(57)【要約】【課題】微粉末を工業的に生産し得る金属超微粉末の製造方法を提供する。【解決手段】ガスアトマイズ法により金属超微粉末を製造する方法において、アトマイズノズルを構成する出湯ノズル底面形状を波型形状ノズルとし、該波型形状ノズルにより溶湯を超微細化するガスアトマイズ法による金属超微粉末の製造方法。【効果】本発明による波型形状ノズルにより、より平均粒径の小さな粉末を製造可能とし、これによって、装置の大型化や複雑化、さらにはランニングコストの削減を図る。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスアトマイズ法により金属超微粉末を製造する方法において、アトマイズノズルを構成する出湯ノズル底面形状を波型形状ノズルとし、該波型形状ノズルにより溶湯を超微細化することを特徴とするガスアトマイズ法による金属超微粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスアトマイズ法による金属超微粉末を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属微粉末を製造する方法としては、水アトマイズ法や粉砕法が一般的であるが、その方法では酸素が高く、また、粉末自身の形状も球状でないため、使用用途が限られていた。一方、射出成形や溶射用に用いられる金属粉末は酸素濃度が低く、また、球状であることが望ましい。金属粉末で酸素濃度を低くし、球状のものを工業的に生産し得る技術はガスアトマイズ法に他ならない。ところが、ガスアトマイズ法ではアトマイズガスのエネルギーで、溶湯を金属粉末へと変化させるため一般的には微粉末化し難いとされている。
【０００３】
【引用文献】
（１）特許文献１（特開平９−２０９０１号公報）
（２）特許文献２（特開平１１−９２８０４号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したガスアトマイズ法には、コンファインドタイプのアトマイズノズルとフリーフォールタイプのアトマイズノズルがあり、微粉末化にはコンファインドタイプのアトマイズノズルが適していると言われている。そこで、本発明は、コンファインドタイプの噴霧ノズルと組み合わせて用いる出湯ノズルに工夫を加え微粉末を工業的に生産し得る金属超微粉末を製造する方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述したようなコンファインドタイプの噴霧ノズルと組み合わせて用いる出湯ノズルに工夫を加え微粉末を工業的に生産し得る金属超微粉末を製造する方法であって、その発明の要旨とするところは、
（１）ガスアトマイズ法により金属超微粉末を製造する方法において、アトマイズノズルを構成する出湯ノズル底面形状を波型形状ノズルとし、該波型形状ノズルにより溶湯を超微細化することを特徴とするガスアトマイズ法による金属超微粉末の製造方法である。
【０００６】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
先ず、コンファインドタイプのノズルで金属粉末を製造する原理について説明する。出湯ノズルを通過した溶湯は噴霧ノズルより吹き出されたガスにより負圧となった円錐状部で出湯ノズルの底面を伝い、出湯ノズルのエッジ部まで運ばれる。このエッジ部で噴霧ノズルより出て来た高圧のアトマイズガスによって裁断され、その後表面張力により丸くなりながら冷却されて金属粉末へとなる。このようにして製造された金属粉末の粒径は、出湯ノズルのエッジ部で噴霧ノズルより出てきた高圧のガスによって裁断される時に決まってしまうものであり、微粉末を製造するには、溶湯ノズルより出てきた溶湯を裁断するためのエッジ部分を多く、すなわち、エッジとなり得る距離を長くしてやれば良いことが判った。
【０００７】
図１は、本発明に係るアトマイズ粉末の製造装置の全体概略図である。この図１に示すように、気密を保つことができるアトマイズタンク１の上部内側にはアトマイズノズル２が設置されている。このアトマイズノズル２は、タンディッシュ３内に溶湯４を貯留し、このタンディッシュ３の底部に開設した小孔５と直結され、ストッパー６を小孔５から引き抜くことによってタンディッシュ３内に溶湯４を受入れ、アトマイズタンク１内に流下させる出湯ノズル７とこの出湯ノズル７の廻りに配置されたガス噴射装置８とで構成されている。
【０００８】
図２は、本発明に使用する溶湯ノズルの底面形状を示す図である。この図に示すように、出湯ノズル７の先端部の底面を波型形状ノズル９に構成する。このように出湯ノズル７の底面形状を波型形状ノズル９のような同心円状に凹凸を有する形状、いわゆる、花びら型ノズルにすることにより、アトマイズの原理である中心孔から出て来た溶湯がアトマイズガス流の負圧によってノズル底面に広がり、このノズルエッジ部１０で粉砕され粉末となる。このアトマイズの原理に加えて、出湯ノズル底面を波型形状ノズル、いわゆる、花びら型ノズルにすることにより、エッジのり面距離を長くすることが出来、これにより粉末をより微細化することが出来るものである。
【０００９】
図３は、出湯ノズル径と平均粒径との関係を示す図である。この図に示すように、従来の平面形状ノズルと本発明での波型形状ノズルを使用した場合とでは、噴霧ガス流量、出湯量を同じ（ノズル径が同じ）であっても、本発明の方が明らかに金属粉末の平均粒径が小さくなり、超微粉末を得る効果があることが判る。この波型形状ノズル、いわゆる、花びら型ノズルの形状は特に限定するものではないが、出来るだけ上下に大きく、望ましくは、上下にエッジが変動してない場合の１．３倍以上で、エッジのり面の距離を長くすることが出来る形状の構造にするのがより望ましい。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
ＳＵＳ３１６Ｌよるなる合金原料をアルミナ坩堝中に収納し、高周波誘導溶解炉によって溶解した後、表１に示す出湯ノズル、平均粒径、噴霧ガス圧力の条件でＡｒガスを吹き込みながら溶湯を流下させ、Ａｒガスを吹き付けて粉末化し、試料を得た。その結果、表１に示す平均粒径の金属粉末が得られた。この表１に示すように、Ｎｏ．１〜５は本発明例であり、Ｎｏ．６〜１０は比較例である。比較例Ｎｏ．６〜１０は従来の平面形状ノズルであるために、平均粒径が大きいことが判る。これに対し、本発明であるＮｏ．１〜５の何れも平均粒径の小さいものが得られていることが判る。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
上述したことから判るように、本発明による出湯ノズル底面を波型形状ノズルとする場合は、通常の平面形状ノズルに比較して、出湯ノズル径および噴霧ガス流量が同じであっても、出湯ノズル底面のエッジのり面の距離を長くすることにより、エッジ部で噴霧ノズルより出てきた高圧のアトマイズガスによって裁断される効果が大きくなり、平均粒径の小さな粉末を製造することが可能となるものである。これは、同じ出湯ノズル径および噴霧ガス流量であっても、より小さなエネルギーで微細な粉末を製造することが出来たものである。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による出湯ノズル底面を波型形状ノズルを採用することにより、出湯ノズル底面のエッジのり面の距離を長くすることが可能となり、エッジ部での噴霧ノズルより出てきた高圧のアトマイズガスによって、より裁断効果が大きくなり、平均粒径の小さな粉末を製造することが可能となるものである。これによって、装置の大型化や複雑化、さらにはランニングコストの削減を図ることが可能となり工業的に極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアトマイズ粉末の製造装置の全体概略図である。
【図２】本発明に使用する溶湯ノズルの底面形状を示す図である。
【図３】出湯ノズル径と平均粒径との関係を示す図である。
【符号の説明】
１　アトマイズタンク
２　アトマイズノズル
３　タンディッシュ
４　溶湯
５　小孔
６　ストッパー
７　出湯ノズル
８　ガス噴射装置
９　波型形状ノズル
１０　ノズルエッジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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