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アモルファスナノ粒子の製造方法、アモルファスナノ粒子及びアモルファスナノ粒子分散液

Patent code P210017772
File No. P20160158-01
Posted date 2021年6月10日
Application number 特願2017-188946
Publication number 特開2018-059199
Date of filing 平成29年9月28日(2017.9.28)
Date of publication of application 平成30年4月12日(2018.4.12)
Priority data
  • 特願2016-190141 (2016.9.28) JP
Inventor
  • 林 大和
  • 成田 一人
Applicant
  • 国立大学法人東北大学
Title アモルファスナノ粒子の製造方法、アモルファスナノ粒子及びアモルファスナノ粒子分散液
Abstract 【課題】 比較的低温で容易に分散性に優れたアモルファスナノ粒子を得ることができるアモルファスナノ粒子の製造方法を提供すること。
【解決手段】 合金からなる固体状金属と還元性分散媒とを含有する分散液を得る工程と、
前記分散液に超音波を照射して、前記固体状金属からアモルファス組織を含むアモルファスナノ粒子を得る工程と、
を含むことを特徴とするアモルファスナノ粒子の製造方法。
【選択図】なし
Outline of related art and contending technology

従来、アモルファス組織を含むアモルファス粒子の製造方法としては、液体金属を急速に冷却する液体急冷法や、ガスアトマイズ法等のアトマイズ法などが知られており、例えば、特開2010-209409号公報(特許文献1)には、ガスアトマイズ法にて1次粉砕した溶融金属を、回転するディスクの表面に形成した冷媒の液膜によって2次粉砕しつつ急冷する、非晶質軟磁性合金粉末の製造方法が記載されている。しかしながら、これらの方法では、得られるアモルファス粒子の粒子径は数μm以上と比較的大きく、アモルファス組織を含み、かつ、ナノメートルオーダーであるアモルファスナノ粒子を得ることは困難であるという問題を有していた。

また、金属のナノ粒子の製造方法としては、金属塩の還元法やゾルゲル法等の化学的手法の他、アークプラズマ放電を用いた方法などが知られている。しかしながら、アモルファス粒子の形成には前記化学的手法を適用することは困難であり、また、アークプラズマ放電を用いた方法では、二次粒子を形成しやすいという問題や、通常10,000℃以上という高いアーク温度から冷却して粒子を得るために偏析が発生しやすいという問題を有しており、また、ナノ粒子を多量に得ることも困難であるという問題も有していた。

Field of industrial application

本発明は、アモルファスナノ粒子の製造方法、アモルファスナノ粒子及びアモルファスナノ粒子分散液に関する。

Scope of claims 【請求項1】
合金からなる固体状金属と還元性分散媒とを含有する分散液を得る工程と、
前記分散液に超音波を照射して、前記固体状金属からアモルファス組織を含むアモルファスナノ粒子を得る工程と、
を含むことを特徴とするアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項2】
合金からなる固体状金属と還元性分散媒とを含有する分散液を得る工程と、
温度を35℃以下に維持しながら前記分散液に超音波を照射して、前記固体状金属からアモルファス組織を含むアモルファスナノ粒子を得る工程と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項3】
前記温度を-90~20℃の範囲に維持しながら前記分散液に前記超音波を照射することを特徴とする請求項2に記載のアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項4】
前記合金が、Sn-Bi合金、Sn-Sb合金、Sn-Ag合金、Sn-Cu合金、Zn-Al合金、Bi-Cu合金、Au-Sn合金、Au-Ge合金及びAg-Cu合金からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1~3のうちのいずれか一項に記載のアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項5】
前記還元性分散媒が、炭化水素類及びアルコール類からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1~4のうちのいずれか一項に記載のアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項6】
前記アモルファスナノ粒子の平均粒子径が1~200nmであることを特徴とする請求項1~5のうちのいずれか一項に記載のアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項7】
前記固体状金属が平均一次粒子径1~500μmの金属粉末であることを特徴とする請求項1~6のうちのいずれか一項に記載のアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項8】
前記分散液における前記固体状金属の含有量が前記還元性分散媒100質量部に対して0.1~50質量部であることを特徴とする請求項1~7のうちのいずれか一項に記載のアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項9】
前記アモルファスナノ粒子が表面に酸化膜を実質的に有さないことを特徴とする請求項1~8のうちのいずれか一項に記載のアモルファスナノ粒子の製造方法。

【請求項10】
二種以上の金属原子からなるアモルファス組織を含むアモルファスナノ粒子であり、かつ、表面に酸化膜を実質的に有さないことを特徴とするアモルファスナノ粒子。

【請求項11】
アモルファス・ナノ結晶組織を含むことを特徴とする請求項10に記載のアモルファスナノ粒子。

【請求項12】
請求項10又は11に記載のアモルファスナノ粒子を含有することを特徴とするアモルファスナノ粒子分散液。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right 公開
Reference ( R and D project ) Yamato HAYASHI's Research Webpage
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