JP3100084B2 - Ultrafine particle manufacturing equipment - Google Patents

Ultrafine particle manufacturing equipment

Info

Publication number
JP3100084B2
JP3100084B2 JP03308174A JP30817491A JP3100084B2 JP 3100084 B2 JP3100084 B2 JP 3100084B2 JP 03308174 A JP03308174 A JP 03308174A JP 30817491 A JP30817491 A JP 30817491A JP 3100084 B2 JP3100084 B2 JP 3100084B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
ultrafine particles
powder
plasma
raw material
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03308174A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0691162A (en
Inventor
幸良 山田
正 冬木
聡 秋山
美明 濱田
英輔 黒田
薫 梅屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nisshin Seifun Group Inc
Original Assignee
Nisshin Seifun Group Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nisshin Seifun Group Inc filed Critical Nisshin Seifun Group Inc
Priority to JP03308174A priority Critical patent/JP3100084B2/en
Publication of JPH0691162A publication Critical patent/JPH0691162A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3100084B2 publication Critical patent/JP3100084B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、無機材料または金属材
料の超微粒子を製造する装置に関する。本発明は具体的
にはRFプラズマ法による無機材料または金属材料の粉
末からこれらの超微粒子を製造する装置における粉末原
料の放出装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for producing ultrafine particles of an inorganic or metallic material. More specifically, the present invention relates to an improvement in an apparatus for discharging a powder raw material in an apparatus for producing these ultrafine particles from powder of an inorganic material or a metal material by an RF plasma method.

【0002】また本発明は、無機材料または金属材料の
超微粒子で表面が被覆された無機材料または金属材料の
粒子の製造装置にも関する。
[0002] The present invention also relates to an apparatus for producing particles of an inorganic or metallic material whose surface is coated with ultrafine particles of an inorganic or metallic material.

【0003】[0003]

【従来の技術】RFプラズマを用いる超微粒子の製造は
これまでに多くの先行技術文献中に示されている。これ
らの技術文献中で、例えば特開昭62−171902号
公報、特開昭63−85007号公報には原料供給管が
プラズマ焔とは離れた場所に設けられている装置が示さ
れているが、この装置では生成する超微粒子の装置への
付着により円滑な操業が妨げられることから、これら装
置を改良するものとして特開平2−203932号公報
において、原料供給管をプラズマ焔中に設けた装置が提
案されている。
2. Description of the Related Art The production of ultrafine particles using RF plasma has been described in many prior art documents. Among these technical documents, for example, JP-A-62-171902 and JP-A-63-85007 disclose apparatuses in which a raw material supply pipe is provided at a place away from a plasma flame. In this apparatus, the smooth operation is hindered by the adhesion of the generated ultrafine particles to the apparatus. To improve these apparatuses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-203932 discloses an apparatus in which a raw material supply pipe is provided in a plasma flame. Has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術文献
の前二者における課題であった円滑な操業の達成という
観点からすれば後者の文献に記載の装置は或る程度の成
果を得るものであったが、原料供給管をプラズマ焔中に
設けるという点で致命的な欠点を有する。すなわち、プ
ラズマ焔中では不可避的に供給管自体が加熱され、これ
が気化して超微粒子中にコンタミネーションを起すこと
になる。そして超微粒子の用途によってはかかるコンタ
ミネーションは生成された超微粒子に決定的な欠陥をも
たらすのである。
From the viewpoint of achieving a smooth operation, which has been a problem in the former two of the above-mentioned prior art documents, the device described in the latter document can obtain a certain result. However, it has a fatal disadvantage in that the raw material supply pipe is provided in the plasma flame. In other words, the supply tube itself is inevitably heated in the plasma flame, and this is vaporized and causes contamination in the ultrafine particles. And, depending on the application of the ultrafine particles, such a contamination causes a critical defect in the generated ultrafine particles.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために本発明者らは鋭意研究した結果RFプラズマ法に
よって形成されるプラズマ焔の直上に特定の構成の粉末
原料の放出装置の放出口を設けることによって高能率で
かつなんらの原料の放出装置によるコンタミネーション
の危険なしに超微粒子を製造しうることを見出して本発
明を完成した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have conducted intensive studies, and as a result, a discharge port of a discharge device for a powdery raw material having a specific configuration immediately above a plasma flame formed by an RF plasma method. The present inventors have found that ultrafine particles can be produced with high efficiency and without the risk of contamination by any kind of raw material discharging device, thereby completing the present invention.

【0006】すなわち、本発明は、RFプラズマ法によ
って形成されるプラズマ焔の直上に、無機材料または金
属材料の粉末原料の放出装置の放出口が設置され、供給
される粉末原料はキャリヤガスにより旋回運動が与えら
れてプラズマ焔中に供給されるようにされた、該粉末原
料から無機材料または金属材料の超微粒子を製造する装
置に関する。
That is, according to the present invention, a discharge port of a discharge device of a powder material of an inorganic material or a metal material is provided immediately above a plasma flame formed by an RF plasma method, and the supplied powder material is swirled by a carrier gas. The present invention relates to an apparatus for producing ultrafine particles of an inorganic or metallic material from a powdered raw material which is provided with a motion and supplied in a plasma flame.

【0007】更にまた本発明は上記のようにして形成さ
れた超微粒子流と、この超微粒子で表面を被覆しようと
する無機材料また金属材料の母材粒子とを接触させ、も
って超微粒子で表面が被覆された母材粒子を製造するた
めの装置すなわち、RFプラズマ法によって形成される
プラズマ焔の直上に、無機材料また金属材料の粉末原料
の放出装置の放出口が設置され、供給される粉末原料は
キャリヤガスにより旋回運動が与えられてプラズマ焔中
に供給されるようにされ、そしてプラズマ焔の下流に超
微粒子によって表面を被覆しようとする無機材料または
金属材料母材の粉末を導入する装置を備え、生成した超
微粒子と導入された母材の粉末とが接触せしめられるよ
うにされた、母材の粒子の表面を超微粒子で被覆する装
置にも関する。
Further, the present invention provides a method of contacting a superfine particle stream formed as described above with a base material particle of an inorganic material or a metal material whose surface is to be coated with the ultrafine particles. An apparatus for producing a base material particle coated with, that is, an emission port of an emission apparatus for a powder material of an inorganic material or a metal material is provided immediately above a plasma flame formed by an RF plasma method, and the supplied powder is provided. The raw material is provided with a swirling motion by a carrier gas to be supplied into a plasma flame, and an apparatus for introducing a powder of an inorganic material or a metal material base material whose surface is to be coated with ultrafine particles downstream of the plasma flame. The present invention also relates to an apparatus for coating the surface of particles of a base material with ultrafine particles, wherein the generated ultrafine particles are brought into contact with the introduced base material powder.

【0008】本発明の装置は、上記の構成によって超微
粒子の製造および母材の粒子の表面に超微粒子が被覆さ
れた粒子が、原料供給管がプラズマ焔に接することによ
る原料供給管の構成材料の超微粒子中へのコンタミネー
ションの危険がなく超微粒子を円滑に製造しうるもので
ある。
[0008] The apparatus of the present invention is characterized in that ultrafine particles are produced by the above-described structure and the particles of the base material are coated with ultrafine particles. It is possible to produce ultrafine particles smoothly without risk of contamination in the ultrafine particles.

【0009】本発明の装置によって製造される無機材料
または金属材料の超微粒子としては、種々の無機物質、
例えば酸化物であるAl23、BeO、SiO2、Mg
O、ZrO2、Y23、CaOなど、窒化物であるSi3
4、AlN、BNなど、炭化物であるWC、SiCな
ど、ほう素化物であるBP、BNなど、酸窒化物である
SIALON(サイアロン)など、単体元素であるC、
Bなどおよび種々の金属例えばSi、Al、Ni C
o、Fe、Ti、Cu、Au、Ag、Wなどおよび金属
間化合物および合金の種々のもの、例えばFe−Ni−
Si合金、Fe−Cr−Al合金、Fe−Cr−Mo合
金、Fe−Ni−Cr合金、Ni−Cr合金、Al−T
i合金など、並びにこれらの材料を複合したものなどの
超微粒子が挙げられる。
As the ultrafine particles of the inorganic or metallic material produced by the apparatus of the present invention, various inorganic substances,
For example, oxides of Al 2 O 3 , BeO, SiO 2 , Mg
Si 3 which is a nitride such as O, ZrO 2 , Y 2 O 3 and CaO
N 4 , AlN, BN, etc., carbides such as WC and SiC, borides such as BP and BN, and oxynitrides such as SIALON (Sialon)
B and various metals such as Si, Al, Ni C
o, Fe, Ti, Cu, Au, Ag, W, etc. and various intermetallic compounds and alloys, such as Fe-Ni-
Si alloy, Fe-Cr-Al alloy, Fe-Cr-Mo alloy, Fe-Ni-Cr alloy, Ni-Cr alloy, Al-T
Ultrafine particles such as an i-alloy and a composite of these materials.

【0010】もう一つの本発明の装置によって得られる
無機材料または金属材料母材の粒子の表面を超微粒子で
被覆した粒子の、該母材の粒子を構成する材料として
は、耐火物またはセラミックスと呼ばれる総べての無機
物質、例えば酸化物であるAl 23、ZrO2、Si
2、BeO、MgO、CaO、Y23など、窒化物で
あるSi34、AlN、BNなど、炭化物であるSi
C、WCなど、ほう素化物であるBP、BNなど、酸窒
化物であるSIALON(サイアロン)など、種々の粘
土鉱物、例えばカオリナイト、モンモリロナイトなど、
各種のフェライトなどの磁性材料、ガーネット、コラン
ダム、などの天然または人工鉱物、単体元素、例えばダ
イヤモンド、黒鉛など、単体金属、例えばSi、Ni、
Co、Fe、Ti、Al、Cu、Ag、Au、Wなど、
および金属間化合物および合金、例えばFe−Ni−S
i合金、Fe−Cr−Al合金、Fe−Cr−Mo合
金、Fe−Ni−Cr合金、Ni−Cr合金などの材料
並びにこれらの材料を複合したものの粉末が挙げられ
る。
[0010] obtained by another device of the invention
Ultrafine particles on the surface of particles of inorganic or metallic materials
As a material constituting the particles of the base material of the coated particles
Are all inorganic materials called refractories or ceramics
Substance, for example, Al which is an oxide TwoOThree, ZrOTwo, Si
OTwo, BeO, MgO, CaO, YTwoOThreeSuch as nitride
Some SiThreeNFour, AlN, BN and other carbides
Oxynitrides such as BP and BN such as C and WC
Viscosities such as SIALON
Earth minerals such as kaolinite and montmorillonite,
Magnetic materials such as various ferrites, garnet, coran
Natural or artificial minerals such as dams, single elements, e.g.
Simple metals such as earmond and graphite, for example, Si, Ni,
Co, Fe, Ti, Al, Cu, Ag, Au, W, etc.
And intermetallic compounds and alloys such as Fe-Ni-S
i alloy, Fe-Cr-Al alloy, Fe-Cr-Mo alloy
Materials such as gold, Fe-Ni-Cr alloy, Ni-Cr alloy
And powders of composites of these materials
You.

【0011】上記した構成の本発明の超微粒子の製造装
置の一つの具体例は、図1で示される。
One specific example of the apparatus for producing ultrafine particles of the present invention having the above-mentioned structure is shown in FIG.

【0012】図1において、装置の全体はプラズマトー
チA、反応チャンバーB、冷却部C、原料粉末放出装置
Dおよび製品回収部Eより成るものである。
In FIG. 1, the whole apparatus is composed of a plasma torch A, a reaction chamber B, a cooling section C, a raw material powder discharging apparatus D and a product recovery section E.

【0013】プラズマトーチAは水冷式の石英二重管と
その外側を取巻く高周波発振コイルとで構成され、コイ
ルへの高周波電流の印加によって石英二重管内にプラズ
マ焔が生成する。このプラズマトーチの上部にガス導入
口を設けてプラズマ焔が集束するようにすることが好ま
しい。
The plasma torch A comprises a water-cooled quartz double tube and a high-frequency oscillation coil surrounding the outside thereof, and a plasma flame is generated in the quartz double tube by applying a high-frequency current to the coil. It is preferable to provide a gas inlet on the upper part of the plasma torch so that the plasma flame is focused.

【0014】このプラズマ焔の直上に原料粉末放出装置
Dが設置される。この原料粉末放出装置は図2で示され
る構成を有する。この原料粉末放出装置は適当な材質例
えば銅製の三重管より成り、外側管には冷却水が流れる
ように、中間管には旋回流発生用のガスが流れるよう
に、そして内管には原料粉末が搬送用ガスと共にプラズ
マトーチ内に導入されるように構成されている。すなわ
ち、冷却水は入口aから外側管内に導入され、原料放出
装置を冷却して出口bから排出される。中間管には旋回
流発生用のガスがガス入口cから導入されるがその導入
方向はガス流路の断面のリング状の空間に対して接線方
向となるようにされ、そのことによって導入されたガス
流は旋回しながら下降し、その出口で旋回流となって放
出される。原料粉末は内管の上部からキャリアガスと共
に導入され、その出口で上記した旋回流となって放出さ
れた中間管からのガスの働きで旋回運動が与えられてプ
ラズマ焔中に供給されることになる。この原料粉末放出
装置Dを示す図2において、A−Aで切断した断面は図
3で示され、B−Bで切断した断面は図4で示される。
上記原料粉末放出装置の材質が耐熱材料の場合には冷却
水は不要である。
A raw material powder discharging device D is installed immediately above the plasma flame. This raw material powder discharging apparatus has a configuration shown in FIG. This raw material powder discharging device is composed of a triple tube made of a suitable material such as copper, so that cooling water flows through the outer tube, gas for generating a swirling flow flows through the intermediate tube, and raw material powder flows through the inner tube. Is introduced into the plasma torch together with the carrier gas. That is, the cooling water is introduced from the inlet a into the outer pipe, cools the raw material discharger, and is discharged from the outlet b. The gas for generating a swirling flow is introduced into the intermediate pipe from the gas inlet c, and the introduction direction is set to be tangential to the ring-shaped space in the cross section of the gas flow path, thereby being introduced. The gas flow descends while swirling, and is discharged as a swirling flow at the outlet. The raw material powder is introduced together with the carrier gas from the upper part of the inner tube, and is swirled by the action of the gas emitted from the intermediate tube at the outlet as the above-mentioned swirling flow to be supplied into the plasma flame. Become. In FIG. 2 showing the raw material powder discharging apparatus D, a cross section cut along AA is shown in FIG. 3, and a cross section cut along BB is shown in FIG.
When the material of the raw material powder discharging device is a heat-resistant material, cooling water is unnecessary.

【0015】このようにしてプラズマトーチ内に導入さ
れた原料粉末は生成したプラズマ焔内において、および
反応チャンバーB内において気化し、冷却部C内におい
て急冷されて超微粒子を生成する。このようにして生成
した超微粒子は製品回収部Eにおいて回収され取り出さ
れる。
The raw material powder thus introduced into the plasma torch is vaporized in the generated plasma flame and in the reaction chamber B, and is rapidly cooled in the cooling section C to generate ultrafine particles. The ultrafine particles generated in this way are collected and taken out in the product collection section E.

【0016】本発明の装置のもう一つの具体例は図5で
示される。この装置では、図1で示した装置に更にプラ
ズマ焔の下流に超微粒子によって表面を被覆しようとす
る無機材料または金属材料母材の粉末を導入するための
装置Fが設けられている。この装置Fから導入される母
材粉末はガス流で搬送されて反応チャンバーB内で生成
した超微粒子と流動状態で接触し、母材粉末の粒子の表
面が超微粒子で被覆されることになる。
Another embodiment of the device of the present invention is shown in FIG. In this apparatus, the apparatus shown in FIG. 1 is further provided with an apparatus F for introducing a powder of an inorganic material or a metal material base material whose surface is to be coated with ultrafine particles downstream of the plasma flame. The base material powder introduced from the apparatus F is conveyed by a gas flow and comes into contact with the ultrafine particles generated in the reaction chamber B in a flowing state, so that the surfaces of the particles of the base material powder are coated with the ultrafine particles. .

【0017】次に実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples.

【0018】実施例1 この実施例で用いた装置は下記の構成を有する。すなわ
ち、図1において、プラズマトーチAは内径55mm、外
径70mm、長さ220mmの石英二重管から成り、この外
側には高周波発振コイルが取付けられている。そしてこ
のプラズマトーチの上部にガス導入口が設けられてい
る。反応チャンバーBは水冷式のステンレス二重管から
成り、その内径は110mm、長さは200mmである。ま
た冷却部Cは水冷式のステンレス二重管から成り、その
内径は440mm、長さは800mmである。冷却部Cの下
部に製品回収部Eが設けられ、吸引ポンプに接続されて
いて冷却部C内の超微粒子を吸引し、回収部E内に設け
られたフィルター上で超微粒子が取り出される。
Embodiment 1 The apparatus used in this embodiment has the following configuration. That is, in FIG. 1, the plasma torch A is composed of a quartz double tube having an inner diameter of 55 mm, an outer diameter of 70 mm, and a length of 220 mm, and a high-frequency oscillation coil is mounted on the outside thereof. A gas inlet is provided above the plasma torch. The reaction chamber B is made of a water-cooled stainless steel double tube, and has an inner diameter of 110 mm and a length of 200 mm. The cooling section C is composed of a water-cooled stainless steel double tube, and has an inner diameter of 440 mm and a length of 800 mm. A product collection unit E is provided below the cooling unit C, and is connected to a suction pump to suck ultra-fine particles in the cooling unit C and to extract ultra-fine particles on a filter provided in the collection unit E.

【0019】プラズマ焔の直上に設置される原料粉末放
出装置Dは銅製の三重管で内管の直径2mm、中間管の直
径4mm、外側管の直径20mmを有し、外側管には冷却水
の入口および出口が設けられている。
The raw material powder discharging device D installed immediately above the plasma flame is a copper triple tube having a diameter of an inner tube of 2 mm, a diameter of an intermediate tube of 4 mm, and a diameter of an outer tube of 20 mm. An inlet and an outlet are provided.

【0020】この装置の、高周波発振コイルに4MHz、
80KVAの高周波電流を印加し、プラズマトーチの上部
のガス導入口からアルゴンガス40リットル/分、酸素
ガス50リットル/分を噴出させてアルゴン−酸素プラ
ズマを発生させた。そして原料粉末の酸化イットリウム
(比表面積4.0m2/g、比表面積径313nm)20g
/分をキャリアガス10リットル/分と共に原料粉末放
出装置Dの内管より供給すると共に、旋回流発生のため
にアルゴンガス10リットル/分を同装置の中間管より
供給した。高温プラズマ中で気化した酸化イットリウム
は、チャンバー内で凝縮し、生成した酸化イットリウム
超微粒子はフィルター上に集められ回収した。
In this device, the high-frequency oscillation coil has a frequency of 4 MHz,
A high-frequency current of 80 KVA was applied, and argon-oxygen plasma was generated by ejecting 40 l / min of argon gas and 50 l / min of oxygen gas from a gas inlet above the plasma torch. 20 g of raw material powder yttrium oxide (specific surface area 4.0 m 2 / g, specific surface area diameter 313 nm)
/ Min together with 10 l / min of the carrier gas from the inner tube of the raw material powder discharging device D, and 10 l / min of the argon gas from the intermediate tube of the device to generate a swirling flow. The yttrium oxide vaporized in the high-temperature plasma was condensed in the chamber, and the generated ultrafine yttrium oxide particles were collected and collected on a filter.

【0021】上記した操作によって比表面積(BET
法)25m2/g、比表面積径50nmの酸化イットリウム
超微粒子が得られた。これを電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、超微粒子は球形で未蒸発の原料粒子は認められなか
った。
The specific surface area (BET)
Method) Yttrium oxide ultrafine particles having a specific surface area of 50 nm and a surface area of 25 m 2 / g were obtained. When this was observed with an electron microscope, the ultrafine particles were spherical and no unevaporated raw material particles were observed.

【0022】比較例1 上記実施例1と同様の操作を行なったが、旋回流発生の
ためのアルゴンガスは供給せず、その代りにキャリアガ
スとしてアルゴンガスを20リットル/分の量で用い
た。
Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was performed, except that argon gas for generating a swirling flow was not supplied, and instead, argon gas was used as a carrier gas at a rate of 20 l / min. .

【0023】この条件によって比表面積12m2/g、比
表面積径104nmの酸化イットリウム超微粒子が得られ
た。これを電子顕微鏡により観察したところ、多数の未
蒸発の原料粒子が認められた。
Under these conditions, ultrafine yttrium oxide particles having a specific surface area of 12 m 2 / g and a specific surface area of 104 nm were obtained. When this was observed with an electron microscope, a large number of unevaporated raw material particles were found.

【0024】実施例 2 この実施例では、窒化ケイ素に酸化アルミニウムを被覆
した。この実施例で用いた装置は、下記の構成を有す
る。すなわち、図5において、プラズマトーチAは内径
55mm、外径70mm、長さ220mmの石英二重管から成
り、この外側には高周波発振コイルが取付けられてい
る。そして、このプラズマトーチの上部にガス導入口が
設けられている。反応チャンバーBは、内径110mm、
長さは200mmのステンレス二重管から成り、その中央
部に設けられた粉体供給口から、Fから供給される母材
粒子がキャリアガスに担持されて導入される。また冷却
部Cは水冷式のステンレス二重管から成り、その内径は
440mm、長さは800mmである。冷却部Cの下部に製
品回収部Eが設けられ、吸引ポンプに接続されていて、
CおよびDの場所において流動状態で超微粒子で被覆さ
れた母材粒子を吸引して、回収部E内に設けられたフィ
ルター上で集められ回収される。
Example 2 In this example, silicon nitride was coated with aluminum oxide. The device used in this example has the following configuration. That is, in FIG. 5, the plasma torch A is composed of a quartz double tube having an inner diameter of 55 mm, an outer diameter of 70 mm, and a length of 220 mm, and a high-frequency oscillation coil is mounted on the outside thereof. A gas inlet is provided above the plasma torch. Reaction chamber B has an inner diameter of 110 mm,
The base material particles supplied from F are introduced by being carried by a carrier gas from a powder supply port provided at a central portion of the stainless steel double tube having a length of 200 mm. The cooling section C is composed of a water-cooled stainless steel double tube, and has an inner diameter of 440 mm and a length of 800 mm. A product recovery section E is provided below the cooling section C and is connected to a suction pump.
At the locations C and D, the base material particles coated with the ultrafine particles in a fluidized state are sucked and collected and collected on a filter provided in the collection section E.

【0025】プラズマ焔の直上に設置される原料粉末放
出装置は、銅製の三重管で内管の直径2mm、中間管の直
径4mm、外側管の直径20mmを有し、外側管には冷却水
の入口および出口が設けられている。
The raw material powder discharging device installed immediately above the plasma flame is a copper triple tube having a diameter of an inner tube of 2 mm, a diameter of an intermediate tube of 4 mm, and a diameter of an outer tube of 20 mm. An inlet and an outlet are provided.

【0026】この装置の、高周波発振コイルに4MHz、
80KVAの高周波電流を印加し、プラズマトーチの上部
のガス導入口からアルゴンガス40リットル/分、酸素
ガス50リットル/分を噴出させてアルゴン−酸素プラ
ズマを発生させた。そして被覆すべき酸化アルミニウム
の原料粉末(平均粒径2μm)を10g/分の割合でア
ルゴンガス10リットル/分と共に原料粉末放出装置D
の内管より供給するとともに、旋回流発生のためにアル
ゴンガス10リットル/分を同装置の中間管より供給し
た。
In this device, the high-frequency oscillation coil has a frequency of 4 MHz,
A high-frequency current of 80 KVA was applied, and argon-oxygen plasma was generated by ejecting 40 l / min of argon gas and 50 l / min of oxygen gas from a gas inlet above the plasma torch. Then, the raw material powder discharging device D is supplied with the raw material powder of aluminum oxide to be coated (average particle size 2 μm) at a rate of 10 g / min together with 10 liter / min of argon gas.
And an argon gas of 10 liter / min. Was supplied from an intermediate tube of the apparatus to generate a swirling flow.

【0027】一方、被覆されるべき母材粒子の窒化ケイ
素(平均粒径1μm)は、供給装置Fにより30g/分
の割合で供給されたキャリアガスのアルゴンガス15リ
ットル/分に担持させて供給した。
On the other hand, the silicon nitride (average particle size: 1 μm) of the base material particles to be coated is supplied while being supported by 15 liter / minute of an argon gas of a carrier gas supplied at a rate of 30 g / minute by the supply device F. did.

【0028】このようにして酸化アルミニウムの超微粒
子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子を製造し、これを
Eから取り出した。
In this way, silicon nitride particles whose surface was coated with ultrafine particles of aluminum oxide were produced, and were taken out of E.

【0029】この酸化アルミニウムの超微粒子で表面が
被覆された窒化ケイ素粒子について、電子顕微鏡で観察
したところ、窒化ケイ素の表面は酸化アルミニウムの超
微粒子(0.05〜0.01μm、主として0.03μ
m)で被覆されていた。また、酸化アルミニウムの超微
粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子からなる粉末中
には、未蒸発の被覆すべき酸化アルミニウム原料粒子は
認められなかった。
When the silicon nitride particles whose surfaces were coated with the ultrafine aluminum oxide particles were observed with an electron microscope, the surface of the silicon nitride was found to be ultrafine aluminum oxide particles (0.05 to 0.01 μm, mainly 0.03 μm).
m). Also, in the powder composed of silicon nitride particles whose surface was coated with ultrafine particles of aluminum oxide, no unvaporized aluminum oxide raw material particles to be coated were found.

【0030】比較例2 上記実施例2と同様の操作を行なったが、旋回流発生の
ためのアルゴンガスは供給せず、その代りにキャリアガ
スとしてアルゴンガスを20リットル/分の量で用い
た。
Comparative Example 2 The same operation as in Example 2 was performed, except that argon gas for generating a swirling flow was not supplied, and instead, argon gas was used as a carrier gas at a rate of 20 l / min. .

【0031】この条件によって製造した酸化アルミニウ
ムの超微粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒子につい
て、電子顕微鏡で観察したところ、窒化ケイ素の表面は
酸化アルミニウムの超微粒子(0.1〜0.03μm、主
として0.05μm)で被覆されていた。また、酸化ア
ルミニウムの超微粒子で表面が被覆された窒化ケイ素粒
子からなる粉末中には、多数の未蒸発の被覆すべき酸化
アルミニウム原料粒子が認められた。
When the surface of the silicon nitride particles coated with the ultrafine particles of aluminum oxide produced under these conditions was observed with an electron microscope, the surface of the silicon nitride was found to be ultrafine particles of aluminum oxide (0.1 to 0.03 μm, (Mainly 0.05 μm). In addition, a large number of unevaporated aluminum oxide raw material particles to be coated were found in the powder composed of silicon nitride particles whose surface was coated with ultrafine aluminum oxide particles.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の装置の概要を示す図面である。FIG. 1 is a drawing showing an outline of an apparatus of the present invention.

【図2】本発明の装置における原料粉末放出装置部分を
示す図面である。
FIG. 2 is a drawing showing a raw material powder discharging device part in the device of the present invention.

【図3】図2のA−Aで切断した断面図面である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2;

【図4】図2のB−Bで切断した断面図面である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;

【図5】本発明の他の一つの装置の概要を示す図面であ
る。
FIG. 5 is a drawing showing an outline of another apparatus of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 聡 埼玉県川越市稲荷町17−22 沢田コーポ 202 (72)発明者 濱田 美明 埼玉県川越市末広町3−4−8 (72)発明者 黒田 英輔 埼玉県川越市西小仙波町2−16−4 (72)発明者 梅屋 薫 宮城県仙台市太白区八木山本町1−30− 13 (56)参考文献 特開 平4−45845(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 19/00 - 19/32 B22F 1/00 C23C 14/00 - 14/58 C04B 41/87 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Akiyama 17-22 Inaricho, Kawagoe-shi, Saitama 202 Sawada Corp. 202 (72) Inventor Miaki Hamada 3-4-8, Suehiro-cho, Kawagoe-shi, Saitama (72) Inventor Eisuke Kuroda 2-16-4, Nishikosenba-cho, Kawagoe-shi, Saitama (72) Inventor Kaoru 1-30-13, Yagiyama-honmachi, Taihaku-ku, Sendai, Miyagi Prefecture (56) References JP-A-4-45845 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 19/00-19/32 B22F 1/00 C23C 14/00-14/58 C04B 41/87

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 RFプラズマ法によって形成されるプラ
ズマ焔の直上に、無機材料または金属材料の粉末原料の
放出装置の放出口が設置され、供給される粉末原料はキ
ャリヤガスにより旋回運動が与えられてプラズマ焔中に
供給されるようにされた、該粉末原料から無機材料また
は金属材料の超微粒子を製造する装置。
A discharge port of a discharge device for a powder material of an inorganic material or a metal material is provided directly above a plasma flame formed by an RF plasma method, and the supplied powder material is swirled by a carrier gas. An apparatus for producing ultrafine particles of an inorganic material or a metal material from the powdery raw material supplied in a plasma flame.
【請求項2】 RFプラズマ法によって形成されるプラ
ズマ焔の直上に、無機材料または金属材料の粉末原料の
放出装置の放出口が設置され、供給される粉末原料はキ
ャリヤガスにより旋回運動が与えられてプラズマ焔中に
供給されるようにされ、そしてプラズマ焔の下流に超微
粒子によって表面を被覆しようとする無機材料または金
属材料母材の粉末を導入する装置を備え、生成した超微
粒子と導入された母材の粉末とが互に流動状態で接触せ
しめられるようにされた、母材の粒子の表面を超微粒子
で被覆する装置。
2. A discharge port of a discharge device for a powder material of an inorganic material or a metal material is provided immediately above a plasma flame formed by an RF plasma method, and the supplied powder material is swirled by a carrier gas. A device for introducing a powder of an inorganic material or a metal material base material which is to be coated with ultrafine particles downstream of the plasma flame, and which is introduced with the generated ultrafine particles. An apparatus for coating the surfaces of particles of a base material with ultrafine particles so that the powders of the base material can be brought into contact with each other in a flowing state.
JP03308174A 1991-11-25 1991-11-25 Ultrafine particle manufacturing equipment Expired - Fee Related JP3100084B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03308174A JP3100084B2 (en) 1991-11-25 1991-11-25 Ultrafine particle manufacturing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03308174A JP3100084B2 (en) 1991-11-25 1991-11-25 Ultrafine particle manufacturing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0691162A JPH0691162A (en) 1994-04-05
JP3100084B2 true JP3100084B2 (en) 2000-10-16

Family

ID=17977799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03308174A Expired - Fee Related JP3100084B2 (en) 1991-11-25 1991-11-25 Ultrafine particle manufacturing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3100084B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2845078A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-02 Alstom Production of aluminum nitride substrates, e.g. useful as supports for power electronics, comprises spraying a support with a powder comprising aluminum nitride particles coated with an oxide precursor

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7226966B2 (en) 2001-08-03 2007-06-05 Nanogram Corporation Structures incorporating polymer-inorganic particle blends
US20090075083A1 (en) 1997-07-21 2009-03-19 Nanogram Corporation Nanoparticle production and corresponding structures
US8568684B2 (en) 2000-10-17 2013-10-29 Nanogram Corporation Methods for synthesizing submicron doped silicon particles
JP4507468B2 (en) * 2001-07-09 2010-07-21 富士電機システムズ株式会社 Powder plasma processing method and processing apparatus therefor
US20080277092A1 (en) 2005-04-19 2008-11-13 Layman Frederick P Water cooling system and heat transfer system
CA2647621A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Northwest Mettech Corporation Method and apparatus for nanopowder and micropowder production using axial injection plasma spray
JP5052291B2 (en) 2006-11-02 2012-10-17 株式会社日清製粉グループ本社 Alloy fine particles and method for producing the same
EP2109643A4 (en) 2007-01-03 2011-09-07 Nanogram Corp Nanoparticle inks based on silicon/germanium, doped particles, printing and processes for semiconductor applications
US8575059B1 (en) 2007-10-15 2013-11-05 SDCmaterials, Inc. Method and system for forming plug and play metal compound catalysts
US9126191B2 (en) 2009-12-15 2015-09-08 SDCmaterials, Inc. Advanced catalysts for automotive applications
US8557727B2 (en) * 2009-12-15 2013-10-15 SDCmaterials, Inc. Method of forming a catalyst with inhibited mobility of nano-active material
US9039916B1 (en) 2009-12-15 2015-05-26 SDCmaterials, Inc. In situ oxide removal, dispersal and drying for copper copper-oxide
US8652992B2 (en) 2009-12-15 2014-02-18 SDCmaterials, Inc. Pinning and affixing nano-active material
CN101716686B (en) * 2010-01-05 2011-02-16 北京科技大学 Short-flow preparation method of micro-sized spherical titanium powder
JP5661446B2 (en) * 2010-12-14 2015-01-28 株式会社クリーンベンチャー21 Method for producing crystalline semiconductor particles
US8669202B2 (en) 2011-02-23 2014-03-11 SDCmaterials, Inc. Wet chemical and plasma methods of forming stable PtPd catalysts
MX2014001718A (en) 2011-08-19 2014-03-26 Sdcmaterials Inc Coated substrates for use in catalysis and catalytic converters and methods of coating substrates with washcoat compositions.
US9511352B2 (en) 2012-11-21 2016-12-06 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
US9156025B2 (en) 2012-11-21 2015-10-13 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
CN105592921A (en) 2013-07-25 2016-05-18 Sdc材料公司 Washcoats and coated substrates for catalytic converters and method for manufacturing and using same
KR20160074574A (en) 2013-10-22 2016-06-28 에스디씨머티리얼스, 인코포레이티드 COMPOSITIONS OF LEAN NOx TRAP
MX2016004991A (en) 2013-10-22 2016-08-01 Sdcmaterials Inc Catalyst design for heavy-duty diesel combustion engines.
WO2015143225A1 (en) 2014-03-21 2015-09-24 SDCmaterials, Inc. Compositions for passive nox adsorption (pna) systems

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2845078A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-02 Alstom Production of aluminum nitride substrates, e.g. useful as supports for power electronics, comprises spraying a support with a powder comprising aluminum nitride particles coated with an oxide precursor
EP1418161A3 (en) * 2002-09-26 2006-03-01 Alstom Method for the production of an aluminium nitride substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0691162A (en) 1994-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3100084B2 (en) Ultrafine particle manufacturing equipment
US5489449A (en) Coated particles of inorganic or metallic materials and processes of producing the same
JP4004675B2 (en) Method for producing oxide-coated metal fine particles
US4592781A (en) Method for making ultrafine metal powder
US5707419A (en) Method of production of metal and ceramic powders by plasma atomization
Boulos Thermal plasma processing
US8748785B2 (en) Microwave plasma apparatus and method for materials processing
US4689075A (en) Process for producing mixed ultrafine powder of metals or ceramics
US20040065170A1 (en) Method for producing nano-structured materials
JP2001115248A (en) Method and equipment for thermal spraying, and powder passage device
JPH02203932A (en) Method and apparatus for producing ultrafine particles
US4687510A (en) Method for making ultrafine metal powder
JP2916198B2 (en) Method for producing particles whose surface is coated with ultrafine particles
JPH10226869A (en) Plasma thermal spraying method
US20030102207A1 (en) Method for producing nano powder
JP3179821B2 (en) Method and apparatus for producing particles whose surface is coated with ultrafine particles
EP0663456A1 (en) Method of producing coated particles
JP3270118B2 (en) Method and apparatus for producing spheroidized particles by high-frequency plasma
Boulos et al. Materials processing with thermal plasmas
JPH0625716A (en) Production of metal powder
US5743961A (en) Thermal spray coating apparatus
JP2883665B2 (en) Method for coating the surface of particles with ultrafine particles
JPH0686926A (en) Preparation of particle wherein surface is coated with superfine particle
JP3193746B2 (en) Improvement of method for producing particles whose surface is coated with ultrafine particles and apparatus therefor
US20230345611A1 (en) A radio frequency inductively coupled plasma (rf-icp) torch

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees