與包圍其外側的高頻振蕩用線圈12b構成。在等離 子體炬12的上部的中央部設有后述的供給管14a,如后所述,用于以銅化合物的粉末的形 態或含有銅化合物的粉末的漿料的形態,將銅化合物的粉末供給至等離子體炬12內。等離 子體氣體供給口 12c形成于供給管14a的周邊部(同一圓周上),而等離子體氣體供給口 12c為環狀。
[0049] 等離子體氣體供給源22用以將等離子體氣體供給至等離子體炬12內。該等離子 體氣體供給源22具有氣體供給部22a,氣體供給部22a經由配管22b連接于等離子體氣體 供給口 12c。在氣體供給部22a分別設有用于調整供給量的未圖示的閥等供給量調整部。
[0050] 等離子體氣體從等離子體氣體供給源22經過等離子體氣體供給口 12c被供給至 等離子體炬12內。等離子體氣體使用惰性氣體。作為惰性氣體,例如使用氦氣、氬氣及氮 氣中的至少一種氣體。
[0051] 例如,在氣體供給部22a儲存有例如氦氣、氬氣及氮氣中的至少一種氣體。從等離 子體氣體供給源22的氣體供給部22a,作為等離子體氣體,氦氣、氬氣及氮氣中的至少一種 氣體經由配管22b經過環狀的等離子體氣體供給口 12c,從箭頭P所示的方向被供給至等離 子體炬12內。且,施加高頻電壓至高頻振蕩用線圈12b,而在等離子體炬12內產生熱等離 子體火焰24。
[0052] 另外,等離子體氣體,只要是氦氣、氬氣及氮氣中的至少一種氣體即可,并不限于 為單質,也可以組合使用該些氣體。
[0053] 熱等離子體火焰24的溫度必需高于銅化合物的粉末的沸點。另一方面,熱等離子 體火焰24的溫度越高,則越容易使銅化合物的粉末成為氣相狀態,但對溫度并沒有特別限 定。例如,可以將熱等離子體火焰24的溫度設為6000°C,理論上也能達到10000°C左右。
[0054] 并且,等離子體炬12內的壓力環境,優選為大氣壓以下。在此,對大氣壓以下的環 境并沒有特別限定,例如為〇. 5~lOOkPa。
[0055] 另外,石英管12a的外側被形成為同心圓狀的管(未圖示)所包圍,使冷卻水循環 于該管與石英管12a之間以對石英管12a實施水冷,進而防止因等離子體炬12內所產生的 熱等離子體火焰24造成石英管12a變得過度高溫。
[0056] 材料供給裝置14經由供給管14a連接于等離子體炬12的上部。作為材料供給裝 置14,例如能夠使用以粉末的形態供給、以含有銅化合物的粉末的漿料的形態供給這兩種 方式。
[0057] 作為以粉末的形態供給銅化合物的粉末的材料供給裝置14,例如可以使用日本特 開2007-138287號公報所公開的裝置。在該情況下,材料供給裝置14,例如具有:貯藏銅 化合物的粉末的貯藏槽(未圖示)、定量搬送銅化合物的粉末的螺桿進給機(未圖示)、將 螺桿進給機所搬送的銅化合物的粉末,在進行最終散布前先分散成一次粒子狀態的分散部 (未圖示)、及載氣供給源(未圖示)。
[0058] 從載氣供給源推送出并被施以壓力的載氣,與銅化合物的粉末一起經由供給管 14a被供給至等離子體炬12內的熱等離子體火焰24中。
[0059] 材料供給裝置14,只要是可以防止銅化合物的粉末凝聚且維持分散狀態,并將銅 化合物的粉末散布至等離子體炬12內,則對其構成并沒有特別限定。載氣,例如與上述的 等離子體氣體相同地使用惰性氣體。載氣流量可以使用浮子式流量計來控制。并且,載氣 的流量值為該流量計的刻度值。
[0060] 以漿料的形態供給銅化合物的粉末的材料供給裝置14,例如可以使用日本特開 2011-213524號公報所公開的裝置。該情況下,材料供給裝置14具有:加入漿料(未圖示) 的容器(未圖示)、用以攪伴容器中的漿料的攪拌機(未圖示)、用于經由供給管14a對漿 料施加高壓并供給至等離子體炬12內的栗(未圖示)、及供給用于使漿料液滴化并供給至 等離子體炬12內的噴霧氣體的噴霧氣體供給源(未圖示)。噴霧氣體供給源相當于載氣供 給源。也將噴霧氣體稱作載氣。
[0061] 在本實施形態中,以漿料的形態供給銅化合物的粉末時,使銅化合物的粉末分散 于水而成漿料,且使用該漿料來制造氧化亞銅微粒子。
[0062] 另外,漿料中的銅化合物的粉末與水的混合比并沒有特別限定,例如為質量比 5 : 5(50% : 50% )。
[0063] 在使用以漿料的形態供給銅化合物的粉末的材料供給裝置14時,從噴霧氣體供 給源推送出并被施以壓力的噴霧氣體,與漿料一起經由供給管14a供給至等離子體炬12內 的熱等離子體火焰24中。供給管14a具有用于將漿料噴霧至等離子體炬內的熱等離子體 火焰24中而進行液滴化的雙流體噴嘴機構,藉此,能夠將漿料噴霧至等離子體炬12內的熱 等離子體火焰24中,即,使漿料液滴化。噴霧氣體與載氣相同,例如與上述的等離子體氣體 相同地使用惰性氣體。
[0064] 如此一來,雙流體噴嘴機構可以對漿料施加高壓,并通過作為氣體的噴霧氣體 (載氣)噴霧漿料,可以用作使漿料液滴化的一種方法。
[0065] 另外,并不限于上述的雙流體噴嘴機構,也可以使用單流體噴嘴機構。進一步,作 為其他方法,例如可以列舉出以固定速度使漿料落下至旋轉的圓板上通過離心力來進行液 滴化(形成液滴)的方法、在漿料表面施加高電壓來進行液滴化(使液滴產生)的方法等。
[0066] 腔室16鄰接設置于等離子體炬12的下方。供給至等離子體炬12內的熱等離子 體火焰24中的銅化合物的粉末會蒸發而形成為氣相狀態,且銅化合物例如氧化第二銅被 還原而形成為氧化亞銅微粒子。然后,通過冷卻氣體,使其在腔室16內快速冷卻,而產生1 次微粒子15 (氧化亞銅微粒子)。腔室16也具有作為冷卻槽的功能。
[0067] 如上述,材料供給裝置14,例如能夠使用以粉末的形態來供給銅化合物的粉末、以 漿料的形態來供給銅化合物的粉末的2種方式。
[0068] 氣體供給裝置28具有氣體供給源28a與配管28b,進而具有向供給至腔室16內的 后述的冷卻氣體施加推送壓力的壓縮機、鼓風機等壓力賦予手段(未圖示)。并且,設有控 制來自氣體供給源28a的氣體供給量的壓力控制閥28c。
[0069] 在氣體供給源28a貯藏有冷卻氣體。作為冷卻氣體,例如與上述的等離子體氣體 相同地使用惰性氣體。例如,在氣體供給源28a貯藏有氮氣。
[0070] 氣體供給裝置28朝向熱等離子體火焰24的尾部也即與等離子體氣體供給口 12c 相反側的熱等離子體火焰24的端部(熱等離子體火焰24的終端部),以預定角度例如沿 箭頭Q的方向供給作為冷卻氣體的例如氮氣,且沿著腔室16的側壁從上方朝向下方也即沿 圖1所示的箭頭R的方向供給冷卻氣體。該冷卻氣體的流量,例如可以使用浮子式流量計 來控制。冷卻氣體的流量值為該流量計的刻度值。
[0071] 另外,從氣體供給裝置28所供給的冷卻氣體如后所詳述,除了具有快速冷卻在腔 室16所生成的氧化亞銅微粒子進而形成1次微粒子15的作用之外,也具有有助于旋風分 離器19中1次微粒子15的分級等附加作用。
[0072] 并且,如后述,本發明人確認了即使不以冷卻氣體進行快速冷卻,也可以制造出納 米級的氧化亞銅微粒子。因此,不一定要設置氣體供給裝置28。
[0073] 材料供給裝置14以粉末的形態進行供給時,從材料供給裝置14與載氣一起被供 給至等離子體炬12內的銅化合物的粉末在熱等離子體火焰24中形成為氣相狀態。從氣體 供給裝置28朝向熱等離子體火焰24,通過沿箭頭Q的方向供給的氮氣來進行快速冷卻,進 而生成氧化亞銅的1次微粒子15。此時,通過沿箭頭R的方向供給的氮氣,可以防止1次微 粒子15附著于腔室16的內壁。
[0074] 另一方面,材料供給裝置14以漿料的形態進行供給時,使用預定流量的噴霧氣體 從材料供給裝置14供給至等離子體炬12內的、含有銅化合物的粉末的液滴化的漿料,通過 熱等離子體火焰24使其中的銅化合物還原進而生成氧化亞銅。且,從銅化合物的粉末所形 成的氧化亞銅,也通過朝向熱等離子體火焰24沿箭頭Q的方向供給的冷卻氣體,在腔室16 內快速冷卻,進而生成氧化亞銅的1次微粒子15。此時,通過沿箭頭R的方向供給的氬氣, 可以防止1次微粒子15附著于腔室16的內壁。
[0075] 如圖1所示,在腔室16的側方下部,設有用于以所期望的粒徑分級所生成的1次 微粒子15的旋風分離器19。該旋風分離器19具有:從腔室16供給1次微粒子15的入口 管19a、與該入口管19a連接并位于旋風分離器19的上部的圓筒形狀的外筒19b、從該外筒 19b朝向下側連續且直徑逐漸減小的圓錐臺部19c、連接在該圓錐臺部19c的下側來回收具 有上述所期望的粒徑以上的粒徑的粗大粒子的粗大粒子回收腔室19d、及連接于后面詳述 的回收部20且突設于外筒19b的內管19e。
[0076] 在腔室16內所生成的1次微粒子15,通過含有在腔室16內所生成的1次微粒子 15的氣流從旋風分離器19的入口管19a沿著外筒19b內周壁吹入,藉此,該氣流如圖1中 箭頭T所示,以從外筒19b的內周壁朝向圓錐臺部19c方向流動的方式,形成下降的旋轉 流。
[0077] 并且,在上述下降的旋轉流反轉而形成為上升氣流時,因離心力與阻力的平衡,粗 大粒子無法隨上升氣流上升,而是沿著圓錐臺部19c側面下降,且被回收在粗大粒子回收 腔室19cl。并且,比起離心力更易受到阻力影響的微粒子,與圓錐臺部19c內壁中的上