塩化物気相還元法によるコンデンサー用ナノサイズ金属超微粒子の製造

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高性能コンデンサー用のTa粉末を、気相反応を利用して製造するために、ZnおよびTaCl_5を原料とする実験を行った。19年度は原料を何れも気体で供給する方法で行い、コンデンサー用として有望な1μm以下の一次粒子、数〜数十μmの二次粒子を得た。しかし、気相反応であるために反応容器内全面に付着する粒子、系外に逃散する粒子が多く、数%と低い収率が問題であった。そこで20年度は、溶融塩中で反応を行わせることによって捕集効率の向上を目指した。溶融塩としてはLiCl-NaClおよびLiCl-KCl系を選定した。温度は500〜700℃、Znは溶融塩の底部に溶融状態で沈めた。これにTaCl_5を飽和させたArを吹き込んで還元反応を行った。TaCl_5濃度は蒸発部の温度を制御することにより調節した。その結果、生成したTa粉末の殆どは溶融塩中に留まり、反応容器の他の部分には付着せず、捕集効率はほぼ100%に近いと推定された。但し、未反応のTaCl_5が系外に逃散するものが多く、総括の収率は25%程度となった。底部のZnとTaCl_5の接触を改善することでより高い収率が期待される。尚、得られた粉末の寸法、形状は気相反応と同様であり、コンデンサー用として有望であると考えられた。研究機関は終了したが、引き続きより良い条件を見出す検討を行う予定である。