JP5115209B2 - Method for producing ceramic beads having a smooth surface - Google Patents

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Description

本発明は、ビーズミル等に使用されるのに適した表面平滑性に優れたセラミックビーズを製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing ceramic beads having excellent surface smoothness suitable for use in bead mills and the like.

セラミック微粉末を混合・解砕する方法としてビーズミル法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ビーズミルに用いるビーズは、摩耗によるビーズ材料からの汚染をなるべく少なくするために、耐摩耗性の高いビーズが要求されている（例えば、特許文献２、３参照）。   A bead mill method is known as a method for mixing and crushing ceramic fine powder (see, for example, Patent Document 1). The beads used in the bead mill are required to have high wear resistance in order to minimize contamination from the bead material due to wear (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

ビーズの耐摩耗性を上げる方法の一つとして熱プラズマを用いて球状粉末を製造する技術が開示されている（例えば、特許文献４、５参照）。熱プラズマにより球状粉末を製造する方法としてはプラズマの発生領域が広いために高周波プラズマが主に用いられている（例えば、特許文献５、６、７参照）。高周波プラズマ法では高温領域を通過した粒子は熱プラズマ中で溶融してきれいな球状粉となるが、熱プラズマの外側のシースガスが流れている領域に分布する粒子が未溶融粉として混在し、耐摩耗性の低い粒子が混在するという問題があった。そのため原料粉末を直流（ＤＣ）アークプラズマに投入して融かしながら吹き飛ばすことにより、高周波プラズマの高温部に粉末を導く方法（例えば、特許文献４参照）、或いは高周波プラズマを２段とする方法（例えば、特許文献５参照）などが検討されているが、十分ではなかった。   As one method for increasing the wear resistance of beads, a technique for producing spherical powder using thermal plasma is disclosed (for example, see Patent Documents 4 and 5). As a method for producing a spherical powder by thermal plasma, high-frequency plasma is mainly used because of the wide plasma generation region (see, for example, Patent Documents 5, 6, and 7). In the high-frequency plasma method, particles that have passed through the high-temperature region are melted in the thermal plasma to form a clean spherical powder, but particles distributed in the region where the sheath gas flows outside the thermal plasma are mixed as unmelted powder, resulting in wear resistance. There was a problem that particles having low properties were mixed. Therefore, the raw material powder is introduced into direct current (DC) arc plasma and blown away while being melted, whereby the powder is guided to the high temperature part of the high frequency plasma (for example, see Patent Document 4), or the high frequency plasma is made into two stages. (For example, refer to Patent Document 5) has been studied, but it was not sufficient.

特開２００１−３９７７３号公報JP 2001-39773 A 特許第２７０７５２８号Japanese Patent No. 2707528 特開平０６−１８３８３３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-183833 特開昭６３−２５０４０１号公報JP-A-63-250401 特開平０６−２８７０１２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-287012 特開平０６−０２５７１７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-025717 特開２００２−３４６３７７号公報JP 2002-346377 A

直流アークと高周波プラズマを組み合わせたり、高周波プラズマを２段にしたりする方法はプロセスが複雑となる上に、原料粉末の中にポアが存在した場合に溶融時に破裂するため、溶融を弱くするため投入パワーを低くしなければならない等、プロセス上の問題があった。   The method of combining DC arc and high-frequency plasma, or making the high-frequency plasma in two stages is complicated, and in addition, if pores are present in the raw material powder, it will explode at the time of melting, so it is introduced to weaken the melting. There was a problem in the process such as having to lower the power.

本発明は、上述問題点を鑑みなされたものであり、直流（ＤＣ）熱プラズマを用いた簡便な方法で、破裂粒子がなく、表面が平滑なセラミックビーズの製造方法に関するものである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and relates to a method for producing ceramic beads having a smooth surface with no rupture particles by a simple method using direct current (DC) thermal plasma.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、高電圧型のＤＣプラズマガンを用いて層流の熱プラズマを発生させ、層流の熱プラズマにセラミックの原料粉末を投入した場合に特に原料の溶融状態が優れ、さらにその様にして形成された溶融物を熱プラズマに概ね直交するガスブローにより熱プラズマをカットすると破裂が防止された溶融物が得られ、当該溶融物を冷却固化、捕集することにより、これまでにない良好な球形状で表面が平滑なセラミックビーズが得られることを見出し、本発明を完成するに到った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors generated a laminar thermal plasma using a high-voltage DC plasma gun, and charged ceramic raw material powder into the laminar thermal plasma. In particular, the molten state of the raw material is excellent, and when the thermal plasma is cut by gas blowing almost orthogonal to the thermal plasma, a melt that is prevented from bursting is obtained and the melt is cooled. By solidifying and collecting, it has been found that ceramic beads with a favorable spherical shape and a smooth surface can be obtained, and the present invention has been completed.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明のセラミックスビーズの製造方法は、高圧電圧の直流（ＤＣ）プラズマガン（以下「ＤＣプラズマガン」と称す）を用いた熱プラズマ中にセラミック原料を投入して溶融後、冷却固化する方法において、熱プラズマが層流を形成していることを特徴とするものである。   The method for producing ceramic beads of the present invention is a method in which a ceramic raw material is introduced into thermal plasma using a high-voltage direct current (DC) plasma gun (hereinafter referred to as “DC plasma gun”), melted, and then cooled and solidified. The thermal plasma forms a laminar flow.

図１に本発明のセラミックビーズの製造方法を模式的に示す。   FIG. 1 schematically shows a method for producing the ceramic beads of the present invention.

本発明で言う層流とは、原料が溶融する熱プラズマ領域のガス流の流線が常に装置壁（反応管）軸と平行なものいう。一般に、装置壁（反応管）に近づくほど流速は小さくなり、装置の中心で最も流速が大きくなり、流速分布ができ易い。この様な分布は流体が管壁から摩擦力を受けることによって発生し、さらに乱流が発生する場合には大小さまざまな渦が発生した激しい流れとなる。   The laminar flow referred to in the present invention means that the streamline of the gas flow in the thermal plasma region where the raw material melts is always parallel to the apparatus wall (reaction tube) axis. Generally, the closer to the device wall (reaction tube), the smaller the flow velocity, the largest flow velocity at the center of the device, and the flow velocity distribution is easy to be achieved. Such a distribution is generated when the fluid receives a frictional force from the tube wall, and when a turbulent flow is generated, it becomes a vigorous flow in which various eddies are generated.

ＤＣプラズマガンとしては一般的な高電圧型のＤＣプラズマガンが用いることができ、例えば、エアロプラズマ社製ＡＰＳ７０５０などを用いることができる。本発明の方法では、熱プラズマが層流を形成していることが必須であるが、高電圧型のＤＣプラズマガンを用い、なおかつプラズマガスの流量を小さく絞ることにより、プラズマジェットの流れを層流とすることができる。その様な状態では、大気中でプラズマの長さが１５〜５０ｃｍと長くなる。   As the DC plasma gun, a general high voltage DC plasma gun can be used. For example, APS7050 manufactured by Aeroplasma Corporation can be used. In the method of the present invention, it is essential that the thermal plasma forms a laminar flow. However, the flow of the plasma jet is stratified by using a high-voltage DC plasma gun and reducing the flow rate of the plasma gas. Flow. In such a state, the length of the plasma is increased to 15 to 50 cm in the atmosphere.

本発明のＤＣプラズマガンは高電圧のものであり、通常のＤＣプラズマガンの溶射中のプラズマ電圧が３０〜８０Ｖに対し、本発明の高電圧型のＤＣプラズマガンは１００Ｖ以上であり、１００〜２５０Ｖであることが好ましい。この様な高電圧はカソードとアノードの距離を長くすることによって得ることができる。   The DC plasma gun of the present invention has a high voltage. The plasma voltage during spraying of a normal DC plasma gun is 30 to 80 V, whereas the high voltage type DC plasma gun of the present invention has a voltage of 100 V or more. It is preferable that it is 250V. Such a high voltage can be obtained by increasing the distance between the cathode and the anode.

層流を得るためのガス流量は、装置の大きさによっても異なるが、例えばアルゴンガス（図中の１０９、１１１の和）が１０ＳＬＭ以下、空気のプラズマガス（図中１１０）が１０ＳＬＭ以下に絞り込むことが好ましい。   The gas flow rate for obtaining a laminar flow varies depending on the size of the apparatus. For example, argon gas (sum of 109 and 111 in the figure) is reduced to 10 SLM or less, and air plasma gas (110 in the figure) is reduced to 10 SLM or less. It is preferable.

通常、プラズマガスの流量を小さく絞るとプラズマガスによる冷却が減るため電極寿命が短くなる。しかし、高電圧型のＤＣプラズマガンでは同じ電力を得るためのプラズマ電流が小さいためプラズマガスの流量を小さく絞っても電極寿命に対する影響は小さく、大気中でも層流のプラズマが得られる。   Usually, if the flow rate of the plasma gas is reduced, the life of the electrode is shortened because cooling by the plasma gas is reduced. However, in a high-voltage DC plasma gun, the plasma current for obtaining the same power is small, so even if the flow rate of the plasma gas is reduced, the influence on the electrode life is small, and laminar plasma can be obtained even in the atmosphere.

層流のプラズマの発生方法としては、例えば図１において、最初にアルゴンガス１０９をカソード１１２側に流し、プラズマ電源１１５によりカソード側の熱プラズマを発生させる。次にアルゴンガス１１１をアノード１１４側に流し、補助電源１１６によりアノード側の熱プラズマを発生させる。さらに窒素、空気、アルゴン、水素などのプラズマガス１１０を流し、カソードとアノードのプラズマを繋ぎ、原料溶融に必要な熱プラズマを発生させる。ここでＤＣプラズマガンとしてＡＰＳ７０５０を用いる場合、アルゴンガス１０９は３ＳＬＭ以下、アルゴンガス１１１は３ＳＬＭ以下、プラズマガス１１０は空気の場合、７ＳＬＭ以下が層流の熱プラズマを発生させる条件として好ましい。またプラズマを発生させる反応管中の雰囲気は特に限定はなく、酸素雰囲気、不活性雰囲気、大気等が適用可能であり、大気で十分である。   As a method for generating laminar plasma, for example, in FIG. 1, argon gas 109 is first caused to flow to the cathode 112 side, and thermal plasma on the cathode side is generated by the plasma power source 115. Next, argon gas 111 is flowed to the anode 114 side, and the auxiliary power source 116 generates anode-side thermal plasma. Further, a plasma gas 110 such as nitrogen, air, argon or hydrogen is flowed to connect the plasma of the cathode and the anode to generate thermal plasma necessary for melting the raw material. Here, when APS 7050 is used as the DC plasma gun, the argon gas 109 is 3 SLM or less, the argon gas 111 is 3 SLM or less, and the plasma gas 110 is air, and 7 SLM or less is preferable as a condition for generating laminar thermal plasma. The atmosphere in the reaction tube for generating plasma is not particularly limited, and an oxygen atmosphere, an inert atmosphere, air, or the like is applicable, and air is sufficient.

次にセラミックの原料を粉末供給器１０１に仕込み、キャリアガス１００により粉末供給口１０２まで運ぶ。粉末供給口１０２で層流の熱プラズマ１０３に原料を投入し、熱プラズマの流れで粉末を飛行させながら溶融させる。   Next, the ceramic raw material is charged into the powder supply device 101 and conveyed to the powder supply port 102 by the carrier gas 100. The raw material is charged into the laminar flow thermal plasma 103 through the powder supply port 102, and the powder is melted while flying with the flow of thermal plasma.

熱プラズマからの溶融物の排出の方法としては、プラズマの流れに概ね直交するガスブローによりプラズマをカットすることが好ましい。原料（１０４）は原料中に気泡を含む場合、溶融中に破裂しやすい。そこで気泡が破裂する前に、プラズマの流れに概ね直交するガスブロー１０５によりプラズマをカットすることで破裂を抑制することができる。熱プラズマの外に排出された溶融原料はそのまま自然落下させることにより、冷却固化して表面が平滑なセラミックビーズを得ることができる。これを、容器１０６により捕集すればよい。   As a method of discharging the melt from the thermal plasma, it is preferable to cut the plasma by gas blowing substantially orthogonal to the plasma flow. When the raw material (104) contains bubbles in the raw material, it tends to burst during melting. Therefore, before the bubbles burst, the burst can be suppressed by cutting the plasma by the gas blow 105 that is substantially orthogonal to the plasma flow. The molten raw material discharged out of the thermal plasma is allowed to fall as it is, so that it can be cooled and solidified to obtain ceramic beads having a smooth surface. This may be collected by the container 106.

ここで用いるブローガスは特に限定されないが、圧縮空気、窒素ガス、炭酸ガスなど爆発の危険性や毒性が無いものが例示できる。また、原料を熱プラズマに投入してからプラズマをカットするまでのプラズマ溶融距離１１７は、プラズマガス、投入電力によるが、およそ５〜１０ｃｍであることが好ましい。破裂の抑制は電力を下げることによっても可能であるが、その場合、十分粉末が溶けず表面に凹凸が残った粉末が多く生成する場合がある。   The blow gas used here is not particularly limited, and examples thereof include those having no explosion risk and toxicity such as compressed air, nitrogen gas, and carbon dioxide gas. The plasma melting distance 117 from when the raw material is introduced into the thermal plasma to when the plasma is cut is preferably about 5 to 10 cm, although it depends on the plasma gas and input power. Although suppression of bursting is also possible by lowering the electric power, in that case, there are cases where a large amount of powder is generated in which the powder is not sufficiently melted and unevenness remains on the surface.

セラミックスビーズの捕集方法は特に限定はされないが、生成したセラミックビーズを欠けさせないために水の入った容器で受け止めることが好ましい。その場合、プラズマをカットした場所から容器の底までの距離はおよそ３０ｃｍ〜１００ｃｍであることが好ましい。あまり距離が短いと冷却が不十分で過熱の問題があり、距離が長すぎると捕集効率が下がる。容器は耐熱性が必要なのでステンレス製であることが好ましく、特に容器の表面は金属成分がセラミックビーズに付着しないように樹脂でコーティングされていることが好ましい。水の量セラミックビーズの大きさや重量にもよるが、ビーズが落ちる衝撃が受け止められる程度であれば良い。バッチ式で処理する場合は、全てのビーズの捕集後に水面が捕集したビーズより上となる様にすることが好ましい。連続式で処理する場合には、容器内に流水を導入排出し、セラミックスビーズを連続的に取り出してもよい。   The method for collecting the ceramic beads is not particularly limited, but it is preferably received in a container containing water in order to prevent the produced ceramic beads from being chipped. In that case, the distance from the place where the plasma is cut to the bottom of the container is preferably about 30 cm to 100 cm. If the distance is too short, cooling is insufficient and there is a problem of overheating, and if the distance is too long, the collection efficiency decreases. Since the container needs heat resistance, the container is preferably made of stainless steel. In particular, the surface of the container is preferably coated with a resin so that metal components do not adhere to the ceramic beads. Although the amount of water depends on the size and weight of the ceramic beads, it is sufficient that the impact of dropping the beads is received. When processing by a batch type, it is preferable to make the water surface above the collected beads after collecting all the beads. In the case of continuous treatment, the ceramic beads may be continuously taken out by introducing and discharging running water into the container.

原料として用いるセラミックは特に限定はなく、アルミナ、ジルコニア、シリカ、ムライト、イットリア、チタン酸バリウムなどいかなる酸化物材料でも良い。しかし、生成したセラミックビーズをビーズミルに用いる場合、粉砕する材料自身、或いは部分安定化ジルコニアのように硬くしかも割れにくい材料が好ましい。   The ceramic used as a raw material is not particularly limited, and may be any oxide material such as alumina, zirconia, silica, mullite, yttria, barium titanate. However, when the produced ceramic beads are used in a bead mill, the material itself to be crushed or a material that is hard and difficult to break, such as partially stabilized zirconia, is preferable.

セラミックの原料はセラミックの粉末を用いることが出来るが、特に造粒した粉末であることが特に好ましい。造粒法としてはスプレードライ法、液中造粒法或いは転動造粒法などの球状粉末を作製するのに適した造粒法が好ましい。アルミナ、シリカ、ムライトのようにセラミック材料の融点が比較的低いものに関してはセラミックの原料粉末として、セラミックの塊を粉砕した粉末を用いることもできる。   A ceramic powder can be used as the ceramic raw material, but a granulated powder is particularly preferable. As the granulation method, a granulation method suitable for producing a spherical powder such as a spray drying method, a submerged granulation method or a rolling granulation method is preferable. For ceramic materials having a relatively low melting point such as alumina, silica, and mullite, a powder obtained by pulverizing a ceramic lump can be used as a ceramic raw material powder.

セラミックの原料の直径は最終的に製造されるセラミックビーズの直径によるが、１０ミクロン〜２００ミクロン程度のものが例示できる。   The diameter of the ceramic raw material depends on the diameter of the ceramic beads to be finally produced, but examples thereof are those of about 10 to 200 microns.

本発明では、表面が平滑なセラミックビーズを効率的に得ることができる。また、原料粉末の中にポアが存在した場合でも破裂が少なく、高い歩留まりで形状が良好なセラミックビーズを得ることができる。   In the present invention, ceramic beads having a smooth surface can be obtained efficiently. In addition, even when pores are present in the raw material powder, ceramic beads having a good shape can be obtained with a high yield with little rupture.

実施例１
図１に示すような装置構成でセラミックビーズを製造した。 Example 1
Ceramic beads were manufactured with an apparatus configuration as shown in FIG.

原料として液中造粒法で作製して焼結した平均直径が５０ミクロンのイットリア添加（３モル％）部分安定化ジルコニア粉末を粉末供給器１０１に仕込んだ。アルゴンガス１０９を２．５ＳＬＭ、アルゴンガス１１１を２ＳＬＭ、空気のプラズマガス１１０を６ＳＬＭ、電力を２４ｋＷ（１６０Ｖ×１５０Ａ）として層流の熱プラズマを発生させた。また、プラズマ溶融距離１１７が７ｃｍの位置でプラズマの流れに概ね直交する圧縮空気のブロー１０５（０．３ＭＰａ）によりプラズマをカットした。本条件では熱プラズマは圧縮空気のブロー１０５が無い状態ではおよそ３０ｃｍの長さであった。   A powder feeder 101 was charged with yttria-added (3 mol%) partially stabilized zirconia powder having an average diameter of 50 microns, which was prepared and sintered by submerged granulation as a raw material. Laminar thermal plasma was generated with argon gas 109 of 2.5 SLM, argon gas 111 of 2 SLM, air plasma gas 110 of 6 SLM, and power of 24 kW (160 V × 150 A). In addition, the plasma was cut by a blow of compressed air 105 (0.3 MPa) that is substantially orthogonal to the plasma flow at a position where the plasma melting distance 117 is 7 cm. Under these conditions, the thermal plasma was approximately 30 cm long without the compressed air blow 105.

次に、ヘリウムのキャリアガス１００を２ＳＬＭとして粉末供給器１０１により２０ｇ／分でジルコニア粉末を供給して粉末供給口１０２まで運び、層流の熱プラズマ１０３に原料粉末を投入した。原料粉末は熱プラズマ中で飛行しながら溶融粉末１０４となり、圧縮空気のブロー１０５でプラズマカットされ、熱プラズマの外に出た溶融粉末はそのまま自然落下した。これを、純水を１０ｃｍの深さをまで水の入ったステンレス製の直径２５ｃｍ深さ３０ｃｍ容器１０６により捕集した。また、プラズマカットした場所から容器の底までの距離は５０ｃｍであった。   Next, the carrier gas 100 of helium was set to 2 SLM, zirconia powder was supplied at 20 g / min by the powder supplier 101 and carried to the powder supply port 102, and the raw material powder was introduced into the laminar flow thermal plasma 103. The raw material powder turned into molten powder 104 while flying in the thermal plasma, and was cut by plasma with a blow 105 of compressed air, and the molten powder that had come out of the thermal plasma dropped naturally. The pure water was collected by a stainless steel vessel 25 having a diameter of 25 cm and a depth of 30 cm containing water up to a depth of 10 cm. The distance from the plasma cut location to the bottom of the container was 50 cm.

このようにして１０分間粉末を供給し、得られた部分安定化ジルコニアビーズをろ過して取り出し、乾燥した。原料粉末と溶射して得られた部分安定化ジルコニアビーズのＳＥＭ観察を実施した。   Thus, the powder was supplied for 10 minutes, and the obtained partially stabilized zirconia beads were filtered out and dried. SEM observation of partially stabilized zirconia beads obtained by thermal spraying with the raw material powder was performed.

図２に原料粉末のＳＥＭ写真を、図３に溶射して得られた部分安定化ジルコニアビーズのＳＥＭ写真を示す。原料粉末は粉末形状がいびつな球形ではあり、表面は微細粒子のグレインが観測される。溶射により殆どのビーズ表面の微細粒子は消失して平滑化し、より均一な球形が得られた。また、溶射によるビーズの破裂も見られなかった。   FIG. 2 shows an SEM photograph of the raw material powder, and FIG. 3 shows an SEM photograph of partially stabilized zirconia beads obtained by thermal spraying. The raw material powder has a spherical shape with an irregular powder shape, and fine grains are observed on the surface. By spraying, most of the fine particles on the surface of the beads disappeared and became smooth, and a more uniform spherical shape was obtained. Also, no bursting of beads due to thermal spraying was observed.

実施例２
原料として液中造粒法で作製して焼結した平均直径が５０ミクロンのイットリア添加部分安定化ジルコニア粉末を用いて、プラズマの流れに概ね直交する圧縮空気のブロー１０５（０．３ＭＰａ）を省いた他は、実施例１と同じ条件で安定化ジルコニアビーズを作製した。 Example 2
Using yttria-added partially stabilized zirconia powder with an average diameter of 50 microns prepared and sintered by submerged granulation as a raw material, a blow of compressed air 105 (0.3 MPa) that is generally orthogonal to the plasma flow is saved The stabilized zirconia beads were produced under the same conditions as in Example 1.

図４に作製したビーズのＳＥＭ写真を示す。ビーズ表面は良好に平滑化されていた。   FIG. 4 shows an SEM photograph of the produced beads. The bead surface was smoothed well.

比較例１
原料として液中造粒法で作製して焼結した平均直径が５０ミクロンのイットリア添加部分安定化ジルコニア粉末を粉末供給器１０１に仕込んだ。アルゴンガス１０９を６ＳＬＭ、アルゴンガス１１１を３ＳＬＭ、空気のプラズマガス１１０を２０ＳＬＭ、電力を３０ｋＷ（１８０Ｖ×１６７Ａ）として熱プラズマを発生させた。また、プラズマ溶融距離１１７が６ｃｍの位置でプラズマの流れに概ね直交する圧縮空気のブロー１０５（０．３ＭＰａ）した。本条件ではプラズマは層流とはならず、圧縮空気のブロー１０５が無い状態でも熱プラズマはおよそ６ｃｍの位置で切れていた。 Comparative Example 1
A powder feeder 101 was charged with yttria-added partially stabilized zirconia powder having an average diameter of 50 microns, which was prepared and sintered by a submerged granulation method. Thermal plasma was generated with argon gas 109 of 6 SLM, argon gas 111 of 3 SLM, air plasma gas 110 of 20 SLM, and power of 30 kW (180 V × 167 A). In addition, a blow of compressed air 105 (0.3 MPa) that was substantially orthogonal to the plasma flow was performed at a position where the plasma melting distance 117 was 6 cm. Under this condition, the plasma was not laminar, and the thermal plasma was cut off at a position of approximately 6 cm even without the compressed air blow 105.

その他は実施例１と同じ条件で１０分間粉末を供給し、得られた部分安定化ジルコニアビーズをろ過して取り出し、乾燥した。   Otherwise, powder was supplied for 10 minutes under the same conditions as in Example 1, and the resulting partially stabilized zirconia beads were filtered out and dried.

図４に溶射して得られた部分安定化ジルコニアビーズのＳＥＭ写真を示す。溶射により一部のビーズ表面の微細粒子が見えなくなって平滑化していたが、多くは表面の微細粒子の凹凸が部分的に残っていた。また、球状化の進みも十分でない。さらに、溶射により破裂したビーズが見られた。   FIG. 4 shows an SEM photograph of partially stabilized zirconia beads obtained by thermal spraying. Although some fine particles on the surface of the beads were not visible due to the thermal spraying, many of the fine particles on the surface remained partially uneven. Further, the progress of spheroidization is not sufficient. In addition, beads that were ruptured by thermal spraying were observed.

本発明の実施様態の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the embodiment of this invention. 実施例１で用いる原料の一例を示すＳＥＭ写真である。2 is a SEM photograph showing an example of a raw material used in Example 1. 実施例１で作製した部分安定化ジルコニアビーズを示すＳＥＭ写真である。2 is a SEM photograph showing partially stabilized zirconia beads produced in Example 1. 比較例１で作製した部分安定化ジルコニアビーズを示すＳＥＭ写真である。4 is a SEM photograph showing partially stabilized zirconia beads produced in Comparative Example 1. 比較例２で作製した部分安定化ジルコニアビーズを示すＳＥＭ写真である。4 is a SEM photograph showing partially stabilized zirconia beads produced in Comparative Example 2.

符号の説明Explanation of symbols

１００：キャリアガス
１０１：粉末供給器
１０２：粉末投入口
１０３：層流の熱プラズマ
１０４：表面が溶融した粉末
１０５：ガスブロー（プラズマカット）
１０６：捕集容器
１０７：水（純水）
１０８：平滑化されたセラミックビーズ
１０９：アルゴンガス
１１０：プラズマガス
１１１：アルゴンガス
１１２：カソード
１１３：補助カソード
１１４：アノード
１１５：電源
１１６：補助電源
１１７：プラズマ溶融距離 100: Carrier gas 101: Powder feeder 102: Powder inlet 103: Laminar flow thermal plasma 104: Powder with melted surface 105: Gas blow (plasma cut)
106: Collection container 107: Water (pure water)
108: Smoothed ceramic beads 109: Argon gas 110: Plasma gas 111: Argon gas 112: Cathode 113: Auxiliary cathode 114: Anode 115: Power source 116: Auxiliary power source 117: Plasma melting distance

Claims (4)

プラズマ電圧が１００Ｖ以上の直流（ＤＣ）プラズマガンを用いた熱プラズマ中に酸化物材料を投入して溶融後、冷却固化する方法において、熱プラズマが層流を形成しており、熱プラズマに概ね直交するガスブローにより熱プラズマをカットして該溶融した酸化物材料を熱プラズマの外に導いて冷却固化することを特徴とするセラミックビーズの製造方法。 After melting the plasma voltage is charged with oxide material into the thermal plasma using direct current (DC) plasma gun above 100 V, in the method of cooling and solidifying, the thermal plasma forms a laminar flow, generally in the thermal plasma A method for producing ceramic beads, characterized in that thermal plasma is cut by orthogonal gas blowing, and the molten oxide material is guided out of the thermal plasma and cooled and solidified . セラミックビーズを水中で捕集することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the ceramic beads are collected in water. 造粒粉末及び／又はセラミックの塊を粉砕した粉末を原料に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面が平滑なセラミックビーズの製造方法。 3. The method for producing ceramic beads having a smooth surface according to claim 1 or 2 , wherein a granulated powder and / or a powder obtained by pulverizing a lump of ceramic is used as a raw material. セラミックスが部分安定化ジルコニアである請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the ceramic is partially stabilized zirconia.
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