[发明专利]金属粉末制造用等离子体装置及金属粉末的制造方法

说明书

本申请是申请号为201210213479.8，申请日为2012年6月25日，发明名称为“金属粉末制造用等离子体装置及金属粉末的制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及制造金属粉末的等离子体装置，特别地，涉及具备管状冷却管并通过利用该冷却管对经过熔融、蒸发而形成的金属蒸汽进行冷却来制造金属粉末的等离子体装置及金属粉末的制造方法。

背景技术

在制造电子电路或配线基板、电阻、电容器、IC组件等电子部件时，为了形成导体被膜、电极，使用的是导电性金属粉末。作为这样的金属粉末所要求的特性、性状，可以列举：杂质少、平均粒径为0.01～10μm左右的细微粉末、粒子形状或粒径均匀、凝聚少、在浆料中的分散性好、结晶性良好等。

近年来，伴随电子部件、配线基板的小型化，导体被膜及电极的薄层化、细间距化得到发展，因而要求更加微细、球状且高结晶性的金属粉末。

作为制造这样的细微金属粉末的方法之一，已知有下述等离子体装置：利用等离子体使金属原料在反应容器内熔融、蒸发，然后冷却金属蒸汽，使其凝结从而得到金属粉末(参照专利文献1、2)。在这些等离子体装置中，由于使金属蒸汽在气相中凝结，因此能够制造出杂质少、微细、球状且结晶性高的金属粒子。

这些等离子体装置均具备长的管状冷却管，对包含金属蒸汽的载气进行多个阶段的冷却。例如，在专利文献1中，具备通过将经过预加热的热气直接混合到上述载气中来进行冷却的第1冷却部、和在此之后通过直接混合常温冷却气体而进行冷却的第2冷却部。

另外，在专利文献2的等离子体装置中具备通过使冷却用流体在管状体周围循环，从而在不使该流体与上述载气直接接触的情况下将该载气冷却的间接冷却区(第1冷却部)；和在此之后通过向载气中直接混合冷却用流体而进行冷却的直接冷却区(第2冷却部)。

特别是就后者的情况而言，可以稳定地进行核的生成、成长及结晶化，可以得到具有经过控制的粒径和粒度分布的金属粉末。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开2007/0221635号说明书

专利文献2：日本专利3541939号

发明内容

发明要解决的问题

但是，就上述文献中记载的等离子体装置而言，当金属蒸汽在冷却管内凝结时，其中的一部分将不可避免地附着于冷却管的内壁。该附着物缓慢堆积，会逐渐引发妨碍冷却管内载气的流动、某些情况下发生冷却管堵塞的问题。

特别是，与在冷却管内的全部区域具备喷出冷却用流体的机构的专利文献1的装置相比，专利文献2记载的等离子体装置存在下述问题：在其冷却管的上游侧(第1冷却部侧)的内壁，更容易附着附着物。

以往，为了除去这样的附着物，必须定期和/或不定期地使等离子体装置停止运转，在装置充分冷却后拆解冷却管并除去管内的附着物。

但是，这些等离子体装置在使等离子体发生后，直到能够稳定生成金属蒸汽为止仍需要相当长的时间。因此，为了除去附着物，除了从使等离子体装置停止到拆解冷却管所需的时间和实际进行附着物的除去作业所需要的时间以外，还需要在装置的运转重新启动后、直到能够稳定生成金属蒸汽为止所需要的时间，这从金属粉末的生产效率的观点考虑存在问题。

本发明的目的在于提供能够使上述问题得以解决的等离子体装置及金属粉末的制造方法，其中，在具有冷却管的金属粉末制造用等离子体装置中，可以容易地除去附着、堆积于冷却管的内壁的附着物，获得更高的生产效率。解决问题的方法