JPWO2015005208A1 - Protective structure of high temperature apparatus and method for recovering metal element - Google Patents

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Abstract

本発明の目的は、高温域で酸素が存在する雰囲気下で使用しても、酸化劣化及び酸化揮発を抑制することができ、高温装置の長寿命化及び白金族金属などの金属を容易に回収することができる高温装置の保護構造及び金属元素の回収方法を提供することである。本実施形態に係る高温装置の保護構造は、1200℃以上の高温域で使用される高温装置の保護構造において、高温装置1の外表面の一部又は全部が、主成分として金属酸化物を含むリボン状の成形体2で覆われ、かつ、成形体2が高温装置1の外表面に固着しない状態で固定されており、成形体2が、高温装置1の外表面と外気との接触を抑制している。The object of the present invention is to suppress oxidative deterioration and oxidative volatilization even when used in an atmosphere where oxygen is present in a high temperature region, and extend the life of a high temperature device and easily recover metals such as platinum group metals. It is an object of the present invention to provide a protection structure for a high-temperature device and a method for recovering a metal element that can be performed. The protection structure for a high-temperature device according to the present embodiment is a protection structure for a high-temperature device used in a high-temperature region of 1200 ° C. or higher. A part or all of the outer surface of the high-temperature device 1 includes a metal oxide as a main component. Covered with a ribbon-shaped molded body 2 and fixed in a state where the molded body 2 is not fixed to the outer surface of the high-temperature apparatus 1, and the molded body 2 suppresses contact between the outer surface of the high-temperature apparatus 1 and the outside air. is doing.

Description

本発明は、1200℃以上の高温域で使用される高温装置の保護構造及び金属元素の回収方法に関する。   The present invention relates to a protective structure for a high temperature device used in a high temperature range of 1200 ° C. or higher and a method for recovering a metal element.

1200℃以上の高温域で使用される高温装置としては、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス、光学ガラス又は酸化物単結晶の製造装置がある。これらの高温装置では、高温となる耐熱部品は、通常、金属又は酸化物で形成されている。   As a high temperature apparatus used in a high temperature range of 1200 ° C. or higher, for example, there is an apparatus for manufacturing glass for liquid crystal display, optical glass, or oxide single crystal. In these high-temperature devices, the heat-resistant component that becomes high temperature is usually formed of a metal or an oxide.

ところが、高温装置を金属で形成した場合には、高温域で酸素が存在する雰囲気下で金属が酸化し、酸化劣化及び酸化揮発によって強度が低下して製品寿命が短くなる問題があった。さらに、白金族金属などの高価な金属を用いた場合、その回収が困難となる問題があった。一方、高温装置を酸化物で形成した場合には、酸化物は高温域で酸素が存在する雰囲気下で安定であるが、溶融ガラス若しくは溶融酸化物と酸化物との反応による不純物の混入、又は酸化物のカケ若しくは酸化物の粒の脱落による不純物の混入の問題があった。   However, when the high temperature device is made of metal, there is a problem that the metal is oxidized in an atmosphere where oxygen is present in a high temperature region, the strength is lowered due to oxidative deterioration and oxidation volatilization, and the product life is shortened. Furthermore, when an expensive metal such as a platinum group metal is used, there is a problem that its recovery becomes difficult. On the other hand, when the high temperature apparatus is formed of an oxide, the oxide is stable in an atmosphere where oxygen is present in a high temperature range, but contamination of impurities due to the reaction between molten glass or the molten oxide and the oxide, or There was a problem of contamination of impurities due to oxide chips or oxide particles falling off.

白金族金属の高温酸化による揮発損失を抑制する方法として、高温装置の外表面に、安定化ジルコニアからなるコーティング層を溶射により形成する方法が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。イリジウム又はイリジウム合金からなる基材と、その基材表面の一部又は全部に基材成分と不動態酸化被膜形成元素とを含んでなる合金層を備え、その合金層中のイリジウムが基材界面から表面にかけて連続的に組成傾斜する耐酸化性イリジウム合金が開示されている(例えば、特許文献2を参照。)。   As a method for suppressing volatilization loss due to high-temperature oxidation of a platinum group metal, a method is disclosed in which a coating layer made of stabilized zirconia is formed on the outer surface of a high-temperature apparatus by thermal spraying (see, for example, Patent Document 1). . A base material made of iridium or an iridium alloy, and an alloy layer including a base material component and a passive oxide film forming element on a part or all of the base material surface, the iridium in the alloy layer being the base material interface An oxidation-resistant iridium alloy having a composition gradient continuously from the surface to the surface is disclosed (see, for example, Patent Document 2).

ところで、ジルコニア系粉末とバインダーとを含み、ドクターブレード法により成形されたジルコニア系グリーンシート及びそれを焼成したジルコニア系シートが知られている(例えば、特許文献3又は4を参照。)。   By the way, a zirconia green sheet containing a zirconia powder and a binder and molded by a doctor blade method and a zirconia sheet obtained by firing the zirconia green sheet are known (for example, see Patent Document 3 or 4).

特開2012−132071号公報JP 2012-132071 A 特開2008−280597号公報JP 2008-280597 A 特開2006−290707号公報JP 2006-290707 A 特開2012−87046号公報JP 2012-87046 A

しかし、特許文献1では、高温装置を形成する金属とコーティング層の安定化ジルコニアとの熱膨張率の違いから、高温域での使用で膨張及び収縮が繰り返されると、コーティング層が剥離する、又はコーティング層にクラックが発生するといった問題があり、高温装置を形成する金属の酸化劣化及び酸化揮発を抑制する効果は十分とはいえない。また、特許文献2では、イリジウム基材と合金層とが一体化しているため、それぞれの金属元素を分離・精製することが難しい。   However, in Patent Document 1, due to the difference in thermal expansion coefficient between the metal forming the high temperature device and the stabilized zirconia of the coating layer, the coating layer peels off when expansion and contraction are repeated in the use in a high temperature range, or There is a problem that cracks occur in the coating layer, and it cannot be said that the effect of suppressing the oxidative deterioration and oxidation volatilization of the metal forming the high temperature device is sufficient. Moreover, in patent document 2, since the iridium base material and the alloy layer are integrated, it is difficult to isolate | separate and refine | purify each metal element.

本発明の目的は、高温域で酸素が存在する雰囲気下で使用しても、高温装置を形成する金属の酸化劣化及び酸化揮発を抑制することができ、高温装置の長寿命化及び白金族金属などの高価な金属を容易に回収することができる高温装置の保護構造及び金属元素の回収方法を提供することである。   The object of the present invention is to suppress oxidative deterioration and oxidation volatilization of a metal forming a high temperature device even when used in an atmosphere where oxygen is present in a high temperature region. It is an object of the present invention to provide a protection structure for a high-temperature device and a method for recovering a metal element that can easily recover an expensive metal such as the above.

本発明に係る高温装置の保護構造は、1200℃以上の高温域で使用される高温装置の保護構造において、前記高温装置の外表面の一部又は全部が、主成分として金属酸化物を含むシート状、リボン状、紐状又は織物状の成形体で覆われ、かつ、該成形体が前記高温装置の外表面に固着しない状態で固定されており、前記成形体が、前記高温装置の外表面と外気との接触を抑制していることを特徴とする。   A protective structure for a high-temperature device according to the present invention is a protective structure for a high-temperature device used in a high-temperature region of 1200 ° C. or more, wherein a part or all of the outer surface of the high-temperature device contains a metal oxide as a main component. Covered with a ribbon-like, ribbon-like, string-like or woven-like molded body, and the molded body is fixed to the outer surface of the high-temperature device, and the molded body is fixed to the outer surface of the high-temperature device. It is characterized by suppressing contact with the outside air.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記高温装置が、ガラス製造用炉、該ガラス製造用炉に接続されるパイプ、該ガラス製造用炉で使用される攪拌部品又は該ガラス製造用炉の付帯冶具;ルツボ;又は、単結晶育成用容器である形態を包含する。   In the protection structure for a high-temperature apparatus according to the present invention, the high-temperature apparatus includes a glass manufacturing furnace, a pipe connected to the glass manufacturing furnace, a stirring component used in the glass manufacturing furnace, or the glass manufacturing furnace. Attached jigs; crucibles; or forms that are single crystal growth containers.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記高温装置が、(1)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種を用いて形成されているか、(2)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の二種若しくは三種を含む合金を用いて形成されているか、又は、(3)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種若しくは二種と、Pd又はAuの少なくとも一種とを含む合金を用いて形成されていることが好ましい。目的とする製造物の純度及び品質に応じて、高温装置の材質を選定できる。   In the protection structure for a high-temperature device according to the present invention, the high-temperature device is formed using one of elements selected from (1) Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W, (2) It is formed using an alloy containing two or three elements selected from Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W, or (3) Ir, Pt, Rh , Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W are preferably formed using an alloy containing one or two elements selected from the group consisting of Pd and Au. The material of the high temperature apparatus can be selected according to the purity and quality of the target product.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記成形体の金属酸化物の金属種が、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。高温装置を形成する金属の酸化劣化及び酸化揮発をより抑制することができる。   In the protective structure for a high-temperature device according to the present invention, the metal species of the metal oxide of the compact is preferably at least one selected from Zr, Y, Hf, Mg, Ca, Al, Si, Ti, and Th. . Oxidation degradation and oxidation volatilization of the metal forming the high temperature device can be further suppressed.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記高温装置の外表面の一部又は全部と、前記成形体との間に、前記高温装置の外表面に近い側から順に、拡散防止層、及び、金属又は合金層を配置したことが好ましい。高温装置をより高強度とすることができる。   In the protective structure of the high temperature device according to the present invention, a diffusion prevention layer, in order from the side close to the outer surface of the high temperature device, between a part or all of the outer surface of the high temperature device and the molded body, and A metal or alloy layer is preferably disposed. The high temperature apparatus can be made stronger.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記拡散防止層は主成分として酸化物を含み、該酸化物の酸素と結合する元素が、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。高温装置の材質と金属又は合金層の材質とが拡散することをより効率的に抑制することができる。   In the protective structure of the high-temperature device according to the present invention, the diffusion prevention layer contains an oxide as a main component, and the elements bonded to oxygen of the oxide are Zr, Y, Hf, Mg, Ca, Al, Si, Ti. And at least one selected from Th. It is possible to more efficiently suppress the diffusion of the material of the high temperature device and the material of the metal or alloy layer.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記金属又は合金層は、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種を用いて形成されているか、又はRu、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の二種以上を含む合金を用いて形成されていることが好ましい。高温装置を薄肉化できる。   In the protective structure of the high-temperature device according to the present invention, the metal or alloy layer is formed using one of elements selected from Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W, or Ru, Mo, Re, It is preferably formed using an alloy containing two or more elements selected from Nb, Ta and W. High temperature equipment can be thinned.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記金属又は合金層が、前記高温装置の補強層であることが好ましい。高温装置を薄肉で形成することができ、高温装置に白金族金属などの高価な金属を使用した場合にコストをより抑えることができる。   In the protective structure for a high temperature device according to the present invention, the metal or alloy layer is preferably a reinforcing layer of the high temperature device. The high temperature device can be formed with a thin wall, and the cost can be further reduced when an expensive metal such as a platinum group metal is used for the high temperature device.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記高温装置の外表面の一部又は全部に、金属酸化物膜、金属窒化物膜、窒化硼素膜又は窒化珪素膜が固着されてなることが好ましい。高温装置を形成する金属の酸化劣化及び酸化揮発をより抑制することができる。   In the protective structure for a high-temperature device according to the present invention, it is preferable that a metal oxide film, a metal nitride film, a boron nitride film, or a silicon nitride film is fixed to a part or all of the outer surface of the high-temperature device. Oxidation degradation and oxidation volatilization of the metal forming the high temperature device can be further suppressed.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記膜が、溶射法、CVD法、PVD法、塗布熱分解法、スプレー熱分解法又は噴霧熱分解法によって形成されることが好ましい。高温装置の形状又は用途に応じて適切な膜を選択することができる。   In the protective structure for a high-temperature apparatus according to the present invention, the film is preferably formed by a thermal spraying method, a CVD method, a PVD method, a coating pyrolysis method, a spray pyrolysis method, or a spray pyrolysis method. An appropriate film can be selected according to the shape or application of the high-temperature apparatus.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記成形体が、Pt線、Pt−Rh線、Ir線又はIr−Rh線で巻かれており、Pt線、Pt−Rh線、Ir線又はIr−Rh線の終端部が高温装置に括り付けられているか又は溶接されていることが好ましい。成形体を高温装置の外表面の所定の位置により確実に固定することができる。   In the protection structure for a high-temperature device according to the present invention, the molded body is wound with a Pt line, a Pt-Rh line, an Ir line, or an Ir-Rh line, and the Pt line, Pt-Rh line, Ir line, or Ir- It is preferred that the end of the Rh line is tied to a high temperature device or welded. The molded body can be reliably fixed at a predetermined position on the outer surface of the high temperature apparatus.

本発明に係る高温装置の保護構造では、前記成形体が、更に、前記高温装置の内表面であって外気が触れる部分に固着しない状態で固定されていることが好ましい。高温装置を形成する材質の酸化劣化及び酸化揮発をより抑制することができる。   In the protection structure for a high temperature device according to the present invention, it is preferable that the molded body is further fixed in a state where it is not fixed to a portion of the inner surface of the high temperature device that is exposed to outside air. Oxidation deterioration and oxidation volatilization of the material forming the high temperature device can be further suppressed.

本発明に係る金属元素の回収方法は、本発明に係る高温装置の保護構造で使用した成形体を該高温装置から取り出す工程1、及び/又は、本発明に係る高温装置の保護構造で使用した拡散防止層を該高温装置及び前記金属又は合金層から取り出す工程2を行う取り出し工程と、該取り出し工程で取り出した成形体及び/又は拡散防止層に、付着、又は、付着及び内部へ拡散した金属元素を回収する回収工程と、を有する。   The metal element recovery method according to the present invention was used in the step 1 of taking out the molded body used in the protective structure of the high temperature apparatus according to the present invention from the high temperature apparatus and / or in the protective structure of the high temperature apparatus according to the present invention. A removal step for removing the diffusion prevention layer from the high temperature apparatus and the metal or alloy layer 2 and a metal adhering to or adhering and diffusing into the molded body and / or diffusion prevention layer taken out in the removal step A recovery step of recovering the element.

本発明は、高温域で酸素が存在する雰囲気下で使用しても、高温装置を形成する金属の酸化劣化及び酸化揮発を抑制することができ、高温装置の長寿命化及び白金族金属などの金属を容易に回収することができる高温装置の保護構造及び金属元素の回収方法を提供することができる。   The present invention can suppress oxidative degradation and oxidation volatilization of a metal that forms a high-temperature device even when used in an atmosphere where oxygen exists in a high-temperature region. It is possible to provide a protection structure for a high-temperature apparatus and a method for recovering a metal element that can easily recover a metal.

本実施形態に係る高温装置の保護構造の一例を示す図であり、高温装置がガラス製造用炉に接続されるパイプである場合を示す。It is a figure which shows an example of the protection structure of the high temperature apparatus which concerns on this embodiment, and shows the case where a high temperature apparatus is a pipe connected to the furnace for glass manufacture. 図1のX−X破断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG. 1. 図1のX−X破断面図の変形例を示す。The modification of the XX broken sectional view of Drawing 1 is shown. 本実施形態に係る高温装置の保護構造の一例を示す図であり、高温装置がルツボである場合を示す。It is a figure which shows an example of the protection structure of the high temperature apparatus which concerns on this embodiment, and shows the case where a high temperature apparatus is a crucible. 本実施形態に係る高温装置の保護構造の一例を示す図であり、高温装置がガラス製造用炉である場合を示す。It is a figure which shows an example of the protection structure of the high temperature apparatus which concerns on this embodiment, and shows the case where a high temperature apparatus is a furnace for glass manufacture. 本実施形態に係る高温装置の保護構造の具体的形態の第一例を示す写真である。It is a photograph which shows the 1st example of the specific form of the protection structure of the high temperature apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る高温装置の保護構造の具体的形態の第二例を示す写真である。It is a photograph which shows the 2nd example of the specific form of the protection structure of the high temperature apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る高温装置の保護構造の具体的形態の第三例を示す写真である。It is a photograph which shows the 3rd example of the specific form of the protection structure of the high temperature apparatus which concerns on this embodiment. 高温装置、拡散防止層、及び、金属又は合金層の組合せの第一例を示す写真である。It is a photograph which shows the 1st example of the combination of a high temperature apparatus, a diffusion prevention layer, and a metal or alloy layer. 高温装置、拡散防止層、及び、金属又は合金層の組合せの第二例を示す写真である。It is a photograph which shows the 2nd example of the combination of a high temperature apparatus, a diffusion prevention layer, and a metal or alloy layer. Irについて熱重量分析の結果を示す。The result of the thermogravimetric analysis about Ir is shown. シートを配置しない場合のEDX分析スペクトルを示す。The EDX analysis spectrum when not arrange | positioning a sheet | seat is shown. シートを配置した場合のEDX分析スペクトルを示す。The EDX analysis spectrum at the time of arrange | positioning a sheet | seat is shown.

以降本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not construed as being limited to these descriptions. As long as the effect of the present invention is exhibited, the embodiment may be variously modified.

図1は、本実施形態に係る高温装置の保護構造の一例を示す図であり、高温装置がガラス製造用炉に接続されるパイプである場合を示す。図2は、図1のX−X破断面図である。本実施形態に係る高温装置の保護構造は、1200℃以上の高温域で使用される高温装置の保護構造において、高温装置1の外表面の一部又は全部が、主成分として金属酸化物を含むリボン状の成形体2で覆われ、かつ、成形体2が高温装置1の外表面に固着しない状態で固定されており、成形体2が、高温装置1の外表面と外気との接触を抑制している。   FIG. 1 is a view showing an example of a protection structure for a high temperature apparatus according to the present embodiment, and shows a case where the high temperature apparatus is a pipe connected to a glass manufacturing furnace. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG. The protection structure for a high-temperature device according to the present embodiment is a protection structure for a high-temperature device used in a high-temperature region of 1200 ° C. or higher. A part or all of the outer surface of the high-temperature device 1 includes a metal oxide as a main component. Covered with a ribbon-shaped molded body 2 and fixed in a state where the molded body 2 is not fixed to the outer surface of the high-temperature apparatus 1, and the molded body 2 suppresses contact between the outer surface of the high-temperature apparatus 1 and the outside air. doing.

高温装置1は、1200℃以上の高温域で使用される装置であり、例えば、ガラス製造用炉、ガラス製造用炉に接続されるパイプ、ガラス製造用炉で使用される攪拌部品又はガラス製造用炉の付帯冶具;ルツボ;又は、単結晶育成用容器である形態を包含する。図1では、一例として高温装置1が、ガラス製造用炉に接続されるパイプである形態を示した。本実施形態は、高温装置1の形状及び用途に限定されない。   The high temperature apparatus 1 is an apparatus used in a high temperature range of 1200 ° C. or higher. For example, a glass manufacturing furnace, a pipe connected to a glass manufacturing furnace, a stirring component used in a glass manufacturing furnace, or a glass manufacturing apparatus. It includes an auxiliary jig for a furnace; a crucible; or a form that is a container for growing a single crystal. In FIG. 1, the high temperature apparatus 1 showed the form which is a pipe connected to the furnace for glass manufacture as an example. The present embodiment is not limited to the shape and application of the high temperature apparatus 1.

本実施形態に係る保護構造は、高温装置1が1200℃以上の高温域で酸素が存在する雰囲気下で使用しても、高温装置を形成する金属の酸化劣化及び酸化揮発を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る保護構造を1200℃未満で使用される装置に適用した場合であっても、当然に装置の酸化劣化及び酸化揮発を抑制することができる。   The protective structure according to the present embodiment can suppress the oxidative deterioration and oxidation volatilization of the metal forming the high temperature device even when the high temperature device 1 is used in an atmosphere where oxygen exists in a high temperature range of 1200 ° C. or higher. . Therefore, even when the protective structure according to this embodiment is applied to a device used at a temperature lower than 1200 ° C., it is possible to naturally suppress oxidative deterioration and oxidative volatilization of the device.

高温装置1が使用される温度の上限は、高温装置1の材質によって異なる。例えば、高温装置1がPtからなるとき、高温装置1が使用される温度の上限は、1600℃以下であることが好ましく、1500℃以下であることがより好ましい。また、高温装置1がIrからなるとき、高温装置1が使用される温度の上限は、2300℃以下であることが好ましく、2100℃以下であることがより好ましい。   The upper limit of the temperature at which the high temperature apparatus 1 is used varies depending on the material of the high temperature apparatus 1. For example, when the high temperature apparatus 1 is made of Pt, the upper limit of the temperature at which the high temperature apparatus 1 is used is preferably 1600 ° C. or less, and more preferably 1500 ° C. or less. When the high temperature apparatus 1 is made of Ir, the upper limit of the temperature at which the high temperature apparatus 1 is used is preferably 2300 ° C. or less, and more preferably 2100 ° C. or less.

本実施形態に係る高温装置の保護構造では、高温装置1が、(1)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種を用いて形成されているか、(2)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の二種若しくは三種を含む合金を用いて形成されているか、又は、(3)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種若しくは二種と、Pd又はAuの少なくとも一種とを含む合金を用いて形成されていることが好ましい。目的とする製造物の純度及び品質に応じて、高温装置1の材質を選定できる。目的とする製造物が、光学ガラス、液晶ディスプレイ用ガラス、各種光学又は電子素子などの用途で使用される単結晶など高い純度が要求される場合には、高温装置1に白金族金属などの高価な金属を用いる必要があるが、本実施形態に係る高温装置の保護構造は白金族金属などの高価な金属の酸化揮発及び酸化劣化を抑制することができるため、装置を長寿命とすることができる。また、本実施形態に係る高温装置1の保護構造では、高温装置1の内表面は、前記した(1)〜(3)の金属又は合金が剥き出しの状態となっており、目的とする製造物を安定して製造することができる。   In the high-temperature device protection structure according to the present embodiment, is the high-temperature device 1 formed using one of elements selected from (1) Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta, and W? (2) formed of an alloy containing two or three elements selected from Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W, or (3) Ir, Pt, It is preferably formed using an alloy containing one or two elements selected from Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W and at least one element of Pd or Au. The material of the high temperature apparatus 1 can be selected according to the purity and quality of the target product. When the target product requires high purity such as a single crystal used in applications such as optical glass, liquid crystal display glass, various optical or electronic elements, the high temperature apparatus 1 is expensive such as platinum group metals. However, since the protective structure of the high-temperature device according to the present embodiment can suppress oxidative volatilization and oxidative degradation of expensive metals such as platinum group metals, the device can have a long life. it can. Moreover, in the protection structure of the high temperature apparatus 1 which concerns on this embodiment, the inner surface of the high temperature apparatus 1 has the above-mentioned metal or alloy of (1)-(3) exposed, and the target product Can be manufactured stably.

高温装置1が、(1)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種を用いて形成されている形態は、純金属の他、各金属元素に酸化物又は窒化物を分散させた分散強化型合金であってもよい。酸化物は、例えば、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化チタン又は酸化アルミニウムである。窒化物は、例えば、窒化ボロン、窒化シリコン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブ、窒化ハフニウム又は窒化イットリウムである。セラミックスは、1種だけ使用するか又は2種以上を併用してもよい。   The high temperature apparatus 1 is formed using one kind of element selected from (1) Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W. A dispersion strengthened alloy in which an oxide or nitride is dispersed may be used. The oxide is, for example, zirconium oxide, hafnium oxide, yttrium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, or aluminum oxide. The nitride is, for example, boron nitride, silicon nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, niobium nitride, hafnium nitride, or yttrium nitride. Ceramics may be used alone or in combination of two or more.

高温装置1が、(2)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の二種若しくは三種を含む合金を用いて形成されている形態は、Irを主成分とする二元合金若しくは三元合金、Ptを主成分とする二元合金若しくは三元合金、Rhを主成分とする二元合金若しくは三元合金、Ruを主成分とする二元合金若しくは三元合金、Moを主成分とする二元合金若しくは三元合金、Reを主成分とする二元合金若しくは三元合金、Nbを主成分とする二元合金若しくは三元合金、Taを主成分とする二元合金若しくは三元合金、又はWを主成分とする二元合金若しくは三元合金である。本明細書において、Irを主成分とするとは、合金を構成する金属成分のうちIrの含有量が最も多いことをいい、より好ましくは合金中のIrの含有量が50質量%以上である。本明細書では、Irを主成分とする合金を「Ir−M(「「M」は先頭に記載の元素(この場合はIr)以外の金属を示す。)」と表記することもある。また、他の金属を主成分とする場合についても同様である。合金の好ましい具体例としては、Ir−Pt、Ir−Rh、Ir−Ru、Ir−Re、Ir−Mo、Ir−W、Pt−Ir、Pt−Rh、Pt−Ru、Pt−Re、Pt−Mo、Pt−W、Rh−Ir、Rh−Pt、Rh−Ru、Rh−Mo、Rh−Re、Rh−W、Mo−Re、Mo−W、Mo−Nb、Mo−Ta又はW−Reである。また、各合金に酸化物又は窒化物を分散させた分散強化型合金であってもよい。   The form in which the high temperature apparatus 1 is formed using an alloy containing two or three elements selected from (2) Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W is mainly Ir. Binary alloy or ternary alloy as a component, binary alloy or ternary alloy mainly containing Pt, binary alloy or ternary alloy mainly containing Rh, binary alloy or ternary alloy mainly containing Ru Binary alloy, binary alloy or ternary alloy containing Mo as a main component, binary alloy or ternary alloy containing Re as a main component, binary alloy or ternary alloy containing Nb as a main component, Ta as a main component A binary alloy or a ternary alloy, or a binary alloy or a ternary alloy containing W as a main component. In this specification, Ir as a main component means that the content of Ir is the largest among the metal components constituting the alloy, and more preferably, the content of Ir in the alloy is 50% by mass or more. In this specification, an alloy containing Ir as a main component is sometimes referred to as “Ir-M (“ M ”represents a metal other than the element described at the top (in this case, Ir).)”. The same applies to the case where other metal is the main component. Preferred examples of the alloy include Ir—Pt, Ir—Rh, Ir—Ru, Ir—Re, Ir—Mo, Ir—W, Pt—Ir, Pt—Rh, Pt—Ru, Pt—Re, Pt— Mo, Pt—W, Rh—Ir, Rh—Pt, Rh—Ru, Rh—Mo, Rh—Re, Rh—W, Mo—Re, Mo—W, Mo—Nb, Mo—Ta or W—Re is there. Alternatively, a dispersion strengthened alloy in which an oxide or nitride is dispersed in each alloy may be used.

高温装置1が、(3)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種若しくは二種(以降、金属種A群ということもある。)と、Pd又はAuの少なくとも一種(以降、金属種B群ということもある。)とを含む合金を用いて形成されている形態は、融点が例えば1400℃以上であれば、金属種A群を主成分とする合金であるか、又は金属種B群を主成分とする合金であってもよい。このうち、金属種A群を主成分とする合金であることがより好ましい。合金の好ましい具体例としては、Ir−Pd、Pt−Pd、Rh−Pd、Ru−Pd、Pt−Au、Rh−Au、Ir−Pt−Pd、Ir−Rh−Pd、Pt−Rh−Pd、Ir−Pt−Au又はIr−Rh−Auである。また、各合金に酸化物又は窒化物を分散させた分散強化型合金であってもよい。   The high-temperature apparatus 1 includes (3) one or two elements selected from Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta, and W (hereinafter, sometimes referred to as metal group A group) and Pd. Alternatively, the form formed using an alloy containing at least one kind of Au (hereinafter sometimes referred to as a metal species B group) has a metal species A group as a main component if the melting point is, for example, 1400 ° C. or higher. Or an alloy mainly composed of metal group B may be used. Among these, it is more preferable that it is an alloy which has metal group A group as a main component. Preferred specific examples of the alloy include Ir—Pd, Pt—Pd, Rh—Pd, Ru—Pd, Pt—Au, Rh—Au, Ir—Pt—Pd, Ir—Rh—Pd, Pt—Rh—Pd, Ir-Pt-Au or Ir-Rh-Au. Alternatively, a dispersion strengthened alloy in which an oxide or nitride is dispersed in each alloy may be used.

Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWの中でもMoは、他の元素と比較して高温域で酸素が存在する雰囲気下での酸化劣化及び酸化揮発しやすい。このため、本実施形態に係る保護構造は、高温装置1がMoを用いて形成されている場合に、酸化劣化及び酸化揮発を抑制する効果が特に大きいといえる。Ir、Pt、Rh、Ru、Re、Nb、Ta及びWはMoほどではないが酸化劣化及び酸化揮発するため、高温装置1がIr、Pt、Rh、Ru、Re、Nb、Ta又はWである場合も、本実施形態に係る保護構造で保護することで、酸化劣化及び酸化揮発を抑制する効果が得られることはいうまでもない。また、高温装置1が(2)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の二種若しくは三種を含む合金を用いて形成されている場合、高温装置1が(3)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種若しくは二種と、Pd又はAuの少なくとも一種とを含む合金を用いて形成されている場合も、同様である。   Among Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta, and W, Mo is more likely to be oxidized and volatilized in an atmosphere where oxygen is present in a high temperature region than other elements. For this reason, it can be said that the protective structure according to the present embodiment is particularly effective in suppressing oxidative degradation and oxidative volatilization when the high-temperature device 1 is formed using Mo. Ir, Pt, Rh, Ru, Re, Nb, Ta, and W are not as high as Mo, but oxidatively deteriorate and oxidize and volatilize. Therefore, the high-temperature apparatus 1 is Ir, Pt, Rh, Ru, Re, Nb, Ta, or W. In this case, it goes without saying that the effect of suppressing oxidative degradation and oxidative volatilization can be obtained by protecting the protective structure according to the present embodiment. When the high temperature apparatus 1 is formed using an alloy containing (2) two or three elements selected from Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta, and W, the high temperature apparatus 1 Is formed using an alloy containing (1) one or two elements selected from Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W and at least one element of Pd or Au. The same is true.

本実施形態では、高温装置1がIr、Pt、Mo若しくはWからなるか、又はIr、Pt、Mo若しくはWを主成分とし、Rhを添加した合金であることがより好ましい。   In the present embodiment, it is more preferable that the high-temperature apparatus 1 is made of Ir, Pt, Mo, or W, or an alloy containing Ir, Pt, Mo, or W as a main component and Rh added.

成形体2は、主成分として金属酸化物を含む。成形体2の金属酸化物の金属種は、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。成形体2の金属酸化物は、金属種が一種である単一金属酸化物であるか、又は金属種が二種以上である複合金属酸化物であってもよい。複合金属酸化物は、固溶体を形成していてもよい。これらの酸化物は、耐熱性が高い。高温装置1の外表面と外気との接触を効率的に抑制して、高温装置1を形成する金属又は合金の酸化劣化及び酸化揮発をより抑制することができる。成形体2のより好ましい形態としては、金属酸化物がジルコニアである形態、金属酸化物がジルコニアと酸化スカンジウム、酸化イットリウム及び酸化イッテルビウムからなる群から選択される少なくとも1種の酸化物を安定化剤としてジルコニアに対して3〜12モル%含有する安定化ジルコニアである形態、金属酸化物が安定化ジルコニアにSiの酸化物、Alの酸化物、Geの酸化物、Snの酸化物、Tiの酸化物、Sbの酸化物、Taの酸化物、Nbの酸化物及びBiの酸化物からなる群から選択される少なくとも1種の酸化物を更に添加した形態である。成形体2の厚さは、0.07〜2.5mmであることが好ましく、0.1〜1.0mmであることがより好ましい。   The molded body 2 contains a metal oxide as a main component. The metal species of the metal oxide of the molded body 2 is preferably at least one selected from Zr, Y, Hf, Mg, Ca, Al, Si, Ti, and Th. The metal oxide of the molded body 2 may be a single metal oxide having one kind of metal or a composite metal oxide having two or more kinds of metal. The composite metal oxide may form a solid solution. These oxides have high heat resistance. Contact between the outer surface of the high temperature apparatus 1 and the outside air can be efficiently suppressed, and oxidation deterioration and oxidation volatilization of the metal or alloy forming the high temperature apparatus 1 can be further suppressed. More preferable form of the molded body 2 is a form in which the metal oxide is zirconia, and the metal oxide is at least one oxide selected from the group consisting of zirconia and scandium oxide, yttrium oxide and ytterbium oxide. 3 to 12 mol% of stabilized zirconia with respect to zirconia, metal oxide is stabilized zirconia with Si oxide, Al oxide, Ge oxide, Sn oxide, Ti oxidation And at least one oxide selected from the group consisting of oxides, Sb oxides, Ta oxides, Nb oxides and Bi oxides. The thickness of the molded body 2 is preferably 0.07 to 2.5 mm, and more preferably 0.1 to 1.0 mm.

成形体2は高温装置1が使用される温度での耐熱性があればよく、成形体2に用いる酸化物は高温装置1の使用温度に応じて選択される。例えば高温装置1がPtからなるとき、Ptの融点は1768℃であるから、高温装置1の使用温度は1768℃よりも十分に低い温度(例えば1600℃以下)となるところ、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種を含有する酸化物の融点はいずれも1800℃以上であり、十分な耐熱性を有する。また、高温装置1がIrからなるとき、Irの融点は2447℃であるから、Ptからなる高温装置よりも高い使用温度(例えば1600℃を超え2300℃以下)で使用される場合がある。このように高温装置1が1600℃を超え2300℃以下などの超高温域で使用される場合は、成形体2に用いる酸化物として、Zr、Hf、Mg又はThを含有する酸化物を用いることが好ましい。これらの酸化物の融点は2500℃以上であるから、使用温度が1600℃を超え2300℃以下などの超高温域であっても十分な耐熱性を有する。   The molded body 2 only needs to have heat resistance at the temperature at which the high temperature apparatus 1 is used, and the oxide used for the molded body 2 is selected according to the operating temperature of the high temperature apparatus 1. For example, when the high-temperature device 1 is made of Pt, the melting point of Pt is 1768 ° C., so that the operating temperature of the high-temperature device 1 is sufficiently lower than 1768 ° C. (for example, 1600 ° C. or less), Zr, Y, Hf , Mg, Ca, Al, Si, Ti, and an oxide containing at least one selected from Th each have a melting point of 1800 ° C. or more and have sufficient heat resistance. Further, when the high-temperature device 1 is made of Ir, the melting point of Ir is 2447 ° C., so that it may be used at a higher use temperature (for example, more than 1600 ° C. and 2300 ° C. or less) than the high-temperature device made of Pt. Thus, when the high-temperature apparatus 1 is used in an ultrahigh temperature range such as exceeding 1600 ° C. and not exceeding 2300 ° C., an oxide containing Zr, Hf, Mg, or Th is used as the oxide used for the molded body 2. Is preferred. Since these oxides have a melting point of 2500 ° C. or higher, they have sufficient heat resistance even in a super-high temperature range such as a temperature exceeding 1600 ° C. and 2300 ° C. or lower.

成形体2は、高温装置1の外表面の一部又は全部を覆う。図1では、成形体2が高温装置1の外表面の全部を覆う形態を示した。成形体2が高温装置1の外表面の一部を覆う形態(不図示)は、例えば、高温となりやすく酸化劣化及び酸化揮発が懸念される部分だけを覆う形態、高温装置1の外表面の一部が目的とする製造物又はその原料に接する場合には、目的とする製造物又はその原料に接しない部分(例えば、撹拌部品の軸部)だけを覆う形態である。   The molded body 2 covers part or all of the outer surface of the high temperature apparatus 1. In FIG. 1, a form in which the molded body 2 covers the entire outer surface of the high temperature apparatus 1 is shown. The form (not shown) in which the molded body 2 covers a part of the outer surface of the high temperature apparatus 1 is, for example, a form that covers only a part that is likely to become high temperature and is concerned about oxidation deterioration and oxidation volatilization. When the portion is in contact with the target product or its raw material, only the portion not in contact with the target product or its raw material (for example, the shaft portion of the stirring component) is covered.

成形体2は、高温装置1の外表面に固着しない状態で固定されている。ここで、固着しない状態は、高温装置1と成形体2とが接着していない形態の他、高温装置1と成形体2との熱膨張率の違いによって成形体2が破損しない限りにおいて、成形体2の一部が固定を目的として高温装置1に接着されている形態を含む。   The molded body 2 is fixed in a state where it is not fixed to the outer surface of the high temperature apparatus 1. Here, the state in which the molded body 2 is not fixed is formed as long as the molded body 2 is not damaged due to a difference in thermal expansion coefficient between the high temperature apparatus 1 and the molded body 2 in addition to the form in which the high temperature apparatus 1 and the molded body 2 are not bonded. It includes a form in which a part of the body 2 is bonded to the high temperature apparatus 1 for the purpose of fixing.

本実施形態では、「成形体2が高温装置1の外表面に固着しない状態で固定されている」という構成によって、高温装置1と成形体2との熱膨張率の違いによって成形体2が破損することを防止することができる。本実施形態では、少なくとも保護構造を高温装置1に取り付けた保護構造体を作製完了時、かつ、高温装置1を高温域で使用する前に、成形体2が高温装置1の外表面に固着していない状態であればよい。高温装置1を昇温後、高温装置1が熱膨張した後では、成形体2は高温装置1の外表面に固着していないか、又は固着した部分があってもよい。より好ましくは、高温装置1を昇温後であっても、成形体2が高温装置1の外表面に固着していないことである。   In the present embodiment, the molded body 2 is damaged due to the difference in thermal expansion coefficient between the high temperature apparatus 1 and the molded body 2 by the configuration that the molded body 2 is fixed without being fixed to the outer surface of the high temperature apparatus 1. Can be prevented. In the present embodiment, the molded body 2 is fixed to the outer surface of the high-temperature device 1 at least when the production of the protective structure with the protective structure attached to the high-temperature device 1 is completed and before the high-temperature device 1 is used in a high temperature range. As long as it is not in a state. After the temperature of the high temperature apparatus 1 is increased and the high temperature apparatus 1 is thermally expanded, the molded body 2 may not be fixed to the outer surface of the high temperature apparatus 1 or may have a fixed portion. More preferably, even after the temperature of the high temperature apparatus 1 is increased, the molded body 2 is not fixed to the outer surface of the high temperature apparatus 1.

次に、成形体2を高温装置1の外表面に固着しない状態で固定する方法の一例を示す。まず、主成分として金属酸化物の粉末を含む成形体2の原料と、バインダーと、溶剤と、必要に応じて添加される可塑剤、分散剤、界面活性剤又は消泡剤などの各種添加剤とを含むスラリーを、ドクターブレードなどの塗布機で薄いリボン状に延ばして乾燥させ、可塑性を有するグリーンシートを作製する。グリーンシートの形状は、リボン状に限定されず、高温装置1の形状に合わせて適宜選択する事項であり、例えば、シート状、紐状又は織物状であってもよい。また、グリーンシートは、キャリアテープとしてプラスチックフィルム上に形成してもよい。また、グリーンシートは、特許文献3又は4に記載されたグリーンシート又は市販のグリーンシートを用いてもよい。   Next, an example of a method for fixing the molded body 2 in a state where it is not fixed to the outer surface of the high temperature apparatus 1 will be described. First, the raw material of the molded body 2 containing a metal oxide powder as a main component, a binder, a solvent, and various additives such as a plasticizer, a dispersant, a surfactant or an antifoaming agent added as necessary. The slurry containing the above is stretched into a thin ribbon shape with a coating machine such as a doctor blade and dried to produce a green sheet having plasticity. The shape of the green sheet is not limited to a ribbon shape, and is a matter that is appropriately selected according to the shape of the high-temperature apparatus 1, and may be, for example, a sheet shape, a string shape, or a fabric shape. The green sheet may be formed on a plastic film as a carrier tape. Moreover, you may use the green sheet described in patent document 3 or 4 or the commercially available green sheet as a green sheet.

次いで、図1に示すように、グリーンシートを高温装置1の外表面に、例えば螺旋状に巻きつけて高温装置1の外表面を覆って成形体2を形成する。グリーンシートの巻き方は、高温装置1の外表面を成形体2で覆うことができればよく、これに限定されない。成形体2はグリーンシートが重なるように螺旋状に巻くことにより、高温装置1が熱膨張しても螺旋の重なり部分がずれるように成形体2が変形し、外気との接触の抑制が保たれる。本実施形態に係る高温装置の保護構造では、成形体2が、Pt線3で巻かれており、Pt線3の終端部が高温装置1に括り付けられているか又は溶接されていることが好ましい。図1では、一例としてPt線3の終端部が高温装置1に括り付けられている形態を示した。Pt線3で巻くことで、成形体2を高温装置1の外表面の所定の位置により確実に固定することができる。Pt線3の巻き方は、成形体2を高温装置1の外表面に固定できればよく特に限定されない。図1では、Pt線3をグリーンシートの巻き終り部2aを固定するように巻きつける形態を示したが、Pt線3を成形体2に沿って螺旋状に巻きつける形態(不図示)としてもよい。   Next, as shown in FIG. 1, a green sheet is wound around the outer surface of the high-temperature device 1, for example, in a spiral shape to cover the outer surface of the high-temperature device 1, thereby forming a molded body 2. The method of winding the green sheet is not limited to this as long as the outer surface of the high temperature apparatus 1 can be covered with the molded body 2. The molded body 2 is spirally wound so that the green sheets overlap with each other, so that the molded body 2 is deformed so that the overlapping portion of the spiral is displaced even if the high temperature apparatus 1 is thermally expanded, and the suppression of contact with the outside air is maintained. It is. In the protection structure for a high-temperature device according to the present embodiment, it is preferable that the molded body 2 is wound around the Pt wire 3 and the end portion of the Pt wire 3 is tied to the high-temperature device 1 or welded. . In FIG. 1, as an example, a form in which the terminal portion of the Pt line 3 is bound to the high temperature apparatus 1 is shown. By winding with the Pt wire 3, the molded body 2 can be reliably fixed at a predetermined position on the outer surface of the high temperature apparatus 1. The method of winding the Pt wire 3 is not particularly limited as long as the molded body 2 can be fixed to the outer surface of the high temperature apparatus 1. In FIG. 1, the form in which the Pt wire 3 is wound so as to fix the winding end portion 2a of the green sheet is shown, but the form in which the Pt wire 3 is wound spirally along the molded body 2 (not shown) is also possible. Good.

最後に、成形体2を焼結する。焼結温度は、成形体2がジルコニア系であるとき、1200〜1500℃であることが好ましく、1300〜1450℃であることがより好ましい。焼結は、焼結工程を別途行ってもよいが、高温装置1が例えばガラス製造用炉、ガラス製造用炉に接続されるパイプ又はガラス製造用炉の付帯冶具であるときは、ガラス製造用炉の運転時の加熱で焼結してもよい。グリーンシートは、焼結によって可塑性を失い固化するため、成形体2が高温装置1の外表面に自力で固定される場合がある。図2に示すように、成形体2と高温装置1の外表面との間に隙間を設けることが好ましい。高温装置1の熱膨張によって成形体2が破損することを防止することができる。   Finally, the molded body 2 is sintered. The sintering temperature is preferably 1200 to 1500 ° C. and more preferably 1300 to 1450 ° C. when the molded body 2 is zirconia-based. For sintering, a sintering process may be performed separately, but when the high temperature apparatus 1 is, for example, a glass manufacturing furnace, a pipe connected to a glass manufacturing furnace, or an auxiliary jig for a glass manufacturing furnace, for glass manufacturing. You may sinter by the heating at the time of operation of a furnace. Since the green sheet loses plasticity and is solidified by sintering, the molded body 2 may be fixed to the outer surface of the high-temperature apparatus 1 by itself. As shown in FIG. 2, it is preferable to provide a gap between the molded body 2 and the outer surface of the high temperature apparatus 1. It is possible to prevent the molded body 2 from being damaged by the thermal expansion of the high temperature apparatus 1.

本明細書において「成形体が主成分として金属酸化物を含む」とは、成形体が、金属酸化物に加えて、成形体を作製する工程で混入し得る成分を含有することを許容する意味である。成形体を作製する工程で混入し得る成分は、例えばグリーンシート由来のバインダー、溶剤又は各種添加物である。   In this specification, “the molded body contains a metal oxide as a main component” means that the molded body contains a component that can be mixed in the process of producing the molded body in addition to the metal oxide. It is. The component that can be mixed in the process of producing the molded body is, for example, a binder derived from a green sheet, a solvent, or various additives.

図示しないが、本実施形態に係る高温装置の保護構造では、高温装置1の外表面の一部又は全部に、金属酸化物膜、金属窒化物膜、窒化硼素膜又は窒化珪素膜を固着してもよい。高温装置1を形成する金属の酸化劣化及び酸化揮発をより抑制することができる。金属酸化物又は金属窒化物の金属種は、例えば、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。膜は、溶射法、CVD法、PVD法、塗布熱分解法、スプレー熱分解法又は噴霧熱分解法によって形成されることが好ましい。高温装置の形状又は用途に応じて適切な膜を選択することができる。膜の厚さの上限は、2mm以下であることが好ましい。より好ましくは、1mm以下である。膜の厚さの下限は、特に限定されないが、50nm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましい。   Although not shown, in the protection structure for a high-temperature device according to the present embodiment, a metal oxide film, a metal nitride film, a boron nitride film, or a silicon nitride film is fixed to part or all of the outer surface of the high-temperature device 1. Also good. Oxidation degradation and oxidation volatilization of the metal forming the high temperature device 1 can be further suppressed. The metal species of the metal oxide or metal nitride is preferably at least one selected from, for example, Zr, Y, Hf, Mg, Ca, Al, Si, Ti, and Th. The film is preferably formed by thermal spraying, CVD, PVD, coating pyrolysis, spray pyrolysis, or spray pyrolysis. An appropriate film can be selected according to the shape or application of the high-temperature apparatus. The upper limit of the film thickness is preferably 2 mm or less. More preferably, it is 1 mm or less. Although the minimum of the thickness of a film | membrane is not specifically limited, It is preferable that it is 50 nm or more, and it is more preferable that it is 100 micrometers or more.

図3は、図1のX−X破断面図の変形例を示す。図1では、成形体2を高温装置1の外表面上に直接配置する形態を示したが、本実施形態に係る高温装置の保護構造では、図3に示すように、高温装置1の外表面の一部又は全部と、成形体2との間に、高温装置1の外表面に近い側から順に、拡散防止層4、及び、金属又は合金層5を配置することが好ましい。   FIG. 3 shows a modification of the XX fracture cross-sectional view of FIG. In FIG. 1, the form in which the molded body 2 is directly arranged on the outer surface of the high temperature apparatus 1 is shown. However, in the protection structure for a high temperature apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. It is preferable to arrange the diffusion prevention layer 4 and the metal or alloy layer 5 in order from the side close to the outer surface of the high temperature apparatus 1 between a part or all of the above and the molded body 2.

本実施形態に係る高温装置の保護構造では、金属又は合金層5は、金属又は合金からなる層であり、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種を用いて形成されているか、又はRu、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の二種以上を含む合金を用いて形成されていることが好ましい。合金の好ましい具体例としては、Ru−Mo、Mo−Ru、Mo−Re、Mo−Ta、Mo−Nb、Mo−W、W−Ru、W−Re、W−Ta、W−Nbである。高温装置を薄肉化することができ、コストをより抑えることができる。合金は、二元合金であるか、又は三元合金若しくは四元合金などの多元合金であってもよい。また、金属又は合金層5の外表面の一部又は全部に、金属酸化物膜、金属窒化物膜、窒化硼素膜又窒化珪素膜を固着してもよい。   In the protective structure of the high temperature device according to the present embodiment, the metal or alloy layer 5 is a layer made of a metal or alloy, and is formed using one kind of element selected from Ru, Mo, Re, Nb, Ta, and W. Or an alloy containing two or more elements selected from Ru, Mo, Re, Nb, Ta, and W. Preferred specific examples of the alloy include Ru—Mo, Mo—Ru, Mo—Re, Mo—Ta, Mo—Nb, Mo—W, W—Ru, W—Re, W—Ta, and W—Nb. The high temperature apparatus can be thinned, and the cost can be further suppressed. The alloy may be a binary alloy or a multicomponent alloy such as a ternary alloy or a quaternary alloy. Further, a metal oxide film, a metal nitride film, a boron nitride film, or a silicon nitride film may be fixed to part or all of the outer surface of the metal or alloy layer 5.

本実施形態に係る保護構造は、金属又は合金層5の外側に成形体2が配置されることで、金属又は合金層5が酸素と接触する機会を減らして、酸化劣化及び酸化揮発を抑制する効果を奏する。Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWの中でもMoは、他の元素と比較して高温域で酸素が存在する雰囲気下での酸化劣化及び酸化揮発しやすい。このため、金属又は合金層5がMoを用いて形成されている場合に、酸化劣化及び酸化揮発を抑制する効果が特に大きいといえる。Ru、Re、Nb、Ta及びWはMoほどではないが酸化劣化及び酸化揮発するため、金属又は合金層5がRu、Re、Nb、Ta又はWである場合も、金属又は合金層5の外側に成形体2を配置することで、酸化劣化及び酸化揮発を抑制する効果が得られることはいうまでもない。このことは、金属又は合金層5が合金で形成されている場合も同様である。   The protective structure according to the present embodiment suppresses oxidative deterioration and oxidative volatilization by reducing the chance that the metal or alloy layer 5 comes into contact with oxygen by arranging the molded body 2 outside the metal or alloy layer 5. There is an effect. Among Ru, Mo, Re, Nb, Ta, and W, Mo is more likely to be oxidized and volatilized in an atmosphere where oxygen is present in a high temperature range as compared with other elements. For this reason, when the metal or alloy layer 5 is formed using Mo, it can be said that the effect which suppresses oxidation deterioration and oxidation volatilization is especially large. Ru, Re, Nb, Ta, and W are not as bad as Mo, but oxidatively deteriorate and oxidize and volatilize. Therefore, even when the metal or alloy layer 5 is Ru, Re, Nb, Ta, or W, the outer side of the metal or alloy layer 5 It goes without saying that the effect of suppressing oxidative degradation and oxidative volatilization can be obtained by arranging the molded body 2 on the surface. This is the same when the metal or alloy layer 5 is made of an alloy.

本実施形態に係る高温装置の保護構造では、金属又は合金層5が、高温装置1の補強層であることが好ましい。高温装置1を薄肉で形成することができ、高温装置1に貴金属を使用した場合にコストをより抑えることができる。金属又は合金層5が高温装置1の補強層であるときの好ましい形態例としては、高温装置1がIr、Pt、Rh及びAuから選ばれる元素の一種で形成されているか、又は二種の合金で形成されており、高温装置1の厚さが、0.1〜10mmであり、金属又は合金層5の厚さが、3〜15mmである形態である。高温装置1の厚さは、0.3〜5mmであることがより好ましい。また、金属又は合金層5の厚さは、5〜8mmであることがより好ましい。   In the protection structure for a high temperature device according to this embodiment, the metal or alloy layer 5 is preferably a reinforcing layer of the high temperature device 1. The high temperature apparatus 1 can be formed with a thin wall, and the cost can be further reduced when a noble metal is used for the high temperature apparatus 1. As a preferable embodiment when the metal or alloy layer 5 is a reinforcing layer of the high temperature apparatus 1, the high temperature apparatus 1 is formed of one of elements selected from Ir, Pt, Rh and Au, or two alloys The high-temperature apparatus 1 has a thickness of 0.1 to 10 mm, and the metal or alloy layer 5 has a thickness of 3 to 15 mm. The thickness of the high temperature apparatus 1 is more preferably 0.3 to 5 mm. Further, the thickness of the metal or alloy layer 5 is more preferably 5 to 8 mm.

本実施形態に係る高温装置の保護構造では、拡散防止層4は主成分として酸化物を含み、酸化物の酸素と結合する元素が、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。拡散防止層4の酸化物は、酸素と結合する元素が一種である単一酸化物であるか、又は酸素と結合する元素が二種以上である複合酸化物であってもよい。複合酸化物は、固溶体を形成していてもよい。拡散防止層4は、高温装置1の材質と金属又は合金層5の材質とが拡散を起こして接着することを抑制する役割をもつ。拡散防止層4は両者の拡散接合を防止できればよく、高温装置1と金属又は合金層5との境界部分の全体に配置するか、又はスペーサーとして部分的に配置してもよい。拡散防止層4の厚さの上限は、2mm以下であることがより好ましい。より好ましくは、1mm以下である。さらに好ましくは、200μm以下である。拡散防止層4の厚さの下限は、特に限定されないが、20nm以上であることが好ましく、50nm以上であることがより好ましく、100μm以上であることが更に好ましい。本実施形態では、拡散防止層4は、高温装置1又は、金属又は合金層5に対して、接着しているか否かを問わない。   In the protection structure of the high-temperature device according to the present embodiment, the diffusion prevention layer 4 includes an oxide as a main component, and elements that combine with oxygen in the oxide are Zr, Y, Hf, Mg, Ca, Al, Si, Ti. And at least one selected from Th. The oxide of the diffusion preventing layer 4 may be a single oxide in which one element that combines with oxygen is a single oxide, or may be a complex oxide in which two or more elements that combine with oxygen. The composite oxide may form a solid solution. The diffusion prevention layer 4 has a role of preventing the material of the high temperature device 1 and the material of the metal or alloy layer 5 from adhering due to diffusion. The diffusion preventing layer 4 only needs to prevent diffusion bonding between the two, and may be disposed over the entire boundary portion between the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5 or may be partially disposed as a spacer. The upper limit of the thickness of the diffusion preventing layer 4 is more preferably 2 mm or less. More preferably, it is 1 mm or less. More preferably, it is 200 μm or less. The lower limit of the thickness of the diffusion preventing layer 4 is not particularly limited, but is preferably 20 nm or more, more preferably 50 nm or more, and further preferably 100 μm or more. In this embodiment, it does not ask | require whether the diffusion prevention layer 4 adhere | attaches with respect to the high temperature apparatus 1 or the metal or alloy layer 5. FIG.

拡散防止層4が高温装置1と金属又は合金層5との境界部分の全体に配置される場合は、拡散防止層4が物理的な壁となって高温装置1と金属又は合金層5との間での元素の移動を妨げることで、拡散防止効果が得られる。また、拡散防止層4が高温装置1と金属又は合金層5との境界部分に部分的に配置される場合は、拡散防止層4が介在する部分では拡散防止層4が物理的な壁となって高温装置1と金属又は合金層5との間での元素の移動を妨げ、拡散防止層4が介在しない部分では高温装置1と金属又は合金層5との間に空間があることで、高温装置1と金属又は合金層5とが拡散接合することを防止する。このように、拡散防止層4による拡散防止は、物理的な壁又は空間によるものであり、高温装置1、及び、金属又は合金層5の元素の種類に依存する現象ではない。   When the diffusion prevention layer 4 is disposed on the entire boundary portion between the high temperature device 1 and the metal or alloy layer 5, the diffusion prevention layer 4 becomes a physical wall between the high temperature device 1 and the metal or alloy layer 5. By preventing the movement of elements between them, a diffusion preventing effect can be obtained. Further, when the diffusion prevention layer 4 is partially disposed at the boundary portion between the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5, the diffusion prevention layer 4 becomes a physical wall at a portion where the diffusion prevention layer 4 is interposed. Thus, the movement of elements between the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5 is prevented, and there is a space between the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5 at a portion where the diffusion prevention layer 4 is not interposed. The apparatus 1 and the metal or alloy layer 5 are prevented from being diffusion bonded. Thus, the diffusion prevention by the diffusion prevention layer 4 is due to a physical wall or space, and is not a phenomenon depending on the element type of the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5.

拡散防止層4は高温装置1が使用される温度での耐熱性があればよく、拡散防止層4に用いる酸化物は高温装置1の使用温度に応じて選択される。例えば高温装置1がPtからなるとき、Ptの融点は1768℃であるから、高温装置1の使用温度は1768℃よりも十分に低い温度(例えば1600℃以下)となるところ、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種を含有する酸化物の融点はいずれも1800℃以上であり、十分な耐熱性を有する。また、高温装置1がIrからなるとき、Irの融点は2447℃であるから、高温装置1がPtからなる容器よりも高い使用温度(例えば1600℃を超え2300℃以下)で使用される場合がある。このように高温装置1が1600℃を超え2300℃以下などの超高温域で使用される場合は、拡散防止層4に用いる酸化物として、Zr、Hf、Mg又はThを含有する酸化物を用いることが好ましい。これらの酸化物の融点は2500℃以上であるから、使用温度が1600℃を超え2300℃以下などの超高温域であっても十分な耐熱性を有する。   The diffusion preventing layer 4 only needs to have heat resistance at the temperature at which the high temperature apparatus 1 is used, and the oxide used for the diffusion preventing layer 4 is selected according to the operating temperature of the high temperature apparatus 1. For example, when the high-temperature device 1 is made of Pt, the melting point of Pt is 1768 ° C., so that the operating temperature of the high-temperature device 1 is sufficiently lower than 1768 ° C. (for example, 1600 ° C. or less), Zr, Y, Hf , Mg, Ca, Al, Si, Ti, and an oxide containing at least one selected from Th each have a melting point of 1800 ° C. or more and have sufficient heat resistance. Further, when the high temperature apparatus 1 is made of Ir, the melting point of Ir is 2447 ° C., so the high temperature apparatus 1 may be used at a higher use temperature (for example, more than 1600 ° C. and less than 2300 ° C.) than the container made of Pt. is there. As described above, when the high temperature apparatus 1 is used in an ultrahigh temperature range such as higher than 1600 ° C. and lower than 2300 ° C., an oxide containing Zr, Hf, Mg, or Th is used as the oxide used for the diffusion prevention layer 4. It is preferable. Since these oxides have a melting point of 2500 ° C. or higher, they have sufficient heat resistance even in a super-high temperature range such as a temperature exceeding 1600 ° C. and 2300 ° C. or lower.

拡散防止層4及び金属又は合金層5を設ける方法は、例えば、拡散防止層4のグリーンシートを高温装置1と金属又は合金層5との間に挟んで焼結する方法、拡散防止層4の原料を高温装置1の外表面又は、金属又は合金層5の表面にコーティングする方法、拡散防止層4の原料を含むスラリーを高温装置1の外表面と金属又は合金層5の表面との間に塗布して焼結する方法である。焼結は、焼結工程を別途行ってもよいが、高温装置1が例えばガラス製造用炉、ガラス製造用炉に接続されるパイプ又はガラス製造用炉の付帯冶具であるときは、ガラス製造用炉の運転時の加熱で焼結してもよい。   The diffusion preventing layer 4 and the metal or alloy layer 5 may be formed by, for example, a method in which a green sheet of the diffusion preventing layer 4 is sandwiched between the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5 and sintered. A method of coating the raw material on the outer surface of the high temperature apparatus 1 or the surface of the metal or alloy layer 5, and slurry containing the raw material of the diffusion preventing layer 4 between the outer surface of the high temperature apparatus 1 and the surface of the metal or alloy layer 5 It is a method of applying and sintering. For sintering, a sintering process may be performed separately, but when the high temperature apparatus 1 is, for example, a glass manufacturing furnace, a pipe connected to a glass manufacturing furnace, or an auxiliary jig for a glass manufacturing furnace, for glass manufacturing. You may sinter by the heating at the time of operation of a furnace.

本実施形態では、少なくとも保護構造を高温装置1に取り付けた保護構造体を作製完了時、かつ、高温装置1を高温域で使用する前に、拡散防止層4が、高温装置1、及び/又は、金属又は合金層5に固着していないことが好ましい。容器を高温域で使用した後では、拡散防止層4は高温装置1、及び/又は、金属又は合金層5に固着していないか、又は固着した部分があってもよい。より好ましくは、容器を高温域で使用した後であっても、拡散防止層4が、高温装置1、及び/又は、金属又は合金層5に固着していないことである。   In the present embodiment, at least when the protection structure having the protection structure attached to the high temperature device 1 is completed and before the high temperature device 1 is used in the high temperature region, the diffusion prevention layer 4 is formed on the high temperature device 1 and / or The metal or alloy layer 5 is preferably not fixed. After the container is used in a high temperature range, the diffusion preventing layer 4 may not be fixed to the high temperature apparatus 1 and / or the metal or alloy layer 5 or may have a fixed part. More preferably, even after the container is used in a high temperature range, the diffusion preventing layer 4 is not fixed to the high temperature apparatus 1 and / or the metal or alloy layer 5.

本明細書において「拡散防止層が主成分として酸化物を含む」とは、拡散防止層が、酸化物に加えて、拡散防止層を作製する工程で混入し得る成分を含有することを許容する意味である。拡散防止層を作製する工程で混入し得る成分は、例えばグリーンシート由来のバインダー、溶剤又は各種添加物である。   In this specification, "the diffusion preventing layer contains an oxide as a main component" means that the diffusion preventing layer contains a component that can be mixed in the step of forming the diffusion preventing layer in addition to the oxide. Meaning. The component that can be mixed in the step of forming the diffusion preventing layer is, for example, a binder derived from a green sheet, a solvent, or various additives.

保護構造が拡散防止層4、及び、金属又は合金層5を有する形態において、金属酸化物膜、金属窒化物膜、窒化硼素膜又は窒化珪素膜を設ける場合は、金属酸化物膜、金属窒化物膜、窒化硼素膜又は窒化珪素膜を固着させた高温装置1の外表面上に拡散防止層4、及び、金属又は合金層5が順に配置される。   When the protective structure includes the diffusion prevention layer 4 and the metal or alloy layer 5, when a metal oxide film, a metal nitride film, a boron nitride film, or a silicon nitride film is provided, the metal oxide film, the metal nitride A diffusion prevention layer 4 and a metal or alloy layer 5 are sequentially disposed on the outer surface of the high temperature apparatus 1 to which the film, boron nitride film or silicon nitride film is fixed.

図4は、本実施形態に係る高温装置の保護構造の一例を示す図であり、高温装置がルツボである場合を示す。図4に示すルツボ10は、上面開口部11と、胴部12と、底部13とを有する。本実施形態は、ルツボ10の形状に限定されない。高温装置が図4に示すルツボ10の底部13のように湾曲した部分を有する場合は、湾曲した部分(底部13)にリボン状の成形体2を縦方向に配置して覆い、その上からリボン状の成形体2を横方向に巻きつけることで、外表面の全体を覆うことができる。また、図4では、Pt線3は、胴部12及び底部13に沿って縦方向に1本巻かれており、その終端部3a,3bをルツボ10の上面開口部11に溶接することでルツボ10に固定されている。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the protection structure for a high temperature device according to the present embodiment, and shows a case where the high temperature device is a crucible. A crucible 10 shown in FIG. 4 has an upper surface opening portion 11, a body portion 12, and a bottom portion 13. The present embodiment is not limited to the shape of the crucible 10. When the high-temperature apparatus has a curved portion like the bottom portion 13 of the crucible 10 shown in FIG. 4, the ribbon-shaped molded body 2 is vertically arranged and covered on the curved portion (bottom portion 13), and the ribbon is formed thereon. The whole outer surface can be covered by winding the shaped molded body 2 in the lateral direction. In FIG. 4, one Pt line 3 is wound in the longitudinal direction along the trunk portion 12 and the bottom portion 13, and the end portions 3 a and 3 b are welded to the upper surface opening portion 11 of the crucible 10, thereby crucible. 10 is fixed.

図5は、本実施形態に係る高温装置の保護構造の一例を示す図であり、高温装置がガラス製造用炉である場合を示す。図5に示すガラス製造用炉20は、上面開口部21と、上面開口部21から延出するフランジ部21aと、胴部22と、底部23と、底部23の中央部に接続されたパイプ24とを有する。本実施形態は、ガラス製造用炉20の形状に限定されない。高温装置が図5に示すガラス製造用炉20の底部23とパイプ24との境界部23aのように縮径した部分がある場合は、胴部22からパイプ24までを一連の成形体2で螺旋状に巻きつけることで、縮径した部分(境界部23a)でガラス製造用炉20の外表面を露出させずに、外表面の全体を覆うことができる。また、図5では、Pt線3は、底部23の中央部から胴部22に向かって放射状に複数本巻かれており、それらの終端部(不図示)は、ガラス製造用炉20のフランジ部21aの下面(図示されていない面)に溶接することでガラス製造用炉20に固定されている。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a protective structure for a high temperature apparatus according to the present embodiment, and shows a case where the high temperature apparatus is a glass manufacturing furnace. The glass manufacturing furnace 20 shown in FIG. 5 includes an upper surface opening 21, a flange portion 21 a extending from the upper surface opening 21, a body portion 22, a bottom portion 23, and a pipe 24 connected to the central portion of the bottom portion 23. And have. The present embodiment is not limited to the shape of the glass manufacturing furnace 20. In the case where the high temperature apparatus has a reduced diameter portion such as a boundary portion 23a between the bottom portion 23 and the pipe 24 of the glass manufacturing furnace 20 shown in FIG. By winding in the shape, the entire outer surface can be covered without exposing the outer surface of the glass manufacturing furnace 20 with the reduced diameter portion (boundary portion 23a). In FIG. 5, a plurality of Pt wires 3 are wound radially from the center of the bottom portion 23 toward the body portion 22, and the terminal portions (not shown) are flange portions of the glass manufacturing furnace 20. It is being fixed to the furnace 20 for glass manufacture by welding to the lower surface (surface not shown) of 21a.

本実施形態に係る高温装置の保護構造では、成形体2が、更に、高温装置1の内表面であって外気が触れる部分に固着しない状態で固定されていることが好ましい。高温装置1を形成する金属の酸化劣化及び酸化揮発をより抑制することができる。高温装置1の内表面であって外気が触れる部分は、例えば、ルツボ又はガラス製造用炉の内表面のうち目的とする製造物又はその原料に接しない部分、ルツボ又はガラス製造用炉の内表面のうち上面開口部の近傍である。成形体2を高温装置1の内表面であって外気が触れる部分に固着しない状態で固定する方法は、特に限定されないが、図4のルツボ10を例にとって説明すると、成形体2を胴部12から上端開口部11を通って内表面に沿って折り込む方法がある。   In the high-temperature device protection structure according to the present embodiment, it is preferable that the molded body 2 is further fixed in a state where it is not fixed to a portion of the inner surface of the high-temperature device 1 that is exposed to the outside air. Oxidation degradation and oxidation volatilization of the metal forming the high temperature device 1 can be further suppressed. The portion of the inner surface of the high-temperature apparatus 1 that is exposed to the outside air is, for example, the portion of the inner surface of the crucible or glass manufacturing furnace that does not contact the target product or its raw material, or the inner surface of the crucible or glass manufacturing furnace. Among these, it is the vicinity of an upper surface opening part. A method for fixing the molded body 2 in a state where it is not fixed to the inner surface of the high-temperature apparatus 1 and being exposed to the outside air is not particularly limited. However, the crucible 10 in FIG. There is a method of folding along the inner surface through the upper end opening 11.

本実施形態に係る保護構造は、高温装置1の製造工程若しくは製造工程の後工程で取り付けて保護構造体を形成するか、高温装置1として既存の装置に後付けして保護構造体を形成してもよい。   The protective structure according to the present embodiment is formed by attaching the protective structure in the manufacturing process of the high-temperature device 1 or in a subsequent process of the manufacturing process, or forming the protective structure by retrofitting the existing device as the high-temperature device 1. Also good.

ここまで、成形体2がリボン状である形態を例にとって説明してきたが、本実施形態では、成形体2は、シート状、紐状又は織物状であってもよい。成形体2がシート状であるとき、例えば、シート状の成形体(不図示)で高温装置1の外表面を包んで覆う。成形体2が紐状であるとき、例えば、紐状の成形体(不図示)を高温装置1の外表面に巻きつけて覆う。成形体2が織物状であるとき、例えば、織物状の成形体(不図示)で高温装置1の外表面を包んで覆う。   Up to this point, the form in which the formed body 2 has a ribbon shape has been described as an example. However, in the present embodiment, the formed body 2 may have a sheet shape, a string shape, or a fabric shape. When the molded body 2 has a sheet shape, for example, the outer surface of the high-temperature apparatus 1 is wrapped and covered with a sheet-shaped molded body (not shown). When the molded body 2 has a string shape, for example, a string-shaped molded body (not shown) is wrapped around the outer surface of the high temperature apparatus 1 to cover it. When the molded body 2 is woven, for example, the outer surface of the high temperature apparatus 1 is wrapped and covered with a woven molded body (not shown).

Pt線3が1本(図1又は図4)又は複数本(図5)である形態を示したが、Pt線3は、網状に編んで高温装置1に被せてもよい。また、本実施形態では、Pt線3に替えて、Pt−Rh線、Ir線又はIr−Rh線を用いてもよい。Pt−Rh線、Ir線又はIr−Rh線は、合金中の各金属の比率は特に限定されない。   Although one Pt line 3 (FIG. 1 or FIG. 4) or a plurality of Pt lines 3 (FIG. 5) is shown, the Pt line 3 may be knitted in a net shape and put on the high temperature apparatus 1. In this embodiment, a Pt-Rh line, an Ir line, or an Ir-Rh line may be used instead of the Pt line 3. In the Pt—Rh line, Ir line, or Ir—Rh line, the ratio of each metal in the alloy is not particularly limited.

図6〜図8に、本実施形態に係る保護構造の具体的形態の例を示す。なお、これらはあくまでも具体例であって本発明はこれらに限定されない。具体的形態の第一例としては、図6に示すように、高温装置1としてPt製のガラス溶解用のパイプの外表面を、成形体2として酸化ジルコニウムリボンで覆い、Pt線3を巻きつけて固定した形態である。具体的形態の第二例としては、図7に示すように、高温装置1としてIr製の高温部材用パイプの外表面を、成形体2として酸化ジルコニウムシートで覆った形態である。具体的形態の第三例としては、図8に示すように、高温装置1としてIr製の結晶育成用容器(ルツボ)の外表面を、成形体2として酸化ジルコニウム織物で覆った形態である。   6 to 8 show examples of specific forms of the protective structure according to this embodiment. These are only specific examples, and the present invention is not limited to these. As a first example of a concrete form, as shown in FIG. 6, the outer surface of a glass melting pipe made of Pt as a high temperature apparatus 1 is covered with a zirconium oxide ribbon as a molded body 2, and a Pt wire 3 is wound around It is a fixed form. As a second example of the specific form, as shown in FIG. 7, the outer surface of a high temperature member pipe made of Ir as the high temperature apparatus 1 is covered with a zirconium oxide sheet as the molded body 2. As a third example of the specific form, as shown in FIG. 8, the outer surface of an Ir crystal growth container (crucible) as the high temperature apparatus 1 is covered with a zirconium oxide fabric as the molded body 2.

図9及び図10に、高温装置、拡散防止層、及び、金属又は合金層の組合せ例を示す。なお、これらはあくまでも具体例であって本発明はこれらに限定されない。図9及び図10では、成形体を不図示としている。図9及び図10に示すように、高温装置1がルツボであるとき、金属又は合金層5として、高温装置1となるルツボを収容可能な大きさを有するルツボを用いてもよい。具体的形態の一例としては、図9に示すように、高温装置1としてIr製ルツボ(外径φ(直径)79mm×h(高さ)55mm×t(厚さ)0.5mm)と金属又は合金層5としてMo製ルツボ(外径φ85mm×h57mm×t2.5mm)とを入れ子にし、高温装置1と金属又は合金層5との間に拡散防止層(不図示)として酸化ジルコニウムシート(t0.1mm)を配置した形態である。また、具体的形態の別の例としては、図10に示すように、高温装置1としてPt製ルツボ(外径φ(直径)145mm×h(高さ)149mm×t(厚さ)0.5mm)と金属又は合金層5としてMo製ルツボ(外径φ150mm×h150mm×t1.0mm)とを入れ子にし、高温装置1と金属又は合金層5との間に拡散防止層(不図示)として酸化ジルコニウムシート(t0.1mm)を配置した形態である。   9 and 10 show examples of combinations of a high-temperature device, a diffusion prevention layer, and a metal or alloy layer. These are only specific examples, and the present invention is not limited to these. 9 and 10, the molded body is not shown. As shown in FIGS. 9 and 10, when the high temperature apparatus 1 is a crucible, a crucible having a size capable of accommodating the crucible to be the high temperature apparatus 1 may be used as the metal or alloy layer 5. As an example of a specific form, as shown in FIG. 9, an Ir crucible (outer diameter φ (diameter) 79 mm × h (height) 55 mm × t (thickness) 0.5 mm) and metal or A Mo crucible (outer diameter φ85 mm × h57 mm × t2.5 mm) is nested as the alloy layer 5, and a zirconium oxide sheet (t0...) Is used as a diffusion prevention layer (not shown) between the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5. 1 mm). As another example of a specific form, as shown in FIG. 10, a Pt crucible (outer diameter φ (diameter) 145 mm × h (height) 149 mm × t (thickness) 0.5 mm) is used as the high temperature apparatus 1. And a crucible made of Mo (outer diameter φ150 mm × h150 mm × t1.0 mm) as the metal or alloy layer 5 and zirconium oxide as a diffusion preventing layer (not shown) between the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5 It is the form which has arrange | positioned the sheet | seat (t0.1mm).

本実施形態に係る金属元素の回収方法は、本実施形態に係る高温装置の保護構造で使用した成形体2を高温装置1から取り出す工程1と、高温装置1から取り出した成形体2に付着、又は、付着及び内部へ拡散した金属元素を回収する工程と、を有する。本実施形態に係る高温装置の保護構造では、成形体2が高温装置1の外表面に固着しない状態で固定されているため、成形体2を高温装置1から容易に取り外すことができる。成形体2に僅かながらも付着、又は、付着及び内部へ拡散した金属元素を回収することができる。   The metal element recovery method according to the present embodiment is a process 1 for taking out the molded body 2 used in the protection structure of the high temperature apparatus according to the present embodiment from the high temperature apparatus 1 and the molded body 2 taken out from the high temperature apparatus 1. Or a step of recovering the metal element adhering and diffusing into the inside. In the protection structure for a high temperature device according to the present embodiment, the molded body 2 is fixed without being fixed to the outer surface of the high temperature device 1, so that the molded body 2 can be easily detached from the high temperature device 1. It is possible to recover the metal element that is slightly adhered to the molded body 2 or adhered and diffused to the inside.

本実施形態に係る金属元素の回収方法は、本実施形態に係る高温装置の保護構造で使用した拡散防止層4を高温装置1及び金属又は合金層5から取り出す工程2と、高温装置1及び金属又は合金層5から取り出した拡散防止層4に付着、又は、付着及び内部へ拡散した金属元素を回収する工程と、を有する。本実施形態に係る高温装置の保護構造では、特に、拡散防止層4が高温装置1の外表面及び金属又は合金層5の内表面に固着しない状態で固定されている場合は、拡散防止層4を高温装置1及び金属又は合金層5から容易に取り外すことができる。拡散防止層4に僅かながらも付着、又は、付着及び内部へ拡散した金属元素を回収することができる。   The metal element recovery method according to the present embodiment includes the step 2 of taking out the diffusion prevention layer 4 used in the protective structure of the high temperature device according to the present embodiment from the high temperature device 1 and the metal or alloy layer 5, and the high temperature device 1 and the metal. Or a step of recovering the metal element adhering to the diffusion preventing layer 4 taken out from the alloy layer 5 or adhering and diffusing into the inside. In the protection structure for a high temperature device according to the present embodiment, in particular, when the diffusion prevention layer 4 is fixed without being fixed to the outer surface of the high temperature device 1 and the inner surface of the metal or alloy layer 5, the diffusion prevention layer 4. Can be easily removed from the high temperature apparatus 1 and the metal or alloy layer 5. It is possible to collect a slight amount of the metal element adhering to the diffusion preventing layer 4 or adhering and diffusing to the inside.

本実施形態に係る金属元素の回収方法は、工程1だけを行って成形体2だけから金属元素を回収するか、工程2だけを行って拡散防止層4だけから金属元素を回収するか、又は工程1及び工程2の両方を行って成形体2及び拡散防止層4の両方から金属元素を回収してもよい。工程1及び工程2の両方を行う場合は、工程1、工程2を行う順番は問わない。また、成形体2から金属を回収する工程と拡散防止層4から金属を回収する工程とは、一つの工程でまとめて行うか又は別工程で行ってもよい。本明細書において「内部へ拡散する」の概念には、成形体2又は拡散防止層4に孔が存在する場合には、その孔へ入り込むことを含む。成形体2及び/又は拡散防止層4から金属元素を回収する方法は、乾式法又は湿式法である。   The metal element recovery method according to the present embodiment is performed by performing only step 1 and recovering the metal element only from the formed body 2, performing only step 2 and recovering the metal element only from the diffusion prevention layer 4, or You may collect | recover a metal element from both the molded object 2 and the diffusion prevention layer 4 by performing both the process 1 and the process 2. FIG. When performing both step 1 and step 2, the order of performing step 1 and step 2 does not matter. Further, the step of recovering the metal from the molded body 2 and the step of recovering the metal from the diffusion preventing layer 4 may be performed together in one step or may be performed in separate steps. In the present specification, the concept of “diffusing into the interior” includes entering into the hole when the molded body 2 or the diffusion preventing layer 4 has a hole. A method for recovering the metal element from the molded body 2 and / or the diffusion preventing layer 4 is a dry method or a wet method.

乾式法としては、例えば、特表2012−509987号公報に記載された技術が利用できる。また、湿式法としては、例えば、従来からよく知られる、王水などの強酸を用いた技術が利用できる。   As the dry method, for example, a technique described in JP 2012-509987A can be used. Moreover, as a wet method, the technique using strong acids, such as aqua regia well-known conventionally, can be utilized, for example.

以降、実施例を示しながら本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定して解釈されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not construed as being limited to the examples.

試験に先立って、試験条件の選定を次の通り行った。Irについて熱重量分析を行った。熱重量分析の試料は、縦3mm×横5.9mm×厚さ0.2mmの板状のIrを79.63mg用いた。結果を図11に示す。図11に示すように、Irの酸化揮発はおおよそ1000℃から顕著になることが確認できた。このため、加速試験として大気中1500℃における試験を行うこととした。なお、1500℃よりも低温もしくは高温においても、成形体によって酸素との接触機会を減らすことでPtやIrなどの高温装置を形成する金属種の揮発減耗を抑制可能である。   Prior to the test, the test conditions were selected as follows. Thermogravimetric analysis was performed on Ir. As a sample for thermogravimetric analysis, 79.63 mg of plate-shaped Ir having a length of 3 mm, a width of 5.9 mm, and a thickness of 0.2 mm was used. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 11, it was confirmed that the oxidation and volatilization of Ir becomes remarkable from about 1000 ° C. For this reason, a test at 1500 ° C. in the atmosphere was performed as an accelerated test. Even at a temperature lower or higher than 1500 ° C., the volatilization and depletion of metal species that form a high-temperature device such as Pt and Ir can be suppressed by reducing the chance of contact with oxygen by the molded body.

高温装置がIr又はPtからなる場合について、成形体による揮発防止効果を確認する試験を行った。縦10mm×横10mm×厚さ0.2mmのPt製の板又は同様の寸法を有するIr製の板をそれぞれ高温装置と見立て、Pt製の板又はIr製の板の全体をそれぞれ、成形体として厚さ0.1mmの酸化ジルコニウムシートで包み、大気中1500℃で24時間後の質量変化を測定し、単位面積あたりの質量減を求めた。ここで、単位面積あたりの質量減とは、質量の減少量(単位:g)をPt製の板又はIr製の板の表面積(表面、裏面及び側面の合計面積)(単位:cm)で除した値である。試験は酸化ジルコニウムシートで包まない試料も一緒に供した。結果を表1に示す。成形体で包むことによって、PtやIrの貴金属が窒素ガス中の酸素又は管状炉内に残存する酸素と接触しにくくなり、Ptでは約3分の1、Irでは約6分の1まで揮発減耗量を減少させることができた。When the high temperature apparatus was made of Ir or Pt, a test for confirming the volatilization preventing effect by the molded body was performed. A plate made of Pt having a length of 10 mm × width of 10 mm × thickness of 0.2 mm or an Ir plate having the same dimensions is regarded as a high-temperature device, and the entire plate made of Pt or Ir is used as a molded body. Wrapped in a 0.1 mm thick zirconium oxide sheet, the mass change after 24 hours at 1500 ° C. in the atmosphere was measured, and the mass loss per unit area was determined. Here, the mass reduction per unit area means the amount of mass reduction (unit: g) by the surface area (total area of front, back and side surfaces) (unit: cm 2 ) of a Pt plate or an Ir plate. It is the value divided. The test also included a sample that was not wrapped with a zirconium oxide sheet. The results are shown in Table 1. By wrapping with a compact, the precious metals such as Pt and Ir are less likely to come into contact with oxygen in nitrogen gas or oxygen remaining in the tube furnace, and volatile depletion is reduced to about one third for Pt and about one sixth for Ir. The amount could be reduced.

次に、高温装置がMoからなる場合について、成形体による揮発防止効果を確認する試験を行った。縦10mm×横10mm×厚さ0.2mmのMo製の板を高温装置と見立て、Mo製板の全体を、成形体として厚さ0.1mmの酸化ジルコニウムシートで包み、1500℃で24時間後の質量変化を測定し、単位面積当たりの質量減を求めた。ここで、単位面積あたりの質量減とは、質量の減少量(単位:g)をMo製の板の表面積(表面、裏面及び側面の合計面積)(単位:cm)で除した値である。MoはIrやPtなどの貴金属と同様の大気雰囲気では試験が不可能なほど酸化減耗が激しいため、管状炉内に窒素流量1L/minを供給した雰囲気において試験を行った。試験は酸化ジルコニウムシートで包まない試料も一緒に供した。結果を表2に示す。成形体で包むことによって、Moが窒素ガス中の酸素又は管状炉内に残存する酸素と接触しにくくなり、約5分の1まで揮発減耗量を減少させることができた。Next, the test which confirms the volatilization prevention effect by a molded object was done about the case where a high temperature apparatus consists of Mo. A Mo plate measuring 10 mm long × 10 mm wide × 0.2 mm thick is regarded as a high-temperature device, and the entire Mo plate is wrapped in a zirconium oxide sheet having a thickness of 0.1 mm as a molded body, after 24 hours at 1500 ° C. The mass change of was measured, and the mass loss per unit area was determined. Here, the mass loss per unit area is a value obtained by dividing the mass reduction amount (unit: g) by the surface area of the Mo plate (total area of the front surface, back surface, and side surface) (unit: cm 2 ). . Since Mo is so oxidized and depleted that it cannot be tested in the same air atmosphere as noble metals such as Ir and Pt, the test was performed in an atmosphere in which a nitrogen flow rate of 1 L / min was supplied into the tubular furnace. The test also included a sample that was not wrapped with a zirconium oxide sheet. The results are shown in Table 2. By wrapping with the compact, Mo became difficult to come into contact with oxygen in nitrogen gas or oxygen remaining in the tubular furnace, and the amount of volatile depletion could be reduced to about one fifth.

次に、縦10mm×横10mm×厚さ2mmのIr製の板(以降、Ir板という。)を高温装置、縦10mm×横10mm×厚さ10mmのMo製の板(以降、Mo板という。)を金属層とそれぞれ見立てて、拡散防止層による拡散防止効果を確認する試験を行った。   Next, an Ir plate (hereinafter referred to as an Ir plate) having a length of 10 mm × width 10 mm × thickness 2 mm is referred to as a high-temperature device, and a Mo plate having a length of 10 mm × width 10 mm × thickness 10 mm (hereinafter referred to as Mo plate). ) Was regarded as a metal layer, and a test for confirming the anti-diffusion effect of the anti-diffusion layer was conducted.

Ir板とMo板との間に、拡散防止層として縦15mm×横15mm×厚さ0.1mmの酸化ジルコニウムシートを配置し、1500℃の管状炉内で24時間放置後、Ir板のMo板側の表面に対してEDXによる表面分析を行った。Moは1500℃の大気雰囲気中では試験が不可能なほど酸化消耗が激しいため、炉内には、窒素流量1L/minを供給した。試験は酸化ジルコニウムシートを配置しない試料も一緒に供した。シートを配置しない場合のEDX分析スペクトルを図12に、シートを配置した場合のEDX分析スペクトルを図13にそれぞれ示す。酸化ジルコニウムシートを配置しない場合、図12に示すようにMoと接触していたIrの表面からはMoが強く検出された。一方、酸化ジルコニウムシートを配置した場合、図13に示すようにIrの表面からはMoがほとんど検出されず、拡散防止層としての機能が確認された。   A zirconium oxide sheet having a length of 15 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 0.1 mm is disposed between the Ir plate and the Mo plate as a diffusion preventing layer, and is left in a tubular furnace at 1500 ° C. for 24 hours. Surface analysis by EDX was performed on the side surface. Since Mo is so exhausted that oxidation is impossible in an air atmosphere at 1500 ° C., a nitrogen flow rate of 1 L / min was supplied into the furnace. In the test, a sample without a zirconium oxide sheet was also provided. FIG. 12 shows an EDX analysis spectrum when no sheet is arranged, and FIG. 13 shows an EDX analysis spectrum when a sheet is arranged. When the zirconium oxide sheet was not disposed, Mo was strongly detected from the surface of Ir that was in contact with Mo as shown in FIG. On the other hand, when the zirconium oxide sheet was arranged, Mo was hardly detected from the surface of Ir as shown in FIG. 13, and the function as a diffusion preventing layer was confirmed.

金属元素の回収について次の通り試験を行った。Ir製の高温装置とMo製の金属層との間に拡散防止層として酸化ジルコニウムシートを配置した高温装置を作製した。この高温装置は酸化アルミニウム単結晶育成装置として約1年間用いた。返却された高温装置は、IrとMoとが接合することはなく、拡散が抑制されていることが分かった。また、取り出した酸化ジルコニウムシートを粉砕・分析したところ、1.3%のIrが検出され、貴金属の回収が可能であることを確認した。   The following tests were conducted on the recovery of metal elements. A high temperature apparatus was produced in which a zirconium oxide sheet was disposed as a diffusion preventing layer between an Ir high temperature apparatus and a Mo metal layer. This high temperature apparatus was used for about one year as an aluminum oxide single crystal growing apparatus. It was found that the returned high temperature device did not join Ir and Mo, and diffusion was suppressed. Moreover, when the taken-out zirconium oxide sheet was grind | pulverized and analyzed, 1.3% Ir was detected and it confirmed that collection | recovery of a noble metal was possible.

1 高温装置
2 成形体
2a 巻き終り部
3 Pt線
3a,3b 終端部
4 拡散防止層
5 金属又は合金層
10 ルツボ
11 上面開口部
12 胴部
13 底部
20 ガラス製造用炉
21 上面開口部
21a フランジ部
22 胴部
23 底部
24 パイプ
23a 境界部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High temperature apparatus 2 Forming body 2a Winding end part 3 Pt wire 3a, 3b End part 4 Diffusion prevention layer 5 Metal or alloy layer 10 Crucible 11 Upper surface opening part 12 Body part 13 Bottom part 20 Glass manufacturing furnace 21 Upper surface opening part 21a Flange part 22 trunk 23 bottom 24 pipe 23a boundary

Claims (13)

1200℃以上の高温域で使用される高温装置の保護構造において、
前記高温装置の外表面の一部又は全部が、主成分として金属酸化物を含むシート状、リボン状、紐状又は織物状の成形体で覆われ、かつ、該成形体が前記高温装置の外表面に固着しない状態で固定されており、
前記成形体が、前記高温装置の外表面と外気との接触を抑制していることを特徴とする高温装置の保護構造。
In the protection structure of the high temperature device used in the high temperature range of 1200 ° C or higher,
A part or all of the outer surface of the high-temperature device is covered with a sheet-like, ribbon-like, string-like, or woven-like molded body containing a metal oxide as a main component, and the molded body is outside the high-temperature device. It is fixed without sticking to the surface,
A protection structure for a high-temperature device, wherein the molded body suppresses contact between an outer surface of the high-temperature device and outside air.
前記高温装置が、ガラス製造用炉、該ガラス製造用炉に接続されるパイプ、該ガラス製造用炉で使用される攪拌部品又は該ガラス製造用炉の付帯冶具;ルツボ;又は、単結晶育成用容器であることを特徴とする請求項1に記載の高温装置の保護構造。   The high-temperature apparatus is a glass manufacturing furnace, a pipe connected to the glass manufacturing furnace, a stirring part used in the glass manufacturing furnace, or an auxiliary jig for the glass manufacturing furnace; a crucible; or for growing a single crystal The protective structure for a high-temperature device according to claim 1, wherein the protective structure is a container. 前記高温装置が、(1)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種を用いて形成されているか、(2)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の二種若しくは三種を含む合金を用いて形成されているか、又は、(3)Ir、Pt、Rh、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種若しくは二種と、Pd又はAuの少なくとも一種とを含む合金を用いて形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の高温装置の保護構造。   Whether the high-temperature device is formed using one of elements selected from (1) Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W, or (2) Ir, Pt, Rh, Ru, Or an alloy containing two or three elements selected from Mo, Re, Nb, Ta and W, or (3) Ir, Pt, Rh, Ru, Mo, Re, Nb, Ta and The protective structure for a high-temperature device according to claim 1 or 2, wherein the protective structure is formed using an alloy containing one or two elements selected from W and at least one element of Pd or Au. 前記成形体の金属酸化物の金属種が、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の高温装置の保護構造。   The metal species of the metal oxide of the molded body is at least one selected from Zr, Y, Hf, Mg, Ca, Al, Si, Ti, and Th. The protection structure of the high temperature apparatus as described in one. 前記高温装置の外表面の一部又は全部と、前記成形体との間に、前記高温装置の外表面に近い側から順に、拡散防止層、及び、金属又は合金層を配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の高温装置の保護構造。   A diffusion prevention layer and a metal or alloy layer are arranged in order from the side close to the outer surface of the high-temperature device between a part or all of the outer surface of the high-temperature device and the compact. The protective structure for a high-temperature device according to any one of claims 1 to 4. 前記拡散防止層は主成分として酸化物を含み、該酸化物の酸素と結合する元素が、Zr、Y、Hf、Mg、Ca、Al、Si、Ti及びThから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項5に記載の高温装置の保護構造。   The diffusion preventing layer contains an oxide as a main component, and the element bonded to oxygen of the oxide is at least one selected from Zr, Y, Hf, Mg, Ca, Al, Si, Ti, and Th. The protection structure for a high-temperature device according to claim 5, wherein the protection structure is a high-temperature device. 前記金属又は合金層は、Ru、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の一種を用いて形成されているか、又はRu、Mo、Re、Nb、Ta及びWから選ばれる元素の二種以上を含む合金を用いて形成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の高温装置の保護構造。   The metal or alloy layer is formed using one kind of element selected from Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W, or two elements selected from Ru, Mo, Re, Nb, Ta and W. The protective structure for a high-temperature device according to claim 5 or 6, wherein the protective structure is formed using an alloy containing at least a seed. 前記金属又は合金層が、前記高温装置の補強層であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一つに記載の高温装置の保護構造。   The protective structure for a high temperature device according to claim 5, wherein the metal or alloy layer is a reinforcing layer of the high temperature device. 前記高温装置の外表面の一部又は全部に、金属酸化物膜、金属窒化物膜、窒化硼素膜又は窒化珪素膜が固着されてなることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の高温装置の保護構造。   9. A metal oxide film, a metal nitride film, a boron nitride film, or a silicon nitride film is fixed to a part or all of the outer surface of the high temperature device. The protective structure of the high temperature apparatus as described in 1. 前記膜が、溶射法、CVD法、PVD法、塗布熱分解法、スプレー熱分解法又は噴霧熱分解法によって形成されることを特徴する請求項9に記載の高温装置の保護構造。   The high temperature apparatus protective structure according to claim 9, wherein the film is formed by a thermal spraying method, a CVD method, a PVD method, a coating pyrolysis method, a spray pyrolysis method, or a spray pyrolysis method. 前記成形体が、Pt線、Pt−Rh線、Ir線又はIr−Rh線の少なくとも1種で巻かれており、Pt線、Pt−Rh線、Ir線又はIr−Rh線の少なくとも1種の終端部が高温装置に括り付けられているか又は溶接されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載の高温装置の保護構造。   The molded body is wound with at least one kind of Pt line, Pt-Rh line, Ir line or Ir-Rh line, and at least one kind of Pt line, Pt-Rh line, Ir line or Ir-Rh line The protection structure for a high-temperature device according to any one of claims 1 to 10, wherein the end portion is bound to or welded to the high-temperature device. 前記成形体が、更に、前記高温装置の内表面であって外気が触れる部分に固着しない状態で固定されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載の高温装置の保護構造。   The high-temperature apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the molded body is further fixed in a state where it is not fixed to an inner surface of the high-temperature apparatus and a portion that is exposed to outside air. Protective structure. 請求項1〜12のいずれか一つに記載の高温装置の保護構造で使用した成形体を該高温装置から取り出す工程1、及び/又は、請求項5〜8のいずれか一つに記載の高温装置の保護構造で使用した拡散防止層を該高温装置及び前記金属又は合金層から取り出す工程2を行う取り出し工程と、
該取り出し工程で取り出した成形体及び/又は拡散防止層に、付着、又は、付着及び内部へ拡散した金属元素を回収する回収工程と、を有することを特徴とする金属元素の回収方法。
The process 1 which takes out the molded object used with the protection structure of the high temperature apparatus as described in any one of Claims 1-12 from this high temperature apparatus, and / or the high temperature as described in any one of Claims 5-8. A removal step of performing step 2 of removing the diffusion prevention layer used in the protective structure of the device from the high temperature device and the metal or alloy layer;
And a recovery step of recovering the metal element adhering or adhering and diffusing into the molded body and / or the diffusion preventing layer taken out in the taking-out step.
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