JP7185528B2 - るつぼ - Google Patents
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Description
[表1]
第1欄の「マトリックス」は、第2欄に特定する「元素」がその中へ拡散するマトリックスを示す。第3欄の「D(cm2/S) at 2100℃」は、温度2100℃での各マトリックスにおける元素のcm2/S単位の拡散率を示す。数字は、金属中の拡散に関するハンドブックからの抜粋である(例えば、E. Fromm and E. Gebhardt (eds.): Gase und Kohlenstoff in Metallen [Gases and carbon in metals], Springer Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1976, Smithells Metals Reference Book, editors E.A. Brandes and G.B. Brook, 7th edition (1992), and Diffusion Data, vol. 1, No. 1 (1967))。
耐熱金属粉末、好ましくはモリブデン又はタングステン、又はこれらの粉末混合物を加圧及び焼結して、又は成形して、あるいは、加圧、焼結及び成形して、ブランク材(素材)を作成する工程と、
前記基礎材料に比べて炭素又は酸素あるいは炭素及び酸素に対する親和性の強い金属材料を用いたバリア層を、溶射により、好ましくはコールドガススプレーにより、又はスラリープロセスにより、前記ブランク材の外側面に設ける工程とを含む。
・プロセスガス:窒素
・プロセスガス圧力:38バール
・Ta粉末搬送速度:46g/min
・プロセスガス温度:800℃
・被覆ガン/基礎体距離:40mm
耐熱金属粉末、好ましくはモリブデン又はタングステン、又はこれらの混合粉末を加圧及び焼結して、又は成形して、あるいは、加圧、焼結及び成形して、ブランク材10を準備する。
続いて、基礎材料よりも炭素又は酸素あるいは炭素及び酸素に対する親和性の強い金属材料を用いたバリア層2を、ブランク材10の壁3の外側面6に、溶射、好ましくはコールドガススプレーによって付加する。バリア層に適した材料の例として、タンタル、ニオブ、又はチタン、あるいは、タンタル系、ニオブ系、又はチタン系の材料、例えばそれらの合金、がある。
本発明に係るバリア層2を備えたるつぼ1が得られる。
2 バリア層
3 壁
4 投入材料
5 外側層
6 るつぼの外側面
7 るつぼの中側面
8 るつぼの表面シェル
9 るつぼのベース
10 ブランク材
G 吸着材料
S 保護膜
Claims (17)
- タングステン又はモリブデン、あるいはタングステン系又はモリブデン系の材料からなる基礎材料を用いた壁(3)を有するるつぼであって、
前記壁(3)の外側面(6)に、前記基礎材料よりも炭素又は酸素あるいは炭素及び酸素に対する親和性の強い金属材料を用いたバリア層(2)が少なくとも部分的に設けられており、
該バリア層(2)は、タンタル又はタンタル系の材料のコールドガススプレーにより作成された層として設けられている、るつぼ。 - 前記バリア層(2)は、該バリア層(2)とは異なる材料を用いた外側層(5)により覆われる、請求項1に記載のるつぼ。
- 前記外側層(5)に前記るつぼの前記基礎材料を用いてある、請求項2に記載のるつぼ。
- 前記バリア層(2)は、前記壁(3)の外側1/3に設けられる、請求項1~3のいずれか1項に記載のるつぼ。
- タングステン又はモリブデン、あるいはタングステン系又はモリブデン系の材料からなる基礎材料を用いた壁(3)を有するるつぼであって、
前記壁(3)が層の組み合わせから成り、該壁(3)内に、前記基礎材料よりも炭素又は酸素あるいは炭素及び酸素に対する親和性の強い金属材料を用いたバリア層(2)が少なくとも部分的に設けられており、
該バリア層(2)は、タンタル又はタンタル系の材料のコールドガススプレーにより作成された層として設けられている、るつぼ。 - 前記バリア層(2)は、90%以上の相対密度をもつ、請求項1~5のいずれか1項に記載のるつぼ。
- 前記バリア層(2)は、95%以上の相対密度をもつ、請求項1~5のいずれか1項に記載のるつぼ。
- 前記バリア層(2)は、99%以上の相対密度をもつ、請求項1~5のいずれか1項に記載のるつぼ。
- 前記バリア層(2)は、25μm~500μmの厚さをもつ、請求項1~8のいずれか1項に記載のるつぼ。
- 前記バリア層(2)は、100μm~300μmの厚さをもつ、請求項1~8のいずれか1項に記載のるつぼ。
- 前記バリア層(2)は、175μm~225μmの厚さをもつ、請求項1~8のいずれか1項に記載のるつぼ。
- 前記バリア層(2)は、前記基礎材料よりも炭素又は酸素あるいは炭素及び酸素に対する親和性の強い金属材料を少なくとも90重量%含む、請求項1~11のいずれか1項に記載のるつぼ。
- 単結晶サファイア又は溶融石英を生成するためのるつぼとして請求項1~12のいずれか1項に記載のるつぼ(1)を使用する使用方法。
- 耐熱金属製のるつぼ(1)を製造する方法であって、
耐熱金属粉末を加圧及び焼結して、又は成形して、あるいは、加圧、焼結及び成形して、耐熱金属の基礎材料を用いたブランク材(10)を作成する工程と、
前記基礎材料よりも炭素又は酸素あるいは炭素及び酸素に対する親和性の強い金属材料を用いたバリア層(2)を、タンタル又はタンタル系の材料のコールドガススプレーにより、前記ブランク材(10)の外側面(6)に設ける工程とを含む、方法。 - 前記耐熱金属粉末が、モリブデン又はタングステン、これらの合金、又はこれらの粉末混合物である、請求項14に記載の方法。
- 前記バリア層(2)とは異なる材料を用いた外側層(5)を前記バリア層(2)に付加する、請求項14又は15に記載の方法。
- 前記外側層(5)に前記るつぼ(1)の前記基礎材料を構成する材料を用いる、請求項16に記載の方法。
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