JP5788906B2 - 摩耗性組成物及びその製造方法 - Google Patents
摩耗性組成物及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5788906B2 JP5788906B2 JP2012550210A JP2012550210A JP5788906B2 JP 5788906 B2 JP5788906 B2 JP 5788906B2 JP 2012550210 A JP2012550210 A JP 2012550210A JP 2012550210 A JP2012550210 A JP 2012550210A JP 5788906 B2 JP5788906 B2 JP 5788906B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- powder
- metal
- coated
- thermal spray
- 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.)
- Active
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 72
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 53
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 41
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 39
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 36
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 34
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 31
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 229910002061 Ni-Cr-Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 9
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims description 8
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- -1 nickel chromium aluminum Chemical compound 0.000 claims description 6
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001688 coating polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- GEZAXHSNIQTPMM-UHFFFAOYSA-N dysprosium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Dy+3].[Dy+3] GEZAXHSNIQTPMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 46
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 35
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 32
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- 229910000619 316 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N alumane;iron Chemical compound [AlH3].[Fe] KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical group [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 3
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000907 nickel aluminide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 3
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007771 core particle Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
- B22F1/103—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing an organic binding agent comprising a mixture of, or obtained by reaction of, two or more components other than a solvent or a lubricating agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
- B22F1/105—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing inorganic lubricating or binding agents, e.g. metal salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/12—Metallic powder containing non-metallic particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/17—Metallic particles coated with metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
- C22C32/0068—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/10—Metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
本出願は、２０１０年１月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／２９８，３９１号及び２０１０年９月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／３８２，７２９号に基づく国際出願であり、それらの開示はその全体が参照により明確に本明細書に組み込まれている。
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
適用なし。
適用なし。
付属コンパクトディスクの参照
適用なし。
適用なし。
以下の特許及び特許公報、並びにこれらの刊行物から発行された特許は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている：ＣＡ２６３９７３２（Ａ１）、ＵＳ７５８２３６５、ＵＳ７２６７８８９、ＵＳ７７６３５７３、ＵＳ６８８７５３０、ＵＳ７１７９５０７、ＵＳ７００８４６２、ＵＳ７１３５２４０、ＵＳ７０５２５２７、ＵＳ６８０８７５６、ＵＳ５９７６６９５、ＵＳ５４３４２１０、ＵＳ５１９６４７１、ＵＳ５５０６０５５、ＵＳ５１２２１８２及びＵＳ５０４９４５０。
ＯＥＭは、タービンエンジン効率を改善するために摩耗性被膜を形成するスプレー粉末を製造している。これらの摩耗性粉末は、一般的には、プラズマ又は低速燃焼プロセスを用いて、表面上に噴霧される。摩耗性被膜としても知られる、隙間制御被膜のための多くのプラズマ適用においては、これらの被膜が、１）ポリマーと、金属若しくはセラミックとの混合物又は２）固形潤滑剤と、金属若しくはセラミックとの混合物を用いて噴霧される又は３）ポリマー若しくは固形潤滑剤及び、セラミック若しくは金属と同時噴霧されることが知られている。
溶射のための粉末の１つの形態は、米国特許第３，６１７，３５８号（Ｄｉｔｔｒｉｃｈ）に開示されたものなどの複合粉末である。この特許は、結合剤を含む非常に微細な粉末状構成要素のスラリーを噴霧して液滴を形成し、液滴を粉末に乾燥させることを含む、複合材料を作製するための噴霧乾燥プロセスの使用を教示している。例えば、金属及び非金属のサーメット粉末中に、単一の構成要素のみが存在してもよく、又は複数の構成要素を組み入れることができる。
例えば、米国特許第４，２９１，０８９号（Ａｄａｍｏｖｉｃ）に開示されたセラミックコアの金属被覆などの、溶射のための他の複合材料形態が知られている。この特許によれば、ニッケル合金被覆ベントナイトなどの被覆粉末は、ガスタービンエンジン用の溶射された摩耗性シール被膜の製造にとって有用である。より微細なセラミック粒子による金属コア粒子の被覆は、同様の目的で米国特許第３，６５５，４２５号（Ｌｏｎｇｏ及びＰａｔｅｌ）に教示されている。
溶射のための粉末の別の例は、米国特許第５，１２２，１８２号（Ｄｏｒｆｍａｎ）に開示されている。この特許は、２つの構成要素の混合物を開示しているが、両構成要素は金属及び非金属であり、それらは特定の所定の比でほぼ同じである。かくして、従来技術は３相（マトリックス（金属又はセラミック））＋固形潤滑剤＋ポリエステル摩耗性材料を教示していることも公知である。
従来技術の被膜は適用の設計意図を満たすが、以前の粉末及び被膜を作製するのに用いられるプロセスに関しては信頼性及び高い費用の問題がある。したがって、摩耗性被膜を形成するのに用いるための改良された粉末が必要である。
専門用語を明確にするために、「複合材料」とは、物理的に接触している２つ以上の粒子を意味する。これらの複合材料は、通常は結合剤を含むが、結合剤は常に含まれるわけではない。さらに、被覆を、当技術分野で公知のように機械的又は化学的に行うことができる。
本発明の目的は、第２の成分Ｂと機械的に混合された第１の成分Ａを溶射することにより、摩耗性被膜を形成する新規の形態の複合粉末を作製することである。
上記及び他の目的は、第１の成分粉末と、第２の成分粉末とを含む溶射粉末混合物により達成される。成分粉末は、金属及び非金属の複数のサブ粒子をそれぞれが含む複合粒子の形態にあり、非金属は典型的にはセラミック又はポリマーである。第２の粉末の複合粒子は、第１の粉末の複合粒子とは実質的に異なる形態を有する。
実施形態においては、成分Ａは金属粒子であるが、成分Ｂは機械的に被覆された複合材料である。
実施形態においては、成分Ａ及びＢはそれぞれ、機械的に被覆された複合材料又は化学的に被覆された複合材料である。
実施形態においては、成分Ａは機械的に被覆されたポリマーを含む複合材料であるが、成分Ｂは機械的に被覆されたポリマーを含まない複合材料である。
実施形態においては、第１の成分は、有機結合剤、金属相、及び固形潤滑剤を含む複合材料であり；第２の成分は、有機結合剤、金属相及びポリマー相を有する複合材料であり；それぞれの成分の間の見かけの密度差は、個々の成分を混合したものと比較した場合の見かけの密度よりも小さく；第１及び第２の成分は噴霧乾燥された材料、若しくは機械的に被覆された材料として製造され、材料は燃焼若しくはプラズマ溶射、好ましくは、プラズマ溶射を用いて噴霧され；溶射粉末は約１０〜約１５０μｍ、好ましくは、約４４〜約１５０μｍの全体粒径を有する。実施形態においては、金属相はＮｉＣｒ又は３１６ステンレススチールであり、固形潤滑剤は六方晶系窒化ホウ素（ＨＢＮ）である。別の実施形態においては、第１の成分中への第２の成分の混合比は、０〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％、より好ましくは約７〜１５重量％、より好ましくは約８〜１２重量％、より好ましくは約１０重量％である。別の実施形態においては、１つの成分が金属である場合、固形潤滑剤及び又はポリマー金属被覆成分に対する金属成分の混合比は、約１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは４０〜６０重量％である。
その結果は、機械的被覆及び／又は噴霧乾燥による固形潤滑剤及び／又はポリマー相の改良された封入（ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ）である。また、これは、異なる密度を有する様々な成分の同時噴霧又は機械的混合物と比較して、より再現性が高く、一貫した被膜微小構造をももたらす。機械的完全性を改良するためには、より高温の有機結合剤を用いる。結合剤は、金属相と共に、ポリマー相の分解を最小化するのに役立つ。
本発明の他の例示的実施形態及び利点を、本開示及び添付の図面を精査することにより確認することができる。
本発明を、本発明の非限定的な例示的実施形態を手段として、記載の図面を参照して、以下の詳細な説明でさらに説明する。
本明細書に示される詳細は、例示的なものであり、本発明の実施形態の例示的考察を目的とするものに過ぎず、本発明の原理及び概念的態様の最も有用で、容易に理解される説明であると考えられるものを提供するために提示されるものである。これに関して、図面と併せて説明を読めば、本発明のいくつかの形態をどのように実際に具体化することができるかは当業者には明らかであり、本発明の構造的な詳細を、本発明の基本的な理解に必要である以上に詳しく示すための試みは行わない。
実施形態においては、成分Ａは金属粒子であるが、成分Ｂは機械的に被覆された複合材料である。
実施形態においては、成分Ａ及びＢはそれぞれ機械的に被覆された複合材料又は化学的に被覆された複合材料である。
実施形態においては、成分Ａは機械的に被覆されたポリマーを含む複合材料であるが、成分Ｂは機械的に被覆されたポリマーを含まない複合材料である。
本発明の一実施形態においては、第１の成分は、有機結合剤、金属相、及び固形潤滑剤を含む複合材料であり；第２の成分は、有機結合剤、金属相及びポリマー相を有する複合材料であり；それぞれの成分の間の見かけの密度差は、個々の成分を混合したものと比較した場合の見かけの密度よりも小さく；第１及び第２の成分は噴霧乾燥された材料、若しくは機械的に被覆された材料として製造され、材料は燃焼若しくはプラズマ溶射、好ましくはプラズマ溶射を用いて噴霧され；溶射粉末は約１０〜約１５０μｍ、好ましくは約４４〜約１５０μｍの全体粒径を有する。好ましい実施形態においては、金属相はＮｉＣｒ若しくは３１６ステンレススチール、又は金属粉末、例えば、限定されるものではないが、鉄、ニッケル若しくはコバルトに基づくものであるか、又はこれらの３種の組合せである。金属粉末はまた、約０〜４０重量％の間のクロム、約０〜１５重量％の間のアルミニウム、並びに限定されるものではないが、イットリウム、ハフニウム、シリコン、レニウム、タンタル及びタングステンなどの重要元素のさらなる添加物をも含有してもよい。ＭＣｒＡｌＹ及びＦｅ３Ａｌ、鉄アルミニウム合金、ニッケルアルミナイドなどの金属間化合物を用いることもできる。同様に、固形潤滑剤はＨＢＮである。別の好ましい実施形態においては、第１の成分中への第２の成分の混合比は、０〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％、より好ましくは約７〜１５重量％、より好ましくは約８〜１２重量％、より好ましくは約１０重量％である。別の実施形態においては、１つの成分が金属である場合、固形潤滑剤及び又はポリマー金属被覆成分に対する金属成分の混合比は、約１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは４０〜６０重量％である。
この実施形態は、機械的被覆及び／又は噴霧乾燥による固形潤滑剤及び／又はポリマー相の改良された封入をもたらす。これはまた、異なる密度を有する様々な成分の同時噴霧又は機械的混合物と比較して、より再現性が高く、一貫した被膜微小構造をももたらす。機械的完全性を改良するために、より高温の有機結合剤を添加する。結合剤は、金属相と共に、ポリマー相の分解を最小化するのにも役立つ。
本発明の実施形態においては、溶射粉末は、約１０〜約１５０μｍ、好ましくは、約４４〜約１５０μｍの全体粒径を有する。
本発明の実施形態においては、粉末全体は１つ又は２つの構成要素の複合材料である。
実施形態においては、第１の成分は、有機結合剤、金属相、及び固形潤滑剤を有する。金属相は、例えば、ＮｉＣｒ若しくは３１６ステンレススチール、又は金属粉末、例えば、限定されるものではないが、鉄、ニッケル若しくはコバルトに基づくもの又はこれらの３種の組合せであってよい。金属粉末はまた、約０〜４０重量％の間のクロム、約０〜１５重量％の間のアルミニウム、並びに限定されるものではないが、イットリウム、ハフニウム、シリコン、レニウム、タンタル及びタングステンなどの重要元素のさらなる添加物をも含有してもよい。ＭＣｒＡｌＹ及びＦｅ３Ａｌ、鉄アルミニウム合金、ニッケルアルミナイドなどの金属間化合物を用いることもできる。固形潤滑剤は、例えば、凝集六方晶系窒化ホウ素（ＡＢＮ）、ＨＢＮであってもよい。
実施形態においては、第２の成分は、有機結合剤、金属相及びポリマー相を有する。
実施形態においては、構成要素１中への第２の成分の構成要素２の混合比は、０〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％、より好ましくは約７〜１５重量％、より好ましくは８〜１２重量％、より好ましくは約１０重量％である。
別の実施形態においては、第１の成分は上記で定義された金属であり、第２の成分は有機結合剤を含む機械的に被覆された固形潤滑剤である。被覆は、第１の成分において用いられる金属と同じであってもよい。固形潤滑剤及び結合剤は上記のものであってよい。別の実施形態においては、固形潤滑剤の代わりにポリマーを用いることができる。固形潤滑剤被覆成分に対する金属成分の混合比は、約１０〜９０重量％、好ましくは２５〜７５重量％、より好ましくは４０〜６０重量％である。固形潤滑剤の代わりにポリマーを用いる場合、好ましい混合比は、約１０〜２０重量％である。
実施形態においては、第１及び第２の成分を、噴霧乾燥された材料又は機械的に被覆された材料として製造することができる。実施形態においては、第１及び第２の成分を、燃焼又はプラズマ溶射、好ましくは、プラズマ溶射を用いて噴霧して、被膜、好ましくは、摩耗性被膜を形成する。
実施形態においては、被膜を作製する場合、ポリマーを用いて多孔率を制御し、固形潤滑剤は、ブレードチップが様々な侵入率及び速度で被膜を切断する場合に、ブレードチップによる摩擦熱を低下させる。一緒に、又は個別に、ポリマー及び／又は潤滑剤は、溶射被膜の粒子間粘着強度を低下させる。いくつかの場合、ポリマーを固形潤滑剤と複合させて、多くの利点を達成する。
これらの摩耗性被膜を製造する２つの手法は、混合又は同時噴霧である。混合物中の密度差が供給装置又は操作における分離をもたらし得るため、同時噴霧の利益はプロセス制御がより多いことである；これは同時噴霧プロセスでは起きない。同時噴霧の欠点は、ポリマー及び／又は固形潤滑剤が低密度であり、それらを供給することが困難であり、プラズマ火炎中で融解又は分解する傾向があることである。これは、製造休止時間及び材料損失をもたらす。いくつかの場合、ノズルの組立及び／又はノズルの充填も行うことがあり、これは過度の生産休止時間をもたらす。混合の利益は摩耗性被膜及び摩耗性シールを製造するためのプロセス全体がより単純であることである。
対照的に、固形潤滑剤の機械的被覆による凝集は、密度が金属又はセラミックマトリックス相の密度に近づき、１）より高い混合物均一性、２）溶射プロセスにより適用された場合の固形潤滑剤相のより高い封入率及び３）粒子重量の増加に起因する同時噴霧された場合のより良好な流動性を可能にするように、密度を増加させる。
例えば、被覆プロセスを用いる機械的凝集は、ＨＢＮなどの固形潤滑剤、並びに微細な金属粉末、例えば、ニッケル合金及び有機結合剤による被覆を使用する。金属粉末は、一般的には、サイズ４４μｍ未満であり、典型的には、２０μｍ未満であり、固形潤滑剤は、一般的には、５４μｍより大きく、典型的には、平均で１２０μｍである。
金属粉末は、鉄、ニッケル若しくはコバルトに基づくものであるか、又はこれら３種の組合せであってよい。金属粉末はまた、約０〜４０重量％の間のクロム、約０〜１５重量％の間のアルミニウム、並びに限定されるものではないが、イットリウム、ハフニウム、シリコン、レニウム、タングステン、タンタル及びタングステンなどの重要元素のさらなる添加物も含有してもよい。ＭＣｒＡｌＹ及びＦｅ３Ａｌ、鉄アルミニウム合金、ニッケルアルミナイドなどの金属間化合物を用いることもできる。
次いで、最終凝集物を、約２５０μｍである約６０メッシュ未満にスクリーニングすることができる。好ましい実施形態においては、次いで、最終凝集物を約２５０μｍである約６０メッシュ未満から約６３μｍである約２３０メッシュ超の間でスクリーニングすることができる。
６３〜２５０μｍのサイズの粉末を、有機結合剤を含む固形潤滑剤の壁に付着させた微細な金属粒子で被覆する。固形潤滑剤は、例えば、ＨＢＮ、凝集窒化ホウ素（ＡＢＮ）、グラファイト、フッ化物、タルクであってよい。一般的には、固形潤滑剤は約４５μｍ超、好ましくは、約５３μｍ超であろう。
固形潤滑剤の代わりにポリマーを用いることができ、このポリマーは、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド及び／又はアクリル酸に基づくポリマーであってよい。一般的には、ポリマー粉末は、約４５μｍ超、好ましくは、約５３μｍ超であろう。
被覆は粉末の密度を増加させ、高温のプラズマ又は燃焼火炎から固形潤滑剤／ポリマーを保護し、それによって被膜化プロセスの間の分解を減少させる。さらに、密度の増加は、得られる混合物のより高い化学的均一性をもたらす。密度の増加はまた、粉末を金属又はセラミックと同時噴霧した場合に流動性も改善するであろう。
典型的な混合比では、ポリマー又は固形潤滑剤被覆材料は、金属又はセラミック粉末を含む場合、約１０〜２０重量％である。
金属／セラミック粉末は、被覆プロセスで用いられる金属／セラミックと同じか、又は異なる化学及び／又は製造プロセスであってよい。一般的には、金属／セラミック粉末のサイズは、約１２０μｍから約４５μｍの間である。しかしながら、粉末の範囲は、−２５０μｍ＋１０μｍであってよい。同時噴霧の場合、金属と被覆複合材料の典型的な堆積比は、約１：１〜３：１であり、被膜中の被覆粒子の封入率は２０〜５０体積％である。
ＨＢＮを、例えば、ＨＢＮ複合材料を含むベントナイト結合剤であってよいＡＢＮ、グラファイト又はポリマーで置き換えることもできることを理解されたい。ポリマーは、例えば、限定されるものではないが、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、及び／又はアクリル酸に基づくポリマーである。
金属合金を、例えば、イットリア安定化ジルコニアなどの金属酸化物セラミックで置き換えることもできることを理解されたい。
結合剤は有機物又は無機物であってよいことを理解されたい。
図１は、Ａ＋Ｂの機械的混合物１４を形成する、成分Ａ１０であるＮｉＣｒＡｌで被覆された凝集六方晶系窒化ホウ素（ＡＢＮ）及び成分Ｂ１２であるＮｉで被覆されたポリエステルを示す。図２に示される、成分Ａ及びＢがほぼ等しい粉末見かけ密度（ＡＤ）及びサイズ比を有する場合、操作、混合及び噴霧パラメーターの問題は、現在及び過去の製品と比較して有意に減少する。この実施形態の一例においては、成分Ａ１０は、例えば、ｄ５０粒径：６８μｍを有し、成分Ｂ１２は、例えば、ｄ５０：７２μｍを有する。好ましい実施形態においては、成分Ａ１０は、ＮｉＣｒＡｌで被覆されたＡＢＮとＮｉＣｒＡｌとの噴霧乾燥による凝集物である。別の実施形態においては、成分Ａ１０は粉末化されており、約２０ｕｍのｄ５０を有する。
別の例においては、さらにより微細なＨＢＮの使用が、ＮｉＣｒＡｌ被覆材と共に、ＡＢＮの代用物である。被覆されたＢＮ上でｄ５０が約５０μｍ未満である場合、粉末は凝集するべきである。微細な被覆材、例えば、１０μｍのＨＢＮも実現可能である。しかしながら、凝集は結合剤を導入し、結合剤は被膜特性に別の変化を導入することに留意されたい。別の例は、ＮｉＣｒＡｌで被覆されたＨＢＮを約１０μｍのｄ５０で凝集させること、次いで、この凝集した材料をＮｉで被覆されたポリエチレンと混合することである。
これはオートクレーブ手法を中心として展開されるが、一般的には複合粉末を用いることにより、これを拡張することができ、連続的又はオートクレーブ的被覆が複合材料を提供する唯一の方法である。図１に示されるように、２つの複合材料の混合物１４を有する手法は、化学的被覆若しくはオートクレーブ的被覆、又は別の方法であっても、最終組成物が２つの異なる構成要素Ａ及びＢの混合物からなり、構成要素Ａが固形潤滑剤と、金属／合金及び／又はセラミックとの複合材料であり、構成要素Ｂがプラスチック／ポリマーと、金属又は合金との複合材料である、溶射適用のための複合粉末である。
ＡＢＮが構成要素Ａの一部である場合、一例においては、溶射粉末は、
構成要素Ａが、金属／合金＋固形潤滑剤（ＨＢＮ）＋セラミック複合材料の複合材料であり、
構成要素Ｂが、金属／合金＋プラスチックの複合材料である、
ようなものであり、４相混合物とする４つのはっきりと異なる相をもたらす。
構成要素Ａが、金属／合金＋固形潤滑剤（ＨＢＮ）＋セラミック複合材料の複合材料であり、
構成要素Ｂが、金属／合金＋プラスチックの複合材料である、
ようなものであり、４相混合物とする４つのはっきりと異なる相をもたらす。
構成要素Ａ中のセラミック複合材料は、ＨＢＮをＡＢＮにするためにＨＢＮに添加されるものであることを理解されたい。
別の例は、結合剤を用いる、ＡＢＮ及びポリマー上への金属合金の被覆である。例えば、Ｎｉ５Ｃｒ５Ａｌを、十分に微細なグレードのポリマーのための被覆合金として用いることができる。この様式で、噴霧後に残留するニッケルが少なくなり、その結果、より良好な酸化抵抗性が得られる。図３に示されるように、成分Ａ１０を結合剤を用いて凝集させて、凝集した成分Ａ１６を形成する。凝集した成分Ａ１６と、成分Ｂ１２との混合物は、混合物１８をもたらす。
軽い、及び／又は砕けやすい粉末材料については、生成物噴霧及び製造ロバスト性のためには保護的（金属）被膜による被覆が必要である。成分Ａ及びＢの最小及び最大粒径範囲は所定のものである。成分Ａと成分Ｂとの間の粒径及び見かけの密度（ＡＤ）の「不一致」は、所定のウィンドウの範囲外にあるべきではない。１つの好ましい実施形態は、成分ＡのＡＤ及び粒径が成分Ｂとほぼ等しい若しくは等しい場合であるか、又は成分Ａの見かけの密度及び粒径が成分Ｂの見かけの密度及び粒径に近づく場合である。
一般的には、成分Ａ及びＢのより高いＡＤは、それらが溶射プロセスにより誘導されるガス流及び空気流にあまり影響されないため、噴霧の観点から有益である。
別の実施形態においては、成分Ａ、金属被覆ポリマーのＡＤは、２．２以上である。約１．７から２．２以上への被覆されたＡＢＮのＡＤの増加を、いくつかの非常に微細であるが、高密度の材料、例えば、ジルコニア、イッテルビア、ジスプロシア、又は金属を、窒化ホウ素（ＡＢＮ）凝集物に導入することにより達成することができる。これにより、噴霧のためのより強固な生成物が得られるであろう。別の実施形態においては、被覆の厚さを増加させることにより、ＡＤを同様に増加させることもできる。多すぎる金属マトリックスを添加しないように注意を払わなければならない。その理由は、多すぎる金属マトリックスを添加すると、窒化ホウ素を過剰保護し得るからである。
顆粒の作製に関して言及する場合、結合剤は「一時的結合剤」と呼ばれることが多い。公知の有機結合剤材料としては、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）を含むポリビニルアルコール、ポリビニルピロリジノン（ＰＶＰ）及び任意の他の類似する結合剤が挙げられる。結合剤としては、様々な合成及び天然ポリマー、例えば、アクリルラテックス組成物及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、並びに他の類似する化合物も挙げられる。
上記のように、溶射粉末は、第２の成分Ｂと機械的に混合された第１の成分Ａを有し、第１の成分Ａは、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆されたＡＢＮ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆されたＨＢＮ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆された凝集窒化ホウ素粉末、有機結合剤を含むＮｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆された凝集六方晶系窒化ホウ素粉末、及び無機結合剤を含むＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ凝集六方晶系窒化ホウ素粉末のうちの少なくとも１つであり、成分Ｂは、ニッケル、ニッケル合金、ニッケルクロム合金、ニッケルクロムアルミニウム合金、ニッケルアルミニウム合金、コバルト及びコバルト合金のうちの少なくとも１つで被覆されたポリマーである。
別の実施形態においては、被覆ポリマーは、変化しやすい（ｆｕｇｉｔｉｖｅ）相である。別の実施形態においては、被覆ポリマーは造孔剤である。別の実施形態においては、粒径は約４０〜約１２０μｍである。別の実施形態においては、成分Ｂに対する成分Ａの平均粒径比は、ｄ５０サイズ画分については、約０．５〜約１．５、好ましくは約０．７〜約１．３である。別の実施形態においては、成分Ａの見かけの密度は、最小１．５である。別の実施形態においては、成分Ｂの見かけの密度は、最小２．５である。
別の実施形態においては、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆されたＡＢＮは、約５重量％〜約１５重量％のＣｒ及び約５重量％〜約１５重量％のＡｌである。
別の実施形態においては、溶射粉末は成分Ａ’をさらに含み、Ａ’はＮｉ５＋ｘ重量％−Ｃｒ５＋ｙ重量％−Ａｌで被覆されたＡＢＮであり、ｘは５重量％超であり、ｙは０〜１０重量％である。
図４は、本発明の混合物の別の例を示す。成分Ａ１０を、有機又は無機結合剤（図示せず）を用いて成分Ｃ２０と凝集させて、成分Ａ＋Ｃ凝集物２２を形成する。成分Ｃ２０はニッケル又はコバルト合金である。成分Ｂ１２を成分Ａ＋Ｃ２２と混合すると、混合物２４が得られる。混合物２４は、５相混合物とする５つのはっきりと異なる相の一例である。
図５は、本発明の混合物の別の例を示す。成分Ｂ１２はニッケルで被覆されたポリエステルのままであり、成分Ｃ２０はニッケル又はコバルト合金のままである。成分Ｄ２６はＡＢＮ又はＨＢＮである。第１に、成分Ｃ２０及び成分Ｄ２６を、有機又は無機結合剤（図示せず）を用いて凝集させて、成分Ｃ＋Ｄ凝集物２８を形成する。成分Ｂを成分Ｃ＋Ｄ２８と混合すると、新しい混合物３０が得られる。
図６は、本発明の混合物のいずれかにおいて用いることができる成分Ｂ１２の変形の一例である。成分Ｂ１２の被覆されたポリエステルコア４０を、ポリエステル／ポリマー３４＋金属合金３２及び／若しくはＨＢＮ又は非常に微細な高密度セラミック相の凝集物で置き換える。これにより、ポリエステル相の密度がさらに増加する。ニッケル合金若しくはコバルト合金及び／又は微細な六方晶系窒化ホウ素及び／又は非常に微細な高密度セラミック（まとめて３２）を、結合剤（図示せず）を用いてポリマー３４と凝集させ、次いで、この凝集物をニッケル又はコバルト合金被覆材３６で被覆する。
上記の例は単に説明のために提供されたものであり、本発明の限定と解釈されるべきでは全くないことに留意されたい。本発明を例示的な実施形態を参照して説明してきたが、本明細書で用いられた用語は、限定の用語ではなく、説明及び例示の用語であることを理解されたい。本発明の態様における本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、現在記載及び補正されている添付の特許請求の範囲内で、変更を行うことができる。本発明を特定の手段、材料及び実施形態を参照して本明細書で説明してきたが、本発明は、本明細書に開示された詳細に限定されることを意図されず、むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲内にあるものなど、全ての機能的に等価な構造、方法及び使用にまで拡張される。
Claims (19)
- 第２の成分Ｂと機械的に混合された第１の成分Ａ
を含む溶射粉末であって、
該第１の成分Ａが、金属及び金属合金のうちの少なくとも１つで被覆された固形潤滑剤であり、
該第２の成分Ｂが、ニッケル、ニッケル合金、ニッケルクロム合金、ニッケルクロムアルミニウム合金、ニッケルアルミニウム合金、コバルト及びコバルト合金のうちの少なくとも１つで被覆された金属又はポリマーである、上記溶射粉末。 - 前記第１の成分Ａが、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆されたＡＢＮ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆されたＨＢＮ、有機結合剤を含むＮｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆された凝集六方晶系窒化ホウ素粉末、無機結合剤を含むＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ凝集六方晶系窒化ホウ素粉末、ＭがＮｉ、Ｃｏ及びＦｅのうちの１つであるＭＣｒＡｌＹ型粉末と無機若しくは有機結合剤を含む凝集六方晶系窒化ホウ素粉末、並びに金属間化合物合金と無機若しくは有機結合剤を含む凝集六方晶系窒化ホウ素粉末のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の溶射粉末。
- 前記第１の成分Ａ中の前記潤滑剤が、六方晶系窒化ホウ素、ベントナイト結合剤によって凝集された六方晶系窒化ホウ素（ＡＢＮ）、グラファイト、フッ化物、及びタルクのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の溶射粉末。
- 成分Ａが、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ（５重量％のＣｒ及び５重量％のＡｌ、残部がＮｉ）で被覆されたＡＢＮである、請求項１に記載の溶射粉末。
- 成分Ａの前記被覆が、共に合金になる複数の被覆層を含む、請求項１に記載の溶射粉末。
- 前記有機結合剤が、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリジノン、カルボキシメチルセルロース及びアクリルラテックス組成物のうちの少なくとも１つである、請求項２に記載の溶射粉末。
- 前記ポリマーが、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド及びアクリル酸に基づくポリマーのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の溶射粉末。
- 前記被覆ポリマーが変化しやすい（ｆｕｇｉｔｉｖｅ）相及び造孔剤のうちの１つである、請求項１に記載の溶射粉末。
- 粒径が４０〜１２０μｍである、請求項５に記載の溶射粉末。
- 成分Ｂに対する成分Ａの平均粒径比が、ｄ５０サイズ画分について、０．５〜１．５である、請求項１に記載の溶射粉末。
- 成分Ａの見かけの密度が最小１．５である、請求項１に記載の溶射粉末。
- 成分Ｂの見かけの密度が最小２．５である、請求項１に記載の溶射粉末。
- 前記Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌで被覆されたＡＢＮにおけるＮｉ−Ｃｒ−Ａｌが、５％〜１５％のＣｒ及び５％〜１５％のＡｌである、請求項１に記載の溶射粉末。
- 成分Ａ’をさらに含み、Ａ’はＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ（５＋ｘ重量％のＣｒ及び５＋ｙ重量％のＡｌ、残部がＮｉ）で被覆されたＡＢＮであり、ｘは５％超であり、ｙは０〜１０％である、請求項１に記載の溶射粉末。
- 成分Ｂのポリマーが、ポリエステルを含む凝集物である、請求項１に記載の溶射粉末。
- ４相混合物とする４つのはっきりと異なる相である、請求項１に記載の溶射粉末。
- 請求項１に記載の溶射粉末を作製する方法であって、溶射粉末混合物を形成するために成分Ｂの粉末粒子と成分Ａの粉末粒子とを機械的に混合することを含む、上記方法。
- 成分Ｂが金属である場合、成分Ａに対する該金属成分Ｂの混合比が１０〜９０重量％である、請求項１に記載の溶射粉末。
- 前記ＡＢＮが、ジルコニア、イッテルビア、ジスプロシア、及び金属のうちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載の溶射粉末。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US29839110P | 2010-01-26 | 2010-01-26 | |
| US61/298,391 | 2010-01-26 | ||
| US38272910P | 2010-09-14 | 2010-09-14 | |
| US61/382,729 | 2010-09-14 | ||
| PCT/US2011/022445 WO2011094222A1 (en) | 2010-01-26 | 2011-01-25 | Abradable composition and method of manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013518182A JP2013518182A (ja) | 2013-05-20 |
| JP5788906B2 true JP5788906B2 (ja) | 2015-10-07 |
Family
ID=44319722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012550210A Active JP5788906B2 (ja) | 2010-01-26 | 2011-01-25 | 摩耗性組成物及びその製造方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9103013B2 (ja) |
| EP (1) | EP2528966B1 (ja) |
| JP (1) | JP5788906B2 (ja) |
| CN (1) | CN102822256B (ja) |
| BR (1) | BR112012018243B8 (ja) |
| CA (1) | CA2784665C (ja) |
| SG (2) | SG182251A1 (ja) |
| TW (1) | TWI519388B (ja) |
| WO (1) | WO2011094222A1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2781616A1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-24 | ALSTOM Technology Ltd | Method for coating a component of a turbomachine and coated component for a turbomachine |
| CN103572191A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-12 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种四相陶瓷基高温可磨耗封严涂层 |
| US10145258B2 (en) | 2014-04-24 | 2018-12-04 | United Technologies Corporation | Low permeability high pressure compressor abradable seal for bare Ni airfoils having continuous metal matrix |
| US10378450B2 (en) | 2014-05-27 | 2019-08-13 | United Technologies Corporation | Chemistry based methods of manufacture for MAXMET composite powders |
| SE539354C2 (en) | 2015-11-16 | 2017-08-01 | Scania Cv Ab | Arrangement and process for thermal spray coating vehicle components with solid lubricants |
| GB201614008D0 (en) * | 2016-08-16 | 2016-09-28 | Seram Coatings As | Thermal spraying of ceramic materials |
| CN108203799B (zh) * | 2016-12-08 | 2019-09-27 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种耐海洋腐蚀热喷涂可磨耗封严涂层及其制备方法 |
| US20210130243A1 (en) * | 2017-02-17 | 2021-05-06 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Fiber porosity forming fillers in thermal spray powders and coatings and method making and using the same |
| JP6855891B2 (ja) * | 2017-04-13 | 2021-04-07 | トヨタ自動車株式会社 | 溶射用粉末およびこれを用いた溶射皮膜の成膜方法 |
| CN111757947B (zh) * | 2017-12-15 | 2023-02-03 | 欧瑞康美科（美国）公司 | 机械合金化的金属热喷涂涂层材料和利用所述材料的热喷涂涂布方法 |
| CN110172690B (zh) * | 2019-07-03 | 2021-06-04 | 西安热工研究院有限公司 | 一种3d打印用梯度热障涂层复合粉末材料及其制备方法 |
| CN110565040A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-13 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种高沉积率的复合封严涂层粉末及其制备方法 |
| US11674210B2 (en) * | 2020-08-31 | 2023-06-13 | Metal Improvement Company, Llc | Method for making high lubricity abradable material and abradable coating |
| CN114645176B (zh) * | 2020-12-21 | 2024-04-09 | 武汉苏泊尔炊具有限公司 | 不粘材料及其制备方法、包含不粘材料的烹饪器具及其制备方法 |
| WO2022155134A1 (en) * | 2021-01-12 | 2022-07-21 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Composite thermal spray powder of oxides and non-oxides |
| US20240141472A1 (en) * | 2021-05-03 | 2024-05-02 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Material for thin, smooth, and high-velocity flame sprayed coatings with increased deposition efficiency |
| CN114592123B (zh) * | 2021-12-27 | 2024-05-10 | 福建通海镍业科技有限公司 | 一种铬矿粉球及其制备方法 |
| CN114950919B (zh) * | 2022-04-12 | 2023-07-04 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 一种用于树脂基复合材料的复合涂层的制备方法和装置 |
| CN115608984B (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-14 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种机械混合包覆粉末的制备方法和包覆粉末 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3617358A (en) | 1967-09-29 | 1971-11-02 | Metco Inc | Flame spray powder and process |
| US3655425A (en) | 1969-07-01 | 1972-04-11 | Metco Inc | Ceramic clad flame spray powder |
| JPS502637A (ja) * | 1973-05-12 | 1975-01-11 | ||
| US4291089A (en) | 1979-11-06 | 1981-09-22 | Sherritt Gordon Mines Limited | Composite powders sprayable to form abradable seal coatings |
| CA1141569A (en) * | 1979-11-06 | 1983-02-22 | Viridian Inc. | Composite powders sprayable to form abradable seal coatings |
| US5122182A (en) | 1990-05-02 | 1992-06-16 | The Perkin-Elmer Corporation | Composite thermal spray powder of metal and non-metal |
| US5049450A (en) | 1990-05-10 | 1991-09-17 | The Perkin-Elmer Corporation | Aluminum and boron nitride thermal spray powder |
| US5196471A (en) | 1990-11-19 | 1993-03-23 | Sulzer Plasma Technik, Inc. | Thermal spray powders for abradable coatings, abradable coatings containing solid lubricants and methods of fabricating abradable coatings |
| US5506055A (en) | 1994-07-08 | 1996-04-09 | Sulzer Metco (Us) Inc. | Boron nitride and aluminum thermal spray powder |
| US5660934A (en) * | 1994-12-29 | 1997-08-26 | Spray-Tech, Inc. | Clad plastic particles suitable for thermal spraying |
| JP3288567B2 (ja) * | 1995-11-10 | 2002-06-04 | スルツァー メトコ （ユーエス） インコーポレイテッド | 複合熱溶射粉末 |
| US5976695A (en) | 1996-10-02 | 1999-11-02 | Westaim Technologies, Inc. | Thermally sprayable powder materials having an alloyed metal phase and a solid lubricant ceramic phase and abradable seal assemblies manufactured therefrom |
| EP0939143A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-01 | Ticona GmbH | Thermal spray powder incorporating a particular high temperature polymer |
| JPH11286768A (ja) * | 1998-04-02 | 1999-10-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 耐摩耗コーティング材料および耐摩耗コーティング方法 |
| CA2358624C (en) | 2001-10-10 | 2009-12-22 | The Westaim Corporation | Sprayable composition |
| WO2003059529A1 (en) * | 2002-01-14 | 2003-07-24 | Sulzer Metco (Us) Inc. | High temperature spray dried composite abradable powder for combustion spraying and abradable barrier coating produced using same |
| US6887530B2 (en) | 2002-06-07 | 2005-05-03 | Sulzer Metco (Canada) Inc. | Thermal spray compositions for abradable seals |
| US6808756B2 (en) | 2003-01-17 | 2004-10-26 | Sulzer Metco (Canada) Inc. | Thermal spray composition and method of deposition for abradable seals |
| US8114821B2 (en) | 2003-12-05 | 2012-02-14 | Zulzer Metco (Canada) Inc. | Method for producing composite material for coating applications |
| US7582365B2 (en) | 2005-01-10 | 2009-09-01 | Universal Display Corporation | Reversibly reducible metal complexes as electron transporting materials for OLEDs |
| US20070099014A1 (en) * | 2005-11-03 | 2007-05-03 | Sulzer Metco (Us), Inc. | Method for applying a low coefficient of friction coating |
| US20080145554A1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-06-19 | General Electric | Thermal spray powders for wear-resistant coatings, and related methods |
| US20080187754A1 (en) * | 2007-02-01 | 2008-08-07 | Xiom Corporation | Composite powders comprising polymers and inorganic particles for thermal sprayed coatings |
| CA2639732A1 (en) | 2008-09-19 | 2010-03-19 | Karel Hajmrle | Sprayable compositions |
| KR101445953B1 (ko) * | 2010-02-01 | 2014-09-29 | 크루서블 인텔렉츄얼 프라퍼티 엘엘씨. | 니켈 기재의 합금을 포함하는 코팅, 상기 코팅을 포함하는 장치, 및 그의 제조 방법 |
-
2011
- 2011-01-25 CA CA2784665A patent/CA2784665C/en active Active
- 2011-01-25 EP EP11737523.8A patent/EP2528966B1/en active Active
- 2011-01-25 JP JP2012550210A patent/JP5788906B2/ja active Active
- 2011-01-25 SG SG2012026696A patent/SG182251A1/en unknown
- 2011-01-25 SG SG10201500165RA patent/SG10201500165RA/en unknown
- 2011-01-25 CN CN201180007056.4A patent/CN102822256B/zh active Active
- 2011-01-25 WO PCT/US2011/022445 patent/WO2011094222A1/en active Application Filing
- 2011-01-25 US US13/575,237 patent/US9103013B2/en active Active
- 2011-01-25 BR BR112012018243A patent/BR112012018243B8/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-01-26 TW TW100102828A patent/TWI519388B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112012018243A2 (pt) | 2021-01-12 |
| EP2528966A1 (en) | 2012-12-05 |
| SG182251A1 (en) | 2012-08-30 |
| WO2011094222A1 (en) | 2011-08-04 |
| TW201139059A (en) | 2011-11-16 |
| US20120295825A1 (en) | 2012-11-22 |
| CN102822256A (zh) | 2012-12-12 |
| BR112012018243B8 (pt) | 2022-09-27 |
| BR112012018243B1 (pt) | 2021-08-31 |
| CA2784665A1 (en) | 2011-08-04 |
| US9103013B2 (en) | 2015-08-11 |
| TWI519388B (zh) | 2016-02-01 |
| CN102822256B (zh) | 2016-10-05 |
| SG10201500165RA (en) | 2015-03-30 |
| EP2528966B1 (en) | 2022-06-29 |
| EP2528966A4 (en) | 2017-07-05 |
| JP2013518182A (ja) | 2013-05-20 |
| CA2784665C (en) | 2018-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5788906B2 (ja) | 摩耗性組成物及びその製造方法 | |
| AU2014209881B2 (en) | Method for producing spray powders containing chromium nitride | |
| US9919358B2 (en) | Sintered molybdenum carbide-based spray powder | |
| CN101914317B (zh) | 氧化钛锶和由其制得的可磨损涂料 | |
| WO2003059529A1 (en) | High temperature spray dried composite abradable powder for combustion spraying and abradable barrier coating produced using same | |
| JPH0344456A (ja) | 高温ＭＣｒＡｌ（Ｙ）複合材料及びその製造及び使用 | |
| US20080113105A1 (en) | Coating Formed By Thermal Spraying And Methods For The Formation Thereof | |
| JP7060605B2 (ja) | 溶射粉末およびコーティング中の繊維多孔性形成充填剤、ならびにその製造方法および使用 | |
| JP5881605B2 (ja) | 溶射用高融点金属粉末およびそれを用いた高融点金属溶射膜並びに溶射部品 | |
| Tkachenko et al. | Production of spherical Mo and Mo-Si powders by spray drying of Si suspension in a water-soluble Mo precursor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131017 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140918 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140924 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20141202 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20141209 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150119 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150323 |
|
| 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: 20150702 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150730 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5788906 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 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |