アンモニアによるスプラッシュ現象を利用した金属微粒子製造法の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650807
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 横山 誠二 豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (60191524)
• Keywords: スプラッシュ / アンモニア / 金属微粒子 / 銅 / すず / すず合金

Research Abstract

アンモニア気流中で発生する溶融金属のスプラッシュ現象を利用した金属微粒子製造法開発を目的として、各種純金属およびすず合金約2グラムをアンモニア気流中で溶解する実験を行い、スプラッシュ発生速度(粒子製造速度)と粒子性状について調査した。これまでの研究から以下の知見が得られた。
1.スプラッシュ発生速度
(1)アルミニウム、銅、鉛、すず、鉄、ビスマス、銀のうち、アンモニア気流中でスプラッシュが発生するのは銅、すずであった。それらのスプラッシュの発生速度はアンモニアガス流量および温度の増大とともに大きくなった。
(2)アルゴンとアンモニアの混合ガス気流中でのスプラッシュ発生速度は窒素とアンモニアの混合ガス気流中でのそれと同等であるが、水素とアンモニアの混合ガス気流中でのスプラッシュ発生速度はそれらよりも大きい。また、混合ガス種によらず、混合ガス中のアンモニア濃度の増大とともにスプラッシュ発生速度は大きくなった。
(3)すずとビスマス、鉛、銀、銅の2元合金(合金元素20mass%以下)では、合金元素濃度の増大とともにスプラッシュ発生速度は減少した。これらの合金においてスプラッシュ発生速度は温度が高くなると増大した。
2.粒子性状
(1)スプラッシュによって得られた粒子は約5〜150μmの球状の金属粒子であった。平均粒子径はアンモニアガス流量、混合ガス中のアンモニア濃度が大きくなると、また温度が高くなると大きくなった。また、合金元素濃度の増大とともに平均粒子径はいったん減少した後増大した。