JPH0270010A - 高純度金属粉末の製造方法および装置 - Google Patents
高純度金属粉末の製造方法および装置Info
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- JPH0270010A JPH0270010A JP22001488A JP22001488A JPH0270010A JP H0270010 A JPH0270010 A JP H0270010A JP 22001488 A JP22001488 A JP 22001488A JP 22001488 A JP22001488 A JP 22001488A JP H0270010 A JPH0270010 A JP H0270010A
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- metal
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- metal powder
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- 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〕
この発明は、高純度金属粉末の製造方法および装置に関
するものであり、上記高純度金属粉末は、高純度合金粉
末および高純度金属間化合物粉末をも含むものである。
するものであり、上記高純度金属粉末は、高純度合金粉
末および高純度金属間化合物粉末をも含むものである。
従来、高純度の金属粉末、合金粉末および金属間化合物
粉末を製造する方法としてはガスアトマイズ法かよく用
いられてきた。この方法は、セラミックライニングされ
た誘導溶解炉からセラミック製タンディッンユに溶融金
属が注かれ、タンデイツシュ底の孔から溶融金属流を落
下せしめ、この溶融金属流に対して噴霧カスを衝突させ
て粉末化する方法である。この方法では上記ライニング
またはタンデイツシュのセラミックス粒子が溶融金属に
混入するために、上記溶融金属の汚染は避けられず、特
にチタンやジルコニウムのようなセラミックと強く反応
して新たなセラミック相を形成する金属の高純度金属粉
末を製造することは困難であった。
粉末を製造する方法としてはガスアトマイズ法かよく用
いられてきた。この方法は、セラミックライニングされ
た誘導溶解炉からセラミック製タンディッンユに溶融金
属が注かれ、タンデイツシュ底の孔から溶融金属流を落
下せしめ、この溶融金属流に対して噴霧カスを衝突させ
て粉末化する方法である。この方法では上記ライニング
またはタンデイツシュのセラミックス粒子が溶融金属に
混入するために、上記溶融金属の汚染は避けられず、特
にチタンやジルコニウムのようなセラミックと強く反応
して新たなセラミック相を形成する金属の高純度金属粉
末を製造することは困難であった。
これら従来技術の欠点を解消する！」的で、最近新たに
特開昭０１−２５３３０［ｉ号公報に記載の技術か提供
されている。
特開昭０１−２５３３０［ｉ号公報に記載の技術か提供
されている。
上記特開昭６１−２５３３０８号公報の技術は、アーク
スカル溶解法により溶融金属を保持し、溶解容器底にモ
リブデン、タンタル、タングステン、レニウムなとの耐
火性金属からなるノズルを設ζ）、これにより溶融金属
流を落ドし、この落下する溶融金属流に対して噴霧ガス
を衝突せしめ粉末化する方法である。
スカル溶解法により溶融金属を保持し、溶解容器底にモ
リブデン、タンタル、タングステン、レニウムなとの耐
火性金属からなるノズルを設ζ）、これにより溶融金属
流を落ドし、この落下する溶融金属流に対して噴霧ガス
を衝突せしめ粉末化する方法である。
上記特開昭６１−２５３３０６号公報の従来技術は、チ
タン金属粉末の製造技術としては優れたものであるが、
溶融金属が耐火性金属からなるノズル内面に直接接触し
て流れるために、上記ノズルの耐火性金属は微量ながら
上記溶融金属に溶解し汚染され、そのために高純度金属
粉末を製造することが困難であった。
タン金属粉末の製造技術としては優れたものであるが、
溶融金属が耐火性金属からなるノズル内面に直接接触し
て流れるために、上記ノズルの耐火性金属は微量ながら
上記溶融金属に溶解し汚染され、そのために高純度金属
粉末を製造することが困難であった。
また、」１記耐火性金属が溶融金属中に溶出するため、
上記耐火性金属からなるノズルを長時間使用すると、ノ
ズルの内径が変化し、したがって粉末性状の制御が不安
定になるという問題点もあ−〕だ。
上記耐火性金属からなるノズルを長時間使用すると、ノ
ズルの内径が変化し、したがって粉末性状の制御が不安
定になるという問題点もあ−〕だ。
そこで、本発明省等は、上記問題点を解決すべく研究を
行った結果、 溶解容器の内壁面たけでなく、ノズル内面をも冷却し、
上記冷却による熱収支を制御することにより上記溶解容
器内面およびノズル内面に密着し７た凝固金属層を形成
し、上記凝固金属層をライニングした溶解容器およびノ
ズルを用いることにより溶融金属流を形成し、この溶融
金属流に不活性ガスを噴射すると、溶融容器およびノズ
ルを構成する材料で」１記溶融金属か汚染されることな
く高純度金属粉末を製造することかできるという知見を
得たのである。
行った結果、 溶解容器の内壁面たけでなく、ノズル内面をも冷却し、
上記冷却による熱収支を制御することにより上記溶解容
器内面およびノズル内面に密着し７た凝固金属層を形成
し、上記凝固金属層をライニングした溶解容器およびノ
ズルを用いることにより溶融金属流を形成し、この溶融
金属流に不活性ガスを噴射すると、溶融容器およびノズ
ルを構成する材料で」１記溶融金属か汚染されることな
く高純度金属粉末を製造することかできるという知見を
得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、 落下口を有する溶解容器の落下口内面および溶解容器内
面を冷却し熱収支制御することによって、上記落下口内
面および溶解容器内面に密着した凝固層を形成すると同
時に、上記落下口中心部にビームまたはアークを照η・
ｊして上記落下口の凝固金属による閉塞を防止しつつ」
−記落下日を通（７゛Ｃ溶融金属流を形成し、」１紀溶
融金属流に不活性ガスを噴射し−Ｃ高純度金属粉末を製
造する方法およびそのための装置に特徴を有するもので
ある。
って、 落下口を有する溶解容器の落下口内面および溶解容器内
面を冷却し熱収支制御することによって、上記落下口内
面および溶解容器内面に密着した凝固層を形成すると同
時に、上記落下口中心部にビームまたはアークを照η・
ｊして上記落下口の凝固金属による閉塞を防止しつつ」
−記落下日を通（７゛Ｃ溶融金属流を形成し、」１紀溶
融金属流に不活性ガスを噴射し−Ｃ高純度金属粉末を製
造する方法およびそのための装置に特徴を有するもので
ある。
この発明で用いる溶解容器は、水冷銅ルツボが好ましい
。また落下口は、水冷銅ノズルまたは上記水冷銅ルツボ
の底に設けた穴であってもよい。
。また落下口は、水冷銅ノズルまたは上記水冷銅ルツボ
の底に設けた穴であってもよい。
上記落下口内面に形成された凝固金属層が発達して、落
下口全体か閉塞されるのを防くために、レーザービーム
、プラズマビーム、電子ビーム、アーク等を照射して上
記落下口の閉塞を防止する。
下口全体か閉塞されるのを防くために、レーザービーム
、プラズマビーム、電子ビーム、アーク等を照射して上
記落下口の閉塞を防止する。
また、上記ビームおよびアークの出力を変更することに
より溶融金属の落下流量を変えることかでき、したかっ
て、上記ビームおよびアークの出力を一定にすると溶融
金属の落下流量も一定にすることができ、この時にガス
アトマイズして得られた粉末の平均粒径も均一にするこ
とができる。
より溶融金属の落下流量を変えることかでき、したかっ
て、上記ビームおよびアークの出力を一定にすると溶融
金属の落下流量も一定にすることができ、この時にガス
アトマイズして得られた粉末の平均粒径も均一にするこ
とができる。
Ｃ実 施 例〕
つぎに、この発明の実施例を図面にもとついて具体的に
説明する。
説明する。
第１図は、この発明の高純度金属粉末を製造するための
装置の概略図である。
装置の概略図である。
上記第１図において、１は消耗電極であり、この消耗電
極はＴ１−６％Ａ、＆−４％Ｖ合金で作製されている。
極はＴ１−６％Ａ、＆−４％Ｖ合金で作製されている。
上記消耗電極１は、電極ホルダー３に装着されるように
なっており、送電線２を通じて消耗電極１と水冷銅ルツ
ボ８の間に電圧がかけられるようになっている。上記水
冷銅ルツボ８の底部中心部には溶融金属落下口１２が設
けられており、上記落下口Ｉ２に向って噴霧ノズル９が
設けられている。さらに、上記落下口１２の真上には、
レーザー発振機４が取付けられている。以上の装置は溶
解チャンバー１３に収納されており、上記溶解チャンバ
ー１３で作製された生成粉末１１および噴霧用ガス１０
は、粉末回収チャンバー１４に排出され、上記噴霧用ガ
ス１０は排気孔（図示せず）から回収し再利用され、一
方生成粉末１１は、粉末回収チャンバー１４の底に堆積
し回収するようになっている。
なっており、送電線２を通じて消耗電極１と水冷銅ルツ
ボ８の間に電圧がかけられるようになっている。上記水
冷銅ルツボ８の底部中心部には溶融金属落下口１２が設
けられており、上記落下口Ｉ２に向って噴霧ノズル９が
設けられている。さらに、上記落下口１２の真上には、
レーザー発振機４が取付けられている。以上の装置は溶
解チャンバー１３に収納されており、上記溶解チャンバ
ー１３で作製された生成粉末１１および噴霧用ガス１０
は、粉末回収チャンバー１４に排出され、上記噴霧用ガ
ス１０は排気孔（図示せず）から回収し再利用され、一
方生成粉末１１は、粉末回収チャンバー１４の底に堆積
し回収するようになっている。
上記装置を用いて高純度金属粉末を製造するには次のよ
うにして行われる。
うにして行われる。
まず、消耗電極１と水冷銅ルツボ８の間に１０Ｖの初期
電圧をかけてアークを発生させ、その後電圧を３０Ｖに
上昇し、発生アークを安定化させ融解を開始する。この
時の電流値は２４００Ａであった。
電圧をかけてアークを発生させ、その後電圧を３０Ｖに
上昇し、発生アークを安定化させ融解を開始する。この
時の電流値は２４００Ａであった。
上記消耗電極１を溶解するとともに上記水冷銅ルツボ８
には温度：２５℃の冷却水７を流量：１６ρ／ｍｉｎの
割合で供給し、上記水冷銅ルツボ８の内面を冷却するこ
とにより水冷銅ルツボ８内面に凝固金属層１５を形成し
、あたかも水冷銅ルツボ８内に凝固金属層１５がライニ
ングされ、上記ライニングされた水冷銅ルツボ内に溶融
金属が保持された状態を達成した。このような状態を維
持するためには、溶融金属と水冷銅ルツボとの熱収支を
、上記冷却水７の水温および流量を制御することによっ
て行われる。
には温度：２５℃の冷却水７を流量：１６ρ／ｍｉｎの
割合で供給し、上記水冷銅ルツボ８の内面を冷却するこ
とにより水冷銅ルツボ８内面に凝固金属層１５を形成し
、あたかも水冷銅ルツボ８内に凝固金属層１５がライニ
ングされ、上記ライニングされた水冷銅ルツボ内に溶融
金属が保持された状態を達成した。このような状態を維
持するためには、溶融金属と水冷銅ルツボとの熱収支を
、上記冷却水７の水温および流量を制御することによっ
て行われる。
上記溶解が定常状態に達したのち、水冷銅ルツボの底部
に設けた溶融金属落下口１２に向って１ｏｋＷ出力のレ
ーサービーム５を照射し、落下口中心線に沿って凝固金
属を溶解し、落下口１２に凝固金属層１５をライニング
した状態の溶融金属流落下通路を形成する。
に設けた溶融金属落下口１２に向って１ｏｋＷ出力のレ
ーサービーム５を照射し、落下口中心線に沿って凝固金
属を溶解し、落下口１２に凝固金属層１５をライニング
した状態の溶融金属流落下通路を形成する。
上記レーザービーム５の照射を維持しながら、水冷銅ル
ツボをかこむ溶解チャンバー１３の内圧を大気圧より１
ｋｇ／ｃ−上昇させ、上記凝固金属ライニング落下口か
ら溶融金属流を落下させる。上記溶解チャンバー１３内
の加圧を行なわずに溶融金属流が形成されるならば、上
記加圧は行なう必要はない。しかし、上記落下口１２の
径が小さいほど上記溶解チャンバー内の加圧を必要とす
る。
ツボをかこむ溶解チャンバー１３の内圧を大気圧より１
ｋｇ／ｃ−上昇させ、上記凝固金属ライニング落下口か
ら溶融金属流を落下させる。上記溶解チャンバー１３内
の加圧を行なわずに溶融金属流が形成されるならば、上
記加圧は行なう必要はない。しかし、上記落下口１２の
径が小さいほど上記溶解チャンバー内の加圧を必要とす
る。
上記落下口１２の出口まわりに設けた噴霧用ノズル９か
らは、噴霧用ガス１０として圧カニ５０ｋｇ／ｃ＋＃の
加圧Ａｒガスを噴出させ、上記落下口１２から流出する
溶融金属流に衝突せしめ粉末化を行なうと同時に急速な
冷却を行なった。
らは、噴霧用ガス１０として圧カニ５０ｋｇ／ｃ＋＃の
加圧Ａｒガスを噴出させ、上記落下口１２から流出する
溶融金属流に衝突せしめ粉末化を行なうと同時に急速な
冷却を行なった。
得られた粉末の成分組成と上記消耗電極１の成分組成を
比較したところ、不純物の汚染は皆無であった。
比較したところ、不純物の汚染は皆無であった。
この発明の方法および装置によると、溶解容器および落
下口を構成する材料により溶融金属の汚染が全くなされ
ることなく粉末化され、さらに上記ビームまたはアーク
の出力を変えることにより任意の太さの溶融金属流を形
成することができ、したがって粉末の平均粒径を変化さ
せることができ、さらにビームまたはアークの出力を一
定にすることにより粉末の平均粒径を均一にすることも
でき、すぐれた高純度金属粉末を製造することかできる
ので産業の発達に大いに寄与するものである。
下口を構成する材料により溶融金属の汚染が全くなされ
ることなく粉末化され、さらに上記ビームまたはアーク
の出力を変えることにより任意の太さの溶融金属流を形
成することができ、したがって粉末の平均粒径を変化さ
せることができ、さらにビームまたはアークの出力を一
定にすることにより粉末の平均粒径を均一にすることも
でき、すぐれた高純度金属粉末を製造することかできる
ので産業の発達に大いに寄与するものである。
第１図は、この発明の高純度金属粉末を製造するための
装置の概略図である。 １・・・消耗電極 ２・・・送電線３・・・
電極ホルダー ４・・・レーザー発振機５・・・
レーザービーム ６・・溶融金属７・・・冷却水
８・・・水冷銅ルツボ９・・・噴霧用ノズ
ル １０・・噴霧用ガス１１・・生成粉末
１２・・・落下口１３・・・溶解チャンバ １４・・・粉末回収チャンバー ・凝固金属層 出 願 人 菱 金 属 株 式 ］
装置の概略図である。 １・・・消耗電極 ２・・・送電線３・・・
電極ホルダー ４・・・レーザー発振機５・・・
レーザービーム ６・・溶融金属７・・・冷却水
８・・・水冷銅ルツボ９・・・噴霧用ノズ
ル １０・・噴霧用ガス１１・・生成粉末
１２・・・落下口１３・・・溶解チャンバ １４・・・粉末回収チャンバー ・凝固金属層 出 願 人 菱 金 属 株 式 ］
Claims (5)
- （１）溶解容器の底に設けた落下口から落下する溶融金
属流に上記落下口の出口付近に設けたノズルから噴出す
るガス流を衝突させて上記溶融金属を粉末化する方法に
おいて、 上記溶解容器および落下口を冷却し、熱収支を制御する
ことにより上記溶解容器内面および落下口内面に密着し
た凝固金属層を形成すると同時に、上記落下口中心部に
ビームまたはアークを照射して上記落下口の凝固金属に
よる閉塞を防止することを特徴とする高純度金属粉末の
製造方法。 - （２）上記ガス流は不活性ガスであることを特徴とする
請求項１記載の高純度金属粉末の製造方法。 - （３）上記ビームは、レーザービーム、プラズマビーム
または電子ビームであることを特徴とする請求項１記載
の高純度金属粉末の製造方法。 - （４）底部に落下口を設けた溶解容器と、上記溶解容器
内に溶融金属を形成するための溶解装置と、上記落下口
の出口付近に設けた噴霧ガスノズルとを備えた金属粉末
製造装置において、 上記溶解容器内面および落下口内面は冷却可能な構造と
なっており、さらに上記落下口真上にビームまたはアー
ク発生装置が取付けられていることを特徴とする高純度
金属粉末の製造装置。 - （５）上記ビーム発生装置は、レーザービーム発生装置
、プラズマビーム発生装置または電子ビーム発生装置で
あることを特徴とする請求項４記載の高純度金属粉末の
製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22001488A JPH0270010A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 高純度金属粉末の製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22001488A JPH0270010A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 高純度金属粉末の製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0270010A true JPH0270010A (ja) | 1990-03-08 |
Family
ID=16744581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22001488A Pending JPH0270010A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 高純度金属粉末の製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0270010A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015120981A (ja) * | 2007-03-30 | 2015-07-02 | エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド | ワイヤ放電イオンプラズマ電子エミッタを含む溶解炉 |
| WO2018118108A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Puris Llc | Titanium powder production apparatus and method |
| US10232434B2 (en) | 2000-11-15 | 2019-03-19 | Ati Properties Llc | Refining and casting apparatus and method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255906A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | Kobe Steel Ltd | 活性金属粉末の製造方法及び設備 |
| JPS63145703A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-17 | Nkk Corp | 粉末製造装置 |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP22001488A patent/JPH0270010A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255906A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | Kobe Steel Ltd | 活性金属粉末の製造方法及び設備 |
| JPS63145703A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-17 | Nkk Corp | 粉末製造装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10232434B2 (en) | 2000-11-15 | 2019-03-19 | Ati Properties Llc | Refining and casting apparatus and method |
| JP2015120981A (ja) * | 2007-03-30 | 2015-07-02 | エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド | ワイヤ放電イオンプラズマ電子エミッタを含む溶解炉 |
| US9453681B2 (en) | 2007-03-30 | 2016-09-27 | Ati Properties Llc | Melting furnace including wire-discharge ion plasma electron emitter |
| WO2018118108A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Puris Llc | Titanium powder production apparatus and method |
| CN110267761A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-09-20 | 卡本特科技公司 | 生产钛粉的设备和方法 |
| US10583492B2 (en) | 2016-12-21 | 2020-03-10 | Carpenter Technology Corporation | Titanium powder production apparatus and method |
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