JPH04202702A - 粉末の固形化方法 - Google Patents
粉末の固形化方法Info
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- JPH04202702A JPH04202702A JP2339642A JP33964290A JPH04202702A JP H04202702 A JPH04202702 A JP H04202702A JP 2339642 A JP2339642 A JP 2339642A JP 33964290 A JP33964290 A JP 33964290A JP H04202702 A JPH04202702 A JP H04202702A
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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］
本発明は粉末の固形化方法に係り、特に母粒子に子粒子
を混合又は被覆した粉末に使用する粉末の固形化方法に
関する。
を混合又は被覆した粉末に使用する粉末の固形化方法に
関する。
［従来技術とその問題点コ
粉末を固形化する方法として圧粉成形、射出成形、鋳込
み方法、焼結炉にて焼結する方法、高温高圧にての焼結
法（ＨＩＰ、ＣＩＰ）、通電法（放電含む）が知られて
いる。
み方法、焼結炉にて焼結する方法、高温高圧にての焼結
法（ＨＩＰ、ＣＩＰ）、通電法（放電含む）が知られて
いる。
通電（放＠）焼結法の場合、（イ）バインダー（バイン
ダーとは本成分以外の結合性を良好とするための補助添
加剤をいう）を添加する方法と、（ロ）バインダーを添
加しない方法とがある。特にバインダーを添加しない通
電焼結法には、特開平１−１９７３６９号などに開示さ
れているように、１０−５００μｍの粉末を通電焼結す
るために、この粉末にパルス電流を流して粉末間のミク
ロ放電により表面浄化を行い、続いて直流電圧を加える
ことによってジュール熱を発生させて焼結し固形化する
方法かあるが、この粉末固形化方法は、粉末の表面浄化
とその固形化のために、パルス電流と直流電流を加える
２つの工程を要し、固形化するまでに多大な時間を必要
とするという問題かあった。
ダーとは本成分以外の結合性を良好とするための補助添
加剤をいう）を添加する方法と、（ロ）バインダーを添
加しない方法とがある。特にバインダーを添加しない通
電焼結法には、特開平１−１９７３６９号などに開示さ
れているように、１０−５００μｍの粉末を通電焼結す
るために、この粉末にパルス電流を流して粉末間のミク
ロ放電により表面浄化を行い、続いて直流電圧を加える
ことによってジュール熱を発生させて焼結し固形化する
方法かあるが、この粉末固形化方法は、粉末の表面浄化
とその固形化のために、パルス電流と直流電流を加える
２つの工程を要し、固形化するまでに多大な時間を必要
とするという問題かあった。
［発明が解決しようとする課題］
そこで本発明者等は上記粉末固形化方法を鋭意研究した
ところ、サブミクロンオーダの粉末は直流電流を用いる
ことなくパルス電流だけで固形化可能であるということ
を見出だした。しかしサブミクロンオーダの粉末はマイ
クロオーダの粉末と比較して非常に高価であり、サブミ
クロンオーダの粉末のみを用いて固形物を製造すること
は却ってコストアップさせてしまうという問題かあった
。
ところ、サブミクロンオーダの粉末は直流電流を用いる
ことなくパルス電流だけで固形化可能であるということ
を見出だした。しかしサブミクロンオーダの粉末はマイ
クロオーダの粉末と比較して非常に高価であり、サブミ
クロンオーダの粉末のみを用いて固形物を製造すること
は却ってコストアップさせてしまうという問題かあった
。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、製造
工程を短縮化しかつ低コストで粉末を固形化する粉末の
固形化方法を提供することを目的とする。
工程を短縮化しかつ低コストで粉末を固形化する粉末の
固形化方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記目的を達成するために１０−５００マイク
ロメータの母粒子にサブミクロン以下の子粒子を、母粒
子に対し子粒子の重量混合比が３％以上となるように被
覆又は混合して混合粉末又はカプセル化粉末を生成し、
そのカプセル化粉末の集合粉末又は混合粉末に所定の加
圧状態の下でパルス電流を印加するようにしたものであ
る。
ロメータの母粒子にサブミクロン以下の子粒子を、母粒
子に対し子粒子の重量混合比が３％以上となるように被
覆又は混合して混合粉末又はカプセル化粉末を生成し、
そのカプセル化粉末の集合粉末又は混合粉末に所定の加
圧状態の下でパルス電流を印加するようにしたものであ
る。
［作 用］
１０−５００μｍの母粒子に対する子粒子の重量混合比
が３％以上となるように母粒子を子粒子で被覆すると母
粒子表面に子粒子を偏析なく分布させたカプセル化粉末
が得られる。所望の固形物を形成するためにカプセル化
粉末を必要数集めた集合粉末にパルス電流を印加する。
が３％以上となるように母粒子を子粒子で被覆すると母
粒子表面に子粒子を偏析なく分布させたカプセル化粉末
が得られる。所望の固形物を形成するためにカプセル化
粉末を必要数集めた集合粉末にパルス電流を印加する。
！粒子相互の結合はなされずに子粒子相互が結合し母粒
子が安定にかつ強固に固形化する。
子が安定にかつ強固に固形化する。
１０−５００！粒子に、重量混合比が３％以上となるよ
うに混合した混合物に、パルス電流を印加した場合も、
カプセル粉末の場合と同様子粒子相互の結合がなされ、
粉末の良好な固形化がなされる。
うに混合した混合物に、パルス電流を印加した場合も、
カプセル粉末の場合と同様子粒子相互の結合がなされ、
粉末の良好な固形化がなされる。
［実施例コ
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。
する。
使用粉末（電気伝導度を有する粉末）は次の構成からな
る。
る。
第１図には本発明に係る母粒子１と子粒子２との固形化
概念図が示されている。
概念図が示されている。
図示されているようにまず核となるマイクロメークオー
ダーの粉末（約１０〜５００μｍ）の表面に、オングス
トロームオーダー（例えば１００Ａ （０，０１μｍ）
）の粉末を、約１０〜３０％混合しこれを均一に攪拌し
て混合した混合体、もしくは母粒子１となる粉末の表面
に小粒子としての超微細粉末を例えば静電被着により被
覆してカプセル化した粉末の集合粉末を作る。ここで集
合粉末とは、固形化前、固体を形成するために必要なカ
プセル化粉末を単に必要数集めておくことを意味する。
ダーの粉末（約１０〜５００μｍ）の表面に、オングス
トロームオーダー（例えば１００Ａ （０，０１μｍ）
）の粉末を、約１０〜３０％混合しこれを均一に攪拌し
て混合した混合体、もしくは母粒子１となる粉末の表面
に小粒子としての超微細粉末を例えば静電被着により被
覆してカプセル化した粉末の集合粉末を作る。ここで集
合粉末とは、固形化前、固体を形成するために必要なカ
プセル化粉末を単に必要数集めておくことを意味する。
カプセル化粉末の場合は、被着によって母粒子１表面に
子粒子２が偏析なく均一に分布しているため、母粒子１
と子粒子２との混合粉末と比較して原料としての取扱い
は極めて良好となる。 続いて混合粉末またはカプセル
化粉末の集合体を、従来の通電（放電含む）焼結装置（
具体的には実開平１−１９７３６３号（放電焼結装置及
び砥粒の製造方法）に開示された焼結装置）を使用して
、所定の圧力の下で高電圧、低電流のパルス電流を印加
する（従来の第１区分に該当）。
子粒子２が偏析なく均一に分布しているため、母粒子１
と子粒子２との混合粉末と比較して原料としての取扱い
は極めて良好となる。 続いて混合粉末またはカプセル
化粉末の集合体を、従来の通電（放電含む）焼結装置（
具体的には実開平１−１９７３６３号（放電焼結装置及
び砥粒の製造方法）に開示された焼結装置）を使用して
、所定の圧力の下で高電圧、低電流のパルス電流を印加
する（従来の第１区分に該当）。
ここでパルスを流の印加とは、衝撃的な取扱い（立ち上
がり、立ち下がり）で大電流を印加することをいい、放
電電流の印加とは絶縁破壊までの電圧を極めて短時間に
制御し、絶縁破壊時の大電流（放電電流）を衝撃的（パ
ルス電流的に）印加することをいう、集合粉末または混
合粉末の固形化に際する装置の設定は、加圧力を４００
ｍｇ／■２、電流を８０ＯＡ、パルス周波数を２〜１０
０Ｈｚに設定するのが好ましい。
がり、立ち下がり）で大電流を印加することをいい、放
電電流の印加とは絶縁破壊までの電圧を極めて短時間に
制御し、絶縁破壊時の大電流（放電電流）を衝撃的（パ
ルス電流的に）印加することをいう、集合粉末または混
合粉末の固形化に際する装置の設定は、加圧力を４００
ｍｇ／■２、電流を８０ＯＡ、パルス周波数を２〜１０
０Ｈｚに設定するのが好ましい。
この結果、母粒子１相互の結合はなされずにオングスト
ロームオーダーの子粒子２相互で結合が起き、これによ
って母粒子１を安定にかつ強固に固形化できた。つまり
本発明の粉末の固形化方法では、固形化するために粉末
全てについてサブミクロンオーダーの粉末を使用せずに
、サブミクロンオーダーの粉末相互間でのみの結合を生
じさせ、固形化する粉末の大巾なコストダウンと、従来
（実開平１−１９７３６３号）における第２区分の通電
加熱処理の省略によって固形化の製造時間を大巾に短縮
し、低コストに粉末を固形化するものである。
ロームオーダーの子粒子２相互で結合が起き、これによ
って母粒子１を安定にかつ強固に固形化できた。つまり
本発明の粉末の固形化方法では、固形化するために粉末
全てについてサブミクロンオーダーの粉末を使用せずに
、サブミクロンオーダーの粉末相互間でのみの結合を生
じさせ、固形化する粉末の大巾なコストダウンと、従来
（実開平１−１９７３６３号）における第２区分の通電
加熱処理の省略によって固形化の製造時間を大巾に短縮
し、低コストに粉末を固形化するものである。
（具体的実施例）
以下具体的実施例を示す。
（実施例１）
母粒子１となる粒径２００μｍのＦｅ−Ｎｄ−Ｂの磁性
粉末の表面に、子粒子２として２００ＡのＦｅ−Ｎｉ磁
性粉末を所定重量混合比となるように被覆してカプセル
化粉末を形成し、上記装置を用いてこのカプセル化粉末
の集合粉末に、所定圧力下でパルス電流を印加して固形
化を行った。
粉末の表面に、子粒子２として２００ＡのＦｅ−Ｎｉ磁
性粉末を所定重量混合比となるように被覆してカプセル
化粉末を形成し、上記装置を用いてこのカプセル化粉末
の集合粉末に、所定圧力下でパルス電流を印加して固形
化を行った。
固形化は、加圧力を加圧力を４００ｋｇ／■２．電流を
８００Ａ−Ｆｅ−Ｎｉ磁性粉末の重量混合比を２％、３
％、１０％、１５％、パルス電流のパルス幅を２０ｎｓ
ｅｃ、 ６０１１ｓｅｃ、 ８０ｎｓｅｃ、 １５０
１１ｓｅｃに変えて行った。
８００Ａ−Ｆｅ−Ｎｉ磁性粉末の重量混合比を２％、３
％、１０％、１５％、パルス電流のパルス幅を２０ｎｓ
ｅｃ、 ６０１１ｓｅｃ、 ８０ｎｓｅｃ、 １５０
１１ｓｅｃに変えて行った。
結果は表−１に示すとおり重量混合比３％以上、パルス
電流のパルス幅６０１１ＳｅＣで良好なＦｅ−Ｎｉ磁性
粉末子の良好な結合か得られ、良好なＦｅ−Ｎｄ−Ｂの
固形物が得られた。
電流のパルス幅６０１１ＳｅＣで良好なＦｅ−Ｎｉ磁性
粉末子の良好な結合か得られ、良好なＦｅ−Ｎｄ−Ｂの
固形物が得られた。
表−１
０・・・固形化良好 ×・・・固形化不良（実施例２
） 母粒子１となる粒径２００μｍのＳｍ、Ｃｏ。
） 母粒子１となる粒径２００μｍのＳｍ、Ｃｏ。
またはＳ ｍ ２ ＣＯ＋を磁性粉末の表面に、子粒子
２として２００人のＦｅ−Ｎｉ磁性粉末を所定重量混合
比となるように被覆してカプセル化粉末を形成し、上記
装置を用い実施例１の固形化条件でカプセル化粉末の集
合粉末に、圧力下でパルス電流を印加して固形化を行っ
た。
２として２００人のＦｅ−Ｎｉ磁性粉末を所定重量混合
比となるように被覆してカプセル化粉末を形成し、上記
装置を用い実施例１の固形化条件でカプセル化粉末の集
合粉末に、圧力下でパルス電流を印加して固形化を行っ
た。
結果は、表−１と同様に、重量混合比３％以上、パルス
電流のパルス幅６０ ｍ５ｅｃで良好なＦｅ−Ｎｉ磁性
粉末子同士の結合かなされ良好な５ｒｒｚ ＣＯｓ ’
：４たはＳｍ２ＣＯ＋ｔの固形物を得られた。
電流のパルス幅６０ ｍ５ｅｃで良好なＦｅ−Ｎｉ磁性
粉末子同士の結合かなされ良好な５ｒｒｚ ＣＯｓ ’
：４たはＳｍ２ＣＯ＋ｔの固形物を得られた。
〈実施例３）
１０μｍのＳ ｍ ＣＯｓ磁性粉末の表面に、粒径１０
０ＡのＦ ｅ−Ｃｏ磁性粉を重量混合比１０％となるよ
うに被覆してカプセル化粉末を形成し、このカプセル化
粉末の集合粉末を、実施例１と同様の固形化条件で上記
装置を用い、圧力下でパルス電流を印加して固形化を行
った。結果は実施例１と同様Ｆｅ−Ｃｏ磁性粉間で良好
な結合が得られ、良好なＳｍ＋ ＣＯｓの固形物を得る
ことができた。
０ＡのＦ ｅ−Ｃｏ磁性粉を重量混合比１０％となるよ
うに被覆してカプセル化粉末を形成し、このカプセル化
粉末の集合粉末を、実施例１と同様の固形化条件で上記
装置を用い、圧力下でパルス電流を印加して固形化を行
った。結果は実施例１と同様Ｆｅ−Ｃｏ磁性粉間で良好
な結合が得られ、良好なＳｍ＋ ＣＯｓの固形物を得る
ことができた。
（実施例４）
１０μｍのＮｄ、Ｆｅ、Ｂ果樹脂粉の表面に、粒径１０
０ＡのＦｅ−Ｃｏ磁性粉末または１００ＡのＦｅ−Ｎｉ
粉を、重量混合比１０％となるように被覆してカプセル
化粉末を形成し、これらのカプセル化粉末の集合粉末を
、上記装置を用い、実施例１の固形化条件にて圧力下で
パルス電流を印加した。結果は実施例１と同様Ｆ ｅ
−Ｃｏ磁性粉末又はＦｅ−Ｎｉ粉末同士で結合がなされ
、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂ系樹脂を主とする良好な固形物が得ら
れた４ （実施例５） 母粒子１となる粒径２００μｍのＦｅ−Ｎｄ−Ｂの磁性
粉末の表面に、子粒子２として０．１μのストロンチウ
ムフェライトを重量混合比５０％となるように被覆して
カプセル化粉末を形成し、上記装置を用０てこのカプセ
ル化粉末の集合粉末に、上記装置を用い実施例１と同様
の固形化条件で圧力下でパルス電流を印加して固形化を
行った。
０ＡのＦｅ−Ｃｏ磁性粉末または１００ＡのＦｅ−Ｎｉ
粉を、重量混合比１０％となるように被覆してカプセル
化粉末を形成し、これらのカプセル化粉末の集合粉末を
、上記装置を用い、実施例１の固形化条件にて圧力下で
パルス電流を印加した。結果は実施例１と同様Ｆ ｅ
−Ｃｏ磁性粉末又はＦｅ−Ｎｉ粉末同士で結合がなされ
、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂ系樹脂を主とする良好な固形物が得ら
れた４ （実施例５） 母粒子１となる粒径２００μｍのＦｅ−Ｎｄ−Ｂの磁性
粉末の表面に、子粒子２として０．１μのストロンチウ
ムフェライトを重量混合比５０％となるように被覆して
カプセル化粉末を形成し、上記装置を用０てこのカプセ
ル化粉末の集合粉末に、上記装置を用い実施例１と同様
の固形化条件で圧力下でパルス電流を印加して固形化を
行った。
固形化は、加圧力を４００ｋｇ／［有］２．電流を８０
ＯＡ、パルス電流のパルス幅を６０ ｍ５ｅｃトした。
ＯＡ、パルス電流のパルス幅を６０ ｍ５ｅｃトした。
子粒子２同士が結合し良好なＦｅ−Ｎｄ−Ｂの固形物を
得ることができた。
得ることができた。
（実施例６）
母粒子１となる粒径５０μｍのカーボンの表面に、子粒
子２として０．５μｍのカーボンを重量混合比１０％と
なるように被覆してカプセル化粉末を形成し、上記装置
を用いてこのカプセル化粉末の集合粉末に、所定圧力下
でパルス電流を印加して固形化を行った。固形化は、加
圧力を４００ｋｇ／■２．電流を８０ＯＡ、ノ（ルス電
流の）（ルス幅を８Ｑ ｌｌ５ｅＣとした。子粒子（カ
ーボン）同士が結合し良好なカーボンの固形物を得るこ
とができた。
子２として０．５μｍのカーボンを重量混合比１０％と
なるように被覆してカプセル化粉末を形成し、上記装置
を用いてこのカプセル化粉末の集合粉末に、所定圧力下
でパルス電流を印加して固形化を行った。固形化は、加
圧力を４００ｋｇ／■２．電流を８０ＯＡ、ノ（ルス電
流の）（ルス幅を８Ｑ ｌｌ５ｅＣとした。子粒子（カ
ーボン）同士が結合し良好なカーボンの固形物を得るこ
とができた。
（実施例７）
母粒子１となる１０〜５０μ、ｎの活性炭粉末の表面に
１００大の子粒子２として活性炭又は炭素のウィスカー
を重量混合比１０〜３０％となるように被覆してカプセ
ル化粉末を形成し、その集合粉末に、実施例１同様に上
記装置を用い、実施例１の固形化条件にて圧力下でパル
ス電流を印加した。結果は実施例１と同様子粒子間で良
好な結合が得られ、活性炭を主とする固形物を得ること
かできた。
１００大の子粒子２として活性炭又は炭素のウィスカー
を重量混合比１０〜３０％となるように被覆してカプセ
ル化粉末を形成し、その集合粉末に、実施例１同様に上
記装置を用い、実施例１の固形化条件にて圧力下でパル
ス電流を印加した。結果は実施例１と同様子粒子間で良
好な結合が得られ、活性炭を主とする固形物を得ること
かできた。
以上、実施例１〜７から明らかなように、本発明の粉末
の固形化方法は、母粒子１に子粒子２を被覆したカプセ
ル化粉末の集合粉末又は混合粉末にパルス電流を印加す
るだけで子粒子２間で結合固形化が可能となり、従来〈
実開平１−１９７３６３号）のように直流電流を印加し
て１１００”Ｃで３分間通電焼結を必要とする工程（第
２区分）及び型の冷却に要する時間の省略が可能となっ
た。
の固形化方法は、母粒子１に子粒子２を被覆したカプセ
ル化粉末の集合粉末又は混合粉末にパルス電流を印加す
るだけで子粒子２間で結合固形化が可能となり、従来〈
実開平１−１９７３６３号）のように直流電流を印加し
て１１００”Ｃで３分間通電焼結を必要とする工程（第
２区分）及び型の冷却に要する時間の省略が可能となっ
た。
この結果、製造工程を短縮化でき、かつ高価な小粒子を
部分的にしか用いることがないので、低コストで粉末を
固形化できるようになった。
部分的にしか用いることがないので、低コストで粉末を
固形化できるようになった。
また従来のように直と電流を印加する電源は不用でパル
ス電源装置だけあればよく、低コストで粉末を固形化で
きるようになった。
ス電源装置だけあればよく、低コストで粉末を固形化で
きるようになった。
［発明の効果］
以上説明したことから明らかなように本発明によれば次
の如き優れた効果を発揮する。
の如き優れた効果を発揮する。
（１） パルス電流を印加するだけで子粒子間で結合
固形化が可能となり、また高価な小粒子を少量しか用い
ないので、低コストで粉末を固形化できる。
固形化が可能となり、また高価な小粒子を少量しか用い
ないので、低コストで粉末を固形化できる。
第１頭は本発明の好適一実施例を示す図である。
図中、１は母粒子、２は子粒子である。
第７図
Claims (1)
- １、１０−５００マイクロメータの母粒子にサブミクロ
ン以下の子粒子を、母粒子に対し子粒子の重量混合比が
３％以上となるように被覆又は混合してカプセル化粉末
又は混合粉末を生成し、そのカプセル化粉末の集合粉末
又は混合粉末に所定の加圧状態の下でパルス電流を印加
するようにしたことを特徴とする粉末の固形化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339642A JPH04202702A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 粉末の固形化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339642A JPH04202702A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 粉末の固形化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202702A true JPH04202702A (ja) | 1992-07-23 |
Family
ID=18329435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2339642A Pending JPH04202702A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 粉末の固形化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04202702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0925526A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物粒子分散型金属系複合材料の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2339642A patent/JPH04202702A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0925526A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物粒子分散型金属系複合材料の製造方法 |
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