JP5377319B2 - 基材のコーティング方法及びコーティング製品 - Google Patents
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Description
− 噴霧用オリフィスを、噴霧によってコーティングする表面に隣接させる工程と、
− 噴霧用オリフィスに、ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン、チタン、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、アルミニウム、銀、銅、それらの少なくとも2種の混合物、又はお互いとの合金もしくは他の金属との合金から成る群から選択される粒子状材料の粉体を供給する工程(なお、この粉体は、0.5〜150μmの粒径、500ppm未満の酸素含有量、及び500ppm未満の水素含有量を有し、前記の粉体は加圧下にある)と、
− 加圧下の不活性ガスを噴霧用オリフィスに供給し、噴霧用オリフィスにおいて静圧を確立し、前記の粒子状材料とガスとの噴霧をコーティングする表面に吹き付ける工程と、
− 噴霧用オリフィスを、1気圧未満の、噴霧用オリフィスの静圧よりも実質的に低い周囲圧力の領域に設置して、コーティングする前記表面上に向けて前記の粒子状材料とガスとの噴霧を実質的に加速する工程とを含む。
コーティングの製造
タンタルとニオブのコーティングを製造した。使用される金属粉体は、上記の表に示してある。これらの粉末は、H.C. Starck GmbH & Co.KG(ゴスラー)から市販されている。
Claims (33)
- ガスフローが、ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン、チタン、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、アルミニウム、銀、銅、又はこれら少なくとも2つの混合物、あるいはこれら少なくとも2つの合金もしくはこれらの他の金属との合金から成る群から選択される材料の粉体によりガス−粉体混合物を形成し、該粉体が、0.5〜150μmの粒径、500ppm未満の酸素含有量、及び500ppm未満の水素含有量を有し、超音速を該ガスフローに付与して、該超音速のジェットを物体の表面上に向けてなる、コールドスプレー法によるコーティングの製造方法。
- 粉体が、0.01〜200g/秒cm 2 の粒子の流量密度を保証する量において、ガスに加えられる、請求項1に記載の方法。
- スプレー塗布が、
− 噴霧用オリフィスを噴霧によってコーティングする表面に隣接させる工程と、
− 該噴霧用オリフィスに、ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン、チタン、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、アルミニウム、銀、銅、それらの少なくとも2つの混合物、又はこれら相互の合金もしくはこれらの他の金属との合金から成る群から選択される粒子状材料の粉体を供給する工程(なお、該粉体は、0.5〜150μmの粒径、500ppm未満の酸素含有量、及び500ppm未満の水素含有量を有し、該粉体は加圧下にある)と、
− 加圧下の不活性ガスを該噴霧用オリフィスに供給し、該噴霧用オリフィスにおいて静圧を確立し、該粒子状材料とガスとをコーティングする表面に噴霧する工程と、
− 該噴霧用オリフィスを、1気圧よりも低く、かつ該噴霧用オリフィスの静圧よりも実質的に低い低周囲圧力の領域に設置して、コーティングする表面上に向けて該粒子状材料とガスとの該噴霧を実質的に加速する工程と
を含む、請求項1に記載の方法。 - スプレー塗布が、コールドスプレーガンを用いて実施され、かつコーティングする標的と該コールドスプレーガンを、80kPa未満の圧力の真空チャンバー内に設置する、請求項1に記載の方法。
- ガス−粉体混合物中の粉体の速度が、300〜2000m/秒である、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 対象物の表面に衝突する粉体粒子がコーティングを形成する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- コーティングが10〜50μmの粒径を有する、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 金属粉体が、10〜1000質量ppmのガス状不純物を有する、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
- 金属粉体が、300ppm未満の酸素含有量を有する、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 金属粉体が、100ppm未満の酸素含有量を有する、請求項9に記載の方法。
- 金属粉体が、300ppm未満の水素含有量を有する、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
- 金属粉体が、100ppm未満の水素含有量を有する、請求項11に記載の方法。
- コーティングが、500ppm未満の酸素含有量を有し、かつ500ppm未満の水素含有量を有する、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
- コーティングが、出発粉体の含有量から50%以下だけ異なる含有量のガス状不純物を含む、請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法。
- コーティングが、出発粉体の含有量から20%以下だけ異なる含有量のガス状不純物を含む、請求項1から14までのいずれか1項に記載の方法。
- コーティングが、出発粉体の酸素含有量及び水素含有量から5%以下だけ異なる酸素含有量及び水素含有量を含む、請求項1から15までのいずれか1項に記載の方法。
- コーティングの酸素含有量が300ppm以下であり、かつコーティングの水素含有量が300ppm以下である、請求項1から16までのいずれか1項に記載の方法。
- 金属コーティングが、タンタル、ニオブ、またはニッケルから成る、請求項9から12までのいずれか1項に記載の方法。
- コーティングの膜厚が、10μm〜10mmである、請求項1から18までのいずれか1項に記載の方法。
- 層を、コーティングされるべき物体の表面にコールドスプレー法によって適用する、請求項1から19までのいずれか1項に記載の方法。
- ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン、チタン、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、アルミニウム、銀、銅、又はこれら少なくとも2つの混合物、あるいはこれら少なくとも2つの合金もしくはこれらと他の金属との合金から成る群から選択される材料の粉体であって、150μm以下の粒径、500ppm未満の酸素含有量、及び500ppm未満の水素含有量を有する粉体を、請求項1から20までのいずれか1項に記載の方法において用いる使用。
- 金属粉体が、モリブデン94〜99質量%、ニオブ1〜6質量%、ジルコニウム0.05〜1質量%の組成を有する合金である、請求項21に記載の使用。
- 金属粉体が、ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン、チタン、及びジルコニウムから成る群から選択される耐熱金属と、コバルト、ニッケル、ロジウム、パラジウム、白金、銅、銀、及び金から成る群から選択される金属との合金、擬似合金、又は粉体混合物である、請求項21に記載の使用。
- 金属粉体が、タングステン−レニウム合金から成る、請求項21に記載の使用。
- 金属粉体が、チタン粉体と、タングステン粉体又はモリブデン粉体との混合物から成る、請求項21に記載の使用。
- 請求項1から20までのいずれか1項に記載の方法によって得られる、成形物体上の金属コーティング。
- タングステン、モリブデン、チタン、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、アルミニウム、銀、銅、又はこれら2つ以上の混合物、あるいはこれら2つ以上の合金もしくはこれらと他の金属との合金の、500ppm未満の酸素含有量及び500ppm未満の水素含有量を有するコールドスプレーされた層。
- 層がタンタル、ニオブ、又はニッケルから成る、請求項27に記載のコールドスプレーされた層。
- ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン、チタン、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、アルミニウム、銀、銅、又はこれら2つ以上の混合物、あるいはこれら2つ以上の合金もしくはこれらと他の金属との合金の金属の少なくとも1つの層であって、請求項1から20までのいずれか1項に記載の方法を用いることによって得られる層を含むコーティングされた物体。
- コーティングされた物体が、金属及び/又はセラミック材料及び/又はプラスチック材料から成るか、又はこれらの材料の少なくとも1つからの成分を含む、請求項29に記載のコーティングされた物体。
- コーティングされた物体が、化学プラント又は実験室又は医療機器において、あるいはインプラントとして使用される構成部品である、請求項29又は30に記載のコーティングされた物体。
- コーティングされた物体が、反応容器及び/又は混合容器、撹拌機、ブラインドフランジ、サーモウェル、破裂ディスク、破裂ディスクホールダー、熱交換器(シェル型及び管型)、導管、バルブ、バルブ本体、スパッタターゲット、X線陽極板、X線回転陽極、又はポンプ部材である、請求項31に記載のコーティングされた物体。
- 請求項1から20までのいずれか1項に記載の方法によって得られる成形物体上の金属コーティングを、腐食防止コーティングとして用いる使用。
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