JP2003517935A

JP2003517935A - 改良型合金繊維およびその製造方法

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Publication number: JP2003517935A
Application number: JP2001546977A
Authority: JP
Inventors: ナサニエル・アール・クイック; アレキサンダー・ソボレフスキー; ディーン・エイ・ロバーツ
Original assignee: ユーエスエフ・フィルトレイション・アンド・セパレイションズ・グループ・インコーポレイテッド
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2003-06-03
Also published as: EP1254274A1; AU2454701A; CA2392808A1; CN1413267A; KR20020062988A; MXPA02006227A; US20020007546A1; WO2001046483A1

Abstract

(57)【要約】複数の合金成分を有し、且つクラッド材（３０）で取り囲まれた合金ワイヤ（２０）から、微細な合金繊維を製造する方法が開示される。図１は、この方法を示すブロック図である。好ましくは、クラッド材は、不活性雰囲気（３６）の存在下にて合金繊維の周囲で締め付けられる。クラッディングはその外径を減少させるために延伸されて、微細な合金繊維を取り囲む延伸クラッディング（４０）を与える。クラッド材は取り除かれて、微細な合金繊維を与える。クラッド材の一部は微細な合金繊維中に拡散する。クラッド材は、新しい合金材料で形成される微細な合金繊維を提供するために、ならびに／または選択したクラッド材の特性に応じた表面特性を有する微細な合金繊維を提供するために、選択してよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景（発明の分野）本発明は、合金（metallic alloy）に関し、合金繊維の形態で合金を製造する
改良された方法に特に関する。本発明は、さらに、新しい合金で形成された微細
合金繊維および／または種々の表面特性を有する微細合金繊維の製造に関する。

【０００２】（情報開示陳述）合金（またはメタル・アロイ）は、多くの用途において、合金の多くの望まし
い質のために、純金属以上に使用されてきた。多くの合金は、純金属と比較して
、より高い融点、より大きい硬度、およびより大きい化学的安定性というより望
ましい質を示す。一般的に、合金は高強度材料である。多くの合金は、耐食性に
関して高い許容度を有していて、合金を不良環境等で使用するのに望ましいもの
としている。更に、合金は一般に高い融点を有していて、合金を高温用途に望ま
しいものとしている。あいにく、耐食性および耐熱性を有する幾つかの合金は、
低い延性および低温脆性を示す。

【０００３】合金は、２またはそれより多い異種金属で形成された金属の固溶体である。２
またはそれより多い異種金属は、加熱されて拡散し又は一緒に溶融させられて、
異種金属を固溶体に変える。合金は、一般的に粉末冶金法または化学量論的単結
晶の溶融法によって形成される。

【０００４】合金は、２またはそれより多い異種粉体金属を混合することによって形成して
よい。混合した粉体は加熱されて、異種金属を拡散させ、または一緒に溶融させ
て、異種金属を合金に変える。合金へ変換した後、合金の低い延性および低温脆
性のために、合金を変形させ、成形し、または機械加工することが困難となる。

【０００５】多くの場合において、異種粉末金属は、異種粉末金属を合金に変換する前に、
所望のアイテムの大体の形状に形成される。異種粉末金属を所望のアイテムの大
体の形状に形成することは、合金に変換した後での変形、成形または機械加工が
困難であることを克服する。

【０００６】合金は、上述の粉末冶金法のほかに、化学量論的単結晶の溶融法によって形成
することができる。あいにく、これらの方法はいずれも、合金ワイヤを形成する
のに適当でない。これらの合金の低い延性および低温脆性は、合金ワイヤの製造
を複雑な仕事にする。さらに、合金ワイヤの低い延性および低温脆性は、合金の
連続ワイヤ延伸工程のような後の加工を、無駄なものにする。細いワイヤを合金
で形成することは可能であるものの、合金の微細繊維（またはファイン・ファイ
バー）はこれまでのところ形成されていない。それは、連続ワイヤ延伸工程にお
いて、合金ワイヤを延伸して合金繊維にすることが困難であることによる。

【０００７】ワイヤ延伸工程において合金ワイヤを延伸することが困難であるにもかかわら
ず、非常に細い合金ワイヤを形成するために、数多くの試みが従来技術において
なされてきた。いくつかの代表的な従来の合金ワイヤ加工技術が下記の米国特許
で説明されている。

【０００８】ピプキン（Pipkin）の米国特許第２，２１５，４７７号は、比較的脆い金属の
ワイヤを製造する方法であって、金属のロッドを比較的延性を有する金属のチュ
ーブ内に組み立てることから成り、それでもって複合単一アセンブリを形成する
ことから成る方法を開示する。アセンブリは、一連のダイを経由して連続的に延
伸され、それにより複合ワイヤ・エレメントを形成する。複数のワイヤ・エレメ
ントが、先に挙げたチューブと同じ性質の金属のチューブ内で組み立てられて、
それでもって複合マルチプル・アセンブリを形成する。マルチプル・アセンブリ
は、一連のダイを経由して連続的に延伸されて、所定の直径に減少させられる。
延性を有する金属は、埋め込まれた脆性金属のワイヤから取り除かれる。

【０００９】ダースト（Durst）の米国特許第２，４３４，９９２号は、高価な導電性金属
から成る、ある長さの細いワイヤを含む電接を開示する。ワイヤは小さい断面積
を有し、また、シースで覆われている。ワイヤは、導電性ベースに、ワイヤの長
さが当該ベースと実質的に平行に、且つベースから外向きに間隔を置いて延びた
状態で、高価でない導電性金属から成る中間ワイヤ支持部材を用いて、導電性ベ
ースに関して導電関係にあるように取付けられる。引出し口電接（electrical o
utlet contact）は、高価でない導電性金属から成る、ワイヤのシースの側方の
周縁をベースに溶接し、また、中間ワイヤ支持部材を構成する、ベースとワイヤ
の中間にある部分を除くシースを、すべてエッチングで除くことにより形成され
る。ベースは、シースの高価でない金属をエッチングする少なくとも１つのエッ
チング剤によるエッチングに対して耐性を有する金属によって形成され、その結
果、ベースはシースのエッチングの間、実質的にエッチングによって取り除かれ
ない。

【００１０】クインラン（Quinlan）の米国特許第３，３６３，３０４号は、非常に脆いジ
ルコニウム−ベリリウム共晶（Ｂｅ約５重量％）を、重ステンレス鋼のカプセル
内に封入し、アセンブリをロータリ・スウェージングすることによって、ワイヤ
に形成することを開示している。スウェージングは７７５〜８００℃の範囲にあ
る温度にて、直径が約５０％減少するまで実施される。温度は、スウェージング
の残りのもののために、７００〜７３５℃に低下させられる。ワイヤ・リングが
望まれる場合には、複合ワイヤは、その高い温度にある間にマンドレルに巻き付
けられて螺旋を形成する。ステンレス鋼は、硫酸に溶解させられ、螺旋の巻き（
またはターン）がばらばらにカットされる。直径半インチのＺｒ−Ｂｅロッドは
細くなって、直径０．０２５インチのワイヤになった。

【００１１】ロバート（Roberts）の米国特許第３，３９４，２１３号は、最も長い長さが
約１５ミクロン未満である微細なフィラメントを製造する方法であって、束にし
たフィラメントの加熱成形によって、複数のシース付きエレメントを最初に締め
付けて、減少した直径のビレットを形成する方法を開示する。加熱成形締め付け
（hot forming constriction）の後、ビレットはそれから、フィラメントが所望
の最終的な小さい直径を有する最終寸法に延伸される。それから、フィラメント
を囲む材料を適当な手段によって取り除いて、トウの形態のフィラメントにする
。

【００１２】ロバート（Roberts）らの米国特許第３，５４０，１１４号は、金属のような
材料で形成される微細なフィラメントを、潤滑剤材料の薄いフィルムをその上に
有する複数の長いエレメントを複数端延伸（multiple end drawing）することに
よって形成する方法を開示する。複数のエレメントは、延伸可能な材料で形成さ
れた管状のシース内で束にしてよい。潤滑剤は、個々のエレメントに、それを束
にする前に付与してよく、エレメントがそれぞれ延伸されている間に、延伸ダイ
のようなコーティング機構でそれらに潤滑剤を付与することによって供給してよ
い。潤滑剤は、高い靱性（またはテナシティ）特性を有するフィルムを形成し得
る材料を含む。高い靱性を有することにより、フィルムは、延伸工程の厳しい圧
力条件の下で維持される。細くする操作が終了すると、管状のシースが除去され
る。所望の場合には、潤滑剤もまた、得られたフィラメントから除去される。

【００１３】タダ（Tada）らの米国特許第３，７８５，０３６号は、複数の金属ワイヤから
成る束を外側チューブで被覆し、得られた複合ワイヤを延伸することによって、
微細な金属フィラメントを製造する方法を開示する。延伸工程の後で得られる最
終的な複合ワイヤの両側で外側チューブ金属が、外側チューブの内側に存在する
コア・フィラメントの近くまでカットされ、それから複合ワイヤのカットされて
いない両方の表面が僅かにロールし、それにより複合ワイヤの外側チューブ金属
を連続的に分割し、したがって外側チューブ金属を微細な金属フィラメントから
分離する。分離処理は、シンプルな装置によって短時間でなし得る。これは製造
コストを減少させ、外側チューブ金属がその場で回収されることを可能にする。

【００１４】タケオ（Takeo）らの米国特許第３，８０７，０２６号は、微細な金属フィラ
メントの糸（またはヤーン）を低コストで製造する方法を開示する。当該方法は
複数の金属ワイヤの束を外側チューブ金属で被覆して複合ワイヤを形成すること
を含む。複合ワイヤは延伸され、外側チューブ金属は複合ワイヤのコア・フィラ
メントから分離される。金属ワイヤの表面は、適当なセパレータで被覆され、あ
るいは外側チューブ金属による被覆の前に適当な表面処理に付され、それにより
、後の複合ワイヤの延伸または熱処理においてコアフィラメントが互いに金属結
合することを防止する。

【００１５】タダ（Tada）らの米国特許第３，８３８，４８８号は、微細な金属フィラメン
トを製造する装置であって、外側金属チューブで囲まれた、複数の金属フィラメ
ントから成る束を含む延伸された複合ワイヤを供給する供給手段を含む装置を開
示する。切断ビットを含む切断手段が、複合ワイヤの外側金属チューブの殆どを
切断して取り除くために、切断手段において複合ワイヤに関して対称に、金属チ
ューブの両側に配置される。圧延手段は、対向するように配置されたロールを含
む。ロールは、複合ワイヤの切断されていない側をプレスするためものであり、
また、複合ワイヤを圧縮し、且つ金属チューブの切断された側に垂直な方向で外
側に広げるようにするためのものであり、また、金属チューブを切断表面にて分
離させるためのものである。ピックアップ手段は、金属チューブの分離された部
分および金属フィラメントを巻き取る。

【００１６】ヘンドリクソン（Hendrickson）の米国特許第３，８４８，３１９号は、軸方
向で同心にした開口部が内部に形成された銅スリーブを製造し、アニールする工
程を含む、超微細な貴金属または貴金属合金ワイヤを製造する手順を開示する。
貴金属のコアが形成され、スリーブの開口部内に挿入される。スリーブおよびコ
アは、コアをスリーブに機械的に結合してバイメタルのワイヤ・コンビネーショ
ンを製造するために、好ましくは１０：１の比に形成された外側寸法を有する。
ワイヤ・コンビネーションの寸法は、適当なワイヤ延伸ダイで減少させられ、ス
リーブは化学的に貴金属ワイヤから取り除かれる。

【００１７】ヘンドリクソン（Hendrickson）の米国特許第３，９４３，６１９号は、超微
細なワイヤを延伸する手順であって、選択された材料のコア・ワイヤを複数の入
れ子式の犠牲的なシースに挿入する工程、コア・ワイヤの端部をシースに溶接す
る工程、および連続的にコンビネーションを延伸して所定の直径まで減少させる
工程を含む手順を開示する。外側のシースは、エッチングによって捨てられ、比
例して細くされたコア・ワイヤを自由にする。コア・ワイヤは、細くなることを
補助するために、最初にテフロン（登録商標）で被覆してよく、テフロン（登録
商標）は熱に曝すことによって除去される。

【００１８】シルドバッハ（Schildbach）の米国特許第３，９７７，０７０号は、フィラメ
ントのトウを形成する方法および当該方法で形成されたトウを開示する。当該方
法において、長いエレメント（例えばロッドまたはワイヤ）の束が、エレメント
と異なる材料のシースを束の周囲に形成することによって覆われ、束は続いて延
伸されてエレメントを所望の小さい直径となるように細くする。エレメントは金
属で形成してよい。束は、延伸工程と延伸工程の間で、所望のようにアニールし
てよく、あるいは応力緩和してよい。シースは金属で形成してよく、また、アセ
ンブリを保持するために並列したエッジを合わせて溶接してよい。シースは最終
的な細くした束から除去されて、トウの形態のフィラメントを自由にする。

【００１９】ハマダ（Hamada）らの米国特許第４，０４４，４４７号は、集められて、バン
ドの形状の外装材で束ねられた複数のワイヤを開示する。この状態のワイヤは、
ダイおよびキャプスタンを有するワイヤ延伸装置によって延伸される。そのよう
なワイヤの複数の束を集めて、前述した方法と同じ方法で束ねて、複合バンドル
体を形成する。複合バンドル体は更に延伸される。これらのプロセスは、少なく
とも特定の直径のフィラメントが多数得られるまで繰り返される。

【００２０】ハント（Hunt）の米国特許第４，２０９，１２２号は、注型し放しの条件で合
金ロッドと称され、注型ロッドの直径を同時に減少させるための規定された押出
パラメータ内で押し出される充填された（または中実の）ビレットに組み込まれ
たワイヤを製造する方法を開示する。充填されたビレットから分離した後、押し
出されたロッドはここでワイヤの形態にあり、硬質の表面溶着金属（またはフェ
ーシング・デポジット）の手動溶接用途に特に適している。分離された合金ワイ
ヤは突合せ溶接によって接合されて、不確定長さのワイヤを形成し、それは連続
的な延伸およびアニール工程により正確に一定の寸法の大きさに作成され、硬質
のフェーシング・デポジットを溶接するために、自動溶接機で使用するの適した
ものとなる。

【００２１】ハント（Hunt）の米国特許第４，３２３，１８６号は、小さい断面の合金ワイ
ヤの押出生成物を経済的な方法で得る方法を開示する。１回の押出で小さい直径
の押出生成物を得ることが望まれる場合には、注型合金プリフォームの長さ対断
面の比は、充填された（または中実の）ビレットの長さを、利用可能な押出成形
機で押し出され得る最適量よりも小さく制限する。この制限は、合金の注型長さ
の端部を四角にし、それからそのような長さを突き合せ溶接して、所定の押出成
形機で押し出すことができる最大長さのプリフォームを複合的に形成することに
よって、克服される。複合プリフォームは、米国特許第４，２０９，１２２号の
教示に従って、充填されたビレットに形成される。これらの複合プリフォームか
らの押出生成物は、その特許で説明されたのと同じ望ましい特性を有し、そこで
説明された利点を与える。

【００２２】ミヤガワ（Miyagawa）らの米国特許第４，８６３，５２６号は、コバルト・ベ
ースの合金の微細結晶性の細いワイヤおよび式ＣｏｋＭｌＢｍＳｉｎ（ここで、
Ｃｏはコバルトであり；Ｍは周期表のＩＶ、ＶおよびＶＩ族のうち少なくとも１
つの遷移金属であり；Ｂはホウ素であり、Ｓｉはシリコンであり、ｋ、ｌ、ｍお
よびｎはＣｏ、Ｍ、ＢおよびＳｉの原子パーセントをそれぞれ示す）の組成を有
するものの製造方法、ならびに細いワイヤ中の５μｍ以下の平均寸法を有する微
細結晶粒を開示する。

【００２３】ヘーレ（Haerle）の米国特許第５，２６６，２７９号は、金属ワイヤまたは金
属繊維から成る少なくとも１つの布帛層を備えた、内燃機関の廃ガスから有害成
分を取り除くためのフィルタまたは触媒体を開示する。粉体、粒子、繊維片もし
くはチップの形態の焼結材料がメッシュに導入され、ワイヤまたはファイバにて
焼結される。織布は、綾織のワイヤ布帛の形態であり、焼結材料はそのメッシュ
に導入されて、ワイヤもしくは繊維とともに焼結される。

【００２４】イシイ（Ishii）の米国特許第５，５０５，７５７号は、低い圧力損失、高い
捕集能力および長寿命の要求を満たす、粒子捕集用の金属フィルタを開示する。
金属フィルタは、下記の合金組成物Ａ、ＢおよびＣの１つを有する金属繊維で形
成された、１または複数の不織布（例えばフェルト）の層を有する。ここで、組
成物Ａは、Ｎｉ：５〜２０重量％、Ｃｒ：１０〜４０重量％、Ａｌ：１〜１５重
量％、残りがＦｅおよび不可避の不純物からなり、組成物ＢはＣｒ：１０〜４０
重量％、Ａｌ：１〜１５重量％、残りがＮｉおよび不可避の不純物からなり、組
成物ＣはＣｒ：１０〜４０重量％、Ａｌ：１〜１５重量％、残りがＦｅおよび不
可避の成分からなる。金属フィルタは腐食および熱に対して高い耐性を有し、粒
子の除去のための繰り返しの加熱に耐え得る。

【００２５】チュン（Chung）らの米国特許第５，８２７，９９７号は、金属および実質的
に同軸のコアを含むフィラメントであって、各フィラメントが６μｍよりも小さ
い直径を有し、各コアが実質的に炭素であるフィラメントを含む材料が、マトリ
ックス中に分散されて複合材料を形成すると、電磁干渉（ＥＭＩ）の遮蔽に関し
て高い有効性を示すことを開示する。このマトリックスは、ポリマー、セラミッ
クスおよびポリマー−セラミックスのコンビネーションから成る群から選択され
る。この金属は、ニッケル、銅、コバルト、銀、金、錫、亜鉛、ニッケルベース
の合金、銅ベースの合金、コバルトベースの合金、銀ベースの合金、金ベースの
合金、錫ベースの合金、および亜鉛ベースの合金から成る群から選択される。Ｅ
ＭＩ遮蔽できないマトリックスにこの材料を７体積％組み込むことは、１〜２Ｇ
ＨｚのＥＭＩ遮蔽の有効性において、実質的に銅に等しい複合材料をもたらす。

【００２６】マエダ（Maeda）らの米国特許第５，８３０，４１５号は、自動車排気ガス浄
化フィルタ部材であって、排気ガス中の固体および液体含有物を捕集する能力が
高く、クリーニングのために燃焼させたときに熱に耐え得るような高い耐熱性を
有するフィルタ部材、ならびにその製造方法を開示する。Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌから
成り、三次元のフレームワークを有する、三次元のメッシュ状の金属製の多孔質
部材は、大気中にて８００〜１０００℃に加熱されて、その表面に密に成長した
繊維状のアルミナ結晶を形成する。この部材は、フィルタ部材として使用される
。そのようなフィルタ部材は、優れた捕集能力および耐食性を示し、高温に耐え
得る。また、表面に形成された繊維状のアルミナ結晶上で触媒をしっかりと担持
することができる。表面積が増加したために、それは、高い触媒担持能力を有す
る。

【００２７】ナガイ（Nagai）らの米国特許第５，８６３，３１１号は、ディーゼルエンジ
ンで使用する粒子トラップであって、排気圧下で振動または変形しにくく、粒子
捕集性能、圧力損失、耐久性および再生特性の全てにおいて良好な結果を達成す
る粒子トラップを開示する。このトラップは、複数のフラットまたは円筒のフィ
ルタから成るフィルタ・エレメントを有する。縦方向に延びる排気ガス導入およ
び導出空間は、隣接するフィルタ同士の間の空間の入口および出口の端を交互に
閉じることによって、隣接するフィルタ同士の間で交互に規定される。ガス透過
性の補強部材が排気ガス導出空間に挿入されて、排気ガスがフィルタを通過する
ときに生成される各フィルタの圧力送入（または上流；upstream）および送出（
または下流；downstream）の差に起因して、フィルターが変形することを防止す
る。同様のガス透過性補強部材はまた、排気ガス導入空間内またはフィルター・
エレメントの両側に挿入して、フィルターの振動をより積極的に防止してよい。

【００２８】リバーマン（Liberman）らの米国特許第５，８９０，２７２号は、複数の金属
ワイヤをコーティング材料で被覆することを含む、微細な金属繊維を製造する方
法を開示する。複数の金属ワイヤは、クラッディングを与えるチューブで被覆さ
れる。クラッディングは、その外径を減少させるために延伸される。クラッディ
ングは取り除かれて、複数の金属ワイヤがその中に含まれたコーティング材料を
含む残部を与える。残部は、その外径を減少させ、またその中に含まれる複数の
金属ワイヤの対応する直径を減少させるために延伸される。コーティング材料は
、複数の微細な金属繊維を提供するために取り除かれる。

【００２９】バン（Ban）らの米国特許第５，９０８，４８０号は、ディーゼルエンジンで
使用する粒子トラップであって、高価でなく、高い粒子捕集性能、再生特性およ
び耐久性を有し、捕集された粒子に起因する圧力損失が小さい粒子トラップを開
示する。耐熱性金属繊維の不織布から作られた偶数の平坦なフィルタが、同じ数
の耐熱性金属から成るひだ付きシートと交互に積層される。このように形成され
る積層体は、円柱形状に巻かれる。１つおきにひだ付きシートが挿入された、隣
接する平坦なフィルタの間の各々の空間は、フィルタ・エレメントの１つの端部
にて遮蔽部材で閉じられる。隣接するフラットなフィルタ同士の間の他の空間は
、フィルタ・エレメントの他方の端部にて閉じられる。

【００３０】ウエッバー（Webber）の米国再発行特許第２８，４７０号は、二次元配向また
は三次元配向で分布した、複数の比較的短い、割れのない、実質的に真っ直ぐで
ない、粗い表面を有する金属繊維から成る多孔質の金属構造物を開示する。繊維
は、多孔質体が均一な断面の繊維または異なる断面の繊維のいずれかを含むよう
に、予め選択された断面を有する。繊維は、応力緩和された状態にあってよく、
あるいは冷間加工された状態にあってよい。多孔質の金属構造物の繊維は、約５
０ミクロン未満の平均断面寸法を有し、繊維は少なくとも約２インチの平均長さ
を有する。

【００３１】細いワイヤは合金で形成され得るが、合金で形成される微細繊維は、合金ワイ
ヤをワイヤ延伸工程において合金微細繊維に延伸することが困難であることに起
因して、これまでのところ形成されていない。

【００３２】したがって、本発明の目的は、合金から成る微細繊維および合金で繊維を形成
する新しい方法を提供することである。

【００３３】本発明の別の目的は、合金から成る５０ミクロン未満の直径を有する微細繊維
および当該微細繊維を合金で形成する新しい方法を提供することである。

【００３４】本発明の別の目的は、新しい合金から成る微細繊維を作ることができる合金か
ら成る微細繊維および当該合金で微細繊維を形成する新しい方法を提供すること
である。

【００３５】本発明の別の目的は、種々の表面特性を有する合金から成る微細繊維および当
該合金で微細繊維を形成する新しい方法を提供することである。

【００３６】本発明の別の目的は、製造するのに経済的である合金から成る微細繊維および
当該合金で微細繊維を形成する新しい方法を提供することである。

【００３７】本発明の別の目的は、工業的な量で合金から微細繊維を製造するのに費用効率
の良い合金から成る微細繊維および当該合金で微細繊維を形成する新しい方法を
提供することである。

【００３８】前述のものは、本発明のより的確な目的の幾つかを概説した。これらの目的は
、本発明のより的確な特徴および用途の幾つかの単なる例示であるとして解され
るべきである。多くの他の有益な結果が、開示された発明を異なる方法で適用す
ることによって、あるいは本発明の範囲内で本発明を変更することによって得る
ことができる。したがって、本発明を完全に理解するために、他の目的が、本発
明の概要、請求の範囲によって規定される発明の範囲に加えて添付した図面と関
連して理解される好ましい実施形態を説明する詳細な説明を参照することによっ
て示される。

【００３９】（発明の概要）本発明は、添付した図面で示される特定の態様とともに、添付した請求の範囲
によって規定される。本発明を要約する目的で述べると、本発明は、合金ワイヤ
（またはメタル・アロイ・ワイヤ）をクラッド材で被覆する工程を含む微細合金
繊維を製造する方法に関する。クラッド材は、不活性ガスの存在下で合金ワイヤ
の周囲で締められて、クラッディングを与える。クラッディングは、その外径を
減少させ、また合金ワイヤの直径を減少させるために延伸されて、合金ワイヤか
ら微細合金繊維を与える。クラッド材は微細合金繊維から取り除かれる。

【００４０】本発明のより特定的な例において、クラッド材を合金ワイヤの周囲に締め付け
る工程は、クラッド材および合金ワイヤの間に位置する不活性雰囲気の存在下で
クラッド材を合金ワイヤの周囲に締め付けることを含む。クラッディングを延伸
する工程は、連続的に延伸すること、および１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度
にて連続的にアニールすること、ならびにアニール工程の後に熱伝導流体でクラ
ッディングを急速に冷却することを含む。

【００４１】本発明の別の例において、方法は、複数の延伸されたクラッディングを第２の
クラッド材の内部で一体化して、第２のクラッディングを形成することを含む。
第２のクラッディングはその直径を減少させ、複数の合金ワイヤから複数の微細
合金繊維を与えるために延伸される。クラッド材は、複数の微細合金繊維を与え
るために取り除かれる。

【００４２】本発明の別の例において、方法は、第１および第２の合金成分で形成された合
金ワイヤに、第１および第２合金成分のうちの１つで形成されるクラッド材を供
給することを含む。合金ワイヤはクラッド材で被覆されて、クラッディングを与
える。クラッディングは、その外径を減少させ、また合金ワイヤの直径を減少さ
せるために延伸されて、合金ワイヤで形成される微細合金繊維を有する延伸され
たクラッディングを与える。延伸されたクラッディングは、クラッディング材の
微細合金繊維への拡散を最小にして、延伸されたクラッディングをアニールする
のに十分な温度に加熱される。クラッディング材は、微細合金繊維から除去され
て、微細合金繊維は、最小限に拡散したクラッド材を更に合金繊維に拡散させる
のに十分な温度に加熱されて、実質的に均一な微細合金繊維を与える。

【００４３】本発明の別の例において、クラッド材は、第１および第２の合金成分とは異な
る材料で形成される。クラッディングは、その外径を減少させ、合金ワイヤの直
径を減少させるために延伸されて、合金ワイヤで形成された微細合金繊維を有す
る延伸されたクラッディングを与える。延伸されたクラッディングは、延伸され
たクラッディングをアニールし、かつクラッド材を合金繊維中に拡散させるのに
十分な温度に加熱される。クラッド材は微細合金繊維から取り除かれる。微細合
金繊維は、拡散したクラッド材を合金繊維中に更に拡散させるのに十分な温度に
加熱されて、第１および第２の合金成分および拡散したクラッド材を含む新しい
合金で形成された繊維を与える。

【００４４】本発明の別の例において、クラッド材は第１および第２の合金成分とは異なる
材料で形成される。延伸されたクラッディングは、延伸されたクラッディングを
アニールし、かつクラッド材を合金繊維の表面に拡散させるのに十分な温度に加
熱される。クラッド材は、クラッド材の性質に応じた表面特性を有する微細合金
繊維を提供するために取り除かれる。

【００４５】上記説明は、後の詳細な説明がより良く理解され、その結果、本発明の技術へ
の貢献がより十分に理解され得るように、本発明のより適切で且つ重要な特徴を
、比較的おおまかに概説したものである。本発明の更なる特徴は以下において説
明され、それは本発明の請求項の主題を形成する。開示される概念および特定の
態様は、本発明の同じ目的を達成するために、他の構成を変更しまたは設計する
ための基礎として容易に利用され得ることが、または当業者であれば理解すべき
である。当業者はまた、そのような均等な構成が、添付した請求の範囲で述べら
れる発明の精神および範囲から逸脱しないことを理解すべきである。

【００４６】本発明の特性および目的をより十分に理解するために、添付した図面とともに
理解される下記の詳細な説明を参照すべきである。いくつかの図面で、同じ符号
は同じ部分を指す。

【００４７】（詳細な説明）図１は、微細合金繊維を製造する改良された方法１０の第１の態様を示すブロ
ック図である。本発明のこの態様において、改良された方法１０は、複数の微細
合金繊維を同時に製造することができる。改良された方法１０の第１の態様は、
微細合金繊維の各々が１０μｍ未満の直径を有する、数千の合金繊維を同時に製
造することができる。図１の改良された方法１０は、合金２０およびクラッド材
を使用する。図示されている合金２０は、第１合金成分（Ａ）および第２合金成
分（Ｂ）から形成されている。

【００４８】図２は、図１で言及する合金ワイヤ２０の等角図であり、図２Ａは図２の端面
図である。合金ワイヤ２０は、第１端部２１と第２端部２２との間で延びている
。合金ワイヤ２０は外径２０Ｄを規定する。図示する合金２０は、選択された二
合金成分の合金材料の２つの合金成分を表す第１合金成分（Ａ）および第２合金
成分（Ｂ）から形成されている。合金２０は、２成分を有する合金として開示さ
れているが、合金２０は、表１に示すように幾つの成分を有するものであってよ
い。好ましくは、合金２０はワイヤの形態または類似の形状構成である。

【００４９】本発明の方法１０は、種々のタイプの合金に有効であることがわかった。本発
明の一例において、合金ワイヤ２０は、ヘインズ（Haynes）Ｃ−２２、ヘインズ
Ｃ−２０００、ヘインズＨＲ−１２０、ヘインズＨＲ−１６０、ヘインズ−１８
８、ヘインズ−５５６、ヘインズ−２１４、ヘインズ−２３０、フェクラロイ・
ホスキンス（Fecralloy Hoskins）８７５、フェクラロイＭ、フェクラロイ２７
−７およびＨＡＳＴＸから成る群から選択される。この群の合金の化学組成を
表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】本発明の方法１０は、表１に示すような合金で微細金属繊維を形成するのに有
用であることがわかったが、本発明の方法１０は種々の他のタイプの合金に関し
て使用され得ることが理解されるべきである。

【００５２】図３は、図１で言及する第１クラッド材３０を示す等角図である。第１クラッ
ド材３０は、第１端部３１および第２端部３２の間で延びる。本発明の方法１０
のこの例において、第１クラッド材３０は、外径３０Ｄおよび内径３０ｄを有す
る、予め形成されたチューブ３３として示されている。

【００５３】図３Ａは、図３の拡大端面図である。第１クラッド材３０の予め形成されたチ
ューブ３３の内径３０ｄは、合金ワイヤ２０の外径２０Ｄをスライド可能に収容
する寸法に形成される。

【００５４】第１クラッド材３０は、選択された合金２０とともに使用するのに適した材料
で形成される。第１クラッド材３０は、第１アロイ成分（Ａ）および第２アロイ
成分（Ｂ）のうちの１つで形成してよい。本発明のこの特定の例において、図示
される第１クラッド材３０は、第１合金成分（Ａ）で形成されている。

【００５５】別の態様において、第１クラッド材（３０）は、選択した合金２０とともに使
用するのに適した他の材料で形成される。方法１０の一例において、第１クラッ
ド材３０は、低炭素鋼、銅、純ニッケル、およびモネル（Monel）４００合金を
含む群から選択される。上述の材料の群は、第１クラッド材３０に有用であるこ
とがわかったが、本発明の方法１０はここで述べる特定の例の材料に限定される
べきでないことが理解されるべきである。

【００５６】図１は、合金ワイヤ２０を第１クラッド材３０で被覆するプロセス工程を示す
。本発明のこの例において、合金ワイヤ２０は、第１のクラッド材３０の予め形
成されたチューブ３３内に挿入される。

【００５７】図４は、合金ワイヤ２０を包む第１クラッド材３０を示す図３に類似する等角
図である。第１クラッド材３０の予め形成されたチューブ３３の内径３０ｄは、
合金ワイヤ２０の外径２０Ｄを滑らせることができるように収容する。第１クラ
ッド材３０の第１端部３１は、合金ワイヤ２０の第１端部２１に重なる。

【００５８】図４Ａは図４の拡大端面図である。予め形成されたチューブ３３の内径３０ｄ
および合金ワイヤ２０の外径２０Ｄの差は、それらの間に空間３４を形成する。
好ましくは空間３４は最小にされるが、合金ワイヤ２０を第１クラッド材３０内
に挿入することを可能にするのに十分なものである。

【００５９】図１は、第１クラッド材３０を合金ワイヤの周囲に締め付けるプロセス工程１
２を示す。本発明のこの例において、第１のクラッド材３０の予め形成されたチ
ューブ３３は、不活性ガス３６の存在下で合金ワイヤ２０の周囲に締め付けられ
る。

【００６０】図５は、合金ワイヤ２０にシールされている第１クラッド材３０を示す、図４
に類似する等角図である。好ましくは、第１クラッド材３０の予め形成されたチ
ューブ３３は、合金ワイヤ２０に不活性ガス３６の存在下でシールされる。

【００６１】図５Ａは、図５の拡大端面図である。低減（または減径）ダイ３８が、第１ク
ラッド材３０の第１端部３１を合金ワイヤ２０の第１端部２１にシールする。よ
り具体的には、低減ダイは、第１クラッド材３０の外径３０Ｄよりも小さく、か
つ合金ワイヤ２０の外径２０Ｄよりも小さい内径３８ｄを有する。低減ダイ３８
は、第１クラッド材３０および合金ワイヤ２０をその内部で減径させて、第１端
部３１にて３０Ｄ’の減少した外径を有する。

【００６２】挿入ガス３６が、予め形成されたチューブ３３の内径３０ｄと合金ワイヤ２０
の外径２０Ｄとの間の空間３４に、第１クラッド材３０の第２端部３２から注入
される。不活性ガス３６は、周囲雰囲気の空間３４をパージし、空間３４を不活
性ガス３６で完全に満たす。本発明の一例において、不活性ガス３６は周期表の
ＶＩＩＩＡ族から選択される。多くの場合において、不活性ガス３６は、経済的
な理由から、アルゴン、ヘリウム、またはネオンのような周期表のＶIIIＡ族か
ら選択される。

【００６３】図６は、不活性ガス３６の存在下で第１クラッド材３０を合金ワイヤ２０に締
め付けることを示す、図５に類似する等角図である。空間３４を不活性ガス３６
でパージした後、第１クラッド材３０の残部を、第１クラッド材３０の第２端部
３２まで合金ワイヤ２０に締め付ける。不活性ガス３６は、合金ワイヤ２０と第
１クラッド材３０との間に反応性ガスが全く存在しないことを確保にする。

【００６４】図６Ａは、図６の拡大端面図である。第１クラッド材が合金ワイヤ２０に第１
端部３１から第２端部３２まで締め付けられているので、ほとんどの不活性ガス
３６は、合金ワイヤ２０と第１クラッド材３０との間の空間３４からしぼり出さ
れる。第１クラッド材３０が合金ワイヤ２０に締め付けられた後、組合せは、外
径４０Ｄを有する第１クラッディング４０を形成する。

【００６５】図７は、合金ワイヤ２０に締め付けられた第１クラッド材３０を示す図６に類
似する等角図である。合金ワイヤ２０が減少した外径２０Ｄ’を有し、第１クラ
ッド材３０は減少した外径３０Ｄ’および内径３０ｄ’をそれぞれ有する。第１
クラッディング４０は、外径４０Ｄを有する。

【００６６】図７Ａは、図７の拡大端面図である。図示する第１クラッド材３０は、合金ワ
イヤ２０に締め付けられている。合金ワイヤ２０および第１クラッド材３０の間
の微小な空隙（またはボイド）はいずれも、不活性ガス３６で満たされている。

【００６７】図１は、第１クラッディング４０を延伸して、その外径４０Ｄを減少させ、ま
た、第１クラッディング４０内の合金ワイヤ２０の直径２０Ｄ’を減少させて延
伸された第１クラッディング４５を与えるプロセス工程１３を示す。

【００６８】図８は、延伸された第１クラッディング４５を与える第１延伸工程１３後の図
７の第１クラッディング４０の等角図である。延伸された第１クラッディング４
５は、外径４５Ｄを規定する。合金ワイヤ２０の外径２０Ｄは、第１延伸工程１
３の間、相応して減少する。

【００６９】図８Ａは、図８の拡大端面図である。好ましくは、第１延伸工程１３は、連続
的に第１クラッディング４０を延伸した後、連続的に第１クラッディング４０を
アニールすることを含む。本発明の好ましい形態において、第１クラッディング
４０のアニーリングは、特殊な雰囲気中、例えば還元雰囲気中で実施される。

【００７０】本発明を実施する最良の形態において、第１クラッディング４０は還元性雰囲
気中で急速に加熱される。本発明の一例において、水素ガスおよび窒素ガスの混
合物が、第１クラッディング４０のアニーリングの間、還元性雰囲気として用い
られる。第１クラッディング４０は、常套の炉によって急速に加熱してよく、あ
るいは赤外線加熱または誘導加熱によって急速に加熱してよい。アニーリングは
、バッチプロセスか、あるいは連続プロセスのいずれかで行ってよい。

【００７１】好ましくは、アニールされた第１クラッディング４０は、熱伝導流体中で急速
に冷却される。第１クラッディング４０は、アニールされた第１クラッディング
４０を高熱伝導性流体でクエンチングすることによって、急速に冷却してよい。
高熱伝導性流体は、水もしくは油のような液体であってよく、または水素ガスの
ような高熱伝導性ガスであってよい。一例において、熱伝導性ガスは、第１クラ
ッディング４０を急速に冷却するために、２０％〜１００％の水素を含む。

【００７２】図１は、複数の延伸された第１クラッディング４５を組み立てる（または集合
させる、もしくは一体にする）プロセス工程１４を示す。本発明の方法１０の場
合、一般に４００〜１０００の延伸された第１クラッディング４５が組み立てら
れる。

【００７３】図１は、延伸された複数の第１クラッディング４５のアセンブリを第２クラッ
ディング（または外装材）５０内で被覆するプロセス工程１５を示す。４００〜
１０００の数の延伸された第１クラッディング４５が、第２クラッディング５０
内で組み立てられる。

【００７４】図９は、第２クラッディング（または外装材）５０内の複数の延伸された第１
クラッディング４５のアセンブリを示す等角図である。第２クラッディング５０
は、第１端部５１と第２端部５２との間で延びている。

【００７５】図９Ａは、図９の拡大端面図である。この例において、第２クラッディング（
または外装材）５０は、外径５０Ｄおよび内径５０ｄを有する予め形成されたチ
ューブ５３として示されている。別法において、第２クラッディング５０は、複
数の延伸された第１クラッディング４５のアセンブリの周囲に形成してよい。第
２クラッディング５０は、合金ワイヤ２０とともに使用するのに適した第２クラ
ッド材６０から形成される。加えて、第２クラッド材６０は、選択した第１クラ
ッド材３０とともに使用するのに適した材料で形成される。一例において、第２
クラッド材６０は、低炭素鋼、銅、純ニッケルおよびモネル（Monel）４００合
金から成る群から選択される。上述の材料の群が第２クラッド材６０に有用であ
ることがわかったが、本発明の方法１０は、第２クラッド材６０のための種々の
他のタイプの材料に関して使用され得ることが理解されるべきである。

【００７６】図１は、第２クラッディング５０の外径５０Ｄを減少させるために、それを延
伸するプロセス工程１６を示す。第２延伸工程１６は、延伸された第１クラッデ
ィング４５の直径４５Ｄおよび第２クラッディング５０内の合金ワイヤ２０を減
径させ、延伸された第２クラッディング６５を与える。

【００７７】図１０は、延伸された第２クラッディング６５を与える第２延伸工程１６後の
図９の第２クラッディング５０の等角図である。延伸された第２クラッディング
６５は、外径６５Ｄを規定する。合金ワイヤ２０の外径２０Ｄは、第２延伸工程
１６の間、対応して減少する。第２クラッディング５０の延伸は、複数の合金ワ
イヤ２０を複数の微細合金繊維７０に変換する。

【００７８】図１０Ａは、図１０の拡大端面図である。好ましくは、第２延伸工程１６は、
連続的に第２クラッディング５０を延伸させた後、第２クラッディング５０を連
続的にアニールすることを含む。本発明の好ましい形態において、第２クラッデ
ィング５０のアニーリングは、上述の還元性雰囲気のような特殊な雰囲気内で行
われる。

【００７９】図１は、第１クラッド材３０および第２クラッド材６０を複数の微細合金繊維
７０から取り除くプロセス工程１７を示す。好ましくは、第１クラッド材３０お
よび第２クラッド材６０は、複数の微細合金繊維７０から、化学的または電気化
学的プロセスによって取り除かれる。

【００８０】図１１は、第１クラッディング（または外装材）３０および第２クラッディン
グ（または外装材）６０の除去を示す図１０に類似する等角図である。第１クラ
ッドディング３０および第２クラッディング６０の除去は、複数の微細合金繊維
７０を与える。第１クラッド材３０および第２クラッド材６０を複数の微細合金
繊維７０から取り除くプロセス工程１７は、第１クラッド材３０および第２クラ
ッド材６０を化学的に除去するために、延伸された第１クラッディング４５およ
び第２クラッディング６０に液体を通す（またはこれらを浸出させる）ことを含
んでよい。

【００８１】図１１Ａは、図１１の拡大端面図である。複数の微細合金繊維７０は、数千の
単一の合金繊維７０を含み得る。各々の微細合金繊維７０は、１０ミクロンより
も小さい直径を有し得る。

【００８２】図１２は、本発明の微細合金繊維を製造する改良された方法の第２の態様１１
０のブロック図である。改良された方法の第２の態様１１０は、単一の微細合金
繊維を製造することに関して説明される。尤も、第２の改良された方法１１０を
変更して、図１〜１１で示した第１の方法１０に類する方法で複数の微細合金繊
維を製造してよいことが理解されるべきである。

【００８３】図１２の改良された方法１１０は、合金１２０およびクラッド材１３０を利用
する。図示した合金１２０は、第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）で
形成されている。

【００８４】図１３は、図１２で言及する合金ワイヤ１２０の等角図であり、図１３Ａは図
１３の端面図である。合金ワイヤ１２０は、第１端部１２１と第２端部１２２と
の間で延びており、外径１２０Ｄを規定する。図示する合金２０は、第１合金成
分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）で形成されているが、合金１２０は表１に示
すように幾つの成分を有してもよいことが理解されるべきである。

【００８５】図１４は、図１２で言及するクラッド材１３０を示す等角図である。クラッド
材１３０は、第１端部１３１および第２端部１３２の間で延びており、外径１３
０Ｄおよび内径１３０ｄを有する予め形成されたチューブ１３３として示されて
いる。

【００８６】図１４Ａは、図１４の拡大端面図である。クラッド材１３０の予め形成された
チューブ１３３の内径１３０ｄは、先に述べたように、合金ワイヤ１２０の外径
１２０Ｄをスライド可能に収容するような寸法を有するように形成される。

【００８７】クラッド材１３０は、選択した合金１２０と親和性のある材料で形成される。
クラッド材１３０は、第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）のうちの１
つで形成される。本発明のこの特定的な例において、図示されるクラッド材１３
０は第１合金成分（Ａ）で形成されている。

【００８８】図１２は、合金ワイヤ１２０をクラッド材１３０でクラッド被覆するプロセス
工程１１１を示す。合金ワイヤ１２０は、クラッド材１３０の予め形成されたチ
ューブ１３３に挿入される。

【００８９】図１５は、合金ワイヤ１２０を包んでいるクラッド材１３０を示す図１４に類
する等角図である。クラッド材１３０の予め形成されたチューブ１３３の内径１
３０ｄは、合金ワイヤ１２０の外径１２０Ｄを滑らせることができるように収容
する。クラッド材１３０の第１端部１３１は、合金ワイヤ１２０の第１端部１２
１と重なる。

【００９０】図１５Ａは、図１５の拡大端面図である。前述のとおり、好ましくは、クラッ
ド材１３０は合金ワイヤ１２０の回りに不活性ガスの存在下で締め付けられる。
クラッド材１３０は、合金ワイヤ１２０に締め付けられて、減少した外径１３０
Ｄ’を有する。クラッド材１３０が合金ワイヤ１２０に締め付けられた後、組合
せは外径１４０Ｄを有するクラッディング１４０を形成する。

【００９１】図１２は、外径１４５Ｄを有する延伸されたクラッディング１４５を与えるた
めに、クラッディング１４０を延伸して、その外径１４０Ｄを減少させ、かつク
ラッディング１４０内の合金ワイヤ１２０の直径１２０Ｄ’を減少させるプロセ
ス工程１１２を示す。

【００９２】図１２は、延伸されたクラッディング１４０をアニールするプロセス工程１１
３を示す。好ましくは、図１２の延伸工程１１２およびアニール工程１１３は、
相互に関係づけられて、クラッディング１４５の連続的な延伸および連続的なア
ニールを含む。アニール工程１１３の時間および温度は、クラッド材１３０の合
金ワイヤ１２０への拡散を制御するように設定される。

【００９３】好ましくは、クラッディング１４５のアニールは、還元性雰囲気のような特別
な雰囲気内で行われる。本発明を実施する最良の液体において、クラッディング
１４５は還元性雰囲気内で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度に急速に加熱さ
れる。

【００９４】本発明の一例において、水素ガスおよび窒素ガスの混合物が、クラッディング
１４のアニールの間、還元性雰囲気として使用される。クラッディング１４５は
、常套の炉で急速に加熱してよく、あるいは赤外線加熱または誘導加熱により急
速に加熱してよい。

【００９５】好ましくは、アニールされたクラッディング１４５は、熱伝導流体内で急速に
冷却される。クラッディング１４５は、アニールされたクラッディング１４５を
高い（または優れた）熱伝導流体でクエンチングすることによって急速に冷却し
てよい。高熱伝導性流体は、水または油のような液体であってよく、あるいは水
素ガスのような高熱伝導性ガスであってよい。一例において、熱伝導性ガスは、
クラッディング１４０を急速に冷却するために、２０％〜１００％の水素を含む
。

【００９６】図１６は、延伸されたクラッド１４５を与えるための延伸工程１１２およびア
ニール工程１１３の後の図１５のクラッディング１４５の等角図である。延伸さ
れたクラッディング１４５は、外径１４５Ｄを規定する。合金ワイヤ１２０の外
径１２０Ｄは、延伸工程において、対応して減少する。クラッディング１４５の
延伸は、合金ワイヤ１２０を微細合金繊維１７０に変換する。

【００９７】図１２は、クラッド材１３０を微細合金繊維１７０から取り除くプロセス工程
１１４を示す。好ましくは、クラッド材１３０は、微細合金繊維１７０から、化
学的または電気化学的プロセスによって取り除かれる。

【００９８】図１７は、クラッド材１３０を取り除いて微細合金繊維１７０を与えることを
示す、図１６に類似する等角図である。クラッド材１３０を微細合金繊維１７０
から取り除くプロセス工程１１４は、クラッド材１３０を化学的に除去するため
に、延伸されたクラッディング１４５に液体を通す（またはこれを浸出させる）
ことを含んでよい。

【００９９】図１７Ａは、図１７の拡大端面図であり、微細合金繊維１７０の断面を示す。
クラッド材１３０の一部が、アニール工程の間に合金繊維１７０中に拡散した。
拡散したクラッド材１３０は、微細合金繊維１７０の周縁部１９０にて、クラッ
ド材１３０の高い濃度１８０を与える。

【０１００】図１２は、微細合金繊維１７０を処理（または加工）するプロセス工程１１５
を示す。微細合金繊維１７０は、種々多様な趣旨および目的のために使用され得
る。当業者は、本発明が微細合金繊維１７０の目的とする用途によって制限され
るべきでないことを理解すべきである。

【０１０１】一例において、微細合金繊維１７０は、高温および／または高腐食性用途の繊
維トウを製造するために使用してよい。別の例において、微細合金繊維１７０は
、米国特許第４,１２６,５５５号で説明されている金属フィルターを製造するた
めに使用してよい。さらに別の例において、微細合金繊維１７０は、金属膜を製
造するために使用してよい。さらにまた別の例において、微細合金繊維１７０は
、触媒担体を製造するために使用してよい。

【０１０２】図１８は、微細合金繊維１７０の周縁部１９０における拡散したクラッド材１
３０の高い濃度１８０を示す、図１７Ａの拡大図である。クラッディング１４０
のアニールの間、クラッド材１３０の一部が、微細合金繊維１７０の周縁部１９
０内に移動または拡散した。

【０１０３】クラッド材１３０の第１合金成分（Ａ）の一部が、微細合金繊維１７０の周縁
部１９０内に移動または拡散した。クラッド材（１３０）の第１合金成分（Ａ）
の移動または拡散は、微細合金繊維１７０の中央領域１９５における第１合金成
分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）の量に対して、過剰の第１合金成分（Ａ）を
もたらす。

【０１０４】図１２は、微細合金繊維１７０を加熱するプロセス工程１１６を示す。微細合
金繊維１７０を加熱するプロセス工程１１６は、微細合金繊維１７０を処理する
プロセス工程１１５と同時に実施してよい。例えば、微細合金繊維１７０を加熱
するプロセス工程１１６は、微細合金繊維１７０のマトリックスの焼結と同時に
実施してよい。別法において、合金繊維１７０を加熱するプロセス工程１１６は
、微細合金繊維１７０を処理するプロセス工程１１５とは別に実施してよい。

【０１０５】微細合金繊維１７０は、合金繊維１７０中に最小限に拡散したクラッド材１３
０を更に拡散させて実質的に均一な微細合金繊維１７０を与えるのに十分な温度
に加熱される。微細合金繊維１７０の周縁部１９０におけるクラッド材１３０の
過剰な第１合金成分（Ａ）は、微細合金繊維１７０の中央領域１９５中に更に移
動または拡散する。微細合金繊維１７０の周縁部１９０から中央領域１９５への
過剰な第１合金成分（Ａ）の更なる移動または拡散は、微細合金繊維１７０全体
にわたって、第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）の実質的に均一な濃
度をもたらす。

【０１０６】好ましくは、微細合金繊維１７０は、２１００°Ｆを越える温度に加熱される
。微細合金繊維１７０は、２１００°Ｆを越える温度にて、拡散したクラッド材
１４０を合金繊維１７０に更に拡散させて実質的に均一な微細合金繊維１７０を
与えるのに十分な時間、加熱される。

【０１０７】図１９は、微細合金繊維１７０全体にわたって、第１合金成分（Ａ）および第
２合金成分（Ｂ）の濃度が均一であることを示す、図１８に類似する図である。
周縁部１９０からの過剰な第１合金成分（Ａ）は、微細合金繊維１７０の中央領
域１９５に移動して、実質的に均一な微細合金繊維１７０を与えた。

【０１０８】図２０は、図１８の微細合金繊維１７０の周縁部１９０にて拡散したクラッド
材１３０の高い濃度１８０を示すエネルギ分散型Ｘ線スペクトルの写真である。
写真中のドットは、微細合金繊維１７０の周縁部１９０における第１合金成分（
Ａ）の濃度を示した。

【０１０９】図２１は、図１９の微細合金繊維内の拡散したクラッド材１３０の均一な濃度
を示す、エネルギ分散型Ｘ線スペクトルの写真である。写真中のドットは、微細
合金繊維１７０全体にわたって、第１合金成分（Ａ）の均一な濃度を示す。

【０１１０】図２２は、本発明の微細合金繊維を製造する改良された方法の第３の態様２１
０のブロック図である。改良された方法の第３の態様２１０は、単一の合金繊維
を製造することに関して説明される。第３の方法２１０を変更して、図１〜１１
で示した第１の方法１０に類する方法で複数の微細合金繊維を製造してよいこと
が理解されるべきである。

【０１１１】図２２の改良された方法２１０は、合金繊維２２０およびクラッド材２３０を
用いる。図示する合金２２０は、第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）
で形成される。

【０１１２】図２３は、図２２で言及する合金ワイヤ２２０の等角図であり、図２３Ａは図
２３の端面図である。合金ワイヤ２２０は、第１端部２２１と第２端部２２２と
の間で延び、外径２２０Ｄを規定する。図示される合金２２０は、第１合金成分
（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）から形成される。

【０１１３】図２２は、合金繊維２２０をクラッド材２３０でクラッディングするプロセス
工程２１１を示す。クラッド材２３０は、合金ワイヤ２２０の回りに形成される
。

【０１１４】図２４は、図２２で言及するクラッド材２３０を示す等角図である。図示する
クラッド材２３０は、合金ワイヤ２２０の外径２２０Ｄの回りに形成される。

【０１１５】図２４Ａは、図２４の拡大端面図である。クラッド材２３０の内径２３０ｄは
、合金ワイヤ２２０の外径２２０Ｄに接するように曲げられて、クラッド材２３
０と合金ワイヤ２２０の外径２２０Ｄとの間で密な接触を与える。

【０１１６】クラッド材２３０は、選択した合金２２０と親和性のある材料で形成される。
クラッド材２３０は、第３の合金成分（Ｃ）で形成される。第３の合金成分（Ｃ
）は、第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）と異なる。

【０１１７】図２５は、合金ワイヤ２２０を包むクラッド材２３０を示す、図２４に類似す
る等角図であり、図２５Ａは図２５の拡大端面図である。クラッド材２３０は不
活性ガスの存在下で合金２２０の回りに締め付けられる。クラッド材２３０は、
合金ワイヤ２２０に締め付けられて、減少した外径２３０Ｄ’を有して、外径２
４０Ｄを有するクラッディング２４０を形成する。

【０１１８】図２２は、外径２４５Ｄを有する延伸されたクラッディング２４５を与えるた
めに、クラッディング２４０を延伸して、その外径２４０Ｄを減少させ、且つク
ラッディング２４０内の合金ワイヤ２２０の直径２２０Ｄ’を減少させるプロセ
ス工程２１２を示す。

【０１１９】図２２は、延伸されたクラッディング２４５をアニールするプロセス工程２１
３を示す。好ましくは、図２２の延伸工程２１２およびアニール工程２１３は、
相互に関係して、クラッディング２４５の連続的な延伸および連続的なアニール
を含む。アニール工程２１３の時間および温度は、クラッド材２３０の合金ワイ
ヤ２２０への拡散を制御するように設定される。好ましくは、クラッド材２４０
のアニーリングは、先に述べた還元性雰囲気のような特別な雰囲気内で実施する
。

【０１２０】図２６は、延伸されたクラッディング２４５を与えるための延伸工程２１２お
よびアニール工程２１３後の図２５の延伸されたクラッディング２４５の等角図
である。延伸されたクラッディング２４５は、外径２４５Ｄを規定する。合金ワ
イヤ２２０の外径２２０Ｄは、延伸工程において、対応して減少する。クラッデ
ィング２４０の延伸は、合金ワイヤ２２０を微細な合金繊維２７０に変える。

【０１２１】図２２は、微細合金繊維２７０からクラッド材２３０を除去するプロセス工程
２１４を示す。好ましくは、クラッド材２３０は微細合金繊維２７０から、化学
的または電気化学的プロセスによって除去される。

【０１２２】図２７は、クラッド材２３０を除去して微細合金繊維２７０を与えることを示
す、図２６に類する等角図である。微細合金繊維２７０からクラッド材２３０を
除去するプロセス工程２１４は、クラッド材２３０を化学的に除去するために、
延伸されたクラッディング２４５に液体を通す（またはこれを浸出させる）こと
を含んでよい。

【０１２３】図２７Ａは、微細合金繊維２７０の断面を示す図２７の拡大端面図である。ア
ニール工程２１３の間、クラッド材２３０の一部が、合金繊維２７０に拡散した
。拡散したクラッド材２３０の濃度２８０は、微細合金繊維２７０の周縁部２９
０に位置する。

【０１２４】図２８は、微細合金繊維２７０の周縁部２９０における拡散したクラッド材２
３０の濃度２８０を示す図２７Ａの拡大図である。クラッディング２４５のアニ
ールの間、クラッド材２３０の一部は、微細合金繊維２７０の周縁部２９０に移
動または拡散した。

【０１２５】クラッド材２３０の第３の合金成分（Ｃ）の一部は、微細合金繊維２７０の周
縁部２９０に移動または拡散した。第３合金成分（Ｃ）は、微細合金繊維２７０
の中央領域２９５における第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）とは異
なっている。

【０１２６】図２２は、微細合金繊維２７０を加熱するプロセス工程２１５を示す。微細合
金繊維２７０は、拡散したクラッド材２３０が合金繊維２７０に更に拡散するの
に十分な温度に加熱されて、新しい合金で形成された微細合金繊維２７０を与え
る。新しい合金は、微細合金繊維２７０の第１合金成分（Ａ）および第２合金成
分（Ｂ）ならびにクラッド材２３０の第３合金成分（Ｃ）で形成される。好まし
くは、微細合金繊維２７０は、２１００°Ｆよりも高い温度に加熱される。微細
合金繊維２７０は、第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）全体にわたっ
て第３合金成分（Ｃ）を拡散させるのに十分な時間、２１００°Ｆよりも高い温
度にて加熱してよい。別法において、微細合金繊維２７０は、２１００°Ｆより
も高い温度にて、第３合金成分（Ｃ）が第１合金成分（Ａ）および第２合金成分
（Ｂ）中に部分的にのみ拡散するのに十分な時間、加熱してよい。

【０１２７】図２９は、第１合金成分（Ａ）、第２合金成分（Ｂ）および第３合金成分（Ｃ
）で形成される新しい合金を示す、図２８に類似する図である。第３合金成分（
Ｃ）は、第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）の全体にわたって、全体
的に且つ均一に拡散した。

【０１２８】図３０は、本発明の微細合金繊維を製造する改良された方法の第４の態様３１
０のブロック図である。改良された方法の第３の態様３１０は、単一の合金繊維
を製造することに関して説明される。第３の方法３１０を変更して、図１〜１１
で示した第１の方法に類する方法で複数の微細合金繊維を製造してよいことが理
解されるべきである。

【０１２９】図３０の改良された方法３１０は、合金３２０およびクラッド材３３０を使用
する。図示する合金３２０は、第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）で
形成されている。

【０１３０】図３１は、図３０で言及する合金ワイヤ３２０の等角図であり、図３１Ａは図
３１の端面図である。合金ワイヤ３２０は第１端部３２１および第２端部３２２
の間で延び、外径３２０Ｄを規定する。図示する合金３２０は、第１合金成分（
Ａ）および第２合金成分（Ｂ）で形成されている。

【０１３１】図３０は、合金ワイヤ３２０をクラッド材３３０でクラッディングするプロセ
ス工程を示す。クラッド材２３０は、合金ワイヤ３２０に電気めっきされている
。

【０１３２】図３２は、図３０で言及するクラッド材３３０を示す等角図である。図示する
クラッド材３３０は、合金ワイヤ３２０の外径３２０Ｄに電気めっきされている
。

【０１３３】図３２Ａは、図３２の拡大端面図である。クラッド材２３０の内径３３０ｄは
、合金ワイヤ３２０の外径３２０Ｄと密な接触を与える。クラッド材３３０は、
選択した合金３２０と親和性のある材料から成る。クラッド材３４０は第４の成
分（Ｄ）で形成されている。第４の成分（Ｄ）は、第１合金成分（Ａ）および第
２合金成分（Ｂ）とは異なる。第４成分（Ｄ）は合金材料または非合金材料であ
ってよい。

【０１３４】図３０は、外径２４５Ｄを有する延伸されたクラッディング２４５を与えるた
めに、クラッディング３４０を延伸して、その外径３４０Ｄを減少させ、且つク
ラッディング２４０内の合金ワイヤ２２０の直径３２０Ｄを減少させるプロセス
工程３１２を示す。

【０１３５】図３０は、延伸されたクラッディング３４５をアニールするプロセス工程３１
３を示す。好ましくは、図３０の延伸工程３１２およびアニール工程３１３は相
互に関連して、クラッディング３４５の連続的な延伸および連続的なアニールを
含む。アニール工程３１３の時間および温度は、クラッド材３３３０の合金ワイ
ヤ３２０への拡散を制御するように設定される。好ましくは、クラッディング３
４０のアニールは、先に述べた還元性雰囲気のような特別な雰囲気中で実施され
る。

【０１３６】図３３は、延伸されたクラッディング３４５を与えるための延伸工程３１２お
よびアニール工程３１３後の、図３０の延伸されたクラッディング３４５の等角
図である。延伸されたクラッディング３４５は外径３４５Ｄを規定する。クラッ
ディング３４５の延伸は、合金ワイヤ３２０を微細合金繊維３７０に変える。

【０１３７】図３０は、微細合金繊維３７０からクラッド材３３０を除去するプロセス工程
３１４を示す。好ましくは、クラッド材３３０は、微細合金繊維３７０から、化
学的または電気化学的プロセスによって除去される。

【０１３８】図３４は、クラッド材３３０を除去して微細合金繊維３７０を与えることを示
す、図３３に類似する等角図である。

【０１３９】図３４Ａは、微細合金繊維３７０の断面を示す図３４の拡大端面図である。ク
ラッド材３３０の一部は、アニール工程２１３の間、合金繊維３７０中に分散し
た。拡散したクラッド材３３０が集中した３８０は、微細合金繊維３７０の周縁
部３９０に位置する。

【０１４０】図３５は、微細合金繊維３７０の周縁部３９０における、拡散したクラッド材
３３０の濃度３８０を示す、図３４Ａの拡大図である。クラッディング３４５の
アニールの間、クラッド材３３０の一部は、微細合金繊維３７０の周縁部３９０
に移動または拡散した。

【０１４１】クラッド材３３０の第４の成分（Ｄ）の一部は、微細合金繊維３７０の周縁部
３９０に移動または拡散した。第４の成分（Ｄ）は、微細合金繊維３７０の中央
領域２９５における第１合金成分（Ａ）および第２合金成分（Ｂ）とは異なる。

【０１４２】第４の成分（Ｄ）は、微細合金繊維３７０の周縁部３９０に位置して、クラッ
ド材３３０の特性に応じた表面特性を有する微細合金繊維３７０を与える。微細
合金繊維３７０の表面特性は、第４の成分（Ｄ）の特性に従う。

【０１４３】下記の実施例Ｉ〜Ｖは、本発明の方法に関する特定のパラメータを示す。当業
者であれば、他の方法を提供するために実施例Ｉ〜Ｖを変更してよく、また、実
施例Ｉ〜Ｖを本発明を制限するように解釈されるべきでないことを理解すべきで
ある。

【０１４４】実施例Ｉ：クラッディングのアニール目的：もとの組成を保つための合金繊維の一般的なアニール。工程：アニールされる合金の融点の０．８倍の温度、秒から分で測定されるア
ニールの間に表面拡散する時間。結果：合金繊維中へのクラッディングの拡散が最小限となるようにアニールさ
れた合金繊維。

【０１４５】実施例ＩＩ：拡散目的：合金繊維中にクラッディングを拡散させるための合金繊維の一般的な焼
結。工程：合金の融点の０．９０〜０．９５倍の温度、時間（hour）で測定される
、焼結の間に体積拡散する時間。結果：クラッド材が完全に拡散した。

【０１４６】実施例ＩＩＩ：改良された合金ヘインズ（HAYNES）Ｃ−２０００目的：最終組成を５９％Ｎｉ；２３％Ｃｒ；１６％Ｍｏ；１．６％Ｃｕにする
。工程：５９％Ｎｉ−２３％Ｃｒ−１６％Ｍｏ（銅含有せず）の組成を有する合
金ワイヤを銅クラッド材で被覆してクラッディングを形成する。クラッディング
を中間アニール（または中程度アニール；intermediate annealing）を使用して
延伸する。過剰の銅クラッド材を繊維の外周面で拡散させる。加熱工程の後、銅
が繊維の中央領域に拡散する。結果：最終組成はＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｃｕである。

【０１４７】実施例ＩＶ：改良された表面層目的：繊維の組成と異なる特性を有する表面層を形成する。工程：ニッケル・ロッドを銅クラッド材でめっき又は被覆する。ニッケル−銅
合金の薄い拡散層が延伸およびアニール工程の間に形成される。結果：合金は、モネル（Monel）タイプの合金（例えばモネル４００）の組成
と一致するように設計されて、フッ素／フッ化物を有する還元性環境に曝されて
も耐える。

【０１４８】実施例Ｖ：改良された表面層目的：触媒プロセスまたは装身具用途のための貴金属の表面層を有する繊維を
作製する。工程：低コストの金属を白金のような貴金属でめっきする。薄い白金合金の拡
散層が延伸およびアニール工程の間に形成される。結果：低コストな基体上の貴金属層。

【０１４９】本発明は、合金から成る微細繊維および合金から繊維を形成する新しい方法を
提供する。当該方法は、合金から繊維を形成することを可能にし、当該方法にお
いて微細繊維は１０ミクロン未満の直径を有する。当該方法は、経済的なコスト
で工業的な量の高品質の微細合金繊維を形成することを可能にする。

【０１５０】この開示には、上記の説明の開示と同様、添付した請求の範囲に含まれる開示
が含まれる。この発明はその好ましい形態で、ある程度詳細に説明したが、好ま
しい形態のこの開示は例示のためだけに為されたものであり、構成の細部におい
て多くの変更、ならびにパーツの組合せおよびアレンジメントを、本発明の精神
および範囲から逸脱することなく採用してよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の微細合金繊維を製造する第１の方法のブロック
図である。

【図２】図２は、図１で言及する合金ワイヤの等角図である。

【図２Ａ】図２Ａは、図２の端面図である。

【図３】図３は、図１で言及する予め形成された第１クラッド材を示す等
角図である。

【図３Ａ】図３Ａは、図３の端面図である。

【図４】図４は、図２の合金ワイヤを被覆している図３の第１クラッド材
を示す等角図である。

【図４Ａ】図４Ａは、図４の端面図である。

【図５】図５は、合金ワイヤにシールされている第１クラッド材を示す図
４に類似する等角図である。

【図５Ａ】図５Ａは、図５の端面図である。

【図６】図６は、不活性雰囲気の存在下での合金ワイヤへの第１クラッド
材の締め付けを示す図５に類似する等角図である。

【図６Ａ】図６Ａは、図６の端面図である。

【図７】図７は、合金ワイヤに締め付けられた第１クラッド材を示す図６
に類似する等角図である。

【図７Ａ】図７Ａは、図７の端面図である。

【図８】図８は、第１延伸工程後の図７の第１クラッディングの等角図で
ある。

【図８Ａ】図８Ａは、図８の拡大端面図である。

【図９】図９は、延伸された複数の第１クラッディングの第２クラッディ
ング内における組立てを示す等角図である。

【図１０】図１０は、第２延伸工程後の図９の第２クラッディングの等角
図である。

【図１０Ａ】図１０Ａは、図１０の拡大端面図である。

【図１１】図１１は、第１および第２クラッディングを除去して複数の微
細合金繊維を与えることを示す図１０に類似する等角図である。

【図１１Ａ】図１１Ａは、図１１の拡大端面図である。

【図１２】図１２は、本発明の微細合金繊維を製造する第２の方法のブロ
ック図である。

【図１３】図１３は、図１２で言及する合金ワイヤの等角図である。

【図１３Ａ】図１３Ａは、図１３の端面図である。

【図１４】図１４は、図１２で言及する予め形成されたクラッド材を示す
等角図である。

【図１４Ａ】図１４Ａは、図１４の端面図である。

【図１５】図１５は、図１３の合金ワイヤに締め付けられた図１４のクラ
ッド材を示す等角図である。

【図１５Ａ】図１５Ａは、図１５の端面図である。

【図１６】図１６は、延伸工程後の図１５のクラッディングの等角図であ
る。

【図１６Ａ】図１６Ａは、図１６の拡大端面図である。

【図１７】図１７は、クラッド材を除去して微細合金繊維を与えることを
示す図１６に類似する等角図である。

【図１７Ａ】図１７Ａは、図１７の拡大端面図である。

【図１８】図１８は、微細合金繊維の周縁部における拡散したクラッド材
の高い濃度を示す図１７Ａの拡大図である。

【図１９】図１９は、微細合金繊維内の拡散したクラッド材の均一な濃度
を示す図１８に類似する図である。

【図２０】図２０は、図１８の微細合金繊維の周縁部における拡散したク
ラッド材の高い濃度を示す、エネルギ分散型Ｘ線スペクトルの写真である。

【図２１】図２１は、図１９の微細合金繊維内の拡散したクラッド材の均
一な濃度を示す、エネルギ分散型Ｘ線スペクトルの写真である。

【図２２】図２２は、本発明の微細合金繊維を製造する第３の方法のブロ
ック図である。

【図２３】図２３は、図２２で言及する合金ワイヤの等角図である。

【図２３Ａ】図２３Ａは、図２３の端面図である。

【図２４】図２４は、図２２で言及する合金ワイヤの周囲にクラッド材を
形成することを示す等角図である。

【図２４Ａ】図２４Ａは、図２４の端面図である。

【図２５】図２５は、図２３の合金ワイヤを被覆する図２４のクラッド材
を示す等角図である。

【図２５Ａ】図２５Ａは、図２５の端面図である。

【図２６】図２６は、延伸工程後の図２５のクラッディングの等角図であ
る。

【図２６Ａ】図２６Ａは、図２６の拡大端面図である。

【図２７】図２７は、クラッド材を除去して微細合金繊維を与えることを
示す図２６に類似する等角図である。

【図２７Ａ】図２７Ａは、図２７の拡大端面図である。

【図２８】図２８は、微細合金繊維の周縁部における拡散したクラッド材
の高い濃度を示す図２７Ａの拡大図である。

【図２９】図２９は、微細合金繊維内に拡散して新しい合金を与える、ク
ラッド材の均一な濃度を示す図２８に類似する図である。

【図３０】図３０は、本発明の微細合金繊維を製造する第４の方法のブロ
ック図である。

【図３１】図３１は、図３０で言及する合金ワイヤの等角図である。

【図３１Ａ】図３１Ａは、図３１の端面図である。

【図３２】図３２は、図３１で言及する、合金ワイヤの周囲でのクラッド
材の電気めっきを示す等角図である。

【図３２Ａ】図３２Ａは、図３２の端面図である。

【図３３】図３３は、延伸工程の後の図３２のクラッディングの等角図で
ある。

【図３３Ａ】図３３Ａは、図３３の拡大端面図である。

【図３４】図３４は、クラッド材を除去して微細合金繊維を与えることを
示す図３３に類似する等角図である。

【図３４Ａ】図３４Ａは、図３４の拡大端面図である。

【図３５】図３５は、微細合金繊維の周縁部で拡散してクラッド材の特性
に応じた表面特性を有する微細合金繊維を与える、クラッド材の高い濃度を示す
図３４Ａの拡大図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者アレキサンダー・ソボレフスキーアメリカ合衆国32720フロリダ州デランド、バレー・フォージ・ロード2870番 (72)発明者ディーン・エイ・ロバーツアメリカ合衆国32724フロリダ州デランド、イースト・ウィスコンシン・アベニュー 1451番Ｆターム(参考） 4E096 EA08 EA13 EA24 HA22 HA23 4L037 AT02 AT05 CS12 FA01 PF08 UA01 UA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微細合金繊維を製造する方法であって：合金ワイヤをクラッド材で被覆する工程；不活性雰囲気の存在下でクラッド材を合金ワイヤの回りに締め付けてクラッデ
ィングを与える工程；クラッディングを延伸してその外径を減少させ、且つ合金ワイヤの直径を減少
させて、合金ワイヤから微細合金繊維を与える工程；およびクラッド材を微細合金繊維から取り除く工程を含む方法。
【請求項２】合金ワイヤをクラッド材で被覆する工程が、予め形成された
クラッド材のチューブに合金ワイヤを挿入することを含む、請求項１に記載の微
細合金繊維を製造する方法。
【請求項３】合金ワイヤをクラッド材で被覆する工程が、クラッド材を合
金ワイヤの回りに形成することを含む、請求項１に記載の微細合金繊維を製造す
る方法。
【請求項４】クラッド材を合金ワイヤの回りに締め付ける工程が、クラッ
ド材と合金ワイヤとの間に位置する不活性ガスの存在下で、クラッド材を合金ワ
イヤの回りに締める付けることを含む、請求項１に記載の微細合金繊維を製造す
る方法。
【請求項５】クラッド材を合金ワイヤの回りに締め付ける工程が、クラッド材を合金ワイヤの第１端部にシールすること；不活性ガスを、クラッド材と合金ワイヤとの間に、合金ワイヤの第２端部から
導入すること；ならびにクラッド材を合金ワイヤの第１端部から合金ワイヤの第２端部に向かって、合
金ワイヤに締め付けるために、クラッド材および合金ワイヤを低減ダイで延伸す
ることを含む請求項１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項６】クラッディングを延伸する工程が、連続的にクラッディング
を延伸すること及びアニールすることを含む、請求項１に記載の微細合金繊維を
製造する方法。
【請求項７】クラッディングを延伸する工程が、連続的にクラッディングを延伸すること；およびクラッディングを１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度で連続的にアニールする
ことを含む、請求項１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項８】クラッディングを延伸する工程が、連続的にクラッディングを延伸すること；クラッディングを、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度で連続的にアニールす
ること；およびアニール工程後、クラッディングを熱伝導流体中で急速に冷却することを含む請求項１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項９】クラッディングを延伸する工程が、連続的にクラッディングを延伸すること；および不活性雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、連続的にクラッ
ディングをアニールすることを含む請求項１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項１０】クラッディングを延伸する工程が、連続的にクラッディングを延伸すること；および還元性雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、クラッディング
を連続的にアニールすることを含む請求項１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項１１】微細合金繊維を製造する方法であって：合金ワイヤを第１クラッド材で被覆する工程；不活性雰囲気の存在下で第１クラッド材を合金ワイヤの回りに締め付けて第１
クラッディングを与える工程；第１クラッディングを延伸してその外径を減少させ、且つ第１クラッディング
内の合金ワイヤの直径を減少させて、延伸された第１クラッディングを与える工
程；延伸された複数の第１クラッディングを第２クラッド材の中で組み立てて、第
２クラッディングを形成する工程；第２クラッディングを延伸して、その直径を減少させ、且つ複数の合金ワイヤ
から複数の微細合金繊維を与える工程；ならびに第１および第２クラッド材を複数の微細合金繊維から取り除く工程を含む方法。
【請求項１２】延伸された複数の第１クラッディングを第２クラッド材内
に被覆して第２クラッディングを形成する工程が、延伸された複数の第１クラッ
ディングを予め形成された第２クラッド材に挿入することを含む、請求項１１に
記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項１３】延伸された複数の第１クラッディングを第２クラッド材内
に被覆して第２クラッディングを形成する工程が、第２クラッド材を延伸された
複数の第１クラッディングの回りに形成することを含む、請求項１１に記載の微
細合金繊維を製造する方法。
【請求項１４】第２クラッディングを延伸する工程が、第２クラッディン
グを連続的に延伸すること及びアニールすることを含む、請求項１１に記載の微
細合金繊維を製造する方法。
【請求項１５】第２クラッディングを延伸する工程が、連続的に第２クラッディングを延伸すること；および第２クラッディングを、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、連続的にア
ニールすることを含む請求項１１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項１６】第２クラッディングを延伸する工程が、連続的に第２クラッディングを延伸すること；第２クラッディングを、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、連続的にア
ニールすること；およびアニール工程後、第２クラッディングを熱伝導流体中で急速に冷却することを含む請求項１１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項１７】第２クラッディングを延伸する工程が、連続的に第２クラッディングを延伸すること；および特別な雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、連続的に第２ク
ラッディングをアニールすることを含む請求項１１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項１８】第２クラッディングを延伸する工程が、第２クラッディングを連続的に延伸すること；および不活性雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、第２クラッディ
ングを連続的にアニールすることを含む請求項１１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項１９】第２クラッディングを延伸する工程が、連続的に第２クラッディングを延伸すること；および還元性雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、第２クラッディ
ングを連続的にアニールすることを含む請求項１１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項２０】第１および第２クラッディングを取り除く工程が、第１お
よび第２クラッディングを化学的に取り除くことを含む、請求項１１に記載の微
細合金繊維を製造する方法。
【請求項２１】微細合金繊維を製造する方法であって：第１および第２合金成分で形成された合金ワイヤを供給する工程；第１および第２合金成分のうちの１つで形成されたクラッド材を供給する工程
；合金ワイヤをクラッド材で被覆してクラッディングを与える工程；クラッディングを延伸して、その外径を減少させ、且つ合金ワイヤの直径を減
少させて、合金ワイヤから形成された微細合金繊維を有する延伸されたクラッデ
ィングを与える工程；延伸されたクラッディングを、クラッド材の微細合金繊維中への拡散を最小限
にして延伸されたクラッディングをアニールするのに十分な温度に加熱する工程
；クラッド材を微細合金繊維から取り除く工程；ならびに最小限に拡散したクラッド材を合金繊維中に更に拡散させて、実質的に均一な
微細合金繊維を与えるのに十分な温度に、微細合金繊維を加熱する工程を含む方法。
【請求項２２】合金ワイヤをクラッド材で被覆する工程が、クラッド材と
合金ワイヤとの間に位置する不活性ガスの存在下で、クラッド材を合金ワイヤの
回りに締め付けることを含む、請求項１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項２３】クラッド材を合金ワイヤの回りに締め付ける工程が、クラッド材を合金ワイヤの第１端部にシールすること；不活性ガスを、クラッド材と合金ワイヤとの間に、合金ワイヤの第２端部から
導入すること；およびクラッド材を合金ワイヤの第１端部から合金ワイヤの第２端部に向かって、合
金ワイヤに締め付けるために、クラッド材および合金ワイヤを低減ダイで延伸す
ることを含む請求項２１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項２４】クラッディングを加熱する工程が、クラッディングを１６
５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にてアニールすることを含む、請求項２１に記載
の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項２５】クラッディングを加熱する工程が、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、クラッディングをアニールすること
；およびアニール工程後、クラッディングを熱伝導流体中で急速に冷却することを含む請求項２１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項２６】クラッディングを延伸する工程が、クラッディングを連続的に延伸すること；および不活性雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、クラッディング
を連続的にアニールすることを含む請求項２１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項２７】クラッディングを延伸する工程が、クラッディングを連続的に延伸すること；および還元性雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、クラッディング
を連続的にアニールすることを含む請求項２１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項２８】微細合金繊維を加熱する工程が、最小限に拡散したクラッ
ド材を合金繊維中に拡散させて実質的に均一な微細合金繊維を与えるのに十分な
時間、微細合金繊維を２１００°Ｆよりも高い温度に加熱することを含む、請求
項２１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項２９】クラッディングを取り除く工程が、微細合金繊維からクラ
ッド材を化学的に取り除くことを含む、請求項２１に記載の微細合金繊維を製造
する方法。
【請求項３０】微細合金繊維を製造する方法であって：第１および第２合金成分で形成された合金ワイヤを供給する工程；第１および第２合金成分のうちの１つで形成された第１クラッド材を供給する
工程；合金ワイヤをクラッド材で被覆する工程；不活性雰囲気の存在下で、第１クラッド材を合金ワイヤの回りに締め付けて第
１クラッディングを与える工程；第１クラッディングを延伸して、その外径を減少させ、且つ第１クラッド内の
合金ワイヤの直径を減少させて、延伸された第１クラッディングを与える工程；延伸された第１クラッディングを、第１クラッド材の合金ワイヤへの拡散を最
小限にして延伸された第１クラッディングをアニールするのに十分な温度に加熱
する工程；延伸された複数の第１クラッディングを第２クラッド材の中で組み立てて、第
２クラッディングを形成する工程；第２クラッディングを延伸して、その直径を減少させ、且つ複数の合金ワイヤ
から複数の微細合金繊維を与える工程；第１および第２クラッド材を複数の微細合金繊維から取り除く工程；ならびに最小限に拡散した第１クラッド材を合金繊維に更に拡散させて、実質的に均一
な微細合金繊維を与えるのに十分な温度に、複数の微細合金繊維を加熱する工程
を含む方法。
【請求項３１】微細合金繊維を製造する方法であって、第１および第２合金成分で形成された合金ワイヤを供給する工程；第１および第２合金成分とは異なる材料で形成されたクラッド材を供給する工
程；合金ワイヤをクラッド材で被覆してクラッディングを与える工程；クラッディングを延伸して、その外径を減少させ、且つ合金ワイヤの直径を減
少させて、合金ワイヤから形成された微細合金繊維を有する延伸されたクラッデ
ィングを与える工程；延伸されたクラッディングをアニールし、且つ合金繊維中にクラッド材を拡散
させるのに十分な温度に、延伸されたクラッディングを加熱する工程；微細合金繊維からクラッド材を取り除く工程；ならびに拡散したクラッド材を合金繊維中に更に拡散させるのに十分な温度に微細合金
繊維を加熱して、第１および第２合金成分ならびに拡散したクラッド材を含む新
しい合金で形成される繊維を与える工程を含む方法。
【請求項３２】合金ワイヤをクラッド材で被覆する工程が、クラッド材と
合金ワイヤとの間に位置する不活性ガスの存在下で、クラッド材を合金ワイヤの
回りに締め付けることを含む、請求項３１に記載の微細合金繊維を製造する方法
。
【請求項３３】クラッディングを加熱する工程が、クラッディングを１６
５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にてアニールすることを含む、請求項３１に記載
の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項３４】クラッディングを加熱する工程が、クラッディングを１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にてアニールすること；
およびアニール工程後、クラッディングを熱伝導流体中で急速に冷却することを含む請求項３１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項３５】クラッディングを延伸する工程が、クラッディングを連続的に延伸すること；および不活性雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、クラッディング
を連続的にアニールすることを含む請求項３１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項３６】クラッディングを延伸する工程が、連続的にクラッディングを延伸すること；および還元性雰囲気中で、１６５０°Ｆ〜２０５０°Ｆの温度にて、クラッディング
を連続的にアニールすることを含む請求項３１に記載の微細合金繊維を製造する方法。
【請求項３７】微細合金繊維を加熱する工程が、クラッド材を合金繊維中
に拡散させて実質的に均一な微細合金繊維を与えるのに十分な時間、微細合金繊
維を２１００°Ｆよりも高い温度に加熱することを含む請求項３１に記載の微細
合金繊維を製造する方法。
【請求項３８】クラッディングを取り除く工程が、微細合金繊維からクラ
ッド材を化学的に取り除くことを含む、請求項３１に記載の微細合金繊維を製造
する方法。
【請求項３９】微細合金繊維を製造する方法であって：第１および第２合金成分で形成された合金ワイヤを供給する工程；第１および第２合金成分とは異なる材料で形成された第１クラッド材を供給す
る工程；合金ワイヤをクラッド材で被覆する工程；不活性雰囲気の存在下で、第１クラッド材を合金ワイヤの回りに締め付けて、
第１クラッディングを与える工程；第１クラッディングを延伸して、その外径を減少させ、且つ第１クラッディン
グ内の合金ワイヤの直径を減少させて、延伸された第１クラッディングを与える
工程；延伸された第１クラッディングをアニールし、また、第１クラッド材を合金ワ
イヤ中に拡散させるのに十分な温度に、延伸された第１クラッディングを加熱す
る工程；延伸された複数の第１クラッディングを第２クラッド材の中で組み立てて、第
２クラッディングを形成する工程；第２クラッディングを延伸して、その直径を減少させ、且つ複数の合金ワイヤ
から複数の微細合金繊維を与える工程；第１および第２クラッド材を複数の微細合金繊維から取り除く工程；ならびに第１クラッド材を合金繊維中に更に拡散させるのに十分な温度に、複数の微細
合金製を加熱して、第１および第２合金成分ならびに拡散した第１クラッド材を
含む新しい合金で形成された微細合金繊維を与える工程を含む方法。
【請求項４０】微細合金繊維を製造する方法であって：第１および第２合金成分で形成された合金ワイヤを供給する工程；第１および第２合金成分とは異なる材料で形成されたクラッド材を供給する工
程；合金ワイヤをクラッド材で被覆して、クラッディングを与える工程；クラッディングを延伸して、その外径を減少させ、且つ合金ワイヤの直径を減
少させて、合金ワイヤから形成された微細合金繊維を有する延伸されたクラッデ
ィングを与える工程；延伸されたクラッディングをアニールし、且つ合金繊維の表面にクラッド材を
拡散させるのに十分な温度に、延伸されたクラッディングを加熱する工程；クラッド材を取り除いて、クラッド材の特性に応じた表面特性を有する微細合
金繊維を与える工程を含む方法。
【請求項４１】微細合金繊維を製造する方法であって：第１および第２合金成分で形成された合金ワイヤを供給する工程；第１および第２合金成分とは異なる材料で形成された第１クラッド材を供給す
る工程；合金ワイヤをクラッド材で被覆する工程；不活性雰囲気の存在下で、第１クラッド材を合金ワイヤの回りに締め付けて、
第１クラッディングを与える工程；第１クラッディングを延伸して、その外径を減少させ、且つ第１クラッディン
グ内の合金ワイヤの直径を減少させて、延伸された第１クラッディングを与える
工程；延伸された第１クラッディングをアニールし、且つ第１クラッド材を合金ワイ
ヤの表面に拡散させるのに十分な温度に、延伸された第１クラッディングを加熱
する工程；延伸された複数の第１クラッディングを第２クラッド材の中で組み立てて、第
２クラッディングを形成する工程；第２クラッディングを延伸して、その直径を減少させ、且つ複数の合金ワイヤ
から複数の微細合金繊維を与える工程；ならびに第１および第２クラッド材を複数の微細合金繊維から取り除いて、第１クラッ
ド材の特性に応じた表面特性を有する複数の微細合金繊維を与える工程を含む方法。