TWI381897B - 金屬超微粉之製造方法 - Google Patents

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Takayuki Matsumura
Shinichi Miyake
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Description

金屬超微粉之製造方法
本發明是關於在使用燃燒器(burner)的高溫還原氣體環境中,由金屬化合物得到控制粒徑的金屬超微粉之金屬超微粉的製造方法、製造金屬超微粉的燃燒器以及金屬超微粉製造裝置。
本案係依據2004年12月22日在日本申請之特願2004-370893號主張優先權,並在此援用其內容。
近年來伴隨著使用於行動終端機等的電子零件的小型化的進行,使用於此等零件的金屬粉末的小徑化的需求增加。代表的例子有使用於積層陶瓷電容器的鎳超微粉。此等鎳超微粉的製造方法有:藉由在CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沈積)裝置內使蒸氣壓高的氯化物原料加熱氣化,而且以氫當作還原劑,導入至裝置內進行還原,以製造1μm以下的金屬鎳超微粉之方法。
這種製造方法因在1000℃左右的較低的溫度(鎳的熔點以下)使原料氣化,使其還原反應及析出,故被視為適合微粉的製造。但是,這種方法因使用CVD裝置,原料的加熱使用高價的電能,而且還原氣體使用高價的氫,故為高成本的製造方法。而且,由於是利用氯化物的氫進行的還原反應,在爐內產生有毒的氯氣或氯化氫,故有充分顧慮製造裝置的腐蝕或洩漏等之變成高價設備之問題。
(專利文獻1)日本特開平4-365806號公報
另一方面,有一種藉由燃燒器使含氫燃料與含氧氣體燃燒,導入使其氣化於該氣流中的氯化鐵,使高溫加水分解產生,以製造鐵微粉的方法。在該方法中,因還原反應場的氣體環境控制不使用電能,而且無需使用氫氣,故為較廉價的製造方法。但是,因原料使用氯化物,故與上述的方法同樣地,需要有因應所產生的氯氣或氯化氫等的對策。而且,所產生的金屬粉粒徑寬到40至80μm,而於粒徑的控制性產生問題。而且,有不適合符合現在需求之1.0μm以下的超微粉的製造的問題。
(專利文獻2)日本專利特開昭56-149330號公報
上述習知技術的任一種方法特別是針對微粉的金屬粉製造,都必須使用蒸氣壓高的氯化物,而在原料的形態有所限制。
本發明乃鑑於上述情況,其目的為提供一種使用廣泛的原料,可運用自如地控制所產生的金屬粉的粒徑,在使用粉體的原料時,能作成原料粒徑的1/10以下的粒徑之低成本、安全性佳的金屬超微粉之製造方法。
本發明的第一態樣係一種金屬超微粉之製造方法,其係使用燃燒器在爐內形成高溫還原氣體環境,而由金屬化合物得到金屬的方法,其特徵為:藉由使粉狀體的金屬化合物噴出於由燃燒器產生的高溫還原氣流中,將該金屬化 合物加熱、還原,而產生粒徑經控制的球狀金屬超微粉。
藉由燃燒器的氧比的調整控制前述球狀的金屬粉的粒徑也可以。
前述金屬超微粉可作成小於原料的粒徑。可將前述金屬超微粉設為原料的粒徑的1/10以下。前述高溫還原氣體環境也可以使用氣體狀或液體狀的碳氫化合物系燃料、氧氣或富氧空氣而產生。前述金屬化合物係以氯化物以外的物質較佳。前述金屬超微粉的粒徑也能以爐內溫度進行控制。
本發明的第二態樣係一種金屬超微粉之製造方法,其特徵為:在藉由以燃燒器供給的燃料的部分燃燒形成的高溫還原環境的爐內,將包含原料的金屬元素之化合物的溶液進行噴霧,藉由加熱、分解、還原溶液中的金屬化合物,而產生粒徑經控制的球狀金屬超微粉。前述溶液亦可由燃燒器噴霧至爐內。
在前述方法中,前述溶液為有機溶媒,藉由以前述溶液當作燃燒器的燃料進行噴霧,使其部分燃燒而形成高溫還原氣體環境,也能使球狀的金屬超微粉產生。
本發明的第三態樣係一種藉由上述任一種製造方法製造的金屬超微粉。
本發明的第四態樣係一種燃燒器,包含:原料噴出孔,以燃料流體當作載氣(carrier gas),將作為原料的金屬化合物朝一方向噴出;複數個一次氧噴出孔,配設於以前述原料噴出孔為中 心的圓周上,以與前述原料的噴出方向平行之方式噴出氧氣或富氧空氣;以及複數個二次氧噴出孔,在以前述原料噴出孔為中心的圓周上,配設於前述一次氧噴出孔的外側,在朝前述原料噴出孔的噴出方向延長線上的一點之方向,噴出氧氣或富氧空氣;其中,藉由前述燃料流體與前述氧氣或富氧空氣產生高溫還原氣流,而還原前述金屬化合物,以製造粒徑比前述原料小的金屬超微粉。
前述原料噴出孔、前述一次氧噴出孔以及前述二次氧噴出孔係具有不同的流體供給流路,各流體的噴出量可獨立地加以控制。
在前述金屬超微粉製造燃燒器中,亦可將前述載氣設為空氣、氧氣、富氧空氣或氮等的惰性氣體。此時,另外設有用以供給燃料流體的燃料噴出孔。
本發明的第五態樣係一種燃燒器,包含:原料噴霧孔,將使金屬化合物溶解於有機溶媒的液狀原料進行噴霧;複數個一次氧噴出孔,配設於以前述原料噴霧孔為中心的圓周上,以與前述原料噴霧孔的中心線平行之方式噴出氧或富氧空氣;以及複數個二次氧噴出孔,在以前述原料噴霧孔為中心的圓周上,配設於前述一次氧噴出孔的外側,在朝前述原料噴霧孔的中心線的延長線上的一點之方向,噴出氧氣或富 氧空氣;其中,藉由前述有機溶媒與前述氧氣或富氧空氣使之產生高溫還原氣流,並還原前述金屬化合物,以製造金屬超微粉。
在前述金屬超微粉製造燃燒器中,也可以再具備:液狀原料不包含有機溶媒時,在前述原料噴霧孔與前述一次氧噴出孔之間,配設於以前述原料噴霧孔為中心的圓周上,以與前述原料噴霧孔的中心線平行之方式噴出燃料之複數個燃料噴出孔。
本發明的第六態樣係一種金屬超微粉製造裝置,包含:爐部,在氧化還原氣體環境下將原料進行熱處理;上述第四態樣或第五態樣之燃燒器,配置於前述爐部,且朝前述爐部噴出燃料與原料;燃料供給系統,將燃料供給至前述燃燒器;原料供給系統,將原料供給至前述燃燒器;以及冷卻氣體供給系統,將冷卻用氣體供給至前述爐部。
在前述金屬超微粉製造裝置中,前述冷卻氣體供給系統亦可再包含溫度控制用的氣體供給裝置。
本發明係由:可產生高溫還原氣體環境之燃燒器與爐、以及分離由爐產生的氣體與粉體並回收粉體的裝置(例如袋濾器(bag filter))所構成。燃燒器係直接結合於爐體,藉由燃料與比使燃料完全燃燒之量更少量的助燃性(Combustion support)氣體,在爐內形成高溫還原氣體環境(火焰)。
而且,燃燒器具有將作為原料的粉狀金屬化合物吹入高溫還原火焰中之功能。由此,原料粉狀係在高溫還原火焰的氣流中被有效地加熱,被高速還原,而變成金屬超微粉。此時,藉由控制氧比(供給至燃燒器的助燃性氣體量相對於用以使燃料完全燃燒所需的助燃性氣體量的比率),以控制金屬超微粉的粒徑。
可藉由提高氧比,使所生成的金屬粉的粒徑變成比原料粒徑更小,藉由降低氧比,而使所產生的金屬粉的粒徑比原料粒徑更大。
而且,在本發明中其特徵為:用以產生高溫還原氣體環境的燃燒器的燃料係使用包含碳氫化合物之氣體狀或液體狀的燃料,助燃性氣體係使用氧濃度50%以上的富氧空氣或純氧。藉由使碳氫化合物系的燃料部分氧化,而使氫與一氧化碳產生,且藉由使用助燃性氣體,並藉由高溫強還原氣體環境,可高速進行加熱、還原反應。
而且,其特點為:原料係使用氯化物以外的金屬化合物。由此,在燃燒排氣中不會產生含氯的物質,因而能製造金屬微粉,可提高裝置的安全性。
本發明係不使用電能而藉由以燃燒器所產生的高溫還原氣體環境進行處理的方法,可降低能源成本,而且與利用CVD等進行的電加熱且外熱式的習知方法相比較,為裝置的大型化容易、生產性高的方法。
依照本發明,對應於生產性高、能源成本低且多樣的 原料種類,可進行金屬微粉的製造。而且,本發明不會使有害的氯氣產生,為安全性佳的方法。而且,本發明除了鎳以外,亦可適用於銅、鈷的其他金屬。
針對本發明的實施例,在以下詳細說明由氧化鎳粉產生鎳超微粉的方法。
[第1實施例]
第1圖是描繪本實施例之金屬超微粉的製造裝置的構成之模式圖。
在本實施例中使用的金屬超微粉製造裝置100係由以下的構件構成:運送原料用的加料器(feeder)1、用以形成高溫還原氣體環境的燃燒器2及爐3、用以分離粉體與燃燒排氣體的袋濾器4、用以吸引氣體的鼓風機(blower)5。爐3係將燃燒器2附近以耐火物構成,而爐3的中間部以後係作成水冷的爐壁構造。而且,在爐3的耐火物壁設置熱電偶(thermocouple),俾能計測爐內壁溫度。
而且,在爐3的內壁面埋設有冷卻氣體供給配管6,俾能將冷卻氣體,例如氮氣等的惰性氣體供給至爐3的內壁面的切線方向(tangential direction)。而且,在該冷卻氣體供給配管6配設有冷卻氣體供給裝置7,藉由調節供給至冷卻氣體供給配管6的冷卻氣體的流量,俾能測定爐3的壁面附近的溫度,並且可控制爐內溫度。此外,亦可省略此等冷卻氣體供給配管6及冷卻氣體供給裝置7。
作為原料之金屬的粉體係以加料器1定量地送出,藉 由載氣運送而供給至燃燒器2。在本實施例中,載氣係使用使其在燃燒器2燃燒的燃料氣體。
第2A圖及第2B圖係顯示在本實施例中使用的燃燒器2的前端部20的構造。第2A圖是燃燒器前端部20之前視圖,第2B圖是顯示燃燒器前端部20的構造之剖視圖。如第2A圖及第2B圖所示,在中心有原料粉體流路11,在其外周有一次氧流路21,在其更外周有二次氧流路31。在原料粉體流路11係使燃料流體當作載氣而流通。因此,燃料流體與原料粉體係以粉體狀態而從原料粉體流路11噴出。一次氧流路21的前端係作為多孔(multihole)22,以使氧氣包入粉體流,且使氧氣成渦流(swirl flow)之方式使其噴出。二次氧流路31的前端也是作為多孔32,使二次氧噴出。
在本實施例中雖然使用燃料氣體作為粉體的載氣,惟設有燃料氣體專用的流路及噴出孔時,也可以依照空氣等的不同氣體而運送粉體。而且,在本實施例中雖然一次及二次氧是藉由多孔噴出,惟若以能包入中心的燃料氣體及原料粉體的流動之方式噴出也可以,也能使用開縫形狀等。
而且,在本實施例中雖然原料粉體流路11是以一個孔構成,惟使其由複數個孔(多孔)噴出亦有效。而且,在本實施例中是藉由渦流使一次氧噴出,藉由斜向流(傾斜直進流)使二次氧噴出。藉由適當地調節燃料、一次氧及二次氧的各流量,而控制形成於燃燒器後的火燄長。藉由將原料噴出至此火燄中,使原料被熱處理,由於該原料在爐內被 冷卻因而被微粉化。藉由調節燃料、一次氧及二次氧的各流量、原料的噴出速度,以及流到爐內的冷卻氣體的流量等的各流量,而使火燄長、原料接觸火燄的時間產生變化,且使最後得到的微粉的粒徑產生變化。
此外,上述噴出方法無特別限制,藉由使粉體及燃料氣體噴出的方法,可選定適當的流動而加以組合。
在本實施例中,助燃性氣體的流路雖然設有一次氧流路21與二次氧流路31的兩系統,惟配設複數條流路可藉由變更其比率而變更火燄長,作為控制前述的粒徑之方法係成為有效的手段。
在表1顯示燃料流體(LPG,liquefied petroleum gas)流量、氧流量、一次氧與二次氧的流量比、氧比、LPG原料粉體供給量等的實驗條件。
此外,原料粉體係使用粒徑約1μm的純氧化鎳(鎳純度78.6%),在燃燒器2附近的溫度為1500至1600℃(金屬鎳的熔點以上)的條件下實施。
第3圖係顯示氧比0.6的條件下的產生物(鎳超微粉)的粉體外觀之SIM(Scanning Ion Microscope:掃描式離子 顯微鏡)畫像。此時,觀察到許多粒徑4μm左右的球形粒子。
第4圖係顯示氧比0.8的條件下的產生物的SIM畫像。在氧比0.8中,觀察到許多粒徑0.2μm左右的球形粒子。
第5圖係顯示氧比0.8的條件下的產生物(鎳超微粉)的剖面的SIM畫像(傾斜60°)。0.2μm以下的球形的超微粉係分別被物理性分離,因熔合者極少,故可當作超微粉利用。此外,對以氧比0.6及氧比0.8得到的超微粉進行化學分析的結果,兩者的鎳的還原率皆為99%以上。
針對原料粉體與產生物進行粒度分佈測定(MicroTrack:雷射繞射/散射法)。將其結果顯示於第6圖。
相對於原料粉體的粒徑分佈在約1μm具有峰值,氧比0.6時,產生物的粒徑分佈係在約4μm具有峰值,比原料粉體的粒徑更大。另一方面,可得知氧比0.8時,變成在約0.15μm具有峰值的分佈,可藉由氧比控制粒徑。此外,在本實施例中雖然係使用氧化鎳作為原料,惟亦可應用在氫氧化鎳等的其他的金屬化合物。
[第2實施例]
原料係使用粉體狀的氧化鎳、氫氧化鎳,且變更燃料、助燃性氣體的種類、供給量等,在第1圖所示的金屬超微粉製造裝置100中,使用第2A圖及第2B圖所示的形狀的燃燒器前端部20,進行金屬鎳的球狀微粉的產生實驗。在表2顯示實驗條件。
在表2的實驗條件的範圍內,確認可產生金屬鎳的球狀微粉。而且,可得知藉由燃燒器中的氧比、一次/二次氧比率、助燃性氣體中的氧濃度、燃料相對於原料的比率、原料.燃料混合氣的噴出速度、氧氣噴出速度、一次氧的旋轉強度、爐內環境溫度等,可控制粒徑。
顯示以平均粒徑10μm的氫氧化鎳為原料得到的球狀微粉的掃描式電子顯微鏡照片(SEM(Scanning Electron Microscope)畫像)的一例。第7A圖係原料的氫氧化鎳之SEM畫像,第7B圖是所產生的球狀微粉之SEM畫像。而且,以MicroTrack分析平均粒徑的結果,得知可獲得平均 粒徑0.4μm的球狀微粉。
[第3實施例]
顯示爐內溫度給予球狀微粉的粒徑之影響。在第1圖的金屬超微粉製造裝置100中,爐內溫度控制用氣體係使用氮,藉由使其流量變化,以控制爐內溫度成為200至1600℃。
在不流通氮氣的情形下,爐內溫度變成1600℃左右,而得到平均粒徑0.4μm的球狀微粉。以288 Nm3 /h使氮氣流通後,爐內溫度降到500℃左右,而得到平均粒徑0.2μm的球狀微粉。第8A圖是在不流通氮氣的情形下,第8B圖是在流通氮氣的情形下得到的球狀微粉之SEM畫像。
[第4實施例]
以氧化鎳及氫氧化鎳為原料,調查燃燒器的氧比(所供給的氧量相對於相當於使燃料完全燃燒的氧量之比率)與金屬化率的關係。第9圖是顯示燃燒器的氧比與金屬化率的關係。得知金屬化率若氧比為0.9以下,則可得到98%以上之高的金屬化率。
而且,在本實施例中雖然是使用碳氫化合物系燃料作為燃料,惟當在所產生的微粉中殘存煤成為問題時,可藉由使用氫作為燃料而容易地解決。
[第5實施例]
使用將硝酸鎳溶解於水的水溶液原料或將硝酸鎳溶解於甲醇等的有機溶媒之有機溶媒原料,進行得到金屬鎳的超微粒子的實驗。
第10A圖、第10B圖、第11A圖及第11B圖顯示在使用水溶液原料或有機溶媒原料等的液體原料時所使用的燃燒器前端部的構造的例子。第10A圖是使用水溶液原料時之燃燒器2的前端部210的前視圖。第10B圖是顯示同該燃燒器前端部210的構造之剖視圖。第11A圖是使用有機溶媒原料時之燃燒器2的前端部220的前視圖。第11B圖是顯示該燃燒器前端部220的構造之剖視圖。
在第10A圖及第10B圖所示的燃燒器前端部210中,在中心設有原料流路211,在其外周設有燃料流路213(在本實施例中為氣體燃料),在其更外周設有用以使一次氧流通的流路之一次氧流路215,而且,在一次氧流路215的外周設有用以使二次氧流通的流路之二次氧流路217。在原料流路211的前端設有噴霧孔212,水溶液原料係由此處被噴成霧狀。在燃料流路213的前端設有燃料噴出孔214,在一次氧流路215的前端設有一次氧噴出孔216。如第10B圖所示,原料流路211、燃料流路213、一次氧流路215係沿著與燃燒器前端部210的中心線(圖中原料供給方向的一點鏈線)大略相同方向而設置,水溶液原料、燃料、一次氧係朝燃燒器前端部220的中心線方向噴出。另一方面,設於二次氧流路217的前端之二次氧噴出孔218係相對於燃燒器前端部210的中心線傾斜設置,在朝中心線的延長線上的一點的方向傾斜地設有複數個二次氧噴出孔218。
在第11A圖及第11B圖所示的燃燒器中無燃料流路, 在中心設有原料流路221,在其外周設有用以使一次氧流通的流路之一次氧流路225,而且,在一次氧流路225的外周設有用以使二次氧流通用的流路之二次氧流路227。有機溶媒原料的情形係有機溶媒本身可當作燃料而代替使用。
如第11B圖所示,原料流路221、一次氧流路225係沿著與燃燒器前端部220的中心線(圖中原料供給方向的一點鏈線)大略相同方向而設置,有機溶媒原料及一次氧係朝於燃燒器前端部220的中心線方向噴出。另一方面,設於二次氧流路227的前端之二次氧噴出孔228係相對於燃燒器前端部220的中心線傾斜設置,在朝中心線的延長線上的一點的方向傾斜地設有複數個二次氧噴出孔228。
上述液體原料係藉由壓力噴霧而噴霧成霧狀,惟噴霧方法除了壓力噴霧外,亦可使用壓縮空氣或蒸汽(steam)之二流體噴霧、或超音波噴霧器(ultrasonic nebulizer)。
水溶液原料的情形係藉由形成於其外周的火燄,有機溶媒原料的情形係藉由原料流體其本身的火燄,使所噴霧的原料迅速被處理。助燃性氣體(此處為氧氣)及燃料的噴出方法係與前述的粉體原料的情形大致相同的形態,惟為了形成火焰,俾包入原料,可採取各種噴出形態。
第1圖的裝置係使用分別具備第10A圖與第10B圖及第11A圖與第11B圖所示的形狀的燃燒器前端部210、220之兩種類的燃燒器,進行實驗。表3係顯示本實施例的實驗條件。
第12圖是顯示所產生的金屬超微粉之SEM畫像。使用液體原料時,所得到的粒子徑與固體原料相比較極小,可得到許多奈米級(nanoscale)的球狀粒子。而且,此等金屬超微粉的金屬化率為約97%。
在使用液體原料時,亦如在第3實施例所述,藉由控制爐內溫度,可運用自如地控制粒徑。而且,液體中的鎳 元素濃度或霧化粒子徑也成為粒徑控制因子。
而且,藉由加熱水溶液原料或有機溶媒原料,也能更提高溶液中的鎳濃度,也可提高生產性。而且,溶質並非限定於硝酸鹽,只要是可溶解於水或有機溶媒且包含作為目的的金屬元素的物質即可。
而且,也能使用包含作為目的的金屬元素的有機金屬化合物。而且,作為目的的金屬元素也不限於鎳,可將銅、鈷等可適用的金屬均當作對象。
(產業上的可利用性)
本發明可使用廣泛的原料,可運用自如地控制所產生的金屬粉的粒徑,可適用於低成本、安全性佳的金屬超微粉之製造。
1‧‧‧加料器
2‧‧‧燃燒器
3‧‧‧爐
4‧‧‧袋濾器
5‧‧‧鼓風機
6‧‧‧冷卻氣體供給配管
7‧‧‧冷卻氣體供給裝置
11‧‧‧原料粉體流路
20‧‧‧燃燒器前端部
21、215、225‧‧‧一次氧流路
31、217、227‧‧‧二次氧流路
22‧‧‧一次氧噴出孔(多孔)
32‧‧‧二次氧噴出孔(多孔)
100‧‧‧金屬超微粉製造裝置
210、220‧‧‧燃燒器前端部
211‧‧‧原料流路
213‧‧‧燃料流路
214‧‧‧燃料噴出孔
216、226‧‧‧一次氧噴出孔
218、228‧‧‧二次氧噴出孔
第1圖是顯示本發明的金屬超微粉的製造裝置的構成之模式圖。
第2A圖是燃燒器前端部之前視圖。
第2B圖是顯示燃燒器前端部的構造之剖視圖。
第3圖是以氧比0.6得到的鎳超微粉之SIM畫像。
第4圖是以氧比0.8得到的鎳超微粉之SIM畫像。
第5圖是氧比0.8的條件下的產生物(鎳超微粉)的剖面之SIM畫像(傾斜60°)。
第6圖是氧化鎳與鎳超微粉的粒徑分布的測定結果。
第7A圖是原料的氫氧化鎳之SEM畫像。
第7B圖是所產生的球狀微粉之SEM畫像。
第8A圖是在爐內不流通氮氣時所得到的球狀微粉之SEM畫像。
第8B圖是在爐內使氮氣流通時得到的球狀微粉之SEM畫像。
第9圖是顯示燃燒器的氧比與金屬化率的關係之曲線圖。
第10A圖是使用水溶液原料時之燃燒器前端部的前視圖。
第10B圖是顯示使用水溶液原料時之燃燒器前端部的構造之剖視圖。
第11A圖是使用有機溶媒原料時之燃燒器前端部的前視圖。
第11B圖是顯示使用有機溶媒原料時之燃燒器前端部的構造之剖視圖。
第12圖是使用液體原料時所得到的金屬超微粉之SEM畫像。
1‧‧‧燃料供給加料器
2‧‧‧燃燒器
3‧‧‧爐
4‧‧‧袋濾器
5‧‧‧鼓風機
6‧‧‧冷卻氣體供給配管
7‧‧‧溫度控制用氣體供給裝置
100‧‧‧金屬超微粉

Claims (15)

  1. 一種金屬超微粉之製造方法,係使用燃燒器在爐內形成高溫還原氣體環境而由金屬化合物得到金屬的方法,其特徵為:藉由使粉狀體的金屬化合物噴出於由燃燒器產生的高溫還原氣流中,加熱、還原前述金屬化合物,而產生粒徑經控制的球狀金屬超微粉,其中,藉由燃燒器的氧比的調整而控制前述球狀金屬粉的粒徑。
  2. 如申請專利範圍第1項之金屬超微粉之製造方法,其中,使前述金屬超微粉的粒徑小於前述金屬化合物的粒徑。
  3. 如申請專利範圍第1項之金屬超微粉之製造方法,其中,將前述金屬超微粉的粒徑係設為前述金屬化合物的粒徑的1/10以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之金屬超微粉之製造方法,其中,前述高溫還原氣體環境係使用氣體狀或液體狀的碳氫化合物系燃料、氧氣或富氧空氣而產生。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬超微粉之製造方法,其中,前述金屬化合物係為氯化物以外的物質。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之金屬超微粉之製造方法,其中,前述金屬超微粉的粒徑係藉由爐內溫度來控制。
  7. 一種金屬超微粉之製造方法,其特徵為:在藉由以燃燒器供給的燃料的部分燃燒而形成的高溫還原氣體環境的爐內,將包含原料的金屬元素之化合物的溶液進行噴霧,藉由加熱、分解、還原溶液中的金屬化合物,而產生粒徑經控制的球狀金屬超微粉,其中,前述溶液係由燃燒器向爐內進行噴霧。
  8. 如申請專利範圍第7項之金屬超微粉之製造方法,其中,前述溶液為有機溶媒,以前述溶液當作燃燒器的燃料進行噴霧,藉由使其部分燃燒而形成高溫還原氣體環境,以產生球狀金屬超微粉。
  9. 一種金屬超微粉,係藉由申請專利範圍第1項至第4項以及申請專利範圍第7項至第8項中任一項之製造方法所製造者。
  10. 一種燃燒器,係包含:原料噴出孔,以燃料流體當作載氣,將作為原料的金屬化合物朝一方向噴出;複數個一次氧噴出孔,配設於以前述原料噴出孔為中心的圓周上,以與前述原料的噴出方向平行之方式噴出氧氣或富氧空氣;以及複數個二次氧噴出孔,在以前述原料噴出孔為中心的圓周上,配設於前述一次氧噴出孔的外側,在朝著前述原料噴出孔的噴出方向延長線上的一點之方向,噴出氧氣或富氧空氣;其中,藉由前述燃料流體、前述氧氣或富氧空氣使 之產生高溫還原氣流,並還原前述金屬化合物,而製造粒徑比前述原料小的金屬超微粉。
  11. 如申請專利範圍第10項之燃燒器,其中,當輸送前述金屬化合物的載氣為空氣、氧氣、富氧空氣或惰性氣體時,另外設有進行燃料供給的燃料噴出孔。
  12. 一種燃燒器,係包含:原料噴霧孔,將使金屬化合物溶解於有機溶媒所得的液狀原料進行噴霧;複數個一次氧噴出孔,配設於以前述原料噴霧孔為中心的圓周上,以與前述原料噴霧孔的中心線平行之方式噴出氧氣或富氧空氣;以及複數個二次氧噴出孔,在以前述原料噴霧孔為中心的圓周上,配設於前述一次氧噴出孔的外側,在朝著前述原料噴霧孔的中心線的延長線上的一點之方向,噴出氧氣或富氧空氣;其中,藉由前述有機溶媒、前述氧氣或富氧空氣,使之產生高溫還原氣流,並還原前述金屬化合物,而製造金屬超微粉。
  13. 一種燃燒器,包含:原料噴霧孔,將包含金屬化合物的液狀原料進行噴霧;複數個燃料噴出孔,配設於以前述原料噴霧孔為中心的圓周上,以與前述原料噴霧孔的中心線平行之方式噴出燃料; 複數個一次氧噴出孔,在以前述原料噴霧孔為中心的圓周上,配設於前述燃料噴出孔的外側,以與前述原料噴霧孔的中心線平行之方式噴出氧氣或富氧空氣;以及複數個二次氧噴出孔,在以前述原料噴霧孔為中心的圓周上,配設於前述一次氧噴出孔的外側,在朝著前述原料噴霧孔的中心線的延長線上的一點之方向,噴出氧氣或富氧空氣,其中,藉由前述燃料與前述氧氣或富氧空氣使之產生高溫還原氣流,並還原前述金屬化合物,而產生金屬超微粉。
  14. 一種金屬超微粉製造裝置,係包含:爐部,在氧化還原氣體環境下將原料進行熱處理;申請專利範圍第10項至第13項中任一項之燃燒器,配置於前述爐部,朝前述爐部噴出燃料、氧氣或富氧空氣與原料;燃料供給系統,將燃料供給至前述燃燒器;原料供給系統,將原料供給至前述燃燒器;以及冷卻氣體供給系統,將冷卻用氣體供給至前述爐部。
  15. 如申請專利範圍第14項之金屬超微粉製造裝置,其中,前述冷卻氣體供給系統復包含溫度控制用的氣體供給裝置。
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