JPH09241705A - 傾斜機能材料及びその製造方法 - Google Patents
傾斜機能材料及びその製造方法Info
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- JPH09241705A JPH09241705A JP5021696A JP5021696A JPH09241705A JP H09241705 A JPH09241705 A JP H09241705A JP 5021696 A JP5021696 A JP 5021696A JP 5021696 A JP5021696 A JP 5021696A JP H09241705 A JPH09241705 A JP H09241705A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反りが生じたり、クラックが発生することの
ない傾斜機能材料及びその製造方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 熱伝導性の高い低融点材料を含有する高
融点材料からなり、低融点材料に対する高融点材料の相
対密度が、一方の側から他方の側に連続的又は段階的に
変化している傾斜機能材料であって、前記高融点材料の
高相対密度側は、高延性、高強度を有する高融点金属又
は合金により構成されていることを特徴とする。
ない傾斜機能材料及びその製造方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 熱伝導性の高い低融点材料を含有する高
融点材料からなり、低融点材料に対する高融点材料の相
対密度が、一方の側から他方の側に連続的又は段階的に
変化している傾斜機能材料であって、前記高融点材料の
高相対密度側は、高延性、高強度を有する高融点金属又
は合金により構成されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜機能材料及び
その製造方法に係り、特に、タングステンと銅からなる
傾斜機能材料に関する。
その製造方法に係り、特に、タングステンと銅からなる
傾斜機能材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】核融合炉に使用されるダイバ−タ板、ビ
−ムダンプ、カロリ−メ−タ−等の部材は、プラズマに
さらされ、高熱負荷及び高粒子負荷を受けるという極め
て苛酷な環境の下で使用される。かかる部材を構成する
材料として、近年、タングステン（Ｗ）のような耐熱性
を有する高融点材料と、銅（Ｃｕ）のような熱伝導性の
高い低融点材料とを接合し、両者の組成を積層方向に変
化させて熱応力の緩和を図った傾斜機能材料が提案され
ている。
−ムダンプ、カロリ−メ−タ−等の部材は、プラズマに
さらされ、高熱負荷及び高粒子負荷を受けるという極め
て苛酷な環境の下で使用される。かかる部材を構成する
材料として、近年、タングステン（Ｗ）のような耐熱性
を有する高融点材料と、銅（Ｃｕ）のような熱伝導性の
高い低融点材料とを接合し、両者の組成を積層方向に変
化させて熱応力の緩和を図った傾斜機能材料が提案され
ている。
【０００３】このＷ／Ｃｕ傾斜機能材料は、例えば焼結
溶浸法と呼ばれる方法により製造される。焼結溶浸法に
よるＷ／Ｃｕ傾斜機能材料の製造は、次のようにして行
われる。即ち、まずＷ粉末を粒径を変えて順次積層し、
プレス成型し、焼結して密度が積層方向に変化したＷ焼
結体を形成する。この場合、粒径が小さい層は密度が高
く、粒径が大きい層は密度が低くなる。次いで、Ｗ焼結
体にオ−プンＨＩＰ（熱間等方圧加圧）処理を施し、Ｗ
焼結体中の閉気孔を潰し、開気孔のみを残す。最後にＷ
焼結体の開気孔中にＣｕを溶浸する。このようにして得
た傾斜機能材料は、密度の高い、Ｃｕの溶浸量の少ない
Ｗ層から、密度の低い、溶浸量の多いＷ層まで変化する
傾斜組成を示す。
溶浸法と呼ばれる方法により製造される。焼結溶浸法に
よるＷ／Ｃｕ傾斜機能材料の製造は、次のようにして行
われる。即ち、まずＷ粉末を粒径を変えて順次積層し、
プレス成型し、焼結して密度が積層方向に変化したＷ焼
結体を形成する。この場合、粒径が小さい層は密度が高
く、粒径が大きい層は密度が低くなる。次いで、Ｗ焼結
体にオ−プンＨＩＰ（熱間等方圧加圧）処理を施し、Ｗ
焼結体中の閉気孔を潰し、開気孔のみを残す。最後にＷ
焼結体の開気孔中にＣｕを溶浸する。このようにして得
た傾斜機能材料は、密度の高い、Ｃｕの溶浸量の少ない
Ｗ層から、密度の低い、溶浸量の多いＷ層まで変化する
傾斜組成を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上説明した
焼結溶浸法による傾斜機能材料の製造には、以下のよう
な種々の問題がある。 （１）Ｗ／Ｃｕ傾斜機能材料は、Ｃｕの溶浸後、Ｃｕの
凝固過程において熱収縮を生ずるが、傾斜機能材料のＷ
の密度の高い層は、Ｃｕの溶浸量が少ないか、全く溶浸
されないため、熱応力に耐えることが出来ず、クラック
が生じてしまう。
焼結溶浸法による傾斜機能材料の製造には、以下のよう
な種々の問題がある。 （１）Ｗ／Ｃｕ傾斜機能材料は、Ｃｕの溶浸後、Ｃｕの
凝固過程において熱収縮を生ずるが、傾斜機能材料のＷ
の密度の高い層は、Ｃｕの溶浸量が少ないか、全く溶浸
されないため、熱応力に耐えることが出来ず、クラック
が生じてしまう。
【０００５】（２）Ｗ粉末の粒径が積層方向において異
なるため、焼結後の収縮の割合が積層方向で大きく異な
り、Ｗ焼結体に反りが生じたり、クラックが発生する。 （３）粒径の大きな低密度のＷ粉末層では、成型時に成
型不良となり、成型体を移動する際にカケたり、焼結後
にクラックが発生したりする。
なるため、焼結後の収縮の割合が積層方向で大きく異な
り、Ｗ焼結体に反りが生じたり、クラックが発生する。 （３）粒径の大きな低密度のＷ粉末層では、成型時に成
型不良となり、成型体を移動する際にカケたり、焼結後
にクラックが発生したりする。
【０００６】（４）粒径の異なるＷ粉末層では、焼結開
始温度が異なるため、従来の５℃／分程度の昇温速度で
焼結すると、各層のＷ粉末の粒径が異なるため、各層の
焼結開始温度が異なる。したがって、低温で長時間保持
されると、粒径が小さい層のみ焼結が進み、粒径が大き
い層では焼結が進まないため、層間でクラックが生じて
しまう。
始温度が異なるため、従来の５℃／分程度の昇温速度で
焼結すると、各層のＷ粉末の粒径が異なるため、各層の
焼結開始温度が異なる。したがって、低温で長時間保持
されると、粒径が小さい層のみ焼結が進み、粒径が大き
い層では焼結が進まないため、層間でクラックが生じて
しまう。
【０００７】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされ、
焼結溶浸法における、密度が積層方向に変化した高融点
材料への低融点材料の溶浸後の溶浸材料である低融点材
料の凝固収縮の際の熱応力に耐える傾斜機能材料を提供
することを目的とする。
焼結溶浸法における、密度が積層方向に変化した高融点
材料への低融点材料の溶浸後の溶浸材料である低融点材
料の凝固収縮の際の熱応力に耐える傾斜機能材料を提供
することを目的とする。
【０００８】本発明の他の目的は、密度が積層方向に変
化した高融点材料に反りが生じたり、クラックが発生す
ることのない傾斜機能材料の製造方法を提供することに
ある。
化した高融点材料に反りが生じたり、クラックが発生す
ることのない傾斜機能材料の製造方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１の発明（請求項１）は、熱伝導性の高い低融点
材料を含有する高融点材料からなり、低融点材料に対す
る高融点材料の相対密度が、一方の側から他方の側に連
続的又は段階的に変化している傾斜機能材料であって、
前記高融点材料の高相対密度側は、高延性又は高強度を
有する高融点金属又は合金により構成されている傾斜機
能材料を提供する。
め、第１の発明（請求項１）は、熱伝導性の高い低融点
材料を含有する高融点材料からなり、低融点材料に対す
る高融点材料の相対密度が、一方の側から他方の側に連
続的又は段階的に変化している傾斜機能材料であって、
前記高融点材料の高相対密度側は、高延性又は高強度を
有する高融点金属又は合金により構成されている傾斜機
能材料を提供する。
【００１０】第１の発明（請求項１）において、傾斜機
能材料（請求項２〜４）は、前記低融点材料がＣｕ、Ａ
ｇ及びそれらの合金から選ばれた１種以上、前記高融点
材料が、Ｗ、Ｍｏ、それらの合金及びセラミックスから
選ばれた１種以上、前記高融点金属又は合金が、Ｗ、Ｍ
ｏ及びそれらの合金から選ばれた１種以上とすることが
出来る。
能材料（請求項２〜４）は、前記低融点材料がＣｕ、Ａ
ｇ及びそれらの合金から選ばれた１種以上、前記高融点
材料が、Ｗ、Ｍｏ、それらの合金及びセラミックスから
選ばれた１種以上、前記高融点金属又は合金が、Ｗ、Ｍ
ｏ及びそれらの合金から選ばれた１種以上とすることが
出来る。
【００１１】第２の発明（請求項５）は、小粒径高融点
材料粉末層の上下に、それぞれ上下で粒径が対称となる
ように順次粒径を増大させて、１層又は２層以上の大粒
径高融点材料粉末層を積層し、成形する工程と、成形さ
れた積層体を焼結する工程と、得られた焼結体の前記小
粒径高融点材料粉末層に対応する層の相対密度が９０％
以上の場合には、前記小粒径高融点材料粉末層に対応す
る層のほぼ中心において焼結体を切断し、得られた焼結
体の前記小粒径高融点材料粉末層に対応する層の相対密
度が９０％未満の場合には切断することなく、前記焼結
体に熱伝導性の高い低融点材料を溶浸させ、低融点材料
に対する高融点材料の相対密度が連続的又は段階的に変
化している傾斜機能材料を得る工程を具備する傾斜機能
材料の製造方法を提供する。
材料粉末層の上下に、それぞれ上下で粒径が対称となる
ように順次粒径を増大させて、１層又は２層以上の大粒
径高融点材料粉末層を積層し、成形する工程と、成形さ
れた積層体を焼結する工程と、得られた焼結体の前記小
粒径高融点材料粉末層に対応する層の相対密度が９０％
以上の場合には、前記小粒径高融点材料粉末層に対応す
る層のほぼ中心において焼結体を切断し、得られた焼結
体の前記小粒径高融点材料粉末層に対応する層の相対密
度が９０％未満の場合には切断することなく、前記焼結
体に熱伝導性の高い低融点材料を溶浸させ、低融点材料
に対する高融点材料の相対密度が連続的又は段階的に変
化している傾斜機能材料を得る工程を具備する傾斜機能
材料の製造方法を提供する。
【００１２】第３の発明（請求項６）は、大粒径高融点
材料粉末層の上下に、それぞれ小粒径高融点材料粉末層
を積層し、成形する工程と、成形された積層体を焼結す
る工程と、得られた焼結体の前記小粒径高融点材料粉末
層の一方を除去する工程と、前記焼結体に熱伝導性の高
い低融点材料を溶浸させ、小粒径高融点材料粉末層側か
ら大粒径高融点材料粉末層側に低融点材料に対する高融
点材料の相対密度が連続的又は段階的に変化している傾
斜機能材料を得る工程を具備する傾斜機能材料の製造方
法を提供する。
材料粉末層の上下に、それぞれ小粒径高融点材料粉末層
を積層し、成形する工程と、成形された積層体を焼結す
る工程と、得られた焼結体の前記小粒径高融点材料粉末
層の一方を除去する工程と、前記焼結体に熱伝導性の高
い低融点材料を溶浸させ、小粒径高融点材料粉末層側か
ら大粒径高融点材料粉末層側に低融点材料に対する高融
点材料の相対密度が連続的又は段階的に変化している傾
斜機能材料を得る工程を具備する傾斜機能材料の製造方
法を提供する。
【００１３】第４の発明（請求項７）は、粒径の異なる
複数の高融点材料粉末層を積層し、成形する工程と、成
形された積層体を、０．１７〜０．３３℃／ｓの温度勾
配で焼結温度まで昇温する工程と、焼結温度で焼結する
工程と、得られた焼結体に熱伝導性の高い低融点材料を
溶浸させ、小粒径高融点材料粉末層側から大粒径高融点
材料粉末層側に低融点材料に対する高融点材料の相対密
度が連続的又は段階的に変化している傾斜機能材料を得
る工程を具備する傾斜機能材料の製造方法を提供する。
複数の高融点材料粉末層を積層し、成形する工程と、成
形された積層体を、０．１７〜０．３３℃／ｓの温度勾
配で焼結温度まで昇温する工程と、焼結温度で焼結する
工程と、得られた焼結体に熱伝導性の高い低融点材料を
溶浸させ、小粒径高融点材料粉末層側から大粒径高融点
材料粉末層側に低融点材料に対する高融点材料の相対密
度が連続的又は段階的に変化している傾斜機能材料を得
る工程を具備する傾斜機能材料の製造方法を提供する。
【００１４】以下、本発明について、より詳細に説明す
る。第１の発明は、高融点材料層の高相対密度側が、高
い延性を有する高融点金属又は合金により構成されてい
ることを特徴とする。
る。第１の発明は、高融点材料層の高相対密度側が、高
い延性を有する高融点金属又は合金により構成されてい
ることを特徴とする。
【００１５】この場合、低融点材料としては、Ｃｕ、Ａ
ｇ又はそれらの合金、高融点材料としては、Ｗ、Ｍｏ又
はそれらの合金を用いることが出来る。Ｗ、Ｍｏの合金
の具体的なものとしては、Ｒｅ−Ｗ合金、Ｒｅ−Ｍｏ合
金、Ｗ−Ｍｏ合金などの各種合金、前記金属同士の合金
に限らず、Ｙ2 Ｏ3 などのＹを含む希土類の酸化物が分
散したＭｏ又はＷ等、さらには各種セラミックス材料な
ど各種材料があげられる。
ｇ又はそれらの合金、高融点材料としては、Ｗ、Ｍｏ又
はそれらの合金を用いることが出来る。Ｗ、Ｍｏの合金
の具体的なものとしては、Ｒｅ−Ｗ合金、Ｒｅ−Ｍｏ合
金、Ｗ−Ｍｏ合金などの各種合金、前記金属同士の合金
に限らず、Ｙ2 Ｏ3 などのＹを含む希土類の酸化物が分
散したＭｏ又はＷ等、さらには各種セラミックス材料な
ど各種材料があげられる。
【００１６】また、本発明でいう延性を有する高融点金
属としては、Ｗ、Ｍｏ及びその合金から選ばれた１種以
上を用いることが出来る。Ｗ及びＭｏの合金の具体的な
ものとしては、Ｒｅ−Ｗ合金、Ｒｅ−Ｍｏ合金、Ｗ−Ｍ
ｏ合金などの各種合金などの各種材料があげられる。
属としては、Ｗ、Ｍｏ及びその合金から選ばれた１種以
上を用いることが出来る。Ｗ及びＭｏの合金の具体的な
ものとしては、Ｒｅ−Ｗ合金、Ｒｅ−Ｍｏ合金、Ｗ−Ｍ
ｏ合金などの各種合金などの各種材料があげられる。
【００１７】なお、本発明においては、前記高融点材料
と高融点金属は、同一の材料を使用してもよい。各Ｍｏ
又はＷの合金の具体的組成及び組成限定理由は、下記の
通りである。
と高融点金属は、同一の材料を使用してもよい。各Ｍｏ
又はＷの合金の具体的組成及び組成限定理由は、下記の
通りである。
【００１８】（１）Ｒｅ−Ｗ合金 この合金中のＲｅ含量は、１〜５０重量％であるのが好
ましい。Ｒｅ含量が１重量％未満では、Ｒｅの添加によ
る合金の延性、強度の向上効果が認められず、一方、５
０重量％を越えると、合金中におけるＲｅの分散性の悪
化や密度の低下がより顕著となり、望ましくない。
ましい。Ｒｅ含量が１重量％未満では、Ｒｅの添加によ
る合金の延性、強度の向上効果が認められず、一方、５
０重量％を越えると、合金中におけるＲｅの分散性の悪
化や密度の低下がより顕著となり、望ましくない。
【００１９】（２）Ｒｅ−Ｍｏ合金 この合金中のＲｅ含量は、１〜５０重量％であるのが好
ましい。Ｒｅ含量が１重量％未満では、Ｒｅの添加によ
る合金の延性、強度の向上効果が認められず、一方、５
０重量％を越えると、合金中におけるＲｅの分散性の悪
化や密度の低下がより顕著となり、望ましくない。な
お、より好ましいＲｅ含量は、３〜３０重量％である。
ましい。Ｒｅ含量が１重量％未満では、Ｒｅの添加によ
る合金の延性、強度の向上効果が認められず、一方、５
０重量％を越えると、合金中におけるＲｅの分散性の悪
化や密度の低下がより顕著となり、望ましくない。な
お、より好ましいＲｅ含量は、３〜３０重量％である。
【００２０】（３）Ｗ−Ｍｏ合金 この合金中のＭｏ含量は、１０〜７０重量％であるのが
好ましい。Ｍｏ含量が１０重量％未満では、Ｍｏの添加
による合金の延性の向上効果が認められず、一方、７０
重量％を越えると、耐熱性が低下し、望ましくない。
好ましい。Ｍｏ含量が１０重量％未満では、Ｍｏの添加
による合金の延性の向上効果が認められず、一方、７０
重量％を越えると、耐熱性が低下し、望ましくない。
【００２１】（４）Ｙ2 Ｏ3 −Ｗ合金 この合金中のＹ2 Ｏ3 の割合は、５〜５０体積％である
のが好ましく、７．５〜１５体積％であるのがより好ま
しい。Ｙ2 Ｏ3 の割合が５体積％未満では、Ｙ2 Ｏ3 の
焼結助剤としての効果を発揮することが困難となり、一
方、５０体積％を越えると、得られた傾斜機能材料の機
械的強度が劣化してしまうとともに、二次加工する際の
加工性が乏しくなる。Ｗ粉末の平均粒径は、０．５〜４
μｍが好ましく、２〜３μｍがより好ましい。
のが好ましく、７．５〜１５体積％であるのがより好ま
しい。Ｙ2 Ｏ3 の割合が５体積％未満では、Ｙ2 Ｏ3 の
焼結助剤としての効果を発揮することが困難となり、一
方、５０体積％を越えると、得られた傾斜機能材料の機
械的強度が劣化してしまうとともに、二次加工する際の
加工性が乏しくなる。Ｗ粉末の平均粒径は、０．５〜４
μｍが好ましく、２〜３μｍがより好ましい。
【００２２】なお、Ｙ2 Ｏ3 の添加の効果は、次の通り
である。 ａ．Ｙ2 Ｏ3 を添加することにより、Ｗの強度が改善さ
れ、低融点材料の溶浸後の熱収縮に充分耐え得るように
なる。
である。 ａ．Ｙ2 Ｏ3 を添加することにより、Ｗの強度が改善さ
れ、低融点材料の溶浸後の熱収縮に充分耐え得るように
なる。
【００２３】ｂ．Ｙ2 Ｏ3 のピン止め効果により、焼結
時の結晶の粗大化による強度低下を抑えることが出来
る。 ｃ．従来のプロセスよりも粉末成型、焼結の条件を広い
範囲で設定できるようになる。
時の結晶の粗大化による強度低下を抑えることが出来
る。 ｃ．従来のプロセスよりも粉末成型、焼結の条件を広い
範囲で設定できるようになる。
【００２４】（５）Ｙ2 Ｏ3 −Ｍｏ合金 この合金中のＹ2 Ｏ3 の割合は、５〜５０体積％である
のが好ましく、７．５〜１５体積％であるのがより好ま
しい。Ｙ2 Ｏ3 の割合が５体積％未満では、Ｙ2 Ｏ3 の
焼結助剤としての効果を発揮することが困難となり、一
方、５０体積％を越えると、得られた傾斜機能材料の機
械的強度が劣化してしまうとともに、二次加工する際の
加工性が乏しくなる。Ｍｏ粉末の平均粒径は、０．５〜
４μｍが好ましく、２〜３μｍがより好ましい。
のが好ましく、７．５〜１５体積％であるのがより好ま
しい。Ｙ2 Ｏ3 の割合が５体積％未満では、Ｙ2 Ｏ3 の
焼結助剤としての効果を発揮することが困難となり、一
方、５０体積％を越えると、得られた傾斜機能材料の機
械的強度が劣化してしまうとともに、二次加工する際の
加工性が乏しくなる。Ｍｏ粉末の平均粒径は、０．５〜
４μｍが好ましく、２〜３μｍがより好ましい。
【００２５】Ｙ2 Ｏ3 の添加による効果は、Ｙ2 Ｏ3 −
Ｗ合金の場合と同様である。以上挙げた合金は、各成分
の混合粉末を用いることにより、得ることが出来る。
Ｗ合金の場合と同様である。以上挙げた合金は、各成分
の混合粉末を用いることにより、得ることが出来る。
【００２６】第１の発明に係る傾斜機能材料は、次のよ
うにして得ることが出来る。まず、粒径の小さい高融点
金属粉末又は高融点合金用混合粉末、及び、それより順
次粒径を大きくした１層又はそれ以上の高融点材料粉末
層を順次積層し、４９〜１９６ＭＰａの圧力で成形す
る。次いで、水素雰囲気で、１８７３〜２４７３Ｋの焼
結温度で、１４．４〜８６．４ｋｓ焼結する。
うにして得ることが出来る。まず、粒径の小さい高融点
金属粉末又は高融点合金用混合粉末、及び、それより順
次粒径を大きくした１層又はそれ以上の高融点材料粉末
層を順次積層し、４９〜１９６ＭＰａの圧力で成形す
る。次いで、水素雰囲気で、１８７３〜２４７３Ｋの焼
結温度で、１４．４〜８６．４ｋｓ焼結する。
【００２７】次に、９８〜１９６ＭＰａの圧力、１８７
３〜２２７３Ｋの焼結温度の下で、７．２〜２８．８ｋ
ｓ、カプセルフリ−ＨＩＰ処理を行う。その結果、密度
が高融点金属又は合金層から順次減少した焼結体が得ら
れる。
３〜２２７３Ｋの焼結温度の下で、７．２〜２８．８ｋ
ｓ、カプセルフリ−ＨＩＰ処理を行う。その結果、密度
が高融点金属又は合金層から順次減少した焼結体が得ら
れる。
【００２８】その後、この焼結体に熱伝導性の高い低融
点材料の溶浸キャニングＨＩＰ処理を行う。処理条件
は、４９〜２９４ＭＰａの圧力、１３２３〜１５７３Ｋ
の焼結温度の下で、３．６〜１８ｋｓである。最後に、
仕上げ加工を行い、第１の発明に係る傾斜機能材料を得
ることが出来る。
点材料の溶浸キャニングＨＩＰ処理を行う。処理条件
は、４９〜２９４ＭＰａの圧力、１３２３〜１５７３Ｋ
の焼結温度の下で、３．６〜１８ｋｓである。最後に、
仕上げ加工を行い、第１の発明に係る傾斜機能材料を得
ることが出来る。
【００２９】このようにして得た傾斜機能材料は、溶浸
された低融点材料の凝固収縮による熱応力に充分に耐
え、クラックが生ずることがない。第２の発明は、小粒
径高融点材料粉末層の上下に、それぞれ粒径が対称とな
るように順次粒径を増大させて、１層又は２層以上の大
粒径高融点材料粉末層を積層して、成形、焼結等を行う
ことを特徴とする。
された低融点材料の凝固収縮による熱応力に充分に耐
え、クラックが生ずることがない。第２の発明は、小粒
径高融点材料粉末層の上下に、それぞれ粒径が対称とな
るように順次粒径を増大させて、１層又は２層以上の大
粒径高融点材料粉末層を積層して、成形、焼結等を行う
ことを特徴とする。
【００３０】この第２の発明では、積層体の成形、焼
結、カプセルフリ−ＨＩＰ、低融点材料の溶浸キャニン
グＨＩＰ処理は、第１の発明と同様であるが、小粒径高
融点材料層の密度が９０％以上の高密度である場合に、
低融点材料の溶浸処理前に、小粒径高融点材料層の中心
において、積層面に平行に切断する工程が行われる。そ
の後の溶浸処理及び仕上げ加工は、第１の発明と同様で
ある。小粒径高融点材料層の密度が９０％未満の場合に
は、小粒径高融点材料層にも低融点材料の溶浸が支障な
く行われるため、低融点材料の溶浸処理前にではなく、
溶浸処理後に切断が行われる。
結、カプセルフリ−ＨＩＰ、低融点材料の溶浸キャニン
グＨＩＰ処理は、第１の発明と同様であるが、小粒径高
融点材料層の密度が９０％以上の高密度である場合に、
低融点材料の溶浸処理前に、小粒径高融点材料層の中心
において、積層面に平行に切断する工程が行われる。そ
の後の溶浸処理及び仕上げ加工は、第１の発明と同様で
ある。小粒径高融点材料層の密度が９０％未満の場合に
は、小粒径高融点材料層にも低融点材料の溶浸が支障な
く行われるため、低融点材料の溶浸処理前にではなく、
溶浸処理後に切断が行われる。
【００３１】このようにして得た傾斜機能材料は、粒径
の分布が上下で対称の形で成形、焼結が行われたため、
反りが生じたり、小粒径高融点材料層にクラックが発生
したりすることがない。
の分布が上下で対称の形で成形、焼結が行われたため、
反りが生じたり、小粒径高融点材料層にクラックが発生
したりすることがない。
【００３２】なお、高融点材料及び低融点材料は、第１
の発明と同様のものを使用可能である。第３の発明は、
大粒径高融点材料粉末層を２層の小粒径高融点材料粉末
層により挟んで成形し、焼結することを特徴とする。即
ち、成形の困難な大粒径高融点材料粉末層を２層の小粒
径高融点材料粉末層により挟むことにより、大粒径高融
点材料粉末層にスプリングバックによりクラックが発生
することを防止するものである。
の発明と同様のものを使用可能である。第３の発明は、
大粒径高融点材料粉末層を２層の小粒径高融点材料粉末
層により挟んで成形し、焼結することを特徴とする。即
ち、成形の困難な大粒径高融点材料粉末層を２層の小粒
径高融点材料粉末層により挟むことにより、大粒径高融
点材料粉末層にスプリングバックによりクラックが発生
することを防止するものである。
【００３３】得られた焼結体に熱伝導性の高い低融点材
料の溶浸キャニングＨＩＰ処理を行った後、２層の小粒
径高融点材料粉末層のうちの一方を除去する。なお、高
融点材料及び低融点材料は、第１の発明と同様のものを
使用可能である。
料の溶浸キャニングＨＩＰ処理を行った後、２層の小粒
径高融点材料粉末層のうちの一方を除去する。なお、高
融点材料及び低融点材料は、第１の発明と同様のものを
使用可能である。
【００３４】第４の発明は、粒径の異なる複数の高融点
材料粉末層の成形された積層体を、０．１７〜０．３３
℃／ｓの温度勾配で焼結温度まで昇温することを特徴と
する。即ち、昇温速度を従来よりも速めることにより、
各層の焼結開始温度の相違による影響を少なくすること
が出来、各層間におけるクラックの発生を防止すること
が出来る。
材料粉末層の成形された積層体を、０．１７〜０．３３
℃／ｓの温度勾配で焼結温度まで昇温することを特徴と
する。即ち、昇温速度を従来よりも速めることにより、
各層の焼結開始温度の相違による影響を少なくすること
が出来、各層間におけるクラックの発生を防止すること
が出来る。
【００３５】なお、温度勾配が０．１７℃／ｓ未満で
は、成形体が徐々に常温から高温になるため、各層の焼
結温度の相違の影響が顕著に表れ、各層間でクラックが
発生してしまう。一方、温度勾配が０．３３℃／ｓを越
えると、主として成形体の中心部のガスが抜けきらない
ため、各層の密度が充分に得られなかったり、均一な焼
結が行われないという問題が生ずる。好ましい温度勾配
は、０．２２〜０．２８℃／ｓである。高融点材料及び
低融点材料は、第１の発明と同様のものを使用可能であ
る。
は、成形体が徐々に常温から高温になるため、各層の焼
結温度の相違の影響が顕著に表れ、各層間でクラックが
発生してしまう。一方、温度勾配が０．３３℃／ｓを越
えると、主として成形体の中心部のガスが抜けきらない
ため、各層の密度が充分に得られなかったり、均一な焼
結が行われないという問題が生ずる。好ましい温度勾配
は、０．２２〜０．２８℃／ｓである。高融点材料及び
低融点材料は、第１の発明と同様のものを使用可能であ
る。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の実施例を示
し、本発明をより具体的に説明する。 実施例１ この実施例は、第１の発明に係る実施例である。
し、本発明をより具体的に説明する。 実施例１ この実施例は、第１の発明に係る実施例である。
【００３７】図１に示すように、小粒径高融点金属又は
合金粉末層１として、下記表１に示す５種の材料を用
い、これに更に３．０μｍの粒径のＷ粉末層２、９．０
μｍの粒径のＷ粉末層３を積層し、これを１４７ＭＰａ
の圧力で成形した。この成形体を水素雰囲気で２０７３
Ｋで２８．８ｋｓ、焼結した。次いで、１７６ＭＰａの
圧力、２０７３Ｋで１４．４ｋｓ、カプセルフリ−ＨＩ
Ｐ処理を行った。その結果、小粒径高融点材料層１の相
対密度は、表１に示す値であり、Ｗ層２の相対密度は８
０±２％、Ｗ層３の相対密度は６０±２％であった。
合金粉末層１として、下記表１に示す５種の材料を用
い、これに更に３．０μｍの粒径のＷ粉末層２、９．０
μｍの粒径のＷ粉末層３を積層し、これを１４７ＭＰａ
の圧力で成形した。この成形体を水素雰囲気で２０７３
Ｋで２８．８ｋｓ、焼結した。次いで、１７６ＭＰａの
圧力、２０７３Ｋで１４．４ｋｓ、カプセルフリ−ＨＩ
Ｐ処理を行った。その結果、小粒径高融点材料層１の相
対密度は、表１に示す値であり、Ｗ層２の相対密度は８
０±２％、Ｗ層３の相対密度は６０±２％であった。
【００３８】次に、９８ＭＰａの圧力、１３７３Ｋで
７．２ｋｓ、Ｃｕ溶浸キャニングＨＩＰ処理を行った。
最後に、仕上げ加工を行い、６０ｍｍ四方、２ｍｍの厚
さの層が３層積層された６種の傾斜機能材料が得られ
た。これら傾斜機能材料を研磨し、クラックの発生の有
無を染色浸透探傷により調べたところ、下記表１に示す
結果を得た。
７．２ｋｓ、Ｃｕ溶浸キャニングＨＩＰ処理を行った。
最後に、仕上げ加工を行い、６０ｍｍ四方、２ｍｍの厚
さの層が３層積層された６種の傾斜機能材料が得られ
た。これら傾斜機能材料を研磨し、クラックの発生の有
無を染色浸透探傷により調べたところ、下記表１に示す
結果を得た。
【００３９】
【表１】
【００４０】上記表１から明らかなように、小粒径高融
点材料として延性の良好な金属又は合金を用いた場合に
は、いずれもクラックの発生が皆無であるのに対し、純
Ｗを用いた場合には、クラックの発生が認められた。
点材料として延性の良好な金属又は合金を用いた場合に
は、いずれもクラックの発生が皆無であるのに対し、純
Ｗを用いた場合には、クラックの発生が認められた。
【００４１】実施例２ この実施例は、第２の発明に係る実施例である。図２に
示すように、平均粒径９μｍのＷ粉末層１１、平均粒径
３μｍのＷ粉末層１２、平均粒径２μｍのＷ粉末層１
３、平均粒径３μｍのＷ粉末層１４、平均粒径９μｍの
Ｗ粉末層１５を積層し、これを１４７ＭＰａの圧力で成
形した。この成形体を水素雰囲気で２０７３Ｋで２８．
８ｋｓ、焼結した。次いで、１７６ＭＰａの圧力、２０
７３Ｋで１４．４ｋｓ、カプセルフリ−ＨＩＰ処理を行
った。その結果、それぞれの相対密度は、Ｗ粉末層１
１，１５が６０％、Ｗ粉末層１２，１２が８０％、Ｗ粉
末層１３が８８％であった。なお、それぞれの層の厚さ
は、Ｗ粉末層１１，１２、１４、１５が２ｍｍ、Ｗ粉末
層１３が６ｍｍであり、全体の大きさは、３０ｍｍ四
方、１４ｍｍの厚さであった。
示すように、平均粒径９μｍのＷ粉末層１１、平均粒径
３μｍのＷ粉末層１２、平均粒径２μｍのＷ粉末層１
３、平均粒径３μｍのＷ粉末層１４、平均粒径９μｍの
Ｗ粉末層１５を積層し、これを１４７ＭＰａの圧力で成
形した。この成形体を水素雰囲気で２０７３Ｋで２８．
８ｋｓ、焼結した。次いで、１７６ＭＰａの圧力、２０
７３Ｋで１４．４ｋｓ、カプセルフリ−ＨＩＰ処理を行
った。その結果、それぞれの相対密度は、Ｗ粉末層１
１，１５が６０％、Ｗ粉末層１２，１２が８０％、Ｗ粉
末層１３が８８％であった。なお、それぞれの層の厚さ
は、Ｗ粉末層１１，１２、１４、１５が２ｍｍ、Ｗ粉末
層１３が６ｍｍであり、全体の大きさは、３０ｍｍ四
方、１４ｍｍの厚さであった。
【００４２】次に、大気圧下、水素雰囲気中、１３７３
Ｋで１４．４ｋｓ、Ｃｕ溶浸処理を行った。最後に、仕
上げ加工を行い、１０種の傾斜機能材料が得られた。こ
れら傾斜機能材料を研磨し、クラックの発生の有無を染
色浸透探傷により調べたところ、クラック発生率（クラ
ック数／試作数）は０ｐ／１０ｐであり、クラックは全
く観察されなかった。
Ｋで１４．４ｋｓ、Ｃｕ溶浸処理を行った。最後に、仕
上げ加工を行い、１０種の傾斜機能材料が得られた。こ
れら傾斜機能材料を研磨し、クラックの発生の有無を染
色浸透探傷により調べたところ、クラック発生率（クラ
ック数／試作数）は０ｐ／１０ｐであり、クラックは全
く観察されなかった。
【００４３】実施例３ この実施例もまた、第２の発明に係る実施例である。図
２に示すＷ粉末層１３として、平均粒径１μｍのＷ粉末
を用いることにより、カプセルフリ−ＨＩＰ処理後のＷ
粉末層１３の相対密度を９７％とし、かつカプセルフリ
−ＨＩＰ処理後の焼結体を中心で切断し、各層２ｍｍに
なるように仕上げたことをことを除いて、実施例２と同
様にして、１０種の傾斜機能材料を作成した。
２に示すＷ粉末層１３として、平均粒径１μｍのＷ粉末
を用いることにより、カプセルフリ−ＨＩＰ処理後のＷ
粉末層１３の相対密度を９７％とし、かつカプセルフリ
−ＨＩＰ処理後の焼結体を中心で切断し、各層２ｍｍに
なるように仕上げたことをことを除いて、実施例２と同
様にして、１０種の傾斜機能材料を作成した。
【００４４】これら傾斜機能材料のクラックの発生の有
無を染色浸透探傷により調べたところ、クラック発生率
（クラック数／試作数）は０ｐ／１０ｐであり、クラッ
クは全く観察されなかった。
無を染色浸透探傷により調べたところ、クラック発生率
（クラック数／試作数）は０ｐ／１０ｐであり、クラッ
クは全く観察されなかった。
【００４５】比較例１ この比較例は、第２の発明に対する比較例である。図２
に示すＷ粉末層１３として、平均粒径１μｍのＷ粉末を
用いることにより、カプセルフリ−ＨＩＰ処理後のＷ粉
末層１３の相対密度を９７％としたことをことを除い
て、実施例２と同様にして、１０種の傾斜機能材料を作
成した。
に示すＷ粉末層１３として、平均粒径１μｍのＷ粉末を
用いることにより、カプセルフリ−ＨＩＰ処理後のＷ粉
末層１３の相対密度を９７％としたことをことを除い
て、実施例２と同様にして、１０種の傾斜機能材料を作
成した。
【００４６】これら傾斜機能材料のクラックの発生の有
無を染色浸透探傷により調べたところ、クラック発生率
（クラック数／試作数）は１０ｐ／１０ｐであり、すべ
ての試料にクラックの発生が認められた。
無を染色浸透探傷により調べたところ、クラック発生率
（クラック数／試作数）は１０ｐ／１０ｐであり、すべ
ての試料にクラックの発生が認められた。
【００４７】以上の実施例２、実施例３、及び比較例１
から、中心層の相対密度が９０％以上の高密度である場
合には、カプセルフリ−ＨＩＰ処理後の焼結体を中心で
切断して、Ｃｕ溶浸処理を行う必要があることがわか
る。
から、中心層の相対密度が９０％以上の高密度である場
合には、カプセルフリ−ＨＩＰ処理後の焼結体を中心で
切断して、Ｃｕ溶浸処理を行う必要があることがわか
る。
【００４８】実施例４ この実施例は、第３の発明に係るものである。図３に示
すように、平均粒径３μｍのＷ粉末層２１、平均粒径９
μｍのＷ粉末層２２、平均粒径３μｍのＷ粉末層２３、
平均粒径１μｍのＷ粉末層２４、平均粒径３μｍのＷ粉
末層２５、平均粒径９μｍのＷ粉末層２６、平均粒径３
μｍのＷ粉末層２７を積層し、これを１４７ＭＰａの圧
力で成形した。得られた成形体の大粒径のＷ粉末層２
２、２６には、１０個の試料につき、クラックや割れは
全く認められなかった。
すように、平均粒径３μｍのＷ粉末層２１、平均粒径９
μｍのＷ粉末層２２、平均粒径３μｍのＷ粉末層２３、
平均粒径１μｍのＷ粉末層２４、平均粒径３μｍのＷ粉
末層２５、平均粒径９μｍのＷ粉末層２６、平均粒径３
μｍのＷ粉末層２７を積層し、これを１４７ＭＰａの圧
力で成形した。得られた成形体の大粒径のＷ粉末層２
２、２６には、１０個の試料につき、クラックや割れは
全く認められなかった。
【００４９】この成形体を水素雰囲気で２０７３Ｋで２
８．８ｋｓ、焼結した。次いで、１７６ＭＰａの圧力、
２０７３Ｋで１４．４ｋｓ、カプセルフリ−ＨＩＰ処理
を行った。
８．８ｋｓ、焼結した。次いで、１７６ＭＰａの圧力、
２０７３Ｋで１４．４ｋｓ、カプセルフリ−ＨＩＰ処理
を行った。
【００５０】次に、Ｗ粉末層２４の中心で切断し、更に
Ｗ粉末層２１とＷ粉末層２２との間、Ｗ粉末層２６とＷ
粉末層２７との間でそれぞれ切断し、研磨した。その
後、９８ＭＰａの圧力、１３７３Ｋで７．２ｋｓ、Ｃｕ
溶浸キャニングＨＩＰ処理を行った。最後に、仕上げ加
工を行い、６０ｍｍ四方、２ｍｍの厚さの層が３層積層
され、Ｗ粉末層２２及び２６に対応する層の側にＣｕ層
が設けられた傾斜機能材料が得られた。
Ｗ粉末層２１とＷ粉末層２２との間、Ｗ粉末層２６とＷ
粉末層２７との間でそれぞれ切断し、研磨した。その
後、９８ＭＰａの圧力、１３７３Ｋで７．２ｋｓ、Ｃｕ
溶浸キャニングＨＩＰ処理を行った。最後に、仕上げ加
工を行い、６０ｍｍ四方、２ｍｍの厚さの層が３層積層
され、Ｗ粉末層２２及び２６に対応する層の側にＣｕ層
が設けられた傾斜機能材料が得られた。
【００５１】なお、３層の相対密度は、高密度側から順
に、９７％、８０％、６０％であった。 比較例２ この比較例は、第３の発明に対するものである。
に、９７％、８０％、６０％であった。 比較例２ この比較例は、第３の発明に対するものである。
【００５２】図４に示すように、平均粒径９μｍのＷ粉
末層３１、平均粒径３μｍのＷ粉末層３２、平均粒径１
μｍのＷ粉末層３３、平均粒径３μｍのＷ粉末層３３、
平均粒径９μｍのＷ粉末層３４を積層し、これを１４７
ＭＰａの圧力で成形した。得られた成形体の大粒径のＷ
粉末層３１、３６には、５個の試料につき、割れが認め
られた。
末層３１、平均粒径３μｍのＷ粉末層３２、平均粒径１
μｍのＷ粉末層３３、平均粒径３μｍのＷ粉末層３３、
平均粒径９μｍのＷ粉末層３４を積層し、これを１４７
ＭＰａの圧力で成形した。得られた成形体の大粒径のＷ
粉末層３１、３６には、５個の試料につき、割れが認め
られた。
【００５３】この成形体を水素雰囲気で２０７３Ｋで２
８．８ｋｓ、焼結した。次いで、１７６ＭＰａの圧力、
２０７３Ｋで１４．４ｋｓ、カプセルフリ−ＨＩＰ処理
を行った。
８．８ｋｓ、焼結した。次いで、１７６ＭＰａの圧力、
２０７３Ｋで１４．４ｋｓ、カプセルフリ−ＨＩＰ処理
を行った。
【００５４】次に、Ｗ粉末層３３の中心で切断し、研磨
した。その後、９８ＭＰａの圧力、１３７３Ｋで７．２
ｋｓ、Ｃｕ溶浸キャニングＨＩＰ処理を行った。最後
に、仕上げ加工を行い、６０ｍｍ四方、２ｍｍの厚さの
層が３層積層され、Ｗ粉末層３１及び３５に対応する層
の側にＣｕ層が設けられた傾斜機能材料が得られた。
した。その後、９８ＭＰａの圧力、１３７３Ｋで７．２
ｋｓ、Ｃｕ溶浸キャニングＨＩＰ処理を行った。最後
に、仕上げ加工を行い、６０ｍｍ四方、２ｍｍの厚さの
層が３層積層され、Ｗ粉末層３１及び３５に対応する層
の側にＣｕ層が設けられた傾斜機能材料が得られた。
【００５５】なお、３層の相対密度は、高密度側から順
に、９７％、８０％、６０％であった。実施例４及び比
較例２から、大粒径のＷ粉末層をそれより粒径の小さい
Ｗ粉末層で挟むことにより、成形後の割れやクラックを
防止することが出来ることがわかる。
に、９７％、８０％、６０％であった。実施例４及び比
較例２から、大粒径のＷ粉末層をそれより粒径の小さい
Ｗ粉末層で挟むことにより、成形後の割れやクラックを
防止することが出来ることがわかる。
【００５６】実施例５ この実施例は、第４の発明に係るものである。図５に示
すように、平均粒径３μｍのＷ粉末層４１、平均粒径９
μｍのＷ粉末層４２、平均粒径３μｍのＷ粉末層４３、
平均粒径１μｍのＷ粉末層４４、平均粒径３μｍのＷ粉
末層４５、平均粒径９μｍのＷ粉末層４６、平均粒径３
μｍのＷ粉末層４７を積層し、これを１４７ＭＰａの圧
力で成形した。
すように、平均粒径３μｍのＷ粉末層４１、平均粒径９
μｍのＷ粉末層４２、平均粒径３μｍのＷ粉末層４３、
平均粒径１μｍのＷ粉末層４４、平均粒径３μｍのＷ粉
末層４５、平均粒径９μｍのＷ粉末層４６、平均粒径３
μｍのＷ粉末層４７を積層し、これを１４７ＭＰａの圧
力で成形した。
【００５７】この成形体を水素雰囲気で２０７３Ｋで２
８．８ｋｓ、焼結し、６０ｍｍ×１１０ｍｍ×厚さ１６
ｍｍの焼結体を得た。焼結は、昇温の温度勾配を、０．
０５℃／ｓ、０．０８℃／ｓ、０．１２℃／ｓ、０．１
７℃／ｓ、０．２２℃／ｓ、０．２８℃／ｓ、０．３３
℃／ｓ、０．３８℃／ｓ、０．４２℃／ｓと変化させて
行った。焼結後の各層間のクラックの発生を顕微鏡によ
り観察したところ、下記表２に示す結果を得た。
８．８ｋｓ、焼結し、６０ｍｍ×１１０ｍｍ×厚さ１６
ｍｍの焼結体を得た。焼結は、昇温の温度勾配を、０．
０５℃／ｓ、０．０８℃／ｓ、０．１２℃／ｓ、０．１
７℃／ｓ、０．２２℃／ｓ、０．２８℃／ｓ、０．３３
℃／ｓ、０．３８℃／ｓ、０．４２℃／ｓと変化させて
行った。焼結後の各層間のクラックの発生を顕微鏡によ
り観察したところ、下記表２に示す結果を得た。
【００５８】
【表２】
【００５９】上記表から明らかなように、０．１７〜
０．３３℃／ｓの温度勾配では、焼結後の各層間にクラ
ックの発生が認められないのに対し、この範囲外の温度
勾配では、いずれも各層間でクラックの発生が観察され
た。
０．３３℃／ｓの温度勾配では、焼結後の各層間にクラ
ックの発生が認められないのに対し、この範囲外の温度
勾配では、いずれも各層間でクラックの発生が観察され
た。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明による
と、高密度側に延性を有する高融点金属又は合金層が設
けられているため、傾斜機能材料は、溶浸された低融点
材料の凝固収縮による熱応力に充分に耐え、クラックが
生ずることがない。また、第２の発明によると、粒径の
分布が上下で対称の形で成形、焼結が行われているた
め、傾斜機能材料に反りが生じたり、小粒径高融点材料
層にクラックが発生したりすることがない。更に、第３
の発明によると、成形の困難な大粒径高融点材料粉末層
を２層の小粒径高融点材料粉末層により挟むことによ
り、大粒径高融点材料粉末層にスプリングバックにより
クラックが発生することが防止される。更にまた、第４
の発明によると、焼結温度への昇温速度を従来よりも速
めることにより、各層の焼結開始温度の相違による影響
を少なくすることが出来、各層間におけるクラックの発
生を防止することが出来る。
と、高密度側に延性を有する高融点金属又は合金層が設
けられているため、傾斜機能材料は、溶浸された低融点
材料の凝固収縮による熱応力に充分に耐え、クラックが
生ずることがない。また、第２の発明によると、粒径の
分布が上下で対称の形で成形、焼結が行われているた
め、傾斜機能材料に反りが生じたり、小粒径高融点材料
層にクラックが発生したりすることがない。更に、第３
の発明によると、成形の困難な大粒径高融点材料粉末層
を２層の小粒径高融点材料粉末層により挟むことによ
り、大粒径高融点材料粉末層にスプリングバックにより
クラックが発生することが防止される。更にまた、第４
の発明によると、焼結温度への昇温速度を従来よりも速
めることにより、各層の焼結開始温度の相違による影響
を少なくすることが出来、各層間におけるクラックの発
生を防止することが出来る。
【００６１】以上のように、本発明によると、溶浸材料
の凝固収縮の際の熱応力に耐える傾斜機能材料、及び焼
結体に反りが生じたり、クラックが発生することがない
傾斜機能材料の製造方法が提供される。
の凝固収縮の際の熱応力に耐える傾斜機能材料、及び焼
結体に反りが生じたり、クラックが発生することがない
傾斜機能材料の製造方法が提供される。
【図１】 実施例１で用いた積層成形体の構成を示す
図。
図。
【図２】 実施例２で用いた積層成形体の構成を示す
図。
図。
【図３】 実施例４で用いた積層成形体の構成を示す
図。
図。
【図４】 比較例２で用いた積層成形体の構成を示す
図。
図。
【図５】 実施例５で用いた積層成形体の構成を示す
図。
図。
１…小粒径高融点金属又は合金粉末層 ２，３，１１，１２，１３，１４，１５，２１，２２，
２３，２４，２５，２６，３１，３２，３３，３４，３
５，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７…Ｗ粉
末層
２３，２４，２５，２６，３１，３２，３３，３４，３
５，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７…Ｗ粉
末層
Claims (7)
- 【請求項１】 熱伝導性の高い低融点材料を含有する高
融点材料からなり、低融点材料に対する高融点材料の相
対密度が、一方の側から他方の側に連続的又は段階的に
変化している傾斜機能材料であって、前記高融点材料の
高相対密度側は、高延性又は高強度を有する高融点金属
又は合金により構成されている傾斜機能材料。 - 【請求項２】 前記低融点材料は、Ｃｕ、Ａｇ及びそれ
らの合金から選ばれた１種以上である請求項１に記載の
傾斜機能材料。 - 【請求項３】 前記高融点材料は、Ｗ、Ｍｏ、それらの
合金及びセラミックスから選ばれた１種以上である請求
項１に記載の傾斜機能材料。 - 【請求項４】 前記高融点金属又は合金は、Ｗ、Ｍｏ及
びそれらの合金から選ばれた１種以上である請求項１に
記載の傾斜機能材料。 - 【請求項５】 小粒径高融点材料粉末層の上下に、それ
ぞれ上下で粒径が対称となるように順次粒径を増大させ
て、１層又は２層以上の大粒径高融点材料粉末層を積層
し、成形する工程と、成形された積層体を焼結する工程
と、得られた焼結体の前記小粒径高融点材料粉末層に対
応する層の相対密度が９０％以上の場合には、前記小粒
径高融点材料粉末層に対応する層のほぼ中心において焼
結体を切断し、得られた焼結体の前記小粒径高融点材料
粉末層に対応する層の相対密度が９０％未満の場合には
切断することなく、前記焼結体に熱伝導性の高い低融点
材料を溶浸させ、低融点材料に対する高融点材料の相対
密度が連続的又は段階的に変化している傾斜機能材料を
得る工程を具備する傾斜機能材料の製造方法。 - 【請求項６】 大粒径高融点材料粉末層の上下に、それ
ぞれ小粒径高融点材料粉末層を積層し、成形する工程
と、成形された積層体を焼結する工程と、得られた焼結
体の前記小粒径高融点材料粉末層の一方を除去する工程
と、前記焼結体に熱伝導性の高い低融点材料を溶浸さ
せ、小粒径高融点材料粉末層側から大粒径高融点材料粉
末層側に低融点材料に対する高融点材料の相対密度が連
続的又は段階的に変化している傾斜機能材料を得る工程
を具備する傾斜機能材料の製造方法。 - 【請求項７】 粒径の異なる複数の高融点材料粉末層を
積層し、成形する工程と、成形された積層体を、０．１
７〜０．３３℃／ｓの温度勾配で焼結温度まで昇温する
工程と、焼結温度で焼結する工程と、得られた焼結体に
熱伝導性の高い低融点材料を溶浸させ、小粒径高融点材
料粉末層側から大粒径高融点材料粉末層側に低融点材料
に対する高融点材料の相対密度が連続的又は段階的に変
化している傾斜機能材料を得る工程を具備する傾斜機能
材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05021696A JP3600350B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 傾斜機能材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05021696A JP3600350B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 傾斜機能材料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241705A true JPH09241705A (ja) | 1997-09-16 |
| JP3600350B2 JP3600350B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=12852882
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05021696A Expired - Lifetime JP3600350B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 傾斜機能材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3600350B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7128980B2 (en) | 2003-04-02 | 2006-10-31 | Plansee Se | Composite component for fusion reactors |
| JP2014151337A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Toyota Industries Corp | 抵抗溶接用電極 |
| CN104874797A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-02 | 株洲西迪硬质合金科技有限公司 | 一种硬质合金功能梯度材料的成型方法 |
| JPWO2013161747A1 (ja) * | 2012-04-23 | 2015-12-24 | アイダエンジニアリング株式会社 | 混合粉末の高密度成形方法、高密度成形装置および高密度３層構造圧粉体 |
-
1996
- 1996-03-07 JP JP05021696A patent/JP3600350B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7128980B2 (en) | 2003-04-02 | 2006-10-31 | Plansee Se | Composite component for fusion reactors |
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