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公開番号2025176367
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082464
出願日2024-05-21
発明の名称粉体状液体金属およびその製造方法
出願人学校法人関西大学,学校法人常翔学園
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類B22F 1/00 20220101AFI20251127BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】液体金属の含有量に優れ、粉末形態で取扱い性にも優れた粉体状液体金属およびその製造方法を実現する。
【解決手段】液体金属の含有率が50重量%超である、粉体状液体金属。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体金属の含有率が５０重量％超である、粉体状液体金属。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
安定化剤を含有し、
前記液体金属が、酸化された表面を有する液体金属である、請求項１に記載の粉体状液体金属。
【請求項３】
前記安定化剤の一部が、前記表面と結合しており、
前記表面における前記安定化剤の接触角が９０°より大きい、請求項２に記載の粉体状液体金属。
【請求項４】
前記液体金属が、ガリウムと、インジウム、ビスマス、およびスズからなる群より選ばれる１以上の金属とを含む、請求項１に記載の粉体状液体金属。
【請求項５】
前記安定化剤が、ケイ素の酸化物、チタンの酸化物、グラファイト、硫化モリブデン、および室温で固体のカルボン酸からなる群より選ばれる１以上の物質である、請求項２から４のいずれか１項に記載の粉体状液体金属。
【請求項６】
液体金属の表面を酸化する工程Ａと、
工程Ａで得られた酸化された表面を有する液体金属にせん断力を付与する工程Ｂと、
工程Ｂで得られたせん断された液体金属と安定化剤とを結合させる工程Ｃと、を有する、粉体状液体金属の製造方法。
【請求項７】
前記工程Ｂと前記工程Ｃとが同時に進行し、前記工程Ｂによってせん断された液体金属同士が結合するよりも早く、前記せん断された液体金属に前記安定化剤が結合する、請求項６に記載の粉体状液体金属の製造方法。
【請求項８】
前記工程Ｂおよび工程Ｃが、酸化された表面を有する液体金属および安定化剤を自転させ、かつ公転させることにより行われる、請求項６または７に記載の粉体状液体金属の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体状液体金属およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
固体粒子によって安定化された多数の水滴からなるドライウォーターは、９０重量％を超える高い含水率を持ちながら、自由流動する粉体として振る舞うため、気体貯蔵、触媒作用、センシング、化粧品、食品、燃料電池等へ適用されている。
【０００３】
液体金属は、室温付近で液体状になる金属であり、水銀、セシウム、ルビジウム、ガリウム、フランシウムの５種類がある。液体金属は、高い熱伝導性および電気伝導性、触媒特性、半導体特性等のユニークな特性を有するため、ソフトエレクトロニクス、ソフトロボティクス、エネルギーの貯蔵および変換、触媒の製造、生物医学等への応用が期待されている。しかし、液体金属は、高い表面張力、低い流動性、および他の材料に対する高い腐食性を有するため、取扱いおよび加工が困難であるという問題を有している。これらの問題を克服して、ドライウォーターのように液体金属の含有量を高めた粉体を得ることができれば、液体金属の特性を生かして、用途の拡大を図ることができると考えられる。
【０００４】
液体金属を含有する粒子を製造する方法としては、例えば非特許文献１および２に記載の方法が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Die Wu et. al.，Small Methods，2022, 6, 2200246
Lei Yu et. al.，ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14, 48150-48160.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載の方法は、液体金属と酸化アルミニウム等とを乳鉢を用いて混合し、液体金属を含有する粉末を得る方法である。非特許文献２に記載の方法は、二酸化ケイ素等をＥＧａＩｎに加えて遠心分離に供し、液体金属を含有する粉末を得る方法である。
【０００７】
しかしながら、これらの方法で得られる粉末は、液体金属に比べて前記酸化アルミニウム等の含有量が過剰に多いため、液体金属の含有量が十分とは言えない。そのため、これらの方法は、液体金属の前記特性を十分に利用し得る粒子を提供することを考えた場合、改善の余地がある。
【０００８】
そこで、本発明の一態様は、液体金属の含有量に優れ、粉末形態で取扱い性にも優れた粉体状液体金属およびその製造方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る粉体状液体金属は、液体金属の含有率が５０重量％超である、粉体状液体金属である。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る粉体状液体金属の製造方法は、液体金属の表面を酸化する工程Ａと、工程Ａで得られた酸化された表面を有する液体金属にせん断力を付与する工程Ｂと、工程Ｂで得られたせん断された液体金属と安定化剤とを結合させる工程Ｃと、を有する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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