(57)【要約】【課題】原料ガスであるＮｉＣｌ２ガス等の金属ハロゲン化物ガスと、そのキャリアガスであるＡｒガス等の不活性ガスとの混合ガスに、還元性ガスを接触させて金属粉末を製造する際に、粒度分布が極めて狭い均一な金属粉末を製造することができる金属粉末の製造方法及び装置を提供する。【解決手段】反応管１内で気化したＮｉＣｌ２ガス６を、Ａｒガス２５にキャリアさせてガスミキサー１２に供給し、このガスミキサー１２で撹拌混合した後、還元性ガスのＨ２ガスにより還元して金属粉末を製造する。ガスミキサー１２は、ガス通流方向に時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる右回転型ミキシングエレメント１２ａと反時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる左回転型ミキシングエレメント１２ｂとを複数個交互にその端縁同士を交差させて配置したものである。【選択図】　図１
2004124135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、反応管内で、金属ハロゲン化物ガスとそのキャリアガスとを強制的に撹拌混合した後、その混合ガス中の金属ハロゲン化物ガスを前記還元性ガスにより還元することを特徴とする金属粉末の製造方法。
【請求項２】
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、反応管内に、ガス通流方向に時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる右回転型ミキシングエレメントと反時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる左回転型ミキシングエレメントとを複数個交互にその端縁同士を交差させて配置し、前記金属ハロゲン化物ガスとキャリアガスとを前記右回転型ミキシングエレメントと左回転型ミキシングエレメントとを交互に通流させることにより撹拌混合し、その後、前記還元性ガスにより前記反応管内で前記金属ハロゲン化物ガスを還元することを特徴とする金属粉末の製造方法。
【請求項３】
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、反応管の内面に反応管内に交互に異なる方向に突出する複数個のフィンを設け、前記金属ハロゲン化物ガスとキャリアガスとを前記複数個のフィンを交互に通流させることにより撹拌混合し、その後、前記還元性ガスにより前記反応管内で前記金属ハロゲン化物ガスを還元することを特徴とする金属粉末の製造方法。
【請求項４】
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】
前記還元性ガスは水素ガスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の金属粉末の製造方法。
【請求項６】
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装置において、反応管と、この反応管内に設けられたガスミキサーと、前記反応管内で前記ガスミキサーの上流側にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、前記反応管内で前記ガスミキサーの下流側に還元性ガスを供給する還元性ガス供給部と、前記ガスミキサーの上流側に気化した金属ハロゲン化物ガスを供給する気化部とを有し、前記ガスミキサーは、ガス通流方向に時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる右回転型ミキシングエレメントと反時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる左回転型ミキシングエレメントとを複数個交互にその端縁同士を交差させて前記反応管内に配置したものであることを特徴とする金属粉末の製造装置。
【請求項７】
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装置において、反応管と、この反応管内に設けられたガスミキサーと、前記反応管内で前記ガスミキサーの上流側にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、前記反応管内で前記ガスミキサーの下流側に還元性ガスを供給する還元性ガス供給部と、前記ガスミキサーの上流側に気化した金属ハロゲン化物ガスを供給する気化部とを有し、前記ガスミキサーは、前記反応管の内面に反応管内に交互に異なる方向に突出するように設けられた複数個のフィンを有することを特徴とする金属粉末の製造装置。
【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方法及び装置に関し、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及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属粉末の中でも、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いたが、このような貴金属粉を使用したのではコストが高くなるという問題があり、特に携帯電話を始めとする小型電子機器の普及によりＭＬＣＣの需要が大幅に増加するにつれて、貴金属に替る安価で信頼性の高い電極材料として、Ｎｉ粉末が使用されるようになった。
【０００３】
ＭＬＣＣは、セラミックスからなる誘電体層と金属からなる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としては、積層数を多くするために各層をできるだけ薄層化することが望ましく、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。このため、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】
ＭＬＣＣ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、これらを焼結することにより製造されている。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間の層間剥離及び／又は内部電極層内のクラックが発生する。一方、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であることが必要となる。
【０００５】
ＭＬＣＣは焼結により製造されるので、上述したように、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る。このように焼結時の体積収縮が小さい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。そして、Ｎｉハロゲン化物ガスの中でも、塩化ニッケル（ＮｉＣｌ２）ガスがよく使用されており、このＮｉＣｌ２ガスは、通常、固体状のＮｉＣｌ２を加熱して気化させることにより調製され、これにＡｒガス等の不活性ガスをキャリアガスとして使用し、ＮｉＣｌ２ガスとキャリアガスのＡｒガスとの混合ガス中のＮｉＣｌ２ガスの分圧を調整して、製造すべきＮｉ粉の平均粒径を調節している。
【０００６】
図４は特開平４−３６５８０６号公報（特許文献１）に記載された従来の球状ニッケル微粉の製造方法を示す。反応管１内にガス通流方向の上流側に蒸発部１１が設けられ、下流側に反応部１６が設けられている。これらの蒸発部１１及び反応部１６において、反応管１内が所定温度に加熱されるようになっている。蒸発部１１には、石英ボート２内にＮｉＣｌ２固体３が収納されており、この石英ボート２の上方を通流するように、反応容器１内にキャリアガスとしてのＡｒガスを供給するノズル４と、蒸発部１１を通過して反応部１６にＨ２ガスを供給するノズル５が反応管１の側壁を挿通して設置されている。
【０００７】
気化部１１で加熱されたＮｉＣｌ２固体３は、気化してＮｉＣｌ２ガス６となり、ノズル４から送給されたキャリアガスのＡｒガスと自然混合して混合ガス７となって反応部１６に送られる。一方、ノズル５から送給されたＨ２ガス８は直接反応部１６に供給され、反応部１６により加熱されて高温になったＨ２ガス８とＮｉＣｌ２ガス６とが反応して、ＮｉＣｌ２ガス６がＨ２ガス８により水素還元される。これにより、Ｎｉ微粉末が得られる。
【０００８】
このように、ＮｉＣｌ２ガスとＡｒガスとの混合は、ノズル４から供給されたＡｒガスと、石英ボート２から気化するＮｉＣｌ２ガス６との自然流動による混合である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−３６５８０６号公報（この公報の補第１頁の段落番号００１３、第３頁の段落番号００２０の実施例及び第４頁の図１。）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術においては、原料ガス（ＮｉＣｌ２ガス）とキャリアガス（Ａｒガス）とが高温で混合されているものの、両ガスが自然流動状態で混合されているため、両者が十分に混合されているとはいえない。このため、反応部１６に入る直前又は入った後での反応管１の横断面内における混合ガス中のＮｉＣｌ２ガス分圧は均一ではなく、大きな分圧分布を有するという問題点がある。更に、反応部１６に入る直前又は入った後での反応管１の横断面内における混合ガスの流速（線流速）は、中心に近い位置ほど速く、管壁に近い位置ほど遅くなるという速度分布を有するという問題点がある。一方、得られるＮｉ粉の粒径に対しては、その他の条件が一定の場合には混合ガス中のＮｉＣｌ２ガス分圧と混合ガスの線流速とが極めて大きく影響する。従って、従来技術の自然流動による撹拌混合作用により形成された混合ガスに、Ｈ２ガス等の還元性ガスを所定の高温条件下で接触反応させてＮｉ粉を製造すると、得られるＮｉ粉は広い粒度分布を有するものとなる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、原料ガスであるＮｉＣｌ２ガス等の金属ハロゲン化物ガスと、そのキャリアガスであるＡｒガス等の不活性ガスとの混合ガスに、還元性ガスを接触させて金属粉末を製造する際に、粒度分布が極めて狭い均一な金属粉末を製造することができる金属粉末の製造方法及び装置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】
本願第１発明に係る金属粉末の製造方法は、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、反応管内で、金属ハロゲン化物ガスとそのキャリアガスとを強制的に撹拌混合した後、その混合ガス中の金属ハロゲン化物ガスを前記還元性ガスにより還元することを特徴とする。
【００１３】
具体的には、本願第２発明に係る金属粉末の製造方法は、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、反応管内に、ガス通流方向に時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる右回転型ミキシングエレメントと反時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる左回転型ミキシングエレメントとを複数個交互にその端縁同士を交差させて配置し、前記金属ハロゲン化物ガスとキャリアガスとを前記右回転型ミキシングエレメントと左回転型ミキシングエレメントとを交互に通流させることにより撹拌混合し、その後、前記還元性ガスにより前記反応管内で前記金属ハロゲン化物ガスを還元することを特徴とする。
【００１４】
また、本願第３発明に係る金属粉末の製造方法は、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、反応管の内面に反応管内に交互に異なる方向に突出する複数個のフィンを設け、前記金属ハロゲン化物ガスとキャリアガスとを前記複数個のフィンを交互に通流させることにより撹拌混合し、その後、前記還元性ガスにより前記反応管内で前記金属ハロゲン化物ガスを還元することを特徴とする。
【００１５】
上記本願第１又は第２発明に係る金属粉末の製造方法において、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。
【００１６】
本願第４発明に係る金属粉末の製造装置は、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装置において、反応管と、この反応管内に設けられたガスミキサーと、前記反応管内で前記ガスミキサーの上流側にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、前記反応管内で前記ガスミキサーの下流側に還元性ガスを供給する還元性ガス供給部と、前記ガスミキサーの上流側に気化した金属ハロゲン化物ガスを供給する気化部とを有し、前記ガスミキサーは、ガス通流方向に時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる右回転型ミキシングエレメントと反時計方向に回転する螺旋状の羽根からなる左回転型ミキシングエレメントとを複数個交互にその端縁同士を交差させて前記反応管内に配置したものであることを特徴とする。
【００１７】
本願第５発明に係る金属粉末の製造装置は、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装置において、反応管と、この反応管内に設けられたガスミキサーと、前記反応管内で前記ガスミキサーの上流側にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、前記反応管内で前記ガスミキサーの下流側に還元性ガスを供給する還元性ガス供給部と、前記ガスミキサーの上流側に気化した金属ハロゲン化物ガスを供給する気化部とを有し、前記ガスミキサーは、前記反応管の内面に反応管内に交互に異なる方向に突出するように設けられた複数個のフィンを有することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る金属粉末の製造方法及び製造装置について、添付の図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態の金属粉末の製造方法において使用する金属粉末製造装置例の反応管の長手方向縦断面図である。反応管１には、上流側から順に原料気化ゾーン５０８、ガス混合ゾーン５０９、還元反応ゾーン５１０が設けられている。同図で左側に相当する反応管１の上流側入口から、原料ガスを搬送及び希釈するためのキャリアガスであるＡｒガス２５が反応管１内へ導入されている。原料気化ゾーン５０８に設けられた原料気化容器としての石英ボート１０２内のＮｉＣｌ２固体３が、反応管１の外部に設けられた原料加熱装置５１１により加熱されて気化し、生成したＮｉＣｌ２ガス６は、Ａｒガス気流１０５と自然流動状態で撹拌混合されて混合ガス７の気流となり、直ちにガス混合ゾーン５０９に入る。ガス混合ゾーン５０９の反応管１内部には、ガスミキサー１２が設けられており、また反応管１の外部にガス加熱装置１３が設けられている。混合ガス７をこのガスミキサー１２に通すことにより、混合ガス７を強制的に撹拌混合することによって、ＮｉＣｌ２ガス６とＡｒガス２５とが良好に混合された混合ガス（以下、「強制混合ガス」という）１０７が得られる。こうして良好に混合された強制混合ガス１０７は下流側の還元反応ゾーン５１０に供給される。一方、還元性ガス供給路１４ａが反応管１の外周を同心的に取り囲み反応管１の長手方向に延びるように形成されている。この還元性ガス供給路１４ａは反応管１の下流側（キャリアガスの入口側）に入口を有し、反応管１の長手方向下流側の還元反応ゾーン５１０に還元性ガスを反応管１内に噴出する出口としてのガス噴射ノズル１４が設けられている。還元性ガスは、例えば、Ｈ２ガス８である。還元反応ゾーン５１０の下流側の反応管１内又は反応管１の外部には、冷却装置（図示せず）及び金属粉末捕集・回収装置（図示せず）が設けられている。冷却装置及び金属粉末捕集・回収装置は、常用の装置を使用することができる。
【００１９】
次に、ガスミキサー１２について説明する。図２に示すように、ガスミキサー１２は、右回転型ミキシングエレメント１２ａと、左回転型ミキシングエレメント１２ｂとを、ガス通流方向に交互に配置したものである。右回転型ミキシングエレメント１２ａはガス通流方向に右方向（時計回り）に螺旋状に１８０°回転する羽根からなり、左回転型ミキシングエレメント１２ｂはガス通流方向に左方向（反時計回り）に螺旋状に１８０°回転する羽根からなる。そして、図１に示すように、エレメント１２ａ、１２ｂが交互に、且つその端縁同士が直交するように、反応管１内に配置されて、ガスミキサー１２が構成されている。なお、図１に示す実施例においては、ガスミキサー１２が２個の右回転型ミキシングエレメント１２ａと、２個の左回転型ミキシングエレメント１２ｂとが交互に配置されたものであるが、このエレメントの数は種々設定することができる。また、１８０°回転型ではなく、９０°回転型等、螺旋羽根の形状も任意である。エレメント１２ａとエレメント１２ｂとの端縁同士を溶接又は接着等により接合することにより、複数個のエレメントを連結することができるが、反応管１内でこれらのエレメントを固定できれば、必ずしもこのエレメント１２ａ、１２ｂ同士を接合する必要はない。
【００２０】
ガスミキサー１２のミキシングエレメント１２ａ、１２ｂの素材としては、例えば、金属Ｎｉ板又はアルミナを使用することができる。素材がＮｉ板である場合は、これを捻り加工（塑性加工）することにより、螺旋状に成形加工すればよい。また、素材がアルミナの場合には、砂型を使用した成型法等、種々のモールディング方法により製造することができる。
【００２１】
次に、本実施形態の動作について説明する。反応管１内の原料気化ゾーン５０８に、原料気化容器としての石英ボート１０２に収納したＮｉＣｌ２固体３を載置し、このＮｉＣｌ２固体３を原料加熱装置５１１により加熱する。そうすると、ＮｉＣｌ２固体３から気化したＮｉＣｌ２ガス６は、Ａｒガス２５によりキャリアされて混合ガス７の気流となり、ガスミキサー１２に入る。この混合ガス７は、先ずエレメント１２ａの螺旋状羽根により螺旋状に右（時計方向に）回転しながら混合され、エレメント１２ａと１２ｂの境界で、各エレメント同士の端縁が直交していることから、エレメント１２ａの２個の流路を通過してきた混合ガスは夫々２つに分断され、その後一方の流路を通過してきた混合ガスと他方の流路を通過してきた混合ガスが合流して下流側のエレメント１２ｂに入り、このエレメント１２ｂで更に螺旋状に左（反時計方向に）回転して撹拌混合される。このようにして、混合ガスが複数個のミキシングエレメント１２ａ、１２ｂを通過することにより、高効率で撹拌混合される。これにより、ＮｉＣｌ２ガス６とＡｒガス２５とは極めて良好に撹拌混合され、均一に混合された強制混合ガス１０７となって還元反応ゾーン５１０に入る。この還元反応ゾーン５１０では、ガス噴射ノズル１４からＨ２ガス８が反応管１内に噴出されており、還元反応ゾーン５１０において、強制混合ガス１０７中のＮｉＣｌ２ガス６はＨ２ガス８により還元されて金属Ｎｉ粉末が生成する。強制混合ガス１０７は、ＮｉＣｌ２ガス６とＡｒガス２５とは極めて均一に混合されているので、粒度範囲が狭い均一な金属Ｎｉの微粉末が得られる。
【００２２】
図３は、本発明の第２実施形態におけるガス混合ゾーンの反応管１の長手方向縦断面図である。本実施形態における金属粉末製造装置は、第１実施形態のガスミキサー１２の代わりに、ガス混合ゾーン５０９にフィン１５を設けたものである。フィン１５は、反応管１の内面の上端部から垂下された上部フィン１５ａと、反応管１の内面の下端部に立設する下部フィン１５ｂとを有し、これらの上部フィン１５ａと下部フィン１５ｂとが反応管１の長手方向に交互に設けられている。上部フィン１５ａ及び下部フィン１５ｂは、夫々斜め下方及び斜め上方に向かって延出するように湾曲しており、その湾曲中心はいずれもガス通流方向下流側を向いている。また、上部フィン１５ａ及び下部フィン１５ｂの先端部はいずれも反応管１の軸心よりも夫々反応管の下部及び上部側に延出している。また、上部フィン１５ａの先端は下流側に隣接する下部フィン１５ｂの付け根の位置又はこれより下流側まで延出し、下部フィン１５ｂの先端は下流側に隣接する上部フィン１５ａの付け根の位置又はこれより下流側まで延出している。
【００２３】
上部フィン１５ａ及び下部フィン１５ｂは、上下方向に湾曲しているが、水平方向については、湾曲していても、また湾曲していなくてもよい。また、上部フィン１５ａ及び下部フィン１５ｂの湾曲度は任意であり、フィン１５ａ、１５ｂの先端の反応管長手方向の位置は必ずしも下流側のフィンの付け根まで延びる必要はなく、また、フィン１５ａ、１５ｂの先端の位置は必ずしも反応管１の軸芯を超える必要はない。更に、フィン１５ａ、１５ｂは上下に対向するものではなく、左右に対向するものでもよい。
【００２４】
次に、本実施形態の動作について説明する。本実施形態は、ＮｉＣｌ２ガスとＡｒガス２５との混合にフィン５１を使用している点が第１実施形態と異なる。即ち、フィン１５に入った混合ガス７は先ず上部フィン１５ａに沿って流れて下降流の気流を形成する。上部フィン１５ａの先端部においてはその流路が狭められたところで、下部フィン１５ｂに入り、急激に気流方向が斜め上昇気流に変化する。このような下降気流及び上昇気流を繰り返すことにより、混合ガス７は撹拌混合されて、混合ガス７中のＮｉＣｌ２ガスとＡｒガス２５とが均一に混合される。このようにして均一に混合された強制混合ガス１０７となって還元反応ゾーンに入る。還元反応ゾーンに入った強制混合ガス１０７は、第１実施形態の場合と同様に、Ｈ２ガスで還元されて、金属Ｎｉ粉末が生成する。この場合も、強制混合ガス１０７は、ＮｉＣｌ２ガス６とＡｒガス２５とは極めて均一に混合されているので、粒度範囲が狭い均一な金属Ｎｉの微粉末が得られる。
【００２５】
【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。
【００２６】
本発明の範囲に属する金属粉末の製造方法として、図１及び２に示す装置を使用して試験した（実施例１及び２）。実施例１及び２の主な試験方法は次のとおりである。反応管１の材質は石英であり、ガスミキサー１２の材質は金属Ｎｉである。原料ガスとしてのＮｉＣｌ２ガス４の調製方法は、石英製の原料気化容器１０２に固体状ＮｉＣｌ２と固体状ＮａＣｌとを装入し、原料気化温度を９００℃に保持して、ＮｉＣｌ２が析出しているＮｉＣｌ２−ＮａＣｌの２元系共晶融体を形成させ、固体状ＮｉＣｌ２を適宜補給しつつこれを気化させた。なお、この温度におけるＮａＣｌのガス分圧はＮｉＣｌ２のガス分圧に比べて無視できる程度に小さい。ＮｉＣｌ２ガス４の気化、調製方法として上記方法を採用したのは、固体状ＮｉＣｌ２の単味原料を加熱して気化させる場合よりも、ＮｉＣｌ２ガスの気化速度を安定させることができるからである。このようにして原料のＮｉＣｌ２ガスの発生速度を所定の一定値に保持しつつ、キャリアガスとしてのＡｒガスの流量水準を、実施例１では５．０リットル／分、実施例２では１０．０リットル／分に設定することにより、ＮｉＣｌ２ガスとＡｒガスとの混合ガス中のＮｉＣｌ２ガスの分圧を、夫々０．４０、０．２０に調整した。こうして得られた自然混合ガス７を、ガスミキサー１２に流入させた。図２に示したように、ガスミキサーユニットを２個備えたガスミキサー１２により自然混合ガス７を撹拌混合し、得られた強制混合ガス１０７を、還元反応温度１１００℃に保持された還元反応ゾーン５１０に通流させると共に、ガス噴射ノズル１４からＨ２ガスを強制混合ガス１０７の気流に対して斜め下流方向に、５．０リットル／分の流量で噴射した。上記試験により、実施例１では目標平均粒径が０．５０μｍ、実施例２では目標平均粒径が０．２０μｍのＮｉ粉を製造した。
【００２７】
一方、本発明の範囲から外れる金属粉末の製造方法として、比較例１及び２の試験を行った。比較例１及び２の試験条件は、夫々実施例１及び２において、ガス混合ゾーン５０９にガスミキサー１２を設けないことだけが異なっており、従ってこのガス混合ゾーン５０９においては、ＮｉＣｌ２ガスとＡｒガスとが自然流動による撹拌混合作用により混合ガスを形成させたことだけが異なり、その他の全ての試験条件は同じである。表１に、実施例１及び２並びに比較例１及び２の主な試験条件を示す。
【００２８】
【表１】
2004124135.tif 000003
【００２９】
実施例及び比較例の夫々により製造されたＮｉ粉の平均粒径及び粒度分布を、レーザー回折法で測定した。金属Ｎｉ微粉粒子の平均粒径は、レーザー回折法により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％に達したときの粒子径とした。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と表記して、平均粒子径よりも小さい側の粒度分布の指標とし、一方、同様に小さい側の粒子から粒子数を積算して粒子数の積算値が９０粒子数％に達した時の粒子径を、ｄ９０と表記して、平均粒子径よりも大きい側の粒度分布の指標とした。こうして得られたＮｉ粉の平均粒径及び粒度分布に関する測定結果を、表２に示す。
【００３０】
【表２】
2004124135.tif 000004
【００３１】
この表１及び表２に示すように、比較例１及び２は、原料気化容器から気化したＮｉＣｌ２ガスと、これよりも上流から通流してくるＡｒガス気流とが自然流動による撹拌混合のみにより形成された混合ガスに対して還元性ガスのＨ２ガス噴射供給されているので、その混合ガスの混合度合いが小さかったために、混合ガス中の原料ガスであるＮｉＣｌ２ガスの分圧、即ち混合ガス中のＮｉＣｌ２ガス濃度が均一になっていず、反応管の横断面内において大きなＮｉＣｌ２ガス濃度が形成されており、更に、反応管の横断面内における混合ガスの流速が均一でなく、大きな速度分布が形成されていた。その結果、得られたＮｉ粉の粒度分布の幅が広く、特に平均粒径よりも大きい粒子の分布比率（表２中、ｄ９０−ｄ５０）が大きくなっている。
【００３２】
これに対して、実施例１及び２はいずれも、原料気化容器から気化したＮｉＣｌ２ガスと、これよりも上流から通流してくるＡｒガス気流とが、ガスミキサーにより反応管の横断面全域にわたり強制的な撹拌混合を施され、両ガスの混合が極めて強化されたので、混合ガス中のＮｉＣｌ２ガス濃度は反応管の横断面内で極めて均一化され、しかも混合ガスの反応管の横断面内における流速が均一化された。その結果、得られたＮｉ粉の平均粒径は目標値に極めて近く、しかも粒度分布の幅が極めて狭いＮｉ粉が得られた。
【００３３】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、金属ハロゲン化ガスとキャリアガスとを高効率で均一に撹拌混合することができるので、この金属ハロゲン化物ガスを還元性ガスにより還元した場合に、粒度分布範囲が極めて狭い金属粉末を製造することができる。このため、本発明により、平均粒径が０．１乃至１μｍであって、ＭＬＣＣの内部電極用Ｎｉ粉末として好適のＮｉ微粉末を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態において使用される金属粉末製造装置を示す縦断面図である。
【図２】本実施形態において使用されるガスミキサーを示す側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態において使用されるガス混合装置（フィン）の１例を説明する反応管の長手方向軸芯線を含む鉛直方向断面図である。
【図４】特許文献１に記載のＮｉ超微粉の製造方法を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１；反応管
２；石英ボート
１０２；原料気化容器
３；固体状ＮｉＣｌ２
４；ノズル
５；ノズル
１０５；（反応管内の）Ａｒガス気流
６；ＮｉＣｌ２ガス
７；混合ガス（「自然混合ガス」）
１０７；強制混合ガス
８；Ｈ２ガス
５０８；原料気化ゾーン
５０９；ガス混合ゾーン
５１０；還元反応ゾーン
５１１；原料加熱装置
５１２；加熱装置
１１；蒸発部
１２；ガスミキサー
１２ａ；右回転型ミキシングエレメント
１２ｂ；左回転型ミキシングエレメント
１３；ガス加熱装置
１４；ガス噴射ノズル
１５；フィン
１５ａ；上部フィン
１５ｂ；下部フィン
１６；反応部
２５；Ａｒガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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