JPH0768160A - Production of superfine particles of carbide or single element enhanced in carbon wall coating - Google Patents
Production of superfine particles of carbide or single element enhanced in carbon wall coatingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、炭素壁包被体に内包さ
れた炭化物または単体の超微粒子の製造方法に関するも
のであり、本発明の製造方法で得られる炭化物または単
体の超微粒子は、その反応性のため、水素貯蔵材料。超
伝導材料、電子材料、磁性材料、磁気記録材料、光学材
料、燒結材料、触媒材料及びセンサー材料のための素材
等としての利用が期待される。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing ultrafine particles of a carbide or a simple substance encapsulated in a carbon wall encapsulant. Hydrogen storage material because of its reactivity. It is expected to be used as a material for superconducting materials, electronic materials, magnetic materials, magnetic recording materials, optical materials, sintered materials, catalyst materials and sensor materials.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、超微粒子は、気相法と固相法の二
通りの方法で製造されている。気相法とは、液体原料を
気化させ、メタン及びアルゴンの混合ガスをレーザー光
もしくはプラズマ中に導入するか、または、固体原料を
スパッタリングして超微粒子を製造する方法である。一
方、固相法とは、固体原料の粉砕処理によって超微粒子
化する方法である。2. Description of the Related Art Conventionally, ultrafine particles have been produced by two methods, a gas phase method and a solid phase method. The vapor phase method is a method of vaporizing a liquid raw material and introducing a mixed gas of methane and argon into laser light or plasma, or sputtering a solid raw material to produce ultrafine particles. On the other hand, the solid phase method is a method of pulverizing a solid raw material to form ultrafine particles.
【０００３】しかしながら、一般に、超微粒子は大気中
で不安定なため、取り扱いが困難である。超微粒子の安
定化を図るために、特別な化合物により安定化処理やカ
プセル化などの表面処理方法が知られているが、欺かる
方法では表面処理に使用した化合物が超微粒子中に混在
するため、素材としての利用が困難となる。However, since ultrafine particles are generally unstable in the atmosphere, they are difficult to handle. In order to stabilize ultrafine particles, surface treatment methods such as stabilization treatment and encapsulation are known with special compounds, but in deceptive methods the compounds used for surface treatment are mixed in ultrafine particles. However, it becomes difficult to use it as a material.
【０００４】近時、金属酸化物を充填した炭素陽電極を
使用して直流アーク放電を行なうことにより、カーボン
ナノパーティクルに内包された金属炭化物微細結晶の製
造方法が提案され、空気中で不安定なために使用が不可
能とされていた一部の炭化物微粒子の種々の用途への応
用が期待されている（例えば、ＳＣＩＥＮＣＥ、第２５
９巻、第３４６−３４８頁、１９９３年１月１５日）。Recently, there has been proposed a method for producing fine metal carbide crystals encapsulated in carbon nanoparticles by performing direct-current arc discharge using a carbon positive electrode filled with a metal oxide, which is unstable in air. For this reason, it is expected that some of the carbide fine particles, which have been impossible to use, will be applied to various uses (for example, SCIENCE, No. 25).
9: 346-348, January 15, 1993).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献では内包された金属炭化物微細結晶の収率は明らかに
されていないため、金属酸化物を充填した炭素陽電極を
使用する上記の方法における、内包された炭化物超微粒
子の収率を検討したところ、その収率は十分でなく、よ
り収率の高い製造方法が望まれる。However, since the yield of the encapsulated metal carbide fine crystals is not clarified in the above-mentioned documents, the inclusion rate in the above-mentioned method using the carbon positive electrode filled with the metal oxide is When the yield of the obtained ultrafine carbide particles was examined, the yield was not sufficient, and a production method with a higher yield is desired.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
について鋭意研究した結果、直流アーク放電において元
素単体を含む炭素複合電極を陽電極にするか、または、
交流アーク放電において該炭素複合電極を電極に使用す
るならば、多層の炭素壁を有する包被体に内包された炭
化物または単体の超微粒子を収率良く製造し得ることを
見い出し、本発明を完成した。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the above problems, the present inventor has made a carbon composite electrode containing a simple substance of an element a positive electrode in a DC arc discharge, or
It was found that, when the carbon composite electrode is used as an electrode in an AC arc discharge, it is possible to produce carbide or simple ultrafine particles encapsulated in a multi-layered carbon wall encapsulant with high yield, and the present invention was completed. did.
【０００７】すなわち、本発明の第一の要旨は、元素単
体もしくはその炭化物または合金を含む炭素複合電極で
ある陽電極と純粋炭素の陰電極の間に直流アーク放電を
起こさせ、多層の炭素壁包被体に炭化物または単体の超
微粒子を内包させることを特徴とする炭素壁包被体に内
包された炭化物または単体の超微粒子の製造方法に関す
る。That is, the first gist of the present invention is to generate a direct current arc discharge between a positive electrode, which is a carbon composite electrode containing elemental elements or their carbides or alloys, and a negative electrode of pure carbon, to form a multilayer carbon wall. The present invention relates to a method for producing carbides or single particles of ultrafine particles encapsulated in a carbon wall envelope, characterized in that carbides or single particles of ultrafine particles are included in the particles.
【０００８】また、本発明の第二の要旨は、元素単体も
しくはその炭化物または合金を含む炭素複合電極の間に
交流アーク放電を起こさせ、多層の炭素壁包被体に炭化
物または単体の超微粒子を内包させることを特徴とする
炭素壁包被体に内包された炭化物超微粒子の製造方法に
関する。The second gist of the present invention is that an alternating current arc discharge is caused between a carbon composite electrode containing a simple substance of an element or a carbide or alloy thereof to form ultra-fine particles of a carbide or a simple substance in a multi-layer carbon wall envelope. And a method for producing ultrafine carbide particles encapsulated in a carbon wall encapsulant.
【０００９】以下、本発明の第一の要旨について説明す
る。まず、直流アーク放電を用いる本発明の第一の要旨
について説明する。The first aspect of the present invention will be described below. First, the first gist of the present invention using DC arc discharge will be described.
【００１０】元素の単体、炭化物または合金としては、
特に制限はなく、例えば、コバルト、ニッケル、鉄、タ
ンタル、パラジウム、ニオブ、タングステン、コバルト
−ニッケル合金、炭化タンタルなどが使用される。As a simple substance, carbide or alloy of elements,
There is no particular limitation, and for example, cobalt, nickel, iron, tantalum, palladium, niobium, tungsten, cobalt-nickel alloy, tantalum carbide, etc. are used.
【００１１】炭素複合電極は、元素の単体、炭化物また
は合金の粉末および炭素基質接着剤の混合物を成型して
形成することが出来る。上記の混合物には、必要に応
じ、更に黒鉛を混合してもよい。欺かる複合マトリック
ス構造の炭素陽電極の場合、元素単体の量は、陽電極複
合マトリックス部分に対し、通常２重量％、好ましくは
１２重量％である。The carbon composite electrode can be formed by molding a mixture of elemental simple substance, carbide or alloy powder, and carbon matrix adhesive. If necessary, graphite may be mixed with the above mixture. In the case of deceptive composite matrix structure carbon positive electrodes, the amount of elemental element is usually 2% by weight, preferably 12% by weight, based on the positive electrode composite matrix portion.
【００１２】また、炭素複合電極は、純粋炭素電極の中
央部に穴をあけ、その内部に元素の単体、炭化物もしく
は合金、または、上記混合物を充填して形成することが
出来る。欺かるパッキング構造の炭素複合電極の場合、
穴の断面積の電極の断面積に占める割合は、通常約２５
％である。充填物に混合物を用いる場合は、混合物全体
に対し３０重量％が混合物の粘着性を維持する上限であ
る。なお、通常、炭素複合電極の形状は円柱形とされ
る。The carbon composite electrode can be formed by forming a hole in the center of a pure carbon electrode and filling the inside thereof with a simple substance of element, a carbide or alloy, or the above mixture. In the case of deceptive packing carbon composite electrodes,
The ratio of the hole cross-sectional area to the electrode cross-sectional area is usually about 25.
%. When a mixture is used for the filling, 30% by weight is the upper limit for maintaining the tackiness of the mixture with respect to the entire mixture. The carbon composite electrode is usually cylindrical.
【００１３】炭素複合電極は、通常、アーク放電の前
に、１×１０-3Ｔｏｒｒ以下の真空中６００〜１５００
℃で０．３〜３時間加熱処理される。The carbon composite electrode is usually 600-1500 in a vacuum of 1 × 10 -3 Torr or less before arc discharge.
Heat treatment is performed at 0 ° C. for 0.3 to 3 hours.
【００１４】上記の加熱処理は、アーク放電炉内で行な
うのが好ましい。何故ならば、熱処理後、電極を大気に
暴露することなく、直流アーク放電の陽電極として使用
でき、大気に暴露された場合に起こる電極表面の変性を
避けることが出来るからである。更に、パッキング構造
の炭素複合電極の場合は、充填物熱処理時の損失を少な
くするため、充填面を対向する陰電極と接触させて熱処
理を行なうとよい。The above heat treatment is preferably carried out in an arc discharge furnace. This is because, after the heat treatment, the electrode can be used as a positive electrode for DC arc discharge without exposing the electrode to the atmosphere, and the modification of the electrode surface that occurs when exposed to the atmosphere can be avoided. Furthermore, in the case of a carbon composite electrode having a packing structure, in order to reduce the loss during heat treatment of the filling material, it is preferable to perform the heat treatment by bringing the filling surface into contact with the opposing negative electrode.
【００１５】上記の加熱処理に先立ち、炭素複合電極の
予備加熱を行なうのが好ましい。そして、大気中１００
〜１４０℃で３〜１２時間予備加熱した場合は、混合物
が固化するため、その後の電極の取り扱いが容易にな
る。また、１×１０-5Ｔｏｒｒの真空中５００〜７００
℃で２４〜７０時間予備加熱した場合は、炭素壁包被体
に内包された炭化物または単体の超微粒子の収率が更に
向上する。特に、元素の単体、炭化物または合金を含む
本発明の炭素複合電極の場合、酸化物を含む炭素複合電
極の場合に比べ、短時間の加熱処理で欺かる効果を得る
ことが出来る。因に、欺かる効果は、接着剤中に含まれ
ている不純物が除去されることに基づくと推定される。Prior to the above heat treatment, it is preferable to preheat the carbon composite electrode. And 100 in the atmosphere
When preheated at ˜140 ° C. for 3 to 12 hours, the mixture solidifies, and the subsequent handling of the electrode becomes easy. In a vacuum of 1 × 10 −5 Torr, 500 to 700.
When preheated at a temperature of 24 to 70 hours, the yield of the carbide or simple ultrafine particles encapsulated in the carbon wall encapsulant is further improved. In particular, in the case of the carbon composite electrode of the present invention containing a simple substance of element, a carbide or an alloy, compared with the case of a carbon composite electrode containing an oxide, it is possible to obtain a deceptive effect by a short heat treatment. It is presumed that the deceptive effect is based on the removal of impurities contained in the adhesive.
【００１６】直流アーク放電は、アーク放電炉内におい
て、適切な間隔を保った炭素複合電極である陽電極と陰
電極の間に直流アーク放電をおこさせることにより行な
う。炭素複合電極として、パッキング構造の電極を使用
する場合には、充填面を陰電極に対向させて直流アーク
放電を行なう。陰電極の材料は、通常、純粋炭素であ
る。The DC arc discharge is carried out in the arc discharge furnace by causing a DC arc discharge between the positive electrode and the negative electrode, which are carbon composite electrodes, which are kept at appropriate intervals. When an electrode having a packing structure is used as the carbon composite electrode, direct current arc discharge is performed with the filling surface facing the negative electrode. The material of the negative electrode is usually pure carbon.
【００１７】直流アーク放電において、放電電力、雰囲
気、圧力、時間、電極間距離などの条件は、炭素複合電
極消耗重量に対する陰電極上堆積物重量の比を参考にし
て適宜選択されるが、放電電力は、通常、０．４〜２ｋ
Ｗ、雰囲気は、通常、希ガス、好ましくはヘリウムガ
ス、圧力は、通常、大気圧以下であり、時間は、通常、
１〜１０分間である。In the DC arc discharge, conditions such as discharge power, atmosphere, pressure, time, and distance between electrodes are appropriately selected with reference to the ratio of the weight of deposit on the negative electrode to the weight of carbon composite electrode consumed. Power is usually 0.4-2k
W, the atmosphere is usually a rare gas, preferably helium gas, the pressure is usually atmospheric pressure or lower, and the time is usually
1 to 10 minutes.
【００１８】雰囲気としてヘリウムガスを使用する場合
は、炭素複合電極消耗重量に対する陰電極上堆積物重量
の比に圧力が影響を与えないため、放電の条件設定が容
易となる。直流アーク放電の代表的な条件としては、ヘ
リウム雰囲気、圧力１００Ｔｏｒｒ、放電電力０．６ｋ
Ｗという条件が挙げられる。When helium gas is used as the atmosphere, the pressure does not influence the ratio of the weight of the deposit on the negative electrode to the weight of the carbon composite electrode consumed, so that the discharge conditions can be easily set. Typical conditions for DC arc discharge are a helium atmosphere, a pressure of 100 Torr, and a discharge power of 0.6 k.
The condition of W can be mentioned.
【００１９】直流アーク放電を行うことにより、陰極上
には、円筒状の堆積物が成長し、また、陽・陰両電極の
周囲にはススが生じる。陰極堆積物は、円筒状であり、
円筒の外側が比較的硬くて灰色、内側が比較的柔らかく
て黒色を呈するという二重構造を有する。ススを補集
し、分離操作を行なうことにより、多層の炭素壁を有す
る包被体（スーパー・フラーレン）に内包された炭化物
または単体の超微粒子を得ることが出来る。元素として
３ｄ遷移金属を使用する場合、多層の炭素壁を有する包
被体に内包される微粒子の大部分は単体であり、微量が
炭化物となる。多層の炭素壁を有する包被体に内包され
た炭化物の超微粒子は、炭化物の融点が約１５００℃以
下の場合、ススから多量に得ることが出来る。By performing DC arc discharge, a cylindrical deposit grows on the cathode, and soot is generated around both the positive and negative electrodes. The cathode deposit is cylindrical,
It has a double structure in which the outside of the cylinder is relatively hard and gray, and the inside is relatively soft and black. By collecting soot and performing a separation operation, it is possible to obtain a carbide or a single ultrafine particle encapsulated in an envelope (super fullerene) having a multilayer carbon wall. When a 3d transition metal is used as the element, most of the fine particles contained in the encapsulant having a multi-layer carbon wall are simple substances, and a trace amount thereof becomes a carbide. Ultrafine particles of carbide encapsulated in an envelope having a multi-layer carbon wall can be obtained in large amounts from soot when the melting point of carbide is about 1500 ° C or lower.
【００２０】包被体は、通常、５〜５０層の多層壁を有
している。得られる炭化物または単体の超微粒子の形状
は、通常、等方的（球形）なものと長球形（回転楕円
体）のものが生成する。得られる超微粒子の換算平均粒
径は、通常、５〜１０００ｎｍである。また、炭化物ま
たは単体の超微粒子は単結晶または単結晶または多重双
晶である。The envelope usually has a multilayer wall of 5 to 50 layers. The shape of the obtained carbide or simple ultrafine particles is usually isotropic (spherical) or spheroidal (spheroidal). The converted average particle diameter of the obtained ultrafine particles is usually 5 to 1000 nm. The carbide or simple ultrafine particles are single crystals or single crystals or multiple twins.
【００２１】多層の炭素壁を有する包被体は、電子線の
照射等によって分解することが出来る。内包された炭化
物または単体の超微粒子は、水素貯蔵材料、超伝導材
料、電子材料、磁性材料、磁気記録材料、光学材料、燒
結材料、触媒材料及びセンサー材料の製造の際に、大気
中で安定な素材として容易に使用できる。The envelope having a multi-layer carbon wall can be decomposed by electron beam irradiation or the like. Encapsulated carbide or simple ultrafine particles are stable in the atmosphere during the production of hydrogen storage materials, superconducting materials, electronic materials, magnetic materials, magnetic recording materials, optical materials, sintered materials, catalyst materials and sensor materials. It can be easily used as a flexible material.
【００２２】包被体は多層の炭素壁を有するため、炭化
物または単体との反応性の高い酸素などを遮断し、その
結果、内包された炭化物または単体の超微粒子は、安定
に存在できるものと推定される。Since the encapsulant has a multi-layer carbon wall, it blocks oxygen having a high reactivity with the carbide or the simple substance, and as a result, the encapsulated carbide or the ultrafine particles of the simple substance can stably exist. Presumed.
【００２３】本発明の第二の要旨においては、交流アー
ク放電を用い、炭素壁包被体に内包された炭化物または
単体の超微粒子を製造する。即ち、第一の要旨において
説明した炭素複合電極を使用し、これらの間に交流アー
ク放電を起こさせること以外は、第一の要旨について説
明したのと同様にして、炭素壁包被体に内包された炭化
物または単体の超微粒子を製造することが出来る。In the second aspect of the present invention, an alternating current arc discharge is used to produce carbide or simple ultrafine particles contained in a carbon wall envelope. That is, except that the carbon composite electrode described in the first summary is used and an AC arc discharge is generated between them, it is included in the carbon wall envelope in the same manner as described in the first summary. It is possible to produce the thus-obtained carbide or simple ultrafine particles.
【００２４】この場合には、両電極に炭素複合電極を使
用するため、炭素複合電極の消耗量に対する炭化物また
は単体の超微粒子を内包する包被体の収率は不変である
が、一回の放電で得られる超微粒子の量は、直流アーク
放電の場合に比べ、約２倍になる。In this case, since the carbon composite electrodes are used for both electrodes, the yield of the encapsulant containing the carbides or the ultrafine particles of the single substance does not change with respect to the consumption amount of the carbon composite electrodes, but once The amount of ultrafine particles obtained by the discharge is about twice that of the case of the DC arc discharge.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.
【００２６】実施例１ コバルト単体Ｃｏ（関東化学（株）、純度９９．０％）
と還元性グラファイ・ボンド（アムコ社、５５１−Ｒ
（商品名））を重量比で約０．３：１の割合で混合し
た。これを外径６ｍｍ長さ８ｃｍのカーボン棒（日本カ
ーボン社、純度９９．９９９％）に開けた直径３ｍｍ長
さ４ｃｍの穴に充填した。Example 1 Cobalt simple substance Co (Kanto Chemical Co., Inc., purity 99.0%)
And reducing Grafy Bond (Amco, 551-R
(Trade name)) was mixed in a weight ratio of about 0.3: 1. This was filled in a hole having a diameter of 3 mm and a length of 4 cm opened in a carbon rod having an outer diameter of 6 mm and a length of 8 cm (Nihon Carbon Co., Ltd., purity: 99.999%).
【００２７】次いで、上記のカーボン棒を大気中１２０
℃で３時間加熱した後、１×１０-5Ｔｏｒｒの真空中６
００℃で２４時間加熱して陽極を得た。アーク放電炉の
中において、陽極の充填部分が純粋炭素の陰極に対向す
るよう設置して両者を接触状態に保ち、１×１０-3Ｔｏ
ｒｒの真空中１２００〜１４５０℃で１時間加熱した。Then, the above carbon rod is put in air at 120
After heating at ℃ for 3 hours, in a vacuum of 1 × 10 -5 Torr 6
It heated at 00 degreeC for 24 hours, and obtained the anode. In an arc discharge furnace, the filling portion of the anode is installed so as to face the cathode of pure carbon and both are kept in contact with each other at 1 × 10 −3 To
Heated at 1200-1450 ° C. in rr vacuum for 1 hour.
【００２８】次いで、両極を非接触状態に保ち、３０Ａ
の一定電流、１５〜２０Ｖの電圧の条件でアーク放電を
起こさせた。約８分間の放電により、陰極上には４ｃｍ
の長さの円筒状の堆積物、陽・陰両電極の周囲にはスス
が生成した。堆積物とススの重量比は約１．５：１であ
った。円筒状堆積物は、その縦断面から明瞭に識別し得
る構造を有していた。即ち、外側は比較的硬く、灰色で
あり、内側は比較的柔らかく、黒色であった。この黒色
部分と灰色部分の重量比は約１：４であった。Then, both electrodes are kept in non-contact state, and
The arc discharge was caused under the condition of constant current of 15 to 20 V. 4 cm on the cathode by discharge for about 8 minutes
Soot was formed around the positive and negative electrodes, which were cylindrical deposits of the length. The weight ratio of deposit to soot was about 1.5: 1. The cylindrical deposit had a structure that could be clearly identified from its longitudinal section. That is, the outside was relatively hard and gray, and the inside was relatively soft and black. The weight ratio of the black portion and the gray portion was about 1: 4.
【００２９】また、結晶を内包した多層の炭素壁を有す
る包被体は、上記の黒色部分内に少量、上記のスス中に
多量認められた。特に、スス中に存在する多層の炭素壁
を有する包被体の内約８０％が結晶を内包していること
が認められた。結晶を内包する多層の炭素壁を有する包
被体の収率は、複合電極の消耗量に対して４１重量％で
あり、また、結晶は、下記の通りその大部分がβ−Ｃ
ｏ、微少量がＣｏ3Ｃと確認された。A small amount of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was found in the black portion and a large amount in the soot. In particular, it was found that about 80% of the inclusions having multi-layered carbon walls present in soot contained crystals. The yield of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall encapsulating crystals was 41% by weight based on the amount of consumption of the composite electrode, and most of the crystals were β-C as described below.
o, a minute amount was confirmed as Co 3 C.
【００３０】電子線励起Ｘ線分析により、黒色物質およ
びススの元素分析を行なった結果、コバルトのみが観測
された。更に、炭素および酸素について分析を行った結
果、炭素の存在は確認されたが酸素は殆どど存在してい
ないことが確認された。この物質の透過型電子顕微鏡写
真（明視野像）から、約１０層の炭素壁を有する包被体
の内部に結晶の格子縞が認められた。As a result of elemental analysis of the black substance and soot by electron beam excited X-ray analysis, only cobalt was observed. Furthermore, as a result of analyzing carbon and oxygen, it was confirmed that carbon was present but oxygen was scarcely present. From a transmission electron micrograph (bright field image) of this substance, crystal lattice fringes were observed inside the envelope having about 10 layers of carbon walls.
【００３１】内包された結晶物質を電子線回折法および
Ｘ線回折法により分析した結果、大部分を占める物質の
結晶構造は面心立方晶であり、格子定数は、ａ＝３．５
４４±０．００３Åと求められた。これは、β−Ｃｏ結
晶についての文献値と１．７％の精度で一致した。更
に、微少量の物質の結晶構造は斜方晶であり、格子定数
は、ａ＝４．５７３±０．０４６Å、ｂ＝５．１３７±
０．０５１Å及びｃ＝６．７５８±０．０６８Åと求め
られた。これらは、Ｃｏ3Ｃ結晶についての文献値と
１．７％の精度で一致した。β−ＣｏおよびＣｏ3Ｃ以
外の候補物質として、α−ＣｏおよびＣｏ2Ｃについて
検討したが、実験の精度内での文献値との格子定数の一
致は認められなかった。以上から、内包された結晶物質
はその大部分がβ−Ｃｏ結晶であり、極く微少量がＣｏ
3Ｃ結晶と同定された。As a result of analyzing the encapsulated crystalline substance by an electron diffraction method and an X-ray diffraction method, the crystal structure of most of the substance is face-centered cubic, and the lattice constant is a = 3.5.
It was calculated as 44 ± 0.003Å. This agreed with the literature value for β-Co crystals with an accuracy of 1.7%. Furthermore, the crystal structure of a very small amount of substance is orthorhombic, and the lattice constants are a = 4.573 ± 0.046Å, b = 5.137 ±
It was determined as 0.051Å and c = 6.758 ± 0.068Å. These agreed with the literature values for Co 3 C crystals with an accuracy of 1.7%. As candidate substances other than β-Co and Co 3 C, α-Co and Co 2 C were examined, but the lattice constant did not match the literature value within the accuracy of the experiment. From the above, most of the encapsulated crystalline substances are β-Co crystals, and only a very small amount is Co.
It was identified as a 3 C crystal.
【００３２】上記の複合電極を１３００〜１４５０℃の
温度、１０-3Ｔｏｒｒの真空度で１０〜６０分間加熱後
（アーク放電なし）、電極内部の混合物を電子顕微鏡で
調べた。その結果、結晶を内包する多層の炭素壁を有す
る包被体の生成が認められた。その生成率は、加熱温度
の上昇および加熱持続時間の増加と共に上昇する傾向が
見られた。約１４５０℃、１０〜２０分の条件では、結
晶を内包する多層の炭素壁を有する包被体は、複合電極
の消耗量に対して約８重量％生成されたに過ぎなかっ
た。なお、この場合の結晶も大部分がβ−Ｃｏ、微少量
がＣｏ3Ｃであることが、電子線回折およびＸ線回折の
結果、判明した。After heating the above composite electrode at a temperature of 1300 to 1450 ° C. and a vacuum degree of 10 −3 Torr for 10 to 60 minutes (no arc discharge), the mixture inside the electrode was examined by an electron microscope. As a result, formation of an envelope having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed. The production rate tended to increase with increasing heating temperature and increasing heating duration. Under the conditions of about 1450 ° C. for 10 to 20 minutes, the encapsulant having the multi-layered carbon walls encapsulating crystals was produced only about 8% by weight with respect to the amount of consumption of the composite electrode. In addition, as a result of electron beam diffraction and X-ray diffraction, it was found that most of the crystals in this case were β-Co and a very small amount was Co 3 C.
【００３３】比較例１ 酸化コバルトＣｏ3Ｏ4（関東化学（株）、純度９９．９
５％）と還元性グラファイ・ボンド（アムコ社、５５１
−Ｒ（商品名））を重量比で約０．３：１の割合で混合
した。複合電極の作製、熱処理およびアーク放電条件
は、１×１０-5Ｔｏｒｒの真空中６００℃での加熱を７
０時間とした以外は、実施例１と同様である。約８分間
の放電により、陰極上には４ｃｍの長さの円筒状の堆積
物、陽・陰両電極の周囲にはススが生成した。堆積物と
ススの重量比は約１．５：１であった。Comparative Example 1 Cobalt oxide Co 3 O 4 (Kanto Chemical Co., Inc., purity 99.9)
5%) and reducing Grafy Bond (Amco 551
-R (trade name)) was mixed in a weight ratio of about 0.3: 1. The production of the composite electrode, heat treatment, and arc discharge conditions were heating at 600 ° C. in a vacuum of 1 × 10 −5 Torr.
The same as Example 1 except that it was set to 0 hours. By discharging for about 8 minutes, a cylindrical deposit with a length of 4 cm was formed on the cathode, and soot was formed around both the positive and negative electrodes. The weight ratio of deposit to soot was about 1.5: 1.
【００３４】上記の円筒状堆積物は、その縦断面から明
瞭に識別し得る構造を有していた。即ち、外側は、比較
的硬く、灰色であり、内側は、比較的柔らかく、黒色で
あった。この黒色部分と灰色部分の重量比は、約１：４
であった。結晶を内包した多層の炭素壁を有する包被体
は、上記の黒色部分内に少量、上記のスス中に比較的多
量認められた。スス中に存在する多層の炭素壁を有する
包被体の内、結晶を内包しているものは約７０％であっ
た。結晶を内包する多層の炭素壁を有する包被体の収率
は、複合電極の消耗量に対して約２６重量％であった。
結晶は、実施例１と同様の分析によって大部分がβ−Ｃ
ｏ、微少量がＣｏ3Ｃと確認された。The above-mentioned cylindrical deposit had a structure which can be clearly identified from its longitudinal section. That is, the outside was relatively hard and gray, and the inside was relatively soft and black. The weight ratio of the black part and the gray part is about 1: 4.
Met. A small amount of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed in the black portion and a relatively large amount in the soot. About 70% of the inclusion bodies having a multi-layered carbon wall in the soot contained crystals. The yield of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was about 26% by weight based on the amount of the composite electrode consumed.
Most of the crystals were β-C by the same analysis as in Example 1.
o, a minute amount was confirmed as Co 3 C.
【００３５】比較例２ 炭酸コバルトＣｏＣＯ3（関東化学（株）、４３％〜４
８％Ｃｏ含有）と還元性グラファイ・ボンド（アムコ
社、５５１−Ｒ（商品名））を重量比で約０．３：１の
割合で混合した。複合電極の作製、熱処理およびアーク
放電条件は、比較例１と同様である。約８分間の放電に
より、陰極上には４ｃｍの長さの円筒状の堆積物、陽・
陰両電極の周囲にはススが生成した。堆積物とススの重
量比は、約１．５：１であった。Comparative Example 2 Cobalt carbonate CoCO 3 (Kanto Chemical Co., Inc., 43% -4)
8% Co) and reducing Grafy Bond (551-R (trade name) from Amco) were mixed in a weight ratio of about 0.3: 1. The production, heat treatment and arc discharge conditions of the composite electrode are the same as in Comparative Example 1. After discharge for about 8 minutes, a 4 cm long cylindrical deposit, positive
Soot was generated around the negative electrodes. The weight ratio of deposit to soot was about 1.5: 1.
【００３６】上記の円筒状堆積物は、その縦断面から明
瞭に識別し得る構造を有していた。即ち、外側は、比較
的硬く、灰色であり、内側は、比較的柔らかく、黒色で
あった。この黒色部分と灰色部分の重量比は約１：４で
あった。結晶を内包した多層の炭素壁を有する包被体
は、上記の黒色部分内に少量、また、上記のスス中に比
較的多量認められた。スス中に存在する多層の炭素壁を
有する包被体の内、結晶を内包しているものは約７０％
であった。結晶を内包する多層の炭素壁を有する包被体
の収率は、複合電極の消耗量に対して約１６重量％であ
った。結晶は、実施例１と同様の分析によって大部分が
β−Ｃｏ、微少量がＣｏ3Ｃと確認された。The above-mentioned cylindrical deposit had a structure which can be clearly identified from its longitudinal section. That is, the outside was relatively hard and gray, and the inside was relatively soft and black. The weight ratio of the black portion and the gray portion was about 1: 4. A small amount of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed in the black portion and a relatively large amount in the soot. Approximately 70% of the inclusions with multiple carbon walls in the soot contain crystals.
Met. The yield of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was about 16% by weight based on the amount of the composite electrode consumed. The crystals were confirmed to be mostly β-Co and a minute amount of Co 3 C by the same analysis as in Example 1.
【００３７】実施例２ ニッケル単体Ｎｉ（関東化学（株）、純度９９．０％）
と還元性グラファイ・ボンド（アムコ社、５５１−Ｒ
（商品名））を重量比で約０．３：１の割合で混合し
た。複合電極の作製、熱処理およびアーク放電条件は実
施例１と同様である。約８分間の放電により、陰極上に
は４ｃｍの長さの円筒状の堆積物、陽・陰両電極の周囲
にはススが生成した。堆積物とススの重量比は約１．
５：１であった。Example 2 Nickel simple substance Ni (Kanto Chemical Co., Inc., purity 99.0%)
And reducing Grafy Bond (Amco, 551-R
(Trade name)) was mixed in a weight ratio of about 0.3: 1. The production, heat treatment and arc discharge conditions of the composite electrode are the same as in Example 1. By discharging for about 8 minutes, a cylindrical deposit with a length of 4 cm was formed on the cathode, and soot was formed around both the positive and negative electrodes. The weight ratio of sediment to soot is about 1.
It was 5: 1.
【００３８】上記の円筒状堆積物は、その縦断面から明
瞭に識別し得る構造を有していた。即ち、外側は、比較
的硬く、灰色であり、内側は、比較的柔らかく、黒色で
あった。この黒色部分と灰色部分の重量比は約１：４で
あった。結晶を内包した多層の炭素壁を有する包被体
は、上記の黒色部分内に少量、また、上記のスス中に比
較的多量認められた。特に、スス中に存在する多層の炭
素壁を有する包被体の内約８０％が結晶を内包している
ことが認められた。結晶を内包する多層の炭素壁を有す
る包被体の収率は、複合電極の消耗量に対して４１重量
％であり、そして、結晶は、下記の通り、Ｎｉ1-x Ｃx
（０≦ｘ＜０．０２７）と確認された。The above-mentioned cylindrical deposit had a structure which can be clearly identified from its longitudinal section. That is, the outside was relatively hard and gray, and the inside was relatively soft and black. The weight ratio of the black portion and the gray portion was about 1: 4. A small amount of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed in the black portion and a relatively large amount in the soot. In particular, it was found that about 80% of the inclusions having multi-layered carbon walls present in soot contained crystals. The yield of the encapsulant having multiple layers of carbon walls encapsulating the crystal was 41% by weight based on the consumption of the composite electrode, and the crystal was composed of Ni 1-x C x as follows.
It was confirmed that (0 ≦ x <0.027).
【００３９】電子線励起Ｘ線分析により、黒色物質およ
びススの元素分析を行なった結果、ニッケルのみが観測
された。更に、炭素および酸素について分析を行った結
果、炭素の存在は確認されたが酸素はほとんど存在して
いないことが確認された。この物質の透過型電子顕微鏡
写真（明視野像）から、約１０層の炭素壁を有する包被
体の内部に結晶の格子縞が認められた。As a result of elemental analysis of the black substance and soot by electron beam excitation X-ray analysis, only nickel was observed. Further, as a result of analyzing carbon and oxygen, it was confirmed that carbon was present but oxygen was scarcely present. From a transmission electron micrograph (bright field image) of this substance, crystal lattice fringes were observed inside the envelope having about 10 layers of carbon walls.
【００４０】電子線回折法およびＸ線回折法により、内
包された結晶物質を分析した結果、結晶構造は面心立方
晶であり、格子定数は、ａ＝３．５３３±０．００３Å
と求められた。これらは、Ｎｉ1-xＣx（０≦ｘ＜０．０
２７）単結晶についての文献値と０．３％の精度で一致
した。Ｎｉ以外の候補物質として、Ｎｉ3Ｃについて検
討したが、実験の精度内での文献値との格子定数の一致
は認められなかった。以上から、内包された結晶物質は
Ｎｉ1-xＣx（０≦ｘ＜０．０２７）結晶と同定された。As a result of analyzing the encapsulated crystalline substance by an electron beam diffraction method and an X-ray diffraction method, the crystal structure is a face-centered cubic crystal and the lattice constant is a = 3.533 ± 0.003Å
Was asked. These are Ni 1-x C x (0 ≦ x <0.0
27) It agrees with the literature value for the single crystal with an accuracy of 0.3%. Ni 3 C was examined as a candidate substance other than Ni, but no agreement was found in the lattice constant with the literature values within the accuracy of the experiment. From the above, the encapsulated crystalline substance was identified as a Ni 1-x C x (0 ≦ x <0.027) crystal.
【００４１】上記の複合電極を１３００〜１４５０℃の
温度、１０-3Ｔｏｒｒの真空度で１０〜６０分間加熱後
（アーク放電なし）、電極内部の混合物を電子顕微鏡で
調べた。その結果、結晶を内包する多層の炭素壁を有す
る包被体の生成が認められた。その生成率は、加熱温度
の上昇および加熱持続時間の増加と共に上昇する傾向が
見られた。約１４５０℃、１０〜２０分の条件では、内
包する多層の炭素壁を有する包被体の収率は、複合電極
の消耗量に対して約８重量％に過ぎなかった。なお、電
子線回折の結果、上記の場合の結晶もＮｉ1-xＣx（０≦
ｘ＜０．０２７）であることが判明した。After heating the above composite electrode at a temperature of 1300 to 1450 ° C. for 10 to 60 minutes at a vacuum degree of 10 −3 Torr (no arc discharge), the mixture inside the electrode was examined by an electron microscope. As a result, formation of an envelope having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed. The production rate tended to increase with increasing heating temperature and increasing heating duration. Under the conditions of about 1450 ° C. and 10 to 20 minutes, the yield of the encapsulated body having the multi-layered carbon wall to be encapsulated was only about 8% by weight with respect to the amount of wear of the composite electrode. As a result of electron diffraction, the crystal in the above case was also Ni 1-x C x (0 ≦
It was found that x <0.027).
【００４２】比較例３ 酸化ニッケルＮｉＯ（関東化学（株）、純度９７．０
％）と還元性グラファイ・ボンド（アムコ社、５５１−
Ｒ（商品名））を重量比で約０．３：１の割合で混合し
た。複合電極の作製、熱処理およびアーク放電条件は比
較例１と同様である。約８分間の放電により、陰極上に
は４ｃｍの長さの円筒状の堆積物、陽・陰両電極の周囲
にはススが生成した。堆積物とススの重量比は約１．
５：１であった。Comparative Example 3 Nickel oxide NiO (Kanto Chemical Co., Inc., purity 97.0)
%) And reducible Grafy Bond (Amco, 551-
R (trade name)) was mixed in a weight ratio of about 0.3: 1. The production, heat treatment and arc discharge conditions of the composite electrode are the same as in Comparative Example 1. By discharging for about 8 minutes, a cylindrical deposit with a length of 4 cm was formed on the cathode, and soot was formed around both the positive and negative electrodes. The weight ratio of sediment to soot is about 1.
It was 5: 1.
【００４３】上記の円筒状堆積物は、その縦断面から明
瞭に識別し得る構造を有していた。即ち、外側は、比較
的硬く、灰色であり、内側は、比較的柔らかく、黒色で
あった。この黒色部分と灰色部分の重量比は約１：４で
あった。結晶を内包した多層の炭素壁を有する包被体
は、上記の黒色部分内に少量、また、スス中に比較的多
量認められた。スス中に存在する多層の炭素壁を有する
包被体の内、結晶を内包しているものは約７０％であっ
た。結晶を内包する多層の炭素壁を有する包被体の収率
は、複合電極消耗量に対して約４０重量％であった。結
晶は、実施例２と同様の分析によってＮｉ1-xＣx（０≦
ｘ＜０．０２７）と確認された。The above-mentioned cylindrical deposit had a structure which can be clearly identified from its longitudinal section. That is, the outside was relatively hard and gray, and the inside was relatively soft and black. The weight ratio of the black portion and the gray portion was about 1: 4. A small amount of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed in the black portion and a relatively large amount in the soot. About 70% of the inclusion bodies having a multi-layered carbon wall in the soot contained crystals. The yield of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was about 40% by weight based on the amount of the composite electrode consumed. The crystals were analyzed by the same method as in Example 2 to obtain Ni 1-x C x (0 ≦
x <0.027) was confirmed.
【００４４】比較例４ 炭酸ニッケルＮｉＣＯ3（関東化学（株）、４５％〜５
０％Ｎｉ含有）と還元性グラファイ・ボンド（アムコ
社、５５１−Ｒ（商品名））を重量比で約０．３：１の
割合で混合した。複合電極の作製、熱処理およびアーク
放電条件は比較例１と同様である。約８分間の放電によ
り、陰極上には４ｃｍの長さの円筒状の堆積物、陽・陰
両電極の周囲にはススが生成した。堆積物とススの重量
比は約１．５：１であった。Comparative Example 4 Nickel Carbonate NiCO 3 (Kanto Chemical Co., Ltd., 45% -5%)
0% Ni was included) and reducing graphie bond (551-R (trade name), manufactured by Amco Co.) were mixed at a weight ratio of about 0.3: 1. The production, heat treatment and arc discharge conditions of the composite electrode are the same as in Comparative Example 1. By discharging for about 8 minutes, a cylindrical deposit with a length of 4 cm was formed on the cathode, and soot was formed around both the positive and negative electrodes. The weight ratio of deposit to soot was about 1.5: 1.
【００４５】上記の円筒状堆積物は、その縦断面から明
瞭に識別し得る構造を有していた。即ち、外側は、比較
的硬く、灰色であり、内側は、比較的柔らかく、黒色で
あった。この黒色部分と灰色部分の重量比は約１：４で
あった。結晶を内包した多層の炭素壁を有する包被体
は、上記の黒色部分内に少量、また、上記のスス中に比
較的多量認められた。スス中に存在する多層の炭素壁を
有する包被体の内、結晶を内包しているものは約７０％
であった。結晶を内包する多層の炭素壁を有する包被体
の収率は、複合電極の消耗量に対して約２５重量％であ
った。結晶は、実施例２と同様の分析によってＮｉ1-x
Ｃx（０≦ｘ＜０．０２７）と確認された。The above-mentioned cylindrical deposit had a structure which can be clearly identified from its longitudinal section. That is, the outside was relatively hard and gray, and the inside was relatively soft and black. The weight ratio of the black portion and the gray portion was about 1: 4. A small amount of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed in the black portion and a relatively large amount in the soot. Approximately 70% of the inclusions with multiple carbon walls in the soot contain crystals.
Met. The yield of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall encapsulating crystals was about 25% by weight based on the amount of the composite electrode consumed. The crystals were analyzed by the same analysis as in Example 2 to obtain Ni 1-x.
It was confirmed that C x (0 ≦ x <0.027).
【００４６】実施例３ 鉄単体Ｆｅ（関東化学（株）、純度９８．０％）と還元
性グラファイ・ボンド（アムコ社、５５１−Ｒ（商品
名））を重量比で約０．３：１の割合で混合した。複合
電極の作製、熱処理およびアーク放電条件は実施例１と
同様である。約８分間の放電により、陰極上に４ｃｍの
長さの円筒状の堆積物、陽・陰両電極の周囲にはススが
生成した。堆積物とススの重量比は約１．５：１であっ
た。Example 3 Fe, which is a simple substance of iron (Kanto Chemical Co., Inc., purity: 98.0%), and reducing Grafy Bond (551-R (trade name), Amco, Inc.), in a weight ratio of about 0.3: 1. Were mixed in the ratio. The production, heat treatment and arc discharge conditions of the composite electrode are the same as in Example 1. By discharging for about 8 minutes, a cylindrical deposit having a length of 4 cm was formed on the cathode, and soot was formed around both the positive and negative electrodes. The weight ratio of deposit to soot was about 1.5: 1.
【００４７】上記の円筒状堆積物は、その縦断面から明
瞭に識別し得る構造を有していた。即ち、外側は、比較
的硬く、灰色であり、内側は、比較的柔らかく、黒色で
あった。この黒色部分と灰色部分の重量比は約１：４で
あった。結晶を内包した多層の炭素壁を有する包被体
は、上記の黒色部分内に少量、また、上記のスス中に比
較的多量認められた。特に、スス中に存在する多層の炭
素壁を有する包被体の内約８０％が結晶を内包している
ことが認められた。結晶を内包する多層の炭素壁を有す
る包被体の収率は、複合電極の消耗量に対して４１重量
％であり、そして、結晶は、下記の通り、大部分がα−
Ｆｅ、微少量がγ−Ｆｅと確認された。The above-mentioned cylindrical deposit had a structure that could be clearly identified from its longitudinal section. That is, the outside was relatively hard and gray, and the inside was relatively soft and black. The weight ratio of the black portion and the gray portion was about 1: 4. A small amount of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed in the black portion and a relatively large amount in the soot. In particular, it was found that about 80% of the inclusions having multi-layered carbon walls present in soot contained crystals. The yield of the encapsulant having multi-layered carbon walls encapsulating the crystal was 41% by weight based on the amount of consumption of the composite electrode, and the crystal was mostly α-
Fe, and a minute amount was confirmed to be γ-Fe.
【００４８】電子線励起Ｘ線分析により、黒色物質およ
びススの元素分析を行なった結果、鉄のみが観測され
た。更に、炭素および酸素について分析を行った結果、
炭素の存在は確認されたが酸素はほとんど存在していな
いことが確認された。この物質の透過型電子顕微鏡写真
（明視野像）から、約１０層の炭素壁を有する包被体の
内部に結晶の格子縞が認められた。なお、透過型電子顕
微鏡写真撮影の前には、像を鮮明にするため、１４５０
℃で１時間、試料を加熱した。As a result of elemental analysis of the black substance and soot by electron beam excited X-ray analysis, only iron was observed. Furthermore, as a result of analyzing carbon and oxygen,
It was confirmed that carbon was present, but oxygen was scarcely present. From a transmission electron micrograph (bright field image) of this substance, crystal lattice fringes were observed inside the envelope having about 10 layers of carbon walls. Before taking a transmission electron micrograph, 1450
The sample was heated at ° C for 1 hour.
【００４９】電子線回折法およびＸ線回折法により、内
包された結晶物質を分析した結果、大部分を占める物質
の結晶構造は体心立方晶であり、格子定数はａ＝２．８
６６±０．００３Åと求められた。これは、α−Ｆｅに
ついての文献値と１．１％の精度で一致した。更に、微
少量の物質の結晶構造は面心立方晶であり、格子定数
は、ａ＝３．５６０±０．０１４Åと求められた。これ
は、γ−Ｆｅについての文献値と１．１％の精度で一致
した。α−Ｆｅおよびγ−Ｆｅ以外の９種類の鉄炭化物
相について検討したが、実験の精度内での文献値との格
子定数の一致は認められなかった。以上から、内包され
た結晶物質は大部分がα−Ｆｅ、微少量がγ−Ｆｅと同
定された。As a result of analyzing the encapsulated crystalline substance by the electron beam diffraction method and the X-ray diffraction method, the crystal structure of most of the substance is body-centered cubic, and the lattice constant is a = 2.8.
It was calculated as 66 ± 0.003Å. This agreed with the literature value for α-Fe with an accuracy of 1.1%. Furthermore, the crystal structure of a minute amount of the substance was face-centered cubic, and the lattice constant was determined to be a = 3.560 ± 0.014Å. This agreed with the literature value for γ-Fe with an accuracy of 1.1%. Nine kinds of iron carbide phases other than α-Fe and γ-Fe were examined, but no agreement was found in the lattice constant with the literature values within the accuracy of the experiment. From the above, most of the encapsulated crystalline substances were identified as α-Fe, and a very small amount was identified as γ-Fe.
【００５０】上記の複合電極を１３００〜１４５０℃の
温度、１０-3Ｔｏｒｒの真空度で１０〜６０分間加熱後
（アーク放電なし）、電極内部の混合物を電子顕微鏡で
調べた。その結果、結晶を内包する多層の炭素壁を有す
る包被体の生成が認められた。その生成率は、加熱温度
の上昇および加熱持続時間の増加と共に上昇する傾向が
見られた。約１４５０℃、１０〜２０分の条件では、内
包する多層の炭素壁を有する包被体の収率は、複合電極
の消耗量に対して約８重量％に過ぎなかった。なお、電
子線回折の結果、上記の場合の結晶も大部分がα−Ｆ
ｅ、微少量がγ−Ｆｅであることが判明した。After heating the above composite electrode at a temperature of 1300 to 1450 ° C. and a vacuum degree of 10 −3 Torr for 10 to 60 minutes (no arc discharge), the mixture inside the electrode was examined by an electron microscope. As a result, formation of an envelope having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed. The production rate tended to increase with increasing heating temperature and increasing heating duration. Under the conditions of about 1450 ° C. and 10 to 20 minutes, the yield of the encapsulated body having the multi-layered carbon wall to be encapsulated was only about 8% by weight with respect to the amount of wear of the composite electrode. As a result of electron diffraction, most of the crystals in the above case are α-F.
e, a minute amount was found to be γ-Fe.
【００５１】比較例５ 酸化鉄Ｆｅ2Ｏ3（関東化学（株）、純度９９．０％）と
還元性グラファイ・ボンド（アムコ社、５５１−Ｒ（商
品名））を重量比で約０．３：１の割合で混合した。複
合電極の作製、熱処理およびアーク放電条件は比較例１
と同様である。約８分間の放電により、陰極上には４ｃ
ｍの長さの円筒状の堆積物、陽・陰両電極の周囲にはス
スが生成した。堆積物とススの重量比は約１．５：１で
あった。Comparative Example 5 Iron oxide Fe 2 O 3 (Kanto Chemical Co., Inc., purity 99.0%) and reducing Grafy Bond (551-R (trade name), Amco Co.) were used in a weight ratio of about 0. Mixed at a ratio of 3: 1. Comparative example 1 was used for the preparation of the composite electrode, the heat treatment and the arc discharge conditions.
Is the same as. 4c on the cathode by discharge for about 8 minutes
Soot was generated around the m-long cylindrical deposit and both the positive and negative electrodes. The weight ratio of deposit to soot was about 1.5: 1.
【００５２】上記の円筒状堆積物は、その縦断面から明
瞭に識別し得る構造を有していた。即ち、外側は、比較
的硬く、灰色であり、内側は、比較的柔らかく、黒色で
あった。この黒色部分と灰色部分の重量比は約１：４で
あった。結晶を内包した多層の炭素壁を有する包被体
は、上記の黒色部分内に少量、また、スス中に比較的多
量認められた。スス中に存在する多層の炭素壁を有する
包被体の内、結晶を内包しているものは約７０％であっ
た。結晶を内包する多層の炭素壁を有する包被体の収率
は、複合電極の消耗量に対して約２６重量％であった。
結晶は、実施例３と同様の分析によって大部分がα−Ｆ
ｅ、微少量がγ−Ｆｅと確認された。The above-mentioned cylindrical deposit had a structure which can be clearly identified from its longitudinal section. That is, the outside was relatively hard and gray, and the inside was relatively soft and black. The weight ratio of the black portion and the gray portion was about 1: 4. A small amount of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was observed in the black portion and a relatively large amount in the soot. About 70% of the inclusion bodies having a multi-layered carbon wall in the soot contained crystals. The yield of the encapsulated body having a multi-layered carbon wall containing crystals was about 26% by weight based on the amount of the composite electrode consumed.
Most of the crystals were α-F by the same analysis as in Example 3.
e, a minute amount was confirmed to be γ-Fe.
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明の方法によれば、種々の技術分野
における応用が期待される炭化物または単体の安定な超
微粒子を高収率で得ることが出来る。According to the method of the present invention, stable ultrafine particles of carbide or simple substance, which are expected to be applied in various technical fields, can be obtained in high yield.
Claims (2)
素複合電極である陽電極と純粋炭素の陰電極の間に直流
アーク放電を起こさせ、多層の炭素壁包被体に炭化物ま
たは単体の超微粒子を内包させることを特徴とする炭素
壁包被体に内包された炭化物または単体の超微粒子の製
造方法。1. A direct-current arc discharge is generated between a positive electrode, which is a carbon composite electrode containing a simple substance of element, a carbide or an alloy, and a negative electrode of pure carbon, and a multi-layer carbon wall covering body is superposed with a carbide or a simple substance. A method for producing ultrafine particles of a carbide or a simple substance encapsulated in a carbon wall encapsulant, which comprises encapsulating the particles.
素複合電極間に交流アーク放電を起こさせ、多層の炭素
壁包被体に炭化物または単体の超微粒子を内包させるこ
とを特徴とする炭素壁包被体に内包された炭化物または
単体の超微粒子の製造方法。2. A carbon wall characterized in that an alternating-current arc discharge is caused between carbon composite electrodes containing a simple substance of an element, a carbide or an alloy so that the multi-layered carbon wall encapsulation body contains ultrafine particles of the carbide or the simple substance. A method for producing ultrafine particles of a carbide or a simple substance encapsulated in an envelope.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6163096A JPH0768160A (en) | 1993-06-22 | 1994-06-22 | Production of superfine particles of carbide or single element enhanced in carbon wall coating |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP5-174721 | 1993-06-22 | ||
| JP17472193 | 1993-06-22 | ||
| JP6163096A JPH0768160A (en) | 1993-06-22 | 1994-06-22 | Production of superfine particles of carbide or single element enhanced in carbon wall coating |
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| JP6163096A Pending JPH0768160A (en) | 1993-06-22 | 1994-06-22 | Production of superfine particles of carbide or single element enhanced in carbon wall coating |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH0768160A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08188406A (en) * | 1995-01-11 | 1996-07-23 | Nec Corp | Composite carbon nanotube whose ends are closed and its production and closing of opening of carbon nanotube |
| JP2003054922A (en) * | 2001-08-13 | 2003-02-26 | Sony Corp | Structure including carbon-coated catalyst nanoparticle, method of making such structure, and method of producing carbon nanostructure therefrom |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP6163096A patent/JPH0768160A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08188406A (en) * | 1995-01-11 | 1996-07-23 | Nec Corp | Composite carbon nanotube whose ends are closed and its production and closing of opening of carbon nanotube |
| JP2003054922A (en) * | 2001-08-13 | 2003-02-26 | Sony Corp | Structure including carbon-coated catalyst nanoparticle, method of making such structure, and method of producing carbon nanostructure therefrom |
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