JPH0469225B2 - - Google Patents
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- JPH0469225B2 JPH0469225B2 JP60185491A JP18549185A JPH0469225B2 JP H0469225 B2 JPH0469225 B2 JP H0469225B2 JP 60185491 A JP60185491 A JP 60185491A JP 18549185 A JP18549185 A JP 18549185A JP H0469225 B2 JPH0469225 B2 JP H0469225B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
- B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
- B01J2219/0209—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components of glass
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、化学工業、医薬品工業、食品工業等
における厳しい使用条件に耐えるグラスライニン
グ機器類を得るためのグラスライニング施工方法
に関する。 （従来の技術） この種のグラスライニング機器類は、素地金属
上に素地金属との密着性に富む下引ガラスを焼付
け、その上に化学的耐蝕性の優れた上引ガラスを
焼成して２種類のガラスの融合したグラスライニ
ング層を形成させてつくられる。上引ガラス層は
長期間の苛酷な腐食条件に耐え得るよう約１mm前
後と厚くする必要がある。 そのため、施釉、乾燥、焼成による従来のグラ
スライニング施工法では下引ガラスについては１
〜２回、上引ガラスについては５〜６回この過程
を反覆して完成される。 施釉は湿式釉のスプレー掛法、浸漬法、流し掛
法等があり、また乾式釉の振掛法がある。 （発明が解決しようとする問題点） 上引ガラスのグラスライニング層を厚くするた
めに、従来の湿式釉のスプレー掛法では、一回の
施釉量を多くすると、焼成中にガラスが剥れ落ち
たり、ガラス中の泡が粗大化してピンホール発生
の原因となる等の問題があるので、一度に厚く施
釉する施工法はとれない。そのため最適の施釉厚
みで何回も施釉、乾燥、焼成を繰返すことにより
所要の上引ガラスの厚みを確保するようにしてい
る。１回の焼成は800〜900℃の温度で30分〜２時
間加熱することにより行われる。従つて反覆施工
は、作業時間の延長、熱エネルギーの消費を伴
い、加えて高温焼成の繰返しによる素地金属の熱
歪による製品機器の歪の発生、下引ガラス中の泡
の粗大化等による欠陥の発生に結び付くことがあ
り、合格製品の率が低下する。 浸漬法や流し掛法は、高粘度釉薬を使うなどす
れば、厚掛けできるものの、やはり焼成時に大き
な泡の発生を避けることができない。 その上、湿式釉の性状調整に用いた有機物、電
解質、粘度類などのミル添加物が釉薬中に含ま
れ、これらが泡の発生、ガラス表面組成の局部的
不均一化の原因となる。 一方、乾式釉の振掛法によれば、ミル添加物を
含まない釉薬が使用できるが、800〜900℃に加熱
された状態の機器類に振掛ける施工法によるた
め、対象機器の大きさ、形状が限定され、また振
掛けた釉薬が圧密化されないので、一回あるいは
少数回の施釉焼成で厚いガラス層を得ることは困
難である。 本発明は従来のグラスライニングの各種施工法
の問題点を解決し、少ない高温焼成回数を以つて
上引ガラス層の厚い健全グラスライニング層を得
ることができ、施工時間の短縮、熱エネルギーの
節減を実現することのできるグラスライニング施
工法を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明のグラスライニン
グ方法は、高温焼成により素地金属面に下引ガラ
スを融着被覆したのち、上引ガラスの粉末を半溶
融状態で下引ガラス面に溶射して被覆し、後熱処
理により溶射付着状態の上引ガラスを溶融軟化さ
せてガラス被覆層を形成させることを特徴とす
る。 さらに本発明方法のポイントとなる半溶融状態
での上引ガラス粉末の溶射に関しては、プラズマ
ジエツトに外部から粉末を供給するタイプのプラ
ズマ溶射機により実施する態様が含まれる。 以下、本発明方法を工程順序により具体的に説
明する。 () 先づ、従来技術の湿式釉スプレー掛施釉法
等により素地金属上に下引ガラスを薄く融着被
覆する。 () 次に、下引ガラス被覆面上に、充分に乾燥
された粒度150〜300meshの上引ガラス粉末を
速やかにプラズマ溶射する。溶射に用いるプラ
ズマ溶射ガンは溶射粉末をプラズマジエツトに
外部より供給するタイプを使用する等して、作
用項で詳細後述するように、上引ガラス粉末を
半溶融状態として溶射する。 溶射中は、溶射距離、ガンの送り速度などの
溶射条件をコントロールして溶射部分を適当な
温度条件に維持する必要がある。 この場合、上引ガラス粒子が半溶融状態で溶
射するので溶射面が凸凹面化する。その結果と
して、次工程の後熱処理をすることにより溶射
面の上引ガラスが完全溶融して平滑化したとき
にはガラス厚みが約半分に減少することになる
ので、予めこのことを計算し、溶射は所定の厚
みになるまで連続して行う。 () 溶射完了後、焼成炉中において上引ガラス
施工の作業温度において後熱処理し溶着上引ガ
ラスを溶融軟化させる。この後熱処理は従来の
上引ガラスの焼成と同じ要領でよい。 炉出し冷却後、ガラス面検査を実施して欠陥
がないことを確認すればグラスライニングが完
了したことになる。 （作用） 本発明方法においては、プラズマジエツトに外
部より上引ガラス粉末を供給する等の手段を用い
て溶射するので、この場合、熱伝導度の低いガラ
ス粉末が10000℃を越える超高温のプラズマジエ
ツトの中心部まで到達する以前に音速以上の超高
速で飛ばされ、従つてガラス粉末は完全溶融する
以前の表面のみが溶融した状態で溶射されて下引
ガラス面上に接着する。この溶射層は接着したガ
ラス粒子間およびガラス粒子、下引ガラス面間が
完全に溶融結合した状態に立倒らない。その結
果、溶射層の熱応力は拡散され、かつ溶射粒子の
概して少ない保有熱量によつては母材および溶射
層の温度が高温にまで上らず、これらが特に冷却
時の熱応力による溶射層の割れ、剥離を発生させ
ないようにするのに有利に作用していると考えら
れる。 上記の推論は本発明とは異なり内部供給タイプ
のガス式溶射法により完全溶融されたガラス粉末
を溶着した場合には冷却過程に溶射量の割れ、剥
離を起すこと、また溶射粉末をプラズマジエツト
に外部から供給するタイプの溶射機でも溶射距離
が短くて溶射層がプラズマフレームによつて加熱
されてガラス粒子が完全溶融する場合には冷却過
程に剥離を生ずることなどによつて裏付けられ
る。 一般に、ガラスのように熱伝導率の低い物質の
溶射を行う場合には、吐出速度の遅いガス式溶射
機のほうが溶射粉末に充分に与熱でき完全溶融の
上、溶射できるのでプラズマ溶射機よりも有利で
あるとするのが通説である。これに反し本発明で
は上記理由によりガラス粉末を半溶融状態で溶射
し、そのために外部供給式プラズマ溶射機を使用
することとしている。 本発明においては、前記のように溶射ガラス粉
子間および溶射ガラス粒子、下引ガラス面間の結
合が完全でないとはいえ、ガラス粒子は音速以上
の超高速で射出されて圧着積層されるので、重力
に依存するだけの乾式釉振掛け法と比較して高密
度の圧密状態が得られる。この特質により１連続
の溶射工程で所定の上引ガラス厚みまで到達させ
ることが可能である。この溶射上引ガラス層は後
熱処理を施すことにより、厚みの収縮を伴いなが
ら完全溶融結合状態に移行するので、泡が粗大化
することもなく、従来の常法のグラスライニング
と同時の良好な施工状態が得られる。 （実施例） 次に、本発明の好適実施例を不適例とともに示
す。 これら諸例は、供試体として呼び径32mm鋼管を
使用し、その外面に工程（）を通常の施釉焼成
により下引ガラスをライニングしたのち、工程
（）の上引ガラス粉末溶射被覆を次の諸条件を
一定として施工した。 １ ガラス粉末の調整：150〜300mesh、110℃で
充分に乾燥したもの ２ プラズマ溶射ガン：メテコ社製10MB型 ３ ガンの送り速度：2.25ｍ／分（第１メテコ社
製AR−1000型ロボツトを使用し送りを行なつ
た） ４ 供試体の周速：23ｍ／分 ５ 上引ガラス粉末供給速度：40gr／分 ６ 溶射厚み：２mm 各例の変化させた実施条件とともにその結果を
次表に示す。例番号２は好適例であり、他は変更
実施条件が不適切な場合の例である。
における厳しい使用条件に耐えるグラスライニン
グ機器類を得るためのグラスライニング施工方法
に関する。 （従来の技術） この種のグラスライニング機器類は、素地金属
上に素地金属との密着性に富む下引ガラスを焼付
け、その上に化学的耐蝕性の優れた上引ガラスを
焼成して２種類のガラスの融合したグラスライニ
ング層を形成させてつくられる。上引ガラス層は
長期間の苛酷な腐食条件に耐え得るよう約１mm前
後と厚くする必要がある。 そのため、施釉、乾燥、焼成による従来のグラ
スライニング施工法では下引ガラスについては１
〜２回、上引ガラスについては５〜６回この過程
を反覆して完成される。 施釉は湿式釉のスプレー掛法、浸漬法、流し掛
法等があり、また乾式釉の振掛法がある。 （発明が解決しようとする問題点） 上引ガラスのグラスライニング層を厚くするた
めに、従来の湿式釉のスプレー掛法では、一回の
施釉量を多くすると、焼成中にガラスが剥れ落ち
たり、ガラス中の泡が粗大化してピンホール発生
の原因となる等の問題があるので、一度に厚く施
釉する施工法はとれない。そのため最適の施釉厚
みで何回も施釉、乾燥、焼成を繰返すことにより
所要の上引ガラスの厚みを確保するようにしてい
る。１回の焼成は800〜900℃の温度で30分〜２時
間加熱することにより行われる。従つて反覆施工
は、作業時間の延長、熱エネルギーの消費を伴
い、加えて高温焼成の繰返しによる素地金属の熱
歪による製品機器の歪の発生、下引ガラス中の泡
の粗大化等による欠陥の発生に結び付くことがあ
り、合格製品の率が低下する。 浸漬法や流し掛法は、高粘度釉薬を使うなどす
れば、厚掛けできるものの、やはり焼成時に大き
な泡の発生を避けることができない。 その上、湿式釉の性状調整に用いた有機物、電
解質、粘度類などのミル添加物が釉薬中に含ま
れ、これらが泡の発生、ガラス表面組成の局部的
不均一化の原因となる。 一方、乾式釉の振掛法によれば、ミル添加物を
含まない釉薬が使用できるが、800〜900℃に加熱
された状態の機器類に振掛ける施工法によるた
め、対象機器の大きさ、形状が限定され、また振
掛けた釉薬が圧密化されないので、一回あるいは
少数回の施釉焼成で厚いガラス層を得ることは困
難である。 本発明は従来のグラスライニングの各種施工法
の問題点を解決し、少ない高温焼成回数を以つて
上引ガラス層の厚い健全グラスライニング層を得
ることができ、施工時間の短縮、熱エネルギーの
節減を実現することのできるグラスライニング施
工法を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明のグラスライニン
グ方法は、高温焼成により素地金属面に下引ガラ
スを融着被覆したのち、上引ガラスの粉末を半溶
融状態で下引ガラス面に溶射して被覆し、後熱処
理により溶射付着状態の上引ガラスを溶融軟化さ
せてガラス被覆層を形成させることを特徴とす
る。 さらに本発明方法のポイントとなる半溶融状態
での上引ガラス粉末の溶射に関しては、プラズマ
ジエツトに外部から粉末を供給するタイプのプラ
ズマ溶射機により実施する態様が含まれる。 以下、本発明方法を工程順序により具体的に説
明する。 () 先づ、従来技術の湿式釉スプレー掛施釉法
等により素地金属上に下引ガラスを薄く融着被
覆する。 () 次に、下引ガラス被覆面上に、充分に乾燥
された粒度150〜300meshの上引ガラス粉末を
速やかにプラズマ溶射する。溶射に用いるプラ
ズマ溶射ガンは溶射粉末をプラズマジエツトに
外部より供給するタイプを使用する等して、作
用項で詳細後述するように、上引ガラス粉末を
半溶融状態として溶射する。 溶射中は、溶射距離、ガンの送り速度などの
溶射条件をコントロールして溶射部分を適当な
温度条件に維持する必要がある。 この場合、上引ガラス粒子が半溶融状態で溶
射するので溶射面が凸凹面化する。その結果と
して、次工程の後熱処理をすることにより溶射
面の上引ガラスが完全溶融して平滑化したとき
にはガラス厚みが約半分に減少することになる
ので、予めこのことを計算し、溶射は所定の厚
みになるまで連続して行う。 () 溶射完了後、焼成炉中において上引ガラス
施工の作業温度において後熱処理し溶着上引ガ
ラスを溶融軟化させる。この後熱処理は従来の
上引ガラスの焼成と同じ要領でよい。 炉出し冷却後、ガラス面検査を実施して欠陥
がないことを確認すればグラスライニングが完
了したことになる。 （作用） 本発明方法においては、プラズマジエツトに外
部より上引ガラス粉末を供給する等の手段を用い
て溶射するので、この場合、熱伝導度の低いガラ
ス粉末が10000℃を越える超高温のプラズマジエ
ツトの中心部まで到達する以前に音速以上の超高
速で飛ばされ、従つてガラス粉末は完全溶融する
以前の表面のみが溶融した状態で溶射されて下引
ガラス面上に接着する。この溶射層は接着したガ
ラス粒子間およびガラス粒子、下引ガラス面間が
完全に溶融結合した状態に立倒らない。その結
果、溶射層の熱応力は拡散され、かつ溶射粒子の
概して少ない保有熱量によつては母材および溶射
層の温度が高温にまで上らず、これらが特に冷却
時の熱応力による溶射層の割れ、剥離を発生させ
ないようにするのに有利に作用していると考えら
れる。 上記の推論は本発明とは異なり内部供給タイプ
のガス式溶射法により完全溶融されたガラス粉末
を溶着した場合には冷却過程に溶射量の割れ、剥
離を起すこと、また溶射粉末をプラズマジエツト
に外部から供給するタイプの溶射機でも溶射距離
が短くて溶射層がプラズマフレームによつて加熱
されてガラス粒子が完全溶融する場合には冷却過
程に剥離を生ずることなどによつて裏付けられ
る。 一般に、ガラスのように熱伝導率の低い物質の
溶射を行う場合には、吐出速度の遅いガス式溶射
機のほうが溶射粉末に充分に与熱でき完全溶融の
上、溶射できるのでプラズマ溶射機よりも有利で
あるとするのが通説である。これに反し本発明で
は上記理由によりガラス粉末を半溶融状態で溶射
し、そのために外部供給式プラズマ溶射機を使用
することとしている。 本発明においては、前記のように溶射ガラス粉
子間および溶射ガラス粒子、下引ガラス面間の結
合が完全でないとはいえ、ガラス粒子は音速以上
の超高速で射出されて圧着積層されるので、重力
に依存するだけの乾式釉振掛け法と比較して高密
度の圧密状態が得られる。この特質により１連続
の溶射工程で所定の上引ガラス厚みまで到達させ
ることが可能である。この溶射上引ガラス層は後
熱処理を施すことにより、厚みの収縮を伴いなが
ら完全溶融結合状態に移行するので、泡が粗大化
することもなく、従来の常法のグラスライニング
と同時の良好な施工状態が得られる。 （実施例） 次に、本発明の好適実施例を不適例とともに示
す。 これら諸例は、供試体として呼び径32mm鋼管を
使用し、その外面に工程（）を通常の施釉焼成
により下引ガラスをライニングしたのち、工程
（）の上引ガラス粉末溶射被覆を次の諸条件を
一定として施工した。 １ ガラス粉末の調整：150〜300mesh、110℃で
充分に乾燥したもの ２ プラズマ溶射ガン：メテコ社製10MB型 ３ ガンの送り速度：2.25ｍ／分（第１メテコ社
製AR−1000型ロボツトを使用し送りを行なつ
た） ４ 供試体の周速：23ｍ／分 ５ 上引ガラス粉末供給速度：40gr／分 ６ 溶射厚み：２mm 各例の変化させた実施条件とともにその結果を
次表に示す。例番号２は好適例であり、他は変更
実施条件が不適切な場合の例である。
【表】
不適切例とその理由を説明する。
(A) 供試体予熱温度
予熱温度の低い例４では、溶射中に剥離が生
じた。予熱温度の高い例５では、冷却中に剥離
が生じた。 (B) 溶射距離 溶射距離の短い例１では、作用説明でも述べ
たように、溶射部の温度が上り過ぎて冷却時に
剥離が生じた。 溶射距離の長い例３では、ガラス粒子の溶射
中の固化が起り接着不良となることが判つた。 (C) ガス N2−H2ガスによる例６では、プラズマ速度
が小さいためガラス粒子が完全溶融しガス式溶
射法に近い状態となつた。 次に好適例２について説明する。 本発明の実施上、溶射の供試体を200℃に予熱
し、Ar−H2ガスを使用し、プラズマフレームの
長さより小し大きい溶射距離で溶射を実施する
と、工程（）の後熱処理後も良好なグラスライ
ニング面が得られ、その含泡率は約15％で、従来
の常法のグラスライニング施工法によるものと同
等であつた。 他の施工条件については、上引ガラスは膨張係
数が90×10-7と110×10-7の２種類を用いてみた
が、溶着傾向の差はなかつた。 溶射粉末粒度については、安定した供給を行う
ということで、前記粒度で実施したが、この範囲
外であつても安定供給が可能な装置を使用すれば
採用可能である。 （発明の効果） 以上のように本発明方法によると、多くの焼成
回数を繰返すことなく、１回の溶射と下引施工の
他は１回の後熱処理だけの焼成で上引ガラス層を
形成することができる。このことは作業時間と熱
エネルギーの大幅減少を可能とする。 また品質面においては、従来の湿式施釉と異り
ミル添加物を含まないのでガラス被覆表面組成の
均質化が向上し、また従来の他の方法による釉薬
厚掛けのように泡が粗大化することもなく、従来
の適正施工厚さで何度もライニングを繰返して到
達できるものと同程度の品質とすることができ、
また焼成回数が少ないので素地金属機器の熱歪も
少い。 また素地金属を高温に予熱せずに上引ガラスが
溶射被覆できるので、大型機器類の外面は勿論、
内面に対しても遠隔制御による上引ガラスの自動
溶射が可能となり、適用可能なグラスライニング
機器類の範囲が広く、その製造費用が大幅に低減
される。
じた。予熱温度の高い例５では、冷却中に剥離
が生じた。 (B) 溶射距離 溶射距離の短い例１では、作用説明でも述べ
たように、溶射部の温度が上り過ぎて冷却時に
剥離が生じた。 溶射距離の長い例３では、ガラス粒子の溶射
中の固化が起り接着不良となることが判つた。 (C) ガス N2−H2ガスによる例６では、プラズマ速度
が小さいためガラス粒子が完全溶融しガス式溶
射法に近い状態となつた。 次に好適例２について説明する。 本発明の実施上、溶射の供試体を200℃に予熱
し、Ar−H2ガスを使用し、プラズマフレームの
長さより小し大きい溶射距離で溶射を実施する
と、工程（）の後熱処理後も良好なグラスライ
ニング面が得られ、その含泡率は約15％で、従来
の常法のグラスライニング施工法によるものと同
等であつた。 他の施工条件については、上引ガラスは膨張係
数が90×10-7と110×10-7の２種類を用いてみた
が、溶着傾向の差はなかつた。 溶射粉末粒度については、安定した供給を行う
ということで、前記粒度で実施したが、この範囲
外であつても安定供給が可能な装置を使用すれば
採用可能である。 （発明の効果） 以上のように本発明方法によると、多くの焼成
回数を繰返すことなく、１回の溶射と下引施工の
他は１回の後熱処理だけの焼成で上引ガラス層を
形成することができる。このことは作業時間と熱
エネルギーの大幅減少を可能とする。 また品質面においては、従来の湿式施釉と異り
ミル添加物を含まないのでガラス被覆表面組成の
均質化が向上し、また従来の他の方法による釉薬
厚掛けのように泡が粗大化することもなく、従来
の適正施工厚さで何度もライニングを繰返して到
達できるものと同程度の品質とすることができ、
また焼成回数が少ないので素地金属機器の熱歪も
少い。 また素地金属を高温に予熱せずに上引ガラスが
溶射被覆できるので、大型機器類の外面は勿論、
内面に対しても遠隔制御による上引ガラスの自動
溶射が可能となり、適用可能なグラスライニング
機器類の範囲が広く、その製造費用が大幅に低減
される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高温焼成により素地金属面に下引ガラスを融
着被覆したのち、上引ガラスの粉末を半溶融状態
で下引ガラス面に溶射して被覆し、後熱処理によ
り溶射付着状態の上引ガラスを溶融軟化させてガ
ラス被覆層を形成させることを特徴とする溶射被
覆によるグラスライニング方法。 ２ 上引ガラス粉末の溶射を、プラズマジエツト
に外部から粉末を供給するタイプのプラズマ溶射
機により行う特許請求の範囲第１項記載のグラス
ライニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185491A JPS6244566A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 溶射被覆によるグラスライニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185491A JPS6244566A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 溶射被覆によるグラスライニング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6244566A JPS6244566A (ja) | 1987-02-26 |
| JPH0469225B2 true JPH0469225B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=16171699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60185491A Granted JPS6244566A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 溶射被覆によるグラスライニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6244566A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5144269A (en) * | 1990-03-20 | 1992-09-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dielectric filter having external connection formed on dielectric substrate |
| US6703912B2 (en) | 2001-08-10 | 2004-03-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dielectric resonator devices, dielectric filters and dielectric duplexers |
-
1985
- 1985-08-22 JP JP60185491A patent/JPS6244566A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6244566A (ja) | 1987-02-26 |
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