JP2004263231A - 金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤 - Google Patents
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Abstract
【課題】粉末冶金や射出成形等の用途に利用される金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤を提供すること。
【解決手段】金属粉末表面を、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液で処理した後、脱水・乾燥処理して金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出させて皮膜を形成し、該皮膜により金属粉末表面の酸化を防止する金属粉末の防錆処理方法。また、金属粉末表面に適用される防錆処理剤であって、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液からなり、金属粉末の脱水・乾燥処理後において金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出して皮膜形成する防錆処理剤。
【選択図】 なし
【解決手段】金属粉末表面を、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液で処理した後、脱水・乾燥処理して金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出させて皮膜を形成し、該皮膜により金属粉末表面の酸化を防止する金属粉末の防錆処理方法。また、金属粉末表面に適用される防錆処理剤であって、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液からなり、金属粉末の脱水・乾燥処理後において金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出して皮膜形成する防錆処理剤。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉末冶金や射出成形等の用途に利用される金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特公昭56−51203号公報
【0003】
従来から、金属粉末は電気・電子部品、磁性材料、射出成形等様々な分野で利用されており、近年では射出成形、ニアネットシェイプ等の金属部材の成形技術の発展や金属部材の高機能化に伴ない、より微細な金属粉末のニーズが高まってきている。但し、金属粉末は通常の金属部材に比較して比表面積が大きく、活性度も高いため、容易に酸化反応が進行し腐食反応が開始してしまうという現象があった。
一方、微細な金属粉末の作成方法としては、特許文献1に示されるように、ガスアトマイズ法や水アトマイズ法が一般的に知られている。更には、ボールミル等を利用した機械的粉砕法や、湿式電解法による化学的粉化法等も知られている。そして、いずれの方法によって作成された金属粉末の表面も活性度が高いため、酸化反応が進行しやすいものである。しかも、微細な粉末にすればするほど、その金属粉末を使用して成形される金属部材の高機能化が期待される一方、金属粉末のより早い酸化、腐食反応の進行による金属特性の低下が危惧されている。
【0004】
そこで、金属粉末を防錆処理することが必要となり、金属の一般的な防錆方法である油の塗布や、表面の塗装、めっき、化学的に表面への皮膜の作成等、様々な方法の適用が考えられている。しかしながら、粉末表面への防錆処理については油を使用することは困難であり、また塗装等では被覆性の問題や、化学的な処理についてもその金属粉末の金属特性を劣化させる行為につながる場合が多く、現時点では金属粉末の有効な防錆処理方法がないのが実情である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、空気の存在や加熱温度の変動等に起因する金属粉末表面の酸化、腐食反応を低減して錆の発生を防止することができ、また金属粉末の特性を低下させず、従ってその後の金属部材の特性自体も低下させることがない金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤を提供することを目的として完成されたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、金属粉末表面を、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液で処理した後、脱水・乾燥処理して金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出させて皮膜を形成し、該皮膜により金属粉末表面の酸化を防止することを特徴とする金属粉末の防錆処理方法を第1の発明とする。
また、金属粉末表面に適用される防錆処理剤であって、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液からなり、金属粉末の脱水・乾燥処理後において金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出して皮膜形成することを特徴とする防錆処理剤を第2の発明とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を示す。
本発明は、金属粉末表面を、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液で処理した後、脱水・乾燥処理して金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出させて皮膜を形成し、該皮膜により金属粉末表面の酸化を防止するようにした金属粉末の防錆処理方法である。
また、金属粉末表面に適用される防錆処理剤であって、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液からなり、金属粉末の脱水・乾燥処理後において金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出して皮膜形成するようにした防錆処理剤である。
即ち、本発明者は金属粉末の防錆処理について種々検討を重ねた結果、腐食反応を制御するためには、金属粉末表面に、ガラス成分を水に溶解させた溶液を、噴霧し、乾燥してホウ素とナトリウムを含む無機化合物を金属粉末表面に析出させることにより、所望の防錆効果が得られることを確認し、本発明を完成するに至ったのである。
なお、金属粉末表面への濡れ性を改善するために、前記水溶液にアミノ基を含む有機化合物を含有させることも好ましい。また金属粉末が水アトマイズ法により製造されるものである場合、前記水溶液を水アトマイズ工程中の噴霧水に添加することができ、効率よく防錆処理した金属粉末を製造することが可能となる。
【0008】
本発明の対象とする金属粉末は特に限定されるものではなく、鉄粉末、ステンレス粉末、Fe−Ni系合金粉末、Fe−Co系合金粉末、Fe−Cr−Mo系合金粉末、Fe−Si系合金粉末、Fe−Ni−Co系合金粉末、Co−Cr−W系合金粉末、Fe−Ti系合金粉末、ネオジ鉄ホウ素等の希土類含有金属粉末など、すべての金属粉末に適用可能である。なお、金属粉末の粒径についても何ら限定されるものでない。
【0009】
また、前記金属粉末の粉砕方法は、各種の噴射法やボールミル等を利用した機械的粉砕法や化学的粉砕法などいずれの湿式粉砕法も利用することができる。
特に、水アトマイズ法によるときは、粉砕工程として水噴霧・脱水・乾燥という工程を経るが前記水噴霧工程に用いる水として本発明の防錆処理水溶液を用いることにより、同時に防錆処理が可能となり好ましい。
即ち、金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液を満遍なく噴霧し乾燥することによって、表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出・皮膜化し、粉末製造時直後からの粉末表面の腐食反応を防止することとなる。また、空気の存在や加熱温度の変動等が発生した際や金属粉末の製造時、更にはその後、乾燥にいたるまで工程の腐食も防止して、錆のない優れた品質の金属粉末を得ることができることとなる。
【0010】
防錆処理剤としては、水溶液としてはホウ素が1〜20000ppm、ナトリウムが1〜10000ppmの割合で含有されたものとする。
ホウ素およびナトリウムが1ppm未満では金属粉末表面に十分なガラス成分を析出・皮膜化することが難しく、一方、ホウ素が20000ppm、ナトリウムが10000ppmより多いと均一な噴霧が難しくなるからである。なお、前記ホウ素としては、硼砂、ホウ酸等、更にはホウ酸や硼砂のような無機塩をホウ素源とすることもできる。
【0011】
更に、防錆処理剤用水溶液として、0.001〜15wt%の割合でアミノ基を含む有機化合物を含有させることが好ましい。これは、有機化合物の含有により金属粉末表面の濡れ性が向上し、防錆処理剤用水溶液が満遍なく均一に塗布できるからである。更に、各種の界面活性剤を適宜加えることも可能である。
ここで、有機化合物の含有量を0.001〜15wt%の範囲としたのは、極微量でもその効果を得ることができるが、0.1wt%以上とすることにより、非常に良好な防錆効果を得ることができるためである。一方、添加量は多い方が防錆効果は向上するが、添加量が15wt%を超えると金属粉末乾燥後の残留炭素量が多くなってしまい、粉末冶金、金属粉末射出成形用の原料として適正が悪くなり、煩雑な脱炭素工程が必要となってしまうとともに、防錆効果も逆に低下する傾向を有するからである。好ましくは10wt%以下がよい。
【0012】
アミノ基を含む有機化合物としては、第1アミン、第2アミン、第3アミンのいずれであってもよく、公知の各種のものが例示される。具体的には、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン等の各種のアルキルアミン;一般式Hx N(R1 −OH)yで示される[但し、R1 :(CH2 )n ]等の各種のアルカノールアミン; アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン等の不飽和アミン;等が例示される。メチルアミン、一般式Hx N(R1 −OH)y で示される[但し、R1 :(CH2 )n ]アルカノールアミン等は好適に用いられる。また、オレイン酸、カプロン酸、ステアリン酸等やこれらの中和塩、およびカルボン酸アミン等は好適に適用される。なお、このような有機化合物は、必要に応じて複数を併用してもよい。また、オレイン酸等の水に不溶性の有機化合物を用いる際には、中和して有機塩としてもよく、また、界面活性剤、アルコールやケトンなどの溶剤、ワックスやラノリンなどを用いることもできる。
【0013】
使用する防錆用水溶液の濃度は、金属粉末の腐食しやすさ等に応じて適宜決定すればよいが、溶液の輸送コストの低減を図るために例えば10〜400倍程度に濃縮した形で製作しておき、使用時において適正濃度に希釈して使用することも可能である。
【0014】
このように本発明では、金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出・皮膜化させることにより、粉末表面の腐食反応を有効に防止できることとなる。具体的には、粉末製造工程において防錆水溶液と金属粉末とからなるスラリーから水を分離・除去して、金属粉末の脱水・乾燥が完全に終了するまでの間、従来法では金属粉末表面の腐食は進行することとなるが、本発明では防錆水溶液中のガラス成分が金属表面に皮膜を形成し、酸化劣化を確実に防止するのである。
従って、本発明によれば、加熱乾燥時の腐食が好適に防止され、酸素量の少ない、すなわち錆の無い高品質な金属粉末が容易に生産できることとなる。
【0015】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を挙げ説明する。
[実施例1]
金属粉末をろ紙をしいたガラス製シャーレ上にFe粉末を0.50g散布した後、所定溶液を3cc滴下し、上面からシャーレで蓋をする。その後40℃にセットした乾燥機中で保管し、各時間ごとに取り出して金属粉末の状態を観察した結果を表2に示す。
実験に使用した溶液A〜Gの各溶液における構成比は表1に示すとおりのものである。なお、表1中のDEAは、アルカノールアミンとしてジエタノールアミンを添加したものである。
また、防錆能力テストは平均100μmの純鉄粉末試薬を用いてDIN規格(DIN 5636012)に準拠した方法により行った。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
実施例テストにおける錆発生レベルは表3の基準で判断した値である。
【0018】
【表3】
【0019】
[実施例2]
長手方向が150μmのNd−Fe−B磁性粉末(扁平)について、同様にDIN規格(DIN 5636012)に準拠した方法により、水溶液の防錆能力テストを行った。
得られた結果は表4に示す通りである。
【0020】
【表4】
【0021】
[実施例3]
水アトマイズの噴霧水に本発明の防錆処理水溶液を添加して、乾燥・分級後に得られた金属粉末の酸素量を測定した。
使用金属 Fe73Si10B15C2(at%)
防錆処理水溶液 B2O3:Na2B4O7=56:44(モル比)の割合で混合した無機粉末が水溶液中で0.1%となるように調整した。更に、濡れ性の向上を図るために界面活性剤としてジエタノールアミドを0.1%添加した。
金属を真空溶融部で溶融してタンディッシュより流出させ、これに噴霧水を80MPaで噴射して金属粉末を得た。得られた金属粉末の酸素量を窒素酸素計で測定した結果は100〜200ppmであり、表面に吸着しているB、Naはそれぞれ120ppm、65ppmであった。また、表面を顕微鏡観察した結果、錆は全く観察されなかった。また、SIMSで粉末表面より内部の酸素量を測定した結果、0.5〜0.6μmの深さから一定の酸素量となった状態であることが確認できた。
一方、水にジエタノールアミドだけを添加した噴射水を用いた場合は、酸素量が1200〜2500ppmであり、表面に錆の発生も見られた。
【0022】
[実施例4]
実施例3と同様の方法で、水アトマイズ法によりCu−10mass%Sn合金を用いて金属粉末を製造した。防錆処理水溶液は、界面活性剤としてラウリン酸ジエタノールアミドを同量添加した他は実施例3と同じである。得られた金属粉末表面を顕微鏡観察した結果、錆は全く観察されなかった。更に、85℃−Rh95%の環境試験で24時間経過後も錆の発生は見られなかった。
【0023】
[実施例5]
実施例1に示す組成の10倍液を作成し、使用の際に適正に希釈して用いた場合も実施例1と同様に十分な防錆効果が確認できた。このような濃縮液の場合は輸送・保管を容易に行うことができ取扱性に優れたものであった。
【0024】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は空気の存在や加熱温度の変動等に起因する金属粉末表面の酸化、腐食反応を低減して錆の発生を防止することができ、また金属粉末の特性を低下させず、従ってその後の金属部材の特性自体も低下させることがないものである。
よって、本発明は従来の問題点を一掃した金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【発明の属する技術分野】
本発明は粉末冶金や射出成形等の用途に利用される金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特公昭56−51203号公報
【0003】
従来から、金属粉末は電気・電子部品、磁性材料、射出成形等様々な分野で利用されており、近年では射出成形、ニアネットシェイプ等の金属部材の成形技術の発展や金属部材の高機能化に伴ない、より微細な金属粉末のニーズが高まってきている。但し、金属粉末は通常の金属部材に比較して比表面積が大きく、活性度も高いため、容易に酸化反応が進行し腐食反応が開始してしまうという現象があった。
一方、微細な金属粉末の作成方法としては、特許文献1に示されるように、ガスアトマイズ法や水アトマイズ法が一般的に知られている。更には、ボールミル等を利用した機械的粉砕法や、湿式電解法による化学的粉化法等も知られている。そして、いずれの方法によって作成された金属粉末の表面も活性度が高いため、酸化反応が進行しやすいものである。しかも、微細な粉末にすればするほど、その金属粉末を使用して成形される金属部材の高機能化が期待される一方、金属粉末のより早い酸化、腐食反応の進行による金属特性の低下が危惧されている。
【0004】
そこで、金属粉末を防錆処理することが必要となり、金属の一般的な防錆方法である油の塗布や、表面の塗装、めっき、化学的に表面への皮膜の作成等、様々な方法の適用が考えられている。しかしながら、粉末表面への防錆処理については油を使用することは困難であり、また塗装等では被覆性の問題や、化学的な処理についてもその金属粉末の金属特性を劣化させる行為につながる場合が多く、現時点では金属粉末の有効な防錆処理方法がないのが実情である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、空気の存在や加熱温度の変動等に起因する金属粉末表面の酸化、腐食反応を低減して錆の発生を防止することができ、また金属粉末の特性を低下させず、従ってその後の金属部材の特性自体も低下させることがない金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤を提供することを目的として完成されたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、金属粉末表面を、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液で処理した後、脱水・乾燥処理して金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出させて皮膜を形成し、該皮膜により金属粉末表面の酸化を防止することを特徴とする金属粉末の防錆処理方法を第1の発明とする。
また、金属粉末表面に適用される防錆処理剤であって、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液からなり、金属粉末の脱水・乾燥処理後において金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出して皮膜形成することを特徴とする防錆処理剤を第2の発明とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を示す。
本発明は、金属粉末表面を、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液で処理した後、脱水・乾燥処理して金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出させて皮膜を形成し、該皮膜により金属粉末表面の酸化を防止するようにした金属粉末の防錆処理方法である。
また、金属粉末表面に適用される防錆処理剤であって、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液からなり、金属粉末の脱水・乾燥処理後において金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出して皮膜形成するようにした防錆処理剤である。
即ち、本発明者は金属粉末の防錆処理について種々検討を重ねた結果、腐食反応を制御するためには、金属粉末表面に、ガラス成分を水に溶解させた溶液を、噴霧し、乾燥してホウ素とナトリウムを含む無機化合物を金属粉末表面に析出させることにより、所望の防錆効果が得られることを確認し、本発明を完成するに至ったのである。
なお、金属粉末表面への濡れ性を改善するために、前記水溶液にアミノ基を含む有機化合物を含有させることも好ましい。また金属粉末が水アトマイズ法により製造されるものである場合、前記水溶液を水アトマイズ工程中の噴霧水に添加することができ、効率よく防錆処理した金属粉末を製造することが可能となる。
【0008】
本発明の対象とする金属粉末は特に限定されるものではなく、鉄粉末、ステンレス粉末、Fe−Ni系合金粉末、Fe−Co系合金粉末、Fe−Cr−Mo系合金粉末、Fe−Si系合金粉末、Fe−Ni−Co系合金粉末、Co−Cr−W系合金粉末、Fe−Ti系合金粉末、ネオジ鉄ホウ素等の希土類含有金属粉末など、すべての金属粉末に適用可能である。なお、金属粉末の粒径についても何ら限定されるものでない。
【0009】
また、前記金属粉末の粉砕方法は、各種の噴射法やボールミル等を利用した機械的粉砕法や化学的粉砕法などいずれの湿式粉砕法も利用することができる。
特に、水アトマイズ法によるときは、粉砕工程として水噴霧・脱水・乾燥という工程を経るが前記水噴霧工程に用いる水として本発明の防錆処理水溶液を用いることにより、同時に防錆処理が可能となり好ましい。
即ち、金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液を満遍なく噴霧し乾燥することによって、表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出・皮膜化し、粉末製造時直後からの粉末表面の腐食反応を防止することとなる。また、空気の存在や加熱温度の変動等が発生した際や金属粉末の製造時、更にはその後、乾燥にいたるまで工程の腐食も防止して、錆のない優れた品質の金属粉末を得ることができることとなる。
【0010】
防錆処理剤としては、水溶液としてはホウ素が1〜20000ppm、ナトリウムが1〜10000ppmの割合で含有されたものとする。
ホウ素およびナトリウムが1ppm未満では金属粉末表面に十分なガラス成分を析出・皮膜化することが難しく、一方、ホウ素が20000ppm、ナトリウムが10000ppmより多いと均一な噴霧が難しくなるからである。なお、前記ホウ素としては、硼砂、ホウ酸等、更にはホウ酸や硼砂のような無機塩をホウ素源とすることもできる。
【0011】
更に、防錆処理剤用水溶液として、0.001〜15wt%の割合でアミノ基を含む有機化合物を含有させることが好ましい。これは、有機化合物の含有により金属粉末表面の濡れ性が向上し、防錆処理剤用水溶液が満遍なく均一に塗布できるからである。更に、各種の界面活性剤を適宜加えることも可能である。
ここで、有機化合物の含有量を0.001〜15wt%の範囲としたのは、極微量でもその効果を得ることができるが、0.1wt%以上とすることにより、非常に良好な防錆効果を得ることができるためである。一方、添加量は多い方が防錆効果は向上するが、添加量が15wt%を超えると金属粉末乾燥後の残留炭素量が多くなってしまい、粉末冶金、金属粉末射出成形用の原料として適正が悪くなり、煩雑な脱炭素工程が必要となってしまうとともに、防錆効果も逆に低下する傾向を有するからである。好ましくは10wt%以下がよい。
【0012】
アミノ基を含む有機化合物としては、第1アミン、第2アミン、第3アミンのいずれであってもよく、公知の各種のものが例示される。具体的には、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン等の各種のアルキルアミン;一般式Hx N(R1 −OH)yで示される[但し、R1 :(CH2 )n ]等の各種のアルカノールアミン; アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン等の不飽和アミン;等が例示される。メチルアミン、一般式Hx N(R1 −OH)y で示される[但し、R1 :(CH2 )n ]アルカノールアミン等は好適に用いられる。また、オレイン酸、カプロン酸、ステアリン酸等やこれらの中和塩、およびカルボン酸アミン等は好適に適用される。なお、このような有機化合物は、必要に応じて複数を併用してもよい。また、オレイン酸等の水に不溶性の有機化合物を用いる際には、中和して有機塩としてもよく、また、界面活性剤、アルコールやケトンなどの溶剤、ワックスやラノリンなどを用いることもできる。
【0013】
使用する防錆用水溶液の濃度は、金属粉末の腐食しやすさ等に応じて適宜決定すればよいが、溶液の輸送コストの低減を図るために例えば10〜400倍程度に濃縮した形で製作しておき、使用時において適正濃度に希釈して使用することも可能である。
【0014】
このように本発明では、金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出・皮膜化させることにより、粉末表面の腐食反応を有効に防止できることとなる。具体的には、粉末製造工程において防錆水溶液と金属粉末とからなるスラリーから水を分離・除去して、金属粉末の脱水・乾燥が完全に終了するまでの間、従来法では金属粉末表面の腐食は進行することとなるが、本発明では防錆水溶液中のガラス成分が金属表面に皮膜を形成し、酸化劣化を確実に防止するのである。
従って、本発明によれば、加熱乾燥時の腐食が好適に防止され、酸素量の少ない、すなわち錆の無い高品質な金属粉末が容易に生産できることとなる。
【0015】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を挙げ説明する。
[実施例1]
金属粉末をろ紙をしいたガラス製シャーレ上にFe粉末を0.50g散布した後、所定溶液を3cc滴下し、上面からシャーレで蓋をする。その後40℃にセットした乾燥機中で保管し、各時間ごとに取り出して金属粉末の状態を観察した結果を表2に示す。
実験に使用した溶液A〜Gの各溶液における構成比は表1に示すとおりのものである。なお、表1中のDEAは、アルカノールアミンとしてジエタノールアミンを添加したものである。
また、防錆能力テストは平均100μmの純鉄粉末試薬を用いてDIN規格(DIN 5636012)に準拠した方法により行った。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
実施例テストにおける錆発生レベルは表3の基準で判断した値である。
【0018】
【表3】
【0019】
[実施例2]
長手方向が150μmのNd−Fe−B磁性粉末(扁平)について、同様にDIN規格(DIN 5636012)に準拠した方法により、水溶液の防錆能力テストを行った。
得られた結果は表4に示す通りである。
【0020】
【表4】
【0021】
[実施例3]
水アトマイズの噴霧水に本発明の防錆処理水溶液を添加して、乾燥・分級後に得られた金属粉末の酸素量を測定した。
使用金属 Fe73Si10B15C2(at%)
防錆処理水溶液 B2O3:Na2B4O7=56:44(モル比)の割合で混合した無機粉末が水溶液中で0.1%となるように調整した。更に、濡れ性の向上を図るために界面活性剤としてジエタノールアミドを0.1%添加した。
金属を真空溶融部で溶融してタンディッシュより流出させ、これに噴霧水を80MPaで噴射して金属粉末を得た。得られた金属粉末の酸素量を窒素酸素計で測定した結果は100〜200ppmであり、表面に吸着しているB、Naはそれぞれ120ppm、65ppmであった。また、表面を顕微鏡観察した結果、錆は全く観察されなかった。また、SIMSで粉末表面より内部の酸素量を測定した結果、0.5〜0.6μmの深さから一定の酸素量となった状態であることが確認できた。
一方、水にジエタノールアミドだけを添加した噴射水を用いた場合は、酸素量が1200〜2500ppmであり、表面に錆の発生も見られた。
【0022】
[実施例4]
実施例3と同様の方法で、水アトマイズ法によりCu−10mass%Sn合金を用いて金属粉末を製造した。防錆処理水溶液は、界面活性剤としてラウリン酸ジエタノールアミドを同量添加した他は実施例3と同じである。得られた金属粉末表面を顕微鏡観察した結果、錆は全く観察されなかった。更に、85℃−Rh95%の環境試験で24時間経過後も錆の発生は見られなかった。
【0023】
[実施例5]
実施例1に示す組成の10倍液を作成し、使用の際に適正に希釈して用いた場合も実施例1と同様に十分な防錆効果が確認できた。このような濃縮液の場合は輸送・保管を容易に行うことができ取扱性に優れたものであった。
【0024】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は空気の存在や加熱温度の変動等に起因する金属粉末表面の酸化、腐食反応を低減して錆の発生を防止することができ、また金属粉末の特性を低下させず、従ってその後の金属部材の特性自体も低下させることがないものである。
よって、本発明は従来の問題点を一掃した金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
Claims (6)
- 金属粉末表面を、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液で処理した後、脱水・乾燥処理して金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出させて皮膜を形成し、該皮膜により金属粉末表面の酸化を防止することを特徴とする金属粉末の防錆処理方法。
- 水溶液としてアミノ基を含む有機化合物を含有したものを用い、金属粉末表面にアミノ基を含む有機化合物を同時に析出させるようにした請求項1に記載の金属粉末の防錆処理方法。
- 金属粉末が水アトマイズ法により製造されるものである請求項1または2に記載の金属粉末の防錆処理方法。
- 金属粉末表面に適用される防錆処理剤であって、ホウ素およびナトリウムを含む無機化合物を含有する水溶液からなり、金属粉末の脱水・乾燥処理後において金属粉末表面にホウ素およびナトリウムを主原料とするガラス成分を析出して皮膜形成することを特徴とする防錆処理剤。
- ホウ素として1〜20000ppm、ナトリウムとして1〜10000ppmを含有している請求項4の防錆処理剤。
- 0.001〜15wt%のアミノ基を含む有機化合物を含有している請求項4または5に記載の防錆処理剤。
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---|---|---|---|
JP2003053457A JP2004263231A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003053457A JP2004263231A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 金属粉末の防錆処理方法とそれに用いる防錆処理剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004263231A true JP2004263231A (ja) | 2004-09-24 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018159610A1 (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 高透磁率及び高耐候性を有する軟磁性扁平粉末及びこれを含有する軟磁性樹脂組成物 |
-
2003
- 2003-02-28 JP JP2003053457A patent/JP2004263231A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018159610A1 (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 高透磁率及び高耐候性を有する軟磁性扁平粉末及びこれを含有する軟磁性樹脂組成物 |
JP2018142618A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 高透磁率および高耐候性を有する軟磁性扁平粉末およびこれを含有する軟磁性樹脂組成物 |
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