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JP2019136679A - Composite particle production apparatus and production method - Google Patents

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JP2019136679A JP2018024176A JP2018024176A JP2019136679A JP 2019136679 A JP2019136679 A JP 2019136679A JP 2018024176 A JP2018024176 A JP 2018024176A JP 2018024176 A JP2018024176 A JP 2018024176A JP 2019136679 A JP2019136679 A JP 2019136679A
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剛 小岩崎
Tsuyoshi Koishizaki
剛 小岩崎
永井 久雄
Hisao Nagai
久雄 永井
大熊 崇文
Takafumi Okuma
崇文 大熊
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

To provide a composite particle production apparatus and production method which can synthesize composite particles of dissimilar materials by collective processing.SOLUTION: The apparatus comprises: a chamber; a plasma generator which is arranged in the chamber and generates plasma; a first material feeding device which is connected to the chamber and feeds a first material into the chamber through a first material supply port; a second material feeding device which is connected to the chamber and feeds a second material into the chamber through a second material supply port; and a recovery system which is connected to the chamber and recovers composite particles discharged from the chamber, and the apparatus produces composite particles from the first and second materials fed from the first and second material feeding devices. The plasma generator generates, at a central part of the chamber, a plasma high temperature part having plasma having a higher temperature than peripheral parts, and is installed so that the first material supply port of the first material feeding device feeds the first material to the plasma high temperature part and the second material supply port of the second material feeding device feeds the second material to a part other than the plasma high temperature part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、大粒子と小粒子とを複合した複合粒子製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to a composite particle manufacturing apparatus and a manufacturing method in which large particles and small particles are combined.

従来、粒径が異なる複合粒子の製造は、大粒子と小粒子を別々に製造し、これらを混合することで行っていた。例えば、従来例1の特開2003−275281号公報(特許文献1)には、薬物含有複合粒子の製造方法が開示されている。この従来例1では、流動層乾燥造粒法または乾式機械的粒子複合化法を利用して、大粒子(直径1μm以上500μm以下)の表面に小粒子(直径0.01μm以上500μm以下)を付着させている。   Conventionally, composite particles having different particle sizes have been manufactured by separately manufacturing large particles and small particles and mixing them. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-275281 (Patent Document 1) of Conventional Example 1 discloses a method for producing drug-containing composite particles. In Conventional Example 1, small particles (0.01 μm or more and 500 μm or less in diameter) are attached to the surfaces of large particles (1 μm or more and 500 μm or less in diameter) using a fluidized bed dry granulation method or a dry mechanical particle compounding method. I am letting.

また、例えば、従来例2の特開2005−342615号公報(特許文献2)に開示されている球状複合粒子の製造方法では、プラズマに原材料粒子を導入し、球状粒子の表面に原材料の微粒子を分散付着される球状複合粒子を形成している。   In addition, for example, in the method for producing spherical composite particles disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-342615 (Patent Document 2) of Conventional Example 2, the raw material particles are introduced into the plasma, and the fine particles of the raw material are introduced onto the surface of the spherical particles. Spherical composite particles to be dispersed and attached are formed.

図4に、従来例2の熱プラズマを利用した、球状複合粒子の製造装置の概略断面図を示す。球状複合粒子の製造装置は、チャンバー201と、チャンバー201内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段203と、プラズマ202に原材料粒子を導入する原材料供給手段204と、を備えている。チャンバー201は、小粒子が球状粒子の表面に分散付着する領域210を内部に有している。さらに、小粒子が分散付着した球状粒子をチャンバー201内から回収する回収手段206を備えている。プラズマ202に原材料粒子を導入しその表面を溶融させて蒸発させることにより原材料粒子を球形に近づけつつ、その球状粒子の周囲に原材料蒸気が混在した場を形成している。さらに、プラズマ202の通過後の球状粒子と原材料蒸気の混在場220に原材料蒸気を急冷させながら原材料蒸気と反応する反応・急冷ガスを吹き込む。これにより、原材料蒸気を反応・急冷ガスと反応させながら凝縮させて球状粒子よりも直径の小さな小粒子を形成させると共に、その小粒子を球状粒子の表面に分散付着させ、球状複合粒子を形成している。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a spherical composite particle manufacturing apparatus using the thermal plasma of Conventional Example 2. The spherical composite particle manufacturing apparatus includes a chamber 201, a plasma generation unit 203 that generates plasma in the chamber 201, and a raw material supply unit 204 that introduces raw material particles into the plasma 202. The chamber 201 has a region 210 in which small particles are dispersed and attached to the surface of the spherical particles. Furthermore, a recovery means 206 is provided for recovering spherical particles with small particles dispersed and adhered from inside the chamber 201. By introducing the raw material particles into the plasma 202 and melting and evaporating the surface thereof, the raw material particles are brought close to a spherical shape, and a field in which the raw material vapor is mixed around the spherical particles is formed. Further, a reaction / quenching gas that reacts with the raw material vapor is blown into the mixture field 220 of the spherical particles and the raw material vapor after passing through the plasma 202 while rapidly cooling the raw material vapor. As a result, the raw material vapor is condensed while reacting with the reaction / quenching gas to form small particles having a diameter smaller than that of the spherical particles, and the small particles are dispersed and adhered to the surface of the spherical particles to form spherical composite particles. ing.

特開2003−275281号公報JP 2003-275281 A 特開2005−342615号公報JP 2005-342615 A

上述された従来例1の複合粒子の製造方法では、大粒子を製造するプロセス、小粒子を製造するプロセス、これらの大小粒子を混合するプロセスなど、多くの別々のプロセスが必要となる。このため、複合粒子の製造コストが高くなる。   In the method for producing composite particles of Conventional Example 1 described above, many separate processes such as a process for producing large particles, a process for producing small particles, and a process for mixing these large and small particles are required. For this reason, the manufacturing cost of a composite particle becomes high.

また、上述された従来例2の球状複合粒子の製造方法では、原材料の表面を蒸発させ生成した小粒子を大粒子の表面に分散・付着させるため、大粒子と小粒子の材料は同じものになってしまう。   Moreover, in the manufacturing method of the spherical composite particles of Conventional Example 2 described above, since the small particles generated by evaporating the surface of the raw material are dispersed and adhered to the surface of the large particles, the materials of the large particles and the small particles are the same. turn into.

本発明は、上述された従来の課題を考慮し、一括プロセスで複合粒子を効率よく、合成でき、異種材料でも複合粒子を合成できる複合粒子製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a composite particle manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of efficiently synthesizing composite particles by a collective process and capable of synthesizing composite particles even from different materials.

前記目的を達成するために、本発明の1つの態様に係る複合粒子製造装置は、
チャンバーと、
前記チャンバーに配置してプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、
前記チャンバーに接続されて、第一の材料を前記チャンバー内に第一の材料供給口から供給する第一の材料供給装置と、
前記チャンバーに接続されて、第二の材料を前記チャンバー内に第二の材料供給口から供給する第二の材料供給装置と、
前記チャンバーに接続されて、前記チャンバーから排出された複合粒子を回収する回収装置と、
を備え、
前記チャンバー内で発生させた前記プラズマにより、前記第一及び第二の材料供給装置から供給された前記第一及び第二の材料から複合粒子を製造する装置であって、
前記プラズマ発生装置は、前記チャンバーの中央部に周辺部より高温のプラズマを有するプラズマ高温部を生じさせ、
前記第一の材料供給装置の前記第一の材料供給口を前記第一の材料が前記プラズマ高温部に供給されるように設置し、前記第二の材料供給装置の前記第二の材料供給口を前記第二の材料が前記プラズマ高温部以外の箇所に供給されるように設置している。
In order to achieve the above object, a composite particle production apparatus according to one aspect of the present invention comprises:
A chamber;
A plasma generating device arranged in the chamber to generate plasma;
A first material supply device connected to the chamber and supplying a first material into the chamber from a first material supply port;
A second material supply device connected to the chamber and supplying a second material into the chamber from a second material supply port;
A recovery device connected to the chamber and recovering the composite particles discharged from the chamber;
With
An apparatus for producing composite particles from the first and second materials supplied from the first and second material supply devices by the plasma generated in the chamber,
The plasma generator generates a plasma high-temperature part having plasma at a higher temperature than the peripheral part in the central part of the chamber,
The first material supply port of the first material supply device is installed so that the first material is supplied to the plasma high temperature part, and the second material supply port of the second material supply device Is installed so that the second material is supplied to a place other than the plasma high temperature part.

前記目的を達成するために、本発明の別の態様に係る複合粒子製造方法は、チャンバーに設置したプラズマ発生装置により前記チャンバーの中央部に周辺部より高温のプラズマを有するプラズマ高温部を生じさせ、
第一の材料を前記プラズマ高温部に投入し、前記第一の材料は、前記プラズマ高温部の領域中を通過するときに、蒸発又は気化して前記第一の材料の材料ガスとなり、さらに、前記第一の材料の材料ガスが前記プラズマ高温部の領域から抜けた瞬間、前記第一の材料の材料ガスが急激に冷やされて凝固し、
第二の材料を前記プラズマ高温部以外の箇所に投入し、前記第二の材料は、投入前のままもしくは溶融し、球形化されて凝固し、凝固した前記第二の材料の表面に前記第一の材料の皮膜を形成し、または前記表面に微粒子が付着した複合粒子を合成する。
In order to achieve the above object, a method for producing composite particles according to another aspect of the present invention is to generate a plasma high temperature part having a plasma at a higher temperature than the peripheral part at the center part of the chamber by a plasma generator installed in the chamber. ,
A first material is charged into the plasma high temperature part, and the first material evaporates or vaporizes into the material gas of the first material when passing through the region of the plasma high temperature part, and At the moment when the material gas of the first material escapes from the region of the plasma high temperature part, the material gas of the first material is rapidly cooled and solidified,
A second material is introduced into a place other than the plasma high temperature part, and the second material is left as it is or is melted, spheroidized and solidified, and the second material is solidified on the solidified surface of the second material. A film of one material is formed, or composite particles having fine particles attached to the surface are synthesized.

本発明に係る複合粒子製造装置及び複合粒子製造方法によれば、第一の材料をプラズマ高温部に供給し、第二の材料を前記プラズマ高温部以外の箇所から供給する。これによって、第二の材料は供給前と同形状のままもしくは溶融され球状化される。一方、第一の材料はプラズマによって蒸発又は気化して材料ガスとなる。この第一の材料の材料ガスが急激に冷却された際に、第二の材料からなる球状粒子の表面に、第一の材料からなる皮膜もしくは微粒子が付着された複合粒子を形成することができる。このため、異種材料のナノレベルの皮膜・微粒子が形成・付着された複合粒子を一括処理で合成でき、低コストで生産することができる複合粒子製造装置及び製造方法を提供することができる。   According to the composite particle manufacturing apparatus and the composite particle manufacturing method according to the present invention, the first material is supplied to the plasma high temperature part, and the second material is supplied from a place other than the plasma high temperature part. As a result, the second material remains in the same shape as before the supply or is melted and spheroidized. On the other hand, the first material is evaporated or vaporized by plasma to become a material gas. When the material gas of the first material is rapidly cooled, composite particles in which a film or fine particles made of the first material are attached to the surface of the spherical particles made of the second material can be formed. . Therefore, it is possible to provide a composite particle manufacturing apparatus and a manufacturing method that can synthesize composite particles on which nano-level coatings / fine particles of different materials are formed and adhered by batch processing and can be manufactured at low cost.

第1実施形態に係る複合粒子製造装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the composite particle manufacturing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図1のA−A方向から見た、第1実施形態に係る複合粒子製造装置の概略断面平面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional plan view of the composite particle manufacturing apparatus according to the first embodiment, viewed from the AA direction in FIG. 1. 第1実施形態に係る複合粒子製造方法のプロセスフローチャートである。It is a process flowchart of the composite particle manufacturing method which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る複合粒子製造装置において印加する電極に印加する交流電力の周波数を変えた時の一周期のアーク放電によるプラズマの存在確率分布の模式図である。It is a schematic diagram of the existence probability distribution of the plasma by the arc discharge of 1 period when the frequency of the alternating current power applied to the electrode applied in the composite particle manufacturing apparatus which concerns on 1st Embodiment is changed. 従来例2の複合粒子製造装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the composite particle manufacturing apparatus of the prior art example 2.

第1の態様に係る複合粒子製造装置は、チャンバーと、
前記チャンバーに配置してプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、
前記チャンバーに接続されて、第一の材料を前記チャンバー内に第一の材料供給口から供給する第一の材料供給装置と、
前記チャンバーに接続されて、第二の材料を前記チャンバー内に第二の材料供給口から供給する第二の材料供給装置と、
前記チャンバーに接続されて、前記チャンバーから排出された複合粒子を回収する回収装置と、
を備え、
前記チャンバー内で発生させた前記プラズマにより、前記第一及び第二の材料供給装置から供給された前記第一及び第二の材料から複合粒子を製造する装置であって、
前記プラズマ発生装置は、前記チャンバーの中央部に周辺部より高温のプラズマを有するプラズマ高温部を生じさせ、
前記第一の材料供給装置の前記第一の材料供給口を前記第一の材料が前記プラズマ高温部に供給されるように設置し、前記第二の材料供給装置の前記第二の材料供給口を前記第二の材料が前記プラズマ高温部以外の箇所に供給されるように設置している。
The composite particle manufacturing apparatus according to the first aspect includes a chamber,
A plasma generating device arranged in the chamber to generate plasma;
A first material supply device connected to the chamber and supplying a first material into the chamber from a first material supply port;
A second material supply device connected to the chamber and supplying a second material into the chamber from a second material supply port;
A recovery device connected to the chamber and recovering the composite particles discharged from the chamber;
With
An apparatus for producing composite particles from the first and second materials supplied from the first and second material supply devices by the plasma generated in the chamber,
The plasma generator generates a plasma high-temperature part having plasma at a higher temperature than the peripheral part in the central part of the chamber,
The first material supply port of the first material supply device is installed so that the first material is supplied to the plasma high temperature part, and the second material supply port of the second material supply device Is installed so that the second material is supplied to a place other than the plasma high temperature part.

第2の態様に係る複合粒子製造装置は、上記第1の態様において、前記プラズマ高温部は、プラズマの存在確率が0.5以上であってもよい。   In the composite particle manufacturing apparatus according to the second aspect, in the first aspect, the plasma high temperature part may have a plasma existence probability of 0.5 or more.

第3の態様に係る複合粒子製造装置は、上記第1又は第2の態様において、前記プラズマ発生装置は、
前記チャンバーに接続されて先端が前記チャンバーに突出して前記プラズマを発生させる複数本の電極と、
前記複数本の電極にそれぞれ接続されて、それぞれ位相の異なる交流電力を供給する交流電源と、
を備え、
前記交流電源から前記複数本の電極のそれぞれに前記位相の異なる交流電力を供給して、前記電極の間にアーク放電を生成させて前記プラズマを発生させてもよい。
In the composite particle manufacturing apparatus according to the third aspect, in the first or second aspect, the plasma generation apparatus includes:
A plurality of electrodes connected to the chamber and having a tip projecting into the chamber to generate the plasma;
AC power supplies connected to the plurality of electrodes, respectively, and supplying AC power having different phases,
With
The plasma may be generated by supplying AC power having different phases to each of the plurality of electrodes from the AC power source to generate arc discharge between the electrodes.

第4の態様に係る複合粒子製造装置は、上記第3の態様において、前記第一の材料供給口は、鉛直上方から見て、前記複数本の電極の先端部で画成される面内の中央部又は前記電極の先端部に配置されていてもよい。   The composite particle manufacturing apparatus according to a fourth aspect is the above-described third aspect, wherein the first material supply port is an in-plane defined by the tip portions of the plurality of electrodes when viewed from vertically above. You may arrange | position in the center part or the front-end | tip part of the said electrode.

第5の態様に係る複合粒子製造装置は、上記第3又は第4の態様において、前記第二の材料供給口は、鉛直上方から見て、隣接する前記電極の間の位置に配置されていてもよい。   In the composite particle production apparatus according to the fifth aspect, in the third or fourth aspect, the second material supply port is disposed at a position between the adjacent electrodes as viewed from vertically above. Also good.

第6の態様に係る複合粒子製造装置は、上記第3から第5のいずれかの態様において、前記複数本の電極に供給する前記交流電源において、前記交流電力の周波数は60Hzよりも大きく360Hz以下であってもよい。   In the composite particle manufacturing apparatus according to the sixth aspect, in any one of the third to fifth aspects, in the AC power supply that supplies the plurality of electrodes, the frequency of the AC power is greater than 60 Hz and 360 Hz or less. It may be.

第7の態様に係る複合粒子製造方法は、チャンバーに設置したプラズマ発生装置により前記チャンバーの中央部に周辺部より高温のプラズマを有するプラズマ高温部を生じさせ、
第一の材料を前記プラズマ高温部に投入し、前記第一の材料は、前記プラズマ高温部の領域中を通過するときに、蒸発又は気化して前記第一の材料の材料ガスとなり、さらに、前記第一の材料の材料ガスが前記プラズマ高温部の領域から抜けた瞬間、前記第一の材料の材料ガスが急激に冷やされて凝固し、
第二の材料を前記プラズマ高温部以外の箇所に投入し、前記第二の材料は、投入前のままもしくは溶融し、球形化されて凝固し、凝固した前記第二の材料の表面に前記第一の材料の皮膜を形成し、または前記表面に微粒子が付着した複合粒子を合成する。
In the composite particle manufacturing method according to the seventh aspect, a plasma high temperature part having plasma higher in temperature than the peripheral part is generated in the central part of the chamber by a plasma generator installed in the chamber,
A first material is charged into the plasma high temperature part, and the first material evaporates or vaporizes into the material gas of the first material when passing through the region of the plasma high temperature part, and At the moment when the material gas of the first material escapes from the region of the plasma high temperature part, the material gas of the first material is rapidly cooled and solidified,
A second material is introduced into a place other than the plasma high temperature part, and the second material is left as it is or is melted, spheroidized and solidified, and the second material is solidified on the solidified surface of the second material. A film of one material is formed, or composite particles having fine particles attached to the surface are synthesized.

第8の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第7の態様において、前記プラズマ高温部は、プラズマの存在確率が0.5以上であってもよい。   In the composite particle manufacturing method according to an eighth aspect, in the seventh aspect, the plasma high temperature part may have a plasma existence probability of 0.5 or more.

第9の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第7又は第8の態様において、前記プラズマ発生装置は、
前記チャンバーに接続されて先端が前記チャンバーに突出して前記プラズマを発生させる複数本の電極と、
前記複数本の電極にそれぞれ接続されて、それぞれ位相の異なる交流電力を供給する交流電源と、
を備え、
前記交流電源から位相が互いに異なる交流電力を前記複数本の電極にそれぞれ供給して、前記電極の間にアーク放電を生成させて前記プラズマを発生させてもよい。
In the composite particle manufacturing method according to a ninth aspect, in the seventh or eighth aspect, the plasma generation apparatus comprises:
A plurality of electrodes connected to the chamber and having a tip projecting into the chamber to generate the plasma;
AC power supplies connected to the plurality of electrodes, respectively, and supplying AC power having different phases,
With
The plasma may be generated by supplying AC power having different phases from the AC power source to the plurality of electrodes, and generating arc discharge between the electrodes.

第10の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第9の態様において、前記第一の材料を、鉛直上方から見て、前記複数本の電極の先端部で画成される面内の中央部又は前記電極の先端部から供給してもよい。   The composite particle manufacturing method according to a tenth aspect is the above ninth aspect, wherein the first material is viewed from vertically above, and an in-plane central portion defined by tip portions of the plurality of electrodes. Or you may supply from the front-end | tip part of the said electrode.

第11の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第9又は第10の態様において、前記第二の材料を、鉛直上方から見て、隣接する前記電極の間の位置から供給してもよい。   In the composite particle manufacturing method according to an eleventh aspect, in the ninth or tenth aspect, the second material may be supplied from a position between the adjacent electrodes as viewed from vertically above.

第12の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第9から第11のいずれかの態様において、前記複数本の電極に交流電力を供給する前記交流電源において、前記交流電力の周波数は60Hzよりも大きく360Hz以下であってもよい。   In the composite particle manufacturing method according to a twelfth aspect according to any one of the ninth to eleventh aspects, in the AC power supply that supplies AC power to the plurality of electrodes, the frequency of the AC power is higher than 60 Hz. It may be 360 Hz or less.

第13の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第7から第12のいずれかの態様において、前記第一の材料の供給量が前記第二の材料の供給量よりも少なくてもよい。   In the composite particle manufacturing method according to the thirteenth aspect, in any one of the seventh to twelfth aspects, the supply amount of the first material may be smaller than the supply amount of the second material.

第14の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第7から第13のいずれかの態様において、前記プラズマに供給前の前記第一の材料の平均粒子径が0.5μm以上500μm以下であり、前記プラズマに供給前の前記第二の材料の平均粒子径が0.5μm以上5000μm以下であってもよい。   In the composite particle production method according to a fourteenth aspect, in any one of the seventh to thirteenth aspects, an average particle diameter of the first material before being supplied to the plasma is 0.5 μm or more and 500 μm or less, The average particle diameter of the second material before being supplied to the plasma may be not less than 0.5 μm and not more than 5000 μm.

第15の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第14の態様において、前記プラズマを通過後の前記第一の材料の平均粒子径が5nm以上300nm以下であり、前記プラズマを通過後の前記第二の材料の平均粒子径が0.3μm以上5000μm以下であってもよい。   In the composite particle manufacturing method according to a fifteenth aspect, in the fourteenth aspect, an average particle diameter of the first material after passing through the plasma is 5 nm or more and 300 nm or less, and the first particle after passing through the plasma is used. The average particle diameter of the second material may be not less than 0.3 μm and not more than 5000 μm.

第16の態様に係る複合粒子製造方法は、上記第14の態様において、前記プラズマを通過後の前記第二の材料の平均粒子径が0.3μm以上5000μm以下であり、前記プラズマを通過後の前記第二の材料の表面に形成された前記第一の材料の皮膜の平均厚みが5nm以上1000nm以下であってもよい。   In the composite particle manufacturing method according to a sixteenth aspect, in the fourteenth aspect, an average particle diameter of the second material after passing through the plasma is 0.3 μm or more and 5000 μm or less, and after passing through the plasma, The average thickness of the film of the first material formed on the surface of the second material may be 5 nm or more and 1000 nm or less.

以下、図面を参照しながら、実施の形態に係る複合粒子製造装置及び複合粒子製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, a composite particle manufacturing apparatus and a composite particle manufacturing method according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る複合粒子製造装置の概略縦断面図である。図2は、図1のA−A方向から見た、第1実施形態に係る複合粒子製造装置において電極部分を横方向に切断した状態での概略断面平面図である。図3は、第1実施形態に係る複合粒子製造方法のプロセスフローチャートである。なお、便宜上、水平面内の一方向をx方向とし、鉛直上方をz方向としている。図1〜図3を用いて、一例として、グラファイトの表面にナノメートルオーダーの固体電解質LiPSが分散付着した複合粒子を製造する例を説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of the composite particle manufacturing apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional plan view of the composite particle manufacturing apparatus according to the first embodiment, as viewed from the direction AA in FIG. FIG. 3 is a process flowchart of the composite particle manufacturing method according to the first embodiment. For convenience, one direction in the horizontal plane is defined as the x direction, and the vertically upward direction is defined as the z direction. As an example, an example of producing composite particles in which nanometer-order solid electrolyte Li 3 PS 4 is dispersed and attached to the surface of graphite will be described with reference to FIGS.

<複合粒子製造装置>
第1実施形態に係る複合粒子製造装置40は、少なくとも、チャンバーの一例としての反応室1と、第一の材料供給装置10と、第二の材料供給装置11と、アーク放電を生成してプラズマを発生させるプラズマ発生装置、例えば、複数本の電極4と、電極4に接続されたガス供給管14と、生成した複合粒子を回収する回収装置の一例としての複合粒子回収部3とを備えて構成している。第一の材料供給装置10及び第二の材料供給装置11は、反応室1の底部下方に配置されて、第一の材料及び第2の材料をそれぞれ反応室1内に供給している。複合粒子回収部3は、反応室1の上端に接続されて配置され、配管20を通じてポンプ22により排気され、反応室1で生成された複合粒子を回収している。この複合粒子製造装置によって、反応室1内でアーク放電を発生させ、第一及び第二の材料供給装置から供給された第一の材料粒子及び第二の材料粒子から複合粒子を製造する。
<Composite particle production equipment>
The composite particle manufacturing apparatus 40 according to the first embodiment includes at least a reaction chamber 1 as an example of a chamber, a first material supply apparatus 10, a second material supply apparatus 11, and an arc discharge to generate plasma. For example, a plurality of electrodes 4, a gas supply pipe 14 connected to the electrodes 4, and a composite particle recovery unit 3 as an example of a recovery device for recovering the generated composite particles. It is composed. The first material supply device 10 and the second material supply device 11 are disposed below the bottom of the reaction chamber 1 and supply the first material and the second material into the reaction chamber 1, respectively. The composite particle recovery unit 3 is connected to the upper end of the reaction chamber 1 and is exhausted by the pump 22 through the pipe 20 to recover the composite particles generated in the reaction chamber 1. By this composite particle manufacturing apparatus, arc discharge is generated in the reaction chamber 1, and composite particles are manufactured from the first material particles and the second material particles supplied from the first and second material supply apparatuses.

この複合粒子製造装置によれば、第一の材料をプラズマ高温部に供給し、第二の材料をプラズマ高温部以外の箇所から供給する。これによって、第二の材料は供給前と同形状のままもしくは溶融され球状化される。一方、第一の材料はプラズマによって蒸発又は気化して材料ガスとなる。この第一の材料の材料ガスが急激に冷却された際に、第二の材料からなる球状粒子の表面に、第一の材料からなる皮膜もしくは微粒子が付着された複合粒子を形成することができる。   According to this composite particle manufacturing apparatus, the first material is supplied to the plasma high temperature part, and the second material is supplied from a place other than the plasma high temperature part. As a result, the second material remains in the same shape as before the supply or is melted and spheroidized. On the other hand, the first material is evaporated or vaporized by plasma to become a material gas. When the material gas of the first material is rapidly cooled, composite particles in which a film or fine particles made of the first material are attached to the surface of the spherical particles made of the second material can be formed. .

以下、この複合粒子製造装置40の構成について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the composite particle manufacturing apparatus 40 will be described in detail.

<反応室>
反応室1は、チャンバーの一例であって、鉛直方向下方から上方に沿って延在する。
<Reaction chamber>
The reaction chamber 1 is an example of a chamber and extends along the upper side from the lower side in the vertical direction.

<プラズマ発生装置>
プラズマ発生装置によって、反応室1内にチャンバーの中央部に周辺部より高温のプラズマを有するプラズマ高温部を生じさせる。なお、プラズマ高温部は、高温のプラズマを有し、プラズマの存在確率が0.5以上の領域である。このプラズマ発生装置としては、例えば、複数本の電極4であって、電極4の間に交流電力を印加してアーク放電を生成して、プラズマを発生させる。複数本の電極4は、反応室1の中央部の側部に、内部に先端が突出するように所定間隔をあけて配置されている。この複数本の電極4は、2本以上の電極4であればよい。例えば、反応室1の中央部を介して互いに対向して配置された一対の電極4を含んでいてもよい。また、2本又は3本以上の電極4の間に交流電力を印加することで、電極4の間の反応室1の中央部にアーク放電を生じさせ、プラズマを発生させることができる。図2の場合には、6本の電極4がx−y平面内で中心からみて隣接する電極4が60°の角度を成すように放射状に配置されている。なお、図2の例に限られず、少なくとも2本の電極4があればよい。この複数本の電極4によって、反応室1内でプラズマを発生させ、発生させたプラズマにより、第一の材料供給装置10から供給された第一の材料粒子30を蒸発、気化させることができる。
なお、鉛直上方から見て、複数本の電極の先端部で画成される面内において、対向する電極間中央部又は電極の先端部では、周辺部である隣接する電極間よりも高温のプラズマが発生する「プラズマ高温部」が生じると考えられる。この「プラズマ高温部」は、図4に示すように上述の通り、チャンバーの中央部に周辺部より高温のプラズマを有する領域である。具体的には、「プラズマ高温部」は、プラズマの存在確率が0.5以上であり、高温のプラズマを有する。一方、鉛直上方から見て、隣接する電極の間の位置では、プラズマは発生しないか、あるいは比較的中央部よりも低温のプラズマしか存在しないと考えられる。
<Plasma generator>
The plasma generator generates a plasma high temperature portion having plasma at a temperature higher than that of the peripheral portion in the central portion of the chamber in the reaction chamber 1. The plasma high-temperature portion is a region having high-temperature plasma and having a plasma existence probability of 0.5 or more. As this plasma generator, for example, there are a plurality of electrodes 4, and AC power is applied between the electrodes 4 to generate arc discharge to generate plasma. The plurality of electrodes 4 are arranged at predetermined intervals on the side part of the central part of the reaction chamber 1 so that the tips protrude inside. The plurality of electrodes 4 may be two or more electrodes 4. For example, a pair of electrodes 4 arranged opposite to each other via the central portion of the reaction chamber 1 may be included. Further, by applying AC power between two or three or more electrodes 4, arc discharge can be generated in the central portion of the reaction chamber 1 between the electrodes 4 to generate plasma. In the case of FIG. 2, six electrodes 4 are arranged radially so that adjacent electrodes 4 form an angle of 60 ° when viewed from the center in the xy plane. In addition, it is not restricted to the example of FIG. 2, What is necessary is just at least 2 electrode 4. FIG. Plasma is generated in the reaction chamber 1 by the plurality of electrodes 4, and the first material particles 30 supplied from the first material supply device 10 can be evaporated and vaporized by the generated plasma.
In addition, in the plane defined by the tip portions of a plurality of electrodes as viewed from above vertically, plasma at a higher temperature than that between adjacent electrodes that are peripheral portions at the center portion between the opposing electrodes or the tip portion of the electrodes. It is considered that a “plasma high temperature portion” is generated in which the phenomenon occurs. As shown in FIG. 4, this “plasma high temperature portion” is a region having plasma having a temperature higher than that of the peripheral portion in the central portion of the chamber as described above. Specifically, the “plasma high temperature part” has a plasma existence probability of 0.5 or more and has high temperature plasma. On the other hand, it can be considered that plasma is not generated at a position between adjacent electrodes as viewed from above, or only plasma having a temperature lower than that of the central portion is present.

複数本の電極4には、其々、位相の異なる電力を供給する交流電源5が接続されており、位相を例えば60°づつずらした60Hzの交流電圧をそれぞれ印加することができる。各電極4は、それぞれ独立して、モータなどで構成される電極駆動装置4aにより、反応室1の中心に対して放射線方向に前後移動する可動式になっている。   The plurality of electrodes 4 are connected to AC power supplies 5 for supplying electric powers having different phases, and 60 Hz AC voltages whose phases are shifted by 60 °, for example, can be respectively applied. Each electrode 4 is independently movable back and forth in the radiation direction with respect to the center of the reaction chamber 1 by an electrode driving device 4a composed of a motor or the like.

<第一の材料供給装置及び第二の材料供給装置>
第一の材料供給装置10及び第二の材料供給装置11は、第一の材料供給管10a及び第二の材料供給管11aにより反応室1と接続している。第一の材料供給装置10及び第二の材料供給装置11から第一の材料粒子30及び第二の材料粒子31を、反応室1の底部側から第一の材料供給管10a及び第二の材料供給管11aを介して反応室1内に供給する。第一の材料供給管10a及び第二の材料供給管11aは、反応室1の底部から中央部付近まで下から鉛直方向の上向きに延在して立設されている。図2に示すように、第一の材料供給管10aの第一の材料供給口12は、鉛直上方(z方向)から見て、電極4の先端で画成される面内の中央部又は電極4の先端の対向する位置に配置されている。また、第一の材料供給口12は、鉛直方向と垂直な方向から見て、面内の中央部又は電極4の先端部と対向する位置について鉛直下方で対応する位置に配置されている。また、第二の材料供給管11aの第二の材料供給口13は、鉛直上方(z方向)から見て、隣接する電極4の間に配置されている。言い換えると、第二の材料供給管11aの第二の材料供給口13は、隣接する2つの第一の材料供給口12の間に配置されている。また、第二の材料供給口13は、鉛直方向と垂直な方向から見て、隣接する電極4の間の位置について鉛直下方の対応する位置に配置されている。
<First material supply device and second material supply device>
The first material supply device 10 and the second material supply device 11 are connected to the reaction chamber 1 by the first material supply tube 10a and the second material supply tube 11a. First material particles 30 and second material particles 31 from the first material supply device 10 and second material supply device 11, and first material supply pipe 10 a and second material from the bottom side of the reaction chamber 1. It supplies in the reaction chamber 1 through the supply pipe | tube 11a. The first material supply pipe 10a and the second material supply pipe 11a are erected so as to extend vertically upward from below from the bottom of the reaction chamber 1 to the vicinity of the center. As shown in FIG. 2, the first material supply port 12 of the first material supply pipe 10 a has a central portion or an electrode in the plane defined by the tip of the electrode 4 when viewed from vertically above (z direction). 4 is arranged at a position opposite to the tip of 4. In addition, the first material supply port 12 is disposed at a position corresponding to a vertically lower portion with respect to a position facing the center portion in the plane or the tip portion of the electrode 4 when viewed from the direction perpendicular to the vertical direction. Further, the second material supply port 13 of the second material supply pipe 11a is disposed between the adjacent electrodes 4 when viewed from vertically above (z direction). In other words, the second material supply port 13 of the second material supply pipe 11 a is disposed between two adjacent first material supply ports 12. Further, the second material supply port 13 is disposed at a corresponding position vertically below the position between the adjacent electrodes 4 when viewed from the direction perpendicular to the vertical direction.

<複合粒子製造方法>
以下、上記複合粒子製造装置による複合粒子の製造方法について、図3のプロセスフローチャートに沿って説明する。
<Composite particle production method>
Hereinafter, a method for producing composite particles by the composite particle production apparatus will be described with reference to the process flowchart of FIG.

(ステップS1)材料設置及び真空引きをする。
初めに、第一の材料供給装置10及び第二の材料供給装置11内に第一の材料粒子30及び第二の材料粒子31を設置する。次に、反応室1内と、複合粒子回収部3内と、第一の材料供給装置10及び第二の材料供給装置11内とをポンプ22によって、例えば数10Paまで排気することで、大気中の酸素の影響を低減させる。また、大気中では劣化する材料の場合は不活性雰囲気にて材料を設置してもよい。
(Step S1) The material is placed and vacuumed.
First, the first material particles 30 and the second material particles 31 are installed in the first material supply device 10 and the second material supply device 11. Next, the inside of the reaction chamber 1, the composite particle recovery unit 3, and the first material supply device 10 and the second material supply device 11 are exhausted to, for example, several tens of Pa by the pump 22. Reduce the effect of oxygen. In the case of a material that deteriorates in the air, the material may be installed in an inert atmosphere.

(ステップS2)ガス導入及び圧力調整を行う。
次いで、複数のガス供給装置27のそれぞれから、それぞれ流量調整器26を介して、第一の材料供給装置10及び第二の材料供給装置11と、電極4に接続されたガス供給管14とにガスを流量調整しながら供給する。供給されたガスは、ポンプ22の前段に取付けた圧力調整バルブ21で所定の圧力に調整する。
(Step S2) Gas introduction and pressure adjustment are performed.
Next, from each of the plurality of gas supply devices 27 to the first material supply device 10 and the second material supply device 11 and the gas supply pipe 14 connected to the electrode 4 through the flow rate regulator 26, respectively. Supply gas while adjusting the flow rate. The supplied gas is adjusted to a predetermined pressure by a pressure adjusting valve 21 attached to the front stage of the pump 22.

この第1実施形態の第1実施例では、一例としてグラファイトの表面にナノメートルオーダーのLiPSが分散した複合粒子を製造させる。そのため、反応室1内には、ガス供給装置27からガス供給管14を介して、アルゴンを供給して、反応室1内を、アルゴンの不活性ガス雰囲気の大気圧近傍の圧力に維持して、以下の微粒子製造工程を行っている。また、プラズマ及び生成した複合粒子の流れの制御や粒子径の制御をするために、反応室1の下部や電極4の上部等からガスを流してもよい。また、材料の還元を促進させるため、反応室1内に、ガス供給装置27から、ガス供給管を介して、水素ガス及び微量の炭化系ガスを混合して導入しても良い。 In the first example of the first embodiment, as an example, composite particles having nanometer-order Li 3 PS 4 dispersed on the surface of graphite are produced. Therefore, argon is supplied into the reaction chamber 1 through the gas supply pipe 14 from the gas supply device 27, and the inside of the reaction chamber 1 is maintained at a pressure near the atmospheric pressure of an inert gas atmosphere of argon. The following fine particle manufacturing process is performed. Further, in order to control the flow of the plasma and the generated composite particles and the particle diameter, a gas may be supplied from the lower part of the reaction chamber 1 or the upper part of the electrode 4. Further, in order to promote the reduction of the material, hydrogen gas and a small amount of carbonized gas may be mixed and introduced into the reaction chamber 1 from the gas supply device 27 via the gas supply pipe.

(ステップS3)放電を開始する。
アーク放電を生成させる電極4は、一例として炭素材料である。図2に示すように、反応室1内に先端が横方向(例えば水平方向に対して5°以上30°以下上向き)に突出した状態で、反応室1の円周壁に60°間隔で6本の電極4を放射線状に配置する。電極4には、電極材料の蒸発を低減するため、ガス供給管14からのガス及び具体的には図示しないが水を内部に流す水冷式として、電極を冷却している。
(Step S3) Discharge is started.
The electrode 4 that generates the arc discharge is, for example, a carbon material. As shown in FIG. 2, six tips are provided on the circumferential wall of the reaction chamber 1 at intervals of 60 ° with the tip protruding in the reaction chamber 1 in the lateral direction (for example, upward from 5 ° to 30 ° with respect to the horizontal direction). The electrodes 4 are arranged radially. In order to reduce the evaporation of the electrode material, the electrode 4 is cooled as a water-cooled type in which the gas from the gas supply pipe 14 and specifically, although not shown, water is flown inside.

第1実施例では、6本の電極4を放射状に配置しているが、電極数は6の倍数であれば、電極本数を増やしたり、又は、同一平面に配置するだけでなく、2段、又は、3段など多段化した電極配置にしてもよい。電極4を多段化して配置することで、材料を蒸発させる熱源であるアーク放電をさらに鉛直方向に拡大させることができ、大量の微粒子生成には優位である。また、電極4の材料の一例として、炭素材料を使用しているが、タングステン、タンタルなどの高融点金属で構成される電極を使用してもよい。   In the first embodiment, six electrodes 4 are arranged radially, but if the number of electrodes is a multiple of 6, not only the number of electrodes is increased or they are arranged on the same plane, Alternatively, the electrode arrangement may be multi-stage such as three stages. By arranging the electrodes 4 in multiple stages, the arc discharge, which is a heat source for evaporating the material, can be further expanded in the vertical direction, which is advantageous for producing a large amount of fine particles. Moreover, although the carbon material is used as an example of the material of the electrode 4, an electrode made of a refractory metal such as tungsten or tantalum may be used.

図1及び図2に示すように、アーク放電を着火させるときには、任意の2本の電極4を電極駆動装置4aにより反応室1の中心側に移動させる。アーク放電が着火した後、それぞれ、電極4に印加される電流が一定になるように調整しながら、電極4を放射線方向(放射状に配置した電極4の中心位置から外側に向かう方向)に電極駆動装置4aにより移動させ、電極4の中心位置から遠ざける。これにより、例えば約10000℃の熱プラズマであるアーク放電の面積が大きくなり、処理量を増加させることができる。各電極駆動装置4aとしては、一例として、モータによりボールネジを正逆回転させて、ボールネジに螺合したナット部材に連結された電極4を軸方向に進退させることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, when the arc discharge is ignited, any two electrodes 4 are moved to the center side of the reaction chamber 1 by the electrode driving device 4a. After the arc discharge is ignited, the electrodes 4 are driven in the radiation direction (the direction from the center position of the radially arranged electrodes 4 to the outside) while adjusting the current applied to the electrodes 4 to be constant. It is moved by the device 4 a and is moved away from the center position of the electrode 4. Thereby, for example, the area of arc discharge, which is thermal plasma of about 10,000 ° C., can be increased, and the processing amount can be increased. As each electrode drive device 4a, as an example, a ball screw can be rotated forward and backward by a motor, and the electrode 4 connected to a nut member screwed to the ball screw can be advanced and retracted in the axial direction.

(ステップS4)材料供給を開始する。
次いで、ガスと共に第一の材料粒子30及び第二の材料粒子31の供給を開始する。
一例として、第一の材料粒子30は、プラズマ高温部に供給して蒸発させ、ナノメートルオーダーの微粒子32の原料となる。この第一の材料粒子30は、平均粒子径約20ミクロンメートルのLiPSを用い、第一の材料供給装置10内に設置する。プラズマ高温部は、材料によるが500℃以上12000℃以下であれば、材料を蒸発させることが可能である。
第二の材料粒子31は、プラズマ高温部以外の箇所に供給し、蒸発させない。この第二の材料粒子31は、平均粒子径約5ミクロンメートルのグラファイトを用い、第二の材料供給装置11内に設置する。第二の材料31を供給する箇所は、そのままの形状を維持したい場合、あるいは球形化したい場合、材料にも依存する。例えば、炭素の昇華点は3642℃なので、炭素を供給する箇所の温度は3500℃以下であればよい。第1実施例では、第一の材料粒子30として、平均粒子径20ミクロンメートルで最大粒子径が約50ミクロンメートルの粒子を使用したが、プラズマの条件や材料にも依存する。例えば、0.5ミクロンより大きくかつ500ミクロン以下の粒子径であれば、熱プラズマにて蒸発し、ナノメートルオーダーの微粒子32を製造することは可能である。500ミクロンメートルより大きい粒子径の材料粒子30を使用すると、材料粒子30を完全に蒸発させることができず、生成される微粒子32が大きくなってしまうことがある。
第一の材料供給装置10及び第二の材料供給装置11は、一例として、局部流動式粉末供給装置を用いることができる。この局部流動式粉末供給装置では、キャリアガスの流量と、材料粒子を導入する器の回転数によって材料粒子の供給量を制御して、粉末材料である材料粒子を一定の割合で材料供給管に送ることができる。材料供給装置の他の例としては、表面倣い式粉末供給器、定量式粉末供給器などがある。表面倣い式粉末供給器では、レーザーなどを用いて、粉末材料の表面とノズルの距離とを制御する。定量式粉末供給器では、ホッパーなどから溝に定量の粉末材料を供給して吸引する。どの方式の粉末材料供給装置を使用しても良いが、供給する粉末材料の量によって使い分けることが好ましい。第二の材料粒子31として、第1実施例では、約5ミクロンメートルの粒子を使用したが、粒子の形状やガスの流量等にも依存する。例えば、0.5ミクロンより大きくかつ5000ミクロン以下の粒子径であれば、安定して供給することが可能である。前記の局部流動式粉末供給装置を用いる場合、0.5ミクロンより小さいと流動性が悪くなり、供給が不安定になり、5000ミクロンより大きいと供給量の微調整が困難になり、第一の材料粒子30との比率を制御できない。
(Step S4) Material supply is started.
Next, the supply of the first material particles 30 and the second material particles 31 together with the gas is started.
As an example, the first material particles 30 are supplied to the plasma high-temperature part and evaporated to become a raw material for the nanometer-order fine particles 32. The first material particles 30 are installed in the first material supply apparatus 10 using Li 3 PS 4 having an average particle diameter of about 20 μm. The plasma high temperature part can evaporate the material if it is 500 ° C. or more and 12000 ° C. or less although it depends on the material.
The second material particles 31 are supplied to locations other than the plasma high temperature portion and are not evaporated. The second material particles 31 are made of graphite having an average particle diameter of about 5 microns and installed in the second material supply apparatus 11. The location where the second material 31 is supplied depends on the material when it is desired to maintain the shape as it is or when it is desired to make it spherical. For example, since the sublimation point of carbon is 3642 ° C., the temperature at which carbon is supplied may be 3500 ° C. or lower. In the first embodiment, particles having an average particle size of 20 microns and a maximum particle size of about 50 microns are used as the first material particles 30, but it also depends on plasma conditions and materials. For example, if the particle diameter is larger than 0.5 microns and not larger than 500 microns, it is possible to produce fine particles 32 of nanometer order by evaporating with thermal plasma. When the material particles 30 having a particle diameter larger than 500 μm are used, the material particles 30 cannot be completely evaporated, and the generated fine particles 32 may become large.
As the first material supply device 10 and the second material supply device 11, as an example, a local fluid powder supply device can be used. In this local flow type powder supply apparatus, the supply amount of the material particles is controlled by the flow rate of the carrier gas and the rotation speed of the container for introducing the material particles, so that the material particles as the powder material are supplied to the material supply pipe at a constant rate. Can send. Other examples of the material supply device include a surface scanning powder feeder and a quantitative powder feeder. In the surface copying type powder feeder, the distance between the surface of the powder material and the nozzle is controlled using a laser or the like. In the quantitative powder feeder, a fixed amount of powder material is supplied to the groove from a hopper or the like and sucked. Any type of powder material supply apparatus may be used, but it is preferable to use them properly depending on the amount of powder material to be supplied. In the first embodiment, particles of about 5 microns are used as the second material particles 31, but this also depends on the shape of the particles, the gas flow rate, and the like. For example, if the particle diameter is larger than 0.5 microns and smaller than 5000 microns, it can be supplied stably. When using the above-mentioned local flow type powder supply device, if it is smaller than 0.5 micron, the fluidity is deteriorated, the supply becomes unstable, and if it is larger than 5000 micron, fine adjustment of the supply amount becomes difficult. The ratio with the material particles 30 cannot be controlled.

また、材料供給装置及び材料供給管を追加することで二種類以上の複合粒子や合成しながらの複合粒子形成も可能である。   Further, by adding a material supply device and a material supply pipe, it is possible to form two or more types of composite particles or composite particles while synthesizing.

また、第1実施例では、微粒子を形成したが、材料や材料の供給条件、プラズマ条件により、第二の材料粒子の表面に第一の材料粒子の皮膜を形成することも可能である。   In the first embodiment, the fine particles are formed. However, it is also possible to form a film of the first material particles on the surface of the second material particles depending on the material, the material supply conditions, and the plasma conditions.

また、蒸発させたくない第二の材料粒子のガス流量もしくはガス流速を第一の材料粒子のガス流量もしくはガス流速よりも大きくすることで第二の材料粒子へ与える熱エネルギーを小さくすることができ、より低融点・沸点の材料を用いることができる。   Also, the thermal energy applied to the second material particles can be reduced by making the gas flow rate or gas flow rate of the second material particles not desired to be evaporated larger than the gas flow rate or gas flow rate of the first material particles. A material having a lower melting point / boiling point can be used.

第一の材料粒子30と第二の材料粒子31の供給量はそれぞれ所定の比になるように供給する。   The supply amounts of the first material particles 30 and the second material particles 31 are supplied so as to have a predetermined ratio.

(ステップS5)複合粒子を形成する。
次いで、図1に示すように、第一の材料供給装置10及び第二の材料供給装置11からガスと共に第一の材料粒子30及び第二の材料粒子31は、第一の材料供給管10a及び第二の材料供給管11aに送られる。そして、第一の材料供給管10a及び第二の材料供給管11aの上端の第一の材料供給口12及び第二の材料供給口13から第一の材料粒子30及び第二の材料粒子31がそれぞれ反応室1内にガスと共に導入される。第一の材料供給管10a及び第二の材料供給管11aの上端の材料供給口12、13は、複数の電極4の中心位置よりも、鉛直方向の下側に設置する。特に、第一の材料供給管10a及び第二の材料供給管11aの上端の材料供給口12、13は、アーク放電35の領域よりも下方に位置するように配置されている。
また、材料供給口12、13の配置は、電極の配置や電極への交流電力の印加等によるプラズマの状態等により、平面及び高さ方向にその他種々の態様で実施できる。例えば、材料を蒸発させたくない第二の材料供給管11aの第二の材料供給口13を複数の電極4の中心位置よりも、鉛直方向の上側に設置することで、第二の材料粒子31へ与える熱エネルギーを小さくすることができ、より低融点・沸点を用いることも可能になる。
(Step S5) Composite particles are formed.
Next, as shown in FIG. 1, the first material particles 30 and the second material particles 31 together with the gas from the first material supply device 10 and the second material supply device 11 are supplied to the first material supply pipe 10a and It is sent to the second material supply pipe 11a. Then, the first material particles 30 and the second material particles 31 are provided from the first material supply port 12 and the second material supply port 13 at the upper ends of the first material supply tube 10a and the second material supply tube 11a. Each is introduced into the reaction chamber 1 together with the gas. The material supply ports 12 and 13 at the upper ends of the first material supply pipe 10a and the second material supply pipe 11a are installed below the center position of the plurality of electrodes 4 in the vertical direction. In particular, the material supply ports 12 and 13 at the upper ends of the first material supply pipe 10 a and the second material supply pipe 11 a are arranged so as to be positioned below the region of the arc discharge 35.
Further, the material supply ports 12 and 13 can be arranged in various other modes in the plane and in the height direction depending on the arrangement of the electrodes, the state of plasma due to the application of AC power to the electrodes, and the like. For example, by installing the second material supply port 13 of the second material supply pipe 11 a that does not want to evaporate the material, in the vertical direction above the center position of the plurality of electrodes 4, the second material particles 31. It is possible to reduce the heat energy applied to the substrate and to use a lower melting point / boiling point.

さらに、図2に示すように、熱プラズマにて蒸発させる第一の材料粒子30は、プラズマ高温部である複数の電極4の中心及び対向する電極間の鉛直方向の下側に配置された第一の材料供給管10aの第一の材料供給口12から供給する。蒸発させない第二の材料粒子31は、プラズマ高温部でない隣接する電極間の鉛直方向の下側に配置された第二の材料供給管11aの第二の材料供給口13から供給する。   Further, as shown in FIG. 2, the first material particles 30 to be evaporated by thermal plasma are arranged at the lower side in the vertical direction between the centers of the plurality of electrodes 4 that are plasma high-temperature parts and the opposed electrodes. It supplies from the 1st material supply port 12 of the one material supply pipe | tube 10a. The second material particles 31 that are not evaporated are supplied from the second material supply port 13 of the second material supply pipe 11a that is disposed on the lower side in the vertical direction between the adjacent electrodes that are not the plasma high temperature part.

図4は、第1実施形態に係る複合粒子製造装置において印加する電極に印加する交流電力の周波数を変えた時の一周期のアーク放電によるプラズマの存在確率分布の模式図である。図4では、電極とプラズマとを示しており、プラズマの広がっている領域について、プラズマの存在確率を濃淡で示している。図4に示すように電極に印加する交流電力の周波数を60Hzから120Hz、180Hzと高周波化することでプラズマの揺れ、つまり広がりが抑制されていることがわかる。また、高周波化することで対向する電極4の先端間のプラズマの高存在確率である高温領域が狭くなるとともに、電極4の先端間の中央部に集まっていくことがわかる。そのため、高周波化することによって、隣接する電極4間はより低温になり、隣接する電極4間から供給される第二の材料粒子31へ与える熱エネルギーを小さくすることができる。つまり、より低融点・沸点の材料を用いることができ、さらに材料供給口をより中心部に近づけることができ、第一の材料粒子から生成する微粒子32との分散性を上げることができる。また、第一の材料粒子30へ与える熱エネルギーも大きくすることができ、大量の材料を微粒子化することが可能である。なお、360Hzよりも高周波化すると対向する電極4の先端間のプラズマ高温部の高温領域が狭くなりすぎるために、プラズマ高温部の高温領域を通過しない第一の材料粒子30が発生するために、処理効率が悪くなってしまう。   FIG. 4 is a schematic diagram of the existence probability distribution of plasma due to arc discharge of one cycle when the frequency of AC power applied to the electrode applied in the composite particle manufacturing apparatus according to the first embodiment is changed. In FIG. 4, the electrodes and the plasma are shown, and the existence probability of the plasma is shown by shading in the region where the plasma spreads. As shown in FIG. 4, it can be seen that the fluctuation of the plasma, that is, the spread, is suppressed by increasing the frequency of the AC power applied to the electrodes from 60 Hz to 120 Hz and 180 Hz. In addition, it can be seen that the high temperature region, which is a high probability of plasma existing between the tips of the electrodes 4 facing each other, becomes narrower as the frequency increases, and gathers at the center between the tips of the electrodes 4. Therefore, by increasing the frequency, the temperature between the adjacent electrodes 4 becomes lower, and the thermal energy applied to the second material particles 31 supplied from between the adjacent electrodes 4 can be reduced. That is, a material having a lower melting point / boiling point can be used, the material supply port can be made closer to the center, and the dispersibility with the fine particles 32 generated from the first material particles can be increased. Further, the heat energy applied to the first material particles 30 can be increased, and a large amount of material can be made into fine particles. When the frequency is higher than 360 Hz, the high temperature region of the plasma high temperature portion between the tips of the opposing electrodes 4 becomes too narrow, and the first material particles 30 that do not pass through the high temperature region of the plasma high temperature portion are generated. Processing efficiency will deteriorate.

反応室1内にガスと共に導入された第一の材料粒子30は、アーク放電35によるプラズマ高温部の高温領域中を通過するときに、蒸発又は気化(以下、代表的に「蒸発」と称する。)して、第一の材料粒子30はガス化する。第一の材料粒子30を蒸発させてできた材料ガスは、アーク放電35の熱による上昇気流又は電極4のガス供給管14からのガス流れによって、反応室1内を上昇する。その後、アーク放電35の領域から抜けた瞬間、材料ガスは急激に冷やされ、球状の微粒子32が生成される。一方、第二の材料粒子31は、アーク放電35によるプラズマ高温部の高温領域以外またはアーク放電35が発生していない箇所を通過するため、蒸発せずに溶融もしくは処理前の形状のまま上昇気流やガスの流れによって、反応室1内を上昇する。その後、アーク放電35の上部もしくはアーク放電35から抜けた後に球状の微粒子32と混合され、第二の材料粒子31の表面に球状の微粒子32が付着した複合粒子が形成される。   The first material particles 30 introduced together with the gas into the reaction chamber 1 evaporate or vaporize (hereinafter, typically referred to as “evaporation”) when passing through the high temperature region of the plasma high temperature portion by the arc discharge 35. The first material particles 30 are gasified. The material gas produced by evaporating the first material particles 30 ascends in the reaction chamber 1 due to an upward air flow caused by the heat of the arc discharge 35 or a gas flow from the gas supply pipe 14 of the electrode 4. Thereafter, the moment the gas escapes from the area of the arc discharge 35, the material gas is rapidly cooled, and spherical fine particles 32 are generated. On the other hand, since the second material particle 31 passes through a portion other than the high temperature region of the plasma high temperature portion caused by the arc discharge 35 or a portion where the arc discharge 35 is not generated, the second material particle 31 is not evaporated but is ascended in the shape before melting or treatment Ascending in the reaction chamber 1 by the flow of gas. Thereafter, the particles are mixed with the spherical fine particles 32 at the top of the arc discharge 35 or after exiting from the arc discharge 35, thereby forming composite particles in which the spherical fine particles 32 adhere to the surface of the second material particles 31.

また、アーク放電35の下部や上部からガスを導入し、流れを制御し、例えば旋回流を起こすことで分散性をよくすることもできる。   Further, the dispersibility can be improved by introducing gas from the lower part or the upper part of the arc discharge 35 to control the flow, for example, causing a swirling flow.

また、蒸発させない第二の材料粒子31の平均粒子径は供給前の最小サイズの0.5μmに対して溶融され、不定形状から球状になる場合、わずかに平均粒子径が小さくなり、0.3μmになる。このため、第二の材料粒子31の平均粒子径は、処理前の0.5μm以上5000μm以下から処理後は0.3μm以上5000μm以下となる。一方、蒸発させる第一の材料粒子30の平均粒子径及び平均皮膜は、材料やプラズマ条件もしくはアーク放電35の上部から冷却ガスの導入条件等に依存する。本実施の形態での冷却速度では、微粒子化される場合、例えば、平均粒子径が5nm以上300nm以下であり、皮膜が形成される場合、皮膜の平均厚みが5nm以上1000nm以下となる。   In addition, when the average particle size of the second material particles 31 that are not evaporated is melted with respect to the minimum size of 0.5 μm before supply and becomes an spherical shape from an indefinite shape, the average particle size is slightly reduced to 0.3 μm. become. For this reason, the average particle diameter of the second material particles 31 is from 0.5 μm to 5000 μm before the treatment and from 0.3 μm to 5000 μm after the treatment. On the other hand, the average particle diameter and the average film of the first material particles 30 to be evaporated depend on the material, plasma conditions, conditions for introducing a cooling gas from the top of the arc discharge 35, and the like. In the cooling rate in the present embodiment, when the particles are made fine, for example, the average particle diameter is 5 nm or more and 300 nm or less, and when a film is formed, the average thickness of the film is 5 nm or more and 1000 nm or less.

(ステップS6)放電を止めて、複合粒子を回収する。
次いで、図1に示すように、生成された複合粒子34は、ガスの流れにより、複合粒子回収部3によって回収される。図示していないが、複合粒子回収部3には、所望の複合粒子を回収できるバグフィルタが取付けられている。複合粒子を回収するためのバグフィルタは、高温のガスが流れるため、一例として耐熱性の高いシリカ繊維を使用したフィルタを使用することができる。また、回収した複合粒子を大気に取出す際は、劣化の恐れがあるため、不活性雰囲気中で取り出す。これらの前記のプロセスにより、バグフィルタからは、例えば約5ミクロンメートルのグラファイトの表面に10nm以上300nm以下のLiPS微粒子が付着した複合粒子を回収することができる。また、本実施例にて電極4及び図示していないがインナーチャンバー等の内部部材に炭素材料を用いてもよい。これによって、高温のプラズマが一般的に金属で構成される反応室壁15や電極と接することがなく、プロセス中での金属等の不純物の増加を抑制でき、生成された複合粒子中の金属材料の含有量を0.5%以下にすることができる。また、LiPSは、Cu等の金属と反応してしまうため、LiPSと接する電極4や内部部材に炭素材料やSUS材を用いることで、LiPSの反応による劣化を抑制できる。この生成された複合粒子をリチウム電池に用いると、固体電解質を効率よく活物質の周囲に分散できるため、電池容量や充放電速度等の電池特性を上げることができる。
(Step S6) The discharge is stopped and the composite particles are collected.
Next, as shown in FIG. 1, the generated composite particles 34 are recovered by the composite particle recovery unit 3 by the gas flow. Although not shown, the composite particle recovery unit 3 is provided with a bag filter that can recover desired composite particles. Since the bag filter for recovering the composite particles flows a high-temperature gas, a filter using silica fibers having high heat resistance can be used as an example. Moreover, when taking out the collect | recovered composite particle | grains to air | atmosphere, since there exists a possibility of deterioration, it takes out in inert atmosphere. By these processes, composite particles in which Li 3 PS 4 fine particles of 10 nm or more and 300 nm or less adhere to the surface of, for example, about 5 μm of graphite can be recovered from the bag filter. In this embodiment, a carbon material may be used for the electrode 4 and an internal member such as an inner chamber (not shown). This prevents high temperature plasma from coming into contact with the reaction chamber wall 15 and the electrode, which are generally made of metal, and can suppress an increase in impurities such as metal in the process, and the metal material in the generated composite particles The content of can be made 0.5% or less. Furthermore, Li 3 PS 4, since reacts with metal such as Cu, by using a carbon material or SUS material on the electrode 4 and the inner member in contact with the Li 3 PS 4, the degradation by the reaction of Li 3 PS 4 Can be suppressed. When the produced composite particles are used in a lithium battery, the solid electrolyte can be efficiently dispersed around the active material, so that battery characteristics such as battery capacity and charge / discharge speed can be improved.

また、前記第1実施形態によれば、複数本の電極4には、それぞれ交流電源5が接続されてアーク放電35を生成できるので、従来の方法に比べ、第一の材料粒子30を蒸発させるアーク放電35による熱プラズマの面積を大きくすることができ、大量の材料を処理できる。   Further, according to the first embodiment, since the AC power source 5 is connected to each of the plurality of electrodes 4 to generate the arc discharge 35, the first material particles 30 are evaporated as compared with the conventional method. The area of the thermal plasma by the arc discharge 35 can be increased, and a large amount of material can be processed.

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。   In addition, it can be made to show the effect which each has by combining arbitrary embodiment or modification of the said various embodiment or modification suitably. In addition, combinations of the embodiments, combinations of the examples, or combinations of the embodiments and examples are possible, and combinations of features in different embodiments or examples are also possible.

本発明に係る複合粒子製造装置及び製造方法は、蒸発させる第一の材料をプラズマ高温部の高温領域に投入し、蒸発させない第二の材料をプラズマ高温部以外のプラズマの発生していない箇所もしくは低温部の箇所に投入している。これによって、生成した第一材料のガス・蒸気と第二の材料を混合することで第二の材料の表面に第一の材料の皮膜を形成または微粒子が付着した異種材料の複合粒子を一括に効率良く大量に処理することができる。そこで、複合粒子の生成量を上げ、かつ低コストで生産することができる。そのため、本発明に係る複合粒子製造装置及び製造方法は、リチウムイオン二次電池又はセラミックコンデンサーなど大量生産が要望されるデバイスに使用される複合粒子製造装置及び製造方法として有用である。   In the composite particle manufacturing apparatus and manufacturing method according to the present invention, the first material to be evaporated is charged into the high temperature region of the plasma high temperature portion, and the second material not to be evaporated is a portion where plasma is not generated other than the plasma high temperature portion or It is thrown into the low temperature part. As a result, the gas / vapor of the generated first material and the second material are mixed to form a film of the first material on the surface of the second material or to collect composite particles of different materials with fine particles attached together. A large amount can be processed efficiently. Therefore, the production amount of the composite particles can be increased and the production can be performed at low cost. Therefore, the composite particle manufacturing apparatus and manufacturing method according to the present invention are useful as a composite particle manufacturing apparatus and manufacturing method used for devices that require mass production such as lithium ion secondary batteries or ceramic capacitors.

1 反応室
3 複合粒子回収部
4 電極
5 交流電源
10 第一の材料供給装置
10a 第一の材料供給管
11 第二の材料供給装置
11a 第二の材料供給管
12 第一の材料供給口
13 第二の材料供給口
14 ガス供給管
15 反応室壁
20 配管
21 圧力調整バルブ
22 ポンプ
26 流量調整器
27 ガス供給装置
30 第一の材料粒子
31 第二の材料粒子
32 第一の材料の微粒子
34 複合粒子
35 アーク放電
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction chamber 3 Composite particle | grain collection | recovery part 4 Electrode 5 AC power supply 10 1st material supply apparatus 10a 1st material supply pipe 11 2nd material supply apparatus 11a 2nd material supply pipe 12 1st material supply port 13 1st Second material supply port 14 Gas supply pipe 15 Reaction chamber wall 20 Pipe 21 Pressure adjustment valve 22 Pump 26 Flow rate regulator 27 Gas supply device 30 First material particle 31 Second material particle 32 First material fine particle 34 Composite Particle 35 Arc discharge

Claims (16)

チャンバーと、
前記チャンバーに配置してプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、
前記チャンバーに接続されて、第一の材料を前記チャンバー内に第一の材料供給口から供給する第一の材料供給装置と、
前記チャンバーに接続されて、第二の材料を前記チャンバー内に第二の材料供給口から供給する第二の材料供給装置と、
前記チャンバーに接続されて、前記チャンバーから排出された複合粒子を回収する回収装置と、
を備え、
前記チャンバー内で発生させた前記プラズマにより、前記第一及び第二の材料供給装置から供給された前記第一及び第二の材料から複合粒子を製造する装置であって、
前記プラズマ発生装置は、前記チャンバーの中央部に周辺部より高温のプラズマを有するプラズマ高温部を生じさせ、
前記第一の材料供給装置の前記第一の材料供給口を前記第一の材料が前記プラズマ高温部に供給されるように設置し、前記第二の材料供給装置の前記第二の材料供給口を前記第二の材料が前記プラズマ高温部以外の箇所に供給されるように設置している、複合粒子製造装置。
A chamber;
A plasma generating device arranged in the chamber to generate plasma;
A first material supply device connected to the chamber and supplying a first material into the chamber from a first material supply port;
A second material supply device connected to the chamber and supplying a second material into the chamber from a second material supply port;
A recovery device connected to the chamber and recovering the composite particles discharged from the chamber;
With
An apparatus for producing composite particles from the first and second materials supplied from the first and second material supply devices by the plasma generated in the chamber,
The plasma generator generates a plasma high-temperature part having plasma at a higher temperature than the peripheral part in the central part of the chamber,
The first material supply port of the first material supply device is installed so that the first material is supplied to the plasma high temperature part, and the second material supply port of the second material supply device Is installed such that the second material is supplied to a place other than the plasma high temperature part.
前記プラズマ高温部は、プラズマの存在確率が0.5以上である、請求項1に記載の複合粒子製造装置。   2. The composite particle manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the plasma high temperature part has a plasma existence probability of 0.5 or more. 前記プラズマ発生装置は、
前記チャンバーに接続されて先端が前記チャンバーに突出して前記プラズマを発生させる複数本の電極と、
前記複数本の電極にそれぞれ接続されて、それぞれ位相の異なる交流電力を供給する交流電源と、
を備え、
前記交流電源から前記複数本の電極のそれぞれに前記位相の異なる交流電力を供給して、前記電極の間にアーク放電を生成させて前記プラズマを発生させる、請求項1又は2に記載の複合粒子製造装置。
The plasma generator comprises:
A plurality of electrodes connected to the chamber and having a tip projecting into the chamber to generate the plasma;
AC power supplies connected to the plurality of electrodes, respectively, and supplying AC power having different phases,
With
3. The composite particle according to claim 1, wherein AC power having different phases is supplied to each of the plurality of electrodes from the AC power source to generate arc discharge between the electrodes to generate the plasma. 4. manufacturing device.
前記第一の材料供給口は、鉛直上方から見て、前記複数本の電極の先端部で画成される面内の中央部又は前記電極の先端部に配置されている、請求項3に記載の複合粒子製造装置。   The said 1st material supply port is arrange | positioned at the center part in the surface defined by the front-end | tip part of these electrodes, or the front-end | tip part of the said electrode seeing from perpendicular | vertical upper direction. Composite particle production equipment. 前記第二の材料供給口は、鉛直上方から見て、隣接する前記電極の間の位置に配置されている、請求項3又は4に記載の複合粒子製造装置。   5. The composite particle manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the second material supply port is disposed at a position between the adjacent electrodes as viewed from vertically above. 前記複数本の電極に供給する前記交流電源において、前記交流電力の周波数は60Hzよりも大きく360Hz以下である、請求項3から5のいずれか1項に記載の複合粒子製造装置。   6. The composite particle manufacturing apparatus according to claim 3, wherein in the AC power source supplied to the plurality of electrodes, the frequency of the AC power is greater than 60 Hz and equal to or less than 360 Hz. チャンバーに設置したプラズマ発生装置により前記チャンバーの中央部に周辺部より高温のプラズマを有するプラズマ高温部を生じさせ、
第一の材料を前記プラズマ高温部のプラズマに投入し、前記第一の材料は、前記プラズマ高温部の領域中を通過するときに、蒸発又は気化して前記第一の材料の材料ガスとなり、さらに、前記第一の材料の材料ガスが前記プラズマ高温部の領域から抜けた瞬間、前記第一の材料の材料ガスが急激に冷やされて凝固し、
第二の材料を前記プラズマ高温部以外の箇所に投入し、前記第二の材料は、投入前のままもしくは溶融し、球形化されて凝固し、凝固した前記第二の材料の表面に前記第一の材料の皮膜を形成し、または前記表面に微粒子が付着した複合粒子を合成する、
複合粒子製造方法。
A plasma high temperature part having a plasma higher than the peripheral part is generated in the central part of the chamber by a plasma generator installed in the chamber,
A first material is charged into the plasma high-temperature part plasma, and when the first material passes through the region of the plasma high-temperature part, it evaporates or vaporizes to become a material gas of the first material, Furthermore, at the moment when the material gas of the first material escapes from the region of the plasma high temperature portion, the material gas of the first material is rapidly cooled and solidified,
A second material is introduced into a place other than the plasma high temperature part, and the second material is left as it is or is melted, spheroidized and solidified, and the second material is solidified on the solidified surface of the second material. Forming a film of one material or synthesizing composite particles having fine particles attached to the surface;
Composite particle manufacturing method.
前記プラズマ高温部は、プラズマの存在確率が0.5以上である、請求項7に記載の複合粒子製造方法。   The said plasma high temperature part is a composite particle manufacturing method of Claim 7 whose plasma existence probability is 0.5 or more. 前記プラズマ発生装置は、
前記チャンバーに接続されて先端が前記チャンバーに突出して前記プラズマを発生させる複数本の電極と、
前記複数本の電極にそれぞれ接続されて、それぞれ位相の異なる交流電力を供給する交流電源と、
を備え、
前記交流電源から位相が互いに異なる交流電力を前記複数本の電極にそれぞれ供給して、前記電極の間にアーク放電を生成させて前記プラズマを発生させる、請求項7又は8に記載の複合粒子製造方法。
The plasma generator comprises:
A plurality of electrodes connected to the chamber and having a tip projecting into the chamber to generate the plasma;
AC power supplies connected to the plurality of electrodes, respectively, and supplying AC power having different phases,
With
The composite particle production according to claim 7 or 8, wherein AC power having different phases is supplied from the AC power source to the plurality of electrodes, respectively, and arc discharge is generated between the electrodes to generate the plasma. Method.
前記第一の材料を、鉛直上方から見て、前記複数本の電極の先端部で画成される面内の中央部又は前記電極の先端部と対向する位置から供給する、請求項9に記載の複合粒子製造方法。   10. The first material is supplied from a center portion in a plane defined by tip portions of the plurality of electrodes or a position facing the tip portions of the electrodes as viewed from above in the vertical direction. The composite particle manufacturing method. 前記第二の材料を、鉛直上方から見て、隣接する前記電極の間の位置から供給する、請求項9又は10に記載の複合粒子製造方法。   The method for producing composite particles according to claim 9 or 10, wherein the second material is supplied from a position between adjacent electrodes as viewed from above. 前記複数本の電極に交流電力を供給する前記交流電源において、前記交流電力の周波数は60Hzよりも大きく360Hz以下である、請求項9から11のいずれか1項に記載の複合粒子製造方法。   12. The method for producing composite particles according to claim 9, wherein in the AC power source that supplies AC power to the plurality of electrodes, the frequency of the AC power is greater than 60 Hz and 360 Hz or less. 前記第一の材料の供給量が前記第二の材料の供給量よりも少ない、請求項7から12のいずれか一項に記載の複合粒子製造方法。   The method for producing composite particles according to any one of claims 7 to 12, wherein a supply amount of the first material is smaller than a supply amount of the second material. 前記プラズマに供給前の前記第一の材料の平均粒子径が0.5μm以上500μm以下であり、前記プラズマに供給前の前記第二の材料の平均粒子径が0.5μm以上5000μm以下である、請求項7から13のいずれか一項に記載の複合粒子製造方法。   The average particle diameter of the first material before being supplied to the plasma is 0.5 μm or more and 500 μm or less, and the average particle diameter of the second material before being supplied to the plasma is 0.5 μm or more and 5000 μm or less, The method for producing composite particles according to any one of claims 7 to 13. 前記プラズマを通過後の前記第一の材料の平均粒子径が5nm以上300nm以下であり、前記プラズマを通過後の前記第二の材料の平均粒子径が0.3μm以上5000μm以下である、請求項14に記載の複合粒子製造方法。   The average particle diameter of the first material after passing through the plasma is 5 nm or more and 300 nm or less, and the average particle diameter of the second material after passing through the plasma is 0.3 μm or more and 5000 μm or less. 14. The method for producing composite particles according to 14. 前記プラズマを通過後の前記第二の材料の平均粒子径が0.3μm以上5000μm以下であり、前記プラズマを通過後の前記第二の材料の表面に形成された前記第一の材料の皮膜の平均厚みが5nm以上1000nm以下であることを特徴とする、請求項14に記載の複合粒子製造方法。   The average particle diameter of the second material after passing through the plasma is 0.3 μm or more and 5000 μm or less, and the film of the first material formed on the surface of the second material after passing through the plasma The composite particle manufacturing method according to claim 14, wherein the average thickness is 5 nm or more and 1000 nm or less.
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