JP2552707B2 - Clad container - Google Patents
Clad containerInfo
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- JP2552707B2 JP2552707B2 JP63107079A JP10707988A JP2552707B2 JP 2552707 B2 JP2552707 B2 JP 2552707B2 JP 63107079 A JP63107079 A JP 63107079A JP 10707988 A JP10707988 A JP 10707988A JP 2552707 B2 JP2552707 B2 JP 2552707B2
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高温で使用するクラッド容器に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a clad container used at high temperature.
（従来技術とその問題点） 従来、Ｗより成る容器の表面に、Ir又はIr合金を被覆
したクラッド容器が、高温ガラスや金属酸化物を含む鉱
石の溶解用るつぼなどに用いることが考えられていた。(Prior Art and Its Problems) It has been conventionally considered that a clad container in which the surface of a W container is coated with Ir or an Ir alloy is used as a melting crucible for ores containing high-temperature glass or metal oxide. It was
ところで、上記クラッド容器は、耐酸性に優れている
が、高温で使用するので、経時的にIr又はIr合金の被膜
の結晶粒が粗大化し、粒界からの他の元素による浸入汚
染や被膜の機械的強度の低下で、クラッド容器の寿命が
短いものであった。また高温で使用した場合、ＷにIrが
拡散してしまい、機能を損なうものであった。By the way, the clad container is excellent in acid resistance, but since it is used at a high temperature, the crystal grains of the Ir or Ir alloy coating become coarse over time, and the infiltration contamination and coating of other elements from the grain boundary of the coating. Due to the decrease in mechanical strength, the life of the clad container was short. Further, when used at a high temperature, Ir diffused into W, impairing its function.
（発明の目的） 本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、
長寿命でしかも耐消耗性に優れ、その上高温で使用して
も容器本体のＷに被覆金属が拡散することが無く、機能
を損なうことの無いクラッド容器を提供することを目的
とするものである。(Object of the Invention) The present invention has been made to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide a clad container which has a long life and is excellent in wear resistance, and further, even when used at high temperature, the coating metal does not diffuse into W of the container body and the function is not impaired. is there.
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明のクラッド容器
は、Ｗより成る容器の内面又は内外両面に、酸化物、窒
化物、ほう化物、炭化物のいずれか又はこれらの混合物
が中間層として被覆され、その上にPt、Rh、Irのいずれ
か又はこれらの合金を主成分として酸化物、窒化物、ほ
う化物、炭化物のいずれかが分散された材料が表面層と
して被覆されていることを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) A clad container of the present invention for solving the above problems is an oxide, a nitride, a boride, or a carbide on the inner surface or the inner and outer surfaces of a container made of W, or These mixtures are coated as an intermediate layer, and a material in which any of oxides, nitrides, borides, and carbides containing Pt, Rh, or Ir or their alloys as main components is dispersed on the surface layer. It is characterized by being coated as.
本発明のクラッド容器において、Ｗより成る容器の内
面又は内外両面に、中間層として酸化物、窒化物、ほう
化物、炭化物のいずれか又はこれらの混合物が被覆され
ている理由は、Ｗに表面層中のPt、Rh、Irのいずれか又
はこれらの合金が拡散するのが防止できるからであり、
しかも表面層に分散されている物質と同一の物質が強い
密着力を得る為に好ましいからである。またその中間層
の上に表面層としてPt、Rh、Irのいずれか又はこれらの
合金を主成分として酸化物、窒化物、ほう化物、炭化物
のいずれかが分散された材料が被覆されている理由は、
高温でのPt、Rh、Irのいずれか又はこれらの合金の結晶
粒の粗大化が抑制されるからである。In the clad container of the present invention, the reason why the inner surface or both inner and outer surfaces of the container made of W is coated with any one of oxides, nitrides, borides, and carbides as the intermediate layer or a mixture thereof is the surface layer of W. This is because it is possible to prevent any of Pt, Rh, Ir or alloys thereof from diffusing,
Moreover, the same substance as the substance dispersed in the surface layer is preferable for obtaining a strong adhesion. Further, the reason why a material in which any of oxides, nitrides, borides, and carbides containing Pt, Rh, or Ir or an alloy thereof as a main component is dispersed is coated on the intermediate layer as a surface layer. Is
This is because coarsening of crystal grains of any of Pt, Rh, and Ir or alloys thereof at high temperature is suppressed.
被覆は、スパッタリングで行うのが良い。これはイオ
ンプレーティング、真空蒸着、湿式めっきでは、表面層
の主成分であるPt、Rh、Irのいずれか又はこれらの合金
に酸化物、窒化物、ほう化物、炭化物を分散させるのが
困難であるからである。The coating is preferably performed by sputtering. This is because it is difficult to disperse oxides, nitrides, borides, or carbides in any of Pt, Rh, and Ir which are the main components of the surface layer or their alloys by ion plating, vacuum deposition, and wet plating. Because there is.
上記のように酸化物、窒化物、ほう化物、炭化物を分
散させたPt、Rh、Irのいずれか又はこれらの合金より成
る材料を表面層として被覆したクラッド容器は、耐酸化
性に優れ、しかも表面層中には酸化物、窒化物、ほう化
物、炭化物のいずれかが分散されていて、高温での結晶
粒の成長か抑えられていることから、粒界からの他の元
素による浸入汚染や表面層の機械的強度の低下が無く、
長寿命となる。また中間層として酸化物、窒化物、ほう
化物、炭化物のいずれか又はこれらの混合物が被覆され
ているので、表面層中のPt、Rh、Irのいずれか又はこれ
らの合金が容器本体のＷに拡散することが無いので、機
能を損なうことが無いものである。As described above, the oxide, nitride, boride, Pt in which the carbide is dispersed, Rh, a cladding container coated with a material made of any one of these or Ir as a surface layer is excellent in oxidation resistance, and Oxides, nitrides, borides, or carbides are dispersed in the surface layer, which suppresses the growth of crystal grains at high temperatures, and thus prevents infiltration contamination by other elements from grain boundaries and There is no decrease in the mechanical strength of the surface layer,
It has a long life. Further, since any one of oxides, nitrides, borides, and carbides or a mixture thereof is coated as the intermediate layer, any one of Pt, Rh, and Ir in the surface layer or an alloy thereof is applied to W of the container body. Since it does not spread, it does not impair its function.
酸化物としては、Al2O3、ZrO2、Y2O3が用いられ、窒
化物としては、BN、HfN、TaN、ZrN、TiNが用いられ、ほ
う化物としては、TiB2、ZrB2、HfB2、TaB2、CrB2が用い
られ、炭化物としては、B4C、TiC、ZrC、HfC、VC、Nb
C、TaCが用いられる。As the oxide, Al 2 O 3 , ZrO 2 , Y 2 O 3 is used, as the nitride, BN, HfN, TaN, ZrN, TiN is used, as the boride, TiB 2 , ZrB 2 , HfB 2 , TaB 2 and CrB 2 are used, and the carbides are B 4 C, TiC, ZrC, HfC, VC and Nb.
C and TaC are used.
これら酸化物、窒化物、ほう化物、炭化物のPt、Rh、
Irのいずれか又はこれらの合金に対する分散量が、0.02
体積％未満では高温での結晶粒の成長を抑制する効果が
薄く、10体積％を超えると結晶粒の成長を抑制する効果
が変わらなくなるので、それらの量としては0.02〜10体
積％が好ましい。表面層の厚さが0.1μｍ未満ではＷの
酸化を防止する効果が薄く、100μｍを超えると長寿命
化に対する被覆時間の割合が高くなるので、その厚さと
しては0.1〜100μｍの範囲が好ましい。また中間層の厚
さが0.1μｍ未満では表面層中のPt、Rh、Irのいずれか
又はこれらの合金が容器本体のＷに拡散するのを防止す
ることができなく、５μｍを超えると長寿命化に対する
被覆時間の割合が高くなるので、その厚さは0.1〜５μ
ｍの範囲が好ましい。Pt, Rh of these oxides, nitrides, borides, and carbides,
Dispersion of any of Ir or these alloys is 0.02
If it is less than volume%, the effect of suppressing the growth of crystal grains at a high temperature is small, and if it exceeds 10 volume%, the effect of suppressing the growth of crystal grains remains unchanged. Therefore, the amount thereof is preferably 0.02 to 10 volume%. If the thickness of the surface layer is less than 0.1 μm, the effect of preventing the oxidation of W is small, and if it exceeds 100 μm, the ratio of the coating time to the longer life becomes high, so the thickness is preferably in the range of 0.1 to 100 μm. If the thickness of the intermediate layer is less than 0.1 μm, it is not possible to prevent any of Pt, Rh, Ir or their alloys in the surface layer from diffusing into W of the container body. As the ratio of coating time to denaturation is high, its thickness is 0.1-5μ
A range of m is preferred.
（実施例１） 本発明のクラッド容器の実施例と従来例について説明
する。肉厚5mm、高さ100mm、内径80mmの断面コの字形Ｗ
製るつぼの内面に、下記の表の左欄に示す実施例１乃至
10の中間層の材料を夫々の厚さにスパッタリングにより
被覆し、その上に下記の表の左欄に示す実施例１乃至10
の表面層の材料を夫々の厚さにスパッタリングにより被
覆してクラッドるつぼを得た。(Example 1) An example and a conventional example of the clad container of the present invention will be described. Wall thickness 5 mm, height 100 mm, inner diameter 80 mm U-shaped section W
On the inner surface of the crucible to be manufactured, the examples 1 to 1 shown in the left column of the following table
Ten intermediate layers of material were sputter coated to respective thicknesses, on which Examples 1 to 10 shown in the left column of the table below.
The material of the surface layer was coated by sputtering to each thickness to obtain a clad crucible.
一方従来例として、実施例で用いたＷ製るつぼの内面
に、Irを厚さ10μｍまでスパッタリングしてクラッドる
つぼを得た。 On the other hand, as a conventional example, a clad crucible was obtained by sputtering Ir to a thickness of 10 μm on the inner surface of the W crucible used in the examples.
然して実施例１〜10のクラッドるつぼと従来例のクラ
ッドるつぼに、アルカリ亜鉛硼珪酸ガラスを500g入れ、
Arガス雰囲気、温度1500℃、１時間で使用した。これを
10回繰り返した処、従来例のクラッドるつぼは内面から
Ir被膜が３μｍ削られたのに対し、実施例１乃至10のク
ラッドるつぼは表面層が0.5〜１μｍに削られたにとど
まった。Then, in the clad crucible of Examples 1 to 10 and the conventional clad crucible, 500 g of alkali zinc borosilicate glass was put,
It was used in an Ar gas atmosphere at a temperature of 1500 ° C. for 1 hour. this
After repeating 10 times, the conventional clad crucible was
The Ir coating was abraded to 3 μm, whereas the surface layers of the clad crucibles of Examples 1 to 10 were abraded to 0.5 to 1 μm.
次に実施例１〜10のクラッドるつぼと従来例のクラッ
ドるつぼの底部を、大気中で直接ヒータ加熱して温度約
1000℃で20時間保持した処、従来例のクラッドるつぼ
は、10時間ではIr被膜が減量しなかったが、Ir被膜の結
晶粒の粗大化が著しく、限界状態となり、20時間ではIr
被膜が破壊され、8g減量したのに対し、実施例１〜10の
クラッドるつぼは、表面層の結晶の成長が全て認められ
ず、減量もしなかった。また従来例のクラッドるつぼは
10時間で容器本体であるＷへのIrの拡散が見られたが、
実施例１〜10のクラッドるつぼでは20時間でも容器本体
であるＷへの表面層中のPt、Rh、Irの拡散は全く見られ
ず、るつぼの機能を損なうことは無かった。Next, the bottoms of the clad crucibles of Examples 1 to 10 and the clad crucible of the conventional example were heated by a heater directly in the atmosphere to obtain a temperature of about
When kept at 1000 ° C for 20 hours, in the conventional clad crucible, the Ir coating did not decrease in 10 hours, but the crystal grains of the Ir coating were significantly coarsened, and the limit state was reached.
The coating was destroyed and the weight was reduced by 8 g, whereas in the clad crucibles of Examples 1 to 10, no crystal growth of the surface layer was observed and the weight was not reduced. In addition, the conventional clad crucible
Although the diffusion of Ir to W, which is the container body, was observed in 10 hours,
In the clad crucibles of Examples 1 to 10, no diffusion of Pt, Rh, and Ir in the surface layer to W, which is the container body, was observed even after 20 hours, and the function of the crucible was not impaired.
これらのことから本発明のクラッドるつぼは、従来の
クラッドるつぼに比べて金属酸化物の溶解用るつぼとし
て著しく寿命が長く、また耐消耗性に優れ、高温で長時
間使用しても機能を損なうことがないことが判る。From these facts, the clad crucible of the present invention has a remarkably long life as a crucible for melting metal oxides as compared with the conventional clad crucible, is excellent in wear resistance, and impairs the function even when used at high temperature for a long time. It turns out that there is no.
尚、上記実施例はＷ製るつぼの内面にのみ中間層、表
面層を被覆しているが、内外両面に被覆しても良いもの
である。In the above embodiment, the intermediate layer and the surface layer are coated only on the inner surface of the W crucible, but the inner and outer surfaces may be coated.
（発明の効果） 以上詳述した通り本発明のクラッド容器は、表面層の
結晶粒の粗大化が抑制され、粒界からの他の元素による
浸入汚染や表面層の機械的強度の低下が無いので、長寿
命である。また長時間使用しても表面層は減量せず、耐
消耗性に優れている。さらに長時間使用しても表面層中
の金属が容器本体であるＷに拡散しないので、機能を損
なうことが無い。しかも容器全体を完全被覆した場合は
大気中でも長寿命のものとなる。(Effects of the Invention) As described in detail above, in the clad container of the present invention, the coarsening of the crystal grains of the surface layer is suppressed, and there is no infiltration contamination by other elements from the grain boundaries or reduction in the mechanical strength of the surface layer. So it has a long life. In addition, the surface layer does not lose weight even after long-term use, and it has excellent wear resistance. Further, even if it is used for a long time, the metal in the surface layer does not diffuse into W which is the container body, so that the function is not impaired. Moreover, if the entire container is completely covered, it will have a long life even in the atmosphere.
Claims (1)
化物、窒化物、ほう化物、炭化物のいずれか又はこれら
の混合物が中間層として被覆され、その上にPt、Rh、Ir
のいずれか又はこれらの合金を主成分として酸化物、窒
化物、ほう化物、炭化物のいずれかが分散された材料が
表面層として被覆されていることを特徴とするクラッド
容器。1. An inner layer or an inner and outer surface of a container made of W is coated with an oxide, a nitride, a boride, a carbide or a mixture thereof as an intermediate layer, on which Pt, Rh, Ir is deposited.
A clad container characterized by being coated as a surface layer with a material containing any one of the above or an alloy thereof as a main component and containing any of oxides, nitrides, borides, and carbides dispersed therein.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63107079A JP2552707B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Clad container |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63107079A JP2552707B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Clad container |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01279779A JPH01279779A (en) | 1989-11-10 |
| JP2552707B2 true JP2552707B2 (en) | 1996-11-13 |
Family
ID=14449947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63107079A Expired - Lifetime JP2552707B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Clad container |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552707B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104748548A (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 比亚迪股份有限公司 | High-temperature smelting pot and processing method and application thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015002148A1 (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-08 | 株式会社フルヤ金属 | Container and method for recovering metallic element |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63107079A patent/JP2552707B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| CN104748548A (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 比亚迪股份有限公司 | High-temperature smelting pot and processing method and application thereof |
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| JPH01279779A (en) | 1989-11-10 |
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