JPH1073495A - 非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電対 - Google Patents
非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電対Info
- Publication number
- JPH1073495A JPH1073495A JP26647896A JP26647896A JPH1073495A JP H1073495 A JPH1073495 A JP H1073495A JP 26647896 A JP26647896 A JP 26647896A JP 26647896 A JP26647896 A JP 26647896A JP H1073495 A JPH1073495 A JP H1073495A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- ceramic
- sheath
- metal
- sprayed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】アルミニウム、亜鉛、銅等の非鉄金属溶湯に直
接浸漬して測温することができるシース熱電対に係わる 【解決方法】シース熱電対の金属シース表面に耐酸化性
金属を溶射し、該溶射膜を酸化処理あるいは酸窒化処理
してなると共に、該溶射膜の上にセラミック塗膜を被覆
してなることを特徴とする。
接浸漬して測温することができるシース熱電対に係わる 【解決方法】シース熱電対の金属シース表面に耐酸化性
金属を溶射し、該溶射膜を酸化処理あるいは酸窒化処理
してなると共に、該溶射膜の上にセラミック塗膜を被覆
してなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非鉄金属溶湯浸漬用シ
ース熱電対にかかわり、さらに詳しくは、アルミニウ
ム、亜鉛、銅等の非鉄金属溶湯に直接浸漬して測温する
ことができるシース熱電対に係わるものである。
ース熱電対にかかわり、さらに詳しくは、アルミニウ
ム、亜鉛、銅等の非鉄金属溶湯に直接浸漬して測温する
ことができるシース熱電対に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】非鉄金属溶湯の測温には、通常、碍子で
絶縁した熱電対素線、あるいは熱電対素線を金属シース
で保護したものをセラミックあるいは耐火物保護管に挿
入し、保護管を溶湯に浸漬して温度測定している。 現状の問題点 保護管を使用するために、温度の応答性が悪く、急激
な温度変化を測定できない。 保護管が長く、持ち運びに難がある。 保護管が長く、途中で折り曲げできない。 高価である。 保護管が途中で折れやすい。また破損しやすい。
絶縁した熱電対素線、あるいは熱電対素線を金属シース
で保護したものをセラミックあるいは耐火物保護管に挿
入し、保護管を溶湯に浸漬して温度測定している。 現状の問題点 保護管を使用するために、温度の応答性が悪く、急激
な温度変化を測定できない。 保護管が長く、持ち運びに難がある。 保護管が長く、途中で折り曲げできない。 高価である。 保護管が途中で折れやすい。また破損しやすい。
【０００３】
【発明が解決する課題】本発明は、かかる問題点に鑑み
てなされたもので、その目的とするところは、保護管を
使用することなく、シース熱電対をそのまま直接溶湯に
浸漬でき、温度の急速応答性に優れ、軽量で、途中で折
り曲げでき、安価で破損しにくい新しい構造のシース熱
電対を提供せんとするものである。
てなされたもので、その目的とするところは、保護管を
使用することなく、シース熱電対をそのまま直接溶湯に
浸漬でき、温度の急速応答性に優れ、軽量で、途中で折
り曲げでき、安価で破損しにくい新しい構造のシース熱
電対を提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
行った結果、次の知見を得た。すなわち、 （１） シース熱電対の金属シース表面に高温酸化膜あ
るいは酸窒化膜を形成すると、アルミニウム、亜鉛、銅
等の非鉄金属溶湯に対して顕著な耐溶損性を発揮し、溶
湯に直接浸漬して測温できること。 （２） シース熱電対の金属シース表面を高温酸化処理
あるいは酸窒化処理して表面に高温酸化膜あるいは酸窒
化膜を形成し、この膜の上に更にセラミック塗膜を被覆
すると更に顕著な耐溶損性を発揮し、溶湯に直接浸漬し
て測温できること。 （３） シース熱電対の金属シース表面に耐酸化性金属
あるいはセラミックを溶射し、該溶射膜の上にセラミッ
ク塗膜を被覆すると、溶湯に浸漬しても塗膜は剥離する
こともなく、セラミック塗膜が顕著な顕著な耐溶損性を
発揮し、溶湯に直接浸漬測温できること。そして （４） シース熱電対の金属シース表面に耐酸化性金属
を溶射し、該溶射膜を酸化処理あるいは酸窒化処理する
と、溶射膜はアルミニウム、亜鉛、銅等の溶湯に対して
顕著な耐溶損性を発揮し、溶湯に直接浸漬して測温でき
ること。そして、 （５） シース熱電対の金属シース表面に耐酸化性金属
を溶射し、該溶射膜を酸化処理あるいは酸窒化処理し、
該溶射膜の上に更にセラミック塗膜を被覆すると更に顕
著な耐溶損性を発揮し、溶湯に直接浸漬して測温できる
こと。以上の知見を得た。本発明は以上の知見に基づい
て成されたものである。
行った結果、次の知見を得た。すなわち、 （１） シース熱電対の金属シース表面に高温酸化膜あ
るいは酸窒化膜を形成すると、アルミニウム、亜鉛、銅
等の非鉄金属溶湯に対して顕著な耐溶損性を発揮し、溶
湯に直接浸漬して測温できること。 （２） シース熱電対の金属シース表面を高温酸化処理
あるいは酸窒化処理して表面に高温酸化膜あるいは酸窒
化膜を形成し、この膜の上に更にセラミック塗膜を被覆
すると更に顕著な耐溶損性を発揮し、溶湯に直接浸漬し
て測温できること。 （３） シース熱電対の金属シース表面に耐酸化性金属
あるいはセラミックを溶射し、該溶射膜の上にセラミッ
ク塗膜を被覆すると、溶湯に浸漬しても塗膜は剥離する
こともなく、セラミック塗膜が顕著な顕著な耐溶損性を
発揮し、溶湯に直接浸漬測温できること。そして （４） シース熱電対の金属シース表面に耐酸化性金属
を溶射し、該溶射膜を酸化処理あるいは酸窒化処理する
と、溶射膜はアルミニウム、亜鉛、銅等の溶湯に対して
顕著な耐溶損性を発揮し、溶湯に直接浸漬して測温でき
ること。そして、 （５） シース熱電対の金属シース表面に耐酸化性金属
を溶射し、該溶射膜を酸化処理あるいは酸窒化処理し、
該溶射膜の上に更にセラミック塗膜を被覆すると更に顕
著な耐溶損性を発揮し、溶湯に直接浸漬して測温できる
こと。以上の知見を得た。本発明は以上の知見に基づい
て成されたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で酸化膜とは、５００℃以
上の高温酸化による酸化膜を意味する。高温酸化膜の組
成は、通常、炭素鋼では、部材に接してＦｅＯに代表さ
れるＭＯ系の酸化膜、さらにこの上にＦｅ３Ｏ４に代表
されるＭ３Ｏ４系，あるいはさらにこの上にＦｅ２Ｏ３
に代表されるＭ２Ｏ３系の酸化膜からなるようである。
クロム鋼では、最表面にＦｅ２Ｏ３に代表されるＭ２Ｏ
３系の酸化膜、その下にＦｅ３Ｏ４に代表されるＭ３Ｏ
４系，その下に、ＦｅＯに代表されるＭＯ系の酸化膜、
あるいはＭＯ・Ｃｒ２Ｏ３系酸化物が生成されているよ
うである。クロムが高くなると（１５％あたにから）、
ＭＯ・Ｃｒ２Ｏ３系酸化物の下にＣｒ２Ｏ３系酸化物が
生成されているようである。ニッケル・クロムステンレ
ス鋼、インコネル合金等については正確な組成は不確か
ある。
上の高温酸化による酸化膜を意味する。高温酸化膜の組
成は、通常、炭素鋼では、部材に接してＦｅＯに代表さ
れるＭＯ系の酸化膜、さらにこの上にＦｅ３Ｏ４に代表
されるＭ３Ｏ４系，あるいはさらにこの上にＦｅ２Ｏ３
に代表されるＭ２Ｏ３系の酸化膜からなるようである。
クロム鋼では、最表面にＦｅ２Ｏ３に代表されるＭ２Ｏ
３系の酸化膜、その下にＦｅ３Ｏ４に代表されるＭ３Ｏ
４系，その下に、ＦｅＯに代表されるＭＯ系の酸化膜、
あるいはＭＯ・Ｃｒ２Ｏ３系酸化物が生成されているよ
うである。クロムが高くなると（１５％あたにから）、
ＭＯ・Ｃｒ２Ｏ３系酸化物の下にＣｒ２Ｏ３系酸化物が
生成されているようである。ニッケル・クロムステンレ
ス鋼、インコネル合金等については正確な組成は不確か
ある。
【０００６】高温酸化膜の中で、とくに水蒸気を含んだ
雰囲気での酸化膜はとりわけ優れた耐溶損性を発揮す
る。理由は不明であるが、耐溶損性は上記した通常の高
温酸化膜に比較して少なくとも約１．５倍程度向上す
る。水蒸気を含んだ雰囲気とは、雰囲気に水蒸気を加え
た雰囲気、および雰囲気中の反応によって水蒸気が生成
される雰囲気、例えば雰囲気中に含まれた水素が燃焼し
て水を生成するような場合を意味する。石油や天然ガス
の燃焼雰囲気もこれにあたる。水蒸気を含んだ雰囲気で
の酸化膜の場合、上記した酸化膜は黒変し、酸化膜の組
成も変化してくるものと推察されるが、正確な組成は不
明である。
雰囲気での酸化膜はとりわけ優れた耐溶損性を発揮す
る。理由は不明であるが、耐溶損性は上記した通常の高
温酸化膜に比較して少なくとも約１．５倍程度向上す
る。水蒸気を含んだ雰囲気とは、雰囲気に水蒸気を加え
た雰囲気、および雰囲気中の反応によって水蒸気が生成
される雰囲気、例えば雰囲気中に含まれた水素が燃焼し
て水を生成するような場合を意味する。石油や天然ガス
の燃焼雰囲気もこれにあたる。水蒸気を含んだ雰囲気で
の酸化膜の場合、上記した酸化膜は黒変し、酸化膜の組
成も変化してくるものと推察されるが、正確な組成は不
明である。
【０００７】加熱雰囲気は、必ずしも酸化雰囲気のみに
限定されるものではなく、アンモニア、窒素等の存在す
る窒化雰囲気でもよいし、あるいは窒化雰囲気や、水
素、一酸化炭素等のいわゆる還元ガス雰囲気でも、これ
らの雰囲気に水蒸気を共存させることにより、弱酸化性
雰囲気になり酸化膜あるいは酸窒化膜が形成される。
限定されるものではなく、アンモニア、窒素等の存在す
る窒化雰囲気でもよいし、あるいは窒化雰囲気や、水
素、一酸化炭素等のいわゆる還元ガス雰囲気でも、これ
らの雰囲気に水蒸気を共存させることにより、弱酸化性
雰囲気になり酸化膜あるいは酸窒化膜が形成される。
【０００８】酸化物、炭化物、窒化物、ホー化物等々の
セラミックのフィラーとケイ酸塩、リン酸塩、クロム
酸、クロム酸塩、各種ゾルーゲル類等のいわゆるセラミ
ックバインダーを混合して調製したスラリー状のセラミ
ック塗料の塗膜は非鉄金属溶湯に対して優れた耐溶損性
を発揮する。上記高温酸化膜（水蒸気を含んだ雰囲気で
の高温酸化膜も含む）にセラミック塗膜を被覆すると更
に優れた耐溶損性を発揮する。セラミック塗膜は高温酸
化膜に優れた密着性を発揮する。これは高温酸化膜処理
（水蒸気を含んだ雰囲気での高温酸化膜も含む）によっ
て表面が粗面化するためである。またセラミック塗膜と
高温酸化膜の化学的な反応で結合力が強くなる。高温酸
化膜処理は塗膜の密着性を助長するための一つの手段で
もある。
セラミックのフィラーとケイ酸塩、リン酸塩、クロム
酸、クロム酸塩、各種ゾルーゲル類等のいわゆるセラミ
ックバインダーを混合して調製したスラリー状のセラミ
ック塗料の塗膜は非鉄金属溶湯に対して優れた耐溶損性
を発揮する。上記高温酸化膜（水蒸気を含んだ雰囲気で
の高温酸化膜も含む）にセラミック塗膜を被覆すると更
に優れた耐溶損性を発揮する。セラミック塗膜は高温酸
化膜に優れた密着性を発揮する。これは高温酸化膜処理
（水蒸気を含んだ雰囲気での高温酸化膜も含む）によっ
て表面が粗面化するためである。またセラミック塗膜と
高温酸化膜の化学的な反応で結合力が強くなる。高温酸
化膜処理は塗膜の密着性を助長するための一つの手段で
もある。
【０００９】セラミック塗膜の密着性の改良には、溶射
も極めて有効である。金属シース管に耐熱金属、あるい
はセラミックを溶射してセラミック塗膜を塗着すると、
塗膜は溶射膜の気孔に浸透して、一種の根を張った状態
で塗着するために溶湯に浸漬しても剥離することがな
い。溶射材料は、耐熱金属、セラミックいずれでもよ
い。とくにセラミックの場合、これ単独でも非鉄金属に
耐溶損性があるが、溶湯浸漬時の急激な熱衝撃で割れた
り、剥離することがあるが、セラミック溶射膜の上にセ
ラミック塗膜を形成することで、溶湯浸漬時の急激な熱
衝撃によるセラミック溶射膜の割れ、剥離に効果があ
る。耐熱金属には（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ）−Ｃｒ系、（Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｃｏ）−Ｃｒ−（ＡＬ，Ｓｉ，Ｙ）系等の金
属がとくに有効である。セラミック溶射膜の材質は、加
熱、冷却時の割れ、剥離を防ぐために、線膨張係数がシ
ース管の線膨張係数と同等か、あるいは多少小さい材質
を選定する方がよい。シース管が鉄鋼材料の場合、ジル
コニア、アルミナ、クロミア、シリカ、等が単独あるい
はこれらが適度に混合、あるいはその他の酸化物、窒化
物、炭化物セラミック等が適度に混合された組成がよ
い。あるいは線膨張係数のことなるセラミック層が多層
に溶射されたものでもよい。
も極めて有効である。金属シース管に耐熱金属、あるい
はセラミックを溶射してセラミック塗膜を塗着すると、
塗膜は溶射膜の気孔に浸透して、一種の根を張った状態
で塗着するために溶湯に浸漬しても剥離することがな
い。溶射材料は、耐熱金属、セラミックいずれでもよ
い。とくにセラミックの場合、これ単独でも非鉄金属に
耐溶損性があるが、溶湯浸漬時の急激な熱衝撃で割れた
り、剥離することがあるが、セラミック溶射膜の上にセ
ラミック塗膜を形成することで、溶湯浸漬時の急激な熱
衝撃によるセラミック溶射膜の割れ、剥離に効果があ
る。耐熱金属には（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ）−Ｃｒ系、（Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｃｏ）−Ｃｒ−（ＡＬ，Ｓｉ，Ｙ）系等の金
属がとくに有効である。セラミック溶射膜の材質は、加
熱、冷却時の割れ、剥離を防ぐために、線膨張係数がシ
ース管の線膨張係数と同等か、あるいは多少小さい材質
を選定する方がよい。シース管が鉄鋼材料の場合、ジル
コニア、アルミナ、クロミア、シリカ、等が単独あるい
はこれらが適度に混合、あるいはその他の酸化物、窒化
物、炭化物セラミック等が適度に混合された組成がよ
い。あるいは線膨張係数のことなるセラミック層が多層
に溶射されたものでもよい。
【００１０】溶射金属は、高温酸化膜処理（水蒸気を含
んだ雰囲気での高温酸化膜も含む），窒化処理、酸窒化
処理すると耐溶損性は更に向上する。また高温酸化膜処
理（水蒸気を含んだ雰囲気での高温酸化膜も含む），窒
化処理、酸窒化処理すると、溶射膜単独で耐溶損性を発
揮する。溶射膜に高温酸化膜処理（水蒸気を含んだ雰囲
気での高温酸化膜も含む），窒化処理、酸窒化処理をし
たとき、溶射層の気孔内部まで酸化、窒化、酸窒化さ
れ、気孔内がこれらの酸化、窒化、酸窒化膜で埋めら
れ、被膜厚さが厚くなり、耐溶損性に関しては直接金属
部材に形成したものよりも有利になる。高温酸化膜処
理、窒化処理、酸窒化処理する場合、溶射金属の組成
は、耐酸化性金属のほか、通常の炭素鋼、合金鋼、鋳鉄
等すべての鉄系、ニッケル系、コバルト系金属を使用で
きる。これらの中でとくに鉄系金属が好ましい。
んだ雰囲気での高温酸化膜も含む），窒化処理、酸窒化
処理すると耐溶損性は更に向上する。また高温酸化膜処
理（水蒸気を含んだ雰囲気での高温酸化膜も含む），窒
化処理、酸窒化処理すると、溶射膜単独で耐溶損性を発
揮する。溶射膜に高温酸化膜処理（水蒸気を含んだ雰囲
気での高温酸化膜も含む），窒化処理、酸窒化処理をし
たとき、溶射層の気孔内部まで酸化、窒化、酸窒化さ
れ、気孔内がこれらの酸化、窒化、酸窒化膜で埋めら
れ、被膜厚さが厚くなり、耐溶損性に関しては直接金属
部材に形成したものよりも有利になる。高温酸化膜処
理、窒化処理、酸窒化処理する場合、溶射金属の組成
は、耐酸化性金属のほか、通常の炭素鋼、合金鋼、鋳鉄
等すべての鉄系、ニッケル系、コバルト系金属を使用で
きる。これらの中でとくに鉄系金属が好ましい。
【００１１】上記したようにセラミック塗膜のバインダ
ーには、ケイ酸塩、リン酸塩、クロム酸、クロム酸塩、
各種ゾルーゲル類等のいわゆるセラミックバインダー全
般を使用できるが、ケイ酸塩としては、ケイ酸ナトリウ
ム、カリウム、リチウム等が、リン酸塩には、リン酸ア
ルミニウム等が、ゾルーゲルには、アルミナゾル等が好
適に使用できる。
ーには、ケイ酸塩、リン酸塩、クロム酸、クロム酸塩、
各種ゾルーゲル類等のいわゆるセラミックバインダー全
般を使用できるが、ケイ酸塩としては、ケイ酸ナトリウ
ム、カリウム、リチウム等が、リン酸塩には、リン酸ア
ルミニウム等が、ゾルーゲルには、アルミナゾル等が好
適に使用できる。
【００１２】シース管の組成は、通常のステンレス系、
インコネル合金等、通常この種の用途に使用されている
すべての組成を使用できるが、本発明は高価な合金を使
用しなくても耐溶損性が発揮されるのが特徴であるの
で、安価な鉄系合金を好適に使用できる。
インコネル合金等、通常この種の用途に使用されている
すべての組成を使用できるが、本発明は高価な合金を使
用しなくても耐溶損性が発揮されるのが特徴であるの
で、安価な鉄系合金を好適に使用できる。
【００１３】高温酸化膜の厚さは、１０〜５００ミクロ
ンの範囲が最も好ましい。厚さが上限を越えると、被膜
が剥離しやすくなる。下限未満では溶湯に対する耐溶損
効果が小さい。セラミック塗膜の厚さは５０〜１０００
ミクロンの範囲が最も好ましい。厚さが上限を越える
と、被膜が剥離しやすくなる。下限未満では溶湯に対す
る耐溶損効果が小さい。溶射膜の厚さは、金属溶射膜の
厚さには特別な制約はないが、セラミック溶射の場合、
１０〜１０００ミクロンの範囲が最も好ましい。厚さが
上限を越えると、被膜が剥離しやすくなる。下限未満で
はセラミック塗膜の密着効果が小さい。
ンの範囲が最も好ましい。厚さが上限を越えると、被膜
が剥離しやすくなる。下限未満では溶湯に対する耐溶損
効果が小さい。セラミック塗膜の厚さは５０〜１０００
ミクロンの範囲が最も好ましい。厚さが上限を越える
と、被膜が剥離しやすくなる。下限未満では溶湯に対す
る耐溶損効果が小さい。溶射膜の厚さは、金属溶射膜の
厚さには特別な制約はないが、セラミック溶射の場合、
１０〜１０００ミクロンの範囲が最も好ましい。厚さが
上限を越えると、被膜が剥離しやすくなる。下限未満で
はセラミック塗膜の密着効果が小さい。
【００１４】本発明の非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電対
とは、溶湯に直接浸漬されるシース熱電対、及び溶湯に
直接浸漬されることはないが溶湯が表面に接触する部位
に使用されるシース熱電対も総称するものである。
とは、溶湯に直接浸漬されるシース熱電対、及び溶湯に
直接浸漬されることはないが溶湯が表面に接触する部位
に使用されるシース熱電対も総称するものである。
【００１５】なお本発明でいうシース熱電対とは金属シ
ース管の中に熱電対素線が差込まれ、素線とシース管の
隙間にＭｇＯのような熱伝導に優れた絶縁体セラミック
の粉が充填された構造のものである。通常パイプの中に
素線と絶縁体の粉を詰めてパイプを外側から冷間で絞り
加工してパイプと素線との間の絶縁粉を高密度に圧縮し
て高密度充填しているが、本発明のシース熱電対は、こ
の様な充填法のみに限定されるものではなく、要は素線
とシース管の間に絶縁体が充填されたものであれば、い
かなる構造のものでもよい。また、シース管の先端部は
閉じられた構造のみに限定されるものではなく、先端が
開孔し、開孔部にセラミック塗料が塗着されて孔を塞い
でもよい。またセラミック溶射で孔を塞いだものでもよ
い。
ース管の中に熱電対素線が差込まれ、素線とシース管の
隙間にＭｇＯのような熱伝導に優れた絶縁体セラミック
の粉が充填された構造のものである。通常パイプの中に
素線と絶縁体の粉を詰めてパイプを外側から冷間で絞り
加工してパイプと素線との間の絶縁粉を高密度に圧縮し
て高密度充填しているが、本発明のシース熱電対は、こ
の様な充填法のみに限定されるものではなく、要は素線
とシース管の間に絶縁体が充填されたものであれば、い
かなる構造のものでもよい。また、シース管の先端部は
閉じられた構造のみに限定されるものではなく、先端が
開孔し、開孔部にセラミック塗料が塗着されて孔を塞い
でもよい。またセラミック溶射で孔を塞いだものでもよ
い。
【００１６】
実施例１ 図に示す構造のシース熱電対（クロメルーアルメル・Ｋ
熱電対）をアルミニウム溶湯に直接浸漬して耐溶損性を
調べた。 シース管の材質： フェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ
４３０）。 シース管の外径： ８．０ｍｍ ［図１の構造］図１は、プロパンガス燃焼炉で、１００
０℃で１時間酸化処理したものである。１はシース管、
２は高温酸化膜である。 ［図２の構造］図２は図１の構造の酸化膜の上に下記組
成のセラミック塗膜３００μｍを塗着したものである。
１はシース管、２は高温酸化膜，３はセラミック塗膜。 ［セラミック塗料の組成］フィラーとして粒度１０ミク
ロン以下のアルミナ粉末、シリカ粉末を使用。 アルミナ粉末とシリカ粉末の重量比率は、７：３ バインダーとしてケイ酸ソーダーを使用。フィラーとケ
イ酸ソーダーを６：４の割合で混合。上記組成の塗料を
酸化膜の上に塗着し、乾燥した後、６００℃で１時間加
熱して炉冷した。 ［図３の構造］図３は金属シース表面にＦｅ−１５Ｃｒ
−３ＡＬ鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上にさら
に図２のセラミック塗料を３００μｍを塗着したもので
ある。１はシース管、３はセラミック塗膜、４は溶射
膜。セラミック塗膜は図２と同じ条件（乾燥後、６００
℃で１時間加熱して炉冷）で塗着した。 ［図４の構造］図４は金属シース表面にＦｅ−１７Ｃｒ
鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、プロパンガス燃焼炉で、１
０００℃で１時間酸化処理したものである。１はシース
管、５は酸化した溶射金属層である。 ［図５の構造］図５は金属シース表面にＦｅ−１７Ｃｒ
鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、プロパンガス燃焼炉で、１
０００℃で１時間酸化処理し、さらに酸化膜の上に図２
のセラミック塗料を３００μｍを塗着し、乾燥した後、
６００℃で１時間加熱して炉冷したものである。１はシ
ース管、３はセラミック塗料、５は酸化した溶射金属層
である。 ［図６の構造］図６は金属シース表面に下記組成のセラ
ミックを０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上にさらに図
２のセラミック塗料を３００μｍを塗着したものであ
る。１はシース管、３はセラミック塗膜、４は溶射膜。
セラミック塗膜は図２と同じ条件（乾燥後、６００℃で
１時間加熱して炉冷）で塗着した。 セラミック溶射膜の組成（ｗｔ％）： シリカ ：６０ アルミナ：３４ 酸化鉄：３ カルシア：１．５ その他 ：１．５ ［浸漬テスト］図１〜６の構造のシース熱電対を７５０
℃のＡｌ−Ｓｉ溶湯に５０時間浸漬した。なお、比較の
ために無処理のシース熱電対もテストした。 ［評価］シース管の溶損量（ｍｍ）で評価した。 ［結果］無処理のシース熱電対は３０分で測温不能にな
った。 本発明のシース熱電対は、アルミニウム溶湯に対して極
めて優れた耐溶損性を有することが確認できた。
熱電対）をアルミニウム溶湯に直接浸漬して耐溶損性を
調べた。 シース管の材質： フェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ
４３０）。 シース管の外径： ８．０ｍｍ ［図１の構造］図１は、プロパンガス燃焼炉で、１００
０℃で１時間酸化処理したものである。１はシース管、
２は高温酸化膜である。 ［図２の構造］図２は図１の構造の酸化膜の上に下記組
成のセラミック塗膜３００μｍを塗着したものである。
１はシース管、２は高温酸化膜，３はセラミック塗膜。 ［セラミック塗料の組成］フィラーとして粒度１０ミク
ロン以下のアルミナ粉末、シリカ粉末を使用。 アルミナ粉末とシリカ粉末の重量比率は、７：３ バインダーとしてケイ酸ソーダーを使用。フィラーとケ
イ酸ソーダーを６：４の割合で混合。上記組成の塗料を
酸化膜の上に塗着し、乾燥した後、６００℃で１時間加
熱して炉冷した。 ［図３の構造］図３は金属シース表面にＦｅ−１５Ｃｒ
−３ＡＬ鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上にさら
に図２のセラミック塗料を３００μｍを塗着したもので
ある。１はシース管、３はセラミック塗膜、４は溶射
膜。セラミック塗膜は図２と同じ条件（乾燥後、６００
℃で１時間加熱して炉冷）で塗着した。 ［図４の構造］図４は金属シース表面にＦｅ−１７Ｃｒ
鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、プロパンガス燃焼炉で、１
０００℃で１時間酸化処理したものである。１はシース
管、５は酸化した溶射金属層である。 ［図５の構造］図５は金属シース表面にＦｅ−１７Ｃｒ
鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、プロパンガス燃焼炉で、１
０００℃で１時間酸化処理し、さらに酸化膜の上に図２
のセラミック塗料を３００μｍを塗着し、乾燥した後、
６００℃で１時間加熱して炉冷したものである。１はシ
ース管、３はセラミック塗料、５は酸化した溶射金属層
である。 ［図６の構造］図６は金属シース表面に下記組成のセラ
ミックを０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上にさらに図
２のセラミック塗料を３００μｍを塗着したものであ
る。１はシース管、３はセラミック塗膜、４は溶射膜。
セラミック塗膜は図２と同じ条件（乾燥後、６００℃で
１時間加熱して炉冷）で塗着した。 セラミック溶射膜の組成（ｗｔ％）： シリカ ：６０ アルミナ：３４ 酸化鉄：３ カルシア：１．５ その他 ：１．５ ［浸漬テスト］図１〜６の構造のシース熱電対を７５０
℃のＡｌ−Ｓｉ溶湯に５０時間浸漬した。なお、比較の
ために無処理のシース熱電対もテストした。 ［評価］シース管の溶損量（ｍｍ）で評価した。 ［結果］無処理のシース熱電対は３０分で測温不能にな
った。 本発明のシース熱電対は、アルミニウム溶湯に対して極
めて優れた耐溶損性を有することが確認できた。
【００１７】
【実施例】 実施例２ 下記３種類の構造のシース熱電対（クロメルーアルメル
・Ｋ熱電対）を亜鉛溶湯に直接浸漬して耐溶損性を調べ
た。 シース管の材質： オーステナイト系ステンレス鋼。 シース管の外径： ３．２ｍｍ ［１の構造］１０５０℃で１時間，ＮＨ３＋水蒸気混合
ガスで酸窒化した後、炉冷した。 ［２の構造］金属シース表面にＦｅ−１５Ｃｒ−３ＡＬ
鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上に下記２種類の
組成のセラミック塗膜を積層して塗着したもの。下地層
２００μｍ、表面層１００μｍ。 ［セラミック塗料の組成］ ［下地層塗膜の組成］フィラーとして粒度１０ミクロン
のアルミナ粉末、シリカ粉末を使用。アルミナ粉末とシ
リカ粉末の重量比率は、４：６ バインダーとしてケイ酸ソーダーを使用。フィラーとケ
イ酸ソーダーを６：４の割合で混合。上記組成の塗料を
酸化膜の上に塗着し、乾燥した後、６００℃で１時間加
熱して炉冷した。 ［表面層塗膜の組成］フィラーとして粒度１０ミクロン
以下のアルミナ粉末を使用。バインダーとしてリン酸ア
ルミニウムを使用。フィラーとリン酸アルミニウムを
６：４の割合で混合。上記組成の塗料を下地層の上に塗
着し、乾燥した後、５００℃で１時間加熱して炉冷し
た。 ［３の構造］金属シース表面に下記組成のセラミックを
０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上にさらに上記２の構
造のセラミック塗料を積層して塗着したものである。セ
ラミック塗膜は２と同じ厚さ、条件で塗着した。 セラミック溶射膜の組成（ｗｔ％）： シリカ ：６０ アルミナ：３４ 酸化鉄：３ カルシア：１．５ その他 ：１．５ ［浸漬テスト］１〜３の構造のシース熱電対を５５０℃
に保持した亜鉛溶湯に１００時間浸漬した。なお、比較
のために無処理のシース熱電対もテストした。 ［評価］シース管の溶損量（ｍｍ）で評価した。 ［結果］無処理のシース熱電対は、７０分で測温不能に
なった。 ［結果］ 本発明のシース熱電対は、亜鉛溶湯に対しても極めて優
れた耐溶損性を有することが確認できた。
・Ｋ熱電対）を亜鉛溶湯に直接浸漬して耐溶損性を調べ
た。 シース管の材質： オーステナイト系ステンレス鋼。 シース管の外径： ３．２ｍｍ ［１の構造］１０５０℃で１時間，ＮＨ３＋水蒸気混合
ガスで酸窒化した後、炉冷した。 ［２の構造］金属シース表面にＦｅ−１５Ｃｒ−３ＡＬ
鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上に下記２種類の
組成のセラミック塗膜を積層して塗着したもの。下地層
２００μｍ、表面層１００μｍ。 ［セラミック塗料の組成］ ［下地層塗膜の組成］フィラーとして粒度１０ミクロン
のアルミナ粉末、シリカ粉末を使用。アルミナ粉末とシ
リカ粉末の重量比率は、４：６ バインダーとしてケイ酸ソーダーを使用。フィラーとケ
イ酸ソーダーを６：４の割合で混合。上記組成の塗料を
酸化膜の上に塗着し、乾燥した後、６００℃で１時間加
熱して炉冷した。 ［表面層塗膜の組成］フィラーとして粒度１０ミクロン
以下のアルミナ粉末を使用。バインダーとしてリン酸ア
ルミニウムを使用。フィラーとリン酸アルミニウムを
６：４の割合で混合。上記組成の塗料を下地層の上に塗
着し、乾燥した後、５００℃で１時間加熱して炉冷し
た。 ［３の構造］金属シース表面に下記組成のセラミックを
０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上にさらに上記２の構
造のセラミック塗料を積層して塗着したものである。セ
ラミック塗膜は２と同じ厚さ、条件で塗着した。 セラミック溶射膜の組成（ｗｔ％）： シリカ ：６０ アルミナ：３４ 酸化鉄：３ カルシア：１．５ その他 ：１．５ ［浸漬テスト］１〜３の構造のシース熱電対を５５０℃
に保持した亜鉛溶湯に１００時間浸漬した。なお、比較
のために無処理のシース熱電対もテストした。 ［評価］シース管の溶損量（ｍｍ）で評価した。 ［結果］無処理のシース熱電対は、７０分で測温不能に
なった。 ［結果］ 本発明のシース熱電対は、亜鉛溶湯に対しても極めて優
れた耐溶損性を有することが確認できた。
【００１８】
実施例３ 下記３種類の構造のシース熱電対（クロメルーアルメル
・Ｋ熱電対）を黄銅溶湯に直接浸漬して耐溶損性を調べ
た。 シース管の材質： フェライト系ステンレス鋼。 シース管の外径： ６．０ｍｍ ［１の構造］金属シース表面にＦｅ−１５Ｃｒ−３ＡＬ
鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上に下記組成のセ
ラミック塗膜を３００μｍ塗着したもの。 ［セラミック塗料の組成］フィラーとして粒度１０ミク
ロン以下のアルミナ粉末、シリカ粉末を使用。アルミナ
粉末とシリカ粉末の重量比率は、７：３ バインダーとしてケイ酸ソーダーを使用。フィラーとケ
イ酸ソーダーを６：４の割合で混合。上記組成の塗料を
酸化膜の上に塗着し、乾燥した後、６００℃で１時間加
熱して炉冷した。 ［２の構造］金属シース表面にＦｅ−１３Ｃｒ鋼を０．
３ｍｍ厚さ溶射し、１０００℃で１時間、水蒸気酸化処
理。水蒸気酸化膜のうえに上記セラミック塗膜を３００
μｍ塗着。塗着後、乾燥、６００℃で１時間加熱して炉
冷した。 ［３の構造］金属シース表面に下記組成のセラミックを
０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上にさらに上記１のセ
ラミック塗料を塗着。セラミック塗膜は２と同じ厚さ、
条件で塗着した。 セラミック溶射膜の組成（ｗｔ％）： シリカ ：６０ アルミナ：３４ 酸化鉄：３ カルシア：１．５ その他 ：１．５ ［浸漬テスト］ １〜３の構造のシース熱電対を１１０
０℃に保持した黄銅溶湯に３００時間浸漬した。なお、
比較のために無処理のシース熱電対、およびセラミック
塗料を塗着しないセラミック溶射だけの試料も作成して
テストした。 ［評価］ シース管の片肉の溶損量（ｍｍ）で評価し
た。 ［結果］ 無処理のシース熱電対は、５分で測温不能に
なった。 本発明のシース熱電対は、黄銅溶湯に対しても極めて優
れた耐溶損性を有することが確認できた。とくに２，３
の構造は顕著な耐溶損性を示すことが確認できた。ま
た、セラミック塗膜は溶射被膜の溶湯浸漬時の熱衝撃に
よる剥離の防止に効果があることを確認できた。
・Ｋ熱電対）を黄銅溶湯に直接浸漬して耐溶損性を調べ
た。 シース管の材質： フェライト系ステンレス鋼。 シース管の外径： ６．０ｍｍ ［１の構造］金属シース表面にＦｅ−１５Ｃｒ−３ＡＬ
鋼を０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上に下記組成のセ
ラミック塗膜を３００μｍ塗着したもの。 ［セラミック塗料の組成］フィラーとして粒度１０ミク
ロン以下のアルミナ粉末、シリカ粉末を使用。アルミナ
粉末とシリカ粉末の重量比率は、７：３ バインダーとしてケイ酸ソーダーを使用。フィラーとケ
イ酸ソーダーを６：４の割合で混合。上記組成の塗料を
酸化膜の上に塗着し、乾燥した後、６００℃で１時間加
熱して炉冷した。 ［２の構造］金属シース表面にＦｅ−１３Ｃｒ鋼を０．
３ｍｍ厚さ溶射し、１０００℃で１時間、水蒸気酸化処
理。水蒸気酸化膜のうえに上記セラミック塗膜を３００
μｍ塗着。塗着後、乾燥、６００℃で１時間加熱して炉
冷した。 ［３の構造］金属シース表面に下記組成のセラミックを
０．３ｍｍ厚さ溶射し、溶射膜の上にさらに上記１のセ
ラミック塗料を塗着。セラミック塗膜は２と同じ厚さ、
条件で塗着した。 セラミック溶射膜の組成（ｗｔ％）： シリカ ：６０ アルミナ：３４ 酸化鉄：３ カルシア：１．５ その他 ：１．５ ［浸漬テスト］ １〜３の構造のシース熱電対を１１０
０℃に保持した黄銅溶湯に３００時間浸漬した。なお、
比較のために無処理のシース熱電対、およびセラミック
塗料を塗着しないセラミック溶射だけの試料も作成して
テストした。 ［評価］ シース管の片肉の溶損量（ｍｍ）で評価し
た。 ［結果］ 無処理のシース熱電対は、５分で測温不能に
なった。 本発明のシース熱電対は、黄銅溶湯に対しても極めて優
れた耐溶損性を有することが確認できた。とくに２，３
の構造は顕著な耐溶損性を示すことが確認できた。ま
た、セラミック塗膜は溶射被膜の溶湯浸漬時の熱衝撃に
よる剥離の防止に効果があることを確認できた。
【００１９】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明のシース熱
電対は非鉄金属の溶湯に対して優れた耐溶損性を有し、
非鉄金属溶湯の測温の分野に対して多大な貢献を成すも
のである。
電対は非鉄金属の溶湯に対して優れた耐溶損性を有し、
非鉄金属溶湯の測温の分野に対して多大な貢献を成すも
のである。
【図１】図１は、シース熱電対を高温酸化した実施例の
説明図。
説明図。
【図２】図２は、シース熱電対の高温酸化膜の上にセラ
ミック塗膜を塗着した実施例の説明図。
ミック塗膜を塗着した実施例の説明図。
【図３】図３は、シース熱電対表面に耐酸化性金属を溶
射し、溶射膜の上にセラミック塗料を塗着した実施例の
説明図。
射し、溶射膜の上にセラミック塗料を塗着した実施例の
説明図。
【図４】図４は、シース熱電対表面に耐酸化性金属を溶
射し、溶射膜を高温酸化した実施例の説明図。
射し、溶射膜を高温酸化した実施例の説明図。
【図５】図５は、シース熱電対表面に耐酸化性金属を溶
射し、溶射膜を高温酸化し、さらに酸化膜の上にセラミ
ック塗料を塗着した実施例の説明図。
射し、溶射膜を高温酸化し、さらに酸化膜の上にセラミ
ック塗料を塗着した実施例の説明図。
【図６】図６は、シース熱電対表面にセラミックを溶射
し、溶射膜の上にセラミック塗料を塗着した実施例の説
明図。
し、溶射膜の上にセラミック塗料を塗着した実施例の説
明図。
１… シース管 ２… 高温酸化膜 ３…セラミッ
ク塗膜 ４… 溶射膜 ５…酸化した溶射金属層
ク塗膜 ４… 溶射膜 ５…酸化した溶射金属層
Claims (6)
- 【請求項１】 シース熱電対の金属シース表面に高温酸
化膜あるいは酸窒化膜を形成してなることを特徴とする
非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電対。 - 【請求項２】 シース熱電対の金属シース表面に高温酸
化膜あるいは酸窒化膜を形成し、該膜の上にセラミック
塗膜を被覆してなることを特徴とする非鉄金属溶湯浸漬
用シース熱電対。 - 【請求項３】 シース熱電対の金属シース表面に耐酸化
性金属を溶射し、該溶射膜の上にセラミック塗膜を被覆
してなることを特徴とする非鉄金属溶湯浸漬用シース熱
電対。 - 【請求項４】 シース熱電対の金属シース表面に耐酸化
性金属を溶射し、該溶射膜を酸化処理あるいは酸窒化処
理してなることを特徴とする非鉄金属溶湯浸漬用シース
熱電対。 - 【請求項５】 シース熱電対の金属シース表面に耐酸化
性金属を溶射し、該溶射膜を酸化処理あるいは酸窒化処
理してなると共に、該溶射膜の上にセラミック塗膜を被
覆してなることを特徴とする非鉄金属溶湯浸漬用シース
熱電対。 - 【請求項６】 シース熱電対の金属シース表面にセラミ
ックを溶射し、該溶射膜の上にセラミック塗膜を被覆し
てなることを特徴とする非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電
対。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26647896A JPH1073495A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電対 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26647896A JPH1073495A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電対 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073495A true JPH1073495A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=17431494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26647896A Pending JPH1073495A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電対 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1073495A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001289715A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Yamari Sangyo Kk | 測温基板 |
| CN110117762A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 美的集团股份有限公司 | 制备绝缘涂层的方法、金属板材、热电偶、电器 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP26647896A patent/JPH1073495A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001289715A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Yamari Sangyo Kk | 測温基板 |
| CN110117762A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 美的集团股份有限公司 | 制备绝缘涂层的方法、金属板材、热电偶、电器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4749416A (en) | Immersion pyrometer with protective structure for sidewall use | |
| CA1293137C (en) | Protective structure for an immersion pyrometer | |
| JPS6013056B2 (ja) | 被覆超合金 | |
| US2975072A (en) | Protective coatings for combustion engine exhaust systems | |
| JPS6039173A (ja) | 高温保護層材料 | |
| Goyal et al. | Study of high-temperature corrosion behavior of D-gun spray coatings on ASTM-SA213, T-11 steel in molten salt environment | |
| De Sanctis et al. | Behaviour in hot ammonia atmosphere of SiO2-coated stainless steels produced by a sol-gel procedure | |
| JPH1071675A (ja) | 非鉄金属溶湯部材 | |
| JPH1073495A (ja) | 非鉄金属溶湯浸漬用シース熱電対 | |
| US3037878A (en) | Process for coating and heat treating a metal article and coating composition | |
| JP3081765B2 (ja) | 炭素部材およびその製造方法 | |
| Sidhu et al. | Evaluation of the behavior of shrouded plasma spray coatings in the platen superheater of coal-fired boilers | |
| JPH03272959A (ja) | 耐ビルドアップ性ならびに高温耐摩耗性に優れる搬送用ロール | |
| JPS6217169A (ja) | 金属材料の表面被覆法 | |
| JPS5934230B2 (ja) | 金属の表面処理方法 | |
| JPH04323357A (ja) | 耐熱構造体 | |
| JP2003119422A (ja) | 耐熱性塗料 | |
| JP2000064060A (ja) | 非鉄金属溶湯用部材 | |
| JPS5826432B2 (ja) | 高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法 | |
| Turcu et al. | A new approach for quantifying thermal barrier effect. Case study: RE_20 enamel | |
| JPH0875563A (ja) | 熱電対 | |
| JP2003119425A (ja) | 耐熱性塗料 | |
| SU730873A1 (ru) | Порошкова смесь дл диффузионного насышени металлов и сплавов | |
| Gitanjaly et al. | Role of CaO inhibitor in enhancing high‐temperature corrosion resistance of some Ni‐based superalloys | |
| JPS59181482A (ja) | グロ−プラグ用ヒ−タ− |