JPS5836987A - 耐熱性複合材料 - Google Patents
耐熱性複合材料Info
- Publication number
- JPS5836987A JPS5836987A JP13578981A JP13578981A JPS5836987A JP S5836987 A JPS5836987 A JP S5836987A JP 13578981 A JP13578981 A JP 13578981A JP 13578981 A JP13578981 A JP 13578981A JP S5836987 A JPS5836987 A JP S5836987A
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- Japan
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- oxide
- carbon
- heat
- composite
- graphite
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐熱耐酸化性カーボン又１よグラファイト複合
材に関するもの・である。カーボン又はグラファイトは
耐熱温度が高く、シかも加工性がよいために高温の熱処
理用部材、高温で使用される耐摩摺動部材等に広い分野
で使用されている。しかし乍ら、空気中又は酸化性雰囲
気で使用する場合は酸化消耗し易く、又金属、合金の種
類によっては接触反応して部分的に溶着し剥離して損耗
し易いなどの欠点があった。本発明はか＼るカーボン又
はグラファイトの欠点を解消するためになされたもので
ある。
材に関するもの・である。カーボン又はグラファイトは
耐熱温度が高く、シかも加工性がよいために高温の熱処
理用部材、高温で使用される耐摩摺動部材等に広い分野
で使用されている。しかし乍ら、空気中又は酸化性雰囲
気で使用する場合は酸化消耗し易く、又金属、合金の種
類によっては接触反応して部分的に溶着し剥離して損耗
し易いなどの欠点があった。本発明はか＼るカーボン又
はグラファイトの欠点を解消するためになされたもので
ある。
従来、上述のような問題を解決するために、Ａ１ｇＯ＋
を表面に被覆する方法や気相反応により、５ｉｓＮ＊を
被覆させるなどの方法が試みられている。
を表面に被覆する方法や気相反応により、５ｉｓＮ＊を
被覆させるなどの方法が試みられている。
しかし乍ら、前述の方法では例えば超硬合金の焼結の際
に敷板として用いる場合溶出Ｃｏ との反応で溶着す
る問題があり、後述の方法ではせっかく安価なカーボン
が高価なものとなってしまい、利用範囲が限られてしま
う。本発明は上記の欠点も無く安価なカーボン又はグラ
ファイト部材を提案するものである。
に敷板として用いる場合溶出Ｃｏ との反応で溶着す
る問題があり、後述の方法ではせっかく安価なカーボン
が高価なものとなってしまい、利用範囲が限られてしま
う。本発明は上記の欠点も無く安価なカーボン又はグラ
ファイト部材を提案するものである。
本発明の特徴はカーボン（炭素）またグラファイト（黒
鉛〕の表面に酸化ジルコニウム（Ｚｒ０ｇ ）とＭｇＡ
ｌ！２０４等のスピネル構造の酸化物との複合酸化物も
しくはこの複合酸化物に酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ８）
または酸化カルシウム（ＣａＯ）を含む複合酸化物の被
覆層を有する積層又は複合材であることである。
鉛〕の表面に酸化ジルコニウム（Ｚｒ０ｇ ）とＭｇＡ
ｌ！２０４等のスピネル構造の酸化物との複合酸化物も
しくはこの複合酸化物に酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ８）
または酸化カルシウム（ＣａＯ）を含む複合酸化物の被
覆層を有する積層又は複合材であることである。
本発明者らは炭素又は黒鉛に種々の材料を溶射して金属
との溶着性を調査した結果、上記の材料を被覆した場合
が最も良い結果を得たものである。
との溶着性を調査した結果、上記の材料を被覆した場合
が最も良い結果を得たものである。
溶射材料としてＺｒＯ２またはこれにＹ２Ｏ３を添加し
た粉末が知られているが、これを炭素板表面に溶射した
のみでは本発明の目的は達せられず、被覆層にスピネル
構造の酸化物を含む複合酸化物にすることによって本発
明の目的は達せられた。
た粉末が知られているが、これを炭素板表面に溶射した
のみでは本発明の目的は達せられず、被覆層にスピネル
構造の酸化物を含む複合酸化物にすることによって本発
明の目的は達せられた。
また被覆層の厚みとしてはＩＯμ以下では被覆材の効果
は発揮されず、１０００μ（１ｍ）以上では炭素又は黒
鉛との接合強度が不充分であった。
は発揮されず、１０００μ（１ｍ）以上では炭素又は黒
鉛との接合強度が不充分であった。
次にＺｒＯｓ に対しスピネル構造の酸化物の量を種
々変化させて炭素板表面に溶射被覆して金属との溶着テ
ストを行った結果、ＺｒＯ２に対し重量比で１１５から
５／ｌの比率でスピネル構造の酸化物を混合した場合に
最もよい結果を示した。この組成比以外では部分的な溶
着かあり不充分であった。
々変化させて炭素板表面に溶射被覆して金属との溶着テ
ストを行った結果、ＺｒＯ２に対し重量比で１１５から
５／ｌの比率でスピネル構造の酸化物を混合した場合に
最もよい結果を示した。この組成比以外では部分的な溶
着かあり不充分であった。
また上記複合酸化物にＣａＯ又はＹ２ｋｇ を添加す
ることによって饗覆層はより一層安定した強度を有する
ことがわかった。その量としては２０重量％までで、こ
れ以上では被溶着性が不安定であり、複合酸化物と炭素
又は黒鉛との接合強度が低下する。
ることによって饗覆層はより一層安定した強度を有する
ことがわかった。その量としては２０重量％までで、こ
れ以上では被溶着性が不安定であり、複合酸化物と炭素
又は黒鉛との接合強度が低下する。
炭素表面に溶射する方まけ酸素−アセチレンガスによる
炎溶射法、プラズマによる溶射法いずれでも構わない。
炎溶射法、プラズマによる溶射法いずれでも構わない。
また該複合酸化物を有機溶剤に懸濁させ炭素又は黒鉛ｉ
ζ塗布して乾燥焼付けてもよいが経済的でない。
ζ塗布して乾燥焼付けてもよいが経済的でない。
湖、溶射する前に炭素板又は、黒鉛板を２５０ ’Ｃ〜
８５０℃で乾燥し、表面の水分を除去することが望まし
い。
８５０℃で乾燥し、表面の水分を除去することが望まし
い。
次に実施例によって詳細に説明する。
実施例１゜
炭素板を予め８００℃Ｘ１時間で乾燥処理し、ＺｒＯｓ
＋スピネル酸化物（ＭｇＡ！ ＋１０４ ）、Ｙ２Ｏ
３の粉末を第１表に示す重量比で配合し、酸素、アセチ
レントーチにより５０ｘ１５０ｘ５ＩｕＬの炭素板表面
に溶射被覆した。次にこの被覆した炭素板を第１表に示
す温度で熱処理して各種の炭素、複合酸化物複合板を作
製した。これらの複合板の被覆層の有する面上にＷＣ−
２０％Ｃｏ 組成の粉末をｌ Ｔ／α２で型押した成
型体を各５ケ載せ、真空中で１４００℃、１時間焼結処
理した。この処理を５回成型体を変えて行った。焼結炉
から取出した各複合炭素板と被焼結材（超硬合金）の溶
着状況を観察し、全熱溶着せず被焼結材がすぐ取れる状
態を優で示し、すぐ取れるが多少接触面が変色している
場合を良で示し、溶着もせず被焼結材がすぐ取れるが被
覆層が剥離しか−っているものを可とし、炭素板のみを
使用した時と同じく被焼結材と溶着している場合を不可
と表現して各々の結果第１表に示した。
＋スピネル酸化物（ＭｇＡ！ ＋１０４ ）、Ｙ２Ｏ
３の粉末を第１表に示す重量比で配合し、酸素、アセチ
レントーチにより５０ｘ１５０ｘ５ＩｕＬの炭素板表面
に溶射被覆した。次にこの被覆した炭素板を第１表に示
す温度で熱処理して各種の炭素、複合酸化物複合板を作
製した。これらの複合板の被覆層の有する面上にＷＣ−
２０％Ｃｏ 組成の粉末をｌ Ｔ／α２で型押した成
型体を各５ケ載せ、真空中で１４００℃、１時間焼結処
理した。この処理を５回成型体を変えて行った。焼結炉
から取出した各複合炭素板と被焼結材（超硬合金）の溶
着状況を観察し、全熱溶着せず被焼結材がすぐ取れる状
態を優で示し、すぐ取れるが多少接触面が変色している
場合を良で示し、溶着もせず被焼結材がすぐ取れるが被
覆層が剥離しか−っているものを可とし、炭素板のみを
使用した時と同じく被焼結材と溶着している場合を不可
と表現して各々の結果第１表に示した。
この表でわかる如く、本発明による組成範囲の被覆層を
有する複合板は１４００℃の高温で液相を生ずるＷＣ−
Ｃｏ 超硬合金との反応性が無く、焼結敷板材として
寿命が長いことがわかる。
有する複合板は１４００℃の高温で液相を生ずるＷＣ−
Ｃｏ 超硬合金との反応性が無く、焼結敷板材として
寿命が長いことがわかる。
伺実験ＡｔＯものは５２回使用しても被焼結材と全熱反
応せず安定な被覆層であることが証明された。
応せず安定な被覆層であることが証明された。
従来実施例１の様な敷板として（よ炭素又は黒鉛板の上
に黒鉛粉、ＡｌｊｓＯｓ粉末を適宜混合して散布し、そ
の上に被焼結材を載せて使用していたが、本発明による
複合板ではこのような面倒な作業をする必要なく何回も
使用できるので焼結コストを著しく下げることが可能と
なっに０ 実施例２゜ 実施例１と同様にして、第２表の組成の粉末をプラズマ
溶射により約５０μの厚みで被覆し、そのあと１４００
℃で１時間安定化処理を行い、実施例１と同様に被焼結
材との反応状況を１０回の焼結後調べに結果を第２表に
示す。
に黒鉛粉、ＡｌｊｓＯｓ粉末を適宜混合して散布し、そ
の上に被焼結材を載せて使用していたが、本発明による
複合板ではこのような面倒な作業をする必要なく何回も
使用できるので焼結コストを著しく下げることが可能と
なっに０ 実施例２゜ 実施例１と同様にして、第２表の組成の粉末をプラズマ
溶射により約５０μの厚みで被覆し、そのあと１４００
℃で１時間安定化処理を行い、実施例１と同様に被焼結
材との反応状況を１０回の焼結後調べに結果を第２表に
示す。
本発明によるスピネル構造の酸化物とＺｒＯ２と第１表
の酸化物にＹｇＯｓｓ ＣａＯを添加したものが反応性
少く何回もの使用に耐えることがわかる。
少く何回もの使用に耐えることがわかる。
以上、超硬合金の前詰用敷板としての実施例を示したが
、被覆層は高硬度で耐摩耗性のセラミックスであり、高
温で摺動して使用する耐摩摺動部材としても優れた材料
である。
、被覆層は高硬度で耐摩耗性のセラミックスであり、高
温で摺動して使用する耐摩摺動部材としても優れた材料
である。
Claims (4)
- （１）炭素またはグラファイトの表面に、酸化ジルコニ
ウムとスピネル構造を有する金属酸化物との複合酸化物
もしくは該複合酸化物に酸化イツトリウム又は酸化カル
シウムを含む複合酸化物の被覆層が膜厚ｌＯ〜１０００
μ で被着していることを特徴とする耐熱性複合材料。 - （２）被覆複合酸化物が、酸化ジルコニウムとスピネル
構造の酸化物との比が重量比で１１５乃至５／１である
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の耐熱
性複合材料。 - （３）被覆複合酸化物に２０重量％以下の酸化イツトリ
ウム又は酸化カルシウムを含む事を特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の耐熱性複合材料。 - （４）スピネル構造を有する金属酸化物がＭｇＡ／２ｏ
ｓであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の耐熱性複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13578981A JPS5836987A (ja) | 1981-08-29 | 1981-08-29 | 耐熱性複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13578981A JPS5836987A (ja) | 1981-08-29 | 1981-08-29 | 耐熱性複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5836987A true JPS5836987A (ja) | 1983-03-04 |
| JPS6143318B2 JPS6143318B2 (ja) | 1986-09-26 |
Family
ID=15159869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13578981A Granted JPS5836987A (ja) | 1981-08-29 | 1981-08-29 | 耐熱性複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836987A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194967A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-10-03 | マグレガ−・ゴルフ・カムパニ− | 短距離ゴルフボ−ル及びその製造方法 |
| JPS61154683A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-14 | マグレガ−・ゴルフ・カムパニ− | 短距離ゴルフボ−ル及びその製造方法 |
| US5108597A (en) * | 1990-03-22 | 1992-04-28 | Regents Of The University Of Minnesota | Carbon-clad zirconium oxide particles |
| US5182016A (en) * | 1990-03-22 | 1993-01-26 | Regents Of The University Of Minnesota | Polymer-coated carbon-clad inorganic oxide particles |
| US5254262A (en) * | 1990-03-22 | 1993-10-19 | Regents Of The University Of Minnesota | Carbon-clad zirconium oxide particles |
| US5271833A (en) * | 1990-03-22 | 1993-12-21 | Regents Of The University Of Minnesota | Polymer-coated carbon-clad inorganic oxide particles |
| US5609953A (en) * | 1994-06-02 | 1997-03-11 | Nippon Planning Co., Ltd. | Plastic molded articles having resin fibers dispersed therein |
-
1981
- 1981-08-29 JP JP13578981A patent/JPS5836987A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194967A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-10-03 | マグレガ−・ゴルフ・カムパニ− | 短距離ゴルフボ−ル及びその製造方法 |
| JPH0352311B2 (ja) * | 1984-03-12 | 1991-08-09 | Maguregaa Gorufu Co | |
| JPS61154683A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-14 | マグレガ−・ゴルフ・カムパニ− | 短距離ゴルフボ−ル及びその製造方法 |
| US5108597A (en) * | 1990-03-22 | 1992-04-28 | Regents Of The University Of Minnesota | Carbon-clad zirconium oxide particles |
| US5182016A (en) * | 1990-03-22 | 1993-01-26 | Regents Of The University Of Minnesota | Polymer-coated carbon-clad inorganic oxide particles |
| US5254262A (en) * | 1990-03-22 | 1993-10-19 | Regents Of The University Of Minnesota | Carbon-clad zirconium oxide particles |
| US5271833A (en) * | 1990-03-22 | 1993-12-21 | Regents Of The University Of Minnesota | Polymer-coated carbon-clad inorganic oxide particles |
| US5346619A (en) * | 1990-03-22 | 1994-09-13 | Regents Of The University Of Minnesota | Carbon-clad zirconium oxide particles |
| USRE34910E (en) * | 1990-03-22 | 1995-04-18 | Regents Of The University Of Minnesota | Carbon-clad zirconium oxide particles |
| US5609953A (en) * | 1994-06-02 | 1997-03-11 | Nippon Planning Co., Ltd. | Plastic molded articles having resin fibers dispersed therein |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6143318B2 (ja) | 1986-09-26 |
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