JPH0680478A - セラミック溶射材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱衝撃性、赤外線放射特性に優れたセラミッ
ク溶射皮膜を得るために、マグネシア、シリカ、酸化鉄
の３成分からなっているかんらん岩（オリビンサンド）
を粉砕、粉末調整して得られたセラミック溶射用粉末材
料に関する。 【構成】従来鋳物砂、耐熱材、蓄熱材等に使用されてき
た北海道産出鉱物であるかんらん岩（オリビンサンド）
を粉砕後、２０〜５０μｍの粉末に粒度調整することに
よりセラミック溶射材料として利用可能となった。この
材料を溶射して得られた皮膜は、耐熱性、耐熱衝撃性赤
外線放射特性、電気絶縁性に優れているため、赤外線放
射対、鋳造金型、電気絶縁体等への適用が可能になっ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野と目的】本発明は、耐熱衝撃性、赤
外線放射特性に優れた溶射皮膜を得るために、マグネシ
ア、シリカ、酸化鉄の３成分からなっているかんらん岩
（オリビンサンド）が、従来より耐火材として使用され
ていることに着目し、これを約２０〜６０μｍに粒度を
調整して得られたセラミック溶射用粉末材料に関するも
のである。

【０００２】遠赤外線の利用が多くの分野において盛ん
に進められてきているが、これは、赤外線の持つ熱的効
果を有効利用するもので、その利用例としては食料品、
塗料等の加熱、乾燥、あるいは保温、暖房、医療等と多
種多彩である。

【０００３】これらに用いられる放射体は、主に塗装
法、セラミック焼結法、セラミック溶射法によって作製
されている。

【０００４】塗装法では、有機塗料に比較的多量のセラ
ミック粉末を混入するが形成された塗膜は他の方法によ
るものと比べ、耐摩耗性、耐熱性に劣る。

【０００５】また、セラミック焼結法によるものは、機
械的あるいは熱的衝撃に弱いなどの欠点を有し、使用可
能な材料が限定される。

【０００６】これに対して、セラミック溶射法は、材料
選択の自由度が高い、部材形状の制約が少ない、短時間
で皮膜の形成が可能である、熱的衝撃に強いなどと、他
の方法と比べて放射体の作製上、有利な点が多く、徐々
にその実施例が多くなってきた。

【０００７】セラミック溶射法で使用される遠赤外線放
射用セラミック溶射材料は、従来、耐熱・耐摩耗用セラ
ミックスであるアルミナ、ジルコニア等、単一成分系の
ものであったが、最近ではコーディエライト、ジルコン
等、多成分系セラミックスになってきた。

【０００８】これは、高効率の遠赤外線放射特性を得よ
うとしたとき、多成分の酸化物からなるセラミックスの
方が放射率が高くなるからである。

【０００９】本発明は、従来鋳物砂、耐熱材、蓄熱材等
に使用されてきた北海道産出鉱物であるかんらん岩（オ
リビンサンド）が、マグネシア、シリカ、酸化鉄の３成
分から成っていることから、耐熱衝撃性赤外線放射特性
に優れた溶射皮膜を得る目的でおこなったものである。

【００１０】

【具体的な実施例】市販のオリビンサンドＰＡＮ号を約
２０〜６０μｍの粒度に調整し、セラミック溶射用粉末
材料として５０×５０×３ミリの平板素材（軟鋼ＳＳ４
１）にガスフレーム溶射により被覆層を形成し、各種の
試験をおこなった。また、比較材として、アルミナを用
いた。

【００１１】オリビンサンドは、第１表に示しているよ
うに他のセラミックス（アルミナ、ムライト、コーディ
エライト、ジルコン等）に比べて、熱膨張係数が高く鋼
に近い。

【００１２】また、第２表にＪＩＳＨ８６６６に準じて
行った熱衝撃試験結果を示しているが、これは、ニッケ
ル・クロム合金の下地を施したものと下地をしていない
ものを各３０回繰り返して行ったものである。

【００１３】下地を施していない場合は７００℃の時、
アルミナが５回目で、オリビンサンドが１０回目で全面
剥離をした。

【００１４】下地を施したものの場合８００℃の時、ア
ルミナが１３回目で全面剥離したが、オリビンサンドは
剥離をしていないことから、オリビンサンドは耐熱衝撃
性がアルミナよりも優れており、繰り返し熱応力がかか
る部分に好適であることがわかる。

【００１５】また、第３表に示すように電気絶縁性にお
いても、アルミナに比べてふた桁も高い。

【００１６】赤外線放射特性に関しても、第１図に示さ
れているようにアルミナよりもオリビンサンドの方が良
好である。

【００１７】本発明で得られる粉末材料は、食料品・塗
料の加熱・乾燥用放射版、放射暖房用のヒーターへの適
用等遠赤外線放射体としては特に優れており、さらに、
一般的な溶射材料として、鋳造金型の溶射塗型への適
用、電気絶縁性材料への適用もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はオリビンサンドとアルミナの溶射皮膜の波長−
赤外線分光放射率の関係を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 博之 北海道室蘭市中島本町３丁目79番地 (72)発明者 奈良 一男 北海道札幌市中央区南５条西１丁目 東邦 オリビン工業株式会社研究開発室内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐火材であるかんらん岩（オリビンサン
   ド）の利用を特徴とするセラミック溶射用粉末材料。