JPS6039104A - 高圧含浸装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高圧含浸装置、特に多孔質カーボン等にアルミ
合金、アンチモン合金、錫合金、銅合金などの溶湯金属
を含浸させ、多孔質カーボン等の物性を改善するための
装置に関する。

−次焼成後の多孔質カーボンの如き多孔質体に低融点金
属を含浸させ、弾力性のない多孔質体に弾力性を付与し
ようとする目的で前記多孔質体を高圧室内で坩堝に収容
した前記溶湯金属中に含浸し、高圧のＮ２ガス又はＡｒ
ガスを導入して高圧下含浸処理を行なうことは既知であ
り、既にその実用化が試みられているが、かかる高圧含
浸を行なう装置として従来、熱間静水圧プレス（Ｈ工Ｐ
）に用いられる如き島田装置が使用されている。

即ち、高圧容器、上蓋、下蓋によって画成される高圧室
内に断熱層、更にその内側にヒータが配設された装置が
それであり、高圧含浸け、通常、かかる装置の高圧室内
に溶湯を収容した坩堝を固定配置し、多孔質の被含浸材
を上下動可能な上部シリンダの押棒に吊持し、シリンダ
の上下動によって当該多孔質被含浸材を溶湯内に入れ、
又は溶湯内より引き上げていた。

しかし、このような装置は、溶湯を収容した坩堝の位置
が高王室内で比較的下部にあり、高圧ガスを導入し、処
理を行なう際、ガスの対流が激しいところから−に方高
温部における断熱が不完全で安全操業」−１問題があり
、実質的には８００℃以上での操業は不可能な状況にあ
った。

本発明はかかる事実に着目し、上方の断熱を良好ならし
め、高温、例えば１，０００℃以上でも安定操業が可能
である装置を考究することを課題とし、これによって銅
の含浸をも含め、高圧含浸の適用範囲を拡げ、実施化を
推進することを目的とするものである。

即ち、本発明の特徴とするところは、前記高圧含浸装置
において、その高圧室下蓋に上下方向移動可能に押棒を
貫設し、該押棒上部に溶湯金属収容容器を載置する炉床
を結合して前記容器とと押棒で押し」二げ多孔質被含浸
材を溶湯金属内にドブ漬けし得る如くなした点にある。

ここで、溶湯金属は容器収容時、溶解状態であッテモよ
く、又、インゴットであって高圧含浸に先立ち、高圧室
内で真空下において溶解してもよいが、取扱上は後者の
方が望ましく、従って一般的にはインゴットで容器に収
容する方式が採用される。

又、押棒の上下動は通常、空圧又は油圧シリンダーが用
いられ、そのシリンダーロッド端と押捧端を結合するこ
とによって作動させる。この場合シリンダーは１個でも
よいが、複数個使用するのが作動の均斉化の面で好適で
ある。しかし、勿論、他の既知の上下動を用いることを
妨げるものではない。

なお、本発明装置により溶湯金属が含浸される被含浸材
としては、前記多孔質カーボンの如き多孔質体が普通で
あり、一方、含浸材としてはアルミ合金、アンチモン合
金、錫合金、銅合金などが含まれる。

以下、更に本発明装置の具体的な実施例につき添付図面
を参照し、説明する。

第１図及び第２図は本発明に係る高庄含浸装置の１例で
あり、第１図は押棒が下方に移動しているとき、一方、
第２図は押棒上昇時を示す。

これら、図において、（１）は高圧容器、（２）は上蓋
。

（３）は下蓋で、上蓋（２）には図示していないが高圧
Ｎ２ガス又はにガスの導入、導出のだめの流通孔が設け
られていて、これら高圧容器（１）、上蓋（２）、下蓋
（３）によって高圧室が画成され、内部に断熱層（４）
とその内側にヒータ（７）が配設されている。

しかして、」二記ヒータ（７）は図示例にあっては、ヒ
ータ（７）内側に更に設けられた保持筒（５）の外周に
碍子を介して固定されており、前記保持筒（５）の上部
開口部には蓋（６）が装設され、両者は気密に結合され
て保持筒（５）の気密構造と相俟って全体的な気密ケー
シングをヒータ内側に形成している。

なお、保持筒（５）の下部には、高圧ガス通路（５）を
有しており、高圧室の加ｍ、減圧の際に差圧によって保
持筒（５）が破損するのを阻止するように構成されてい
る。

上記構成の高圧装置において、本発明にあっては更に、
その特徴をなすものとして、下蓋（３）を貫通して押棒
（８）が挿設されており、その下端が高圧容器（１）外
に設置された空圧又は油圧作動の上下動用シリンダー（
９）のロンド下端と結合されて、シリンダー（９）の作
動に伴って押棒（８）が−に下し得るようになっている
。

そして、多孔質被含浸材（１２）は前記ヒータ保持筒（
５）の蓋（６）に固定されて吊下保持されており、一方
含浸材である溶湯金属０３）は通常、坩堝からなる容器
０１）内に収容されて前記押棒（８）上部に結合されて
いる炉床（１０）の上に載置されている。

従って、シリンダー（９）を作動することによって押棒
（８）が上下方向に移動し、溶湯金属収容容器０１）が
これに伴って上下動して被含浸材θ２）をその中にドブ
漬けしたり、離したりすることになる。

次に上記本発明装置の作用として、該装置を用いて高圧
含浸する処理プロヤスを説明する。

先ず、第１図図示の状態で押棒（８）が下方位置にあり
、容器（１１）が高圧室内下部保持されて該容器（１０
内に含浸せんとする金属合金を収容する。そしてその状
態で高圧室内を真空に吸引しながら加熱し含浸せんとす
る金属を溶解する。例えば、該金属がアルミ合金である
場合は７００〜７５０℃位まで昇温する。

次に上記金属が完全に溶解すれば、シリンダー（９）を
作動して押棒（８）を押し上げ、これを介して収容容器
０１）、即ち坩堝を上方に押し一部げ、第２図の如く−
に方に吊下保持されている多孔質の被含浸材（１２）を
溶湯金属（１３）でドブ漬けにする。なお、このとき、
被含浸材０２）の上部が溶湯面から出ていると、−■一
部ポーラス部から圧力がかかり含浸効果が低下するので
完全に浸漬する。

この状態で、前記高王室内に上蓋の高圧ガス流通孔（図
示せず）を通じて５０〜１００Ｋｇ４程度のＮ２又はＡ
ｒガスを導入することにより高圧ガスの加圧力によって
有効に含浸が進められる。

そして、所要時間、温度、圧力下での含浸が終ると、シ
リンダーを作動し、押棒（８）を下動させて溶湯収容容
’ｆｆｒ　（ｏ）を下方へ下げると共に、高王室内のガ
スを抜き、必要々温度まで冷却した後に高圧室より処理
品として取り出す。

なお、この処理品取り出し前にヒータをオフとする。又
、冷却温度は通常、溶湯金属の凝固温度プラス５０℃程
度が好適である。

高圧含浸処理のプロセスは叙」二の如くであるが、本発
明装置においては、溶湯収容容器が高王室内で押棒によ
り押し」二げられ、比較的上方位置に位置しており、従
って高圧ガス下でもガス対流の影響を受けることが少な
く、上方の断熱が格段にすぐれていて高温、例えば１０
００℃以上の高温下でも極めて安定した操業を続けるこ
とを可能ならしめる。

以上の如く、本発明装置によれば、下蓋を貫通する押棒
を設け、これを上下動可能として、溶湯金属収容容器を
上昇、下降せしめるように構成したことにより、従来の
坩堝を固定し、被含浸材である多孔質体を上下動させる
ものに比し上方の断熱が格段にすぐれ、安定操業が可能
であると共に、断熱効果の向上により従来、殆んど不可
能であった、例えば１０００℃以上でも充分、操業を可
能ならしめ、従って、含浸金属の種類を増加し、その適
用範囲を人混ならしめることはもとより、これにより高
庄含浸の実用性を高め、多孔質体の特性改善に頗る有効
性を発揮する顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明装置の１例を示す一部断面概
要図で、第１図は押棒下降時、第２図は押棒上昇時の状
態である。 （１）・・・・・・・高圧容器、（２）・・曲・−ヒ　
蓋。 （３）・・・・・・・下　蓋、（４）・・曲・断熱層。 （５）・・・・・・・ヒータ保持筒、（６）・・・曲ヒ
ータ蓋。 （７）・・・・・・・ヒータ、（８）・・曲・押棒。 （９）・・・・・・・駆動部（シリンダー）、（１０）
・・・・・・・炉床。 （１１）・・・・・・・容器（坩堝）　、　（＋２）・
・曲・多孔質被含浸材。 ０３）・・・・・・・含浸用溶湯金属。 ７？１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　高圧容器と、上下の各蓋によって画成される高圧
   室内に、断熱層とその内側にヒータを配置し、多孔質被
   含浸材と含浸用溶湯金属を収容する容器を内部に収容し
   、被含浸材に溶湯金属を高圧下で含浸させる装置におい
   て、前記下蓋に上下方向移動可能に押棒を貫設し、該押
   棒上部に前記容器を載置する炉床を具有せしめたことを
   特徴とする高圧含浸装置。 ２、　ヒータがヒータ蓋に気密に結合された気密構造の
   保持筒の外周に設けられ、多孔質被含浸材が前記ヒータ
   蓋に吊下保持される特許請求の範囲第１項記載の高圧含
   浸装置。