JP3059161B1 - 耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材料 - Google Patents
耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材料Info
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Abstract
【要約】
【課題】 微量のフリーＳｉ及びＭｏ５Ｓｉ３の含有量
を制御することにより、耐脆化性及び耐久性に優れたＭ
ｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする基材からな
る耐酸化材料及び発熱材料を提供する。 【解決手段】 ＭｏＳｉ２基材又は７０ｗｔ％以上のＭ
ｏＳｉ２を主成分とする基材から成り、該基材のＸ線回
折（管球：Ｃｕ、特性線：Ｋα）によるＳｉの主ピーク
（２θ=２８．４４０°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度
が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．６８４°）回
折強度の少なくとも１／１００以下であり、かつ同Ｍｏ
５Ｓｉ３の主ピーク（２θ=３８．４０５°、ＪＣＰＤ
Ｓによる）回折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=
４４．６８４°）回折強度の１／３００以上１／１０以
下であることを特徴とする耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ
２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材料。
を制御することにより、耐脆化性及び耐久性に優れたＭ
ｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする基材からな
る耐酸化材料及び発熱材料を提供する。 【解決手段】 ＭｏＳｉ２基材又は７０ｗｔ％以上のＭ
ｏＳｉ２を主成分とする基材から成り、該基材のＸ線回
折（管球：Ｃｕ、特性線：Ｋα）によるＳｉの主ピーク
（２θ=２８．４４０°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度
が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．６８４°）回
折強度の少なくとも１／１００以下であり、かつ同Ｍｏ
５Ｓｉ３の主ピーク（２θ=３８．４０５°、ＪＣＰＤ
Ｓによる）回折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=
４４．６８４°）回折強度の１／３００以上１／１０以
下であることを特徴とする耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ
２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭｏＳｉ２基材又
は７０ｗｔ％以上のＭｏＳｉ２を主成分とする基材から
成る高温耐酸化材料及び発熱材料に関する。
は７０ｗｔ％以上のＭｏＳｉ２を主成分とする基材から
成る高温耐酸化材料及び発熱材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）はＭｏ
とＳｉのモル比が１：２からなる化合物であり、主とし
て粉末冶金法によって製造されている。このＭｏＳｉ２
基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする基材は、酸化性雰囲
気の高温において表面にＳｉＯ２を主体とする表面保護
膜を生成するため、この特徴を利用して高温耐酸化性材
料の次世代材料として広く研究されている。また当該基
材は発熱体材料としても広く用いられている。
とＳｉのモル比が１：２からなる化合物であり、主とし
て粉末冶金法によって製造されている。このＭｏＳｉ２
基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする基材は、酸化性雰囲
気の高温において表面にＳｉＯ２を主体とする表面保護
膜を生成するため、この特徴を利用して高温耐酸化性材
料の次世代材料として広く研究されている。また当該基
材は発熱体材料としても広く用いられている。
【０００３】一般に、ＭｏＳｉ２はＭｏ粉とＳｉ粉を所
定量秤量し、混合・合成することにより作製されるが、
ＭｏＳｉ２は組成幅を持たない化合物であり、完全な化
学量論的組成を有するＭｏＳｉ２を生成させるのは非常
に困難である。即ち、工業的に製造および使用される合
成ＭｏＳｉ２基材には微量のフリーＳｉあるいはＭｏ５
Ｓｉ３が含まれるのが普通であり、またＭｏ５Ｓｉ３や
フリーＳｉは化学分析においてＭｏＳｉ２のＭｏ、Ｓｉ
と重なり、識別・定量化が困難であるため、これらが微
量混在しているにもかかわらず、純粋なＭｏＳｉ２であ
るかのように単純にＭｏＳｉ２と表記され、市販もされ
てきた。
定量秤量し、混合・合成することにより作製されるが、
ＭｏＳｉ２は組成幅を持たない化合物であり、完全な化
学量論的組成を有するＭｏＳｉ２を生成させるのは非常
に困難である。即ち、工業的に製造および使用される合
成ＭｏＳｉ２基材には微量のフリーＳｉあるいはＭｏ５
Ｓｉ３が含まれるのが普通であり、またＭｏ５Ｓｉ３や
フリーＳｉは化学分析においてＭｏＳｉ２のＭｏ、Ｓｉ
と重なり、識別・定量化が困難であるため、これらが微
量混在しているにもかかわらず、純粋なＭｏＳｉ２であ
るかのように単純にＭｏＳｉ２と表記され、市販もされ
てきた。
【０００４】ところが、従来この材料の分野において、
このような微量元素や化合物について関心が持たれるこ
とは殆どなかった。即ち、この高温耐酸化材料または発
熱体材料について、耐脆化性の最適化を目的としたこれ
らの微量元素あるいは化合物の制御について特別の配慮
や議論がなされてきたとは到底いえず、また高温での酸
化反応によって自然発生的に生成するＭｏ５Ｓｉ３が、
結果的にＭｏＳｉ２の粒成長を抑止する可能性を単に示
唆したもの以外には、出発原料の選定、実用に供する際
の（使用）初期状態の解析、あるいは高温使用時と脆化
現象の関係等に言及した報告例や文献はなかった。従来
のＭｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする耐酸化
材料または発熱材料は、このようにＭｏ５Ｓｉ３やフリ
ーＳｉが微量に混在したＭｏＳｉ２粉を主原料として製
造されており、そのため実用に供する焼結品中の微量Ｍ
ｏ５Ｓｉ３又はフリーＳｉの含有量が管理されず、結果
として高温使用による耐脆性不安定となっていたことが
本発明者らの研究により明らかになった。
このような微量元素や化合物について関心が持たれるこ
とは殆どなかった。即ち、この高温耐酸化材料または発
熱体材料について、耐脆化性の最適化を目的としたこれ
らの微量元素あるいは化合物の制御について特別の配慮
や議論がなされてきたとは到底いえず、また高温での酸
化反応によって自然発生的に生成するＭｏ５Ｓｉ３が、
結果的にＭｏＳｉ２の粒成長を抑止する可能性を単に示
唆したもの以外には、出発原料の選定、実用に供する際
の（使用）初期状態の解析、あるいは高温使用時と脆化
現象の関係等に言及した報告例や文献はなかった。従来
のＭｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする耐酸化
材料または発熱材料は、このようにＭｏ５Ｓｉ３やフリ
ーＳｉが微量に混在したＭｏＳｉ２粉を主原料として製
造されており、そのため実用に供する焼結品中の微量Ｍ
ｏ５Ｓｉ３又はフリーＳｉの含有量が管理されず、結果
として高温使用による耐脆性不安定となっていたことが
本発明者らの研究により明らかになった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、微量
のフリーＳｉ及びＭｏ５Ｓｉ３の含有量を制御すること
により、上述の脆化現象を抑制し、耐脆性及び耐久性に
優れたＭｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする耐
酸化材料及び発熱材料を提供することである。
のフリーＳｉ及びＭｏ５Ｓｉ３の含有量を制御すること
により、上述の脆化現象を抑制し、耐脆性及び耐久性に
優れたＭｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする耐
酸化材料及び発熱材料を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するためにＭｏとＳｉとの配合比を種々変化さ
せて合成を行い、またこれらの各合成原料をブレンドし
てフリーＳｉ及びＭｏ ５Ｓｉ３の含有量がそれぞれ異な
る基材を試作して鋭意研究を行った結果、以下のような
知見を得た。従来のＭｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主
成分とする耐酸化材料及び発熱材料脆化の主たる要因の
一つが、既に述べた理由により、通常の化学分析では定
量できない微量のフリーＳｉの存在にあることが分かっ
た。
題を解決するためにＭｏとＳｉとの配合比を種々変化さ
せて合成を行い、またこれらの各合成原料をブレンドし
てフリーＳｉ及びＭｏ ５Ｓｉ３の含有量がそれぞれ異な
る基材を試作して鋭意研究を行った結果、以下のような
知見を得た。従来のＭｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主
成分とする耐酸化材料及び発熱材料脆化の主たる要因の
一つが、既に述べた理由により、通常の化学分析では定
量できない微量のフリーＳｉの存在にあることが分かっ
た。
【０００７】本発明者らは研究の結果、焼結体のＸ線回
折（管球：Ｃｕ、特性線：Ｋα）結果において、Ｓｉの
主ピーク（２θ=２８．４４０°、ＪＣＰＤＳによる）
回折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．６８
４°）回折強度の少なくとも１／１００以下、好ましく
は１／１００００以下、より好ましくは実質的に０に抑
制することが、高温使用による脆化を防止する上で有効
かつ必要であること、また、Ｍｏ５Ｓｉ３の主ピーク
（２θ=３８．４０５°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度
が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．６８４°）回
折強度の１／３００以上１／１０以下であるＭｏ５Ｓｉ
３の存在は、発熱材料の脆化防止に有効であること、そ
してこれを超える過剰なＭｏ５Ｓｉ３の存在はむしろ高
温使用時の耐酸化性の劣化要因となり有害であることの
知見を得た。
折（管球：Ｃｕ、特性線：Ｋα）結果において、Ｓｉの
主ピーク（２θ=２８．４４０°、ＪＣＰＤＳによる）
回折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．６８
４°）回折強度の少なくとも１／１００以下、好ましく
は１／１００００以下、より好ましくは実質的に０に抑
制することが、高温使用による脆化を防止する上で有効
かつ必要であること、また、Ｍｏ５Ｓｉ３の主ピーク
（２θ=３８．４０５°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度
が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．６８４°）回
折強度の１／３００以上１／１０以下であるＭｏ５Ｓｉ
３の存在は、発熱材料の脆化防止に有効であること、そ
してこれを超える過剰なＭｏ５Ｓｉ３の存在はむしろ高
温使用時の耐酸化性の劣化要因となり有害であることの
知見を得た。
【０００８】これらの知見に基づき、本発明は（１）Ｍ
ｏＳｉ２基材又は７０ｗｔ％以上のＭｏＳｉ２を主成分
とする基材から成り、該基材のＸ線回折（管球：Ｃｕ、
特性線：Ｋα）によるＳｉの主ピーク（２θ=２８．４
４０°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度が、ＭｏＳｉ２の
主ピーク（２θ=４４．６８４°）回折強度の少なくと
も１／１００以下であり、かつ同Ｍｏ５Ｓｉ３の主ピー
ク（２θ=３８．４０５°、ＪＣＰＤＳによる）回折強
度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．６８４°）
回折強度の１／３００以上１／１０以下であることを特
徴とする耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする
高温耐酸化材料及び発熱材料、（２）Ｓｉの主ピーク回
折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク回折強度の少なくとも
１／１００００以下であることを特徴とする（１）記載
の耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐
酸化材料及び発熱材料、を提供する。
ｏＳｉ２基材又は７０ｗｔ％以上のＭｏＳｉ２を主成分
とする基材から成り、該基材のＸ線回折（管球：Ｃｕ、
特性線：Ｋα）によるＳｉの主ピーク（２θ=２８．４
４０°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度が、ＭｏＳｉ２の
主ピーク（２θ=４４．６８４°）回折強度の少なくと
も１／１００以下であり、かつ同Ｍｏ５Ｓｉ３の主ピー
ク（２θ=３８．４０５°、ＪＣＰＤＳによる）回折強
度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．６８４°）
回折強度の１／３００以上１／１０以下であることを特
徴とする耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする
高温耐酸化材料及び発熱材料、（２）Ｓｉの主ピーク回
折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク回折強度の少なくとも
１／１００００以下であることを特徴とする（１）記載
の耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐
酸化材料及び発熱材料、を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】ＭｏＳｉ２基材又は７０ｗｔ％以
上のＭｏＳｉ２を主成分として含む基材から成る高温耐
酸化材料及び発熱材料において、ＭｏＳｉ２の合成に際
し、化学量論的組成に対して意図的にＭｏリッチ側の比
率にＭｏとＳｉを配合し、フリーＳｉが残留せず同時に
微量のＭｏ５Ｓｉ３が生成するように制御した。この合
成で得られたＭｏ５Ｓｉ３を微量に含むＭｏＳｉ２を主
原料として、上記のＳｉ及びＭｏ５Ｓｉ３の条件を満た
すＭｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする基材を
得た。この結果、上記の範囲以上のフリーＳｉを含む基
材より格段にすぐれた耐脆化性能が得られた。
上のＭｏＳｉ２を主成分として含む基材から成る高温耐
酸化材料及び発熱材料において、ＭｏＳｉ２の合成に際
し、化学量論的組成に対して意図的にＭｏリッチ側の比
率にＭｏとＳｉを配合し、フリーＳｉが残留せず同時に
微量のＭｏ５Ｓｉ３が生成するように制御した。この合
成で得られたＭｏ５Ｓｉ３を微量に含むＭｏＳｉ２を主
原料として、上記のＳｉ及びＭｏ５Ｓｉ３の条件を満た
すＭｏＳｉ２基材又はＭｏＳｉ２を主成分とする基材を
得た。この結果、上記の範囲以上のフリーＳｉを含む基
材より格段にすぐれた耐脆化性能が得られた。
【００１０】また、ＭｏＳｉ２、Ｓｉ、Ｍｏ５Ｓｉ３の
各主ピーク回折強度比から判定して、フリーＳｉ及びＭ
ｏ５Ｓｉ３の含有量が実質的に０（強度比が１／１００
００以下）である基材に比して、Ｓｉを含まずＭｏ５Ｓ
ｉ３のみが上記の範囲で含有される基材は、より優れた
耐脆化性能が得られた。しかし、Ｍｏ５Ｓｉ３の含有量
が上記の範囲を超えると耐酸化性がむしろ劣化し、高温
耐酸化材又は発熱材料としては適さないことが分かっ
た。一般に、ＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐酸化材料
及び発熱材料は７０ｗｔ％以上のＭｏＳｉ２が必要であ
り、本発明ではこの成分範囲のＭｏＳｉ２において高温
耐酸化材料又は発熱材料としての効果を発揮する。な
お、ＭｏＳｉ２を主成分とする多成分系において、Ｘ線
回折で比較するＭｏＳｉ２、Ｓｉ、Ｍｏ５Ｓｉ３の各主
ピークが、他成分のピークと識別困難な場合は、ＪＣＰ
ＤＳカードに記載されている相対強度値を基に、上記
（請求項）で指定したピーク以外でも比較し、ＳｉやＭ
ｏ５Ｓｉ３の含有量を検定する。例えば、Ｓｉの場合に
は２θ=２８．４４０°（ＪＣＰＤＳカードの相対強度
１００）の回折強度が他の成分のピークと重なり識別で
きなければ、２θ=４７．３０２°（ＪＣＰＤＳカード
の相対強度５５）の回折強度をＭｏＳｉ２の２θ=４
４．６８４°と比較し、その比率が１／１００に５５／
１００を乗じた値以下とする。
各主ピーク回折強度比から判定して、フリーＳｉ及びＭ
ｏ５Ｓｉ３の含有量が実質的に０（強度比が１／１００
００以下）である基材に比して、Ｓｉを含まずＭｏ５Ｓ
ｉ３のみが上記の範囲で含有される基材は、より優れた
耐脆化性能が得られた。しかし、Ｍｏ５Ｓｉ３の含有量
が上記の範囲を超えると耐酸化性がむしろ劣化し、高温
耐酸化材又は発熱材料としては適さないことが分かっ
た。一般に、ＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐酸化材料
及び発熱材料は７０ｗｔ％以上のＭｏＳｉ２が必要であ
り、本発明ではこの成分範囲のＭｏＳｉ２において高温
耐酸化材料又は発熱材料としての効果を発揮する。な
お、ＭｏＳｉ２を主成分とする多成分系において、Ｘ線
回折で比較するＭｏＳｉ２、Ｓｉ、Ｍｏ５Ｓｉ３の各主
ピークが、他成分のピークと識別困難な場合は、ＪＣＰ
ＤＳカードに記載されている相対強度値を基に、上記
（請求項）で指定したピーク以外でも比較し、ＳｉやＭ
ｏ５Ｓｉ３の含有量を検定する。例えば、Ｓｉの場合に
は２θ=２８．４４０°（ＪＣＰＤＳカードの相対強度
１００）の回折強度が他の成分のピークと重なり識別で
きなければ、２θ=４７．３０２°（ＪＣＰＤＳカード
の相対強度５５）の回折強度をＭｏＳｉ２の２θ=４
４．６８４°と比較し、その比率が１／１００に５５／
１００を乗じた値以下とする。
【００１１】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する。
なお、本発明の実施例はあくまで１例であり、種々変更
し得るものである。したがって、本発明の範囲は下記実
施例に制限されることはなく、本発明の技術思想を逸脱
しない限りにおいて実施例以外の変形及び構成の変更を
含むものである。Ｘ線回折におけるＭｏＳｉ２、Ｓｉ、
Ｍｏ５Ｓｉ３の各主ピークの回折強度（それぞれＸＡ、
ＸＢ、ＸＣ）の比、即ちここではＸＢ／ＸＡ、ＸＣ／Ｘ
Ａの値がそれそれ異なるＭｏＳｉ２を主成分としてＭｏ
Ｓｉ２−５ｗｔ％ＳｉＯ２のφ９ｍｍの焼結体を用意し
た。これらの焼結体は、ＭｏとＳｉの配合比以外は全て
同一条件で作製した。焼結はアルゴン雰囲気下１５００
°Ｃで実施した。これらの各焼結体中に含まれるＳｉ及
びＭｏ５Ｓｉ３の量を、上記ＸＢ／ＸＡ及びＸＣ／ＸＡ
のパラメータとして、表１に示す。
なお、本発明の実施例はあくまで１例であり、種々変更
し得るものである。したがって、本発明の範囲は下記実
施例に制限されることはなく、本発明の技術思想を逸脱
しない限りにおいて実施例以外の変形及び構成の変更を
含むものである。Ｘ線回折におけるＭｏＳｉ２、Ｓｉ、
Ｍｏ５Ｓｉ３の各主ピークの回折強度（それぞれＸＡ、
ＸＢ、ＸＣ）の比、即ちここではＸＢ／ＸＡ、ＸＣ／Ｘ
Ａの値がそれそれ異なるＭｏＳｉ２を主成分としてＭｏ
Ｓｉ２−５ｗｔ％ＳｉＯ２のφ９ｍｍの焼結体を用意し
た。これらの焼結体は、ＭｏとＳｉの配合比以外は全て
同一条件で作製した。焼結はアルゴン雰囲気下１５００
°Ｃで実施した。これらの各焼結体中に含まれるＳｉ及
びＭｏ５Ｓｉ３の量を、上記ＸＢ／ＸＡ及びＸＣ／ＸＡ
のパラメータとして、表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】（実施例１及び比較例１）表１の実施例１
及び比較例１に示す焼結体を大気中で、１３００、１４
００、１５００、１６００、１６５０、１７００°Ｃま
で昇温し、それぞれ２分間保持した後室温に戻し、さら
にＪＩＳ規格に基づいた３点曲げの抗折試験を行い、フ
リーＳｉの材料の脆化への影響を比較した。抗折試験は
各熱処理温度に対して１０点ずつ行い、最大・最小を除
く８点の平均値をプロットした。この結果を図１に示
す。
及び比較例１に示す焼結体を大気中で、１３００、１４
００、１５００、１６００、１６５０、１７００°Ｃま
で昇温し、それぞれ２分間保持した後室温に戻し、さら
にＪＩＳ規格に基づいた３点曲げの抗折試験を行い、フ
リーＳｉの材料の脆化への影響を比較した。抗折試験は
各熱処理温度に対して１０点ずつ行い、最大・最小を除
く８点の平均値をプロットした。この結果を図１に示
す。
【００１４】図１に示すように、１％を超える、即ちＳ
ｉの主ピーク回折強度がＭｏＳｉ２の主ピーク回折強度
の１／１００を超える微量のフリーＳｉを含有する比較
例１はＳｉの融点を超える１５００°Ｃ以上での保持に
より、抗折力が激しく低下したが、フリーＳｉを殆ど含
有しない、即ちＳｉの主ピーク回折強度がＭｏＳｉ２の
主ピーク回折強度の１／１００以下である実施例１の材
料は、高温まで昇温した後の抗折試験でも高強度を維持
していた。以上に示すように、フリーＳｉの含有は極め
て微量であっても基材の性能に大きく影響を及ぼすこと
が分かる。したがって、特に室温−高温の繰り返し熱サ
イクルが発生するところで使用される場合には、このよ
うな熱サイクル後の強度低下の少ない本発明品が優れて
いることが明らかである。
ｉの主ピーク回折強度がＭｏＳｉ２の主ピーク回折強度
の１／１００を超える微量のフリーＳｉを含有する比較
例１はＳｉの融点を超える１５００°Ｃ以上での保持に
より、抗折力が激しく低下したが、フリーＳｉを殆ど含
有しない、即ちＳｉの主ピーク回折強度がＭｏＳｉ２の
主ピーク回折強度の１／１００以下である実施例１の材
料は、高温まで昇温した後の抗折試験でも高強度を維持
していた。以上に示すように、フリーＳｉの含有は極め
て微量であっても基材の性能に大きく影響を及ぼすこと
が分かる。したがって、特に室温−高温の繰り返し熱サ
イクルが発生するところで使用される場合には、このよ
うな熱サイクル後の強度低下の少ない本発明品が優れて
いることが明らかである。
【００１５】（実施例２及び比較例２）次に、表１に示
す実施例２及び比較例２に関して耐久性試験を行った。
この試験は表１の組成を有する焼結体を一旦大気中の１
７００°Ｃで２分間保持して十分に緻密化した後、大気
中の１６００°Ｃで１０〜３００時間保持し、その後室
温まで冷却した。そして同様にＪＩＳ規格に基づく抗折
試験を行い、１６００°Ｃでの保持時間に対する抗折力
を比較した。この結果を図２に示す。Ｍｏ５Ｓｉ３を含
有しない比較例２は１００時間までの強度低下が激し
く、初期強度から大きく脆化するが、Ｍｏ５Ｓｉ３を適
量含有する実施例２の強度低下は短時間で収束し、その
後は高い強度を維持した。したがって、微量のＭｏ５Ｓ
ｉ３を含有する本発明品は、高温耐酸化材料及び発熱体
としての経時変化が少なく、耐久性に優れていることが
分かる。この微量のＭｏ５Ｓｉ３の存在は、Ｍｏ５Ｓｉ
３の主ピーク回折強度がＭｏＳｉ２の主ピーク回折強度
の１／３００以上、即ち約０．３％以上で効果があるこ
とが確認できた。
す実施例２及び比較例２に関して耐久性試験を行った。
この試験は表１の組成を有する焼結体を一旦大気中の１
７００°Ｃで２分間保持して十分に緻密化した後、大気
中の１６００°Ｃで１０〜３００時間保持し、その後室
温まで冷却した。そして同様にＪＩＳ規格に基づく抗折
試験を行い、１６００°Ｃでの保持時間に対する抗折力
を比較した。この結果を図２に示す。Ｍｏ５Ｓｉ３を含
有しない比較例２は１００時間までの強度低下が激し
く、初期強度から大きく脆化するが、Ｍｏ５Ｓｉ３を適
量含有する実施例２の強度低下は短時間で収束し、その
後は高い強度を維持した。したがって、微量のＭｏ５Ｓ
ｉ３を含有する本発明品は、高温耐酸化材料及び発熱体
としての経時変化が少なく、耐久性に優れていることが
分かる。この微量のＭｏ５Ｓｉ３の存在は、Ｍｏ５Ｓｉ
３の主ピーク回折強度がＭｏＳｉ２の主ピーク回折強度
の１／３００以上、即ち約０．３％以上で効果があるこ
とが確認できた。
【００１６】（実施例３及び比較例３）次に、表１に示
す実施例２及び比較例３の焼結体を、大気中１７２０°
Ｃで１時間保持し、その後室温まで冷却した後表面観察
を行った。実施例２の基材は表面がＳｉＯ２を主体とす
る表面保護膜で完全に覆われており、平滑は表面状態を
維持していたが、過剰にＭｏ５Ｓｉ３を含有する比較例
３は表面保護層が破れた個所が存在し、平滑な表面状態
を保持していなかった。また、比較例３の表面ではガス
状のＭｏＯ３が吹き出した形跡が見られ、過剰のＭｏ５
Ｓｉ３を含有すると耐酸化性に劣ることが明らかとなっ
た。なお、一連の実験において、このＭｏ５Ｓｉ３含有
による耐酸化性の劣化を生じさせない上限値は１０％、
即ち微量のＭｏ５Ｓｉ３の存在は、Ｍｏ５Ｓｉ３の主ピ
ーク回折強度がＭｏＳｉ２の主ピーク回折強度の１／１
０以下が必要であることが確認できた。
す実施例２及び比較例３の焼結体を、大気中１７２０°
Ｃで１時間保持し、その後室温まで冷却した後表面観察
を行った。実施例２の基材は表面がＳｉＯ２を主体とす
る表面保護膜で完全に覆われており、平滑は表面状態を
維持していたが、過剰にＭｏ５Ｓｉ３を含有する比較例
３は表面保護層が破れた個所が存在し、平滑な表面状態
を保持していなかった。また、比較例３の表面ではガス
状のＭｏＯ３が吹き出した形跡が見られ、過剰のＭｏ５
Ｓｉ３を含有すると耐酸化性に劣ることが明らかとなっ
た。なお、一連の実験において、このＭｏ５Ｓｉ３含有
による耐酸化性の劣化を生じさせない上限値は１０％、
即ち微量のＭｏ５Ｓｉ３の存在は、Ｍｏ５Ｓｉ３の主ピ
ーク回折強度がＭｏＳｉ２の主ピーク回折強度の１／１
０以下が必要であることが確認できた。
【００１７】
【発明の効果】ＭｏＳｉ２基材又は７０ｗｔ％以上のＭ
ｏＳｉ２を主成分とする基材から成る材料において、該
基材のＸ線回折（管球：Ｃｕ、特性線：Ｋα）によるＳ
ｉの主ピーク（２θ=２８．４４０°、ＪＣＰＤＳによ
る）回折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．
６８４°）回折強度の少なくとも１／１００以下と
し、、かつ同Ｍｏ５Ｓｉ３の主ピーク（２θ=３８．４
０５°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度が、ＭｏＳｉ２の
主ピーク（２θ=４４．６８４°）回折強度の１／３０
０以上１／１０以下となるＭｏＳｉ２を含有させること
により、従来のＭｏＳｉ２との回折強度比が１／１００
を超えるフリーＳｉを含有した高温耐酸化材料及び発熱
材料に比べ、高温における耐脆化性が大幅に向上する。
特に室温―高温の繰り返し熱サイクルを受ける構造材料
に有用である。また、Ｍｏ５Ｓｉ３が上記範囲で含有す
ると、Ｍｏ５Ｓｉ３が０又は殆ど０（１／１００００以
下）の場合に比べさらに優れた耐脆化性が得られる。こ
の含有するＭｏ５Ｓｉ３はＭｏＳｉ２よりも融点が高
く、粒界に位置して粒成長を抑制し、さらに高温耐久性
を高める効果を有する。以上に示す通り、本発明の材料
は高温耐酸化材料及び発熱材料として耐脆化特性に優
れ、発熱体又は酸化性雰囲気下で高温の熱影響を受ける
基材として極めて有用である。
ｏＳｉ２を主成分とする基材から成る材料において、該
基材のＸ線回折（管球：Ｃｕ、特性線：Ｋα）によるＳ
ｉの主ピーク（２θ=２８．４４０°、ＪＣＰＤＳによ
る）回折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=４４．
６８４°）回折強度の少なくとも１／１００以下と
し、、かつ同Ｍｏ５Ｓｉ３の主ピーク（２θ=３８．４
０５°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度が、ＭｏＳｉ２の
主ピーク（２θ=４４．６８４°）回折強度の１／３０
０以上１／１０以下となるＭｏＳｉ２を含有させること
により、従来のＭｏＳｉ２との回折強度比が１／１００
を超えるフリーＳｉを含有した高温耐酸化材料及び発熱
材料に比べ、高温における耐脆化性が大幅に向上する。
特に室温―高温の繰り返し熱サイクルを受ける構造材料
に有用である。また、Ｍｏ５Ｓｉ３が上記範囲で含有す
ると、Ｍｏ５Ｓｉ３が０又は殆ど０（１／１００００以
下）の場合に比べさらに優れた耐脆化性が得られる。こ
の含有するＭｏ５Ｓｉ３はＭｏＳｉ２よりも融点が高
く、粒界に位置して粒成長を抑制し、さらに高温耐久性
を高める効果を有する。以上に示す通り、本発明の材料
は高温耐酸化材料及び発熱材料として耐脆化特性に優
れ、発熱体又は酸化性雰囲気下で高温の熱影響を受ける
基材として極めて有用である。
【図１】実施例１及び比較例１における大気中の保持温
度に対する抗折力（Ｋｇ／ｍｍ ２）の変化を示すグラフ
である。
度に対する抗折力（Ｋｇ／ｍｍ ２）の変化を示すグラフ
である。
【図２】実施例２及び比較例２における大気中１６００
°Ｃの保持した場合の保持時間に対する抗折力（Ｋｇ／
ｍｍ２）の変化を示すグラフである。
°Ｃの保持した場合の保持時間に対する抗折力（Ｋｇ／
ｍｍ２）の変化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/58 106 C22C 29/18
Claims (2)
- 【請求項１】 ＭｏＳｉ２基材又は７０ｗｔ％以上のＭ
ｏＳｉ２を主成分とする基材から成り、該基材のＸ線回
折（管球：Ｃｕ、特性線：Ｋα）によるＳｉの主ピーク
（２θ=２８．４４０°、ＪＣＰＤＳによる）回折強度
が、ＭｏＳｉ ２の主ピーク（２θ=４４．６８４°）回
折強度の少なくとも１／１００以下であり、かつ同Ｍｏ
５Ｓｉ３の主ピーク（２θ=３８．４０５°、ＪＣＰＤ
Ｓによる）回折強度が、ＭｏＳｉ２の主ピーク（２θ=
４４．６８４°）回折強度の１／３００以上１／１０以
下であることを特徴とする耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ
２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材料。 - 【請求項２】 Ｓｉの主ピーク回折強度が、ＭｏＳｉ２
の主ピーク回折強度の少なくとも１／１００００以下で
あることを特徴とする請求項１記載の耐脆化性能に優れ
たＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材
料。
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|---|---|---|---|
| JP11128013A JP3059161B1 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材料 |
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| PCT/JP2000/002344 WO2000068166A1 (fr) | 1999-05-10 | 2000-04-11 | MATERIAU RESISTANT A L'OXYDATION A HAUTE TEMPERATURE CONSTITUE ESSENTIELLEMENT DE MoSi2 PRESENTANT UNE BONNE RESISTANCE A LA CASSURE ET MATERIAU POUR CHAUFFAGE |
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| KR10-2000-7010813A KR100381571B1 (ko) | 1999-05-10 | 2000-04-11 | 내취화(耐脆化)성능이 우수한 이규화몰리브덴을 주성분으로 하는 고온 내산화재료 및 발열재료 |
| TW089107737A TW495495B (en) | 1999-05-10 | 2000-04-25 | MoSi2-based high-temperature oxidation-resistant and heating material having excellent anti-brittleness |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128013A JP3059161B1 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材料 |
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|---|---|---|---|
| JP11128013A Expired - Fee Related JP3059161B1 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 耐脆化性能に優れたＭｏＳｉ２を主成分とする高温耐酸化材料及び発熱材料 |
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|---|---|
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| KR (1) | KR100381571B1 (ja) |
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| WO (1) | WO2000068166A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113430491A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-24 | 西南大学 | 一种表面抗氧化涂层及其制备方法与表面改性钛合金 |
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|---|---|---|---|---|
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| FR3103188A1 (fr) | 2019-11-14 | 2021-05-21 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Elément électriquement conducteur |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60198703A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-08 | 太陽誘電株式会社 | 抵抗体組成物 |
| JPS62191471A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-21 | 日立金属株式会社 | スパツタリング装置用タ−ゲツトの製造方法 |
| JPH01131073A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-23 | Nippon Mining Co Ltd | 高融点金属シリサイド製ターゲットとその製造方法 |
| US5213730A (en) * | 1988-10-06 | 1993-05-25 | Benchmark Structural Ceramics Corporation | Controlled combustion synthesis process for the production of silicide based composites |
| RO106867B1 (ro) * | 1989-10-16 | 1993-07-30 | Inst Cercetari Metalurgice | Amestec de siliciu de molibden și procedeu de sinteză a acestuia |
| JPH088140B2 (ja) * | 1992-05-08 | 1996-01-29 | 株式会社リケン | 二珪化モリブデンヒータの製造方法 |
| JPH10324571A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-08 | Riken Corp | 二珪化モリブデン系セラミックス発熱体及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP11128013A patent/JP3059161B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-11 KR KR10-2000-7010813A patent/KR100381571B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-04-11 EP EP00915479A patent/EP1122225A4/en not_active Withdrawn
- 2000-04-11 WO PCT/JP2000/002344 patent/WO2000068166A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2000-04-11 CN CN00800826A patent/CN1304388A/zh active Pending
- 2000-04-25 TW TW089107737A patent/TW495495B/zh active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113430491A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-24 | 西南大学 | 一种表面抗氧化涂层及其制备方法与表面改性钛合金 |
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|---|---|
| CN1304388A (zh) | 2001-07-18 |
| KR100381571B1 (ko) | 2003-05-12 |
| WO2000068166A1 (fr) | 2000-11-16 |
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| EP1122225A1 (en) | 2001-08-08 |
| TW495495B (en) | 2002-07-21 |
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