(57)【要約】【課題】金属ハロゲン化物を還元性ガスで還元する際に、金属粉末の回収効率が高く、粒度のバラツキが小さく、狭い粒度分布範囲を得ることができるができる金属粉末の製造方法を提供する。【解決手段】反応管内１を通流する金属ハロゲン化物ガス（ＮｉＣｌ２ガス）を還元性ガスとして水素ガスにより還元してＮｉ粉末を製造する方法において、反応管１の長手方向に交差する方向に還元性ガスの気流を形成する。この還元性ガスの気流はガスカーテン状に形成され、この還元性ガスの気流の方向は、反応管１の長手方向に直交する方向又はそれよりも前記金属ハロゲン化物ガスの通流方向の下流側に向かうものである。【選択図】　図１
2004124136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応管内を通流する金属ハロゲン化物ガスを還元性ガスにより還元して金属粉末を製造する方法において、前記反応管の長手方向に交差する方向に前記還元性ガスの気流を形成することを特徴とする金属粉末の製造方法。
【請求項２】
前記還元性ガスの気流はガスカーテン状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属粉末の製造方法。
【請求項３】
前記還元性ガスの気流の方向は、前記反応管の長手方向に直交する方向又はそれよりも前記金属ハロゲン化物ガスの通流方向の下流側に向かうものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属粉末の製造方法。
【請求項４】
前記還元性ガスの気流の方向は、前記反応管の長手方向に直交する方向を０°、この方向から反応管内の前記金属ハロゲン化物ガスの通流方向の下流側に向かう方向を正の傾角、前記金属ハロゲン化物ガスの通流方向の上流側に向かう方向を負の傾角とした場合に、１乃至４５°であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金属粉末の製造方法。
【請求項５】
前記還元性ガスの気流の方向は、５乃至３０°であることを特徴とする請求項４に記載の金属粉末の製造方法。
【請求項６】
前記金属ハロゲン化物ガスは塩化ニッケルガスであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の金属粉末の製造方法。
【請求項７】
前記還元性ガスは水素ガスであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の金属粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ハロゲン化物ガスを還元することにより得られる金属粉の製造に関し、特に積層セラミックスコンデンサーの内部電極材料、電子機器部品の導電ペーストフィラー又はハードディスクドライブをはじめとする磁気記録媒体用磁性粉等に好適な金属粉末の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属粉の中でも、特にＮｉ粉は、積層セラミックスコンデンサー（以下、ＭＬＣＣ（Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ　Ｃｅｒａｍｉｃ　Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）という）の内部電極材料として、近年、その使用量が大幅に増加している。従来はＭＬＣＣの内部電極材料には、Ｐｔ粉又はＰｄ粉といった貴金属粉が使用されてきた。しかし、ＭＬＣＣは、１つの電子回路基板上に大量に使用されるため、このような貴金属粉を使用したのではコストが高くなり問題であったので、卑金属であって電極材料として信頼性が高いＮｉ粉が使用されるようになった。
【０００３】
ＭＬＣＣは、セラミックスの誘電体層と金属の内部電極層とを多層化したものであり、その静電容量は、積層数が多いほど大きくなる。従って、ＭＬＣＣの静電容量を大きくするためにはその積層数を多くする必要がある。一方、電子部品としての性質上、ＭＬＣＣは小型であることが求められる。そこで、ＭＬＣＣに対するこれらの相反する要求を満たすためには、各層を薄層化することが必要であり、現在、金属の内部電極層の厚さは、１μｍ以下となってきている。そのため、内部電極層用のＮｉ粉の平均粒径は、１μｍ以下であることが要求されている。
【０００４】
このような要求のもとに、ＭＬＣＣの製作方法は、誘電体層になるセラミックスグリーンシートと、内部電極層になるペースト状金属粉をセラミックスシート上に印刷したものとを交互に重ね、これらを焼結するというものである。この焼結の際に内部電極層の体積変化が大きいと、デラミネーションと呼ばれる誘電体層と内部電極層との層間剥離及び／又は内部電極層のクラックが発生する。また、Ｎｉ粉の平均粒径が０．１μｍ未満になると、過焼結により顕著な体積収縮が起こり、内部電極層が多孔質となる。その結果、ＭＬＣＣにはデラミネーション及び／又はクラックが発生するばかりではなく、ＭＬＣＣの電気抵抗が著しく増加する。従って、ＭＬＣＣの内部電極用Ｎｉ粉の平均粒径は０．１乃至１μｍであることが望ましい。
【０００５】
ＭＬＣＣは焼結により製作されるので、内部電極として使用されるＮｉ粉は焼結時の体積収縮が小さいことが必要であり、そのようなＮｉ粉は、Ｎｉハロゲン化物ガスを気相水素還元することにより合成される。Ｎｉハロゲン化物ガスの供給源としては、固体状のＮｉＣｌ２を加熱して気体にするという方法がよく採られている。
【０００６】
従来、ＮｉＣｌ２ガスとＨ２ガスとの接触によるＮｉＣｌ２ガスをＨ２ガスで気相還元してＮｉ粉を得る方法として、特開平４−３６５８０６号公報（特許文献１という）には、直管状反応管の内部に反応管の長手方向にＮｉＣｌ２ガスを流し、このＮｉＣｌ２ガス流れの途中に出口をおき、このＮｉＣｌ２ガス流の横断面中央部においてその下流方向に流出方向を向けて設けられている直管状のノズルから、Ｈ２ガスをＮｉＣｌ２ガス内部に下流方向に流すことにより、ＮｉＣｌ２ガスと接触・混合させることによりＮｉＣｌ２を還元し、金属Ｎｉ粉を製造するという方法が開示されている。
【０００７】
また、特開平８−２４６００１号公報（特許文献２という）には、直管状反応管の内部に反応管の長手方向にＮｉＣｌ２ガスを流し、このＮｉＣｌ２ガス流れの途中に出口をおき、このＮｉＣｌ２ガス流の横断面中央部において下向きにＨ２ガスを流して、ＮｉＣｌ２ガスと接触・混合させることによりＮｉＣｌ２を還元し、金属Ｎｉ粉を製造するという方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−３６５８０６号公報（この公報の第２頁の段落番号００１２乃至００１３、第３頁の段落番号００２０、及び第４頁の図１）。
【特許文献２】
特開平８−２４６００１号公報（この公報の第２頁の段落番号０００７、第３頁の段落番号００１４、及び第６頁の図２）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、ＮｉＣｌ２ガス流れ中にノズルから噴射されるＨ２ガス流出方向が、ＮｉＣｌ２ガスの流れ方向と同じであってこのＮｉＣｌ２ガスと接触・混合しながら反応管の長手方向に沿って流れていくので、両ガスの接触・混合領域が反応管長手方向に長く大きくなる。その結果、生成するＮｉ粉粒子の粒度分布範囲が相対的に広くなるという問題点がある。
【００１０】
一方、特許文献２では、ＮｉＣｌ２ガス流れの横断面中央部から反応管の半径方向に向けてノズルからＨ２ガスが噴射されるので、Ｈ２ガスノズル先端に近い反応管内部周壁部分において、金属Ｎｉが膜状に析出する。その結果、Ｎｉ粉の収率が低下し易いという問題点がある。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、金属ハロゲン化物を還元性ガスで還元する際に、金属粉末の回収効率が高く、粒度のバラツキが小さく、狭い粒度分布範囲を得ることができるができる金属粉末の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る金属粉末の製造方法は、反応管内を通流する金属ハロゲン化物ガスを還元性ガスにより還元して金属粉末を製造する方法において、前記反応管の長手方向に交差する方向に前記還元性ガスの気流を形成することを特徴とする。
【００１３】
前記還元性ガスの気流は例えばガスカーテン状に形成される。そして、前記還元性ガスの気流の方向は、前記反応管の長手方向に直交する方向又はそれよりも前記金属ハロゲン化物ガスの通流方向の下流側に向かうものであることが好ましい。具体的には、前記還元性ガスの気流の方向は、前記反応管の長手方向に直交する方向を０°、この方向から反応管内の前記金属ハロゲン化物ガスの通流方向の下流側に向かう方向を正の傾角、前記金属ハロゲン化物ガスの通流方向の上流側に向かう方向を負の傾角とした場合に、１乃至４５°であることが好ましい。この場合に、前記還元性ガスの気流の方向は、５乃至３０°であることが好ましい。
【００１４】
また、例えば、前記金属ハロゲン化物ガスは塩化ニッケルガスであり、前記還元性ガスは水素ガスである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る金属粉末の製造方法において使用する装置の反応管長手方向の鉛直断面図である。反応管１は円筒状石英製であり、反応管１は同図で左側に相当する反応管１の上流側から右側に相当する下流側に向かって順に配設されている原料ガスを反応管１内の上流から下流方向に搬送するためのキャリアガスを反応管１内に導入するキャリアガス導入ゾーン２と、原料を気化させる原料気化ゾーン３と、気化した原料ガスとキャリアガスとを混合するガス混合ゾーン４と、原料ガスと還元性ガスとが反応する反応ゾーン５と、反応後の生成物及び未反応ガスを冷却する冷却ゾーン６とからなる。上記において、原料として金属ハロゲン化物を使用する。従って、原料が気化した原料ガスは金属ハロゲン化物ガスである。また、キャリアガスとしてはＡｒガス等の不活性ガスを使用する。
【００１６】
上記原料気化ゾーン３には石英製の原料気化容器７が設けられており、原料気化容器７内の金属ハロゲン化物８を加熱し気化させて金属ハロゲン化物ガス９を得るための溶融加熱装置１０が、原料気化ゾーン３並びにこれに隣接する不活性ガス導入ゾーン２の一部及びガス混合ゾーン４の一部領域を含む反応管１の外周部を取り巻いて設けられている。上記反応ゾーン５の反応管１の長さ方向所定位置の反応管１内部周壁には、還元性ガス１１を反応管内部へ噴射するための開口部１２が開けられ、この開口部１２は還元性ガス供給路１７に連通しており、また、金属ハロゲン化物ガス９と還元性ガス１１との反応を促進するための気相加熱装置１３が、反応ゾーン５及びこれに隣接する混合ゾーン４の一部領域を含む反応管１の外周部を取り巻いて設けられている。そして、上記冷却ゾーン６を通過した反応管１の出口１４の下流側には、反応管１内で生成した金属粉を回収するための金属粉末回収装置（図示せず）が配管接続して設けられている。金属粉末回収装置は、遠心分離法等の常法による微粒金属粉回収装置を用いる。
【００１７】
上記反応管１の入口１５の上流側には、不活性ガス供給装置（図示せず）が配管接続して設けられている。ガス混合ゾーン４で得られる金属ハロゲン化物ガス９と不活性ガス１６との混合ガス中の金属ハロゲン化物ガス９の分圧が目標値に保持されるように、不活性ガス１６をその流量を制御しつつ反応管１のキャリアガス導入ゾーン２に供給する。
【００１８】
一方、反応管１内部周壁に開けられた上記開口部１２の形状及びこの開口部１２からの反応ゾーン５への還元性ガス１１の供給方法及び条件は次のとおりである。還元性ガス供給装置（図示せず）に接続された配管（図示せず）から還元性ガス供給路１７を経由して、開口部１２から還元性ガス１１ａを噴射させる。この開口部１２は、ガス噴射ノズルの噴射口を形成しており、図１に示すように、反応管１の外周部に沿って設けられた還元性ガス供給路１７の出口に相当する。図２に、還元性ガス供給路１７の中間部分の一方端横断面の斜視図を示す。このように、還元性ガス供給路１７は、内管１８と外管１９とで構成された二重管状構造体２０でなり、還元性ガスの通路１７ａは、内管１８と外管１９との間隙２１でなっている。図３に、この隙間２１の還元性ガス供給路１７の長手方向に直角な断面形状を示す。また、図４に、還元性ガス供給路１７の出口である開口部１２付近部分の斜視図を示す。同図に示すように、還元性ガス供給路１７は開口部１２の直近部において二重管構造体２０の内管１８及び外管１９が滑らかに且つ均一に緩やかに縮径しつつ夫々の管長は延伸し、内管１８及び外管１９がいずれも反応管の周壁を貫通するところまで進む。この間、内管１８と外管１９とで挟まれて貫通された反応管１の周壁の全肉厚部分は反応管１の周壁から切断除去され、そして縮径された内管１８及び外管１９の夫々の先端が反応管１の内部周壁面に到達した位置ＨＨ平面及びＪＪ平面で、夫々の縮径と延伸とが停止している。この停止位置における内管１８と外管１９との間隙２１が、還元性ガス供給路１７の出口であって、前述した還元性ガス供給通路１７の開口部１２に相当する。この開口部１２は３次元形状を有し、この形状を「リング状スリット型開口部形状」といい、このリング状スリット型開口部形状をガス噴射口形状として有するノズルを、「リング状スリット型ガス噴射ノズル」という。図１及び４中に符号２２で、リング状スリット型ガス噴射ノズルを示す。図４は、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２が還元性ガス供給路１７の先端部にフランジ２５のボルト２６締めにより密着的に連通装着されている例を示す。なお、図４中には、還元性ガス１１ａがリング状スリット型ガス噴射ノズル２２の先端の開口部１２、即ちガス噴射口から反応管の軸心線２４上の一点Ｆに向かって噴射している様子を示している。
【００１９】
反応管１の周壁を貫通し、内部周壁面に開口部１２を有するリング状スリット型ガス噴射ノズル２２を設け、これから還元性ガス１１ａを反応管１の内部に向けて噴射する。リング状スリット型ガス噴射ノズル２２の反応管長手方向の設置位置は、ガス混合ゾーン４において金属ハロゲン化物ガス９がキャリアガスの不活性ガス１６と混合して形成された金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３が反応管１内部を充填して流れている位置とする。そのためには、例えば反応管１の内径が５０ｍｍで、不活性ガス１６の流量が５リットル／分のときは、金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３中の金属ハロゲン化物ガス９を均一に混合するためには、ガス混合ゾーン４の長さは２００ｍｍ以上とすることが好ましい。そして、リング状スリット型ガス噴射ノズル２３の噴射口の任意の各点からの還元性ガス１１ａの噴射方向は、常に反応管１の長手方向軸芯線２４の方向を向かせるものとし、上記任意の各点から反応管１の長手方向軸芯線２４に対する垂線の方向を、噴射角度が０°であると定義する。そして、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２からの還元性ガス１１ａの噴射方向が、金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れの下流方向に向いており、且つ噴射角度０°の方向に対する開き角度がθ°（但し、θ＞０）である場合には、還元性ガス１１ａの噴射角度は正の噴射角度を有し、噴射角はθ°であると定義する。従って、ガスの噴射方向が、金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れの上流方向に向いている場合には、噴射角度は負の噴射角度を有することになる。上述したリング状スリット型ガス噴射ノズル２２から、以上のとおり定義された噴射角度が１乃至４５°の角度で還元性ガス１１ａを、反応管１内部を流れる金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れに対して噴射する。
【００２０】
図５は、図１中のＡＡ線断面におけるリング状スリット型ガス噴射ノズル２２（図１参照）から噴射された還元性ガス１１ａ（図１参照）の初期噴射方向Ｄを示す線図であり、点Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎ、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、・・・、Ｑｎの各点は、点Ｐ０及びＱ０を夫々リング状スリット型ガス噴射ノズル２２の噴射口の幅中心線上の最高及び最低位置の点とし、同幅中心線上の任意の複数点としてその全周長の２（ｎ＋１）等分点を採用した場合を示す。図５に示すように、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２（図１参照）から噴射された還元性ガス１１ａの初期噴射方向Ｄは、各噴射点Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎ、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、・・・、Ｑｎにおいて反応管１の軸芯線２４（同図の紙面に垂直な直線）の方向を向いている。そして、図６は、図５中のＢＢ線矢視によるリング状スリット型ガス噴射ノズル２２から噴射された還元性ガス１１ａ（図１参照）の初期噴射方向Ｄを示す線図である。即ち、反応管１の軸心線２４を含み、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２の噴射口の最高点Ｐ０及び最低点Ｑ０を含む反応管長手方向鉛直断面における還元性ガス１１ａの初期噴射方向を示す。噴射された還元性ガス１１ａの初期噴射方向Ｄは、各噴射点における軸芯線２４への垂線方向Ｅに対して、金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れの下流方向への一定の開き角度（θ°とする）をもつように傾斜している。この開き角度θ°は、上述したリング状スリット型ガス噴射ノズル２２からの還元性ガス１１ａの噴射角度θ°と一致する。リング状スリット型ガス噴射ノズル２２の噴射角度θ°の調整は、還元性ガス供給路１７の開口部１２近傍における内管１８及び外管１９の各縮径比（縮径後の直径／縮径前の直径）と各管長の延伸長さとの比率を調整することにより行い、還元性ガス１１ａの噴射角度を１乃至４５°の範囲で金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れに噴射する。また、この噴射角度を５乃至３０°の範囲内で行うことが一層好ましい。
【００２１】
上記装置を使用して、原料気化容器７内から気化した金属ハロゲン化物ガス９は、上流側から流れてきた不活性ガス１６により反応管１内部を搬送されて流下し、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２から供給される還元性ガス１１ａと接触・混合し、還元されて金属粉が生成する。
【００２２】
次に、本発明において、反応管１内部への還元性ガス１１の噴射形態として、反応管の外部周壁から反応管１の管周壁を貫通して反応管内部周壁に開口させたリング状スリット型ガス噴射ノズル２２の形態を有し、このノズルの噴射口の任意の噴射点における還元性ガス１１ａの噴射角度を１乃至４５°に設定して、金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れに吹き込むべきであるとする理由について説明する。
【００２３】
「噴射方向が反応管軸芯線方向を向いた反応管外周壁貫通型のリング状スリット型ガス噴射ノズルの使用」
本発明におけるリング状スリット型ガス噴射ノズル２２を使用して還元性ガス１１ａを噴射して金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れに吹き込むことにより、特定の１点又は複数点から大量の還元性ガスを吹き込む必要がなくなると共に、還元性ガスの噴射口と反応管内壁との距離が特定の１点又は複数点から吹き込む場合に比べて大幅に長くなるために、還元性ガス１１ａと金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３との混合体が反応管１の内壁に接触し難くなる。その結果、還元反応生成物である金属が、反応管内壁へ金属膜として析出する現象が抑制されて、金属粉の収率が向上する。この作用・効果は、次に説明する「還元性ガスの噴射角度」の適正化によっても発揮され、金属粉の収率は一層向上する。
【００２４】
「リング状スリット型ガス噴射ノズルからの還元性ガスの噴射角度：１乃至４５゜」
リング状スリット型ガス噴射ノズル２２の出口における還元性ガス１１ａの噴射角度が実質的に０°の場合又は負の角度の場合には、還元反応がこの噴射ノズル２２の位置よりも上流側でも起こり、還元生成した金属を含むガス流が上流側に渦を巻きながら逆流する（上流側にさかのぼる）ことにより、反応管１内壁への金属の析出が顕著となり、金属粉の収率が低下する。この現象を抑制するためには、還元性ガス１１ａの噴射角度は、１°以上とすることが必要である。この必要性について、以下、更に詳細に説明する。
【００２５】
リング状スリット型ガス噴射ノズル２２の出口における還元性ガス１１ａの初期運動エネルギーは、反応管１内を流れるガス流体内部へ進入するにつれて消費されるので、金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れにより当初の還元性ガス１１ａの噴射角度よりも次第に大きな角度となって進入していく。その結果、反応管１長手方向における還元反応領域が長く大きくなる。さて、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２からの還元性ガス１１ａの噴射角度を、例えば一定値θ°に設定しても、還元性ガスの噴射角度は不可避的に一定量の広がりをもつ。今この広がり範囲を（θ−δ）°乃至（θ＋δ）°（但し、θ＜＜η）と表記すると、広がり角度の大きい側、即ち（θ＋δ）°側の還元性ガス１１ａは、反応管１内の金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れ内部に進入するにつれて、当初の噴射角度よりも極めて大きな正の角度となって進入していくため、反応管１長手方向における還元反応領域が長く大きくなり、金属粉の粒径分布範囲が広くなる。還元性ガス１１ａがノズル２２から噴射された後、初期運動エネルギーが完全に消費されるまでの間にその還元性ガスが進入していく最大の角度を９０°未満に保持することにより、反応管長手方向における還元反応領域の拡大を抑制することができる。このためには、還元性ガス１１ａのリング状スリット型ガス噴射ノズル２２からの噴射角度θを、４５°以下に抑えることが必要である。従って、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２からの還元性ガスの噴射角度θは、１乃至４５゜に制限する。このように、還元性ガス１１ａが、１乃至４５°の噴射角度で反応管１内部を流れる金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３流れに対して噴射されると、粒径分布が狭く、且つ粒径水準が目標値に近い金属粉を、収率良く得ることができる。なお、反応管１長手方向における還元反応領域の拡大を一層抑制するためには、還元性ガス１１ａの噴射角度は、５乃至３０゜に制限することが好ましい。
【００２６】
次に、還元性ガス１１ａをリング状スリット型ガス噴射ノズル２２により、反応管１の内部周壁の全周囲方向から噴射させる理由は、こうすることにより、還元性ガス１１ａの反応管１の横断面における供給量分布をできるだけ均等にすることができ、その結果、反応管１内部を流れる金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３に対して均等に還元性ガス１１ａが接触・混合し易くなるので、還元反応が促進されるため、反応管１の長手方向における還元反応領域が一層短く狭くなり、生成する金属粉の粒径分布が一層狭くなるのに寄与するからである。
【００２７】
更に、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２の反応管１長手方向についての設置位置を、金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３が、反応管１内部を充填して流れている位置とする理由は、金属ハロゲン化物ガス９が反応管１の横断面全域にわたって流れていることにより、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２からの還元性ガス１１ａが反応管１の横断面内においてできるだけ均等な還元反応を起こし易くなるために、反応管長手方向における還元反応領域の拡大を一層抑制するのに寄与するからである。
【００２８】
この発明の実施の形態において、金属ハロゲン化物８として塩化ニッケルを使用し、従って、金属ハロゲン化物ガス９としては塩化ニッケルガスを使用すれば、金属ニッケル粉を製造することができる。また、この発明の実施の形態において、還元性ガス１１として水素ガスを使用することができるので、金属ニッケル粉その他の金属粉末を安価に製造することができる。
【００２９】
以上のように構成された金属粉末の製造装置を使用して、金属ハロゲン化物ガスに還元性ガスを接触・混合させて、金属ハロゲン化物を気相還元することにより、粒度分布範囲が狭く且つ所望の粒径水準の金属粉を収率よく得ることができる。
【００３０】
【実施例】
次に、本発明の実施例の効果について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００３１】
図１乃至４に示した本発明の実施形態に係る金属粉末の製造装置で、内径が５０ｍｍの反応管を用い、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２から、還元性ガス１１ａとしてＨ２ガスを噴射し、下記要領の試験を行った。原料の金属ハロゲン化物８としてＮｉＣｌ２を、そして原料ガスであるＮｉＣｌ２ガスのキャリアガスである不活性ガス１６としてＡｒガスを使用して、積層セラミックスコンデンサーの内部電極材料に使用される微粒金属Ｎｉ粉末を製造する試験を行った。
【００３２】
原料気化容器７に固体状ＮｉＣｌ２及び固体状ＮａＣｌを装入し、反応管１内部の原料気化ゾーン３の温度を９００℃に調節して、ＮｉＣｌ２が析出しているＮｉＣｌ２−ＮａＣｌ系共晶融体を形成させ、これを気化させた。ここで、ＮｉＣｌ２ガスの供給源として上記共晶融体を使用するのは次の理由による。上記気化温度におけるＮａＣｌのガス分圧は、ＮｉＣｌ２ガスのガス分圧に比べて無視できる程度に小さいこと、またＮｉＣｌ２ガスの供給源として上記共晶融体を使用することにより、固体状ＮｉＣｌ２のみを原料として気化させる場合よりも、金属ハロゲン化物ガス含有ガス２３としてのＮｉＣｌ２ガスとＡｒガスとの原料混合ガス中のＮｉＣｌ２ガスのガス分圧が、反応経過時間に対して極めて安定した原料混合ガスが得られるので、金属Ｎｉ粉の粒度分布を狭くするのに寄与するからである。キャリアガスのＡｒガスの流量は５リットル／分とし、またガス混合ゾーン４の長さを２００ｍｍとして、ＮｉＣｌ２ガスとＡｒガスとの原料混合ガス中のＮｉＣｌ２ガスの分圧が０．４となるように、主として固体状ＮｉＣｌ２の供給速度を調整した。
【００３３】
反応管１内の反応ゾーン５の温度を１０５０℃に調整し、上記ＮｉＣｌ２ガスを含有する混合ガス流れに対して、リング状スリット型ガス噴射ノズル２２からのＨ２ガスの噴射角度θ（図６参照）が、本発明の範囲内の角度又はその範囲外の角度となるように調節して噴射した。なお、Ｈ２ガスの噴射角度θの調節は、Ｈ２ガスの噴射角度θの設定値に一致する噴射角度をもつリング状スリット型ガス噴射ノズル２２を選定し、これを還元性ガス（ここではＨ２ガス）供給路１７の開口部１２側に装着することにより行った。リング状スリット型ガス噴射ノズル２２の装着方法は、図４に示したとおりである。
【００３４】
表１に、実施例及び比較例におけるＨ２ガス噴射角度の設定値を示す。また、Ｈ２ガスのリング状スリット型ガス噴射ノズル２２から噴射直後のＨ２ガスの線流速は、反応ゾーン５の温度である１０５０℃における状態に換算して、３ｍ／秒となるように調整した。こうして得られた金属Ｎｉ粉を金属粉末回収装置（図示せず）で回収し、原料として消費されたＮｉＣｌ２中のＮｉ換算質量に対する回収された金属Ｎｉ粉の質量の百分率（質量％）を求めて、金属Ｎｉ粉の収率と定義した。次いで、回収された金属Ｎｉ粉の平均粒径及び粒径分布をレーザー回折法で測定した。表１には、金属Ｎｉ粉の収率並びに平均粒径及び粒径分布を併記した。なお、金属Ｎｉ粉の平均粒径は、先ず所定の測定試料中の全粒子数を求め、次いで小さい側の粒子から粒子数を積算して５０粒子数％に達した時の粒子径とし、これをｄ５０で表記し、また粒径分布は、小さい側の粒子から粒子数を積算して全粒子数の１０粒子数％に達した時の粒子径を、ｄ１０と表記し、同様に粒子数の積算値が９０粒子数％に達した時の粒子径を、ｄ９０と表記して表した。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
上記試験結果より下記のことがわかる。実施例１及び２では、還元性ガスとしてのＨ２ガス噴射角度及びその噴射位置が、本発明の条件を満たしているので、金属Ｎｉ粉の収率が高く、且つその粒径分布が狭い範囲に収まっている。
【００３７】
これに対して、比較例１では、Ｈ２ガスの噴射角度が本発明の下限値よりも小さいので、Ｈ２ガス噴射ノズル近傍において金属Ｎｉの膜が生成したため、特に反応管のＨ２ガス噴射位置よりも上流側では、金属Ｎｉが塊状に析出していたため、金属Ｎｉ粉の収率が低下した。
【００３８】
比較例２では、Ｈ２ガスの噴射角度が本発明の条件の限界値を超えて大きかったために、反応管長手方向における還元反応領域が長く大きくなり、そのために金属Ｎｉ粉の粒径分布が広くなった。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、気相還元性ガス還元法により、粒度分布範囲が狭く所望の粒径水準をもつ金属粉を高回収率で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る金属粉末の製造方法において使用する装置の反応管長手方向の鉛直断面図である。
【図２】図１中の還元性ガス供給路の中間部分の一方端横断面斜視図である。
【図３】図１中の還元性ガス供給路の中間部分の長手方向に直角な断面形状図である。
【図４】図１中の還元性ガス供給路の出口としての開口部付近部分の斜視図である。
【図５】図１中のＡＡ線断面における噴射ノズルから噴射された還元性ガスの初期噴射方向を示す線図である。
【図６】図５中のＢＢ線矢視における噴射ノズルから噴射された還元性ガスの初期噴射方向を示す線図である。
【符号の説明】
１；反応管
２；キャリアガス導入ゾーン
３；原料気化ゾーン
４；ガス混合ゾーン
５；反応ゾーン
６；冷却ゾーン
７；原料気化容器
８；金属ハロゲン化物
９；金属ハロゲン化物ガス
１０；溶融加熱装置
１１；還元性ガス
１１；還元性ガス（リング状スリット型ガス噴射ノズルから噴射される）
１２；開口部
１３；気相加熱装置
１４；反応管出口
１５；反応管入口
１６；不活性ガス
１７；還元性ガス供給路
１７；還元性ガスの通路
１８；内管
１９；外管
２０；二重管構造体
２１；内管と外管との間隙
２２；リング状スリット型ガス噴射ノズル
２３；金属ハロゲン化物ガス含有ガス
２４；反応管の軸芯線
２５；フランジ
２６；ボルト
θ；リング状スリット型ガス噴射ノズルからの還元性ガスの噴射角度
Ｄ；還元性ガスの初期噴射方向
Ｅ；反応管の軸芯線への垂線方向
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎ、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、・・・、Ｑｎ；還元性ガスの噴射点の例（リング状スリット型ガス噴射ノズルの噴射口全周長を２（ｎ＋１）等分した点）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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