JPH0352402B2 - - Google Patents
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- JPH0352402B2 JPH0352402B2 JP59127340A JP12734084A JPH0352402B2 JP H0352402 B2 JPH0352402 B2 JP H0352402B2 JP 59127340 A JP59127340 A JP 59127340A JP 12734084 A JP12734084 A JP 12734084A JP H0352402 B2 JPH0352402 B2 JP H0352402B2
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
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- C01B21/0682—Preparation by direct nitridation of silicon
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Description
（産業上の利用分野）
本発明はセラミツクス成形体の製造に供される
超微粉金属窒化物の製造方法並びに製造装置に関
するものである。 セラミツクス成形体は高温強度が大きいこと、
耐熱衝撃性が優れていること、更に高耐食性であ
ることなど通常の金属より優れている点が見い出
されて、工業材料として多くの用途が開発されて
きている。セラミツクス成形体は主としてセラミ
ツクス粉末を焼結することによつて製造される
が、その強度をより大きなものにするためには、
成形体の組成を微細かつ均質なものとする必要が
ある。そのために、セラミツクス成形体用原料粉
末はより以上に粒度の細かいもの、例えば通常超
微粉と呼ばれている粒径1μm以下のものが最近特
に要求されてきており、窒化物セラミツクスにお
いても同様である。 （従来技術） 窒化物粉末は窒化物粉末の還元窒化、また金属
粉末の窒化によつて製造されているが、何れも窒
化物粉末の粒度を細かくすることには限度があ
り、その上窒化工程で焼結したりするため、窒化
物とした、ボールミル、アトリツシヨンミルある
いはジエツトミルなどによつて粉砕して製造され
ている。しかし、このような機械的粉砕には限界
があり、粒径1μm以下の超微粉を得ることは極め
て困難である。その上、粉砕機の材質による汚染
があり、純粋な超微粉を得ることはほとんど不可
能である。 従来の窒化物粉末の製造方法は、Si3N4を例に
とれば、 (1) Si直接窒化法 (2) SiO2還元窒化法 (3) イミド熱分解法 (4) CVD法 に分類出来る。 まず、Si直接窒化法は下記反応式(1)により 3Si＋2N2→Si3N4 ……(1) 金属シリコンを微粉砕し、窒素雰囲気中で加熱
窒化して製造される。その際、微粉砕から窒化前
までの工程で金属シリコンの表面が酸化を受け、
これが窒化されると酸窒化珪素となり純粋な
Si3N4は得難い。また、窒化反応が発熱反応であ
るため焼結し、窒化後再び粉砕が必要となる。発
熱が急激な場合には原料金属シリコンの融点
（1410℃）以上に原料温度が上昇して溶解し、大
きな粒状となるため窒素ガスが内部まで拡散出来
ず、未反応シリコンが残留してしまうこともあ
る。 窒化後の粉砕には、ボールミル、アトリツシヨ
ンミル、ジエツトミルなどの微粉砕機が用いられ
るが、3μm程度が限度であり、1μm以下の粒度を
得ることは極めて困難である。また、微粉砕中に
粉砕装置による汚染もあり好ましくない。 また、Si3N4粉末の場合、α型の結晶形態のも
のは焼結性が比較的良く、β型のものは焼結性が
劣るとされている。すなわち焼結性の良いSi3N4
粉末はα型のみあるいはα／β比の高いものが望
ましいが、Si直接窒化法ではα／（α＋β）比で
90％以上のものを得ることが非常に困難である。 次にSiO2還元窒化法によるSi3N4粉末は下記(2)
式により製造される。 3SiO2＋6C＋2N2→Si3N4＋6CO ……(2) すなわち、SiO2粉と炭素粉の混合物を窒素気
流中で加熱還元窒化するものであるが、反応を十
分進行させるためには過剰の炭素の配合が不可欠
であり、反応終了後残留炭素を除去するため加熱
酸化処理を行うとSiO2を生成して、このSiO2は
ふつ化水素酸等の処理を行つても完全に除去する
ことは困難である。 また、粒度調整は粉砕によらねばならず、1μm
以下の粒度は困難であり、不純物による汚染の問
題もある。更にα／（α＋β）比を高くするため
には反応温度が低いことが望ましいが、低い反応
温度では反応速度が遅いためある程度の高温反応
をよぎなくされるので、α型Si3N4を高能率で製
造することには限界がある。 次にイミド熱分解法は SiCl4＋NH3→Si（NH）2＋NH4Cl ……(3) Si（NH）2→Si3N4＋NH3 ……(4) なる反応により合成される。この方法によるもの
は高純度超微粉が得られるが、工程が複雑でコス
ト高になる点は如何ともし難い。 CVD法（気相合成法）は、例えば SiCl4＋NH3→Si3N4＋NH4Cl ……(5) なる反応により合成され、0.5〜2.0μm程度の微粉
が得られるが、原料にシリコン化合物を使用する
ため、例えば(5)式のように塩化物の場合は塩素の
混入があり、焼結体を作るときの焼結性が悪いと
されている。また、CVD法ではシリコン化合物
としてシラン類（SiH4、SiHCl3など）も良く使
われるが、これらのガスは爆発性ガスで危険であ
り、工業的生産方法としては適当でない。 更に、最近プラズマジエツトにより発生した金
属超微粉を直接その超微粉発生装置内で窒化する
方法が提案された（特開昭59−57904）。しかしこ
の方法では窒化物となりにくい金属、例えばSiや
Alなどでは雰囲気ガスとして100％N2を使用して
も完全窒化は出来ず、金属窒化物と金属の混合し
た超微粉が得られるのみである。また雰囲気ガス
中の微量の酸素などによる汚染を抑制するために
雰囲気ガス中に水素を添加することが好ましい
が、N2ガスの量が減少するとそれに従つて窒化
物の生成量も減少するという欠点もある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記のような欠点がなく、簡単かつ安
価に超微粉金属窒化物を能率良く製造する方法な
らびにその製造装置を提供するものである。 （問題点を解決するための手段） 上述の如き問題点を解決するために、本発明
は、 窒化物となり得る金属を、第１段階の処理とし
て、搬送ガスとしても使うAr、H2、N2のなかか
ら選ばれるいずれか少なくとも１つの常圧ガス雰
囲気下でプラズマトーチを用いて加熱溶融するこ
とにより、プラズマガスを、一旦溶融金属中に溶
解させた、そして溶融金属低温域で過飽和になる
ことによる前記プラズマガスの放出を導いて、該
金属の超微粉を発生させ、 次いでこの金属超微粉を、気密下で前記搬送ガ
スにより搬出すると同時に、ガス流と生成超微粉
とを分別してから別の窒化ガス雰囲気下に導き、 さらに、第２段階の処理として、第１段階で生
成した前記金属超微粉を、N2、NH3のうち少な
くとも１つの窒化用ガスを充満させた高温容器中
に供給して窒化することを特徴とする超微粉金属
窒化物の製造方法、 を提案する。 そして、上記提案とかかる製造方法を実施する
のに有効な手段として、 金属超微粉発生手段と該金属超微粉の窒化手段
およびそれらの各手段を搬送手段を介して連結し
てなるものにおいて、 前記金属超微粉発生手段を、ArやH2、N2など
の搬送ガスを充満させた密閉容器内に、金属溶解
台とこれに臨んで設置した一対のプラズマ発生装
置とを内装したもので構成し、 前記金属超微粉窒化手段を、内部にはそれぞれ
N2やNH3の如き窒化用ガスを充満させると共に
高温加熱のために流動層、充填層もしくは高周波
誘導プラズマ発生装置を用いた高温窒化炉で構成
し、そして、 前記搬送手段を、前記金属超微粉発生手段の出
側と前記金属超微粉の入側とを分別手段を介挿さ
せた搬送管で気密に接続するもので構成した、 ことを特徴とする超微粉金属窒化物の製造装置、
を提案する。 （発明の構成） 金属超微粉発生装置を用いて製造した金属超微
粉を窒化して超微粉金属窒化物を製造する本発明
方法について説明する。 金属超微粉発生手段は通常使用されている方法
によるが、例えば特開昭56−9304で開示されてい
る方法は、H2及び／又はN2を含む熱プラズマに
より前記H2及び／又はN2を溶融金属中に原子ま
たはイオンに解離して溶解し、溶融金属プールの
直接アークの当つている部分から外れたときにガ
スの溶解度が下がり、急激にH2及び／又はN2ガ
スが放出され、その時超微粉を発生させるもので
ある。すなわち、上記雰囲気中でプラズマを発生
させると、生成したプラズマガス（H2、N2のイ
オン化したもの）が溶融金属中に溶解するが、こ
のH+、N+が低温になる溶融プールの周縁部で
は、過飽和状態となり、そのためにH2ガス、N2
ガスとなつて該溶融金属から飛び出すとき、まわ
りの溶融金属をはじき飛ばして（破裂）超微細化
した金属粉を発生するのであり、プラズマを使う
ことの特有の作用である。 ここで発生する金属超微粉の粒度は金属の種類
と雰囲気ガス組成によつても変わるが、ほぼ５〜
300nmである。 使用される金属は窒化物となり得るもので、
Ｂ、Al、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Zr、Nb、
Moから選ばれる何れか少なくとも１つである。
雰囲気ガスとしてN2またはNH3を使用した場合、
Ti、Zrなどの窒化物を作りやすい元素の場合は、
この金属超微粉発生手段においてほゞ100％窒化
物として得られるが、Si、Alのような窒化物形
成能の小さい元素はこの段階で完全な窒化物を得
ることはできない。Siの場合は化学分析の結果に
よると発生したシリコン超微粉中に約３％の窒素
が検出されたが、Ｘ線回折ではSi3N4のピークは
検出されない。Alの場合は生成した超微粉中約
30重量％がAlNであり、約70％は金属Alである。 このようにして発生させた金属超微粉は外気に
よる汚染をさけ、直接窒化手段に搬送される。 窒化手段における窒化温度と窒化時間と窒化率
の関係をシリコンの場合について実験した結果を
第４図に示した。同図より、窒化反応は900℃附
近から始まり、1150℃〜1350℃附近で反応が急激
に進むことが分かる。また、窒化後の超微粉につ
いてＸ線回折を行つた結果、1300℃以下で窒化し
たものにはβ型の窒化珪素は認められないが、
1350℃以上で窒化したものはβ型の窒化珪素が認
められ、その上Siの回折線も認められた。これは
急激な反応による発熱のため、材料温度が雰囲気
温度よりかなり高くなり、Siの溶融と高温型であ
るβ型結晶の析出が生じたものと考えられる。従
つて窒化条件としては900℃以上、1350℃以下の
温度とする必要があり、1200℃〜1300℃の温度範
囲が反応速度及び生成物の形態の点から最も好ま
しい。窒化条件における保持時間については窒化
が完結するに要する時間保持すれば良いが、Si超
微粉では1200℃の場合で約30分である。こうして
得られた窒化珪素超微粉は粒径５〜300nm、窒素
含有量38％以上（窒化率95％以上）である。 次にAlの場合には、Ar−H2−N2雰囲気でAlN
とAlの混合した超微粉を生成させた後、前記超
微粉を前記雰囲気ガス気流によつて窒化手段に搬
送し、窒化炉には窒化用ガスとしてNH3を送入
しながら窒化を行えば良い。窒化条件は温度950
℃で１時間保持すれば、Ｘ線回折によりAlNの
みが検出される超微粉を得ることができる。 つぎに本発明の製造装置について第１図〜第３
図を用いて詳細に説明する。 本発明の製造装置は金属超微粉発生手段に直接
連結された金属超微粉窒化手段とを有する。 本発明の装置に含まれる金属超微粉発生手段の
１例を第１図に示した。 １は密閉容器で、前記密閉容器１の器壁にプラ
ズマ放電用電極２及び雰囲気ガス導入管３が傾斜
した角度の位置に配置され、更に前記密閉容器１
の下部に金属溶解台５、その上部に雰囲気ガス搬
送管７が配設されており、前記搬送管７によつて
窒化手段に接続されている。 前記密閉容器１を前記ガス導入管３からAr−
H2、Ar−N2ガスの少なくとも１つを導入するこ
とによつて前記ガス雰囲気とし、前記電極２から
発生するプラズマ放電により前記金属溶解台５の
上に置かれている金属４を溶解して金属超微粉を
発生させる。発生した金属超微粉は雰囲気ガスの
上昇気流に乗つて飛び出して来る金属超微粉だけ
を回収するため、前記密閉容器１の上部に雰囲気
ガスの吸引口を設けて粒子の大きな飛散した金属
粒などは混入しないようになつている。前記金属
超微粉は前記ガス流とともに吸引口から取出さ
れ、搬送管７を経由して窒化手段に搬送される。
前記密閉容器１内の圧力はガス導入量と搬送管７
の途中に取付けられている圧力調整器８によつて
調整され、その圧力は前記密閉容器１の器壁に取
付けられている圧力計P1によつてチエツクされ
る。 つぎに前記金属超微粉の窒化は流動層窒化、充
填層窒化または高周波誘導プラズマによる窒化が
用いられるが、その概略図を第１図〜第３図にそ
れぞれ示した。 第１図は流動層窒化手段を用いる場合の超微粉
金属窒化物の製造装置の全体図である。前記窒化
手段の上部に前記ガス流とガス流中に含まれてい
る金属超微粉との分別手段１０が付設されてお
り、前記分別手段１０は雰囲気ガスと前記雰囲気
ガス中に含まれている金属超微粉を分別するため
のフイルター１１を内蔵しており、更に分別され
た金属超微粉をはらい落とすための振動機１２が
配設されている。窒化炉は縦型炉１３で、前記炉
１３の下部に流動層形成のための分散板１４が設
けられており、前記炉１３の周囲に加熱手段１５
が配設されている。窒化炉の温度は熱電対温度計
１６で測定、調節され、前記分別手段及び窒化炉
内部の圧力測定ならびに調整のためそれぞれの器
壁に圧力計P2、P3が付設されている。 前記ガス流搬送管７によつて搬送された金属超
微粉を含むガス流は、分別手段１０にて金属超微
粉と雰囲気ガスに分別される。前記金属超微粉は
窒化炉内に落ち込み、１部フイルター１１に付着
したものは振動機１２で払い落して窒化炉内に入
れる。窒化炉の下部から窒化用ガスを導入して窒
化炉内の金属超微粉を流動させながら所定温度に
保ち窒化する。 更に分別手段１０で分別された雰囲気ガスと前
記窒化用ガスは分別手段の上部から排気ポンプ１
７によつて吸引排気される。ここで吸引排気され
たガスはAr−H2−N2の混合比率調製を行つた
後、金属超微粉発生手段の雰囲気ガスとして一部
または全量を循環使用することができ、そのよう
にすることによつてガス使用量を大巾に節減する
ことができる。 上述のような操業において、金属超微粉発生手
段の圧力P1、窒化手段の入口部分すなわち分別
手段１０の圧力P2ならびに窒化炉の圧力P3の関
係はP1＝P3＞P2となるように制御される。但し、
P1は常圧である。 窒化炉の操業は断続、連続何れでも良い。断続
式の場合は一定時間毎に生成物を取り出し、連続
式の場合は流動層分散板１４を傾斜させて設置し
ておき、金属超微粉は窒化すると重量が増加する
ため窒化したものは分散板１４の低い個所に集ま
つて流動化しなくなるので、その部分を抜き出す
ことによつて連続操業ができる。 第２図に充填層窒化炉の１例を示した。充填層
窒化炉は縦型炉１８で、前記炉１８の周囲に加熱
手段１５が配設されており、その下部に生成した
窒化物の排出手段１９及び窒化用ガス導入管２０
が配設されている。前記炉１８の上部から分別手
段によつて雰囲気ガスと分別された金属超微粉が
前記炉内に装入され、充填され、窒化用ガスによ
つて窒化される。一定時間所定温度にて保持し、
窒化物となつた生成物は下部から取り出される。 次に高周波誘導プラズマ発生装置を用いた場合
の超微粉金属窒化物の製造装置の全体図を第３図
に示した。 金属超微粉発生手段からの雰囲気ガス及びその
中に含まれている金属超微粉は前記雰囲気ガス気
流により搬送管７を経由して高周波誘導プラズマ
発生装置２１に直接導入され、前記装置２１内に
発生させたプラズマアーク２３のなかを通過する
際、連続的に窒化される。その際、金属超微粉を
含有するガス流が完全に前記プラズマアークのな
かを通過するように、また器壁への生成物の付着
を防止する目的で高周波誘導コイルの内壁面にシ
ールガスとしてH2を流しておくのが良い。生成
した窒化物は前記高周波プラズマ発生装置２１の
下部に設けられた沈降捕集容器２２において沈降
捕集されその下部に堆積し、雰囲気ガス及びシー
ルガスは前記捕集容器２２の上部器壁から排気ポ
ンプ１７によつて吸引排気される。その排気ガス
は循環使用できることは勿論である。 実施例 １ 第１図に示した装置を用いて実験した。金属超
微粉発生手段の密閉容器１は直径300mm、高さ
は300mm、金属溶解台５は70mmの皿型で銅製
の水冷式のものを用いた。プラズマ放電用電源は
100V、1000mAのものを使用した。分別手段に
はテトロン製のフイルターバツグを用い、周期的
に払い落しを行つて金属超微粉を回収するように
した。流動層窒化炉は炉芯管として内径30mmの
石英管を用い、下部の分散板はアルミナ製のもの
を設置し、炉芯管の周囲に環状の電気抵抗炉を設
置した。 金属超微粉発生手段内の金属溶解台５の上に粒
度10〜20mmの金属シリコン100gを置き、密閉し
た後、装置内を排気し真空とする。ついで装置内
に雰囲気ガスとしてH225％、N225％、Ar50％の
ガスを導入管３より導入し、装置内の圧力を１気
圧（常圧）に戻し、以後排気ポンプ１７で排気し
ながら雰囲気ガスを40／minの割合で連続的に
供給し、分別手段部分の圧力P2を−200〜−300
mm水柱に保つように調節する。更に窒化炉は所定
温度に加熱した後、窒化用ガスとして0.2／
minの割合で窒素ガスを供給した。 以上のような準備を行つた後、プラズマ放電用
電極２に電圧80V、電流450Aを印加してプラズ
マトーチを発生させ、それにより前記金属シリコ
ンを加熱溶融して金属シリコン超微粉を15分間発
生させた。この間、分別手段のテトロンバツグは
２分間毎に払い落しを行い、窒化炉に入つたもの
から順次流動層を形成せしめて窒化した。窒化温
度1100℃、1200℃、1300℃の３水準で窒化を実施
した。窒化時間は金属超微粉発生手段の通電を始
めてから１時間行つた。 生成した窒化珪素超微粉は装置内を窒素ガスで
置換した後、取出してＸ線回折などの測定に供し
た。その調査結果は第１表に示した。
超微粉金属窒化物の製造方法並びに製造装置に関
するものである。 セラミツクス成形体は高温強度が大きいこと、
耐熱衝撃性が優れていること、更に高耐食性であ
ることなど通常の金属より優れている点が見い出
されて、工業材料として多くの用途が開発されて
きている。セラミツクス成形体は主としてセラミ
ツクス粉末を焼結することによつて製造される
が、その強度をより大きなものにするためには、
成形体の組成を微細かつ均質なものとする必要が
ある。そのために、セラミツクス成形体用原料粉
末はより以上に粒度の細かいもの、例えば通常超
微粉と呼ばれている粒径1μm以下のものが最近特
に要求されてきており、窒化物セラミツクスにお
いても同様である。 （従来技術） 窒化物粉末は窒化物粉末の還元窒化、また金属
粉末の窒化によつて製造されているが、何れも窒
化物粉末の粒度を細かくすることには限度があ
り、その上窒化工程で焼結したりするため、窒化
物とした、ボールミル、アトリツシヨンミルある
いはジエツトミルなどによつて粉砕して製造され
ている。しかし、このような機械的粉砕には限界
があり、粒径1μm以下の超微粉を得ることは極め
て困難である。その上、粉砕機の材質による汚染
があり、純粋な超微粉を得ることはほとんど不可
能である。 従来の窒化物粉末の製造方法は、Si3N4を例に
とれば、 (1) Si直接窒化法 (2) SiO2還元窒化法 (3) イミド熱分解法 (4) CVD法 に分類出来る。 まず、Si直接窒化法は下記反応式(1)により 3Si＋2N2→Si3N4 ……(1) 金属シリコンを微粉砕し、窒素雰囲気中で加熱
窒化して製造される。その際、微粉砕から窒化前
までの工程で金属シリコンの表面が酸化を受け、
これが窒化されると酸窒化珪素となり純粋な
Si3N4は得難い。また、窒化反応が発熱反応であ
るため焼結し、窒化後再び粉砕が必要となる。発
熱が急激な場合には原料金属シリコンの融点
（1410℃）以上に原料温度が上昇して溶解し、大
きな粒状となるため窒素ガスが内部まで拡散出来
ず、未反応シリコンが残留してしまうこともあ
る。 窒化後の粉砕には、ボールミル、アトリツシヨ
ンミル、ジエツトミルなどの微粉砕機が用いられ
るが、3μm程度が限度であり、1μm以下の粒度を
得ることは極めて困難である。また、微粉砕中に
粉砕装置による汚染もあり好ましくない。 また、Si3N4粉末の場合、α型の結晶形態のも
のは焼結性が比較的良く、β型のものは焼結性が
劣るとされている。すなわち焼結性の良いSi3N4
粉末はα型のみあるいはα／β比の高いものが望
ましいが、Si直接窒化法ではα／（α＋β）比で
90％以上のものを得ることが非常に困難である。 次にSiO2還元窒化法によるSi3N4粉末は下記(2)
式により製造される。 3SiO2＋6C＋2N2→Si3N4＋6CO ……(2) すなわち、SiO2粉と炭素粉の混合物を窒素気
流中で加熱還元窒化するものであるが、反応を十
分進行させるためには過剰の炭素の配合が不可欠
であり、反応終了後残留炭素を除去するため加熱
酸化処理を行うとSiO2を生成して、このSiO2は
ふつ化水素酸等の処理を行つても完全に除去する
ことは困難である。 また、粒度調整は粉砕によらねばならず、1μm
以下の粒度は困難であり、不純物による汚染の問
題もある。更にα／（α＋β）比を高くするため
には反応温度が低いことが望ましいが、低い反応
温度では反応速度が遅いためある程度の高温反応
をよぎなくされるので、α型Si3N4を高能率で製
造することには限界がある。 次にイミド熱分解法は SiCl4＋NH3→Si（NH）2＋NH4Cl ……(3) Si（NH）2→Si3N4＋NH3 ……(4) なる反応により合成される。この方法によるもの
は高純度超微粉が得られるが、工程が複雑でコス
ト高になる点は如何ともし難い。 CVD法（気相合成法）は、例えば SiCl4＋NH3→Si3N4＋NH4Cl ……(5) なる反応により合成され、0.5〜2.0μm程度の微粉
が得られるが、原料にシリコン化合物を使用する
ため、例えば(5)式のように塩化物の場合は塩素の
混入があり、焼結体を作るときの焼結性が悪いと
されている。また、CVD法ではシリコン化合物
としてシラン類（SiH4、SiHCl3など）も良く使
われるが、これらのガスは爆発性ガスで危険であ
り、工業的生産方法としては適当でない。 更に、最近プラズマジエツトにより発生した金
属超微粉を直接その超微粉発生装置内で窒化する
方法が提案された（特開昭59−57904）。しかしこ
の方法では窒化物となりにくい金属、例えばSiや
Alなどでは雰囲気ガスとして100％N2を使用して
も完全窒化は出来ず、金属窒化物と金属の混合し
た超微粉が得られるのみである。また雰囲気ガス
中の微量の酸素などによる汚染を抑制するために
雰囲気ガス中に水素を添加することが好ましい
が、N2ガスの量が減少するとそれに従つて窒化
物の生成量も減少するという欠点もある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記のような欠点がなく、簡単かつ安
価に超微粉金属窒化物を能率良く製造する方法な
らびにその製造装置を提供するものである。 （問題点を解決するための手段） 上述の如き問題点を解決するために、本発明
は、 窒化物となり得る金属を、第１段階の処理とし
て、搬送ガスとしても使うAr、H2、N2のなかか
ら選ばれるいずれか少なくとも１つの常圧ガス雰
囲気下でプラズマトーチを用いて加熱溶融するこ
とにより、プラズマガスを、一旦溶融金属中に溶
解させた、そして溶融金属低温域で過飽和になる
ことによる前記プラズマガスの放出を導いて、該
金属の超微粉を発生させ、 次いでこの金属超微粉を、気密下で前記搬送ガ
スにより搬出すると同時に、ガス流と生成超微粉
とを分別してから別の窒化ガス雰囲気下に導き、 さらに、第２段階の処理として、第１段階で生
成した前記金属超微粉を、N2、NH3のうち少な
くとも１つの窒化用ガスを充満させた高温容器中
に供給して窒化することを特徴とする超微粉金属
窒化物の製造方法、 を提案する。 そして、上記提案とかかる製造方法を実施する
のに有効な手段として、 金属超微粉発生手段と該金属超微粉の窒化手段
およびそれらの各手段を搬送手段を介して連結し
てなるものにおいて、 前記金属超微粉発生手段を、ArやH2、N2など
の搬送ガスを充満させた密閉容器内に、金属溶解
台とこれに臨んで設置した一対のプラズマ発生装
置とを内装したもので構成し、 前記金属超微粉窒化手段を、内部にはそれぞれ
N2やNH3の如き窒化用ガスを充満させると共に
高温加熱のために流動層、充填層もしくは高周波
誘導プラズマ発生装置を用いた高温窒化炉で構成
し、そして、 前記搬送手段を、前記金属超微粉発生手段の出
側と前記金属超微粉の入側とを分別手段を介挿さ
せた搬送管で気密に接続するもので構成した、 ことを特徴とする超微粉金属窒化物の製造装置、
を提案する。 （発明の構成） 金属超微粉発生装置を用いて製造した金属超微
粉を窒化して超微粉金属窒化物を製造する本発明
方法について説明する。 金属超微粉発生手段は通常使用されている方法
によるが、例えば特開昭56−9304で開示されてい
る方法は、H2及び／又はN2を含む熱プラズマに
より前記H2及び／又はN2を溶融金属中に原子ま
たはイオンに解離して溶解し、溶融金属プールの
直接アークの当つている部分から外れたときにガ
スの溶解度が下がり、急激にH2及び／又はN2ガ
スが放出され、その時超微粉を発生させるもので
ある。すなわち、上記雰囲気中でプラズマを発生
させると、生成したプラズマガス（H2、N2のイ
オン化したもの）が溶融金属中に溶解するが、こ
のH+、N+が低温になる溶融プールの周縁部で
は、過飽和状態となり、そのためにH2ガス、N2
ガスとなつて該溶融金属から飛び出すとき、まわ
りの溶融金属をはじき飛ばして（破裂）超微細化
した金属粉を発生するのであり、プラズマを使う
ことの特有の作用である。 ここで発生する金属超微粉の粒度は金属の種類
と雰囲気ガス組成によつても変わるが、ほぼ５〜
300nmである。 使用される金属は窒化物となり得るもので、
Ｂ、Al、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Zr、Nb、
Moから選ばれる何れか少なくとも１つである。
雰囲気ガスとしてN2またはNH3を使用した場合、
Ti、Zrなどの窒化物を作りやすい元素の場合は、
この金属超微粉発生手段においてほゞ100％窒化
物として得られるが、Si、Alのような窒化物形
成能の小さい元素はこの段階で完全な窒化物を得
ることはできない。Siの場合は化学分析の結果に
よると発生したシリコン超微粉中に約３％の窒素
が検出されたが、Ｘ線回折ではSi3N4のピークは
検出されない。Alの場合は生成した超微粉中約
30重量％がAlNであり、約70％は金属Alである。 このようにして発生させた金属超微粉は外気に
よる汚染をさけ、直接窒化手段に搬送される。 窒化手段における窒化温度と窒化時間と窒化率
の関係をシリコンの場合について実験した結果を
第４図に示した。同図より、窒化反応は900℃附
近から始まり、1150℃〜1350℃附近で反応が急激
に進むことが分かる。また、窒化後の超微粉につ
いてＸ線回折を行つた結果、1300℃以下で窒化し
たものにはβ型の窒化珪素は認められないが、
1350℃以上で窒化したものはβ型の窒化珪素が認
められ、その上Siの回折線も認められた。これは
急激な反応による発熱のため、材料温度が雰囲気
温度よりかなり高くなり、Siの溶融と高温型であ
るβ型結晶の析出が生じたものと考えられる。従
つて窒化条件としては900℃以上、1350℃以下の
温度とする必要があり、1200℃〜1300℃の温度範
囲が反応速度及び生成物の形態の点から最も好ま
しい。窒化条件における保持時間については窒化
が完結するに要する時間保持すれば良いが、Si超
微粉では1200℃の場合で約30分である。こうして
得られた窒化珪素超微粉は粒径５〜300nm、窒素
含有量38％以上（窒化率95％以上）である。 次にAlの場合には、Ar−H2−N2雰囲気でAlN
とAlの混合した超微粉を生成させた後、前記超
微粉を前記雰囲気ガス気流によつて窒化手段に搬
送し、窒化炉には窒化用ガスとしてNH3を送入
しながら窒化を行えば良い。窒化条件は温度950
℃で１時間保持すれば、Ｘ線回折によりAlNの
みが検出される超微粉を得ることができる。 つぎに本発明の製造装置について第１図〜第３
図を用いて詳細に説明する。 本発明の製造装置は金属超微粉発生手段に直接
連結された金属超微粉窒化手段とを有する。 本発明の装置に含まれる金属超微粉発生手段の
１例を第１図に示した。 １は密閉容器で、前記密閉容器１の器壁にプラ
ズマ放電用電極２及び雰囲気ガス導入管３が傾斜
した角度の位置に配置され、更に前記密閉容器１
の下部に金属溶解台５、その上部に雰囲気ガス搬
送管７が配設されており、前記搬送管７によつて
窒化手段に接続されている。 前記密閉容器１を前記ガス導入管３からAr−
H2、Ar−N2ガスの少なくとも１つを導入するこ
とによつて前記ガス雰囲気とし、前記電極２から
発生するプラズマ放電により前記金属溶解台５の
上に置かれている金属４を溶解して金属超微粉を
発生させる。発生した金属超微粉は雰囲気ガスの
上昇気流に乗つて飛び出して来る金属超微粉だけ
を回収するため、前記密閉容器１の上部に雰囲気
ガスの吸引口を設けて粒子の大きな飛散した金属
粒などは混入しないようになつている。前記金属
超微粉は前記ガス流とともに吸引口から取出さ
れ、搬送管７を経由して窒化手段に搬送される。
前記密閉容器１内の圧力はガス導入量と搬送管７
の途中に取付けられている圧力調整器８によつて
調整され、その圧力は前記密閉容器１の器壁に取
付けられている圧力計P1によつてチエツクされ
る。 つぎに前記金属超微粉の窒化は流動層窒化、充
填層窒化または高周波誘導プラズマによる窒化が
用いられるが、その概略図を第１図〜第３図にそ
れぞれ示した。 第１図は流動層窒化手段を用いる場合の超微粉
金属窒化物の製造装置の全体図である。前記窒化
手段の上部に前記ガス流とガス流中に含まれてい
る金属超微粉との分別手段１０が付設されてお
り、前記分別手段１０は雰囲気ガスと前記雰囲気
ガス中に含まれている金属超微粉を分別するため
のフイルター１１を内蔵しており、更に分別され
た金属超微粉をはらい落とすための振動機１２が
配設されている。窒化炉は縦型炉１３で、前記炉
１３の下部に流動層形成のための分散板１４が設
けられており、前記炉１３の周囲に加熱手段１５
が配設されている。窒化炉の温度は熱電対温度計
１６で測定、調節され、前記分別手段及び窒化炉
内部の圧力測定ならびに調整のためそれぞれの器
壁に圧力計P2、P3が付設されている。 前記ガス流搬送管７によつて搬送された金属超
微粉を含むガス流は、分別手段１０にて金属超微
粉と雰囲気ガスに分別される。前記金属超微粉は
窒化炉内に落ち込み、１部フイルター１１に付着
したものは振動機１２で払い落して窒化炉内に入
れる。窒化炉の下部から窒化用ガスを導入して窒
化炉内の金属超微粉を流動させながら所定温度に
保ち窒化する。 更に分別手段１０で分別された雰囲気ガスと前
記窒化用ガスは分別手段の上部から排気ポンプ１
７によつて吸引排気される。ここで吸引排気され
たガスはAr−H2−N2の混合比率調製を行つた
後、金属超微粉発生手段の雰囲気ガスとして一部
または全量を循環使用することができ、そのよう
にすることによつてガス使用量を大巾に節減する
ことができる。 上述のような操業において、金属超微粉発生手
段の圧力P1、窒化手段の入口部分すなわち分別
手段１０の圧力P2ならびに窒化炉の圧力P3の関
係はP1＝P3＞P2となるように制御される。但し、
P1は常圧である。 窒化炉の操業は断続、連続何れでも良い。断続
式の場合は一定時間毎に生成物を取り出し、連続
式の場合は流動層分散板１４を傾斜させて設置し
ておき、金属超微粉は窒化すると重量が増加する
ため窒化したものは分散板１４の低い個所に集ま
つて流動化しなくなるので、その部分を抜き出す
ことによつて連続操業ができる。 第２図に充填層窒化炉の１例を示した。充填層
窒化炉は縦型炉１８で、前記炉１８の周囲に加熱
手段１５が配設されており、その下部に生成した
窒化物の排出手段１９及び窒化用ガス導入管２０
が配設されている。前記炉１８の上部から分別手
段によつて雰囲気ガスと分別された金属超微粉が
前記炉内に装入され、充填され、窒化用ガスによ
つて窒化される。一定時間所定温度にて保持し、
窒化物となつた生成物は下部から取り出される。 次に高周波誘導プラズマ発生装置を用いた場合
の超微粉金属窒化物の製造装置の全体図を第３図
に示した。 金属超微粉発生手段からの雰囲気ガス及びその
中に含まれている金属超微粉は前記雰囲気ガス気
流により搬送管７を経由して高周波誘導プラズマ
発生装置２１に直接導入され、前記装置２１内に
発生させたプラズマアーク２３のなかを通過する
際、連続的に窒化される。その際、金属超微粉を
含有するガス流が完全に前記プラズマアークのな
かを通過するように、また器壁への生成物の付着
を防止する目的で高周波誘導コイルの内壁面にシ
ールガスとしてH2を流しておくのが良い。生成
した窒化物は前記高周波プラズマ発生装置２１の
下部に設けられた沈降捕集容器２２において沈降
捕集されその下部に堆積し、雰囲気ガス及びシー
ルガスは前記捕集容器２２の上部器壁から排気ポ
ンプ１７によつて吸引排気される。その排気ガス
は循環使用できることは勿論である。 実施例 １ 第１図に示した装置を用いて実験した。金属超
微粉発生手段の密閉容器１は直径300mm、高さ
は300mm、金属溶解台５は70mmの皿型で銅製
の水冷式のものを用いた。プラズマ放電用電源は
100V、1000mAのものを使用した。分別手段に
はテトロン製のフイルターバツグを用い、周期的
に払い落しを行つて金属超微粉を回収するように
した。流動層窒化炉は炉芯管として内径30mmの
石英管を用い、下部の分散板はアルミナ製のもの
を設置し、炉芯管の周囲に環状の電気抵抗炉を設
置した。 金属超微粉発生手段内の金属溶解台５の上に粒
度10〜20mmの金属シリコン100gを置き、密閉し
た後、装置内を排気し真空とする。ついで装置内
に雰囲気ガスとしてH225％、N225％、Ar50％の
ガスを導入管３より導入し、装置内の圧力を１気
圧（常圧）に戻し、以後排気ポンプ１７で排気し
ながら雰囲気ガスを40／minの割合で連続的に
供給し、分別手段部分の圧力P2を−200〜−300
mm水柱に保つように調節する。更に窒化炉は所定
温度に加熱した後、窒化用ガスとして0.2／
minの割合で窒素ガスを供給した。 以上のような準備を行つた後、プラズマ放電用
電極２に電圧80V、電流450Aを印加してプラズ
マトーチを発生させ、それにより前記金属シリコ
ンを加熱溶融して金属シリコン超微粉を15分間発
生させた。この間、分別手段のテトロンバツグは
２分間毎に払い落しを行い、窒化炉に入つたもの
から順次流動層を形成せしめて窒化した。窒化温
度1100℃、1200℃、1300℃の３水準で窒化を実施
した。窒化時間は金属超微粉発生手段の通電を始
めてから１時間行つた。 生成した窒化珪素超微粉は装置内を窒素ガスで
置換した後、取出してＸ線回折などの測定に供し
た。その調査結果は第１表に示した。
【表】
更に生成した窒化珪素超微粉のTEM写真を第
５〜７図に示し、そのＸ線回折結果の１例を第８
図に示した。そのＸ線回折結果によると、回折角
20.8度前後のバツクグランドが高いが、これは非
晶質の窒化珪素を含むことを示していると考えら
れる。 比較例 実施例１の装置（第１図参照）において、流動
層窒化炉を取り外して生成した超微粉の回収装置
を設け、実施例１と同様の条件で金属シリコン超
微粉を発生させて回収した。前記金属シリコン超
微粉を大気中に約１時間放置したものを充填層窒
化炉（第２図参照）に装入して1200℃と1300℃で
窒化した。窒化時間は１時間行つた。 生成した窒化物のＸ線回折結果は、第９図に示
したように、1200℃、１時間の窒化ではSiと
SiO2のピークが現われており、窒化がほとんど
進んでいないこと、また1300℃、１時間の場合は
α−Si3N4と未反応のSiが検出された。このこと
から表面が酸素で汚染された金属シリコン超微粉
は窒化温度を高くしなければ窒化しないことが分
つた。完全に窒化させるにはより以上窒化温度を
上げる必要があり、焼結体製造用原料粉として不
適当であるとされているβ型窒化珪素の生成をよ
ぎなくされることとなり、また粒度も大きくなつ
てくる。 更に、金属シリコン超微粉を大気中に３日間放
置した場合について、同様に充填層窒化炉で1300
℃、１時間の窒化を行つた結果ではＸ線回折で酸
窒化珪素（Si2N2O）が検出された。 実施例 ２ 窒化手段として、高周波誘導プラズマ発生装置
を用いた装置（第３図参照）で実験した。金属超
微粉発生手段は実施例１と同じであり、高周波誘
導プラズマ発生装置の出力は35KWのものを用い
た。 装置内全体を真空排気し、Arガスで置換した
後、雰囲気ガス導入管３より15／minの流量で
Arガスを流しながら実施例１と同様にして金属
シリコン超微粉を発生させた。次に高周波誘導プ
ラズマ発生装置を通電し、安定なプラズマ流を形
成させた。前記超微粉発生手段への導入ガス組成
をAr100％から徐々にN2、H2を増加し、最終的
にN225％、H225％、Ar50％の組成として連続的
に超微粉の製造及びその窒化を行つた。 沈降捕集容器２２に堆積した生成物を取り出し
てＸ線回折を行つた結果、α−Si3N4のみが検出
された。また、その化学組成はＮ＝38.1％であ
り、窒化率＝95.3％であつた。 実施例 ３ 実施例１の装置を用いて窒化アルミニウムの製
造を試みた。操作は実施例１と同じであるが、窒
化炉の温度は950℃に設定した。 生成物は6.5gで、そのＸ線回折を行つた結果、
AlNであることが確認され、化学分析の結果、
Ｎ＝33.7％（窒化率98.6％）であつた。また生成
窒化物の粒径は10〜500nmであつた。 なお、雰囲気ガスと金属超微粉の分別手段のテ
トロン製バツグに付着した金属超微粉、すなわち
窒化炉に入る前の生成物を実験終了後に取出して
化学分析を行つた結果、Al＝89.8％、Ｎ＝10.2％
であり、金属超微粉発生装置で生成したものは
N225％の雰囲気ガスの条件では窒化率で30％程
度であり、本発明の窒化手段を用いることによつ
て初めて完全に窒化した超微粉窒化物を得ること
ができることが分つた。 本発明方法ならびに装置によれば、Ar−H2、
Ar−N2あるいはAr−H2−N2系ガスを使用した
熱プラズマにより生成した金属超微粉が空気中の
酸素によつて汚染することなく直接窒化物とする
ことができるので、極めて純度の良い超微粉金属
窒化物を製造することが可能であり、かつ原料と
して純金属を使用するのでCVD法のようにハロ
ゲンによつて汚染されることもない。 更に製造装置の操業は装置内の圧力が500Torr
〜大気圧で行えるので、装置が簡単で操作も容易
である。
５〜７図に示し、そのＸ線回折結果の１例を第８
図に示した。そのＸ線回折結果によると、回折角
20.8度前後のバツクグランドが高いが、これは非
晶質の窒化珪素を含むことを示していると考えら
れる。 比較例 実施例１の装置（第１図参照）において、流動
層窒化炉を取り外して生成した超微粉の回収装置
を設け、実施例１と同様の条件で金属シリコン超
微粉を発生させて回収した。前記金属シリコン超
微粉を大気中に約１時間放置したものを充填層窒
化炉（第２図参照）に装入して1200℃と1300℃で
窒化した。窒化時間は１時間行つた。 生成した窒化物のＸ線回折結果は、第９図に示
したように、1200℃、１時間の窒化ではSiと
SiO2のピークが現われており、窒化がほとんど
進んでいないこと、また1300℃、１時間の場合は
α−Si3N4と未反応のSiが検出された。このこと
から表面が酸素で汚染された金属シリコン超微粉
は窒化温度を高くしなければ窒化しないことが分
つた。完全に窒化させるにはより以上窒化温度を
上げる必要があり、焼結体製造用原料粉として不
適当であるとされているβ型窒化珪素の生成をよ
ぎなくされることとなり、また粒度も大きくなつ
てくる。 更に、金属シリコン超微粉を大気中に３日間放
置した場合について、同様に充填層窒化炉で1300
℃、１時間の窒化を行つた結果ではＸ線回折で酸
窒化珪素（Si2N2O）が検出された。 実施例 ２ 窒化手段として、高周波誘導プラズマ発生装置
を用いた装置（第３図参照）で実験した。金属超
微粉発生手段は実施例１と同じであり、高周波誘
導プラズマ発生装置の出力は35KWのものを用い
た。 装置内全体を真空排気し、Arガスで置換した
後、雰囲気ガス導入管３より15／minの流量で
Arガスを流しながら実施例１と同様にして金属
シリコン超微粉を発生させた。次に高周波誘導プ
ラズマ発生装置を通電し、安定なプラズマ流を形
成させた。前記超微粉発生手段への導入ガス組成
をAr100％から徐々にN2、H2を増加し、最終的
にN225％、H225％、Ar50％の組成として連続的
に超微粉の製造及びその窒化を行つた。 沈降捕集容器２２に堆積した生成物を取り出し
てＸ線回折を行つた結果、α−Si3N4のみが検出
された。また、その化学組成はＮ＝38.1％であ
り、窒化率＝95.3％であつた。 実施例 ３ 実施例１の装置を用いて窒化アルミニウムの製
造を試みた。操作は実施例１と同じであるが、窒
化炉の温度は950℃に設定した。 生成物は6.5gで、そのＸ線回折を行つた結果、
AlNであることが確認され、化学分析の結果、
Ｎ＝33.7％（窒化率98.6％）であつた。また生成
窒化物の粒径は10〜500nmであつた。 なお、雰囲気ガスと金属超微粉の分別手段のテ
トロン製バツグに付着した金属超微粉、すなわち
窒化炉に入る前の生成物を実験終了後に取出して
化学分析を行つた結果、Al＝89.8％、Ｎ＝10.2％
であり、金属超微粉発生装置で生成したものは
N225％の雰囲気ガスの条件では窒化率で30％程
度であり、本発明の窒化手段を用いることによつ
て初めて完全に窒化した超微粉窒化物を得ること
ができることが分つた。 本発明方法ならびに装置によれば、Ar−H2、
Ar−N2あるいはAr−H2−N2系ガスを使用した
熱プラズマにより生成した金属超微粉が空気中の
酸素によつて汚染することなく直接窒化物とする
ことができるので、極めて純度の良い超微粉金属
窒化物を製造することが可能であり、かつ原料と
して純金属を使用するのでCVD法のようにハロ
ゲンによつて汚染されることもない。 更に製造装置の操業は装置内の圧力が500Torr
〜大気圧で行えるので、装置が簡単で操作も容易
である。
第１図は本発明の１つの態様を示す超微粉金属
窒化物の製造装置の説明図、第２図は本発明の１
つの態様を示す充填層窒化炉の縦断面説明図、第
３図は本発明のさらに１つの態様を示す超微粉金
属窒化物の製造装置説明図、第４図はSi超微粉の
窒化に及ぼす反応温度と保持時間の関係を示す
図、第５，６および７図はそれぞれ窒化温度1100
℃、1200℃、1300℃で本発明によつて製造された
超微粉窒化珪素の粒子構造を示す透過型電子顕微
鏡写真（第５，６図の倍率をそれぞれ10万倍、第
７図の倍率８万倍）、第８図は本発明によつて製
造された超微粉窒化珪素のＸ線回折結果を示す
図、第９図は大気中の酸素で汚染されたSi超微粉
から製造した超微粉窒化珪素のＸ線回折結果を示
す図である。 １……密閉容器、２……プラズマ放電用電極、
３……雰囲気ガス導入管、４……金属、５……金
属溶解台、７……搬送管、８……圧力調整器、１
０……分別手段、１１……フイルター、１２……
振動器、１３……縦型炉、１４……分散板、１５
……加熱手段、１６……熱電対温度計、１７……
排気ポンプ、１８……縦型炉、１９……排出手
段、２０……窒化用ガス導入管、２１……高周波
誘導プラズマ発生装置、２２……沈降捕集容器、
２３……プラズマアーク、P1，P2およびP3……
圧力計。
窒化物の製造装置の説明図、第２図は本発明の１
つの態様を示す充填層窒化炉の縦断面説明図、第
３図は本発明のさらに１つの態様を示す超微粉金
属窒化物の製造装置説明図、第４図はSi超微粉の
窒化に及ぼす反応温度と保持時間の関係を示す
図、第５，６および７図はそれぞれ窒化温度1100
℃、1200℃、1300℃で本発明によつて製造された
超微粉窒化珪素の粒子構造を示す透過型電子顕微
鏡写真（第５，６図の倍率をそれぞれ10万倍、第
７図の倍率８万倍）、第８図は本発明によつて製
造された超微粉窒化珪素のＸ線回折結果を示す
図、第９図は大気中の酸素で汚染されたSi超微粉
から製造した超微粉窒化珪素のＸ線回折結果を示
す図である。 １……密閉容器、２……プラズマ放電用電極、
３……雰囲気ガス導入管、４……金属、５……金
属溶解台、７……搬送管、８……圧力調整器、１
０……分別手段、１１……フイルター、１２……
振動器、１３……縦型炉、１４……分散板、１５
……加熱手段、１６……熱電対温度計、１７……
排気ポンプ、１８……縦型炉、１９……排出手
段、２０……窒化用ガス導入管、２１……高周波
誘導プラズマ発生装置、２２……沈降捕集容器、
２３……プラズマアーク、P1，P2およびP3……
圧力計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒化物となり得る金属を、第１段階の処理と
して、搬送ガスとしても使うAr、H2、N2のなか
から選ばれるいずれか少なくとも１つの常圧ガス
雰囲気下でプラズマトーチを用いて加熱溶融する
ことにより、プラズマガスを、一旦溶融金属中に
溶解させ、そして溶融金属低温域で過飽和になる
ことによる前記プラズマガスの放出を導いて、該
金属の超微粉を発生させ、 次いでこの金属超微粉を、気密下で前記搬送ガ
スにより搬出すると同時に、ガス流と生成超微粉
とを分別してから別の窒化ガス雰囲気下に導き、 さらに、第２段階の処理として、第１段階で生
成した前記金属超微粉を、N2、NH3のうち少な
くとも１つの窒化用ガスを充満させた高温容器中
に供給して窒化することを特徴とする超微粉金属
窒化物の製造方法。 ２ 前記金属が、Ｂ、Al、Si、Ti、Ｖ、Cr、
Mn、Fe、Zr、Nb、Moから選ばれる少なくとも
１つであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の製造方法。 ３ 前記金属超微粉を窒化させる際に、流動層窒
化を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１〜
２項のいずれか１つに記載の製造方法。 ４ 前記金属超微粉を窒化させる際に、充填層窒
化を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１〜
２項のいずれか１つに記載の製造方法。 ５ 前記金属超微粉を窒化させる際に、高周波誘
導プラズマを用いて連続的に窒化することを特徴
とする特許請求の範囲第１〜２項のいずれか１つ
に記載の製造方法。 ６ 金属超微粉発生手段と該金属超微粉の窒化手
段およびそれらの各手段を搬送手段を介して連結
してなるものにおいて、 前記金属超微粉発生手段を、ArやH2、N2など
の搬送ガスを充満させた密閉容器内に、金属溶解
台とこれに臨んで設置した一対のプラズマ発生装
置とを内装したもので構成し、 前記金属超微粉窒化手段を、内部にはそれぞれ
N2やNH3の如き窒化用ガスを充満させると共に
高温加熱のために流動層、充填層もしくは高周波
誘導プラズマ発生装置を用いた高温窒化炉で構成
し、そして、 前記搬送手段を、前記金属超微粉発生手段の出
側と前記金属超微粉の入側とを分別手段を介挿さ
せた搬送管で気密に接続するもので構成した、 ことを特徴とする超微粉金属窒化物の製造装置。 ７ 前記搬送手段には、必要に応じてフイルター
の如き分別手段を設けることを特徴とする特許請
求の範囲第６項記載の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12734084A JPS6110012A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 超微粉金属窒化物の製造方法並びに製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12734084A JPS6110012A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 超微粉金属窒化物の製造方法並びに製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110012A JPS6110012A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0352402B2 true JPH0352402B2 (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=14957495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12734084A Granted JPS6110012A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 超微粉金属窒化物の製造方法並びに製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110012A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS62102828A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-13 | Daido Steel Co Ltd | 化合物微粒子の製造方法 |
| JPS62168542A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-24 | Daido Steel Co Ltd | 化合物超微粒子の製造方法 |
| US4800183A (en) * | 1986-04-09 | 1989-01-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for producing refractory nitrides |
| JPS62282635A (ja) * | 1986-05-31 | 1987-12-08 | Natl Res Inst For Metals | 窒化アルミニウム超微粉と耐酸化性アルミニウム超微粉の混合超微粉の製造法 |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150427A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-07 | Toyota Motor Corp | 金属化合物の微粉末の製造方法 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP12734084A patent/JPS6110012A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110012A (ja) | 1986-01-17 |
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