JPH02218431A - プラズマ微粉化用粉体及び供給方法 - Google Patents
プラズマ微粉化用粉体及び供給方法Info
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- JPH02218431A JPH02218431A JP1039429A JP3942989A JPH02218431A JP H02218431 A JPH02218431 A JP H02218431A JP 1039429 A JP1039429 A JP 1039429A JP 3942989 A JP3942989 A JP 3942989A JP H02218431 A JPH02218431 A JP H02218431A
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明はプラズマ微粒化用粉体とそれをプラズマ微粒化
工程へ供給する方法に関する。
工程へ供給する方法に関する。
（従来技術）
磁気記録用磁性粉、触媒用粉末その他多くの分野で金属
、金属酸化物その他の化合物の超微粒子粉末が求められ
ている。このような超微粒子粉末は凝集して２次粒子を
形成し易く、ばらばらの孤立超微粒子の製造は困難であ
る。
、金属酸化物その他の化合物の超微粒子粉末が求められ
ている。このような超微粒子粉末は凝集して２次粒子を
形成し易く、ばらばらの孤立超微粒子の製造は困難であ
る。
超微粒子の製造には従来からガス蒸発法が知られている
。これは金属を真空中で溶融し、気化蒸発させることに
より超微粒子とし、冷却回収する方法である（特公昭６
２−１１８９６号）、シかし、この方法は原料が溶融性
の金属又は合金に限定される問題があり、さらに超高真
空を必要とし、或いは生産性が低いなどの問題を有する
。
。これは金属を真空中で溶融し、気化蒸発させることに
より超微粒子とし、冷却回収する方法である（特公昭６
２−１１８９６号）、シかし、この方法は原料が溶融性
の金属又は合金に限定される問題があり、さらに超高真
空を必要とし、或いは生産性が低いなどの問題を有する
。
他の方法には、プラズマを利用した超微粒子粉末の製造
方法がある。その典型例も第１図〜第４図に示す、第１
図の装置ではプラズマ容器１の一端に試料とキャリアガ
スをプラズマ中心軸に沿って導入するためのノズル２、
それを取囲むプラズマ形成ガスノズル３．４が配置され
、さらに、容器ｌの周囲に高周波コイルが配置される。
方法がある。その典型例も第１図〜第４図に示す、第１
図の装置ではプラズマ容器１の一端に試料とキャリアガ
スをプラズマ中心軸に沿って導入するためのノズル２、
それを取囲むプラズマ形成ガスノズル３．４が配置され
、さらに、容器ｌの周囲に高周波コイルが配置される。
第２図の装置ではプラズマ形成ガスがプラズマ容器ｌの
一端のガスノズル３．４から導入され、一方試料とキャ
リアガスは容器ｌの側壁を貫通するノズル２からプラズ
マ中心軸に対し半径方向に導入される。第３図の装置で
は、中心ガスノズル６により直流アークジェットが形成
され、試料とキャリアガスはノズル６の周りのノズル２
から半径方向に導入され、アークジェットにより気化分
散され、さらに高周波コイル５により高周波プラズマが
形成される。第４図は、ＤＣプラズマを用いた装置で、
プラズマトーチ１３によって直流アークジェット１７が
形成され、試料とキャリアガスは、ノズル１２によって
、半径方向に導入され、アークジェットにより気化分散
される。容器ｌは、保温されることが好ましく、内部に
断熱材１５及び耐熱材１６が配置される。断熱材１５の
材質としては、繊維状カーボン、アルミナ、ジルコニア
などが好ましい、耐熱材１６の材質としては、グラファ
イト、窒化ホウ素、タングステン、その他の耐熱性合金
材料を用いることが好ましい。
一端のガスノズル３．４から導入され、一方試料とキャ
リアガスは容器ｌの側壁を貫通するノズル２からプラズ
マ中心軸に対し半径方向に導入される。第３図の装置で
は、中心ガスノズル６により直流アークジェットが形成
され、試料とキャリアガスはノズル６の周りのノズル２
から半径方向に導入され、アークジェットにより気化分
散され、さらに高周波コイル５により高周波プラズマが
形成される。第４図は、ＤＣプラズマを用いた装置で、
プラズマトーチ１３によって直流アークジェット１７が
形成され、試料とキャリアガスは、ノズル１２によって
、半径方向に導入され、アークジェットにより気化分散
される。容器ｌは、保温されることが好ましく、内部に
断熱材１５及び耐熱材１６が配置される。断熱材１５の
材質としては、繊維状カーボン、アルミナ、ジルコニア
などが好ましい、耐熱材１６の材質としては、グラファ
イト、窒化ホウ素、タングステン、その他の耐熱性合金
材料を用いることが好ましい。
（従来技術の問題点）
これらの方法はいずれも各種超微粒子粉末を比較的良好
に形成し得るが、試料導入ノズル２の出口が高熱にさら
され、溶融試料によるノズルの狭小化により能率の低下
が起きる。
に形成し得るが、試料導入ノズル２の出口が高熱にさら
され、溶融試料によるノズルの狭小化により能率の低下
が起きる。
（発明の目的）
本発明の目的は、プラズマ微粉化方法に関してノズルの
狭小化ないし閉塞の生じるおそれのない粉体原料及びそ
の供給方法を提供することにある。
狭小化ないし閉塞の生じるおそれのない粉体原料及びそ
の供給方法を提供することにある。
（発明の概要）
本発明の上記目的は、カーボン等の昇華性物質を混合或
いは表面被覆した金属、金属酸化物、その他の無機物粉
体を用い、これをノズルを介してプラズマ微粒化装置へ
導入することにより達成される。
いは表面被覆した金属、金属酸化物、その他の無機物粉
体を用い、これをノズルを介してプラズマ微粒化装置へ
導入することにより達成される。
本発明によると、カーボン等の昇華性物質は、粉体がノ
ズル出口の高温にさらされたときに溶融を開始しても、
粉体がノズル出口に付着するのを防止し、常時ノズル出
口を清浄な状態に維持することができる。従って、超微
粒子粉末の生成能率の低下を防止し、生産性を常に高く
維持することができる効果が得られる。
ズル出口の高温にさらされたときに溶融を開始しても、
粉体がノズル出口に付着するのを防止し、常時ノズル出
口を清浄な状態に維持することができる。従って、超微
粒子粉末の生成能率の低下を防止し、生産性を常に高く
維持することができる効果が得られる。
（発明の詳細な説明）
以下の説明は特に第４図に示したプラズマ微粒化装置に
関連して行うが、一般にノズル出口が高温度にさらされ
ることにより原料粉体がノズル出口で溶融するような微
粒化装置を用いる場合に適用できることに留意されたい
。
関連して行うが、一般にノズル出口が高温度にさらされ
ることにより原料粉体がノズル出口で溶融するような微
粒化装置を用いる場合に適用できることに留意されたい
。
さて、第４図に示されたプラズマ微粒化装置は一端にプ
ラズマ発生トーチ３を有し、慣用のアーク放電発生手段
によってアークジェット７を形成する。原料粉体はキャ
リアガスと共に粉体搬送装置４から半径方向ノズル２を
経てアークジェット７へ導入され、溶融、蒸発し、下流
側の冷却手段（図示せず）で冷却、超微粒子化されて回
収される。
ラズマ発生トーチ３を有し、慣用のアーク放電発生手段
によってアークジェット７を形成する。原料粉体はキャ
リアガスと共に粉体搬送装置４から半径方向ノズル２を
経てアークジェット７へ導入され、溶融、蒸発し、下流
側の冷却手段（図示せず）で冷却、超微粒子化されて回
収される。
このプラズマ微粒化法により超微粒化される粉体には、
鉄、コバルト、ニッケル、アルミ、亜鉛、銅、マンガン
等の金属、酸化鉄、酸化コバルト、リン酸鉄、酸化アル
ミ、酸化銅、酸化亜鉛等の金属化合物等がある。これら
の粉体はアーク及びプラズマにより溶融され且つ超微粒
化される。
鉄、コバルト、ニッケル、アルミ、亜鉛、銅、マンガン
等の金属、酸化鉄、酸化コバルト、リン酸鉄、酸化アル
ミ、酸化銅、酸化亜鉛等の金属化合物等がある。これら
の粉体はアーク及びプラズマにより溶融され且つ超微粒
化される。
化合物や金属粉体は溶融合体して合金、固溶体、或いは
混合物を形成するなど、必ずしも元の粉体の状態を保持
しない。
混合物を形成するなど、必ずしも元の粉体の状態を保持
しない。
キャリアガス、アーク及びプラズマ用のガスはＡ ｒ
％Ｎ ｓ ％ Ｈ＊ 、ＣＯｌＯｓ 、Ａ ｔ ｒ等で
ある。原料粉末に混合される或いはこれを被覆するため
の昇華性物質粉体はカーボン、窒化ホウ素、窒化アルミ
、酸化ナトリウム等が使用でき、特にカーボンの使用が
好ましい、昇華性物質の必要な条件は、ノズル出口で溶
融原料粉体のノズル壁へのバリヤとなること、アークジ
ェット及びプラズマにより昇華することである。上記の
列挙物質はいずれもこの条件を満足する。
％Ｎ ｓ ％ Ｈ＊ 、ＣＯｌＯｓ 、Ａ ｔ ｒ等で
ある。原料粉末に混合される或いはこれを被覆するため
の昇華性物質粉体はカーボン、窒化ホウ素、窒化アルミ
、酸化ナトリウム等が使用でき、特にカーボンの使用が
好ましい、昇華性物質の必要な条件は、ノズル出口で溶
融原料粉体のノズル壁へのバリヤとなること、アークジ
ェット及びプラズマにより昇華することである。上記の
列挙物質はいずれもこの条件を満足する。
被覆又は混合昇華物質を有する原料粉体はなるべく顆粒
に予備成形すると、本発明の目的を一層良く達成するこ
とができる。顆粒化の方法は任意の慣用技術による。
に予備成形すると、本発明の目的を一層良く達成するこ
とができる。顆粒化の方法は任意の慣用技術による。
以下に本発明の実施例及び比較例を述べる。なお、以下
の例ではノズルブロックとして第４図に示したものを用
い、試料導入ノズル径を１０ｍｍとした。
の例ではノズルブロックとして第４図に示したものを用
い、試料導入ノズル径を１０ｍｍとした。
実施例１
酸化鉄粉体に、カーボンブラックを３０ｗｔ％添加混合
し加湿らにスプレードライにより顆粒状態とした。これ
を出口１９ＫＷのＡｒ−Ｎ、プラズマジェット中に毎分
１ｇの割合で、連続的に投入したところ、導入口に於け
る粉体或いはメルトの付着は認められなかった。
し加湿らにスプレードライにより顆粒状態とした。これ
を出口１９ＫＷのＡｒ−Ｎ、プラズマジェット中に毎分
１ｇの割合で、連続的に投入したところ、導入口に於け
る粉体或いはメルトの付着は認められなかった。
実施例２
酸化鉄粉体に、カーボンブラックを５ｗｔ％添加混合加
湿、これを出口２０ＫＷのＡ ｒ−Ｎｘプラズマジェッ
ト中に毎分１ｇの割合で、連続的に投入したところ、導
入口に於ける粉体或いはメルトの付着は認められなかっ
た。
湿、これを出口２０ＫＷのＡ ｒ−Ｎｘプラズマジェッ
ト中に毎分１ｇの割合で、連続的に投入したところ、導
入口に於ける粉体或いはメルトの付着は認められなかっ
た。
実施例３
酸化鉄、酸化コバルト及びリン酸鉄の混合粉体に、カー
ボンブラックを２５ｗｔ％添加混合し加湿プレードライ
により顆粒状態とした。これを出口１７．５ＫＷのＡ
ｒ −Ｎ ｓプラズマジェット中に毎分１ｇの割合で、
連続的に投入したところ、導入口に於ける粉体及びメル
トの付着は認められなかった。
ボンブラックを２５ｗｔ％添加混合し加湿プレードライ
により顆粒状態とした。これを出口１７．５ＫＷのＡ
ｒ −Ｎ ｓプラズマジェット中に毎分１ｇの割合で、
連続的に投入したところ、導入口に於ける粉体及びメル
トの付着は認められなかった。
比較例
酸化鉄、酸化コバルト及びリン酸鉄の混合粉体を、スプ
レードライにより顆粒状態とした。これを出口１７．５
ＫＷのＡｒ−Ｎｘプラズマジェット中に毎分１ｇの割合
で、連続的に投入したところ、導入口に於いて、メルト
が付着し、５０分後に、導入口はメルトによって塞がれ
た。
レードライにより顆粒状態とした。これを出口１７．５
ＫＷのＡｒ−Ｎｘプラズマジェット中に毎分１ｇの割合
で、連続的に投入したところ、導入口に於いて、メルト
が付着し、５０分後に、導入口はメルトによって塞がれ
た。
４、 の ｔｌ 日
第１図、第２図及び第３図はプラズマ微粉化装置の異っ
た三つの方式を示す説明図、及び第４図は本発明の方法
を実施する装置の１例を示す断面図である。
た三つの方式を示す説明図、及び第４図は本発明の方法
を実施する装置の１例を示す断面図である。
１５τ１４臂
Claims (4)
- （１）昇華性物質を混合或いは表面被覆したプラズマ微
粉化用粉末。 - （２）昇華性物質がカーボンである前記第１項記載のプ
ラズマ微粉化用粉末。 - （３）前記第１項または第２項記載のプラズマ微粉化用
粉末をノズルを通して高温に保持されたプラズマ空間に
投入することを特徴とする粉体供給方法。 - （４）プラズマ微粉化用粉末は顆粒状に予成形されたも
のである前記第３項記載の粉体供給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039429A JPH02218431A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | プラズマ微粉化用粉体及び供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039429A JPH02218431A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | プラズマ微粉化用粉体及び供給方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218431A true JPH02218431A (ja) | 1990-08-31 |
Family
ID=12552752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1039429A Pending JPH02218431A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | プラズマ微粉化用粉体及び供給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02218431A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112658271A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 杭州电子科技大学 | 一种高效复合式气雾化制粉装置及方法 |
| CN112658272A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 杭州电子科技大学 | 一种高冷却梯度等离子电弧-气雾化复合制粉装置及方法 |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP1039429A patent/JPH02218431A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112658271A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 杭州电子科技大学 | 一种高效复合式气雾化制粉装置及方法 |
| CN112658272A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 杭州电子科技大学 | 一种高冷却梯度等离子电弧-气雾化复合制粉装置及方法 |
| CN112658271B (zh) * | 2020-12-16 | 2023-04-25 | 杭州电子科技大学 | 一种高效复合式气雾化制粉装置及方法 |
| CN112658272B (zh) * | 2020-12-16 | 2023-04-28 | 杭州电子科技大学 | 一种高冷却梯度等离子电弧-气雾化复合制粉装置及方法 |
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