[发明专利]粉末涂布装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来将薄膜涂布在粉末的各粒子表面的粉末涂布装置。

背景技术

为了对粉末赋予功能，有时将薄膜涂布在粒子的表面。作为利用干式法进行涂布的技术有溅镀法，提出了各种使用溅镀法对粉末进行涂布的涂布装置(例如，参照专利文献1～4)。

在专利文献1中，公开了一种使用溅镀装置将铂溅镀至碳粉末的技术，所述溅镀装置具备：旋转滚筒，内部保持为真空；靶单元，配置在所述旋转滚筒内；以及直流式溅镀电源，连接在所述靶单元且能够产生等离子体。此处，一边使旋转滚筒旋转，一边溅镀靶进行涂布。

在专利文献2中，公开了一种技术，使用具有旋转滚筒的溅镀装置，将各种金属涂布在具有磁性的粉末的表面。

在专利文献3中，公开了一种粉末涂布装置，一边搅拌被装入至转筒的原料粉末并且刮除附着在筒内壁的原料粉末，一边在粉末粒子表面形成均匀的涂布层。

在专利文献4中，公开了一种粉末涂布装置，如果使真空容器本身旋转，构造会变得复杂，因此在真空容器中配置了旋转的筒状容器。

而且，专利文献1～4中所记载的技术均涉及仅具备1个溅镀靶的单元溅镀装置。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-182067号公报

专利文献2：日本专利第4183098号公报

专利文献3：日本专利特开平5-271922号公报

专利文献4：日本专利特开2014-159623号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

目前，在粉末粒子的表面被覆各种材料的功能性粉末的需求在催化剂或燃料电池等领域正在增加。在以这些用途进行开发的情况下，必须以使多种元素组合的各种组成进行材料探索。然而，在使用专利文献1～4中所公开的具备单元靶的粉末溅镀装置，假设要在粉末的粒子表面成膜合金膜或积层膜的情况下，不得不利用以下所示的方法成膜。

首先，第一个方法是在成膜中途更换靶进行溅镀的方法。在该方法中，能够成膜将不同的组成积层而成的积层膜。然而，在膜的厚度方向上，由于并非均匀组成，所以无法成为合金薄膜。另外，每次更换靶时粉末曝露于大气中，所以有时气体会作为杂质混入，还会产生粉末或已形成的覆膜部分被氧化或氮化的问题。

第二个方法是制作所需组成的合金靶进行溅镀的方法。在该情况下，通过控制靶的组成，能够控制覆膜的组成。然而，由于只能应对能够制作靶的材料，所以如果不能制作靶，那么无法应用该方法。例如，难以制作使熔点的差较大的元素组合而成的组成的靶。另外，在变更1种材质的含量以获得新的合金组成的薄膜的情况下，必须从制作新的组成的合金靶开始。

第三个方法是制作将各组成的碎片配置为马赛克状的靶进行溅镀的方法。在该情况下，即便为无法制作合金靶的组成，也能够应用。然而，由于不可进行精密的组成控制，所以所获得的薄膜的组成容易变得不均匀。

因此，本发明的目的在于提供一种粉末涂布装置，解决了在使用专利文献1～4中所记载的单元溅镀装置的情况下无法避免的问题点，也就是这样一种粉末涂布装置，能够没有杂质混入地成膜使自由选择的元素组合而成的薄膜，且满足所获得的薄膜的组成均匀。

[解决问题的技术手段]

本发明者们进行潜心研究，结果发现，通过设为多元溅镀装置，且使旋转滚筒内的两个以上的靶为特定的配置关系，能够解决所述问题，从而完成本发明。也就是说，本发明的粉末涂布装置具有：滚筒；排气构件，将该滚筒内进行抽真空；以及溅镀装置，设置在所述滚筒内，具有至少1个靶；所述滚筒是主轴朝向水平方向，且以该主轴为中心旋转，所述溅镀装置是在放入至所述滚筒的粉末的表面形成涂布膜；所述粉末涂布装置的特征在于：所述溅镀装置为了安装两个以上的靶，针对每一个靶具有1个固定部，在将所述靶安装在该固定部时，该各靶相对于所述主轴的方向在同一水平位置相互并列地配置。

在本发明的粉末涂布装置中，优选的是所述各靶所朝向的方向是，在与靶面的法线平行地将该靶面朝向所述滚筒的内侧侧壁投影时在到达至该内侧侧壁的近前投影图重叠的方向。从各靶飞出的元素(溅镀粒子)以进一步混合的状态到达被放入至滚筒的粉末，所以能够在粉末的粒子表面成膜从各靶全面地取入各元素的薄膜。

在本发明的粉末涂布装置中，所述各靶包含组成互不相同的形态。通过使各靶的组成互不相同，能够容易地成膜合金膜、复合氧化物膜、复合氮化物膜、或复合碳化物膜等，且能够减少膜的组成不均。