JPH0657303A - 銀および銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法 - Google Patents
銀および銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法Info
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- JPH0657303A JPH0657303A JP23651992A JP23651992A JPH0657303A JP H0657303 A JPH0657303 A JP H0657303A JP 23651992 A JP23651992 A JP 23651992A JP 23651992 A JP23651992 A JP 23651992A JP H0657303 A JPH0657303 A JP H0657303A
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Abstract
からなる装飾品および美術工芸品等を製造する方法に関
する。 【構成】 貴金属粉末および/または貴金属合金粉末と
金属粉末および/または金属合金粉末の混合粉末であっ
て、かつ、純Ag粉末および/またはAg合金粉末、並
びに純Cu粉末および/またはCu合金粉末を含む混合
粉末を有機バインダーとともに成形して成形体を作製
し、この成形体を焼結する方法において、前記成形体
を、酸化雰囲気中、400℃以上、配合した貴金属およ
びAgが合金化して形成されるAgを含む貴金属合金の
融点未満の温度、昇温速度:10℃/分以下、の条件で
加熱して一次焼結し、次いで、還元雰囲気中、800℃
以上、配合した混合粉末が合金化して形成されるAgお
よびCuを含む貴金属合金の融点未満の温度で二次焼結
する、銀および銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法。
Description
びCuを含む成分組成となるように配合された混合粉末
を焼結して貴金属合金からなる装飾品および美術工芸品
等を製造する方法に関する。
なる装飾品および美術工芸品等は、ロストワックス法お
よび彫金等の方法で加工されている。
小型の溶解炉を必要とするために手軽に貴金属およびそ
の合金からなる装飾品および美術工芸品等を作ることは
困難であった。そこで、近年、貴金属粉末を原料に用い
て装飾品および美術工芸品を製造する方法として、貴金
属粉末と有機バインダーとを混合し、可塑性のある組成
物とし、これを成形し、大気中で焼結して任意の形状の
装飾品および美術工芸品等を粉末冶金的な手法により製
造する方法が提案されている。この方法によると、比較
的簡単に任意の形状に成形し、比較的低温で焼結するこ
とにより貴金属およびその合金からなる装飾品および美
術工芸品等を手軽に作製することができる(特開平4−
26707号公報参照)。
冶金的手法による装飾品や美術工芸品等の製造方法は、
異なる貴金属の粉末、例えば、純Au粉末、純Ag粉末
および純Pt粉末などの酸化雰囲気中(大気中)で加熱
しても酸化することのない貴金属粉末を混合し、得られ
た貴金属混合粉末と有機バインダーとを混合し、これを
酸化雰囲気中(大気中)で焼結し、貴金属製品または貴
金属合金製品を製造するものであり、酸化雰囲気中(大
気中)で加熱すると酸化する金属またはその合金、例え
ばCu粉末またはCu−Ni粉末などを適当量貴金属粉
末に混合した混合粉末を大気中で焼結し、貴金属合金製
品(例えば、18金製品)などを製造しようとすると、
Cu粉末、Cu−Ni粉末などの酸化しやすい粉末は酸
化物となって合金素地中に分散し、合金化反応には関与
できなくなり、所望の均一な色調の貴金属合金製品(例
えば、18金製品)を製造することができなくなる。
当量混合した混合粉末を還元雰囲気中で焼結し貴金属合
金製品(例えば、18金製品)などを製造すると、得ら
れた貴金属合金製品に目視可能な孔が多数形成され、装
飾品や美術工芸品とすることは望ましくない。
末:12.5重量%、およびCu粉末:12.5重量%
の配合比の混合粉末を作製し、圧力:500kg/cm
2 でプレス成形し、H2 雰囲気中、温度:870℃に加
熱して焼結し、この焼結体の表面および内部を観察した
ところ、表面および内部に孔径:0.1〜2mmの目視
可能な孔が多数形成されていることが確認されている。
末からなる混合粉末を焼結によりそれぞれに固相で合金
化するが、固相で合金化する段階ではその分布が不均一
であって、さまざまな組成の合金相が形成され、所々に
Ag−Cu合金相が出現する。このAg−Cu合金相
は、780℃で共融点をもつため、昇温過程で780℃
以上になるとAg−Cu合金相が融解する。この液相
は、その近傍にあるAu−Ag合金相およびAu−Cu
合金相の一部を融解させた後、吸収されて固相となる。
このような反応が生じる結果、その部分に孔が形成され
ると考えられる。
可能な孔が形成されずかつ均一な色調のCu成分を含む
貴金属合金製品(例えば、18金製品)を製造するべく
研究を行った結果、Ag粉末およびCu粉末を含む貴金
属混合粉末を、酸化雰囲気中で一次焼結すると、合金化
する過程において、Cu粉末は酸化して合金化反応には
関与できなくなり、Agを含む貴金属合金相が選択的に
形成され、ついで、還元雰囲気中で二次焼結すると、酸
化されたCuは還元されてCu金属となり、一次焼結工
程で形成されたAgを含む貴金属合金相と還元したCu
金属とが反応し、液相発生を抑制しつつ、固相反応によ
り、AgおよびCuを含む貴金属合金となり、目視可能
な孔のない貴金属合金製品を得ることができるという知
見を得たのである。
合金を製造するには、まず、第一の焼結の段階におい
て、上述のAu粉末、Ag粉末およびCu粉末からなる
混合粉末の成形体を酸化雰囲気中で加熱すると、Cu成
分は酸化物となるので合金化反応には関与できなくなる
が、AuおよびAgは酸化しないので固相反応でAu−
Ag合金相が形成される結果、Au−Ag合金相の内部
にCu酸化物が分布した合金(一次焼結体)が得られ
る。
次焼結体を還元雰囲気中に加熱すると、Cu酸化物が還
元されて金属相のCuになり、さらに昇温が進につれて
Cu相と上述のAu−Ag合金相とが固相反応によって
合金化し、その結果、Au−Ag−Cu合金が得られ
る。このように2段階の焼結プログラムを用いることに
よって、全ての合金化反応が固相で進行するようにな
り、その結果、課題である目視可能な孔が形成されるこ
となく18金合金を得ることができるという知見を得た
のである。
ロセスの技術思想が、18金に限らず、他の貴金属合金
を粉末冶金的な手法で製造する場合にも応用可能である
ということを実験的に知見したのである。
たものであって、貴金属粉末および/または貴金属合金
粉末並びに金属粉末および/または金属合金粉末の混合
粉末であって、かつ、純Ag粉末および/またはAg合
金粉末、並びに純Cu粉末および/またはCu合金粉末
を含む混合粉末を有機バインダーとともに成形して成形
体を作製し、この成形体を焼結する方法において、前記
成形体を、酸化雰囲気中、400℃以上、配合した貴金
属およびAgが合金化して形成されるAgを含む貴金属
合金の融点未満の温度、昇温速度:10℃/分以下、の
条件で加熱して一次焼結し、次いで、還元雰囲気中、8
00℃以上、配合した混合粉末が合金化して形成される
貴金属合金の融点未満の温度で二次焼結する、銀および
銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法に特徴を有するもの
である。
が、Pt粉末、Pd粉末であってもよく、また貴金属合
金粉末は、例えば、Au−Ag合金粉末、Au−Ag−
Pt合金粉末、Pt−Ir合金粉末、Pd−Ag合金粉
末などAu、Pt、Pd、Agのうち1種以上からなる
合金粉末を包含し、さらにこれら酸化しやすい金属粉末
はCu粉末、Ni粉末などの金属粉末およびこれらの金
属を合金化した粉末を含む。
金属混合粉末の焼結条件を前記のように限定した理由に
ついて説明する。
末からなる混合粉末の成形体を酸化雰囲気中で加熱する
必要がある。酸化雰囲気中で加熱するとCu粉末は酸化
して合金化反応には関与できなくなるが、AuおよびA
gは酸化しないので固相反応でAu−Ag合金相が形成
され、その結果、Au−Ag合金相の内部にCu酸化物
が分散した合金(一次焼結体)が得られる。一次焼結に
おける加熱温度は、400℃未満であるとAgと他の貴
金属成分(例えばAu)との合金化が不十分であって、
これを二次焼結すると課題である孔の発生を抑制するこ
とができない。一方、配合した貴金属およびAgが合金
化して形成されるAgを含む貴金属合金の融点以上に加
熱すると、融解してしまい、所望の形状を維持できな
い。従って、一次焼結における雰囲気は酸化雰囲気と
し、加熱温度は、400℃以上、配合した貴金属および
Agが合金化して形成される貴金属合金の融点未満の範
囲内の温度に定めた。
Cu酸化物を還元してCu相と貴金属合金相との相互拡
散反応を促進して二次焼結するためには、二次焼結雰囲
気を還元雰囲気としなければならず、その加熱温度は、
800℃未満であるとCu相と貴金属合金相との相互拡
散反応が不十分であって、均一な合金が得られない。一
方、配合した混合粉末が合金化して形成される貴金属合
金の融点以上に加熱すると、全体が融解してしまい、所
望の形状を維持できない。従って、二次焼結における雰
囲気は還元雰囲気とし、その加熱温度は、800℃以
上、配合した混合粉末が合金化して形成される貴金属合
金の融点未満の温度に定めた。
の一次焼結における昇温速度 焼結後に実質的に貴金属合金となる混合粉末と有機バイ
ンダーとの混合物である貴金属可塑性組成物を焼結する
場合においては、一次焼結における昇温速度が10℃/
分よりも速いと一次焼結体内部に炭化した有機バインダ
ーが残留してしまい、これを二次焼結すると焼結体内部
の炭化物が残留してしまい、所望の色調が得られない。
従って、貴金属可塑性組成物を焼成する場合の一次焼結
における昇温速度を10℃/分以下に定めた。
説明する。原料となる貴金属粉末、貴金属合金粉末、金
属粉末および金属合金粉末として、平均粒径:10μm
の純Au粉末、平均粒径:18μmのAu−20重量%
Pd合金粉末、平均粒径:15μmのAu−50重量%
Ag合金粉末、平均粒径:9μmの純Pt粉末、平均粒
径:20μmの純Ag粉末、平均粒径:18μmの純C
u粉末、平均粒径:20μmのCu−50重量%Ni合
金粉末、および平均粒径:9μmの純Ni粉末を用意し
た。これらの粉末を表1に示す配合量に配合し、乳鉢で
よく混合して混合粉末A〜Gを調製した。
m2 でプレス成形し、星型の板状成形体を成形した。こ
の成形体を表2に示す雰囲気および温度条件で一次焼結
し、ついで表2に示す雰囲気および温度条件で二次焼結
することにより本発明法1〜7、比較法1〜2(表2の
比較法1〜2において*印を付して示した値は、この発
明の条件から外れている値を示す)および従来法1〜2
を実施し、これら方法により得られた焼結体の目視可能
な孔の存在の有無および色調などを観察し、それらの結
果も表2に示した。色調は均一なものを○、不均一なも
のを×で示した。
g、フタル酸ジNブチル:1.0g、および水:90g
を混合してゼリー状の有機バインダーを調製し、前記表
1に示される混合粉末A〜Gと前記ゼリー状有機バイン
ダーを重量比で7:1の割合に配合し、乳鉢でよく混合
して貴金属可塑性を調製した。これら貴金属可塑性組成
物を星型の板状成形体に成形し、乾燥後、表3に示す雰
囲気および温度条件で焼成し、本発明法8〜14、比較
法3〜4(表2の比較法3〜4において*印を付して示
した値は、この発明の条件から外れている値を示す)お
よび従来法3〜4を実施し、これら方法により得られた
焼結体の目視可能な孔の存在の有無および色調などを観
察し、それらの結果を表3に示した。色調は均一なもの
を○、不均一なものを×で示した。
末またはAg合金粉末およびCu粉末Cu合金粉末を含
む貴金属混合粉末のプレス成形体は、本発明法1〜7に
より酸化雰囲気中、温度:400℃以上で一次焼結し、
次いで還元雰囲気中で二次焼結すると、目視可能な孔が
なく、色調の均一な焼結体が得られることがわかる。一
方、酸化雰囲気中で一次焼結しても加熱温度が400℃
未満であったり還元雰囲気中で二次焼結しても800℃
未満であったりする本発明範囲外の比較法1〜2並びに
酸化雰囲気中のみまたは還元雰囲気中のみの焼結による
従来法1〜2で作製した焼結体は、目視可能な孔のある
焼結体になってしまうことがわかる。
8〜14によると上述の混合粉末の貴金属可塑性組成物
においても同様に目視可能な孔のない、色調の均一な焼
結体が得られるが、本発明範囲外の比較法3〜4並びに
酸化雰囲気中のみまたは還元雰囲気中のみの焼結による
従来法3〜4で作製した焼結体は、目視可能な孔があっ
たり、色調の不均一な焼結体になってしまうことがわか
る。
ば、AgおよびCuを含む貴金属混合粉末を原料に用い
た場合でも、目視可能な孔のない、色調の均一な焼結体
を得ることができることから、例えば18金などの貴金
属装飾品および貴金属美術工芸品等を、手軽に焼成し製
造することができる効果がある。
Claims (4)
- 【請求項1】 貴金属粉末および/または貴金属合金粉
末並びに金属粉末および/または金属合金粉末の混合粉
末であって、かつ、純Ag粉末および/またはAg合金
粉末並びに純Cu粉末および/またはCu合金粉末を含
む混合粉末を成形して成形体を作製し、ついでこの成形
体を焼結する方法において、 前記成形体を、酸化雰囲気中、400℃以上、配合した
貴金属およびAgが合金化して形成されるAgを含む貴
金属合金の融点未満の温度で一次焼結し、 次いで、還元雰囲気中、800℃以上、配合した混合粉
末が合金化して形成されるAgおよびCuを含む貴金属
合金の融点未満の温度で二次焼結する、ことを特徴とす
る銀および銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法。 - 【請求項2】 純Au粉末および/またはAu合金粉
末、純Ag粉末および/またはAg合金粉末、並びに純
Cu粉末および/またはCu合金粉末を含む混合粉末を
成形して成形体を作製し、この成形体を焼結する方法に
おいて、 前記成形体を、酸化雰囲気中、400℃以上、配合した
Au成分およびAg成分が合金化して形成されるAu−
Ag合金の融点未満の温度で一次焼結し、 次いで、還元雰囲気中、800℃以上、配合した混合粉
末が合金化して形成されるAu−Ag−Cu系合金の融
点未満の温度で二次焼結する、ことを特徴とする銀およ
び銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法。 - 【請求項3】 貴金属粉末および/または貴金属合金粉
末並びに金属粉末および/または金属合金粉末の混合粉
末であって、かつ、純Ag粉末および/またはAg合金
粉末並びに純Cu粉末および/またはCu合金粉末を含
む混合粉末を有機バインダーと混合して混合物を作製
し、この混合物を成形して貴金属可塑性組成物成形体を
作製し、ついでこの貴金属可塑性組成物成形体を焼結す
る方法において、 前記貴金属可塑性組成物成形体を、酸化雰囲気中、40
0℃以上、配合した貴金属およびAgが合金化して形成
されるAgを含む貴金属合金の融点未満の温度、昇温速
度:10℃/分以下、の条件で加熱して一次焼結し、 次いで、還元雰囲気中、800℃以上、配合した混合粉
末が合金化して形成されるAgおよびCuを含む貴金属
合金の融点未満の温度で二次焼結する、ことを特徴とす
る銀および銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法。 - 【請求項4】 純Au粉末および/またはAu合金粉
末、純Ag粉末および/またはAg合金粉末、並びに純
Cu粉末および/またはCu合金粉末を含む混合粉末を
有機バインダーと混合して混合物を作製し、この混合物
を成形してAu合金可塑性組成物成形体を作製し、つい
でこのAu合金可塑性組成物成形体を焼結する方法にお
いて、 前記Au合金可塑性組成物成形体を、酸化雰囲気中、4
00℃以上、配合したAu成分およびAg成分が合金化
して形成されるAu−Ag合金の融点未満の温度、昇温
速度:10℃/分以下、の条件で加熱して一次焼結し、 次いで、還元雰囲気中、800℃以上、配合した混合粉
末が合金化して形成されるAu−Ag−Cu系合金の融
点未満の温度で二次焼結する、ことを特徴とする銀およ
び銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP23651992A JP3191434B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 銀および銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP23651992A JP3191434B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 銀および銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0657303A true JPH0657303A (ja) | 1994-03-01 |
JP3191434B2 JP3191434B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=17001907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23651992A Expired - Lifetime JP3191434B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 銀および銅を含む貴金属混合粉末の焼結方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3191434B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008106343A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Kyocera Corp | 複合材料および装飾品 |
JP2011179118A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-09-15 | Mitsubishi Materials Corp | 銀粘土用銀粉末、銀粘土及び銀合金焼結体、並びに、銀粘土の製造方法及び銀合金焼結体の製造方法 |
WO2012053640A1 (ja) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 三菱マテリアル株式会社 | 焼結体形成用の粘土状組成物、焼結体形成用の粘土状組成物用粉末、焼結体形成用の粘土状組成物の製造方法、金焼結体及び金焼結体の製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2468435A1 (en) | 2009-08-19 | 2012-06-27 | Aida Chemical Industries Co., Ltd. | Method for producing sintered copper article for craft or decorative use and copper-containing plastic composition |
-
1992
- 1992-08-12 JP JP23651992A patent/JP3191434B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2012053640A1 (ja) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 三菱マテリアル株式会社 | 焼結体形成用の粘土状組成物、焼結体形成用の粘土状組成物用粉末、焼結体形成用の粘土状組成物の製造方法、金焼結体及び金焼結体の製造方法 |
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---|---|
JP3191434B2 (ja) | 2001-07-23 |
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