CN104136152B - 微粒的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于，提供一种微粒的制造方法。将金属及/或金属化合物溶解于溶剂中，使含有至少2种金属元素的金属流体和含有至少1种用于使含有上述至少2种金属元素的复合物质析出的析出物质的析出用流体的至少2种被处理流动体，在对向配设的、可接近·分离的、至少一方相对另一方相对进行旋转的处理用面间形成的薄膜流体中混合、使复合物质的微粒析出。此时，通过控制金属流体和析出用流体进行合流的合流部中的上述旋转的圆周速度，控制得到的微粒中含有的上述至少2种金属元素间的摩尔比。

Description

微粒的制造方法

技术领域

本发明涉及微粒的制造方法。

背景技术

近年来，微粒在光学材料、磁性材料、导电材料、电子材料、功能性陶瓷、荧光材料、催化剂材料、化学材料等产业领域中在多方面范围广泛地得到使用。伴随制品对多功能化、小型化等的要求，要求承载尽可能多的功能、且使其比现在小型、轻量，为了响应这些需求，需要上述各种材料等的微粒。另外通过进行微粒化，能够得到粒子变为活性、透明性提高等的新的物性。

另一方面，在电子材料、磁性材料、光学材料、耐热性材料、强度材料、荧光材料、催化剂材料、化学材料等中，利用了由多种金属元素构成的合金微粒、复合金属氧化物微粒等的复合金属化合物微粒，为了响应用途·性能的多样化，提案了种种的复合微粒。

作为一般的合金微粒制造方法，大致分为固相法·气相法·液相法。固相法中需要在高温下长时间的热处理，气相法中许多情况花费设备费用、运行成本增加等、得到的合金微粒以及使用了合金微粒产品自然而然地变为高价的。在使用如专利文献1中所示的、作为液相法的1种的共沉淀法的合金微粒析出中，由于不能忽视在含有作为微粒原料的不同种类金属或金属化合物的液体中的各金属元素的扩散等的、各金属元素在液体中的不同的举动，因此难以控制构成合金微粒不同种类金属元素间的摩尔比，难以制作均匀的合金微粒。因此，在利用以往的液相法的合金微粒的制造方法中，可应用的金属元素受到限定，存在难以自由地选择金属元素的组合、其比率这样的问题点。

另外，在如专利文献2中所示的使高温的脉冲燃烧气体与含有无机金属化合物的液体或浆料接触而使其干燥的方法中，需要脉冲燃烧气体发生装置，因此存在能量成本增高等的问题点。

另外，虽然由本申请的申请人对使用了如专利文献3中所示的强制超薄膜旋转式处理法的微粒制造方法进行了公开，但对于通过控制对向配设了的、可接近·分离的、至少一方相对另一方相对进行旋转的至少2个处理用面的、上述处理用面间的至少2种被处理流动体的合流部中的所述旋转的圆周速度、在上述处理用面间形成的薄膜流体中所析出的复合微粒中的不同种类的金属元素间的摩尔比的控制，没有具体地公开。因此，恳求含有控制了摩尔比的不同种类的金属元素的合金微粒或复合金属化合物微粒制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2010-090443号公报

专利文献2:特开2007-21330号公报

专利文献3:国际公开WO2009/008393号小册子

发明内容

发明要解决的课题

本发明解决针对利用以往的液相法的合金微粒的制造方法的问题点的发明，目的在于提供可以自由地选择金属元素的组合、其比率的合金微粒制造方法。

另外，同样，在于提供可以自由地选择金属元素的组合、其比率的复合金属化合物微粒的制造方法。

用于解决课题的手段

本申请的第1方面所述的发明,提供微粒的制造方法,其为以下的微粒的制造方法,使用至少2种被处理流动体，其中至少1种被处理流动体为使金属及/或金属化合物溶解于溶剂了的金属流体，在上述金属流体中，含有至少2种金属元素，上述以外的被处理流动体中至少1种被处理流动体是含有至少1种用于使含有上述至少2种金属元素的 复合物质析出的析出物质的析出用流体，将上述被处理流动体在对向配设的、可接近·分离的、至少一方相对另一方相对进行旋转的至少2个处理用面之间形成的薄膜流体中混合、使上述复合物质的微粒析出；其特征在于,通过控制上述金属流体和上述析出用流体进行合流的、合流部中的上述旋转的圆周速度而控制上述微粒中含有的上述至少2种金属元素间的摩尔比。

在本发明中，在复合物质中，除了含有上述至少2种金属元素的合金、含有上述至少2种金属元素的复合金属氧化物、复合金属氢氧化物、复合金属氢氧化氧化物等的复合金属化合物以外，还包括金属元素中含有非金属元素的物质等。

另外，本申请的第2方面所述的发明，提供第1方面所述的微粒的制造方法，其特征在于，上述金属流体和上述析出用流体中的任一方的被处理流动体，一边形成上述薄膜流体一边通过上述两处理用面间，具备与上述任一方的被处理流动体流动的流路独立的另外的导入流路，上述至少2个处理用面的至少任一方，具备至少一个与上述另外的导入流路相通的开口部，将上述金属流体和上述析出用流体中的任意另一方的被处理流动体从上述开口部导入上述至少2个处理用面之间，将上述金属流体和上述析出用流体在上述薄膜流体中混合。

另外，本申请的第3方面所述的发明，提供第1或2方面所述的微粒的制造方法，其特征在于，通过将上述圆周速度控制在0.8～41.9m/s的范围，上述微粒中含有的上述至少2种金属元素间的摩尔比，相对于在上述薄膜流体中混合的上述金属流体中含有的上述至少2种金属元素间的摩尔比，为±20％以内。

另外，本申请的第4方面所述的发明，提供第1-3方面的任一项所述的微粒的制造方法，其特征在于，上述微粒中含有的上述至少2种金属元素的比重差为1.1倍以上。

另外，本申请的第5方面所述的发明，提供微粒的制造方法，其为以下的微粒的制造方法：使用至少2种被处理流动体，其中至少1种被处理流动体是将铟及/或其化合物和锡及/或其化合物溶解于溶剂中的金属流体，上述金属流体中，含有铟和锡的至少2种金属元素，在上述以外的被处理流动体中至少1种被处理流动体是含有至少1种用于使含有铟和锡的合金析出的还原剂的析出用流体，将上述被处理流动体在对向配设的、可接近·分离的、至少一方相对另一方进行旋转的至少2个处理用面之间形成的薄膜流体中混合、使含有上述铟和锡的合金的微粒析出；其特征在于，上述析出用流体一边形成上述薄膜流体一边通过上述两处理用面间，具备与上述析出用流体流动的流路独立的另外的导入流路，上述至少2个处理用面的至少任一方具备至少一个与上述另外的导入流路相通的开口部，将上述金属流体从上述开口部导入上述至少2个处理用面之间，将上述金属流体和上述析出用流体在上述薄膜流体中混合，通过将上述金属流体和上述析出用流体进行合流的、合流部中的上述旋转的圆周速度控制在0.8～41.9m/s的范围，上述微粒中含有的铟和锡的摩尔比，相对于在上述薄膜流体中混合的上述金属流体中含有的铟和锡的摩尔比，为±20％以内。

另外，如果仅表示上述本发明实施方式的一个实例，则可作为以下的微粒的制造方法来实施：具备对被处理流动体赋予压力的流体压赋予机构、具有上述至少2个处理用面中的第1处理用面的第1处理用部、具有上述至少2个处理用面中的第2处理用面的第2处理用部，具备使这些处理用部相对地旋转的旋转驱动机构，上述的各处理用面构成被赋予了上述的压力的被处理流动体流动的、被密封了的流路的一部分，上述第1处理用部和第2处理用部中、至少第2处理用部具备受压面，且，该受压面的至少一部分由上述第2处理用面构成，该受压面受到上述流体压赋予机构赋予被处理流动体的压力而产生使第2处理用面从第1处理用面离开的方向移动的力，被赋予了上述压力的被处理流动体通过对向配设的、可接近·分离的、至少一方相对另一方相对进行旋转的第1处理用面和第2处理用面之间，由此，上述被处理流动体形成上述薄膜流体，在该薄膜流体中，使控制了上述至少2种金属元素间的摩尔比的复合物质的微粒析出。

发明的效果

本发明可简单且连续地制造用以往的制造方法困难的、微粒中含有的不同种类的金属元素的比重差为1.1倍以上的某合金微粒、复合金属化合物微粒等的复合微粒。另外，通过使对向配设了的、可接近·分离的、至少一方相对另一方相对进行旋转的至少2个处理用面的、上述处理用面间的至少2种被处理流动体的合流部中的上述旋转的圆周速度变化这样的简单的处理条件的变更，得到微粒中所含的不同种类的金属元素间的摩尔比得到了控制的复合微粒，因此能够以超出以往任何时候的低成本、低能量得到对应于目的的复合微粒，能够便宜且稳定地提供作为目的的复合物质的微粒。

附图说明

图1为本发明的实施方式涉及的流体处理装置的大致剖面图。

图2为(A)为图1中所示的流体处理装置的第1处理用面的大致平面图，(B)为该装置的处理用面的主要部分放大图。

图3为(A)为该装置的第2导入部的截面图，(B)为用于说明该第2导入部的处理用面的主要部分放大图。

图4为实施例4中制作了的铟-锡合金微粒的TEM照片。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的一个例子具体进行说明。

(金属流体及金属)

本发明中的金属流体，为将金属和/或金属化合物溶解于溶剂的溶液而含有至少2种金属元素的流体。本发明中的金属，没有特别限定。优选化学周期表上全部的金属。作为金属元素，例如可以举出Ti、Fe、W、Pt、Au、Cu、Ag、Pb、Ni、Mn、Co、Ru、V、Zn、Zr、Sn、Ta、Nb、Hf、Cr、Mo、Re、In、Ir、Os、Y、Tc、Pd、Rh、Sc、Ga、Al、Bi、Na、Mg、Ca、Ba、La、Ce、Nd、Ho、Eu等的金属元素。另外，本发明中，这些金属元素之外，还可以举出B、Si、Ge、As、Sb、C、N、O、S、Te、 Se、F、Cl、Br、I、At的非金属元素。对于这些金属，可以是单一的元素，也可以是包含多种金属元素的合金、在金属元素中含有非金属元素的物质。

(金属化合物)

另外，上述的金属(也包含上述列举的非金属元素)的单质之外，还可以使用将这些金属的化合物即金属化合物在溶剂中溶解了的溶液作为金属溶液。作为本发明中的金属化合物，没有特别限定，例如可以举出金属的盐、氧化物、氢氧化物、氢氧化氧化物、氮化物、碳化物、络合物、有机盐、有机络合物、有机化合物或者这些金属化合物的水合物、有机溶剂合物等。作为金属盐，没有特别限定，可以举出金属的硝酸盐或亚硝酸盐、硫酸盐或亚硫酸盐、甲酸盐或乙酸盐、磷酸盐或亚磷酸盐、次膦酸盐或氯化物、含氧盐或乙酰丙酮盐、或者这些金属盐的水合物或有机溶剂合物等，作为有机化合物，可以举出金属的醇盐等。这些金属化合物可以单独使用，也可以作为混合了2种以上的混合物来使用。

(析出物质)

作为本发明中使用的析出物质，只要是能够使上述金属流体中含有的至少2种金属元素作为合金或复合金属化合物等的复合物质析出的物质，就没有特别限定。举出一个例子时，在制作合金微粒情况下，是上述金属流体中含有的金属及/或金属化合物，优选能够还原至少2种金属元素的金属离子的物质，没有特别限定，但可举出：联氨或联氨一水和物、甲醛、甲醛次硫酸纳、氢化硼金属盐、氢化铝金属盐、氢化三乙基硼金属盐、葡萄糖、柠檬酸、抗坏血酸、丹宁酸、二甲基甲酰胺、连苯三酚、四丁基硼氢化铵、次磷酸钠(NaH₂PO₂·H₂O)、雕白粉C(NaHSO₂·CH₂O·2H₂O)、金属的化合物或它们的离子、优选铁、钛等的过渡金属的化合物或它们的离子等。上述举出的还原剂中，含有它们的水合物、有机溶剂合物、或酐等。这些还原剂可以分别单独使用，也可以制成两种以上混合了的混合物来使用。此外，制作含有氧的复合金属化合物的情况下，制作例如复合金属氧化物或复合金属氢氧化物、复合金属氢氧化氧化物的微粒情况下，可以使用含有碱性物 质或酸性物质的流体作为析出用流体。作为碱性物质，没有特别限定，可举出：氨及铵盐等的氨类或三乙胺及二甲基氨基乙醇等的胺类、或金属及非金属的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、醇盐等。此外，还可举出上述联氨或联氨一水合物等。上述所举出的碱性物质中，含有它们的水合物、有机溶剂合物、或酐等。这些碱性物质可以分别单独使用，也可以制成两种以上混合了的混合物来使用。作为酸性物质，可举出：盐酸及硫酸、硝酸及王水等的无机酸、三氯乙酸及三氟乙酸、磷酸及柠檬酸、抗坏血酸等的有机酸等。

本发明中的析出用流体，含有至少1种上述的析出物质。另外，也可以将上述的析出物质与后述溶剂混合或溶解、形成了析出物质溶液的溶液作为析出用流体来使用。上述的析出用流体中即使含有分散液、浆液等的状态的流体也可以实施。

(溶剂)

作为本发明中使用的溶剂，没有特别限定，可以举出：离子交换水、RO水、纯水、超纯水等的水；甲醇或乙醇那样的醇系有机溶剂；乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、四甘醇或者聚乙二醇、甘油等的多元醇(多元的醇)系有机溶剂；丙酮、甲乙酮那样的酮系有机溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯那样的酯系有机溶剂；二甲醚、二丁醚等的醚系有机溶剂；苯、甲苯、二甲苯等的芳香族系有机溶剂；己烷、戊烷等的脂肪族烃系有机溶剂等。另外，在将上述醇系有机溶剂、多元醇系有机溶剂作为溶剂使用的情况下，具有溶剂本身还作为还原剂起作用的优点。上述溶剂可以各自单独使用，也可以混合2种以上来使用。

(流体处理装置)

在本发明中，优选使用如下方法使微粒析出：将金属及/或金属化合物溶解于溶剂中，将含有至少2种金属元素的金属流体和含有至少1种用于使含有上述至少2种金属元素的复合物质析出的析出物质的析出用流体的混合，在互相可接近·分离地对向配设、至少一方相对另一方进行旋转的处理用面之间形成的薄膜流体中均匀搅拌·混合。通过使用这样的原理的装置，可制作比重差为1.1倍以上的某含有至 少2种金属元素的复合物质的微粒。

以下，使用附图，对上述流体处理装置的实施方式进行说明。

图1～图3所示的流体处理装置，与专利文献3记载的装置相同，所述装置为如下装置：在可接近·分离的至少一方相对于另一方相对地旋转的处理用部中的处理用面之间处理被处理物，即，将被处理流动体中的作为第1被处理流动体的第1流体导入处理用面间，从与导入了上述第1流体的流路独立、具备与处理用面间的开口部相通的其它流路将被处理流动体中的第2被处理流动体即第2流体导入处理用面间，在处理用面间将上述第1流体和第2流体进行混合·搅拌来进行处理。需要说明的是，在图1中，U表示上方，S表示下方，在本发明中，上下前后左右仅限于表示相对的位置关系，并不特定绝对的位置。在图2(A)、图3(B)中，R表示旋转方向。在图3(B)中，C表示离心力方向(半径方向)。

该装置为如下装置：使用至少2种流体，对于其中至少1种流体，包含至少1种被处理物，具备可接近·分离地相互对向配设的至少一方相对于另一方旋转的处理用面，在这些处理用面之间使上述各流体汇合而形成薄膜流体，在该薄膜流体中处理上述被处理物。该装置如上所述，可以处理多个被处理流动体，但也可以处理单一的被处理流动体。

该流体处理装置具备对向的第1及第2的2个处理用部10、20，至少一方处理用部进行旋转。两处理用部10、20的对向的面分别成为处理用面。第1处理用部10具备第1处理用面1，第2处理用部20具备第2处理用面2。

两处理用面1、2与被处理流动体的流路连接，构成被处理流动体的流路的一部分。该两处理用面1、2间的间隔可以适宜变更进行实施，通常调整为1mm以下，例如0.1μm～50μm左右的微小间隔。由此，通过该两处理用面1、2间的被处理流动体，成为由两处理用面1、2所强制的强制薄膜流体。

在使用该装置处理多个被处理流动体的情况下，该装置与第1被 处理流动体的流路连接，形成该第1被处理流动体的流路的一部分，同时，形成与第1被处理流动体不同的第2被处理流动体的流路的一部分。而且，该装置进行如下流体的处理：使两流路合流，在处理用面1、2间，混合两被处理流动体，使其反应等。需要说明的是，在此，“处理”并不限于被处理物反应的方式，也包含不伴随反应而仅进行混合·分散的方式。

具体地进行说明时，具备：保持上述第1处理用部10的第1托架11、保持第2处理用部20的第2托架21、接面压力赋予机构、旋转驱动机构、第1导入部d1、第2导入部d2和流体压力赋予机构p。

如图2(A)所示，在该实施方式中，第1处理用部10为环状体，更详细而言，其为圈状的圆盘。另外，第2处理用部20也为环状的圈状的圆盘。第1、第2处理用部10、20的材质除金属之外，可以采用对陶瓷或烧结金属、耐磨耗钢、蓝宝石、其它金属实施有固化处理的材料或将硬质材料实施有加衬或涂层、镀敷等的材料。在该实施方式中，两处理用部10、20，相互对向的第1、第2处理用面1、2的至少一部分被行镜面研磨。

该镜面研磨的面粗糙度没有特别限定，优选设为Ra0.01～1.0μm，更优选为Ra0.03～0.3μm。

至少一方的托架可以用电动机等旋转驱动机构(无图示)相对于另一方的托架相对地进行旋转。图1的50表示旋转驱动机构的旋转轴，在该例中，该旋转轴50上所安装的第1托架11进行旋转，该第1托架11上所支承的第1处理用部10相对于第2处理用部20进行旋转。当然，可以使第2处理用部20旋转，也可以使两者旋转。另外，在该例中，将第1、第2托架11、21，使第1、第2处理用部10、20相对于该第1、第2托架11、21旋转也是可以的。

第1处理用部10和第2处理用部20至少任一方可与至少任意另一方接近·分离，两处理用面1、2可接近·分离。

在该实施方式中，第2处理用部20相对于第1处理用部10接近·分离，在设置于第2托架21的收容部41中可以可出没地收容第2处理 用部20。但是，相反地，可以第1处理用部10可相对于第2处理用部20接近·分离，也可以两处理用部10、20相互接近·分离。

该收容部41为第2处理用部20的主要收容与处理用面2侧相反侧的部位的凹部，从平面看，其为呈现圆的即形成为环状的槽。该收容部41具有可以可使第2处理用部20旋转的充分的间隙，收容第2处理用部20。需要说明的是，第2处理用部20以在轴方向可以仅进行平行移动的方式配置，通过增大上述间隙，第2处理用部20也可以以消除与上述收容部41的轴方向平行的关系的方式使处理用部20的中心线相对于收容部41倾斜而位移，进而，可以以第2处理用部20的中心线和收容部41的中心线在半径方向偏离的方式进行位移。

这样，希望通过3维且可以位移地保持的浮动机构来保持第2处理用部20。

上述被处理流动体，在通过由各种泵、位置能量等构成的流体压力赋予机构p赋予压力的状态下，从成为流体流动的流路的第1导入部d1和第2导入部d2导入两处理用面1、2间。在该实施方式中，第1导入部d1为设置在环状的第2托架21的中央的流体的通路，其一端从环状的两处理用部10、20的内侧被导入两处理用面1、2间。第2导入部d2向处理用面1、2供给第1被处理流动体和进行反应的第2被处理流动体。在该实施方式中，第2导入部d2为设置于第2处理用部20的内部的流体的通路，其一端在第2处理用面2上开口。通过流体压力赋予机构p所加压的第1被处理流动体从第1导入部d1被导入两处理用部10、20的内侧的空间，通过第1处理用面1和第2处理用面2之间，在两处理用部10、20的外侧穿过。在这些处理用面1、2间，从第2导入部d2供给通过流体压力赋予机构p所加压的第2被处理流动体，与第1被处理流动体合流，进行混合、搅拌、乳化、分散、反应、晶出、晶析、析出等各种流体处理，从两处理用面1、2排出至两处理用部10、20的外侧。需要说明的是，也可以通过减压泵使两处理用部10、20的外侧的环境为负压。

上述接面压力赋予机构将作用于使第1处理用面1和第2处理用 面2接近的方向的力赋予处理用部。在该实施方式中，接面压力赋予机构设置在第2托架21上，将第2处理用部20向第1处理用部10赋能。

上述接面压力赋予机构，第1处理用部10的第1处理用面1和第2处理用部20的第2处理用面2压在进行接近的方向，通过与使该接面压力和流体压力等两处理用面1、2间分离的力的均衡，产生具有nm单位至μm单位的微小的膜厚的薄膜流体。换言之，通过上述力的均衡，将两处理用面1、2间的间隔保持在规定的微小间隔。

在图1所示的实施方式中，接面压力赋予机构配位于上述收容部41和第2处理用部20之间。具体而言，由向将第2处理用部20靠近于第1处理用部10的方向赋能的弹簧43和导入空气、油等赋能用流体的赋能用流体的导入部44构成，通过弹簧43和上述赋能用流体的流体压力赋予上述接面压力。该弹簧43和上述赋能用流体的流体压力赋予任一方即可，可以为磁力或重力等其它的力。抵抗该接面压力赋予机构的赋能，由于通过流体压力赋予机构p所加压的被处理流动体的压力、粘性等产生的分离力，第2处理用部20远离第1处理用部10，在两处理用面间打开微小的间隔。这样，利用该接面压力和分离力的平衡，以μm单位的精度设定第1处理用面1和第2处理用面2，进行两处理用面1、2间的微小间隔的设定。作为上述分离力，可以举出被处理流动体的流体压或粘性和处理用部的旋转形成的离心力、对赋能用流体导入部44施加负压时的该负压、将弹簧43制成抗张弹簧时的弹簧的力等。该接面压力赋予机构不是第2处理用部20，可以设置于第1处理用部10，也可以设置于两者。

对上述分离力进行具体说明时，第2处理用部20与上述第2处理用面2同时具备位于第2处理用面2的内侧(即，被处理流动体向第1处理用面1和第2处理用面2之间的进入口侧)而与该第2处理用面2邻接的分离用调整面23。在该例中，分离用调整面23作为倾斜面被实施，但也可以为水平面。被处理流动体的压力作用于分离用调整面23，产生使第2处理用部20从第1处理用部10分离的方向的力。因 此，用于产生分离力的受压面成为第2处理用面2和分离用调整面23。

进而，在该图1的例中，在第2处理用部20中形成有近接用调整面24。该近接用调整面24，为与分离用调整面23在轴方向上相反侧的面(在图1中为上方的面)，被处理流动体的压力发生作用，产生使第2处理用部20向第1处理用部10接近的方向的力。

需要说明的是，作用于第2处理用面2及分离用调整面23的被处理流动体的压力、即流体压，可理解为构成机械密封中的开启力的力。投影于与处理用面1、2的接近·分离的方向、即第2处理用部20的出没方向(在图1中为轴方向)正交的假想平面上的近接用调整面24的投影面积A1和投影于该假想平面上的第2处理用部20的第2处理用面2及分离用调整面23的投影面积的合计面积A2的面积比A1/A2被称为平衡比K，上述开启力的调整上是重要的。对该开启力而言，可以通过变更上述平衡线、即近接用调整面24的面积A1，通过被处理流动体的压力、即流体压进行调整。

滑动面的实面压P、即接面压力中的流体压产生的压力用下式进行计算。

P＝P1×(K-k)+Ps

在此，P1表示被处理流动体的压力即流体压，K表示上述平衡比，k表示开启力系数，Ps表示弹簧及背压力。

通过利用该平衡线的调整调整滑动面的实面压P而使处理用面1、2间为所期望的微小间隙量，形成被处理流动体产生的流动体膜，将生成物等被处理了的被处理物制成微细，另外，进行均匀的反应处理。

需要说明的是，省略图示，也可以将近接用调整面24形成具有比分离用调整面23还大的面积的面进行实施。

被处理流动体成为通过保持上述微小的间隙的两处理用面1、2而被强制的薄膜流体，移动至环状的两处理用面1、2的外侧。但是，由于第1处理用部10旋转，因此，所混合的被处理流动体不会从环状的两处理用面1、2的内侧向外侧直线地移动，向环状的半径方向的移 侧向外侧大致漩涡状地移动。

需要说明的是，旋转轴50并不限定于垂直配置的旋转轴，可以为在水平方向配位的旋转轴，也可以为倾斜配位的旋转轴。这是因为被处理流动体以两处理用面1、2间的微细的间隔进行处理，实质上可以排除重力的影响。另外，该接面压力赋予机构通过与可位移地保持上述第2处理用部20的浮动机构并用，也作为微振动、旋转对准的缓冲机构起作用。

在流体的运动中，将表示惯性力和粘性力之比的无因次数叫做雷诺数，用下式来表示。

雷诺数Re＝惯性力/粘性力＝ρVL/μ＝VL/ν

其中，ν＝μ/ρ表示运动粘度、V表示代表速度、L表示代表长度、ρ表示密度、μ表示粘度。

而且，流体的流动以临界雷诺数为边界，在临界雷诺数以下成为层流、在临界雷诺数以上成为紊流。

上述流体处理装置的两处理用面1、2间被调整为微小间隔，因此两处理用面1、2间所保有的流体的量极少。因此，代表长度L变得非常小，在两处理用面1、2间通过的薄膜流体的离心力小，薄膜流体中，粘性力的影响变大。因此，上述的雷诺数变小，薄膜流体成为层流。

离心力是旋转运动中的惯性力的一种，为从中心朝向外侧的力。离心力用以下的式表示。

离心力F＝ma＝mv²/R

其中，a表示加速度、m表示质量、v表示速度、R表示半径。

如上述，两处理用面1、2间所保有的流体的量少，因此流体的速度相对于质量的比例变得非常大，其质量可以忽视。因此，在两处理用面1、2间形成的薄膜流体中，可忽视重力的影响。因此，能够使含有本来难以作为复合微粒而析出的比重差的某2种以上的金属元素的合金或复合金属化合物等的微粒在两处理用面1、2间形成的薄膜流体中析出。

第1、第2处理用部10、20可以将其至少任一方进行冷却或加热 而调整其温度，在图1中，图示有在第1、第2处理用部10、20上设有温调机构(温度调整机构)J1,J2的例子。另外，可以将所导入的被处理流动体进行冷却或加热而调整其温度。这些温度也可以用于所处理的被处理物的析出，另外，也可以为了在第1、第2处理用面1、2间的被处理流动体上产生贝纳尔对流或马朗格尼对流而设定。

如图2所示，可以在第1处理用部10的第1处理用面1上形成从第1处理用部10的中心侧向外侧、即在径方向伸长的槽状的凹部13而实施。该凹部13的平面形状，如图2(B)所示，可以为将第1处理用面1上弯曲或漩涡状地伸长而成的形状或没有图示，也可以为笔直地向外方向伸长的形状、L字状等地屈曲或弯曲而成的形状、连续而成形状、断续而成的形状、分支而成的形状。另外，该凹部13也可作为形成于第2处理用面2而实施，也可作为形成于第1及第2处理用面1、2的两者而实施。通过形成这样的凹部13可得到微泵效果，具有可在第1及第2处理用面1、2间抽吸被处理流动体的效果。

该凹部13的基端优选达到第1处理用部10的内周。该凹部13的前端向第1处理用部面1的外周面侧延伸，其深度(横截面积)随着从基端向前端而逐渐减小。

该凹部13的前端与第1处理用面1的外周面之间，设有没有凹部13的平坦面16。

在第2处理用面2上设有上述第2导入部d2的开口部d20的情况下，优选设置于与对向的上述第1处理用面1的平坦面16对向的位置。

该开口部d20，优选设置在比第1处理用面1的凹部13更靠下游侧(在该例子中为外侧)。特别是优选设置在与通过微泵效果导入时的流动方向变换为在处理用面间形成的螺旋状层流的流动方向的点相比外径侧的与平坦面16对向的位置。具体而言，在图2(B)中，优选将至径向的距离n设为距在第1处理用面1上设置的凹部13的最外侧的位置的约0.5mm以上。特别是在从流体中使微粒析出的情况下，优选在层流条件下进行多种被处理流动体的混合和微粒的析出。开口部d20的形状，可以如图2(B)、图3(B)中所示为圆形，虽然没有图示，但也可以为将作为环状圆盘的处理用面2的中央的开口卷取的同心圆状的圆环形状。另外，在使开口部为圆环形状的情况下，其圆环形状的开口部可以连续，也可以不连续。

如果将圆环形状的开口部d20设定为卷取处理用面2的中央的开口的同心圆状，则在将第2流体导入处理用面1、2间时可以在圆周方向中在同一条件下实施，因此在打算大量生产微粒的情况下，优选使开口部的形状为同心圆状的圆环形状。

该第2导入部d2可以具有方向性。例如，如图3(A)所示，来自上述第2处理用面2的开口部d20的导入方向相对于第2处理用面2以规定的仰角(θ1)倾斜。该仰角(θ1)设为超过0度且小于90度，进而，在反应速度快的反应的情况下，优选以1度以上且45度以下设置。

另外，如图3(B)所示，来自上述第2处理用面2的开口部d20的导入方向在沿上述第2处理用面2的平面上具有方向性。该第2流体的导入方向在处理用面的半径方向的成分中为远离中心的外方向，且在相对于进行了旋转的处理用面间中的流体的旋转方向的成分中为正向。换言之，以通过开口部d20的半径方向即外方向的线段为基准线g，具有从该基准线g向旋转方向R的规定的角度(θ2)。关于该角度(θ2)，也优选设为超过0度且低于90度。

该角度(θ2)可以根据流体的种类、反应速度、粘度、处理用面的旋转速度等各种的条件进行变更而实施。另外，也可以在第2导入部d2中完全不具有方向性。

在本发明中，所谓至少2种被处理流动体进行合流的、合流部中的旋转的圆周速度，如图3(A)中所示，是指在第1流体和第2流体合流的开口部d20中距离第1、第2处理用面1、2旋转的中心最近的位置f(以下，最近点f)中的处理用面1、2的圆周速度，具体地说，通过以下的式来计算。

圆周速度[m/s]＝2×β[m]×转速[rps]×π

其中，β表示从第1、第2的处理用面1、2的旋转的中心到最近点f的距离、转速表示处理用面的转速、π表示圆周率。

即，所谓至少2种被处理流动体进行合流的合流部，意思是在开口部d20，与上述第1、第2处理用面1、2的旋转中心最近的位置。

另外，在距第1、第2处理用面的旋转的中心的距离不同的合流部有多个的情况下，金属流体和析出用流体合流，将与合流部的中心最近的点设为最近点f。

如前所述，在合流部合流了的至少2种被处理流动体，完成含有复合物质的微粒析出的各种的流体处理，从两处理用面1、2向两处理用部10、20的外侧排出。

在本发明中，通过控制合流部中国的旋转的圆周速度，可控制在微粒中含有的至少2种金属元素间的摩尔比。

另外，如上所述，在本实施方式中，上述流体处理装置的第1处理用部10相对于第2处理用部20而旋转，第1处理用面1相对于第2处理用面2而旋转，因此可控制第1处理用面1的、合流部中的圆周速度，单在第1处理用面1和第2处理用面2一起进行旋转的情况下，通过控制合流部中的这些的相对的圆周速度，可控制微粒中含有的至少2种金属元素间的摩尔比。

在本发明中，优选合流部中的旋转的圆周速度为0.8～41.9m/s，更优选1.2～21.0m/s。合流部中的圆周速度为1m/s以下时，由于不能将至少2种被处理流动体混合均匀、促进均匀的析出反应，因此不能稳定地得到含有至少2种金属元素的微粒。另外，合流部中的旋转的圆周速度为42m/s以上时，处理用面的温度上升，被处理流动体产生气化，由此发现处理用面1、2间的压力上升，因此有时引起不能稳定地将至少2种被处理流动体进行送液的现象。另外，合流部中的旋转的圆周速度为42m/s以上时，从第2导入部d2导入的第2流体快速地移动而迅速地排出到两处理用部10、20的外侧，因此第1流体和第2流体的、至少2种被处理流动体的稳定的混合变得困难，难以制作含有至少2种金属元素的均匀的微粒。由上述理由，在特定的范围外难以维持微粒的析出。

另外，通过合流部中的旋转的圆周速度设定为0.8～41.9m/s，可 使得到的微粒中含有的至少2种金属元素间的摩尔比相对于在上述薄膜流体中混合了的金属流体中所含的至少2种金属元素间的摩尔比为±20％以内。

上述被处理流体的种类和其流路的数在图1的例中设为2个，但可以为1个，也可以为3个以上。在图1的例中，从第2导入部d2在处理用面1、2间导入第2流体，该导入部可以设置于第1处理用部10，也可以设置于两者。另外，可以对一种被处理流体准备多个导入部。另外，对设置于各处理用部的导入用的开口部而言，其形状或大小或数量没有特别限制，可以适宜变更而实施。另外，可以就在上述第1及第2处理用面间1、2之前或更上游侧设置导入用的开口部。

需要说明的是，可以在处理用面1、2之间进行上述反应即可，因此也可以与上述相反地，从第1导入部d1导入第2流体，从第2导入部d2导入第1流体。也就是说，各流体中第1、第2这样的表述，只不过具有存在的多个流体的第n个这样为了识别的含义，也可能存在第3以上的流体。

上述流体处理装置中，析出·沉淀或结晶化这样的处理，如图1中所示，一般在可以接近·分离地相互对向配设了的、至少一方相对于另一方旋转的处理用面1、2之间强制地均匀混合一边发生。被处理了的被处理物的粒径、单分散度，可以通过适当调整处理用部10、20的旋转数、流速、处理用面1、2间的距离、被处理流动体的原料浓度或者被处理流动体的溶剂种类等进行控制。

以下，对使用上述的装置进行的微粒的制造方法的具体方式进行说明。

在上述的流体处理装置中，在可接近·分离地相互对向配设、至少一方相对另一方相对进行旋转的处理用面1、2之间形成的薄膜流体中，使金属及/或金属化合物溶解于溶剂中，使含有至少2种金属元素的金属流体和含有至少1种使含有上述至少2种金属元素的复合物质析出的析出物质的析出用流体混合，使复合物质的微粒析出。此时，通过控制金属流体和析出用流体进行合流的、合流部中的上述旋转的 圆周速度，控制微粒中含有的上述至少2种金属元素间的摩尔比。

上述的微粒的析出反应，在如本申请的图1中所示的装置的、可以接近·分离地相互对向配设、至少一方相对于另一方相对进行旋转的处理用面1、2间一边强制地均匀混合一边进行。

首先，从作为一个流路的第1导入部d1将作为第1流体的含有至少1种析出物质的析出用流体导入可以接近·分离地相互对向配设、至少一方相对于另一方旋转的处理用面1、2间，在该处理用面间制作由第1流体构成的薄膜流体即第1流体膜。

接着，从作为另外流路的第2导入部d2，将作为第2流体的金属及/或金属化合物溶解于溶剂中，将含有至少2种金属元素的金属流体直接导入在上述处理用面1、2间制作了的第1流体膜。

如上所述，通过被处理流体的供给压与对旋转的处理用面之间施加的压力的压力平衡，可以在固定了距离的处理用面1、2间将第1流体与第2流体混合，进行控制了粒径的金属微粒的析出反应。

需要说明的是，可以在处理用面1、2之间进行上述反应即可，因此也可以与上述相反地，从第1导入部d1导入第2流体，从第2导入部d2导入第1流体。也就是说，各流体中第1、第2这样的表述，只不过具有存在的多个流体的第n个这样为了识别的含义，也可能存在第3以上的流体。

如前所述，可以在第1导入部d1、第2导入部d2以外在处理装置上设置第3导入部d3，在这种情况下，例如可以从各导入部分别将作为第1流体、第2流体、第3流体的含有后述的pH调整物质的流体导入处理装置。这样一来，就可以各自管理各溶液的浓度、压力，对析出反应和金属微粒的粒径进行更精密的控制。需要说明的是，导入各导入部的被处理流动体(第1流体～第3流体)的组合，可以任意设定。设置了第4以上的导入部的情况也一样，这样可以对导入处理装置的流体进行细分。

进而，可控制第1、第2流体等的被处理流动体的温度或控制第1流体和第2流体等的温度差(即，进行供给的各被处理流动体的温度差)。 为了控制进行供给的各被处理流动体的温度或温度差，也可如下来实施：附加测定各被处理流动体的温度(就要导入处理装置、具体而言处理用面1、2间的温度)、进行导入处理用面1、2间的各被处理流动体的加热或冷却的结构。

(pH范围)

本发明的金属流体及/或析出用流体的pH没有特别限定。可以根据使用的金属及/或金属化合物及析出物质的种类及浓度、作为目标或对象的金属种类等适当地进行变更。

(分散剂等)

另外，在本发明中，可以根据目的、需要来使用各种分散剂、表面活性剂。没有特别限定，作为表面活性剂和分散剂，可以使用一般使用的各种市售品、制品或者新合成了的等。作为一个例子，可以举出阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、各种聚合物等的分散剂等。这些可以单独使用，也可以2种以上并用。

上述的表面活性剂和分散剂，可以在金属流体或析出用流体、或者它们的两方中含有。另外，上述的表面活性剂及分散剂可以在与金属流体和析出用流体均不同的第3流体中含有。

(温度)

本发明中，混合金属流体和析出用流体时的温度没有特别限定。可以根据使用的金属和/或金属化合物和析出物质的种类、温度、作为对象的金属种类、金属流体和析出用流体的pH等在适合的温度下实施。

(微粒)

本发明中的微粒，可以作为金属流体中含有的、含有至少2种金属元素的复合物质的微粒来实施。作为复合物质的微粒，例如可举出：上述由至少2种金属元素构成的合金的微粒、由金属元素和非金属元素构成的微粒、复合金属氧化物、复合金属氢氧化物、复合金属氢氧化氧化物等的复合金属化合物等。另外，本发明中的微粒，设定为将B、Si、Ge、As、Sb、C、N、O、S、Te、Se、F、Cl、Br、I、At的非金属元素也作为金属元素而含有的微粒。

另外，本在发明中，在制作含有上述至少2种金属元素的合金微粒的情况下，也可以含有一部分氧化物或氢氧化物、氧化氢氧化物等来实施。在本发明中，复合物质中包含含有上述至少2种金属元素的合金、复合金属氧化物、复合金属氢氧化物等的复合金属化合物、金属元素中含有非金属元素的物质等。

实施例

以下，举出实施例对本发明进行更具体地说明。但是本发明并不限定于下述实施例。

需要说明的是，以下的实施例中，所谓“从中央”意为图1中所示的处理装置的“从第1导入部d1”，第1流体是指从第1导入部d1导入的前述的第1被处理流动体，第2流体是指从如图1所示的处理装置的第2导入部d2导入的前述的第2被处理流动体。

(电子显微镜观察)

在电子显微镜(TEM)观察中，电子显微镜(TEM)：使用日本电子制的JEM-2100观察一次粒径。另外，使用能量分散型X射线分光分析仪(EDS)，确认组成比。作为测定及观察条件，将加速电压设定为200kV、将观察倍率设定为50万倍以上，对于一次粒径，采用3个地方的平均值。以下，将用TEM观察而被确认了的一次粒径作为粒径。

(实施例1)

使用图1中所示的流体处理装置，按以下的顺序制作铟-锡合金微粒。将按照使比重7.31g/cm³(20℃)的铟为0.925wt％、比重5.80g/cm³(20℃)的锡为0.075wt％地溶解于浓盐酸和浓硝酸的混合溶液(体积比3∶1)的金属的混合液(金属流体)、和使硼氢化钠为0.2wt％、BYK-180(ビックケミー·ジャパン社)为1wt％地溶解于0.05mol/L的氢氧化钠水溶液中的还原剂水溶液(析出用流体)，在处理用面1、2间形成的薄膜流体中进行混合，使铟-锡合金微粒在薄膜流体中析出。

作为实施例1，一边从中央将作为第1流体的还原剂水溶液(析出 用流体)以供给压力＝0.50MPaG、送液温度80℃、导入速度500ml/min进行送液，一边将作为第2流体的25℃的金属盐的混合液(金属流体)以导入速度5ml/min导入处理用面1、2间，将第1流体和第2流体在薄膜流体中混合。此时，第1处理用面1的合流部中的圆周速度设定为0.63m/s。对于第1流体以及第2流体的送液温度而言,在就要导入处理装置之前(更详细地说，被导入处理用面1、2间之前)测定第1流体和第2流体各自的温度。铟-锡合金粒微子分散液从处理用面1、2间排出。将排出了的铟-锡合金微粒分散液，在10，000×g、5分钟的条件下使用离心分离机使铟-锡合金微粒沉降、除去上面的澄清部分，进行3次用纯水清洗的操作，使用真空干燥机以60℃、-0.1MPa的条件进行了干燥。用TEM观察来确认得到的铟-锡合金微粒粒径，用EDS测定来确认上述微粒的组成比。

对于实施例2～7，仅改变第1处理用面1的合流部中的圆周速度，其它处理条件设定为与实施例1相同的条件来实施。

表1中表示实施例1～7的第1处理用面1的合流部中的圆周速度、得到的铟-锡合金微粒EDS测定结果和铟-锡合金微粒的粒径。另外，图4中表示在实施例4中得到的铟-锡合金微粒的TEM照片。需要说明的是，表1的所谓“薄膜中导入量”,是导入了薄膜流体中的金属流体中的铟和锡的各元素量(摩尔比：In：Sn＝92.7：7.3)。而且，表1的所谓“EDS分析结果/薄膜中导入量”，是将在薄膜流体中混合了的金属流体中含有的铟或锡的摩尔比设为100时的、得到的铟-锡合金微粒中含有的铟或锡的摩尔比相对于在薄膜流体中混合了的金属流体中含有的铟或锡的摩尔比的比例(百分率)、和在薄膜流体中混合了的金属流体中含有的铟或锡的摩尔比的差。

[表1]

由表1确认，将第1流体和第2流体在薄膜流体中进行混合时，通过将第1处理用面1的合流部中的圆周速度设定为0.8m/s～41.9m/s而将两者混合，虽然铟和锡的比重差为1.26倍，但是也可制作铟-锡合金微粒。另外，确认，可以在得到的铟-锡合金微粒中的铟和锡各自的摩尔比相对于在薄膜流体中混合了的金属流体中含有的铟和锡各自的摩尔比为±20％以内的范围来制作。

需要说明的是，本实施例中，使用将铟和锡溶解于溶剂中了的液体作为金属流体，但使用将铟化合物和锡化合物溶解于溶剂中了的液体作为金属流体的情况下，也可以同样地制作控制了铟和锡的摩尔比的铟-锡合金微粒。即，使用将铟或铟化合物和锡或锡化合物溶解于溶剂中了的液体作为金属流体的情况下，也可以同样地制作控制了铟和锡的摩尔比的铟-锡合金微粒。

符号的说明

1 第1处理用面

2 第2处理用面

10 第1处理用部

11 第1托架

20 第2处理用部

21 第2托架

d1 第1导入部

d2 第2导入部

d20 开口部

Claims (4)

1.一种微粒的制造方法，其为以下的微粒的制造方法：

使用至少2种被处理流动体，

其中至少1种被处理流动体为将金属及/或金属化合物溶解于溶剂中的金属流体，

在上述金属流体中，含有至少2种金属元素，

上述以外的被处理流动体中至少1种被处理流动体是含有至少1种用于使含有上述至少2种金属元素的复合物质析出的析出物质的析出用流体，

将上述的被处理流动体在对向配设了的、可接近和分离的、至少一方相对另一方相对进行旋转的至少2个处理用面之间形成的薄膜流体中混合、使上述复合物质的微粒析出；

其特征在于，

通过控制上述金属流体和上述析出用流体进行合流的、合流部中的上述旋转的相对的圆周速度，控制上述微粒中含有的上述至少2种金属元素间的摩尔比，

通过将上述相对的圆周速度控制为0.8～41.9m/s的范围，上述的微粒中含有的上述至少2种金属元素间的摩尔比，相对于在上述薄膜流体中混合了的上述金属流体中含有的上述至少2种金属元素间的摩尔比，为±20％以内。

2.根据权利要求1所述的微粒的制造方法，其特征在于，上述金属流体和上述析出用流体中的任一方的被处理流动体一边形成上述薄膜流体一边通过上述两处理用面间，

具备与上述任一方的被处理流动体流过的流路独立的另外的导入流路，

上述至少2个处理用面的至少任一方具备至少一个与上述另外的导入流路相通的开口部，

将上述金属流体和上述析出用流体中的任意另一方的被处理流动体从上述开口部导入上述至少2个处理用面之间，使上述金属流体和上述析出用流体在上述薄膜流体中混合。

3.根据权利要求1或2所述的微粒的制造方法，其特征在于，上述微粒中含有的上述至少2种金属元素的比重差为1.1倍以上。

4.一种微粒的制造方法，其为以下的微粒的制造方法：

使用至少2种被处理流动体，

其中至少1种被处理流动体是将铟及/或其化合物和锡及/或其化合物溶解于溶剂的金属流体，

上述金属流体中含有铟和锡的至少2种金属元素，

在上述以外的被处理流动体中至少1种被处理流动体是含有至少1种用于使含有铟和锡的合金析出的还原剂的析出用流体，

使上述被处理流动体在对向配设了的、可接近和分离的、至少一方相对另一方进行旋转的至少2个处理用面之间形成的薄膜流体中混合、使含有上述铟和锡的合金的微粒析出；

其特征在于，

上述析出用流体一边形成上述薄膜流体一边通过上述两处理用面间，

具备与上述析出用流体流过的流路独立的另外的导入流路，

上述至少2个处理用面的至少任一方具备至少一个与上述另外的导入流路相通的开口部，

将上述金属流体从上述开口部导入上述至少2个处理用面之间，使上述金属流体和上述析出用流体在上述薄膜流体中混合，

通过将上述金属流体和上述析出用流体进行合流的、合流部中的上述旋转的相对的圆周速度控制为0.8～41.9m/s的范围，上述微粒中含有的铟和锡的摩尔比，相对于上述薄膜流体中混合了的上述金属流体中含有的铟和锡的摩尔比，为±20％以内。