DE4109979C2 - Verfahren zur Herstellung beschichteter Teilchen aus anorganischen oder metallischen Materialien - Google Patents

Verfahren zur Herstellung beschichteter Teilchen aus anorganischen oder metallischen Materialien

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Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von beschichteten Teilchen aus anorganischen oder metallischen Materialien, insbesondere solche, die auf ihrer Oberfläche mit Ultrafeinteilen aus anorganischen oder metallischen Materialien beschichtet sind.
Die er­ findungsgemäßen beschichteten Teilchen sind brauchbar für die Herstellung von Sinterprodukten.
Sinterprodukte aus anorganischen oder metallischen Pulvern (Metallpulvern) wurden bisher als elektrische Isoliermateria­ lien, beispielsweise als Halbleitersubstrate, gedruckte Schal­ tungen, elektrische Isolierteile; maschinelle Bearbeitungsma­ terialien hoher Härte und hoher Präzision, wie z. B. Schneidwerkzeuge, Zieheisen (dies), Lager; funktionelle Materialien, wie z. B. Korngrenzen-Kondensatoren, Feuchtig­ keitssensoren; und Präzisions-Sinterformmaterialien verwendet.
Wenn anorganische oder metallische Pulver gesintert werden zur Herstellung eines Sinterprodukts, ist es bisher häufig üblich, ein Sinteradditiv den Pulvern zuzusetzen, um die Sintertempe­ ratur herabzusetzen und/oder die physikalischen Eigenschaften der Sinterprodukte zu verbessern.
In der japanischen Patentanmeldung Nr. 68037/1988 (Patent Ko­ kai H 1-242469) wurde vorgeschlagen, Ultrafeinteile aus Yttri­ umoxid als Sinteradditiv Aluminiumnitrid-Pulvern zuzusetzen, um die Reaktionsfähigkeit zwischen den Pulvern und dem Additiv zu erhöhen, um dadurch verbesserte Sintereigenschaften und verbesserte physikalische Eigenschaften des Sinterprodukts zu erzielen. Dieses Verfahren wird in der Weise durchgeführt, daß die beiden Komponenten, d. h. die anorganischen Sinterpulver und die Ultrafeinteile des Sinteradditivs, die getrennt herge­ stellt werden, miteinander gemischt werden. Dabei ist es er­ forderlich, die beiden zu sinternden Komponenten homogen mit­ einander zu mischen. In diesem Falle haben die Ultrafeinteile des Additivs eine erhöhte Neigung zu agglomerieren. Der Misch­ vorgang muß sehr sorgfältig durchgeführt werden bei gleichzei­ tiger Aufrechterhaltung der beiden Komponenten in einem hoch­ dispergierten Zustand. Das bekannte Verfahren ist somit nicht zufriedenstellend für die Herstellung eines Sinterprodukts.
Es wurden nun weitere Untersuchungen in bezug auf diesen Stand der Technik durchgeführt und dabei wurde gefunden, daß dann, wenn das Sinterhilfsmittel in Form von Ultrafeinteilen auf der Oberfläche des Sinterpulvers abgeschieden werden kann unter Bildung eines integralen Körpers, die Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt werden können unter Erzielung einer ver­ einfachten Handhabung der Pulvermaterialien und einer verein­ fachten Herstellung eines Sinterpreßlings mit erhöhter Homo­ genität und hoher Qualität.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Teilchens aus einem anorganischen oder metallischen Material wobei ein Kernteilchen aus dem anorganischen oder metallischen Material auf seiner Oberfläche mit Ultrafeinteilchen aus einem anorganischen oder metallischen Material beschichtet ist, umfassend die Bildung von Ultrafeinteilchen aus dem anorganischen oder metallischen Material in einer Gasphase durch eine Hochtemperatur-Plasmaflamme, das Einführen der Kernteilchen aus dem anorganischen oder metallischen Material, dabei mitgeführt durch ein Trägergas, in die die Ultrafeinteilchen bildende Zone, das Inkontaktbringen der Kernteilchen mit den Ultrafeinteilchen welche sich in einem naszierenden Zustand befinden, wodurch die Ultrafeinteilchen chemisch mit den Kernteilchen verbunden werden und das Abtrennen der entstandenen beschichteten Teilchen aus dem Gasstrom.
Zur Vereinfachung der Erläuterung wird das zu beschichtende anorganische oder metallische Material nachstehend als "Kernmaterial" bezeichnet. Andererseits wird das zum Beschichten des Kernmaterials verwendete anorganische oder me­ tallische Material nachstehend als "Beschichtungsmaterial" be­ zeichnet. Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Ultrafeinteile" ist ein Pulver zu verstehen, das aus Teilchen besteht, die kleiner sind als 0,5 µm, in der Regel 0,1 µm.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die bei­ liegende Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 erläutert in Form einer schematischen Darstellung ein Beispiel für die für die praktische Durchführung der Er­ findung verwendete Vorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das beschichtete Teilchen aus anorganischen oder metallischen Materialien her­ gestellt werden durch Einführen des Teilchens aus einem Kern­ material in einem monodispersen Zustand in einen Strom, der die Ultrafeinteile aus einem Beschichtungsmaterial trägt, die erzeugt worden sind unter Anwendung eines Radiofrequenz-Plasma-Verfahrens (RF), und durch Inkontaktbringen dieser Ultrafeinteile aus dem Beschichtungsmaterial mit den Teilchen aus dem Kernmaterial in einem fluidisierten Zustand, um die Ultrafeinteile auf der Oberfläche des Kernmaterials fest haftend abzuscheiden. Die auf diese Weise hergestellten erfindungsgemäßen beschichteten Teilchen stellen neue Pulvermaterialien für die Herstellung eines Sinterprodukts dar.
Die Kernmaterialien bestehen aus den anorganischen oder metal­ lischen Materialien, die alle anorganischen Materialien umfas­ sen, die als feuerfeste (schwerschmelzbare) oder Keramikmate­ rialien bekannt sind, wie z. B. Oxide, wie Al2O3, ZrO2, SiO2, BeO, MgO, CaO; Nitride, wie Si3N4, AlN, BN; Carbide, wie SiC, WC; Boride, wie BP, BN; Ton und Mineralien, wie Kaolin, Mont­ morillonit, Bentonit, Vermiculit; magnetische Materialien einschließlich der verschiedenen Ferrite; einfache Substanzen, wie Diamant, Graphit; Metalle, wie Si, Ni, Co, W, Ti, Al, Cu, Fe und andere; intermetallische Verbindungen und Legierungen, wie z. B. eine Fe-Ni-Si-Legierung, Fe-Cr-Al-Legierung, Fe-Cr- Mo-Legierung, Fe-Ni-Cr-Legierung, Ni-Cr-Legierung und andere und Verbundmaterialien davon.
Die Teilchen aus den Kernmaterialien haben in der Regel eine durchschnittliche Teilchengröße in dem Bereich von 0,1 bis 100 µm, vorzugsweise von 1 bis 10 µm.
Die Beschichtungsmaterialien bestehen aus anorganischen oder metallischen Materialien, die umfassen alle anorganischen Ma­ terialien, wie z. B. Oxide, wie Al2O3, SiO2, ZrO2, Y2O3, CaO; Nitride, wie Si3N4, AlN, BN; Carbide, wie SiC, WC; Boride, wie BP, BN; Metalle, wie Si, Al, Ni, Co, Cu, Fe, Ti, W; einfache nicht-metallische Substanzen, wie C, B und andere; intermetal­ lische Verbindungen und Legierungen, wie z. B. eine Fe-Ni-Si- Legierung, Fe-Cr-Al-Legierung, Fe-Cr-Mo-Legierung, Fe-Ni-Cr- Legierung, Ni-Cr-Legierung und andere; und Verbundmaterialien davon. Die Beschichtungsmaterialien können die gleichen sein wie die obengenannten Kernmaterialien oder sie können davon verschieden sein, je nach den gewünschten Eigenschaften und Funktionen der beschichteten Teilchen.
Die Ultrafeinteile aus den Beschichtungsmaterialien haben eine durchschnittliche Teilchengröße in dem Bereich von 0,005 bis 0,5 µm.
Die Ultrafeinteile aus den anorganischen oder metallischen Ma­ terialien, die als Beschichtungsmaterial verwendet werden, können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie beispielsweise von David W. Johnson Jr. in "Ceramic Bulletin", Band 60, Nr. 2 (1981), Seiten 221-224, beschrieben sind. Diese Verfahren umfassen physikalische Methoden, wie z. B. das Licht­ bogenentladungs-Plasmastrahlverfahren, das Lichtbogen-Auf­ lösungsverfahren, das Hochfrequenz-Plasmaverfahren, das Gas­ verdampfungs-Verfahren, oder chemische Methoden, wie z. B. die Reduktion oder Oxidation von Dämpfen aus anorganischen oder metallischen Materialien oder die thermische Zersetzung von Kohlenwasserstoffen oder ihren Derivaten.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung werden die Ul­ trafeinteile aus dem Beschichtungsmaterial auf irgendeine ge­ eignete Weise in einen Gasstrom, der die Ultrafeinteile aus dem Beschichtungsmaterial enthält, eingeführt, beispielsweise in Form eines Dispersants in einer Gasphase, die von einem Trägergas getragen wird, und die Ultrafeinteile werden mit den Teilchen aus dem Kernmaterial in einem fluidisierten Zustand in Kontakt gebracht. In diesem Falle liegen die Ultrafeinteile so vor, wie sie nach der physikalischen oder chemischen Me­ thode hergestellt worden sind, und sie liegen in einem naszie­ renden Zustand, d. h. in einem aktivierten Zustand, der ein freies Radikal enthält, vor. Wenn die Ultrafeinteile mit den Teilchen aus dem Kernmaterial in Kontakt kommen, werden die Ultrafeinteile kovalent an die Teilchen gebunden, wodurch beide Teilchen chemisch fest miteinander verbunden werden.
Der Kontakt zwischen den Ultrafeinteilen und den Teilchen aus dem Kernmaterial kann erforderlichenfalls wiederholt werden, so daß der Mengenanteil der Ultrafeinteile, die in Form eines Überzugs auf die Oberfläche des Kernmaterials aufgebracht wer­ den, auf jedes gewünschte Niveau eingestellt werden kann. Au­ ßerdem kann der Kontakt unter Verwendung unterschiedlicher Ar­ ten des Beschichtungsmaterials, d. h. der Ultrafeinteile aus anorganischen oder metallischen Materialien, wiederholt wer­ den, so daß die Materialien aus mehreren Komponenten mehrfach beschichtet werden können.
Das Mengenverhältnis zwischen den Ultrafeinteilen aus dem Be­ schichtungsmaterial und den Teilchen aus dem Kernmaterial kann über einen breiten Bereich variieren in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften und der Funktion der resultierenden beschichteten Teilchen. So können beispielsweise die Ultra­ feinteile in einer Menge innerhalb des Bereiches von 0,01 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Teilchen aus dem Kernmaterial, vor­ liegen.
Die erfindungsgemäßen beschichteten Teilchen umfassen Si3N4- Teilchen, die mit Y2O3-Ultrafeinteilen beschichtet sind; AlN- Teilchen, die mit Y2O3-Ultrafeinteilen beschichtet sind; Si3N4-Teilchen, die mit Y2O3-Ultrafeinteilen beschichtet sind; Si3N4-Teilchen, die mit Y2O3- und Al2O3-Ultrafeinteilen be­ schichtet sind, Diamentteilchen, die mit Co-Ultrafeinteilen beschichtet sind; Diamantteilchen, die mit Kohlenstoff-Ultra­ feinteilen, wie sie bei der thermischen Zersetzung von Methan­ gas erhalten werden, beschichtet sind; Diamantteilchen, die mit Titan-Ultrafeinteilen, wie sie bei der Reduktion von Ti­ tanchlorid erhalten werden, beschichtet sind; und Diamantteil­ chen, die mit Ti-Ultrafeinteilen und Ti-Cu-Legierungs-Ultra­ feinteilen, die aus Titan- und Kupferpulvern erhalten werden, beschichtet sind.
Die erfindungsgemäßen beschichteten Teilchen können als Aus­ gangsmaterial zur Herstellung eines Sinterprodukts entweder in Form der beschichteten Teilchen allein oder zusammen mit den in dem Beschichtungsverfahren zurückbleibenden Ultrafeinteilen verwendet werden.
Insbesondere die Vorteile der beschichteten Teilchen, in denen die Ultrafeinteile aus den anorganischen oder metallischen Ma­ terialien an die Oberfläche der Teilchen aus den anorgani­ schen oder metallischen Materialien chemisch fest gebunden sind, können erzielt werden, wenn sie als Ausgangsmaterial für den Sinterpreßling verwendet werden. Das heißt, in einem Sinterverfahren, in dem die erfindungsgemäßen beschichteten Teilchen verwendet werden, können die Vorteile einer verkürz­ ten Sinterung des Sinterpreßlings (d. h. einer kürzeren Sinter­ zeit und einer verminderten Sintertemperatur) und einer ver­ minderten Menge an Sinteradditiv, einer erhöhten Festigkeit des Sinterpreßlings oder dgl. im Vergleich zu dem bekannten Sinterverfahren, in dem ein Gemisch aus einem Ausgangspulvermaterial und einem Sinteradditiv verwendet wird, erzielt werden.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher erläu­ tert.
Beispiel 1
Yttriumoxid (Y2O3)-Pulver mit einer durchschnittlichen Teil­ chengröße von 0,5 µm (Beschichtungsmaterial) wurden in ein Hochtemperatur-Plasma, hergestellt durch Radiofrequenz-Erhit­ zen eines 1 : 4-Gasgemisches aus Argon und Stickstoff zur Erzeu­ gung eines Gasstromes, der ein Y2O3-Ausgangspulver trug, ein­ geführt. In den Gasstrom wurden eingeführt Teilchen aus Sili­ ciumnitrid (Si3N4) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 µm (Kernmaterial) als Dispersant in einem Argon­ trägergas zur Erzeugung von beschichteten Teilchen, in denen Si3N4-Teilchen auf der Oberfläche mit Y2O3-Ultrafeinteilen be­ schichtet waren.
Eine zur Durchführung des obigen Verfahrens verwendete Vor­ richtung ist in der Fig. 1 dargestellt.
Diese Vorrichtung umfaßt einen Plasmabrenner 1, ein doppelwan­ diges Quarzrohr 2, ein doppelwandiges Kühlrohr 3, eine Kammer 4, eine Beschickungseinrichtung 5 für ein Ausgangspulver aus dem Beschichtungsmaterial, eine Beschickungseinrichtung 6 für Teilchen aus dem Kernmaterial und einen Produktsammelabschnitt 7.
Der Plasmabrenner 1 umfaßt ein Quarzrohr 8 mit einem Innen­ durchmesser von 44 mm und einer Länge von 150 mm. Das Quarz­ rohr 8 ist umgeben von einer Hochfrequenz-Oszillationsspule 9, die ihrerseits von einer äußeren Kühlhülse 10 umschlossen ist. Die Oberseite des Plasmabrenners weist drei Gasauslaßöff­ nungen, eine tangentiale Auslaßöffnung 11, eine axiale Auslaß­ öffnung 12 und eine radiale Auslaßöffnung 13, auf. Diese Auslaßöffnungen dienen der Aufnahme eines Gasgemisches aus Ar­ gon und Stickstoff aus den jeweiligen Gasquellen 14, 15 und 16 in einer Rate von 5 bzw. 20 l/min. Das aus den Auslaßöffnungen ausgetragene Gas wird mittels einer angelegten Hochfrequenze­ nergiequelle in ein Plasma überführt unter Bildung einer Plasmaflamme innerhalb des Plasmabrenners 1.
Der Plasmabrenner 1 umfaßt an seinem Boden auch eine Öffnung 17 zur Einführung des Ausgangspulvers aus dem Beschichtungsmaterial. Die durch die Beschickungseinrichtung 5 zugeführten Yttriumoxid-Ausgangspulver werden in einer Rate von 60 g/h in die Plasmaflamme eingeführt, während sie von dem Argon-Trägergas 18, das in einer Rate von 10 l/min zugeführt wird, getragen werden.
Das doppelwandige Quarzrohr 2 umfaßt ein inneres Quarzrohr 19 mit einem Innendurchmesser von 120 mm und einer Länge von 200 mm und ein äußeres Kühlrohr 20. Das doppelwandige Kühlrohr 3 umfaßt ein inneres Rohr 21 mit einem Innendurchmesser von 120 mm und einer Länge von 100 mm und ein äußeres Kühlrohr 22.
Die Kammer 4 umfaßt ein inneres Rohr 23 mit einem Innendurch­ messer von 440 mm und einer Länge von 1800 mm und ein äußeres Kühlrohr 24.
Das doppelwandige Kühlrohr 3 umfaßt eine Öffnung 25 zur Ein­ führung der Teilchen aus dem Kernmaterial in der Mitte zwi­ schen dem oberen und unteren Ende, durch welche Teilchen aus Siliciumnitrid aus der Beschickungseinrichtung 6 in einer Rate von 120 g/h in die Kammer eingeführt werden, während sie von einem Argon-Trägergas 26, das in einer Rate von 10 l/min zuge­ führt wird, getragen werden.
Auf diese Weise werden die Siliciumnitrid-Teilchen mit den Yttriumoxid-Ultrafeinteilen innerhalb des doppelwandigen Kühl­ rohrs 3 und der Kammer 4 in einem fluidisierten Zustand in Kontakt gebracht, wodurch die Siliciumnitrid-Teilchen auf ihrer Oberfläche mit Yttriumoxid-Ultrafeinteilen beschichtet werden.
Die so hergestellten beschichteten Teilchen werden mittels der Pumpe 28 durch den Produktsammelabschnitt 7, der einen Cellu­ lose- und Keramikfilter 27 aufweist, aus der Vorrichtung ent­ nommen.
Jedes der erhaltenen Siliciumnitrid-Teilchen (0,1 bis mehrere µm) war mit Y2O3-Ultrafeinteilen (0,01 bis 0,05 µm, überwie­ gend 0,02 µm) gleichmäßig beschichtet. Die Menge an aufge­ brachtem Y2O3 wurde zu 30 Gew.-% analysiert. Wenn die be­ schichteten Teilchen in Ethanol mit Ultraschall dispergiert und durch Sedimentation getrennt wurden, wurde festgestellt, daß sich die Y2O3-Ultrafeinteile von den beschichteten Si3N4- Teilchen nicht trennten, was zeigt, daß der Überzug aus den Ultrafeinteilen an den Si3N4-Teilchen fest haftete. Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen beschichteten Si3N4-Teil­ chen eine gute Fließfähigkeit ohne jede Agglomeration aufwie­ sen, während ein bloßes Gemisch aus Y2O3-Ultrafeinteilen und Si3N4-Teilchen eine schlechte Fließfähigkeit aufwies. Außerdem wiesen die erfindungsgemäßen beschichteten Teilchen eine gute Preßbarkeit (Formbarkeit) auf und konnten leicht in dem Sin­ terverfahren zu Preßlingen geformt werden.
Beispiel 2
Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 1 wurden Diamantteilchen mit Kobalt-Ultrafeinteilen beschichtet.
Argon, Stickstoff und Wasserstoff wurden in einer Rate von 5, 20 bzw. 5 l/min in den Plasmabrenner eingeführt zur Erzeugung einer Plasmaflamme. In die Plasmaflamme wurde Kobalt in einer Rate von 60 g/h eingeführt, während es von einem Argon-Träger­ gas, das in einer Rate von 10 l/min zugeführt wurde, getragen wurde, wodurch Kobalt-Ultrafeinteile gebildet wurden.
Anschließend wurden Diamantteilchen mit einer durchschnittli­ chen Teilchengröße von 1 µm in einer Rate von 60 bis 120 g/h eingeführt, während sie von einem Argon-Trägergas, das mit ei­ ner Rate von 10 l/min zugeführt wurden, getragen wurde, und die Diamant-Teilchen wurden mit den Kobalt-Ultrafeinteilen in einem fluidisierten Zustand in Kontakt gebracht.
Die bei dem obengenannten Verfahren gebildeten Kobalt-Ultra­ feinteile wiesen eine einheitliche Teilchengröße von etwa 0,02 µm auf und wurden im wesentlichen einheitlich auf die gesamte Oberfläche der Diamant-Teilchen aufgebracht. Die Kobalt-Be­ schichtungsmenge wurde zu 20 bis 50 Gew.-% analysiert.
Es wurde der gleiche Trennungstest wie in Beispiel 1 durchge­ führt, der zeigte, daß die Ultrafeinteile an den Diamant-Teil­ chen fest hafteten. Die beschichteten Diamant-Teilchen waren weniger agglomeriert bei steigender Fließfähigkeit. Auf diese Weise waren sie leichter handhabbar bei einer verbesserten Sinterbarkeit.
Beispiel 3
Diamant-Teilchen wurden mit Kohlenstoff-Ultrafeinteilen unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 1 be­ schichtet, wobei diesmal jedoch die Beschickungseinrichtung für ein Ausgangspulver aus dem Beschichtungs-Material durch ein Methangas ersetzt wurde.
In die auf der Oberseite des Plasmabrenners 1 vorgesehenen Gaseinlaßöffnungen (11, 12, 13) wurde Argon in einer Rate von 20 l/min aus den Gasbeschickungsquellen (14, 15, 16) einge­ führt. Das aus den Gasöffnungen ausgetragene Gas wurde mittels einer angelegten Hochfrequenz-Energiequelle in ein Plasma überführt unter Bildung einer Plasmaflamme in dem Plasmabren­ ner.
Es wurde Methan (CH4) durch die Beschickungsöffnung 17 in ei­ ner Rate von 0,5 l/min in die Plasmaflamme eingeführt.
Es wurden Diamant-Teilchen (Teilchengröße 40 bis 60 µm), die aus der Beschickungseinrichtung 6 zugeführt wurden, durch die Öffnung 25 in die Plasmaflamme in einer Rate von 60 g/h einge­ führt, während sie von einem Argon-Trägergas 26, das in einer Rate von 10 l/min zugeführt wurde, getragen wurden.
Auf diese Weise wurden die Diamant-Teilchen mit den Kohlen­ stoff-Ultrafeinteilen in einem fluidisierten Zustand innerhalb des doppelwandigen Kühlrohres 3 und der Kammer 4 in Kontakt gebracht, wodurch die Diamant-Teilchen auf ihrer Oberfläche mit den Kohlenstoff-Ultrafeinteilen beschichtet wurden.
Die beschichteten Diamant-Teilchen wurden aus dem Produktsam­ melabschnitt 7 entnommen.
Jedes der in dem obengenannten Verfahren erhaltenen Diamant- Teilchen (40 bis 60 µm) war mit den Kohlenstoff-Ultrafeintei­ len (0,01 bis 0,05 µm, überwiegend 0,02 µm) gleichmäßig be­ schichtet. Die Menge an Kohlenstoff-Beschichtung wurde zu 4 Gew.-% analysiert. Wenn die beschichteten Teilchen in Ethanol mit Ultraschall dispergiert und durch Sedimentation getrennt wurden, wurde gefunden, daß die Kohlenstoff-Ultrafeinteile sich von den beschichteten Diamant-Teilchen nicht trennten, was zeigt, daß der Überzug aus den Ultrafeinteilen an den Dia­ mant-Teilchen fest haftete. Die erfindungsgemäßen beschichte­ ten Diamant-Teilchen wiesen, wie gefunden wurde, eine gute Fließfähigkeit ohne jede Agglomeration auf, während ein bloßes Gemisch aus Kohlenstoff-Ultrafeinteilen und Diamant-Teilchen bei der Trennung der Teilchen voneinander nicht homogen war. Außerdem wiesen die erfindungsgemäßen beschichteten Teilchen eine gute Preßbarkeit (Formbarkeit) auf und konnten in dem Sinterverfahren leicht zu Preßlingen geformt werden.
Beispiel 4
Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 1 wurden Diamant-Teilchen mit Titan-Ultrafeinteilen beschichtet.
Argon und Wasserstoff wurden in einer Rate von 20 bzw. 5 l/min in den Plasmabrenner eingeführt unter Bildung einer Plasmaflamme. Titanchlorid wurde in einer Rate von 60 g/h in die Plasmaflamme eingeführt, während es von einem Argon-Trä­ gergas, das mit einer Rate von 10 l/min eingeführt wurde, ge­ tragen wurde, wodurch Titan-Ultrafeinteile gebildet wurden.
Anschließend wurden Diamant-Teilchen (Teilchengröße 40 bis 60 µm) in einer Rate von 60 bis 120 g/h eingeführt, während sie von einem Argon-Trägergas, das mit einer Rate von 10 l/min zu­ geführt wurde, getragen wurden, und die Diamant-Teilchen wur­ den mit den Titan-Ultrafeinteilen in einem fluidisierten Zu­ stand in Kontakt gebracht.
Die in dem obengenannten Verfahren erhaltenen Diamant-Teilchen (40 bis 60 µm) waren mit Titan-Ultrafeinteilen (0,01 bis 0,05 µm, überwiegend 0,02 µm) gleichmäßig beschichtet. Die Titan- Beschichtungsmenge wurde zu 13 Gew.-% analysiert. Wenn die be­ schichteten Teilchen in Ethanol mit Ultraschall dispergiert und durch Sedimentation getrennt wurden, wurde gefunden, daß die Titan-Ultrafeinteile sich von den beschichteten Diamant- Teilchen nicht trennten, was zeigt, daß der Überzug aus den Ultrafeinteilen an den Diamant-Teilchen fest haftete. Die er­ findungsgemäßen beschichteten Diamant-Teilchen wiesen, wie ge­ funden wurde, eine gute Fließfähigkeit ohne jede Agglomeration auf, während ein bloßes Gemisch aus Titan-Ultrafeinteilen und Diamant-Teilchen eine schlechte Fließfähigkeit aufwies. Außer­ dem wiesen die erfindungsgemäßen beschichteten Teilchen eine gute Preßbarkeit (Formbarkeit) auf und konnten in dem Sinter­ vefahren leicht zu Preßlingen geformt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Teilchens aus einem anorganischen oder metallischen Material, das auf seiner Oberfläche mit Ultrafeinteilchen aus einem anorganischen oder metallischen Material beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Stufen umfaßt:
  • 1. Bildung von Ultrafeinteilchen aus dem inorganischen oder metallischen Material in einer Gasphase durch eine Hochtemperatur-Plasmaflamme,
  • 2. Einführen der Kernteilchen aus dem inorganischen oder metallischen Material, dabei mitgeführt durch ein Trägergas, in die die Ultrafeinteilchen bildende Zone,
  • 3. Inkontaktbringen der Kernteilchen mit Ultrafeinteilchen in einem naszierenden Zustand, wodurch die Ultrafeinteilchen chemisch mit den Kernteilchen verbunden werden und
  • 4. Abtrennung der entstandenen beschichteten Teilchen aus dem Gasstrom.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernteilchen und die Ultrafeinteilchen aus dem gleichen Material bestehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernteilchen und die Ultrafeinteilchen aus einem unterschiedlichen Material bestehen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernteilchen einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1-100 µm hat.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultrafeinteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von. 0,005-0,5 µm haben.
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