JPS6341786A - 熱間等方圧縮装置 - Google Patents
熱間等方圧縮装置Info
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- JPS6341786A JPS6341786A JP18427486A JP18427486A JPS6341786A JP S6341786 A JPS6341786 A JP S6341786A JP 18427486 A JP18427486 A JP 18427486A JP 18427486 A JP18427486 A JP 18427486A JP S6341786 A JPS6341786 A JP S6341786A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
- B30B11/002—Isostatic press chambers; Press stands therefor
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、水分湊度、酸素殴度の極度に低い雰囲気で
処理物を、偽間等方圧縮することのできる熱間等方圧縮
装置（ＨＩＰ装置）に関する。
処理物を、偽間等方圧縮することのできる熱間等方圧縮
装置（ＨＩＰ装置）に関する。
説明に先立ちＸＩ Ｉ Ｐ （Ｈｏｔ ｌ５ｏａｔａｔ
ｉｃ Ｐｒｅｓｓ）処理について概説する。
ｉｃ Ｐｒｅｓｓ）処理について概説する。
ＨＩＰ処理とは、高温高圧下で不活性ガスを圧力媒体と
して等方的に被処理体を圧縮し、セラミックス粉末、金
属粉末またはそれらの混合物若しくは成形体から緻密な
焼結体を製造したり、超硬合金の残留空孔を圧潰して除
去したり、あるいは金属材料を拡散接合するための優れ
た方法として知られ、広く利用されつつある技術である
。現在脚光を浴びているセラミックス成形品は、ＨＩＰ
法の出現によυその製造工程が著しく闇路化されると同
時に成形品の特性は大いに向上し、バラツキも減少する
に至っている。
して等方的に被処理体を圧縮し、セラミックス粉末、金
属粉末またはそれらの混合物若しくは成形体から緻密な
焼結体を製造したり、超硬合金の残留空孔を圧潰して除
去したり、あるいは金属材料を拡散接合するための優れ
た方法として知られ、広く利用されつつある技術である
。現在脚光を浴びているセラミックス成形品は、ＨＩＰ
法の出現によυその製造工程が著しく闇路化されると同
時に成形品の特性は大いに向上し、バラツキも減少する
に至っている。
第５図は従来の熱間等方圧縮装置の説明図である。因に
おいて、１はＨＩＰ処理用圧力容器、２はコンプレッサ
ー、６は不活性ガスのガスボンベ、４は温度制御できる
加熱炉、５は高圧配管、６は被処理物、７は断熱マント
ルである。
おいて、１はＨＩＰ処理用圧力容器、２はコンプレッサ
ー、６は不活性ガスのガスボンベ、４は温度制御できる
加熱炉、５は高圧配管、６は被処理物、７は断熱マント
ルである。
次にこの動作を説明する。圧力容器１の内部罠断熱マン
トル７によって囲われた加熱炉４が収容されており、そ
の加熱炉４の内部に被処理物６が置かれる。
トル７によって囲われた加熱炉４が収容されており、そ
の加熱炉４の内部に被処理物６が置かれる。
加熱炉４は発熱体と温度計測装置例えば熱電対とその外
側の断熱マントル７とから成る。発熱体はグラファイト
、モリブデン、カンタル尋からできている。ＨＩＰ処理
には通常ＡｒないしＮ、などの不活性ガスが用いられる
が、例えば初期圧１５０ｋＭ−のガスボンベ３よシ導出
されたガスは、コンプレッサー２に供給され、圧縮され
て高圧ガス配管５を通して圧力容器１に供給され例えば
２０００ｋｓ＄／ｆｆｌ に達する。また同時に加熱
炉４に通電して、断熱マントル７内の雰囲気を５００〜
２３００℃、通常１１００〜１８００℃に加熱する。こ
のようなガスによる加圧と加熱操作を、被処理物６に加
えることにより高密度化を図ることができる。
側の断熱マントル７とから成る。発熱体はグラファイト
、モリブデン、カンタル尋からできている。ＨＩＰ処理
には通常ＡｒないしＮ、などの不活性ガスが用いられる
が、例えば初期圧１５０ｋＭ−のガスボンベ３よシ導出
されたガスは、コンプレッサー２に供給され、圧縮され
て高圧ガス配管５を通して圧力容器１に供給され例えば
２０００ｋｓ＄／ｆｆｌ に達する。また同時に加熱
炉４に通電して、断熱マントル７内の雰囲気を５００〜
２３００℃、通常１１００〜１８００℃に加熱する。こ
のようなガスによる加圧と加熱操作を、被処理物６に加
えることにより高密度化を図ることができる。
上記のような従来のＨＩＰ処理装置においては、ガス中
に含まれている不純物分圧の上昇がある。
に含まれている不純物分圧の上昇がある。
すなわち、ＨＩＰ処理用ガスはコンプレッサー罠よ）最
高２０００ Ｃｋ５’／ｃｎ ｍｌまで圧縮されること
になる。すると不純物の分圧も２０００倍になってしま
う。ここでＨＩＰ処理に用いられるガスの純度は下表の
ようである。
高２０００ Ｃｋ５’／ｃｎ ｍｌまで圧縮されること
になる。すると不純物の分圧も２０００倍になってしま
う。ここでＨＩＰ処理に用いられるガスの純度は下表の
ようである。
ここで１５０ （ｋｌ／ｃｄ 〕Ａｒ 中に１０ ｐｐ
ｍの酸素が含まれている場合、酸素の分圧は０．００１
５ Ｃｋ＆／ｉ）・２０００ となる。この酸素か］下丁倍に圧縮された場合、ＣＬ
Ｏ２ｋ＆／ｉ の酸素分圧をもつことになるのである
。このためＴｉ、 Ｆｅ、 ＡＩ に代表される金属
やＳｌ、 Ｎ、 、 Ｓｉ Ｃ，Ｔｉ Ｂ、等のセラミ
ックの表面は、ＨＩＰ処理中の高温時に酸化されてしま
う。また、酸素は焼結炉のグラファイトとＣ＋−２０ｓ
→Ｃｏの反応がおこシＣＯガスが生じる。このＣＯガス
は被処理物に悪影響を及ぼす場合がある。例えばＳｔ、
Ｎ、はｃｏによＦ） Ｓ ｉｓ Ｎ４ ＋３ＣＯ→３
ＳｉＣ＋２Ｎｍ十任への反応がおこり、表面がＳＩＣに
変質し【しまう。従来のＨＩＰ技術ではこのような試料
表面の酸化や変質が生じないようなＨＩＰ処理は不可能
であった。
ｍの酸素が含まれている場合、酸素の分圧は０．００１
５ Ｃｋ＆／ｉ）・２０００ となる。この酸素か］下丁倍に圧縮された場合、ＣＬ
Ｏ２ｋ＆／ｉ の酸素分圧をもつことになるのである
。このためＴｉ、 Ｆｅ、 ＡＩ に代表される金属
やＳｌ、 Ｎ、 、 Ｓｉ Ｃ，Ｔｉ Ｂ、等のセラミ
ックの表面は、ＨＩＰ処理中の高温時に酸化されてしま
う。また、酸素は焼結炉のグラファイトとＣ＋−２０ｓ
→Ｃｏの反応がおこシＣＯガスが生じる。このＣＯガス
は被処理物に悪影響を及ぼす場合がある。例えばＳｔ、
Ｎ、はｃｏによＦ） Ｓ ｉｓ Ｎ４ ＋３ＣＯ→３
ＳｉＣ＋２Ｎｍ十任への反応がおこり、表面がＳＩＣに
変質し【しまう。従来のＨＩＰ技術ではこのような試料
表面の酸化や変質が生じないようなＨＩＰ処理は不可能
であった。
そのためなるべく高純度な計ないしＮｔｔ”使用せざる
を得す、結呆的に高価なガスを使用せざるを得なかった
。
を得す、結呆的に高価なガスを使用せざるを得なかった
。
この発明にかかる熱間等方圧縮装置（ＨＩ Ｐ装置）に
おいては、Ａｒ又はＮ、などの不活性ガスを収容するガ
スボンベと、このガスボンベから導出した上記不活性ガ
スを圧縮するコンプレッサーと、このコンプレッサーに
よって圧縮された上記不活性ガスを導入する圧力容器と
、この圧力容器内に収容した被処理物を加熱する加熱炉
とから成るＨＩＰ処理装置において、上記不活性ガスの
流路に不純物吸収装置を設けたものである。
おいては、Ａｒ又はＮ、などの不活性ガスを収容するガ
スボンベと、このガスボンベから導出した上記不活性ガ
スを圧縮するコンプレッサーと、このコンプレッサーに
よって圧縮された上記不活性ガスを導入する圧力容器と
、この圧力容器内に収容した被処理物を加熱する加熱炉
とから成るＨＩＰ処理装置において、上記不活性ガスの
流路に不純物吸収装置を設けたものである。
この発明においては）ＩＩＰ処理装置の圧力容器に不活
性ガスを導入するため設げた流路の途中（（’ｒｔｉｉ
維又はゼオライトから成る不純物吸収ｉ置を設シナ上記
不活性ガス中のＨ，Ｏ又はＯｔ ｔ”吸収する。
性ガスを導入するため設げた流路の途中（（’ｒｔｉｉ
維又はゼオライトから成る不純物吸収ｉ置を設シナ上記
不活性ガス中のＨ，Ｏ又はＯｔ ｔ”吸収する。
第１図はこの発明に係る熱間等方圧、１ｉｌｌ装置の説
明図である。図において、１〜７は第５図に示した従来
の装置と同一部分を示す。１０はこの発明にかかる不活
性ガス中の不純物吸収装置である。
明図である。図において、１〜７は第５図に示した従来
の装置と同一部分を示す。１０はこの発明にかかる不活
性ガス中の不純物吸収装置である。
次にこの動作のａ明をする。ガスボンベ３に収容されて
いるｋ又はＮ、などの不活性ガス（Ａｒ又は穐ガスにＨ
，Ｏ，Ｏ，ガスが不純物として微量含有する。圧力は１
５０ （Ｘ／Δ〕）はコンプレッサー２、不純物吸収装
置２ （６００〜９００℃に制御）、高圧配管５を通っ
て圧力容器１内へ導入（２０００（ｋｇ／ｉ、ｌ）され
る。
いるｋ又はＮ、などの不活性ガス（Ａｒ又は穐ガスにＨ
，Ｏ，Ｏ，ガスが不純物として微量含有する。圧力は１
５０ （Ｘ／Δ〕）はコンプレッサー２、不純物吸収装
置２ （６００〜９００℃に制御）、高圧配管５を通っ
て圧力容器１内へ導入（２０００（ｋｇ／ｉ、ｌ）され
る。
圧力容器１内には被処理物６を収容した断熱マントル７
があシ、この断面マントル７内にはヒータ及び熱電対な
どの温度制御装置を備えた加熱炉４が設げであるから、
５００〜２３００℃の適轟な温度に温度制御しながら高
圧（例えば２０００ｋｇ／ｄ）を与えればＨＩＰ処理が
完了する。この作業に当っては不活性ガス中のＨ，Ｏ，
Ｏ，を除去する必要があることは前述した通）であシ、
予め純度の高い不活性ガスを使用することは、コストの
点で耐えられないからである。
があシ、この断面マントル７内にはヒータ及び熱電対な
どの温度制御装置を備えた加熱炉４が設げであるから、
５００〜２３００℃の適轟な温度に温度制御しながら高
圧（例えば２０００ｋｇ／ｄ）を与えればＨＩＰ処理が
完了する。この作業に当っては不活性ガス中のＨ，Ｏ，
Ｏ，を除去する必要があることは前述した通）であシ、
予め純度の高い不活性ガスを使用することは、コストの
点で耐えられないからである。
そこでこの実施例においてはコンプレッサー２と圧力容
器の間に不純物吸収装置（必要にょシロ００〜９００℃
に制御）を介装してＴｉ繊維又はゼオライトの作用を利
用して不純物（Ｈ，Ｏ，Ｏ，）を吸収させたものである
。
器の間に不純物吸収装置（必要にょシロ００〜９００℃
に制御）を介装してＴｉ繊維又はゼオライトの作用を利
用して不純物（Ｈ，Ｏ，Ｏ，）を吸収させたものである
。
第２図はこの不純物吸収装置１０を圧力容器１内のガス
の導入口付近に設けたところを示す説明図である。
の導入口付近に設けたところを示す説明図である。
第６図は上記の不純物板収装ｆ＆１０，１０ａｔ−高圧
配管５の途中と圧力容器１の底部に設けた実施し［」を
示す説明図である。
配管５の途中と圧力容器１の底部に設けた実施し［」を
示す説明図である。
第４図は上記不純物吸収装置１０の一例の内部考造を示
す説明図である。図において、１１はＴｉｆ４４１３ｔ
−収容しているゲッチングチャージチューブ（ＧＣＴ）
、１２．１２ｍはこのＯＣＴの外周に設けたヒータ、１
４は不純物（Ｈ，Ｏ，Ｏ，）を含んだＡｒ又はＮ、など
の不活性ガス、１５は不純物を除去された不活性ガスで
ある。
す説明図である。図において、１１はＴｉｆ４４１３ｔ
−収容しているゲッチングチャージチューブ（ＧＣＴ）
、１２．１２ｍはこのＯＣＴの外周に設けたヒータ、１
４は不純物（Ｈ，Ｏ，Ｏ，）を含んだＡｒ又はＮ、など
の不活性ガス、１５は不純物を除去された不活性ガスで
ある。
次にこの動作について説明する。（１）、０ＣＴｉ１同
には’ｒｔｆＩ１．維１３が詰込まれておジ、この中金
被処理用ガス１４が通シ抜ける時にヒータ１２゜１２ｍ
によって７００〜８００℃に加熱される。
には’ｒｔｆＩ１．維１３が詰込まれておジ、この中金
被処理用ガス１４が通シ抜ける時にヒータ１２゜１２ｍ
によって７００〜８００℃に加熱される。
するとこの中を通るガス中の０． 、 Ｈ，Ｏはｎと反
応してＴＩＯとなりガス成分中から０．とＨ，Ｏは取除
かれる。Ｔｉ０の８００℃における平衡蒸気圧は１０
ａｔｍ であシ、理論的にこのレベルまで０！は取
）のぞかれることになる。
応してＴＩＯとなりガス成分中から０．とＨ，Ｏは取除
かれる。Ｔｉ０の８００℃における平衡蒸気圧は１０
ａｔｍ であシ、理論的にこのレベルまで０！は取
）のぞかれることになる。
（２）、次にゲラティングチャージチューブ（ＯＣＴ）
１１内にゼオライト’ｔ−吸漸剤として用いた例につい
て説明する。
１１内にゼオライト’ｔ−吸漸剤として用いた例につい
て説明する。
水分、二酸化炭素、硫黄化合物等の極性分子および分極
しやすい分子をその表面選択性によシ容易に吸着しガス
中から分離する。また、ゼオライトの孔径によシ分離を
行う作用も持っている。
しやすい分子をその表面選択性によシ容易に吸着しガス
中から分離する。また、ゼオライトの孔径によシ分離を
行う作用も持っている。
ＨＩＰ処理用にガス、Ｎ、ガスに含まれている程度の二
酸化炭素や水分は例えばモレキュラーシープ３Ａ（細孔
径）のゼオライトを用いればともに１ ｐｐｍ以下とす
ることは容易である。
酸化炭素や水分は例えばモレキュラーシープ３Ａ（細孔
径）のゼオライトを用いればともに１ ｐｐｍ以下とす
ることは容易である。
以上のようにしてＨＩＰ処理装置に供給される不活性ガ
ス中の水分や酸素を比較的簡ノζン去出来るから極めて
経済的である。
ス中の水分や酸素を比較的簡ノζン去出来るから極めて
経済的である。
この発明は以上説明した通、９、ＨＩＰ処理用の圧力容
器１と不活性ガスのボンベの間に設けたガスの流路に不
純物吸収装置を設けたので、下記のような効果がある。
器１と不活性ガスのボンベの間に設けたガスの流路に不
純物吸収装置を設けたので、下記のような効果がある。
（１）試料表面の酸化が防止されうる。
（２）グラファイトヒータのＣ＋−２０＠→ＣＱの反応
による損耗の防止が出来る。
による損耗の防止が出来る。
（３） ＨＩ Ｐ処理用ガスとして高純度のＡｒないし
Ｎ、を使わなくてもすむから経済的である。
Ｎ、を使わなくてもすむから経済的である。
第１図はこの発明の一実施例を示す説明図、第２図と第
３図はこの発明の他の実施例を示す説明図、第４図はこ
の発明に係る不純物吸収装置の詳細を示す説明図、第５
図は従来の装置を示す説明図である。 図において、１は圧力容器、２はコンプレッサー、６は
ガスボンベ、４は加熱炉、５は高圧配管、６は被処理物
、７は断熱マントル、１０は不純物吸収装置、１１はゲ
ッチングチャージチューブ、１２はヒータ、１３はＴｉ
繊維又はゼオライト、１４は処理用ガス、１５は不活性
ガスである。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示すＯ 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 −Ｃ％ｔＪｒｆ’ｌ守ｏ０ト０ ト、 （０
３図はこの発明の他の実施例を示す説明図、第４図はこ
の発明に係る不純物吸収装置の詳細を示す説明図、第５
図は従来の装置を示す説明図である。 図において、１は圧力容器、２はコンプレッサー、６は
ガスボンベ、４は加熱炉、５は高圧配管、６は被処理物
、７は断熱マントル、１０は不純物吸収装置、１１はゲ
ッチングチャージチューブ、１２はヒータ、１３はＴｉ
繊維又はゼオライト、１４は処理用ガス、１５は不活性
ガスである。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示すＯ 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 −Ｃ％ｔＪｒｆ’ｌ守ｏ０ト０ ト、 （０
Claims (2)
- （１）Ａｒ又はＮ＿２などの不活性ガスを収容するガス
ボンベと、このガスボンベから導出した上記不活性ガス
を圧縮するコンプレッサーと、このコンプレッサーによ
つて圧縮された上記不活性ガスを導入する圧力容器と、
この圧力容器内に収容した被処理物の加熱炉とから成る
ＨＩＰ処理装置において、上記不活性ガスの流路に不純
物吸収装置を設けたことを特徴とする熱間等方圧縮装置
。 - （２）上記不純物吸収装置はＴｉ繊維又はゼオライトを
収容した装置であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の熱間等方圧縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18427486A JPS6341786A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 熱間等方圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18427486A JPS6341786A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 熱間等方圧縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341786A true JPS6341786A (ja) | 1988-02-23 |
Family
ID=16150450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18427486A Pending JPS6341786A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 熱間等方圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6341786A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012126482A1 (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-27 | Avure Technologies Ab | Pressing arrangement for treating substances |
| CN103402745A (zh) * | 2011-01-03 | 2013-11-20 | 艾维尔技术公司 | 压机装置 |
Citations (5)
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| JPS55112136A (en) * | 1979-02-20 | 1980-08-29 | Kobe Steel Ltd | Hot hydrostatic press method |
| JPS5840975U (ja) * | 1981-09-12 | 1983-03-17 | 三洋電機株式会社 | フオ−カス電圧供給装置 |
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| JPS6123842A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-02-01 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの燃料噴射装置 |
-
1986
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