TWI548777B - 冷噴霧器用噴嘴之製造方法 - Google Patents

Description

冷噴霧器用噴嘴之製造方法

本發明係有關為大幅減少操作中噴嘴之原料粉末附著，特別是起因於鋁粉末附著而發生之阻塞之冷噴霧器用噴嘴，以及使用該冷噴霧器用噴嘴之冷噴霧器裝置者。

已往，在製鐵製程中的鑄型或軋製、汽車車輪、燃汽輪機構成機件等的各種金屬構件上，為使其耐磨性或耐蝕性提升，以期其金屬構件的長壽命化，有所謂於金屬構件上形成鎳、銅、鋁、鉻或其合金等皮膜的技術為衆所週知。

形成其皮膜的方法中，有使用金屬電鍍者。惟因該金屬電鍍法無法施工於大面積且有容易發生裂痕的問題。

至於其他方法中，有以熔射方式形成皮膜的方法。作為該熔射，包含所謂的減壓電漿熔射(LPPS)、火焰熔射、高速火焰熔射(HVOF)以及大氣電漿熔射等。然而，以熔射方式形成皮膜時，有因熔射中的氧化作用，在形成緻密皮膜上有其困難度，且導電率及導熱率較低，亦因附著率低而有不經濟等的問題。

作為代替該方法的皮膜形成新技術，有一種就此以固相狀態之原料粉末形成皮膜的「冷噴霧方式」備受注目。此種冷噴霧方式係使低於原料粉末的熔點或軟化點的作用氣體成為超音速噴流，由該作用氣體中的輸送氣體，將搬送的原料粉末予以投入，再由噴嘴前端噴出，故得以其固相狀態就此衝撞基材而形成皮膜。也就是說，將金屬、合金、金屬間化合物、陶瓷等原料粉末以超音速以固相狀態衝撞基材表面而形成為皮膜者。

進而詳細說明冷噴霧技術如下：自儲存有氮氣、氦氣、空氣等之壓縮氣體筒之氣體供給機構，係分岐為作用氣體及輸送氣體二管路。 其中，將高壓的作用氣體，以加熱器予以加熱至原料粉末之熔點以下之温度後，供給至冷噴霧器之噴霧槍腔體內。另一方面，高壓輸送氣體導入至原料粉末供給機構，將原料粉末搬送至上述噴霧槍腔體內。藉由輸送氣體所搬送的原料粉末，藉由作用氣體經過噴嘴之圓錐狀壓縮部成為超音速噴流，由位於圓錐狀壓縮部前端的噴嘴出口噴出，且於基材表面以固相狀態衝撞而形成皮膜。

此由冷噴霧器形成的皮膜，與以往提案的上述熔射所成皮膜相比，已知其為緻密、高密度、而導電性及導熱率亦高、氧化或熱變質亦少、且其密著性良好。

此種冷噴霧器最大的問題，為原料粉末附著於噴嘴或起因於該粉末附著引起的阻塞。通常該噴嘴係使用不銹鋼、工具鋼、超硬合金等製造，但藉由以鎳、銅、鋁、不銹鋼或該等之合金作為原料之冷噴霧器形成皮膜之情形時，在噴嘴各部、尤係於擴張部容易附著原料粉末，進而導致噴嘴阻塞。此乃起因於操作時，原料粉末與噴嘴內面之間發生摩擦，致使噴嘴內面温度上升，而使原料粉末凝著在噴嘴內面而引起者。因而，其成為系統故障的原因，亦導致必須時常更換噴嘴的操作。此種起因於原料粉末附著於噴嘴或因其所引起的噴嘴阻塞，有時發生在開始操作後的數分鐘，因而，於冷噴霧器技術的實用化上造成極大障礙，特別是以鋁粉末作為原料的情形時，鋁粉末附著於噴嘴的各部的狀況將更為明顯，致噴嘴的阻塞更加顯著。

在専利文獻1(日本専利申請 特開2004-298863號公報)中揭示一種至少在噴嘴的擴張部(擴大部)使用聚苯并咪唑所構成之冷噴霧器技術用噴嘴，且宣稱可藉由該噴嘴得以減少金屬粉末附著在該噴嘴上或造成噴嘴阻塞。

又於専利文獻2(日本専利申請 特開2005-95886號公報)中揭示一種冷噴霧器用噴嘴，係由連接於噴嘴入口的圓錐狀前端細尖部、介由喉部連接至前端細尖部之短噴嘴圓錐狀末端擴張部、及連接於末端擴張部之筒狀平行部所構成，且在平行部設置裝卸機構及/或粉末投入口者(申請專利範圍第1項)。於専利文獻2中，由特定上述噴嘴的設計，即可 使用廉價規格品之管材，同時亦得以使平行部的更換變容易，假定於0.5m²以上之大面積施工中，若堆積粉末亦得以簡單地僅更換其圓筒部分，於喉部、末端擴張部等的噴嘴阻塞發生時，亦可使噴嘴的維護變得容易。

又如専利文獻1，使用聚苯并咪唑作為噴嘴材料之情況下，雖可將原料粉末對噴嘴的附著或噴嘴阻塞減低至一定限度，但以鋁粉末作為原料粉末的情形時，其效果並不充分。又，因聚苯并咪唑係一種樹脂，故藉由熔射粒子的衝撞較容易耗損，因此，不僅其噴嘴壽命短，進而因耐熱性低故無法使用於500℃以上的高溫。

又，專利文獻2，由於係以噴嘴構件的交換變容易為目的，故並無意圖減低本質上原料粉末對噴嘴的附著或減少該起因所引起的阻塞。

因而如上述，附著在噴嘴的原料粉末，特別是鋁粉末的附著或因而產生的噴嘴阻塞之冷噴霧器技術實用上尚有極大的問題未能解決。

因此，本發明之目的在於提供一種能大幅減少操作中冷噴霧器用噴嘴之原料粉末附著，特別是鋁粉末的附著或起因於該粉末附著而發生的冷噴霧器用噴嘴阻塞，以達成長壽命化之冷噴霧器用噴嘴及使用該冷噴霧器用噴嘴之冷噴霧器裝置。

本發明人等經由多次檢討結果，想到將冷噴霧器用噴嘴材料的一部分或全體如以氟樹脂、聚醯亞胺樹脂任一樹脂或其等之複合樹脂材，可以達到上述目的。以下針對本發明的概要予以說明。

關於本發明之冷噴霧器用噴嘴：本發明有關之冷噴霧器用噴嘴，其特徵係包含前端細尖之圓錐狀壓縮部及連通於該壓縮部之前端寬廣之圓錐狀擴張部，使用溫度為原料粉末之熔點以下的作用氣體，使原料粉末由該壓縮部之噴嘴入口流入，而作為超音速噴流自該擴張部前端的噴嘴出口噴出者，其中該擴張部之至少內周壁面係由氟樹脂、聚醯亞胺樹脂之任一樹脂或其等之複合樹脂材所形成者。

因而，本發明有關的冷噴霧器用噴嘴，較好全部係由氟樹脂、聚醯亞胺樹脂之任一樹脂或其等之複合樹脂材所形成者。

又，本發明有關的冷噴霧器用噴嘴，較好冷噴霧器用噴嘴全體係以一體成型形成者。

前述用以製造本發明有關的冷噴霧器用噴嘴的氟樹脂較好使用四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-全氟乙烯醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯樹脂或三氟乙烯樹脂之任一者。

進而，前述用以製造本發明有關的冷噴霧器用噴嘴的聚醯亞胺樹脂較好使用在大氣中之連續使用溫度為300℃以上者。

關於本發明之冷噴霧器用噴嘴的製造方法：關於本發明之冷噴霧器用噴嘴的製造方法，係具備上述之冷噴霧器用噴嘴的該擴張部之至少內周壁面係由聚醯亞胺樹脂所構成之冷噴霧器用噴嘴的製造方法，其特徵為，將以不銹鋼材質製之該冷噴霧器用噴嘴浸入該聚醯亞胺的前驅體溶液中，然後以80℃~90℃的溫度預加熱45~80分鐘，然後再進行最後修整加熱，以在該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面上形成聚醯亞胺樹脂層之聚醯亞胺樹脂膜形成製程作為一製程單位，重複數次上述一製程單位，使該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面上形成厚度200μm~800μm的聚醯亞胺樹脂層。

關於本發明之冷噴霧器用噴嘴的製造方法，其上述最後修整加熱係以100℃~120℃、130℃~160℃、190℃~210℃之各溫度範圍各加熱15~45分鐘為佳。

關於本發明之冷噴霧器用噴嘴的製造方法，其中上述金屬製之該冷噴霧器用噴嘴較好係以不銹鋼、銅、銅合金之任一金屬材質所構成。

然後，關於本發明之冷噴霧器用噴嘴的製造方法，較好具有使設於該上述冷噴霧器用噴嘴內周壁面上之聚醯亞胺樹脂層的表面實施使其表面平順且光滑之表面修整製程。

關於本發明之冷噴霧器裝置：又，本發明有關的冷噴霧器用噴嘴裝置，其特徵為至少具有下列機構：供給原料粉末的原料粉末供給機構；供給作用氣體與輸送氣體之氣體供給機構；以及，具備將該原料粉末以在原料粉末熔點以下的作用氣體以超音速噴流予以噴出之冷噴霧器用噴嘴之冷噴霧器槍，其中使用上述之冷噴霧器用噴嘴作為冷噴霧器用噴嘴者。

本發明有關的冷噴霧器用噴嘴及使用該冷噴霧器用噴嘴之冷噴霧器裝置，得以大幅減少操作中之原料粉末，特別是鋁粉末於冷噴霧器用噴嘴之內周壁面的附著或起因於該粉末附著而發生的冷噴霧器用噴嘴阻塞，而能達成冷噴霧器用噴嘴之長壽命化，因此，無需頻繁的更換冷噴霧器用噴嘴。

1‧‧‧冷噴霧器用噴嘴

1a‧‧‧噴嘴入口

1b‧‧‧圓錐狀壓縮部

1c‧‧‧圓錐狀擴張部

1d‧‧‧噴嘴出口

2‧‧‧壓縮氣體高壓筒

3‧‧‧作用氣體用管線

4‧‧‧輸送氣體用管線

5a‧‧‧壓力調整器

5b‧‧‧壓力調整器

6a‧‧‧流量調整閥

6b‧‧‧流量調整閥

7a‧‧‧流量計

7b‧‧‧流量計

8a‧‧‧壓力錶

8b‧‧‧壓力錶

9‧‧‧電源

10‧‧‧加熱器

11‧‧‧冷噴霧器噴槍

12‧‧‧噴槍腔室

13‧‧‧壓力錶

14‧‧‧温度計

15‧‧‧原料粉末供給裝置

16‧‧‧計量器

17‧‧‧原料粉末供給管路

18‧‧‧基材

圖1係表示有關本發明冷噴霧器用噴嘴之一實施形態的概略剖面圖。

圖2係有關本發明冷噴霧器裝置之概略圖。又，該圖式中所示之箭頭係表示原料粉末之流向。

以下針對實施本發明之最佳形態予以詳述。其中，圖1係有關本發明冷噴霧器用噴嘴之一實施形態之概略剖面圖。

冷噴霧器用噴嘴之形態：參照圖1對冷噴霧器用噴嘴之形態進行說明。此圖1中，冷噴霧器用噴嘴1，係由於端部具有噴嘴入口1a之前端細尖之圓錐狀壓縮部1b、及與其連通且端部具有噴嘴出口1d之前端擴張之圓錐狀擴張部1c所成。本發明有關之冷噴霧器用噴嘴只要具有至少上述壓縮部1b及擴張部1c即可，而可為任意之其他形狀。例如，可在上述壓縮部1b與上述擴張部1c間設置狹小喉部，亦可在上述擴張部1c的噴嘴出口側設置筒狀平行部等。又，於圖1中，箭頭表示原料粉末的流向。

在本發明中，至少上述擴張部1c之至少其內周壁面係以氟樹脂、聚醯亞胺樹脂之任一樹脂或其等之複合樹脂材(以下稱為"氟樹脂等")所形成。此處所述的至少其內周壁面所指的是包含擴張部的外周部使用金屬、陶瓷等無機材質而僅於其內周壁面以氟樹脂、聚醯亞胺樹脂任一樹脂或其等之複合樹脂材襯裡的狀態在內的意思所為的記載。例如將該擴張部的外周部以金屬、陶瓷等無機材質構成，然後將其浸入含有氧基二苯胺及均苯四甲酸酸之聚醯亞胺樹脂前驅體溶液中，並予以加熱，而在擴張部之內周壁面上形成醯亞胺化之聚醯亞胺樹脂層等之手法也可能採用。

由於該擴張部1c最容易附著原料粉末且最容易因該原料粉末附著引起之冷噴霧器用噴嘴的阻塞，故而藉由該部份以氟樹枝等形成，得以大幅減少原料粉末之附著以及因該原料粉末附著引起之冷噴霧器用噴嘴的阻塞。

在本發明中，如上所述，至少上述擴張部1c係由氟樹脂等所形成。但是上述壓縮部1b等之其他部分亦可由以往使用之冷噴霧器用噴嘴材料的不銹鋼等成型而成，惟較好亦包含其他部分之全體之至少內周壁面係由氟樹脂等所形成。若於全體之內周壁面上存在有氟樹脂等，不僅擴張部1c且該壓縮部1b均可大幅減少原料粉末之附著以及因該原料粉末附著引起之冷噴霧器用噴嘴的阻塞。

因此，較好該擴張部的全體係以氟樹脂、聚醯亞胺述之任一樹脂材質所構成。若為單一材質，加工容易而較佳。再者，由經濟性之觀點觀之，冷噴霧器用噴嘴1全體較好藉由氟樹脂等製作成一體成型體。

擴張部1c等以氟樹脂等單一材質製造之方法並無特別限制，但一般係使用模具熱壓縮成型或以樹脂塊物理性加工而製造。

其中，氟樹脂為耐熱性、耐寒性、耐藥品性優異且摩擦性低、具有非黏著性之樹脂。此處所用之氟樹脂並無特別限制，可舉例如四氟乙烯樹脂(PTFE)、四氟乙烯-全氟乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)或三氟乙烯樹脂(PCTFE)等，但最好為四氟化乙烯樹脂。

又，至於聚醯亞胺樹脂，為具有醯亞胺基之合成樹脂總稱。其中，聚醯亞胺樹脂，最廣為所知者，為典型上係使用氧基二苯胺與均苯四甲酸而製造之稱為「全芳香族聚醯亞胺」者。此聚醯亞胺樹脂特別是耐熱性優異。其中，較好選擇在具備有在大氣中之連續使用溫度為300℃以上，於惰性氣體氛圍中亦為400℃以上之連續使用溫度者。又，聚醯亞胺樹脂由於耐摩擦特性、耐磨耗特性亦優異，因此為兼具工程塑膠、金屬、陶瓷之優點之高機能材質。

圖2係有關本發明之冷噴霧器裝置概略圖。在圖2中，氣體供給機構係由以壓縮氣體高壓筒2、作用氣體用管線3及輸送氣體用管線4 等形成。其中，於作用氣體用管線3及輸送氣體用管線4上分別具備有：壓力調整器5a、5b、流量調整閥6a、6b、流量計7a、7b以及壓力錶8a、8b等，予以調整來自上述壓縮氣體高壓筒2的作用氣體及輸送氣體的壓力與流量。

於作用氣體用管線3中，配置藉由電源9加熱之加熱器10，將作用氣體加熱至低於原料粉末之熔點或軟化點温度後，導入冷噴霧器噴槍11的噴槍腔室12內。又於上述噴槍腔室12設置壓力計13及温度計14，用於控制壓力與温度。

另一方面，原料供給機構係由原料粉末供給機構15以及附設其上的計量器16及原料粉末供給管路17所構成。

來自上述壓縮氣體高壓筒2的輸送氣體，通過上述輸送氣體用管線4，被導入上述原料粉末供給裝置15，將藉由上述計量器16計量後的特定量原料粉末，經由上述原料粉末供給管路17搬送至上述噴槍腔室12內。

此處使用的原料粉末舉例有：金屬、合金、金屬間化合物等，但具體舉例如鋁、鎳、鐵、銀、鉻或其合金之粉末等，最好使用鋁粉末。

由上述輸送氣體搬送至上述噴槍腔室12內的上述原料粉末，使用上述作用氣體作為超音速噴流，由噴嘴1前端噴出，而以固相狀態或固液共存狀態衝撞基材18而形成皮膜。

此處使用的噴嘴1，係如上述，包含前端細尖之圓錐狀壓縮部1b及與該壓縮部1b連通且前端部寬廣之圓錐狀擴張部1c，且至少該擴張部1c係以氟樹脂等成形者。

為此，如上述，冷噴霧器操作時原料粉末附著於冷噴霧器用噴嘴內壁部及起因於該原料粉末附著引起的冷噴霧器用噴嘴之阻塞得以大幅地減少。

本發明有關之冷噴霧器用噴嘴之製造形態：本發明有關之冷噴霧器用噴嘴之製造，最初係使金屬製之該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面與該聚醯亞胺前驅體溶液接觸。所謂之聚醯亞胺前驅體溶液，即為所謂之聚 醯胺酸，其係使有機四羧酸二酐與芳香族二胺，在N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、六甲基磺醯胺等之溶劑中，在0℃~80℃之溫度聚縮合1小時~48小時左右的時間，而以清漆狀態獲得含有聚醯胺酸脂溶液。此時清漆中聚醯胺酸之固形分量較好在10重量%~25重量%之範圍。若聚醯胺酸之固形分量小於10重量%，則聚醯胺酸皮膜變薄生產性降低故而較不好。另一方面，聚醯胺酸之固形分量若超過25重量%，則聚醯胺酸皮膜之膜厚偏離平均值變大，所形成之聚醯亞胺樹脂皮膜厚度之偏離平均值變大，故而較不好。

此處所謂「使金屬製之該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面與該聚醯亞胺前驅體溶液接觸」，使該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面與該聚醯亞胺前驅體溶液之接觸，只要可使冷噴霧器用噴嘴之內周壁面與該聚醯亞胺前驅體溶液接觸，則採用任何方法均可。最普遍之方法，係採用使聚醯亞胺前驅體溶液通過金屬製之冷噴霧器用噴嘴內部之方法、將金屬製之冷噴霧器用噴嘴浸漬於聚醯亞胺前驅體溶液中而使聚醯亞胺前驅體溶液充填入噴嘴內部之方法中之任何方法。

如上述，在該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面形成聚醯亞胺樹脂層。此聚醯亞胺樹脂膜之形成操作設為一製程單元。此處，預加熱條件為80℃~90℃×45~80分鐘，若脫離該條件，由於所形成之聚醯亞胺樹脂皮膜的表面粗度變大而較不佳。

接著，該一製程單位若需要可重複複數次，使該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面上形成厚度200μm~800μm的聚醯亞胺樹脂層。若該聚醯亞胺樹脂層厚度小於200μm時，耐久性變差，使得後述之後續聚醯亞胺樹脂層之表面加工成為困難。另一方面，若該聚醯亞胺樹脂層厚度超過800μm時，成為其以上之厚度時，作為冷噴霧器用噴嘴所必要的耐久性並未提高，而僅是增加成本故而不佳。

本發明有關之冷噴霧器用噴嘴之製造方法中，自前述預加熱處理結束之狀態進行之前述修整加熱，只要可使聚醯胺酸醯亞胺化則無特別限制。一般而言，在250℃~500℃之範圍內之溫度加熱即可。然而，作為修整熱處理，較好施以三階段之加熱處理。第一階段之加熱係在100℃~ 120℃×15~45分鐘之條件下加熱。第二階段之加熱係在130℃~150℃×15~45分鐘之條件下加熱。第三階段之加熱係在190℃~210℃×15~45分鐘之條件下加熱。進行如此階段性升溫加熱，聚醯亞胺前驅體溶液(聚醯胺酸)之醯亞胺化反應可緩慢進行，使得在該冷噴霧器用噴嘴內周壁面上形成之聚醯亞胺樹脂層的表面粗度變平滑。

如以上所述般，於冷噴霧器用噴嘴之內周壁面上形成聚醯亞胺樹脂層後，若聚醯亞胺樹脂層表面未具備適當的表面狀態時，較好在事後設有使該聚醯亞胺樹脂層表面成為光滑且平滑之表面修整製程。該表面修整處理使用樹脂蝕刻法、石磨(honing)加工以及研磨加工等物理加工法均可。

其次，於本發明有關之冷噴霧器用噴嘴之製造方法中，前述金屬製之該冷噴霧用噴嘴較好為以不銹鋼、銅、銅合金之任何金屬材質所構成者。不銹鋼具備作為耐熱材料之優異特性，作為高溫之冷噴霧器氣流在內部流動之材質為較佳。又，銅或銅合金其熱傳導性優異，作為放熱性優異之金屬材質較佳。此處所謂之銅合金，為銅-鎳合金、銅-銀合金、銅-鎳-鋅合金等。

本發明有關之冷噴霧器裝置：本發明有關之冷噴霧器用噴嘴裝置，其至少具有下列機構：供給原料粉末的原料粉末供給機構；供給作用氣體與輸送氣體之氣體供給機構；以及，具備將該原料粉末以在該原料粉末熔點以下的作用氣體以超音速噴流予以噴出之冷噴霧器用噴嘴之冷噴霧器槍。因此，該冷噴霧器裝置之特徵為使用上述之冷噴霧器用噴嘴作為冷噴霧器用噴嘴者。如此構成之冷噴霧器裝置，成為得以大幅減少操作中之原料粉末(特別是鋁粉末)於冷噴霧器用噴嘴之內周壁面的附著或起因於該粉末附著而發生的冷噴霧器用噴嘴阻塞，而能達成長壽命化之冷噴霧器裝置。

以下，茲以實施例具體說明本發明。

[比較例1]

本比較例1係使用氟樹脂(四氟乙烯樹脂)以一體成型品獲得圖1所示的冷噴霧器用噴嘴。使用該冷噴霧器用噴嘴，藉圖2所示之冷噴 霧器裝置進行冷噴霧器操作。冷噴霧器之操作條件以及使用裝置如下表1所列。

其結果，操作30分鐘後，未發生冷噴霧器用噴嘴內壁部之原料粉末附著，也未發生冷噴霧器用噴嘴阻塞。結果，以與實施例比對之方式表示於表2。

[實施例1]

本實施例係使用全芳香族聚醯亞胺樹脂(住友化學股份有限公司，使用MELDIN(註冊商標))以一體成型品獲得圖1所示的冷噴霧器用噴嘴。使用該冷噴霧器用噴嘴，藉圖2所示之冷噴霧器裝置進行冷噴霧器操作。其他均與比較例1相同。

[實施例2]

此實施例係於圖1所示之不銹鋼製冷噴霧器用噴嘴之表面上，形成聚醯亞胺樹脂層，而製造聚醯亞胺樹脂塗覆之噴嘴。以下，就其製造順序加以描述。

於容器內設置攪拌機，進而於該容器內設置氮氣導入管以及氮氣流出管。接著，於容器內，加入3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐40.02克(0.13莫耳)。接著，其於中，添加N-甲基-2-吡咯啶酮與二乙二醇單甲醚之1：1(重量比)之混合溶劑300克，於氮氣吹拂下混合。於其中，在氮氣氣流下，對於平均分子量為790之雙(3-胺基丙基)聚二甲基矽氧烷11.20克(0.014莫 耳)於30分鐘滴加150克之上述混合溶劑，充分混合。揭著，混合結束時，一邊使用冰浴保存在0℃，一邊在氮氣氣流下，分5次添加44.38克(0.13莫耳)之4,4’-1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)苯胺，隨後，一邊使溶液溫度保持在30℃以下，一邊繼續攪拌5小時，獲得聚醯亞胺前驅體溶液。又，該聚醯亞胺前驅體溶液之調製，則參考專利文獻3(特開平5-179224號公報)。

隨後，於該聚醯亞胺前驅體溶液中，浸漬不銹鋼製之冷噴霧器用噴嘴，使冷噴霧器用噴嘴之內周壁面與聚醯亞胺前驅體溶液接觸，以80℃×1小時進行加熱，分別在100℃、150℃、200℃加熱30分鐘，於不銹鋼製之冷噴霧器用噴嘴表面上，形成淡黃透明之聚醯亞胺樹脂層。上述操作重複數次，製造具備500μm厚度之聚醯亞胺樹脂層之聚醯亞胺樹脂層塗覆之噴嘴。使用此聚醯亞胺樹脂層塗覆之噴嘴，藉圖2所示之冷噴霧器裝置進行冷噴霧器操作。其他均與比較例1相同。

又，形成此聚醯亞胺塗覆層之聚醯亞胺樹脂之玻璃轉移溫度(以TMA測定之值)為180℃，氮氣下之5%重量減少溫度(藉TGA測定)為490℃，熱分解溫度為500℃，藉紅外線分光法測定之醯亞胺化率為95%以上。

[比較例2]

圖1所示的冷噴霧器用噴嘴以使用習用不銹鋼予以一體成型。使用該冷噴霧器用噴嘴，利用圖2所示的冷噴霧器裝置進行冷噴霧操作。操作條件以及使用裝置與比較例1相同。

其結果，操作4~5分鐘後，原料粉末開始附著於冷噴霧器用噴嘴之擴張部內壁面，5~6分鐘後，冷噴霧器用噴嘴阻塞。因此，無法測定熔射效率。

1)氟樹脂：使用四氟乙烯樹脂之一體成型品

2)PI：全芳香族聚醯亞胺樹脂之一體成型品

3)PI塗覆：具醯亞胺樹脂層塗覆之噴嘴

4)不銹鋼：不銹鋼之一體成型品

[實施例與比較例之比較]

由表2可充分理解，由噴嘴磨耗之觀點觀之，實施例與比較例並無差異。冷噴霧時加熱至300~350℃之作用氣體溫度之原料粉末幾乎接近固體狀態。此原料粒子若對冷噴霧器用噴嘴之內壁部進行衝撞，則冷噴霧器用噴嘴之構成材料差異已明白顯示。於比較例中，以不銹鋼製造冷噴霧器用噴嘴。此不銹鋼可謂為在300~350℃之溫度未顯示顯著軟化之硬質材料。相反地，於實施例中使用之冷噴霧器用噴嘴之至少內周壁面使用氟樹脂或聚醯亞胺樹脂，可謂為與不銹鋼相比為軟質材料。亦即，冷噴霧器用噴嘴使用在本文所述之溫度範圍時，不使用金屬系之硬質材料，而使用耐熱樹脂系之軟質系材料製造冷噴霧器用噴嘴，可得知噴嘴之磨耗少。

又，以噴嘴阻塞之狀況來看，與比較例相較，明白看出實施例較優。在作用氣體溫度為300~350℃之範圍，若原料粉末為固體狀態，對於冷噴霧器用噴嘴內壁部衝撞之原料粒子隨著冷噴霧器用噴嘴之材質其粒子形狀之塑性變形程度而異。比較例中使用不銹鋼形成之冷噴霧器用噴嘴之情況下，內周壁之衝撞粒子變形大，其附著現象顯著顯現，於5~6分鐘阻塞，無法進行冷噴霧操作。相對地，於實施例中，其冷噴霧器用噴嘴之至少內壁部以氟樹脂等之任一軟質樹脂材質所形成，因此引起對於其內壁面衝撞之原料粒子的塑性變形，難以引起附著現象。其結果，於實施例之情況，連續操作冷噴霧器30分鐘，全然未發生噴嘴阻塞。

[產業上的利用可能性]

藉由本發明有關的冷噴霧器用噴嘴以及使用該冷噴霧器用噴嘴的冷噴霧器裝置，使冷噴霧器操作時之原料粉末尤其是鋁粉末對冷噴 霧器用噴嘴的附著以及起因於原料粉末附著引起的噴嘴阻塞得以大幅度減少。其結果，可以達成冷噴霧器用噴嘴之長壽命化。因而，不需要頻繁的更換噴嘴。因此，本發明對冷噴霧器技術的實用化極為有用。

1‧‧‧冷噴霧器用噴嘴

1a‧‧‧噴嘴入口

1b‧‧‧圓錐狀壓縮部

1c‧‧‧圓錐狀擴張部

1d‧‧‧噴嘴出口

Claims (4)

1. 一種冷噴霧器用噴嘴之製造方法，其係在該冷噴霧器用噴嘴之一擴張部之至少內周壁面具有聚醯亞胺樹脂層之冷噴霧器用噴嘴之製造方法，其特徵為包括：將金屬製之該冷噴霧器用噴嘴浸漬於聚醯亞胺前驅體溶液中，以80℃~90℃的溫度預加熱45~80分鐘，再進行修整加熱，在該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面上形成聚醯亞胺樹脂層而形成聚醯亞胺樹脂膜之操作，以此操作設為一製程單位，重複數次上述一製程單位，而在該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面上形成厚度200μm~800μm的聚醯亞胺樹脂層。
2. 如申請専利範圍第1項之冷噴霧器用噴嘴之製造方法，其中該修整加熱係在100℃~120℃、130℃~160℃、190℃~210℃之各溫度範圍各加熱15分鐘~45分鐘。
3. 如申請専利範圍第1項之冷噴霧器用噴嘴之製造方法，其中該金屬製之該冷噴霧器用噴嘴係以不銹鋼、銅、銅合金之任一金屬材質所構成。
4. 如申請専利範圍第1項之冷噴霧器用噴嘴之製造方法，其中設有使設於該冷噴霧器用噴嘴之內周壁面上之聚醯亞胺樹脂層的表面光滑且平滑之表面修整製程。