JP2019512611A - High flowability thermal spray powder and method for producing the same - Google Patents

High flowability thermal spray powder and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2019512611A
JP2019512611A JP2018550758A JP2018550758A JP2019512611A JP 2019512611 A JP2019512611 A JP 2019512611A JP 2018550758 A JP2018550758 A JP 2018550758A JP 2018550758 A JP2018550758 A JP 2018550758A JP 2019512611 A JP2019512611 A JP 2019512611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
thermal spray
granular
granular powder
organic monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018550758A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6659872B2 (en
Inventor
フンス ムン
フンス ムン
ピョンウ シン
ピョンウ シン
フンチョル イ
フンチョル イ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sewon Hard Facing Co ltd
Original Assignee
Sewon Hard Facing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sewon Hard Facing Co ltd filed Critical Sewon Hard Facing Co ltd
Publication of JP2019512611A publication Critical patent/JP2019512611A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6659872B2 publication Critical patent/JP6659872B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/62665Flame, plasma or melting treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802Powder coating materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11Oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Glanulating (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

溶射コーティング膜の品質を向上させるために、その流動特性が向上した、溶射ガンに投入される高流動性粉末、及びこれを利用したコーティング方法が開示される。顆粒形態の溶射粉末、熱処理された溶射粉末、又はプラズマ表面処理された溶射粉末の表面に、有機単量体をコーティングすることで、溶射粉末の流動特性を大きく向上させることができる。また、有機単量体でコーティングされた溶射粉末の向上した流動特性は、コーティング歩留まりの上昇、コーティング層の品質の向上、及び溶射ガン(Spray Gun)の使用持続時間の延長を可能にするので、溶射粉末の価格競争力を高めることができる。【選択図】図8Disclosed is a high flowability powder to be introduced into a thermal spray gun, and a coating method using the same, in which the flow characteristics are improved in order to improve the quality of the thermal spray coating film. The flow characteristics of the thermal spray powder can be greatly improved by coating the surface of the thermal spray powder in the form of granules, the thermally treated thermal spray powder, or the plasma surface treated thermal spray powder with an organic monomer. Also, the improved flow characteristics of the organic monomer coated thermal spray powder allow for increased coating yield, improved coating layer quality, and extended duration of use of the spray gun. The price competitiveness of the thermal spray powder can be enhanced. [Selected figure] Figure 8

Description

本発明は、高流動性溶射粉末及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、粉末の表面が有機単量体でコーティングされた高流動性溶射粉末及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a high fluidity spray powder and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a high flow spray powder in which the surface of the powder is coated with an organic monomer, and a method of producing the same.

溶射粉末を利用したセラミック溶射コーティング技術は、多様な分野に適用されており、産業別では、一般機械、半導体、液晶、鉄鋼、及び印刷分野において最も活発に適用されている。該溶射コーティング技術は、中国、韓国、シンガポールなどの市場規模が拡大しており、アジア全体の市場規模がアメリカ及びEUと同程度まで成長している、非常に有望な技術である。   Ceramic thermal spray coating technology using thermal spray powder is applied to various fields, and by industry, it is most actively applied to general machinery, semiconductors, liquid crystals, steel, and printing fields. The thermal spray coating technology is a very promising technology in which the market size of China, Korea, Singapore, etc. is expanding, and the market size of Asia as a whole has grown to the same extent as the United States and the EU.

溶射粉末を利用した溶射コーティング方法には、アーク溶射法、火炎溶射法、高速火炎溶射法、プラズマ溶射法、冷間スプレー(Cold Spray:CS)法、SPS法(Suspension plasma spray)、SPPS法(Solution precursor plasma spray)などがある。   Thermal spray coating methods using thermal spray powder include arc thermal spray method, flame spray method, high speed flame spray method, plasma spray method, cold spray (CS) method, SPS method (suspension plasma spray), SPPS method Solution precursor plasma spray) and the like.

溶射材料の側面から見ると、熱遮蔽コーティングに利用される安定化ジルコニア(YSZ)、絶縁材料としてのAl、光触媒用のTiOを対象に、活発に開発及び販売がなされており、日本では生体用材料であるヒドロキシアバタイトも、付加価値が高い溶射皮膜材料に適用するため、開発が進められている。タングステン(W)も原子力分野で放射線の遮蔽や核融合炉のプラズマ隔壁用の高温材料として重要な材料であり、この適用のために溶射皮膜の開発が進められている。 From the aspect of thermal spray materials, active development and sales are being made for stabilized zirconia (YSZ) used for thermal barrier coatings, Al 2 O 3 as an insulating material, and TiO 2 for photocatalysts, In Japan, hydroxyabatite, which is a biomedical material, is also being developed to be applied to thermal spray coating materials with high added value. Tungsten (W) is also an important material as a high temperature material for shielding of radiation and plasma partition of nuclear fusion reactor in the field of nuclear power, and thermal spray coatings have been developed for this application.

セラミック溶射コーティング技術は、耐摩耗性改善のための耐摩耗性素材のコーティングに多用されており、溶射コーティングによる耐摩耗性コーティングは、充分な機械的強度を有している。溶射コーティング膜は、滑り(sliding)、転がり(rolling)、あるいは衝撃の形態で接触するようになる相手方の構造表面との接触において耐え得るように、また摩擦及び摩耗に対する制御が可能であるように、溶射コーティング材料としてセラミック粉末材料が、相当な水準で用いられる。このようなセラミックコーティングを通じて摩耗及び摩擦を効果的に制御できるので、産業分野での応用が持続的に拡大している。   Ceramic spray coating technology is widely used for the coating of wear resistant materials to improve wear resistance, and the wear resistant coating by thermal spray coating has sufficient mechanical strength. The thermal spray coating is able to withstand contact with the opposing structural surface that comes into contact in the form of sliding, rolling, or impact, and also allows control over friction and wear. Ceramic powder materials are used at a considerable level as thermal spray coating materials. The ability to effectively control wear and friction through such ceramic coatings has continually expanded the applications in the industrial field.

溶射コーティング方法において、溶射コーティング膜の品質に最も大きな影響を与えているのは、溶射粉末供給部から吐出する溶射粉末の吐出速度の維持である。溶射コーティング時に溶射粉末の吐出速度が一定に維持されないと、溶射コーティング膜の均一性が低下したり、気孔の発生率が設計値を外れたり、溶射皮膜の強度が低下するなどの不利な結果が示される。   In the thermal spray coating method, it is the maintenance of the discharge speed of the thermal spray powder discharged from the thermal spray powder supply unit that has the greatest influence on the quality of the thermal spray coated film. When the spray speed of the thermal spray powder is not kept constant during thermal spray coating, the uniformity of the thermal spray coating film decreases, the generation rate of pores deviates from the design value, and the strength of the thermal spray coating decreases. Indicated.

また、溶射ガン(spray gun)の溶射粉末供給部で、溶射粉末がノズルから溶射ガンのプラズマ又は火炎へと吐出される時、閉塞(clogging)現象が発生する。砂時計で発生する現象のように、限定された入口から粉末が吐出する時に多発する問題である。   In addition, in the thermal spray powder supply unit of the thermal spray gun, when the thermal spray powder is discharged from the nozzle to the plasma or flame of the thermal spray gun, a clogging phenomenon occurs. Like the phenomenon that occurs with an hourglass, it is a frequent problem when powder is discharged from a limited inlet.

溶射コーティングに用いられる粉末からスラリーを調製し、該スラリーを吐出して使用すると閉塞現象が抑制され、一定の圧力により吐出量が維持され得る。   When a slurry is prepared from the powder used for thermal spray coating and the slurry is discharged and used, the clogging phenomenon is suppressed and the discharge amount can be maintained by a constant pressure.

しかし、スラリーを利用した吐出は、スラリーの調製時に含まれる有機不純物によって、溶射皮膜の品質が低下する。   However, in the discharge using the slurry, the quality of the sprayed coating is degraded by the organic impurities contained in the preparation of the slurry.

また、噴霧乾燥方式で調製された溶射粉末は、顆粒の形状、顆粒の表面粗さなどに応じて、溶射皮膜の品質が低下する。   In addition, the thermal spray powder prepared by the spray drying method has the quality of the thermal spray coating reduced depending on the shape of the granules, the surface roughness of the granules, and the like.

現在適用されている溶射粉末の多くは、噴霧乾燥方式で球形化することによって粉末間の摩擦を減らし、粉末の重心を球形の中心に制御することによって閉塞現象を減らして、溶射コーティングに適用させている。   Many of the thermal spray powders currently applied are applied to the thermal spray coating by reducing the friction between the powders by spheroidizing in the spray drying method and reducing the clogging phenomenon by controlling the center of gravity of the powder to the spherical center. ing.

しかし、その重心を球形の中心に合わせて粉末を調製する費用が高く、調製が困難であるという問題がある。   However, there is a problem that the cost is high for preparing the powder by aligning its center of gravity to the spherical center, and the preparation is difficult.

また、粉末の流動特性値が低いため、溶射コーティングの品質低下をもたらす。   In addition, the low flow property value of the powder leads to degradation of the thermal spray coating.

大韓民国登録特許第10−0669819号明細書(出願日:2003年8月19日)には、スラリーの調製時に、非水系の溶剤を使用して粉末を分散し、噴霧乾燥方式で、スラリーからY系、Al系、TiO系、AlN系、窒化物系の顆粒粉末を調製し、引き続き顆粒粉末を焼結熱処理してセラミック粉末の調製を完了する技術が記載されている。特に、従来のY原料粉末の流動度は、測定が不可能な状態であり、噴霧乾燥方式で粉末を調製する場合、0.19g/sの流動度を有すると報告されている。 According to Korean Patent No. 10-0669819 (filing date: August 19, 2003), powder is dispersed using a non-aqueous solvent at the time of preparation of the slurry, and the slurry A technology is described that prepares powder powders of 2 O 3 system, Al 2 O 3 system, TiO 2 system, AIN system, nitride system, and then sinter heat treatment of the granule powder to complete preparation of ceramic powder . In particular, the flowability of the conventional Y 2 O 3 raw material powder is in a state where measurement is impossible, and when the powder is prepared by spray drying, it is reported to have a flowability of 0.19 g / s.

しかし、粉末調製における変更を通じて粉末の流動特性を向上させるには限界があり、依然として溶射コーティング膜の品質を大きく向上させるには至っていない。   However, there are limits to improving the flow characteristics of the powder through changes in powder preparation and still have not been able to significantly improve the quality of the thermally sprayed coating.

大韓民国登録特許第10−0863697号明細書(出願日:2007年12月31日)には、別途の追加工程なしに溶射コーティング膜をシーリング処理するために、溶射コーティング用の粉末とシーリング用の有機物粉末とを共に溶射し、溶射コーティング膜を形成する技術が記載されている。   In Korean Patent No. 10-0863697 (filing date: December 31, 2007), powder for thermal spray coating and organic substance for sealing are used to seal the thermal spray coating without additional process. Techniques have been described for co-spraying with the powder to form a sprayed coating.

また、溶射コーティング用の粉末は、セラミック粉末の外面にシーリング膜を形成して取り囲んだものであり、シーリング用の有機物粉末を、前記外面を取り囲んだ状態で熱処理して収得している。セラミック粉末と前記有機物粉末との粒径比は、1:0.1〜0.3であり、さらに範囲を狭めて、セラミック粉末と有機物粉末との含量比を、1:0.2〜0.5に調整した溶射用粉末が提案されている。   In addition, the powder for thermal spray coating is formed by surrounding a sealing film on the outer surface of the ceramic powder, and the organic powder for sealing is obtained by heat treatment in a state of surrounding the outer surface. The particle size ratio of the ceramic powder to the organic powder is 1: 0.1 to 0.3, and the range is further narrowed, so that the content ratio of the ceramic powder to the organic powder is 1: 0.2 to 0. The thermal spraying powder adjusted to 5 is proposed.

しかし、従来技術は、溶射皮膜の形成時に溶射皮膜のシーリング膜を形成するためのものであって、相当量の有機物がセラミック粉末にコーティングされているため、溶射粉末間の凝集の発生により、溶射コーティング膜の均一度などの品質が低下するという問題がある。   However, the prior art is for forming a sealing film of the thermal spray coating at the time of formation of the thermal spray coating, and since a considerable amount of organic matter is coated on the ceramic powder, the thermal spraying is caused by the occurrence of aggregation between the thermal spray powders. There is a problem that the quality such as the uniformity of the coating film is reduced.

また、溶射粉末の吐出時に発生する閉塞現象により、粉末の吐出が遅滞して溶射皮膜の品質が低下するという問題もある。   In addition, there is also a problem that the quality of the thermal spray coating is deteriorated due to the delay of the discharge of the powder due to the clogging phenomenon generated at the time of the discharge of the thermal spray powder.

大韓民国登録特許第10−0669819号明細書Specification of Korean Patent No. 10-0669819 大韓民国登録特許第10−0863697号明細書Specification of Korean Patent No. 10-0863697

本発明が達成しようとする第1技術的課題は、粉末の吐出時に流動特性が向上した高流動性溶射粉末を提供することである。   The first technical problem to be achieved by the present invention is to provide a high flowability thermal spray powder having improved flow characteristics when the powder is discharged.

また、本発明が達成しようとする第2技術的課題は、前記第1技術的課題を達成するための高流動性溶射粉末の製造方法を提供することである。   In addition, a second technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for producing a high flowability thermal spray powder for achieving the first technical problem.

前述した第1技術的課題を達成するための本発明は、顆粒粉末及び前記顆粒粉末の表面に付着した有機単量体を含むことを特徴とする、高流動性溶射粉末を提供するものである。   The present invention for achieving the first technical object mentioned above provides a high flowability thermal spray powder characterized by comprising a granular powder and an organic monomer attached to the surface of the granular powder. .

前記顆粒粉末が、ZrO、Y、Al、AlN、HfO、TiO、及び安定化ジルコニアからなる群より選択されたいずれか1つを含むことができる、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。 The granule powder may include any one selected from the group consisting of ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , AlN, HfO 2 , TiO 2 , and stabilized zirconia. It is characterized by being a thermal spray powder.

前記顆粒粉末が、顆粒化工程を通じて製造された粉末である、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。   The granular powder is characterized in that it is a high flow thermal spray powder, which is a powder produced through a granulation process.

前記顆粒粉末が、プラズマによって表面処理された粉末である、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。   The granular powder is characterized in that it is a high flow thermal spray powder, which is a powder surface-treated by plasma.

前記プラズマによって表面処理された前記顆粒粉末が、その表面粗さが減少したものである、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。   It is characterized in that the granular powder surface-treated by the plasma is a high flowability thermal spray powder whose surface roughness is reduced.

前記プラズマによって表面処理された前記顆粒粉末が、その表面が溶融して表面密度が増加したものである、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。   The granular powder surface-treated by the plasma is characterized in that it is a high-fluidity sprayed powder in which the surface is melted to increase the surface density.

前記顆粒粉末が、安定化ジルコニアである、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。   The granular powder is characterized in that it is a highly fluid spray powder which is stabilized zirconia.

前記有機単量体の含量が、前記顆粒粉末の重量に対して0.05wt%〜5.0wt%の範囲にある、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。   It is characterized in that it is a high fluidity spray powder, wherein the content of the organic monomer is in the range of 0.05 wt% to 5.0 wt% with respect to the weight of the granular powder.

前記有機単量体が、前記顆粒粉末の表面積の5%〜100%を占有している、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。   It is characterized in that the organic monomer is a high fluidity thermal spray powder which occupies 5% to 100% of the surface area of the granular powder.

前記有機単量体が、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及び非イオン性界面活性剤からなる群より選択されたいずれか1つを含むことができる、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。   The organic monomer may include any one selected from the group consisting of an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant. It is characterized by being a high fluidity spray powder.

前記有機単量体が、パルミチン酸(palmitic acid)、テトラエチルオルトシリケート(tetraethyl orthosilicate)、ヘキサメチルジシロキサン(hexamethyldisiloxane)、アクリル酸、スチレン、エチレン、アクリルアミド、メタクリル酸、アクリレート、ビニルカルボン酸、アクリロニトリル(acrylonitrile)、プロピレンオキサイド(propylene oxide)、ブチルアクリレート、ステアリン酸(stearic acid、C1735COOH)、オレイン酸(oleic acid、CH(CHCH=CH(CHCOOH)、エイコサン酸(eicosanic acid、C1939COOH)、及びドコサン酸(docosanoic acid、C2143COOH)からなる群より選択されたいずれか1つを含むことができる、高流動性溶射粉末であることを特徴とする。 Examples of the organic monomer include palmitic acid, tetraethyl orthosilicate, hexamethyldisiloxane, acrylic acid, styrene, ethylene, acrylamide, methacrylic acid, acrylate, vinyl carboxylic acid, acrylonitrile acrylonitrile, propylene oxide, butyl acrylate, stearic acid (C 17 H 35 COOH), oleic acid, CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH, eicosanoic acid (eicosanic acid, C 19 H 39 COOH), and docosane (Docosanoic acid, C 21 H 43 COOH) can contain one or selected from the group consisting of, characterized in that it is a highly fluid spray powder.

前述した第2技術的課題を達成するための本発明は、顆粒化工程を通じて製造された顆粒粉末を準備する段階、溶媒に有機単量体を投入して有機単量体溶液を調製する段階、前記有機単量体溶液内に前記顆粒粉末を投入し、混合する段階、及び前記溶媒を蒸発させながら前記顆粒粉末の表面に前記有機単量体をコーティングさせる段階を含む、高流動性溶射粉末の製造方法を提供するものである。   According to the present invention for achieving the above-mentioned second technical object, the present invention comprises the steps of preparing a granular powder produced through a granulation process, injecting an organic monomer into a solvent to prepare an organic monomer solution, A high flowability thermal spray powder comprising the steps of: charging and mixing the granular powder in the organic monomer solution; and coating the organic monomer on the surface of the granular powder while evaporating the solvent. It provides a manufacturing method.

前記顆粒粉末が、ZrO、Y、Al、AlN、HfO、TiO、及び安定化ジルコニアからなる群より選択されたいずれか1つであることを特徴とする、高流動性溶射粉末の製造方法である。 The granular powder is any one selected from the group consisting of ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , AlN, HfO 2 , TiO 2 , and stabilized zirconia. It is a manufacturing method of flowable thermal spray powder.

顆粒化工程を通じて製造された顆粒粉末を準備する段階の後に、前記顆粒粉末をプラズマ表面処理する段階をさらに含むことを特徴とする、高流動性溶射粉末の製造方法である。   The method according to any one of the preceding claims, further comprising plasma surface treating the granular powder after preparing the granular powder produced through the granulation process.

前記プラズマ表面処理によって、前記顆粒粉末の表面を溶融させてその表面密度を増加させ、その表面粗さを減少させることを特徴とする、高流動性溶射粉末の製造方法である。   It is a method of producing a high flowability thermal spray powder, characterized in that the surface of the granular powder is melted to increase its surface density and the surface roughness is reduced by the plasma surface treatment.

前記顆粒粉末が、安定化ジルコニアであることを特徴とする、高流動性溶射粉末の製造方法である。   It is a method for producing a high flowability thermal spray powder, wherein the granular powder is stabilized zirconia.

前述した本発明によると、溶射粉末の表面に有機コーティング層が形成され、溶射粉末の表面に一定量の静電気(斥力)の発生を誘導して粉末間の凝集が発生しないようにする効果がある。   According to the present invention described above, the organic coating layer is formed on the surface of the thermal spray powder, which has the effect of inducing generation of a certain amount of static electricity (repulsion) on the surface of the thermal spray powder and preventing aggregation between the powders. .

また、有機コーティングされた粉末の溶射コーティング時に、粉末の流動特性が向上して溶射ノズルで閉塞現象が抑制される効果がある。   In addition, during the thermal spray coating of the organically coated powder, the flow characteristics of the powder may be improved to suppress the clogging phenomenon of the thermal spray nozzle.

また、溶射コーティング時の粉末の流動特性が向上することによって、溶射コーティング膜の厚さの均一性が向上し、表面粗さが減少する効果がある。   Further, by improving the flow characteristics of the powder at the time of thermal spray coating, the uniformity of the thickness of the thermal spray coating film is improved, and there is an effect that the surface roughness is reduced.

また、流動特性が向上した粉末を使用することによって、溶射コーティングのためのプラズマ溶射ガンの継続使用時間が長くなる効果がある。   Also, the use of the powder with improved flow characteristics has the effect of prolonging the continuous use time of the plasma spray gun for thermal spray coating.

また、流動特性が向上した粉末を使用することによって、溶射ガンの粉末インジェクタ部分のノズル詰まり現象を解消する効果がある。   In addition, the use of the powder having improved flow characteristics has the effect of eliminating the nozzle clogging phenomenon of the powder injector portion of the thermal spray gun.

本発明の好ましい一実施例に係る、溶射粉末の表面に有機単量体をコーティングする過程を示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a process of coating an organic monomer on the surface of a thermal spray powder according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、5μm〜25μm範囲の顆粒粉末の300倍電子顕微鏡写真である。It is a 300 times electron micrograph of the granule powder of 5 micrometers-25 micrometers based on one preferable Example of this invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、5μm〜25μm範囲の顆粒粉末の1000倍電子顕微鏡写真である。It is a 1000 times electron micrograph of the granule powder of 5 micrometers-25 micrometers based on one preferable Example of this invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、15μm〜45μm範囲の顆粒粉末の300倍電子顕微鏡写真である。It is a 300 times electron micrograph of the granule powder of 15 micrometers-45 micrometers based on one preferable Example of this invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、5μm〜25μm範囲の顆粒粉末の1000倍電子顕微鏡写真である。It is a 1000 times electron micrograph of the granule powder of 5 micrometers-25 micrometers based on one preferable Example of this invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、15μm〜45μm範囲の顆粒粉末をプラズマ表面処理した粉末の300倍電子顕微鏡写真である。It is a 300 times electron micrograph of the powder which carried out the plasma surface treatment of the granule powder of 15 micrometers-45 micrometers based on one preferable Example of this invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、15μm〜45μm範囲の顆粒粉末をプラズマ表面処理した粉末の1000倍電子顕微鏡写真である。It is a 1000 times electron micrograph of the powder which carried out the plasma surface treatment of the granule powder of 15 micrometers-45 micrometers based on one preferable Example of this invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、有機単量体でコーティングされた顆粒粉末の断面の模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a cross section of an organic monomer-coated granular powder according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、有機単量体でコーティングされ、プラズマ表面処理された顆粒粉末の断面の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a cross section of an organic monomer coated and plasma surface treated granular powder according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、溶射粉末の流動度を測定するための実験装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an experimental apparatus for measuring the flow rate of thermal spray powder according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、溶射粉末を利用して溶射コーティングしたコーティング層の断面の電子顕微鏡写真である。5 is an electron micrograph of a cross section of a coating layer sprayed by using a thermal spray powder according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい一実施例に係る、図11に示すダッシュ円(dash circle)の領域を拡大して測定したコーティング層の断面の電子顕微鏡写真である。12 is an electron micrograph of a cross section of a coating layer measured by enlarging a region of a dash circle shown in FIG. 11 according to a preferred embodiment of the present invention.

本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができるが、特定の実施例を図面に例示して本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。各図面の説明において、類似の参照符号を類似の構成要素に付与した。   While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a particular disclosed form, but is to be understood as including all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention. is there. In the description of each drawing, similar reference numerals are given to similar components.

特に異なって定義されない限り、技術的又は科学的な用語を含めて、ここで用いられるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味に解釈されない。   Unless defined otherwise specifically, all terms used herein, including technical and scientific terms, are identical to those commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. It has the meaning of Terms as defined in a commonly used dictionary should be construed as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and are ideal unless explicitly defined in the present application. It is not or is not interpreted in an overly formal sense.

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。   The present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown.

図1は、本発明の好ましい一実施例に係る、溶射粉末(顆粒粉末)の表面に有機単量体をコーティングする過程を示したフローチャートである。   FIG. 1 is a flow chart showing a process of coating an organic monomer on the surface of a thermal spray powder (granular powder) according to a preferred embodiment of the present invention.

図1を参照すると、溶射粉末は通常の方法である噴霧乾燥方式で製造する。噴霧乾燥方式で製造された粉末は、顆粒状態の粉末であって、微細粉末の集合体の形状の粉末である。   Referring to FIG. 1, the thermal spray powder is manufactured by a spray drying method which is a conventional method. The powder produced by the spray drying method is a powder in the form of granules, and is a powder in the form of an aggregate of fine powders.

通常は顆粒粉末を、か焼又は焼成し、溶射粉末として使用する。か焼工程を1200℃で4時間以下行い、引き続き焼成工程を1600℃で4時間以下行って、溶射粉末の要求特性に合わせて熱処理工程を採用する。このような工程を進行して溶射粉末を準備することができる。   Granular powder is usually calcined or fired and used as a thermal spray powder. The calcination step is performed at 1200 ° C. for 4 hours or less, and the firing step is subsequently performed at 1600 ° C. for 4 hours or less to adopt the heat treatment step according to the required characteristics of the thermal spray powder. Such a process can be carried out to prepare a thermal spray powder.

本発明では、か焼工程又は焼成工程を経て顆粒粉末を準備した後、該顆粒粉末を有機単量体が溶融されている溶液に投入する。顆粒粉末を投入した後、溶液を撹拌し、顆粒粉末を溶液内で充分に分散させる。   In the present invention, after the granular powder is prepared through the calcination step or the calcination step, the granular powder is put into a solution in which the organic monomer is melted. After the granular powder is charged, the solution is stirred and the granular powder is well dispersed in the solution.

溶液内で顆粒粉末を充分に分散させた後、溶液を加熱して溶媒を蒸発させる。引き続き、顆粒粉末の表面に有機単量体をコーティングさせる。溶媒の蒸発速度が低い際には、溶液全体が均一に加熱されるように湯煎方式で加熱する。溶媒の蒸発速度は、溶液全体の量により差があるが、工程を最適化して調整する。   After the granular powder is well dispersed in the solution, the solution is heated to evaporate the solvent. Subsequently, the surface of the granular powder is coated with an organic monomer. When the evaporation rate of the solvent is low, the solution is heated in a water bath mode so that the entire solution is uniformly heated. The evaporation rate of the solvent varies depending on the amount of the whole solution, but is adjusted by optimizing the process.

溶媒がすべて蒸発すると、溶射粉末は、見かけ上は凝集状態となる。この凝集状態は、篩工程又は簡単な解砕工程を通じて解消することができる。   When all the solvent evaporates, the thermal spray powder appears to be in a state of aggregation. This aggregation state can be eliminated through a sieving process or a simple crushing process.

顆粒粉末の表面の有機単量体コーティング量は、初期溶液の調製時の有機単量体の投入量又は溶液内に投入される顆粒粉末量に応じて調整することができる。   The amount of organic monomer coating on the surface of the granular powder can be adjusted according to the amount of the organic monomer charged at the time of preparation of the initial solution or the amount of granular powder introduced into the solution.

顆粒粉末を利用した溶射コーティング工程を進行する際には、顆粒粉末の吐出が発生しない。したがって、顆粒粉末をか焼工程又は焼成工程に供して粉末の密度を高め、表面粗さを低減させて、溶射工程に対応可能な溶射粉末として使用する。しかし、依然として溶射コーティングのためには、粉末の吐出に問題があるため、溶射コーティング膜の品質に大きな影響を及ぼす。溶射コーティング業者別に粉末処理のノウハウを保有しており、溶射コーティングのための溶射粉末の仕様を決定しているが、溶射コーティング時の粉末の吐出遅滞のような問題は、常に存在する状態である。   When proceeding with the thermal spray coating process using granular powder, discharge of granular powder does not occur. Therefore, the granular powder is subjected to a calcination process or a calcination process to increase the density of the powder, to reduce the surface roughness, and used as a thermal spray powder applicable to the thermal spraying process. However, for thermal spray coating, there is a problem in the discharge of powder, which greatly affects the quality of the thermal spray coated film. We have the know-how of powder processing by thermal spray coating companies, and we have specified the specifications of thermal spray powder for thermal spray coating, but problems like powder discharge delay at the time of thermal spray coating are always present .

図2は、本発明の好ましい一実施例に係る、5μm〜25μm範囲の顆粒粉末の300倍電子顕微鏡写真である。   FIG. 2 is a 300 × electron micrograph of granule powder in the 5 μm to 25 μm range according to a preferred embodiment of the present invention.

図2を参照すると、噴霧乾燥方式で製造された顆粒粉末の電子顕微鏡写真であって、大きさ分布が5μm〜25μmの範囲の顆粒粉末である。   Referring to FIG. 2, it is an electron micrograph of the granule powder produced by the spray drying method, wherein the particle size distribution is in the range of 5 μm to 25 μm.

図3は、本発明の好ましい一実施例に係る、5μm〜25μm範囲の顆粒粉末の1000倍電子顕微鏡写真である。   FIG. 3 is a 1000 × electron micrograph of granular powder in the 5 μm to 25 μm range according to a preferred embodiment of the present invention.

図3を参照すると、顆粒粉末の表面状態から、顆粒粉末の表面粗さが大きな値であると間接的に予測される。顆粒粉末は、微細粉末をか焼工程及び焼成工程に供して準備された。   Referring to FIG. 3, it is indirectly predicted that the surface roughness of the granular powder is a large value from the surface state of the granular powder. Granular powder was prepared by subjecting the fine powder to calcination and calcination steps.

また、電子顕微鏡写真を見ると、相当量の内部気孔が存在することが分かり、これに伴って粉末の表面積が大きいため、粉末間の摩擦による静電気の発生量が大きいと予想することができる。顆粒粉末の表面の過度な電荷量により正電荷が発生し、一定の空間内で粉末間の接触の発生頻度が高くなるため、顆粒粉末の凝集が容易に発生する。   In addition, the electron micrograph shows that a considerable amount of internal pores are present, and accordingly, the surface area of the powder is large, so it can be expected that the amount of static electricity generated due to the friction between the powders is large. The excessive charge amount on the surface of the granular powder generates positive charge, and the frequency of contact between the powders increases in a certain space, so that the granular powder is easily aggregated.

このため、噴霧乾燥方式で製造された顆粒粉末を、溶射コーティングのために溶射ガン(spray gun)で投入すると、凝集した粉末は閉塞現象を容易に発生する。したがって、限定された吐出孔に顆粒粉末の吐出が正常に行われないので、正常な溶射コーティングが行われなくなる。   For this reason, when the granular powder produced by the spray drying method is introduced by a spray gun for thermal spray coating, the agglomerated powder easily generates a clog phenomenon. Therefore, since the discharge of the granular powder is not normally performed to the limited discharge hole, the normal thermal spray coating can not be performed.

通常、顆粒粉末の焼成工程により粉末の表面状態を変化させるか、又は、粉末分布が最適化された粉末を利用して、溶射コーティングに適合するようにしているが、溶射コーティングの品質やコーティング効率は向上しない。   Usually, the surface condition of the powder is changed by the firing process of the granular powder, or the powder whose powder distribution is optimized is used to be compatible with the thermal spray coating, but the quality and coating efficiency of the thermal spray coating Does not improve.

図4は、本発明の好ましい一実施例に係る、15μm〜45μm範囲の顆粒粉末の300倍電子顕微鏡写真である。   FIG. 4 is a 300 × electron micrograph of granular powder in the range of 15 μm to 45 μm according to a preferred embodiment of the present invention.

図4を参照すると、噴霧乾燥方式で製造された顆粒粉末の電子顕微鏡写真であって、大きさ分布が15μm〜45μmの範囲の顆粒粉末である。   Referring to FIG. 4, it is an electron micrograph of granule powder produced by the spray drying method, wherein the particle size distribution is in the range of 15 μm to 45 μm.

図5は、本発明の好ましい一実施例に係る、15μm〜45μm範囲の顆粒粉末の1000倍電子顕微鏡写真である。   FIG. 5 is a 1000 × electron micrograph of granule powder in the range of 15 μm to 45 μm according to a preferred embodiment of the present invention.

図5を参照すると、顆粒粉末の大きさ分布は右上向きとなったが、顆粒粉末の表面粗さは低減されず、顆粒粉末の内部に気孔が存在していることが分かる。   Referring to FIG. 5, although the size distribution of the granular powder is upward to the right, the surface roughness of the granular powder is not reduced, and it can be seen that pores are present inside the granular powder.

顆粒粉末の大きさ分布を上昇させ、溶射コーティングを進行しても、顆粒粉末の吐出は殆ど発生しない。すなわち、溶射粉末の大きさ分布を上向きにしても、粉末の表面に発生する電荷の状態は、粉末が凝集する傾向に発生している。   As the size distribution of the granular powder is increased and the thermal spray coating proceeds, almost no discharge of the granular powder occurs. That is, even when the size distribution of the thermal spray powder is directed upward, the state of the charge generated on the surface of the powder is generated in the tendency of the powder to coagulate.

図6は、本発明の好ましい一実施例に係る、15μm〜45μm範囲の顆粒粉末をプラズマ表面処理した粉末の300倍電子顕微鏡写真である。   FIG. 6 is a 300 × electron micrograph of plasma surface-treated powder in the range of 15 μm to 45 μm according to a preferred embodiment of the present invention.

図6を参照すると、噴霧乾燥方式で製造された顆粒粉末をプラズマ表面処理した粉末の電子顕微鏡写真であって、大きさ分布が15μm〜45μmの範囲のプラズマ表面処理された溶射粉末である。   Referring to FIG. 6, it is an electron micrograph of a powder obtained by plasma surface treating granular powder produced by a spray drying method, which is a plasma surface treated thermal spraying powder having a size distribution in the range of 15 μm to 45 μm.

図7は、本発明の好ましい一実施例に係る、15μm〜45μm範囲の顆粒粉末をプラズマ表面処理した粉末の1000倍電子顕微鏡写真である。   FIG. 7 is a 1000 × electron micrograph of plasma surface-treated powder in the range of 15 μm to 45 μm according to a preferred embodiment of the present invention.

図7を参照すると、プラズマ表面処理された顆粒粉末の表面が非常に滑らかになり、表面密度が向上したことを予測することができ、写真において気孔は殆ど見られない。   Referring to FIG. 7, it can be predicted that the surface of the plasma surface-treated granular powder is very smooth and the surface density is improved, and almost no pores are seen in the photograph.

図8は、本発明の好ましい一実施例に係る、有機単量体でコーティングされた顆粒粉末の断面の模式図である。   FIG. 8 is a schematic view of a cross section of an organic monomer-coated granular powder according to a preferred embodiment of the present invention.

図9は、本発明の好ましい一実施例に係る、有機単量体でコーティングされ、プラズマ表面処理された顆粒粉末の断面の模式図である。   FIG. 9 is a schematic view of a cross section of an organic monomer coated and plasma surface treated granular powder according to a preferred embodiment of the present invention.

図8〜図9を参照すると、この構造は、界面活性剤がミセル構造で顆粒粉末の表面に吸着している形態である。ミセル構造は、粉末の表面と結合している部分が疏水性部分であり、空気と接触している部分が親水性部分である、粉末の表面に吸着している有機単量体の構造である。溶媒として水を使用して有機単量体を溶解し、溶射粉末(顆粒粉末)を投入すると、有機単量体は溶射粉末(顆粒粉末)の表面に付着する。このとき、水と接触している有機単量体の部分はマイナスに帯電される状態で、オイルのように疏水性の物質は粉末の表面に接触した状態であり、有機単量体がミセル構造を形成する。   Referring to FIGS. 8-9, this structure is a form in which the surfactant is adsorbed to the surface of the granular powder in a micellar structure. The micelle structure is a structure of an organic monomer adsorbed on the surface of the powder, wherein the portion bound to the surface of the powder is a hydrophobic portion and the portion in contact with air is a hydrophilic portion . When water is used as a solvent to dissolve the organic monomer and the thermal spray powder (granular powder) is charged, the organic monomer adheres to the surface of the thermal spray powder (granular powder). At this time, a portion of the organic monomer in contact with water is negatively charged, a hydrophobic substance such as oil is in contact with the surface of the powder, and the organic monomer has a micelle structure. Form

有機単量体が溶解している溶液内に顆粒粉末を投入すると、顆粒粉末の表面には有機単量体が結合される。溶媒が水である場合には、顆粒粉末の表面には親油性部分の有機単量体が付着し、溶媒側に親水性部分が位置する。このようになると、顆粒粉末は、溶媒の中で分散した状態で存在するようになる。   When the granular powder is introduced into the solution in which the organic monomer is dissolved, the organic monomer is bound to the surface of the granular powder. When the solvent is water, the organic monomer of the lipophilic part is attached to the surface of the granular powder, and the hydrophilic part is located on the solvent side. When this happens, the granular powder will be present in a dispersed state in the solvent.

有機単量体が存在する溶液の中で溶射粉末(顆粒粉末)を分散させ、溶媒をゆっくりと蒸発させると、有機単量体でコーティングされた溶射粉末(顆粒粉末)を得ることができる。   The thermal spray powder (granular powder) is dispersed in a solution containing the organic monomer, and the solvent is slowly evaporated to obtain a thermal spray powder (granular powder) coated with the organic monomer.

有機単量体でコーティングされた顆粒粉末の表面は、表面粗さの減少は大きくないが、有機単量体で形成された皮膜によって顆粒粉末間の摩擦力の発生が低減され、有機単量体で形成された皮膜で発生する適正量の静電気によって顆粒粉末間の凝集が制御される状態となる。   Although the surface of the granular powder coated with the organic monomer is not largely reduced in surface roughness, the film formed of the organic monomer reduces the generation of friction between the granular powder and the organic monomer The cohesion between the granular powder is controlled by the appropriate amount of static electricity generated in the film formed in the above.

プラズマ表面処理された顆粒粉末の場合も、有機単量体で皮膜が形成されると、顆粒粉末間の摩擦力の発生の低減により、粉末間の凝集が制御される。   Also in the case of plasma-surface-treated granular powder, when a film is formed with an organic monomer, aggregation between the powders is controlled by reducing the occurrence of frictional force between the granular powder.

図10は、本発明の好ましい一実施例に係る、溶射粉末の流動度を測定するための実験装置の概略図である。   FIG. 10 is a schematic view of an experimental apparatus for measuring the flow rate of the thermal spray powder according to a preferred embodiment of the present invention.

図10を参照すると、粉末がローディングされる測定用漏斗100を含むサンプルカップ70と、自由落下する粉末が入る比重カップ60とで構成された、粉末の流動度測定装置の概略図である。サンプルカップ70と比重カップ60とは、カップ間の距離80が48mmとなるように離隔しており、比重カップ60の内部体積は100cc程度である。   Referring to FIG. 10, it is a schematic view of a powder flow rate measuring apparatus, which comprises a sample cup 70 including a measurement funnel 100 into which powder is loaded, and a specific gravity cup 60 in which a free-falling powder enters. The sample cup 70 and the specific gravity cup 60 are separated such that the distance 80 between the cups is 48 mm, and the internal volume of the specific gravity cup 60 is about 100 cc.

流動度特性の評価のための標準測定方法は、KS L 1618−4に規定されている。この規格は、2002年技術標準院で施行した標準化学術研究サービス事業の一環である「研磨材及び特殊窯業製品KS規格制定研究」課題の遂行結果である。   The standard measurement method for the evaluation of the flow characteristics is defined in KS L 1618-4. This standard is the result of the “Abrasives and Special Ceramics Products KS Standardization Research” task, which is part of the Standardized Academic Research Service business implemented at the Technical Standards Institute in 2002.

セラミック材質の粉末は、その殆どが取り扱い上の問題で顆粒にされるものであり、噴霧乾燥造粒法などによって製造され、顆粒の顆粒径、嵩密度、乾燥減量、流動度などの特性を標準方法で確認する。   Powders of ceramic material are mostly granulated due to handling problems, and are manufactured by spray drying granulation method, etc., and the characteristics such as granule diameter, bulk density, loss on drying, fluidity are standard. Confirm by the method.

セラミック材質の顆粒粉末の直径の範囲は、略20μm〜500μmであるため、この範囲を数十〜数百マイクロメートルに限定して規定することにより、殆どのセラミック材質の顆粒がこの直径範囲に含まれる。   Since the range of the diameter of the granular powder of the ceramic material is approximately 20 μm to 500 μm, most ceramic granules are included in this diameter range by limiting the range to several tens to several hundreds of micrometers. Be

粉末の流動度の測定順序は次の通りである。溶射粉末である測定試料を測定用漏斗100に充填した後、充填試料を粉末の吐出口90を通じて比重カップ60の中に自由落下させる。粉末が自由落下する時間を合計3回測定し、平均値を求める。   The measurement order of the powder flow rate is as follows. After the measurement sample which is the thermal spray powder is filled in the measurement funnel 100, the filled sample is freely dropped into the specific gravity cup 60 through the discharge port 90 of the powder. The free fall time of the powder is measured a total of three times and the average value is determined.

流動度Fは、次の式によって小数点以下3桁まで計算し、3回測定後、3回の測定結果を算術平均して求める。   The fluidity F is calculated to three decimal places by the following equation, and after three measurements, the measurement results of three times are calculated by arithmetic averaging.

ここで、Fは流動度(g/s)、wは比重カップ60の質量(g)、wは比重カップ60と比重カップ60に自由落下した試料との合計質量(g)、tは試料が自由落下に要した時間(s(秒))である。すなわち、w−wは、比重カップ60に自由落下した試料の質量である。 Here, F is the fluidity (g / s), w 1 is the mass of the specific gravity cup 60 (g), w 2 is the total mass (g) of the specific gravity cup 60 and the sample freely dropped to the specific gravity cup 60, t is It is the time (s (seconds)) required for the sample to free fall. That is, w 2 -w 1 is the mass of the sample freely dropped to the specific gravity cup 60.

<実施例1>
有機単量体の材料としてパルミチン酸(palmitic acid)を使用して溶液を調製する。パルミチン酸を0.2g準備し、200mlのエタノール入りのビーカーに投入して、0.5時間程度に亘って充分に撹拌して溶解させる。パルミチン酸を溶解させる過程でエタノール量が過度に減少しないように留意する。
Example 1
The solution is prepared using palmitic acid as the organic monomer material. 0.2 g of palmitic acid is prepared, placed in a beaker containing 200 ml of ethanol, and sufficiently stirred and dissolved for about 0.5 hours. Care is taken not to excessively reduce the amount of ethanol in the process of dissolving palmitic acid.

パルミチン酸が溶解しているエタノール溶液内に、安定化ジルコニア顆粒粉末を10gずつ、総顆粒粉末量が100gとなるまで撹拌を続けながら投入する。顆粒粉末として、大きさが5μm〜25μmの範囲のものを使用し、パルミチン酸コーティングを進行させた。1時間以上の充分な時間、顆粒粉末が溶液内で分散状態となるまで撹拌を続けた。   Into the ethanol solution in which palmitic acid is dissolved, 10 g of the stabilized zirconia granule powder is charged while being continuously stirred until the total granule powder amount reaches 100 g. A granular powder having a size of 5 μm to 25 μm was used to advance palmitic acid coating. Stirring was continued until the granular powder was dispersed in the solution for a sufficient time of 1 hour or more.

引き続き、顆粒粉末が含まれた溶液の撹拌及び加熱を進行させながら、溶媒として使用したエタノールを蒸発させ、パルミチン酸でコーティングされた顆粒粉末(パルミチン酸コーティング顆粒粉末)のみが残るようにした。パルミチン酸コーティング顆粒粉末は、弱く凝集した状態で残っているが、篩工程を利用してこれの解砕を進行させた。   Subsequently, ethanol used as a solvent was evaporated while advancing stirring and heating of a solution containing granular powder, so that only palmitic acid-coated granular powder (palmitic acid-coated granular powder) was left. The palmitic acid-coated granular powder, which remained in a weakly agglomerated state, was broken down using a sieving process.

前述した方法で調製された粉末の大きさ分布は、初期に投入された顆粒粉末の大きさ分布と殆ど差がなかった。パルミチン酸(CH(CH14COOH)の含量(重量基準)は、顆粒粉末に対して0.2wt%であるので、顆粒粉末の大きさは殆ど増加しない。 The size distribution of the powder prepared by the method described above was almost the same as the size distribution of the granular powder initially loaded. The content (by weight) of palmitic acid (CH 3 (CH 2 ) 14 COOH) is 0.2 wt% relative to the granular powder, so the granular powder size hardly increases.

前述した通りに、調製されたパルミチン酸コーティング顆粒粉末の流動特性の測定を行った。パルミチン酸をコーティングする前の安定化ジルコニア顆粒粉末の場合は、流動特性が非常に低い状態であって、測定値が殆どゼロ水準と言える。これに反して、パルミチン酸コーティング顆粒粉末は、流動特性が顕著に向上しており、流動度は1.0912g/sであった。   The flow characteristics of the prepared palmitic acid coated granular powder were measured as described above. In the case of the stabilized zirconia granular powder before coating with palmitic acid, the flow characteristics are in a very low state, and it can be said that the measured value is almost zero level. On the contrary, the palmitic acid-coated granular powder had a remarkably improved flowability, and the flowability was 1.0912 g / s.

パルミチン酸コーティング顆粒粉末の電子顕微鏡写真は、図2〜図5の写真と類似している。0.2wt%のパルミチン酸によるコーティング膜厚が非常に小さい値であるため、電子顕微鏡写真による観察は困難である。   The electron micrographs of palmitic acid-coated granular powder are similar to the photographs of FIGS. Since the coating film thickness by 0.2 wt% of palmitic acid is a very small value, observation by electron micrograph is difficult.

AFMを利用して微視的に顆粒粉末の表面をスキャニングして表面粗さを測定すると、20nm以上である。一方、パルミチン酸コーティング顆粒粉末の表面粗さは20nm未満と測定される。これらの結果から、顆粒粉末の表面におけるパルミチン酸のコーティングを間接的に確認することができる。   The surface roughness is measured by scanning the surface of the granular powder microscopically using AFM, and it is 20 nm or more. On the other hand, the surface roughness of palmitic acid-coated granular powder is measured to be less than 20 nm. From these results, the coating of palmitic acid on the surface of granular powder can be confirmed indirectly.

パルミチン酸のコーティング量は、好ましくは、顆粒粉末に対して0.01wt%〜5.0wt%であるが、これに限定されない。   The coating amount of palmitic acid is preferably 0.01 wt% to 5.0 wt% with respect to granular powder, but is not limited thereto.

<比較例1>
ポリマーであるポリスチレン(polystylene)を0.2g準備し、200mlのエタノール入りビーカーに投入して、0.5時間程度に亘って充分に撹拌して溶解させる。
Comparative Example 1
0.2 g of polystyrene (polystylene), which is a polymer, is prepared, placed in a 200 ml beaker containing ethanol, and dissolved by sufficiently stirring for about 0.5 hours.

実施例1と同様にして、安定化ジルコニア顆粒粉末100gに対するポリスチレンコーティングを進行させた。調製されたポリスチレンでコーティングされた安定化ジルコニア顆粒粉末(ポリスチレンコーティング顆粒粉末)について、流動特性の測定を行った。ポリスチレンコーティング顆粒粉末の流動度は、0.4453g/sであった。   As in Example 1, a polystyrene coating was developed on 100 g of the stabilized zirconia granule powder. The flow characteristics were measured on the prepared polystyrene-coated stabilized zirconia granule powder (polystyrene-coated granule powder). The fluidity of the polystyrene-coated granular powder was 0.4453 g / s.

前述した通りに、調製された溶射粉末を利用してプラズマガンにローディングし、溶射粉末を吐出して溶射コーティング膜を製作した。製作された溶射コーティング膜は、表面が均一でなく、急激に突出した部分も観測された。これは、溶射粉末が吐出されるときに、閉塞現象又は部分的な溶射粉末の凝集現象により、溶射皮膜の品質が低下したからであると推定される。溶射皮膜の品質を向上させるためには、溶射粉末の流動特性の向上が必要である。   As described above, the prepared thermal spray powder was loaded to a plasma gun, and the thermal spray powder was discharged to produce a thermal spray coating film. The thermal spray coated film produced was not uniform in the surface, and a sharply projecting portion was also observed. It is presumed that this is because when the thermal spray powder is discharged, the quality of the thermal spray coating is degraded due to the clogging phenomenon or the partial condensation phenomenon of the thermal spray powder. In order to improve the quality of the thermal spray coating, it is necessary to improve the flow characteristics of the thermal spray powder.

また、ポリマーコーティングされた顆粒粉末を使用して溶射皮膜を製作する際には、溶射皮膜内のカーボン残留量が増加するため、溶射皮膜の品質が低下する。   In addition, when a thermal spray coating is manufactured using polymer-coated granular powder, the quality of the thermal spray coating is degraded because the amount of residual carbon in the thermal spray coating is increased.

<比較例2>
少数の単量体が重合されたオリゴマー(三量体)であるグリコール酸を0.2g準備し、200mlのエタノールが入りビーカーに投入して、0.5時間程度に亘って充分に撹拌して溶解させる。
Comparative Example 2
Prepare 0.2 g of glycolic acid which is an oligomer (trimer) in which a small number of monomers are polymerized, add 200 ml of ethanol to a beaker, and stir sufficiently for about 0.5 hours. Let it dissolve.

実施例1と同様にして、安定化ジルコニア顆粒粉末100gに対するグリコール酸コーティングを進行させた。三量体であるグリコール酸でコーティングされた安定化ジルコニア顆粒粉末(グリコール酸コーティング顆粒粉末)について、流動特性の測定を行った。グリコール酸コーティング顆粒粉末の流動度は、0.6521g/sであった。   As in Example 1, a glycolic acid coating was developed on 100 g of the stabilized zirconia granule powder. The flow characteristics were measured on the stabilized zirconia powder powder (glycolic acid-coated powder powder) coated with glycolic acid which is a trimer. The flow rate of the glycolic acid-coated granular powder was 0.6521 g / s.

ポリスチレンコーティング顆粒粉末と対比して、流動特性が小さい水準で向上し、溶射コーティングに適用する溶射粉末としては、非常に悪い結果ではなかった。   Compared to polystyrene coated granular powders, the flow properties were improved to a low level and as a thermal spray powder applied to a thermal spray coating, the result was not very bad.

<実施例2>
パルミチン酸を0.2g準備し、200mlのエタノール入りビーカーに投入して、0.5時間程度に亘って充分に撹拌して溶解させる。パルミチン酸を溶解させる過程でエタノール量が維持されるように留意する。
Example 2
0.2 g of palmitic acid is prepared, placed in a 200 ml beaker containing ethanol, and dissolved by sufficiently stirring for about 0.5 hours. Care is taken to maintain the amount of ethanol in the process of dissolving palmitic acid.

パルミチン酸が溶解しているエタノール溶液内に、安定化ジルコニア顆粒粉末を10gずつ、総顆粒粉末量が100gとなるまで撹拌を続けながら投入する。顆粒粉末として、大きさが15μm〜45μmの範囲のものを使用し、パルミチン酸コーティングを進行させた。1時間以上の充分な時間、顆粒粉末が溶液内で分散状態となるまで撹拌を続けた。   Into the ethanol solution in which palmitic acid is dissolved, 10 g of the stabilized zirconia granule powder is charged while being continuously stirred until the total granule powder amount reaches 100 g. A granular powder in the range of 15 μm to 45 μm in size was used to proceed with palmitic acid coating. Stirring was continued until the granular powder was dispersed in the solution for a sufficient time of 1 hour or more.

前述した通りに、調製されたパルミチン酸コーティング顆粒粉末の流動特性の測定を行った。パルミチン酸をコーティングする前の安定化ジルコニア顆粒粉末の場合は、流動特性が非常に低い状態であって、測定値が殆どゼロ水準と言える。これに反して、パルミチン酸コーティング顆粒粉末は、流動特性が顕著に向上しており、流動度は1.9084g/sであった。   The flow characteristics of the prepared palmitic acid coated granular powder were measured as described above. In the case of the stabilized zirconia granular powder before coating with palmitic acid, the flow characteristics are in a very low state, and it can be said that the measured value is almost zero level. On the contrary, the palmitic acid-coated granular powder had a remarkably improved flowability, and the flowability was 1.9084 g / s.

顆粒粉末の大きさ分布を増加させてパルミチン酸をコーティングした場合には、高い水準まで流動特性が向上することを確認することができる。これは、コーティングされた粉末の表面の静電気量が粉末の体積に対して小さくなり、粉末間の分離状態の維持が容易になったからであると推定される。   When palmitic acid is coated by increasing the size distribution of the granular powder, it can be confirmed that the flow characteristics are improved to a high level. It is presumed that this is because the amount of static electricity on the surface of the coated powder decreases with respect to the volume of the powder, which makes it easy to maintain the separation between the powders.

前述した通りに、調製されたパルミチン酸コーティング顆粒粉末を利用して溶射コーティング工程を進行させた。   The thermal spray coating process was advanced using the prepared palmitic acid coated granular powder as described above.

パルミチン酸のコーティング量は、好ましくは、顆粒粉末に対して0.01wt%〜2.0wt%であるが、これに限定されない。   The coating amount of palmitic acid is preferably 0.01 wt% to 2.0 wt% with respect to granular powder, but is not limited thereto.

図11は、本発明の好ましい一実施例に係る、溶射粉末を利用して溶射コーティングしたコーティング層の断面の電子顕微鏡写真である。   FIG. 11 is an electron micrograph of a cross section of a thermal spray coated coating layer using a thermal spray powder according to a preferred embodiment of the present invention.

図12は、本発明の好ましい一実施例に係る、図11のダッシュ円(dash circle)の領域を拡大して測定したコーティング層の断面の電子顕微鏡写真である。   FIG. 12 is an electron micrograph of a cross section of a coating layer measured by enlarging the area of the dash circle of FIG. 11 according to a preferred embodiment of the present invention.

図11〜図12を参照すると、実施例2で製造された溶射粉末を利用して溶射皮膜を製作したサンプルの写真で、図12は、コーティング領域110の拡大写真であって、溶射コーティング層の内部に気孔(pore)が非常に少ないことが分かる。実施例2で製造された溶射粉末を利用した溶射コーティング層(溶射皮膜)について、イメージ分析システムを利用して気孔含量を測定すると、5%前後であった。   11 to 12 are photographs of samples of which thermal spray coatings were manufactured using the thermal spray powder manufactured in Example 2, and FIG. 12 is an enlarged photograph of the coating area 110, which is a thermal spray coated layer It can be seen that there are very few pores inside. The pore content of the thermal spray coating layer (thermal spray coating) using the thermal spray powder manufactured in Example 2 was about 5% when measured using an image analysis system.

実施例1で製造された溶射粉末を利用して溶射皮膜を製作し、その気孔含量を測定すると6%以上であった。これは、溶射粉末の流動特性を制御することによって溶射皮膜の特性を制御することができることを意味する。   A thermal spray coating was manufactured using the thermal spray powder manufactured in Example 1, and the pore content was measured to be 6% or more. This means that the properties of the thermal spray coating can be controlled by controlling the flow properties of the thermal spray powder.

<実施例3>
パルミチン酸を0.2g準備し、200mlのエタノール入りビーカーに投入して、0.5時間程度に亘って充分に撹拌して溶解させる。パルミチン酸を溶解させる過程でエタノール量が維持されるように留意する。
Example 3
0.2 g of palmitic acid is prepared, placed in a 200 ml beaker containing ethanol, and dissolved by sufficiently stirring for about 0.5 hours. Care is taken to maintain the amount of ethanol in the process of dissolving palmitic acid.

パルミチン酸が溶解しているエタノール溶液内に、プラズマ表面処理された安定化ジルコニア顆粒粉末(プラズマ表面処理安定化ジルコニア顆粒粉末)を10gずつ、総顆粒粉末量が100gとなるまで撹拌を続けながら投入する。プラズマ表面処理安定化ジルコニア顆粒粉末として、大きさが15μm〜45μmの範囲のものを使用し、パルミチン酸コーティングを進行させた。1時間以上の充分な時間、顆粒粉末が溶液内で分散状態となるまで撹拌を続けた。   10 g of plasma-surface-treated stabilized zirconia granule powder (plasma surface-treated stabilized zirconia granule powder) is added into the ethanol solution in which palmitic acid is dissolved, while stirring is continued until the total granule powder amount reaches 100 g. Do. The palmitic acid coating was advanced using plasma surface treatment stabilized zirconia granule powder having a size of 15 μm to 45 μm. Stirring was continued until the granular powder was dispersed in the solution for a sufficient time of 1 hour or more.

前述した通りに、調製されたパルミチン酸コーティング顆粒粉末の流動特性の測定を行った。パルミチン酸をコーティングする前のプラズマ表面処理安定化ジルコニア顆粒粉末の場合は、流動特性が非常に低い状態であって、測定値が殆どゼロ水準と言える。これに反して、パルミチン酸コーティング顆粒粉末は、流動特性が顕著に向上しており、流動度は2.0152g/sであった。   The flow characteristics of the prepared palmitic acid coated granular powder were measured as described above. In the case of plasma surface-treated stabilized zirconia granule powder before coating with palmitic acid, the flow characteristics are in a very low state, and the measured value can be said to be almost zero level. On the contrary, the palmitic acid-coated granular powder had a significantly improved flowability, and the flowability was 2.0152 g / s.

前述した通りに、調製されたパルミチン酸コーティング顆粒粉末を利用して溶射コーティング工程を進行させ、溶射コーティング膜(溶射皮膜)を評価すると、実施例2で製作された溶射皮膜と同じ水準であり、気孔内部含量は5%以内であった。   As described above, when the thermal spray coating process is performed using the prepared palmitic acid coated granular powder and the thermal spray coating film (thermal spray coating) is evaluated, it is at the same level as the thermal spray coating produced in Example 2, The internal pore content was within 5%.

プラズマ表面処理された顆粒粉末の表面に有機単量体をコーティングすることにより、流動特性が向上することが分かる。これは、粉末の表面にコーティングされた有機単量体の均一度が向上したからである。   It can be seen that the flow characteristics are improved by coating the surface of the plasma surface-treated granular powder with an organic monomer. This is because the uniformity of the organic monomer coated on the surface of the powder is improved.

流動特性が向上した溶射粉末を使用する場合には、溶射ガン(spray gun)の使用時間が延長され、溶射皮膜の品質向上が可能となる。また、溶射皮膜の特性の制御がさらに容易になる。   In the case of using a thermal spray powder with improved flow characteristics, the usage time of the thermal spray gun can be extended, and the quality of the thermal spray coating can be improved. In addition, control of the properties of the thermal spray coating is further facilitated.

<比較例3>
ポリスチレンを0.2g準備し、200mlのエタノール入りビーカーに投入して、0.5時間程度に亘って充分に撹拌して溶解させる。
Comparative Example 3
0.2 g of polystyrene is prepared, placed in a 200 ml beaker containing ethanol, and dissolved by sufficiently stirring for about 0.5 hours.

実施例1と同様にして、プラズマ表面処理安定化ジルコニア顆粒粉末100gに対するポリスチレンコーティングを進行させた。また、ポリスチレンコーティングされたプラズマ表面処理安定化ジルコニア顆粒粉末(ポリスチレンコーティング顆粒粉末)に対する流動特性の測定を行った。ポリスチレンコーティング顆粒粉末の流動度は、0.4128g/sであった。   In the same manner as in Example 1, a polystyrene coating was developed on 100 g of plasma surface-treated stabilized zirconia powder. Moreover, the measurement of the flow characteristic with respect to the polystyrene-coated plasma surface treatment stabilized zirconia granule powder (polystyrene-coated granule powder) was performed. The flow rate of the polystyrene-coated granular powder was 0.4128 g / s.

この比較例3の結果は、比較例1と大差がないことが確認された。これは、コーティング材料の選択が溶射粉末の流動特性に大きな影響を与えているからである。   It was confirmed that the result of this comparative example 3 is not much different from that of the comparative example 1. This is because the choice of coating material has a great influence on the flow characteristics of the thermal spray powder.

前述したような有機単量体材料の他にも、テトラエチルオルトシリケート(tetraethyl orthosilicate、TEOS)又はヘキサメチルジシロキサン(hexamethyldisiloxane)を使用して、顆粒粉末の表面をコーティングすることができる。この場合にも、向上した流動特性を示す。   Besides the organic monomer material as described above, tetraethyl orthosilicate (TEOS) or hexamethyldisiloxane can be used to coat the surface of the granular powder. Also in this case, improved flow characteristics are exhibited.

また、有機単量体(monomer)として、スチレン、アクリル酸、エチレン、アクリルアミド、メタクリル酸、アクリレート、ビニルカルボン酸、アクリロニトリル(acrylonitrile、AN)、プロピレンオキサイド(propylene oxide)、シリコーンマクロモノマー、及びブチルアクリレートからなる群より少なくともいずれか1つを選択して、顆粒粉末の表面をコーティングすることができる。   Moreover, as an organic monomer (monomer), styrene, acrylic acid, ethylene, acrylamide, methacrylic acid, acrylate, vinyl carboxylic acid, acrylonitrile (acrylonitrile (AN), propylene oxide (propylene oxide), silicone macromonomer, and butyl acrylate The surface of the granular powder can be coated by selecting at least one of the group consisting of

また、有機単量体(monomer)として、ステアリン酸(stearic acid、C1735COOH)、オレイン酸(oleic acid、CH(CHCH=CH(CHCOOH)、エイコサン酸(eicosanic acid、C1939COOH)、及びドコサン酸(docosanoic acid、C2143COOH)からなる群より少なくともいずれか1つを選択して、顆粒粉末の表面をコーティングすることができる。 In addition, stearic acid (stearic acid, C 17 H 35 COOH), oleic acid (oleic acid, CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH), eicosanoic acid as an organic monomer (monomer) At least one selected from the group consisting of (eicosanic acid, C 19 H 39 COOH), and docosanoic acid (C 21 H 43 COOH) can be selected to coat the surface of the granular powder.

有機単量体で表面がコーティングされた顆粒粉末を溶射ガンにローディングし、溶射ガンで粉末を火炎に吐出して、溶射コーティング工程を遂行する。すなわち、溶射コーティングのための粉末が溶射粉末であり、溶射粉末として、有機単量体でコーティングされた顆粒粉末又はプラズマ表面処理された顆粒粉末を用いることができる。   The granular powder whose surface is coated with the organic monomer is loaded into a thermal spray gun, and the thermal spray gun discharges the powder into a flame to carry out the thermal spray coating process. That is, the powder for thermal spray coating is a thermal spray powder, and a granular powder coated with an organic monomer or a granular powder subjected to plasma surface treatment can be used as the thermal spray powder.

10 有機単量体
20 顆粒粉末の表面
30 顆粒粉末
40 プラズマ表面処理された顆粒粉末の表面
50 プラズマ表面処理された顆粒粉末
60 比重カップ
70 サンプルカップ
80 カップ間の距離
90 粉末の吐出口
100 測定用漏斗
110 コーティング領域
10 Organic Monomer 20 Granule Powder Surface 30 Granule Powder 40 Plasma Surface Treated Granule Powder Surface 50 Plasma Surface Treated Granule Powder 60 Specific Gravity Cup 70 Sample Cup 80 Cup Distance 90 Powder Outlet 100 For Measurement Funnel 110 coating area

Claims (16)

顆粒粉末、及び
前記顆粒粉末の表面に付着した有機単量体
を含むことを特徴とする、高流動性溶射粉末。
Granule powder, and an organic monomer attached to the surface of the granule powder, high-fluidity sprayed powder.
前記顆粒粉末は、ZrO、Y、Al、AlN、HfO、TiO、及び安定化ジルコニアからなる群より選択されたいずれか1つであることを特徴とする、請求項1に記載の高流動性溶射粉末。 The granular powder is any one selected from the group consisting of ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , AlN, HfO 2 , TiO 2 , and stabilized zirconia. The high fluidity spray powder according to Item 1. 前記顆粒粉末は、顆粒化工程を通じて製造された粉末であることを特徴とする、請求項2に記載の高流動性溶射粉末。   The high fluidity spray powder according to claim 2, wherein the granular powder is a powder produced through a granulation process. 前記顆粒粉末は、プラズマによって表面処理された粉末であることを特徴とする、請求項3に記載の高流動性溶射粉末。   The high fluidity spray powder according to claim 3, wherein the granular powder is a powder surface-treated by plasma. 前記プラズマによって表面処理された前記顆粒粉末は、その表面粗さが減少したものであることを特徴とする、請求項4に記載の高流動性溶射粉末。   The high fluidity spray powder according to claim 4, wherein the granular powder surface-treated by the plasma has a reduced surface roughness. 前記プラズマによって表面処理された前記顆粒粉末は、その表面が溶融して表面密度が増加したものであることを特徴とする、請求項4に記載の高流動性溶射粉末。   The high fluidity thermal spray powder according to claim 4, wherein the granular powder surface-treated by the plasma is a surface that is melted to increase the surface density. 前記顆粒粉末は、安定化ジルコニアであることを特徴とする、請求項6に記載の高流動性溶射粉末。   The high fluidity thermal spray powder according to claim 6, wherein the granular powder is stabilized zirconia. 前記有機単量体の含量は、前記顆粒粉末の重量に対して0.05wt%〜5.0wt%の範囲にあることを特徴とする、請求項1に記載の高流動性溶射粉末。   The high fluidity thermal spray powder according to claim 1, wherein the content of the organic monomer is in the range of 0.05 wt% to 5.0 wt% with respect to the weight of the granular powder. 前記有機単量体は、前記顆粒粉末の表面積の5%〜100%を占有していることを特徴とする、請求項1に記載の高流動性溶射粉末。   The high fluidity thermal spray powder according to claim 1, wherein the organic monomer occupies 5% to 100% of the surface area of the granular powder. 前記有機単量体は、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及び非イオン性界面活性剤からなる群より選択されたいずれか1つであることを特徴とする、請求項1に記載の高流動性溶射粉末。   The organic monomer is any one selected from the group consisting of an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant. The high fluidity spray powder according to claim 1. 前記有機単量体は、パルミチン酸(palmitic acid)、テトラエチルオルトシリケート(tetraethyl orthosilicate)、ヘキサメチルジシロキサン(hexamethyldisiloxane)、アクリル酸、スチレン、エチレン、アクリルアミド、メタクリル酸、アクリレート、ビニルカルボン酸、アクリロニトリル(acrylonitrile)、プロピレンオキサイド(propylene oxide)、ブチルアクリレート、ステアリン酸(stearic acid、C1735COOH)、オレイン酸(oleic acid、CH(CHCH=CH(CHCOOH)、エイコサン酸(eicosanic acid、C1939COOH)、及びドコサン酸(docosanoic acid、C2143COOH)からなる群より選択されたいずれか1つであることを特徴とする、請求項1に記載の高流動性溶射粉末。 Examples of the organic monomer include palmitic acid, tetraethyl orthosilicate, hexamethyldisiloxane, acrylic acid, styrene, ethylene, acrylamide, methacrylic acid, acrylate, vinyl carboxylic acid, acrylonitrile acrylonitrile, propylene oxide, butyl acrylate, stearic acid (C 17 H 35 COOH), oleic acid, CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH, eicosanoic acid (eicosanic acid, C 19 H 39 COOH), and docosane (Docosanoic acid, C 21 H 43 COOH) , wherein the selected from the group consisting of any one, high flow spray powder of claim 1. 顆粒化工程を通じて製造された顆粒粉末を準備する段階、
溶媒に有機単量体を投入して有機単量体溶液を調製する段階、
前記有機単量体溶液内に前記顆粒粉末を投入し、混合する段階、及び
前記溶媒を蒸発させながら前記顆粒粉末の表面に前記有機単量体をコーティングさせる段階
を含む、高流動性溶射粉末の製造方法。
Preparing granular powder produced through granulation process,
Preparing an organic monomer solution by charging the organic monomer into a solvent;
A high-fluidity sprayed powder comprising the steps of: charging the granular powder into the organic monomer solution and mixing; and coating the organic monomer on the surface of the granular powder while evaporating the solvent. Production method.
前記顆粒粉末は、ZrO、Y、Al、AlN、HfO、TiO、及び安定化ジルコニアからなる群より選択されたいずれか1つを含む、請求項12に記載の高流動性溶射粉末の製造方法。 The granule powder according to claim 12, wherein the granule powder comprises any one selected from the group consisting of ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , AlN, HfO 2 , TiO 2 , and stabilized zirconia. Method of producing high flow spray powder. 顆粒化工程を通じて製造された顆粒粉末を準備する段階の後に、
前記顆粒粉末をプラズマ表面処理する段階
をさらに含む、請求項12に記載の高流動性溶射粉末の製造方法。
After the step of preparing the granular powder produced through the granulation process
The method of claim 12, further comprising plasma surface treating the granular powder.
前記プラズマ表面処理によって、前記顆粒粉末の表面を溶融させてその表面密度を増加させ、その表面粗さを減少させる、請求項14に記載の高流動性溶射粉末の製造方法。   The method according to claim 14, wherein the plasma surface treatment melts the surface of the granular powder to increase its surface density and reduce its surface roughness. 前記顆粒粉末は、安定化ジルコニアである、請求項15に記載の高流動性溶射粉末の製造方法。   The method according to claim 15, wherein the granular powder is stabilized zirconia.
JP2018550758A 2016-09-08 2016-09-08 High fluidity thermal spraying particles and method for producing the same Active JP6659872B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2016/010071 WO2018047994A1 (en) 2016-09-08 2016-09-08 High-flowability spray powder and method for producing same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019512611A true JP2019512611A (en) 2019-05-16
JP6659872B2 JP6659872B2 (en) 2020-03-04

Family

ID=61562817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018550758A Active JP6659872B2 (en) 2016-09-08 2016-09-08 High fluidity thermal spraying particles and method for producing the same

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6659872B2 (en)
KR (1) KR102085258B1 (en)
WO (1) WO2018047994A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102347575B1 (en) * 2019-09-09 2022-01-06 대동산업 주식회사 Manufacturing method of high fluidity granule powder for ceramic tile and manufacturing method of ceramic tile
CN110204334B (en) * 2019-05-29 2021-12-21 常州大学 Special material for high-density zirconium oxide powder injection molding and preparation method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05330826A (en) * 1992-05-29 1993-12-14 Tosoh Corp Zirconia powder composition
JPH0665706A (en) * 1992-08-19 1994-03-08 Tosoh Corp Ziconia powder for thermal spraying
JP2002332559A (en) * 2001-05-07 2002-11-22 Shin Etsu Chem Co Ltd Oxide grain for thermal spraying, production method therefor and thermally sprayed member and corrosion resistant member using the same grain
JP2007112707A (en) * 2005-10-21 2007-05-10 Sulzer Metco Us Inc Method for manufacturing metal oxide powder having high purity and readily flowable property
JP2009235558A (en) * 2007-12-28 2009-10-15 Tosoh Corp Member coated with aluminum nitride by thermal splaying and its manufacturing method
JP2016505486A (en) * 2012-11-29 2016-02-25 サン−ゴバン サントル ド レシェルシュ エ デテュド ユーロペアン High purity powder intended for thermal spraying

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5836450A (en) * 1981-08-28 1983-03-03 新日鐵化学株式会社 Viscous elastic mixture for vibration inhibiting material
US20080031832A1 (en) * 2004-01-28 2008-02-07 Oxonica Limited Surface-Doped Particles Of Ti02 Or Zno And Their Use
KR100652649B1 (en) * 2004-12-16 2006-12-01 재단법인 포항산업과학연구원 METHOD OF MAKING WC-Co FEEDSTOCK POWDERS WITH Co FILMS FOR THERMAL SPRAYING
FR2954767B1 (en) * 2009-12-24 2014-01-24 Saint Gobain Ct Recherches POWDER OF ZIRCONIA AND ALUMINA PELLETS
KR101293766B1 (en) * 2011-02-11 2013-08-05 충남대학교산학협력단 Coating material for thermal spray and fabrication method and coating method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05330826A (en) * 1992-05-29 1993-12-14 Tosoh Corp Zirconia powder composition
JPH0665706A (en) * 1992-08-19 1994-03-08 Tosoh Corp Ziconia powder for thermal spraying
JP2002332559A (en) * 2001-05-07 2002-11-22 Shin Etsu Chem Co Ltd Oxide grain for thermal spraying, production method therefor and thermally sprayed member and corrosion resistant member using the same grain
JP2007112707A (en) * 2005-10-21 2007-05-10 Sulzer Metco Us Inc Method for manufacturing metal oxide powder having high purity and readily flowable property
JP2009235558A (en) * 2007-12-28 2009-10-15 Tosoh Corp Member coated with aluminum nitride by thermal splaying and its manufacturing method
JP2016505486A (en) * 2012-11-29 2016-02-25 サン−ゴバン サントル ド レシェルシュ エ デテュド ユーロペアン High purity powder intended for thermal spraying

Also Published As

Publication number Publication date
JP6659872B2 (en) 2020-03-04
WO2018047994A1 (en) 2018-03-15
KR102085258B1 (en) 2020-03-05
KR20180061385A (en) 2018-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102085420B1 (en) Treating method of surface of ceramic powder using microwave plasma for enhancing its flow ability
Raghupathy et al. Spray granulation of nanometric zirconia particles
Sánchez et al. Preparation and spray drying of Al2O3–TiO2 nanoparticle suspensions to obtain nanostructured coatings by APS
TWI472647B (en) Thermal spray powder and method for forming thermal spray coating
Vicent et al. Atmospheric plasma spraying coatings from alumina–titania feedstock comprising bimodal particle size distributions
JP2004515649A (en) Pre-alloy stabilized zirconia powder and improved thermal barrier coating
CN107000054A (en) The powder stock of preformulation
Carpio et al. Alumina-zirconia coatings obtained by suspension plasma spraying from highly concentrated aqueous suspensions
US20130236727A1 (en) Method for attaching nanoparticles to substrate particles
JP6659872B2 (en) High fluidity thermal spraying particles and method for producing the same
Çınar et al. Influence of bound water layer on the viscosity of oxide nanopowder suspensions
JP2006152408A (en) Powder for thermal spraying, thermal spraying method, and thermal-sprayed film
Árias et al. Pelletisation by tumbling as an alternative method of agglomerating nanometric particles for use as feedstock in bi-modal structured flame-sprayed ceramic coatings
Singlard et al. Freeze granulation and spray drying of mixed granules of Al2O3
CN105080444B (en) A kind of method for preparing monodisperse magnetic melamine resin microballoon
KR101751329B1 (en) Method for Manufacturing Ceramic Spherical Bead
KR101075993B1 (en) Ceramic Powder and Manufacturing Method for the Same
JP2006200005A (en) Powder for thermal spraying
Navarrete-Segado et al. Tailoring hydroxyapatite suspensions by stirred bead milling
Kim et al. Characterization of Cu and Ni nano-fluids synthesized by pulsed wire evaporation method
US11639314B2 (en) Porous fired granulated body and method for manufacturing the same
JP2005028356A (en) Method for producing composite particle and composite particle produced by the same
JP4585832B2 (en) Thermal spray powder, thermal spraying method and thermal spray coating
KR20120077583A (en) Spherical tungsten composite powders and manufacturing method thereof
Zhang et al. Preparation and characterization of Cr2AlC microspheres prepared by spray-drying granulation

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190305

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190917

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6659872

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250