2007 Fiscal Year Annual Research Report
塩化物気相還元法によるコンデンサー用ナノサイズ金属超微粒子の製造
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19656196
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 讓 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (80108464)
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| Keywords | 金属微粒子 / コンデンサー / 塩化物 / 気相反応 / 金属還元 |
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| Research Abstract |
高性能コンデンサー用のTa粉末を、気相反応を利用して製造するために、ZnおよびTaCl_5を原料とする実験を行った。搬送ガスとしてArを選定し、これにZnおよびTaCl_5に飽和させ、希薄な気体として高温の反応容器内に送り込むものである。そのために独立な3つの加熱部を有し、それらを独立に温度制御できる炉を作製し、これに合わせた石英製の反応容器を作製して実験を行った。試料の蒸気圧を考慮して、Zn加熱部は約600〜700℃、TaC1_5加熱部は約150〜190℃とした。温度変化は化学量論比を制御するためである。これらにArガスを約50ml/minの流速で通じて、反応容器の中央部で衝突させ反応を起こさせた。反応部の温度は何れの蒸発部よりも高い約750℃とした。反応生成物は反応部の下部にて捕集する構造とした。
実験結果として、反応は何れの温度でも充分に起こり、熱力学的な予想通りTaCl_5の還元にZnが有効であることが確認された。また、得られたTaは非常に微細な粉末であり、一次粒子の大きさは1μm以下であった。これらが凝集した二次粒子は数〜数十μmであり、コンデンサー用として有望と考えられる。
問題点としては、二次粒子の粒度分布にはかなりバラツキがあり、これを望みの分布にすることが必要である。また、気相反応特有の問題ではあるが、反応容器壁への付着、搬送ガスに乗っての系外への流出の量がかなりあり、これを減少させて捕集効率を上げることが課題となると同時に、高すぎるTaCl_5の蒸気圧を混合塩にする等の方法で低下させる事も検討する予定である。
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