JPH05253469A - セラミックス粉体の製造方法および装置 - Google Patents
セラミックス粉体の製造方法および装置Info
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- JPH05253469A JPH05253469A JP4051475A JP5147592A JPH05253469A JP H05253469 A JPH05253469 A JP H05253469A JP 4051475 A JP4051475 A JP 4051475A JP 5147592 A JP5147592 A JP 5147592A JP H05253469 A JPH05253469 A JP H05253469A
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Glanulating (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 粒子の形状、みかけ比重、流動性等が良好な
セラミックス粉体の噴霧熱分解法による製造方法および
これに用いる装置を提供する。 【構成】セラミックス粉体製造装置１は、噴霧器１０
と、反応室２０と、この反応室２０を包囲する加熱手段
３０を備える。この加熱手段３０は、加熱器３１、３
２、３３を備え、それぞれ加熱領域２１、２２、２３を
構成している。これら加熱器は、検温手段４１〜４６を
備える。また、原料溶液５０は、微粒化用ガス５１およ
び噴霧器１０を介して反応室２０内に噴霧される。液滴
５２はキャリアガス５３により粉体出口６０の方向に同
伴される。この同伴過程において、液滴５２は温度制御
された加熱領域２１、２２、２３を通過しながら反応固
化してセラミックス粉体を生成する。粉体は、温風７０
を介して粉体出口６０から取り出される。
セラミックス粉体の噴霧熱分解法による製造方法および
これに用いる装置を提供する。 【構成】セラミックス粉体製造装置１は、噴霧器１０
と、反応室２０と、この反応室２０を包囲する加熱手段
３０を備える。この加熱手段３０は、加熱器３１、３
２、３３を備え、それぞれ加熱領域２１、２２、２３を
構成している。これら加熱器は、検温手段４１〜４６を
備える。また、原料溶液５０は、微粒化用ガス５１およ
び噴霧器１０を介して反応室２０内に噴霧される。液滴
５２はキャリアガス５３により粉体出口６０の方向に同
伴される。この同伴過程において、液滴５２は温度制御
された加熱領域２１、２２、２３を通過しながら反応固
化してセラミックス粉体を生成する。粉体は、温風７０
を介して粉体出口６０から取り出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス粉体の製
造方法、更に詳細には、噴霧熱分解法によるセラミック
ス粉体の製造方法およびこれに用いる装置に関する。
造方法、更に詳細には、噴霧熱分解法によるセラミック
ス粉体の製造方法およびこれに用いる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、セラミックスに対する機能性の向
上が要求されており、高純度、組成均一性、微細性に優
れるセラミックス粉体を製造する観点から、気相または
液相を介するセラミックス粉体の製造方法が注目されて
いる。このうち、液相を介する方法としては、噴霧熱分
解法が注目されている。一般に、噴霧熱分解法では、金
属塩溶液（原料溶液）を、熱分解が起こる温度以上の高
温に保持した雰囲気中に微細な液滴として噴霧し、極く
短時間で溶媒の蒸発、金属塩の析出、その熱分解を行な
い、セラミックス微粉末を製造する。
上が要求されており、高純度、組成均一性、微細性に優
れるセラミックス粉体を製造する観点から、気相または
液相を介するセラミックス粉体の製造方法が注目されて
いる。このうち、液相を介する方法としては、噴霧熱分
解法が注目されている。一般に、噴霧熱分解法では、金
属塩溶液（原料溶液）を、熱分解が起こる温度以上の高
温に保持した雰囲気中に微細な液滴として噴霧し、極く
短時間で溶媒の蒸発、金属塩の析出、その熱分解を行な
い、セラミックス微粉末を製造する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の噴霧熱分解法は、未だ実験室的段階に留まっ
ている状況であり反応の達成に重点が置かれていた。従
って、反応達成率を向上させるために反応温度を上昇さ
せる必要があり、温度を上昇させればさせる程、急激な
反応となり、噴霧される液滴の表面と内部とでは反応の
進行が著しく異なってくることになる。即ち、液滴の表
面は高温にさらされているため、反応および溶媒蒸発が
急激に進行して固化し殻を形成する。一方、内部は、表
面より熱伝達が遅れるため、液状のまま表面の殻に閉じ
込められる。その後、内部の液の反応や溶媒蒸発が進行
すると、表面の殻が膨張、破壊されるかまたは殻の微小
な間隙を通過して溶媒蒸気等が外部に放出される。
うな従来の噴霧熱分解法は、未だ実験室的段階に留まっ
ている状況であり反応の達成に重点が置かれていた。従
って、反応達成率を向上させるために反応温度を上昇さ
せる必要があり、温度を上昇させればさせる程、急激な
反応となり、噴霧される液滴の表面と内部とでは反応の
進行が著しく異なってくることになる。即ち、液滴の表
面は高温にさらされているため、反応および溶媒蒸発が
急激に進行して固化し殻を形成する。一方、内部は、表
面より熱伝達が遅れるため、液状のまま表面の殻に閉じ
込められる。その後、内部の液の反応や溶媒蒸発が進行
すると、表面の殻が膨張、破壊されるかまたは殻の微小
な間隙を通過して溶媒蒸気等が外部に放出される。
【０００４】この際、膨張、破壊、間隙からの通過のい
ずれになるかは噴霧される原料溶液の組成や反応温度等
により異なるが、いずれにしても製造されるセラミック
ス粉体の性状に悪影響を及ぼすこととなる。この結果、
従来の噴霧熱分解法においては、セラミックス微粉体は
得られるものの、粒子の形状、みかけ比重、流動性等を
調整できず、セラミックスの機能性の向上という要求を
満足できないという課題があった。本発明は、このよう
な従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、粒子の形状、みかけ比重、流
動性等が良好なセラミックス粉体の噴霧熱分解法による
製造方法およびこれに用いる装置を提供することにあ
る。
ずれになるかは噴霧される原料溶液の組成や反応温度等
により異なるが、いずれにしても製造されるセラミック
ス粉体の性状に悪影響を及ぼすこととなる。この結果、
従来の噴霧熱分解法においては、セラミックス微粉体は
得られるものの、粒子の形状、みかけ比重、流動性等を
調整できず、セラミックスの機能性の向上という要求を
満足できないという課題があった。本発明は、このよう
な従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、粒子の形状、みかけ比重、流
動性等が良好なセラミックス粉体の噴霧熱分解法による
製造方法およびこれに用いる装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究した結果、原料溶液を導入噴霧す
る反応室に温度分布を設けることにより、液滴表面と内
部との反応速度の差を制御できることを見出し、本発明
を完成するに至った。従って、本発明の製造方法は、原
料溶液を所定温度の反応室に導入噴霧し、熱分解してセ
ラミックス粉体を製造するに当り、前記反応室に温度分
布を設け、反応速度を制御したことを特徴とする。
を解決すべく鋭意研究した結果、原料溶液を導入噴霧す
る反応室に温度分布を設けることにより、液滴表面と内
部との反応速度の差を制御できることを見出し、本発明
を完成するに至った。従って、本発明の製造方法は、原
料溶液を所定温度の反応室に導入噴霧し、熱分解してセ
ラミックス粉体を製造するに当り、前記反応室に温度分
布を設け、反応速度を制御したことを特徴とする。
【０００６】また、本発明の製造装置は、原料溶液を所
定温度の反応室に導入噴霧し、熱分解してセラミックス
粉体を製造する装置において、噴霧器と、反応室と、こ
の反応室を包囲する加熱手段とを備え、前記加熱手段
が、検温手段を備えた複数の加熱器を有することを特徴
とする。
定温度の反応室に導入噴霧し、熱分解してセラミックス
粉体を製造する装置において、噴霧器と、反応室と、こ
の反応室を包囲する加熱手段とを備え、前記加熱手段
が、検温手段を備えた複数の加熱器を有することを特徴
とする。
【０００７】
【作用】本発明においては、前記反応室に温度分布を設
けたため、噴霧される液滴の表面と内部との反応速度の
差を制御できる。また、反応室の温度分布を３段階以上
とすることにより、前記反応速度の差を一層微妙に制御
することができ、得られるセラミックス粉体の性状も一
層優れたものとなる。
けたため、噴霧される液滴の表面と内部との反応速度の
差を制御できる。また、反応室の温度分布を３段階以上
とすることにより、前記反応速度の差を一層微妙に制御
することができ、得られるセラミックス粉体の性状も一
層優れたものとなる。
【０００８】さらに、反応室の入口部の温度を、反応室
の他の部分より低温に設定することにより、反応初期に
おいて反応速度を抑制し、液滴の表面および内部の反応
率を近似させ、表面の固化に伴う殻の形成を遅延させる
ことができる。これにより、表面が固化した後における
内部からの蒸気の通過量を低減することができ、得られ
るセラミックス粉体粒子の膨張や破壊を抑制することが
できる。
の他の部分より低温に設定することにより、反応初期に
おいて反応速度を抑制し、液滴の表面および内部の反応
率を近似させ、表面の固化に伴う殻の形成を遅延させる
ことができる。これにより、表面が固化した後における
内部からの蒸気の通過量を低減することができ、得られ
るセラミックス粉体粒子の膨張や破壊を抑制することが
できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を、図面を参照して実施例およ
び比較例により説明する。図１は、本発明の製造装置の
一例を示す断面図である。同図において、この製造装置
１は、噴霧器１０と、反応室２０と、この反応室２０を
包囲する加熱手段３０を備える。この加熱手段３０は、
加熱器、例えば、電気ヒータ３１、３２、３３を備え、
それぞれ加熱領域２１、２２、２３を構成している。こ
れら電気ヒータは、検温手段、例えば、熱電対４１〜４
６を備える。そして、検温手段４４、４５、４６は、反
応室２０内部に貫通しており、検温手段４１、４２、４
３との対応で反応室２０に温度分布を設定することを可
能にするとともに、その温度制御を容易ならしめてい
る。
び比較例により説明する。図１は、本発明の製造装置の
一例を示す断面図である。同図において、この製造装置
１は、噴霧器１０と、反応室２０と、この反応室２０を
包囲する加熱手段３０を備える。この加熱手段３０は、
加熱器、例えば、電気ヒータ３１、３２、３３を備え、
それぞれ加熱領域２１、２２、２３を構成している。こ
れら電気ヒータは、検温手段、例えば、熱電対４１〜４
６を備える。そして、検温手段４４、４５、４６は、反
応室２０内部に貫通しており、検温手段４１、４２、４
３との対応で反応室２０に温度分布を設定することを可
能にするとともに、その温度制御を容易ならしめてい
る。
【００１０】また、原料溶液５０は、微粒化用ガス（例
えば、エアー、酸素、窒素、アルゴンガス）５１および
噴霧器、例えば、２流体ノズル１０を介して反応室２０
内に噴霧される。次いで、噴霧された液滴５２はキャリ
アガス（例えば、エアー、窒素、アルゴンガス）５３に
より粉体出口６０の方向に同伴される。この同伴過程に
おいて、液滴５２は温度制御された加熱領域２１、２
２、２３を通過しながら反応し固化してセラミックス粉
体を生成し、温風７０を介して粉体出口６０から取り出
される。
えば、エアー、酸素、窒素、アルゴンガス）５１および
噴霧器、例えば、２流体ノズル１０を介して反応室２０
内に噴霧される。次いで、噴霧された液滴５２はキャリ
アガス（例えば、エアー、窒素、アルゴンガス）５３に
より粉体出口６０の方向に同伴される。この同伴過程に
おいて、液滴５２は温度制御された加熱領域２１、２
２、２３を通過しながら反応し固化してセラミックス粉
体を生成し、温風７０を介して粉体出口６０から取り出
される。
【００１１】（実施例１、２および比較例１、２）硝酸
アルミニウムとケイ酸エチルに、水とエタノールとの混
合液（５０：５０容量％）を加え、ムライト（３Ａｌ2
Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）組成として０．２ｍｏｌ／ｌとなる
ように調整し、得られた溶液を原料溶液とした。この原
料溶液と上述の製造装置１を用いてセラミックス粉体を
製造した。加熱領域２１〜２３の設定温度、得られたセ
ラミックス粉体の物性、反応率およびこれら粉体を用い
て製造した焼結体の性状を、表１に示す。
アルミニウムとケイ酸エチルに、水とエタノールとの混
合液（５０：５０容量％）を加え、ムライト（３Ａｌ2
Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）組成として０．２ｍｏｌ／ｌとなる
ように調整し、得られた溶液を原料溶液とした。この原
料溶液と上述の製造装置１を用いてセラミックス粉体を
製造した。加熱領域２１〜２３の設定温度、得られたセ
ラミックス粉体の物性、反応率およびこれら粉体を用い
て製造した焼結体の性状を、表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示すように、実施例１および２によ
り得られたセラミックス粉体は、優れた物性を有した。
また、反応率も優れているとともにこれらを用いて製造
した焼結体の性状も良好であった。
り得られたセラミックス粉体は、優れた物性を有した。
また、反応率も優れているとともにこれらを用いて製造
した焼結体の性状も良好であった。
【００１４】以上、本発明の一実施例につき説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の
要旨の範囲内において種々の変形が可能である。例え
ば、製造できるセラミックス粉体としては、ムライトの
みならずアルミナ、酸化鉄、酸化亜鉛、スピネル、酸化
チタン、ジルコニア等が挙げられる。また、原料溶液の
混合組成および用いる溶媒などは、製造すべきセラミッ
クス粉体により適宜変更し得る。また、加熱領域２１〜
２３の設定温度および加熱領域の個数も、製造すべきセ
ラミックス粉体により適宜変更し得る。更に、各加熱領
域に検温手段を２個配設したが、１個であってもよい。
また、温度分布を設けるに必ずしも検温手段を必要とせ
ず、電気抵抗の異なる発熱体を複数設置してもよい。
が、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の
要旨の範囲内において種々の変形が可能である。例え
ば、製造できるセラミックス粉体としては、ムライトの
みならずアルミナ、酸化鉄、酸化亜鉛、スピネル、酸化
チタン、ジルコニア等が挙げられる。また、原料溶液の
混合組成および用いる溶媒などは、製造すべきセラミッ
クス粉体により適宜変更し得る。また、加熱領域２１〜
２３の設定温度および加熱領域の個数も、製造すべきセ
ラミックス粉体により適宜変更し得る。更に、各加熱領
域に検温手段を２個配設したが、１個であってもよい。
また、温度分布を設けるに必ずしも検温手段を必要とせ
ず、電気抵抗の異なる発熱体を複数設置してもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反応室に温度分布を設け、噴霧液滴の反応速度を制御す
ることとしたため、粒子の形状、みかけ比重、流動性等
が良好なセラミックス粉体の噴霧熱分解法による製造方
法およびこれに用いる装置を提供することができる。
反応室に温度分布を設け、噴霧液滴の反応速度を制御す
ることとしたため、粒子の形状、みかけ比重、流動性等
が良好なセラミックス粉体の噴霧熱分解法による製造方
法およびこれに用いる装置を提供することができる。
【図１】本発明の製造装置の一実施例を示す断面図であ
る。
る。
１ セラミックス粉体製造装置 １０ 噴霧器 ２０ 反応室 ２１ 加熱領域 ２２ 加熱領域 ２３ 加熱領域 ３０ 加熱手段 ３１ 加熱器 ３２ 加熱器 ３３ 加熱器 ４１ 検温手段 ４２ 検温手段 ４３ 検温手段 ４４ 検温手段 ４５ 検温手段 ４６ 検温手段 ５０ 原料溶液 ５１ 微粒化用ガス ５２ 噴霧液滴 ５３ キャリアガス ６０ 粉体出口 ７０ 温風
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０１Ｂ 13/34 8516−4Ｇ (72)発明者 伊藤 崇 神奈川県横浜市緑区池辺町3847 大川原化 工機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 原料溶液を所定温度の反応室に導入噴霧
し、熱分解してセラミックス粉体を製造するに当り、前
記反応室に温度分布を設け、反応速度を制御したことを
特徴とするセラミックス粉体の製造方法。 - 【請求項２】 前記反応室の温度分布を３段階以上と
し、これに対応して反応速度を制御したことを特徴とす
る請求項１記載のセラミックス粉体の製造方法。 - 【請求項３】 前記反応室の入口部の温度を他の部分よ
り低温に設定することを特徴とする請求項１または２記
載のセラミックス粉体の製造方法。 - 【請求項４】 原料溶液を所定温度の反応室に導入噴霧
し、熱分解してセラミックス粉体を製造する装置におい
て、噴霧器と、反応室と、この反応室を包囲する加熱手
段とを備え、前記加熱手段が、検温手段を備えた複数の
加熱器を有することを特徴とする装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051475A JPH05253469A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | セラミックス粉体の製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051475A JPH05253469A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | セラミックス粉体の製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05253469A true JPH05253469A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=12887981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051475A Pending JPH05253469A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | セラミックス粉体の製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05253469A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07187763A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-25 | Ngk Insulators Ltd | ベータアルミナ質焼結体の製造方法 |
| JP2008303111A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 金属酸化物微粒子粉末、金属酸化物微粒子の製造方法および製造システム |
| JP2010018466A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Japan Fine Ceramics Center | 噴霧熱分解装置の反応室及び噴霧熱分解装置 |
| KR101149019B1 (ko) * | 2010-01-05 | 2012-05-24 | 금호석유화학 주식회사 | 탄소나노튜브 합성용 촉매 제조 장치 |
| JP2014121704A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-07-03 | Ohkawara Kakohki Co Ltd | 噴霧熱分解処理装置、及び噴霧熱分解処理方法 |
| JP2015229622A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 太平洋セメント株式会社 | 中空粒子の製造装置 |
| JP2016098155A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | 太平洋セメント株式会社 | 中空粒子の製造方法 |
| JP2018065078A (ja) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 太平洋セメント株式会社 | 噴霧熱分解装置 |
| KR101876870B1 (ko) * | 2017-04-20 | 2018-07-12 | 한국생산기술연구원 | 고온 부식 방지를 위한 액체금속의 유동장치 및 이의 작동방법 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051475A patent/JPH05253469A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07187763A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-25 | Ngk Insulators Ltd | ベータアルミナ質焼結体の製造方法 |
| JP2008303111A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 金属酸化物微粒子粉末、金属酸化物微粒子の製造方法および製造システム |
| JP2010018466A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Japan Fine Ceramics Center | 噴霧熱分解装置の反応室及び噴霧熱分解装置 |
| KR101149019B1 (ko) * | 2010-01-05 | 2012-05-24 | 금호석유화학 주식회사 | 탄소나노튜브 합성용 촉매 제조 장치 |
| JP2014121704A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-07-03 | Ohkawara Kakohki Co Ltd | 噴霧熱分解処理装置、及び噴霧熱分解処理方法 |
| JP2015229622A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 太平洋セメント株式会社 | 中空粒子の製造装置 |
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| JP2018065078A (ja) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 太平洋セメント株式会社 | 噴霧熱分解装置 |
| KR101876870B1 (ko) * | 2017-04-20 | 2018-07-12 | 한국생산기술연구원 | 고온 부식 방지를 위한 액체금속의 유동장치 및 이의 작동방법 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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