[发明专利]碳化钛微粒子的制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种碳化钛微粒子的制造方法，特别是关于一种制造出物性值例如电阻为所希望的值的碳化钛微粒子的方法。

背景技术

现在，氧化物微粒子、氮化物微粒子、碳化钛微粒子等微粒子可使用在半导体基板、印刷基板、各种电气绝缘零件等电气绝缘材料、切削工具、模具、轴承等高硬度高精密度的机械工作材料、晶界电容器、湿度侦测器等机能性材料、精密烧结成形材料等烧结体的制造、引擎汽门等要求高温耐磨耗性的材料等熔射零件制造、甚至燃料电池的电极、电解质材料及各种触媒等领域。

上述微粒子中，关于碳化钛微粒子，可通过例如专利文献1、2所公开的制造方法来制造。

专利文献1的目的是为了能够容易得到均匀且微细的碳化钛粉末(碳化钛微粒子)。在专利文献1中公开了通过将氧化钛与碳在非氧化气体环境下并在1300℃～1800℃的温度下烧成而制造碳化钛的方法。在专利文献1中，相对于平均粒径为0.1～5μm的氧化钛100重量份而言，添加平均粒径0.05μm以下的氧化钛0.05～30重量份以作为添加剂。

专利文献2的目的是提供一种产生均匀的烧结体的均粒、粗粒碳化钛粉末，以及用于导电性聚合物的碳化钛等领域中的均粒、粗粒碳化钛粉末，及其制造方法。

在专利文献2中公开了一种碳化钛粉末的制造方法，其原料采用氧化钛及碳，在氢气体环境中并在1500～1750℃的温度进行还原、碳化。

在专利文献2中公开了使用一次粒子为1μm以下且BET值为2m²/g以上的原料氧化钛，并使用一次粒子为0.5μm以下且未连续结合的碳黑作为碳源。

此外，在热处理前的原料的混合步骤中，将Co及Ni中的1种或2种以碳化钛粉末为基准添加0.1～0.3重量％，并在1500～1750℃的温度下加热，藉此来控制碳化钛粉末的粒度。

专利文献

专利文献1：日本特开平2-271919号公报

专利文献2：日本特开2003-26416号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，在日本专利文献1、2的碳化钛微粒子的制造方法中公开了控制粒径。然而，关于碳化钛，现况中并没有控制粒径以外的物性值等的制造方法。因此，现况中无法预期碳化钛微粒子进一步的用途扩大，以及使用碳化钛微粒子来达到机能性的进一步提升。

为了解决前述先前技术所出现的问题，本发明的目的在于提供一种物性值例如电阻为所希望的值的碳化钛微粒子的制造方法。

用于解决问题的手段

本发明是基于如果改变碳化钛微粒子中的氧含量，则体积电阻值(电阻)会改变的见解而完成的。在本发明中，为了使碳化钛微粒子的体积电阻值(电阻)成为所希望的值，而改变碳化钛微粒子的氧含量。

具体而言，为了达成上述目的，本发明提供一种碳化钛微粒子的制造方法，其特征为具有：使用钛或钛氧化物的粉末、碳源与热等离子体焰来生成碳化钛微粒子的生成步骤，在生成步骤中，通过改变碳源的量来改变所生成的碳化钛微粒子的氧含量。

生成步骤包括例如将钛或钛氧化物的粉末供给至热等离子体焰中的步骤，及将冷却用气体与作为碳源的反应性气体供给至热等离子体焰的终端部，生成碳化钛微粒子的步骤，改变反应性气体的供给量以改变所生成的碳化钛微粒子的氧含量。例如反应性气体为甲烷气体。

另外，例如生成步骤具备使钛或钛氧化物的粉末分散于作为碳源的含碳液体状物质而制成泥浆，使泥浆液滴化并供给至热等离子体焰中的步骤，并改变泥浆的进料量来改变所生成的碳化钛微粒子的氧含量。

另外，例如生成步骤具备使钛或钛氧化物的粉末分散于作为碳源的含碳液体状物质，而制成泥浆，使用载体气体使泥浆液滴化，供给至热等离子体焰中的步骤，并且将泥浆的进料量控制在一定量，改变投入泥浆时的载体气体的流量以改变所生成的碳化钛微粒子的氧含量。

含碳液体状物质以醇、酮、煤油、辛烷或汽油为佳。

热等离子体焰来自例如氢、氦和氩的至少一种气体。

发明的效果

依据本发明，可制造出物性值例如电阻为所希望的值的碳化钛。进一步能够容易且以高生产性来制造碳化钛。

附图说明

图1表示本发明的实施形态所涉及的碳化钛微粒子的制造方法所使用的微粒子制造装置的原理图。

图2表示供给钛粉末作为原料的形态所形成的碳化钛微粒子中的氧含量与体积电阻值的关系的图形。

图3表示含有氧化钛粉末的泥浆的进料量与氧含量的关系的图形。