JP3112697B2 - 熱噴霧粉末混合物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱噴霧用の粉末に関
し、より詳細には金属および非金属の複合粉末に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】炎噴霧としてまた知られている熱噴霧は
金属またはセラミツクのごとき熱溶融材料を軟化しかつ
被覆されるはずである表面に対して軟化された材料を粒
子形状に推進する熱を伴う。加熱された粒子はそれらが
それに冷却されかつ結合される表面に衝突する。従来の
熱噴霧ガン粒子を加熱および推進するために使用され
る。１つの型の熱噴霧ガンにおいて、熱溶融材料は搬送
ガス中で粉末形状において熱噴霧ガンに供給される。か
かる粉末は代表的には、例えば、１００メツシユアメリ
カ合衆国規格網目サイズ（１４９ミクロン）ないし約２
ミクロンの間の小さな粒子からなる。

【０００３】熱噴霧ガンは通常粉末粒子の溶融のための
熱を発生するのに燃焼またはプラズマ炎を利用する。電
気アーク、抵抗ヒータまたは誘導ヒータのごとき他の加
熱手段が同様に利用されることができ、そしてそれらは
単独でまたは他の形状のヒータを組み合わせて使用され
ることができる。粉末型燃焼熱噴霧ガンにおいて、粉末
を運びかつ搬送する搬送ガスは燃焼ガスまたは窒素のご
とき不活性ガスの１つにすることができるかまたは簡単
に圧縮空気にすることができる。プラズマ噴霧ガンにお
いて、１次プラズマガスは一般には窒素またはアルゴン
である。水素またはヘリウムは通常１次ガスに添加され
る。搬送ガスは一般に１次プラズマガスと同一である。

【０００４】熱噴霧用粉末の１つの形状はアメリカ合衆
国特許第３，６１７，３５８号（デイツトリツヒ）に開
示されたような複合粉末である。この特許は複合物を作
り、小滴を形成するように非常に細かく粉末にされた成
分のスラリの噴霧をもたらし、かつ小滴を粉末に乾燥す
るための噴霧乾燥処理の使用を教示する。単一の成分に
するかまたは、例えば、金属および非金属のサーメツト
粉末において混合されることができる多重成分にするこ
ともできる。

【０００５】他の複合形状、例えば、アメリカ合衆国特
許第４，２９１，０８９号（アダモビツク）に開示され
たようなセラミツクコアの金属被覆材が熱噴霧用に知ら
れている。この発明によれば、ニツケル合金被覆ベント
ナイトのごとき被覆粉末がガスタービンエンジン用の熱
噴霧研磨密封被覆を製造するのに有用である。セラミツ
クの繊細な粒子を有する金属コア粒子の被覆は同様な目
的に関してアメリカ合衆国特許第３，６５５，４２５号
（ロンゴおよびペイテル）において教示されている。

【０００６】

【発明が解決すべき課題】複合物中の金属は、被覆中の
非金属の結合作用を提供し、または他のセラミツク被覆
の延性を増加するような種々の役割を有することができ
る。金属のさらに他の作用は非金属を運びかつそれを被
覆に結合するように熱噴霧工程において溶融段階を提供
することができる。これはとくに上述した特許のベント
ナイトを含んでいる、実質上非溶融である非金属を噴霧
するための条件である。一般に、しかしながら、非溶融
成分の高い比率を有する従来の複合粉末は噴霧し難くか
つ比較的低い堆積効率を有し、かつ幾つかの被覆粉末は
高価でかつ矛盾なく製造するのが難しい傾向がある。被
覆粉末は金属対非金属の利用し得る範囲に本質的に制限
される。

【０００７】本発明の目的は熱噴霧方法用の新規な形の
金属および非金属の複合粉末を提供することである。

【０００８】本発明の他の目的は、金属対非金属の比率
の広い範囲の選択を有する、金属および非金属を含有す
る改良された被覆を提供することにある。

【０００９】本発明のさらに他の目的は、合理的なコス
トおよび一致でかかる複合粉末を提供することである。

【００１０】特別な目的は、合金結合剤を有するベント
ナイトのごとき材料の改良された熱噴霧粉末を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記および他の目的は、
本発明によれば、第１成分粉末および第２成分粉末から
なり、これらの成分がその各々が金属および非金属の亜
粒子からなる複合粒子の形である熱噴霧粉末混合物にお
いて、前記第１粉末中の金属が該第１粉末中の金属およ
び非金属の合計に基づく第１容量パーセントにおいて存
在し、前記第２粉末中の金属が該第２粉末中の金属およ
び非金属の合計に基づいて少なくとも５容量パーセント
の第２容積パーセントにおいて存在し、かつ前記第１容
量パーセントは少なくとも２５％の前記第２容量パーセ
ントを超える絶対差を有することを特徴とする熱噴霧粉
末混合物によつて達成される。

【００１２】

【００１３】好都合には、第１および第２粉末の亜粒子
は粉末の１つの約０．２％ないし１０％の間の有機結合
剤により結合される。本発明のさらに他の形態におい
て、非金属属の亜粒子は１０ミクロン以下であり、第１
粉末中の金属の亜粒子は４５ないし７５ミクロンであ
り、かつ第１粉末中の金属の亜粒子がそれに結合される
非金属の複数の亜粒子により個々の核粒子として作用
し、そして第２粉末中の金属の亜粒子は５ないし３０ミ
クロンであり、かつ本質的に亜粒子の球状集塊からな
る。

【００１４】好適な実施例において、非金属はベントナ
イトのごときカ焼ケイ酸質粘土であり、そして金属はニ
ツケルまたはコバルトの合金である。

【００１５】

【実施例】本発明の複合粉末は金属および非金属成分を
含有する被覆の噴霧のために、金属および非金属から形
成される。一般に、金属は、ニツケル、コバルト、鉄、
銅、アルミニウム、および互いのならびに他の元素との
合金を含んでいる、それらの合金のごとき熱噴霧に利用
される普通のまたは所望の金属にすることができる。

【００１６】金属は通常被覆中の非金属用の結合作用を
提供するように含まれる。金属はまた他の方法のセラミ
ツク被覆（「サーメツト」）の延性を増加するかまたは
ポリマ等の非金属が除去された後の多孔性層を生じるご
とき他の目的に使用されることができる。金属は被覆の
塗布の条件、例えば、順応性（例えば、銅またはアルミ
ニウムとの）、熱転写または腐食および／または酸化環
境に対する抵抗により選択されることができる。後者の
場合において合金はクロム、アルミニウムおよび（ガス
タービンエンジンのごとき幾つかの状態において）、例
えば、少量の比率、２重量％までのイツトリウムのごと
き希土類金属またはその酸化物とのニツケルまたはコバ
ルトであつても良い。

【００１７】金属のさらに他の作用は被覆に対して非金
属を支持しかつ結合するように熱噴霧処理において溶融
段階を提供することである。これはとくに以下に説明さ
れる炭化物、ホウ化物および窒化物を大部分含んでい
る、実質上非溶融である非金属を噴霧するための条件で
ある。本書および特許請求の範囲において使用される
「非金属」は総括的に普通の溶融点を持たずまたは、と
くに熱噴霧炎またはプラズマ方法において高温での短い
時間間隔の間中、上昇された温度で空気中で分裂または
酸化する特性を有することを意味する。

【００１８】より広範には、非金属はアルミナ、安定化
ジルコニア、クロミアのごとき熱噴霧に利用される酸化
物セラミツク、および各他との複合酸化物またはマグネ
シア、セリア、イツトリアおよびシリカのごとき他の酸
化物であつても良い。非金属は選択的には、タングステ
ン、チタン、クロムまたはジルコニウムの炭化物のごと
き炭化物、または幾つかの金属の複合炭化物、前述のま
たは他の金属のいずれかのホウ化物、窒化物、ケイ化物
等であつても良い。熱噴霧に有益なかかる材料の広範な
列挙は前述したアメリカ合衆国特許第３，６１７，３５
８号に開示されている。非金属はまたポリマ、とくに、
アメリカ合衆国特許第３，７２３，１６５号（ロンゴお
よびダーマン）に開示されるようなホリイミドまたは芳
香族ポリエステルのごとき高温ポリマであつても良い。

【００１９】多くの非金属は高溶融点のため噴霧するの
が難しいか、または実質上上述されたごとく非溶融にす
ることもできる。本発明はとくに被覆に対して非金属を
支持しかつ結合するように金属成分を利用することが望
ましいかかる材料に向けられる。

【００２０】好適な実施例において非金属はライオライ
ト（流紋岩）のごときカ焼ケイ酸質粘土または、最も好
ましくは、約２０％のアルミナ、６０％のシリカ、６な
いし１２％の水を含有するベントナイトのごとき公知の
型のアルミニウムケイ酸質粘土が他の酸化物をバランス
させる。かかる鉱物はガスタービンエンジンにおけるク
リヤランス制御のための研磨型の被覆における金属との
結合に有利であるが、熱噴霧処理に容易に溶融するより
むしろ分裂する。

【００２１】複合粉末は従来の方法における亜粒子（サ
ブパーテクル）から形成される。例えば、亜粒子は有機
結合剤とともにまたはそれなしで圧縮され、次いで焼結
され、破砕されかつ所望の大きさにふるい分けされる。
他の方法において、亜粒子は有機結合剤と混合されかつ
上述したアメリカ合衆国特許第３，６５５，４２５号に
教示されたように、結合剤が乾燥されかつ凝結された粉
末が形成されるまで加熱ポツト中で混合される。

【００２２】凝結された複合粉末の形成のとくに有用な
方法は上述されたアメリカ合衆国特許第３，６１７，３
５８号に記載されたような噴霧乾燥による。この方法に
おいて水性スラリが水溶性有機結合剤中に亜粒子を形成
し、そしてスラリは結合剤とともに保持される複合粉末
粒子に乾燥されかつ所定の大きさに分類される。結合剤
は粉末の約０．２％ないし１０％の間の量で存在すべき
である。この噴霧乾燥粉末は結合剤が一般には噴霧ガン
の炎中で燃焼するので現状のままで熱噴霧に使用される
ことができる。粉末は一般に約３０ミクロンより大きく
かつ約１７５ミクロンまでの大きさ分布を有する。非金
属の亜粒子は一般的には約１０ミクロン以下かつ好まし
くは約５ミクロン以下にすべきである。

【００２３】結合剤を除去する必要があるならば、また
はより密集したまたはより脆くなくまたはより流動可能
な粉末が必要とされるならば、噴霧乾燥粉末は高温で燃
焼されることができる。次の燃焼によりまたはそれなし
で、噴霧乾燥粉末は、さらにアメリカ合衆国特許第３，
９０９，２４１号（チエニー等）および同第４，７７
３，９２８号（フツク等）に教示されたようなプラズマ
噴霧ガンのごとき高温噴霧装置を通って供給されて、少
なくとも金属成分の溶融に基づいて溶融の形である粉末
を生じる。かかる溶融が１段階である場合に、噴霧乾燥
段階はアメリカ合衆国特許第４，７０５，５６０号（ケ
ンプ・ジユニア等）に記載されたような成分の機械的凝
集と置換されることができる。

【００２４】金属および非金属を完全に粉末の溶解に合
金にすることができる過剰溶融は本発明の範囲外であ
る。本発明によれば、金属および非金属亜粒子からなる
複合粉末は粉末粒子中に金属および非金属の個性を維持
するように形成される。

【００２５】さらに本発明によれば、２つの別個の型の
成分複合粉末は混合物を形成するように発生および混合
され、第２粉末の複合粒子は第１粉末の亜粒子と実質上
異なる形態を有する。異なる形態の１つの実施例におい
て、各成分粉末は複数の金属および非金属亜粒子を含有
するが、２つの粉末の異なる比率にある。これらの比率
は複合粉末の金属および非金属の合計に基づく金属の容
量パーセントとして好都合に表される。粉末の製造は通
常成分を秤量することにより通常実施されるけれども、
包括的な使用は成分の変化を補正する。金属および非金
属（粉末の大量の密度によらず）の公知の密度（例え
ば、ハンドブツク）によりり容量に変換される。

【００２６】この実施例において、第１成分粉末中に金
属が第１容量パーセントで存在し、そして第２成分中に
金属が第２容量パーセントにおいて存在する。第１容量
パーセントは第２容量パーセントより著しく大きい。差
は少なくとも金属および非金属の他の方法では均質に発
生される複合粉末の普通の統計上の変化より大きい意味
において顕著である。好ましくは、第１容量パーセント
は第２容量パーセント以上の少なくとも１０％かつ好ま
しくは少なくとも２５％である。（２５％または他の値
は元のパーセントのさらに他のパーセントよりむしろ第
１および第２パーセント間の絶対差である。）さらに、
第１容量パーセントは５０％以上で、かつ第２容量パー
セントは５０％にほぼ等しいかまたは５０％以下であ
る。

【００２７】パーセントの差は一方の成分粉末が金属中
に比較的豊富でかつ他方が比較的乏しいように存する。
金属の乏しい粉末は熱噴霧により非金属を搬送しかつ被
覆にそれを結合する溶融結合剤として作用するのに十分
な、好ましくは少なくとも５容量％の金属量を含有すべ
きである。金属の豊富な粉末はさらに被覆の結合および
凝集に寄与する。２つの異なる成分粉末はとくに、従来
の複合粉末により噴霧されるより均質の被覆が常に可能
でない範囲に非金属層を利用するように、最初に非金属
である領域を有する被覆をもたらす。同様に、被覆中の
金属の豊富な領域は、例えば、金属層の格子を形成する
ことにより、金属の結合の役割を高める。

【００２８】本発明の１つの態様において、第１および
第２粉末は約２０ミクロンないし１７５ミクロンの間の
大きさ分布を有し、そして各粉末中の金属および非金属
の亜粒子は約１０ミクロン以下である。幾つかの場合に
おいて、非金属のより大きな領域のまわりに金属をより
良好に分布するように、例えば、第１粉末が４５ないし
７５ミクロンおよび第２粉末が７５ないし１５０ミクロ
ンの、異なる大きさを有するのが第１および第２粉末に
は望ましいかも知れない。両粉末の成分は一般には同一
であるかも知れないけれども、また金属および非金属成
分のいずれかまたは両方が２つの粉末間で異なる場合が
存するかも知れない。さらに他の変化は混合物中の２つ
の粉末が異なって製造されるということであり、例えば
金属の豊富な粉末がそれに付着する非金属の繊細な粒子
を有する金属コアから形成されることができ、そして他
方の粉末は噴霧乾燥形状において使用されることができ
る。一般に、凝集粉末をつくるのに適する従来の製造方
法は、とくに化学的被覆方法に比して、比較的低コスト
を有する。

【００２９】異なる形態の好適な実施例において、第１
および第２粉末は異なる大きさの亜粒子、とくに金属の
乏しい粉末より粗い金属亜粒子を含有する金属の豊富な
粉末により製造される。例えば、混合物中の第１粉末
（金属の豊富な）は４５ないし７５ミクロンの全体の大
きさを有しかつ４５ミクロン以上５０％のごとき顕著な
破片を有する５ないし５３ミクロンの金属亜粒子から製
造されることができ、そして第２粉末は７５ないし１５
０ミクロンの全体の大きさを有しかつ５ないし３０ミク
ロンの亜粒子で製造される。両方の場合において非金属
成分は、１ないし５ミクロンのごとく、例えば１０ミク
ロン以下でより繊細である。これらの相対的な大きさの
ため、噴霧乾燥により作られた金属の乏しい粉末は本処
理の典型でありかつより細かい亜粒子の実質上回転楕円
面状の凝集物からなる。しかしながら、金属の豊富な粉
末は一般にそれに被覆かつ付着の非常に細かい非金属を
有する金属の比較的大きなコア（核）粒子を含有する。
この被覆粉末は上述したアメリカ合衆国特許第３，６５
５，４２５号に開示されたセラミツク被覆粉末と同様で
あり、そして選択的にその特許により教示された被覆方
法により作られることができる。

【００３０】金属の豊富な成分中の金属の粗い大きさの
目的は熱噴霧の間中の金属の酸化を最小にすることにあ
り、より細かな金属がより多く酸化する傾向がある。よ
り細かい亜粒子が腐食に対する抵抗がより少ない被覆を
生じることが実際に見出された。逆に、金属の乏しい成
分中のより細かい亜粒子が、堆積効率を高めかつ均質性
を最大にする、非金属成分を支持するのに好適である。
異なる大きさの金属亜粒子を組み込んでいるこの実施例
において、異なる形態が合金亜粒子の大きさの差によつ
て設けられるので、第２粉末が第１粉末より少ない合金
含有量を有することは不必要となるかも知れない。

【００３１】混合物中のいたるところに、成分粉末は少
なくとも５容量％の量において存在するものとし、正確
な量は用途および熱噴霧被覆中の金属対非金属の所定の
比率に依存する。

【００３２】本発明の複合粉末は種々の異なる型の用途
に使用するように期待される。例えば、磨耗および／ま
たは腐食抵抗被覆は、酸化物、炭化物、ホウ化物、窒化
物およびケイ化物のごとき非金属に関して硬い材料を使
用して形成されることができる。低摩擦被覆は二硫化モ
リブデン、フッ化カルシウム、グラフアイト、過フッ化
炭化水素ポリマ、コバルト酸化物または熱噴霧処理にお
いて実質上非溶融であるこれらを含有する非金属のごと
き固体潤滑剤を含んでもよい。研磨可能なクリヤランス
制御被覆は高温プラスチツク、ジルコニアを基礎にした
酸化物、窒化ホウ素またはケイ酸質粘土を含有してもよ
い。ガスタービン用羽根先端は硬いアルミナ、炭化物、
ホウ化物またはダイヤモンド粒子で被覆される。

【００３３】以下は例としてであって限定ではない。 実施例１ ６％クロムおよび６％アルミニウムとのニツケルの合金
粉末が２つの異なる混合物を形成するように２つの異な
る比率において１ないし５ミクロンのカ焼ベントナイト
粉末と完全に混合された。第１混合物は１７．５重量％
のベントナイトおよび５ないし８０ミクロン合金粉末
（４６ミクロン以上５０％で）で作られ、かつ他方は５
ないし３０％ミクロン合金粉末および５０重量％のベン
トナイトで作られた。水スラリが各混合物により形成さ
れ、それに固体含量に基礎を置いた５重量％のナトリウ
ムカルボキシルセルロース結合剤、および２％ノプコス
パース（商標）懸濁剤が添加された。各々スラリが上述
したアメリカ合衆国特許第３，６１７，３５８号に開示
された方法において従来どおり噴霧乾燥された。ニツケ
ル合金およびベントナイトに関してそれぞれ８．４ｇ／
ｃｃおよび２．６ｇ／ｃｃの密度を使用して、合金対ベ
ントナイトの容量比は第１粉末に関して約６０：４０で
かつ第２粉末に関して２５：７７であり、かくして容量
パーセントは第１粉末におけるより３５％大きい。

【００３４】第１粉末（ニツケルの豊富な）は−７５＋
４４ミクロンに分類されかつ２．０ｇ／ｃｃのバルク
（粉末）密度を有した。第２粉末（ニツケルの乏しい）
は−１５０＋７０ミクロンに分類されそして０．８ｇ／
ｃｃのバルク密度を有した。２つの粉末は、９０重量％
の第１粉末および１０重量％の第２粉末の比率で、粉末
混合物を形成するような成分として混合された。

【００３５】混合粉末は、以下のパラメータ、すなわ
ち、ノズル７Ａ−Ｍ、酸素／アセチレン圧力２．８／
１．０ｋｇ／ｃｃ、流れ４５／２８ｌ／ｍｉｎ（標
準）、噴霧量３．８ｋｇ／ｈｒ、および噴霧距離２２ｃ
ｍを有する、パーキン・エルマーコーポレーシヨンによ
り販売されたメトコ（Ｍｅｔｃｏ）タイプ６Ｐガンによ
り熱噴霧された。

【００３６】アメリカ合衆国特許第４，２９１，０８９
号に記載されかつパーキン・エルマーによりメトコ３１
２として販売された型の同様なベントナイトおよびニツ
ケル合金成分の被覆熱噴霧粉末との比較が行われた。こ
の被覆粉末は約８５０°Ｃまでの温度に関して研磨可能
なクリヤランス制御被覆としてガスタービンエンジンに
おける使用に許容された。結果は表１に示される。

【００３７】 表 １ 混合物（１） 被覆（２） 堆積効率 ８５％ ６５％ 型さ（１５Ｙ） ７４ ６２ 相対的腐食率） ０．８ １．０ 垂直衝突） （被覆容量損失） 相対的腐食率） ０．９４ １．０ 噴霧されたとき 低い角度（２０°Ｃ）衝突） （被覆容量損失） ０．７２ １．０ ７７時間７７０ ） ℃にて酸化 （１）この発明（実施例１） （２）メトコ３１２（従来技術）

【００３８】より高い硬さおよびより低い腐食率に拘わ
らず、粉末混合物により噴霧された被覆はまた被覆（ク
ラツド）粉末被覆に対して同様な研磨可能性を示した。
被覆はチタンタービン羽根先端の顕著な磨耗を示さなか
つた。冶金学的に、合金の豊富な層は被覆マトリクスを
形成するような溶融を示す一方ベントナイト成分は、メ
トコ３１２被覆と極めて同様に、マトリクス中に導かれ
た。

【００３９】実施例２ 実施例１が第２粉末の形成において２２．５重量％のベ
ントナイト（５０％に代えて）を使用して繰り返され
た。合金対ベントナイトの容量比は第１粉末に関して約
６０：４０（実施例１と同一）および第２粉末に関して
約５０：５０であつた。同様な特性を有する被覆が得ら
れたがより高い合金含量により改良された結合強さを有
した。この混合物において２つの成分粉末は粉末の分離
を最小にするように同様なバルク密度を有する。

【００４０】実施例３ 実施例１が合金層を溶融するようにメトコタイプ１０Ｍ
Ｂプラズマガンにより粉末を供給する追加の製造段階と
ともに繰り返される。集められた粉末は著しく高いバル
ク密度および流動性を有する。被覆は実施例１の被覆に
極めて類似している。

【００４１】実施例４ 実施例１は、ベントナイトに代えて、アルミナのより高
い比率を有するアルミナ−ケイ酸質粘土を使用して繰り
返される。アルミナはベントナイトに関して４５：２０
％である。同様な堆積効率、硬さ、および冶金が得られ
る。

【００４２】実施例５ ２つの粉末がクロム−モリブデン鋼および二硫化モリブ
デンからなる細かく粉末にされた成分を噴霧乾燥するこ
とにより製造された。第１粉末において金属は７５容量
％でかつ第２粉末において金属は２５容量％である。混
合物は４４ないし７４ミクロンの第１粉末の８０重量％
および７４ないし１４９ミクロンの第２粉末の２０重量
％により形成される。混合物は実施例１に使用される熱
噴霧ガンにより噴霧される。自己潤滑である耐磨耗被覆
が得られる。

【００４３】実施例６ ２つの粉末がタイプ３１６鋼および炭化シリコンの細か
い粉末成分を噴霧乾燥することにより製造される。第１
粉末において金属は６５容量％、そして第２粉末におい
て金属は３５容量％である。混合物は４４ないし１２０
ミクロンの第１粉末の７５重量％および７４ないし１５
０ミクロンの第２粉末の２５重量％により形成される。
混合物はステンレス鋼に関してのパラメータを使用する
従来のプラズマ噴霧ガンにより噴霧される。研磨用でか
つホーニングに有用である被覆が得られる。

【００４４】実施例７ 実施例６が、鋼に代えてニッケル−アルミニウム−イツ
トリウム合金を、また炭化シリコンに代えてアルミニウ
ム酸化物を使用して繰り返される。

【００４５】実施例８ ２つの粉末はニツケル−クロム−アルミニウム−イツト
リウム合金およびイツトリアにより安定化されたジルコ
ニアからなる細かく粉末にされた成分を噴霧乾燥するこ
とにより製造される。第１粉末において金属は８５容量
％であり、そして第２粉末において金属は１５容量％で
ある。混合物は４４ないし１０６ミクロンの第１粉末の
８５重量％および６３ないし１７５ミクロンの第２粉末
の１５重量％により形成される。混合物は高温研磨可能
なクリヤランス制御被覆を形成するように従来のプラズ
マ噴霧ガンにより噴霧される。

【００４６】実施例９ ２つの粉末はモリデイシリサイドを有する細かなコバル
ト−クロム合金粉末を噴霧乾燥することにより製造され
る。第１粉末において金属は６０容量％であり、かつ第
２粉末において金属は２０％である。混合物は４４ない
し１０５ミクロンの第１粉末の７５重量％および７４な
いし８８ミクロンの第２粉末の２５重量％により形成さ
れる。混合物はコバルトを基礎にした粉末についての標
準パラメータを使用して従来のプラズマ噴霧ガンにより
噴霧される。化学用途の軸のごとき、高温摩擦学的用途
に使用される被覆が得られる。

【００４７】本発明は特別な実施例に関連して詳細に上
述されたけれども、本発明の精神および特許請求の範囲
内にある種々の変化および変更が当該技術に熟練した者
に明らかとなろう。それゆえ、本発明は特許請求の範囲
またはそれらの同等物によつてのみ制限される。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１成分粉末および第２成分粉末からなり、これらの成
分がその各々が金属および非金属の亜粒子からなる複合
粒子の形である熱噴霧粉末混合物において、前記第２粉
末の複合粒子が前記第１粉末の複合粒子より実質上異な
る形態を有する構成としたので、金属および非金属比率
を広範囲に選択することができる金属および非金属を含
有する熱噴霧粉末混合物を提供することができる。

フロントページの続き (73)特許権者 596152899 1101 Ｐｒｏｓｐｅｃｔ Ａｖｅｎｕ ｅ，Ｗｅｓｔｂｕｒｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒ ｋ，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 バートン・エイ・クッシャー アメリカ合衆国 ニュー・ヨーク 11804、オールド・ベスペイジ、イー・ パーク・ドライヴ 23 (72)発明者 アントニー・ジェー・ロトリコ アメリカ合衆国 ニュー・ヨーク 11784、ハウパウジ、スパロウ・レイン １ (72)発明者 ブライアン・エイ・デルレ アメリカ合衆国 ニュー・ヨーク 11758、マサペックァ、ゲイル・ドライ ヴ 11 (72)発明者 エドワード・アール・ノヴィンスキ アメリカ合衆国 ニュー・ヨーク 11596、イースト・ウィリストン、ダー ビー・ストリート 205 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 4/00

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１成分粉末および第２成分粉末からな
   り、これらの成分がその各々が金属および非金属の亜粒
   子からなる複合粒子の形である熱噴霧粉末混合物におい
   て、前記第１粉末中の金属が該第１粉末中の金属および
   非金属の合計に基づく第１容量パーセントにおいて存在
   し、前記第２粉末中の金属が該第２粉末中の金属および
   非金属の合計に基づいて少なくとも５容量パーセントの
   第２容積パーセントにおいて存在し、かつ前記第１容量
   パーセントは少なくとも２５％の前記第２容量パーセン
   トを超える絶対差を有することを特徴とする熱噴霧粉末
   混合物。
2. 【請求項２】 前記第１容量パーセントは５０％より大
   きくかつ前記第２容量パーセントは約５％ないし５０％
   の間であることを特徴とする請求項１に記載の熱噴霧粉
   末混合物。
3. 【請求項３】 前記金属は前記第１粉末および前記第２
   粉末において同一であり、かつ前記非金属が前記第１粉
   末および前記第２粉末において同一であることを特徴と
   する請求項１に記載の熱噴霧粉末混合物。
4. 【請求項４】 前記金属はニツケル、コバルト、鉄、
   銅、アルミニウム、およびそれらの合金からなるグルー
   プから選択されることを特徴とする請求項１に記載の熱
   噴霧粉末混合物。
5. 【請求項５】 前記非金属はセラミツクおよびポリマか
   らなるグループから選択されることを特徴とする請求項
   １に記載の熱噴霧粉末混合物。
6. 【請求項６】 前記非金属が実質上非溶融性であること
   を特徴とする請求項５に記載の熱噴霧粉末混合物。
7. 【請求項７】 前記非金属はさらに炭化物、ホウ化物、
   窒化物およびケイ化物からなるグループから選択される
   ことを特徴とする請求項６に記載の熱噴霧粉末混合物。
8. 【請求項８】 前記非金属が酸化物であることを特徴と
   する請求項６に記載の熱噴霧粉末混合物。
9. 【請求項９】 前記酸化物がカ焼ケイ酸質粘土であるこ
   とを特徴とする請求項８に記載の熱噴霧粉末混合物。
10. 【請求項１０】 前記粘土がケイ酸アルミニウム粘土で
    あることを特徴とする請求項９に記載の熱噴霧粉末混合
    物。
11. 【請求項１１】 前記金属がニツケルまたはコバルトの
    合金であることを特徴とする請求項１０に記載の熱噴霧
    粉末混合物。
12. 【請求項１２】 前記第１および第２粉末の少なくとも
    一方の亜粒子は前記粉末の少なくとも一方の約０．２な
    いし１０重量％の間の量において有機結合剤により結合
    されることを特徴とする請求項１に記載の熱噴霧粉末混
    合物。
13. 【請求項１３】 前記非金属の亜粒子は１０ミクロン以
    下であり、前記第１粉末中の金属の亜粒子は４５ないし
    ７５ミクロンであり、かつ前記第１粉末中の金属の亜粒
    子がそれに結合される非金属の複数の亜粒子により個々
    の核粒子として作用し、そして前記第２粉末中の金属の
    亜粒子は５ないし３０ミクロンであり、かつ本質的に亜
    粒子の球状集塊からなることを特徴とする請求項１２に
    記載の熱噴霧粉末混合物。
14. 【請求項１４】 前記第１粉末中の金属の亜粒子は、４
    ５ミクロンより大きな断片を少なくとも該亜粒子の５０
    ％有し、そして前記第２粉末中の金属の亜粒子が３０ミ
    クロン以下であることを特徴とする請求項１３に記載の
    熱噴霧粉末混合物。
15. 【請求項１５】 前記第１粉末は約４５ないし７５ミク
    ロンの大きさを有し、そして前記第２粉末は約７５ない
    し１５０ミクロンの大きさを有することを特徴とする請
    求項１４に記載の熱噴霧粉末混合物。
16. 【請求項１６】 前記金属はクロムおよびアルミニウム
    を有するニツケルの合金であり、かつ非金属はベントナ
    イトであることを特徴とする請求項１５に記載の熱噴霧
    粉末混合物。