[發(fā)明專利]微粒制造裝置以及微粒制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910082964.8
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN110124599B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 永井久雄;小巖崎剛;大熊崇文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B01J19/08
• 分類號(hào): B01J19/08
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 齊秀鳳

本發(fā)明提供一種微粒制造裝置以及微粒制造方法，微粒制造裝置具備：反應(yīng)室，沿鉛垂方向從下方向上方延伸；材料供給裝置，從材料供給口向鉛垂上方將材料粒子供給到反應(yīng)室內(nèi)；第1電極配置區(qū)域，在反應(yīng)室內(nèi)的內(nèi)周壁具有多個(gè)下部電極；第2電極配置區(qū)域，在比第1電極配置區(qū)域更靠鉛垂上方的反應(yīng)室內(nèi)的內(nèi)周壁具有多個(gè)上部電極；回收部，與反應(yīng)室內(nèi)的鉛垂上方的另一端側(cè)連接來(lái)回收微粒；電源，能變更向下部電極和上部電極中的至少一方的電極施加的交流電力的頻率；控制部，將向下部電極施加的交流電力的頻率設(shè)定為在向上部電極施加的交流電力的頻率以上的頻率，通過下部電極和上部電極產(chǎn)生電弧放電，從而在反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，由材料粒子生成微粒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及例如在鋰離子電池的電極材料、催化劑材料、向食品包裝的薄膜材料等的涂層材料、或者電子設(shè)備布線等中使用的墨液原料等中利用的微粒制造裝置以及微粒制造方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，關(guān)于納米級(jí)的微粒，在各種器件中研究了應(yīng)用。例如，鎳的金屬微粒當(dāng)前被使用于陶瓷電容器，對(duì)于下一代的陶瓷電容器，研究了粒徑為200納米以下且分散性良好的微粒的使用。

進(jìn)而，氧的含有率比二氧化硅低的一氧化硅(SiOx：x＝1～1.6)的微粒，作為光學(xué)透鏡的反射防止膜或者食品包裝用的阻氣薄膜的蒸鍍材料被廣泛使用。最近，期待向鋰離子二次電池的負(fù)極材料等的應(yīng)用。

作為這些納米級(jí)的微粒的一般制造方法，有將成為原料的塊狀材料與陶瓷或者氧化鋯等的珠子一起導(dǎo)入并通過機(jī)械粉碎將材料微粒化的方法、或者使材料熔融以及蒸發(fā)后向空氣或者水噴射來(lái)獲得微粒的方法、或者進(jìn)行電解或還原等以化學(xué)方式獲得微粒的方法等。其中，有利用高頻放電、直流或者交流電弧放電等的熱等離子體(約10000℃)在氣相中制作微粒的方法。利用該熱等離子體在氣相中制作微粒的方法，從雜質(zhì)(污染物)少、生產(chǎn)的微粒的分散性優(yōu)異、以及由多種材料構(gòu)成的復(fù)合微粒的合成容易等的觀點(diǎn)出發(fā)，是非常有用的。

在圖4中示出利用了現(xiàn)有例1的熱等離子體的、微粒的制造裝置的從與鉛垂方向垂直的方向觀察到的概略剖視圖。另外，為了方便起見，將水平面內(nèi)的一方向設(shè)為x方向，將鉛垂上方設(shè)為z方向。

在反應(yīng)室101中構(gòu)成為具備：材料供給裝置110、生成電弧放電的多根電極104、對(duì)生成的微粒118進(jìn)行回收的微粒回收部103、向反應(yīng)室101供給氣體的氣體供給管(未圖示)、調(diào)整壓力的閥以及排出氣體的泵113。從氣體供給管向反應(yīng)室101導(dǎo)入氬氣并調(diào)整了壓力之后，從多個(gè)交流電源105向多根電極104施加交流電力，由此生成作為熱等離子體的電弧放電116。從鉛垂下方向?qū)⒉牧瞎┙o裝置110內(nèi)的材料粒子117連同載體氣體一起導(dǎo)入至生成的電弧放電116。導(dǎo)入的材料粒子117通過電弧放電116而蒸發(fā)以及氣化，在反應(yīng)室101的上部進(jìn)行快速冷卻以及凝固，從而生成微粒118。生成的微粒118承載在反應(yīng)室101內(nèi)的氣體流中導(dǎo)入至微粒回收部103，被微粒回收部103內(nèi)的過濾器回收。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-263257號(hào)公報(bào)