TWI647181B - 鎢複合氧化物粒子之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之鎢複合氧化物粒子之製造方法係具有以下步驟：製作分散有原料粉體之分散液的步驟、將分散液供給至熱電漿焰中的步驟、以及將包含氧的氣體供給至熱電漿焰的終端部，生成鎢複合氧化物粒子的步驟。分散液係以含有碳元素為佳。

Description

鎢複合氧化物粒子之製造方法
本發明係關於中心粒徑為數nm~1000nm的鎢複合氧化物粒子之製造方法，尤其，關於藉由使用有於原料中包含碳元素的分散液之熱電漿法所進行的鎢複合氧化物粒子之製造方法。
現在，鎢複合氧化物係應用於壓電元件、電伸縮元件、磁性伸縮元件及熱射線遮蔽材料等。作為此鎢複合氧化物的粒子等之製造方法，以往係提案有幾個方法(參照專利文獻1、2)。
於專利文獻1中係記載有：於紅外線遮蔽材料微粒子分散液中添加由紫外線硬化樹脂、熱塑性樹脂、熱硬化樹脂、常溫硬化樹脂、金屬烷氧化物、金屬烷氧化物之水解聚合物中選出的1種以上之介質來構成塗佈液，且將此塗佈液(紅外線遮蔽材料微粒子分散液)塗佈於基材表面而形成塗佈膜，使溶劑從此塗佈膜蒸發而得到紅外線遮蔽膜之方法。紅外線遮蔽光學構件係以基材與形成於此基材表 面之上述紅外線遮蔽膜所構成。
作為紅外線遮蔽材料微粒子分散液係於溶劑中包含紅外線遮蔽材料微粒子，並且於以動態光散射法所測定之上述紅外線遮蔽材料微粒子的粒度分布中，50%徑為10nm~30nm，95%徑為20nm~50nm，及平均粒徑為10nm~40nm，該紅外線遮蔽材料微粒子係藉由以一般式WyOz(但，W為鎢，O為氧，2.2≦z/y≦2.999)所表記之鎢氧化物微粒子，或/及，以一般式MxWyOz(但，M為由H、He、鹼金屬、鹼土類金屬、稀土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、I之中所選出的1種以上之元素，W為鎢，O為氧，0.001≦x/y≦1，2.2≦z/y≦3)所表記之複合鎢氧化物微粒子所構成。
於專利文獻1中係記載有：將鎢酸銨水溶液或六氯化鎢溶液作為起始原料，並在惰性氣體環境或還原性氣體環境中進行熱處理，而可得到以一般式WyOz所表記之鎢氧化物微粒子，及以MxWyOz所表記之複合鎢氧化物微粒子。
於專利文獻2之複合鎢氧化物超微粒子的製造方法中，係將M元素與W元素之比成為具有目標組成之一般式MxWyOz(但，M為下述M元素，W為鎢，O為氧，0.001≦x/y≦1，2.0<z/y≦3.0)的M元素與鎢元素 之比的M元素化合物與鎢化合物混合而成的粉體作為原料，或者將利用以往方法所製造之以一般式MxWyOz(但，M為前述M元素，W為鎢，O為氧，0.001≦x/y≦1、2.0<z/y≦3.0)所表示之複合鎢氧化物作為原料。
將原料與載體氣體供給至在惰性氣體單獨或惰性氣體與氫氣之混合氣體環境中所產生的熱電漿中，藉此經過使該原料蒸發、凝縮過程，而生成具有單相之結晶相，具有目標之組成，且粒徑為100nm以下之複合鎢氧化物超微粒子。M元素係由H、Li、Na、K、Rb、Cs、Cu、Ag、Pb、Ca、Sr、Ba、In、Tl、Sn、Si、Yb中所選出的1種以上之元素。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2009-215487號公報
〔專利文獻2〕日本特開2010-265144號公報
如專利文獻1所記載般，在惰性氣體環境或還原性氣體環境中進行熱處理，而得到鎢氧化物微粒子，及以MxWyOz所表記之複合鎢氧化物微粒子。但，一般而言係在還原性氣體環境中進行熱處理而得到複合鎢氧化物微粒子。於在還原性氣體環境中進行熱處理的情況中， 會有裝置成本增加，因而增加製造成本的問題點。
又，如專利文獻2所示般，於將原料與載體氣體供給至在惰性氣體單獨或惰性氣體與氫氣之混合氣體環境中所產生的熱電漿中，來製造複合鎢氧化物超微粒子的方法中，係於供給至熱電漿的原料使用粉末，將粉末直接投入至熱電漿。而有因原料之粉末供給時的震動、在作為原料之粉末內的偏析而使原料組成不安定之問題點。於專利文獻2中係無法以安定的組成製造複合鎢氧化物超微粒子。
本發明之目的係根據前述之以往技術來解除問題點，而提供一種能夠以安定的組成且低價地製造鎢複合氧化物粒子之製造方法。
為了達成上述目的，本發明係提供一種鎢複合氧化物粒子之製造方法，其係具有以下步驟：製作分散有原料粉體之分散液的步驟、將分散液供給至熱電漿焰中的步驟、以及將包含氧的氣體供給至熱電漿焰的終端部，生成鎢複合氧化物粒子的步驟。
分散液係以含有碳元素為佳。於分散液中使用的溶劑雖無特別限定，但以含有碳元素為佳。於此情況中，溶劑係例如有機溶劑，作為含有碳元素者，例如，可使用乙醇等之醇類。又，原料粉體係以含有碳元素為佳。例如，碳元素係以碳化物、碳酸鹽及有機化合物當中至少1個形態被含有。又，例如，熱電漿焰係來自於氧的氣 體，包含氧的氣體係空氣與氮氣之混合氣體。
依據本發明，可以安定的組成且低價地製造鎢複合氧化物粒子。
10‧‧‧微粒子製造裝置
12‧‧‧電漿炬
14‧‧‧材料供給裝置
15‧‧‧1次微粒子
16‧‧‧腔室
18‧‧‧微粒子(2次微粒子)
19‧‧‧旋風器
20‧‧‧回收部
22‧‧‧電漿氣體供給源
24‧‧‧熱電漿焰
28‧‧‧氣體供給裝置
〔第1圖〕係用以說明鎢複合氧化物粒子的光學特性評估之圖表。
〔第2圖〕係顯示本發明之實施形態的鎢複合氧化物粒子之製造方法中所使用的微粒子製造裝置之示意圖。
〔第3圖〕係顯示本發明之實施形態的鎢複合氧化物粒子之製造方法之流程圖。
〔第4圖〕係顯示本發明之實施形態的製造方法所得到之CsxWO3粒子之以X射線繞射法所得到的解析結果之圖表。
〔第5圖〕係顯示以本發明之實施形態的製造方法所得到之CsxWO3粒子的光學特性評估之結果之圖表。
以下，根據添附之圖面所示之較佳實施形態，來詳細地說明本發明之鎢複合氧化物粒子之製造方法。
本發明之鎢複合氧化物粒子，例如，具有以一般式MxWyOz所表示之組成。一般式MxWyOz之M係由H、He、鹼金屬、鹼土類金屬、稀土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi及I當中所選出的至少1種之元素，W為鎢，O為氧。
鎢複合氧化物粒子係可利用於壓電元件、電伸縮元件、磁性伸縮元件及熱射線遮蔽材料等。
第1圖係用以說明鎢複合氧化物粒子的光學特性評估之圖表。例如，以Cs0.33WO3所表示之鎢複合氧化物粒子係具有第1圖所示之光學特性，紅外光域DIR之吸光度係比在可見光域DVL之吸光度更高。以Cs0.33WO3所表示之鎢複合氧化物粒子係基於上述之光學特性而具有熱射線遮蔽的效果，可利用於熱射線遮蔽材。
以Cs0.33WO3所表示之鎢複合氧化物粒子係藉由將以Cs0.33WO3+δ所表示之氧化物粒子進行還原處理而得到。以Cs0.33WO3+δ所表示之氧化物粒子係相較於以Cs0.33WO3所表示之鎢複合氧化物粒子，較大相當δ氧化的程度。
由於以Cs0.33WO3+δ所表示之氧化物粒子係相較於以Cs0.33WO3所表示之鎢複合氧化物粒子，在可見光域DVL之吸光度較高而在紅外光域DIR之吸光度較低，因此不適合利用於熱射線遮蔽。
另外，第1圖所示之以Cs0.33WO3所表示之鎢複合氧化物粒子的吸光度係使該鎢複合氧化物粒子分散於乙醇中，並以紅外/可見光光度計進行測定者。又，以Cs0.33WO3+δ所表示之氧化物粒子的吸光度係使該氧化物粒子分散於乙醇中，並以紅外/可見光光度計測定吸光度者。
第2圖係顯示本發明之實施形態的鎢複合氧化物粒子之製造方法中所使用的微粒子製造裝置之示意圖。
第2圖所示之微粒子製造裝置10(以下，簡稱為製造裝置10)係使用於鎢複合氧化物粒子之製造者。
製造裝置10係具有：電漿炬12、材料供給裝置14、腔室16、旋風器19以及回收部20，該電漿炬12係用來產生熱電漿；該材料供給裝置14係將鎢複合氧化物粒子之原料粉末以分散液的形態供給至電漿炬12內；該腔室16係具有作為用以生成鎢複合氧化物粒子之1次微粒子15的冷卻槽之功能；該旋風器19係將具有經任意規定的粒徑以上之粒徑的粗大粒子從所生成之1次微粒子15中去除；該回收部20係將藉由旋風器19分級後之具有所期望的粒徑之鎢複合氧化物粒子的2次微粒子18進行回收。
針對材料供給裝置14、腔室16、旋風器19、回收部20係可使用例如日本特開2007-138287號公報之各種裝置。
於本實施形態中，於鎢複合氧化物粒子之製造中，係可使用使對應於鎢複合氧化物粒子之組成的原料粉體分散於溶劑後的分散液。分散液係較佳為含有碳元素，以下亦將此分散液稱為漿體。
漿體係含有碳元素者。作為漿體為含有碳元素之形態係有添加原料粉末為含有碳元素者、分散液中所使用之溶劑為含有碳元素者、及於溶劑中含有碳元素者之3個形態。
例如，於含有碳元素的原料粉體中係可使用CsCO3粉末、WO3粉末之混合粉末。除此之外，亦可使用Cs2CO3粉末等之碳酸鹽、WC粉末、W2C粉末等之碳化物粉末。進而，於原料粉末本身為不含碳元素的情況中，亦可添加含有碳元素者。作為含有碳元素者係可使用例如：將碳作為主成分之聚乙二醇等之高分子化合物，或者砂糖或小麥粉等之有機物。如此一來，碳元素係以碳化物、碳酸鹽及有機化合物當中至少1個形態被含有。
原料粉體雖為了在熱電漿焰中容易蒸發而適當設定其平均粒徑，但平均粒徑為例如100μm以下，較佳為10μm以下，更佳為3μm以下。其平均粒徑係可以BET法進行測定。
作為於溶劑中含有碳元素者係可使用例如有機溶劑。具體而言係可使用醇、酮、煤油、辛烷及石油等。作為醇係可使用例如：乙醇、甲醇、丙醇及異丙醇，又，亦可使用工業用醇。漿體中之碳元素係與原料粉末的 一部分進行反應，來作為供給用以將一部分進行還原的碳而發揮作用者。因此，以容易藉由熱電漿焰24分解者為佳，較佳為低級醇。又，溶劑係以不含無機物為佳。又，若原料粉末為含有碳元素者，則溶劑亦可為不含碳元素者，例如，可為水。在將水作為溶劑的情況中，於原料粉末中添加將碳作為主成分之粉末。
於漿體中，原料粉末與溶劑的混合比(原料粉末：溶劑)，例如，以質量比計為4：6(40%：60%)。
電漿炬12係以石英管12a與圍繞其外側的高頻振盪用線圈12b所構成。於電漿炬12的上部係於其中央部設置有後述之供給管14a，該供給管14a係用以如後般地以含有原料粉末之漿體的形態，將原料粉末供給至電漿炬12內。電漿氣體供給口12c係形成於供給管14a的周邊部(同一圓周上)，電漿氣體供給口12c為環狀。
電漿氣體供給源22係具有第1氣體供給部22a與第2氣體供給部22b，第1氣體供給部22a與第2氣體供給部22b係經由配管22c而連接於電漿氣體供給口12c。於第1氣體供給部22a與第2氣體供給部22b雖各自未圖示，但設置有用以調整供給量之閥等的供給量調整部。電漿氣體係從電漿氣體供給源22經過電漿氣體供給口12c而供給至電漿炬12內。
例如，準備有氧氣與氬氣之2種的電漿氣體。於第1氣體供給部22a係儲存氧氣，於第2氣體供給部22b係儲存氬氣。從電漿氣體供給源22之第1氣體供 給部22a與第2氣體供給部22b，將作為電漿氣體之氧氣與氬氣經由配管22a，經過環狀之電漿氣體供給口12c，從箭頭P指示的方向供給至電漿炬12內。接著，對高頻振盪用線圈12b施加高頻電壓，在電漿炬12內產生熱電漿焰24。
另外，電漿氣體並不限定於氧氣與氬氣，只要包含氧氣，例如，可為取代氬氣而設為氦氣等之惰性氣體，進而，亦可為於氧氣中混合氬氣或氦氣等之複數種惰性氣體者。
熱電漿焰24的溫度係必須高於原料粉末的沸點。另一方面，雖熱電漿焰24的溫度越高則越容易使原料粉末成為氣相狀態而為佳，但溫度並無特別限定。例如，亦可將熱電漿焰24的溫度設為6000℃，理論上係可推測為達到10000℃左右者。
又，於電漿炬12內之壓力環境係較佳為大氣壓以下。在此，針對大氣壓以下之環境雖無特別限定，但為例如0.5~100kPa。
另外，石英管12a的外側係被形成為同心圓狀的管(未圖示)所包圍，使冷卻水在此管與石英管12a之間循環來將石英管12a進行水冷卻，而防止藉由電漿炬12內所產生之熱電漿焰24使石英管12a變得過於高溫。
材料供給裝置14係經由供給管14a來連接於電漿炬12的上部。材料供給裝置14係將含有原料粉末之分散液供給至電漿炬12內的熱電漿焰24中者。
材料供給裝置14，例如，可使用日本特開2011-213524號公報所揭示者。於此情況中，材料供給裝置14係具有：容器(未圖示)、攪拌機(未圖示)、泵(未圖示)、以及噴霧氣體供給源(未圖示)，該容器係用來裝漿體(未圖示)；該攪拌機係用來攪拌容器中之漿體；該泵(未圖示)係用以經由供給管14a來對漿體施加高壓而供給至電漿炬12內；該噴霧氣體供給源係用以供給使漿體液滴化而供給至電漿炬12內的噴霧氣體。噴霧氣體供給源係相當於載體氣體供給源者。亦將噴霧氣體稱為載體氣體。
在將原料粉末以漿體的形態進行供給之材料供給裝置14中，將從噴霧氣體供給源施加擠壓壓力的噴霧氣體與漿體一起經由供給管14a被供給至電漿炬12內之熱電漿焰24中。供給管14a係具有用以將漿體噴霧至電漿炬內之熱電漿焰24中並予以液滴化的雙流體噴嘴機構，藉此，可將漿體噴霧至電漿炬12內之電漿焰24中，亦即，使漿體液滴化。於噴霧氣體中係與載體氣體相同地，例如，可使用與作為上述之電漿氣體所例示之氬氣、氦氣的惰性氣體相同者。
如上所述，雙流體噴嘴機構係可對漿體施加高壓，並藉由作為氣體之噴霧氣體(載體氣體)而將漿體進行噴霧，並作為用以使漿體液滴化之其中一個方法來使用。
另外，並不限定於上述之雙流體噴嘴機構，亦可使用 單流體噴嘴機構。進而，作為其他方法係可列舉例如：讓漿體以一定速度落下至旋轉中的圓板上並藉由離心力予以液滴化(形成液滴)的方法、對漿體表面施加高的電壓予以液滴化(產生液滴)的方法等。
腔室16係鄰接設置於電漿炬12的下方。腔室16係從被供給至電漿炬12內的熱電漿焰24中之含有原料粉末的分散液生成鎢複合氧化物粒子之1次微粒子15的部位，亦作為冷卻槽而發揮功能。
氣體供給裝置28係具有第1氣體供給源28a、第2氣體供給源28b與配管28c，進一步具有用來對供給至腔室16內之後述的混合氣體施加擠壓壓力之壓縮機、鼓風機等之壓力賦予裝置(未圖示)。又，設置有用來控制來自第1氣體供給源28a之氣體供給量的壓力控制閥28d，且設置有用來控制來自第2氣體供給源28b之氣體供給量的壓力控制閥28e。例如，於第1氣體供給源28a係儲存空氣，於第2氣體供給源28b係儲存氧氣。
氣體供給裝置28係朝向熱電漿焰24之尾部，亦即，與電漿氣體供給口12c相反側的熱電漿焰24之端，亦即，熱電漿焰24之終端部，以特定的角度，往箭頭Q的方向，供給包含氧的氣體，例如，空氣與氧氣之混合氣體，並且沿著腔室16之側壁從上方朝向下方，亦即，往第2圖所示之箭頭R的方向供給混合氣體者。
另外，從氣體供給裝置28所供給的混合氣體，係除了如之後所詳述般地，作為將在腔室16內所生 成之鎢複合氧化物生成物急速冷卻，成為鎢複合氧化物粒子之1次微粒子15的冷卻氣體而發揮作用以外，亦具有對旋風器19中之1次微粒子15的分級有所助益等之附加作用。供給至熱電漿焰24之終端部的氣體係只要為包含氧的氣體則無特別限定。
由材料供給裝置14，漿體係從材料供給裝置14在電漿炬12內使用特定的流量之噴霧氣體使其液滴化而供給至熱電漿焰24。藉此，漿體係成為氣狀體，亦即，氣相狀態。其中之醇會被分解而產生碳。氣狀體與碳會進行反應而使原料粉末的一部分還原。其後，藉由朝向熱電漿焰24並依箭頭Q的方向供給之混合氣體，使經還原的原料粉末被混合氣體中所包含的氧氣所氧化而生成鎢複合氧化物生成物。在腔室16內使鎢複合氧化物生成物藉由混合氣體而急速冷卻，生成鎢複合氧化物粒子之1次微粒子15。此時，藉由依箭頭R的方向供給之混合氣體，可防止1次微粒子15之對於腔室16之內壁的附著。
如第2圖所示般，於腔室16之側方下部係設置有用以將所生成之1次微粒子15以所期望的粒徑進行分級的旋風器19。此旋風器19係具備有：入口管19a、圓筒形狀之外筒19b、圓錐台部19c、粗大粒子回收腔室19d、以及內管19e，入口管19a係用來從腔室16供給1次微粒子15；圓筒形狀之外筒19b係與此入口管19a連接，且位於旋風器19的上部；該圓錐台部19c係從此外筒19b朝向下側連續且直徑漸漸縮減；該粗大粒子回收腔 室19d係連接於此圓錐台部19c下側，且用來將具有上述之所期望的粒徑以上之粒徑的粗大粒子進行回收；該內管19e係連接於之後詳述之回收部20，且突出設置於外筒19b。
在腔室16內所生成的1次微粒子15係從旋風器19之入口管19a，包含有在腔室16內所生成之1次微粒子15的氣流會沿著外筒19b內周壁被吹入，藉此，此氣流會如第2圖中之箭頭T所示般地從外筒19b的內周壁朝向圓錐台部19c方向流動，藉此而形成下降之旋流。
接著，當使上述之下降的旋流反轉，成為上昇流時，藉由離心力與阻力之平衡，粗大粒子並無法跟著上昇流，而沿著圓錐台部19c側面下降，被粗大粒子回收腔室19d所回收。又，相較於離心力更會受到阻力之影響的微粒子會隨著在圓錐台部19c內壁的上昇流一起從內管19e被排出至系統外。
又，成為通過內管19e，而從之後詳述之回收部20產生負壓(吸引力)。接著，藉由此負壓(吸引力)，從上述之回旋的氣流分離後之鎢複合氧化物粒子會如符號U所示般地被吸引，而通過內管19e被送至回收部20。
於作為旋風器19內之氣流的出口之內管19e的延長上係設置有回收部20，該回收部20係用來將具有所期望之奈米等級的粒徑之2次微粒子(鎢複合氧化物粒子)18進行回收。此回收部20係具備有：回收室20a、 過濾器20b、以及真空泵29，該過濾器20b係設置於回收室20a內；該真空泵29係經由設置於回收室20a內下方的管20c來連接。從旋風器19送出的微粒子係藉由被真空泵29所吸引，而被拉進回收室20a內，並成為停留在過濾器20b之表面的狀態被回收。
另外，於本發明之鎢複合氧化物微粒子之製造方法中，所使用之旋風器的個數並不限定於1個，亦可為2個以上。
若因剛生成的微粒子彼此發生衝突，並形成凝聚物而產生粒徑的不均勻，則會成為品質降低的要因。然而，朝向熱電漿焰24的尾部(終端部)並依箭頭Q的方向供給之混合氣體會將1次微粒子15進行稀釋，藉此可防止微粒子彼此發生衝突而凝聚。
另一方面，藉由沿著腔室16的內側壁並依箭頭R方向供給之混合氣體，於1次微粒子15之回收的過程中，可防止1次微粒子15之對於腔室16的內壁之附著，而提昇所生成之1次微粒子15的產率。
基於上述，關於混合氣體，係以在鎢複合氧化物粒子之1次微粒子15生成的過程中，必須有將所得到的鎢複合氧化物粒子急速冷卻所需之充分的供給量，並且可得到能夠將1次微粒子15藉由下游之旋風器19以任意的分級點進行分級的流速，且不妨礙熱電漿焰24之安定的程度之量為佳。又，只要不妨礙熱電漿焰24之安定，混合氣體之供給方法及供給位置等並無特別限定。於 本實施形態之微粒子製造裝置10中，雖於頂板17形成圓周狀之縫隙來供給混合氣體，但只要是在從熱電漿焰24至旋風器19的路徑上，能夠確實地供給氣體的方法或位置，即使為其他的方法或位置亦無妨。
以下，針對使用了上述之製造裝置10的鎢複合氧化物粒子之製造方法，及藉由此製造方法所生成之鎢複合氧化物粒子進行說明。
第3圖係顯示本發明之實施形態的鎢複合氧化物粒子之製造方法之流程圖。
於本實施形態中，係製作使原料粉末分散於溶劑後的分散液(階段10)，並使用此分散液來製造鎢複合氧化物粒子。作為原料粉末，例如，使用CsCO3粉末、WO3粉末之混合粉末。於溶劑係使用醇。於此情況中，於原料粉末與溶劑中包含有碳元素。雖無特別限定，但例如，分散液中之原料粉末與醇的混合比，以質量比計為4：6(40%：60%)。
於電漿氣體，例如，使用氬氣與氧氣，對高頻振盪用線圈12b施加高頻電壓，使電漿炬12內產生熱電漿焰24。例如，氧氣之混合量為2.9體積%。於熱電漿焰24中係包含來自氧氣的氧電漿。
從氣體供給裝置28將空氣與氮氣之混合氣體依箭頭Q的方向供給至熱電漿焰24的尾部，亦即，熱電漿焰24的終端部。此時，亦依箭頭R的方向供給空氣與氮氣。例如，混合氣體之空氣的混合量為10體積%。
接著，藉由材料供給裝置14將經液滴化的分散液通過供給管14a來供給至電漿炬12內的電漿焰24中(階段S12)。藉由電漿焰24使分散液蒸發而成為氣相狀態，原料粉末及溶劑係成為氣狀體。由CsCO3粉末、WO3粉末之混合粉末生成CsWO3+δ。分散液中之醇及將碳作為主成分之原料粉末(CsCO3粉末)係藉由熱電漿焰24之氧電漿，被分解成C、H2O、CO、CO2等而產生碳。
接著，氣狀體之原料粉末與C、CO會進行反應，而使原料粉末之一部分還原。於此情況中，CsWO3+δ等與碳會進行反應，而生成CsW、CsWO3-δ等。
其後，藉由朝向熱電漿焰24並依箭頭Q的方向供給之混合氣體，而使經還原的原料粉末被混合氣體中所包含的氧氣所氧化，且原料粉末會藉由混合氣體而被冷卻(階段S14)。具體而言，CsW與O2會進行反應，生成作為鎢複合氧化物生成物之CsWO3，鎢複合氧化物生成物會藉由混合氣體而被冷卻，得到作為鎢複合氧化物粒子之CsWO3粒子。如以一來會生成鎢複合氧化物粒子之1次微粒子15(階段S16)。
在腔室16內所生成的1次微粒子15係從旋風器19的入口管19a，與氣流一起沿著外筒19b的內周壁被吹入，藉此，使此氣流沿著如第2圖之箭頭T所示般地沿著外筒19b的內周壁流動，藉此而形成旋流而下降。接著，當使上述之下降的旋流反轉，成為上昇流時，藉由離心力與阻力之平衡，粗大粒子並無法跟著上昇流，而沿 著圓錐台部19c側面下降，被粗大粒子回收腔室19d所回收。又，相較於離心力更會受到阻力之影響的微粒子會隨著在圓錐台部19c內壁的上昇流一起從內管19e被排出至系統外。
被排出的鎢複合氧化物粒子之2次微粒子18係藉由來自回收部20的負壓(吸引力)，而朝向第2圖中之符號U所示的方向被吸引，通過內管19e送至回收部20，而被回收部20之過濾器20b所回收。此時之旋風器19內之內壓係較佳為大氣壓以下。又，鎢複合氧化物粒子之2次微粒子18的粒徑係因應於目的而可規定奈米等級之任意的粒徑。
如此一來，於本實施形態中，僅藉由將原料粉末進行電漿處理，而可容易且確實地得到具有均勻的粒徑，且粒度分布寬度窄的中心粒徑為數nm~1000nm之鎢複合氧化物粒子。鎢複合氧化物粒子之平均粒徑係可以BET法進行測定。
又，由於使用分散液，因此可抑制原料之偏析，而以安定的組成得到鎢複合氧化物粒子。並且，由於僅將漿體供給至熱電漿焰24，因此可低價地得到鎢複合氧化物粒子。
在此，本申請人係確認到藉由本發明之鎢複合氧化物粒子之製造方法所致之鎢複合氧化粒子的生成。將該結果顯示於第4圖。另外，於鎢複合氧化物粒子之製造中，係使用碳酸銫(Cs2CO3)粉末與氧化鎢(WO3)粉 末作為原料，於電漿氣體使用氬氣與氧氣。
第4圖的符號E1所示之CsxWO3粒子與符號E2所示之CsxWO3粒子係除了與急冷氣體之成分當中空氣濃度為10體積%不同以外，皆為相同的製造條件。符號E1係急冷氣體中之空氣濃度為5體積%，符號E2係急冷空氣中之空氣濃度為15體積%。
如第4圖所示般，即使改變製造條件來製造CsWO3粒子，也可無觀察到鎢的峰值，而製造CsxWO3粒子。於第4圖中，○(圓圈符號)係顯示CsxWO3之繞射峰值。
對符號E1所示之CsxWO3粒子與符號E2所示之CsxWO3粒子的光學特性進行評估。將該結果顯示於第5圖。
第5圖係用以說明CsxWO3粒子的光學特性評估之結果的圖表。另外，第5圖的符號E1、符號E2係與第4圖所示者相同。
如第5圖所示般，依據本發明之鎢複合氧化物粒子之製造方法，可製造在可見光域DVL之吸光度降低而紅外光域DIR之吸光度提高。基於此，本發明之鎢複合氧化物粒子係可利用於熱射線遮蔽材。
本發明基本上係如上述般地構成者。以上，雖針對本發明之鎢複合氧化物粒子之製造方法詳細地進行說明，但本發明並不限定於上述實施形態，在不脫離本發明之主旨的範圍內，當然可進行各種的改良或者變更。

Claims (10)

  1. 一種鎢複合氧化物粒子之製造方法，其特徵為，具有以下步驟：製作分散有原料粉體之分散液的步驟、將前述分散液供給至熱電漿焰中的步驟、以及將包含氧的氣體供給至前述熱電漿焰的終端部，生成鎢複合氧化物粒子的步驟，前述熱電漿焰係來自於氧氣者。
  2. 如請求項1之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其中，前述分散液係含有碳元素。
  3. 如請求項1或2之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其中，前述分散液中所使用的溶劑係含有碳元素。
  4. 如請求項3之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其中，前述溶劑係有機溶劑。
  5. 如請求項1或2之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其中，前述原料粉體係含有碳元素。
  6. 如請求項5之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其中，前述原料粉體中所包含的碳元素係以碳化物、碳酸鹽及有機化合物當中至少1個之形態被含有。
  7. 如請求項1或2之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其中，前述包含氧的氣體係空氣與氮氣之混合氣體。
  8. 如請求項3之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其中，前述包含氧的氣體係空氣與氮氣之混合氣體。
  9. 如請求項4之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其 中，前述包含氧的氣體係空氣與氮氣之混合氣體。
  10. 如請求項5之鎢複合氧化物粒子之製造方法，其中，前述包含氧的氣體係空氣與氮氣之混合氣體。
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