JPH04228501A - 熱噴霧粉末 - Google Patents
熱噴霧粉末Info
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- JPH04228501A JPH04228501A JP3132255A JP13225591A JPH04228501A JP H04228501 A JPH04228501 A JP H04228501A JP 3132255 A JP3132255 A JP 3132255A JP 13225591 A JP13225591 A JP 13225591A JP H04228501 A JPH04228501 A JP H04228501A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
- B22F1/102—Metallic powder coated with organic material
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱噴霧粉末に関し、よ
り詳細にはポリマ基板上に熱噴霧されるとき改良された
結合により特徴付けられる粉末に関するものである。
り詳細にはポリマ基板上に熱噴霧されるとき改良された
結合により特徴付けられる粉末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車および航空機のの多くの機械部品
は硬さ、磨耗抵抗等のごとき特性のために金属またはセ
ラミツクのごとき特殊な鉱物被覆を有している。かかる
被覆はギヤ、プーリ、軸等の金属からなる部品上に設け
られる。しかしながら、金属部品それ自体はしばしば被
覆用の担体でありかつ、プラスチツクを適切に被覆する
ことができるならば、ポリマまたはポリマ合成物を製造
し易いように、より軽い重量に置き換えられることがで
きる。
は硬さ、磨耗抵抗等のごとき特性のために金属またはセ
ラミツクのごとき特殊な鉱物被覆を有している。かかる
被覆はギヤ、プーリ、軸等の金属からなる部品上に設け
られる。しかしながら、金属部品それ自体はしばしば被
覆用の担体でありかつ、プラスチツクを適切に被覆する
ことができるならば、ポリマまたはポリマ合成物を製造
し易いように、より軽い重量に置き換えられることがで
きる。
【０００３】金属またはセラミツクにより表面を被覆す
るための簡単な技術は、噴霧材料として粉末またはワイ
ヤを使用する、炎噴霧としてまた知られる熱噴霧によつ
ている。プラスチツク上に熱噴霧しようとするとき、し
かしながら、特殊な問題に遭遇する。冷却時、噴霧され
た金属が収縮しかつプラスチツクをそらせるかまたはゆ
がめるかも知れない。被覆は時折均一に付着するのに失
敗する。プラスチツク基板は噴霧されている材料から溶
融しかつその形状を失うかまたはプラスチツク表面が燃
えるかまたは分解するかもしれない。ポリイミド結合炭
素繊維のごとき複合基板への結合によりさらに他の問題
に遭遇する。
るための簡単な技術は、噴霧材料として粉末またはワイ
ヤを使用する、炎噴霧としてまた知られる熱噴霧によつ
ている。プラスチツク上に熱噴霧しようとするとき、し
かしながら、特殊な問題に遭遇する。冷却時、噴霧され
た金属が収縮しかつプラスチツクをそらせるかまたはゆ
がめるかも知れない。被覆は時折均一に付着するのに失
敗する。プラスチツク基板は噴霧されている材料から溶
融しかつその形状を失うかまたはプラスチツク表面が燃
えるかまたは分解するかもしれない。ポリイミド結合炭
素繊維のごとき複合基板への結合によりさらに他の問題
に遭遇する。
【０００４】アメリカ合衆国特許第４，３８８，３７３
号（ロンゴ等）に開示されるようにプラスチツク基板が
粉末形状の少量のナイロンおよびエポキシポリマと混合
された鉱物粉末と炎噴霧されることができることが見い
出された。細かく分割された形の粉末粒子は結合剤また
は接着剤により塊りにされ、混合されかつ乾燥されるこ
とができ、塊りは個々の成分の亜粒子から構成されかつ
特定の大きさの粒子を回収するようにふるい分けされる
。結果として生じる塊りまたは簡単な粉末混合物それ自
体は基板上に従来の方法において炎噴霧されることがで
きる。被覆は約２５μｍないし５ｍｍまたはそれ以上の
厚さにすることができる。
号（ロンゴ等）に開示されるようにプラスチツク基板が
粉末形状の少量のナイロンおよびエポキシポリマと混合
された鉱物粉末と炎噴霧されることができることが見い
出された。細かく分割された形の粉末粒子は結合剤また
は接着剤により塊りにされ、混合されかつ乾燥されるこ
とができ、塊りは個々の成分の亜粒子から構成されかつ
特定の大きさの粒子を回収するようにふるい分けされる
。結果として生じる塊りまたは簡単な粉末混合物それ自
体は基板上に従来の方法において炎噴霧されることがで
きる。被覆は約２５μｍないし５ｍｍまたはそれ以上の
厚さにすることができる。
【０００５】上述した特許（本譲受人の前任者に譲渡さ
れた）によるオーステナイト系ステンレス鋼、エポキシ
およびナイロンからなる複合粉末は、他の熱噴霧被覆ま
たはそのままの使用に関して、プラスチツク基板上への
熱噴霧被覆を製造するのには上首尾であつた。しかしな
がら、噴霧技術は幾らか結果の変化を生じる危険があり
、かつさらに結合および凝集の強さの改善が要求された
。また、幾つかの用途において、被覆材料の異なるプラ
スチツク成分、例えば、高温プラスチツクが必要である
かまたは望まれる。
れた）によるオーステナイト系ステンレス鋼、エポキシ
およびナイロンからなる複合粉末は、他の熱噴霧被覆ま
たはそのままの使用に関して、プラスチツク基板上への
熱噴霧被覆を製造するのには上首尾であつた。しかしな
がら、噴霧技術は幾らか結果の変化を生じる危険があり
、かつさらに結合および凝集の強さの改善が要求された
。また、幾つかの用途において、被覆材料の異なるプラ
スチツク成分、例えば、高温プラスチツクが必要である
かまたは望まれる。
【０００６】アメリカ合衆国特許第３，７２３，１６５
号（ロンゴおよびダーマン）は高温プラスチツクおよび
金属からなる熱噴霧被覆材料を開示する。とくに、その
特許の実施例１によるポリ（パラーオキシベンゾイル）
エステルと混合される珪素アルミニウム粉末はガスター
ビンエンジンにおけるタービン羽根密封体等用の研磨可
能な被覆として商業的に非常に上首尾であつた。再び、
しかしながら、噴霧は技術に依存しかつ改良された結合
および凝集性が望まれる。
号（ロンゴおよびダーマン）は高温プラスチツクおよび
金属からなる熱噴霧被覆材料を開示する。とくに、その
特許の実施例１によるポリ（パラーオキシベンゾイル）
エステルと混合される珪素アルミニウム粉末はガスター
ビンエンジンにおけるタービン羽根密封体等用の研磨可
能な被覆として商業的に非常に上首尾であつた。再び、
しかしながら、噴霧は技術に依存しかつ改良された結合
および凝集性が望まれる。
【０００７】種々の結合剤は複合熱噴霧粉末を形成する
のに使用されるかまたは示唆された。例えば、アメリカ
合衆国特許第３，６１７，３５８号（デイートリツヒ）
は種々の結合剤のいずれかにより塊りにされる細かい粒
子の熱噴霧粉末を発生するような噴霧乾燥を開示してい
る。通常、結合剤は焼き払われるが、無機結合剤の幾つ
かの場合にはできない。例えば、アメリカ合衆国特許第
４，５９３，００７号（ノビンスキー）は酸化物および
アルミニウムからなる研磨可能なかつ耐腐食被覆を製造
するために結合剤中にケイ酸エチルから派生された二酸
化珪素を教示する。
のに使用されるかまたは示唆された。例えば、アメリカ
合衆国特許第３，６１７，３５８号（デイートリツヒ）
は種々の結合剤のいずれかにより塊りにされる細かい粒
子の熱噴霧粉末を発生するような噴霧乾燥を開示してい
る。通常、結合剤は焼き払われるが、無機結合剤の幾つ
かの場合にはできない。例えば、アメリカ合衆国特許第
４，５９３，００７号（ノビンスキー）は酸化物および
アルミニウムからなる研磨可能なかつ耐腐食被覆を製造
するために結合剤中にケイ酸エチルから派生された二酸
化珪素を教示する。
【０００８】結合剤、代表的にはシラン結合剤が、ガラ
ス繊維により補強された複合物の完全および水分抵抗を
改善するために繊維ガラス産業において伝統的に使用さ
れている。有機機能シランは結合剤として使用されるハ
イブリツド有機−無機化合物である。かかる結合剤がポ
リマおよび鉱物をどのように結合するかについて１以上
の理論があり、その１つは共有結合の形成である。共有
結合は化合物の製造の間中樹脂の硬化サイクルの間に形
成される。
ス繊維により補強された複合物の完全および水分抵抗を
改善するために繊維ガラス産業において伝統的に使用さ
れている。有機機能シランは結合剤として使用されるハ
イブリツド有機−無機化合物である。かかる結合剤がポ
リマおよび鉱物をどのように結合するかについて１以上
の理論があり、その１つは共有結合の形成である。共有
結合は化合物の製造の間中樹脂の硬化サイクルの間に形
成される。
【０００９】添加剤がまた複合熱噴霧材料の形成におい
て使用された。例えば、上述したアメリカ合衆国特許第
３，６１７，３５８号は有機結合塊を製造するために分
散、湿り気等を促進するような種々の添加物を開示する
。アメリカ合衆国特許第４，０７６，８８３号は、その
表面に能動樹脂がワイヤのポリマの粒子の結合を促進す
るために付加される、ポリマと結合される鉱物粉末の熱
噴霧ワイヤを教示する。これら両特許において添加物は
ポリマを有する複合噴霧材料の形成を促進する目的で開
示され、究極の熱噴霧被覆についての作用を有する添加
物を教示していない。各場合に添加物を含有する有機結
合成分は一般に熱噴霧工程において焼き払われるように
される。
て使用された。例えば、上述したアメリカ合衆国特許第
３，６１７，３５８号は有機結合塊を製造するために分
散、湿り気等を促進するような種々の添加物を開示する
。アメリカ合衆国特許第４，０７６，８８３号は、その
表面に能動樹脂がワイヤのポリマの粒子の結合を促進す
るために付加される、ポリマと結合される鉱物粉末の熱
噴霧ワイヤを教示する。これら両特許において添加物は
ポリマを有する複合噴霧材料の形成を促進する目的で開
示され、究極の熱噴霧被覆についての作用を有する添加
物を教示していない。各場合に添加物を含有する有機結
合成分は一般に熱噴霧工程において焼き払われるように
される。
【００１０】有機ジルコン酸塩結合剤は樹脂マトリクス
組織中の無機および有機成分間の付着の増強のために最
近知られている。かかるジルコン酸塩は１９８９年３月
９日のベイヨンヌ・エヌ・ジエイのケンリツヒ・ペトロ
ケミカル社のパンフレツト「ケン−リアクト（商標）ジ
ルコン酸塩結合剤−ＮＺ３９製品データシート」に記載
されている。特性はケンリツヒ・ペトロケミカル社のジ
ー・サジエルマンおよびエス・ジエイ・モンテによる日
付のない書類「強化化合物における触媒および付着促進
剤として有機金属反応剤の使用」に付与されている。
組織中の無機および有機成分間の付着の増強のために最
近知られている。かかるジルコン酸塩は１９８９年３月
９日のベイヨンヌ・エヌ・ジエイのケンリツヒ・ペトロ
ケミカル社のパンフレツト「ケン−リアクト（商標）ジ
ルコン酸塩結合剤−ＮＺ３９製品データシート」に記載
されている。特性はケンリツヒ・ペトロケミカル社のジ
ー・サジエルマンおよびエス・ジエイ・モンテによる日
付のない書類「強化化合物における触媒および付着促進
剤として有機金属反応剤の使用」に付与されている。
【００１１】
【発明が解決すべき課題】従来公知の熱噴霧粉末は、上
述のごとく、噴霧が技術に依存しかつ結合および凝集性
が改善されねばならないという問題がある。
述のごとく、噴霧が技術に依存しかつ結合および凝集性
が改善されねばならないという問題がある。
【００１２】本発明の目的は改善された結合強さおよび
プラスチツク基板、とくに炭素繊維ポリマへの結合にお
いて減少された技術依存を有する新規な熱噴霧粉末を提
供することにある。
プラスチツク基板、とくに炭素繊維ポリマへの結合にお
いて減少された技術依存を有する新規な熱噴霧粉末を提
供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記および他の目的は、
各々それに結合される有機ジルコン酸塩を有する鉱物の
細粒からなることを特徴とする熱噴霧粉末によつて達成
される。好ましくは、前記鉱物が金属、とくに珪素との
アルミニウムの合金である。前記有機ジルコン酸塩は好
都合には有機結合剤により鉱物の細粒に結合される別個
の粒子の形である。本発明のさらに他の態様において変
成されたポリエステルのごとき重合細粒が鉱物細粒と混
合されることができ、その場合に重合細粒はまた各々そ
れに結合された有機ジルコン酸塩を有する。
各々それに結合される有機ジルコン酸塩を有する鉱物の
細粒からなることを特徴とする熱噴霧粉末によつて達成
される。好ましくは、前記鉱物が金属、とくに珪素との
アルミニウムの合金である。前記有機ジルコン酸塩は好
都合には有機結合剤により鉱物の細粒に結合される別個
の粒子の形である。本発明のさらに他の態様において変
成されたポリエステルのごとき重合細粒が鉱物細粒と混
合されることができ、その場合に重合細粒はまた各々そ
れに結合された有機ジルコン酸塩を有する。
【００１４】好ましくは、熱噴霧粉末は、鉱物粉末およ
び有機結合剤を有する、任意に重合細粒を含有する有機
ジルコン酸塩のスラリを形成し、そしてこのスラリを有
機ジルコン酸塩被覆粉末を形成するように攪拌・乾燥す
ることからなる方法により形成される。
び有機結合剤を有する、任意に重合細粒を含有する有機
ジルコン酸塩のスラリを形成し、そしてこのスラリを有
機ジルコン酸塩被覆粉末を形成するように攪拌・乾燥す
ることからなる方法により形成される。
【００１５】
【実施例】広い意味で、本発明の熱噴霧粉末は鉱物成分
の細粒から形成される。鉱物は熱噴霧に利用される従来
のまたは所望の無機材料にすることができる。例は上述
したアメリカ合衆国特許第４，３８８，３７３号および
同第３，６１７，３５８号に広く掲記されている。好ま
しくは、鉱物は金属であり、最も好ましいのは殆どのプ
ラスチツクの熱膨張係数と同様な熱膨張係数を有するア
ルミニウムからなる珪素合金である。アルミニウム合金
は約８％ないし１５％との間の珪素、例えば１２重量％
を有する。一般に、粉末は従来の大きさの範囲、すなわ
ち、−１５０＋５ミクロン、好ましくは−８８＋４５ミ
クロンまたは選択的に−４５＋５ミクロンである。
の細粒から形成される。鉱物は熱噴霧に利用される従来
のまたは所望の無機材料にすることができる。例は上述
したアメリカ合衆国特許第４，３８８，３７３号および
同第３，６１７，３５８号に広く掲記されている。好ま
しくは、鉱物は金属であり、最も好ましいのは殆どのプ
ラスチツクの熱膨張係数と同様な熱膨張係数を有するア
ルミニウムからなる珪素合金である。アルミニウム合金
は約８％ないし１５％との間の珪素、例えば１２重量％
を有する。一般に、粉末は従来の大きさの範囲、すなわ
ち、−１５０＋５ミクロン、好ましくは−８８＋４５ミ
クロンまたは選択的に−４５＋５ミクロンである。
【００１６】特別な実施例において粉末はさらに鉱物と
混合される重合粉末を含有している。重合成分はポリエ
ステル、エポキシ、ナイロン、ポリイミド、ポリエステ
ルーエーテルーケトンまたはその組み合わせのごとき従
来のまたは所望の熱噴霧可能なプラスチツク；または好
ましくは、上述したアメリカ合衆国特許第３，７２３，
１６５号に開示されたような高温プラスチツクであって
もよい。これらの高温プラスチツクの例は公知のポリイ
ミドプラスチツク、ポリアミドーイミドプラスチツク、
ポリエステルーイミドプラスチツクおよび芳香族ポリエ
ステルプラスチツクを含んでいる。とくに適切なものは
、例えば、ポリ（パラーオキシベンゾイル）エステルま
たはポリ（パラーオキシベンゾイルメチル）エステル、
またはアメリカ合衆国特許第３，７８４，４０５号（エ
コノミー等）に開示された型のコーポリエステルのよう
な、フエニルアセテートから形成される型の高温芳香族
ポリエステルプラスチツクである。プラスチツク対鉱物
の比率は一般には５ないし９５容量％かつ好ましくは５
ないし２５容量％である。
混合される重合粉末を含有している。重合成分はポリエ
ステル、エポキシ、ナイロン、ポリイミド、ポリエステ
ルーエーテルーケトンまたはその組み合わせのごとき従
来のまたは所望の熱噴霧可能なプラスチツク；または好
ましくは、上述したアメリカ合衆国特許第３，７２３，
１６５号に開示されたような高温プラスチツクであって
もよい。これらの高温プラスチツクの例は公知のポリイ
ミドプラスチツク、ポリアミドーイミドプラスチツク、
ポリエステルーイミドプラスチツクおよび芳香族ポリエ
ステルプラスチツクを含んでいる。とくに適切なものは
、例えば、ポリ（パラーオキシベンゾイル）エステルま
たはポリ（パラーオキシベンゾイルメチル）エステル、
またはアメリカ合衆国特許第３，７８４，４０５号（エ
コノミー等）に開示された型のコーポリエステルのよう
な、フエニルアセテートから形成される型の高温芳香族
ポリエステルプラスチツクである。プラスチツク対鉱物
の比率は一般には５ないし９５容量％かつ好ましくは５
ないし２５容量％である。
【００１７】本発明によれば、鉱物成分の細粒は各粉末
粒子が有機ジルコン酸塩からなる被覆層または別個のプ
ラスチツクを有するように処理される。重合成分がある
ならば、これもまたそのように処理されるべきである。 被覆層はジルコン酸塩の約１／２および２つの単一層間
の厚さ、すなわちほぼ１つの単一層を有する。粉末の表
面積は被覆処理の所定の濃度を評価するように決定され
る必要がある。表面積は通常のＢ．Ｅ．Ｔ．分析方法に
よつて測定されることができる。
粒子が有機ジルコン酸塩からなる被覆層または別個のプ
ラスチツクを有するように処理される。重合成分がある
ならば、これもまたそのように処理されるべきである。 被覆層はジルコン酸塩の約１／２および２つの単一層間
の厚さ、すなわちほぼ１つの単一層を有する。粉末の表
面積は被覆処理の所定の濃度を評価するように決定され
る必要がある。表面積は通常のＢ．Ｅ．Ｔ．分析方法に
よつて測定されることができる。
【００１８】適切な有機ジルコン酸塩結合剤はＮＺ３９
としてかつ上述したパンフレツトに記載されたケンドリ
ツヒ・ペトロケミカル社により販売されるネオアルコキ
シジルコン酸塩である。この結合剤は化学的記載、ジル
コニウムＩＶ２，２（ビス−２プロペノラートメチル）
ブタノラート、トリ２−プロペネオアート−Ｏであり、
かつ化学構造： ＣＨ２ ＝ＣＨ−ＣＨ２ Ｏ−ＣＨ Ｏ
ＣＨ３ −ＣＨ２ −Ｃ−ＣＨ２
−Ｏ−Ｚｒ（ＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ２ ）３ ＣＨ２
＝ＣＨ−ＣＨ２ Ｏ−ＣＨ２ を有する。
としてかつ上述したパンフレツトに記載されたケンドリ
ツヒ・ペトロケミカル社により販売されるネオアルコキ
シジルコン酸塩である。この結合剤は化学的記載、ジル
コニウムＩＶ２，２（ビス−２プロペノラートメチル）
ブタノラート、トリ２−プロペネオアート−Ｏであり、
かつ化学構造： ＣＨ２ ＝ＣＨ−ＣＨ２ Ｏ−ＣＨ Ｏ
ＣＨ３ −ＣＨ２ −Ｃ−ＣＨ２
−Ｏ−Ｚｒ（ＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ２ ）３ ＣＨ２
＝ＣＨ−ＣＨ２ Ｏ−ＣＨ２ を有する。
【００１９】これは９５％ ＋で固体でありかつイソプ
ロパノール、キシレンおよびトルエンを含有する有機溶
媒に可溶であり、そして水に不溶である。
ロパノール、キシレンおよびトルエンを含有する有機溶
媒に可溶であり、そして水に不溶である。
【００２０】本発明による粉末を製造するのに適切な方
法において、金属粉末および有機ジルコン酸塩粉末は蒸
気熱ポツト中に置かれる。水中のポリビニルピロロリド
ン（ＰＶＰ）溶液が結合剤として使用されかつ消イオン
水が添加されかつ均質なスラリを得るように攪拌するこ
とにより混合される。いつたん粉末が乾燥されかつ自由
に流動するとそれは除去されかつ大きさにふるい分けさ
れる。
法において、金属粉末および有機ジルコン酸塩粉末は蒸
気熱ポツト中に置かれる。水中のポリビニルピロロリド
ン（ＰＶＰ）溶液が結合剤として使用されかつ消イオン
水が添加されかつ均質なスラリを得るように攪拌するこ
とにより混合される。いつたん粉末が乾燥されかつ自由
に流動するとそれは除去されかつ大きさにふるい分けさ
れる。
【００２１】粉末の他の形状を製造する方法はトルエン
のごとき溶媒中に有機ジルコン酸塩を溶解することを伴
う。金属粉末を有するスラリが上述のように形成される
が、水の代わりに溶媒を有する。スラリは加熱され、攪
拌されかつジルコン酸塩のフイルムで被覆された金属粉
末を形成するように乾燥される。
のごとき溶媒中に有機ジルコン酸塩を溶解することを伴
う。金属粉末を有するスラリが上述のように形成される
が、水の代わりに溶媒を有する。スラリは加熱され、攪
拌されかつジルコン酸塩のフイルムで被覆された金属粉
末を形成するように乾燥される。
【００２２】一般に、有機ジルコン酸塩は粉末上のかつ
最終粉末の約１容量％までの少なくとも１つの単一層に
すべきである。有機粉末が混合されることができるなら
ば、好ましくはジルコン酸塩を添加する前にポツト内で
金属粉末に混合される。選択的に、鉱物粉末のみがその
ように処理されかつプラスチツク粉末は後で混合される
。粉末の蒸気ポツト乾燥はそれに対してプラスチツク成
分またはジルコン酸塩を養生しないように十分に低い温
度でなされる。かくして溶融するかまたは少なくとも表
面加熱が粉末成分を軟化する熱噴霧段階が、高度の噴霧
技術依存なしにかつ明らかに結合を促進するようにジル
コン酸塩を保持して、優れた結合および被覆凝集を達成
するように適切な熱処理を行う。これがどのようにして
発生するかはまだ理解されていない。
最終粉末の約１容量％までの少なくとも１つの単一層に
すべきである。有機粉末が混合されることができるなら
ば、好ましくはジルコン酸塩を添加する前にポツト内で
金属粉末に混合される。選択的に、鉱物粉末のみがその
ように処理されかつプラスチツク粉末は後で混合される
。粉末の蒸気ポツト乾燥はそれに対してプラスチツク成
分またはジルコン酸塩を養生しないように十分に低い温
度でなされる。かくして溶融するかまたは少なくとも表
面加熱が粉末成分を軟化する熱噴霧段階が、高度の噴霧
技術依存なしにかつ明らかに結合を促進するようにジル
コン酸塩を保持して、優れた結合および被覆凝集を達成
するように適切な熱処理を行う。これがどのようにして
発生するかはまだ理解されていない。
【００２３】厚さ約２５ミクロンないし数ミリメートル
の被覆が、アメリカ合衆国特許第３，４５５，５１０号
（ロトリコ）に記載された型の燃焼熱噴霧ガンまたはア
メリカ合衆国特許第３，１４５，２８７号（ザイバイン
等）に記載された型のプラズマ噴霧ガンまたはアメリカ
合衆国特許第４，４１６，４２１号（ブローニング）に
記載された型の高速酸素−燃料ガンを有するような粉末
熱噴霧方法のいずれかにより製造されることができる。
の被覆が、アメリカ合衆国特許第３，４５５，５１０号
（ロトリコ）に記載された型の燃焼熱噴霧ガンまたはア
メリカ合衆国特許第３，１４５，２８７号（ザイバイン
等）に記載された型のプラズマ噴霧ガンまたはアメリカ
合衆国特許第４，４１６，４２１号（ブローニング）に
記載された型の高速酸素−燃料ガンを有するような粉末
熱噴霧方法のいずれかにより製造されることができる。
【００２４】実施例 １
１２重量％の珪素および−４５＋１０ミクロンの大きさ
を含有する珪素−アルミニウム合金が蒸気加熱ポツト中
で混合される。約−６５＋５ミクロンおよび０．４５重
量％の大きさの広がりを有する、ケンリツヒ・ペトロケ
ミカル社によりカポウＮＺ３９−Ｈとして販売される有
機ジルコン酸塩が、均質スラリを得るようにポリビニル
ピロロリドン（ＰＶＰ）溶液および消イオン水の添加に
よりアルミニウム−珪素に添加される。連続混合の間中
蒸気は溶媒を運び去りかつ粉末を乾燥するように出され
る。いつたん粉末が自由に流れるとそれが除去されかつ
−７５＋４５ミクロンにふるい分けされる。
を含有する珪素−アルミニウム合金が蒸気加熱ポツト中
で混合される。約−６５＋５ミクロンおよび０．４５重
量％の大きさの広がりを有する、ケンリツヒ・ペトロケ
ミカル社によりカポウＮＺ３９−Ｈとして販売される有
機ジルコン酸塩が、均質スラリを得るようにポリビニル
ピロロリドン（ＰＶＰ）溶液および消イオン水の添加に
よりアルミニウム−珪素に添加される。連続混合の間中
蒸気は溶媒を運び去りかつ粉末を乾燥するように出され
る。いつたん粉末が自由に流れるとそれが除去されかつ
−７５＋４５ミクロンにふるい分けされる。
【００２５】混合物は、高速酸素−燃料噴霧ガン、とく
に、♯３インサート、♯３インジエクタ、”Ａ”シエル
、♯２サイホンプラグおよび♯２エアキヤツプを使用す
る、ニユーヨーク、ウエストバリーのザ・パーキン・エ
ルマー社によつて販売されるメトコ・タイプ・ガン（商
標）により噴霧される。酸素は１０．５ｋｇ／ｃｍ２
（１５０ｐｓｉｇ）および２１２ｌ／ｍｉｎ（４５０ｓ
ｃｆｈ）であり、プロピレンガスは７．０ｋｇ／ｃｍ２
（１００ｐｓｉｇ）および４７ｌ／ｍｉｎ（１００ｓ
ｃｆｈ）であり、そして空気は５．３ｋｇ／ｃｍ２ （
７５ｐｓｉｇ）および２９０ｌ／ｍｉｎ（６１５ｓｃｆ
ｈ）である。パーキンーエルマーによりメトコタイプＤ
ＪＰ粉末フイーダとして販売される高圧粉末フイーダが
８．８ｋｇ／ｃｍ２ （１２５ｐｓｉｇ）および７ｌ／
ｍｉｎ（１５ｓｃｆｈ）で窒素担体中に１．６ｋｇ／ｈ
ｒで粉末混合物を供給するように使用される。噴霧距離
は２０ｃｍである。
に、♯３インサート、♯３インジエクタ、”Ａ”シエル
、♯２サイホンプラグおよび♯２エアキヤツプを使用す
る、ニユーヨーク、ウエストバリーのザ・パーキン・エ
ルマー社によつて販売されるメトコ・タイプ・ガン（商
標）により噴霧される。酸素は１０．５ｋｇ／ｃｍ２
（１５０ｐｓｉｇ）および２１２ｌ／ｍｉｎ（４５０ｓ
ｃｆｈ）であり、プロピレンガスは７．０ｋｇ／ｃｍ２
（１００ｐｓｉｇ）および４７ｌ／ｍｉｎ（１００ｓ
ｃｆｈ）であり、そして空気は５．３ｋｇ／ｃｍ２ （
７５ｐｓｉｇ）および２９０ｌ／ｍｉｎ（６１５ｓｃｆ
ｈ）である。パーキンーエルマーによりメトコタイプＤ
ＪＰ粉末フイーダとして販売される高圧粉末フイーダが
８．８ｋｇ／ｃｍ２ （１２５ｐｓｉｇ）および７ｌ／
ｍｉｎ（１５ｓｃｆｈ）で窒素担体中に１．６ｋｇ／ｈ
ｒで粉末混合物を供給するように使用される。噴霧距離
は２０ｃｍである。
【００２６】被覆２．５４ｍｍの厚さがオハイオ州クリ
ーブランドのハイゾル・コンポジツツにより販売される
ポリイミドＰＭＲ−１５／炭素繊維複合物上被覆された
粉末により製造されかつ軽砂吹き付けにより製造された
。被覆は同一基板上に上述したアメリカ合衆国特許第４
，３８８，３７３号の実施例１の被覆（メトコ６２５粉
末）に関して０．２８ｋｇ／ｃｍ２ （２００ｐｓｉｇ
）に比して１．４ｋｇ／ｃｍ２ （１０００ｐｓｉｇ）
の結合強さを有した。
ーブランドのハイゾル・コンポジツツにより販売される
ポリイミドＰＭＲ−１５／炭素繊維複合物上被覆された
粉末により製造されかつ軽砂吹き付けにより製造された
。被覆は同一基板上に上述したアメリカ合衆国特許第４
，３８８，３７３号の実施例１の被覆（メトコ６２５粉
末）に関して０．２８ｋｇ／ｃｍ２ （２００ｐｓｉｇ
）に比して１．４ｋｇ／ｃｍ２ （１０００ｐｓｉｇ）
の結合強さを有した。
【００２７】本実施例の１００ミクロン厚さの被覆は、
鉱物保護膜（上方膜）の次の塗布に理想であるように、
少なくとも１２ミクロン（５００マイクロイン）の表面
粗さを有する。保護膜の堆積後、プラスチツク基板への
結合は試験片において金属粒子が、プラスチツクへの下
方膜−上方膜の組み合わせの強力な付着を示して、プラ
スチツク基板上に付着するようにねばり強かつた。ニツ
ケルクロム合金の熱噴霧被覆による上方膜付けは強力に
付着する上方膜を付与した。
鉱物保護膜（上方膜）の次の塗布に理想であるように、
少なくとも１２ミクロン（５００マイクロイン）の表面
粗さを有する。保護膜の堆積後、プラスチツク基板への
結合は試験片において金属粒子が、プラスチツクへの下
方膜−上方膜の組み合わせの強力な付着を示して、プラ
スチツク基板上に付着するようにねばり強かつた。ニツ
ケルクロム合金の熱噴霧被覆による上方膜付けは強力に
付着する上方膜を付与した。
【００２８】顕微鏡写真は結合強さの差の理由を明らか
に示す。混合物中の未処理粉末を使用するラミネート上
への被覆の４００Ｘの倍率での断面は被覆と基板との間
の広範囲の微小亀裂を示す。本実施例により処理された
粉末により製造された被覆はかかる亀裂を示さずかつ基
板への優れた付着を示す。
に示す。混合物中の未処理粉末を使用するラミネート上
への被覆の４００Ｘの倍率での断面は被覆と基板との間
の広範囲の微小亀裂を示す。本実施例により処理された
粉末により製造された被覆はかかる亀裂を示さずかつ基
板への優れた付着を示す。
【００２９】実施例 ２
実施例１の珪素アルミニウム合金が−８８＋４４ミクロ
ンの大きさを有する、ニユーヨーク、サンフオードのカ
ーボランダム・カンパニーによりエコノルの商標で販売
された、高温芳香族ポリエステルプラスチツク、ポリ（
パラーオキシベンゾイル）エステルまたはポリ（パラー
オキシベンゾイルメチル）エステルの４０重量％（５６
容量％）で混合される。混合物は同一方法において有機
ジルコン酸塩により処理されかつ同様に熱噴霧される。 優れたかつ良好に結合された被覆が得られる。被覆はと
くに未処理材料を超える改良された摩擦抵抗を有する研
磨可能なクリヤランス制御被覆として有用である。
ンの大きさを有する、ニユーヨーク、サンフオードのカ
ーボランダム・カンパニーによりエコノルの商標で販売
された、高温芳香族ポリエステルプラスチツク、ポリ（
パラーオキシベンゾイル）エステルまたはポリ（パラー
オキシベンゾイルメチル）エステルの４０重量％（５６
容量％）で混合される。混合物は同一方法において有機
ジルコン酸塩により処理されかつ同様に熱噴霧される。 優れたかつ良好に結合された被覆が得られる。被覆はと
くに未処理材料を超える改良された摩擦抵抗を有する研
磨可能なクリヤランス制御被覆として有用である。
【００３０】実施例 ３
実施例１が、以下のパラメータを使用する、メトコタイ
プ４ＭＰ粉末フイーダを使用するメトコタイプ９ＭＢプ
ラズマ噴霧ガンにより繰り返される。すなわち、７３３
ノズル、Ｎｏ．２供給ポート、１００ｐｓｉおよび１０
０ｌ／ｍｉｎ（２１２ｓｃｆｈ）流れでのアルゴンプラ
ズマ、３．５ｋｇ／ｃｍ２ （５０ｐｓｉ）および９ｌ
／ｍｉｎ（１９ｓｃｆｈ）流れでの水素２次ガス、５０
０アンペアおよび７０ボルト、５．２５ｋｇ／ｃｍ２
（７５ｐｓｉ）での冷却空気噴流、アルゴン担体ガス中
の１．５ｋｇ／ｈｒ粉末供給率、および９ｃｍの噴霧距
離である。結合強さは再び非常に良好である。
プ４ＭＰ粉末フイーダを使用するメトコタイプ９ＭＢプ
ラズマ噴霧ガンにより繰り返される。すなわち、７３３
ノズル、Ｎｏ．２供給ポート、１００ｐｓｉおよび１０
０ｌ／ｍｉｎ（２１２ｓｃｆｈ）流れでのアルゴンプラ
ズマ、３．５ｋｇ／ｃｍ２ （５０ｐｓｉ）および９ｌ
／ｍｉｎ（１９ｓｃｆｈ）流れでの水素２次ガス、５０
０アンペアおよび７０ボルト、５．２５ｋｇ／ｃｍ２
（７５ｐｓｉ）での冷却空気噴流、アルゴン担体ガス中
の１．５ｋｇ／ｈｒ粉末供給率、および９ｃｍの噴霧距
離である。結合強さは再び非常に良好である。
【００３１】実施例 ４
実施例１の被覆は炭素繊維複合物上への結合被覆として
使用された。ニツケル−クロム−鉄−モリブデン（イン
コネル７１８）粉末が上方被覆として使用された。後者
の粉末は同一ガンであるが異なるパラメータにより実施
例１に使用されたと同一装置によりり噴霧された。酸素
は１０．５ｋｇ／ｃｍ２ （１５０ｐｓｉｇ）および３
５３ｌ／ｍｉｎ（７５０ｓｃｆｈ）であり、プロピレン
ガスは７．０ｋｇ／ｃｍ２ （１００ｐｓｉｇ）および
６２ｌ／ｍｉｎ（１３２ｓｃｆｈ）であり、そして空気
は５．３ｋｇ／ｃｍ２ （７５ｐｓｉｇ）および３４９
ｌ／ｍｉｎ（７４２ｓｃｆｈ）である。噴霧距離は２５
ｃｍでそして粉末供給率は８．８ｋｇ／ｃｍ２ （１２
５ｐｓｉｇ）および７ｌ／ｍｉｎ（１５ｓｃｆｈ）で窒
素担体中に３．６ｋｇ／ｈｒである。被覆５．０８ｍｍ
の厚さがアルミニウム−珪素／ジルコン酸塩被覆ＰＭＲ
−１５／炭素繊維複合物上に製造された。結合は、１．
４ｋｇ／ｃｍ２ （１０００ｐｓｉｇ）により非常に良
好であつた。
使用された。ニツケル−クロム−鉄−モリブデン（イン
コネル７１８）粉末が上方被覆として使用された。後者
の粉末は同一ガンであるが異なるパラメータにより実施
例１に使用されたと同一装置によりり噴霧された。酸素
は１０．５ｋｇ／ｃｍ２ （１５０ｐｓｉｇ）および３
５３ｌ／ｍｉｎ（７５０ｓｃｆｈ）であり、プロピレン
ガスは７．０ｋｇ／ｃｍ２ （１００ｐｓｉｇ）および
６２ｌ／ｍｉｎ（１３２ｓｃｆｈ）であり、そして空気
は５．３ｋｇ／ｃｍ２ （７５ｐｓｉｇ）および３４９
ｌ／ｍｉｎ（７４２ｓｃｆｈ）である。噴霧距離は２５
ｃｍでそして粉末供給率は８．８ｋｇ／ｃｍ２ （１２
５ｐｓｉｇ）および７ｌ／ｍｉｎ（１５ｓｃｆｈ）で窒
素担体中に３．６ｋｇ／ｈｒである。被覆５．０８ｍｍ
の厚さがアルミニウム−珪素／ジルコン酸塩被覆ＰＭＲ
−１５／炭素繊維複合物上に製造された。結合は、１．
４ｋｇ／ｃｍ２ （１０００ｐｓｉｇ）により非常に良
好であつた。
【００３２】本発明は特別な実施例に関連して詳細に説
明されたが、本発明の精神および特許請求の範囲に入る
種々の変化および変更は当該技術に熟練した物には明ら
かとなる。それゆえ、本発明は特許請求の範囲またはそ
の同等物によつてのみ限定されるものとされる。
明されたが、本発明の精神および特許請求の範囲に入る
種々の変化および変更は当該技術に熟練した物には明ら
かとなる。それゆえ、本発明は特許請求の範囲またはそ
の同等物によつてのみ限定されるものとされる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、各々そ
れに結合される有機ジルコン酸塩を有する鉱物の細粒か
らなるので、結合強さの優れた熱噴霧粉末を提供するこ
とができる。
れに結合される有機ジルコン酸塩を有する鉱物の細粒か
らなるので、結合強さの優れた熱噴霧粉末を提供するこ
とができる。
Claims (13)
- 【請求項１】 各々それに結合される有機ジルコン酸
塩を有する鉱物の細粒からなることを特徴とする熱噴霧
粉末。 - 【請求項２】 前記鉱物が金属であることを特徴とす
る請求項１に記載の熱噴霧粉末。 - 【請求項３】 前記金属が珪素とのアルミニウムの合
金であることを特徴とする請求項２に記載の熱噴霧粉末
。 - 【請求項４】 前記有機ジルコン酸塩が有機結合剤に
より鉱物の細粒に結合される別個の粒子の形にあること
を特徴とする請求項１に記載の熱噴霧粉末。 - 【請求項５】 前記有機ジルコン酸塩はネオアルコキ
シジルコン酸塩であることを特徴とする請求項１に記載
の熱噴霧粉末。 - 【請求項６】 前記ネオアルコキシジルコン酸塩がジ
ルコニウムＩＶ２，２（ビス−２プロペノラートメチル
）ブタノラート、トリ２−プロペネオアート−Ｏである
ことを特徴とする請求項５に記載の熱噴霧粉末。 - 【請求項７】 さらに鉱物細粒と混合される重合細粒
からなることを特徴とする請求項１に記載の熱噴霧粉末
。 - 【請求項８】 前記重合細粒が変成されたポリエステ
ルであることを特徴とする請求項７に記載の熱噴霧粉末
。 - 【請求項９】 前記変成されたポリエステルはポリ（
パラーオキシベンゾイル）エステルであることを特徴と
する請求項８に記載の熱噴霧粉末。 - 【請求項１０】前記重合細粒は各々それに結合された有
機ジルコン酸塩を有することを特徴とする請求項７に記
載の熱噴霧粉末。 - 【請求項１１】 鉱物粉末および有機結合剤を有する
有機ジルコン酸塩のスラリを形成し、そしてこのスラリ
を有機ジルコン酸塩被覆粉末を形成するように乾燥する
ことからなる方法により形成された熱噴霧粉末。 - 【請求項１２】 前記方法がさらに前記被覆粉末を重
合粉末と混合することからなることを特徴とする請求項
１１に記載の熱噴霧粉末。 - 【請求項１３】 前記重合粉末が乾燥前に前記スラリ
内の鉱物粉末と混合されることを特徴とする請求項１２
に記載の熱噴霧粉末。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/521,291 US5126205A (en) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Powder of plastic and treated mineral |
| US07/521,291 | 1990-05-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228501A true JPH04228501A (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=24076155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132255A Pending JPH04228501A (ja) | 1990-05-09 | 1991-05-09 | 熱噴霧粉末 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5126205A (ja) |
| EP (1) | EP0459115B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04228501A (ja) |
| BR (1) | BR9101862A (ja) |
| CA (1) | CA2039743A1 (ja) |
| DE (1) | DE69107340T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014522913A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-09-08 | エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 特殊コーティングした粉末化コーティング物質の使用、およびそのようなコーティング物質を使用するコーティング方法 |
| JP2014527575A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-10-16 | エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＥｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ | 基材コーティングのための方法、およびそのような方法における添加剤含有粉末化コーティング物質の使用 |
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|---|---|---|---|---|
| US5506055A (en) * | 1994-07-08 | 1996-04-09 | Sulzer Metco (Us) Inc. | Boron nitride and aluminum thermal spray powder |
| US5922403A (en) * | 1996-03-12 | 1999-07-13 | Tecle; Berhan | Method for isolating ultrafine and fine particles |
| US5716422A (en) * | 1996-03-25 | 1998-02-10 | Wilson Greatbatch Ltd. | Thermal spray deposited electrode component and method of manufacture |
| JP3567064B2 (ja) * | 1997-06-23 | 2004-09-15 | 株式会社 日立インダストリイズ | ラビリンスシール装置及びそれを備えた流体機械 |
| EP0935265A3 (en) | 1998-02-09 | 2002-06-12 | Wilson Greatbatch Ltd. | Thermal spray coated substrate for use in an electrical energy storage device and method |
| AU4901201A (en) * | 1999-10-25 | 2001-07-03 | Rolls-Royce Corporation | Erosion-resistant coatings for organic matric composites |
| ES2220228B1 (es) * | 2003-05-26 | 2005-10-01 | Sociedad Española De Carburos Metalicos, S.A. | Mezcla de polvos para proyeccion termica, y procedimiento para la obtencion de un recubrimiento y recubrimiento obtenido. |
| US10364375B2 (en) | 2010-06-14 | 2019-07-30 | Gates Corporation | Article with self-bonding fully cured elastomer |
| JP7312715B2 (ja) * | 2020-03-13 | 2023-07-21 | 双葉電子工業株式会社 | 化合物、光硬化性組成物、硬化膜、及び有機ｅｌ素子 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3145287A (en) * | 1961-07-14 | 1964-08-18 | Metco Inc | Plasma flame generator and spray gun |
| US3455510A (en) * | 1966-11-14 | 1969-07-15 | Metco Inc | Nozzle and gas mixing arrangement for powder type flame spray gun |
| US3617358A (en) * | 1967-09-29 | 1971-11-02 | Metco Inc | Flame spray powder and process |
| US3656994A (en) * | 1969-05-28 | 1972-04-18 | Carborundum Co | Oxybenzoyl polyester coatings |
| US3655425A (en) * | 1969-07-01 | 1972-04-11 | Metco Inc | Ceramic clad flame spray powder |
| US3723165A (en) * | 1971-10-04 | 1973-03-27 | Metco Inc | Mixed metal and high-temperature plastic flame spray powder and method of flame spraying same |
| US4076883A (en) * | 1975-07-30 | 1978-02-28 | Metco, Inc. | Flame-sprayable flexible wires |
| US4416421A (en) * | 1980-10-09 | 1983-11-22 | Browning Engineering Corporation | Highly concentrated supersonic liquified material flame spray method and apparatus |
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| GB8802627D0 (en) * | 1988-02-05 | 1988-03-02 | Boc Group Inc | Liquid-vapour contact columns |
-
1990
- 1990-05-09 US US07/521,291 patent/US5126205A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-04-04 CA CA 2039743 patent/CA2039743A1/en not_active Abandoned
- 1991-04-10 DE DE69107340T patent/DE69107340T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-10 EP EP19910105687 patent/EP0459115B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-08 BR BR9101862A patent/BR9101862A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-05-09 JP JP3132255A patent/JPH04228501A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014522913A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-09-08 | エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 特殊コーティングした粉末化コーティング物質の使用、およびそのようなコーティング物質を使用するコーティング方法 |
| JP2014527575A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-10-16 | エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＥｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ | 基材コーティングのための方法、およびそのような方法における添加剤含有粉末化コーティング物質の使用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5126205A (en) | 1992-06-30 |
| BR9101862A (pt) | 1991-12-17 |
| DE69107340D1 (de) | 1995-03-23 |
| DE69107340T2 (de) | 1995-06-14 |
| EP0459115B1 (en) | 1995-02-15 |
| EP0459115A1 (en) | 1991-12-04 |
| CA2039743A1 (en) | 1991-11-10 |
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