JPH08165562A - 安定条件下でのＭｇ蒸発方法及び装置 - Google Patents
安定条件下でのＭｇ蒸発方法及び装置Info
- Publication number
- JPH08165562A JPH08165562A JP33204194A JP33204194A JPH08165562A JP H08165562 A JPH08165562 A JP H08165562A JP 33204194 A JP33204194 A JP 33204194A JP 33204194 A JP33204194 A JP 33204194A JP H08165562 A JPH08165562 A JP H08165562A
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- Japan
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- vapor
- inert gas
- evaporation
- evaporation tank
- tank
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定した条件下でＭｇ蒸気を発生させ、蒸着
めっきに使用する。 【構成】 真空槽内４に配置された蒸発槽５に不活性ガ
ス導入管９から不活性ガスを送り込み、蒸発槽５から蒸
発するＭｇ蒸気の蒸気密度を低下させる。不活性ガスに
は、Ｍｇに対して不活性なＡｒ，Ｈｅ及びＨ2 の１種又
は２種以上が使用される。蒸発槽５への導入に先立っ
て、蒸発槽５の温度以上に不活性ガスを加熱することが
好ましい。 【効果】 困難な制御を伴うシャッター８を絞り込んで
Ｍｇ蒸気の流量を制御する必要がないので、安定した条
件下でＭｇ蒸気が蒸発槽５からフード７に送り出され、
一定した付着量でＭｇ蒸着めっきを施すことができる。
めっきに使用する。 【構成】 真空槽内４に配置された蒸発槽５に不活性ガ
ス導入管９から不活性ガスを送り込み、蒸発槽５から蒸
発するＭｇ蒸気の蒸気密度を低下させる。不活性ガスに
は、Ｍｇに対して不活性なＡｒ，Ｈｅ及びＨ2 の１種又
は２種以上が使用される。蒸発槽５への導入に先立っ
て、蒸発槽５の温度以上に不活性ガスを加熱することが
好ましい。 【効果】 困難な制御を伴うシャッター８を絞り込んで
Ｍｇ蒸気の流量を制御する必要がないので、安定した条
件下でＭｇ蒸気が蒸発槽５からフード７に送り出され、
一定した付着量でＭｇ蒸着めっきを施すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、安定した条件下でＭｇ
を蒸発させ真空蒸着に消費するＭｇの蒸発方法及び装置
に関する。
を蒸発させ真空蒸着に消費するＭｇの蒸発方法及び装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｚｎ−Ｍｇ等のＭｇ含有めっき鋼板は、
従来の表面処理鋼板と比較して非常に優れた耐食性を示
すことから、過酷な腐食雰囲気に曝される構造材等とし
て今後の用途展開が期待されている。めっき層に取り込
まれるＭｇは、蒸発槽で発生させたＭｇ蒸気をめっき原
板の表面に送り込んで蒸着させている。真空中で液相が
存在するＺｎ等の金属を蒸発させる場合、たとえば図１
に示す設備構成をもつ装置が使用される［日新技報第５
６号（１９８７）第４１頁］。この装置では、被蒸発金
属源を溶解炉１で溶解し、融液２を用意する。融液２
は、シュノーケル３を経て、真空槽４内に配置されてい
る蒸発槽５に送り込まれる。融液２は、蒸発槽５内でヒ
ータ６により加熱され蒸気となる。金属蒸気は、フード
６に案内されて鋼板等の被蒸着物に到達し、被蒸着物の
表面に蒸着される。このとき、金属蒸気の流量は、蒸発
槽５の出側に設けられているシャッター８の開度を調節
することにより制御される。
従来の表面処理鋼板と比較して非常に優れた耐食性を示
すことから、過酷な腐食雰囲気に曝される構造材等とし
て今後の用途展開が期待されている。めっき層に取り込
まれるＭｇは、蒸発槽で発生させたＭｇ蒸気をめっき原
板の表面に送り込んで蒸着させている。真空中で液相が
存在するＺｎ等の金属を蒸発させる場合、たとえば図１
に示す設備構成をもつ装置が使用される［日新技報第５
６号（１９８７）第４１頁］。この装置では、被蒸発金
属源を溶解炉１で溶解し、融液２を用意する。融液２
は、シュノーケル３を経て、真空槽４内に配置されてい
る蒸発槽５に送り込まれる。融液２は、蒸発槽５内でヒ
ータ６により加熱され蒸気となる。金属蒸気は、フード
６に案内されて鋼板等の被蒸着物に到達し、被蒸着物の
表面に蒸着される。このとき、金属蒸気の流量は、蒸発
槽５の出側に設けられているシャッター８の開度を調節
することにより制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この装置でＭｇを蒸発
させようとすると、安定した蒸発が行われない。すなわ
ち、Ｍｇは、通常の金属と異なり、真空雰囲気中では昇
華性を呈し、高圧雰囲気下では液相になる。また、蒸気
圧が高いことから、蒸発槽５内の雰囲気圧が高くなり、
シャッター８の部分を通過する蒸気量が多くなる。その
ため、少量のＭｇを蒸着させようとすると、蒸発槽５の
開口部面積を小さく、換言すればシャッター８を絞り込
む必要がある。たとえば、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を
製造する場合、耐食性が非常に優れていることから極く
少量の付着量で良く、また合金めっき層中のＭｇ濃度も
数％程度で十分である。そのため、シャッター開度を特
に小さく設定する必要があり、ときには１ｍｍ以下のシ
ャッター開度に設定される。
させようとすると、安定した蒸発が行われない。すなわ
ち、Ｍｇは、通常の金属と異なり、真空雰囲気中では昇
華性を呈し、高圧雰囲気下では液相になる。また、蒸気
圧が高いことから、蒸発槽５内の雰囲気圧が高くなり、
シャッター８の部分を通過する蒸気量が多くなる。その
ため、少量のＭｇを蒸着させようとすると、蒸発槽５の
開口部面積を小さく、換言すればシャッター８を絞り込
む必要がある。たとえば、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を
製造する場合、耐食性が非常に優れていることから極く
少量の付着量で良く、また合金めっき層中のＭｇ濃度も
数％程度で十分である。そのため、シャッター開度を特
に小さく設定する必要があり、ときには１ｍｍ以下のシ
ャッター開度に設定される。
【０００４】シャッター開度を小さくするとシャッター
部にＭｇ蒸気が集中するため、シャッター８を高温に加
熱しＭｇの付着防止を図ることが余儀なくされる。しか
し、高温加熱は、シャッター８を変形させる原因とな
る。その結果、シャッター８の開度を小さく制御するこ
とは難しく、ときとして制御不能になることもある。ま
た、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板は、その用途に応じてＭ
ｇ含有量を広範囲に変える場合がある。このようなめっ
き鋼板を単一ラインで製造しようとすると、大量蒸発能
力を持つ装置で少量のＭｇを蒸発させる必要に迫られ
る。このような場合、特にシャッター開度の制御が困難
になり、所定の付着量が得られない。その結果、実用的
な蒸着が行われず、品質が一定したＺｎ−Ｍｇ合金めっ
き鋼板が製造できなくなる。本発明は、このような問題
を解消すべく案出されたものであり、蒸発槽内に導入さ
れる不活性ガスによってＭｇの蒸気密度を低下させるこ
とにより、Ｍｇの蒸発を安定化させると共に、蒸着に必
要な量のＭｇ蒸気を蒸発槽から送り出すことを目的とす
る。
部にＭｇ蒸気が集中するため、シャッター８を高温に加
熱しＭｇの付着防止を図ることが余儀なくされる。しか
し、高温加熱は、シャッター８を変形させる原因とな
る。その結果、シャッター８の開度を小さく制御するこ
とは難しく、ときとして制御不能になることもある。ま
た、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板は、その用途に応じてＭ
ｇ含有量を広範囲に変える場合がある。このようなめっ
き鋼板を単一ラインで製造しようとすると、大量蒸発能
力を持つ装置で少量のＭｇを蒸発させる必要に迫られ
る。このような場合、特にシャッター開度の制御が困難
になり、所定の付着量が得られない。その結果、実用的
な蒸着が行われず、品質が一定したＺｎ−Ｍｇ合金めっ
き鋼板が製造できなくなる。本発明は、このような問題
を解消すべく案出されたものであり、蒸発槽内に導入さ
れる不活性ガスによってＭｇの蒸気密度を低下させるこ
とにより、Ｍｇの蒸発を安定化させると共に、蒸着に必
要な量のＭｇ蒸気を蒸発槽から送り出すことを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のＭｇ蒸発方法
は、その目的を達成するため、真空槽内に配置された蒸
発槽に不活性ガスを送り込み、導入した不活性ガスによ
り蒸発槽から蒸発するＭｇ蒸気の蒸気密度を下げること
を特徴とする。不活性ガスとしては、Ｍｇに対して不活
性なＡｒ，Ｈｅ及びＨ2 の１種又は２種以上が使用され
る。不活性ガスは、蒸発槽への導入に先立って、蒸発槽
の温度以上に加熱されることが好ましい。また、本発明
のＭｇ蒸発装置は、真空槽の内部に配置された蒸発槽
と、該蒸発槽に一端が開口し、他端が不活性ガス供給源
に接続された不活性ガス導入管と、前記蒸発槽の出側に
設けられたシャッターと、該シャッターの開口部を経て
Ｍｇ蒸気を被蒸着物の表面まで案内するフードとを備え
ている。また、蒸発槽に導入される不活性ガスを高温に
加熱するため、不活性ガス供給源及び／又は不活性ガス
導入管にヒータを取り付けることが好ましい。本発明に
従ったＭｇ蒸発装置は、たとえば図２に示すように、蒸
発槽５に開口した不活性ガス導入管９を備えている。不
活性ガス導入管９は、不活性ガス供給源に接続されてお
り、Ｍｇに対して不活性なＡｒ，Ｈｅ，Ｈ2 等の不活性
ガスが蒸発槽５に送り込まれる。
は、その目的を達成するため、真空槽内に配置された蒸
発槽に不活性ガスを送り込み、導入した不活性ガスによ
り蒸発槽から蒸発するＭｇ蒸気の蒸気密度を下げること
を特徴とする。不活性ガスとしては、Ｍｇに対して不活
性なＡｒ，Ｈｅ及びＨ2 の１種又は２種以上が使用され
る。不活性ガスは、蒸発槽への導入に先立って、蒸発槽
の温度以上に加熱されることが好ましい。また、本発明
のＭｇ蒸発装置は、真空槽の内部に配置された蒸発槽
と、該蒸発槽に一端が開口し、他端が不活性ガス供給源
に接続された不活性ガス導入管と、前記蒸発槽の出側に
設けられたシャッターと、該シャッターの開口部を経て
Ｍｇ蒸気を被蒸着物の表面まで案内するフードとを備え
ている。また、蒸発槽に導入される不活性ガスを高温に
加熱するため、不活性ガス供給源及び／又は不活性ガス
導入管にヒータを取り付けることが好ましい。本発明に
従ったＭｇ蒸発装置は、たとえば図２に示すように、蒸
発槽５に開口した不活性ガス導入管９を備えている。不
活性ガス導入管９は、不活性ガス供給源に接続されてお
り、Ｍｇに対して不活性なＡｒ，Ｈｅ，Ｈ2 等の不活性
ガスが蒸発槽５に送り込まれる。
【０００６】
【作用】蒸発槽５に不活性ガスを導入することにより、
Ｍｇ蒸気の蒸気密度が相対的に低下する。その分だけ多
量のガスを蒸発槽５から送り出しても、蒸着に消費され
るＭｇ蒸気を少なくすることができる。したがって、シ
ャッター８の開度を大きくすることが可能になり、従来
のようにシャッター開度を小さくしてＭｇ蒸気の流量を
調整するときの問題が解消される。すなわち、蒸発槽５
に送り込まれた不活性ガスは、蒸発槽５からフード７に
送り出される蒸気の増量剤として働き、蒸着に必要なＭ
ｇ蒸気の量的制御を容易にする。
Ｍｇ蒸気の蒸気密度が相対的に低下する。その分だけ多
量のガスを蒸発槽５から送り出しても、蒸着に消費され
るＭｇ蒸気を少なくすることができる。したがって、シ
ャッター８の開度を大きくすることが可能になり、従来
のようにシャッター開度を小さくしてＭｇ蒸気の流量を
調整するときの問題が解消される。すなわち、蒸発槽５
に送り込まれた不活性ガスは、蒸発槽５からフード７に
送り出される蒸気の増量剤として働き、蒸着に必要なＭ
ｇ蒸気の量的制御を容易にする。
【０００７】このような不活性ガスの作用を効果的にす
るためには、蒸発槽５から送り出されるＭｇ蒸気が２〜
１００倍に希釈されるような流量で不活性ガスを蒸発槽
５に送り込むことが好ましい。希釈度が２倍に達しない
と、不活性ガスの作用が十分に発揮されず、難度の高い
シャッター開度の制御が必要になる。逆に、１００倍を
超える希釈度では、相対的に送り出されるＭｇ蒸気の絶
対量が減少し、蒸着効率が低下する。また、不活性ガス
の流量を調整することによって、蒸発槽５の雰囲気圧を
変動させ、蒸発槽５からフード７に送り出されるＭｇ蒸
気の流量を制御することも可能である。この場合、シャ
ッター８の機能を停止させ、或いはごく大まかな開度調
整だけでも、Ｍｇ蒸気の流量が制御される。蒸発槽５に
送り込まれる不活性ガスを予め加熱しておくとき、蒸発
槽５の温度低下がないので、温度低下に起因した蒸発量
の変動が防止される。また、溶融Ｍｇ２の蒸発に必要な
熱エネルギーも少なくなり、ヒータ６の出力を節減でき
る。特に、蒸発槽５の温度以上に不活性ガスを加熱して
おくと、ヒータ６の能力を下げることができ、小型のヒ
ータが使用可能になる。また、蒸発槽５自体もコンパク
トに設計できる。
るためには、蒸発槽５から送り出されるＭｇ蒸気が２〜
１００倍に希釈されるような流量で不活性ガスを蒸発槽
５に送り込むことが好ましい。希釈度が２倍に達しない
と、不活性ガスの作用が十分に発揮されず、難度の高い
シャッター開度の制御が必要になる。逆に、１００倍を
超える希釈度では、相対的に送り出されるＭｇ蒸気の絶
対量が減少し、蒸着効率が低下する。また、不活性ガス
の流量を調整することによって、蒸発槽５の雰囲気圧を
変動させ、蒸発槽５からフード７に送り出されるＭｇ蒸
気の流量を制御することも可能である。この場合、シャ
ッター８の機能を停止させ、或いはごく大まかな開度調
整だけでも、Ｍｇ蒸気の流量が制御される。蒸発槽５に
送り込まれる不活性ガスを予め加熱しておくとき、蒸発
槽５の温度低下がないので、温度低下に起因した蒸発量
の変動が防止される。また、溶融Ｍｇ２の蒸発に必要な
熱エネルギーも少なくなり、ヒータ６の出力を節減でき
る。特に、蒸発槽５の温度以上に不活性ガスを加熱して
おくと、ヒータ６の能力を下げることができ、小型のヒ
ータが使用可能になる。また、蒸発槽５自体もコンパク
トに設計できる。
【０００８】
【実施例】図２に示した装置を使用してＭｇ蒸気を発生
させ、一定速度で連続走行する鋼板にＭｇを蒸着した。
蒸発槽５に送り込まれる不活性ガスとしてＡｒを使用
し、片面当り０．２ｇ／ｍ2 のＭｇ付着量を目標とし、
蒸発槽５からフード７に送り出されるＭｇ蒸気の流量を
シャッター８の開度によって制御した。なお、蒸発槽に
送り込まれるＡｒガスは、不活性ガス導入管９に組み込
んだヒータ（図示せず）によって、蒸発槽５の温度７０
０℃よりも高い７３０℃に加熱した。蒸発槽に送り込ま
れるＡｒガスの流量を０．０５Ｎｍ3 ／分に設定したと
き、Ｍｇ蒸着量は、図３に本発明例として示すように、
蒸着を継続された期間３０分間でほぼ一定した値を示し
た。このときの変動幅が±１０％の範囲にあり、得られ
たＭｇ蒸着めっき鋼板は極めて品質が安定化していた。
これに対し、不活性ガスを導入することなく、他は同じ
条件下でＭｇを蒸着したところ、Ｍｇ蒸着量は１００％
を超える大きな変動幅であった。このことから、不活性
ガスを導入しない場合には、実質的にＭｇの蒸着が不可
能な状態であったといえる。
させ、一定速度で連続走行する鋼板にＭｇを蒸着した。
蒸発槽５に送り込まれる不活性ガスとしてＡｒを使用
し、片面当り０．２ｇ／ｍ2 のＭｇ付着量を目標とし、
蒸発槽５からフード７に送り出されるＭｇ蒸気の流量を
シャッター８の開度によって制御した。なお、蒸発槽に
送り込まれるＡｒガスは、不活性ガス導入管９に組み込
んだヒータ（図示せず）によって、蒸発槽５の温度７０
０℃よりも高い７３０℃に加熱した。蒸発槽に送り込ま
れるＡｒガスの流量を０．０５Ｎｍ3 ／分に設定したと
き、Ｍｇ蒸着量は、図３に本発明例として示すように、
蒸着を継続された期間３０分間でほぼ一定した値を示し
た。このときの変動幅が±１０％の範囲にあり、得られ
たＭｇ蒸着めっき鋼板は極めて品質が安定化していた。
これに対し、不活性ガスを導入することなく、他は同じ
条件下でＭｇを蒸着したところ、Ｍｇ蒸着量は１００％
を超える大きな変動幅であった。このことから、不活性
ガスを導入しない場合には、実質的にＭｇの蒸着が不可
能な状態であったといえる。
【０００９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、Ｍｇ蒸発槽に不活性ガスを導入することにより、Ｍ
ｇ蒸発槽から蒸発したＭｇ蒸気の蒸気密度を低下させ、
シャッター開度を大きく設定した場合でも少量のＭｇ蒸
気を被蒸着物に送り出せるようにしている。そのため、
困難な制御を伴うシャッター開度を絞り込んだ状態で操
業することがなくなり、安定条件下で一定量のＭｇ蒸気
を送り出すことが可能になり、品質安定性に優れたＭｇ
蒸着めっき鋼板が得られる。
は、Ｍｇ蒸発槽に不活性ガスを導入することにより、Ｍ
ｇ蒸発槽から蒸発したＭｇ蒸気の蒸気密度を低下させ、
シャッター開度を大きく設定した場合でも少量のＭｇ蒸
気を被蒸着物に送り出せるようにしている。そのため、
困難な制御を伴うシャッター開度を絞り込んだ状態で操
業することがなくなり、安定条件下で一定量のＭｇ蒸気
を送り出すことが可能になり、品質安定性に優れたＭｇ
蒸着めっき鋼板が得られる。
【図１】 蒸着めっきに使用される従来の金属蒸発装置
【図２】 本発明に従ったＭｇ蒸発装置
【図３】 不活性ガスの導入がＭｇ蒸着の安定化に有効
であることを説明したグラフ
であることを説明したグラフ
１：溶解炉 ２：融液（溶融Ｍｇ） ３：シュノー
ケル ４：真空槽 ５：蒸発槽 ６：ヒータ ７：フード ８：シャ
ッター ９：不活性ガス導入管
ケル ４：真空槽 ５：蒸発槽 ６：ヒータ ７：フード ８：シャ
ッター ９：不活性ガス導入管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 実 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社鉄鋼研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 真空槽内に配置された蒸発槽に不活性ガ
スを送り込み、導入した不活性ガスにより蒸発槽から蒸
発するＭｇ蒸気の蒸気密度を下げることを特徴とする安
定条件下でのＭｇ蒸発方法。 - 【請求項２】 不活性ガスとして、Ｍｇに対して不活性
なＡｒ，Ｈｅ及びＨ2 の１種又は２種以上を使用する請
求項１記載のＭｇ蒸発方法。 - 【請求項３】 不活性ガスを蒸発槽の温度以上に加熱し
た後、蒸発槽に送り込む請求項１又は２記載のＭｇ蒸発
方法。 - 【請求項４】 真空槽の内部に配置された蒸発槽と、該
蒸発槽に一端が開口し、他端が不活性ガス供給源に接続
された不活性ガス導入管と、前記蒸発槽の出側に設けら
れたシャッターと、該シャッターの開口部を経てＭｇ蒸
気を被蒸着物の表面まで案内するフードとを備えている
Ｍｇ蒸発装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33204194A JPH08165562A (ja) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | 安定条件下でのＭｇ蒸発方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33204194A JPH08165562A (ja) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | 安定条件下でのＭｇ蒸発方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08165562A true JPH08165562A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18250484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33204194A Withdrawn JPH08165562A (ja) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | 安定条件下でのＭｇ蒸発方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08165562A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705226A (en) * | 1995-03-28 | 1998-01-06 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Formation of magnesium vapor with high evaporation speed |
-
1994
- 1994-12-12 JP JP33204194A patent/JPH08165562A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705226A (en) * | 1995-03-28 | 1998-01-06 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Formation of magnesium vapor with high evaporation speed |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |