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JPS6139370B2 - - Google Patents
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JPS6139370B2 - - Google Patents

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JPS6139370B2
JPS6139370B2 JP20346784A JP20346784A JPS6139370B2 JP S6139370 B2 JPS6139370 B2 JP S6139370B2 JP 20346784 A JP20346784 A JP 20346784A JP 20346784 A JP20346784 A JP 20346784A JP S6139370 B2 JPS6139370 B2 JP S6139370B2
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metal vapor
fine
metal
powder
vapor chamber
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JP20346784A
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Hirohisa Miura
Hiroshi Sato
Toshio Natsume
Shusuke Katagiri
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、合金微粉末の製造に係り、更に詳細
には金属蒸気を急冷させることにより粒径数百Å
以下の合金微粉末を製造する装置に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to the production of fine alloy powder, and more specifically, the invention relates to the production of fine alloy powder, and more specifically, the invention relates to the production of fine alloy powder.
This invention relates to an apparatus for manufacturing the following alloy fine powder.

従来の技術 焼結材料や粒子分散複合材料の分散材として使
用される純金属や合金の微粉末は、一般に固体金
属を機械的に粉砕する方法や金属溶湯を噴霧又は
低温の他の物体に衝突させる方法などにより製造
されているが、これらの方法により製造される微
粉末の粒径は10〜500μm程度である。
PRIOR TECHNOLOGY Fine powders of pure metals and alloys used as dispersants in sintered materials and particle-dispersed composite materials are generally produced by mechanically crushing solid metals, by spraying molten metal, or by impinging on other objects at low temperatures. The particle size of the fine powder produced by these methods is about 10 to 500 μm.

一般に、金属微粉末の粒径が小さければ小さい
ほど焼結体の密度が高くなり、また粒子分散複合
材料の機械的性質が向上することから、従来より
粒径の小さい金属微粉末を製造する種々の試みが
精力的に行われている。例えば金属は真空中にて
加熱されると原子となつて蒸発し、低温物体の表
面上に於て冷却されることにより固体となる。こ
の現象は真空蒸着として知られており、この現象
を利用して金属微粉末を製造する試みが行われて
いる。また真空雰囲気の代わりに1/10〜1/
1000気圧の不活性ガス中にて金属を蒸発させる
と、金属蒸気は不活性ガスにより冷却されて過飽
和状態となり、凝縮して液相又は固相の微粉末と
なる。この方法はガス中蒸発法と呼ばれ、この方
法により金属微粉末が実験的に少量生産されてい
る。
In general, the smaller the particle size of the fine metal powder, the higher the density of the sintered body, and the better the mechanical properties of the particle-dispersed composite material. efforts are being made vigorously. For example, when a metal is heated in a vacuum, it becomes atoms and evaporates, and when cooled on the surface of a low-temperature object, it becomes a solid. This phenomenon is known as vacuum evaporation, and attempts have been made to utilize this phenomenon to produce fine metal powder. Also, instead of a vacuum atmosphere,
When a metal is evaporated in an inert gas at 1000 atmospheres, the metal vapor is cooled by the inert gas, becomes supersaturated, and condenses into a fine powder in a liquid or solid phase. This method is called evaporation in gas, and fine metal powder has been experimentally produced in small quantities by this method.

発明が解決しようとする問題点 これらの方法によれば、粒径1μm以下の金属
微粉末を製造することができるが、これらの方法
は何れも緩やかな蒸発―凝縮現象を利用するもの
であるため、生産性が著しく低い。これらの方法
に於て生産性を上げるためには、発生した金属蒸
気を金属蒸気室より速やかに且連続的に取出し冷
却させる必要があり、そのため金属蒸気をプラズ
マ気流に乗せて金属蒸気室より取出し水冷銅板に
衝突させる方法や金属蒸気を滴下するオイル中に
吸収させる方法などが提案されているが、前者の
方法に於ては高価且大掛りな設備が必要であり、
後者の方法に於て吸収効率が必ずしも充分でない
などの理由から、これらの方法よつては粒径の整
つた金属微粉末を能率良く低廉に大量生産するこ
とは困難である。
Problems to be Solved by the Invention According to these methods, fine metal powder with a particle size of 1 μm or less can be produced, but since all of these methods utilize a slow evaporation-condensation phenomenon, , productivity is extremely low. In order to increase productivity in these methods, it is necessary to quickly and continuously take out the generated metal vapor from the metal vapor chamber and cool it. Therefore, the metal vapor is taken out from the metal vapor chamber in a plasma airflow. Methods such as colliding with a water-cooled copper plate and absorbing metal vapor into dripping oil have been proposed, but the former method requires expensive and large-scale equipment.
It is difficult to efficiently and inexpensively mass-produce fine metal powder with a uniform particle size using these methods because the absorption efficiency is not necessarily sufficient in the latter method.

本願発明者等は、従来の金属微粉末の製造方法
及び装置に於ける上述の如き種々の問題に鑑み、
発生した金属蒸気を速やかに且連続的にノズルに
通して急冷させることにより生産性を向上させる
ことを検討した。当初通常のノズル(先細ノズ
ル)を用いて金属微粉末の実験的製造を行い、1
時間当り100gの金属微粉末を製造することに成
功した。本願発明者等は更に鋭意検討を続けた結
果、冷却用ノズルとしてロケツトの推進装置に使
用されている末広ノズル(ラバール管とも呼ばれ
る)を使用することにより、より微細で粒径の整
つた金属微粉末を能率良く大量生産し得ることを
見出した。
In view of the above-mentioned various problems in conventional methods and devices for producing fine metal powder, the inventors of the present application,
We considered improving productivity by rapidly and continuously passing the generated metal vapor through a nozzle to quench it. Initially, we conducted experimental production of fine metal powder using a normal nozzle (tapered nozzle).
We succeeded in producing 100g of metal fine powder per hour. As a result of further intensive study, the inventors of this application found that by using a wide-spread nozzle (also called a Laval tube) used in rocket propulsion devices as a cooling nozzle, metal particles with finer and more uniform particle size could be produced. We have discovered that powder can be efficiently mass-produced.

また本願発明者等は、金属蒸気をノズルによる
自己断熱膨張により急冷させる方法に於て、金属
蒸気とアルゴンやヘリウムの如き不活性ガスとを
混合し、混合ガスをノズルに通すことにより急冷
させれば、不活性ガスがキヤリヤガスとして機能
し、金属溶湯の液面より発生した金属蒸気が不活
性ガスによつて一層速やかにノズルに導かれ、ま
た金属蒸気同士の集合による粒成長が抑制される
ことにより、より一層粒径の整つた金属微粉末を
より一層能率良く製造することができ、更にはノ
ズル前後の圧力及び圧力比を容易に制御すること
ができるので、混合ガスの冷却速度及び金属微粉
末の粒経を容易に制御し得ることを見出した。
In addition, the inventors of the present application have proposed a method for rapidly cooling metal vapor by self-adiabatic expansion through a nozzle, in which metal vapor is mixed with an inert gas such as argon or helium, and the mixed gas is passed through a nozzle to rapidly cool the metal vapor. For example, the inert gas functions as a carrier gas, and the metal vapor generated from the surface of the molten metal is guided to the nozzle more quickly by the inert gas, and grain growth due to aggregation of metal vapors is suppressed. This makes it possible to produce metal fine powder with even more uniform particle size even more efficiently, and furthermore, it is possible to easily control the pressure and pressure ratio before and after the nozzle, so the cooling rate of the mixed gas and the metal fine powder can be easily controlled. It has been found that the grain size of the powder can be easily controlled.

かくして本願発明者等が行つた種々の実験的研
究の結果によれば、粒径数百Å以下の金属微粉末
を能率良く大量生産することができるが、一般に
金属は二つの以上の元素からな合金として使用さ
れることが多く、金属微粉末についても純金属の
微粉末よりも合金微粉末が好ましく、実際の需要
も合金微粉末の方がはるかに大きい。第6図は各
種金属の蒸気圧を示しており、この第6図より金
属の蒸気圧はその種類により大幅に異なることが
解る。例えば1800℃に於けるAl,Cu,Niの蒸気
圧はそれぞれ12Torr,5,6Torr,0,3Torrで
ある。また金属の沸点もその種類より大幅に異な
る。従つて或る組成のAl―Ni合金を減圧にて
1800℃に加熱すれば、始めのうちはアルミニウム
蒸気のみが発生し、暫くして後に初めてニツケル
蒸気が発生することとなる。
According to the results of various experimental studies conducted by the present inventors, fine metal powder with a particle size of several hundred angstroms or less can be efficiently mass-produced, but metals generally consist of two or more elements. It is often used as an alloy, and as for metal fine powder, alloy fine powder is preferable to pure metal fine powder, and the actual demand for alloy fine powder is much greater. FIG. 6 shows the vapor pressure of various metals, and it can be seen from FIG. 6 that the vapor pressure of metals varies greatly depending on the type. For example, the vapor pressures of Al, Cu, and Ni at 1800°C are 12 Torr, 5.6 Torr, and 0.3 Torr, respectively. The boiling points of metals also vary greatly depending on their type. Therefore, an Al-Ni alloy of a certain composition can be prepared under reduced pressure.
When heated to 1800°C, only aluminum vapor is produced at first, and nickel vapor is produced only after a while.

従つて所望の組成の合金を加熱することにより
それぞれの金属蒸気を発生させても、処理開始時
より処理終了時に至るまで均一な組成の合金微粉
末を製造することは困難であり、得られる合金微
粉末の組成はそれを構成する金属の蒸気圧の比率
により決定され、合金微粉末の用途に応じてその
組成を所望の比率に設定することは困難である。
本願発明者等はこの点に鑑み種々の実験的研究を
行つた結果、二種以上の金属蒸気と不活性ガスの
如きガスとを混合して二種以上の混合ガスを形成
し、該混合ガスをそれぞれ別のノズルに通して断
熱膨張させることにより急冷させ、かくして急冷
された混合ガスを混合すれば、所望の且均一な組
成の合金微粉末を容易に製造し得ることを見出し
た。
Therefore, even if each metal vapor is generated by heating an alloy with a desired composition, it is difficult to produce alloy fine powder with a uniform composition from the start of the process to the end of the process, and the resulting alloy The composition of a fine powder is determined by the vapor pressure ratio of the metals that constitute it, and it is difficult to set the composition to a desired ratio depending on the use of the fine alloy powder.
In view of this, the inventors of the present application have conducted various experimental studies and found that two or more types of metal vapor and a gas such as an inert gas are mixed to form two or more types of mixed gas, and the mixed gas It has been found that fine alloy powder having a desired and uniform composition can be easily produced by passing the two through separate nozzles and quenching them by adiabatic expansion, and then mixing the quenched gas mixture.

一般に、合金微粉末は微細になればなるほど質
量に対する表面積の比が大きくなつてその活性が
強くなり、合金微粉末を減圧下より大気中に取出
すと常温下に於ても発火することがしばしば観察
される。このため従来より合金微粉末を大気中に
取出す前に制御された条件下にて合金微粉末の表
面に酸化皮膜を形成させる後処理が行なわれてお
り、従つて従来の合金微粉末の製造方法及び装置
に於ては合金微粉末の品質の低下やコストアツプ
が避けられない。
Generally, the finer the alloy powder, the larger the ratio of surface area to mass, and the stronger its activity.It is often observed that when alloy powder is taken out into the atmosphere under reduced pressure, it ignites even at room temperature. be done. For this reason, post-treatment has traditionally been carried out to form an oxide film on the surface of fine alloy powder under controlled conditions before it is taken out into the atmosphere. And in equipment, deterioration in quality of fine alloy powder and increase in cost are unavoidable.

本願発明者等はこの点についても種々の実験的
研究のを行つた結果、ノズルの直下に流動性を有
し真空下に於ても蒸発量が少い液体、例えば真空
オイルや電気絶縁オイルなどによりなる液体浴を
設置し、ノズルより噴出した噴流を液体に衝突さ
せれば、ノズルより噴出した気相―液相混合状態
の金属微粉末は実質的に集合による粒成長をする
ことなく液体中に非常に効率よく捕集、分散さ
れ、また液体中に於て互いに孤立状態にて存在す
るため、金属微粒の凝集は殆ど発生せず、従つて
一層粒径の整つた極めて微細な合金微粉末を製造
することができ、またかくして液体中に導かれた
合金微粉末は液体と共にコロライド溶液を形成
し、従つてそれを大気中に取出しても酸素と接触
しないので引火の虞れはなく、また微粉末のみの
場合に比して搬送等の取扱いが非常に容易にな
る。また微粉末はオイル等の液体を構成している
物質によつて安定化されるので、微粉末が真空蒸
留等により液体より分離された後に大気中に放置
されても引火する虞れは殆んどないことを見出し
た。尚液体浴を構成する液体は、例えば液体窒素
等にて冷却されることにより蒸発を抑制された有
機溶剤等であつてもよい。
The inventors of the present application have conducted various experimental studies on this point, and have found that liquids that have fluidity and evaporate in a small amount even under vacuum, such as vacuum oil and electrical insulation oil, are placed directly under the nozzle. By setting up a liquid bath consisting of The metal particles are very efficiently collected and dispersed, and because they exist in isolation from each other in the liquid, there is almost no aggregation of the metal particles, resulting in extremely fine alloy powder with a more uniform particle size. In addition, the fine alloy powder introduced into the liquid forms a colloid solution with the liquid, so even if it is taken out into the atmosphere, it will not come into contact with oxygen, so there is no risk of ignition. Handling such as transportation becomes much easier than when using only fine powder. Furthermore, since the fine powder is stabilized by the substances that make up the liquid, such as oil, there is little risk of it catching fire even if the fine powder is left in the atmosphere after being separated from the liquid by vacuum distillation. I discovered something. The liquid constituting the liquid bath may be, for example, an organic solvent whose evaporation is suppressed by being cooled with liquid nitrogen or the like.

本発明は、上述の如き本願発明者等が行つた
種々の実験的研究の結果得られた知見に基き、粒
径の整つた極めて微細な合金微粉末を能率良く低
廉に大量生産することできる合金微粉末製造装置
を提供することを目的としてる。
The present invention is based on the knowledge obtained as a result of various experimental studies conducted by the inventors of the present invention as described above, and the present invention provides an alloy that allows mass production of extremely fine alloy powder with uniform particle size efficiently and inexpensively. The purpose is to provide a fine powder manufacturing device.

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、内部にて
第一の金属の蒸気を発生する第一の金属蒸気室5
と、前記第一の金属蒸気室を加熱する第一の加熱
手段7と、前記第一の金属蒸気室内へガスを導入
する第一のガス導入手段3と、前記第一の金属蒸
気室と連通する第一の出口通路手段12aと、内
部にて第二の金属の蒸気を発生する第二の金属蒸
気室5′と、前記第二の金属蒸気室を加熱する第
二の加熱手段7′と、前記第二の金属蒸気室内へ
ガスを導入する第二のガス導入手段3′と、前記
第二の金属蒸気室と連通する第二の出口通路手段
2a′と、それぞれ前記第一及び第二の出口通路手
段を経て前記第一及び第二の金属蒸気室と連通す
る合金微粉末回収ゾーン11と、それぞれ前記第
一及び第二の出口通路手段に設けられ前記第一及
び第二金属蒸気室内の流体をその噴流14,1
4′が互に混合するよう噴射する第一及び第二の
ノズル13,,13′と、前記合金微粉末回収ゾー
ン内に設けられ前記混合噴流16を受けてそれに
含まれる合金微粉末を捕集する強制冷却板15又
は液体浴22の如き合金微粉末捕集手段と、前記
合金微粉末回収ゾーン内を減圧する減圧手段20
とを含む合金微粉末製造装置によつて達成され
る。
Means for Solving the Problems According to the invention, the above-mentioned object is achieved by providing a first metal vapor chamber 5 in which a first metal vapor is generated.
, a first heating means 7 for heating the first metal vapor chamber, a first gas introduction means 3 for introducing gas into the first metal vapor chamber, and communication with the first metal vapor chamber. a second metal vapor chamber 5' for generating a second metal vapor therein; and a second heating means 7' for heating the second metal vapor chamber. , a second gas introduction means 3' for introducing gas into the second metal vapor chamber, a second outlet passage means 2a' communicating with the second metal vapor chamber, and a second gas introduction means 3' for introducing gas into the second metal vapor chamber; an alloy fine powder recovery zone 11 communicating with the first and second metal vapor chambers via outlet passage means; The fluid of the jet 14,1
first and second nozzles 13, 13' that inject the particles 4' so as to mix them with each other; a forced cooling plate 15 or a liquid bath 22 for collecting fine alloy powder, and a pressure reducing means 20 for reducing the pressure in the fine alloy powder collection zone.
This is achieved by a fine alloy powder manufacturing apparatus including:

本発明によれば、第一及び第二の金属蒸気室内
にてそれぞれ第一及び第二の金属蒸気を発生させ
つつ、各金属蒸気室内へそれぞれ第一及び第二の
ガス導入手段を経て不活性ガスを導入することに
より、金属蒸気が集合によつて粒成長することが
不活性ガスにより抑制され、不活性ガスによつて
金属蒸気が速やかに且連続的にノズルへ導かれ、
金属蒸気はノズルによる断熱膨張により急冷さ
れ、また二種類の金属蒸気を任意の比率にて混合
し互に結合させることが可能であるので、数百Å
以下の粒径の揃つた微細な合金微粉末であつて任
意且均一組成の合金微粉末を能率良く低廉に大量
生産することができる。特に合金微粉末捕集手段
が液体浴である合金微粉末製造装置によれば、ノ
ズルより噴出した後に於ける金属微粒の集合成長
による粒径の増大が効果的に抑制され、また合金
微粉末が安定化されるので、より一層微細でより
一層粒径の整つた安定な合金微粉末をより一層能
率良く低廉に大量生産することができる。
According to the present invention, the first and second metal vapors are generated in the first and second metal vapor chambers, respectively, and the inert gases are introduced into each metal vapor chamber through the first and second gas introducing means, respectively. By introducing the gas, grain growth due to aggregation of the metal vapor is suppressed by the inert gas, and the metal vapor is quickly and continuously guided to the nozzle by the inert gas.
The metal vapor is rapidly cooled by adiabatic expansion by the nozzle, and it is possible to mix two types of metal vapor in any ratio and combine them with each other, so it is possible to
It is possible to efficiently and inexpensively mass-produce the following fine alloy fine powders with uniform particle sizes and arbitrary and uniform composition. In particular, according to the alloy fine powder manufacturing apparatus in which the alloy fine powder collecting means is a liquid bath, the increase in particle size due to collective growth of the metal fine particles after being ejected from the nozzle is effectively suppressed, and the alloy fine powder is Since it is stabilized, it is possible to mass-produce stable fine alloy powder that is even finer and has a more uniform particle size more efficiently and at a lower cost.

また本発明にれば、金属蒸気と不活性ガスとの
混合ガスをノズルに通すことが可能であるので、
金属蒸気室へ導入される不活性ガスの流量及び合
金微粉末回収ゾーンより装置外へ排出されるガス
の流量を制御することによりノズル前後の混合ガ
スの圧力及び圧力比を比較的容易に制御すること
ができ、これにより混合ガスの冷却速度及び合金
微粉末の粒径を容易に制御することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to pass a mixed gas of metal vapor and inert gas through the nozzle, so that
The pressure and pressure ratio of the mixed gas before and after the nozzle can be controlled relatively easily by controlling the flow rate of inert gas introduced into the metal vapor chamber and the flow rate of gas discharged from the alloy fine powder recovery zone to the outside of the device. This makes it possible to easily control the cooling rate of the mixed gas and the particle size of the fine alloy powder.

尚本発明に於て使用される冷却用のノズルは末
広ノズル又は先細ノズルの何れであつてもよい
が、ノズルを通過する混合ガスの流速をできるだ
け速くすることにより混合ガスの冷却速度をでき
るだけ大きくし、これにより微細で粒径の整つた
高品質の合金微粉末を能率良く製造するために
は、末広ノズルが使用されることが好ましい。
The cooling nozzle used in the present invention may be either a wide-spread nozzle or a tapered nozzle, but the cooling rate of the mixed gas can be increased as much as possible by increasing the flow rate of the mixed gas passing through the nozzle. However, in order to efficiently produce fine, high-quality alloy fine powder with uniform particle size, it is preferable to use a wide-divergent nozzle.

今冷却用ノズルより上流側の混合ガスの圧力、
温度をそれぞれP1(Torr),T1(〓)とし、ノズ
ルより下流側の圧力、温度をそれぞれP2
(Torr),T2(〓)とすると、断熱膨張の関係よ
り次式が成立する。
The pressure of the mixed gas upstream of the cooling nozzle,
The temperature is P 1 (Torr) and T 1 (〓), respectively, and the pressure and temperature downstream from the nozzle are P 2 respectively.
(Torr) and T 2 (〓), the following equation holds true from the relationship of adiabatic expansion.

T2=T1×(P2/P1)K―1/K (K=ガス体の比熱比) この式よりわかる如く、圧力比P1/P2を大きく
すればするほどノズルより下流側の混合ガスの温
度を低くすることができる。特にノズルが先細ノ
ズルの場合には圧力比P1/P2が約2.に達すると、
ノズルを通過するガスの流速が音速に達し、これ
以上圧力比を大きくしても膨張度合を増大させる
ことができず、従つてガスの温度をそれ以上下げ
ることはできないが、ノズルが末広ノズルの場合
には圧力比が2.1以上に増大されると、それに伴
つてガスの膨張度合も増大し、ガスの流速は超音
速となるため、圧力比を大きくすることによつて
ガスの温度を更に低くすることができる。
T 2 = T 1 × (P 2 /P 1 )K-1/K (K = Specific heat ratio of gas body) As can be seen from this formula, the larger the pressure ratio P 1 /P 2 , the more downstream from the nozzle The temperature of the mixed gas can be lowered. Especially when the nozzle is a tapered nozzle, when the pressure ratio P 1 /P 2 reaches approximately 2.
The flow velocity of the gas passing through the nozzle reaches the sonic velocity, and even if the pressure ratio is increased further, the degree of expansion cannot be increased, and therefore the temperature of the gas cannot be lowered any further. In some cases, when the pressure ratio is increased to 2.1 or more, the degree of expansion of the gas also increases, and the gas flow velocity becomes supersonic. Therefore, by increasing the pressure ratio, the temperature of the gas can be further lowered. can do.

更に本発明に於ては、金属蒸気室、加熱手段、
ガス導入手段、出口通路手段、ノズルがそれぞれ
3組以上設けられてもよく、かかる構成の合金微
粉末製造装置によれば三成分系以上の任意の組成
の合金の微粉末を容易に且能率よく製造すること
ができる。また本発明の合金微粉末製造装置に於
ては、ガス導入手段を経て金属蒸気室内へ導入さ
れるガスは、例えば窒素ガスやアンモニアガスの
如く、金属蒸気を構成する金属と高温度に於て反
応して該金属を合金化する反応性のガスであつて
もよく、また金属蒸気室内へ装入され蒸発される
金属は合金であつてもよく、これらによつても三
成分系以上の合金の微粉末を能率よく製造するこ
とができる。
Furthermore, in the present invention, a metal vapor chamber, a heating means,
Three or more sets of gas introduction means, outlet passage means, and nozzles may each be provided, and the apparatus for producing fine alloy powder with such a configuration can easily and efficiently produce fine powder of an alloy having any composition of ternary or higher. can be manufactured. In addition, in the apparatus for producing fine alloy powder of the present invention, the gas introduced into the metal vapor chamber through the gas introducing means, such as nitrogen gas or ammonia gas, is at high temperature with the metal constituting the metal vapor. It may be a reactive gas that reacts to alloy the metal, and the metal charged into the metal vapor chamber and evaporated may be an alloy, and these may also be used to form a ternary or higher alloy. fine powder can be efficiently produced.

以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。
The invention will now be described in detail by way of example embodiments with reference to the accompanying drawings.

実施例 1 第1図は本発明による合金微粉末製造装置の一
つの実施例を示す概略構成図である。図に於て、
1は実質的に密閉の容器をなす炉殻を示してお
り、該炉殻1内にはるつぼ2及び2′が配置され
ている。るつぼ2及び2′はそれぞれガス導入ポ
ート3及び3′を有するガス予熱室4及び4′と、
該ガス予熱室と連通する金属蒸気室5及び5′と
を有している。るつぼ2及び2′の周りにはそれ
ぞれガス予熱室4及び4′、金属蒸気室5及び
5′内を所定の温度T1及びT1′に維持するヒータ
7及び7′が配置されており、これらのヒータ7
及び7′によるるつぼ2及び2′内に装入された金
属が溶融されて金属溶湯8及び8′とされ、更に
は金属蒸気として蒸発化され、またガス導入ポー
トより金属蒸気室内へ導入されるガスが所定の温
度に予熱されるようになつている。ヒータ7及び
7′の間には断熱材9が配置されており、これに
よりるつぼ2のガス予熱室4及び金属蒸気室5内
の温度T1及びるつぼ2′のガス予熱室4′及び金
属蒸気室5′内の温度T1′を互いに独立して任意に
制御し得ると共に、図には示されていないガスボ
ンベよりガス導入ポート3及び3′を経てガス予
熱室及び金属蒸気室内に導入される不活性ガスの
量を制御することにより、金属蒸気室5及び5′
内の圧力P1及びP1′を互いに独立して任意に制御
し得るようになつている。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of an apparatus for producing fine alloy powder according to the present invention. In the figure,
Reference numeral 1 designates a furnace shell forming a substantially hermetic container, in which crucibles 2 and 2' are arranged. The crucibles 2 and 2' have gas preheating chambers 4 and 4' with gas introduction ports 3 and 3', respectively;
It has metal vapor chambers 5 and 5' communicating with the gas preheating chamber. Heaters 7 and 7' are arranged around the crucibles 2 and 2' to maintain the gas preheating chambers 4 and 4' and the metal vapor chambers 5 and 5' at predetermined temperatures T1 and T1 ', respectively. These heaters 7
and 7', the metal charged into the crucibles 2 and 2' is melted into molten metals 8 and 8', which are further vaporized as metal vapor and introduced into the metal vapor chamber from the gas introduction port. The gas is preheated to a predetermined temperature. A heat insulating material 9 is arranged between the heaters 7 and 7', so that the temperature T 1 in the gas preheating chamber 4 and the metal vapor chamber 5 of the crucible 2 and the gas preheating chamber 4' and the metal vapor chamber of the crucible 2' are maintained. The temperature T 1 ' in the chamber 5' can be arbitrarily controlled independently of each other, and the gas is introduced into the gas preheating chamber and the metal vapor chamber from a gas cylinder (not shown) through the gas introduction ports 3 and 3'. By controlling the amount of inert gas, the metal vapor chambers 5 and 5'
The internal pressures P 1 and P 1 ' can be arbitrarily controlled independently of each other.

るつぼ2及び2′の底壁10及び10′にはそれ
ぞれ金属蒸気室5及び5′と炉殻1内にてるつぼ
の下方に設けられた回収ゾーン11とを連通接続
する出口通路12a,12a′を郭定する導管12
及び12′が固定されており、これらの導管の下
端にはそれぞれ末広ノズル13及び13′が設け
られている。末広ノズル13及び13′はそれら
より噴出した噴流14及び14′が互いに衝突し
混合するよう、互いに向き合つた方向に傾斜して
設けられている。回収ゾーン11には末広ノズル
13及び13′より均等に隔置された位置にて水
冷銅板よりなる合金微粉末捕集手段としての収着
板15が配置されている。この収着板15には末
広ノズル13及び13′より噴出した噴流14及
び14′が互いに衝突し混合することにより形成
された混合噴流16が衝突し、これにより収着板
15の表面上に合金微粉末17が回収されるよう
になつている。また回収ゾーン11は導管18に
より開閉弁19を介して真空ポンプ20に接続さ
れており、この真空ポンプにより回収ゾーン1
1、金属蒸気室5及び5′内が減圧され、これに
より圧力P2,P1,P1′がそれぞれ所定の圧力に低
減されるようになつている。尚図には示されてい
ないが、温度T1,T1′及び圧力P1,P1′,P2を正確
に制御し得るよう、これらを検出し表示する検出
ユニツトが設けられている。
The bottom walls 10 and 10' of the crucibles 2 and 2' have outlet passages 12a and 12a', respectively, which connect the metal vapor chambers 5 and 5' with a recovery zone 11 provided below the crucibles in the furnace shell 1. Conduit 12 defining
and 12' are fixed, and the lower ends of these conduits are provided with diverging nozzles 13 and 13', respectively. The diverging nozzles 13 and 13' are inclined in directions facing each other so that the jets 14 and 14' ejected from them collide and mix with each other. In the recovery zone 11, a sorption plate 15 as a means for collecting fine alloy powder made of a water-cooled copper plate is arranged at a position evenly spaced apart from the diverging nozzles 13 and 13'. A mixed jet 16 formed by the jets 14 and 14' ejected from the diverging nozzles 13 and 13' collide with each other and mix with the sorption plate 15, and as a result, the alloy is deposited on the surface of the sorption plate 15. Fine powder 17 is collected. The recovery zone 11 is also connected by a conduit 18 to a vacuum pump 20 via an on-off valve 19.
1. The pressure inside the metal vapor chambers 5 and 5' is reduced, whereby the pressures P 2 , P 1 , and P 1 ' are respectively reduced to predetermined pressures. Although not shown in the figure, a detection unit is provided for detecting and displaying the temperatures T 1 , T 1 ' and the pressures P 1 , P 1 ', P 2 so that they can be accurately controlled.

次に上述の如く構成された合金微粉末製造装置
の作動をNi―Cu微粉末を製造すべく行われた実
操業について説明する。
Next, the operation of the apparatus for producing fine alloy powder constructed as described above will be explained with reference to an actual operation carried out to produce fine Ni--Cu powder.

操業 (1) 先ずそれぞれ30gの金属銅(99.9%Cu、残部
不純物)及び金属ニツケル(99.8%Ni、残部不純
物)を金属蒸気室5及び5′内に装入し、アルゴ
ンガスをガス導入ポート3及び3′よりガス予熱
室4及び4′を経て金属蒸気室5及び5′内へ導入
し、ヒーター7及び7′によりるつぼ2及び2′を
急速加熱して金属蒸気室5及び5′内の温度T1
T1′をそれぞれ約1650℃、約2000℃とし、これに
より金属銅及び金属ニツケルを溶融せて銅溶湯8
及びニツケル溶湯8′を形成し、それぞれの溶湯
より銅蒸気及びニツケル蒸気を発生させ、更に真
空ポンプ20を作動させ、ガス導入ポート3及び
3′よりアルゴンガス導入量及び開閉弁19の開
弁量を制御することにより、金属蒸気室5及び
5′内の圧力P1,P1′及び回収ゾーン11内の圧力
P2をそれぞれ約10Torr、約10Torr,1〜2Torrに
設定した。また末広ノズル13及び13′の先端
の中心より噴流13及び14′の衝突点の中心ま
での距離及び該衝突点の中心より収着板15の表
面までの距離をそれぞれ約15cm、約5cmに設定し
た。
Operation (1) First, 30 g of metallic copper (99.9% Cu, remainder impurities) and metallic nickel (99.8% Ni, remainder impurities) are charged into the metal vapor chambers 5 and 5', and argon gas is introduced into the gas introduction port 3. The gas is introduced into the metal vapor chambers 5 and 5' through the preheating chambers 4 and 4' from Temperature T 1 ,
T 1 ' is set to approximately 1650℃ and approximately 2000℃, respectively, thereby melting metallic copper and metallic nickel to form copper molten metal 8.
Copper vapor and nickel vapor are generated from the respective molten metals, and the vacuum pump 20 is operated to control the amount of argon gas introduced from the gas introduction ports 3 and 3' and the amount of opening of the on-off valve 19. By controlling the pressures P 1 , P 1 ' in the metal vapor chambers 5 and 5' and the pressure in the recovery zone 11
P2 was set to about 10 Torr, about 10 Torr, and 1 to 2 Torr, respectively. In addition, the distance from the center of the tip of the wide-spread nozzles 13 and 13' to the center of the collision point of the jets 13 and 14' and the distance from the center of the collision point to the surface of the sorption plate 15 are set to approximately 15 cm and approximately 5 cm, respectively. did.

この場合銅溶湯8及びニツケル溶湯8′より発
生した銅蒸気及びニツケル蒸気はそれぞれ金属蒸
気室5及び5′内に於てアルゴンガスと混合され
て混合ガスとなり、各混合ガスはそれぞれ末広ノ
ズル13,13′による自己断熱膨張によりそれ
ぞれ温度T2=500〜690℃(推定)、T2′=640〜
860℃(推定)程度にまで急冷され、その急冷途
中に於て銅蒸気及びニツケル蒸気は実質的に液相
の銅微粒及びニツケル微粒となり、これらの微粒
が互いに衝突して銅とニツケルとよりなる複合微
粒なつた後、アルゴンガスと共に収着板15に衝
突することにより、Ni―Cu微粉末17が収着板
15上に回収された。
In this case, the copper vapor and nickel vapor generated from the copper molten metal 8 and the nickel molten metal 8' are mixed with argon gas in the metal vapor chambers 5 and 5', respectively, to form a mixed gas, and each mixed gas is passed through the wide-spread nozzle 13, Due to self - adiabatic expansion due to
It is rapidly cooled to about 860℃ (estimated), and during the rapid cooling, the copper vapor and nickel vapor become essentially liquid phase copper particles and nickel particles, and these particles collide with each other to form copper and nickel. After the composite fine particles were agglomerated, they collided with the sorption plate 15 together with argon gas, whereby the Ni--Cu fine powder 17 was collected on the sorption plate 15.

全ての金属銅及び金属ニツケルを処理するに要
した時間は約17分であり、製造されたNi―Cu微
粉末の粒径の範囲は150〜400Åであり、平均粒径
は約250Åであつた。
The time required to process all the metallic copper and metallic nickel was about 17 minutes, and the particle size range of the produced Ni-Cu fine powder was 150-400 Å, with an average particle size of about 250 Å. .

操業 (2) 導管12及び12′の下端に設けられたノズル
をそれぞれ第3図及び第4図に示されている如き
先細ノズル13a及び13a′に変更して上述の操
業と同様の条件にてNi―Cu微粉末を製造したと
ころ、製造された微粉末の粒径の範囲は200〜600
Åであり、平均粒径は約350Åであり、粒径のば
らつき及び平均粒径共に上述の操業の場合に比し
て若干大きく、また処理時間も約20分であり生産
性が多少低下した。
Operation (2) Under the same operating conditions as above, the nozzles provided at the lower ends of conduits 12 and 12' were changed to tapered nozzles 13a and 13a' as shown in FIGS. 3 and 4, respectively. When Ni--Cu fine powder was manufactured, the particle size of the manufactured fine powder ranged from 200 to 600.
Å, and the average particle size was about 350 Å, both the variation in particle size and the average particle size were slightly larger than in the case of the above-mentioned operation, and the processing time was also about 20 minutes, resulting in a slight decrease in productivity.

操業 (3) 上述の操業(1)と同様の要領により、30gの金属
アルミニウム(99.9%Al、残部不純物)をるつぼ
2の金属蒸気室5内に装入し、30gの金属ニツケ
ル(99.8%Ni、残部不純物)をるつぼ2′の金属
蒸気室5′内に装入し、下記の条件にて金属微粉
末製造装置を運転することによりAl―Ni微粉末
を製造した。
Operation (3) In the same manner as in operation (1) above, 30 g of metallic aluminum (99.9% Al, balance impurities) was charged into the metal vapor chamber 5 of the crucible 2, and 30 g of metallic nickel (99.8% Ni) was charged into the metal vapor chamber 5 of the crucible 2. , remaining impurities) into the metal vapor chamber 5' of the crucible 2', and the metal fine powder manufacturing apparatus was operated under the following conditions to produce Al--Ni fine powder.

温度T1 :1650℃ T1′:2100℃ T2 :900〜1100℃ T2′:1150〜1400℃ 圧力P1 :10Torr P1′:10Torr P2 :3〜4Torr この操業に於て全ての金属アルミニウム及び金
属ニツケルを処理するに要した時間は約14分であ
り、収着板上に回収されたAl―Ni微粉末の粒径
の範囲は200〜400Åであり、平均粒径は280Åで
あつた。
Temperature T 1 : 1650℃ T 1 ′: 2100℃ T 2 : 900 to 1100℃ T 2 ′: 1150 to 1400℃ Pressure P 1 : 10Torr P 1 ′: 10Torr P 2 : 3 to 4Torr In this operation, all The time required to process metal aluminum and metal nickel was approximately 14 minutes, and the particle size range of the Al-Ni fine powder collected on the sorption plate was 200-400 Å, with an average particle size of 280 Å. It was hot.

操業 (4) 導管12及び12′の下端に設けられたノズル
をそれぞれ第3図及び第4図に示されている如き
先端ノズル13a及び13a′に変更して上述の操
業(3)と同一の条件にてAl―Ni微粉末を製造した
ところ、収着板上に回収されたAl―Ni微粉末の
粒径の範囲は250〜600Åであり、平均粒径は300
Åであり、粒径のばらつき及び平均粒径共に上述
の操業(3)の場合よりも大きく、また処理時間も約
16分であり、生産性が多少低下した。
Operation (4) Same operation as in operation (3) above except that the nozzles provided at the lower ends of conduits 12 and 12' are changed to tip nozzles 13a and 13a' as shown in FIGS. 3 and 4, respectively. When Al-Ni fine powder was produced under the following conditions, the particle size range of the Al-Ni fine powder collected on the sorption plate was 250 to 600 Å, and the average particle size was 300 Å.
Å, both the particle size variation and average particle size are larger than in operation (3) above, and the processing time is approximately
It took 16 minutes, which caused a slight decrease in productivity.

実施例 2 第2図は本発明による合金微粉末製造装置の他
の一つの実施例を示す第1図と同様の概略構成図
である。尚この第2図に於て、第1図に示された
部分と実質的に同一の部分には同一の符号が付さ
れている。
Embodiment 2 FIG. 2 is a schematic diagram similar to FIG. 1 showing another embodiment of the apparatus for producing fine alloy powder according to the present invention. In FIG. 2, parts that are substantially the same as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

この実施例による合金微粉末製造装置は、回収
ゾーン11には収着板に代えてオイル貯容タンク
21が配置されており、合金微粉末がタンク21
に貯容されたオイル22中に捕集されるようにな
つている点を除き、上述の実施例1の合金微粉末
製造装置と同様に構成されている。尚合金微粉末
製造量が多い場合には、オイルの温度が過剰に高
くならないよう、タンク21は強制冷却されるこ
とが好ましい。
In the apparatus for producing fine alloy powder according to this embodiment, an oil storage tank 21 is arranged in place of the sorption plate in the recovery zone 11, and the fine alloy powder is stored in the tank 21.
The apparatus is constructed in the same manner as the apparatus for producing fine alloy powder of Example 1 described above, except that the oil is collected in the oil 22 stored in the apparatus. In addition, when the amount of alloy fine powder produced is large, it is preferable that the tank 21 is forcedly cooled so that the temperature of the oil does not become excessively high.

次に上述の如く構成された合金微粉末製造装置
の作動をNi―Cu微粉末を製造すべく行われた実
操業について説明する。
Next, the operation of the apparatus for producing fine alloy powder constructed as described above will be explained with reference to an actual operation carried out to produce fine Ni--Cu powder.

操業 (5) 先ずオイル貯容タンク21内に初期温度20℃、
500c.c.の真空オイル(松村石油株式会社製ネオパ
ツクMR―200)22を注ぎ、次いで上述の操業
(1)及び(2)に於て使用された金属銅及び金属ニツケ
ルと同一組成の金属銅及び金属ニツケルを各30g
金属蒸気室5及び5′内に装入し、上述の操業(1)
の場合と同様の要領にて金属蒸気室5及び5′内
の温度T1,T1′をそれぞれ約1650℃、約2000℃と
し、金属蒸気室5及び5′内の圧力P1,P1′及び回
収ゾーン11内の圧力P2をそれぞれ約10Torr、
約10Torr,1〜2Torrに維持し、末広ノズル13
及び13′より噴出した噴流14及び14′を互い
に衝突させて混合させた後、該混合噴流16を真
空オイル22の液面に衝突させてNi―Cu微粉末
を真空オイル中に導くことにより、Ni―Cu微粉
末を製造した。
Operation (5) First, the initial temperature in the oil storage tank 21 is 20℃,
Pour 500 c.c. of vacuum oil (Neopack MR-200 manufactured by Matsumura Sekiyu Co., Ltd.) 22, and then carry out the operation described above.
30g each of metallic copper and metallic nickel with the same composition as the metallic copper and metallic nickel used in (1) and (2)
Charge into the metal steam chambers 5 and 5' and operate as described above (1).
In the same manner as in the case of , the temperatures T 1 and T 1 ' in the metal vapor chambers 5 and 5' were set to about 1650°C and about 2000°C, respectively, and the pressures in the metal vapor chambers 5 and 5' were set to P 1 and P 1 . ′ and the pressure P 2 in the recovery zone 11 are approximately 10 Torr, respectively.
Maintain at about 10 Torr, 1 to 2 Torr, wide end nozzle 13
By colliding and mixing the jets 14 and 14' ejected from and 13' with each other, and then colliding the mixed jet 16 with the liquid surface of the vacuum oil 22 to introduce the Ni--Cu fine powder into the vacuum oil, Ni--Cu fine powder was produced.

この操業に於て全ての金属銅及び金属ニツケル
を処理するに要した時間は約17分であり、製造さ
れたNi―Cu微粉末の粒径の範囲は80〜150Åであ
り、平均粒径は100Åであり、回収されたNi―Cu
微粉末の凝集及び粒径のばらつきは上述の実施例
1の場合よりも少ないことが認められた。
The time required to process all copper metal and nickel metal in this operation was approximately 17 minutes, and the particle size range of the produced Ni-Cu fine powder was 80 to 150 Å, with an average particle size of 100 Å, and the recovered Ni-Cu
It was observed that the agglomeration of the fine powder and the variation in particle size were lower than in Example 1 described above.

操業 (6) 導管12及び12′の下端に設けられたノズル
をそれぞれ第3図及び第4図に示されている如き
先端ノズル13a及び13a′に変更して上述の操
業(5)と同一の条件にてNi―Cu微粉末を製造した
ところ、製造されたNi―Cu微粉末の粒径の範囲
は100〜200Åであり、平均粒径は約120Åであ
り、粒径のばらつき及び平均粒径共に上述の操業
(5)の場合よりも大きく、また処理時間も約20分で
あり、生産性が多少低下した。
Operation (6) Same operation as in operation (5) above except that the nozzles provided at the lower ends of conduits 12 and 12' are changed to tip nozzles 13a and 13a' as shown in FIGS. 3 and 4, respectively. When Ni-Cu fine powder was manufactured under the following conditions, the particle size range of the manufactured Ni-Cu fine powder was 100 to 200 Å, and the average particle size was about 120 Å. Both operations mentioned above
It was larger than case (5), and the processing time was about 20 minutes, resulting in a slight decrease in productivity.

操業 (7) 上述の操業(5)と同様の要領により、30gの金属
アルミニウム(99.9%Al、残部不純物)をるつぼ
2の金属蒸気室5内に装入し、30gの金属ニツケ
ル(99.8%Ni、残部不純物)をるつぼ2′の金属
蒸気室5′内に装入し、下記の条件にて金属微粉
末製造装置を運転することによりAl―Ni微粉末
を製造した。
Operation (7) In the same manner as in operation (5) above, 30 g of metallic aluminum (99.9% Al, balance impurities) was charged into the metal vapor chamber 5 of the crucible 2, and 30 g of metallic nickel (99.8% Ni) was charged into the metal vapor chamber 5 of the crucible 2. , remaining impurities) into the metal vapor chamber 5' of the crucible 2', and the metal fine powder manufacturing apparatus was operated under the following conditions to produce Al--Ni fine powder.

温度T1 :1650℃ T1′:2100℃ T2 :900〜1100℃ T2′:1150〜1400℃ 圧力P1 :10Torr P1′:10Torr P2 :3〜4Torr この操業に於て全ての金属アルミニウム及び金
属ニツケルを処理するに要した時間は約14分であ
り、真空オイル中に回収されたAl―Ni微粉末の
粒径の範囲は100〜150Åであり、平均粒径は120
Åであつた。
Temperature T 1 : 1650℃ T 1 ′: 2100℃ T 2 : 900 to 1100℃ T 2 ′: 1150 to 1400℃ Pressure P 1 : 10Torr P 1 ′: 10Torr P 2 : 3 to 4Torr In this operation, all The time required to process metal aluminum and metal nickel was about 14 minutes, and the particle size range of the Al-Ni fine powder recovered in vacuum oil was 100-150 Å, with an average particle size of 120 Å.
It was Å.

操業 (8) 導管12及び12′の下端に設けられたノズル
をそれぞれ第3図及び第4図に示されている如き
先細ノズル13a及び13a′に変更して上述の操
業(7)と同一の条件にてAl―Ni微粉末を製造した
ところ、真空オイル中に回収されたAl―Ni微粉
末の粒径の範囲は100〜200Åであり、平均粒径は
約150Åであり、粒径のばらつき及び平均粒径共
に上述の操業(7)の場合よりも大きく、また処理時
間も約16分であり、生産性が多少低下した。
Operation (8) Same operation as in operation (7) above except that the nozzles provided at the lower ends of conduits 12 and 12' are changed to tapered nozzles 13a and 13a' as shown in FIGS. 3 and 4, respectively. When Al-Ni fine powder was produced under the following conditions, the particle size range of the Al-Ni fine powder recovered in vacuum oil was 100 to 200 Å, and the average particle size was about 150 Å, and there was no variation in particle size. Both the average particle diameter and the average particle size were larger than those in the above-mentioned operation (7), and the processing time was also about 16 minutes, resulting in a slight decrease in productivity.

実施例 3 第5図は本発明による合金微粉末製造装置の更
に他の一つの実施例を示す概略構成図である。尚
この第5図に於て、第1図に示された部分と実質
的に同一の部分には同一の符号が付されている。
Embodiment 3 FIG. 5 is a schematic diagram showing still another embodiment of the apparatus for producing fine alloy powder according to the present invention. In FIG. 5, parts that are substantially the same as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

この実施例は成分金属の融点が高い合金の微粉
末を製造するのに適しており、第1図及び第2図
に示された実施例に於ける断熱材に相当する断熱
材9及び9′は、それぞれるつぼ2及びヒータ
7、るつぼ2′及びヒータ7′を覆う箱形構造をな
している。炉殻1の内部には断熱材9及び9′を
覆う水冷ジヤケツト23が設けられており、該水
冷ジヤケツト内には冷却水が循環供給され、これ
により断熱材の周囲が強制冷却されるようになつ
ている。また炉殻1の回収ゾーン11を郭定する
部分の周りには水冷管24が配設されており、該
水冷管内には冷却水が供給され、これにより回収
ゾーン11が強制冷却されるようになつている。
この実施例は他の点については上述の実施例と同
様に構成されている。
This embodiment is suitable for producing fine powder of alloys whose constituent metals have high melting points, and the heat insulating materials 9 and 9' correspond to the heat insulating materials in the embodiments shown in FIGS. 1 and 2. have a box-shaped structure that covers the crucible 2 and the heater 7, and the crucible 2' and the heater 7', respectively. A water-cooled jacket 23 is provided inside the furnace shell 1 to cover the heat insulators 9 and 9', and cooling water is circulated and supplied to the water-cooled jacket so that the area around the heat insulator is forcibly cooled. It's summery. Further, a water-cooled pipe 24 is arranged around the part of the reactor shell 1 that defines the recovery zone 11, and cooling water is supplied into the water-cooled pipe so that the recovery zone 11 is forcibly cooled. It's summery.
This embodiment is otherwise constructed similarly to the embodiment described above.

尚第5図に於ては、るつぼ2′及び導管12,
12′の内部構造は詳細には示されていないが、
これらは第1図及び第2図に示されたるつぼ及び
導管と同一に構成されている。また第5図に於て
は、一端にてそれぞれガス導入ポート3,3′に
連通接続され途中に流量制御弁25,25′を有
する導管26,26′、導管26及び26′の他端
に接続されたガスボンベ27,27′、それぞれ
金属蒸気室5及ぼ5′内の温度及び圧力を検出す
る検出ユニツト28,28′、回収ゾーン11内
の圧力を検出する検出ユニツト29が解図的に示
されている。
In addition, in FIG. 5, the crucible 2' and the conduit 12,
Although the internal structure of 12' is not shown in detail,
These are constructed identically to the crucibles and conduits shown in FIGS. 1 and 2. Further, in FIG. 5, conduits 26 and 26' are connected to the gas introduction ports 3 and 3' at one end and have flow control valves 25 and 25' in the middle, and conduits 26 and 26' are connected to the other ends of the conduits 26 and 26'. The connected gas cylinders 27, 27', detection units 28, 28' for detecting the temperature and pressure in the metal vapor chambers 5 and 5', respectively, and the detection unit 29 for detecting the pressure in the recovery zone 11 are schematically shown. has been done.

次に上述の如く構成された合金微粉末製造装置
の作動をNi―Ti微粉末を製造すべく行われた実
操業について説明する。
Next, the operation of the apparatus for producing fine alloy powder constructed as described above will be described with reference to an actual operation carried out to produce fine Ni--Ti powder.

操業 (9) 上述の操業(1)と同様の要領により、30gの金属
チタニウム(99.8%Ti、残部不純物)及び操業(1)
に於て使用された金属ニツケルと同一の30gの金
属ニツケルをそれぞれるつぼ2及び2′内の金属
蒸気室内に装入し、下記の条件にて合金微粉末製
造装置を運転することによりNi―Ti微粉末を製
造した。
Operation (9) 30g of metallic titanium (99.8% Ti, balance impurities) and Operation (1) were prepared in the same manner as in Operation (1) above.
By charging 30g of the same nickel metal used in the process into the metal vapor chambers in the crucibles 2 and 2', and operating the alloy fine powder manufacturing equipment under the following conditions, Ni-Ti was produced. A fine powder was produced.

温度T1 :2500℃ T1′:2100℃ T2 :1200〜1600℃ T2′:1000〜11000℃ 圧力P1 : 15Torr P1′: 15Torr P2 : 3〜4Torr この操業に於て全ての金属チタニウム及び金属
ニツケルを処理するに要した時間は約15分であ
り、収着板上に回収されたNi―Ti微粉末の粒径
の範囲は100〜300Åであり、平均粒径は180Åで
あつた。
Temperature T 1 : 2500℃ T 1 ′: 2100℃ T 2 : 1200 to 1600℃ T 2 ′: 1000 to 11000℃ Pressure P 1 : 15Torr P 1 ′: 15Torr P 2 : 3 to 4Torr In this operation, all The time required to process titanium metal and nickel metal was approximately 15 minutes, and the particle size range of the Ni-Ti fine powder collected on the sorption plate was 100-300 Å, with an average particle size of 180 Å. It was hot.

操業 (10) ノズル13及び13′をそれぞれ第3図及び第
4図に示されている如き先細ノズル13a及び1
3a′に変更して上述の操業(9)と同一の条件に市Ni
―Ti微粉末を製造したところ、収着板上に回収
されたNi―Ti微粉末の粒径の範囲は120〜400Å
であり、平均粒径は200Åであり、粒径のばらつ
き及び平均粒径共に上述の操業(9)の場合よりも大
きく、また処理時間も約17分であり、生産性が多
少低下した。
Operation (10) Connect the nozzles 13 and 13' to tapered nozzles 13a and 1 as shown in FIGS. 3 and 4, respectively.
3a' under the same conditions as the above operation (9).
-When producing Ti fine powder, the particle size range of the Ni-Ti fine powder collected on the sorption plate was 120 to 400 Å.
The average particle size was 200 Å, and both the variation in particle size and the average particle size were larger than in the case of operation (9) described above, and the processing time was about 17 minutes, resulting in a slight decrease in productivity.

操業 (11) 収着板15を第2図に示された実施例の場合と
同様のオイル浴(オイルの初期温度20℃、オイル
の量500c.c.)に置換えて上述の操業(9)と同一の条
件にて合金微粉末製造装置を運転することにより
Ni―Ti微粉末を製造した。
Operation (11) The above operation (9) was carried out by replacing the sorption plate 15 with the same oil bath as in the embodiment shown in FIG. 2 (initial oil temperature 20°C, oil amount 500 c.c.). By operating the alloy fine powder production equipment under the same conditions as
Ni-Ti fine powder was produced.

この操業に於て全ての金属チタニウム及び金属
ニツケルを処理するに要した時間は約15分であ
り、オイル浴中に回収されたNi―Ti微粉末の粒
径の範囲60〜120Åであり、平均粒径は80Åであ
り、上述の操業(9)及び(10)の場合よりも微粉末の凝
集は少ないことが認められた。
The time required to process all titanium metal and nickel metal in this operation was approximately 15 minutes, and the particle size of the Ni-Ti fine powder recovered in the oil bath ranged from 60 to 120 Å, with an average The particle size was 80 Å, and it was observed that there was less agglomeration of the fine powder than in operations (9) and (10) above.

操業 (12) 末広ノズル13及び13′をそれぞれ第3図及
び第4図に示されている如き先細ノズル13a及
び13a′に変更して上述の操業(11)と同一の条
件にてNi―Ti微分末を製造したところ、オイル
浴中に回収されたNi―Ti微分末の粒径の範囲は
80〜150Åであり、平均粒径は100Åであり、粒径
のばらつき及び平均粒径共に上述の操業(11)の
場合よりも大きく、また処理時間も約17分であ
り、生産性が多少低下した。
Operation (12) Ni-Ti was processed under the same conditions as operation (11) above by changing the wide-end nozzles 13 and 13' to tapered nozzles 13a and 13a' as shown in FIGS. 3 and 4, respectively. When the differential powder was produced, the particle size range of the Ni-Ti differential powder recovered in the oil bath was
The average particle size was 80 to 150 Å, and the average particle size was 100 Å. Both the particle size variation and the average particle size were larger than in the case of operation (11) described above. The processing time was also about 17 minutes, and the productivity was slightly lower. did.

以上に於ては本発明を幾つかの実施例について
詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて種々
の実施例が可能であることは当業者にとつて明ら
かであろう。例えば上述の各実施例はバツチ式に
合金微粉末を製造するよう構成されているが、本
発明の合金微粉末製造装置は連続運転が可能であ
るよう、金属蒸気室内へ固体は液体の原料金属が
間欠的に又は連続的に装入されるよう構成されて
もよい。
Although the present invention has been described above in detail with reference to several embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within the scope of the present invention. This will be clear to those skilled in the art. For example, each of the above-mentioned embodiments is configured to produce fine alloy powder in a batch manner, but in order to enable continuous operation of the apparatus for producing fine alloy powder of the present invention, the solid material in the metal vapor chamber is replaced with liquid raw material metal. may be configured to be charged intermittently or continuously.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図はそれぞれ本発明による合金
微粉末製造装置の一つの実施例を示す概略構成
図、第3図及び第4図は先細ノズルを示す縦断面
図、第5図は本発明による合金微粉末製造装置の
他の一つの実施例を示す概略構成図、第6図は各
種の金属の蒸気圧と温度との関係を示すグラフで
ある。 1……炉殻、2,2′……るつぼ、3,3′……
ガス導入ポート、4,4′……ガス予熱室、5,
5′……金属蒸気室、7,7′……ヒータ、8,
8′……金属溶湯、9……断熱材、10,10′…
…底壁、11……回収ゾーン、12,12′……
導管、12a,12a′……出口通路、13,1
3′……末広ノズル、13a,13a……先細ノ
ズル、14,14′……噴流、15……収着板、
16……混合噴流、17………合金微粉末、18
……導管、19……開閉弁、20……真空ポン
プ、21……オイル貯容タンク、22……真空オ
イル、23……水冷ジヤケツト、24……水冷
管、25,25′……流量制御弁、26,26′…
…導管、27,27′……ガスボンベ、28,2
8′,29……検出ユニツト。
1 and 2 are schematic configuration diagrams showing one embodiment of a fine alloy powder manufacturing apparatus according to the present invention, FIGS. 3 and 4 are longitudinal cross-sectional views showing a tapered nozzle, and FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing another embodiment of the apparatus for producing fine alloy powder according to the present invention, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between vapor pressure and temperature of various metals. 1...furnace shell, 2,2'...crucible, 3,3'...
Gas introduction port, 4, 4'... Gas preheating chamber, 5,
5'...Metal steam chamber, 7, 7'...Heater, 8,
8'... Molten metal, 9... Insulating material, 10,10'...
...Bottom wall, 11...Collection zone, 12, 12'...
Conduit, 12a, 12a'... Outlet passage, 13, 1
3'... wide end nozzle, 13a, 13a... tapered nozzle, 14, 14'... jet stream, 15... sorption plate,
16...Mixed jet stream, 17...Alloy fine powder, 18
... Conduit, 19 ... Opening/closing valve, 20 ... Vacuum pump, 21 ... Oil storage tank, 22 ... Vacuum oil, 23 ... Water cooling jacket, 24 ... Water cooling pipe, 25, 25' ... Flow rate control valve , 26, 26'...
...Conduit, 27,27'...Gas cylinder, 28,2
8', 29...detection unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 内部にて第一の金属の蒸気を発生する第一の
金属蒸気室と、前記第一の金属蒸気室を加熱する
第一の加熱手段と、前記第一の金属蒸気室内へガ
スを導入する第一のガス導入手段と、前記第一の
金属蒸気室と連通する第一の出口通路手段と、内
部にて第二の金属の蒸気を発生する第二の金属蒸
気室と、前記第二の金属蒸気室を加熱する第二の
加熱手段と、前記第二の金属蒸気室内へガスを導
入する第二のガス導入手段と、前記第二の金属蒸
気室と連通する第二の出口通路手段と、それぞれ
前記第一及び第二の出口通路手段を経て前記第一
及び第二の金属蒸気室と連通する合金微粉末回収
ゾーンと、それぞれ前記第一及び第二の出口通路
手段に設けられ前記第一及び第二の金属蒸気室内
の流体をその噴流が互に混合するよう噴射する第
一及び第二のノズルと、前記合金微粉末回収ゾー
ン内に設けられ前記混合噴流を受けてそれに含ま
れる合金微粉末を捕集する合金微粉末捕集手段
と、前記合金微粉末回収ゾーン内を減圧する減圧
手段とを含む合金微粉末製造装置。 2 特許請求の範囲第1項の合金微粉末製造装置
に於て、前記第一及び第二ノズルの少なくとも一
方は末広ノズルであることを特徴とする合金微粉
末製造装置。 3 特許請求の範囲第1項の合金微粉末製造装置
に於て、前記第一及び第二のノズルの少なくとも
一方は先細ノズルであることを特徴とする合金微
粉末製造装置。 4 特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れかの
合金微粉末製造装置に於て、前記合金微粉末捕集
手段は強制冷却板であることを特徴とする合金微
粉末製造装置。 5 特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れかの
合金微粉末製造装置に於て、前記合金微粉末捕集
手段は液体浴であることを特徴とする合金微粉末
製造装置。
[Scope of Claims] 1. A first metal vapor chamber that generates a first metal vapor therein, a first heating means that heats the first metal vapor chamber, and a first metal vapor chamber that heats the first metal vapor chamber. a first gas introduction means for introducing gas into the room; a first outlet passage means communicating with the first metal vapor chamber; and a second metal vapor chamber for generating a second metal vapor therein. a second heating means for heating the second metal vapor chamber; a second gas introduction means for introducing gas into the second metal vapor chamber; and a second gas introduction means communicating with the second metal vapor chamber. two outlet passage means; an alloy fines collection zone communicating with said first and second metal vapor chambers via said first and second outlet passage means, respectively; and said first and second outlet passages, respectively. first and second nozzles provided in the means for injecting the fluid in the first and second metal vapor chambers so that the jets mix with each other; and first and second nozzles provided in the alloy fine powder recovery zone for injecting the mixed jet. An apparatus for producing fine alloy powder, comprising: a fine alloy powder collection means for receiving and collecting fine alloy powder contained therein; and a pressure reducing means for reducing the pressure in the fine alloy powder collection zone. 2. The alloy fine powder manufacturing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first and second nozzles is a diverging nozzle. 3. The alloy fine powder manufacturing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first and second nozzles is a tapered nozzle. 4. A fine alloy powder manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the fine alloy powder collecting means is a forced cooling plate. 5. An apparatus for producing fine alloy powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the fine alloy powder collecting means is a liquid bath.
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