JPH034933A - プラズマ粉体処理装置 - Google Patents
プラズマ粉体処理装置Info
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- JPH034933A JPH034933A JP1136635A JP13663589A JPH034933A JP H034933 A JPH034933 A JP H034933A JP 1136635 A JP1136635 A JP 1136635A JP 13663589 A JP13663589 A JP 13663589A JP H034933 A JPH034933 A JP H034933A
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- JP
- Japan
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- plasma
- reaction vessel
- powder
- gas
- reactive gas
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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、粉体をプラズマで処理してその改質を行うプ
ラズマ粉体処理装置に関するもので、特に熱電変換材料
用粉体の製造に適したものである。
ラズマ粉体処理装置に関するもので、特に熱電変換材料
用粉体の製造に適したものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕プラズ
マ粉体処理装置に関しては多くの提案がされている。一
般にプラズマ粉体処理装置は、プラズマ発生装置、反応
性ガス供給装置、反応装置及び反応性ガス排気装置から
なっている。
マ粉体処理装置に関しては多くの提案がされている。一
般にプラズマ粉体処理装置は、プラズマ発生装置、反応
性ガス供給装置、反応装置及び反応性ガス排気装置から
なっている。
これらのプラズマ粉体処理装置において、均一に改質さ
れた粉体を得るためには改質処理されるべき粉体と反応
性ガスとの接触を効率的に行わせることが極めて重要で
ある。そして、従来のプラズマ粉体処理装置としては、
特開昭56−156396号公報、特開昭60−248
234号公報、及び特開昭57−177342号公報に
記載のものが提案されている。
れた粉体を得るためには改質処理されるべき粉体と反応
性ガスとの接触を効率的に行わせることが極めて重要で
ある。そして、従来のプラズマ粉体処理装置としては、
特開昭56−156396号公報、特開昭60−248
234号公報、及び特開昭57−177342号公報に
記載のものが提案されている。
特開昭56−156396号公報には、縦長の反応装置
の上部から粉体を供給する一方、反応装置の下部から反
応性ガスを供給して、自然落下する粉体を上昇する反応
性ガスに接触させる装置が記載されている。該公報に記
載のプラズマ粉体処理装置は、プラズマ風が粉体を反応
領域で撹拌させることによって粉体と反応性ガスとを有
効に接触するようにしたものである。しかし、このよう
な装置は、落下する粉体がそのまま底部に到達し、わ)
体と反応性ガスとの接触が極めて不十分となってしまう
。また、これと同様のプラズマ粉体処理装置が特開昭6
0−248234号公報にも記載されている。
の上部から粉体を供給する一方、反応装置の下部から反
応性ガスを供給して、自然落下する粉体を上昇する反応
性ガスに接触させる装置が記載されている。該公報に記
載のプラズマ粉体処理装置は、プラズマ風が粉体を反応
領域で撹拌させることによって粉体と反応性ガスとを有
効に接触するようにしたものである。しかし、このよう
な装置は、落下する粉体がそのまま底部に到達し、わ)
体と反応性ガスとの接触が極めて不十分となってしまう
。また、これと同様のプラズマ粉体処理装置が特開昭6
0−248234号公報にも記載されている。
また、特開昭57−177342号公報には、固定式の
外箱の中にロータリーキルン状の回転可能な内箱が設置
された二重構造の反応装置を備えたプラズマ粉体処理装
置が記載されている。該公報に記載のプラズマ粉体処理
装置は、処理すべき粉体が入れられた内箱を回転させ、
外箱内に導入された反応性ガスが連通口を通って内箱内
に導かれ、この反応性ガスが内箱内で流動する粉体と接
触して粉体を改質処理するようになされている。
外箱の中にロータリーキルン状の回転可能な内箱が設置
された二重構造の反応装置を備えたプラズマ粉体処理装
置が記載されている。該公報に記載のプラズマ粉体処理
装置は、処理すべき粉体が入れられた内箱を回転させ、
外箱内に導入された反応性ガスが連通口を通って内箱内
に導かれ、この反応性ガスが内箱内で流動する粉体と接
触して粉体を改質処理するようになされている。
このような装置は、上述した粉体を自然落下させる装置
に比較して、粉体と反応性ガスとの接触性が改良されて
いるものの、内箱の回転数を上げることが構造上困難で
、粉体の流動状態が十分に確保されたものであるとは言
い難いものである。
に比較して、粉体と反応性ガスとの接触性が改良されて
いるものの、内箱の回転数を上げることが構造上困難で
、粉体の流動状態が十分に確保されたものであるとは言
い難いものである。
従って、本発明の目的は、粉体と反応性ガス又は水素ガ
スとの接触性を飛躍的に改善させたプラズマ粉体処理装
置を提供することにある。
スとの接触性を飛躍的に改善させたプラズマ粉体処理装
置を提供することにある。
本発明は、底部に粉体を収納し得る有底円筒状の反応容
器と、該反応容器の内部を高真空にするガス排気装置と
、該ガス排気装置によって高真空とされた上記反応容器
内にプラズマ領域を発生させるプラズマ発生装置と、該
プラズマ発生装置によってプラズマ領域の発生された上
記反応容器内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給装
置とを備えたプラズマ粉体処理装置であって、上記反応
容器の側壁下部に、上記粉体を掻き上げる掻き上げ羽根
を有する撹拌軸を配設し、また、上記反応容器内で且つ
上記プラズマ領域の上方に、該プラズマ領域に向けて上
記反応性ガス又は水素ガスを噴射するガス噴射器を配設
したことを特徴とするプラズマ粉体処理装置を提供する
ことによって上記目的を達成したものである。
器と、該反応容器の内部を高真空にするガス排気装置と
、該ガス排気装置によって高真空とされた上記反応容器
内にプラズマ領域を発生させるプラズマ発生装置と、該
プラズマ発生装置によってプラズマ領域の発生された上
記反応容器内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給装
置とを備えたプラズマ粉体処理装置であって、上記反応
容器の側壁下部に、上記粉体を掻き上げる掻き上げ羽根
を有する撹拌軸を配設し、また、上記反応容器内で且つ
上記プラズマ領域の上方に、該プラズマ領域に向けて上
記反応性ガス又は水素ガスを噴射するガス噴射器を配設
したことを特徴とするプラズマ粉体処理装置を提供する
ことによって上記目的を達成したものである。
本発明によれば、反応容器の下部で、掻き上げ羽根が回
転して反応容器の底部に収納された粉体を反応容器内の
プラズマ領域に浮遊させる一方、反応容器内のプラズマ
領域の上方からガス噴射器が反応性ガス又は水素ガスを
プラズマ領域に噴射して反応性ガス又は水素ガスをプラ
ズマ領域に滞留させて反応性ガス又は水素ガスから分解
したイオン、ラジカル等を粉体に接触させて粉体の改質
をする。
転して反応容器の底部に収納された粉体を反応容器内の
プラズマ領域に浮遊させる一方、反応容器内のプラズマ
領域の上方からガス噴射器が反応性ガス又は水素ガスを
プラズマ領域に噴射して反応性ガス又は水素ガスをプラ
ズマ領域に滞留させて反応性ガス又は水素ガスから分解
したイオン、ラジカル等を粉体に接触させて粉体の改質
をする。
以下、第1図に示す本発明のプラズマ粉体処理装置の一
実施例装置に基づいて本発明を説明する。
実施例装置に基づいて本発明を説明する。
本実施例装置は、第1図に示す如く、底部11に粉体を
収納し得る有底円筒状の反応容器10と、該反応容器1
の内部を高真空にするガス排気装置20と、該ガス排気
装置20によって高真空とされた上記反応容器10内に
プラズマ領域を発生させるプラズマ発生装置30と、該
プラズマ発生装置、、30によってプラズマ領域の発生
された上記反応容器10内に反応性ガス又は水素ガスを
供給する反応性ガス供給装置i!40とを備えたプラズ
マ粉体処理装置であって、上記反応容器10の側壁下部
に、上記粉体を掻き上げる掻き上げ羽根51を有する撹
拌軸52を配設し、また、上記反応容器lO内で且つ上
記プラズマ領域の上方に、該プラズマ領域に向けて上記
反応性ガス又は水素ガスを噴射するガス噴射器41を配
設して構成されている。
収納し得る有底円筒状の反応容器10と、該反応容器1
の内部を高真空にするガス排気装置20と、該ガス排気
装置20によって高真空とされた上記反応容器10内に
プラズマ領域を発生させるプラズマ発生装置30と、該
プラズマ発生装置、、30によってプラズマ領域の発生
された上記反応容器10内に反応性ガス又は水素ガスを
供給する反応性ガス供給装置i!40とを備えたプラズ
マ粉体処理装置であって、上記反応容器10の側壁下部
に、上記粉体を掻き上げる掻き上げ羽根51を有する撹
拌軸52を配設し、また、上記反応容器lO内で且つ上
記プラズマ領域の上方に、該プラズマ領域に向けて上記
反応性ガス又は水素ガスを噴射するガス噴射器41を配
設して構成されている。
上記反応容器10は、上述の如く高真空下でプラズマ領
域が形成されて、このプラズマ領域で粉体を反応性ガス
によって改質する容器として構成されている。
域が形成されて、このプラズマ領域で粉体を反応性ガス
によって改質する容器として構成されている。
上記ガス排気装置20は、反応容器IO内を高真空にす
ると共に反応容器10内で改質された粉体を吸引してト
ラップ21内に回収する真空ポンプ22を備えている。
ると共に反応容器10内で改質された粉体を吸引してト
ラップ21内に回収する真空ポンプ22を備えている。
トランプ21は、反応容器10の頂部12のノズル(図
示せず)に導管23を介して、また、真空ポンプ22に
導管24を介してそれぞれ連結され、該導管23に取り
付けられたバルブ25によって排気量を調整しながら真
空ポンプ22によって排気するようになされている。
示せず)に導管23を介して、また、真空ポンプ22に
導管24を介してそれぞれ連結され、該導管23に取り
付けられたバルブ25によって排気量を調整しながら真
空ポンプ22によって排気するようになされている。
上記プラズマ発生装置30は、上記反応容器IOの直胴
部を長手方向の所定の範囲に囲む高周波コイル31に導
線32を介して接続された高周波発振器33を備え、高
周波発振器33において発生した高周波電圧を供給する
ことによって上記高周波コイル31を介して高真空下に
ある反応容器10内にプラズマ領域を発生させるように
なされている。
部を長手方向の所定の範囲に囲む高周波コイル31に導
線32を介して接続された高周波発振器33を備え、高
周波発振器33において発生した高周波電圧を供給する
ことによって上記高周波コイル31を介して高真空下に
ある反応容器10内にプラズマ領域を発生させるように
なされている。
上記反応性ガス供給装置40は、反応性ガス又は水素ガ
スの充填されたボンへ42と、ボンベ42と反応容器1
0の直胴部の上部の周壁を貫通して上記ガス噴射器41
とを連通ずる導管43と、導管43に取り付けられ反応
性ガス又は水素ガスの供給量を調整するバルブ44とを
備えている。
スの充填されたボンへ42と、ボンベ42と反応容器1
0の直胴部の上部の周壁を貫通して上記ガス噴射器41
とを連通ずる導管43と、導管43に取り付けられ反応
性ガス又は水素ガスの供給量を調整するバルブ44とを
備えている。
そして、ガス噴射器41は、上述の如く、反応容器10
内に発生したプラズマ領域の上方に配設され、その下方
のプラズマ領域に向けて反応性ガス又は水素ガスを噴射
するようになされている。
内に発生したプラズマ領域の上方に配設され、その下方
のプラズマ領域に向けて反応性ガス又は水素ガスを噴射
するようになされている。
上記撹拌装置50は、上記反応容器10の球状底面の稍
々上方において径方向に架設され、反応容器lOの周壁
において軸支された掻き上げ羽根51を有する回転軸5
2と、回転軸52を回転させるモータ(図示せず)とを
備えている。
々上方において径方向に架設され、反応容器lOの周壁
において軸支された掻き上げ羽根51を有する回転軸5
2と、回転軸52を回転させるモータ(図示せず)とを
備えている。
また、本実施例装置は、反応性ガス又は水素ガス以外に
、アルゴン等の不活性ガス及び必要に応してその他のガ
スを供給するガス供給装置60を備えている。該ガス供
給装置60は、不活性ガスの充填されたボンベ61と、
ボンベ61と反応容器10の直胴部下端の周面部のノズ
ル13を介して反応容器10とを連通ずる導管62と、
導管62に取り付けられ反応性ガスの供給量を調整する
バルブ63とを備えている。
、アルゴン等の不活性ガス及び必要に応してその他のガ
スを供給するガス供給装置60を備えている。該ガス供
給装置60は、不活性ガスの充填されたボンベ61と、
ボンベ61と反応容器10の直胴部下端の周面部のノズ
ル13を介して反応容器10とを連通ずる導管62と、
導管62に取り付けられ反応性ガスの供給量を調整する
バルブ63とを備えている。
次に、鉄粉体の表面に鉄シリサイドを被覆して熱電変換
材料用の粉体を製造する場合を例に挙げて、本実施例装
置の動作について説明する。
材料用の粉体を製造する場合を例に挙げて、本実施例装
置の動作について説明する。
平均粒径1μmの電解鉄粉30gを反応容IIOの底部
11に収納した後、モータを駆動させて掻き上げ羽根5
1を回転させ、電解鉄粉を反応容器10の略中央部の高
さになるように掻き上げて浮遊させる。次いで、反応性
ガス供給装置40のバルブ44及びガス供給装置60の
バルブ63を閉じ、反応容器10の頂部12のバルブ2
5を開き、真空ポンプ22を駆動させて反応容器10内
の空気を排気する0次いで、バルブ44及びバルブ63
を開いてボンへ42からシランガスを5d/Injn、
で導管43を経由させてガス噴射器41に供給し、ガス
噴射器41から反応容器10の下方に向けてシランガス
を噴射する。同時に、アルゴンのボンベ61及び水素ボ
ンベ(図示せず)からアルゴン24 mf/win、、
水素7ml/m:n、の供給量で、ノズル13から反応
容器IOの底部ll内に供給する。また、反応容器10
内の圧力を0.1 t。
11に収納した後、モータを駆動させて掻き上げ羽根5
1を回転させ、電解鉄粉を反応容器10の略中央部の高
さになるように掻き上げて浮遊させる。次いで、反応性
ガス供給装置40のバルブ44及びガス供給装置60の
バルブ63を閉じ、反応容器10の頂部12のバルブ2
5を開き、真空ポンプ22を駆動させて反応容器10内
の空気を排気する0次いで、バルブ44及びバルブ63
を開いてボンへ42からシランガスを5d/Injn、
で導管43を経由させてガス噴射器41に供給し、ガス
噴射器41から反応容器10の下方に向けてシランガス
を噴射する。同時に、アルゴンのボンベ61及び水素ボ
ンベ(図示せず)からアルゴン24 mf/win、、
水素7ml/m:n、の供給量で、ノズル13から反応
容器IOの底部ll内に供給する。また、反応容器10
内の圧力を0.1 t。
rrの高真空にし、高周波発振器33から周波数13、
56 MHzの高周波電力を高周波コイル31に供給し
て、反応容器lO内にプラズマ領域を発生させる。投入
する高周波電力は、反応容器10の大きさ、反応ガス又
は水素ガスの圧力、並びに粒子の量等により、当然種々
変化するが、例えば直径60閾程度の反応容器を使用す
る場合は、0.5〜3kW程度の電力を投入する。この
際、投入する高周波電力は、必要に応じて当業者が適宜
設定することができる。このプラズマ領域中でシランガ
スの分解によって生成する珪素イオンあるいは珪素ラジ
カルが電解鉄粉と衝突して電解鉄粉と反応して鉄シリサ
イドが電解鉄粉の表面に被覆された熱電変換材料用の粉
体を生成する。
56 MHzの高周波電力を高周波コイル31に供給し
て、反応容器lO内にプラズマ領域を発生させる。投入
する高周波電力は、反応容器10の大きさ、反応ガス又
は水素ガスの圧力、並びに粒子の量等により、当然種々
変化するが、例えば直径60閾程度の反応容器を使用す
る場合は、0.5〜3kW程度の電力を投入する。この
際、投入する高周波電力は、必要に応じて当業者が適宜
設定することができる。このプラズマ領域中でシランガ
スの分解によって生成する珪素イオンあるいは珪素ラジ
カルが電解鉄粉と衝突して電解鉄粉と反応して鉄シリサ
イドが電解鉄粉の表面に被覆された熱電変換材料用の粉
体を生成する。
本実施例装置によれば、反応性ガス又は水素ガスを反応
容器10のプラズマ領域に向けて噴射するため、反応性
ガス又は水素ガスがプラズマ領域に長く滞留して反応性
ガス又は水素ガスが粉体に接触する機会が多くなって、
電解鉄粉を熱電変換材料用の粉体に改質する効率を格段
に向上させることができる。
容器10のプラズマ領域に向けて噴射するため、反応性
ガス又は水素ガスがプラズマ領域に長く滞留して反応性
ガス又は水素ガスが粉体に接触する機会が多くなって、
電解鉄粉を熱電変換材料用の粉体に改質する効率を格段
に向上させることができる。
本発明のプラズマ粉体処理装置は、反応性ガス又は水素
ガスを反応容器のプラズマ領域に向けて噴射するため、
反応性ガス又は水素ガスがプラズマ領域に長く滞留して
反応性ガス又は水素ガスが粉体に接触する機会が多くな
って、粉体を改質する効率を格段に向上させることがで
きる。
ガスを反応容器のプラズマ領域に向けて噴射するため、
反応性ガス又は水素ガスがプラズマ領域に長く滞留して
反応性ガス又は水素ガスが粉体に接触する機会が多くな
って、粉体を改質する効率を格段に向上させることがで
きる。
第1図は本発明のプラズマ粉末処理装置の一実施例の全
体の構成を示す概念図である。 10;反応容器 20;ガス排気装置30;プラズマ
発生装置 40;反応性ガス供給装置 41;ガス噴射器 51;掻き上げ羽根 52;撹拌軸
体の構成を示す概念図である。 10;反応容器 20;ガス排気装置30;プラズマ
発生装置 40;反応性ガス供給装置 41;ガス噴射器 51;掻き上げ羽根 52;撹拌軸
Claims (1)
- 底部に粉体を収納し得る有底円筒状の反応容器と、該
反応容器の内部を高真空にするガス排気装置と、該ガス
排気装置によって高真空とされた上記反応容器内にプラ
ズマ領域を発生させるプラズマ発生装置と、該プラズマ
発生装置によってプラズマ領域の発生された上記反応容
器内に反応性ガスを供給する反応性ガス供給装置とを備
えたプラズマ粉体処理装置であって、上記反応容器の側
壁下部に、上記粉体を掻き上げる掻き上げ羽根を有する
撹拌軸を配設し、また、上記反応容器内で且つ上記プラ
ズマ領域の上方に、該プラズマ領域に向けて上記反応性
ガス又は水素ガスを噴射するガス噴射器を配設したこと
を特徴とするプラズマ粉体処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136635A JP2656349B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | プラズマ粉体処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136635A JP2656349B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | プラズマ粉体処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH034933A true JPH034933A (ja) | 1991-01-10 |
| JP2656349B2 JP2656349B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=15179918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1136635A Expired - Fee Related JP2656349B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | プラズマ粉体処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2656349B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998028117A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Iveco Gmbh & Co. Kg | Anlage zur niederdruck-plasmabehandlung |
| WO2001058840A3 (en) * | 2000-02-10 | 2002-02-14 | Nuclear Energy Corp Of South A | Treatment of fluorocarbon feedstocks |
| EP1953592A1 (en) | 2007-02-02 | 2008-08-06 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Photothermographic material |
| WO2009014193A1 (ja) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 粉体処理装置 |
| CN113122820A (zh) * | 2020-01-15 | 2021-07-16 | 株洲弗拉德科技有限公司 | 一种粉体专用真空气相沉积炉 |
| CN113122821A (zh) * | 2020-01-15 | 2021-07-16 | 株洲弗拉德科技有限公司 | 一种搅拌式粉体真空气相沉积炉 |
| CN114192091A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 南京工业大学 | 一种用于粉体材料表面改性的等离子体装置系统及方法 |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP1136635A patent/JP2656349B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998028117A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Iveco Gmbh & Co. Kg | Anlage zur niederdruck-plasmabehandlung |
| WO2001058840A3 (en) * | 2000-02-10 | 2002-02-14 | Nuclear Energy Corp Of South A | Treatment of fluorocarbon feedstocks |
| US7252744B2 (en) | 2000-02-10 | 2007-08-07 | South African Nuclear Energy Corporation Limited | Treatment of fluorocarbon feedstocks |
| EP1953592A1 (en) | 2007-02-02 | 2008-08-06 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Photothermographic material |
| WO2009014193A1 (ja) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 粉体処理装置 |
| CN113122820A (zh) * | 2020-01-15 | 2021-07-16 | 株洲弗拉德科技有限公司 | 一种粉体专用真空气相沉积炉 |
| CN113122821A (zh) * | 2020-01-15 | 2021-07-16 | 株洲弗拉德科技有限公司 | 一种搅拌式粉体真空气相沉积炉 |
| CN113122820B (zh) * | 2020-01-15 | 2023-05-30 | 株洲弗拉德科技有限公司 | 一种粉体专用真空气相沉积炉 |
| CN114192091A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 南京工业大学 | 一种用于粉体材料表面改性的等离子体装置系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2656349B2 (ja) | 1997-09-24 |
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