[发明专利]金属超微粉的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在使用燃烧器的高温还原气氛中，从金属化合物得到控制了粒径的金属超微粉的制造方法、制造金属超微粉的燃烧器及金属超微粉制造装置。

本申请基于2004年12月22日于日本申请的特愿2004-370893号主张优先权，这里援用其内容。

背景技术

近年来，随着携带终端等利用的电子元件的小型化的发展，这些元件利用的金属粉末的小径化的需求提高。具有代表性的是层压陶瓷电容器利用的镍超微粉。这些镍超微粉的制造方法存在如下方法：在CVD装置内使蒸气压高的氯化物原料加热气化，再以氢作为还原剂导入装置内并进行还原，从而制造1μm以下的金属镍超微粉的方法。

这种制造方法是在1000℃左右的较低温度(镍的熔点以下)下使原料气化，再进行还原反应并析出，所以适于微粉的制造。但是，这种方法使用CVD装置，因此原料的加热需要使用高昂的电能，而且使用高昂的氢作为还原气体，所以该方法是高成本的制造方法。另外，由于氯化物利用氢进行还原反应，炉内会产生有毒的氯气、氯化氢，所以还存在需要充分考虑到制造装置的腐蚀、泄漏等的高昂设备的问题。

专利文献1：特开平4-365806号

另一方面，存在如下制造方法：由燃烧器使含氢燃料和含氧气体燃烧，将气化的氯化铁导入该气流中，使其高温水解而制造铁微粉的方法。该方法由于还原反应场所的气氛控制不使用电能，而且无需使用氢气，所以是比较便宜的制造方法。但是，与上述方法相同，由于使用氯化物作为原料，需要应对产生的氯气、氯化氢等。而且，生成的金属粉末的粒径宽达40～80μm，粒径的控制性存在问题。另外，还存在不适于制造合乎现在需求的1.0μm以下的超微粉的问题。

专利文献2：特开昭56-149330号

上述现有技术的方法，特别是为了制造微粉的金属粉末，都必须使用蒸气压高的氯化物，原料的形态受到制约。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种成本低且安全性优异的金属超微粉的制造方法，其能够使用广泛的原料，自由控制生成的金属粉末的粒径，粉体为原料的情况下，可生成原料粒径的1/10以下的粒径。

本发明的第一形态为金属超微粉的制造方法，其是使用燃烧器在炉内形成高温还原气氛并从金属化合物得到金属的方法，其特征在于，通过向由燃烧器生成的高温还原气流中喷出粉体状的金属化合物，加热、还原该金属化合物，生成控制了粒径的球状的金属超微粉。

可以通过调整燃烧器的氧比控制所述球状的金属粉末的粒径。

所述金属超微粉的粒径可以小于原料的粒径。

所述金属超微粉的粒径可以为原料的粒径的1/10以下。

所述高温还原气氛可以使用气体状或者液体状的烃系燃料和氧或者富氧空气而生成。

优选所述金属化合物为氯化物以外的物质。

还可以通过炉内温度控制所述金属超微粉的粒径。

本发明的第二形态为金属超微粉的制造方法，其特征在于，向由燃烧器供给的通过燃料的部分燃烧而形成的高温还原气氛的炉内，喷雾作为原料的含有金属元素的化合物的溶液，加热、分解、还原溶液中的金属化合物，生成控制了粒径的球状的金属超微粉。

所述溶液可以从燃烧器向炉内喷雾。

所述方法中，所述溶液为有机溶剂，也可以将所述溶液作为燃烧器的燃料进行喷雾，使其部分燃烧，形成高温还原气氛，生成球状的金属超微粉。

本发明的第三形态为通过上述任意一种制造方法制造的金属超微粉。

本发明的第四形态为燃烧器，具有：原料喷出孔，将燃料流体作为运载气体向一个方向喷出作为原料的金属化合物；多个一次氧喷出孔，设置于以所述原料喷出孔为中心的圆周上，与所述原料的喷出方向平行地喷出氧或者富氧空气；以及多个二次氧喷出孔，在以所述原料喷出孔为中心的圆周上设置于所述一次氧喷出孔的外侧，在朝向所述原料喷出孔的喷出方向延长线上的一点的方向喷出氧或者富氧空气；其中，由所述燃料流体与所述氧或者富氧空气生成高温还原气流，还原所述金属化合物，制造粒径小于原料的金属超微粉。

所述原料喷出孔、所述一次氧喷出孔及所述二次氧喷出孔具有不同的流体供给管路，各流体的喷出量可以独立控制。

所述金属超微粉制造燃烧器中，所述运载气体可以为空气、氧、富氧空气、或者氮等惰性气体。此时，另行设置供给燃料流体的燃料喷出孔。