JPH05345983A - 耐食性金属部材 - Google Patents
耐食性金属部材Info
- Publication number
- JPH05345983A JPH05345983A JP17195291A JP17195291A JPH05345983A JP H05345983 A JPH05345983 A JP H05345983A JP 17195291 A JP17195291 A JP 17195291A JP 17195291 A JP17195291 A JP 17195291A JP H05345983 A JPH05345983 A JP H05345983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal member
- polysilazane
- resistance
- polysilazan
- coated
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐食性に優れた金属部材の提供。
【構成】ポリシラザンを水分濃度１重量％以下の雰囲気
下で焼成して得られた熱分解物で被覆されてなることを
特徴とする耐食性金属部材。
下で焼成して得られた熱分解物で被覆されてなることを
特徴とする耐食性金属部材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、錆の発生しにくい耐食
性の大なる金属部材に関し、特に高温において使用され
る金属部材、例えば自動車用の排気管、マフラ−部など
に使用されるものである。
性の大なる金属部材に関し、特に高温において使用され
る金属部材、例えば自動車用の排気管、マフラ−部など
に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属部材の耐食性を改善する
のに、ゴム、レジン、ガラス、セラミック、金属などを
塗布、フィルム貼り、溶射、プラズマ、メッキ、リン酸
処理、クロム酸処理などの表面処理により金属基材表面
に種々の被膜を形成する方法が採用されてきた。
のに、ゴム、レジン、ガラス、セラミック、金属などを
塗布、フィルム貼り、溶射、プラズマ、メッキ、リン酸
処理、クロム酸処理などの表面処理により金属基材表面
に種々の被膜を形成する方法が採用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のうち、ゴム、レ
ジンなどで表面処理された金属部材は耐熱性に難点があ
り、２００℃程度以上の環境下では使用することはでき
ない。一方、メッキ、リン酸処理、クロム酸処理などに
よる方法はクロムなどの有害物質を使用しなければなら
ず、環境問題や廃液処理に多大な労力と費用を必要とす
る欠点があった。また、溶射やプラズマによる表面処理
法は鋼材の形状と大きさなどによって大がかりで複雑な
装置が必要となるばかりでなく、均一な処理が困難であ
った。
ジンなどで表面処理された金属部材は耐熱性に難点があ
り、２００℃程度以上の環境下では使用することはでき
ない。一方、メッキ、リン酸処理、クロム酸処理などに
よる方法はクロムなどの有害物質を使用しなければなら
ず、環境問題や廃液処理に多大な労力と費用を必要とす
る欠点があった。また、溶射やプラズマによる表面処理
法は鋼材の形状と大きさなどによって大がかりで複雑な
装置が必要となるばかりでなく、均一な処理が困難であ
った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するために種々検討した結果、金属部材を特
定の条件で焼成されたポリシラザンの熱分解物で被覆す
ることにより、形状や大きさに制約を受けることなく、
容易に耐食性を付与できることを見出し、本発明を完成
したものである。
題点を解決するために種々検討した結果、金属部材を特
定の条件で焼成されたポリシラザンの熱分解物で被覆す
ることにより、形状や大きさに制約を受けることなく、
容易に耐食性を付与できることを見出し、本発明を完成
したものである。
【０００５】すなわち、本発明は、ポリシラザンを水分
濃度１重量％以下の雰囲気下で焼成して得られた熱分解
物で被覆されてなることを特徴とする耐食性金属部材で
ある。
濃度１重量％以下の雰囲気下で焼成して得られた熱分解
物で被覆されてなることを特徴とする耐食性金属部材で
ある。
【０００６】以下、さらに詳しく本発明について説明す
る。
る。
【０００７】本発明で使用される金属部材は、炭素鋼、
ステンレス鋼（耐熱鋼）、銅、アルミニウム、マグネシ
ウム、チタン、ジルコニウム、ニッケルなど、さらには
これらの金属を成分とする合金であり、その純度や組成
及び線状、板状などの形状には制約を受けない。
ステンレス鋼（耐熱鋼）、銅、アルミニウム、マグネシ
ウム、チタン、ジルコニウム、ニッケルなど、さらには
これらの金属を成分とする合金であり、その純度や組成
及び線状、板状などの形状には制約を受けない。
【０００８】本発明で使用されるポリシラザンは、次の
一般式〔１〕で示されるものが好ましく使用される。ま
た、その好ましい数平均分子量は１００〜１０００００
０である。 （式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はそれぞれ独立に水素原子、
アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アミ
ノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アルコキ
シ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素に直
結する基が炭素である基である。ただし、Ｒ1 、Ｒ2 、
Ｒ3 の少なくとも１つの基は水素原子である。）
一般式〔１〕で示されるものが好ましく使用される。ま
た、その好ましい数平均分子量は１００〜１０００００
０である。 （式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はそれぞれ独立に水素原子、
アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アミ
ノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アルコキ
シ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素に直
結する基が炭素である基である。ただし、Ｒ1 、Ｒ2 、
Ｒ3 の少なくとも１つの基は水素原子である。）
【０００９】上記ポリシラザンは、例えば以下の方法に
よって製造することができる。 ジハロシランとアンモニアをエーテル溶媒中で反応さ
せて得られたポリシラザン（米国特許第４，３９７，８
２８号明細書）。 ジハロシランと塩基との反応によりアダクトを形成さ
せた後、アンモニアと反応させて得られたポリシラザン
( 特公昭６３−１６３２５号公報）。 無機シラザンを塩基性溶媒中又は塩基性化合物を含む
溶媒中で加熱することによって得られたポリシラザン
（特開平１−１３８１０８号公報）。 ジハロシランとメチルアミンをエ−テル溶媒中で反応
させて得られたＮ−メチルポリシラザン( 特表昭６４−
５０００３１号公報）。 メチルジハロシランとアンモニアをジクロロメタン溶
媒中で反応させて得られたＳ−メチルポリシラザン（米
国特許第４，４８２，６６９号明細書）。 ポリシラザンと金属アルコキシドを反応させて得られ
たポリメタロシラザン（特開平１−２２１４６６号公
報、特開平２−８４４３７号公報、特開平２−７７４２
７号公報）。
よって製造することができる。 ジハロシランとアンモニアをエーテル溶媒中で反応さ
せて得られたポリシラザン（米国特許第４，３９７，８
２８号明細書）。 ジハロシランと塩基との反応によりアダクトを形成さ
せた後、アンモニアと反応させて得られたポリシラザン
( 特公昭６３−１６３２５号公報）。 無機シラザンを塩基性溶媒中又は塩基性化合物を含む
溶媒中で加熱することによって得られたポリシラザン
（特開平１−１３８１０８号公報）。 ジハロシランとメチルアミンをエ−テル溶媒中で反応
させて得られたＮ−メチルポリシラザン( 特表昭６４−
５０００３１号公報）。 メチルジハロシランとアンモニアをジクロロメタン溶
媒中で反応させて得られたＳ−メチルポリシラザン（米
国特許第４，４８２，６６９号明細書）。 ポリシラザンと金属アルコキシドを反応させて得られ
たポリメタロシラザン（特開平１−２２１４６６号公
報、特開平２−８４４３７号公報、特開平２−７７４２
７号公報）。
【００１０】ポリシラザンは、一般にはポリシラザンに
不活性な例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの溶
媒で希釈して使用されるが、希釈することなくそのまま
使用することもできる。金属部材にポリシラザンを被覆
する方法としてはディッピング法やスピンコート法など
が可能であり、金属部材の一部又は全面に被覆後、焼成
してその熱分解物で被覆する。膜厚を調製するには被覆
方法に応じて溶媒濃度を調整する。
不活性な例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの溶
媒で希釈して使用されるが、希釈することなくそのまま
使用することもできる。金属部材にポリシラザンを被覆
する方法としてはディッピング法やスピンコート法など
が可能であり、金属部材の一部又は全面に被覆後、焼成
してその熱分解物で被覆する。膜厚を調製するには被覆
方法に応じて溶媒濃度を調整する。
【００１１】ポリシラザンは、必要に応じて、シリカ、
アルミナ、ジルコニア、マイカなどの酸化物、炭化ケイ
素、窒化ケイ素などの非酸化物、さらにはアルミニウ
ム、亜鉛、銅などの金属粉末と併用することもできる。
アルミナ、ジルコニア、マイカなどの酸化物、炭化ケイ
素、窒化ケイ素などの非酸化物、さらにはアルミニウ
ム、亜鉛、銅などの金属粉末と併用することもできる。
【００１２】焼成条件は、水分濃度が１重量％以下好ま
しくは０．１重量％以下の雰囲気である。水分濃度が１
重量％を越えては、ポリシラザンは、水分と反応しアン
モニア、水素などのガスの放出を伴いながら加水分解を
するので、それによって得られた熱分解物は緻密性に欠
け耐熱性と耐食性が低下する。雰囲気ガスの水分濃度を
上記のように調節するには、モレキュラ−シーブや塩化
カルシウムなどの脱水剤を使用してもよく、また水分濃
度の保証された市販ガスを用いてもよい。焼成前に水分
濃度が１重量％以下のガスで室温程度に乾燥しておくこ
とは好ましいことである。また、乾燥後又は焼成後に繰
り返し被覆を行うこともできる。
しくは０．１重量％以下の雰囲気である。水分濃度が１
重量％を越えては、ポリシラザンは、水分と反応しアン
モニア、水素などのガスの放出を伴いながら加水分解を
するので、それによって得られた熱分解物は緻密性に欠
け耐熱性と耐食性が低下する。雰囲気ガスの水分濃度を
上記のように調節するには、モレキュラ−シーブや塩化
カルシウムなどの脱水剤を使用してもよく、また水分濃
度の保証された市販ガスを用いてもよい。焼成前に水分
濃度が１重量％以下のガスで室温程度に乾燥しておくこ
とは好ましいことである。また、乾燥後又は焼成後に繰
り返し被覆を行うこともできる。
【００１３】焼成雰囲気ガスとしては、耐酸化性の膜を
得るには、空気、酸素、一酸化窒素などの酸化性ガスが
望ましいが、窒素などの不活性ガスや水素、アンモニア
などの還元性ガス、あるいはこれらの混合ガスであって
もよい。酸化性ガスの場合には、SiO2、Si2ON2及びそれ
らの混合物又は混晶などの酸化物、酸窒化物、及びSiC
を含む酸炭化物を主成分とする膜が生成するし、、一
方、不活性ガスや還元性ガスの場合には、Si3N4 、SiC
及びそれらの混合物又は混晶などの窒化物や炭化物を主
成分とする膜が生成する。
得るには、空気、酸素、一酸化窒素などの酸化性ガスが
望ましいが、窒素などの不活性ガスや水素、アンモニア
などの還元性ガス、あるいはこれらの混合ガスであって
もよい。酸化性ガスの場合には、SiO2、Si2ON2及びそれ
らの混合物又は混晶などの酸化物、酸窒化物、及びSiC
を含む酸炭化物を主成分とする膜が生成するし、、一
方、不活性ガスや還元性ガスの場合には、Si3N4 、SiC
及びそれらの混合物又は混晶などの窒化物や炭化物を主
成分とする膜が生成する。
【００１４】昇温速度は０．１〜５０℃／ｍｉｎ特に１
〜１０℃／ｍｉｎが好ましく、焼成温度は１００〜２０
００℃特に３００〜６００℃が好ましい。熱源として
は、抵抗加熱、高周波加熱などが使用できる。
〜１０℃／ｍｉｎが好ましく、焼成温度は１００〜２０
００℃特に３００〜６００℃が好ましい。熱源として
は、抵抗加熱、高周波加熱などが使用できる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例と比較例をあげてさらに具体的
に本発明を説明する。
に本発明を説明する。
【００１６】実施例１ 金属部材として板状のＳＳ４１鋼板にぺルヒドロポリシ
ラザンを被覆した。ペルヒドロポリシラザンとは上記一
般式〔１〕のうち、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 の全てが水素原子
で構成されているポリシラザンである。
ラザンを被覆した。ペルヒドロポリシラザンとは上記一
般式〔１〕のうち、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 の全てが水素原子
で構成されているポリシラザンである。
【００１７】キシレンで希釈した上記ポリシラザン溶液
に金属部材をディッピング処理して約１ミクロンの被膜
を形成させた。これを、水分濃度１重量ｐｐｍ以下に保
証された市販の窒素ガスで充分乾燥置換された管状炉に
導入し、次いで、露点計により測定された水分濃度３０
００重量ｐｐｍの市販空気を流しながら、昇温速度１０
℃／ｍｉｎで３００℃まで昇温してから１０分間保持し
た後、同じ昇温速度で６００℃まで昇温し、１時間加熱
保持後室温まで冷却した。
に金属部材をディッピング処理して約１ミクロンの被膜
を形成させた。これを、水分濃度１重量ｐｐｍ以下に保
証された市販の窒素ガスで充分乾燥置換された管状炉に
導入し、次いで、露点計により測定された水分濃度３０
００重量ｐｐｍの市販空気を流しながら、昇温速度１０
℃／ｍｉｎで３００℃まで昇温してから１０分間保持し
た後、同じ昇温速度で６００℃まで昇温し、１時間加熱
保持後室温まで冷却した。
【００１８】得られた金属部材について、以下の高温繰
り返し耐酸化試験及びＪＩＳ Ｋ５４００に従う１００
升基盤目試験（テープ剥離）による密着性試験を行っ
た。また、Ｘ線回折法、赤外吸収などによって被覆膜の
主成分を測定した。
り返し耐酸化試験及びＪＩＳ Ｋ５４００に従う１００
升基盤目試験（テープ剥離）による密着性試験を行っ
た。また、Ｘ線回折法、赤外吸収などによって被覆膜の
主成分を測定した。
【００１９】高温繰り返し耐酸化試験：ポリシラザンの
熱分解物で被覆された金属部材を管状炉に入れ、空気中
で昇温速度５０℃／ｍｉｎで８００℃まで昇温しそのま
ま８時間保持後室温まで冷却した。この操作を３回繰り
返し、金属部材表面の顕微鏡観察、外観観察を行い、次
の基準で評価した。 顕微鏡観察 外観観察 評価 変化なし 変化なし Ａ 変化なし 変色あり Ｂ 割れ又は剥離あり 変色あり Ｃ
熱分解物で被覆された金属部材を管状炉に入れ、空気中
で昇温速度５０℃／ｍｉｎで８００℃まで昇温しそのま
ま８時間保持後室温まで冷却した。この操作を３回繰り
返し、金属部材表面の顕微鏡観察、外観観察を行い、次
の基準で評価した。 顕微鏡観察 外観観察 評価 変化なし 変化なし Ａ 変化なし 変色あり Ｂ 割れ又は剥離あり 変色あり Ｃ
【００２０】実施例２ 露点計により測定された水分濃度が０．１重量％に調節
された空気を用いたこと以外は実施例１と同様に試験し
た。
された空気を用いたこと以外は実施例１と同様に試験し
た。
【００２１】実施例３ 露点計により測定された水分濃度が０．６重量％に調節
された空気を用い、かつ金属部材としてＳＵＳ３０４を
用いたこと以外は実施例１と同様に試験した。
された空気を用い、かつ金属部材としてＳＵＳ３０４を
用いたこと以外は実施例１と同様に試験した。
【００２２】比較例１ ガスクロマトグラフィーにより測定された水分濃度が２
重量％に調節された空気を用いたこと以外は実施例２と
同様に試験した。
重量％に調節された空気を用いたこと以外は実施例２と
同様に試験した。
【００２３】比較例２ ガスクロマトグラフィーにより測定された水分濃度が１
０重量％に調節された空気を用いたこと以外は実施例１
と同様に試験した。
０重量％に調節された空気を用いたこと以外は実施例１
と同様に試験した。
【００２４】以上の結果を以下に示す。 金属部材 膜の主成分 100 升試験 評価 実施例１ SS41 非晶質のSiO2とSi3N4 100/100 Ａ 実施例２ SS41 非晶質のSiO2とSi3N4 100/100 Ａ 実施例３ SUS304 非晶質のSiO2とSi3N4 100/100 Ａ 比較例１ SUS304 非晶質のSiO2とSi3N4 測定不能 Ｂ 比較例２ SS41 非晶質のSiO2とSi3N4 測定不能 Ｃ
【００２５】
【発明の効果】本発明のように、ポリシラザンの熱分解
物で被膜された金属部材は、密着性及び高温繰り返し耐
酸化性に優れたものである。
物で被膜された金属部材は、密着性及び高温繰り返し耐
酸化性に優れたものである。
【手続補正書】
【提出日】平成３年７月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】得られた金属部材について、ＪＩＳ Ｋ５
４００に従う１００升基盤目試験（テープ剥離）による
密着性試験を行った。また、Ｘ線回折法、赤外吸収など
によって被覆膜の主成分を測定した。
４００に従う１００升基盤目試験（テープ剥離）による
密着性試験を行った。また、Ｘ線回折法、赤外吸収など
によって被覆膜の主成分を測定した。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】さらに、金属部材表面の顕微鏡観察、外観
観察を行い、次の基準で評価した。 顕微鏡観察 外観観察 評価 変化なし 変化なし Ａ 変化なし 変色あり Ｂ 割れ又は剥離あり 変色あり Ｃ
観察を行い、次の基準で評価した。 顕微鏡観察 外観観察 評価 変化なし 変化なし Ａ 変化なし 変色あり Ｂ 割れ又は剥離あり 変色あり Ｃ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】
【発明の効果】本発明のように、ポリシラザンの熱分解
物で被膜された金属部材は、密着性及び高温耐酸化性に
優れたものである。
物で被膜された金属部材は、密着性及び高温耐酸化性に
優れたものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリシラザンを水分濃度１重量％以下の
雰囲気下で焼成して得られた熱分解物で被覆されてなる
ことを特徴とする耐食性金属部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17195291A JPH05345983A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 耐食性金属部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17195291A JPH05345983A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 耐食性金属部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05345983A true JPH05345983A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=15932831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17195291A Pending JPH05345983A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 耐食性金属部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05345983A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09148696A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-06-06 | Gunze Ltd | プリント配線用基板 |
| US6627559B2 (en) | 2000-07-27 | 2003-09-30 | Contamination Control Services | Coating film |
| JP2018003056A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 本田技研工業株式会社 | 被膜及びその製造方法 |
| JP2019070179A (ja) * | 2017-10-07 | 2019-05-09 | 株式会社Flosfia | 成膜方法 |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP17195291A patent/JPH05345983A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09148696A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-06-06 | Gunze Ltd | プリント配線用基板 |
| US6627559B2 (en) | 2000-07-27 | 2003-09-30 | Contamination Control Services | Coating film |
| JP2018003056A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 本田技研工業株式会社 | 被膜及びその製造方法 |
| JP2019070179A (ja) * | 2017-10-07 | 2019-05-09 | 株式会社Flosfia | 成膜方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5558908A (en) | Protective compositions and methods of making same | |
| Bill et al. | Precursor‐derived covalent ceramics | |
| Günthner et al. | Advanced coatings on the basis of Si (C) N precursors for protection of steel against oxidation | |
| KR20080099332A (ko) | 스케일링 및 부식을 방지하기 위한 폴리실라잔을 포함하는 피복물 | |
| JP2844896B2 (ja) | 耐熱性絶縁塗料 | |
| US5254411A (en) | Formation of heat-resistant dielectric coatings | |
| JPH01138107A (ja) | 改質ポリシラザン、その製造方法及びその用途 | |
| EP0217129B1 (en) | Heat-resistant paint comprising polymetallocarbosilane | |
| JP3481241B2 (ja) | 炭素をベースとする材料の酸化防止保護 | |
| JPH05345983A (ja) | 耐食性金属部材 | |
| JPH01203476A (ja) | コーティング用組成物及びコーティング方法 | |
| JPH0647862A (ja) | セラミックス又はその先駆体の被膜を有する鋼板、鋼板成形体及びそれらの製造方法 | |
| US5354506A (en) | Preceramic compositions and ceramic products | |
| JPS63199857A (ja) | 高温耐用性溶射被覆部材 | |
| CA1259075A (en) | Organoaluminosiloxane coating compositions and coated substrate | |
| US5196059A (en) | Preceramic compositions and ceramic products | |
| JPH0422190B2 (ja) | ||
| Apblett et al. | Chemical vapour deposition of aluminium silicate thin films | |
| JP3439554B2 (ja) | セラミックコーティングを備えた金属基材の製造方法 | |
| JPH0726065B2 (ja) | （ポリ）ボロシロキサンを基礎とする被覆材料及びガラス質被覆の製造法 | |
| Motz et al. | Simple Processibility of Precursor-derived SiCN Coatings by Optimised Precursors | |
| GB2094838A (en) | Protective coating of cold- worked alloy surfaces containing chromium | |
| JPH0579711B2 (ja) | ||
| JPS63297469A (ja) | サイアロン系耐熱塗料 | |
| LIU et al. | Preparation of spherical Si3N4 particles from polysilazane by ultrasonic spray pyrolysis technique |