[發明專利]碳化鈦微粒子的制造方法

有效

• 申請號: 201380034108.6
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN104411634B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 渡邉周;中村圭太郎
• 申請（專利權）人: 日清工程株式會社
• 主分類號: C01B31/30
• 分類號: C01B31/30
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉秀青

技術領域

本發明關于一種碳化鈦微粒子的制造方法，特別是關于一種制造出物性值例如電阻為所希望的值的碳化鈦微粒子的方法。

背景技術

現在，氧化物微粒子、氮化物微粒子、碳化鈦微粒子等微粒子可使用在半導體基板、印刷基板、各種電氣絕緣零件等電氣絕緣材料、切削工具、模具、軸承等高硬度高精密度的機械工作材料、晶界電容器、濕度偵測器等機能性材料、精密燒結成形材料等燒結體的制造、引擎汽門等要求高溫耐磨耗性的材料等熔射零件制造、甚至燃料電池的電極、電解質材料及各種觸媒等領域。

上述微粒子中，關于碳化鈦微粒子，可通過例如專利文獻1、2所公開的制造方法來制造。

專利文獻1的目的是為了能夠容易得到均勻且微細的碳化鈦粉末(碳化鈦微粒子)。在專利文獻1中公開了通過將氧化鈦與碳在非氧化氣體環境下并在1300℃～1800℃的溫度下燒成而制造碳化鈦的方法。在專利文獻1中，相對于平均粒徑為0.1～5μm的氧化鈦100重量份而言，添加平均粒徑0.05μm以下的氧化鈦0.05～30重量份以作為添加劑。

專利文獻2的目的是提供一種產生均勻的燒結體的均粒、粗粒碳化鈦粉末，以及用于導電性聚合物的碳化鈦等領域中的均粒、粗粒碳化鈦粉末，及其制造方法。

在專利文獻2中公開了一種碳化鈦粉末的制造方法，其原料采用氧化鈦及碳，在氫氣體環境中并在1500～1750℃的溫度進行還原、碳化。

在專利文獻2中公開了使用一次粒子為1μm以下且BET值為2m²/g以上的原料氧化鈦，并使用一次粒子為0.5μm以下且未連續結合的碳黑作為碳源。

此外，在熱處理前的原料的混合步驟中，將Co及Ni中的1種或2種以碳化鈦粉末為基準添加0.1～0.3重量％，并在1500～1750℃的溫度下加熱，藉此來控制碳化鈦粉末的粒度。

專利文獻

專利文獻1：日本特開平2-271919號公報

專利文獻2：日本特開2003-26416號公報

發明內容

發明要解決的問題

如上所述，在日本專利文獻1、2的碳化鈦微粒子的制造方法中公開了控制粒徑。然而，關于碳化鈦，現況中并沒有控制粒徑以外的物性值等的制造方法。因此，現況中無法預期碳化鈦微粒子進一步的用途擴大，以及使用碳化鈦微粒子來達到機能性的進一步提升。

為了解決前述先前技術所出現的問題，本發明的目的在于提供一種物性值例如電阻為所希望的值的碳化鈦微粒子的制造方法。

用于解決問題的手段

本發明是基于如果改變碳化鈦微粒子中的氧含量，則體積電阻值(電阻)會改變的見解而完成的。在本發明中，為了使碳化鈦微粒子的體積電阻值(電阻)成為所希望的值，而改變碳化鈦微粒子的氧含量。

具體而言，為了達成上述目的，本發明提供一種碳化鈦微粒子的制造方法，其特征為具有：使用鈦或鈦氧化物的粉末、碳源與熱等離子體焰來生成碳化鈦微粒子的生成步驟，在生成步驟中，通過改變碳源的量來改變所生成的碳化鈦微粒子的氧含量。

生成步驟包括例如將鈦或鈦氧化物的粉末供給至熱等離子體焰中的步驟，及將冷卻用氣體與作為碳源的反應性氣體供給至熱等離子體焰的終端部，生成碳化鈦微粒子的步驟，改變反應性氣體的供給量以改變所生成的碳化鈦微粒子的氧含量。例如反應性氣體為甲烷氣體。

另外，例如生成步驟具備使鈦或鈦氧化物的粉末分散于作為碳源的含碳液體狀物質而制成泥漿，使泥漿液滴化并供給至熱等離子體焰中的步驟，并改變泥漿的進料量來改變所生成的碳化鈦微粒子的氧含量。

另外，例如生成步驟具備使鈦或鈦氧化物的粉末分散于作為碳源的含碳液體狀物質，而制成泥漿，使用載體氣體使泥漿液滴化，供給至熱等離子體焰中的步驟，并且將泥漿的進料量控制在一定量，改變投入泥漿時的載體氣體的流量以改變所生成的碳化鈦微粒子的氧含量。

含碳液體狀物質以醇、酮、煤油、辛烷或汽油為佳。

熱等離子體焰來自例如氫、氦和氬的至少一種氣體。

發明的效果

依據本發明，可制造出物性值例如電阻為所希望的值的碳化鈦。進一步能夠容易且以高生產性來制造碳化鈦。

附圖說明

圖1表示本發明的實施形態所涉及的碳化鈦微粒子的制造方法所使用的微粒子制造裝置的原理圖。

圖2表示供給鈦粉末作為原料的形態所形成的碳化鈦微粒子中的氧含量與體積電阻值的關系的圖形。

圖3表示含有氧化鈦粉末的泥漿的進料量與氧含量的關系的圖形。