JPH09235641A - タングステン重合金板及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線の遮蔽効果が高く、また肉薄で加工性
にも優れたタングステン重合金板を提供する。 【解決手段】 重量比でタングステンを８０〜９７％
と、ニッケルを２〜１５％と、鉄、銅、コバルトのうち
の１種または２種以上を総量で１〜１０％含有し、厚み
が０．３ｍｍ以下で、両辺が厚みの２００倍以上の寸法
をもつタングステン重合金板。この重合金板は、タング
ステン粉末、ニッケル粉末、および鉄、銅、コバルトの
各粉末のうちの１種または２種以上を配合した原料粉末
を混合し、粉末圧延プレスで厚みが０．３５ｍｍ以下の
薄板状に成形したのち、非酸化雰囲気中で燒結し、必要
に応じて熱間圧延及び／又は冷間圧延を行い、その後平
坦、平滑化のための仕上げ圧延を行うことによって得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線医療機器、
原子炉関連機器等に用いられる放射線遮蔽材料の分野に
属するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、患部に集中的に放射線を照射して
治療を行う医療技術が発達し、これに使用する種々の医
療機器が開発されている。この種の治療では、正常な細
胞が放射線で損傷されないよう患部以外の部分への放射
線の照射を遮蔽する必要がある。従来、このような機器
の放射線遮蔽材料として、鉛が広く使用されてきた。し
かしながら、近年、公害防止や環境衛生等の見地から、
鉛の使用が困難となってきており、鉛に代わる放射線遮
蔽材料の開発が行われるようになっている。

【０００３】上記鉛に代わる放射線遮蔽材料として代表
的なものは、タングステンを主成分とする高密度合金で
あり、例えば特開昭５３ー３５６１０号公報、特開平１
ー１９５２４７号公報、特開平４ー１２４２０１号公
報、特開平４ー３０８００３号公報、特開平４−３０８
００７号公報等に開示されているものがある。これらの
他に、純タングステンを使用することもできる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のタングステン重合金板は、粉末プレス成形されるた
め、かつ燒結体の伸展性が悪いため、薄くて大きな寸法
をもつ板を得ることは困難であった。従来０．５ｍｍ以
上の肉厚がほとんどであったため、板の切断にシャーリ
ングマシン等専用の機械を用いる必要があった。又、室
温での折り曲げが困難であった。又、ドクターブレード
法で薄板を得ることもできるが、乾燥、脱脂に時間がか
かり工程が長くなるという問題点がある。

【０００５】本発明は、厚みが薄く、厚みに対して大き
な寸法を持ち、切断や折り曲げ加工可能なタングステン
重合金板及びその製法を提供することを課題とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような構成とした。すなわち、本発
明にかかる高密度タングステン重合金板は、重量比でタ
ングステンを８０〜９７％と、ニッケルを２〜１５％
と、鉄、銅、コバルトのうちの１種または２種以上を総
量で１〜１０％含有し、厚みが０．３ｍｍ以下の薄板か
らなり、その製法は、前記の割合で配合された原料粉末
を混合し、粉末圧延プレスで厚みが０．３５ｍｍ以下の
薄板状に成形したのち、非酸化雰囲気中で燒結し、仕上
げ冷間圧延で平坦で平滑なシート状材料を得ることを特
徴としている。又、必要に応じて熱間圧延及び／又は冷
間圧延を行ってもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、具体例をあげつつ詳細に説
明する。まず、本発明にかかるタングステン重合金板の
好ましい組成範囲（重量％）は、タングステンが８０％
以上９６％以下であり、より好ましくは、９０〜９５％
である。また、ニッケルの好ましい範囲は２．０〜７．
０％、鉄、銅およびコバルトから選ばれる１種または２
種以上の好ましい範囲は１．０〜５．０％である。タン
グステンの量が少ないと、加工性が向上しコストも低下
させることができるが、期待した遮蔽効果が得られなく
なる。逆にタングステンが多過ぎると、加工性が低下す
る。

【０００８】このタングステン重合金板は、粉末冶金法
によって以下の方法で製造される。その方法は、原料粉
末すなわちタングステン粉末、ニッケル粉末と、鉄粉
末、銅粉末およびコバルト粉末から選ばれる１種または
２種以上とを所定の配合比で配合し、混合する。得られ
た合金粉末を粉末圧延プレスにより厚みが０．３５ｍｍ
以下の板状に成形する。

【０００９】つづいて上記板状の成形体を燒結する。こ
の燒結は、例えば水素などの非酸化雰囲気中で液相の出
る温度（１３８０〜１４８０℃）で行う。燒結時間は、
１〜２時間程度である。この結果、焼結前に比べて厚み
寸法が約８０〜９０％に縮む。

【００１０】焼結の結果、焼結体が所定の厚みになって
いれば、直ちに仕上げ圧延工程へ進めるが、さらに薄く
する必要があれば圧延加工を繰り返して所定の厚さにす
る。

【００１１】焼結体は、表面粗度が低く平坦でないため
冷間で仕上げ圧延を行う。仕上げ圧延により、表面粗度
が改良され平坦度もよくなる。最後に所定寸法に切断し
タングステン重合金板が得られる。

【００１２】

【実施例】

（実施例１） タングステン、ニッケル、銅の原料粉末
を重量比で９４Ｗ−３Ｎｉ−３Ｃｕとなるように配合
し、アトライタで３時間混合したのち、通常の方法で乾
燥、造粒し、この原料造粒粉末を圧延プレスを行い、寸
法０．１５×２００×６００（ｍｍ）の板状成形体とし
た。粉末圧延プレスの作業条件は、ロール径φ１８０で
回転数２ｒｐｍである。この板状成形体を水素雰囲気中
で１４００℃で１時間燒結し、寸法０．１３×１８０×
５４０（ｍｍ）の燒結体を得た。

【００１３】得られた焼結体は、ワークの厚さが所望厚
さであったので圧延加工は行わず、冷間にて仕上げ圧延
１パスしたのち、最後に、端の不揃い部分を切り落とし
て、寸法０．１３×１５０×５００（ｍｍ）の高密度タ
ングステン重合金板を得た。

【００１４】上記のようにして製造したシート状のタン
グステン重合金板を用いて実際に放射線遮蔽効果を調べ
たところ、いずれも従来の鉛のほぼ１．８〜２倍の遮蔽
効果が得られた。また、得られた薄肉のタングステン重
合金板は、いずれも鋏で容易に切断でき、しかも簡単に
折り曲げることができた。

【００１５】（実施例２） タングステン、ニッケル、
鉄の原料粉末を重量比で９５Ｗ−３Ｎｉ−２Ｆｅとなる
ように配合し、アトライタで３時間混合したのち、通常
の方法で乾燥、造粒し、この原料造粒粉末を粉末圧延プ
レス（ロール径φ１５０ｍｍ、ロールの回転数２．５ｒ
ｐｍ）で圧延して寸法０．１０×３００×８００（ｍ
ｍ）の成形体とした。この成形体を水素雰囲気で１４５
０℃で１時間燒結し、寸法０．０９×２８０×７５０
（ｍｍ）の燒結体を得た。これを冷間圧延（２パス）及
び仕上げ圧延（１パス）して、０．０６×３２０×８０
０（ｍｍ）の合金板を得た。この板を端部切断除去後、
中央部で曲率Ｒ＝１．５（ｍｍ）で９０度折り曲げ、コ
ーナー部の遮蔽材料として使用したところ、十分実用的
であった。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかるタングステン重合金板は、放射線の遮蔽効果が
高いものとなり、また肉薄で加工性にも優れている。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量比でタングステンを８０〜９７％
   と、ニッケルを２〜１５％と、鉄、銅、コバルトのうち
   の１種または２種以上を総量で１〜１０％含有し、厚み
   が０．３ｍｍ以下で、両辺が厚みの２００倍以上の寸法
   をもつタングステン重合金板。
2. 【請求項２】 重量比でタングステン粉末を８０〜９７
   ％、ニッケル粉末を２〜１５％、鉄、銅、コバルトの各
   粉末のうちの１種または２種以上を総量で１〜１０％配
   合した原料粉末を混合し、粉末圧延プレスで厚みが０．
   ３５ｍｍ以下の薄板状に成形したのち、非酸化雰囲気中
   で燒結し、必要に応じて熱間圧延及び／又は冷間圧延を
   行い、その後平坦、平滑化のための仕上げ圧延を行っ
   て、薄肉高密度のシート状材料を得ることを特徴とする
   タングステン重合金板の製法。