JP2002540292A - 基材を電解被覆する方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、電圧の印加される電極に基材を配置し、基材を被覆するためのクロムイオンを電解液中に存在させた状態で、基材、特に、ピストンリングを、セラミッククロム層で電解被覆する方法に関する。更に、電解液は、電解液中でイオンの形態で存在する結晶質キャリヤー構造体を含んでいる。該キャリヤー構造体は、電解液中に存在するクロムイオンのキャリヤーとして機能すると共に、上記の方法により基材上に形成されるセラミッククロム層中に組み込まれる。本発明はまた、基材、特に、ピストンリングに適用されるセラミッククロム層であって、クロム層が上記の方法により形成されかつ結晶質キャリヤー構造体を含むことを特徴とするセラミッククロム層に関する。
Description
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、電圧の印加される電極に基材を配置し、しかも基材を被覆するため
のクロムイオンを電解液中に存在させた状態で、該基材、特に、ピストンリング
を、セラミッククロム層で電解被覆する方法に関する。
のクロムイオンを電解液中に存在させた状態で、該基材、特に、ピストンリング
を、セラミッククロム層で電解被覆する方法に関する。
【０００２】 （背景技術） 摩擦、加熱、腐食環境などの形態で過酷な歪みの加わる製品は、長い間、アブ
レージョン摩耗および他の種類の摩耗に対して一般に最も耐性の強い種々のタイ
プの硬質クロムめっきで被覆されてきた。そのようなめっきは、強度の点で他の
材料を凌駕しているので、切削工具に使用される。しかしながら、ディーゼルエ
ンジン用のピストンリングが関係するような特定の場合、リングのめっきはアブ
レージョン摩耗に対して耐性をもっていなければならないがそれと同時にピスト
ンリングが移動するシリンダー内のシリンダーライニングに損傷を与えるほど硬
質であってはならないという問題を生じる。例えば、ディーゼルエンジン中で動
作するピストンリングには、高温、実際のピストンリング材料中の応力、シリン
ダーライニングとの摩擦などの形態で過酷な歪みが加わる。それと同時に、輸送
用エンジンで使用する場合、動作の信頼性に関して厳しい条件が課せられる。
レージョン摩耗および他の種類の摩耗に対して一般に最も耐性の強い種々のタイ
プの硬質クロムめっきで被覆されてきた。そのようなめっきは、強度の点で他の
材料を凌駕しているので、切削工具に使用される。しかしながら、ディーゼルエ
ンジン用のピストンリングが関係するような特定の場合、リングのめっきはアブ
レージョン摩耗に対して耐性をもっていなければならないがそれと同時にピスト
ンリングが移動するシリンダー内のシリンダーライニングに損傷を与えるほど硬
質であってはならないという問題を生じる。例えば、ディーゼルエンジン中で動
作するピストンリングには、高温、実際のピストンリング材料中の応力、シリン
ダーライニングとの摩擦などの形態で過酷な歪みが加わる。それと同時に、輸送
用エンジンで使用する場合、動作の信頼性に関して厳しい条件が課せられる。
【０００３】 例えば、欧州特許第0 668 375号には、ピストンリングなどに用いるための耐
久性のあるコーティングを作製する方法が開示されている。上記の特許公報に記
載の方法を利用すると、非金属粒子をも含有する硬質クロム層がピストンリング
上に形成される。これらの粒子は、好ましくは、酸化アルミニウムからなるが、
炭化物または窒化物を使用することも可能である。非金属粒子は、耐久性を増大
させることを目的として、クロム層に組み込まれる。こうした事情を反映して、
クロム粒子と非金属粒子の両方を含有するそのような硬質クロム層は、セラミッ
ククロム層と呼ばれる。セラミッククロム層の大きな耐久性は、動作中のピスト
ンリングが対応するシリンダーライニングに対して摺動する場合のように典型的
には金属表面同士を高温で互いに摺動させる場合に生じるアブレージョン摩耗に
関連して特に必要とされる。上記の特許明細書に記載の方法によれば、基材(こ
の場合、ピストンリング)を一定の電位に保持した状態で、当業者に公知のタイ
プのクロム浴の形態の電解液を利用してめっきの第一層が形成される。この方法
では、クロムだけを含有する第一層が基材上に形成される。続いて、クロムに加
えて懸濁状態の非金属粒子を含有する電解浴を用いて、第一層の上に少なくとも
１層の別の層を形成する。この第二層で被覆する場合、脈動性周期変化カソード
電流を印加することにより、基材は様々な電位に保持される。基材の電流および
電圧は、最大値と最小値との間で経時的に変化する。このことは、層へのイオン
の供給が変化する状況下で、セラミッククロム層が形成されることを意味する。
クロム層で被覆される基材に高い負電圧(カソード電圧)が印加されると、クロム
層が成長してより厚くなるであろう。基材に低い負電圧が印加されると、表面の
層に自然に発生するクロム層の亀裂は拡がるであろう。層に組み込まれる粒子、
通常、Al2O3は、次の電流反転時に、幅広くなった亀裂中に進入することができ
る。こうして得られるセラミッククロム層は、亀裂(いわゆる微小亀裂)を呈し、
そして非金属粒子は、微小亀裂の内部と外部(すなわち、実際のマトリックス)の
両方に組み込まれるであろう。
久性のあるコーティングを作製する方法が開示されている。上記の特許公報に記
載の方法を利用すると、非金属粒子をも含有する硬質クロム層がピストンリング
上に形成される。これらの粒子は、好ましくは、酸化アルミニウムからなるが、
炭化物または窒化物を使用することも可能である。非金属粒子は、耐久性を増大
させることを目的として、クロム層に組み込まれる。こうした事情を反映して、
クロム粒子と非金属粒子の両方を含有するそのような硬質クロム層は、セラミッ
ククロム層と呼ばれる。セラミッククロム層の大きな耐久性は、動作中のピスト
ンリングが対応するシリンダーライニングに対して摺動する場合のように典型的
には金属表面同士を高温で互いに摺動させる場合に生じるアブレージョン摩耗に
関連して特に必要とされる。上記の特許明細書に記載の方法によれば、基材(こ
の場合、ピストンリング)を一定の電位に保持した状態で、当業者に公知のタイ
プのクロム浴の形態の電解液を利用してめっきの第一層が形成される。この方法
では、クロムだけを含有する第一層が基材上に形成される。続いて、クロムに加
えて懸濁状態の非金属粒子を含有する電解浴を用いて、第一層の上に少なくとも
１層の別の層を形成する。この第二層で被覆する場合、脈動性周期変化カソード
電流を印加することにより、基材は様々な電位に保持される。基材の電流および
電圧は、最大値と最小値との間で経時的に変化する。このことは、層へのイオン
の供給が変化する状況下で、セラミッククロム層が形成されることを意味する。
クロム層で被覆される基材に高い負電圧(カソード電圧)が印加されると、クロム
層が成長してより厚くなるであろう。基材に低い負電圧が印加されると、表面の
層に自然に発生するクロム層の亀裂は拡がるであろう。層に組み込まれる粒子、
通常、Al2O3は、次の電流反転時に、幅広くなった亀裂中に進入することができ
る。こうして得られるセラミッククロム層は、亀裂(いわゆる微小亀裂)を呈し、
そして非金属粒子は、微小亀裂の内部と外部(すなわち、実際のマトリックス)の
両方に組み込まれるであろう。
【０００４】 上記の方法には、非金属粒子を組み込むことによってめっき中への水素の取り
込みが制限されるという利点がある。電解液に由来する水素は、ほとんどの電解
法において、多かれ少なかれ、めっき中に取り込まれる。水素が存在するという
ことは、一般に、材料が軟弱化することを意味する。なぜなら、高温時に水素が
「沸騰」して材料から逸散するからである。水素が失われると、材料の構造が破
壊されるので、めっきは軟弱化する。ピストンリングの場合、このことは欠点と
なる。なぜなら、ピストンリングは摂氏400〜500度までの表面温度に耐えなけれ
ばならないにもかかわらず、多くの場合、摂氏200〜300度の温度においてさえも
、沸騰による逸散が起こるからである。
込みが制限されるという利点がある。電解液に由来する水素は、ほとんどの電解
法において、多かれ少なかれ、めっき中に取り込まれる。水素が存在するという
ことは、一般に、材料が軟弱化することを意味する。なぜなら、高温時に水素が
「沸騰」して材料から逸散するからである。水素が失われると、材料の構造が破
壊されるので、めっきは軟弱化する。ピストンリングの場合、このことは欠点と
なる。なぜなら、ピストンリングは摂氏400〜500度までの表面温度に耐えなけれ
ばならないにもかかわらず、多くの場合、摂氏200〜300度の温度においてさえも
、沸騰による逸散が起こるからである。
【０００５】 この方法に関連して一般に使用される非金属粒子は、酸化アルミニウム(Al2O3 )である。このセラミックは、電解液に不溶である。このことは、粒子を浮遊懸
濁状態に保持すべく電解液の攪拌を連続的に行わなければならないことを意味す
る。これは比較的困難なプロセスである。なぜなら、使用される電解浴は、多く
の場合、かなりの体積を有しているからである。酸化アルミニウムは、電解液中
では電気的に中性の状態である。このことは、酸化アルミニウムが、アノードと
カソードとの間に生じる電界による影響を受けないことを意味する。それにもか
かわらず酸化アルミニウムがめっき中に組み込まれるという事実は、恐らく、カ
ソードに接続されている基材に向かってクロムイオンが移動する際に基材近傍の
酸化物粒子がクロムイオンにより一緒に掃引されることに基づいている。
濁状態に保持すべく電解液の攪拌を連続的に行わなければならないことを意味す
る。これは比較的困難なプロセスである。なぜなら、使用される電解浴は、多く
の場合、かなりの体積を有しているからである。酸化アルミニウムは、電解液中
では電気的に中性の状態である。このことは、酸化アルミニウムが、アノードと
カソードとの間に生じる電界による影響を受けないことを意味する。それにもか
かわらず酸化アルミニウムがめっき中に組み込まれるという事実は、恐らく、カ
ソードに接続されている基材に向かってクロムイオンが移動する際に基材近傍の
酸化物粒子がクロムイオンにより一緒に掃引されることに基づいている。
【０００６】 （発明の概要） 上記の欠点は、冒頭に記載の方法において、電解液中でイオンの形態で存在す
る結晶質キャリヤー構造体を含んでなる電解液を用いることによって回避される
。このキャリヤー構造体は、電解液中に存在するクロムイオンのキャリヤーとし
て機能し、そしてこのキャリヤー構造体は、この方法により形成されるセラミッ
ククロム層中に組み込まれる。本明細書中において、キャリヤー構造体とは、電
解液中に溶解しているクロムイオンに結合することができるように電解液中でイ
オンを形成する結晶質形態の化合物または物質を意味する。従って、クロムイオ
ンおよびキャリヤー構造体はいずれも、アノードとカソードとの間の電界の作用
で、基材に移動する。この際、キャリヤー構造体は、コーティング層中に組み込
まれ、コーティングの強化材として機能する。
る結晶質キャリヤー構造体を含んでなる電解液を用いることによって回避される
。このキャリヤー構造体は、電解液中に存在するクロムイオンのキャリヤーとし
て機能し、そしてこのキャリヤー構造体は、この方法により形成されるセラミッ
ククロム層中に組み込まれる。本明細書中において、キャリヤー構造体とは、電
解液中に溶解しているクロムイオンに結合することができるように電解液中でイ
オンを形成する結晶質形態の化合物または物質を意味する。従って、クロムイオ
ンおよびキャリヤー構造体はいずれも、アノードとカソードとの間の電界の作用
で、基材に移動する。この際、キャリヤー構造体は、コーティング層中に組み込
まれ、コーティングの強化材として機能する。
【０００７】 好適なキャリヤー構造体は、いわゆるゼオライトである。ゼオライトは、主に
、アルミニウム原子、ケイ素原子、および酸素原子から構成される化合物である
。これらの原子は、三次元ネットワークの形態の構造を形成し、このネットワー
クは、チャネルやボイドの集まりを形成する。ゼオライトは、現在、原油のクラ
ッキング用として、すなわち、大きな炭化水素分子の分解用触媒として、従って
、いわゆるモレキュラーシーブとして主に使用されている。ゼオライトのチャネ
ル中およびボイド中では、弱い電気力が作用して、正のイオンが構造体に結合さ
れている。従って、これらのイオンは、ゼオライトから離れ易いので、他の正に
帯電したイオンに結合する部位を有するゼオライトイオンが生成する。この性質
を利用すれば、理論的には、ゼオライトをイオン交換体として使用することが可
能である。しかしながら、ゼオライトは、通常、構造が軟弱であり、強酸性また
は強塩基性の溶液中で分解されるので、今まで、これが実用になることはほとん
どなかった。
、アルミニウム原子、ケイ素原子、および酸素原子から構成される化合物である
。これらの原子は、三次元ネットワークの形態の構造を形成し、このネットワー
クは、チャネルやボイドの集まりを形成する。ゼオライトは、現在、原油のクラ
ッキング用として、すなわち、大きな炭化水素分子の分解用触媒として、従って
、いわゆるモレキュラーシーブとして主に使用されている。ゼオライトのチャネ
ル中およびボイド中では、弱い電気力が作用して、正のイオンが構造体に結合さ
れている。従って、これらのイオンは、ゼオライトから離れ易いので、他の正に
帯電したイオンに結合する部位を有するゼオライトイオンが生成する。この性質
を利用すれば、理論的には、ゼオライトをイオン交換体として使用することが可
能である。しかしながら、ゼオライトは、通常、構造が軟弱であり、強酸性また
は強塩基性の溶液中で分解されるので、今まで、これが実用になることはほとん
どなかった。
【０００８】 この分野の従来技術においてゼオライトが使用されなかったもう一つの理由は
、その構造中において水を吸収する能力および水素と結合する能力が際立ってい
ることである。従来技術によれば、コーティング中の水素の量をできる限り少な
くしなければならないため、一見しただけで、この性質はゼオライトの欠点にな
る。
、その構造中において水を吸収する能力および水素と結合する能力が際立ってい
ることである。従来技術によれば、コーティング中の水素の量をできる限り少な
くしなければならないため、一見しただけで、この性質はゼオライトの欠点にな
る。
【０００９】 本発明によれば、ゼオライトは、キャリヤー構造体として使用することが可能
であり、従って、基材へのクロムイオンのキャリヤーとしても、コーティングを
強化するためにクロム層中に組み込まれるセラミック粒子としても使用すること
が可能である。ゼオライトイオンの部位は、クロムイオンを取り込むのに好適で
あり、クロムイオンに結合した場合、負に帯電されたカソードに接続されている
基材により引き寄せられる正に帯電されたユニットになるであろう。このように
キャリヤーとしての機能および強化材としての機能の両方を備えているため、従
来技術よりも本質的に優れた利点が得られる。この場合、コーティングプロセス
は、著しく単純化され、この分野の従来法よりもエネルギー消費量が少なくて済
む。
であり、従って、基材へのクロムイオンのキャリヤーとしても、コーティングを
強化するためにクロム層中に組み込まれるセラミック粒子としても使用すること
が可能である。ゼオライトイオンの部位は、クロムイオンを取り込むのに好適で
あり、クロムイオンに結合した場合、負に帯電されたカソードに接続されている
基材により引き寄せられる正に帯電されたユニットになるであろう。このように
キャリヤーとしての機能および強化材としての機能の両方を備えているため、従
来技術よりも本質的に優れた利点が得られる。この場合、コーティングプロセス
は、著しく単純化され、この分野の従来法よりもエネルギー消費量が少なくて済
む。
【００１０】 本発明の方法では、基材を本質的に一定の電位に保持することができる。これ
が可能であるのは、キャリヤー構造体が、以前から使用されているセラミックと
は異なり、溶液中で中性ではないからである。このため、電解液中のクロムイオ
ンに結合するのは、キャリヤー構造体自体の電荷である。キャリヤー構造体とし
てゼオライトを用いる場合、電解液中のクロムイオンと交換されるのは、ゼオラ
イト自体に含まれる弱く結合した正のイオンであり、交換の結果、正に帯電され
たクロム飽和ゼオライトが得られる。
が可能であるのは、キャリヤー構造体が、以前から使用されているセラミックと
は異なり、溶液中で中性ではないからである。このため、電解液中のクロムイオ
ンに結合するのは、キャリヤー構造体自体の電荷である。キャリヤー構造体とし
てゼオライトを用いる場合、電解液中のクロムイオンと交換されるのは、ゼオラ
イト自体に含まれる弱く結合した正のイオンであり、交換の結果、正に帯電され
たクロム飽和ゼオライトが得られる。
【００１１】 従って、本発明の方法は、電流を変化させる必要もないという点で、従来技術
の方法と比較してかなり単純化される。
の方法と比較してかなり単純化される。
【００１２】 酸に安定なキャリヤー構造体は、本発明の方法で使用するのに好適である。本
明細書中において、酸に安定であるとは、結晶構造が破壊されることなく、pH<1
に耐えることを意味する。このことがそれほど明確化されているわけではないが
、そのような合成ゼオライトを、現在、入手することは可能である。
明細書中において、酸に安定であるとは、結晶構造が破壊されることなく、pH<1
に耐えることを意味する。このことがそれほど明確化されているわけではないが
、そのような合成ゼオライトを、現在、入手することは可能である。
【００１３】 使用されるキャリヤー構造体はまた、例えば、ピストンリングの外層に加わる
応力に耐えられるように、熱に安定なものでなければならない。構造および使用
されるクロム浴にもよるが、キャリヤー構造体は、三価クロムイオンのキャリヤ
ーとして機能するだけでなく、六価クロムイオンのキャリヤーとしても機能でき
る。
応力に耐えられるように、熱に安定なものでなければならない。構造および使用
されるクロム浴にもよるが、キャリヤー構造体は、三価クロムイオンのキャリヤ
ーとして機能するだけでなく、六価クロムイオンのキャリヤーとしても機能でき
る。
【００１４】 商品名ZSM-5 EZ 472として入手可能で、主にAkzo Nobelから市販されているゼ
オライトが特に有利であることが判明した。
オライトが特に有利であることが判明した。
【００１５】 本発明にはまた、基材上、特に、ピストンリング上に配置されているセラミッ
ククロム層であって、クロム層が上記の方法により形成されかつキャリヤー構造
体を含むことを特徴とするセラミッククロム層が包含される。
ククロム層であって、クロム層が上記の方法により形成されかつキャリヤー構造
体を含むことを特徴とするセラミッククロム層が包含される。
【００１６】 本発明において、クロム層中に包埋されたゼオライトは、強化材として機能し
て層の耐久性を向上させるが、但し、層を摩耗させるような表面への損傷を与え
るほど硬質なものではない。
て層の耐久性を向上させるが、但し、層を摩耗させるような表面への損傷を与え
るほど硬質なものではない。
【００１７】 キャリヤー構造体は、好適には、層の下側マトリックス中および表面に生じる
一次亀裂のネットワーク中の両方に出現する。
一次亀裂のネットワーク中の両方に出現する。
【００１８】 このキャリヤー構造体は、有利には、上述した性質を有するゼオライトであっ
てよい。特に、MFI型構造のゼオライト(Mobile Five)が本発明を実施するのに好
都合であることが判明した。
てよい。特に、MFI型構造のゼオライト(Mobile Five)が本発明を実施するのに好
都合であることが判明した。
【００１９】 更に、本発明について説明する際に述べたのと同じ理由で、キャリヤー構造体
は、有利には、酸および熱に安定である。また、コーティング中において、キャ
リヤー構造体は、三価クロムイオンおよび六価クロムイオンの両方に結合するこ
とができる。
は、有利には、酸および熱に安定である。また、コーティング中において、キャ
リヤー構造体は、三価クロムイオンおよび六価クロムイオンの両方に結合するこ
とができる。
【００２０】 水素は、有利には、層の温度の上昇時に沸騰して逸散することがないようにキ
ャリヤー構造体中に結合させることが可能である。キャリヤー構造体により電解
浴からコーティング中に連行される水素は、他の電解法においてクロム層中に自
然に入り込む水素と比較して、コーティング中への取り込まれ方が異なっている
ことが判明した。クロム結晶の転位線では、水素は、より強く層中に結合される
ので、高温において沸騰して逸散することはなく、クロム層がより熱に安定にな
るように作用する。
ャリヤー構造体中に結合させることが可能である。キャリヤー構造体により電解
浴からコーティング中に連行される水素は、他の電解法においてクロム層中に自
然に入り込む水素と比較して、コーティング中への取り込まれ方が異なっている
ことが判明した。クロム結晶の転位線では、水素は、より強く層中に結合される
ので、高温において沸騰して逸散することはなく、クロム層がより熱に安定にな
るように作用する。
【００２１】 （好ましい実施形態の説明） 本発明を実施する際の出発点として、好適には、電解質としてCr3+またはCr6+ のいずれかをベースとするクロム浴を使用する。便利な触媒は、SO4(2-)、F-、
または他の有機酸、例えば、クエン酸である。好適な割合は、例えば、Cr6+ 200
〜300g/l、Cr3+ 50〜60g/l、SO4 1.5〜3.0g/l、F- 1〜2g/l、および有機酸5〜20
g/lである。ゼオライトの濃度は、好ましくは、10〜100g/lであり、浴の温度は
、摂氏50〜60度である。基材を接続させるカソードに印加される電流密度は、便
宜的に、40〜80A/dm2、好ましくは50〜70A/dm2にすることができる。
または他の有機酸、例えば、クエン酸である。好適な割合は、例えば、Cr6+ 200
〜300g/l、Cr3+ 50〜60g/l、SO4 1.5〜3.0g/l、F- 1〜2g/l、および有機酸5〜20
g/lである。ゼオライトの濃度は、好ましくは、10〜100g/lであり、浴の温度は
、摂氏50〜60度である。基材を接続させるカソードに印加される電流密度は、便
宜的に、40〜80A/dm2、好ましくは50〜70A/dm2にすることができる。
【００２２】 図１は、本発明に係るコーティングの実施形態の表面のSEM写真である。ここ
では、一次亀裂ネットワークがマトリックス中に明瞭に観察される。この写真に
は、ゼオライトが、亀裂中だけでなくマトリックス中にも顆粒として観察される
。
では、一次亀裂ネットワークがマトリックス中に明瞭に観察される。この写真に
は、ゼオライトが、亀裂中だけでなくマトリックス中にも顆粒として観察される
。
【００２３】 図２は、本発明の実施形態に係るコーティングの分光分析の結果を示している
。物質の分布は、例えば、クロムおよび鉄のピークとして明瞭に観察される。
。物質の分布は、例えば、クロムおよび鉄のピークとして明瞭に観察される。
【００２４】 図３は、ゼオライト構造体の一例を示している。これらに特有なものとしては
、イオン交換を起こすことのできるイオン部位、および中央に形成されたボイド
が挙げられる。ボイドには、電解液などのように水を含有する液体にゼオライト
を溶解させる際、通常、水素が取り込まれる。
、イオン交換を起こすことのできるイオン部位、および中央に形成されたボイド
が挙げられる。ボイドには、電解液などのように水を含有する液体にゼオライト
を溶解させる際、通常、水素が取り込まれる。
【００２５】 図４は、本発明に係るコーティングの概略図である。鋳鉄1からなる基材は、
コーティングが固定されるベースを形成する。コーティングは、非金属分散粒子
、すなわち、ゼオライトを含有する硬質クロムマトリックス2を形成する。その
ようなゼオライトは、図４中で4と記されている。硬質クロムマトリックス2中に
は、コーティングプロセスで生じる微小亀裂3が存在する。微小亀裂3は、マトリ
ックス2の場合と同じようにゼオライト粒子で部分的に満たされている。
コーティングが固定されるベースを形成する。コーティングは、非金属分散粒子
、すなわち、ゼオライトを含有する硬質クロムマトリックス2を形成する。その
ようなゼオライトは、図４中で4と記されている。硬質クロムマトリックス2中に
は、コーティングプロセスで生じる微小亀裂3が存在する。微小亀裂3は、マトリ
ックス2の場合と同じようにゼオライト粒子で部分的に満たされている。
【００２６】 上記の方法により作製されるコーティングは、4サイクルエンジンにおいてセ
ラミッククロムの耐ドライ摩耗性に相当する性能を有することが判明した。その
耐熱性は、プラズマを用いる場合に匹敵するかまたはそれよりも良好である。基
材への接着性は、強力な腐食環境における不動態性と同じように、硬質クロムの
性能と同等であるかまたはそれよりも良好であることが判明した。
ラミッククロムの耐ドライ摩耗性に相当する性能を有することが判明した。その
耐熱性は、プラズマを用いる場合に匹敵するかまたはそれよりも良好である。基
材への接着性は、強力な腐食環境における不動態性と同じように、硬質クロムの
性能と同等であるかまたはそれよりも良好であることが判明した。
【００２７】 本発明の著しく単純化された方法を用いることにより、現在入手可能なコーテ
ィングに相当する性質またはそれよりも更に優れた性質を有するセラミッククロ
ムコーティングが得られる。
ィングに相当する性質またはそれよりも更に優れた性質を有するセラミッククロ
ムコーティングが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るコーティングのSEM写真である。
【図２】 本発明に係るコーティング中の物質の分布の分光分析を示している。
【図３】 ゼオライト構造体の一例を示している。
【図４】 本発明に係るコーティングを概略図で示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｆ 5/00 Ｆ０２Ｆ 5/00 Ｆ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
Claims (19)
- 【請求項１】 電圧の印加される電極に基材を配置し、該基材を被覆するた
めのクロムイオンを電解液中に存在させた状態で、該基材、特に、ピストンリン
グを、セラミッククロム層で電解被覆する方法であって、該電解液が、該電解液
中でイオンの形態で存在する結晶質キャリヤー構造体を含み、該キャリヤー構造
体が、該電解液中に存在するクロムイオンのキャリヤーとして機能し、そして該
キャリヤー構造体が、この方法により該基材上に形成されるセラミッククロム層
中に組み込まれることを特徴とする前記方法。 - 【請求項２】 前記キャリヤーがゼオライトであることを特徴とする、請求
項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記セラミッククロム層が前記基材上に形成される間、前記
基材が本質的に一定の電位に保持されることを特徴とする、請求項１または２に
記載の方法。 - 【請求項４】 使用される前記キャリヤー構造体が酸に安定であることを特
徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 使用される前記キャリヤー構造体が熱に安定であることを特
徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 使用される前記キャリヤー構造体がCr3+のキャリヤーとして
機能することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 使用される前記キャリヤー構造体がCr6+のキャリヤーとして
機能することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 前記ゼオライトがMFI型構造(Mobile Five)であることを特徴
とする、請求項２および請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】 基材、特に、ピストンリングに適用されるセラミッククロム
層であって、該クロム層が、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法により形
成されかつ結晶質キャリヤー構造体を含むことを特徴とする、セラミッククロム
層。 - 【請求項１０】 前記キャリヤー構造体が、ゼオライトであることを特徴と
する、請求項９に記載のセラミッククロム層。 - 【請求項１１】 前記キャリヤー構造体が、前記層の下側マトリックス中お
よびその表面に形成される一次亀裂のネットワーク中に存在することを特徴とす
る、請求項９または１０に記載のセラミッククロム層。 - 【請求項１２】 前記キャリヤー構造体が酸に安定であることを特徴とする
、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のセラミッククロム層。 - 【請求項１３】 前記キャリヤー構造体が熱に安定であることを特徴とする
、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のセラミッククロム層。 - 【請求項１４】 前記キャリヤー構造体がCr3+イオンに化学的に結合されて
いることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか１項に記載のセラミッククロ
ム層。 - 【請求項１５】 使用される前記キャリヤー構造体がCr6+イオンに化学的に
結合されていることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか１項に記載のセラ
ミッククロム層。 - 【請求項１６】 前記ゼオライトがMFI型構造(Mobile Five)であることを特
徴とする、請求項１０および請求項１０〜１５のいずれか１項に記載のセラミッ
ククロム層。 - 【請求項１７】 水素が、前記層の温度の上昇時に沸騰して逸散することが
ないように前記キャリヤーに結合されていることを特徴とする、請求項９〜１６
のいずれか１項に記載のセラミッククロム層。 - 【請求項１８】 請求項１に記載の方法により作製されるセラミッククロム
層。 - 【請求項１９】 請求項９に記載のタイプのセラミッククロム層で被覆され
ているピストンリング。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9900994A SE514700C2 (sv) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Elektrolytisk beläggning av ett substrat med ett keramkromskikt, keramkromskikt samt kolvring |
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| PCT/SE2000/000496 WO2000056953A1 (en) | 1999-03-19 | 2000-03-13 | Process for electrolytic coating of a substrate |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002540292A true JP2002540292A (ja) | 2002-11-26 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| EP1911952B1 (en) * | 2006-10-11 | 2017-11-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE3531410A1 (de) * | 1985-09-03 | 1987-03-05 | Goetze Ag | Galvanische hartchromschicht |
| FR2617510B1 (fr) * | 1987-07-01 | 1991-06-07 | Snecma | Procede de codeposition electrolytique d'une matrice nickel-cobalt et de particules ceramiques et revetement obtenu |
| EP0573918A1 (en) * | 1992-06-05 | 1993-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Composite plating coatings |
| IT1267394B1 (it) * | 1994-02-18 | 1997-02-05 | Ind S R L | Procedimento per la realizzazione di riporti galvanici compositi in cromo duro con una fase dispersa e riporto anti-usura realizzato con |
| JPH08325794A (ja) * | 1994-07-20 | 1996-12-10 | Kawasaki Steel Corp | 耐食性、耐指紋性、耐クロム溶出性ならびに安定生産性に優れる電解クロメ−ト処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法およびその際に使用される電解クロメ−ト浴 |
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- 1999-03-19 SE SE9900994A patent/SE514700C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2000
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