JPS6283407A - 微細な金属粉末の製造方法 - Google Patents
微細な金属粉末の製造方法Info
- Publication number
- JPS6283407A JPS6283407A JP22177685A JP22177685A JPS6283407A JP S6283407 A JPS6283407 A JP S6283407A JP 22177685 A JP22177685 A JP 22177685A JP 22177685 A JP22177685 A JP 22177685A JP S6283407 A JPS6283407 A JP S6283407A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high speed
- metal
- molten metal
- disk plate
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F2009/0804—Dispersion in or on liquid, other than with sieves
- B22F2009/0812—Pulverisation with a moving liquid coolant stream, by centrifugally rotating stream
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
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〕
本発明は溶融金属から直接不純物の少ない微細な急冷凝
固金属粉末を製造するための金属粉末製造方法に関する
ものである。
固金属粉末を製造するための金属粉末製造方法に関する
ものである。
最近、粉末冶金用高台金粉の品質改善や新材料の開発と
関連して微細化、均一組成、純度２球状性が要求される
ようになった。
関連して微細化、均一組成、純度２球状性が要求される
ようになった。
従来合金粉末の製造方法として省エネルギーで生産性の
良いしかも不純物の混入等の割合少ない溶融合金を噴霧
するアトマイズ法が利用されている。
良いしかも不純物の混入等の割合少ない溶融合金を噴霧
するアトマイズ法が利用されている。
このアトマイズ法にも液体アトマイズ法、ガスアトマイ
ズ法９回転電極アトマイズ法、遠心アトマイズ法９回転
冷却流体アトマイズ法、真空アトマイズ法、超音波アト
マイズ法と言った方法が考案されて実用化されつつある
。
ズ法９回転電極アトマイズ法、遠心アトマイズ法９回転
冷却流体アトマイズ法、真空アトマイズ法、超音波アト
マイズ法と言った方法が考案されて実用化されつつある
。
しかし、これらの方法は微細な粉末が高い歩留で得られ
ない。急速凝固粉末が得に（い。純度が不十分であると
いった欠点を持っている。
ない。急速凝固粉末が得に（い。純度が不十分であると
いった欠点を持っている。
現在では遠心アトマイズ法を改良して強制冷却による急
速凝固粉末が開発されているが不活性ガスを多量に用い
て製造されているため高価な粉末となり、不活性ガスの
循環、圧縮機構を必要とするため大規模な装置とならざ
る得ない。
速凝固粉末が開発されているが不活性ガスを多量に用い
て製造されているため高価な粉末となり、不活性ガスの
循環、圧縮機構を必要とするため大規模な装置とならざ
る得ない。
しかも金属粉末の凝固速度は粒径依存性が高く、この方
法では粒度分布が広いため粉末の粒径の犬きさにより凝
固速度が大きく異なる欠点があり、微細粉末の歩留の低
下ともなっている。また強制冷却のため冷却過程で多量
の不活性ガスの吸着が起り、粉末加工で不活性ガスの脱
ガス工程を十分にする必要が起る。
法では粒度分布が広いため粉末の粒径の犬きさにより凝
固速度が大きく異なる欠点があり、微細粉末の歩留の低
下ともなっている。また強制冷却のため冷却過程で多量
の不活性ガスの吸着が起り、粉末加工で不活性ガスの脱
ガス工程を十分にする必要が起る。
一方単Ｏ−ルおよび双ロールにより急冷凝固金属粉末の
製造方法も考案されている。
製造方法も考案されている。
この方法だと１０′〜１０” ’に／ｓθＣの凝固速度
の粉末が得られると言われているが粒径が粗いことまた
粒形が鱗片状のため見掛密度が低く焼結加工。
の粉末が得られると言われているが粒径が粗いことまた
粒形が鱗片状のため見掛密度が低く焼結加工。
Ｈ工Ｐ加工に問題が起る。
すなわち、従来の方法では微細化、均一組成、および純
度等の限界２球状化の不足、装置の規模が大きいこと１
粒度分布が広く歩留が悪いなどの欠点がある。
度等の限界２球状化の不足、装置の規模が大きいこと１
粒度分布が広く歩留が悪いなどの欠点がある。
本発明の目的は粒度分布の狭い微細かつ均一な結晶もし
くは非晶質の組織を持っている微細な金属粉末を得るこ
とである。すなわち金属粉末の凝固速度を速くすること
である。均一でかつ速い縦用いることも必要であるが粒
径依存性が高いため粒度分布の狭いしかも微細な粉末を
作ることである。本発明の他の目的は不純物の少ない金
属粉末を得ることである。特に微細化のため比表面積が
増加し、表面酸化および不活性ガスの吸着が起る。
くは非晶質の組織を持っている微細な金属粉末を得るこ
とである。すなわち金属粉末の凝固速度を速くすること
である。均一でかつ速い縦用いることも必要であるが粒
径依存性が高いため粒度分布の狭いしかも微細な粉末を
作ることである。本発明の他の目的は不純物の少ない金
属粉末を得ることである。特に微細化のため比表面積が
増加し、表面酸化および不活性ガスの吸着が起る。
この目的を満足させるためには溶解原料の選定や溶解時
の溶存酸素の低減は当然として噴霧時に酸素および不活
性ガス等のガス成分の混入および吸着を防ぐことである
。
の溶存酸素の低減は当然として噴霧時に酸素および不活
性ガス等のガス成分の混入および吸着を防ぐことである
。
本発明の他の目的は球状、卵形状で粉末粒子の大きさが
ほぼ均等である金属粉末を得るにある。球状の粉末を得
ることにより比表面積の小さい粉末が得られ、酸化が少
ないしかもガス成分の吸着の少ない粉末が得られる。ま
た、球状化のために取扱いおよび加工に有利な見掛密度
の高い金属粉末が得られる。
ほぼ均等である金属粉末を得るにある。球状の粉末を得
ることにより比表面積の小さい粉末が得られ、酸化が少
ないしかもガス成分の吸着の少ない粉末が得られる。ま
た、球状化のために取扱いおよび加工に有利な見掛密度
の高い金属粉末が得られる。
さらに本発明の目的は極めて簡単でコンパクトな装置に
より、効率よ（多量の金属粉末が得られ、しかも高融点
の金属粉末をも安全に製造する方法である。
より、効率よ（多量の金属粉末が得られ、しかも高融点
の金属粉末をも安全に製造する方法である。
上記目的達成のため本発明を第１図を用いて詳細に説明
する。
する。
不活性ガスに置換した為ンパー（１）内の溶解ルツボ（
２）で配合した原料を高周波コイル（３）にて溶解し、
ガス導管（４）より加圧した不活性ガスによりルツボ底
部のノズル（５）から溶湯を２００〜２０．００Ｏｒ、
Ｒｍ で回転するデスク板（６）上に流下させ、遠心
力により霧化する。この飛翔する霧化液滴を２００〜２
０． ＯＯＯｒ、ｐ８ｍで高速に逆回転しているドラム
（８）の内壁に形成した冷却能の高いしかも酸素原子を
持たない冷媒層に衝突させ霧化させる。
２）で配合した原料を高周波コイル（３）にて溶解し、
ガス導管（４）より加圧した不活性ガスによりルツボ底
部のノズル（５）から溶湯を２００〜２０．００Ｏｒ、
Ｒｍ で回転するデスク板（６）上に流下させ、遠心
力により霧化する。この飛翔する霧化液滴を２００〜２
０． ＯＯＯｒ、ｐ８ｍで高速に逆回転しているドラム
（８）の内壁に形成した冷却能の高いしかも酸素原子を
持たない冷媒層に衝突させ霧化させる。
冷媒層に突入した該微細な金属粉末は回転ドラム中段に
設けた排出口（９）より冷媒とともに遠心力により回転
ドラム外に排出され、チャンバー内底部に集まる。遠心
分離機６１により該金属粉末と冷媒が分離される。分離
された冷媒は熱交換器（２）にて冷却され再度霧化に利
用される。
設けた排出口（９）より冷媒とともに遠心力により回転
ドラム外に排出され、チャンバー内底部に集まる。遠心
分離機６１により該金属粉末と冷媒が分離される。分離
された冷媒は熱交換器（２）にて冷却され再度霧化に利
用される。
より高純度を要求される金属粉末は該金属粉末を溶媒を
用いて再度超音波洗浄器にて洗浄し、遠心分離機にて分
離する。
用いて再度超音波洗浄器にて洗浄し、遠心分離機にて分
離する。
デスク板の回転速度を２００〜２０．０００ ｒ−ＩＬ
ｍｓ回転ドラムの回転速度を２００〜２０．００ Ｏｒ
、ｐ、ｒｎにしたのは直径３５〜４０ぼのデスク板およ
び回転ドラムを高速で回転させることにより大きな遠心
力が生まれ、これ以上の強度を持つ材質がないこと、ま
たある回転数で共振が起り定常運転が困難であり、安全
性から言って限度であるため上記した回転速度以上には
増すことが難かしい。
ｍｓ回転ドラムの回転速度を２００〜２０．００ Ｏｒ
、ｐ、ｒｎにしたのは直径３５〜４０ぼのデスク板およ
び回転ドラムを高速で回転させることにより大きな遠心
力が生まれ、これ以上の強度を持つ材質がないこと、ま
たある回転数で共振が起り定常運転が困難であり、安全
性から言って限度であるため上記した回転速度以上には
増すことが難かしい。
溶湯がデスク板上に落下した位置より冷媒に突入した距
離および時間は不活性ガス中の不純物により汚染される
可能性があるため極力短かい方が好ましい。このため溶
湯に遠心力を与える程度のデスク板の回転数を必要とす
る。
離および時間は不活性ガス中の不純物により汚染される
可能性があるため極力短かい方が好ましい。このため溶
湯に遠心力を与える程度のデスク板の回転数を必要とす
る。
冷媒の供給量は冷媒層のレベルを保つため調整されてお
り、冷媒の温度上昇を極力抑えるため溶湯量に見合わせ
た量を確保する必要がある。本発明は霧化効率を向上す
るための手段として２ケ所の霧化機構を持っている。
り、冷媒の温度上昇を極力抑えるため溶湯量に見合わせ
た量を確保する必要がある。本発明は霧化効率を向上す
るための手段として２ケ所の霧化機構を持っている。
従来の装置では平均粒径で数十ミクロンしか得られてい
なかったものがこの手段によって数ミクロンの金属粉末
が得られる。またデスク板上で霧化しだ液滴の径はある
程度のバラツキが起っているが回転ドラム内壁の冷媒層
での霧化により大きい液滴はど温度低下が少なく運動エ
ネルギーが大きいため霧化効果が大きい。このために均
一な粒径を持つしかもより均一な凝固速度を持つ微細な
金属粉末が得られる。
なかったものがこの手段によって数ミクロンの金属粉末
が得られる。またデスク板上で霧化しだ液滴の径はある
程度のバラツキが起っているが回転ドラム内壁の冷媒層
での霧化により大きい液滴はど温度低下が少なく運動エ
ネルギーが大きいため霧化効果が大きい。このために均
一な粒径を持つしかもより均一な凝固速度を持つ微細な
金属粉末が得られる。
高温にさらされるデスク板の強度が問題となり、回転速
度を増すことに相当の制約が考えられたがこの手段を持
つことによって霧化効率の向上が得られ、デスク板の回
転速度の緩和が得られる。このため高融点の溶湯でしか
も表面張力の大きい溶湯の霧化も可能である。
度を増すことに相当の制約が考えられたがこの手段を持
つことによって霧化効率の向上が得られ、デスク板の回
転速度の緩和が得られる。このため高融点の溶湯でしか
も表面張力の大きい溶湯の霧化も可能である。
本発明の装置は極めて簡単でコンパクトな装置のため雰
囲気の調整が容易で使用する不活性ガス量がわずかです
み高純度の不活性ガスを使用しても経済的に問題となら
ず不純物の少ない金属粉末が製造出来る。
囲気の調整が容易で使用する不活性ガス量がわずかです
み高純度の不活性ガスを使用しても経済的に問題となら
ず不純物の少ない金属粉末が製造出来る。
本発明は上述のような従来の技術では難かしかった微細
かつ均一結晶もしくは非晶質を持つ不純物の少ない微細
な高融点の球状金属粉末をも高い歩留でしかも安全性が
図かれる製造方法を提供するものである。
かつ均一結晶もしくは非晶質を持つ不純物の少ない微細
な高融点の球状金属粉末をも高い歩留でしかも安全性が
図かれる製造方法を提供するものである。
以下この発明の詳細な説明する。
実施例１〜９
７９、１ ％ Ｎｉ−２０％Ｃ！ｒ−Ｑ、５１Ｓｉ−［
１２１０−（Ｌ ２ ％ Ｍｎの合金組成を高周波によ
りアルゴン雰囲気中で溶解した。溶湯を直径１Ｘφのノ
ズルを用いて流出させドラムの直径を４０１．デスク板
の直径３０ｍの装置で表１の実施例１〜９に示すような
デスク板の回転数およびドラムの回転数を設定し霧化し
た結果（表１に示す）数ミクロンの微細な球状金属粉末
が得られた。
１２１０−（Ｌ ２ ％ Ｍｎの合金組成を高周波によ
りアルゴン雰囲気中で溶解した。溶湯を直径１Ｘφのノ
ズルを用いて流出させドラムの直径を４０１．デスク板
の直径３０ｍの装置で表１の実施例１〜９に示すような
デスク板の回転数およびドラムの回転数を設定し霧化し
た結果（表１に示す）数ミクロンの微細な球状金属粉末
が得られた。
粒度分布の狭い、しかも酸素含有量の少ない微細な球状
金属粉末であった。
金属粉末であった。
また凝固速度をデンドライト２次アームスベーシング方
法で求めた結果実施例１および実施例２の測定結果は１
０４〜１０’″Ｃ／ｓθＣ１実施例５〜９の測定結果で
は１０’〜１０”Ｃ／ｓｅｃが得られた。
法で求めた結果実施例１および実施例２の測定結果は１
０４〜１０’″Ｃ／ｓθＣ１実施例５〜９の測定結果で
は１０’〜１０”Ｃ／ｓｅｃが得られた。
かくしてこの発明によれば狭い粒度分布を持つ、急冷凝
固の微細な金属粉末を高い歩留で製造することに特に優
れており、高純度で見掛密度の高い球状金属粉末のため
機械的性質のすぐれた粉末冶金用の金属粉末が得られる
。このため射出成形用の合金粉末としての利用も可能と
なり得る。
固の微細な金属粉末を高い歩留で製造することに特に優
れており、高純度で見掛密度の高い球状金属粉末のため
機械的性質のすぐれた粉末冶金用の金属粉末が得られる
。このため射出成形用の合金粉末としての利用も可能と
なり得る。
この製造方法は装置がコンパクトのため品種の切変が容
易で高融点を持つ金属の霧化を可能にし、安全かつ安価
な生産が出来る。
易で高融点を持つ金属の霧化を可能にし、安全かつ安価
な生産が出来る。
しかも連続して品質の良い金属粉末の製造が出来広範囲
の応用が可能になった。
の応用が可能になった。
第１図は本発明の微細な金属粉末を製造するための装置
の１例を示す概念図である。 １ チャンバー ２ 溶解ルツボ ３ 高周波コイル ４ ガス導管 ５ ノズル ６ デスク板 ７ デスク板用モーター ８ ドラム ９ 排出口 １０ ドラム用モーター １１ 遠心分離機 １２ 熱交換器 １３ 冷媒用ポンプ
の１例を示す概念図である。 １ チャンバー ２ 溶解ルツボ ３ 高周波コイル ４ ガス導管 ５ ノズル ６ デスク板 ７ デスク板用モーター ８ ドラム ９ 排出口 １０ ドラム用モーター １１ 遠心分離機 １２ 熱交換器 １３ 冷媒用ポンプ
Claims (1)
- 高速回転しているデスク板の表面に溶融金属をノズルを
経由して遠心力により噴化し、更に外局部に設けた高速
逆回転しているドラムの内壁に形成した冷媒層の中にこ
の飛翔する霧化液滴を再度霧化急冷することを特徴とす
る微細な金属粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22177685A JPS6283407A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 微細な金属粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22177685A JPS6283407A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 微細な金属粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283407A true JPS6283407A (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16772016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22177685A Pending JPS6283407A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 微細な金属粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283407A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428307A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Kubota Ltd | Apparatus for producing rapidly cooled and solidified metal powder |
| JPH0270012A (ja) * | 1988-02-29 | 1990-03-08 | Nuclear Metals Inc | 微細金属粉の製造装置及び製造方法 |
| JPH03131333A (ja) * | 1989-03-22 | 1991-06-04 | Itsuo Onaka | 粉末の製造装置 |
| JP2023500373A (ja) * | 2019-11-07 | 2023-01-05 | 深▲せん▼航科新材料有限公司 | 新しい球状粉末及びその製造方法 |
| CN117182089A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-12-08 | 季华实验室 | 一种增强离心转盘雾化效果的装置及使用方法 |
-
1985
- 1985-10-07 JP JP22177685A patent/JPS6283407A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428307A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Kubota Ltd | Apparatus for producing rapidly cooled and solidified metal powder |
| JPH0270012A (ja) * | 1988-02-29 | 1990-03-08 | Nuclear Metals Inc | 微細金属粉の製造装置及び製造方法 |
| JPH03131333A (ja) * | 1989-03-22 | 1991-06-04 | Itsuo Onaka | 粉末の製造装置 |
| JP2023500373A (ja) * | 2019-11-07 | 2023-01-05 | 深▲せん▼航科新材料有限公司 | 新しい球状粉末及びその製造方法 |
| US12472554B2 (en) | 2019-11-07 | 2025-11-18 | Shenzhen Aerospace Science Advanced Materials Co., Ltd | Spherical powder and preparation method therefor |
| CN117182089A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-12-08 | 季华实验室 | 一种增强离心转盘雾化效果的装置及使用方法 |
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