JP2001049462A - 金属被覆法 - Google Patents

金属被覆法

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JP2001049462A
JP2001049462A JP11224007A JP22400799A JP2001049462A JP 2001049462 A JP2001049462 A JP 2001049462A JP 11224007 A JP11224007 A JP 11224007A JP 22400799 A JP22400799 A JP 22400799A JP 2001049462 A JP2001049462 A JP 2001049462A
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JP
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metal
coating
copper
iron
powder
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Susumu Takahashi
進 高橋
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Kanto Yakin Kogyo Co Ltd
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Kanto Yakin Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 鉄、銅、またはこれらの合金の表面を金属で
被覆する方法。 【解決手段】 ニッケル、銅、マンガン、鉄、クロム、
シリコン、錫、亜鉛、アルミニウムまたはこれらの合金
になる被覆用金属の粉末にバインダーと溶剤とを加えて
糊状にし、この糊状の粉末を鉄、銅またはこれらの合金
の基体金属の所望の表面に塗布した後に乾燥し、このよ
うにして表面に被覆用金属が乾燥して被膜となった基体
金属をその後に不活性な保護雰囲気下で加熱する、金属
被覆法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄、銅、またはこ
れらの合金の表面を金属で被覆する方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】鉄、銅、またはこれらの合金の表面は、
耐蝕性の向上、硬化、平滑化、或いは美化等の目的で様
々な方法で金属により被覆されてきた。
【0003】常温で金属を塗装する方法、常温で金属を
メッキする方法や、溶射法で金属を被覆する方法等があ
る。また、溶融金属中に金属被覆される基体金属を投入
し、基体金属の表面に液相の溶融金属の被覆を形成させ
た後に、これを常温まで冷却する溶融メッキ法は、鉄板
の表面に亜鉛やアルミニウムを被覆する方法として広く
用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の金属被
覆法はそれぞれの金属被覆の目的に見合うものである
が、基体金属の表面に金属の被覆を容易かつ確実に作る
ことができ、しかもこの被覆にメッキ等のあるいは公害
を引き起こすかも知れないような手法と処理を必要とし
ない金属被覆法が待望されてきた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、鉄、銅また
はこれらの合金の所望の表面を、ニッケル、銅、マンガ
ン、鉄、クロム、シリコン、錫、亜鉛、アルミニウムま
たはこれらの合金で被覆するとき、これらの被覆用金属
を粉末とし、この金属粉末にバインダーと溶剤とを加え
て糊状とし、これを前記した基体金属となる鉄、銅、ま
たはこれらの合金の所望の表面に塗布する。これを常温
または比較的低温で加熱して乾燥した後に、不活性な保
護雰囲気下で比較的高温に加熱して、所望の金属被覆を
基体金属上に作るものである。
【0006】メッキ等の方法によらないで、基体金属の
所望の表面に容易には脱落しないように被覆用金属を塗
布することができ、これをアルゴンや窒素等の不活性な
保護雰囲気下で加熱処理することにより、基体金属に密
接した金属被覆を得ることができる。即ち、本発明によ
る金属被覆法は、被覆金属を粉末として、これを糊状に
して基体金属に塗布することと、このようにして被覆金
属が塗布された基体金属を不活性な保護雰囲気下で加熱
処理することを特徴とし、かかる特徴よりなる本発明の
金属被覆法は新規であり、今までに知られる金属被覆方
法からは到底予期も思い付きもできないものであり、か
つ上述した如くに優れた効果を有するものである。
【0007】被覆金属を糊状にするために、本発明の方
法で用いられるバインダーは成膜性があり、かつ不活性
な保護雰囲気下での加熱処理時にも被覆を妨害する炭素
を傍生しないことが肝要である。
【0008】また、本発明の方法で用いられる溶剤もま
た、被覆金属が塗布された基体金属が加熱処理の目的温
度に昇温されるまでに炭化することなく揮発することが
肝要である。炭素が生じれば、この部分で被覆金属の基
体金属への濡れが妨害され、被覆金属の成膜性が損なわ
れるからである。従って、バインダーとしては、アクリ
ル系樹脂やブチルゴム等が好適であり、溶剤にはトルエ
ンやその他の石油系の炭化水素の希釈液が好適である。
【0009】加熱処理に用いられる不活性な保護雰囲気
として、アルゴンや窒素等の雰囲気が用いられるが、こ
の種の雰囲気下でも還元されない金属を被覆用金属が含
んでいるときには、テトラフルオロアルミニウム酸カリ
ウム、弗化カリウム、四ほう酸ナトリウム等の弗化物の
少量を被覆金属中に添加することによって、弗化物の液
相塩が酸化金属を溶かし、その表面を活性化して濡れ性
を向上する。なお、かかる弗化物の融点は、粉末被覆金
属の融点よりも10乃至100℃低いことが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明になる金属被覆法を、以下
の実施例によって更に説明する。 実施例1 被覆用金属であるニッケル粉末78重量%、成膜性を持
たせるためのバインダーとしてアクリル系樹脂であるア
クリデイック(大日本インキ化学工業株式会社製の商品
名)1.2 重量%、溶剤としてトルエン18.2重量%、およ
び金属粉末の沈殿を防ぐための分散剤としてアクロワッ
クス(ロンザ社製の商品名)2.6 重量%とで、糊状の被
覆用金属の塗布材を作った。
【0011】これを、80mm×80mm×1mmの鉄板(S
10C)の一方の表面にへらを用いて約50ミクロンの
厚さで塗布し、常温で10分間乾燥した。これにより、
指で擦っても鉄板からの剥離や脱落が起きない被覆金属
の皮膜が形成された。
【0012】これを、高純度のアルゴン雰囲気中で12
00℃で30分間加熱した。その結果、有機物による炭
素質は見られず、被覆金属の表面は金属光沢を呈した。
また被覆金属は基体の鉄板に強固に接着しており、顕微
鏡によってその断面の組織を観察したところ、被覆金属
膜と鉄板との間に拡散相が形成されていることが分かっ
た。また、これを、10%塩水に一週間浸漬して、発錆
の有無について観察した。被覆金属で覆われていない面
には、錆が発生したが、被覆金属で覆われた側の面には
全く錆の発生が認められず、耐蝕性に優れていることが
明かになった。
【0013】実施例2 被覆用金属としてマンガン24重量%を含む銅粉末44.3
重量%、バインダーのアクリデイック3.7 重量%、還元
剤として働く弗化カリウム7.5 重量%と弗化ナトリウム
7.5 重量%、残部が溶剤のトルエンからなる糊状の被覆
用金属の塗布材を作った。
【0014】これを、厚さ2.3 mmの軟鉄板(SS41)
の表面に約75〜150ミクロンの厚さで塗布し、12
0℃に加熱して乾燥したところ、指で擦っても軟鉄板か
ら脱落しない金属皮膜が形成された。
【0015】これを更に、高純度のアルゴン雰囲気中で
920℃で20分間加熱した。その結果、軟鉄板上に鉄
・銅・マンガンの金属間化合物の層を介して銅・マンガ
ンの合金の金属被覆を得ることができた。かかる合金の
金属被覆が鉄の腐食を防止することは広く知られている
ところである。
【0016】実施例3 被覆用金属として、平均粒度が8ミクロンのステンレス
鋼(SUS304)粉50重量%、バインダーとしてア
クリデック10重量%、残部が溶剤のトルエンからなる
被覆用金属の塗布材を作った。
【0017】これを厚さ2.3 mmの軟鉄板(SS400)
の表面に約70〜100ミクロンのスプレー塗布を行な
い、これを80℃に加熱したところ、指で擦っても軟鉄
板から脱落しない被覆金属の皮膜が形成された。これ
を、更に高純度のアルゴン雰囲気中で、1200℃に2
0分間加熱した。その結果、軟鉄板上に密着性の良いス
テンレス皮膜を得ることができた。
【0018】実施例4 被覆金属として平均粒度が5ミクロンのシリコン粉末6
9重量%、バインダーとしてアクリデック8.3 重量%、
分散剤としてアクロワックス2.8 重量%、残部が溶剤の
トルエンからなる被覆用金属の塗布材を作った。
【0019】これを厚さ3mmの純銅板の表面に、約50
〜70ミクロンになるようにハケ塗りを行ない、これを
80℃に加熱したところ、指で擦っても純銅板から脱落
しない被覆金属の皮膜が形成された。これを、更に高純
度のアルゴン雰囲気中で1000℃に20分間加熱し
た。その結果、純銅板に密着性の良いシリコン−銅皮膜
を得ることができた。
【0020】実施例5 錫25重量%を含む銅粉末70重量%、バインダーとし
てのブチルゴム6.8 重量%、残部がトルエンからなる糊
状の被覆用金属の塗布材を作り、これを厚さが3.2 mmの
純銅板の表面に45〜75ミクロンの厚さで塗布した。
これを120℃で加熱して乾燥したところ、指で擦って
も銅板から脱落しない皮膜が銅板上に形成された。これ
を高純度のアルゴン雰囲気の炉中で、905℃で20分
間加熱したところ、金相的に純銅板によく密着した銅・
錫の合金の金属被覆を得ることができた。かかる金属被
覆は耐蝕性を有すると共に、伝熱性をも有するものであ
る。
【0021】実施例6 上記した実施例5と同様に、同一の塗布材を2枚の純銅
板の小片に塗布し、この小片を上記した実施例5と同様
に加熱し乾燥した。そこで、この小片をT字状に組立
て、上記した実施例5と同様に雰囲気炉中で加熱した。
【0022】2枚の小片の接触部分に被覆金属の一部が
流れて固まり、2枚の小片はこの接触部分で銅・錫合金
によって互いに強固にろう付けされて、一体となった。
純銅板片の表面とそれらの接触部分を覆う銅・錫の合金
被覆は、上記した通り銅を腐食からよく防護するもので
ある。
【0023】実施例7 被覆金属として平均粒度が10ミクロンの亜鉛粉末69
重量%、バインダーとしてアクリデック8.3 重量%、分
散剤としてアクロワックス2.8 重量%、残部が溶剤のト
ルエンからなる被覆用金属の塗布材を作った。
【0024】これを厚さ3mmの純銅板の表面に厚さが約
50〜70ミクロンになるようにハケ塗りを行ない、こ
れを80℃に加熱したところ、指で擦っても純銅板から
脱落しない被覆金属の皮膜が形成された。
【0025】これを、更に高純度のアルゴン雰囲気中
で、800℃に20分間加熱した。その結果、純銅板に
密着性の良い黄銅皮膜を得ることができた。
【0026】実施例8 被覆金属として平均粒度が5ミクロンのアルミニウム粉
末60重量%、バインダーとしてアクリデック8重量
%、フラックスとして働く弗化物のノコロックフラック
ス(テトラフルオロアルミニウム酸カリウムと弗化カリ
ウムの混合物)10重量%、残部が溶剤のトルエンから
なる被覆用金属の塗布材を作った。
【0027】これを厚さ2mmの軟鉄板(SS400)の
表面に厚さが約90〜100ミクロンになるようにスプ
レー塗布を行ない、これを室温に10分間放置したとこ
ろ、指で擦っても鉄板から脱落しない被覆金属の皮膜が
形成された。
【0028】これを、更に高純度の窒素雰囲気中で、7
00℃に20分間加熱した。その結果、鉄板に密着性の
良いアルミニウム−鉄皮膜を得ることができた。
【0029】なお、上記した実施例では、本発明による
金属被覆法の被覆用金属として、ニッケル、銅、マンガ
ン、鉄、クロム、シリコン、錫、亜鉛、アルミニウムを
単体もしくは合金で用いたが、これらはいずれもそれぞ
れ単体としても、またそれぞれの合金としても本発明の
方法で使用することができ、かかる使用のいちいちを実
施例としては上記では挙げなかったが、かかる使用は実
験で確かめられたところである。
【0030】
【発明の効果】上述したところから明らかな通り、本発
明の方法によれば、鉄、銅またはこれらの合金の基体金
属の所望の表面に、耐蝕性等に富むニッケル、銅、マン
ガン、鉄、クロム、シリコン、錫、亜鉛、アルミニウム
あるいはこれらの合金の被覆用金属の被覆を容易かつ確
実に作ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 AE03 BB29Z BB60Z CA02 CA33 CA47 DA06 DA23 DB01 EA02 EA07 EB01 EB22 EC10 EC30 4K022 AA02 BA02 BA07 BA08 BA09 BA11 BA14 BA21 BA25 BA32 CA13 DA06 DA09 DB19 DB24 EA01 4K044 AA02 AA06 BA02 BA04 BA06 BA10 BA19 BA20 BA21 BC02 CA22 CA24 CA53 CA62

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケル、銅、マンガン、鉄、クロム、
    シリコン、錫、亜鉛アルミニウムまたはこれらの合金に
    なる被覆用金属の粉末にバインダーと溶剤とを加えて糊
    状にし、この糊状の粉末を鉄、銅またはこれらの合金の
    基体金属の所望の表面に塗布した後に乾燥し、このよう
    にして表面に被覆用金属が乾燥して被膜となった基体金
    属をその後に不活性な保護雰囲気下で加熱することを特
    徴とする金属被覆法。
  2. 【請求項2】 表面に被覆用金属が乾燥して被膜となっ
    た基体金属の複数を所定の形状に組み立てた後に、この
    基体金属を不活性な保護雰囲気下で加熱し、被覆用金属
    の一部が基体金属間の接触部分に流れて、この接触部分
    を互いに接合することを特徴とする請求項1記載の金属
    被覆法。
  3. 【請求項3】 バインダーを前記した乾燥時と加熱時に
    炭素を傍生しない種類の成膜性のある樹脂から選択し、
    かつ溶剤を前記した加熱時に炭化することなしに揮発す
    る種類の炭化水素から選択することを特徴とする請求項
    1又は2記載の金属被覆法。
  4. 【請求項4】 前記糊状の粉末に更に弗化物を加えるこ
    とを特徴とする請求項1、2又は3記載の金属被覆法。
  5. 【請求項5】 前記した不活性な保護雰囲気がアルゴン
    または窒素からなることを特徴とする請求項1、2、3
    又は4記載の金属被覆法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1715074A1 (en) * 2004-02-03 2006-10-25 HONDA MOTOR CO., Ltd. Fe BASE ALLOY HAVING LAYER AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF
JP2008542543A (ja) * 2005-06-02 2008-11-27 シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー 保護のために表面を処理する方法
US7601389B2 (en) 2002-08-01 2009-10-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Metal material and method for production thereof
JP2016069719A (ja) * 2014-10-02 2016-05-09 株式会社村田製作所 溶接部の防錆方法、防錆シート

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