JPH0452260A - 金属板へのセラミックの溶射方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、セラミック皮膜を有する金属板の製造法に関
する。

（従来の技術） セラミック溶射は、セラミックコーティングの一手法と
して広く知られている。特にプラズマ溶射の出現以来、
その量産性にすぐれることから主に金属製品の耐摩耗性
、耐熱性、表面硬度、電気絶縁性、断熱性等の改良、す
なわち表面改質に広く用いられている。

このセラミック溶射において最も重要なのは、セラミッ
ク溶射皮膜と母材との密着性をいかに確保するかである
。圧延加工や切削加工された金属の表面へ直接溶射した
のでは十分な密着力は得られない。

そこで、この密着性確保のためにサンドブラストによる
母材表面の粗化が広く行われている。

これは母材表面に研摩粒子を圧縮エアとともにたたきつ
けることにより母材表面に凹凸を形成し、溶射皮膜の投
錨効果による密着力を高めるものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、サンドブラスト加工は、先に述べたように研摩
粒子を母材表面にたたきつけるために母材表面は、研摩
粒子の衝突によって面方向に延びようとする。母材が、
ブロック等のバルク材であるときには、母材の変形は少
なくてすむが展性のある金属板では、そりが発生してし
まう。そりの量は、板厚が薄いほど大きくなる傾向にあ
る。

そりの発生を緩和するためには、研摩粒子の搬送エア圧
力を低くするか、もしくは、粒径の小さな研摩粒子を用
いる方法が考えられる。しかし、これらの方法では溶射
皮膜の密着力を十分に確保するための粗面を得ることが
困難となってしまう。

また、サンドブラストを行なわないで、金属板を酸によ
るエツチング処理等により粗化する方法も行われてはい
るが、サンドブラスト法はどの十分な溶射層の密着力が
得られない。

このように、従来行われているサンドブラストを行った
後の溶射又は酸によるエツチング処理後の溶射では、粗
面形成後の金属板のそりの発生防止と溶射層の密着力の
確保という２つの課題を同時に解決することができなか
った。

本発明は、上記２つの課題を同時に解決する方法を提供
することを目的とするものである。

（課電を解決するための手段） すなわち本発明は、母材である金属板の被溶射面を電気
めっきにより粗面形成した後溶射することを特徴とする
金属板へのセラミックの溶射方法である。

ここで、電気めっきによって得る粗面の形状は、めっき
金属結晶粒子の集合体である多結晶構造である必要があ
る。このときの粗面の表面粗さは、１〜１０μｍの範囲
であることが好ましい。すなわち、粗さ１ｌｔｆ１１以
下では溶射層との十分な密着強度が得られず、また、粗
さ１０μｍ以上では、溶射セラミックスの電気絶縁性、
断熱性等の特性を損う恐れがあるためである。

また、この電気めっきによる粗′苗と金属板との密着力
が不足する場合には、粗面と金属板との間に通常の平滑
なめっきを必要に応じて設ければよい。

このようなめっき金属結晶粒子の集合体である多結晶構
造の粗面を電気めっきで得るための方法としては、陰極
すなわち金属板の電流密度を通常の一般的な平滑なめっ
きを得るための電流密度よりも高くすればよい。そして
、先に述べた表面粗さ１〜１０μｍの範１になるように
電流密度とめっき時間を適宜調整すればよい。

本発明で使用できる金属板としては、銅板、アルミ板、
ニッケル板、銀板、鋼板、インバー合金板、またはこれ
らの合金板、クラツド板、めっき板などが挙げられる。

また、この金属板表面へ析出させるめっき金属としては
、銅、ニッケル、クロム、アルミ、亜鉛等を用いること
ができる。

また、溶射方法としては、プラズマ溶射法、ガス溶射法
、減圧溶射法等を適用できる。

溶射するセラミックとしては、アルミナ、チタニア、ジ
ルコニア、カルシア、マグネシア、チタン酸バリウム、
クロミア、ムライト、ジルコン、コージェライト等を用
いることができる。

（作用） 従来のサンドブラスト法を用いて金属板を粗化した場合
にはそりが発生してしまうが、本発明の方法では、先に
も述べたように電気めっきにより粗面を形成するためそ
りは発生しない。

また、このようにして得られた粗面は、溶射層との間に
十分な投錨効果をもたらす。その粗面と溶射層との密着
力は、酸によるエツチングで得た粗面と溶射層の密着力
より強く、サンドブラスト法で得た粗面と溶射層の密着
力と同等かそれ以上である。

このように本発明の方法によれば、金属板へのセラミッ
クの溶射において、金属板の粗面形成時のそり発生を防
止し、なおかつ溶射層の強い密着力を得ることができる
。

（実施例） 本発明の実施例を第１図を用いて以下説明する。

金属板として板厚０．２１のケイ素鋼板１を用いた。こ
のケイ素鋼板にピロリン階調によりストライクめっき層
２を形成した後、硫酸銅めっきにより銅めっき層３を形
成した。硫酸銅めっき液の主組成は、硫酸銅１３０ｇ／
ｌ、硫酸１００　ｇ　／　Ｌとした。硫酸銅めっき時の
這流密度は最初は３λ／　ｄ　ｒｎ”とし、厚さ６μｍ
の通常の平滑なめっきを施し、次に層流密度を１２Ａ／
ｄｒｒｆにし、めっき金属を粒子状に析出させて、第２
図に示すような結晶粒子の集合体である多結晶構造の粗
面を得た。このときの表面粗さは約５μｍであり、そり
は発生しなかった。

次にこの粗面に対してプラズマ溶射法でアルミナを溶射
し、厚さ５０μｍのアルミナ皮膜４を形成した。アルミ
ナ皮膜とめっき層及びめっき層と金属板との密着力は十
分なレベルにあり問題はなかった。

比較のためサンドブラスト法で表面を粗化したケイ素鋼
板は、大きなそり及び変形が発生し溶射不可となった。

また、塩化第二鉄に浸漬した後、硫酸に浸漬して粗面を
形成したケイ素鋼板にも同じ条件で溶射を行った。この
ときのアルミナ皮膜は、カッターナイフ刃先との擦過で
容易にはく離し、密着力が先に述べた本発明の方法で得
たものより劣ることがわかった。

（発明の効果） 以上述べてきたように本発明の方法によれば、金属板へ
のセラミック溶射において金属板の粗面形成時のそりの
発生を防止し、なおかつ溶射層の雀い密着力を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である硫酸鋼めっきにより粗面
を形成した後アルミナ皮膜を形成したケイ素鋼板の断面
模式図、第２図は硫酸銅めっきにより得た粗面の電顕写
真。 符号の説明 １・・・ケイ素鋼板　　　　２・・・ストライクめっき
層３・・・銅めっき層　　　　４・・・アルミナ皮膜第
１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．金属板へのセラミック溶射において、金属板表面に
   電気めっきで粗面を形成した後溶射することを特徴とす
   る金属板へのセラミックの溶射方法。
2. ２．金属板表面へ平滑なめっきを施してから電気めっき
   で粗面を形成した後溶射することを特徴とする金属板へ
   のセラミックの溶射方法。