微粒子的制造装置以及微粒子的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可控制微粒子的粒径，且可有效率地大量制造粒径均一性良好的微粒子的微粒子的制造装置及微粒子的制造方法。微粒子的制造装置具有：原料供给部，其将微粒子制造用的原料供给至热等离子体焰中；等离子体炬，其内部生成热等离子体焰，且将由原料供给部所供给的原料在热等离子体焰蒸发而形成气相状态的混合物；及等离子体生成部，其在等离子体炬的内部生成热等离子体焰。等离子体生成部具有：包围等离子体炬的周围的第1线圈、设置于第1线圈的下方且包围等离子体炬的周围的第2线圈、对第1线圈供给高频电流的第1电源部、及对第2线圈供给振幅调制的高频电流的第2电源部，第1线圈与第2线圈并排配置在等离子体炬的长度方向上。度方向上。度方向上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微粒子的制造装置以及微粒子的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种利用热等离子体焰的微粒子的制造装置以及微粒子的制造方法，特别涉及一种利用2个线圈与分别向2个线圈供给高频电流的2个独立的高频电源，通过电磁感应生成热等离子体焰，来制造微粒子的微粒子的制造装置以及微粒子的制造方法。

技术介绍

[0002]现在，硅微粒子、氧化物微粒子、氮化物微粒子、碳化物微粒子等微粒子，已使用于多个领域。作为制造这种微粒子的方法之一有气相法。气相法中包括使各种气体等在高温下发生化学反应的化学方法以、及照射电子束或激光等的光束将物质分解并使其蒸发而生成微粒子的物理方法。
[0003]作为气相法的其他方法，还有一种为热等离子体法。热等离子体法是在热等离子体焰中使原材料瞬时蒸发后，将其蒸发物急冷凝固而制造微粒子的方法。根据热等离子体法，有诸多优点：既洁净且生产性高，而且因高温还可适应于高熔点材料，与其他气相法相比复合化较为容易。因此，热等离子体法已作为微粒子的制造方法被积极利用。
[0004]作为使用先前的热等离子体法的微粒子的制造方法，例如是将原材料物质形成为粉末状，将该形成为粉末状的原材料(粉末原材料、粉体)与载气等一起分散，并将其作为原料直接投入热等离子体中，来制造微粒子。
[0005]另外，例如专利文献1中记载了一种将微粒子制造用材料(原材料)分散于分散介质中形成为浆液，而将此浆液作为原料使其液滴化并导入热等离子体焰中，来制造微粒子的微粒子的制造方法。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2006
‑
247446号公报
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1：K.Kuraishi,et al.,J.Phys.Conf.Ser.,441,012016(2013)

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的技术问题
[0012]作为微粒子的制造方法，先前已知的是将原材料与载气一起供给至热等离子体焰中、以及如上述专利文献1那样以浆液的形态供给原材料。然而，在热等离子体焰中，也会出现由电磁感应生成的感应热等离子体由于来自外部的扰乱导致热等离子体焰变得不稳定的情形。
[0013]因此，为了消除由于来自外部的扰乱导致热等离子体焰变得不稳定的情况，例如，如非专利文献1所记载的那样，所提出的方案是利用2个线圈及分别与2个线圈连接的2个独立高频电源来生成热等离子体焰。
[0014]另外，目前除被要求如上所述消除由于来自外部的扰乱导致热等离子体焰变得不
稳定的情况以外，还被要求所获得的微粒子的粒径的控制、及所获得的微粒子的粒径的均一性等。
[0015]再者，即便是先前所提案的用以消除由于来自外部的扰扰乱导致热等离子体焰变得不稳定的构成，为了提高微粒子的生产性而在将大量的原材料供给至热等离子体焰的情况下，也会有热等离子体焰消灭等、热等离子体焰变得不稳定的情形，就提高生产性而言并不充分。
[0016]本专利技术的目的在于提供一种可控制微粒子的粒径，且可有效率地大量制造粒径均一性良好的微粒子的微粒子的制造装置及微粒子的制造方法。
[0017]用于解决技术问题的手段
[0018]为了达成上述目的，本专利技术提供一种微粒子的制造装置，具有：原料供给部，其将微粒子制造用的原料供给至热等离子体焰中；等离子体炬，其内部生成所述热等离子体焰，将由所述原料供给部所供给的所述原料在所述热等离子体焰蒸发而形成气相状态的混合物；及等离子体生成部，其在所述等离子体炬的所述内部生成所述热等离子体焰；所述等离子体生成部具有：包围所述等离子体炬的周围的第1线圈、设置于所述第1线圈的下方且包围所述等离子体炬的周围的第2线圈、对所述第1线圈供给高频电流的第1电源部、及对所述第2线圈供给振幅调制的高频电流的第2电源部，所述第1线圈与所述第2线圈并排配置于所述等离子体炬的长度方向上。
[0019]优选的是，具有对所述热等离子体焰供给急冷气体的气体供给部。
[0020]另外，优选的是，所述等离子体生成部通过所述第2电源部对所述第2线圈供给振幅调制的高频电流；在供给至所述第2线圈的所述高频电流的电流振幅高的区域，使所述原料的供给量多。
[0021]优选的是，供给至所述第2线圈的所述振幅调制的所述高频电流，在所述高频电流的电流振幅低的区域中，电流值为0安培。
[0022]另外，优选的是，所述原料供给部将所述原料在分散成粒子状的状态下，供给至所述热等离子体焰中。
[0023]另外，优选的是，所述原料供给部将所述原料分散于液体中形成浆液，再将所述浆液液滴化而供给至所述热等离子体焰中。
[0024]此外，本专利技术提供一种微粒子的制造方法，其是使用在等离子体炬的内部生成的热等离子体焰的微粒子的制造方法；设有包围所述等离子体炬的周围的第1线圈、设置于所述第1线圈的下方且包围所述等离子体炬的周围的第2线圈、对所述第1线圈供给高频电流的第1电源部、及对所述第2线圈供给振幅调制的高频电流的第2电源部，所述第1线圈与所述第2线圈并排配置在所述等离子体炬的长度方向上，通过所述第1电源部及所述第2电源部生成所述热等离子体焰；微粒子的制造方法具有：第1步骤，将制造用的原料供给至在所述等离子体炬的所述内部生成的所述热等离子体焰；第2步骤，所述热等离子体焰使所述原料蒸发而形成气相状态的混合物，并将所述混合物冷却；在所述第1步骤及所述第2步骤中，所述第2电源部对所述第2线圈供给振幅调制的高频电流。
[0025]优选的是，所述第2步骤对所述热等离子体焰供给急冷气体，而冷却气相状态的所述混合物。
[0026]另外，优选的是，所述第1步骤中，通过所述第2电源部对所述第2线圈供给振幅调
制的高频电流，在供给至所述第2线圈的所述高频电流的电流振幅高的区域，使所述原料的供给量多。
[0027]优选的是，供给至所述第2线圈的所述振幅调制的所述高频电流，在所述高频电流的电流振幅低的区域中，电流值为0安培。
[0028]另外，优选的是，在所述第1步骤中，在将所述原料于分散成粒子状的状态下，供给至所述热等离子体焰中。
[0029]另外，优选的是，在所述第1步骤中，将所述原料分散于液体中形成浆液，再将所述浆液液滴化而供给至所述热等离子体焰中。
[0030]专利技术的效果
[0031]根据本专利技术的微粒子的制造装置以及微粒子的制造方法，可控制微粒子的粒径，且可有效率地大量制造粒径均一性良好的微粒子。
附图说明
[0032]图1为表示本专利技术的实施方式的微粒子的制造装置的一例的示意图。
[0033]图2为表示本专利技术的实施方式的微粒子的制造装置的等离子体炬的一例的示意性部分剖视图。
[0034]图3(a)为表示第1电源部的高频电流的波形的一例的示意图，(b)为表示第2电源部的高频电流的波形的一例的示意图。
[0035]图4(a)为表示第2电源部的高频电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微粒子的制造装置，其特征在于，具有：原料供给部，其将微粒子制造用的原料供给至热等离子体焰中；等离子体炬，其内部生成所述热等离子体焰，将由所述原料供给部所供给的所述原料在所述热等离子体焰蒸发而形成气相状态的混合物；及等离子体生成部，其在所述等离子体炬的所述内部生成所述热等离子体焰；所述等离子体生成部具有：包围所述等离子体炬的周围的第1线圈、设置于所述第1线圈的下方且包围所述等离子体炬的周围的第2线圈、对所述第1线圈供给高频电流的第1电源部、及对所述第2线圈供给振幅调制的高频电流的第2电源部，所述第1线圈与所述第2线圈并排配置在所述等离子体炬的长度方向上。2.如权利要求1所述的微粒子的制造装置，其特征在于，具有对所述热等离子体焰供给急冷气体的气体供给部。3.如权利要求1或2所述的微粒子的制造装置，其特征在于，所述等离子体生成部通过所述第2电源部对所述第2线圈供给振幅调制的高频电流；在供给至所述第2线圈的所述高频电流的电流振幅高的区域，使所述原料的供给量多。4.如权利要求1～3中任一项所述的微粒子的制造装置，其特征在于，供给至所述第2线圈的所述振幅调制的所述高频电流，在所述高频电流的电流振幅低的区域中，电流值为0安培。5.如权利要求1～4中任一项所述的微粒子的制造装置，其特征在于，所述原料供给部将所述原料在分散成粒子状的状态下，供给至所述热等离子体焰中。6.如权利要求1～4中任一项所述的微粒子的制造装置，其特征在于，所述原料供给部将所述原料分散于液体中形成浆液，再将所述浆液液滴化而供给至所述热等离子体焰中。7.一种微粒子的制造方法，其特征在于，该微粒子的制造方法使用在等离子体炬的内部生成的热等...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中康规，儿玉直人，隐田一辉，渡边周，中村圭太郎，末安志织，渡边智也，
申请(专利权)人：日清制粉集团本社股份有限公司，
类型：发明
国别省市：