상대 이동시키는 이동 수단을 구비한 파우더 처리 장치로서, 그 특징적인 구성은, 상기 퇴적면 또는 상기 처리면을 상기 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동시키는 진동 수단을 구비한 것이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다공질 과립의 제조 방법은, 피처리 파우더가 응집된 복수의 기공을 가지는 다공질 과립의 제조 방법으로서, 그 특징적인 구성은, 파우더가 퇴적되는 퇴적면과 상기 퇴적면에 대향하여 배치되고 볼록한 형상으로 굽은 처리면을 상기 퇴적면을 따라 상대 이동시키면서, 상기 퇴적면 또는 상기 처리면을 상기 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동시켜, 상기 퇴적면과 상기 처리면의 간극에서 피처리 파우더에 압축력을 가하여 상기 다공질 과립을 제조하는 것이다.

즉, 본 발명자들은 전술한 바와 같이, 이동 수단으로 피처리 파우더를 마쇄 처리할 수 있는 파우더 처리 장치에 있어서, 피처리 파우더에 가해지는 전단력이 압축력에 비해 너무 큰 경우에는, 피처리 파우더의 표면을 활성면으로 할 수 있지만, 피처리 파우더를 서로 양호하게 밀착시키지 못해서, 피처리 파우더를 양호하게 응집시킬 수 없는 것을 발견하였다. 한편, 본 발명자들은 피처리 파우더에 가해지는 전단력을 저하시켜서, 피처리 파우더에 부여되는 압축력을 전단력에 비하여 증가시켰을 경우에는, 피처리 파우더에 적당한 전단력을 부여하여 피처리 파우더의 표면을 적당한 활성면으로 하면서, 피처리 파우더를 서로 강하고 가압하여, 양호하게 응집시킬 수 있는 것을 발견하였다. 이를 통하여 본 발명자들은 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 상기 파우더 처리 장치 및 상기 다공질 과립의 제조 방법의 제1 특징 구성에, 상기 이동 수단에 더하여, 퇴적면 또는 처리면을 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동시켜서 피처리 파우더에 가해지는 전단력을 저하시키는 진동 수단을 설치함으로써, 피처리 파우더를 양호하게 응집시켜서, 다공질 과립을 효과적으로 제조할 수 있다.

상세하게는, 퇴적면에 대향하여 배치된 처리면을 볼록한 형상으로 굽힘으로써, 퇴적면과 처리면 사이에 피처리 파우더의 통과 방향으로 폭을 축소하는 간극이 형성된다. 그리고, 상기 이동 수단을 작동시켜서, 퇴적면에 퇴적된 피처리 파우더를 상기 간극으로 통과시킴으로써, 이 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 가할 수 있다.

특히, 상기 진동 수단을 작동시켜서 퇴적면 또는 처리면을 진동시킴으로써, 피처리 파우더와 퇴적면 또는 처리면의 사이에서 발생하는 마찰력을 낮출 수 있다. 즉, 상기 진동 수단을 작동시켜서, 피처리 파우더에 가해지는 전단력을 낮추고, 또한 그 진동으로 피처리 파우더에 대한 충격력을 더하여, 피처리 파우더에 부여되는 압축력을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 특징적인 구성에 의해, 피처리 파우더에 적당한 전단력을 부여하여, 피처리 파우더의 표면을 적당한 활성면으로 하면서, 피처리 파우더를 서로 강하게 가압하고, 양호하게 응집시켜서, 다공질 과립을 효율적으로 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 파우더 처리 장치의 더욱 특징적인 구성은, 상기 처리면의 상대 이동 방향으로 상기 처리면의 후방에 배치되고, 상기 처리면보다 상기 퇴적면으로 돌출된 파쇄부를 구비한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 다공질 과립의 제조 방법의 더욱 특징적인 구성은, 상기 처리면의 상대 이동 방향으로 상기 처리면의 후방에서 상기 처리면보다 상기 퇴적면으로 돌출된 파쇄부를 상기 처리면과 동시에 상기 퇴적면에 대하여 상대 이동시켜서, 상기 퇴적면에 퇴적된 상기 다공질 과립을 파쇄하는 것이다.

즉, 상기 파우더 처리 장치 및 상기 다공질 과립의 제조 방법의 특징적인 구성에 의하면, 상기 이동 수단에 의해 상기 처리면의 후방에서 상기 처리면과 함께 상기 퇴적면에 대해서 상대 이동하면서, 상기 처리면보다 상기 퇴적면으로 돌출된 파쇄부를 설치함으로써, 퇴적면에 퇴적된 다공질 과립에 파쇄부를 충돌시켜서 다공질 과립을 적당한 크기로 파쇄할 수 있다. 특히, 상기 파쇄부에 의해, 다공질 과립을 퇴적면으로부터 벗겨서 떨어뜨림으로써 용이하게 인출할 수 있다. 특히, 이와 같이 다공질 과립을 적당한 크기로 파쇄함으로써, 다공질 과립의 운반성을 향상시켜서, 적당히 파쇄된 복수의 다공질 과립을 금형 등에 충전하여 여러 가지 형상으로 성형할 수 있다.

또, 상기 파우더 처리 장치에 있어서, 상기 진동 수단으로 상기 퇴적면 또는 상기 처리면의 진동 주파수를 조정함으로써, 상기 퇴적면과 상기 처리면의 간극에서 피처리 파우더에 가해지는 전단력의 크기를 조정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 진동 주파수를 조정함으로써, 피처리 파우더와 퇴적면 또는 처리면의 사이에서 발생되는 마찰력을 변화시켜, 피처리 파우더에 가해지는 전단력의 압축력에 대한 비율을 바람직하게 조정할 수 있다.

또한, 상기 파우더 처리 장치에 있어서, 상기 퇴적면을 바닥이 있는 원통형의 용기 부재의 내면에 형성하고, 상기 처리면을 상기 용기 부재의 원통 중심축으로부터 상기 퇴적면으로 돌출된 처리 부재의 말단부에 형성하고, 상기 이동 수단을 상기 용기 부재를 원통 중심축을 중심으로 회전 구동시키는 수단으로 하고, 상기 진동 수단을 상기 처리 부재를 상기 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동 구동시키는 수단으로 할 수 있다.

즉, 상기 이동 수단에 의해, 그 용기 부재를 원통 중심축을 중심으로 회전시킴으로써, 용기 부재 내면의 퇴적면과 처리 부재 말단부의 처리면을 퇴적면을 따라서 상대 이동시킬 수 있다.

그리고, 상기 진동 수단에 의해, 그 처리 부재를 돌출 방향으로 진동시킴으로써, 처리 부재 말단부의 처리면을 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동시킬 수 있다.

특히, 이동 수단의 회전 구동 대상을 용기 부재로 하고, 진동 수단의 진동 구동 대상을 상기 회전 구동 대상과는 다른 처리 부재로 함으로써, 각 수단을 간단하게 구성할 수 있다.

또한, 상기 다공질 과립의 제조 방법에 있어서, 상기 다공질 과립을 구성하는 피처리 파우더의 평균 입자 직경은 1μm 이하이며, 상기 다공질 과립에 형성된 기공의 평균 직경이 10Onm 이하가 되도록, 퇴적면과 처리면의 간극의 폭, 퇴적면과 처리면의 상대 이동 속도 및 진동 주파수, 피처리 파우더의 종류 등과 같은 각종 조건을 설정함으로써, 상기 기공에 의해 공기 분자의 운동을 양호하게 규제할 수 있으며, 이러한 기공에 대한 공기 분자의 진입을 규제하여, 초저 열전도율이나 초고 흡음성 등을 달성할 수 있는 다공질 과립을 제조할 수 있다.

도 1은 파우더 처리 장치의 제1 실시예를 나타낸 개략적인 정면도이다.

도 2는, 도 1에 나타낸 파우더 처리 장치의 개략적인 평면도이다.

도 3은 파우더 처리 장치의 제2 실시예를 나타낸 개략적인 정면도이다.

도 4는, 도 3에 나타낸 파우더 처리 장치의 개략적인 평면도이다.

도 5 (a)는 피처리 파우더의 상태를 나타낸 도면이고, 도 5 (b)는 다공질 과립의 상태를 나타낸 도면이며, 도 5 (c)는 다공질 과립 파우더의 상태를 나타낸 도면이다.

아래에 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

[파우더 처리 방법의 실시예〕

본 발명에 따른 파우더의 처리 방법은, 산화티탄 등의 피처리 파우더의 표면을 충분히 활성화하고, 특히 이러한 피처리 파우더에, 질소 원소 등의 별도 물질을 간단하면서 높은 효율로 복합화시켜서, 질소 함유 산화티탄 등의 복합 파우더를 제조하는 것이다.

상세하게 설명하면, 본 파우더 처리 방법은, 피처리 파우더에 대해서, 압축력, 전단력, 충격력 중 적어도 1개의 기계적인 힘을 부여하는 기계적 처리를 행함으로써, 피처리 파우더의 표면에 적어도 왜곡을 발생시켜, 피처리 파우더 표면을 활성화시키도록 구성되어 있다. 특히, 본 파우더 처리 방법은, 상기 기계적 처리를 행하여 피처리 파우더를 교반함으로써 피처리 파우더 상호간의 응집을 억제하면서, 방전 플라즈마, 또는 전자파(예를 들면, 자외선 광선, 레이저, 마이크로파) 등의 여기 에너지를 피처리 파우더에 부여하는 여기 처리를 행하도록 구성되어 있다. 그리고, 이와 같이 기계적 처리를 행하면서 여기 처리를 행함으로써, 피처리 파우더는, 다른 별도 물질이 복합화하기 쉬운 상태로 충분히 활성화된다.

그리고, 본 파우더 처리 방법은, 기계적 처리 및 여기 처리를 행하면서, 피처리 파우더에 별도 물질을 접촉시킴으로써, 피처리 파우더에 별도 물질을 양호하게 복합화해서 복합 파우더를 제조할 수 있다.

또한, 본 파우더 처리 방법은, 상기 기계적 처리를 행함으로써, 피처리 파우더에 대해서 압축력과 전단력을 모두 부여하여 피처리 파우더를 마쇄 처리하도록 구성되어 있다. 그리고, 이와 같이 마쇄 처리함으로써, 피처리 파우더의 입경을 균등하게 하면서, 피처리 파우더의 표면에 새로운 면을 형성할 수 있다. 따라서, 이러한 마쇄 처리를 행함으로써, 피처리 파우더 표면을 한층 활성화시켜 별도 물질이 더욱 복합화되기 쉬운 상태로 할 수 있다.

또한, 산화티탄 파우더에 질소 원소를 복합화해서 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조하는 경우에는, 본 파우더 처리 방법은, 상기 마쇄 처리 등의 기계적 처리 및 상기 여기 처리에 있어서, 산화티탄 파우더에 질소 가스나 암모니아 가스 등의 질소 화합물 가스를 공급하거나 또는, 요소 파우더 등의 질소 화합물 파우더를 혼합하도록 구성된다. 이와 같이 구성함으로써, 산화티탄 파우더에 질소 원소를 접촉시킬 수 있어서, 산화티탄 파우더에 질소 원소를 복합화해서 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조할 수 있다.

또한, 본 파우더 처리 방법은, 적당한 마쇄 처리 등의 기계적 처리와 여기 처리를 감압 분위기하에서 행하거나, 또는 이러한 처리에 사용되는 처리 가스 분위기하에서 행하도록 구성할 수 있다.

또한, 본 파우더 처리 방법에 있어서, 피처리 파우더에 별도 물질을 복합화해서 제조한 복합 파우더는 재결정 온도 이상 및 임계 온도 이하의 범위로 가열하여 실온으로 되돌리는 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 기계적 처리 및 상기 여기 처리를 행하여 생긴 복합 파우더 표면의 결정의 왜곡을, 상기 열처리로 제거하여, 복합 파우더 표면의 결정성을 높일 수 있고, 피처리 파우더와 별도 물질의 복합화 상태를 안정되게 할 수 있다.

또한, 본 파우더 처리 방법에 있어서, 산화티탄 파우더에 질소를 복합화시켜, 복합 파우더로서의 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조하는 경우에는, 그 질소 함유 산화티탄 파우더에 상기 열처리를 행함으로써, 산화티탄 파우더와 질소의 복합화 상태를 안정되게 하여, 양호한 광 촉매 성능을 발휘시킬 수 있다. 또한, 질소 함유 산화티탄 파우더에 대해서는, 10분∼3시간 정도, 300∼60O℃ 정도로 가열하여, 실온으로 되돌리는 상기 열처리를 행하는 것이 바람직하고, 산화티탄 파우더와 질소의 복합화 상태를 더욱 안정되게 할 수 있다.

또한, 본 파우더 처리 방법의 실시예에 있어서, 여기 처리와 동시에 행하는 기계적 처리로서, 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 부여하여 마쇄하는 마쇄 처리의 예를 중심으로 설명하였으나, 이와는 별도로, 기계적 처리로서, 압축력, 전단력, 충격력 등의 복수의 기계적 힘에서 선택된 적어도 1개를, 피처리 파우더에 가하여, 피처리 파우더의 표면 또는 표면 근처에 왜곡을 발생시켜 전이 또는 결함 등에 의해 활성화 처리를 행하여, 본 발명의 효과를 얻을 수도 있다.

이러한 기계적 처리로서는, 예를 들면, 회전 드럼형 혼합기, 충격식 분쇄기, 볼 밀, 제트 밀, 롤러 밀 등에 의한 교반 또는 분쇄 처리 등을 들 수 있다. 또한, 이와 같은 기계적 처리를 행하는 장치에 있어서, 상기 여기 에너지 공급부는, 피처리 파우더가 통과하는 간극을 형성하는 벽이나, 피처리 파우더를 기계적 처리하기 위한 축이나, 새롭게 설치한 전극 단자 등을 이용하여 구성할 수 있다.

〔파우더 처리 장치의 제1 실시예〕

아래에, 상기 파우더 처리 방법을 바람직하게 실행할 수 있는 본 발명에 따 른 파우더 처리 장치의 제1 실시예를 도 1 및 도 2에 따라 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타낸 파우더 처리 장치에는, 주로, 기대(基臺; 1)에 설치된 대략 원통 형태의 케이싱(2)과, 이 케이싱(2)의 내부에 배치되고 원통의 축을 중심으로 회전 가능한 바닥이 있는 거의 원통형의 용기 부재(3)과 용기 부재(3)의 내부에 배치되고 케이싱(2)에 고정된 프레스 헤드(5)(처리 부재의 일례)가 형성되어 있다. 또, 프레스 헤드(5)는, 용기 부재(3)의 원통의 축으로부터, 용기 부재(3)의 내면인 퇴적면(3a)으로 돌출되며, 프레스 헤드(5)의 말단부에는, 퇴적면(3a)에 대향하여 볼록한 형상으로 굽은 처리면(5a)이 형성되어 있다.

용기 부재(3)는, 케이싱(2)에 베어링된 축체(15)에 고정되고, 이 축체(15)의 축의 중심 주위로 회전 가능하도록 구성되어 있다. 특히, 축체(15)를 회전 구동시키는 모터, 프리 및 벨트 등으로 이루어지는 회전 구동 수단(16)이 형성되어 있다.

회전 구동 수단(16)은, 축체(15)를 회전 구동시켜서, 용기 부재(3)를, 케이싱(2)에 고정된 프레스 헤드(5)에 대하여 상대 회전시켜서, 용기 부재(3)의 내면인 퇴적면(3a)과 프레스 헤드(5)의 처리면(5a)을 퇴적면(3a)을 따라서 상대 이동시키는 이동 수단으로 기능한다.

이동 수단으로 기능하는 회전 구동 수단(16)에 의해, 퇴적면(3a)과 처리면(5a)을 퇴적면(3a)에 따라서 상대 이동시킴으로써, 퇴적면(3a)과 처리면(5a)의 간극(7)에 있는 피처리 파우더(50)에 압축력과 전단력을 부여하여, 바꾸어 말하면, 처리면(5a)으로 피처리 파우더(50)를 퇴적면(3a) 측으로 누르면서 마찰시켜서, 피처리 파우더(50)의 표면 또는 그 근처에 왜곡을 발생시키거나, 또는 새로운 면을 형성하는 마쇄 처리를 행할 수 있으며, 이러한 마쇄 처리에 의하여, 피처리 파우더(50) 표면을 활성화할 수 있다. 그리고, 피처리 파우더(50)로서는, 통상 파우더 형태의 원료를 사용하지만, 슬러리 원료나 현탁액 형태의 원료를 사용할 수도 있다.

그리고, 퇴적면(3a)과 처리면(5a)의 간극(7)의 폭은, 프레스 헤드(5)를 퇴적면(5a)과 교차하는 방향으로 이동시켜서, 예를 들면 0.5mm∼10mm 정도의 범위로 조정할 수 있으며, 이와 같이 조정하면 피처리 파우더(50)에 대하여 마쇄 처리를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 처리면(5a)과 퇴적면(3a)의 상대 이동 속도는, 회전 구동 수단(16)의 회전 속도를 조정함으로써 조정 가능하다. 또한, 회전 속도를 회전 구동 수단(16)의 회전 능력 이상으로 하고 싶은 경우에는, 용기 부재(3)의 내경을 확대하여, 상대 이동 속도를 높일 수 있다.

특히, 파우더 처리 장치에는, 여기 에너지 공급부인 프레스 헤드(5)의 처리면(5a)으로부터, 용기 부재(3)의 퇴적면(3a)에 퇴적되어 있는 피처리 파우더(50)에 대해서, 여기 에너지로서 방전 플라즈마를 부여할 수 있는 여기 처리 수단(20)이 형성되어 있다.

상세하게는, 여기 처리 수단(20)은, 케이싱(2)에 대해서 절연 상태인 프레스 헤드(5)에 접속된 도선(22)과 케이싱(2)에 대해서 접속된 도선(23)의 사이에, 전원부(21)에 의해 전압을 교류 인가하도록 구성되어 있다. 그리고, 이와 같이 여기 처리 수단(20)을 작동시켜서 도선(22)과 도선(23) 사이에 전압을 인가하면, 도선 (22)에 대해서 도통 상태인 처리면(5a)과 도선(23)에 대해서 케이싱(2)를 통해서 도통 상태인 퇴적면(3a)의 간극(7)에, 글로우 방전 또는 아크 방전에 의한 방전 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 따라서, 이러한 여기 처리 수단(20)을 작동시키면, 퇴적면(3a)과 처리면(5a)의 간극(7)에서 마쇄 처리된 피처리 파우더(50)에는, 여기 처리 수단(20)에 의해 발생된 방전 플라즈마가 조사된다.

따라서, 이와 같은 파우더 처리 장치에 의해, 피처리 파우더(50)에 마쇄 처리 및 여기 처리를 동시에 행할 수 있으며, 특히 이러한 피처리 파우더(50)에 소정의 별도 물질을 접촉시키면서 이들 처리를 행하면, 마쇄 및 여기된 피처리 파우더(50)에 별도 물질을 매우 양호하게 복합화시켜, 효율적으로 복합 파우더를 제조할 수 있다.

또한, 별도 물질이 요소 등과 같이 고체의 화합물이면, 그 화합물 파우더를 피처리 파우더(50)와 혼합한 상태에서, 용기 부재(3) 내에 투입하여 처리함으로써, 피처리 파우더(50)에 별도 물질을 복합화해서 복합 파우더를 제조할 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 여기 처리 수단(20)에 의해 간극(7)에 발생되는 방전 플라즈마의 피처리 파우더(50)에 대한 조사 범위를, 예를 들면 국소적으로 제한하기 위한 자기장을 형성하는 자기장 형성 수단으로서, 프레스 헤드(5)에 자석(28)을 배치해도 상관없다.

파우더 처리 장치에는, 효율적으로 방전 플라즈마를 발생시키므로, 용기 부재(3) 및 프레스 헤드(5)를 밀폐 상태로 수용하는 케이싱(2) 내부를 대기압 미만으로 감압 가능한 감압 수단인 감압 펌프(27)가 형성되어 있다. 예를 들면, 방전 플 라즈마 중의 전자의 가속 거리는 압력에 의존하므로, 케이싱(2) 내부의 압력을 50Pa 이하로 함으로써, 전자의 가속 거리가 용기 부재(3)의 크기를 초과하여 용기 부재(3) 내부 전체를 방전 플라즈마의 장으로 할 수 있어서, 피처리 파우더(50)의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.

특히, 파우더 처리 장치에는, 소정의 처리 가스를 압축한 상태로 저장하는 가스 붐베(25)와 가스 붐베(25)에 저장된 가스를 케이싱(3) 내부에 공급하는 공급관(26)으로 이루어진 가스 공급 수단(24)이 형성되어 있다.

또한, 여기 처리 수단(20)이 여기 에너지인 방전 플라즈마를 피처리 파우더(50)에 조사하여, 피처리 파우더(50)에 별도 물질을 복합화하는 경우에 있어서, 가스 공급 수단(24)은, 고에너지 이온의 발생원으로 아르곤 가스나 헬륨 가스, 별도 물질을 포함하는 가스 등의 모든 처리 가스를 케이싱(3) 내부에 공급하여, 그 처리 가스를 피처리 파우더(50)와 접촉시켜서 양호하게 복합화시킬 수 있다.

프레스 헤드(5)에 의하여 압축력 및 전단력이 부여된 피처리 파우더(50)는, 주로 용기 부재(3)의 주위 벽(8)에 설치된 구멍 부분(9)을 통하여 외부로 배출되어 주위 벽(8)의 외주부에 형성된 날개형 부재(10)에 의하여 다시 용기 부재(3)의 내부로 순환된다. 이러한 구성에 의해, 처리면(5a)과 퇴적면(3a)의 간극(7)에 끼워진 피처리 파우더(50)를 적극적으로 유동·순환시켜, 퇴적면(3a)에 대한 피처리 파우더(50)의 부착량을 적게 할 수 있다.

이러한 파우더 처리 장치와 같이, 구멍 부분(9)을 통하여 혼합 파우더(4)를 순환시키도록 구성된 장치를 사용하면, 피처리 파우더(50)에 가해지는 압축력 등을 적당히 가감할 수 있다.

예를 들면, 구멍 부분(9)의 개구 면적을 넓게 설정하면 피처리 파우더(50)가 용기 부재(3)의 외부로 쉽게 배출되므로, 피처리 파우더(50)에 대한 처리면(5a)의 작용 시간이 짧아져서, 피처리 파우더(50)에 가해지는 압축력이 결과적으로 약해진다. 이와는 반대로, 구멍 부분(9)의 개구 면적을 좁게 설정하면, 피처리 파우더(50)에 대한 처리면(5a)의 작용 시간이 길어져서, 압축력이 강해지게 된다.

이와 같이, 본 실시예의 파우더 처리 장치를 사용하면, 피처리 파우더(50)에 대하여 마쇄 처리 및 여기 처리를 동시에 행하면서, 압축력 등을 임의로 변경하여 최적의 조건에서 파우더를 처리할 수 있어서, 우수한 품질의 복합 파우더를 제조 할 수 있다.

파우더 처리 장치를 사용하여, 피처리 파우더(50)인 산화티탄 파우더에 별도 물질인 질소 원소를 접촉한 상태에서, 마쇄 처리 및 여기 처리를 동시에 행하여, 질소를 산화티탄 파우더에 복합화시켜서, 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조하는 경우의 실시예를 아래에 설명한다.

[실시예 1]

본 실시예 1에 있어서는, 가스 공급 수단(24)으로 케이싱(2) 내부에 질소 가스를 공급하여 케이싱(2) 내부에 질소 가스가 충전되어 있는 상태에서, 30분 정도 산화티탄 분말을 처리면(5a)과 퇴적면(3a)의 간극(7)에서 마쇄하면서, 글로우 방전 플라즈마를 조사함으로써, 질소 가스 중의 질소 원소를 산화티탄 분말에 복합화시켰다. 이를 통하여, 황색의 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조했다.

[실시예 2]

본 실시예 2에 있어서는, 산화티탄 분말과 요소 분말을 혼합한 혼합 분말을 용기 부재(3) 내부에 투입하고, 가스 공급 수단(24)으로 케이싱(2) 내부에 고에너지 이온 발생원인 아르곤 가스나 헬륨 가스를 공급하여 케이싱(2) 내부가 아르곤 가스나 헬륨 가스가 충전된 상태로, 5분 내지 30분 정도 처리면(5a)과 퇴적면(3a)의 간극(7)에서 상기 혼합 분말을 마쇄하면서, 방전 플라즈마를 조사함으로써, 요소 중의 질소를 산화티탄 분말에 복합화시켰다. 이를 통하여, 황색의 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조할 수 있었다.

상기 실시예 1 및 2에 있어서, 간극(7)의 폭을 1, 3, 5mm로 하고, 감압 수단에 의해 감압된 케이싱(2) 내부의 압력을 10Pa∼1kPa의 범위로 설정하고, 전원부(21)로 인가하는 전압을 500V∼5000V의 범위로 설정하고, 용기의 회전 속도 즉, 처리면(5a)의 퇴적면(3a)에 대한 상대 이동 속도를 1m/s∼30m/s의 범위로 설정했을 때, 질소 함유 산화티탄 파우더를 양호하게 제조할 수 있었다.

또한, 상기 실시예 1, 2의 방법으로 제조한 질소 함유 산화티탄 파우더는, 형광등 아래에서 메틸렌 블루의 분해성을 나타내므로, 광 촉매 기능을 정성적으로 확인할 수 있었다.

상기 실시예 1 및 2에 있어서, 간극(7)에 발생되는 방전 플라즈마의 종류는 글로우 방전이지만, 전압을 높이면 용접에 사용되는 아크 방전이 되어서, 이와 같은 아크 방전으로도, 산화티탄 파우더 등의 피처리 파우더에 질소 원소 등의 별도 물질을 복합화시킬 수 있는 것으로 생각된다.

[실시예 3]

본 실시예 3에서는, 상기 실시예 2의 방법으로 제조한 질소 함유 산화티탄 파우더에 대하여, 500℃로 30분 동안 유지한 후 실온으로 되돌리는 열처리를 행하였다. 본 실시예 3의 방법으로 제조된 열처리 후의 질소 함유 산화티탄 파우더는, 실시예 2의 방법으로 제조된 열처리 전의 질소 함유 산화티탄 파우더에 비하여, 진한 황색을 나타내므로, 산화티탄 파우더에 대한 질소의 복합화 상태가 더욱 안정적인 것으로 생각할 수 있다.

또한, 원료인 산화티탄 파우더와 실시예 2의 방법으로 제조된 열처리 전의 질소 함유 산화티탄 파우더와 실시예 3의 방법으로 제조된 열처리 후의 질소 함유 산화티탄 파우더의 형광등 하에서의 메틸렌 블루의 분해에 필요한 시간을 측정했다.

그 결과, 산화티탄 파우더의 분해 시간이 48시간인데 대하여, 실시예 2의 방법으로 제조된 열처리 전의 질소 함유 산화티탄 파우더의 분해 시간은 24시간이며, 특히, 실시예 3의 방법으로 제조된 열처리 후의 질소 함유 산화티탄 파우더의 분해 시간은 12시간이었다.

이를 통하여, 실시예 3의 방법으로 제조된 열처리 후의 질소 함유 산화티탄 파우더는, 산화티탄 파우더, 특히 열처리 전의 질소 함유 산화티탄 파우더와 비교하여, 매우 높은 광 촉매의 기능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

상기 파우더 처리 방법의 실시예 및 파우더 처리 장치의 제1 실시예에서는, 산화티탄 파우더의 표면에, 질소 원소를 복합화시켜, 질소 함유 산화티탄을 제조하 는 구성을 중심으로 설명했지만, 예를 들면, 금속 파우더와 세라믹스 파우더의 어느 하나를 피처리 파우더로 하여 다른 하나를 별도 물질로서 금속과 세라믹스를 복합화시키거나, 또는 피처리 파우더로서 카본 나노 튜브에 별도 물질로서 카본이 아닌 다른 원소를 복합화시키는 등과 같이, 본 발명에 따른 파우더 처리 방법 및 파우더 처리 장치에 의하여 모든 복합 파우더를 제조할 수 있다.

또한, 탄소, 알루미늄, 규소 등의 피처리 파우더에 질소를 복합화하여, 질화탄소, 질화알루미늄, 질화규소의 상을 포함하는 질소 함유 파우더를 제조할 수도 있다. 또한, 이와 같은 질소 함유 파우더는, 높은 경도를 가지므로 가공용 연마제 등으로 응용할 수 있다. 또한, 복합 파우더의 표면에 질화알루미늄 및 질화규소의 상이 형성되어 있으므로, 열전도율 및 내식성이 향상된다.

상기 파우더 처리 장치의 제1 실시예에 있어서, 퇴적면(3a) 및 처리면(5a)을 퇴적면(3a)과 교차하는 방향으로 진동시키는 진동 수단을 구비해도 상관없다. 또한, 피처리 파우더(4)에 압축력과 전단력을 가하는 마쇄 처리에 있어서, 상기 진동 수단을 작동시켜서, 복합 파우더 등으로 제조된 피처리 파우더(4)를 양호하게 응집시켜서 다공질 과립을 효율적으로 제조할 수 있다. 즉, 상기 여기 처리 수단(20)에 의해, 피처리 파우더(50)에 여기 에너지를 부여하여, 피처리 파우더(50)를 활성화 상태로 여기하여, 피처리 파우더(50) 표면에 유기 부착물 등이 거의 부착되지 않고, 서로 응집되기 쉬운 상태로 하면서, 그 활성화된 피처리 파우더(50)를, 상기 진동 수단에 의해 진동되는 퇴적면(3a)과 처리면(5a)의 간극을 통과시켜서, 피처리 파우더(50) 상호간의 응집을 촉진시켜, 다공질 과립을 효율적으로 제조할 수 있다. 그리고, 이러한 진동 수단에 대한 상세한 구조는, 아래 파우더 처리 장치의 제2 실시예에서 설명한다.

[파우더 처리 장치의 제2 실시예]

아래에, 본 발명에 따른 파우더 처리 장치의 제2 실시예를, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

그리고, 상기 파우더 처리 장치의 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 파우더 처리 장치에 있어서, 말단부에 처리면(5a)이 형성된 프레스 헤드(5)는 전자식 진동 구동기(40)의 진동자(41)에 고정되어 있고, 또한 이 전자식 진동 구동기(40)의 고정자(42)는 용기 부재(3)의 축의 중심 근처에 배치된 지지부(6)에 고정되어 있다. 또는, 이 전자식 진동 구동기(40)는, 진동자(41)를 고정자(42)에 대해서 퇴적면(5a)과 교차하는 방향, 바람직하게는 퇴적면(5a)과 수직 방향(즉, 용기 부재(3)의 직경 방향)으로 진동하도록 구성되어 있다.

즉, 상기 전자식 진동 구동기(40)는 상기 프레스 헤드(5)를 퇴적면(5a)과 교차하는 방향으로 진동시킴으로써, 처리면(5a)을 퇴적면(3a)에 대하여, 퇴적면(3a)과 교차하는 방향으로 진동시키는 진동 수단으로 기능한다.

상기 진동 수단인 전자식 진동 구동기(40)에 의하여, 처리면(5a)을 퇴적면(3a)과 교차하는 방향으로 진동시킴으로써, 퇴적면(3a)에 퇴적된 피처리 파우더(50)와 처리면(5a)의 사이에서 발생하는 마찰력이 저하되므로, 피처리 파우더(50)에 가해지는 전단력을 저하시킬 수 있다.

특히, 상기 전자 구동기(40)에 의해, 처리면(5a)을 퇴적면(3a)과 교차하는 방향으로 진동시킴으로써, 피처리 파우더(50)에 대해서 충격력을 가하여, 피처리 파우더(50)에 가해지는 압축력을 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 전자식 진동 구동기(40)는, 진동자(41) 즉, 처리면(5a)의 진동 주파수를 조정할 수 있도록 구성되어 있고, 이와 같이 처리면(5a)의 진동 주파수를 조정함으로써, 피처리 파우더(50)와 처리면(5a) 사이에서 발생하는 마찰력을 변화시켜, 피처리 파우더(50)에 가해지는 전단력의 압축력에 대한 비율을 바람직하게 조정할 수 있다.

이상과 같이, 회전 구동 수단(16)과 전자식 진동 구동기(40) 모두를 작동시키면서 피처리 파우더(50)를 처리함으로써, 퇴적면(3a)과 처리면(5a)의 간극(7)에 있는 피처리 파우더(50)에 대하여, 비교적 작은 전단력으로 피처리 파우더(50)의 표면을 적당히 활성면으로 하면서, 매우 큰 압축력을 부여하여, 피처리 파우더(50)를 서로 강하게 가압하여 피처리 파우더(50)를 응집시켜서, 도 5 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 많은 기공(51)을 가지는 다공질 과립(55)을 제조할 수 있다.

특히, 지지부(6)에 있어서, 프레스 헤드(5)에 접속된 전자식 진동 구동기(40)가 고정되어 있는 부분의 반대측에는, 처리면(5a)보다 퇴적면(3a) 측으로 돌출된 파쇄부(35a)를 가지는 스크레이퍼(scraper; 35)가 형성되어 있다.

즉, 스크레이퍼(35)의 파쇄부(35a)는 프레스 헤드(5)의 처리면(5a)과 마찬가지로, 회전 구동 수단(16)에 의해 퇴적면(3a)에 대해서 상대 이동하고, 또한 그 상대 이동 방향에 있어서, 처리면(5a)의 후방에 위치하여, 처리면(5a)에 의하여 가압 되어 퇴적면(3a)에 붙어 있는 다공질 과립(55)을 퇴적면(3a)으로부터 벗겨서 떨어뜨리는 형태로 파쇄하여, 도 5(c)에 나타낸 바와 같이 운반성이 뛰어나며, 또한 모든 형상으로 성형할 수 있는 적당한 크기의 다공질 과립 파우더(56)로 할 수 있다.

또한, 처리면(5a)에 의하여 피처리 파우더(50)에 큰 압축력을 가하여 다공질 과립(55)을 형성하고, 이러한 다공질 과립(55)은 퇴적면(3a)에 부착된 상태로 퇴적된다. 그리고, 파쇄부(35a)로 퇴적면(3a)에 퇴적된 다공질 과립(55)을 파쇄하여 다공질 과립 파우더(56)로 하는 처리를, 회전 구동 수단(16)에 의해 용기 부재(3)를 회전시켜서 반복적으로 행함으로써, 각각의 다공질 과립 파우더(56)의 결합 및 분리를 반복하여, 다공질 과립 파우더(56)에 있어서의 피처리 파우더(50)의 배치를 비교적 안정되게 할 수 있고, 다공질 과립(55) 및 그 파우더(56)에 극히 작은 기공(51)을 다수 형성시킬 수 있다.

파쇄부(35a)는, 퇴적면(3a)에 붙어 있는 다공질 과립(55)의 퇴적면(3a)과 근접한 위치에서 날의 말단부가 파묻힌 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 파쇄부(35a)의 형상은, 퇴적면(3a)에 붙어 있는 다공질 과립(55)을 파쇄할 수만 있으면 어떠한 형상이라도 상관없지만, 예를 들면 말단부를 퇴적면(3a)에 슬라이드 접촉 또는 근접시킨 빗 형상으로 형성해도 상관없다.

파우더 처리 장치에 있어서, 퇴적면(3a)과 처리면(5a)의 간극(7)의 폭, 회전 구동 수단(16)에 의한 퇴적면(3a)과 처리면(5a)의 상대 이동 속도 및 전자식 진동 구동기(40)에 의한 진동 주파수, 피처리 파우더(50)의 종류 등의 각종 조건을 적절하게 선정하여, 다공질 과립(55)을 구성하는 피처리 파우더(50)의 평균 입자 직경 을 1μm 이하, 다공질 과립(55)을 구성하는 기공(51)의 평균 직경을 100nm 이하, 기공(51)에 의해 공기 분자의 운동을 양호하게 규제하고, 또한, 이러한 기공(51)에대한 공기 분자의 진입을 규제해서, 초저 열전도율이나 초고 흡음성을 달성할 수 있는 다공질 과립(55) 및 그 파우더(56)를 제조할 수 있다.

다공질 과립 파우더(56)나 피처리 파우더(50)는, 주로 용기 부재(3)의 주위 벽(8)에 설치된 구멍 부분(9)을 통하여 외부로 배출되어 주위 벽(8)의 외주부에 형성된 날개형 부재(10)에 의해 다시 용기 부재(3)의 내부로 순환된다.

피처리 파우더(50)로는, 다공질 과립의 용도에 적합한 모든 재료의 입자를 사용할 수 있지만, 예를 들면 피처리 파우더(50)로서 산화티탄, 산화알루미늄, 탄화실리콘, 질화실리콘, 실리카 등의 무기물 입자를 사용할 수 있다.

또한, 피처리 파우더(50)로서 실리카 등과 같이, 열전도율이 낮은 것을 선정하면, 다공질 과립(55) 및 이러한 다공질 과립 파우더(56)에 있어서의 고체 열전달을 낮출 수 있고, 열전도율을 더욱 낮출 수 있다.

또한, 피처리 파우더(50)로서 이산화티타늄, 탄화규소 등과 같이, 적외선 투과율이 낮은 것을 선정하면, 다공질 과립(55) 및 다공질 과립 파우더(56)에 있어서의 복사 열전달을 낮출 수 있고, 열전도율을 더욱 낮출 수 있다. 또한, 피처리 파우더(50)에 이산화티타늄을 병용함으로써, 광 촉매를 가진 다공질 구조의 과립을 제조할 수 있다.

특히, 파우더 처리 장치에는, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로, 용기 부재(3)의 퇴적면(3a)에 대향하여 배치된 여기 에너지 공급부인 프레스 헤드(5)의 처리 면(5a)으로부터, 퇴적면(3a)에 퇴적된 피처리 파우더(50)로, 여기 에너지인 방전 플라즈마를 부여할 수 있는 여기 처리 수단(20)을 설치해도 상관없다. 그리고, 여기 처리 수단(20)의 상세한 구성은 전술한 제1 실시예와 동일하므로 설명하지 않는다.

그리고, 이러한 여기 처리 수단(20)을 작동시키면, 퇴적면(3a)과 처리면(5a)의 간극(7)에서 마쇄 처리된 피처리 파우더(50)에는, 여기 처리 수단(20)에 의하여 발생된 방전 플라즈마가 조사됨으로써, 피처리 파우더(50)를 활성 상태로 여기시켜서, 피처리 파우더(50)의 응집을 더욱 촉진할 수 있다.

[기타 실시예]

전술한 파우더 처리 장치의 제1 및 제2 실시예에 있어서, 여기 처리 수단(20)으로 방전 플라즈마를 발생시키는 경우, 특히 아크 방전에 의해 방전 플라즈마를 발생시키는 경우, 퇴적면(3a) 및 처리면(5a)의 에칭이 오염원이 될 수도 있으므로, 퇴적면(3a) 및 처리면(5a)을 피처리 파우더와 동일한 재료 등으로 코팅하는 것이 바람직하다.

파우더 처리 장치의 제1 및 제2 실시예에 있어서, 케이싱(2) 내부를 감압하기 위한 감압 펌프(27)를 감압 수단으로 설치하였으나, 케이싱(2) 내부의 압력이 대기압이라도, 여기 처리 수단(20)에 의한 글로우 방전 플라즈마가 가능하므로, 예를 들면, 산화티탄 파우더 등의 피처리 파우더에 질소 원소 등의 별도 물질을 복합화시키거나, 피처리 파우더(50)를 활성인 상태로 여기시켜서 피처리 파우더(50)의 응집을 촉진시킬 수 있으므로, 감압 수단을 생략해도 상관없다.

파우더 처리 장치의 제1 및 제2 실시예에 있어서, 여기 처리 수단(20)은 처리면(5a)과 퇴적면(3a)의 간극(7)에 글로우 방전 또는 아크 방전에 의해 방전 플라즈마를 발생시켜, 피처리 파우더(50)를 활성화하도록 구성되지만, 케이싱(2) 내부의 압력이 대기압인 경우에는, 여기 처리 수단(20)으로 간극(7)에 스파크 방전시킬 수도 있으며, 간극(7)에 있는 피처리 파우더(50)에 이러한 스파크의 흐름에 의하여 주울 열이 발생하여 활성화시키는 동시에 미세화시켜서, 예를 들면 별도 물질의 피처리 파우더에 대한 복합화가 가능해진다.

파우더 처리 장치의 제1 및 제2 실시예에 있어서, 가스 공급 수단(24)을 마련하고 케이싱(2) 내부에 처리 가스를 공급했지만, 공기 분위기에서 마쇄 처리 및 여기 처리를 행하는 경우에, 가스 공급 수단(24)을 생략해도 상관없다.

파우더 처리 장치의 제1 및 제2 실시예에 있어서, 여기 처리에 의하여, 마쇄 처리 등의 기계적 처리가 행해지는 피처리 파우더에 여기 에너지로서 방전 플라즈마를 조사하여, 피처리 파우더를 활성화시켰지만, 이와는 별도로 여기 에너지로서 자외선 광선이나 마이크로파 등의 전자파를 조사하여, 피처리 파우더를 활성화시켜도 상관없다. 예를 들면, 여기 처리에 있어서, 아르곤 등의 방전 플라즈마를 병용하여 자외선 광선을 조사함으로써, 피처리 파우더 표면의 흡착 유기물을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 산소 함유 분위기에서는 자외선 광선을 조사하면 오존이 발생하므로, 피처리 파우더 표면의 흡착 유기물을 분해 및 산화시켜 제거할 수 있다.

또한, 전자파를 조사하는 경우에는, 피처리 파우더의 흡수 파장에 따라 전자 파의 파장을 선택한다. 여기 에너지로서 전자파를 조사하는 경우에는, 여기 에너지 공급부(예를 들면, 처리면(5a)) 표면에 석영, 유리 또는 알루미나 등과 같은 재질의 표면을 형성하고, 여기 에너지 공급부의 내부로부터 그 표면을 통하여 여기 에너지를 조사하는 것이 가능하다.

전술한 파우더 처리 장치의 제1 및 제2 실시예에 있어서, 프레스 헤드(5)를 1개만 설치하였으나, 복수의 프레스 헤드(5)를 설치하여, 처리 시간을 단축하는 것도 상관없다.

또한, 복수의 프레스 헤드(5)를 설치하는 경우에는, 각각의 프레스 헤드(5)의 처리면(5a)과 퇴적면(3)의 간극(7)의 폭을 서로 상이하게 하여, 피처리 파우더(50)에 가해지는 압축력과 전단력 등을 서로 상이하게 해도 상관없고, 특히 이러한 복수의 프레스 헤드(5) 중에서, 예를 들면 가장 간극(7)의 폭이 좁은 프레스 헤드(5)에만, 도 1 및 도 2에 나타낸 여기 처리 수단(20)이나, 도 3 및 도 4에 나타낸 진동 수단인 전자식 진동 구동기(40)를 설치해도 상관없다.

또한, 피처리 파우더(50)에 여기 에너지를 부여하는 여기 에너지 공급부를 프레스 헤드(5)의 처리면(5a)으로 하였으나, 여기 에너지 공급부를, 예를 들면 도 3 및 도 4에 나타낸 스크레이퍼(35)의 파쇄부(35a) 등과 같은 프레스 헤드(5)와는 별도로 설치해도 상관없고, 이와 같이 구성함으로써, 피처리 파우더의 미세화를 촉진하고, 균질성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 프레스 헤드(5)와 처리면(5a)의 간극(7)과는 별도로, 피처리 파우더(50)가 통과하는 간극이 존재하는 경우에는, 그 간극을 협지하는 벽을 여기 에너지 공급부로 이용할 수 있다.

또한, 방전 플라즈마 등의 여기 에너지를 안정적이고, 정확한 위치에 조사하기 위하여, 처리면 등의 여기 에너지 공급부가 피처리 파우더 측으로 돌출된 돌기부가 설치된 이른바 침봉(針峰) 형태라도 상관없다.

전술한 실시예에 있어서, 회전 구동 수단(16)으로 회전되는 축체(15)의 구동력의 일부를 사용하여 발전시킴으로써, 여기 처리 수단(20)의 전원으로 이용해도 상관없다.

전술한 실시예에 있어서, 회전 구동 수단(16)은 축체(15)를 통하여 용기 부재(3)만을 회전 구동시켜서, 처리면(5a)을 퇴적면(3a)을 따라 상대 이동시켰지만, 이와는 별도로, 회전 구동 수단(16)을 프레스 헤드(5)만, 또는 용기 부재(3)와 프레스 헤드(5)를 회전 구동시켜서, 처리면(5a)을 퇴적면(3a)을 따라 상대 이동시켜도 상관없다.

본 발명은, 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 부여하여 마쇄하는 마쇄 처리 등의 기계적 처리를 하는 파우더 처리 방법 및 파우더 처리 장치이며, 피처리 파우더를 충분히 활성화시켜서, 이러한 피처리 파우더에 별도 물질을 복합화해서 복합 파우더를 제조하거나, 또는 이 처리 파우더를 응집시켜 복수의 기공을 가지는 다공질 과립 등을 제조하는 기술 전반에 널리 사용될 수 있다.

Claims

피처리 파우더에 기계적 힘을 가하여 활성화하는 기계적 처리를 행하는 파우더 처리 방법으로서,

상기 기계적 처리를 행하면서 상기 피처리 파우더에 여기 에너지를 부여하는 여기 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 방법.
제1항에 있어서,

상기 기계적 처리는 상기 피처리 파우더에 압축력과 전단력을 가하여 마쇄하는 것임을 특징으로 하는 파우더 처리 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 여기 에너지로서 방전 플라즈마를 사용하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 방법.
제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기계적 처리 및 상기 여기 처리에 있어서, 상기 피처리 파우더에 별도 물질을 접촉시킴으로써, 상기 피처리 파우더에 상기 별도 물질을 복합화해서 복합 파우더를 제조하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 방법.
제4항에 있어서,

상기 피처리 파우더가 산화티탄 파우더이며, 상기 별도 물질이 질소 원소인 것을 특징으로 하는 파우더 처리 방법.
제5항에 있어서,

상기 기계적 처리 및 상기 여기 처리에 있어서, 상기 산화티탄 파우더에 질소 가스 또는 질소 화합물을 공급하여 상기 산화티탄 파우더에 질소 원소를 접촉시킴으로써, 상기 복합 파우더로서 질소 함유 산화티탄 파우더를 제조하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 방법.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 복합 파우더를 재결정 온도 이상 및 임계 온도 이하의 범위로 가열하여 실온으로 되돌리는 열처리하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 방법.
피처리 파우더가 퇴적되는 퇴적면과 상기 퇴적면에 대향하여 배치되고 볼록한 형상으로 굽은 처리면을 구비하고,

상기 퇴적면을 따라서 상기 퇴적면과 상기 처리면을 상대 이동시키는 이동 수단을 구비한 파우더 처리 장치로서,

상기 이동 수단으로 상기 퇴적면을 따라서 상기 처리면을 상대 이동시킴으로써, 상기 퇴적면과 상기 처리면의 간극에서 상기 피처리 파우더에 압축력과 전단력 을 가하여 마쇄되도록 구성되며, 상기 퇴적면에 대향하여 배치된 여기 에너지 공급부로부터, 상기 퇴적면에 퇴적된 상기 피처리 파우더에, 여기 에너지를 부여하는 여기 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제8항에 있어서,

상기 여기 처리 수단은, 상기 피처리 파우더에 상기 여기 에너지로 방전 플라즈마를 조사하는 것임을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제9항에 있어서,

상기 방전 플라즈마의 상기 피처리 파우더에 대한 조사 범위를 제한하기 위하여 자기장 형성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제8항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 여기 처리 수단은 상기 여기 에너지 공급부로서, 상기 처리면으로부터 상기 피처리 파우더로 상기 여기 에너지를 조사하는 것임을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 퇴적면이 바닥이 있는 원통형의 용기 부재의 내면에 형성되고,

상기 처리면이 상기 용기 부재의 원통 중심축으로부터 상기 퇴적면으로 돌출 된 처리 부재의 말단부에 형성되고,

상기 이동 수단은, 원통 중심축을 중심으로 상기 용기 부재를 회전 구동시키는 수단인 것임을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제12항에 있어서,

상기 용기 부재 및 상기 처리 부재를 밀폐 상태로 수용하는 케이싱 내부를 대기압 미만으로 감압하는 감압 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 용기 부재 및 상기 처리 부재를 밀폐 상태로 수용하는 케이싱 내부에 소정의 처리 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 퇴적면 또는 상기 처리면을, 상기 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동시키는 진동 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
피처리 파우더가 퇴적되는 퇴적면과, 상기 퇴적면에 대향하여 배치되고 볼록한 형상으로 굽은 처리면을 구비하고,

상기 퇴적면을 따라서 상기 퇴적면과 상기 처리면을 상대 이동시키는 이동 수단을 구비한 파우더 처리 장치로서, 상기 퇴적면 또는 상기 처리면을, 상기 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동시키는 진동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제15항 또는 제16항에 있어서,

상기 처리면의 상대 이동 방향으로 상기 이동 수단보다 상기 처리면의 후방에 배치되며, 상기 처리면으로부터 상기 퇴적면으로 돌출된 파쇄부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 진동 수단은 상기 퇴적면 또는 상기 처리면의 진동 주파수를 조정함으로써, 상기 퇴적면과 상기 처리면의 간극에서 피처리 파우더에 가해지는 전단력의 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 퇴적면이 바닥이 있는 원통형의 용기 부재의 내면에 형성되고,

상기 처리면이 상기 용기 부재의 원통 중심축으로부터 상기 퇴적면으로 돌출된 처리 부재의 말단부에 형성되고,

상기 이동 수단이 상기 용기 부재를 원통 중심축을 중심으로 회전 구동시키 는 수단이며,

상기 진동 수단이 상기 처리 부재를 상기 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동 구동시키는 수단인 것임을 특징으로 하는 파우더 처리 장치.
피처리 파우더가 응집된 복수의 기공을 가지는 다공질 과립의 제조 방법으로서,

피처리 파우더가 퇴적되는 퇴적면과 상기 퇴적면에 대향하여 배치되고 상기 퇴적면을 따라 볼록한 형상으로 굽은 처리면을 상대 이동시키면서, 상기 퇴적면 또는 상기 처리면을 상기 퇴적면과 교차하는 방향으로 진동시켜서, 상기 퇴적면과 상기 처리면의 간극에서 피처리 파우더에 압축력을 가하여 상기 다공질 과립을 제조하는 것을 특징으로 하는 다공질 과립의 제조 방법.
제20항에 있어서,

상기 처리면의 상대 이동 방향으로 상기 처리면의 후방에서, 상기 처리면으로부터 상기 퇴적면으로 돌출된 파쇄부를, 상기 처리면과 함께 상기 퇴적면에 대하여 상대 이동시켜서, 상기 퇴적면에 퇴적된 상기 다공질 과립을 파쇄하는 것을 특징으로 하는 다공질 과립의 제조 방법.
제20항 또는 제21항에 있어서,

상기 다공질 과립을 구성하는 피처리 파우더의 평균 입자 직경은 1μm 이하 이며, 상기 다공질 과립에 형성된 기공의 평균 직경은 10Onm 이하인 것을 특징으로 하는 다공질 과립의 제조 방법.