JP2006152328A - 耐硫化特性を有する銀粘土組成物、耐硫化特性を有する銀焼結品、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の耐硫化特性を有する銀粘土組成物は、純銀粉末と、0.05〜1重量%のパラジウム粉末とからなる混合粉末、若しくは0.05〜1重量%のパラジウムを含む銀合金粉末を、有機系バインダー水溶液に混練してなる。
【選択図】 なし
Description
そのため従来より、Agの硫化防止を目的として、パラジウム(Pd)や亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、カドミニウム(Cd)などの金属を合金することにより、硫化水素により黒変し難い性質(耐硫化特性)を付与できることが知られている。また、近年では、Agにゲルマニウム(Ge)やガリウム(Ga)を合金することにより、耐硫化特性を付与できることも知られている。
さらに、Agの硫化を防止するもう一つの手法として、Ag製品の表面に気密性の高い透明薄膜を形成し、この透明薄膜により、Ag製品の表面と空気中の硫化水素との接触を遮断する方法も知られている。
また、透明薄膜を形成してAgと硫化水素との接触を遮断する方法は、加工、操作が簡便であることをその特色とする金属粘土の分野では余計な工程を増やしてその特色を損なうことになるため、到底導入できなかった。また、透明薄膜は、本来のAgの発色を損なうことが多いという点でも、到底容認できなかった。
そこで、本発明者らは、金属粘土の分野において、前述のような問題を著しく抑制することができるAg粘土組成物を提案することを目的とする。
即ち本発明は、上記に鑑み提案されたもので、純Ag粉末と、0.05〜1重量%のPd粉末とからなる混合粉末、若しくは0.05〜1重量%のPdを含むAg合金粉末を、有機系バインダー水溶液に混練してなることを特徴とする耐硫化特性を有するAg粘土組成物に関するものである。
尚、このAg粘土組成物とは、粘土状の組成物ばかりでなくスラリー状(ペースト状)の組成物をも含むものである。また、0.05〜1重量%のPdを含むAg合金粉末とは、Ag−Pd合金粉末としてPdの組成割合が0.05〜1重量%である場合と、Ag粉末とAg−Pd合金粉末との混合粉末であって、全体の金属組成中のPdの組成割合が0.05〜1重量%である場合とを含むものである。
また、Pdを用いることによって融点が高くなるという問題は、混合粉末或いは合金粉末の粒径を細かく調整して融点を低下させることができる。
さらに、Pdを用いることによって色調が若干黒っぽくなるという問題は、Pdの使用量が鋳造の場合に比べて数十分の1以下と極めて少ないため、純Agとほぼ同じ色調に抑えることができる。
また、この平均粒径2.2〜3.0μmの微粒子の割合が30重量%に満たないと、前記低い温度での焼結が果たされず、高密度の焼結体は得られない。但し、高い温度での焼結では低収縮で高強度の焼結体が得られる。70重量%を超えると、収縮率が10%以上となり、前述の装飾パーツとの組み合わせにおいて不具合を生じたり、造形時のイメージと異なる小さな出来上がりとなってしまう。高い温度での焼結は、より収縮が大きくなる。
この平均粒径5.0〜20μmの巨大粒子の割合は、前記微粒子の割合によっておおよそ70〜30重量%となる。
また、粒径が大きすぎる巨大粒子を用いた場合、部分的に不均一な密度となる傾向がある。さらに、微粒子と巨大粒子の粒径が極めて近似する場合、低い温度での焼結が果たされず、高密度の焼結体は得られない傾向がある。
また、粘土状にした組成物の造形法、スラリー状(ペースト状)にした組成物の塗り付け法についても特に限定するものではなく、さらにその後、例えば50〜100℃で1時間程度乾燥するが、この乾燥条件も一例に過ぎず、何等制限されるものではないし、その後の焼結についても何等制限されるものではない。
平均粒径2.5μmのAg粉末50wt%、平均粒径20μmのAg粉末50wt%からなるAg粉末99.5重量%と、平均粒径1μmのPd粉末0.5重量%の混合粉末を用い、この混合粉末92wt%と、有機系バインダー水溶液として、デンプン0.7wt%、セルロース0.8wt%、残部を水として、混合したものを粘土組成物とし、この粘土組成物にて、長さ50mm×幅10mm×厚さ1.5mmの試験片を作り、乾燥した。尚、セルロースとしては、メチルセルロース(信越化学工業社製メトロースSM8000)を用い、デンプンとしては、β−バレイショデンプン(日澱化学社製DELICA M−9)を用いた。そして、乾燥試験片を電気炉にて800℃で30分、850℃で30分の条件で焼成した。
得られた焼成試験片を、90°折曲(約10秒かけて折り曲げる)して焼成試験片が破断したものを×、ひびが入ったものを△、ひびが入らなかったものを○と判定し、その結果を表1に示した。尚、表1に記載の「Pd添加量」はPd粉末の重量分率を示し、Pd粉末が10重量%の場合はAg粉末は90重量%、Pd粉末が0.05重量%の場合はAg粉末は99.95重量%である。
粒径1〜100μmのものが全体の90%を占める平均粒径20μmのAg粉末と平均粒径1μmのPd粉末とを表1に示す配合で混合し、この混合粉末92wt%と、有機系バインダー水溶液として、デンプン0.7wt%、セルロース0.8wt%、残部を水として、混合したものを粘土組成物とし、電気炉にて表2に示す各条件で焼成した。
得られた焼成試験片について、収縮率及び強度を測定し、さらに90°折曲(約10秒かけて折り曲げる)して焼成試験片が破断したものを×、ひびが入ったものを△、ひびが入らなかったものを○と判定し、その結果を表2に示した。
前記[折り曲げ試験]における配合において、Pd粉末0.5重量%、2種のAg粉末99.5重量%のAg粘土組成物を用いた以外は、同様に試験片を作成し、電気炉にて表3に示す各条件で焼成した。
得られた焼成試験片について、収縮率及び強度を測定し、さらに90°折曲(約10秒かけて折り曲げる)して焼成試験片が破断したものを×、ひびが入ったものを△、ひびが入らなかったものを○と判定し、その結果を表3に示した。
前記[折り曲げ試験]と同様に試験片を作製し、焼成した。
得られた焼成試験片をバフ研磨し、同じ大きさの純銀板とともに、0.025%(=250ppm)硫化アンモニウム水溶液80℃中に40分間浸漬させた。そして、焼成試験片が殆ど変色しなかったものを○、薄く黒色化したものを△、黒色化したものを×と判定し、その結果を表4に示した。
平均粒径1.0μmのAg80%−Pd20%合金粉末と、平均粒径2.5μmのAg粉末50wt%、平均粒径20μmのAg粉末50wt%からなるAg粉末とを用いた。表5中のPd添加量はPdとしての割合である。それ以外は、前記[折り曲げ試験]と同様の配合にて同様に試験片を作成し、電気炉にて表4に示す各条件で焼成した。
得られた焼成試験片について、収縮率及び強度を測定し、さらに90°折曲(約10秒かけて折り曲げる)して焼成試験片が破断したものを×、ひびが入ったものを△、ひびが入らなかったものを○と判定し、その結果を表3に示した。
Claims (3)
- 純銀粉末と0.05〜1重量%のパラジウム粉末とからなる混合粉末、若しくは0.05〜1重量%のパラジウムを含む銀合金粉末を、有機系バインダー水溶液に混練してなることを特徴とする耐硫化特性を有する銀粘土組成物。
- 純銀粉末と、0.05〜1重量%のパラジウム粉末とからなる混合粉末、若しくは0.05〜1重量%のパラジウムを含む銀合金粉末を、有機系バインダー水溶液に混練してなる粘土状或いはスラリー状の組成物を、所望の形状に造形又は物品に付着させ、乾燥固化させた造形体又は物品付着物を焼結させてなることを特徴とする耐硫化特性を有する銀焼結品。
- 純銀粉末と、0.05〜1重量%のパラジウム粉末とからなる混合粉末、若しくは0.05〜1重量%のパラジウムを含む銀合金粉末を、有機系バインダー水溶液に混練してなる粘土状或いはスラリー状の組成物を、所望の形状に造形又は物品に付着させ、乾燥固化させた造形体又は物品付着物を焼結させることを特徴とする耐硫化特性を有する銀焼結品の製造方法。
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