JPS6037073B2 - 熱処理台板用炭素質又は黒鉛質製品に対するセラミックのコ−ティング方法 - Google Patents
熱処理台板用炭素質又は黒鉛質製品に対するセラミックのコ−ティング方法Info
- Publication number
- JPS6037073B2 JPS6037073B2 JP923482A JP923482A JPS6037073B2 JP S6037073 B2 JPS6037073 B2 JP S6037073B2 JP 923482 A JP923482 A JP 923482A JP 923482 A JP923482 A JP 923482A JP S6037073 B2 JPS6037073 B2 JP S6037073B2
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、熱処理合板用の炭素質又は黒鉛質（以下カ
ーボン質という）製品表面に、セラミックをコーティン
グする方法に関する。
ーボン質という）製品表面に、セラミックをコーティン
グする方法に関する。
一般に、カーボン質製品は耐高温性、耐熱衝撃性が高く
、加工性も良好なため、高温で使用する熱処理合板に使
用されている。
、加工性も良好なため、高温で使用する熱処理合板に使
用されている。
しかし、カーボン費製品は酸化性雰囲気中で使用すると
酸素との反応により消耗したり、或いは被熱処理金属製
品との接触状態で使用する際に金属との反応が起り、金
属製品と共にカーボン質製品を損傷するため、その適用
範囲が大きく制約されていた。
酸素との反応により消耗したり、或いは被熱処理金属製
品との接触状態で使用する際に金属との反応が起り、金
属製品と共にカーボン質製品を損傷するため、その適用
範囲が大きく制約されていた。
従来、熱処理合板用カーボン質製品と金属製品との接触
部には高価なＭｏ板を挟んだり、Ｎ２０３粉末を介在さ
せて反応を防止していたが、多大の工程を要すると共に
、十分な効果が得られてし、なかつた。
部には高価なＭｏ板を挟んだり、Ｎ２０３粉末を介在さ
せて反応を防止していたが、多大の工程を要すると共に
、十分な効果が得られてし、なかつた。
又、熱処理合板用カーボン質製品の表面にＮ２０３やＺ
ｒ０２をコーティングする方法も取られているが、高温
度での加熱冷却の繰返いこよってコーティング材が剥離
しやすい欠点があった。
ｒ０２をコーティングする方法も取られているが、高温
度での加熱冷却の繰返いこよってコーティング材が剥離
しやすい欠点があった。
本発明者は先に、上記の問題点に鑑み、熱処理合板用黒
鉛表面上にＭｇ０・ＡＩ２０３のスピネル型複合酸化物
を溶射することにより、強固なセラミックコーティング
が得られることを提案したが、酸化物のコーティングの
みでは約１３００００までの加熱冷却には十分なる耐火
性があったが、それ以上の高温になると剥離しやすい欠
点があった。そこで、発明者はさらに高温度で強固なセ
ラミックコーティング方法を種々検討した結果、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗの単体粉末、混合粉末或い
は複合金属粉末又はその合金粉末と、Ｎ２０３、Ｚ（コ
２、Ｍｇ○、Ｔｉ０２、Ｙ２０３、Ｃａ○、Ｍｇ○・Ｚ
ｒ０２系、Ｍｇ○・釘２０３系スピネル型複合酸化物の
単独又は複合のセラミック粉末との混合粉末をコーティ
ングすることにより１３００ｏｏ以上の高温度での熱サ
イクルに対して非常に高い抵抗性を有することを見出し
た。
鉛表面上にＭｇ０・ＡＩ２０３のスピネル型複合酸化物
を溶射することにより、強固なセラミックコーティング
が得られることを提案したが、酸化物のコーティングの
みでは約１３００００までの加熱冷却には十分なる耐火
性があったが、それ以上の高温になると剥離しやすい欠
点があった。そこで、発明者はさらに高温度で強固なセ
ラミックコーティング方法を種々検討した結果、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗの単体粉末、混合粉末或い
は複合金属粉末又はその合金粉末と、Ｎ２０３、Ｚ（コ
２、Ｍｇ○、Ｔｉ０２、Ｙ２０３、Ｃａ○、Ｍｇ○・Ｚ
ｒ０２系、Ｍｇ○・釘２０３系スピネル型複合酸化物の
単独又は複合のセラミック粉末との混合粉末をコーティ
ングすることにより１３００ｏｏ以上の高温度での熱サ
イクルに対して非常に高い抵抗性を有することを見出し
た。
すなわち、この発明は、熱処理合板用炭素質又は黒鉛質
製品の表面上に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗの
金属粉末又はその合金粉末と山２０３、Ｚｒ０２、Ｍｇ
○、Ｔｉ０２、Ｙ２０３、Ｃａ○、Ｍｇ○・Ｚ（０２系
、Ｍｇ○・Ｎ２０３系スピネル型複合酸化物の単独又は
混合のセラミック粉末との混合粉末を溶射又は塗布し、
さらに、この混合粉末層上に、前記セラミック粉末を溶
射又は塗布し、その後更に７００℃以上に加熱して炭素
と上記金属又はその合金との反応層を形成させることに
より、熱衝撃に強く、耐酸化性にすぐれた強固なセラミ
ックコープィングを得ることを要旨する熱処理合板用炭
素質又は黒鉛質製品に対するコーティング方法である。
製品の表面上に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗの
金属粉末又はその合金粉末と山２０３、Ｚｒ０２、Ｍｇ
○、Ｔｉ０２、Ｙ２０３、Ｃａ○、Ｍｇ○・Ｚ（０２系
、Ｍｇ○・Ｎ２０３系スピネル型複合酸化物の単独又は
混合のセラミック粉末との混合粉末を溶射又は塗布し、
さらに、この混合粉末層上に、前記セラミック粉末を溶
射又は塗布し、その後更に７００℃以上に加熱して炭素
と上記金属又はその合金との反応層を形成させることに
より、熱衝撃に強く、耐酸化性にすぐれた強固なセラミ
ックコープィングを得ることを要旨する熱処理合板用炭
素質又は黒鉛質製品に対するコーティング方法である。
この発明において使用する金属粉末又はその合金粉末は
、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗの単体粉末、混合
粉末或いは複合金属粉末又はその合金粉末を使用する。
又、被着する熱処理合板用カーボン質製品の使用雰囲気
温度により、材質を適宜選定することができる。例えば
、１５００ｏｏ以下の場合はＦｅ、Ｎｉ等の金属粉末又
はその合金粉末、１５００℃以上の場合はＷ、Ｍｏ等の
金属粉末又はその合金粉末が適している。又、セラミッ
ク粉末は、川２０３、Ｚの２、Ｍｇ○、Ｔｉ０２、Ｙ２
０３、Ｃａ０、Ｍｇ０・Ｚぬ２系、Ｍｇ０・針２０３系
スピネル型複合酸化物の単独又は混合したものが使用で
きる。
、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗの単体粉末、混合
粉末或いは複合金属粉末又はその合金粉末を使用する。
又、被着する熱処理合板用カーボン質製品の使用雰囲気
温度により、材質を適宜選定することができる。例えば
、１５００ｏｏ以下の場合はＦｅ、Ｎｉ等の金属粉末又
はその合金粉末、１５００℃以上の場合はＷ、Ｍｏ等の
金属粉末又はその合金粉末が適している。又、セラミッ
ク粉末は、川２０３、Ｚの２、Ｍｇ○、Ｔｉ０２、Ｙ２
０３、Ｃａ０、Ｍｇ０・Ｚぬ２系、Ｍｇ０・針２０３系
スピネル型複合酸化物の単独又は混合したものが使用で
きる。
セラミック粉末は上記の金属又は合金粉末との混合粉末
に使用する場合とセラミック粉体単独で使用する場合と
で、必らず同一粉末である必要はなく、異種粉末を使用
してもよい。又、セラミック粉末は混合する金属又は合
金粉末の種類や被着させるカーボン質製品の使用温度等
により適宜選定することができる。上記の混合粉末とセ
ラミック粉末を、熱処理合板用カーボン質製品に被着す
るには、溶射又は塗布すればよい。溶射方法は、サーモ
スプレィ法、プラズマ溶射方法等のいずれの方法でもよ
い。又、溶射に用いる前記金属粉末又はその合金粉末及
び前記セラミック粉末の粒度は１００Ａｍ〜１５０仏の
が好ましい。すなわち、１０仏の未満の粒度では熔射が
不能であり、１５０仏のを超える粒度では港射後の面粗
度が悪化するため好ましくない。又塗布方法は、スプレ
ー等の方法によるので、本発明に使用する金属粉末又は
合金粉末及びセラミック粉末の粒度は１０仏のの徴粉の
方法が好ましい。上記の混合粉末及びセラミック粉末を
熱処理合板用カーボン製品上に被着させた後、加熱して
前記金属又は合金と炭素との反応層を形成せしめる。
に使用する場合とセラミック粉体単独で使用する場合と
で、必らず同一粉末である必要はなく、異種粉末を使用
してもよい。又、セラミック粉末は混合する金属又は合
金粉末の種類や被着させるカーボン質製品の使用温度等
により適宜選定することができる。上記の混合粉末とセ
ラミック粉末を、熱処理合板用カーボン質製品に被着す
るには、溶射又は塗布すればよい。溶射方法は、サーモ
スプレィ法、プラズマ溶射方法等のいずれの方法でもよ
い。又、溶射に用いる前記金属粉末又はその合金粉末及
び前記セラミック粉末の粒度は１００Ａｍ〜１５０仏の
が好ましい。すなわち、１０仏の未満の粒度では熔射が
不能であり、１５０仏のを超える粒度では港射後の面粗
度が悪化するため好ましくない。又塗布方法は、スプレ
ー等の方法によるので、本発明に使用する金属粉末又は
合金粉末及びセラミック粉末の粒度は１０仏のの徴粉の
方法が好ましい。上記の混合粉末及びセラミック粉末を
熱処理合板用カーボン製品上に被着させた後、加熱して
前記金属又は合金と炭素との反応層を形成せしめる。
加熱温度はセラミック粉末に混合される前記金属粉末又
は合金粉末の種類あるいは量によって決定されるが、少
なくとも７００００は必要であり、７００００未満では
熱処理合板用カーボン質製品表面上に強固なコーティン
グ層が得られない。さらに、反応層を生成させる加熱温
度は、被着した熱処理合板用カーボン質製品の使用温度
より少なくとも５０〜１００℃高い温度であることが、
反応層等のコーティング層の耐久性の点から望ましい。
以下に、この発明を図面に基づいて説明する。第１図は
加熱前のカーボン質製品の従断面図であり、第２図は加
熱後の場合を示す。ここでは被着方法に港射法を用いた
場合について説明する。まず、清浄な平滑表面を有する
熱処理合板用カーボン質製品１に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、
Ｃて、Ｔｉ、Ｗのうち少なくとも１種の金属粉末又は合
金粉末と、釘２０３、Ｚｈ〕２、Ｍｇ○、Ｔｉ０２、Ｙ
２０３、Ｃａ○、Ｍｇ○・Ｚｒ０２系、Ｍｇ○・山２０
３系スピネル型複合酸化物の単独又は複合のセラミック
粉末との混合粉末を溶射して混合粉溶射層２を形成させ
る。次に、混合粉溶射層２の表面に、前記セラミック粉
末を溶射してセラミック港射層３を形成し、コーティン
グを終了した後、７００ｑｏ以上に加熱すると、混合粉
溶射層２と力−ボン質製品１との境界面部に、前記金属
又は合金と炭素との反応層４が生成され、熱衝撃に強く
、耐酸化性にすぐれた強固なセラミックコーティング層
を形成することができる。混合粉末中の金属又は合金粉
末の配合量は溶射厚み、使用温度、反応温度及び混合金
属等の種類により適宜設定される。なお、上述の如く反
応層を生成させることから、例えば、混合粉末の熱処理
合板用カーボン質製品への溶射厚みが厚すぎたり、該製
品の片面のみに溶射すると、該カーボン質製品が変形す
るため、該カーボン質製品の両面に同一厚さの同一溶射
層を形成することにより、変形を防止することができる
。
は合金粉末の種類あるいは量によって決定されるが、少
なくとも７００００は必要であり、７００００未満では
熱処理合板用カーボン質製品表面上に強固なコーティン
グ層が得られない。さらに、反応層を生成させる加熱温
度は、被着した熱処理合板用カーボン質製品の使用温度
より少なくとも５０〜１００℃高い温度であることが、
反応層等のコーティング層の耐久性の点から望ましい。
以下に、この発明を図面に基づいて説明する。第１図は
加熱前のカーボン質製品の従断面図であり、第２図は加
熱後の場合を示す。ここでは被着方法に港射法を用いた
場合について説明する。まず、清浄な平滑表面を有する
熱処理合板用カーボン質製品１に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、
Ｃて、Ｔｉ、Ｗのうち少なくとも１種の金属粉末又は合
金粉末と、釘２０３、Ｚｈ〕２、Ｍｇ○、Ｔｉ０２、Ｙ
２０３、Ｃａ○、Ｍｇ○・Ｚｒ０２系、Ｍｇ○・山２０
３系スピネル型複合酸化物の単独又は複合のセラミック
粉末との混合粉末を溶射して混合粉溶射層２を形成させ
る。次に、混合粉溶射層２の表面に、前記セラミック粉
末を溶射してセラミック港射層３を形成し、コーティン
グを終了した後、７００ｑｏ以上に加熱すると、混合粉
溶射層２と力−ボン質製品１との境界面部に、前記金属
又は合金と炭素との反応層４が生成され、熱衝撃に強く
、耐酸化性にすぐれた強固なセラミックコーティング層
を形成することができる。混合粉末中の金属又は合金粉
末の配合量は溶射厚み、使用温度、反応温度及び混合金
属等の種類により適宜設定される。なお、上述の如く反
応層を生成させることから、例えば、混合粉末の熱処理
合板用カーボン質製品への溶射厚みが厚すぎたり、該製
品の片面のみに溶射すると、該カーボン質製品が変形す
るため、該カーボン質製品の両面に同一厚さの同一溶射
層を形成することにより、変形を防止することができる
。
従って、溶射層厚みは、混合粉末中の金属又は合金量、
生成される反応層厚み、要求されるコーティング層強度
等を考慮して、混合粉末溶射層厚みは０．０５〜０．２
脚、セラミック溶射層厚みは０．０５〜ｏ．３側が好ま
しい。
生成される反応層厚み、要求されるコーティング層強度
等を考慮して、混合粉末溶射層厚みは０．０５〜０．２
脚、セラミック溶射層厚みは０．０５〜ｏ．３側が好ま
しい。
次に、実施例を示しこの発明の効果を明らかにする。
清浄な平滑表面を有する熱処理合板用カーボン質製品に
サーモスプレィによって、第１表に示す組成の混合粉末
の第１溶射層と第１溶射層上に第１表に示すセラミック
粉の第２溶射層を、夫々０．１柳と０．２脚厚みに形成
した。
サーモスプレィによって、第１表に示す組成の混合粉末
の第１溶射層と第１溶射層上に第１表に示すセラミック
粉の第２溶射層を、夫々０．１柳と０．２脚厚みに形成
した。
続いて第１表に示す反応温度まで加熱して反応層を形成
させてコーティングを完了した。その後、カーボン質製
品を１３５０ｑｏまでの加熱と冷却を繰返し、コーティ
ングが剥離するまでの回数でコーティングの強度を評価
し、その結果も合わせて第１表に示す。
させてコーティングを完了した。その後、カーボン質製
品を１３５０ｑｏまでの加熱と冷却を繰返し、コーティ
ングが剥離するまでの回数でコーティングの強度を評価
し、その結果も合わせて第１表に示す。
なお、サーモスプレィ溶射条件は、溶射ガンにメテコ斑
（商品名）を用い、０２十Ｃ２日２ガスを使用して５０
〜１００肌の溶射距離で行なった。
（商品名）を用い、０２十Ｃ２日２ガスを使用して５０
〜１００肌の溶射距離で行なった。
又、比較のためにＭｇ０・ＡＩ２０３スピネル型複合酸
化物を同様にサーモスプレィした場合と、さらに第２熔
射層としてＡＩ２０３をサーモスプレィした場合の各々
に、上記の熱サイクルによるコーティングの強度試験を
行なった。その結果を第１表に示す。第１表の結果から
明らかな如く、この発明によるセラミックコーティング
は、耐熱衝撃性が極めてすぐれていることがわかる。
化物を同様にサーモスプレィした場合と、さらに第２熔
射層としてＡＩ２０３をサーモスプレィした場合の各々
に、上記の熱サイクルによるコーティングの強度試験を
行なった。その結果を第１表に示す。第１表の結果から
明らかな如く、この発明によるセラミックコーティング
は、耐熱衝撃性が極めてすぐれていることがわかる。
第１図はこの発明方法により溶射を行なったカーボン製
品の縦断面図、第２図はさらに所定温度で加熱した状態
を示す縦断面図である。 図中、１…・・・カーボン質製品、２・・・・・・混合
粉末溶射層、３…・・・セラミック総射層、４・・・・
・・反応層。 第１図 第２図
品の縦断面図、第２図はさらに所定温度で加熱した状態
を示す縦断面図である。 図中、１…・・・カーボン質製品、２・・・・・・混合
粉末溶射層、３…・・・セラミック総射層、４・・・・
・・反応層。 第１図 第２図
Claims (1)
- １ 炭素質又は黒鉛質製品の表面上に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍ
ｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗのうち少なくとも１種の金属粉末又
はその合金粉末とＡｌ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２、ＭｇＯ
、ＴｉＯ＿２、Ｙ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ、ＭｇＯ・ＺｒＯ
＿２系、ＭｇＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿３系スピネル型複合酸化
物の単独又は複合のセラミツク粉末との混合粉末を溶射
又は塗布し、さらに上記溶射又は塗布した混合粉末層上
に前記セラミツク粉末を溶射又は塗布し、７００℃以上
に加熱して炭素と上記金属又はその合金と反応層を形成
させることを特徴とする熱処理台板用炭素質又は黒鉛質
製品に対するセラミツクのコーテイング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP923482A JPS6037073B2 (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 熱処理台板用炭素質又は黒鉛質製品に対するセラミックのコ−ティング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP923482A JPS6037073B2 (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 熱処理台板用炭素質又は黒鉛質製品に対するセラミックのコ−ティング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125679A JPS58125679A (ja) | 1983-07-26 |
| JPS6037073B2 true JPS6037073B2 (ja) | 1985-08-23 |
Family
ID=11714708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP923482A Expired JPS6037073B2 (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 熱処理台板用炭素質又は黒鉛質製品に対するセラミックのコ−ティング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037073B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0211579B1 (en) * | 1985-08-02 | 1990-03-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of making a silicon nitride sintered member |
| JPH0679992B2 (ja) * | 1987-06-17 | 1994-10-12 | 日本碍子株式会社 | 金属・セラミック複合体 |
| JPH0676265B2 (ja) * | 1990-09-29 | 1994-09-28 | 工業技術院長 | 表面被覆炭素材料の製造方法 |
| JP3114440B2 (ja) * | 1993-07-22 | 2000-12-04 | 日産自動車株式会社 | スポット溶接装置 |
| JPH0789779A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-04 | Hitachi Ltd | 自己修復機能被覆材およびその製法 |
| EP2851357A4 (en) * | 2012-05-15 | 2016-01-27 | Toyo Tanso Co | METHOD FOR PRODUCING (CARBON MATERIAL) - (CERAMIC MATERIAL) COMPOUND AND (CARBON MATERIAL) - (CERAMIC MATERIAL) COMPOUND |
| KR20130127902A (ko) * | 2012-05-15 | 2013-11-25 | 도요탄소 가부시키가이샤 | 탄소재-무기재 접합체의 제조 방법 및 탄소재-무기재 접합체 |
-
1982
- 1982-01-22 JP JP923482A patent/JPS6037073B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58125679A (ja) | 1983-07-26 |
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