本發明專利技術涉及金屬粉末制造用等離子體裝置，其具備：反應容器；在與反應容器內的金屬原料間生成等離子體，使金屬原料蒸發以生成金屬蒸汽的等離子體槍；向反應容器供給搬運金屬蒸汽的載氣的載氣供給部；對利用載氣從反應容器輸送的金屬蒸汽冷卻以生成金屬粉末的冷卻管。其中，冷卻管具備在不使金屬蒸汽和/或金屬粉末與冷卻用流體直接接觸的情況下對其進行冷卻的間接冷卻區；和配置在間接冷卻區后，通過使金屬蒸汽和/或金屬粉末與冷卻用流體接觸而對其進行冷卻的直接冷卻區。冷卻管以長度方向下游側位于上方的方式相對水平方向傾斜10～80°地設置于反應容器，用于除去附著于冷卻管內壁附著物的刮板從冷卻管的長度方向下游端嵌插到冷卻管內。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及制造金屬粉末的等離子體裝置，特別地，涉及具備管狀冷卻管并通過利用該冷卻管對經過熔融、蒸發而形成的金屬蒸汽進行冷卻來制造金屬粉末的等離子體裝置及金屬粉末的制造方法。
技術介紹
在制造電子電路或配線基板、電阻、電容器、IC組件等電子部件時，為了形成導體被膜、電極，使用的是導電性金屬粉末。作為這樣的金屬粉末所要求的特性、性狀，可以列舉雜質少、平均粒徑為O. Of 10 μ m左右的細微粉末、粒子形狀或粒徑均勻、凝聚少、在漿料中的分散性好、結晶性良好等。近年來，伴隨電子部件、配線基板的小型化，導體被膜及電極的薄層化、細間距化 得到發展，因而要求更加微細、球狀且高結晶性的金屬粉末。作為制造這樣的細微金屬粉末的方法之一，已知有下述等離子體裝置利用等離子體使金屬原料在反應容器內熔融、蒸發，然后冷卻金屬蒸汽，使其凝結從而得到金屬粉末(參照專利文獻1、2)。在這些等離子體裝置中，由于使金屬蒸汽在氣相中凝結，因此能夠制造出雜質少、微細、球狀且結晶性高的金屬粒子。這些等離子體裝置均具備長的管狀冷卻管，對包含金屬蒸汽的載氣進行多個階段的冷卻。例如，在專利文獻I中，具備通過將經過預加熱的熱氣直接混合到上述載氣中來進行冷卻的第I冷卻部、和在此之后通過直接混合常溫冷卻氣體而進行冷卻的第2冷卻部。另外，在專利文獻2的等離子體裝置中具備通過使冷卻用流體在管狀體周圍循環，從而在不使該流體與上述載氣直接接觸的情況下將該載氣冷卻的間接冷卻區(第I冷卻部)；和在此之后通過向載氣中直接混合冷卻用流體而進行冷卻的直接冷卻區(第2冷卻部)。特別是就后者的情況而言，可以穩定地進行核的生成、成長及結晶化，可以得到具有經過控制的粒徑和粒度分布的金屬粉末。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :美國專利申請公開2007/0221635號說明書專利文獻2 :日本專利3541939號
技術實現思路
專利技術要解決的問題但是，就上述文獻中記載的等離子體裝置而言，當金屬蒸汽在冷卻管內凝結時，其中的一部分將不可避免地附著于冷卻管的內壁。該附著物緩慢堆積，會逐漸引發妨礙冷卻管內載氣的流動、某些情況下發生冷卻管堵塞的問題。特別是，與在冷卻管內的全部區域具備噴出冷卻用流體的機構的專利文獻I的裝置相比，專利文獻2記載的等離子體裝置存在下述問題在其冷卻管的上游側(第I冷卻部偵D的內壁，更容易附著附著物。以往，為了除去這樣的附著物，必須定期和/或不定期地使等離子體裝置停止運轉，在裝置充分冷卻后拆解冷卻管并除去管內的附著物。但是，這些等離子體裝置在使等離子體發生后，直到能夠穩定生成金屬蒸汽為止仍需要相當長的時間。因此，為了除去附著物，除了從使等離子體裝置停止到拆解冷卻管所需的時間和實際進行附著物的除去作業所需要的時間以外，還需要在裝置的運轉重新啟動后、直到能夠穩定生成金屬蒸汽為止所需要的時間，這從金屬粉末的生產效率的觀點考慮存在問題。本專利技術的目的在于提供能夠使上述問題得以解決的等離子體裝置及金屬粉末的制造方法，其中，在具有冷卻管的金屬粉末制造用等離子體裝置中，可以容易地除去附著、堆積于冷卻管的內壁的附著物，獲得更高的生產效率。解決問題的方法 本專利技術提供一種金屬粉末制造用等離子體裝置，其具備其中被供給金屬原料的反應容器；在與所述反應容器內的金屬原料之間生成等離子體，使所述金屬原料蒸發以生成金屬蒸汽的等離子體槍；向所述反應容器內供給用于搬運所述金屬蒸汽的載氣的載氣供給部；以及，對利用所述載氣從所述反應容器輸送的所述金屬蒸汽進行冷卻以生成金屬粉末的冷卻管，其特征在于，所述冷卻管具備間接冷卻區和直接冷卻區，所述間接冷卻區通過用冷卻用流體冷卻所述冷卻管的周圍從而在不使利用所述載氣從所述反應容器輸送的所述金屬蒸汽和/或金屬粉末與該冷卻用流體直接接觸的情況下對所述金屬蒸汽和/或金屬粉末進行間接冷卻；所述直接冷卻區配置在所述間接冷卻區之后，通過使冷卻用流體與所述金屬蒸汽和/或金屬粉末接觸從而對所述金屬蒸汽和/或金屬粉末進行直接冷卻，并且，將所述冷卻管以其長度方向(長手方向)下游側位于上方的方式相對水平方向傾斜1(Γ80°地設置于所述反應容器，并將用于除去附著于所述冷卻管的內壁的附著物的刮板從所述冷卻管的長度方向下游端嵌插到所述冷卻管內。專利技術的效果本專利技術的等離子體裝置由于將冷卻管以其長度方向下游側位于上方的方式相對水平方向傾斜地設置于反應容器，并將用于刮落附著、堆積于冷卻管內壁的附著物的刮板從冷卻管的下游端嵌插到冷卻管內，因此，通過使該刮板在冷卻管內往復運動和/或驅動，不僅能夠在不使裝置停止運轉的情況下除去附著物，而且可以容易地回收、排出刮落的附著物，進而能夠飛躍性提高金屬粉末的生產效率。附圖說明圖I是示出第一實施方式的等離子體裝置的圖。圖2(Α廣(C)是示出第一實施方式的刮板的圖。圖3(A)、(B)是示出第二實施方式的等離子體裝置的圖。圖4(Α廣(E)是示出第二實施方式的刮板的圖。圖5是示出第三實施方式的等離子體裝置的圖。圖6(Α廣(C)是示出第三實施方式的刮板的圖。符號說明I等離子體裝置2反應容器3冷卻管4等離子體槍10載氣供給部20 刮板 具體實施例方式下面，基于具體實施方式對本專利技術進行說明，但本專利技術不限定于此。[第一實施方式]圖I示出了第一實施方式，該第一實施方式在與上述專利文獻2相同的轉移弧等離子體裝置中應用了本專利技術，其中，在反應容器2的內部使金屬原料熔融、蒸發，將生成的金屬蒸汽在冷卻管3內冷卻，使其凝結，從而生成金屬粒子。需要指出的是，在下面的說明中，所述上游側或下游側指的是圖I中的箭頭所示的在冷卻管3的長度方向上的朝向，所述上方或下方指的是圖I中的箭頭所示的在豎直方向上的上下方向。另外，在本專利技術中，作為金屬原料，只要是含有目標金屬粉末的金屬成分的導電性物質就沒有特別限定，除了純金屬以外，也可以使用包含兩種以上金屬成分的合金或復合物、混合物、化合物等。作為金屬成分的一例，可以列舉銀、金、鎘、鈷、銅、鐵、鎳、鈀、鉬、銠、釕、鉭、鈦、鎢、鋯、鑰、鈮等。雖然沒有特別限定，但從操作容易性出發，優選使用數HinT數十_左右大小的粒狀或塊狀的金屬材料或合金材料作為金屬原料。以下，為了便于理解，以制造鎳粉末作為金屬粉末，使用金屬鎳作為金屬原料的情況為例進行說明，但本專利技術并不限定于此。對于金屬鎳，在裝置開始運轉之前預先在反應容器2內準備規定量，在裝置開始運轉之后，根據成為金屬蒸汽而從反應容器2內減少的量隨時從給料口 9向反應容器2內補充。因此，本專利技術的等離子體裝置I可以長時間連續制造金屬粉末。在反應容器2的上方配置有等離子體槍4，經由未圖示的供給管向等離子體槍4供給生成等離子體的氣體。等離子體槍4將負極6作為陰極，將設置于等離子體槍4內部的未圖示的正極作為陽極，產生等離子體7，然后將陽極移至正極5，由此，在負極6和正極5之間產生等離子體7，利用該等離子體7的熱使反應容器2內的金屬鎳的至少一部分熔融，生成鎳的熔融液(溶湯)8。進一步，等離子體槍4利用等離子體7的熱使熔融液8的一部分蒸發，生成鎳蒸汽(相當于本專利技術的金屬蒸汽)。載氣供給部10向反應容器2內供給用于搬運鎳蒸汽的載氣。作為載氣，在制造的金屬粉末為貴金屬的情況下沒有限制，可以使用空氣、氧氣、水蒸汽等氧化性氣體、氮氣、氬氣等非活性氣體、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種金屬粉末制造用等離子體裝置，其具備：反應容器，其中被供給金屬原料；等離子體槍，該等離子體槍在其與所述反應容器內的金屬原料之間生成等離子體，使所述金屬原料蒸發以生成金屬蒸汽；載氣供給部，其向所述反應容器內供給用于搬運所述金屬蒸汽的載氣；以及冷卻管，其對利用所述載氣從所述反應容器輸送的所述金屬蒸汽進行冷卻，以生成金屬粉末，其特征在于，所述冷卻管具備間接冷卻區和直接冷卻區，所述間接冷卻區通過用冷卻用流體冷卻所述冷卻管的周圍，從而在利用所述載氣從所述反應容器輸送的所述金屬蒸汽和/或金屬粉末不與該冷卻用流體直接接觸的情況下對所述金屬蒸汽和/或金屬粉末進行間接冷卻；所述直接冷卻區配置在所述間接冷卻區之后，通過使冷卻用流體與所述金屬蒸汽和/或金屬粉末接觸從而對所述金屬蒸汽和/或金屬粉末進行直接冷卻，并且，將所述冷卻管以其長度方向下游側位于上方的方式相對水平方向傾斜10~80°地設置于所述反應容器，并將用于除去附著于所述冷卻管的內壁的附著物的刮板從所述冷卻管的長度方向下游端嵌插到所述冷卻管內。
【技術特征摘要】
2011.06.24 JP 2011-1400981.一種金屬粉末制造用等離子體裝置，其具備 反應容器，其中被供給金屬原料； 等離子體槍，該等離子體槍在其與所述反應容器內的金屬原料之間生成等離子體，使所述金屬原料蒸發以生成金屬蒸汽； 載氣供給部，其向所述反應容器內供給用于搬運所述金屬蒸汽的載氣；以及冷卻管，其對利用所述載氣從所述反應容器輸送的所述金屬蒸汽進行冷卻，以生成金屬粉末， 其特征在于， 所述冷卻管具備間接冷卻區和直接冷卻區，所述間接冷卻區通過用冷卻用流體冷卻所述冷卻管的周圍，從而在利用所述載氣從所述反應容器輸送的所述金屬蒸汽和/或金屬粉末不與該冷卻用流體直接接觸的情況下對所述金屬蒸汽和/或金屬粉末進行間接冷卻；所述直接冷卻區配置在所述間接冷卻區之后，通過使冷卻用流體與所述金屬蒸汽和/或金屬粉末接觸從而對所述金屬蒸汽和/或金屬粉末進行直接冷卻， 并且，將所述冷卻管以其長度方向下游側位于上方的方式相對水平方向傾斜1(Γ80°地設置于所述反應容器，并將用于除去附著于所述冷卻管的內壁的附著物的刮板從所述冷卻...
【專利技術屬性】
技術研發人員：清水史幸，前川雅之，C塞利克，F科姆西克，AK卡基爾，O德爾林康，
申請(專利權)人：昭榮化學工業株式會社，
類型：發明
國別省市：
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