JP2015110844A - 希土類元素オキシフッ化物粉末溶射材料及び希土類元素オキシフッ化物溶射部材 - Google Patents
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Abstract
【効果】本発明によれば、大気中プラズマ溶射に適した希土類元素オキシフッ化物粉末溶射材料を得ることができる。本発明の希土類元素オキシフッ化物粉末溶射材料を用いて製造した希土類元素フッ化物溶射部材はハロゲンガス中での耐プラズマ部材として使用した場合、希土類酸化物や希土類フッ化物の溶射皮膜を形成したものに比べて、プラズマエッチングに対する耐食性に優れ、より長い寿命を実現できる部材となる。
【選択図】なし
Description
〔1〕
希土類元素オキシフッ化物粒子の外形のアスペクト比が2以下、平均粒子径が10μm以上100μm以下、嵩密度が0.8g/cm3以上2g/cm3以下、炭素を0.5質量%以下、酸素を3質量%以上15質量%以下含有することを特徴とする希土類元素オキシフッ化物粉末溶射材料。
〔2〕
希土類元素がY及びLaからLuまでの3A族元素から選ばれる1種又は2種以上である〔1〕に記載の溶射材料。
〔3〕
希土類元素がY、Gd及びErから選ばれる〔2〕に記載の溶射材料。
〔4〕
基材に、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の溶射材料をプラズマ溶射することにより、炭素含有量が0.1質量%以下、酸素含有量が3質量%以上15質量%以下の溶射皮膜を形成してなることを特徴とする希土類元素オキシフッ化物溶射部材。
1.流動性がよい、
2.プラズマ溶射で希土類元素酸化物に分解しない
ことが望ましく、本発明の溶射材料はかかる利点を備えている。
なお、平均粒子径はレーザー光回折法による粒度分布測定装置によって求めることができ、質量平均値D50(即ち、累積質量が50%となるときの粒子径又はメジアン径)として測定することができる。
〔溶射粉の製造〕
表1に示す原料を同表の割合で混合し、同表のバインダーに溶解してスラリーを調製し、これをスプレードライヤーを用いて造粒した後、同表の条件で焼成して、溶射粉末を得た。得られた各溶射粉末につき、粒子のアスペクト比、粒度分布、嵩密度、酸素濃度、フッ素濃度及び炭素濃度を測定した。結果を表1に示す。なお、粒度分布はレーザー回折法で測定し、フッ素濃度は溶解イオンクロマトグラフィ法、炭素濃度及び酸素濃度は燃焼IR法でそれぞれ分析した。また、粒子のアスペクト比はSEM写真により180個の粒子の短径と長径を測定して平均した。
実施例1〜4及び比較例1,2の溶射粉を用いてアルゴン40L/min、水素5L/minの混合ガスを用いた大気圧プラズマ溶射をアルミニウム基材に施工し、200μm程度の溶射皮膜を形成した部材を得た。実施例1〜4の溶射粉から得られた溶射皮膜は黒色、比較例1,2の溶射粉から得られた溶射皮膜は白色をそれぞれ呈していた。得られた各溶射皮膜の酸素濃度及び炭素濃度を燃焼IR法で測定した。結果を表1に示す。
得られた各部材について、マスキングテープでマスキングした部分と暴露部分を作った後に、リアクティブイオンプラズマ試験装置にセットし、周波数13.56MHz、プラズマ出力1000W、ガス種CF4+O2(20vol%)、流量50sccm、ガス圧50mtorr、12時間の条件でプラズマ耐食性試験を行った。レーザー顕微鏡を使用して、暴露部分とマスキング部分の腐食による高さ変化を4点測定して平均値を求め、耐食性を評価した。結果を表1に示す。
Claims (4)
- 希土類元素オキシフッ化物粒子の外形のアスペクト比が2以下、平均粒子径が10μm以上100μm以下、嵩密度が0.8g/cm3以上2g/cm3以下、炭素を0.5質量%以下、酸素を3質量%以上15質量%以下含有することを特徴とする希土類元素オキシフッ化物粉末溶射材料。
- 希土類元素がY及びLaからLuまでの3A族元素から選ばれる1種又は2種以上である請求項1に記載の溶射材料。
- 希土類元素がY、Gd及びErから選ばれる請求項2に記載の溶射材料。
- 基材に、請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶射材料をプラズマ溶射することにより、炭素含有量が0.1質量%以下、酸素含有量が3質量%以上15質量%以下の溶射皮膜を形成してなることを特徴とする希土類元素オキシフッ化物溶射部材。
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