JPH02289498A - アルミナウィスカーの生成方法 - Google Patents
アルミナウィスカーの生成方法Info
- Publication number
- JPH02289498A JPH02289498A JP10576589A JP10576589A JPH02289498A JP H02289498 A JPH02289498 A JP H02289498A JP 10576589 A JP10576589 A JP 10576589A JP 10576589 A JP10576589 A JP 10576589A JP H02289498 A JPH02289498 A JP H02289498A
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- Japan
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- stainless steel
- contg
- alumina whiskers
- ferritic stainless
- alumina
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ｌ含有合金の表面に、アルミナウィスカー状
酸化物を生成する方法に関し、特に自動車排ガス触媒コ
ンバーター用のメタルハニカム用、或は燃焼ガスの浄化
触媒装置用として使用されるＡｌ含有ステンレス鋼の表
面にアルミナのウィスカー状酸化物を生成する方法に関
する。
酸化物を生成する方法に関し、特に自動車排ガス触媒コ
ンバーター用のメタルハニカム用、或は燃焼ガスの浄化
触媒装置用として使用されるＡｌ含有ステンレス鋼の表
面にアルミナのウィスカー状酸化物を生成する方法に関
する。
（従来の技術及び解決すべき課題）
Ａ［含有合金を自動車排ガス触媒コンバーター或は、燃
焼ガスの浄化触媒装置として使用するためには、これら
合金と触媒担体との接着性を強化させなければならない
。従来、アルミニウム含有ステンレス鋼と触媒担体との
接着性を強化させるために、その表面にアルミナウィス
カーを生成させたＡα含有ステンレス鋼が使用されてい
る。
焼ガスの浄化触媒装置として使用するためには、これら
合金と触媒担体との接着性を強化させなければならない
。従来、アルミニウム含有ステンレス鋼と触媒担体との
接着性を強化させるために、その表面にアルミナウィス
カーを生成させたＡα含有ステンレス鋼が使用されてい
る。
ｌ含有合金の表面にアルミナウィスカーを生成させる方
法に関しては、既に、特開昭５６〜９６７２６号、特開
昭５７−７１８９８号によって開示されている。
法に関しては、既に、特開昭５６〜９６７２６号、特開
昭５７−７１８９８号によって開示されている。
前者によれば、Ａｌを含有するフェライト系ステンレス
鋼合金を金属剥離法によって高度に不規則且つ苛酷に冷
間加工された箔を形成し、これを大気中で加熱して酸化
物ウィスカーを生成させる。
鋼合金を金属剥離法によって高度に不規則且つ苛酷に冷
間加工された箔を形成し、これを大気中で加熱して酸化
物ウィスカーを生成させる。
後者においては、冷間圧延されたＡα含有フェライトス
テンレス鋼合金を低酸素分圧雰囲気中で加熱し、アルミ
ナウィスカー前駆体フィルムを表面上に作り、その後、
大気中で加熱して酸化物ウィスカーを生成させる。
テンレス鋼合金を低酸素分圧雰囲気中で加熱し、アルミ
ナウィスカー前駆体フィルムを表面上に作り、その後、
大気中で加熱して酸化物ウィスカーを生成させる。
また、本出願者らによる特願昭６２−２９９７１４号で
はフェライト系ステンレス鋼表面にＡｌを機械的にメツ
キし、低酸素分圧雰囲気中でＡｌを材料内部に拡散させ
、その後、大気中で加熱し、アルミナウィスカーを生成
させる方法が報告させている。
はフェライト系ステンレス鋼表面にＡｌを機械的にメツ
キし、低酸素分圧雰囲気中でＡｌを材料内部に拡散させ
、その後、大気中で加熱し、アルミナウィスカーを生成
させる方法が報告させている。
これらの方法は、いずれも大気中の加熱によりアルミナ
ウィスカーを生成、成長させる方法である。
ウィスカーを生成、成長させる方法である。
しかし、実際には、これらの方法によって合金表面に生
成する酸化物は、全てアルミナではあるが、目的とする
アルミナウィスカー（ニードル状酸化物）以外に、アル
ミナウィスカーと形状を異にするブレード状の酸化物が
生成することがある。
成する酸化物は、全てアルミナではあるが、目的とする
アルミナウィスカー（ニードル状酸化物）以外に、アル
ミナウィスカーと形状を異にするブレード状の酸化物が
生成することがある。
その為、合金表面は、ウィスカー状とブレード状とのア
ルミナが混在することとなる。その状態を第１図に示す
。この第１図より、場所によって酸化物の状態が異なる
ことが分かる。第２図は、第１図において、ウィスカー
状の酸化物の生成した部分の拡大図であり、第３図は、
同じく、ブレード状の酸化物の生成した部分の拡大図で
ある。
ルミナが混在することとなる。その状態を第１図に示す
。この第１図より、場所によって酸化物の状態が異なる
ことが分かる。第２図は、第１図において、ウィスカー
状の酸化物の生成した部分の拡大図であり、第３図は、
同じく、ブレード状の酸化物の生成した部分の拡大図で
ある。
このブレード状酸化物は、ウィスカー状酸化物とは形状
、長さ、比表面積等が異なり、また、その後の酸化雰囲
気下での酸化物の成長方向及び成長速度が異なる。
、長さ、比表面積等が異なり、また、その後の酸化雰囲
気下での酸化物の成長方向及び成長速度が異なる。
その為、このようなウィスカー状とブレード状との酸化
物が混在する合金材料表面では、触媒担体との密着性が
不均一になるという問題があった。
物が混在する合金材料表面では、触媒担体との密着性が
不均一になるという問題があった。
ところで、アルミナウィスカーの生成は、酸化によるが
、その形状から判断されるように特殊なものである。ア
ルミナウィスカーの生成、成長の過程、つまり、この酸
化は、雰囲気中に存在する微量の不純物に大きく影響さ
れ、特に、Ｃｒ酸化物を微量含む雰囲気中ではアルミナ
ウィスカーの生成が著しいことを見出し、本発明は、こ
の新知見に基づいてなされたものである。
、その形状から判断されるように特殊なものである。ア
ルミナウィスカーの生成、成長の過程、つまり、この酸
化は、雰囲気中に存在する微量の不純物に大きく影響さ
れ、特に、Ｃｒ酸化物を微量含む雰囲気中ではアルミナ
ウィスカーの生成が著しいことを見出し、本発明は、こ
の新知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明の目的は、合金材料表面におけるブレ
ード状酸化物の生成を抑制し、その表面では、アルミナ
ウィスカーが均一に生成した状態になるように、アルミ
ナウィスカーを効率良く生成させる方法を提供するので
ある。
ード状酸化物の生成を抑制し、その表面では、アルミナ
ウィスカーが均一に生成した状態になるように、アルミ
ナウィスカーを効率良く生成させる方法を提供するので
ある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、少なくとも表面にＡｌを含有するフェライト
系ステンレス鋼表面にアルミナウィスカーを生成させる
方法において、クロム酸化物を含む酸化雰囲気下で、８
５０〜９７５℃の温度に加熱することを特徴する、アル
ミナウィスカーの生成方法である。
系ステンレス鋼表面にアルミナウィスカーを生成させる
方法において、クロム酸化物を含む酸化雰囲気下で、８
５０〜９７５℃の温度に加熱することを特徴する、アル
ミナウィスカーの生成方法である。
すなわち、本発明は、アルミナウィスカーの生成の際、
雰囲気中に微量のＣｒ酸化物を存在させることによって
、ブレード状の酸化物の生成を抑制し、アルミナウィス
カーを効率良（生成させるのである。
雰囲気中に微量のＣｒ酸化物を存在させることによって
、ブレード状の酸化物の生成を抑制し、アルミナウィス
カーを効率良（生成させるのである。
本発明において、使用するフェライト系ステンレス鋼と
は、Ａα含有フェライト系ステンレス鋼でも、ｌを含有
しないフェライト系ステンレス鋼でも、何れでもよいが
、少なくとも表面にｉを含有していることが必要である
。すなわち、ウィスカーは、専らその表面にのみ生成す
る現象であるためである。
は、Ａα含有フェライト系ステンレス鋼でも、ｌを含有
しないフェライト系ステンレス鋼でも、何れでもよいが
、少なくとも表面にｉを含有していることが必要である
。すなわち、ウィスカーは、専らその表面にのみ生成す
る現象であるためである。
表面にｌを含有させる手段としては、粉末冶金法、或い
は、表面処理法がある。そして、表面処理法としては、
先に本発明者等によって、提案されたメカニカルブレー
ティング法が有利である。
は、表面処理法がある。そして、表面処理法としては、
先に本発明者等によって、提案されたメカニカルブレー
ティング法が有利である。
メカニカルブレーティング法とは、機械的にメツキ金属
を被メツキ材料上に摩擦接触させてメツキを行う方法で
、例えば、Ｉｎ又はＡ４合金よりなるブラシをフェライ
ト系ステンレス鋼表面に接触させ、次に、低酸素分圧雰
囲気上中で加熱させてＡｌを拡散させて、フェライト系
ステンレス鋼表面にＡα又はＡｌ金合金りなるメツキ層
を設けるものである。
を被メツキ材料上に摩擦接触させてメツキを行う方法で
、例えば、Ｉｎ又はＡ４合金よりなるブラシをフェライ
ト系ステンレス鋼表面に接触させ、次に、低酸素分圧雰
囲気上中で加熱させてＡｌを拡散させて、フェライト系
ステンレス鋼表面にＡα又はＡｌ金合金りなるメツキ層
を設けるものである。
しかして、本発明においては、表面にアルミナウィスカ
ーが生成する程度のＡｌを存在させるのであって、その
濃度としては、通常６〜２０χ程度である。
ーが生成する程度のＡｌを存在させるのであって、その
濃度としては、通常６〜２０χ程度である。
本発明において、クロム酸化物を含む酸化雰囲気を達成
するには、例えば、クロムカルボニル等のクロム化合物
、或はＣｒｙ、等の低融点Ｃｒ酸化物を蒸発、加熱分解
し、クロム酸化物ガスを生成させ、適当な割合で雰囲気
中に混合、分散させるか、もしくは熱力学的に最も安定
なＣｒ、Ｏ，を雰囲気中で、同時に加熱することにより
、Ｃｒ、 Ｏ，特有の高温での揮発性によって、Ｃｒ酸
化物ガスを・雰囲気中に好ましい状態で分散させる。ま
た、表面にクロム酸化物を生成するステンレス等の合金
を、同時に加熱して酸化させることによっても、アルミ
ナウィスカーの生成が、加速される傾向がある。特にこ
の場合、実用面で加熱炉の炉壁、治具等に高クロム系ス
テンレス、発熱体にニクロム線を使用し前記の方法を併
用することにより、効果が一層増大する。
するには、例えば、クロムカルボニル等のクロム化合物
、或はＣｒｙ、等の低融点Ｃｒ酸化物を蒸発、加熱分解
し、クロム酸化物ガスを生成させ、適当な割合で雰囲気
中に混合、分散させるか、もしくは熱力学的に最も安定
なＣｒ、Ｏ，を雰囲気中で、同時に加熱することにより
、Ｃｒ、 Ｏ，特有の高温での揮発性によって、Ｃｒ酸
化物ガスを・雰囲気中に好ましい状態で分散させる。ま
た、表面にクロム酸化物を生成するステンレス等の合金
を、同時に加熱して酸化させることによっても、アルミ
ナウィスカーの生成が、加速される傾向がある。特にこ
の場合、実用面で加熱炉の炉壁、治具等に高クロム系ス
テンレス、発熱体にニクロム線を使用し前記の方法を併
用することにより、効果が一層増大する。
（作 用）
Ｃｒ酸化物は、アルミナウィスカーが生成する９００℃
付近、或はそれ以上の温度で熱力学的に最も安定なＣｒ
、 ０．に変化する。Ｃｒ、０．は安定で、２３００℃
の融点をもつが、高温下では揮発性であり、雰囲気中に
微量の蒸気、或はグラスターのような超微粒子を分散さ
せる。一方、アルミナウィスカーの生成は、通常見られ
ない特殊な拡散回路の形成によるものであるが、雰囲気
中に分散した微量の不純物であるＣｒ酸化物は、特定の
結晶面にエピタキシャル的に吸着され、アルミナウィス
カーの生成に必要な拡散回路を安定化する。このため、
Ｃｒ酸化物を微量含む酸化雰囲気中で、アルミナウィス
カーを生成すべく適当な方法で製造されたＡｌ含有ステ
ンレス、或は前過程を施されたＡｌ含有ステンレスを８
５０〜９７５°Ｃで加熱酸化した場合、安定してアルミ
ナウィスカーが生成する。
付近、或はそれ以上の温度で熱力学的に最も安定なＣｒ
、 ０．に変化する。Ｃｒ、０．は安定で、２３００℃
の融点をもつが、高温下では揮発性であり、雰囲気中に
微量の蒸気、或はグラスターのような超微粒子を分散さ
せる。一方、アルミナウィスカーの生成は、通常見られ
ない特殊な拡散回路の形成によるものであるが、雰囲気
中に分散した微量の不純物であるＣｒ酸化物は、特定の
結晶面にエピタキシャル的に吸着され、アルミナウィス
カーの生成に必要な拡散回路を安定化する。このため、
Ｃｒ酸化物を微量含む酸化雰囲気中で、アルミナウィス
カーを生成すべく適当な方法で製造されたＡｌ含有ステ
ンレス、或は前過程を施されたＡｌ含有ステンレスを８
５０〜９７５°Ｃで加熱酸化した場合、安定してアルミ
ナウィスカーが生成する。
以下、本発明を実施例をもって更に具体的に説明する。
（実施例）
２０％Ｃｒ−５χＡｇのフェライトステンレス鋼の圧延
材を酸素分圧５ Ｘ Ｉ Ｏ−’ Ｔｏｒｒの真空中で
９００℃１分間加熱した板厚５０μｍのものに対し、容
積４０００ｃｎ？の加熱炉内にＣｒ、 Ｏ，粉末３０ｇ
を散布した中で、大気中９２０℃、１６時間酸化させた
。このとき生成した酸化物は、第２図のようのようなア
ルミナウィスカで全面が覆われていることを確認した。
材を酸素分圧５ Ｘ Ｉ Ｏ−’ Ｔｏｒｒの真空中で
９００℃１分間加熱した板厚５０μｍのものに対し、容
積４０００ｃｎ？の加熱炉内にＣｒ、 Ｏ，粉末３０ｇ
を散布した中で、大気中９２０℃、１６時間酸化させた
。このとき生成した酸化物は、第２図のようのようなア
ルミナウィスカで全面が覆われていることを確認した。
（発明の効果）
本発明によれば、触媒物質の担持性の特性に優れたアル
ミナウィスカー（針状結晶）を、処理した部分全表面に
均一に安定して生成させることが可能である。
ミナウィスカー（針状結晶）を、処理した部分全表面に
均一に安定して生成させることが可能である。
第１図は、従来法によるウィスカー状酸化物とブレード
状酸化物の混在した状態の金属表面の状態の電子顕微鏡
像（１５００倍）、第２図は、第１図において、ウィス
カー状酸化物の生成した部分の拡大図（４５００倍）、
第３図は、同じくブレードの酸化物の生成した部分の拡
大図（４５００倍）、第４図は、本発明法によるウィス
カー状酸化物が均一に生成した金属表面の状態の電子顕
微鏡像（１５００倍）である。 第１凶 第２図
状酸化物の混在した状態の金属表面の状態の電子顕微鏡
像（１５００倍）、第２図は、第１図において、ウィス
カー状酸化物の生成した部分の拡大図（４５００倍）、
第３図は、同じくブレードの酸化物の生成した部分の拡
大図（４５００倍）、第４図は、本発明法によるウィス
カー状酸化物が均一に生成した金属表面の状態の電子顕
微鏡像（１５００倍）である。 第１凶 第２図
Claims (1)
- １、少なくとも表面にＡｌを含有するフェライト系ステ
ンレス鋼表面に、アルミナウィスカーを生成させる方法
において、クロム酸化物を含む酸化雰囲気下で、８５０
〜９７５℃の温度に加熱することを特徴するアルミナウ
ィスカーの生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10576589A JPH02289498A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | アルミナウィスカーの生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10576589A JPH02289498A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | アルミナウィスカーの生成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289498A true JPH02289498A (ja) | 1990-11-29 |
| JPH0517197B2 JPH0517197B2 (ja) | 1993-03-08 |
Family
ID=14416285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10576589A Granted JPH02289498A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | アルミナウィスカーの生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02289498A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006045668A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー被覆材料及びその製造方法 |
| JP2006222321A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー形成体及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP10576589A patent/JPH02289498A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006045668A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー被覆材料及びその製造方法 |
| JP2006222321A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー形成体及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517197B2 (ja) | 1993-03-08 |
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