JPS59150659A - 銅材表面に多孔質層を形成する方法 - Google Patents
銅材表面に多孔質層を形成する方法Info
- Publication number
- JPS59150659A JPS59150659A JP2603783A JP2603783A JPS59150659A JP S59150659 A JPS59150659 A JP S59150659A JP 2603783 A JP2603783 A JP 2603783A JP 2603783 A JP2603783 A JP 2603783A JP S59150659 A JPS59150659 A JP S59150659A
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- JP
- Japan
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- brazing
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
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】
この発明は、例えばフロン−水熱交換器のエハホレータ
ー等において、銅材からなるその伝熱パイプ等の表面に
熱伝達性能を向上させる多孔質沸騰伝熱面を形成する目
的で、特にアルミニウム粉末のろう付けによる多孔質層
を形成する方法に関する。
ー等において、銅材からなるその伝熱パイプ等の表面に
熱伝達性能を向上させる多孔質沸騰伝熱面を形成する目
的で、特にアルミニウム粉末のろう付けによる多孔質層
を形成する方法に関する。
なお、この明細書においてアルミニウムの語は、その合
金を含む意味において用いる。
金を含む意味において用いる。
従来、銅基材の表面に金属多孔質層を形成する方法とし
て、銅粉末の焼結法が良く知られているが、処理温度が
高いために製造管理が厄介であり、力〉つ焼結の状態に
よって性能に差異を生じ易いために品質管理も難かしく
、更には製造コストも高くつく等の難点があった。
て、銅粉末の焼結法が良く知られているが、処理温度が
高いために製造管理が厄介であり、力〉つ焼結の状態に
よって性能に差異を生じ易いために品質管理も難かしく
、更には製造コストも高くつく等の難点があった。
この発明は、このような問題点を解決するため、銅材の
表面にアルミニウム粉末のろう付けによって多孔質層を
形成することを意図してなされたものである。
表面にアルミニウム粉末のろう付けによって多孔質層を
形成することを意図してなされたものである。
基材がアルミニウムである場合には、それにアルミニウ
ム粉末をろう付けすることによって良好な多孔質層を形
成しうろことは既に知られている。ところが、基材が銅
からなるものである場合においては、これにアルミニウ
ム粉末をろう材粉末との混合物にして真空炉中でろう付
けしようとする場合、両者を接触状態にして加熱すると
、銅とアルミニウムとの拡散によって銅材が侵食される
おそれがあり、符にアルミニウムと銅の共晶点温度（５
４８℃）以」−に加熱すると、上記拡散が一段とすすん
でアルミニウム粉末の良好なろう付けを達成することは
困難である。
ム粉末をろう付けすることによって良好な多孔質層を形
成しうろことは既に知られている。ところが、基材が銅
からなるものである場合においては、これにアルミニウ
ム粉末をろう材粉末との混合物にして真空炉中でろう付
けしようとする場合、両者を接触状態にして加熱すると
、銅とアルミニウムとの拡散によって銅材が侵食される
おそれがあり、符にアルミニウムと銅の共晶点温度（５
４８℃）以」−に加熱すると、上記拡散が一段とすすん
でアルミニウム粉末の良好なろう付けを達成することは
困難である。
この発明はかかる問題点を解決することによって完成し
得たものである。
得たものである。
即ち、この発明は、銅材表面に、ニッケル捷たは鉄から
なる被覆層を形成したのち、該被覆層上にアルミニウム
粉末とろう材粉末との混合物を均一な層状に付着保持せ
しめ、次いで真空、非酸化性雰囲気または還元性雰囲気
中で加熱して」−記アルミニウム粉末を前記被覆層」―
にろう付けすることを特徴とする銅表面に多孔質層を形
成する方法に係るものである。
なる被覆層を形成したのち、該被覆層上にアルミニウム
粉末とろう材粉末との混合物を均一な層状に付着保持せ
しめ、次いで真空、非酸化性雰囲気または還元性雰囲気
中で加熱して」−記アルミニウム粉末を前記被覆層」―
にろう付けすることを特徴とする銅表面に多孔質層を形
成する方法に係るものである。
」−記ニッケルおよび鉄は、いずれも銅およびアルミニ
ウムに対して拡散しにくい金属であり、該金属の被覆層
を銅材表面に形成することによって、銅材中へのアルミ
ニウムの拡散を防止し、しかもその−にへのアルミニウ
ム粉末のろう付けを可能にするものである。被覆層の形
成は、例えばイオンブレーティング、無電解メッキ等の
一般的ないずれの方法を用いて形成しても良い。
ウムに対して拡散しにくい金属であり、該金属の被覆層
を銅材表面に形成することによって、銅材中へのアルミ
ニウムの拡散を防止し、しかもその−にへのアルミニウ
ム粉末のろう付けを可能にするものである。被覆層の形
成は、例えばイオンブレーティング、無電解メッキ等の
一般的ないずれの方法を用いて形成しても良い。
捷だ被覆層の厚さは、所期する拡散防止効果の確実な実
現のために、２μｍ以」二に形成することが望ｉｔ、＜
、ｗに１０〜２０μｍ程度とするのが良い。
現のために、２μｍ以」二に形成することが望ｉｔ、＜
、ｗに１０〜２０μｍ程度とするのが良い。
ろう材としては、一般的には、Ａｌ−５〜２０％５ｉ−
Ｑ、５〜３％Ｍｇ合金を好適に使用しうる。
Ｑ、５〜３％Ｍｇ合金を好適に使用しうる。
アルミニウム粉末およびろう材粉末の粒径は、いずれも
２０〜１０００μｍ程度のものを用いるべきである。特
にアルミニウム粉末の粒径は、製品の用途との関係で適
宜に選択されるものであるが、」１記範囲を逸脱して大
きすきる場合、あるいは小さすぎる場合には、いずれも
良好な高性能伝熱面を形成することが困難である。また
ろう材粉末の粒径は、２０μｍより小さいものでは、そ
れを工業的に得ることが困難であり、また１０００μｍ
より大きいと金属粉末との混合状態において均一な分布
を得ることが困難とガる。
２０〜１０００μｍ程度のものを用いるべきである。特
にアルミニウム粉末の粒径は、製品の用途との関係で適
宜に選択されるものであるが、」１記範囲を逸脱して大
きすきる場合、あるいは小さすぎる場合には、いずれも
良好な高性能伝熱面を形成することが困難である。また
ろう材粉末の粒径は、２０μｍより小さいものでは、そ
れを工業的に得ることが困難であり、また１０００μｍ
より大きいと金属粉末との混合状態において均一な分布
を得ることが困難とガる。
また、上記の粉末混合物を鋼材表面に均一に層状に付着
保持せしめる手段は、従来法に倣って液状プラスチック
等の結合剤と共に粉末を混練してスラリー状に形成し、
これを鋼材表面に塗布するものとしても良いが、この場
合には、粉末の沈降現象により結合剤が分離し易いこと
、均一な塗布が難かしいこと、ろう付は時に結合剤が分
離飛散して炉内を汚染すること、パイプ材等の中空材の
内面へのろう付けが困難であること等の問題点があるた
め、次のような手段によって行うのが有利である。即ち
、多孔質層を形成すべき銅材の表面に予め高級アルコー
ルを塗布し、然る後上記粉末の混合物をその上に撒布し
て高級アルコール層に付着保持せしめるものとするのが
有利である。ここに高級アルコールとしては、例えばヘ
キシルアルコール、オクチルアルコール、セチルアルコ
ール、ステアリルアルコール、セリルアルコール、デシ
ルアルコール、ノニルアルコール、ラウリルアルコール
、オレインアルコール々どの任意のものを選んで使用し
つる。またその塗布法は、刷毛塗り、吹キ付け、ロール
コータ−等の任意の手段を採用しつる。更に捷だ、特に
銅材がパイプ等の中空材であるような場合には、その内
面あるいは外面との間に所定の間隙を介して対向する状
態に、非ろう液性の材料、たとえばセラミックスやステ
ンレス等からなるマンドレルないｔ、Ｉｄ外被パイプか
１汁ぬＡわ斗で１畳１ 不土日日小Ｒｆｌ ｆｆ／νに
粉末混合物を充填して銅材に接触状態に保持せしめるも
のとしても良い。
保持せしめる手段は、従来法に倣って液状プラスチック
等の結合剤と共に粉末を混練してスラリー状に形成し、
これを鋼材表面に塗布するものとしても良いが、この場
合には、粉末の沈降現象により結合剤が分離し易いこと
、均一な塗布が難かしいこと、ろう付は時に結合剤が分
離飛散して炉内を汚染すること、パイプ材等の中空材の
内面へのろう付けが困難であること等の問題点があるた
め、次のような手段によって行うのが有利である。即ち
、多孔質層を形成すべき銅材の表面に予め高級アルコー
ルを塗布し、然る後上記粉末の混合物をその上に撒布し
て高級アルコール層に付着保持せしめるものとするのが
有利である。ここに高級アルコールとしては、例えばヘ
キシルアルコール、オクチルアルコール、セチルアルコ
ール、ステアリルアルコール、セリルアルコール、デシ
ルアルコール、ノニルアルコール、ラウリルアルコール
、オレインアルコール々どの任意のものを選んで使用し
つる。またその塗布法は、刷毛塗り、吹キ付け、ロール
コータ−等の任意の手段を採用しつる。更に捷だ、特に
銅材がパイプ等の中空材であるような場合には、その内
面あるいは外面との間に所定の間隙を介して対向する状
態に、非ろう液性の材料、たとえばセラミックスやステ
ンレス等からなるマンドレルないｔ、Ｉｄ外被パイプか
１汁ぬＡわ斗で１畳１ 不土日日小Ｒｆｌ ｆｆ／νに
粉末混合物を充填して銅材に接触状態に保持せしめるも
のとしても良い。
この発明におけるろう付けは、フラックスを使用せずに
行われるものである。フラックスを用いてろう付けして
も多孔質層を得ることはできるが、ろう付は後洗浄して
もフラックスが残溜するので好ましくない。
行われるものである。フラックスを用いてろう付けして
も多孔質層を得ることはできるが、ろう付は後洗浄して
もフラックスが残溜するので好ましくない。
この発明によれば、銅材の表面に予めニッケルまたは鉄
からなる被覆層を形成し、然る後その表面にアルミニウ
ム粉末をろう材粉末との混合状態にして層着せしめ、ろ
う付けを行うものであるから、上記被覆層がアルミニウ
ム粉末の銅材への拡散を阻止する役目を果し、実質上鋼
材の表面にアルミニウム粉末のろう付けによる多孔質層
を形成することができる。従って、従来の銅粉末焼結法
等に較べ、はるかに簡単かつ能率的に銅材表面ば品質的
にも安定した高性能沸騰伝熱面を形成することが可能と
なり、製造コストの顕著な低減化を実現することができ
る。
からなる被覆層を形成し、然る後その表面にアルミニウ
ム粉末をろう材粉末との混合状態にして層着せしめ、ろ
う付けを行うものであるから、上記被覆層がアルミニウ
ム粉末の銅材への拡散を阻止する役目を果し、実質上鋼
材の表面にアルミニウム粉末のろう付けによる多孔質層
を形成することができる。従って、従来の銅粉末焼結法
等に較べ、はるかに簡単かつ能率的に銅材表面ば品質的
にも安定した高性能沸騰伝熱面を形成することが可能と
なり、製造コストの顕著な低減化を実現することができ
る。
次に、この発明の実施例を示す。
実施例１
無酸素銅管（直径２５４喘、厚さ１．０＋ｍｎ、長さ１
５０ ｍｍ ）の外周面に、電気メツキ法により厚さ２
０μｍのニッケル被覆層を形成したのち、ソノ表面にデ
シルアルコールを均一に塗布し、更にその表面に９９．
７％アルミニウム粉末（平均粒径１２５μ？７Ｌ）と、
Ａ Ｉ −７，５％５ｉ−１，３％Ｍｇ合金からなるろ
う材粉末との重量比２：１の混合物を均一にふりかけて
上記デシルアルコールにより付着保持せしめ、然る後、
４×１０ｔｏｒｒの圧力下の真空炉中で、６０５℃×１
５分間加熱して真空ろう付けを行った。
５０ ｍｍ ）の外周面に、電気メツキ法により厚さ２
０μｍのニッケル被覆層を形成したのち、ソノ表面にデ
シルアルコールを均一に塗布し、更にその表面に９９．
７％アルミニウム粉末（平均粒径１２５μ？７Ｌ）と、
Ａ Ｉ −７，５％５ｉ−１，３％Ｍｇ合金からなるろ
う材粉末との重量比２：１の混合物を均一にふりかけて
上記デシルアルコールにより付着保持せしめ、然る後、
４×１０ｔｏｒｒの圧力下の真空炉中で、６０５℃×１
５分間加熱して真空ろう付けを行った。
これにより、第１図に示すように、銅管（１）の表面の
ニッケル被覆層（２）上に、僅かのＡｌ−Ｎｉ合金層（
３）を介してアルミニウム粉末（４）が均一にろう付け
された多孔質層（５）を有する複合パイプを得ることが
できた。
ニッケル被覆層（２）上に、僅かのＡｌ−Ｎｉ合金層（
３）を介してアルミニウム粉末（４）が均一にろう付け
された多孔質層（５）を有する複合パイプを得ることが
できた。
実施例２
第２図に示すように、直径２５．４＋ｎ＋３厚さ１゜０
ｒｒａｎ、長さ１００膿の鋼管（１１）の外面に、電気
メツキ法により厚さ２０μｍのニッケル被覆層（１２）
を形成し、該メッキ層を有する鋼管の外側に、直径３０
ｍｍ、厚さ０．８ ｒａｎ 、長さ１５０叫のステンレ
ス管（１３）を両者間に全周にわたって均一な間隙（１
４）が形成される状態に嵌め合わせ、底面を底キャップ
＋１５１で閉塞した。一方、平均粒径１２５μｍの９９
．７％アルミニウム粉末と、ＡＩ −７，５％５ｉ−１
，Ｑ％Ｍｇ合金から々るろう材粉末とを重量比３：１の
割合で均一に混合した混合物（１６）を用意し、これを
上記間隙（１４１内に充填したのち、４ Ｘ ］ Ｑ
ｊｏｒｒの圧力下の真空炉中で６０５℃×１５分間加熱
してろう付けを行った。そして炉冷後、炉中から取出し
て上記ステンレス管（１３）内から鋼管（１１）を抜き
出したところ、この抜き出し操作は簡単に行うことがで
き、かつ銅管（１１）のニッケル被覆層（１２）上に、
パイプ母材を何ら侵食することなしに、アルミニウム粉
末が完全にろう付けされた外面に多孔質層を有する複合
パイプを得ることができた。
ｒｒａｎ、長さ１００膿の鋼管（１１）の外面に、電気
メツキ法により厚さ２０μｍのニッケル被覆層（１２）
を形成し、該メッキ層を有する鋼管の外側に、直径３０
ｍｍ、厚さ０．８ ｒａｎ 、長さ１５０叫のステンレ
ス管（１３）を両者間に全周にわたって均一な間隙（１
４）が形成される状態に嵌め合わせ、底面を底キャップ
＋１５１で閉塞した。一方、平均粒径１２５μｍの９９
．７％アルミニウム粉末と、ＡＩ −７，５％５ｉ−１
，Ｑ％Ｍｇ合金から々るろう材粉末とを重量比３：１の
割合で均一に混合した混合物（１６）を用意し、これを
上記間隙（１４１内に充填したのち、４ Ｘ ］ Ｑ
ｊｏｒｒの圧力下の真空炉中で６０５℃×１５分間加熱
してろう付けを行った。そして炉冷後、炉中から取出し
て上記ステンレス管（１３）内から鋼管（１１）を抜き
出したところ、この抜き出し操作は簡単に行うことがで
き、かつ銅管（１１）のニッケル被覆層（１２）上に、
パイプ母材を何ら侵食することなしに、アルミニウム粉
末が完全にろう付けされた外面に多孔質層を有する複合
パイプを得ることができた。
第１図は第１実施例による多孔質層形成後の状態の一部
断面図、第２図は第２実施例の断面図である。 ＋１） ＋１１）・・・銅管、＋２＋ ＋１２１・・・
ニッケル被覆層、（４）・・・アルミニウム粉末、（５
）・・・多孔質層、［１３１・・・ステンレス管、（１
ａ・・・間隙、［１Ｂ＋・・・粉末混合物。 以 上
断面図、第２図は第２実施例の断面図である。 ＋１） ＋１１）・・・銅管、＋２＋ ＋１２１・・・
ニッケル被覆層、（４）・・・アルミニウム粉末、（５
）・・・多孔質層、［１３１・・・ステンレス管、（１
ａ・・・間隙、［１Ｂ＋・・・粉末混合物。 以 上
Claims (1)
- 銅材表面に、ニッケルまたは鉄からなる被覆層を形成し
たのち、該被覆層上にアルミニウム粉末とろう材粉末と
の混合物を均一な層状に付着保持せしめ、次いで真空、
非酸化性雰囲気または還元性雰囲気中で加熱して上記ア
ルミニウム粉末を前記被覆層」二にろう付けすることを
特徴とする銅表面に多孔質層を形成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2603783A JPS59150659A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 銅材表面に多孔質層を形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2603783A JPS59150659A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 銅材表面に多孔質層を形成する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150659A true JPS59150659A (ja) | 1984-08-28 |
Family
ID=12182499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2603783A Pending JPS59150659A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 銅材表面に多孔質層を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150659A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5196232A (en) * | 1990-06-07 | 1993-03-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Manufacturing method of base heat transfer material with porous surface |
| JP2019035146A (ja) * | 2017-08-04 | 2019-03-07 | リン, シン−ユンLin, Hsin−Yung | 分離型水ポンプを有する気体発生設備 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4834052A (ja) * | 1971-09-03 | 1973-05-15 | ||
| JPS5163303A (en) * | 1974-07-19 | 1976-06-01 | Tokico Ltd | Netsudenpansochino seizohoho |
| JPS56109157A (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-29 | Toshiba Corp | Brazed structural body of al material and cu material |
-
1983
- 1983-02-17 JP JP2603783A patent/JPS59150659A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4834052A (ja) * | 1971-09-03 | 1973-05-15 | ||
| JPS5163303A (en) * | 1974-07-19 | 1976-06-01 | Tokico Ltd | Netsudenpansochino seizohoho |
| JPS56109157A (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-29 | Toshiba Corp | Brazed structural body of al material and cu material |
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| JP2019035146A (ja) * | 2017-08-04 | 2019-03-07 | リン, シン−ユンLin, Hsin−Yung | 分離型水ポンプを有する気体発生設備 |
| US10981809B2 (en) | 2017-08-04 | 2021-04-20 | Hsin-Yung Lin | Gas generating apparatus with separated water pump |
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