JPH06172805A - ポリフェニレンオキシド被覆粉末金属を用いる焼結方法 - Google Patents
ポリフェニレンオキシド被覆粉末金属を用いる焼結方法Info
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- JPH06172805A JPH06172805A JP5179172A JP17917293A JPH06172805A JP H06172805 A JPH06172805 A JP H06172805A JP 5179172 A JP5179172 A JP 5179172A JP 17917293 A JP17917293 A JP 17917293A JP H06172805 A JPH06172805 A JP H06172805A
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリフェニレンオキシド被覆粉末金属を用い
る焼結方法を提供すること。 【構成】 粉末金属を被覆するために、さらに詳しく
は、パーツに形成され、例えば磁心を形成するためには
焼結される粉末金属を被覆するために、ポリマー熱可塑
性被覆剤を提供する。この熱可塑性物質はポリフェニレ
ンオキシドであり、これは磁心を形成するための金属粒
子に適当に塗装される場合に、焼結体の物理的性質を劣
化させる焼結体中の汚染物又は空隙の形成を阻止するた
めに充分に揮発性であることを特徴とする。さらに、ポ
リフェニレンオキシドは初期圧縮成形中に隣接金属粒子
間に潤滑と接着とを与え、成形体の所望の形状を維持
し、付加的な潤滑剤を用いずに金属粒子の密度を最大に
し、それによって、生ずる焼結体内にこのような付加的
な潤滑剤に起因する付加的な汚染物及び／又は空隙の形
成を阻止する。
る焼結方法を提供すること。 【構成】 粉末金属を被覆するために、さらに詳しく
は、パーツに形成され、例えば磁心を形成するためには
焼結される粉末金属を被覆するために、ポリマー熱可塑
性被覆剤を提供する。この熱可塑性物質はポリフェニレ
ンオキシドであり、これは磁心を形成するための金属粒
子に適当に塗装される場合に、焼結体の物理的性質を劣
化させる焼結体中の汚染物又は空隙の形成を阻止するた
めに充分に揮発性であることを特徴とする。さらに、ポ
リフェニレンオキシドは初期圧縮成形中に隣接金属粒子
間に潤滑と接着とを与え、成形体の所望の形状を維持
し、付加的な潤滑剤を用いずに金属粒子の密度を最大に
し、それによって、生ずる焼結体内にこのような付加的
な潤滑剤に起因する付加的な汚染物及び／又は空隙の形
成を阻止する。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は一般に、例えば焼結による
ような、固体金属体の形成のためのポリマーによる金属
粒子の被覆に関する。さらに詳しくは、本発明は被覆金
属粒子からの焼結体の製造プロセスがポリマー被覆層と
してのポリフェニレンオキシドによって促進される、改
良された被覆系に関する。
ような、固体金属体の形成のためのポリマーによる金属
粒子の被覆に関する。さらに詳しくは、本発明は被覆金
属粒子からの焼結体の製造プロセスがポリマー被覆層と
してのポリフェニレンオキシドによって促進される、改
良された被覆系に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば変圧器、誘導子、ＡＣ及びＤＣモ
ーター、発電機及びリレーの軟磁心のような永久磁石の
形成のために粉末金属、特に鉄とその合金の使用は公知
である。例えば圧縮成形もしくは射出成形及び／又は焼
結方法のような、成形操作を用いて例えば磁心のような
複雑な形状の成形パーツを、補充の機械加工及び穿孔操
作の実施を必要とすることなく、形成することができる
ことが、粉末金属を用いることの利点である。この結
果、成形パーツは成形プロセスによって形成されたまま
の状態で、その作用環境に置かれることがしばしば実質
的に可能である。
ーター、発電機及びリレーの軟磁心のような永久磁石の
形成のために粉末金属、特に鉄とその合金の使用は公知
である。例えば圧縮成形もしくは射出成形及び／又は焼
結方法のような、成形操作を用いて例えば磁心のような
複雑な形状の成形パーツを、補充の機械加工及び穿孔操
作の実施を必要とすることなく、形成することができる
ことが、粉末金属を用いることの利点である。この結
果、成形パーツは成形プロセスによって形成されたまま
の状態で、その作用環境に置かれることがしばしば実質
的に可能である。
【０００３】焼結前に、粉末金属を例えば圧縮又は射出
成形のような方法によって成形する。ＡＣ用途の成形磁
心は磁心損失が低くなければならない；それ故、個々の
金属粒子は相互から電気的に絶縁されなければならな
い。成形のために必要な結合剤としても作用する、多く
の種類の絶縁剤が、例えばリン酸鉄、ケイ酸アルカリ金
属のような無機物質を含めて、先行技術によって示唆さ
れている。先行技術によって示唆されている種々な有機
ポリマー物質のリストは広範囲であり、コハク色のフェ
ノールーアルデヒド縮合生成物；チャイナーウッドオイ
ル（ｃｈｉｎｅ−ｗｏｏｄ ｏｉｌ）とフェノール樹脂
とから形成されるワニス；尿素又はチオ尿素とそれらの
誘導体と、ホルムアルデヒドとの樹脂状縮合生成物；重
合したエチレン、ブタジエン、アクリル酸エステル及び
これらの誘導体；上記ポリマーの２種以上のコポリマー
並びにフッ素型ポリマー；例えばスチレン、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、アクリロニトリル、ジビニルベンゼ
ン、Ｎ−メチロールアクリルアミド、シリコーン、ポリ
イミド、フルオロカーボン及びアクリル樹脂がある。さ
らに、粉末金属に無機アンダーコートで被覆し、有機ト
ップコートを与えることが公知である。
成形のような方法によって成形する。ＡＣ用途の成形磁
心は磁心損失が低くなければならない；それ故、個々の
金属粒子は相互から電気的に絶縁されなければならな
い。成形のために必要な結合剤としても作用する、多く
の種類の絶縁剤が、例えばリン酸鉄、ケイ酸アルカリ金
属のような無機物質を含めて、先行技術によって示唆さ
れている。先行技術によって示唆されている種々な有機
ポリマー物質のリストは広範囲であり、コハク色のフェ
ノールーアルデヒド縮合生成物；チャイナーウッドオイ
ル（ｃｈｉｎｅ−ｗｏｏｄ ｏｉｌ）とフェノール樹脂
とから形成されるワニス；尿素又はチオ尿素とそれらの
誘導体と、ホルムアルデヒドとの樹脂状縮合生成物；重
合したエチレン、ブタジエン、アクリル酸エステル及び
これらの誘導体；上記ポリマーの２種以上のコポリマー
並びにフッ素型ポリマー；例えばスチレン、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、アクリロニトリル、ジビニルベンゼ
ン、Ｎ−メチロールアクリルアミド、シリコーン、ポリ
イミド、フルオロカーボン及びアクリル樹脂がある。さ
らに、粉末金属に無機アンダーコートで被覆し、有機ト
ップコートを与えることが公知である。
【０００４】上記物質は成形時に金属粒子間に充分な絶
縁と付着とを与えるが、被覆剤（ｃｏａｔｉｎｇ ｍａ
ｔｅｒｉａｌ）の付加的な性質がしばしば望ましい。こ
のような性質の一つは粒子の流動性と圧縮可能性とを強
化し、それによって粒子が最大の密度と強度とを得るこ
とを可能にするために成形操作中に潤滑を与える能力で
ある。このことは成形された状態での強度と密度が明ら
かに要求される成形体に該当するのみでなく、いっそう
大きな強度と密度を得るためにさらに成形体を強化する
焼結用途にも該当する。
縁と付着とを与えるが、被覆剤（ｃｏａｔｉｎｇ ｍａ
ｔｅｒｉａｌ）の付加的な性質がしばしば望ましい。こ
のような性質の一つは粒子の流動性と圧縮可能性とを強
化し、それによって粒子が最大の密度と強度とを得るこ
とを可能にするために成形操作中に潤滑を与える能力で
ある。このことは成形された状態での強度と密度が明ら
かに要求される成形体に該当するのみでなく、いっそう
大きな強度と密度を得るためにさらに成形体を強化する
焼結用途にも該当する。
【０００５】例えば固体磁心がＤＣ用途に予定される場
合のように、成形プロセス後に磁心を焼結することがし
ばしば好ましい。焼結は鉄粒子を融合して、固体成形体
を形成し、ポリマー被覆層を揮発によって除去する。こ
の結果、被覆層は上記能力の他に、磁心内に汚染物と空
隙とを残すことなく、完全に揮発することができる。焼
結体中の汚染物と空隙との存在は焼結体の物理的強度と
性質とを減ずる。
合のように、成形プロセス後に磁心を焼結することがし
ばしば好ましい。焼結は鉄粒子を融合して、固体成形体
を形成し、ポリマー被覆層を揮発によって除去する。こ
の結果、被覆層は上記能力の他に、磁心内に汚染物と空
隙とを残すことなく、完全に揮発することができる。焼
結体中の汚染物と空隙との存在は焼結体の物理的強度と
性質とを減ずる。
【０００６】さらに、先行技術被覆層（ｃｏａｔｉｎ
ｇ）の使用に関連した顕著な欠点は、焼結中に被覆層が
完全には焼却しないで、焼結体中に炭素質残渣を残すこ
とであった。この残渣は実際に下方の金属粒子内に拡散
し、焼結体内にある程度の劣化した炭化を生ずる。
ｇ）の使用に関連した顕著な欠点は、焼結中に被覆層が
完全には焼却しないで、焼結体中に炭素質残渣を残すこ
とであった。この残渣は実際に下方の金属粒子内に拡散
し、焼結体内にある程度の劣化した炭化を生ずる。
【０００７】ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホ
ン及びポリアミドイミドは絶縁磁心を形成するために、
特に鉄粒子を一緒に結合させ、熱的及び化学的作用に耐
える能力と圧縮成形プロセス中に潤滑剤として作用する
能力に関して、鉄粉末に対する被覆剤として良好に機能
することが判明している。さらに、これらのポリマーは
下方の金属粒子に良好に付着する。これらのポリマーは
当該技術分野で公知である流動床方法を用いて鉄粒子に
塗布される。
ン及びポリアミドイミドは絶縁磁心を形成するために、
特に鉄粒子を一緒に結合させ、熱的及び化学的作用に耐
える能力と圧縮成形プロセス中に潤滑剤として作用する
能力に関して、鉄粉末に対する被覆剤として良好に機能
することが判明している。さらに、これらのポリマーは
下方の金属粒子に良好に付着する。これらのポリマーは
当該技術分野で公知である流動床方法を用いて鉄粒子に
塗布される。
【０００８】しかし、これらのポリマーの使用に関連し
た欠点が存在する。第一に、上記ポリマーは不充分な潤
滑性のためにある一定の用途のために適当に圧縮成形さ
れることができない。この結果、磁心は低い透磁率に対
応する不適当に低い密度を有することになる。さらに、
磁心は型キャビティ内で粘着する傾向があり、これはさ
らに過度のツール摩耗とパーツ損傷とを生ずる。これら
の欠点の現在の解決法には、成形前に鉄粉末に潤滑剤を
配合することと、成形サイクル前に型キャビティに例え
ば黒鉛のような離型剤（ｍｏｕｌｄ−ｒｅｌｅａｓｅ
ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を用いることがある。しかし、潤滑
剤と離型剤化合物の使用は磁心の密度をさらに減ずるこ
とになり、例えば炭素のような汚染物を導入することに
なる。焼結中に、汚染物の存在は焼結体中に空隙又は応
力ライザー（ｒｉｓｅｒ）を生ずる、又は汚染物は下方
の金属粒子中に拡散して、合金の性質に不利な影響を与
える。さらに、上記ポリマーは焼結時に完全には揮発し
ない傾向があるので、焼結体に付加的な汚染物及び／又
は空隙を加えることになる。
た欠点が存在する。第一に、上記ポリマーは不充分な潤
滑性のためにある一定の用途のために適当に圧縮成形さ
れることができない。この結果、磁心は低い透磁率に対
応する不適当に低い密度を有することになる。さらに、
磁心は型キャビティ内で粘着する傾向があり、これはさ
らに過度のツール摩耗とパーツ損傷とを生ずる。これら
の欠点の現在の解決法には、成形前に鉄粉末に潤滑剤を
配合することと、成形サイクル前に型キャビティに例え
ば黒鉛のような離型剤（ｍｏｕｌｄ−ｒｅｌｅａｓｅ
ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を用いることがある。しかし、潤滑
剤と離型剤化合物の使用は磁心の密度をさらに減ずるこ
とになり、例えば炭素のような汚染物を導入することに
なる。焼結中に、汚染物の存在は焼結体中に空隙又は応
力ライザー（ｒｉｓｅｒ）を生ずる、又は汚染物は下方
の金属粒子中に拡散して、合金の性質に不利な影響を与
える。さらに、上記ポリマーは焼結時に完全には揮発し
ない傾向があるので、焼結体に付加的な汚染物及び／又
は空隙を加えることになる。
【０００９】従って、成形された状態の製品の密度と強
度とを最大にするために、成形プロセス中の潤滑を改良
し、成形後に金属粒子を付着させる、被覆層を粉末金属
に与えることが好ましい。さらに、焼結体内に汚染物と
空隙とを残さないために、この被覆層は焼結プロセス中
の加熱時に容易にかつ完全に揮発すべきである。さら
に、このような被覆層が種々な物質の焼結のために容易
に使用できることも望ましい。
度とを最大にするために、成形プロセス中の潤滑を改良
し、成形後に金属粒子を付着させる、被覆層を粉末金属
に与えることが好ましい。さらに、焼結体内に汚染物と
空隙とを残さないために、この被覆層は焼結プロセス中
の加熱時に容易にかつ完全に揮発すべきである。さら
に、このような被覆層が種々な物質の焼結のために容易
に使用できることも望ましい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】例えば焼結中のような
高温における成形体内の汚染又は空隙の形成を実質的に
防止するために充分に揮発性である、金属粒子の被覆剤
を提供することが本発明の目的である。
高温における成形体内の汚染又は空隙の形成を実質的に
防止するために充分に揮発性である、金属粒子の被覆剤
を提供することが本発明の目的である。
【００１１】得られる成形体の最大密度を可能にするた
めに、このような被覆剤を潤滑剤として作用させて、焼
結前の金属粒子の初期焼結プロセスを促進させることが
本発明の他の目的である。
めに、このような被覆剤を潤滑剤として作用させて、焼
結前の金属粒子の初期焼結プロセスを促進させることが
本発明の他の目的である。
【００１２】焼結前の成形体のそれ以上の取り扱い又は
使用を可能にするために、成形プロセス後の金属粒子を
このような被覆剤によって充分に付着させることが本発
明のさらに他の目的である。
使用を可能にするために、成形プロセス後の金属粒子を
このような被覆剤によって充分に付着させることが本発
明のさらに他の目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、複数個
の被覆粒子が約１重量％未満の封入層結合剤を含むよう
に、複数個の粒子の各々に不安定な結合剤の実質的に均
一な封入層を付着させる工程と；前記複数個の粒子を圧
縮して、成形体を形成する工程と；前記成形体から前記
結合剤を実質的に揮発させ、前記複数個の粒子を融合さ
せるように前記成形体を焼結する工程とを含む焼結体の
製造方法において、前記結合剤が本質的にポリフェニレ
ンオキシドから成ることを特徴とする。
の被覆粒子が約１重量％未満の封入層結合剤を含むよう
に、複数個の粒子の各々に不安定な結合剤の実質的に均
一な封入層を付着させる工程と；前記複数個の粒子を圧
縮して、成形体を形成する工程と；前記成形体から前記
結合剤を実質的に揮発させ、前記複数個の粒子を融合さ
せるように前記成形体を焼結する工程とを含む焼結体の
製造方法において、前記結合剤が本質的にポリフェニレ
ンオキシドから成ることを特徴とする。
【００１４】本発明によると、初めに被覆金属粒子から
形成される焼結体内の汚染物又は空隙の形成を実質的に
防止するために高温において充分に揮発性である、粉末
金属の被覆用のポリマー物質を提供する。好ましい被覆
剤は焼結前に実施される圧縮成形プロセス中に隣接金属
粒子の間に充分な潤滑と付着とを与える。
形成される焼結体内の汚染物又は空隙の形成を実質的に
防止するために高温において充分に揮発性である、粉末
金属の被覆用のポリマー物質を提供する。好ましい被覆
剤は焼結前に実施される圧縮成形プロセス中に隣接金属
粒子の間に充分な潤滑と付着とを与える。
【００１５】上記能力は被覆物質から最初に成形される
焼結体の製造に特に有利である。
焼結体の製造に特に有利である。
【００１６】上記特徴を提供するために最も適切である
と判明したポリマー物質はポリフェニレンオキシドであ
る。被覆粒子から成形される成形体を焼結して、ＤＣ磁
心の場合にように金属粒子を融合させる場合には、ポリ
フェニレンオキシドは高温の焼結温度において容易に揮
発して、焼結体の物理的性質を低下させる汚染物又は空
隙を低下させる。さらに、ポリフェニレンオキシドは初
期成形工程中に補充の潤滑剤又は離型剤を省略すること
ができるほど充分に潤滑性であり、この後に焼結される
製品中に汚染物又は空隙がさらに形成されることを防止
する。
と判明したポリマー物質はポリフェニレンオキシドであ
る。被覆粒子から成形される成形体を焼結して、ＤＣ磁
心の場合にように金属粒子を融合させる場合には、ポリ
フェニレンオキシドは高温の焼結温度において容易に揮
発して、焼結体の物理的性質を低下させる汚染物又は空
隙を低下させる。さらに、ポリフェニレンオキシドは初
期成形工程中に補充の潤滑剤又は離型剤を省略すること
ができるほど充分に潤滑性であり、この後に焼結される
製品中に汚染物又は空隙がさらに形成されることを防止
する。
【００１７】ポリフェニレンオキシドは比較的少量で、
すなわち金属粒子の量に比べて約１重量％未満の量で存
在する場合に上記利点を発揮することができる。本発明
のために好ましい被覆プロセスは当業者に公知の種類の
Ｗｕｒｓｔｅｒ型噴霧塗装流動床であるが、他の塗装方
法も使用可能である。流動床は各粒子が特定用途のため
に充分であるポリフェニレンオキシドの実質的に均一な
被覆層を得るために、一定容積内に金属粒子を多数回再
循環させるのに役立つ。次に、被覆金属粒子を例えば圧
縮成形又は射出成形装置のような、適当な成形装置中に
導入して、そこで被覆金属粒子を適当に高圧下の加熱型
キャビティ内で圧縮又は射出して、被覆金属粒子を圧縮
して、緻密で強い固体製品を製造する。製品を次に適当
に焼結する。
すなわち金属粒子の量に比べて約１重量％未満の量で存
在する場合に上記利点を発揮することができる。本発明
のために好ましい被覆プロセスは当業者に公知の種類の
Ｗｕｒｓｔｅｒ型噴霧塗装流動床であるが、他の塗装方
法も使用可能である。流動床は各粒子が特定用途のため
に充分であるポリフェニレンオキシドの実質的に均一な
被覆層を得るために、一定容積内に金属粒子を多数回再
循環させるのに役立つ。次に、被覆金属粒子を例えば圧
縮成形又は射出成形装置のような、適当な成形装置中に
導入して、そこで被覆金属粒子を適当に高圧下の加熱型
キャビティ内で圧縮又は射出して、被覆金属粒子を圧縮
して、緻密で強い固体製品を製造する。製品を次に適当
に焼結する。
【００１８】さらに、本発明の物質と教示とは焼結前に
用いられる、例えば圧縮もしくは射出成形並びに熱間ア
イソスタチックプレス加工、常温アイソスタチックプレ
ス加工、マイクロ波及び超音波成形方法等のような、多
様な成形プロセスに容易に適用可能である。
用いられる、例えば圧縮もしくは射出成形並びに熱間ア
イソスタチックプレス加工、常温アイソスタチックプレ
ス加工、マイクロ波及び超音波成形方法等のような、多
様な成形プロセスに容易に適用可能である。
【００１９】本発明の他の目的と利点は下記の詳細な説
明からさらに良好に理解されるであろう。
明からさらに良好に理解されるであろう。
【００２０】粉末物質を被覆するために、さらに詳しく
は、例えば自動車産業に用いられるＡＣ及びＤＣ磁心の
ような用途のための磁心を形成するために圧力下で成形
及び焼結される粉末金属を被覆するためにポリマー被覆
剤を提供する。しかし、本発明の教示が種々な成形焼結
体の形成に及ぶことに注目すべきである。
は、例えば自動車産業に用いられるＡＣ及びＤＣ磁心の
ような用途のための磁心を形成するために圧力下で成形
及び焼結される粉末金属を被覆するためにポリマー被覆
剤を提供する。しかし、本発明の教示が種々な成形焼結
体の形成に及ぶことに注目すべきである。
【００２１】本発明によると、ポリマー物質はポリフェ
ニレンオキシドであり、これは米国、Ｇｅｎｅｒａｌ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な
工業用熱可塑性樹脂物質であり、商品名ＰＰＯで当該技
術分野で公知である。
ニレンオキシドであり、これは米国、Ｇｅｎｅｒａｌ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な
工業用熱可塑性樹脂物質であり、商品名ＰＰＯで当該技
術分野で公知である。
【００２２】ポリフェニレンオキシドは優れた機械的性
質と誘電特性とを特徴とし、標準的な熱たわみ温度によ
って一般的に決定される、約１９０℃より高い温度範囲
において有用である。ポリフェニレンオキシドはある種
の芳香族炭化水素及び塩素化炭化水素に溶解性であるの
で、流動化塗装プロセスへのその使用が可能である。上
記特徴の全てが本発明に用いられる塗装、成形及び焼結
プロセスの点で有利である。さらに、ポリフェニレンオ
キシドはアルコール、ケトン、脂肪族炭化水素に不溶で
あり、加水分解、酸、塩基及び洗剤に耐性であるので、
ポリフェニレンオキシドは化学的作用に実質的に安定で
ある。
質と誘電特性とを特徴とし、標準的な熱たわみ温度によ
って一般的に決定される、約１９０℃より高い温度範囲
において有用である。ポリフェニレンオキシドはある種
の芳香族炭化水素及び塩素化炭化水素に溶解性であるの
で、流動化塗装プロセスへのその使用が可能である。上
記特徴の全てが本発明に用いられる塗装、成形及び焼結
プロセスの点で有利である。さらに、ポリフェニレンオ
キシドはアルコール、ケトン、脂肪族炭化水素に不溶で
あり、加水分解、酸、塩基及び洗剤に耐性であるので、
ポリフェニレンオキシドは化学的作用に実質的に安定で
ある。
【００２３】本発明によると、ポリフェニレンオキシド
は、圧縮して例えば磁心のような、成形体を形成する金
属粒子に適当に塗布される場合に、隣接金属粒子間を充
分に付着させて、成形後の磁心の所望の強度と形状を維
持させる。さらに、成形体内に存在するポリフェニレン
オキシドはそれから完全に揮発することができ、それに
よって成形体内の汚染物又は空隙の形成を軽減すること
が判明している。このような能力は、例えば磁心の場合
のように、金属粒子を直接一緒に融合させて、それによ
って焼結磁心の物理的性質を改良するために、成形体を
焼結することが望ましい場合に有利である。特に、焼結
体内の汚染物と空隙は焼結体の強度と性能とを顕著に低
下させる。ポリフェニレンオキシドは焼結温度において
容易に揮発するので、ポリフェニレンオキシド被覆金属
粒子から圧縮成形され、金属粒子を融合させるように焼
結される磁心は、高密度を有する物理的に強い、クリー
ンな製品を生ずる。
は、圧縮して例えば磁心のような、成形体を形成する金
属粒子に適当に塗布される場合に、隣接金属粒子間を充
分に付着させて、成形後の磁心の所望の強度と形状を維
持させる。さらに、成形体内に存在するポリフェニレン
オキシドはそれから完全に揮発することができ、それに
よって成形体内の汚染物又は空隙の形成を軽減すること
が判明している。このような能力は、例えば磁心の場合
のように、金属粒子を直接一緒に融合させて、それによ
って焼結磁心の物理的性質を改良するために、成形体を
焼結することが望ましい場合に有利である。特に、焼結
体内の汚染物と空隙は焼結体の強度と性能とを顕著に低
下させる。ポリフェニレンオキシドは焼結温度において
容易に揮発するので、ポリフェニレンオキシド被覆金属
粒子から圧縮成形され、金属粒子を融合させるように焼
結される磁心は、高密度を有する物理的に強い、クリー
ンな製品を生ずる。
【００２４】さらに、ポリフェニレンオキシドは焼結前
の成形プロセス中に金属粒子間に改良された潤滑を与え
る。これは金属粒子密度を最大にするのみでなく、本発
明によってポリフェニレンオキシドを用いる場合に、成
形中に付加的な潤滑剤が存在する必要性を除去又は軽減
することができる。この能力は先行技術に対照的であ
り、先行技術では金属粒子を型キャビティ中に容易に流
入させ、成形プロセス中に一緒に圧縮させるために潤滑
剤添加剤にしばしば頼らなければならない。
の成形プロセス中に金属粒子間に改良された潤滑を与え
る。これは金属粒子密度を最大にするのみでなく、本発
明によってポリフェニレンオキシドを用いる場合に、成
形中に付加的な潤滑剤が存在する必要性を除去又は軽減
することができる。この能力は先行技術に対照的であ
り、先行技術では金属粒子を型キャビティ中に容易に流
入させ、成形プロセス中に一緒に圧縮させるために潤滑
剤添加剤にしばしば頼らなければならない。
【００２５】ポリフェニレンオキシドは例えば約１重量
％未満、最も好ましくは約０．４０〜約０．７５重量％
の範囲内のような少量で存在する場合に上記利点を示す
ことができる。これより多量のポリフェニレンオキシド
が使用可能であることが予想されるが、成形体を成形さ
れたままの状態で使用する場合には、成形体の物理的性
質及び／又は磁気的性質の対応する低下が生ずると考え
られる。
％未満、最も好ましくは約０．４０〜約０．７５重量％
の範囲内のような少量で存在する場合に上記利点を示す
ことができる。これより多量のポリフェニレンオキシド
が使用可能であることが予想されるが、成形体を成形さ
れたままの状態で使用する場合には、成形体の物理的性
質及び／又は磁気的性質の対応する低下が生ずると考え
られる。
【００２６】３００Ｈｚにおいて約５００ガウスエルス
テッドより大きい高透磁率の磁心を得るために、成形体
の残部、約９９重量％は好ましくは約５〜約４００μ
ｍ、より好ましくは約１２５〜約３５０μｍの範囲内の
粒度の金属粒子から成る。
テッドより大きい高透磁率の磁心を得るために、成形体
の残部、約９９重量％は好ましくは約５〜約４００μ
ｍ、より好ましくは約１２５〜約３５０μｍの範囲内の
粒度の金属粒子から成る。
【００２７】金属粒子の好ましい塗装方法は当業者に公
知のＷｕｒｓｔｅｒ型吹き付け塗装流動床を用いるが、
粒子上に均一な被覆層を生ずる他の方法も使用可能であ
る。流動床は本質的に直立円筒形容器の、他方の内部に
一方の円筒形を含む、同心対を含む。外部容器は外部容
器のみの床を形成するように閉じた、その下部軸端部を
有し、内部容器はこの床上に懸垂される。この床は種々
な大きさの孔を有し、この孔から熱風が両容器を通して
引き出される。この孔は空気流の大部分が内部容器を通
って上昇し、内部容器と外部容器との間を下降するよう
な大きさである。
知のＷｕｒｓｔｅｒ型吹き付け塗装流動床を用いるが、
粒子上に均一な被覆層を生ずる他の方法も使用可能であ
る。流動床は本質的に直立円筒形容器の、他方の内部に
一方の円筒形を含む、同心対を含む。外部容器は外部容
器のみの床を形成するように閉じた、その下部軸端部を
有し、内部容器はこの床上に懸垂される。この床は種々
な大きさの孔を有し、この孔から熱風が両容器を通して
引き出される。この孔は空気流の大部分が内部容器を通
って上昇し、内部容器と外部容器との間を下降するよう
な大きさである。
【００２８】流動床中に導入する前に、塗装プロセス中
に金属粒子上の実質的に均一な被覆層厚さを助長するた
めに金属粒子をサイズによって予め選別することが好ま
しい。金属粒子を最初に大体同じサイズの粒子バッチ
（例えば、小、中、大）に選別する。次に、各バッチを
別々に処理して、その後に所望の粒度分布に再混合す
る。上記工程を実施しない場合には、大きい粒子と小さ
い粒子とが優先的に被覆され、中サイズの粒子が実質的
に薄く被覆されるという傾向が存在する。
に金属粒子上の実質的に均一な被覆層厚さを助長するた
めに金属粒子をサイズによって予め選別することが好ま
しい。金属粒子を最初に大体同じサイズの粒子バッチ
（例えば、小、中、大）に選別する。次に、各バッチを
別々に処理して、その後に所望の粒度分布に再混合す
る。上記工程を実施しない場合には、大きい粒子と小さ
い粒子とが優先的に被覆され、中サイズの粒子が実質的
に薄く被覆されるという傾向が存在する。
【００２９】始動時に、粉末金属のバッチは床に置か
れ、塗布される粉末が粒子を塗布するために充分な速度
で循環する。空気の流量はバッチサイズと粒度とに依存
して、一般に約１００〜約２００ｍ3／時の範囲内であ
る。また、空気温度は一般に塗装プロセスの開始時に約
５５℃〜７０℃の範囲であるが、塗装プロセス中に金属
粒子の導入によって、また溶媒の蒸発時に変化する。空
気温度が低すぎると、溶媒は金属粒子との接触時に蒸発
せず、粒子の不充分な被覆を生ずる、空気温度が高すぎ
ると、溶媒があまりに速く蒸発し、粒子上の均一厚さの
被覆形成を妨げる。塗装プロセスが進行すると、粒子上
に均一な厚さの被覆層を保証するために、各粒子は非常
に多数回ランダムに被覆される。
れ、塗布される粉末が粒子を塗布するために充分な速度
で循環する。空気の流量はバッチサイズと粒度とに依存
して、一般に約１００〜約２００ｍ3／時の範囲内であ
る。また、空気温度は一般に塗装プロセスの開始時に約
５５℃〜７０℃の範囲であるが、塗装プロセス中に金属
粒子の導入によって、また溶媒の蒸発時に変化する。空
気温度が低すぎると、溶媒は金属粒子との接触時に蒸発
せず、粒子の不充分な被覆を生ずる、空気温度が高すぎ
ると、溶媒があまりに速く蒸発し、粒子上の均一厚さの
被覆形成を妨げる。塗装プロセスが進行すると、粒子上
に均一な厚さの被覆層を保証するために、各粒子は非常
に多数回ランダムに被覆される。
【００３０】内部室下方の床に配置されたスプレーノズ
ルは適当な溶媒に溶解したポリフェニレンオキシドを室
に導入するのに役立つ。本発明の処理方法によると好ま
しい溶剤はクロロホルム（ＣＨＣｌ3）であるが、例え
ば塩化メチレン（ＣＨ2Ｃｌ2）、モノクロロベンゼン
（Ｃ6Ｈ5Ｃｌ）及びトリクロロエチレン（ＣＨＣｌ：Ｃ
Ｃｌ2）のような、他の適当な溶剤も使用可能である。
塗装プロセスの効率を最大化するために、この溶液は好
ましくは約５〜約１５重量％ポリフェニレンオキシドで
あり、より好ましくは約１０重量％ポリフェニレンオキ
シドであるが、非常に広範囲のポリフェニレンオキシド
溶液によって適当な塗装結果を得ることができる。
ルは適当な溶媒に溶解したポリフェニレンオキシドを室
に導入するのに役立つ。本発明の処理方法によると好ま
しい溶剤はクロロホルム（ＣＨＣｌ3）であるが、例え
ば塩化メチレン（ＣＨ2Ｃｌ2）、モノクロロベンゼン
（Ｃ6Ｈ5Ｃｌ）及びトリクロロエチレン（ＣＨＣｌ：Ｃ
Ｃｌ2）のような、他の適当な溶剤も使用可能である。
塗装プロセスの効率を最大化するために、この溶液は好
ましくは約５〜約１５重量％ポリフェニレンオキシドで
あり、より好ましくは約１０重量％ポリフェニレンオキ
シドであるが、非常に広範囲のポリフェニレンオキシド
溶液によって適当な塗装結果を得ることができる。
【００３１】次に、この溶液を３０４．８ｍｍ（１２イ
ンチ）直径流動床に対しては約８０ｇ／分の速度で流動
床中に噴霧するが、約５０〜約１００ｇ／分の速度が好
ましい範囲である。好ましい噴霧圧力は約４．５ｘ１０
5Ｐａ（４．５ｂａｒ）であり、約４ｘ１０5Ｐａ（４ｂ
ａｒ）〜約５ｘ１０5Ｐａ（５ｂａｒ）が好ましい範囲
である。付着パラメーターは使用する溶剤と付着室とに
依存して、かなり変化する。さらに、前述したように、
実質的に均一な被覆層が得られる限り、他の付着方法も
使用可能である。
ンチ）直径流動床に対しては約８０ｇ／分の速度で流動
床中に噴霧するが、約５０〜約１００ｇ／分の速度が好
ましい範囲である。好ましい噴霧圧力は約４．５ｘ１０
5Ｐａ（４．５ｂａｒ）であり、約４ｘ１０5Ｐａ（４ｂ
ａｒ）〜約５ｘ１０5Ｐａ（５ｂａｒ）が好ましい範囲
である。付着パラメーターは使用する溶剤と付着室とに
依存して、かなり変化する。さらに、前述したように、
実質的に均一な被覆層が得られる限り、他の付着方法も
使用可能である。
【００３２】いったん被覆されたならば、封入された金
属粒子は内部容器と外部容器とによって画定される一定
の容積の間で熱風の作用によって再循環される。各金属
粒子が好ましい厚さのポリフェニレンオキシドを生ずる
ために充分である、上述したように、好ましくは約０．
１〜約１重量％、より好ましくは約０．４０〜約０．７
５重量％のポリフェニレンオキシドの均一な被覆層を得
るまで、循環を続ける。典型的に、約５〜約４００μｍ
の好ましい範囲内の金属粒子に対して被覆層厚さは約
０．３〜約４．５μｍの範囲内である。
属粒子は内部容器と外部容器とによって画定される一定
の容積の間で熱風の作用によって再循環される。各金属
粒子が好ましい厚さのポリフェニレンオキシドを生ずる
ために充分である、上述したように、好ましくは約０．
１〜約１重量％、より好ましくは約０．４０〜約０．７
５重量％のポリフェニレンオキシドの均一な被覆層を得
るまで、循環を続ける。典型的に、約５〜約４００μｍ
の好ましい範囲内の金属粒子に対して被覆層厚さは約
０．３〜約４．５μｍの範囲内である。
【００３３】その後、被覆金属粒子を例えば圧縮成形装
置又は射出成形装置のような、適当な成形装置中に導入
する。
置又は射出成形装置のような、適当な成形装置中に導入
する。
【００３４】例えば磁心の製造に用いられる典型的な成
形方法には、圧縮成形と射出成形があり、一般には、成
形方法は、粒子を約８２℃（１８０°Ｆ）〜１２１℃
（２５０°Ｆ）に予熱して、約２２１℃（４３０°Ｆ）
〜２４６℃（４７５°Ｆ）の範囲内の型温度において実
施される。これらの温度において、ポリフェニレンオキ
シドは成形操作中に圧力下で流動するために充分に流動
性であるが、金属粒子に付着して、隣接金属粒子の間に
潤滑作用を与えるために充分に粘稠である。この結果、
塗装プロセスと成形プロセスとを通してポリフェニレン
オキシド被覆金属粒子の処理と供給とに自動取り扱い装
置を用いて、サイクル時間を短縮することができ、これ
らのプロセスによって形成される、例えば磁心のよう
な、圧縮成形体は物理的に強く、緻密であり、成形され
た状態の成形体を任意に直接取り扱い、使用することが
できる。粉末金属に対する“３点弾性率試験（３ Ｐｏ
ｉｎｔＭｏｄｕｌｕｓ Ｔｅｓｔ）”なる名称の標準的
なＡＳＴＭ試験によると、約１重量％未満のポリフェニ
レンオキシドと鉄粒子とを有する複合金属の強度は約７
７８．４４Ｎ（１７５ポンド）〜８８９．６４Ｎ（２０
０ポンド）である。
形方法には、圧縮成形と射出成形があり、一般には、成
形方法は、粒子を約８２℃（１８０°Ｆ）〜１２１℃
（２５０°Ｆ）に予熱して、約２２１℃（４３０°Ｆ）
〜２４６℃（４７５°Ｆ）の範囲内の型温度において実
施される。これらの温度において、ポリフェニレンオキ
シドは成形操作中に圧力下で流動するために充分に流動
性であるが、金属粒子に付着して、隣接金属粒子の間に
潤滑作用を与えるために充分に粘稠である。この結果、
塗装プロセスと成形プロセスとを通してポリフェニレン
オキシド被覆金属粒子の処理と供給とに自動取り扱い装
置を用いて、サイクル時間を短縮することができ、これ
らのプロセスによって形成される、例えば磁心のよう
な、圧縮成形体は物理的に強く、緻密であり、成形され
た状態の成形体を任意に直接取り扱い、使用することが
できる。粉末金属に対する“３点弾性率試験（３ Ｐｏ
ｉｎｔＭｏｄｕｌｕｓ Ｔｅｓｔ）”なる名称の標準的
なＡＳＴＭ試験によると、約１重量％未満のポリフェニ
レンオキシドと鉄粒子とを有する複合金属の強度は約７
７８．４４Ｎ（１７５ポンド）〜８８９．６４Ｎ（２０
０ポンド）である。
【００３５】金属粒子が約８２℃（１８０°Ｆ）〜約１
２１℃（２５０°Ｆ）に予熱され、成形のために型キャ
ビティが約２２１℃（４３０°Ｆ）〜２４６℃（４７５
°Ｆ）の温度に予熱される場合には、ポリフェニレンオ
キシド被覆金属粒子は型キャビティ内に容易に流動し、
約３０８．８９ＭＰａ（２０トン／平方インチ）〜約７
７２．２２ＭＰａ（５０トン／平方インチ）の典型的な
成形圧力にさらされるならば、圧縮されるために充分に
流動し、好ましくは約７．２５ｇ／ｃｍ3より大きい強
磁性磁心のような成形体を形成する。
２１℃（２５０°Ｆ）に予熱され、成形のために型キャ
ビティが約２２１℃（４３０°Ｆ）〜２４６℃（４７５
°Ｆ）の温度に予熱される場合には、ポリフェニレンオ
キシド被覆金属粒子は型キャビティ内に容易に流動し、
約３０８．８９ＭＰａ（２０トン／平方インチ）〜約７
７２．２２ＭＰａ（５０トン／平方インチ）の典型的な
成形圧力にさらされるならば、圧縮されるために充分に
流動し、好ましくは約７．２５ｇ／ｃｍ3より大きい強
磁性磁心のような成形体を形成する。
【００３６】さらに、ポリフェニレンオキシドの潤滑性
は成形操作後にも持続して、型キャビティからの成形体
の取り出しを容易にする。この結果、磁心の取り出しを
容易にするための離型剤の使用への依存性は減ぜられる
か又は全く除去されるので、焼結中の潤滑剤及び／又は
離型剤による汚染及び／又は空隙の可能性は完全に除去
される。成形された磁心が適当に取り出されないことに
関連するツール摩耗とパーツ破損の有意な減少の他に、
このような離型剤を塗布するために要する労力も不要に
なる。この結果、金属粒子の被覆剤としてのポリフェニ
レンオキシドの使用は、材料費と処理費及び中断時間を
減ずる点で、金属粒子への被覆剤としてのポリフェニレ
ンオキシドの使用は経済的に有利である。
は成形操作後にも持続して、型キャビティからの成形体
の取り出しを容易にする。この結果、磁心の取り出しを
容易にするための離型剤の使用への依存性は減ぜられる
か又は全く除去されるので、焼結中の潤滑剤及び／又は
離型剤による汚染及び／又は空隙の可能性は完全に除去
される。成形された磁心が適当に取り出されないことに
関連するツール摩耗とパーツ破損の有意な減少の他に、
このような離型剤を塗布するために要する労力も不要に
なる。この結果、金属粒子の被覆剤としてのポリフェニ
レンオキシドの使用は、材料費と処理費及び中断時間を
減ずる点で、金属粒子への被覆剤としてのポリフェニレ
ンオキシドの使用は経済的に有利である。
【００３７】上記塗装／成形プロセスは、当該技術分野
で公知であるように、成形体の物理的性質と磁気的性質
とを変えるために、広範囲に変化させることができる。
で公知であるように、成形体の物理的性質と磁気的性質
とを変えるために、広範囲に変化させることができる。
【００３８】上記プロセス後に、例えばＤＣモーター用
途の磁心のために又は非常に高密度で高強度の製品が必
要である場合には、成形体を焼結する。しかし、本発明
のために、製品が当該技術分野で公知の他の方法によっ
て焼結されることができる場合には、上記プロセスを用
いて製品を成形することは不必要である。さらに、上記
圧縮プロセスを完全に省略して、ポリフェニレンオキシ
ド被覆粒子の緻密でない量に対して単一焼結工程を適用
することができることが予想される。
途の磁心のために又は非常に高密度で高強度の製品が必
要である場合には、成形体を焼結する。しかし、本発明
のために、製品が当該技術分野で公知の他の方法によっ
て焼結されることができる場合には、上記プロセスを用
いて製品を成形することは不必要である。さらに、上記
圧縮プロセスを完全に省略して、ポリフェニレンオキシ
ド被覆粒子の緻密でない量に対して単一焼結工程を適用
することができることが予想される。
【００３９】焼結が有利である用途は、例えば銅とその
合金、アルミニウムとその合金、ステンレス鋼、ニッケ
ルとその合金、鉛とその合金、稀土類元素−鉄−ホウ素
合金及びセラミック物質又は焼結可能である他の物質の
ような、多くの種類の焼結可能な粒子の使用を含む。し
かし、ポリフェニレンオキシドは約４２７℃（８００°
Ｆ）〜４８２℃（９００°Ｆ）の温度で揮発するので、
粒子の材料はこの温度以上で焼結可能でなければならな
い。ポリフェニレンオキシドが完全に揮発しうること
は、磁心の製造以外の多くの用途に用いるために有利で
ある。ポリマー被覆剤としてポリフェニレンオキシドを
用いる有利な結果として、本発明の方法によって形成さ
れる成形体は非常に緻密で丈夫であることを特徴とし、
薄壁の複雑な形状を含めて、種々な形状の製造を可能に
するので、このような用途は本発明の範囲内である。
合金、アルミニウムとその合金、ステンレス鋼、ニッケ
ルとその合金、鉛とその合金、稀土類元素−鉄−ホウ素
合金及びセラミック物質又は焼結可能である他の物質の
ような、多くの種類の焼結可能な粒子の使用を含む。し
かし、ポリフェニレンオキシドは約４２７℃（８００°
Ｆ）〜４８２℃（９００°Ｆ）の温度で揮発するので、
粒子の材料はこの温度以上で焼結可能でなければならな
い。ポリフェニレンオキシドが完全に揮発しうること
は、磁心の製造以外の多くの用途に用いるために有利で
ある。ポリマー被覆剤としてポリフェニレンオキシドを
用いる有利な結果として、本発明の方法によって形成さ
れる成形体は非常に緻密で丈夫であることを特徴とし、
薄壁の複雑な形状を含めて、種々な形状の製造を可能に
するので、このような用途は本発明の範囲内である。
【００４０】
【実施例】特定であるが非限定的な例として、米国Ｑｕ
ｅｂｅｃ Ｍｅｔａｌ Ｐｏｗｄｅｒｓから商業的に入
手可能な鉄粉粒子（１００１ＨＰ 鉄粉）を本発明の方
法によって被覆し、成形し、焼結する。鉄粒子の粒度は
約４４〜約２５０μｍの範囲である。しかし、この粉末
の非常に小さい割合は１０μｍ程度の小さい粒度を有す
る。この粉末はＦｅ 約９９．７％、Ｃ ０．００３
％、Ｎ ０．０００５％、Ｓ ０．００６％及びＰ
０．００４％である。次に、鉄粉粒子を好ましい熱可塑
性物質、ポリフェニレンオキシドによって、上記流動床
塗装方法を用いて、粒子の全量を基準にして約０．１〜
約１重量％の量に対応する厚さに被覆する。
ｅｂｅｃ Ｍｅｔａｌ Ｐｏｗｄｅｒｓから商業的に入
手可能な鉄粉粒子（１００１ＨＰ 鉄粉）を本発明の方
法によって被覆し、成形し、焼結する。鉄粒子の粒度は
約４４〜約２５０μｍの範囲である。しかし、この粉末
の非常に小さい割合は１０μｍ程度の小さい粒度を有す
る。この粉末はＦｅ 約９９．７％、Ｃ ０．００３
％、Ｎ ０．０００５％、Ｓ ０．００６％及びＰ
０．００４％である。次に、鉄粉粒子を好ましい熱可塑
性物質、ポリフェニレンオキシドによって、上記流動床
塗装方法を用いて、粒子の全量を基準にして約０．１〜
約１重量％の量に対応する厚さに被覆する。
【００４１】鉄粒子が被覆された後に、被覆鉄粒子の一
定量をプレスのダイ型に供給する。被覆鉄粒子を約６２
℃（１８０°Ｆ）〜約１２１℃（２５０°Ｆ）の範囲内
の温度に予熱し、ダイ型を約２２１℃（４３０°Ｆ）〜
約２４６℃（４７５°Ｆ）の範囲内の温度に加熱する。
ダイ型中の被覆粒子に対して、約６１７．７７ＭＰａ
（４０ｔｓｉ）〜約７７２．２２ＭＰａ（５０ｔｓｉ）
の圧力において例えば約１０秒間までのような、充分な
期間圧縮する。熱可塑性ポリフェニレンオキシド物質は
この操作期間中に粘着性状態になる。
定量をプレスのダイ型に供給する。被覆鉄粒子を約６２
℃（１８０°Ｆ）〜約１２１℃（２５０°Ｆ）の範囲内
の温度に予熱し、ダイ型を約２２１℃（４３０°Ｆ）〜
約２４６℃（４７５°Ｆ）の範囲内の温度に加熱する。
ダイ型中の被覆粒子に対して、約６１７．７７ＭＰａ
（４０ｔｓｉ）〜約７７２．２２ＭＰａ（５０ｔｓｉ）
の圧力において例えば約１０秒間までのような、充分な
期間圧縮する。熱可塑性ポリフェニレンオキシド物質は
この操作期間中に粘着性状態になる。
【００４２】圧縮−成形工程中に、ポリフェニレンオキ
シドは成形体の密度を高める潤滑剤として作用する。密
度は約７．４ｇ／ｃｍ3を越え、製品を通して実質的に
均一になる。
シドは成形体の密度を高める潤滑剤として作用する。密
度は約７．４ｇ／ｃｍ3を越え、製品を通して実質的に
均一になる。
【００４３】製品を上述したように圧縮成形した後に、
圧縮体を約１０９３℃（２０００°Ｆ）〜約１１４９℃
（２１００°Ｆ）の範囲内の温度に、好ましくは 約１
１２１℃（２０５０°Ｆ，）に約１５〜約４５分間焼結
する。ポリフェニレンオキシドの揮発温度は一般に約４
２７℃（８００°Ｆ）〜約４８２℃（９００°Ｆ）であ
るので、高温焼結操作中に焼却され、焼結体内に実際に
汚染物を残さない。鉄粉粒子はもはや被覆層を有さず、
共に融合して、緻密で、丈夫な焼結体を形成する。
圧縮体を約１０９３℃（２０００°Ｆ）〜約１１４９℃
（２１００°Ｆ）の範囲内の温度に、好ましくは 約１
１２１℃（２０５０°Ｆ，）に約１５〜約４５分間焼結
する。ポリフェニレンオキシドの揮発温度は一般に約４
２７℃（８００°Ｆ）〜約４８２℃（９００°Ｆ）であ
るので、高温焼結操作中に焼却され、焼結体内に実際に
汚染物を残さない。鉄粉粒子はもはや被覆層を有さず、
共に融合して、緻密で、丈夫な焼結体を形成する。
【００４４】上記から、本発明の有意な利点が、例えば
粉末金属からの磁心のような、焼結体の製造に有利な、
多くの性質を有する、粉末金属のポリマー被覆層を提供
することであることは当業者に明らかであろう。これら
の性質は初期成形工程中に潤滑剤としてかつ接着剤とし
て作用する能力と、粉末金属の焼結によって形成される
磁心内の汚染物又は空隙の形成を阻止するために焼結温
度において充分に揮発性であることとを含む。
粉末金属からの磁心のような、焼結体の製造に有利な、
多くの性質を有する、粉末金属のポリマー被覆層を提供
することであることは当業者に明らかであろう。これら
の性質は初期成形工程中に潤滑剤としてかつ接着剤とし
て作用する能力と、粉末金属の焼結によって形成される
磁心内の汚染物又は空隙の形成を阻止するために焼結温
度において充分に揮発性であることとを含む。
【００４５】特に、例えばＤＣ磁心用途のためのよう
に、その金属粒子を融合させるために磁心を焼結する場
合には、ポリフェニレンオキシドは容易に揮発して、焼
結体中に磁心の物理的強度を減ずる汚染物又は空隙を残
さない。
に、その金属粒子を融合させるために磁心を焼結する場
合には、ポリフェニレンオキシドは容易に揮発して、焼
結体中に磁心の物理的強度を減ずる汚染物又は空隙を残
さない。
【００４６】ポリフェニレンオキシド被覆層はまた、金
属粒子間に潤滑を与えて、成形プロセスによってより高
い磁心密度が得られることを可能にし、充分な強度を与
えるように成形後の金属粒子を接着させて、通常の取り
扱いを可能にし、適当な場合には、成形体の直接の使用
を可能にする。従って、ポリフェニレンオキシド被覆層
は成形中の付加的な潤滑剤及び／又は離型剤の必要を減
じ、これに応じて、これらに起因する焼結体中の付加的
な汚染物の形成を防止する。
属粒子間に潤滑を与えて、成形プロセスによってより高
い磁心密度が得られることを可能にし、充分な強度を与
えるように成形後の金属粒子を接着させて、通常の取り
扱いを可能にし、適当な場合には、成形体の直接の使用
を可能にする。従って、ポリフェニレンオキシド被覆層
は成形中の付加的な潤滑剤及び／又は離型剤の必要を減
じ、これに応じて、これらに起因する焼結体中の付加的
な汚染物の形成を防止する。
【００４７】さらに、本発明の方法を用いて、被覆粒子
を焼結させて、種々な金属とそれらの合金又はセラミッ
ク物質を用いて固体製品を形成することができる。殆ど
あらゆる種類の物質を被覆し、適当に焼結することがで
きると予想することができる。
を焼結させて、種々な金属とそれらの合金又はセラミッ
ク物質を用いて固体製品を形成することができる。殆ど
あらゆる種類の物質を被覆し、適当に焼結することがで
きると予想することができる。
【００４８】米国のＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能であり、その商品名“Ｎ
ｏｒｙｌ”によって公知のポリフェニレンオキシドブレ
ンドがポリフェニレンオキシドの代替え物として上首尾
に使用可能であることも予想可能である。しかし、Ｎｏ
ｒｙｌはポリフェニレンオキシドが可能にするようなレ
ベルまでの物理的及び化学的性質を示さないので、ポリ
フェニレンオキシドによって得られる結果に幾らか劣っ
た結果を生ずることが予想される。
Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能であり、その商品名“Ｎ
ｏｒｙｌ”によって公知のポリフェニレンオキシドブレ
ンドがポリフェニレンオキシドの代替え物として上首尾
に使用可能であることも予想可能である。しかし、Ｎｏ
ｒｙｌはポリフェニレンオキシドが可能にするようなレ
ベルまでの物理的及び化学的性質を示さないので、ポリ
フェニレンオキシドによって得られる結果に幾らか劣っ
た結果を生ずることが予想される。
【００４９】それ故、本発明を好ましい実施態様に関し
て説明したが、例えば用いる温度又は圧力のような処理
パラメーターを変えることによって、又は適当な粉末物
質を置換することによって、又は代替え用途に用いるた
めに特定の材料と方法とを用いることによって、他の形
式を当業者によって選択できることは明らかであろう。
従って、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限
定されることになる。
て説明したが、例えば用いる温度又は圧力のような処理
パラメーターを変えることによって、又は適当な粉末物
質を置換することによって、又は代替え用途に用いるた
めに特定の材料と方法とを用いることによって、他の形
式を当業者によって選択できることは明らかであろう。
従って、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限
定されることになる。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、例えば焼結中のような
高温における成形体内の汚染又は空隙の形成を実質的に
防止するために十分に揮発性である、金属粒子の被覆剤
が提供される。
高温における成形体内の汚染又は空隙の形成を実質的に
防止するために十分に揮発性である、金属粒子の被覆剤
が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・ウォルター・ワード アメリカ合衆国インディアナ州46011，ア ンダーソン，アイロンウッド・ウェイ 3701
Claims (12)
- 【請求項１】 複数個の被覆粒子が約１重量％未満の封
入層結合剤を含むように、複数個の粒子の各々に不安定
な結合剤の実質的に均一な封入層を付着させる工程と；
前記複数個の粒子を圧縮して、成形体を形成する工程
と；前記成形体から前記結合剤を実質的に揮発させ、前
記複数個の粒子を融合させるように前記成形体を焼結す
る工程とを含む焼結体の製造方法において、前記結合剤
が本質的にポリフェニレンオキシドから成ることを特徴
とする方法。 - 【請求項２】 前記粒子の各々が強磁性である請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 前記ポリフェニレンオキシド層を前記粒
子の各々に約０．３〜約４．５μｍの厚さに付着させる
請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 前記粒子の各々が約５〜約４００μｍの
粒度範囲を有する請求項１〜３のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項５】 前記ポリフェニレンオキシド層を前記粒
子に流動床噴霧方法を用いて付着させる請求項１〜４の
いずれかに記載の方法。 - 【請求項６】 前記圧縮工程が前記粒子に前記ポリフェ
ニレンオキシドを付着させるために充分な温度と圧力に
おいて型キャビティ内で行われる請求項１〜５のいずれ
かに記載の方法。 - 【請求項７】 前記ポリフェニレンオキシドが前記付着
工程後の前記粒子の約０．４〜約０．７５重量％を成す
請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】 ポリフェニレンオキシドが被覆粒子の約
０．４〜約０．７５重量％を成すように、約５〜約４０
０μｍの粒度範囲の前記粒子の各々に前記ポリフェニレ
ンオキシドの実質的に均一な封入層を付着させる工程
と；前記粒子を前記ポリフェニレンオキシドと共に圧縮
し、接着させるために充分な温度と圧力とにおいて、前
記粒子を型キャビティ内で圧縮して成形体を形成する工
程と；前記成形体から前記ポリフェニレンオキシドを実
質的に揮発させ、前記複数個の粒子を融合させるような
温度において前記成形体を焼結する工程とを含む請求項
１記載の焼結体の形成方法。 - 【請求項９】 前記粒子の各々が強磁性物質である請求
項８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記成形体を少なくとも１０９３℃
（２０００°Ｆ）の温度において焼結する請求項８又は
９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記ポリフェニレンオキシド層を流動
床噴霧方法を用いて前記粒子上に付着させる請求項８又
は９に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記型キャビティが約２２１℃（４３
０°Ｆ）〜約２４０℃（４７５°Ｆ）の温度に加熱さ
れ、前記粒子を圧縮する前記圧力が約３０８．８９ＭＰ
ａ〜７７２．２２ＭＰａ（２０〜５０トン／平方イン
チ）である請求項８記載の方法。
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