金属粉末の概要
定義
金属粉とは、1mm以下の金属粒子を指し、単体金属粉、合金粉、金属特性を持つ一部の耐火性化合物粉を含む。粉末冶金の主原料である。
開発の歴史
金属粉末の製造と応用には長い歴史があり、古くは金、銀、銅、青銅、およびいくつかの酸化物粉末が、陶器、宝飾品、その他の器具の着色や装飾のための塗料として使用されていました。 20世紀初頭、アメリカのW.D.クーリッジが酸化タングステンの水素還元法を用いてタングステン粉末を製造し、タングステンワイヤーを製造したのが、近代的な金属粉末製造の始まりです。その後、銅粉、コバルト粉、ニッケル粉、鉄粉、炭化タングステン粉などが化学還元法によって作られ、初期の粉末冶金製品（含油多孔質軸受、多孔質フィルター、超硬合金など）の発展を促した。
1930年代初頭には、溶融金属アトマイズ法が登場した。この方法はもともと、スズ、鉛、アルミニウムなどの低融点金属の粉末を作るために使われていた。1940年代初頭には、鉄粉を作るための高圧空気噴霧法へと発展した。1950年代には、合金鋼や各種合金粉末の製造に高圧水アトマイズ法が用いられるようになった。1960年代には、高合金粉末を製造するためのさまざまなアトマイズ法が開発され、高性能粉末冶金製品の開発が促進された。1970年代以降、気相と液相のさまざまな物理的・化学的反応法が登場し、重要な用途を持つコーティング粉末や超微粉末が調製されるようになった。
製品分類
鉄粉、亜鉛粉、銀粉、銅粉、ニッケル粉、セレン粉、アルミ粉、アルミ銀パルプ、合金粉、タングステン粉、モリブデン粉、コバルト粉、酸化チタン粉、タンタル粉、錫粉、鉛粉、その他金属粉。
主な性能
金属粉末は、金属そのものの性質、個々の粒子の性質、粒子グループの性質が反映される一種のルースマテリアルです。
一般的に、金属粉の特性は化学的特性、物理的特性、技術的特性に分けられます。化学的特性は金属含有量と不純物含有量を指し、物理的特性は粉末の平均粒径と粒度分布、粉末の比表面積と真密度、粒子形状、表面形態、内部微細構造を含む。技術的性能は、粉末の流動性、かさ密度、振動密度、圧縮性、成形性、焼結サイズの変化などを含む総合的な性能である。
金属粉末の特性は、粉末の製造方法と調製工程によって大きく左右される。粉末の基本的な特性は、特定の標準試験法によって決定することができる。例えば、ふるい分析法（44μm以上）、沈降分析法（0.5～100μm）、ガス透過法、顕微鏡法などがあります。超微粉（0.5μm未満）は電子顕微鏡法、X線小角散乱法で測定した。金属粉末は通例、粗粉、中粉、微粉、微粉、超微粉の5等級に分けられる。
調製方法
一般に、変態の原理によって機械的方法と物理化学的方法に分けられ、固体、液体、気体の金属から直接精製することができ、還元、熱分解、電気分解によって異なる状態の金属化合物から作ることができる。耐火性金属の炭化物、窒化物、ホウ化物、ケイ化物は、化学合成または還元化学合成によって直接調製することができる。調製方法が異なるため、同じ粉末でも形状、構造、粒径が大きく異なることが多い。
金属粉末の調製法には、還元法、電解法、機械的粉砕法、カルボニル法、直接化学法などがある。
主な用途
* 溶接棒、フレーム切断加工用の鉄粉；
* 固体ロケット燃料に使用される超微粒子アルミニウム粉
* 触媒として使用されるニッケル、鉄、コバルトの粉末；
* クラッチ、テープ、複写機に使用される鉄基合金粉末などの磁性粉末；
* 脱酸素剤、化学試薬、金属減熱剤、置換剤などに使用されるアルミニウム、マグネシウム、鉄の粉末； 表面着色、装飾、塗料顔料、ペイントに使用されるアルミニウム、銅、その他の粉末；
* 金属の電気化学析出用鉄・銅粉
