JPH02285006A - 含ガリウム金属微粒子の製造方法 - 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】 （イ）技術分野 本発明は金属ガリウム又はその合金の微粒子を製造する
方法に関し、更に詳しくは金属ガリウム単独あるいは金
属ガリウムと周期率表の第■族。

第■族又は第■族の群から選ばれる少なくとも１種以上
の金属との合金の微粒子を製造する方法に関するもので
ある。

（ロ）背景技術 金、銀、銅、亜鉛、鉄等の金属粉末、特に粉末冶金用の
金属又はその合金の粉末の製造法に関しては、従来から
多種提案され工業化されているが、金属ガリウム又はガ
リウム合金の微粒子の製造法に関する技術は皆無であり
、従来がら金属ガリウム又はガリウム合金の微粉末は製
造できないものとされていた。

その理由としては、まずガリウムは金属としては水銀、
セシウムについで三番目に融点が低く（融点２９．７８
℃）、例えばガリウム−インジウム（７６：２４）合金
にあってはその融点が１５．７℃であって、手で握りし
めたり温湯に入れるだけで容易に融解する特性があり、
微粉末製造に適さないことが上げられる。

また、需要面からすれば、例えば金属ガリウムやガリウ
ム・砒素など半導体材料としての用途は広いものの、そ
の微粒子としての利用はほとんど要求されなかったこと
もある。

しかし゛ながら、近時ガリウムはスキー滑走用金属ワッ
クスとして脚光を浴び、その需用も益々多くなり、その
取扱いも容易な微粒子状の金属ガリウムやガリウム合金
が広く要望されるようになった。

このスキー滑走用ガリウムワックスは本出願人の提案に
係る特公昭−８４６０号公報や特願昭６３−１２５３８
９号等に記載されている通りであり、その特性・効果も
抜群である。

そのため、携帯や使用時に取扱い易い微粒子状の金属ガ
リウムやガリウム合金が広く要望されるようになったの
である。

（ハ）発明の開示 本発明は上記の要望を満たすべく、研究の結果なされた
含ガリウム金属微粒子を製造する方法に関するものであ
る。

本発明は、金属ガリウム単独あるいは金属ガリウムと周
期率表の第１Ｉ族、第■族、第■族の群から選ばれる少
なくとも１種以上の金属、好ましくはインジウム、亜鉛
、錫、アルミニウム等から選ばれるいずれか１種又は２
種以上の金属との合金の微粒子粉の製造方法を提供する
ものである。

以下、本発明法の詳細について説明する。

本発明法は、金属ガリウム又はその合金を不活性ガス（
窒素ガス、アルゴンガス等）雰囲気中で金属ガリウム又
はその合金をその融点以上〜１００℃以下好ましくは７
０〜９０℃で融解させ、不活性ガス雰囲気中で該融解金
属を噴射ノズルから冷却用溶媒水溶液中へ直接又は間接
的に噴射させて微粒子とする。

上記した間接的とは、噴射ノズルから融解金属を不活性
ガス雰囲気中にいったん噴射させた後、冷却用媒体液中
へ落下投入することを意味する。

また、上記冷却用媒体としては、通常の冷却水のほか、
アルコール類、オレイン酸又はその塩（例えばオレイン
酸ソーダ等）あるいは界面活性剤等のコーティング剤の
水溶液が好ましく、該媒体液の温度は１０℃以下好まし
くは５℃以下に保持する。

また、噴射ノズルから融解金属と共に噴射する不活性ガ
スのガス圧は、Ｎ２ガスでは５〜１０Ｋｇ／ｃＩＩｚ程
度がよく、噴射装置としては通常のスプレーガンでもよ
い。

この噴射ノズルからの噴射圧力や噴射速度によって金属
ガリウムあるいはガリウム合金の微粒子のサイズが決ま
るので、目的とする微粒子粉の粒径や粒度分布を得るた
めには、融解金属の噴射圧力や噴射速度を適宜選択すれ
ばよい。

なお、噴射する際に不活性ガス雰囲気にしたり、噴射用
不活性ガスを使用するのは金属粉の表面酸化を防止する
ためである。

次に、上記のようにして冷却溶媒水溶液中で得られた金
属ガリウムあるいはガリウム合金粉末は、その表面をエ
チルアルコール、オレイン酸又はその塩等のコーティン
グ剤でコーティング処理した後、上記水溶液と分離し、
篩で篩分けて乾燥する。

なお、篩網上のオーバーサイズの金属粉は原料金属工程
へ繰返して再度上記の処理を行なう。

一方、篩網下の金属微粒子はコーティング剤（界面活性
剤等）例えばオレイン酸ソーダ等を含むアルコールを溶
媒とする媒体内に浸漬し、常温以下好ましくは２０℃以
下で数分間振動ミル等で微粉枠することによって初期の
目的とする粒径の金属微粒子が得られる。

得られた金属ガリウムあるいはその合金微粒子は、アル
コール中で保管する。

次に、本発明を実施例によって説明する。

金属ガリウム単独を原料として一３７１Ｌｍの微粒子を
製造する場合の概略フロシートを第１図に示す。

金属ガリウム単独（９９，９９９％）を１．０　Ｋｇ採
取し、融解容器内で９０℃Ｎ２ガス雰囲気中で融解させ
、スプレーガンによりＮ、ガス圧６　Ｋｇ／　ｃｍｚで
該融解金属を５℃に保持しかつＮ２雰囲気でシールした
冷却媒体水溶液槽（エチルアルコールとオレイン酸を媒
体）中へ噴射してガリウム金属微粒子とした。

次に、該冷却用水溶液に更にエチルアルコールとオレイ
ン酸を添加し、金属微粒子の表面をコーティング１７な
がら脱水した後、篩目２５０ＩＬｍの篩で篩分けした。

その分布は一２５０ｇｍ：８０％、＋２５０゜ｍ：２０
％であった。

一２５０ｐｍの金属粉を濃度０．５％のオレイン酸ソー
ダ（コーティング剤）を含むエチルアルコール溶媒中に
浸漬し、１５〜２０℃で２分間振動ミルによって微粉枠
し、エチルアルコール中で３７ｇｍの篩で篩分けした結
果、−３７ｇｍ：８５％、＋３７１Ｌｍ：１５％であり
、金属微粒子の表面酸化は全く認められなかった。

＋３７ｇｍ部分は振動ミルに繰返し、−３７１Ｌｍの金
属ガリウム微粒子はアルコール中で保管した。

（ホ）発明の効果 本発明法によれば、従来法では製造できなかった金属ガ
リウム又はその合金の微粒子（例えば平均粒径５ＪＬｍ
又は−５Ｊｉ、ｍ）を単純な工程で低コストで多量生産
できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る含ガリウム金属微粒子の製造方法
の概略フローシートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）含ガリウム金属を融解させ不活性ガス雰囲気中で
   噴射ノズルから冷却用媒体水溶液中へ直接あるいは間接
   的に噴射させることを特徴とする含ガリウム金属微粒子
   の製造方法。
2. （２）前記含ガリウム金属が金属ガリウム単独あるいは
   該金属ガリウムと周期率表の第II族、第III族又は第IV
   族の元素群から選ばれる少なくとも１種以上の金属との
   合金であり、好ましくはインジウム、亜鉛、錫、アルミ
   ニウムから選ばれる少なくとも１種以上の金属との合金
   である特許請求の範囲第１項記載の含ガリウム金属微粒
   子の製造方法。