JPH03501392A - 金属合金及び金属用コーティング材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 金属合金及び金属用コーティング材料 本発明は金属基材用コーティング材料、これらの材料によりコーティングされた 基材並びにこれらのコーティングされた基材の使用に関する。

いろいろの金属又は金属合金、たとえばアルミニウム合金は、その有利な性質、 特に機械的性質、良好な熱伝導率、軽量及び低い原価のために、現在まで数多く の用途を見出して来た。たとえば、調理用具及び器具、減摩性軸受、設備用シャ シ−又は支持台並びに鋳造により得られる各種部品が知られている。又銅も、そ の優れた熱伝導率により調理用器具に広く使用されている。

しかしながら、これらの金属又は金属合金はその低硬度、低耐摩耗性及び低耐蝕 性に結びついた欠点を有する。

調理用具に関して生じる本質的な問題が２つある。一つは、食物は調理中にアル ミニウム合金表面に粘着する傾向があることである。もう一つは、表面の硬度の 不充分な調理器具（たとえばアルミニウム合金製グリルパン）を清浄にするのが 困難なことである。この型の器具は削り落しで容易に清浄にされる。

しかしながら、このような処置は表面の状態の急速な劣化を引起こすため、硬度 の低い合金表面に使用するのは困難である。

伝統的に錫の内部コーティングを存する銅製の調理用具も知られている。このコ ーティングは食物との接触に特に適してはいるけれども、その延性のため急速に 劣化するという欠点を有する。

これらの問題を解決しようとしているいろの解答が提案されている。解答の一つ はアルミニウム合金を他の材料、たとえば鋼により代替することであって、この 鋼はステンレスであるか又は金属コーティングを備え得る。その場合良好な熱伝 導率と関連する利点は失われる。更に食物の粘着を防ぐためのコーティング、た とえばテフロンコーティングが提案されている。しかしながら、かかるコーティ ングはアルミニウム合金基材自体よりも削り落しの耐性がよくなく、かつ熱安定 性が比較的低い。

改良したアルミニウム合金を得るためいろいろの試みが行なわれて来た。たとえ ば、欧州特許第１００２８１号は硬度を改良した一群の非晶質又は微品質の合金 を記載しており、それは他の材料のための強化用素成分として使用し得又は耐蝕 性若しくは耐摩耗性を改良する表面コーティングを得るために使用し得る。

しかしこの特許に記載の多数の合金は使用中２００℃より高い温度にかけられる と重大な欠点を示す。事実、それらは熱に対し不安定であって、熱処理中、特に その処理が合金の基材上への付着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）時に施される処理中 、構造が変化し、即ち本質的に非晶質の合金の場合は微品質状態へ戻り、又、当 初に１μ未満の粒径を有する本質的に微品質の合金の場合は粒径の増加が生じる 。この結晶又は形態的な構造変化は材料の物理的特性に変化を生じ実買上密度に 影響を及ぼす。その結果微小亀裂を生じ、従って脆性を生じて付着物の機械的安 定性を損う。

本発明者らは欧州特許第１００２＆１号に記載の合金のうちある物が、熱的に安 定な特殊の構造を有することを発見した。

本発明の目的は、表面と関連する欠点を除（と同時に、通常使用される金属基材 の良好な性質を保持できるようにするコーティング材料を提供することである。

これらのコーティングを構成する材料は硬度が改良され、厚擦係数が低くて、特 に調理用具に必要な、３００℃より高い温度に対する安定性が良好である。

本発明に基（コーティング材料は、それらが式ＡＩ　Ｃｕ　ＦｅｅＸ、Ｉｅ　（ 式中ＸはＶ、Ｍｏ、Ｔ　ｉ、Ｚ　ｒ。

ｂ Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｗ、Ｓ　ｉ及び稀土類から選択す る１つ以上の元素を表わし、■は製造上不可避な不純物を表わし、原子数でｅ≦ ２．１４≦ｂ≦３０，７≦Ｃ≦２０゜０≦ｄ≦１０．更にｃ＋ｄ≧１０及びａ　 ＋　ｂ　＋　ｃ　＋　ｄ　＋　ｅ　＝　１００％である）に相当すること、並び にそれらが少くとも４０質量％の単結晶相を含有することを特徴とする。

単結晶相とは、放射古折によって調べると並進対称と通常両立しない回転対称、 即ち５．　Ｌ　１０又は１２次の軸が存在する相又は金属化合物を意味する。か かる相又は化合物の例として挙げられるものは、単結晶と同様に電子を回折する 固体金属相であるが、格子並進と両立しない点対称群■を有する二十面体準結晶 相である。（Ｄ、Ｓｈｅｃｈｊｍ＊ｎ、１．Ｂｌｅｅｈ、　Ｄ、Ｇｒ＊ｌ１ｔｎ 、Ｊ、　Ｗ。

Ｃａｈｎ、長距離配向秩序を有し並進対称性を有しない金属相、Ｐｂｙｓｉｃ＊ ｌ　Ｒｔｖｉｓｖ　Ｌｅｖｅｒｓ　ｓ第５３巻、第２０号、１９８４年、１９５ １〜１９５３ページ参照）。単結晶と同様に電子を回折する固体金属相であるが 、点対称群１０７ｍ又は１Ｇ／ｍｍｍ、長距離秩序及び−次元並進対称性を有す る十角形準結晶相も挙げることができる。

（Ｌ、　Ｂ！ｎｄｅｒｉｋ７、−次元並進対称性及び１０回回転軸を有する準結 晶、Ｐｂ７＋ｉｅｇｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　ＬｅＮｔｒｓ　、第５５巻、第１４号、 １９８５年、１４６１〜１４６３ページ参照）。

本発明のコーティング材料の安定な準結晶相は普通の結晶と同様に生長する。結 果としてそれらは一定の既知化合物と同様な挙動を示し、有する転移点は一般の 二成分系アルミニウム合金の共晶の転移点、たとえばＡｊｌ　／　Ａ１２　Ｃｕ 　（５４７℃）、Ａｌ／　Ｓ　ｉ　（５７７℃）　、ｆｉＪ／　ｆｉＪ　３　Ｆ 　ｅ　（６５５℃）よりも高い温度に存する。従って、これらの共晶点領域まで 又はそれを越えても安定である。

本発明の材料は慣用の方法により得られる。たとえば本発明の材料は、所望の材 料の化学量論に対応する割合でいろいろの元素を混合し、次いでＨＦオーブン中 で２ＸＩＯ’Ｐｇのアルゴン圧力下に黒鉛るつぼで混合物を融解させることによ り、純粋なＣ６０，５％以上）元素から製造することができる。必要ならば、材 料の超高速冷却を融解後に実施できる（「溶融紡糸」として知られる方法）。こ の方法は得られるコーティング材料の均質性を一層良好にする。

アルミニウム合金、銅合金及び銅を基材として使用することができる。本発明の コーティング材料は市販アルミニウム合金、とりわけ「食品用銘柄」として知ら れる合金又は「鋳物合金」として知られる合金、並びに銅に対して特に有用であ る。

各種の基材用のコーティングとして本発明の材料を使用するばあい所望の結果に 応じているいろな方法により実施される。

たとえば、高度に開放多孔性のコーティングが所望の場合は、本発明の材料をそ の液滴をスプレーすることにより基材上に付着させる。このためには、Ｍｅｌｅ ｏ　Ｉｎｃ、から市販されている「ピストレットサーモスプレー５Ｐ型」のよう な粉末トーチを使用できる。スプレーの前に、固体塊の形の本発明の材料を粉砕 して篩にかけ、粒径が約０．０２ｍｍ〜Ｇ、２■、好ましくは０．１１７４＝未 満の粉末を得る。開放多孔性の低いものが所望の場合は本発明の材料の付着を蒸 気相法により実施し、たとえば陰極スパッタリングによるか、又は前記のような 粉末を供給するプラズマトーチを使用する。

ある種の用途では、表面での開放多孔度を無くするか又は減することが有益であ り得る。かかる結果を得るには下記によるニーショットプラスチング（たとえば 直径０．５〜ｌ−の鋼製ミクロビーズを使用。これにより硬度の損失、摩擦係数 の増加、又は基材−コーティング界面の接着力の損失を伴わないで開放多孔性が ゼロの表面が得られる。） −研磨（コーティングの閉鎖気孔が無視できることを条件として、たとえば金属 組織試験紙（ｍｔｊｘｌｌｏｇｒ＊ｐｈｉｃ　ｐｉｐｅｒ）を使用。） 一表面再融解。

ゼロに近い程度の開放多孔性を直接得るには、本発明の材料の粉末をマツハ６〜 １４のスピードに加速する超音速噴流トーチを使用することができる。

本発明を以下の非限定的実施例を参考として更に詳細に説明する。

得られるコーティングの特性はその厚さくＴ）、開放多孔度（ＯＰ）、接着指標 （ＡＩ）、摩擦係数（ＣＦ）、硬度（Ｈ）及び準結晶相含有率（Ｑ　Ｃ）により 示した。

開放多孔尊＝漏度（ＯＰ）は、Ｐｈ１ｌｉｐｓ製ＳＥＭ５０５走査型顕微鏡を使 用して得た走査型顕微鏡像から推計した。

接着指標（ＡＩ）はノツチ付試験片衝撃試験時の破壊の後、下記のようにして定 めたニ ー指標Ａは基材／付着物界面に剥離が認められない場合で、接着が完全と考えら れる。

一指標Ｂは光学的金属組織試験を使用し、倍率５０で基材／付着物界面に３つ以 上の亀裂が認められる場合。

−指標Ｅは基材／付着物界面に剥離が認められる場合。

摩擦係数ＣＦはビッカースダイヤモンド圧子を使用する引掻き抵抗試験により評 価した。摩擦係数ＣＦはｌｔｎαに等しく、αは曲線Ｆ　ｔ　＝　ｆ　（Ｆｎ） 　（Ｆｌは引掻抵抗の接線力であって、て Ｆｎは時間と共に一次で増加しＥ圧子に加えられる力である）の匂配ｌである。

硬度（Ｈｖ　３．）は３［１ｇの負荷の下でＷＯＩ、ＰＥＲＴ　Ｖ試験機２型硬 度計を使用して測定した。

準結晶相の存在はＸ線回折によって確認されキキる。Ｘ線回折図はコバルトＫａ ｌ線（λ＝　０．１？８８ｈｍ）を使用し、ワイヤ式線型計数管（ｌｉｎｅ＊ｒ 　ｗｉｒｅ　ｃｏｎｆｅｒ）を備えた高速捕捉型（ｒａｐｉｄ　＊ＢｕｉｓＨｉ ｏｎ）シーメンス回折計の使用により作製した。

本発明の材料の熱安定性はＳＥＴＡＲＡＭ熱量計を使用して示差走査側熱法によ り検討した。

得られたコーティングの特性を調べた結果のいくつかを第１〜１６図に示す。

一層１〜４図は本発明のコーティングのＸ線回折図を示す。

−第５及び６゛図は先行技術のコーティングのＸ線回折図を示す。

これらの図中、横座標は回折角２θで、縦座標は計測されたパルスの数であって 強度に対応する。

−第７，８及び９図はそれぞれ基材、本発明のコーティング及び先行技術のコー ティングに対して引掻き抵抗試験時に得られた曲線Ｆｊ＝ｆ（Ｆｎ）を示す。

−第１０図は引掻き抵抗試験の時作られるような３つの引掻き傷を有する本発明 のコーティングの走査型顕微鏡像を示す。

−第１１及び１２図は、それぞれ本発明の２つのコーティングに対する走査型顕 微鏡像を示す。

一層１３ａ〜Ｈｅ図はコーティングした基材Ｒ１１〜Ｒ１５のそれぞれについて 、基材の表面に垂直な直線に沿った硬度の変化を示す。

一層１４図は異なる基材について一定温度でＣｘ＋＋ｘｉｎｇプローブの分析器 が受けたパルスの数を時間の関数として表示する曲線を示す。

一層１５図は所定の時間にＣａｓｔｔｉｎｇプローブの分析器が受けたパルスの 数を温度の関数として表示する曲線を示す。

−第１６図は実施例７のコーティングした基材Ｒ１Ｂについて、異なる基材に対 し基材の表面に垂直な直線に沿った硬度の変化を示す。

実施例１ 本発明のコーティング材料の製造 圧力２ＸＩＯ’Ｐａのアルゴンの下でＨＦオーブンを使用し黒鉛るつぼ中で所望 の組成に対応する化学量論的割合の成分元素を融解することによりいろいろのコ ーティング材料を製造した。

下記第１表は製造した材料Ｍｌ　−Ｍ５　、Ｍ９及びＭＩＯの組成をＭ２　Ｍ６ ９Ｃｕ１７Ｆｅ１０Ｍ０１Ｓ′３Ｍ３　Ｍ７２Ｃｕ１６Ｆｅ８Ｍ０１Ｓｉ３Ｍ４ 　ＡＡ７５Ｃｕ１４Ｆ　ｅ７Ｍｏ、Ｓ　ｉ３Ｍ　５　Ａ７１６ｇ　Ｃｕ　ｔ　７ Ｆ　ｅ　１ａ　Ｖ　ｓＭ　９　Ａｊ！　６ｓ　Ｃｕ　２２　Ｆ　ｅ　１３ＭＩＤ 　Ａｌｌ　Ｃｕ　Ｆｅ　Ｃｒ ６５．５　＋ｇ、ｓ　８　ｇ 実施例２ 基材上への材料Ｍ１〜Ｍ５の付着 硬度Ｈマ＝９５ｆ５及び摩擦係数ＣＦ　＝　１．６を有するＡＵ４Ｇアルミニウ ム合金を基材とした。

前の実施例で得られた鋳造素材を炭素鋼球使用の粉砕機（ボールミル）中で粉砕 した。得られた粉末を篩にかけて、０．０７４＝未満の直径を有する部分をとっ た。

これを粉末トーチ［Ｍｓｊｃｏ製Ｐｉｓｌｏｌｓ＋　ＴｈｅｒｍｏｓｐｒＢ）を 使用してスプレーした。

水素流量は４７Ｉ／ｗｉｎで酸素流量は２１ｊ１／ｌｌ１ｎとした。

試験品を５％Ｈ含有のＮ２雰囲気下に保持した。

基材の温度はスプレー中２００℃に達しなかった。

コーティングを１２００グレーンの金属組織試験紙を使用して研磨した。

材料Ｍ１〜Ｍ５から得たコーティングＲ１〜Ｒ７の特徴を下記第２表にまとめる 。

ＲＩＭ１３０±１０　１０％　Ｂ　０．５　５６０　＞９０％Ｒ２Ｍｌ　５０± １０　３５％Ａ　Ｏ，５４１０＞９０％Ｒ３Ｍ１５Ｇ±１０４０％　Ａ　０．５ 　３７０　＞９０％Ｒ４Ｍ２４０±１０３０％　Ａ　５００　＞８０％Ｒ５Ｍ３ ４０±１０３０％　Ａ　４８０　＞８０％Ｒ６Ｍ４５０±１０４０％　Ｂ　５１ ０　＞６０％Ｒ７Ｍ５３０±１０３０％　Ａ　０．５５　５１０　＞６０％コー ティングＲ１，Ｒ２及びＲ３？ついては、残りの相は比率が非常に低くて同定で きない。コーティングＲ４，Ｒ５及びＲ６については、残りの相はＡｎ　Ｃｕ、 Ｍ　Ｃｕ２Ｆｅ。

．１１ｊ２６Ｆｅ、Ｍ及びＳｉの混合物を含む。コーティングＲ７では残りの相 はＡＩ　Ｃｕ及びＭ３ｖの混合物を含む。

本発明の材料の準結晶構造は得られるコーティングに大きな熱安定性をもたらす 。

付着前の各種材料及び得られたコーティングを有する基材の一次転移温度ＴＩを α＝１０℃／ｗｉｎで走査熱量計によって測定した。

測定は次の材料について実施したニ ー材料Ｍ１〜Ｍ４、 一材料Ｍｌ’〜Ｍ４′（それぞれＭ１〜Ｍ４と同じ組成であるが、回転ドラム上 にスプレー（メルトスピニング）して急速な凝固を施した。Ｍ２’、　Ｍ３’及 びＭ４’はＭｌ’とは異なり非晶質相の割合が無視できない。）、 一基材ＡＵ４Ｇ　（前記８つの材料でそれぞれコーティングされている）。

コーティングした基材について測定した温度ＴＩは、コーティングの相対的厚み が小さいことを考慮して、基材の転移温度とする。

Ｍｌ−Ｍ４及びＭｌ’〜Ｍ４’の材料についての結果を下記第３表に示す。

Ｍｌ　：Ｏ＞８００℃ Ｍ２　：Ｏ＞８００℃ Ｍ３　：ｌ：０　＞８００℃ Ｍ４　：＝Ｑ　＞８００℃ Ｍｌ’　：０　＞８Ｈ”０ Ｍ２’　：　１０　５４０℃ Ｍ！’　：：　２０　４２０℃ Ｍ４’　：：　４Ｇ　３８０”Ｃ 基材上に付着の後、材料Ｍ２’〜Ｍ４’の非晶質相は明らかに消失した。コーテ ィングは少くとも支持体の安定性と等しい安定性を有する。

コーティングの付着工程中の熱処理の間、本発明の材料の準結晶相は変態を生じ ることなく、即ち粒径の増加も粒子構造の変化もないが、非晶質相は結晶相に変 態する。結果として、本発明の材料を得るためどんな方法が使用されても、コー ティングは熱に対して安定になる。

準結晶相はＸ線回折図により確認された。これらの図会部について強度がごく小 さいＸ線は示していない。

第１　ＥＩＱ　Ｉ！　コーティングＲ１のＸ線図を示す。この図において、■は 二十面体相からの線を、Ｄは中角形相からの〆線をそれぞれ指す。

篇２図はコーティングＲ３のＸ線図を示す。■及びＤは第１図の場合と同じ意味 を表わす。

第３図はコーティングＲ４のＸ線図を示す。この図では夏は二十面体相からの線 を示し、ｔは正方晶系化合物１ｄｌ　２　Ｃｕを示す。中角形相はもはや認めら れない。

第４図はコーティングＲ５のＸ線図を示す。この図で、ｌは二十面体相からの線 を示し、ｔは正方晶系化合物／Ｊ　２　Ｃｕからの線を示し、Ａは面心立方アル ミニウムからの線を示す。

準結晶相の比率は準結晶相に帰せられるピークの下の面積と可視ピークの下の全 面積の比に対応する。

原振係数は前記定義の曲線Ｆｔ＝ｆ　（Ｆｎ）を使用して測定した。第７及び８ 図はそれぞれ基材単独及びコーティングした基材Ｒ３に対するこの曲線を表わす 。

曲線の勾配は基材単独に対して１．６．Ｒ３に対して０．５の摩擦係数を示す。

Ｒ３については、曲線のＡ点で勾配に変化がある。すなわち、コーティング層を 貫通した圧子が基材に侵入し、この点からの曲線の勾配は第７図の曲線の勾配と 同等になる。

さらに、ＣｇｓｔｓｉＢマイクロプローブを使用する分析と組合せた走査顕微鏡 観察により亀裂モード及び引掻き抵抗試験時の圧子の侵入の深さを明確にするこ とができる。引掻き傷の底部の検討により、基材に対する本発明の付着物の接着 力に目立った損失を伴わずに付着物中に粒間亀裂が出現することが明らかになる 。基材中にはあってコーティングには無い元素（Ｍｎ）の定量により、法線力Ｆ ｎが、圧子がコーティングを貫通するのに充分な値に達する前は、引掻き傷のど ちら側でもコーティングと基材との接着力の損失が生じないことが示される。第 １０図の走査型顕微鏡像はコーティングＲ３につけられた３つの引掻き傷を示す 。この図で１つの引掻き傷の全長は第８図の曲線の横座標上の６ＯＮに対応する 。圧子がコーティングを貫通するのは引掻き傷の最後の３分の１のみであるとい う推論になる。圧子がコーティングを貫通した点からは、圧子によって掻き取ら コーティングは破損するがちぎれてシートになりでしまうことはない。これらの 観察によりコーティングは基材によく接′着していることが確認される。

開放多孔度は走査型顕微鏡像から評価した。箪１１図はコーティングＲ１の走査 型顕微鏡像（像の最下部にある水平線の白い部分は１閣を表わす）を示し、第１ ２図はコーティングＲ２のそれ（像の最下部にある水平線の白い部分は０．１ｍ ｍを表わす）を示す。

開放多孔度を決定するには、かような像の基準表面上（表面積Ｓ）で付着粒子の 占める面積Ａを測定した。０Ｐ−１−（Ａ／Ｓ）である。

実施例３（比較例） 実施例１の方法を使用して先行技術の３つの材料を製造した。

これらの材料の組成をｊｌｆＪ表にまとめる。

Ｍ６　Ａｊ１７ｇＣｕ１２Ｆｅ、Ｍｏ１Ｓ　１３Ｍ７　Ｍ６ｏＣｕ　１ｏＦ　ｅ 　３゜ Ｍ８　Ａ１６５Ｃｕ１８ｖ１２Ｍｏ２ｓｉ３実施例４（比較例） 実施例２の方法を使用して、実施例２に使用した基材と同じ基材上に実施例３の 材料を鋳造した素材を付着させた。得られたコーティングした基材の特性を調べ て結果を第５表にまとめる。

Ｒ８Ｍ６４５±１０４０％　Ｅ　３Ｂ０　０％Ｒ９Ｍ７４Ｇ土１０４０％　Ｅ　 Ｏ，９５’４００　０％ＲＩＯＭ８　４Ｇ±１０４５％　Ｅ　３７Ｇ　＜２０％ コーティングＲ８のＸ線図を示す第５図によれば、コーティングＲ８はＡ１２　 Ｃｕ　（を線）、面心立方アルミニウム（Ａ線）及び非晶質又は低結晶性の不確 定化合物（ａ線）の混合物から実質上構成されている。二十面体相のＸ線及び中 角形相のＤ線は存在しない。

コーティングＲ９のＸ線図を示す第６図によれば、Ｒ９は低比率の単結晶相のほ かに、Ａ１２　Ｃｕ及びＭ３ｖの混合物を含む。

２θ＝３１゜８°及び２θ＝５３．９°　（垂直の線で表示した位置）に拡がり のあるピークが存在しないことは二十面体相が消失していることを証明している 。

第９図はコーティングＲ９について前記と同じ方法で得られた曲線Ｆ　ｔ　＝　 ｆ　（Ｆ　ｎ）を示す。コーティングの摩擦係数は引掻きの初めと終りの間で０ ．９５〜１．１５の間で変化することを示す。

実施例５ 超音速噴流による材料Ｍｌの付着 ５個の基材を金属ブラシによるブラシ研磨及び／又はサンドプラスチングにより 製造した。ついで実施例２の方法によって得られた材料Ｍ１の粉末を用い超音速 噴流によりそれぞれの基材に塗工した。この際、粉末を高圧窒素噴流中でマッノ １１０の速さに加速し、還元炎を通過させて融解し基材上に付着させてコーティ ングした基材Ｒ１１〜Ｒ１５を得た。

基材の種類及びＭ１粉末の塗工前の表面処理条件をコーティングした基材のそれ ぞれについて次ぎの第６表にまとめる。

第　６　表 Ｒ１１ＡＵ４Ｇ　サンドプラスチング　０．１２ｒｍＲ１２Ａｌｌ４Ｇ　ブラシ 研磨＋　１．６ｗサンドプラスチング Ｒ１３Ａｌｌ４Ｇ　サンドプラスチング　１．６　鵬Ｒ１４Ａｌｌ５ＧＴ　ブラ シ研磨＋　１．６ＩＩＩ１１サンドプラスチング Ｒ１５ＡＵ７Ｇ？　サンドプラスチング　０．１２閣かようにして得たコーティ ングＲ１１〜Ｒ１５は基材と完全に密着する。それらの開放多孔性は無視でき閉 鎖気孔は１５％未満である。この方法では１００−の付近又はそれより大きい厚 みが得られる。第１３１．１３ｂ、　１３ｃ、　１３ｄ及び１３！図はそれぞれ コーティングした基材Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４及びＲ１５について得ら れるＨ　ｖ　ｓ　Ｏ微小硬度を表わす。微小硬度は基材の表面に垂直な直線に沿 って、コーティングした基材の縁で測定した。あるばあいのコーティングした基 材は５００ｋｇ／−より大きい表面硬度を有することに注目されたい。

実施例６ 基材上への材料Ｍ９及びＭｌｏの付着 実施例１の合金Ｍ９及びＭＩＧを実施例２の方法により調製し粉末とした。これ らの合金は続いて実施例３の操作方法によってＡＵ５ＧＴ基材上に塗工した。コ ーティングした基材Ｒ１６及びＲ１７を得、これを使用してコーティングの抗酸 化性、従って食品の調理分野での使用時の性能を評価した。このために、コーテ ィングした基材を先ず第一に機械的に研磨して視覚的光沢を与え、次いで空気中 で３０時間及び１４４時間の間、３００℃及び４００℃の等温処理を施した。比 較のため、１枚の非コーテイング基材板及び１枚の１８７８ステンレス鋼板に同 じ処理を施した。

得られた試料の光学顕微鏡写真によると、続いて研磨も熱処理もしない状態で、 基材ＡＵ５ＧＴ及びステンレス鋼はその表面に非常に明らかな変質を呈するのに 、準結晶性付着物Ｍ９及びＭＩＧは表面に眼に見える劣化が現われない。この変 質は箪１４及び１５図が示すように酸化物の生成による。準結晶性付着物Ｍ９及 びＭＩＯの表面状態は実際上変化がないので、直接それから生じる性質、たとえ ば非粘着１ｏｎ−ｓｔｉｃｋ）性が維持される。

第１４図は、温度を４００℃に決め、コーティングした基材Ｒ１６及びＲ１７並 びに前記比較用基材について、酸素の発光スペクトル輝線に合わせたＣａｓ＋ｉ ｉｎｇプローブの分析器が受けたパルスの計数値を熱処理の時間の関数として示 す。

第１Ｓ図は、コーティングした基材Ｒ１６及びＲ１７並びに前記比較用基材につ いて、酸素の発光スペクトル輝線に合わせたＣｒＮ＊ｉＢプローブの分析器が１ ４４時間で受けたパルスの計数値を熱処理の温度の関数として示す。

本発明の準結晶性コーティングはＡＵ５ＧＴ合金製及びステンレス鋼製の比較用 基材よりも抗酸化性が優れ、これは４００℃で特に一層着しいことを、これらの 図が明白に示している。

実施例７ 銅基材への材料ＭＩＧの付着 前記のようにして調製し粉末にした合金ＭＩＯを、実施例２で使用した粉末トー チを用いて金属鋼の板に付着させた。この板は平均微小硬度Ｈｖ　３ｏ＝　５０ ±１ｋｇ／−であった。第１６図はコーティングした材料Ｒ１Ｂの縁で測定した 付着物の硬度が最低でもＨＶ　３０　＝５００　ｋｇ　／−であって、硬度の１ 桁増大に対応することを示す。金属ブラシによるブラシ研磨後の付着物の厚さは コーティングの開放多孔性をほとんど完全に消失させる。１５％の閉鎖気孔を残 すのみである。

本発明のコーティングと先行技術のコーティングの特性全部の比較、並びに特に 接着指標、摩擦係数及びコーティング中の準結晶比率の比較により、高比率の単 結晶相を有する材料の選択によって一層良質のコーティングを得るようにできる ことが分る。コーティングは先行技術の合金の良好な性質を隠さないのみならず 、その上その構造の熱安定性により基材との良好な接着力も有する。

本発明のコーティングは多様な用途に適応性がある。

コーティングが高い開放多孔性（たとえば２０体積％より大きい）を有して得ら れる場合、潤滑を要する用途に特に有用である。事実、本発明の材料で゛コーテ ィングした基材上に成膜した潤滑剤はコーティングの細孔に含浸する。基材の温 度が使用中上昇すると、ブリージング現象を生じる。この性質は洗剤による洗浄 を受けない調理器具に有用である。従って、本発明のコーティング材料はグリル 用及びパンケーキ用平鍋に特に適している。その大きい硬度により削り落しによ り清浄にすることができ、洗剤を頼りにする必要がなくなる。

高い多孔性を有する本発明の材料は、減摩性軸受の分野にも価値のある応用がで きる。

コーティングの付着方法の結果として、又は続いての表面処理の結果として、開 放多孔性が低い場合、本発明のコーティングは耐厚耗性表面（空輸武器のシャシ −、ライニング及びピストン、並びにアイロンの底）の製造、又は基準表面（た とえば工作機械の台用若しくは精密装置用）の製造に特に適当である。

それらは脂肪なしで調理するためのいろいろの台所用品にも適し、即ちこれらの 器具では調理面が滑らかな程、換言すれば多孔性が低い程、調理中に食品が粘り 着く傾向が低くなる。

翻；５μ慄４ ［免ｗａ、　Ｇ Ｆｉｇ、　１０ Ｆｉｇ、　１１ Ｆｉｇ、　１２ μＩ−一） −１３０−８０−：５０　２０　７０　＋２０　１７０　２２０　２７０鐸に番 ｍ） 閏野護査報告 国際調査報告 ＦＲ８９００４０３ ＳＡ　３０６２９

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．１）一般式ＡｌａＣＵｂＦｅｃＸｄｌｅ（式中ＸはＶ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｚｒ， Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｗ，Ｓｉ及び稀土類から選択され る１つ以上の元素を表わし、Ｉは製造上不可避の不純物を表わし、原子数につい てｅ≦２，１４≦ｂ≦３０，７≦ｃ≦２０，０≦ｄ≦１０であってｃ＋ｄ≧１０ 及びａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００％である）に対応する組成を有し２）少くとも ４０質量％の準結晶相を含有するアルミニウム合金製コーティング材料。
2. ２．準結晶相が二十面体相である請求項１に記載の材料。
3. ３．準結晶相が十角形相である請求項１に記載の材料。
4. ４．請求項１〜３のいずれか一項に記載の材料によりコーティングした基材。
5. ５．コーティングが２０％より大きい開放多孔性を有する請求項４に記載の基材 。
6. ６．コーティング材料が蒸気相で付着されている請求項４又は５のいずれか一項 に記載の基材。
7. ７．開放多孔性が２０％以下である請求項４に記載の基材。
8. ８．２０％より大きい開放多孔性を有するコーティングの表面の処理によって得 られた請求項７に記載の基材。
9. ９．コーティング材料を超音速噴流により塗工した請求項７に記載の基材。
10. １０．調理用具及び設備の製造に対する、請求項４〜９のいずれか一項に記載の コーティングした基材の使用。
11. １１．減摩性軸受の製造に対する、請求項４〜６のいずれか一項に記載のコーテ ィングした基材の使用。
12. １２．耐摩耗性表面の製造に対する、請求項７〜９のいずれか一項に記載のコー ティングした基材の使用。
13. １３．基準表面の製造に対する、請求項７に記載のコーティングした基材の使用 。