JPH0754019A - 多段階分裂及び急冷による粉末の作製法 - Google Patents
多段階分裂及び急冷による粉末の作製法Info
- Publication number
- JPH0754019A JPH0754019A JP20332693A JP20332693A JPH0754019A JP H0754019 A JPH0754019 A JP H0754019A JP 20332693 A JP20332693 A JP 20332693A JP 20332693 A JP20332693 A JP 20332693A JP H0754019 A JPH0754019 A JP H0754019A
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 均一な粒径の粉末を高品質に、低製造コスト
で大量に製造できるものであり、そして特に優れた性質
を持つ非晶質合金粉末を製造することができるものであ
る。 【構成】 溶湯を不活性ガスにより噴霧処理して分裂さ
せ、分裂された溶湯液滴を回転ディスク、回転ドラム又
は回転ロールに衝突させて微粒化し、微粒化された液滴
を冷却媒体と接触させて急速冷却させることにより凝固
して粉末とすることを特徴とする粉末作製方法。
で大量に製造できるものであり、そして特に優れた性質
を持つ非晶質合金粉末を製造することができるものであ
る。 【構成】 溶湯を不活性ガスにより噴霧処理して分裂さ
せ、分裂された溶湯液滴を回転ディスク、回転ドラム又
は回転ロールに衝突させて微粒化し、微粒化された液滴
を冷却媒体と接触させて急速冷却させることにより凝固
して粉末とすることを特徴とする粉末作製方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶湯を多段階の分裂処
理によって微粒化された液滴を得、これを急冷凝固処理
することにより粉末を作製する方法に関するものであ
る。
理によって微粒化された液滴を得、これを急冷凝固処理
することにより粉末を作製する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶湯を急速冷却処理することによ
り粉末を作製する方法においては、一般的に熔融物の微
粒化処理が行われていたが、作製された粉末の粒径分布
が広範囲であって、大きい粒径の粒子の存在が避けられ
ないという問題点があった。
り粉末を作製する方法においては、一般的に熔融物の微
粒化処理が行われていたが、作製された粉末の粒径分布
が広範囲であって、大きい粒径の粒子の存在が避けられ
ないという問題点があった。
【０００３】又、熔融物粒子が冷却される速度はその粒
径が大きいほど小さくなるために、粒径の大きい非晶質
合金の粉末を製造する方法として急速冷却処理法を使用
した場合には均一な急速冷却が行われないので、非晶質
から成る単相の粉末が得られないという問題点があっ
た。
径が大きいほど小さくなるために、粒径の大きい非晶質
合金の粉末を製造する方法として急速冷却処理法を使用
した場合には均一な急速冷却が行われないので、非晶質
から成る単相の粉末が得られないという問題点があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
上記のとおり作製された粉末の粒径分布が広範囲のもの
で、大きな粒径の粒子の存在が避けられず、又非晶質か
ら成る単相の粉末が得られなかったので、本発明はかか
る問題点を解決することを目的として研究開発されたも
のである。即ち、本発明は、得られる粉末の粒径分布を
狭い範囲に維持して均一な粒径の粉末を作製すること、
又単相からなる非晶質の粉末を得ることを目的とするも
のである。
上記のとおり作製された粉末の粒径分布が広範囲のもの
で、大きな粒径の粒子の存在が避けられず、又非晶質か
ら成る単相の粉末が得られなかったので、本発明はかか
る問題点を解決することを目的として研究開発されたも
のである。即ち、本発明は、得られる粉末の粒径分布を
狭い範囲に維持して均一な粒径の粉末を作製すること、
又単相からなる非晶質の粉末を得ることを目的とするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶湯を多段階
で分裂処理することにより微粒化された液滴を得、この
液滴をガス、液体窒素、水及びオイルなどの冷却媒体と
接触させて急速に冷却凝固させて粉末を作製する方法で
ある。
で分裂処理することにより微粒化された液滴を得、この
液滴をガス、液体窒素、水及びオイルなどの冷却媒体と
接触させて急速に冷却凝固させて粉末を作製する方法で
ある。
【０００６】本発明は、噴霧分裂、衝突分裂、及び急冷
凝固等の工程における処理を適宜調整することにより、
得られる粉末の粒径及び粒形などを自由にコントロール
することができるので、高品質で且つ低製造コストの大
量の粉末を製造することができる。そして、本発明は、
特に優れた性質を持つ非晶質合金粉末を製造方法として
優れたものである。
凝固等の工程における処理を適宜調整することにより、
得られる粉末の粒径及び粒形などを自由にコントロール
することができるので、高品質で且つ低製造コストの大
量の粉末を製造することができる。そして、本発明は、
特に優れた性質を持つ非晶質合金粉末を製造方法として
優れたものである。
【０００７】次に、本発明を図面に基づいて具体的に説
明する。
明する。
【０００８】本発明の装置の原理図を図１、図２及び図
３に示す。本発明の粉末作製工程は、溶湯のガス噴霧と
高速の回転ディスク、回転ドラム及び／又は回転ロール
とによる液滴の分裂微粒化工程、及び冷却媒体による微
粒化液滴の強制的急冷凝固工程の３工程を有する。
３に示す。本発明の粉末作製工程は、溶湯のガス噴霧と
高速の回転ディスク、回転ドラム及び／又は回転ロール
とによる液滴の分裂微粒化工程、及び冷却媒体による微
粒化液滴の強制的急冷凝固工程の３工程を有する。
【０００９】前記ガス噴霧は、原料又は鋳塊を熔融し、
これを一旦タンディツシュに受けた後に、ノズル２を通
して細径の溶湯流とし、その流れにアルゴン又は窒素ガ
ス３を噴射衝突させて溶湯を噴霧化することにより溶湯
を液滴化する。本発明のガスによる溶湯の噴霧化段階に
おいては、液滴の凝固を防ぐために従来の噴霧法よりも
溶湯の温度を高く設定して過熱状態に保っておく。
これを一旦タンディツシュに受けた後に、ノズル２を通
して細径の溶湯流とし、その流れにアルゴン又は窒素ガ
ス３を噴射衝突させて溶湯を噴霧化することにより溶湯
を液滴化する。本発明のガスによる溶湯の噴霧化段階に
おいては、液滴の凝固を防ぐために従来の噴霧法よりも
溶湯の温度を高く設定して過熱状態に保っておく。
【００１０】この過熱温度（△Ｔｓ）及び噴霧点からデ
ィスクまでの距離（Ｈ）は、作製される粉末の粒径及び
粒形と強く関連する。この△Ｔｓ及びＨには合金によっ
て最適な値が存在する。例えば、Ａｌ及びＡｌ−Ｓｉ合
金は△Ｔｓが２５０−３００Ｋであり、又Ｈが７５−１
００ｍｍである。
ィスクまでの距離（Ｈ）は、作製される粉末の粒径及び
粒形と強く関連する。この△Ｔｓ及びＨには合金によっ
て最適な値が存在する。例えば、Ａｌ及びＡｌ−Ｓｉ合
金は△Ｔｓが２５０−３００Ｋであり、又Ｈが７５−１
００ｍｍである。
【００１１】噴霧化されて液滴となった溶湯は、図１、
図２及び図３にそれぞれ示されるように高速回転してい
るディスク４、ドラム８及び／又はロール５に衝突させ
られ、液滴が更に分裂され飛散されて微細化される。こ
のような分裂飛散は、必要に応じて図２又は図３に示さ
れるように複数回行われ、最後に微粒化された液滴は表
面張力によって球状化されてから冷却媒体６によって急
速冷却され、得られた粉末は冷却媒体と共に取り出され
る。
図２及び図３にそれぞれ示されるように高速回転してい
るディスク４、ドラム８及び／又はロール５に衝突させ
られ、液滴が更に分裂され飛散されて微細化される。こ
のような分裂飛散は、必要に応じて図２又は図３に示さ
れるように複数回行われ、最後に微粒化された液滴は表
面張力によって球状化されてから冷却媒体６によって急
速冷却され、得られた粉末は冷却媒体と共に取り出され
る。
【００１２】これに対し、ディスクを使用せずに、第１
段階のガス噴霧だけで作製される粉末の平均粒径は１０
０−１５０μｍであり、又その粉末の冷却速度は約１０
2−１０3Ｋ／ｓであった。又、ガス噴霧を使用せずに、
ディスクとドラムとを回転させ、最初の分裂液滴化をデ
ィスクにより、次の分裂液滴化をドラムによる場合に
は、平均粒径１０−１５μｍの粉末が得られ、その冷却
速度は１０5−１０6Ｋ／ｓであった。
段階のガス噴霧だけで作製される粉末の平均粒径は１０
０−１５０μｍであり、又その粉末の冷却速度は約１０
2−１０3Ｋ／ｓであった。又、ガス噴霧を使用せずに、
ディスクとドラムとを回転させ、最初の分裂液滴化をデ
ィスクにより、次の分裂液滴化をドラムによる場合に
は、平均粒径１０−１５μｍの粉末が得られ、その冷却
速度は１０5−１０6Ｋ／ｓであった。
【００１３】本発明の図２におけるガス噴霧、回転ディ
スク及び回転ロールによる分裂微粒化の３工程を通して
作製した粉末の平均粒径は３−８μｍであり、その冷却
速度は１０6−１０7ｋ／ｓに達した。これに対し、図２
に示す装置の場合において、最後のディスクによる分裂
化を行わない場合には得られた粉末の平均粒径は３０−
３５μｍであり、又ガス噴霧を行わず、回転ロール及び
ディスクを使用した場合には作製された粉末の平均粒径
は１０−１５μｍであった。
スク及び回転ロールによる分裂微粒化の３工程を通して
作製した粉末の平均粒径は３−８μｍであり、その冷却
速度は１０6−１０7ｋ／ｓに達した。これに対し、図２
に示す装置の場合において、最後のディスクによる分裂
化を行わない場合には得られた粉末の平均粒径は３０−
３５μｍであり、又ガス噴霧を行わず、回転ロール及び
ディスクを使用した場合には作製された粉末の平均粒径
は１０−１５μｍであった。
【００１４】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明する。図１
に示す急冷による粉末作製装置を用いて、表１に示す合
金の粉末を作製した。△Ｔｓは２６０Ｋで、Ｈは７５ｍ
ｍでアルゴンガス噴霧圧力は１ＭＰａで、ノズルの口径
は２．５ｍｍで、ディスクの回転速度は５０００ｒｐｍ
であった。
に示す急冷による粉末作製装置を用いて、表１に示す合
金の粉末を作製した。△Ｔｓは２６０Ｋで、Ｈは７５ｍ
ｍでアルゴンガス噴霧圧力は１ＭＰａで、ノズルの口径
は２．５ｍｍで、ディスクの回転速度は５０００ｒｐｍ
であった。
【００１５】純粋なＡｌの場合は冷却媒体として水を使
し、その作製された粉末はその平均粒径が８μｍで、良
好な球状の粒形であった。その比表面積は２４００ｃｍ
2／ｇに達していた。又、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ合金の場合は
平均粒径は１６μｍであり、その形状は球状粒形のもの
であって、非晶質単相粉末のものが得られた。なお、そ
の他の特性は表１に記載されているとおりである。
し、その作製された粉末はその平均粒径が８μｍで、良
好な球状の粒形であった。その比表面積は２４００ｃｍ
2／ｇに達していた。又、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ合金の場合は
平均粒径は１６μｍであり、その形状は球状粒形のもの
であって、非晶質単相粉末のものが得られた。なお、そ
の他の特性は表１に記載されているとおりである。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】従来、溶湯の急速冷却処理により粉末を
作製する方法においては、作製された粉末の粒径分布が
広範囲になって、大きい粒径の粒子が存在することが避
けられなかったが、本発明は、噴霧分裂、衝突分裂、及
び急冷凝固等の工程における処理を調整することによ
り、得られる粉末の粒径及び粒形などを自由にコントロ
ールすることができるので、高品質で且つ低製造コスト
の大量の粉末を製造することができる。そして、本発明
は、特に優れた性質を持つ非晶質合金粉末を製造方法と
して優れたものである。
作製する方法においては、作製された粉末の粒径分布が
広範囲になって、大きい粒径の粒子が存在することが避
けられなかったが、本発明は、噴霧分裂、衝突分裂、及
び急冷凝固等の工程における処理を調整することによ
り、得られる粉末の粒径及び粒形などを自由にコントロ
ールすることができるので、高品質で且つ低製造コスト
の大量の粉末を製造することができる。そして、本発明
は、特に優れた性質を持つ非晶質合金粉末を製造方法と
して優れたものである。
【図１】 本発明の一実施例であるガス噴霧機構と回転
ディスク及び回転ドラム分裂機構を備えた装置を示す図
である。
ディスク及び回転ドラム分裂機構を備えた装置を示す図
である。
【図２】 本発明の他の実施例であるガス噴霧機構と回
転ロール及び回転ディスク分裂機構とを備えた装置を示
す図である。
転ロール及び回転ディスク分裂機構とを備えた装置を示
す図である。
【図３】 本発明の他の実施例であるガス噴霧機構と３
本の回転ロールからなる分裂機構とを備えた装置を示す
図である。
本の回転ロールからなる分裂機構とを備えた装置を示す
図である。
１： 溶湯 ２： ノズル ３： 不活性ガス ４： 回転ディスク ５： 回転ロール ６： 冷却媒体 ７： 合金液滴 ８： 回転ドラム
Claims (4)
- 【請求項１】 溶湯を多段階の分裂によって微粒化した
液滴を冷却媒体によって急冷凝固させる粉末作製方法。 - 【請求項２】 溶湯を不活性ガスにより噴霧処理して分
裂させ、分裂された溶湯液滴を順次回転ディスク及び回
転ドラムに衝突分裂させて微粒化し、微粒化された液滴
を冷却媒体と接触させて急速冷却させることにより凝固
して粉末とすることを特徴とする粉末作製方法。 - 【請求項３】 溶湯を不活性ガスにより噴霧処理して分
裂させ、分裂された溶湯液滴を順次回転ロール及び回転
ディスクに衝突分裂させて微粒化し、微粒化された液滴
を冷却媒体と接触させて急速冷却させることにより凝固
して粉末とすることを特徴とする粉末作製方法。 - 【請求項４】 溶湯を不活性ガスにより噴霧処理して分
裂させ、分裂された溶湯液滴を順次３本の回転ロールに
衝突分裂させて微粒化し、微粒化された液滴を冷却媒体
と接触させて急速冷却させて凝固して粉末とすることを
特徴とする粉末作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20332693A JPH0754019A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 多段階分裂及び急冷による粉末の作製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20332693A JPH0754019A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 多段階分裂及び急冷による粉末の作製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754019A true JPH0754019A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16472166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20332693A Pending JPH0754019A (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 多段階分裂及び急冷による粉末の作製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754019A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08209207A (ja) * | 1995-02-02 | 1996-08-13 | Masumoto Takeshi | 金属粉末の製造方法 |
| WO2008120938A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-09 | Il Jin Electric Co., Ltd. | A device for manufacturing rapidly solidified powder alloy including si precipitates of active material for rechargable li-battery and a method thereof |
| KR100900142B1 (ko) * | 2007-06-27 | 2009-06-01 | 공주대학교 산학협력단 | 급속응고법에 의한 기능성 합금스트립 제조방법 |
| JP2010209409A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Nec Tokin Corp | 非晶質軟磁性合金粉末の製造方法、非晶質軟磁性合金粉末及びそれを用いた成形体 |
| WO2010097079A3 (de) * | 2009-02-25 | 2011-12-29 | Non Ferrum Gmbh | Herstellung von rundlichen metallpartikeln |
| JP2014227591A (ja) * | 2013-05-27 | 2014-12-08 | 相田化学工業株式会社 | 金属微粉末の製造装置、及び製造方法 |
| CN108031853A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-15 | 湖南工业大学 | 一种3d打印用复合粉体的制备装置和制备方法 |
| CN111230133A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-05 | 四川科匠轻金属材料科技有限公司 | 一种快速凝固金属粉末的生产设备以及生产方法 |
| JP2020169348A (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 金属微粒子の作製装置および金属微粒子の作製方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166606A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-20 | Riken Corp | 非晶質金属微粉末の製造方法 |
| JPS62112709A (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 金属粉末の製造方法 |
| JPS62156205A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-11 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 金属微粉末の製造法 |
-
1993
- 1993-08-17 JP JP20332693A patent/JPH0754019A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| KR100900142B1 (ko) * | 2007-06-27 | 2009-06-01 | 공주대학교 산학협력단 | 급속응고법에 의한 기능성 합금스트립 제조방법 |
| WO2010097079A3 (de) * | 2009-02-25 | 2011-12-29 | Non Ferrum Gmbh | Herstellung von rundlichen metallpartikeln |
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| CN111230133B (zh) * | 2020-03-31 | 2023-10-31 | 四川科匠轻金属材料科技有限公司 | 一种快速凝固金属粉末的生产设备以及生产方法 |
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