JPS6283404A - 金属複合粉末の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金属複合粉末の製造法に関し、特に複合化する
元素を金属粉末の表面に均一に鍍着又は金属粉末内に均
一に熱拡散させた金属複合を 粉末片容易に、かつ経済的に製造するものである。

従来の技術 従来粉末冶金等では目的に応じて各種金属粉末が用いら
れており、その内含金粉末はアトマイズ法、電解法、メ
カニカルアロイング法等により造られている。アトマイ
ズ法は溶融し、た合金を細孔よＶ流出させ、これに圧縮
ガスや水流ジェットに作用させて飛散させることにより
粉末化するものである。電解法は金属塩の水溶液を電解
して合金粉末を生成させるものである。

またメカニカルアロイング法は異種の金属粉末をボール
ミル等で混合粉砕することにより合金粉末とするもので
ある。更に特殊々方法としては、異種金属を蒸発させ、
気体分子として衝突させることにより超微粉の合金粉末
とする方法も知られている。

発明が解決しようとする問題点 アトマイズ法のように合金を溶融するものは、溶融合金
化が困難な元素との合金粉末を製造することができず、
特に粉末化に際し酸化等によるロスも大きい。電解法は
合金化する元素及び合金組成が制限される。′１．たメ
カニカルアロイング法は、粉砕に大きなエネルギーを必
要とする不経済なものである。しかも用途によってば粉
末表面に他元素を破着り、た複合粉末が要求されている
が上記方法は何れも粉末表面に他元素を均一に破着Ｉ−
たり、粉末内に均一に熱拡散させて複合粉末とすること
ができなかった。

問題点を解決するための手段 本発明はこれに鑑み種々検討の結果、複合化する元素を
金属粉体の表面に均一に破着１．たり、又は金属粉末内
に均一に熱拡散させた金属複合粉末を容易に、かつ経済
的に製造することができる金属複合粉末の製造法を開発
１．たもので、金属粉末を不活性のキャリヤーガスで流
動化させて加熱してから、キャリヤーガスに複合化する
元素のハロゲン化気体と還元性ガスを混合［２、該混合
ガスと粉末表面を反応させて複合化する元素を粉末表面
に破着又は粉末内に熱拡散させることを特徴とするもの
である。

即ち本発明は第１図に示すように周囲に加熱用ヒーター
（２）ヲ設け、下部に多数のガス噴出細孔（３）を設け
たガス室（４）を有する流動槽（１）を用い、ガス室（
４）に取付けた供給管（５）にバルブ（６）（７）（８
）　を介１−１て不活性のキャリヤーガス（５）、複合
化する元素のハロゲン化気体（Ｂ）及び還元性ガス（Ｃ
）　ｋ供給できるようにする。このようにして流動槽（
１）内に金属粉末（９）を装入１５、バルブ（６）を開
いて不活性のキャリヤーガス（Ａ）を供給し、ガス室（
４）よＶ細孔（３）を通して金属粉末（９）内に噴出さ
せ、排気管（１０）より排出させることにより、金属粉
末（９）を流動状態に保持Ｌ、これを加熱用ヒータ（２
）ニより所定温度に加熱する。続いてバルブ（７）（８
）ヲ開いて不活性のキャリヤーガス（５）に複合化する
元素のハロゲン化気体（１３）と還元性ガス（Ｃ）’に
混合し、流動する金属粉末（９）の表面と混合ガスを反
応させて、複合化する元素を金属粉末の表面に破着させ
るか、又は金属粉末内に熱拡散させて金属複合粉末とす
る。し〜かる後ヒータ（２）による加熱を止め、バルブ
（７）（８）を閉じてハロゲン化気体０３）と還元性ガ
ス（０の供給を停止して不活性のキャリヤーガス中で冷
却し、流動槽（１）より取出す。

作用 本発明は上記の如く金属粉末を不活性のキャリヤーガス
により流動させて加熱Ｆ〜、続いてキャリヤーガスに複
合化する元素のハロゲン化気体と還元性ガスを混合する
ことにより、金属粉末は混合ガスと均等に接触し、各金
属粉末の表面に複合化する元素を均一に破着１−たり、
各金属粉末内に複合化する元素を均一に熱拡散させるな
ど、通常の方法では製造不可能な複合粉末を容易に、か
つ経済的に製造することができる。

また複合化する元素のハロゲン化気体を変更することに
よジ、金属粉末の表面に複合化する２種以上の元素を連
続１．て層状に破着したり、金属粉末内に複合化する２
種以上の元素を連続［−て熱拡散させて複合化させるこ
とができる。しかもこれ等の処理は何れも加熱過程で複
合化する元素のハロゲン化気体を連続的に変更すること
により容易に実施できるもので、熱的に極めて経済的な
方法である。

実施例（１） 第１図に示す装置を使用Ｉ２、ＡガスにＮ２ガス、Ｂガ
スに塩素ガスを溶融錫上に通して生成］−たＳｎＣｎガ
ム及びＣガスにＮ２ガスを用い、−２００〜２０メツシ
ユのＣｕ了トマイズ粉の表面にＳｎを２０μの厚さに破
着］た。先ず流動槽内にＣｕ了トマイズ粉を装入し、Ｎ
２ガスを供給してＣ１ｌアトマイズ粉を流動化させ、と
ｆＬを２００℃に加熱して、これにＮ２ガスに対し５ｎ
ＣＡ＜ガスを１０係、Ｎ２ガスを１０係の比率で混合し
た。この混合ガスでＣｕ了トマイズ粉を１時間流動ｆＬ
処理（−たところ、第２図（イ）に示すようにＣｕ了ト
マイズ粉（１）の表面にＳｎ薄膜〔１１）を２０μの厚
さに均一に破着ｌ−た粉末が得られた。

実施例（２） 実施例（１）において、Ｃｕ了トマイズ粉をＮ２ガス、
５ｎＱｔ４ガス及びＮ２ガスの混合ガスにより流動化さ
せ、２００’Ｃに１時間加熱して、第２図（イ）に示す
ようにＣｕ了トマイズ粉（１）の表面Ｋ　Ｓ　ｎ薄膜（
１１）を２０μの厚さに破着した後、５ｎＣｔ＜ガス及
びＮ２ガスの供給を停止し、Ｎ２ガスのみでＳｎを破着
り、りアトマイズ粉を流動６一 化させ、２２０℃［５時間加熱１．て鍛着したＳｎを総
ｉ　Ｓ　ｎ　Ｃ１１化合物ト［、り。］、かる後７　（
１０℃にケイ温したところ第２図（ロ）１１こ示すよう
に均一にＳｎが熱拡散１．たブロンズ粉（１２）が得ら
れた。

実施例（３） ＡガスにＮ２ガス、Ｉ３ガスにＺｎＣｎガム及びＣガス
にＮ２ガスを用い、実施例（１）と同様πしてＣｕ了ト
マイズ粉？Ｎ、ガスで渾、勧化させて時間流動化処理し
た後、Ｚ　ｎ　Ｃ１＋ガス及びＩｆ、ガスの供給全停＋
１１、Ｎ２ガスにより流動化させながら冷却［また。そ
の結果Ｃｕ了トマイズ粉の表面にＺｎが均一に鍛着１１
、同時に粉末内に均一に熱拡散し、て黄銅粉となった。

実施例（４） ＡガスＶＣＮ２　）ｊ　／（、ＢガスＫ　Ｎ１）ＣＡＩ
　（！：　５ｎＣ４４ガスの２種のガス、ＣガスにＨ，
ガスを用い、実施例（１）と同様に（−て、Ｃ１１了ト
マイズ粉をＮ２ガスにより流動化させ、　７５０℃に加
熱１．てＮ　ｌ）　Ｃｌ　４ガスを１０係、Ｎ２ガスを
２０％の比率で混合１．て流動化処理することによＶ％
第３図（イ）に示すようにＣ１１了トマイズ粉（１）に
Ｎｂの薄膜（１３）を形成１．た。次にＮｂＣ４４ガス
及びＩ（。

ガスの供給を停止１．て２００℃まで冷却した後、Ｎ２
ガスに５ｎＣｔ４ガス’（ｒｌＯ％、Ｈａガスヲ１０係
の比率で混合Ｉ７て流動化処理することにより、第３図
（ロ）に示すようにＣＩｌ了トマイズ粉（１）上に形成
し＊Ｎｂ薄膜（１３）上にＳｎ薄膜（１１）ｋ鍍着した
。続いて５ｎＣ４４ガスとＮ２ガスの供給を停止１−１
、Ｎ２ガスで流動化させ々がら７００℃に昇温１−ｆこ
ところ、Ｓｎ薄膜（１１）はＮｂ薄膜（１３）内に熱拡
散し、第３図（ハ）に示すようにＣｕ粉（１）上に極め
て薄いＮｂ薄膜（１３）を介１てＮｂ３Ｓｎ膜（］４）
を有する複合粉が得られた。

この複合粉末ＵＣＩＩ−Ｎｂ３Ｓｎインサイチュ−法に
よる超電導線製造用の粉末と（−て適（−たものである
。

発明の効果 このように本発明は金属粉末を不活性ガスで流動化［−
１こ７土に複合化する元素のハロケン化気体と還元性ガ
スを混合することＶＣより、単独又は連続１−で通常の
方θ（では製造小川゛能な複合粉末を容易かつ経済的に
製造することができる顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
説明図、第２図（（１）（ロ）に本発明方法により得ら
れる粉末の一例を示すもので、（イ）は複合化する元素
を鍛着した粉末、（ロ）は熱拡散により合金化１．た粉
末の説明図、第３図（イ）（ロ）Ｃ→は本発明方法によ
るＣ　１１−Ｎ　ｂ３Ｓ　ｎインザーチュー用粉末の製
造過程を示すもので、（イ）はＮｂ鍍層着Ｃ１１粉仲）
はＣｕ粉上にＮｂ薄膜を介してＳｎ薄膜を鍛着したＣ　
１１粉、（ハ）ばＣｋｌｌ上上Ｎ　ｂ薄膜を介［１，て
Ｎｂ３Ｓｎ薄膜を形成したＣＬＩ粉の説明図である。 Ａ　キャリヤーガス Ｂ　複合化する元素のハロゲン化気体 Ｃ還元性ガス １　流動槽　　２　ヒーター ３　ガス噴出細孔　　４　カス室 ５　　（ｊｔ給管　　６．７．８　　バルブ９　＠属粉
体　　１０　排気管 １１　　Ｓｎ薄膜　　１２　ブロンズ粉１３　　Ｎｌ）
薄膜　　１４　　Ｎｂ３Ｓｎ膜−１０＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属粉末を不活性のキャリヤーガスで流動化させて加熱
   してから、キャリヤーガスに複合化する元素のハロゲン
   化気体と還元性ガスを混合し、該混合ガスと粉末表面を
   反応させて複合化する元素を粉末表面に鍍着又は粉末内
   に熱拡散させることを特徴とする金属複合粉末の製造法
   。