JPH08290977A - 溶射材料 - Google Patents
溶射材料Info
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- JPH08290977A JPH08290977A JP7093767A JP9376795A JPH08290977A JP H08290977 A JPH08290977 A JP H08290977A JP 7093767 A JP7093767 A JP 7093767A JP 9376795 A JP9376795 A JP 9376795A JP H08290977 A JPH08290977 A JP H08290977A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶射材料の流動性を改善し、良質な特性の溶
射皮膜を形成することのできる溶射材料を提供する。 【構成】 所定の粒度の金属酸化物を界面活性剤で表面
処理した溶射材料。
射皮膜を形成することのできる溶射材料を提供する。 【構成】 所定の粒度の金属酸化物を界面活性剤で表面
処理した溶射材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属酸化物からなる溶射
材料に関する。
材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶射材料は、多くの場合セラミックス等
の金属酸化物あるいはＡｌ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｍｏ等の高融
点金属等の粉末からなり、金属酸化物の場合、電融また
は焼結した原料を粉砕し、その後分級した粉末である。
の金属酸化物あるいはＡｌ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｍｏ等の高融
点金属等の粉末からなり、金属酸化物の場合、電融また
は焼結した原料を粉砕し、その後分級した粉末である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】プラズマ溶射の場合、
高温高速のプラズマフレームの流れの中に上記のような
溶射材料粉末を安定して送り込む必要がある。供給が不
安定となると、造られる溶射皮膜の膜厚、気孔率等に不
均一性を生じる。安定して溶射材料を供給するため、溶
射材料に対しては流動性改善の処理がいろいろ行なわれ
ている。例えば、粉末形状を球状化したり、溶射材料か
ら微粉、特に１０μｍ以下の微粉末をカットし、微粉割
合を減少させたりしている。
高温高速のプラズマフレームの流れの中に上記のような
溶射材料粉末を安定して送り込む必要がある。供給が不
安定となると、造られる溶射皮膜の膜厚、気孔率等に不
均一性を生じる。安定して溶射材料を供給するため、溶
射材料に対しては流動性改善の処理がいろいろ行なわれ
ている。例えば、粉末形状を球状化したり、溶射材料か
ら微粉、特に１０μｍ以下の微粉末をカットし、微粉割
合を減少させたりしている。
【０００４】ところが、粉末形状の球状化には特別な工
程、処理または手段が必要で、溶射材料の生産コストを
アップし過ぎて問題があり、また、微粉末をカットする
と、溶射皮膜の面粗さ、緻密さを好ましくするための溶
射材料の最適の粒度分布と隔たりができ、好ましい特性
の溶射皮膜が得られず、耐食性、耐摩耗性、皮膜強度等
に問題がでてくる。本発明は、溶射材料の流動性を改善
することを目的とする。
程、処理または手段が必要で、溶射材料の生産コストを
アップし過ぎて問題があり、また、微粉末をカットする
と、溶射皮膜の面粗さ、緻密さを好ましくするための溶
射材料の最適の粒度分布と隔たりができ、好ましい特性
の溶射皮膜が得られず、耐食性、耐摩耗性、皮膜強度等
に問題がでてくる。本発明は、溶射材料の流動性を改善
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、種々検討した結果、界面活性剤で表面処理され、粒
度が２〜１００μｍである金属酸化物からなることを特
徴とする溶射材料並びに該界面活性剤がアルキルナフタ
レンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン
酸ナトリウムから選ばれる少なくとも１種であることを
特徴とする溶射材料を見出した。
く、種々検討した結果、界面活性剤で表面処理され、粒
度が２〜１００μｍである金属酸化物からなることを特
徴とする溶射材料並びに該界面活性剤がアルキルナフタ
レンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン
酸ナトリウムから選ばれる少なくとも１種であることを
特徴とする溶射材料を見出した。
【０００６】本発明の金属酸化物は、金属元素と酸素と
の化合物で、具体的にはアルミナ、チタニア、チタン酸
アルミニウム、イットリア、アルミナ・ジルコニア、ジ
ルコンサンド、ムライト、スピネル、カルシア安定化ジ
ルコニア、マグネシア安定化ジルコニア、イットリア安
定化ジルコニア、酸化ニッケルなどがあり、これら金属
酸化物の１種または２種以上を使用する。
の化合物で、具体的にはアルミナ、チタニア、チタン酸
アルミニウム、イットリア、アルミナ・ジルコニア、ジ
ルコンサンド、ムライト、スピネル、カルシア安定化ジ
ルコニア、マグネシア安定化ジルコニア、イットリア安
定化ジルコニア、酸化ニッケルなどがあり、これら金属
酸化物の１種または２種以上を使用する。
【０００７】本発明の金属酸化物の粒度としては、２〜
１００μｍが適する。２μｍ未満の粉末が含まれると溶
射材料粉末のプラズマフレームの流れへの送り込みが非
常に不安定となり、溶射膜厚や気孔率等の制御に支障を
来たし、１００μｍを越えると溶射時、十分に溶融し難
く、溶射材料の付着効率が悪くなり経済的にも好ましく
ない。更に、溶射皮膜の耐食性、耐摩耗性、高強度等の
向上のためには皮膜の緻密性が必要であり、溶射材料と
しての金属酸化物の粒度としては、８〜５０μｍ、４〜
３０μｍ、２〜２０μｍの順でより緻密となるので、こ
れらの粒度範囲のものが好ましい。これらの粒度範囲の
ものは、湿度等の影響を受け易く溶射材料の流動性は劣
るため、本発明の界面活性剤で表面処理されたものは大
きな流動性の改善が図られる。
１００μｍが適する。２μｍ未満の粉末が含まれると溶
射材料粉末のプラズマフレームの流れへの送り込みが非
常に不安定となり、溶射膜厚や気孔率等の制御に支障を
来たし、１００μｍを越えると溶射時、十分に溶融し難
く、溶射材料の付着効率が悪くなり経済的にも好ましく
ない。更に、溶射皮膜の耐食性、耐摩耗性、高強度等の
向上のためには皮膜の緻密性が必要であり、溶射材料と
しての金属酸化物の粒度としては、８〜５０μｍ、４〜
３０μｍ、２〜２０μｍの順でより緻密となるので、こ
れらの粒度範囲のものが好ましい。これらの粒度範囲の
ものは、湿度等の影響を受け易く溶射材料の流動性は劣
るため、本発明の界面活性剤で表面処理されたものは大
きな流動性の改善が図られる。
【０００８】次に界面活性剤について述べる。界面活性
剤による表面処理によって流動性は改善されるが、流動
性の改善の程度からすると、界面活性剤のうちではアニ
オン界面活性剤が好ましく、より好ましくはスルホン酸
ナトリウム基（−ＳＯ3 Ｎａ基）を有するアニオン界面
活性剤であり、更に好ましくはアルキルナフタレンスル
ホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリ
ウムである。本発明は、上記のような種々の界面活性剤
から選ばれる少なくとも１種を使用するものである。
剤による表面処理によって流動性は改善されるが、流動
性の改善の程度からすると、界面活性剤のうちではアニ
オン界面活性剤が好ましく、より好ましくはスルホン酸
ナトリウム基（−ＳＯ3 Ｎａ基）を有するアニオン界面
活性剤であり、更に好ましくはアルキルナフタレンスル
ホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリ
ウムである。本発明は、上記のような種々の界面活性剤
から選ばれる少なくとも１種を使用するものである。
【０００９】金属酸化物を表面処理する界面活性剤の量
は０．０３〜２ｗｔ％が好ましく、より好ましくは０．
０３〜０．５ｗｔ％である。０．０３ｗｔ％未満では流
動性改善という処理効果が十分に顕在化せず、また２ｗ
ｔ％を越えてもそれ以上の効果はでないので経済的でな
く好ましくない。
は０．０３〜２ｗｔ％が好ましく、より好ましくは０．
０３〜０．５ｗｔ％である。０．０３ｗｔ％未満では流
動性改善という処理効果が十分に顕在化せず、また２ｗ
ｔ％を越えてもそれ以上の効果はでないので経済的でな
く好ましくない。
【００１０】界面活性剤で表面処理する方法は、金属酸
化物と上記の界面活性剤とを接触させることにより行な
うことができ、接触させる方法も一般的な方法によるも
ので特に限定するものでない。例えば界面活性剤の入っ
た溶液（水溶液または非水溶液）に金属酸化物を浸した
り、または界面活性剤ないしはその溶液を金属酸化物に
噴霧し表面に付着させればよい。接触のいずれの方法に
よっても、処理された粉末は、多くの場合続いて乾燥処
理をして溶媒の蒸発も兼ねて界面活性剤を金属酸化物に
強く付着ないしは吸着されるのが好ましい。
化物と上記の界面活性剤とを接触させることにより行な
うことができ、接触させる方法も一般的な方法によるも
ので特に限定するものでない。例えば界面活性剤の入っ
た溶液（水溶液または非水溶液）に金属酸化物を浸した
り、または界面活性剤ないしはその溶液を金属酸化物に
噴霧し表面に付着させればよい。接触のいずれの方法に
よっても、処理された粉末は、多くの場合続いて乾燥処
理をして溶媒の蒸発も兼ねて界面活性剤を金属酸化物に
強く付着ないしは吸着されるのが好ましい。
【００１１】本発明である界面活性剤で表面処理された
金属酸化物の溶射材料が流動性で優れている理由は十分
には分からないが、その理由の一つとして、一般的に親
水性の金属酸化物の表面にアニオン界面活性剤等の親水
基が配向し、当該界面活性剤等の疎水基が外側に向くた
め、当該金属酸化物は湿度の影響を受け難くなり、流動
性が向上するものと考えられる。
金属酸化物の溶射材料が流動性で優れている理由は十分
には分からないが、その理由の一つとして、一般的に親
水性の金属酸化物の表面にアニオン界面活性剤等の親水
基が配向し、当該界面活性剤等の疎水基が外側に向くた
め、当該金属酸化物は湿度の影響を受け難くなり、流動
性が向上するものと考えられる。
【００１２】
【実施例】以下に実施例および比較例にて詳説する。 実施例１〜１８ チタン酸アルミニウムの粉末（平均粒子径ｄ50＝１４μ
ｍ、粒度分布４〜３０μｍ）１ｋｇに対し、３種の界面
活性剤、即ちアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム
（花王（株）製 ペレックスＮＢＬ）、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム（花王（株）製 ネオペレック
スＦ−２５）およびアルキルジフェニルエーテルジスル
ホン酸ナトリウム（花王（株）製 ペレックスＳＳＨ）
につき表１に示す添加量になるように溶液濃度を設定し
た上記のそれぞれの界面活性剤水溶液６０ｃｃを霧状に
噴霧しながら、チタン酸アルミニウム粉末をミキサーで
混合しつつ添加した。添加後、１２０℃で１０時間乾燥
し、実施例１〜１８の溶射材料とした。
ｍ、粒度分布４〜３０μｍ）１ｋｇに対し、３種の界面
活性剤、即ちアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム
（花王（株）製 ペレックスＮＢＬ）、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム（花王（株）製 ネオペレック
スＦ−２５）およびアルキルジフェニルエーテルジスル
ホン酸ナトリウム（花王（株）製 ペレックスＳＳＨ）
につき表１に示す添加量になるように溶液濃度を設定し
た上記のそれぞれの界面活性剤水溶液６０ｃｃを霧状に
噴霧しながら、チタン酸アルミニウム粉末をミキサーで
混合しつつ添加した。添加後、１２０℃で１０時間乾燥
し、実施例１〜１８の溶射材料とした。
【００１３】それぞれの実施例のものに対し、ＪＩＳ
Ｚ２５０４−１９７９に規定の「孔径５．０ｍｍφのオ
リフィスを持った漏斗」に準じた形状であるが孔径を
４．８ｍｍφにしたＡｌ製漏斗を用いて流動性を評価し
た。該漏斗の底部孔に栓をし、各測定試料５０ｇを該漏
斗内に入れ、孔底部の栓を外すと同時に振動数６０Ｈｚ
で加速度１．５Ｇの振動を加え、試料粉末の全量が流下
するのに要する秒数をｎ＝５回測定し、その平均値を表
１に示す。
Ｚ２５０４−１９７９に規定の「孔径５．０ｍｍφのオ
リフィスを持った漏斗」に準じた形状であるが孔径を
４．８ｍｍφにしたＡｌ製漏斗を用いて流動性を評価し
た。該漏斗の底部孔に栓をし、各測定試料５０ｇを該漏
斗内に入れ、孔底部の栓を外すと同時に振動数６０Ｈｚ
で加速度１．５Ｇの振動を加え、試料粉末の全量が流下
するのに要する秒数をｎ＝５回測定し、その平均値を表
１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】比較例１ 実施例１〜１８に使用したチタン酸アルミニウムの粉末
を界面活性剤処理せず、そのままのものにつき実施例１
〜１８と同様に流動性を測定し、表１に示した。
を界面活性剤処理せず、そのままのものにつき実施例１
〜１８と同様に流動性を測定し、表１に示した。
【００１６】実施例１９〜２１および比較例２ 平均粒子径ｄ50＝２０μｍ、粒度分布５〜４０μｍのチ
タン酸アルミニウム粉末に対し、実施例１と同様のアル
キルナフタレンスルホン酸ナトリウムを表２に示す添加
量になるように実施例１と同様に処理するとともに流動
性を測定した。その値を表２に示す。また、上記粉末に
対し界面活性剤で処理しないものを比較例２とし、その
流動性を測り、その値を表２に示す。
タン酸アルミニウム粉末に対し、実施例１と同様のアル
キルナフタレンスルホン酸ナトリウムを表２に示す添加
量になるように実施例１と同様に処理するとともに流動
性を測定した。その値を表２に示す。また、上記粉末に
対し界面活性剤で処理しないものを比較例２とし、その
流動性を測り、その値を表２に示す。
【００１７】実施例２２〜３１および比較例３ 平均粒子径ｄ50＝１２μｍ、粒度分布４〜３０μｍのア
ルミナ粉末に対し、表２に示すような添加量の界面活性
剤処理、即ち実施例１〜１２と同じアルキルナフタレン
スルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジ
スルホン酸ナトリウムにつき実施例１〜１２と同様に処
理するとともに流動性を測定した。その値を表２に示
す。また、上記アルミナ粉末に対し、界面活性剤処理し
ないものを比較例３とし、その流動性を測定し、その値
を表２に示す。
ルミナ粉末に対し、表２に示すような添加量の界面活性
剤処理、即ち実施例１〜１２と同じアルキルナフタレン
スルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジ
スルホン酸ナトリウムにつき実施例１〜１２と同様に処
理するとともに流動性を測定した。その値を表２に示
す。また、上記アルミナ粉末に対し、界面活性剤処理し
ないものを比較例３とし、その流動性を測定し、その値
を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】実施例３２〜４０および比較例４ 平均粒子径ｄ50＝３０μｍ、粒度分布８〜６０μｍのジ
ルコンサンド（ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 ）粉末に対し、実施
例１〜１８で使用した３種類の界面活性剤を用い、表３
に示す添加量を実施例１〜１８と同様に処理し、実施例
３２〜４０の溶射材料を造り、それぞれの流動性を測定
した。その値を表３に示す。また、上記の粉末に対し、
界面活性剤で処理しないものを比較例４とし、その流動
性を測り、その値も表３に示す。
ルコンサンド（ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 ）粉末に対し、実施
例１〜１８で使用した３種類の界面活性剤を用い、表３
に示す添加量を実施例１〜１８と同様に処理し、実施例
３２〜４０の溶射材料を造り、それぞれの流動性を測定
した。その値を表３に示す。また、上記の粉末に対し、
界面活性剤で処理しないものを比較例４とし、その流動
性を測り、その値も表３に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】実施例４１〜４３および比較例５ 平均粒子径ｄ50＝３７μｍ、粒度分布１０〜７０μｍの
ジルコンサンド（ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 ）粉末に対し、実
施例１で使用したアルキルナフタレンスルホン酸ナトリ
ウムを表３に示す添加量にて実施例１と同様に処理し、
実施例４１〜４３の溶射材料を得た。その流動性を実施
例１と同様に測定し、その値を表３に示す。また、該界
面活性剤で処理していないものを比較例５とし、その流
動性を測り、その値も表３に示す。
ジルコンサンド（ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 ）粉末に対し、実
施例１で使用したアルキルナフタレンスルホン酸ナトリ
ウムを表３に示す添加量にて実施例１と同様に処理し、
実施例４１〜４３の溶射材料を得た。その流動性を実施
例１と同様に測定し、その値を表３に示す。また、該界
面活性剤で処理していないものを比較例５とし、その流
動性を測り、その値も表３に示す。
【００２２】実施例４４〜５３および比較例６ 平均粒子径ｄ50＝８μｍ、粒度分布２〜２０μｍの１３
ｗｔ％イットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 −１３ｗ
ｔ％Ｙ2 Ｏ3 ）粉末に対し、実施例１〜１２で使用した
アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムおよびアルキ
ルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムにつき表
４に示す添加量にて実施例１〜１２と同様に処理すると
ともに流動性を測定した。その値を表４に示す。また、
上記粉末に対し、界面活性剤処理しないものを比較例６
とし、その流動性を測定し、その値を表４に示す。
ｗｔ％イットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 −１３ｗ
ｔ％Ｙ2 Ｏ3 ）粉末に対し、実施例１〜１２で使用した
アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムおよびアルキ
ルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムにつき表
４に示す添加量にて実施例１〜１２と同様に処理すると
ともに流動性を測定した。その値を表４に示す。また、
上記粉末に対し、界面活性剤処理しないものを比較例６
とし、その流動性を測定し、その値を表４に示す。
【００２３】実施例５４〜６２および比較例７ 平均粒子径ｄ50＝７μｍ、粒度分布２〜２０μｍの８ｗ
ｔ％イットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 −８ｗｔ％
Ｙ2 Ｏ3 ）粉末に対し、実施例１〜１８で使用した３種
類の界面活性剤につき表４に示す添加量にて、実施例１
〜１８と同様に処理するとともに流動性を測定した。そ
の値を表４に示す。また、上記粉末に対し、界面活性剤
処理しないものを比較例７とし、その流動性を測定し、
その値を表４に示す。
ｔ％イットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 −８ｗｔ％
Ｙ2 Ｏ3 ）粉末に対し、実施例１〜１８で使用した３種
類の界面活性剤につき表４に示す添加量にて、実施例１
〜１８と同様に処理するとともに流動性を測定した。そ
の値を表４に示す。また、上記粉末に対し、界面活性剤
処理しないものを比較例７とし、その流動性を測定し、
その値を表４に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】
【発明の効果】粒度分布を限定した本発明の溶射材料を
プラズマ溶射等に使用すると流動性が従来品に比べて数
段優れているため、溶射材料粉末を安定して送り込むこ
とができ、良質な特性の溶射皮膜が得られ、耐食性、耐
摩耗性の向上にも役立つことができる。
プラズマ溶射等に使用すると流動性が従来品に比べて数
段優れているため、溶射材料粉末を安定して送り込むこ
とができ、良質な特性の溶射皮膜が得られ、耐食性、耐
摩耗性の向上にも役立つことができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 界面活性剤で表面処理され、粒度が２〜
１００μｍである金属酸化物からなることを特徴とする
溶射材料。 - 【請求項２】 界面活性剤がアルキルナフタレンスルホ
ン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウ
ムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の溶射材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7093767A JPH08290977A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 溶射材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7093767A JPH08290977A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 溶射材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290977A true JPH08290977A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14091589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7093767A Pending JPH08290977A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 溶射材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08290977A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100489172B1 (ko) * | 2001-07-19 | 2005-05-17 | 니뽄 가이시 가부시키가이샤 | 이트리아-알루미나 복합 산화물막의 제조 방법,이트리아-알루미나 복합 산화물막, 용사막, 내식성 부재및 저파티클 부재 |
| JP2010133021A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-06-17 | Topy Ind Ltd | 溶射用粒子 |
| JP2014521835A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-08-28 | エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 基材にコーティングを適用するための方法、コーティング、および粒子の使用 |
| WO2014142019A1 (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | 溶射用粉末、溶射皮膜、及び溶射皮膜の形成方法 |
| JP2014527575A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-10-16 | エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＥｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ | 基材コーティングのための方法、およびそのような方法における添加剤含有粉末化コーティング物質の使用 |
| JP2017537217A (ja) * | 2014-09-18 | 2017-12-14 | エリコン メテコ（ユーエス）インコーポレイテッド | 予備配合された粉末原料 |
-
1995
- 1995-04-19 JP JP7093767A patent/JPH08290977A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7138192B2 (en) | 2001-07-19 | 2006-11-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Film of yttria-alumina complex oxide, a method of producing the same, a sprayed film, a corrosion resistant member, and a member effective for reducing particle generation |
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| WO2014142019A1 (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | 溶射用粉末、溶射皮膜、及び溶射皮膜の形成方法 |
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| US20160016856A1 (en) * | 2013-03-13 | 2016-01-21 | Fujimi Incorporated | Powder for thermal spraying, thermal sprayed coating, and method for forming thermal sprayed coating |
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