JP6505797B2 - 溶射材料 - Google Patents
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Description
前記引用文献6に開示する溶射材料は、当該溶射材料に添加された金属を酸化させるために、過酸化カルシウム等の金属過酸化物を添加している。しかしながら、上記の過酸化カルシウム等の金属過酸化物は危険物第1類第1種酸化性固体に該当する。そこで、結晶水を持つ化合物を混合することで、当該結晶水からの脱水時の吸熱を利用して非危険物にすることを試みた。当該、結晶水を持つ化合物には比較的低温の1000℃で分解しCaOとの固溶体を形成し焼結促進効果が期待できる硫酸カルシウムを選択した。
(原理)
本発明に係る溶射材料は、燃焼剤としての金属シリコン粉末と、耐火性粉末との混合物(以下、耐火性粉末と金属粉末の混合物を主原料という。)に過酸化カルシウムを含み、さらに水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム水和物から選ばれる1種類以上が含まれる混合粉(以下過酸化カルシウム混合粉という)を含有しており、さらに、特性を制御するために各種微量の添加物が加えられたものである。前記したように、過酸化カルシウムは水酸化カルシウムと硫酸カルシウムもしくは硫酸カルシウム水和物との所定の割合の混合物とすることで危険物から除外され、溶射材料に含有させると燃焼継続性の向上および、焼結促進効果が得られる。
上述のように、本発明に係る溶射材料は、耐火性粉末と金属シリコン粉末の混合物を主原料とする。当該耐火性粉末には、珪石、珪石れんが粉、溶融シリカ、シャモット、コージエライト等を用途に応じて用いることができる。
本発明に係る溶射材料では、燃焼剤としての金属シリコン粉末が配合される。燃焼剤は、燃焼後に上述の耐火性粉体を結合する結合相を形成する酸化物となる。例えば、補修対象である被施工体がシリカ主体である珪石れんがからなる場合、当該燃焼剤として金属シリコン粉末を使用することができる。
本発明に係る溶射材料では、リチウムを含有する珪酸塩(以下、Li含有珪酸塩という。)又はリチウムを含有する珪酸塩鉱物(以下、Li含有珪酸塩鉱物という。)の結晶化促進剤を必要に応じて配合できる。結晶化促進剤を適当量添加することで、溶射後速やか(補修施工後の被施工体の冷却中)に結晶化させ、被施工体との膨張乖離に起因した施工体の被施工体から剥離を回避することができる。
本発明に係る溶射材料では、金属シリコン粉末の酸化反応に必要な初期の熱量を補助する機能を有する易酸化性金属粉末の点火促進剤を必要に応じて配合できる。点火促進剤を配合することにより、被施工体温度が800℃以下の比較的低温である場合でも、溶射開始時の点火を促進することができる。
本発明に係る溶射材料では、溶射材料の燃焼中に酸素を供給して、被施工体上で、燃焼剤である金属シリコン粉末を酸化させる機能を有する燃焼補助剤を必要に応じて配合することができる。燃焼補助剤は、金属シリコンに付着していると、被施工体に付着した際の受熱により酸素供給源となる金属酸化物の粉末からなる。
上述の各成分に加えて、流動性改善や鉱物組成の調整を目的として、ヒュームドシリカや、マグネシウム、カルシウム、鉄から選択された元素の酸化物、炭化物、窒化物などを添加することもできる。
Claims (7)
- 珪石系の耐火性粉末と燃焼剤である金属シリコン粉末とよりなる主原料を含み、酸素とともに吹き付けて被補修面を補修する溶射法に使用する溶射材料であって、
前記主原料の全量に対して、過酸化カルシウムを含み、さらに水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム水和物から選ばれる1種類以上が含まれる混合粉を0.4〜2.6質量%含有することを特徴とする溶射材料。 - 過酸化カルシウムを含み、さらに水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム水和物から選ばれる1種類以上が含まれる混合粉中の、過酸化カルシウムが25質量%以上かつ44質量%以下、水酸化カルシウムが0%以上かつ11%以下、硫酸カルシウムもしくは硫酸カルシウム水和物が45質量%以上かつ73質量%以下含有する請求項1に記載の溶射材料。
- 前記耐火性粉末を、前記主原料の全量に対して75〜90質量%、
金属シリコン粉末を、前記主原料の全量に対して10〜25質量%含有する、請求項1又は請求項2に記載の溶射材料。 - 結晶化促進剤として、珪酸リチウム、スポジュメン(LiAlSi2O6)、ペタライト(LiAlSi4O10)、ユークリプタイト(LiAlSiO3)、レピドライト(
LiKAl2F2Si3O9)から選ばれる1種又は2種以上を、前記主原料の全量に対
して外掛けで0.2〜0.7質量%、さらに添加した、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の溶射材料。 - 点火促進剤として、鉄粉、マンガン粉、バナジウム粉、マグネシウム粉、チタン粉、あるいはこれらの合金の粉末から選ばれる1種又は2種以上を、前記主原料の全量に対して外掛けで主原料の0.1〜1.5質量%、さらに添加した、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の溶射材料。
- 燃焼補助剤として、遷移金属酸化物を、前記主原料の全量に対して外掛けで0.3〜2.0質量%、さらに添加した、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の溶射材料。
- 前記燃焼補助剤が酸化スカンジウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅から選ばれる1種又は2種以上である、請求項6に記載の溶射材料。
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