[发明专利]微粒制造装置以及微粒制造方法

说明书

本发明提供一种能够将材料高效地大量投入到等离子体、增加生产量并且以低成本进行生产的微粒制造装置以及方法。在真空室(1)内，对包含材料粒子(17)的材料气体(MG)进行供给的材料供给装置(10)的多个材料供给口(12)被设置于比多根电极(4)更靠铅垂方向的下侧的位置，在材料供给装置的多个材料供给口的内周，配置供给第1保护气体(SG1)的第1保护气体供给口(13a)，并且在多个材料供给口的外周，配置供给第2保护气体(SG2)的多个第2保护气体供给口(13b)。

技术领域

本发明涉及例如食品包装的薄膜材料等的涂层材料、或者利用于电子设备布线中使用的油墨原料等的微粒制造装置以及微粒制造方法。

背景技术

近年来，纳米尺寸的微粒在电子材料、油墨或者化妆品等各种领域的利用正在发展。

根据用途而被使用的微粒各种各样，例如作为电子材料，使用Si等的材料的微粒，作为油墨或者化妆品，使用TiO₂等的微粒。

作为这种纳米尺寸的微粒的制造方法，代表性的存在3种方法：固相反应法、液相反应法以及气相反应法。

该3种之中，在气相反应法中，通过激光或者等离子体来制作高能量状态的空间，向这里供给作为材料的粒子或者包含粒子的气体。由此，通过使材料蒸发并再次冷却来进行凝缩凝固，能够形成高纯度的微粒。该气相反应法与其他两种方法相比，具有容易控制微粒的粒径分布的特征。

作为这种基于气相反应法的纳米尺寸的微粒的制造方法，例如在专利文献1中，记载了如下方法：生成基于来自与真空室内连接的电极的电弧放电的高温的电弧放电，该电弧放电中从供给器送入作为材料的粒子，将粒子蒸发以及冷却，从而制作纳米尺寸的微粒。

此外，在专利文献1中，记载了如下构造：设置在材料供给时具有角度的多根材料供给口，并且通过电机来使其旋转。由此，能够抑制材料供给时向相同的位置供给作为材料的粒子、等离子体的温度下降、其结果制造的微粒的粒径分布变宽的现象，因此记载了能够高效地制造微粒这一主旨。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2016-131935号公报

然而，在使用上述现有的微粒制造装置(参照专利文献1的图1)来制造微粒的情况下，由于材料气体的供给口仅为等离子体产生区域的中心附近，因此在增大供给的材料气体的流速来提高生产效率的情况下，由于连续供给的粒子导致等离子体的温度降低。其结果，等离子体处理后的微粒的粒度分布的宽度变宽，粒子的大小变得不均匀并且处理效率也降低。

发明内容

本发明考虑上述现有的课题，其目的在于，提供一种能够将材料高效地大量地投入到等离子体、增加生产量并且以低成本进行生产的微粒制造装置以及微粒制造方法。

为了实现所述目的，本发明的一个方式中的微粒制造装置具有：

真空室；

材料供给装置，与所述真空室连接并进行材料粒子的供给；

多根电极，与所述真空室连接，前端向所述真空室内突出，产生基于电弧放电的等离子体；

交流电源，分别与所述电极连接；和

回收装置，与所述真空室连接并回收微粒，

在所述真空室内产生所述电弧放电，从所述材料粒子制造所述微粒，

在所述真空室内，对包含所述材料粒子的材料气体进行供给的所述材料供给装置的多个材料供给口被设置于比所述多根电极更靠铅垂方向的下侧的位置，