JPH01172266A - Ｂ↓４ｃ焼結体の表面層改質法 - Google Patents
Ｂ↓４ｃ焼結体の表面層改質法Info
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- JPH01172266A JPH01172266A JP61311652A JP31165286A JPH01172266A JP H01172266 A JPH01172266 A JP H01172266A JP 61311652 A JP61311652 A JP 61311652A JP 31165286 A JP31165286 A JP 31165286A JP H01172266 A JPH01172266 A JP H01172266A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本願発明は、例えば核融合炉用の中性子遮蔽材としての
利用の可能性がある８４Ｃ焼結体の表面層改質法に関す
る。
利用の可能性がある８４Ｃ焼結体の表面層改質法に関す
る。
（従来の技術）
最近Ｂ４Ｃ焼結体には、核融合炉の中性子遮蔽材として
の利用か可能であることが明らかになり、その物性等が
注目されている。
の利用か可能であることが明らかになり、その物性等が
注目されている。
従来、８４Ｃ焼結体の製造法は３４Ｃ粉末をホットプレ
スを利用して高温高圧で固める手法か主であるか、また
Ｂ４Ｃ粉末中に５〜１０ｘの金属添加物を加え、常圧焼
結によって製造する方法も知られている。
スを利用して高温高圧で固める手法か主であるか、また
Ｂ４Ｃ粉末中に５〜１０ｘの金属添加物を加え、常圧焼
結によって製造する方法も知られている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、常圧焼結によるＢ４Ｃ焼結体の製造においては
複雑な形状のものが製造することができるという利点が
ある反面、理論密度９０％以上の焼結体の製造が困難で
あるという欠点がある。
複雑な形状のものが製造することができるという利点が
ある反面、理論密度９０％以上の焼結体の製造が困難で
あるという欠点がある。
一方、ホットプレスを利用した高温高圧によるＢ４Ｃ焼
結体の製造においては複雑な形状のものを製造すること
か困難である反面、理論密度９ｏｚ以上のものが製造可
能となる。
結体の製造においては複雑な形状のものを製造すること
か困難である反面、理論密度９ｏｚ以上のものが製造可
能となる。
しかし、この方法により製造されたＢ４Ｃ焼結体につい
ても中性子遮蔽効果が不十分であり、また焼結法により
製造されたＢ４Ｃ焼結体には強度面で信頼性に欠けるな
どの難点がある。
ても中性子遮蔽効果が不十分であり、また焼結法により
製造されたＢ４Ｃ焼結体には強度面で信頼性に欠けるな
どの難点がある。
本願発明は、上記実情に鑑み十分な中性子遮蔽効果と強
度を有するＢ４Ｃ焼結体を得ることを目的とするもので
ある。
度を有するＢ４Ｃ焼結体を得ることを目的とするもので
ある。
（問題点を解決するための手段）
以上の問題点を解決するため、本願発明では８４Ｃ焼結
体の表面層改質法を提案するものである。
体の表面層改質法を提案するものである。
本願第１発明においては、Ｂ４Ｃ焼結体に、比較的低温
下でボロン化合物、炭素化合物、キャリヤからなる混合
ガスを接触させ、８４Ｃ焼結体表面層近傍の気孔中に上
記混合ガス含浸させるとともに、該気孔中で混合ガス中
のボロン乃至炭素を結晶化させてＢ４Ｃ焼結体表面層を
強化するものである。
下でボロン化合物、炭素化合物、キャリヤからなる混合
ガスを接触させ、８４Ｃ焼結体表面層近傍の気孔中に上
記混合ガス含浸させるとともに、該気孔中で混合ガス中
のボロン乃至炭素を結晶化させてＢ４Ｃ焼結体表面層を
強化するものである。
本願第２、第３発明においては、８４Ｃ焼結体に、比較
的高温下でボロン化合物、炭素化合物、キャリヤからな
る混合ガスを接触させ、Ｂ４Ｃ焼結体表面層で該混合ガ
ス中のボロン乃至炭素を結晶化させてＢ４Ｃ焼結体表面
層面にＢ４ＣＶ被覆層を形成するものである。
的高温下でボロン化合物、炭素化合物、キャリヤからな
る混合ガスを接触させ、Ｂ４Ｃ焼結体表面層で該混合ガ
ス中のボロン乃至炭素を結晶化させてＢ４Ｃ焼結体表面
層面にＢ４ＣＶ被覆層を形成するものである。
本願第１〜第３発明において８４Ｃ焼結体としては従来
の常圧焼結、高温高圧焼結により得られたものを使用す
ることがてきる。
の常圧焼結、高温高圧焼結により得られたものを使用す
ることがてきる。
また、本願発明者の研究によればＡＩＦ：ｌ、非晶質カ
ーボン、非晶質ボロンを焼結助剤としてＢ４Ｃ粉末中に
微量添加することによって常圧焼結で理論密度９４％の
ものを得ることができるので、これを使用してもよい。
ーボン、非晶質ボロンを焼結助剤としてＢ４Ｃ粉末中に
微量添加することによって常圧焼結で理論密度９４％の
ものを得ることができるので、これを使用してもよい。
なお、この場合は高密度であり、しかも常圧焼結である
ため、複雑な形状の焼結体の製造が容易になり、したが
ってこの方法により得られたＢ４Ｃ焼結体を原料とすれ
ば、任意形状の中性子遮蔽材を得ることができる。
ため、複雑な形状の焼結体の製造が容易になり、したが
ってこの方法により得られたＢ４Ｃ焼結体を原料とすれ
ば、任意形状の中性子遮蔽材を得ることができる。
本願第１〜第３発明において混合ガスを構成するボロン
化合物としてはＢＣｈ等のハロゲン化ボロン、水素化ボ
ロン等を使用することができ、また炭素化合物としては
四塩化炭素等のハロゲン化炭素４ＣＪａ等の水素化炭素
等を使用することができ、更にキャリヤとしては水素ガ
ス等を使用することができる。
化合物としてはＢＣｈ等のハロゲン化ボロン、水素化ボ
ロン等を使用することができ、また炭素化合物としては
四塩化炭素等のハロゲン化炭素４ＣＪａ等の水素化炭素
等を使用することができ、更にキャリヤとしては水素ガ
ス等を使用することができる。
一方、本願第１発明において比較的低温とは例えば１４
００°Ｃ〜１５００℃程度であり、この程度の温度に保
たれた８４Ｃ焼結体に、上記混合ガスを接触させる。
００°Ｃ〜１５００℃程度であり、この程度の温度に保
たれた８４Ｃ焼結体に、上記混合ガスを接触させる。
また１本願第２．第３発明において比較的高温とは例え
ば１７００°Ｃ〜１９００”Ｃ程度であり、この程度の
温度に保たれた８４Ｃ焼結体に、上記混合ガスな接触さ
せる。
ば１７００°Ｃ〜１９００”Ｃ程度であり、この程度の
温度に保たれた８４Ｃ焼結体に、上記混合ガスな接触さ
せる。
なお、本願第３発明ではＢ４Ｃ−焼結体に接触させる上
記混合ガス中のボロン化合物の混合割合を順次高めるよ
うにする。
記混合ガス中のボロン化合物の混合割合を順次高めるよ
うにする。
（発明の効果）
以上、本願第１発明によれば８４Ｃ焼結体に、比較的低
温下でボロン化合物、炭素化合物、キャリヤからなる混
合ガスを接触させるのて、混合ガスはＢ４Ｃ焼結体表面
層近傍の気孔中に含浸され、ここでボロン乃至炭素を析
出して結晶化させる。
温下でボロン化合物、炭素化合物、キャリヤからなる混
合ガスを接触させるのて、混合ガスはＢ４Ｃ焼結体表面
層近傍の気孔中に含浸され、ここでボロン乃至炭素を析
出して結晶化させる。
したがって、本願第１発明によればＢ４Ｃ焼結体の表面
層の近傍に存在する気孔はＢｘＣｙの結晶によって充填
される。このため、中性子等の遮蔽効果が高められると
同時に、表面層の強度が強化される。
層の近傍に存在する気孔はＢｘＣｙの結晶によって充填
される。このため、中性子等の遮蔽効果が高められると
同時に、表面層の強度が強化される。
また、本願第２発明においてはＢ４Ｃ焼結体に、ボロン
化合物、炭素化合物、キャリヤからなる混合ガスを接触
させるが、第１発明に比べて比較的高温て接触させるた
め、Ｂ４Ｃ焼結体表面層で混合ガス中のボロン乃至炭素
が析出して結晶化され、Ｂ４Ｃ焼結体表面層面にＢｘＣ
ｙ被覆層を形成する。
化合物、炭素化合物、キャリヤからなる混合ガスを接触
させるが、第１発明に比べて比較的高温て接触させるた
め、Ｂ４Ｃ焼結体表面層で混合ガス中のボロン乃至炭素
が析出して結晶化され、Ｂ４Ｃ焼結体表面層面にＢｘＣ
ｙ被覆層を形成する。
したがって、本願第２発明においても中性子等の遮蔽効
果が高められると同時に、表面層の強度が強化される。
果が高められると同時に、表面層の強度が強化される。
更に、本願第３発明においては上記第２発明においてＢ
４Ｃ焼結体に接触させる上記混合ガス中のボロン化合物
の混合割合を順次高めるようにするものであるが１本願
第３発明によればＢ４Ｃ焼結体の表面層に形成されたＢ
４Ｃ，被覆層は表面に近ずくに従ってボロンの割合が高
いため、中性子の遮蔽がより効果的に行なわれる。
４Ｃ焼結体に接触させる上記混合ガス中のボロン化合物
の混合割合を順次高めるようにするものであるが１本願
第３発明によればＢ４Ｃ焼結体の表面層に形成されたＢ
４Ｃ，被覆層は表面に近ずくに従ってボロンの割合が高
いため、中性子の遮蔽がより効果的に行なわれる。
なお、この場合Ｂ４Ｃ焼結体の表面層とＢＷＣｙ被覆層
とが剥離したり、ＢＸＣ，被覆層の内部における熱膨張
係数の値が不連続にならないように混合ガス中ボロン化
合物の配合割合を極微量づつ増加させるようにする。
とが剥離したり、ＢＸＣ，被覆層の内部における熱膨張
係数の値が不連続にならないように混合ガス中ボロン化
合物の配合割合を極微量づつ増加させるようにする。
以上要するに１本願第１〜第３発明によれば中性子の遮
蔽効果が向上すると同時に、Ｂ４Ｃ焼結体の表面層の強
度が強化され、核融合炉等の高温下においてもＢ４Ｃ焼
結体の高温強度が損なわれることかない。したがって、
本願発明によって処理されたＢ４Ｃ焼結体は高温強度材
料としての利用の他に、核融合炉用高性能中性子遮蔽材
としての利用か見込まれ、エネルギー確保のための有力
な手段となる。
蔽効果が向上すると同時に、Ｂ４Ｃ焼結体の表面層の強
度が強化され、核融合炉等の高温下においてもＢ４Ｃ焼
結体の高温強度が損なわれることかない。したがって、
本願発明によって処理されたＢ４Ｃ焼結体は高温強度材
料としての利用の他に、核融合炉用高性能中性子遮蔽材
としての利用か見込まれ、エネルギー確保のための有力
な手段となる。
（実施例）
以下、この発明の実施例を示す。
実施例１
ＡｌＦ２、非晶質カーボン、非晶質ボロンな全体でＢ４
Ｃ粉末の４〜５％をメタノール中に懸濁させ、Ｂ４Ｃ粉
末をこの懸濁液中に入れ、−晩混合する。
Ｃ粉末の４〜５％をメタノール中に懸濁させ、Ｂ４Ｃ粉
末をこの懸濁液中に入れ、−晩混合する。
その後、真空乾燥し、粉砕ふるい分けをして出発原料と
する。
する。
この出発原料を金型ブレス、ラバープレス処理し、Ｂ４
Ｃ成形体を得た。この成形体を真空炉を用いてアルゴン
雰囲気下で２２００°Ｃにて３０分間焼成し、理論密度
９４％の焼結体を得る。
Ｃ成形体を得た。この成形体を真空炉を用いてアルゴン
雰囲気下で２２００°Ｃにて３０分間焼成し、理論密度
９４％の焼結体を得る。
次に、上記のようにして得られたＢ４Ｃ焼結体を１４０
０’Ｃ〜１５００℃に保ち、これにノズルよりＢＣｌ３
＋ＣＣ１，＋Ｈ，混合ガスを吹き付けた。
０’Ｃ〜１５００℃に保ち、これにノズルよりＢＣｌ３
＋ＣＣ１，＋Ｈ，混合ガスを吹き付けた。
これにより、Ｂ＜Ｃ焼結体の表面層近傍にある気孔はＢ
、ｘＣｙの結晶で充填され、Ｂ４Ｃ焼結体の表面強化を
図ることかできた。
、ｘＣｙの結晶で充填され、Ｂ４Ｃ焼結体の表面強化を
図ることかできた。
実施例２
上記実施例１で得られたＢ４Ｃ焼結体を１７００℃〜１
９００°Ｃに保ち、これニノズルよりＢＣｌ、、 ＣＣ
ｌ４＋Ｈ２混合ガスを吹き付け、その後混合ガス中のＣ
Ｃｌ４の配合量を徐々に減少させ、他の成分の配合量を
一定にしてノズルより吹き付けた。
９００°Ｃに保ち、これニノズルよりＢＣｌ、、 ＣＣ
ｌ４＋Ｈ２混合ガスを吹き付け、その後混合ガス中のＣ
Ｃｌ４の配合量を徐々に減少させ、他の成分の配合量を
一定にしてノズルより吹き付けた。
この結果、Ｂ４Ｃ焼結体の表面層上にはボロンと炭素が
析出して結晶化し、ＢｘＧ、の被覆層を形成するか、こ
の実施例では混合ガス中のＣＣＬの配合量を徐々に減少
させ、他の成分の配合量を一定にしてノズルより吹き付
けているため、Ｂ４Ｃ焼結体の表面層上に析出されるボ
ロンと炭素の量はＢ４Ｃ組成より微量づつボロンの割合
が増加し、最終的にはＢ、９Ｇ組成の化合物の形態で析
出を終えた。
析出して結晶化し、ＢｘＧ、の被覆層を形成するか、こ
の実施例では混合ガス中のＣＣＬの配合量を徐々に減少
させ、他の成分の配合量を一定にしてノズルより吹き付
けているため、Ｂ４Ｃ焼結体の表面層上に析出されるボ
ロンと炭素の量はＢ４Ｃ組成より微量づつボロンの割合
が増加し、最終的にはＢ、９Ｇ組成の化合物の形態で析
出を終えた。
このように処理したＢ４Ｃ焼結体は表面がボロンに富む
ため、中性子遮蔽効果が優れたものであった。
ため、中性子遮蔽効果が優れたものであった。
Claims (3)
- （１）Ｂ＿４Ｃ焼結体に、比較的低温下でボロン化合物
、炭素化合物、キャリヤからなる混合ガスを接触させ、
Ｂ＿４Ｃ焼結体表面層近傍の気孔中に上記混合ガス含浸
させるとともに、該気孔中で混合ガス中のボロン乃至炭
素を結晶化させてＢ＿４Ｃ焼結体表面層を強化すること
を特徴とするＢ＿４Ｃ焼結体の表面層改質法。 - （２）Ｂ＿４Ｃ焼結体に、比較的高温下でボロン化合物
、炭素化合物、キャリヤからなる混合ガスを接触させ、
Ｂ＿４Ｃ焼結体表面層で該混合ガス中のボロン乃至炭素
を結晶化させてＢ＿４Ｃ焼結体表面層面にＢ＿ｘＣ＿ｙ
被覆層を形成することを特徴とするＢ＿４Ｃ焼結体の表
面層改質法。 - （３）Ｂ＿４Ｃ焼結体に、比較的高温下でボロン化合物
、炭素化合物、キャリヤからなる混合ガスを接触させ、
Ｂ＿４Ｃ焼結体表面層で該混合ガス中のボロン乃至炭素
を結晶化させてＢ＿４Ｃ焼結体表面層面にＢ＿ｘＣ＿ｙ
被覆層を形成する方法において、Ｂ＿４Ｃ焼結体に接触
させる上記混合ガス中のボロン化合物の混合割合を順次
高めることにより表面に近ずくに従ってボロンの割合が
高いＢ＿ｘＣ＿ｙ被覆層を形成するようにしたことを特
徴とするＢ＿４Ｃ焼結体の表面層改質法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311652A JPH01172266A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Ｂ↓４ｃ焼結体の表面層改質法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311652A JPH01172266A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Ｂ↓４ｃ焼結体の表面層改質法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01172266A true JPH01172266A (ja) | 1989-07-07 |
| JPH0331667B2 JPH0331667B2 (ja) | 1991-05-08 |
Family
ID=18019858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61311652A Granted JPH01172266A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Ｂ↓４ｃ焼結体の表面層改質法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01172266A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013010669A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Nihon Ceratec Co Ltd | 複合材料の製造方法 |
| CN109940163A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-06-28 | 四川大学 | 一种强化3d打印金属零部件表面耐磨性能的后处理方法 |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61311652A patent/JPH01172266A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013010669A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Nihon Ceratec Co Ltd | 複合材料の製造方法 |
| CN109940163A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-06-28 | 四川大学 | 一种强化3d打印金属零部件表面耐磨性能的后处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0331667B2 (ja) | 1991-05-08 |
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|---|---|---|---|
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