JPH08311509A - 流動性タングステン/銅複合粉末の製造法 - Google Patents
流動性タングステン/銅複合粉末の製造法Info
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Abstract
ステン/銅複合粉末の製造法を提供する。 【構成】 (a)タングステン粉末、酸化銅粉末及び随
意成分としての0.5重量%未満のコバルト粉末の所望
重量比の均質混合物を形成し、(b)該混合物を水性媒
体中でミリングして該タングステン粉末及び酸化銅粉末
が緊密に混合されたスラリーを形成し、(c)該スラリ
ーから液体を除去して球状の流動性凝集体を形成し、そ
して(d)該球状の流動性凝集体に還元雰囲気を施して
流動性タングステン/銅複合粉末を形成する各工程から
構成する。
Description
れることができる流動性タングステン/銅複合体粉末の
製造法に関するものである。
ンク、電気接点及び電極のような電子部品の製造に使用
されている。タングステン及び銅は容易には合金を形成
しないので、、タングステン/銅複合体を形成するため
にそれらを結合させるための様々な方法がこれまで使用
されてきた。例えば、タングステン粉末を圧縮して所望
の付形物にし、次いで焼結させてタングステン多孔体を
形成することができる。次いで、タングステン多孔体中
に毛管作用によって溶融銅を侵入させることができる。
号並びにツダヌク氏外の米国特許第3449120号、
同3440043号及び同3467517号には、銅侵
入法を使用してタングステン/銅複合体を製造する方法
が開示されている。
きる銅の量は、使用したタングステン粉末の粒度及び焼
結条件に左右されるタングステン焼結体の多孔度によっ
て決定される。かくして、銅侵入法を使用すると、タン
グステン/銅組成物の範囲が制限される。更に、タング
ステン粉末を圧縮焼成してほぼネット状の成形品を得る
ことができるけれども、その後の銅侵入工程は、完成品
を得るには最終的な機械加工工程の必要性を生み出す。
最後に、銅侵入法は、基本的な外形寸法を有するタング
ステン多孔体の場合にのみ経済的に実施可能である。と
云うのは、タングステン多孔体の銅侵入後に1つ以上の
最終的な機械加工工程を常に実施しなけらばならないか
らである。
方法は、酸化タングステン及び酸化銅粉末を水素中で混
合し且つ同時還元してタングステン/銅複合粉末を得、
次いで、圧縮及び焼成してタングステン/銅複合体を得
ることを包含する。同時還元法は、骨が折れ且つ費用が
かかる方法である。と云うのは、それらは、得られた粉
末に流動性を付与するのに1つ以上の追加的な凝集化工
程を必要とするからである。また、これらは、所望の粉
末粒度を得るためには還元間に温度、水素ガス流量及び
粉末床の深さを含めて還元条件の厳格な制御を必要とす
る。各々の酸化物の同時還元によって製造されたタング
ステン/銅複合粉末は極めて微細でありそして後続の処
理工程間に凝集する傾向があり、かくして小型物品の粉
末冶金学的製造ではそれらの有用性が制限される。
的製造操作で使用するのに好適なタングステン/銅複合
粉末の製造法を提供することは斯界における進歩となる
であろう。また、広範囲の銅含量を得ることができるタ
ングステン/銅複合粉末の製造法を提供することは斯界
における進歩となるであろう。また、銅侵入法及び同時
還元法に固有の制限を打破するタングステン/銅複合粉
末の製造法を提供することは斯界における進歩となるで
あろう。
的は、従来技術の不利益を軽減することである。本発明
の他の目的は、タングステン/銅複合粉末の改良された
製造法を提供することである。本発明の他の目的は、向
上された流動性を有するタングステン/銅複合粉末を提
供することである。本発明の他の目的は、広範囲の銅含
量を有するタングステン/銅複合粉末を提供することで
ある。本発明の他の目的は、従来技術の方法に固有の制
限を打破するタングステン/銅複合粉末の製造法を提供
することである。
量%の銅を含有し残部がタングステンである圧縮及び焼
結させるのに好適な流動性タングステン/銅複合粉末の
製造法において、(a)タングステン粉末、酸化銅粉末
及び随意成分としての0.5重量%未満のコバルト粉末
の所望重量比の均質混合物を形成し、(b)該混合物を
水性媒体中でミリングしてタングステン粉末及び酸化銅
粉末が緊密に混合されたスラリーを形成し、(c)該ス
ラリーから液体を除去して球状の流動性凝集体を形成
し、そして(d)該球状の流動性凝集体に還元雰囲気を
施して流動性タングステン/銅複合粉末を形成する、各
工程を含む流動性タングステン/銅複合粉末の製造法が
提供される。
的、利益及び能力を更に良く理解することができるよう
にするためには、次の説明及び特許請求の範囲の記載を
参照されたい。
ン/銅複合粉末は、タングステン粉末及び酸化銅粉末を
所望のタングステン/銅重量比で混合し、随意に少量の
コバルト粉末を焼結助剤として加え、粉末混合物を水性
媒体中でミリングしてスラリーを形成し、スラリーから
液体を除去し、そしてその固体物質を水素雰囲気中で還
元させて流動性タングステン/銅複合粉末を得ることに
よって製造することができる。
粒度を有する凝集化した微細粉末であってよい。これと
は対照的に、出発酸化銅粉末はずっと粗いものであって
よく、44μmまでの平均粒度を有することができる。
2種類の粉末間の粒度の大きな差異の故に、ミリング工
程前に適度に均質な混合物を得るためには2種の粉末を
ブレンダーで先ず混合させることが必要である。
るタングステン粉末を選択することによって、生成する
タングステン/銅複合粉末の粒度を制御することができ
ることである。
くは約0.25重量%である少量のコバルト粉末を焼結
助剤として加えることができる。
中でミリング(milling )することができる。水性媒体
は好ましくは水であり、そしてミリングはアトリッター
ミル(attritor mill )で行われるのが好ましい。物質
は、炭化タングステン/コバルトミリング媒体と共に約
6時間ミリングされる。このミリングプロセスの間に、
水性媒体とタングステン粉末と酸化銅粉末との間で高度
の発熱反応が生じる。それ故に、反応速度を制御するた
めには、ミリングプロセス間に水性スラリーを25〜3
5℃そして好ましくはせいぜい30℃の温度に維持する
のが好ましい。ミリングプロセスは、微細なタングステ
ン粉末を解凝集し、酸化銅粉末を微細な粉末に粉砕し、
そして酸化銅及びタングステン粉末を緊密に接触させ
る。
質から液体を除去し且つ球状の自由流動性凝集体を形成
するために好ましくは噴霧乾燥される。
粉末を形成するために水素雰囲気中で高められた温度に
おいて還元させることができる。ミリングされた粉末は
高度に発熱的になり得るので、ミリング済みの粉末は、
還元炉の熱水素ガス流れ帯域に入る前にそしてかかる帯
域から出た後には窒素ブランケットで包囲されるのが望
ましい。
は、好ましくは、150標準ft3 /Hr(SCFH)
の速度で流れる100%水素中で700〜730℃好ま
しくは715℃の温度において1時間還元される。還元
工程の副生物は、流動する水素ガスによって運び去られ
る。
微細粉末の圧縮は、その粉末が凝集体を形成すると大き
く促進される。本発明の方法から得られたタングステン
/銅複合粉末は自由流動性であり、そして約150μm
の平均凝集体寸法を有する。凝集体中の銅及びタングス
テンの個々の粒子の平均寸法は1〜2μmである。
テン/銅複合粉末中の銅含量は5〜60重量%の範囲内
であってよい。好ましい粉末組成は、15%の銅を含有
しそして残部がタングステンである。得られる複合粉末
中に10重量%未満の銅が望まれるときでさえも、銅
は、タングステン母体全体に極めて微細に且つ均一に分
散される。
準粉末冶金学的製造操作を使用して圧縮しそして焼成さ
せることができる。
が、いかなる点においても本発明を限定するものではな
い。実施例 V−ブレンダーにおいて、次の粉末、即ち、28.4k
gのCu2 O、140.0kgのW及び0.49kgの
Coを30分間混合させた。混合した粉末混合物を、次
いで、ユニオン・プロセス・カンパニーによって製造販
売されるタイプ30Sのアトリッターミルに徐々に送給
し、そして29リットルの水中において1/4 インチタン
グステン/コバルトミリングボールと共にミリングし
た。水を30℃±5℃の温度に維持し、そして粉末混合
物を約90rpmのミル速度で6時間ミリングした。
ル「NIRO Model No. NA021-2637 」噴霧乾燥機によって
100ポンド/in2 の噴霧圧及び60kg/Hrの供
給速度で噴霧乾燥させた。
に移し、そして715℃±15℃に維持された慣用のプ
ッシャー(pusher)炉に通した。炉を通って、水素ガス
が150標準ft3 /Hrの速度で流れた。装填された
ボートは、熱水素ガス流動帯域に入る前にそしてそれか
ら出した後に窒素フランケットで包囲された。装填され
たボートは、熱水素ガス流動帯域に1時間滞留した。
3秒/50gの「Hall」流量、3.1/cm3 のかさ密
度及び150μmの近似平均凝集体寸法を有していた。
psiで圧縮しそして水素雰囲気中で焼結させて理論密
度の98.1%の圧縮し焼結したタングステン/銅複合
体を得た。
考えられるものを例示したけれども、特許請求の範囲に
よって規定されるような本発明の範囲から逸脱せずに本
発明に様々な変更修正をなし得ることが当業者には明ら
かになるであろう。
Claims (5)
- 【請求項1】 5〜60重量%の銅を含有し残部がタン
グステンである圧縮及び焼結させるのに好適な流動性タ
ングステン/銅複合粉末の製造法において、 (a)タングステン粉末、酸化銅粉末及び随意成分とし
ての0.5重量%未満のコバルト粉末の所望重量比の均
質混合物を形成し、 (b)該混合物を水性媒体中でミリングして該タングス
テン粉末及び酸化銅粉末が緊密に混合されたスラリーを
形成し、 (c)該スラリーから液体を除去して球状の流動性凝集
体を形成し、そして (d)該球状の流動性凝集体に還元雰囲気を施して流動
性タングステン/銅複合粉末を形成する、各工程を含む
流動性タングステン/銅複合粉末の製造法。 - 【請求項2】 流動性タングステン/銅複合粉末が15
重量%の銅を含み、そして残部がタングステンである請
求項1記載の方法。 - 【請求項3】 混合物が、水中において30℃の温度に
おいて6時間磨砕ミリングされる請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 液体が、スラリーを噴霧乾燥させること
によって該スラリーから除去される請求項1記載の方
法。 - 【請求項5】 球状の流動性凝集体が水素雰囲気中にお
いて715℃で1時間還元される請求項1記載の方法。
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JP13259295A JP3640432B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 流動性タングステン/銅複合粉末の製造法 |
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-
1995
- 1995-05-08 JP JP13259295A patent/JP3640432B2/ja not_active Expired - Fee Related
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