JPH06340943A - 耐酸化性フィルタ用合金粉末 - Google Patents
耐酸化性フィルタ用合金粉末Info
- Publication number
- JPH06340943A JPH06340943A JP13017693A JP13017693A JPH06340943A JP H06340943 A JPH06340943 A JP H06340943A JP 13017693 A JP13017693 A JP 13017693A JP 13017693 A JP13017693 A JP 13017693A JP H06340943 A JPH06340943 A JP H06340943A
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- JP
- Japan
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- powder
- weight
- filter
- oxidation
- alloy powder
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温の酸化性ガスのフィルタに用いる耐酸化
性のＣｒ−Ａｌ−Ｆｅ合金粉末を提供する。 【構成】 この耐酸化性フィルタ用合金粉末は、Ｃｒ：
１5.０〜３0.０重量％，Ａｌ：8.０〜２2.０重量％，Ｌ
ａまたは／およびＹ：0.０１〜0.４０重量％，残部が不
可避的不純物とＦｅから成る。上記組成の溶湯を水噴霧
法で造粒して製造することが好ましい。
性のＣｒ−Ａｌ−Ｆｅ合金粉末を提供する。 【構成】 この耐酸化性フィルタ用合金粉末は、Ｃｒ：
１5.０〜３0.０重量％，Ａｌ：8.０〜２2.０重量％，Ｌ
ａまたは／およびＹ：0.０１〜0.４０重量％，残部が不
可避的不純物とＦｅから成る。上記組成の溶湯を水噴霧
法で造粒して製造することが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐酸化性フィルタ用合金
粉末に関し、更に詳しくは、高温下でも耐酸化性が優れ
ていて、フィルタの目詰まりやフィルタ形状の崩壊など
を起こしにくい耐酸化性フィルタ用合金粉末に関する。
粉末に関し、更に詳しくは、高温下でも耐酸化性が優れ
ていて、フィルタの目詰まりやフィルタ形状の崩壊など
を起こしにくい耐酸化性フィルタ用合金粉末に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、各種の金属粉末や合金粉末を
圧縮成形して多孔質バルク体にしたフィルタが知られて
いる。例えば、ＳＵＳ３０４Ｌ，ＵＳ３１６Ｌなどのス
テンレス鋼の粉末で賦形したフィルタは、主として理化
学機器の濾過装置の部品として使用されている。
圧縮成形して多孔質バルク体にしたフィルタが知られて
いる。例えば、ＳＵＳ３０４Ｌ，ＵＳ３１６Ｌなどのス
テンレス鋼の粉末で賦形したフィルタは、主として理化
学機器の濾過装置の部品として使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のフィルタは、例えば、ディーゼルエンジンの排
ガス中に含まれているパティキュレータ，石油ストーブ
や温風ヒータの排ガス中に含まれているパティキュレー
タなどを除去するためのフィルタとしては使用できな
い。
た従来のフィルタは、例えば、ディーゼルエンジンの排
ガス中に含まれているパティキュレータ，石油ストーブ
や温風ヒータの排ガス中に含まれているパティキュレー
タなどを除去するためのフィルタとしては使用できな
い。
【０００４】その理由は、上記したような排ガス、とり
わけディーゼルエンジンの排ガスは高温の酸化性ガスで
あるため、短時間で、フィルタ粉末の主成分であるＦｅ
が酸化されて脆弱な酸化鉄になり、この酸化鉄が粉末状
態で剥落してフィルタの目詰まりを引き起こしたり、ま
たフィルタそのものを崩壊させ、もってフィルタとして
の機能喪失が短時間で引き起こされるからである。
わけディーゼルエンジンの排ガスは高温の酸化性ガスで
あるため、短時間で、フィルタ粉末の主成分であるＦｅ
が酸化されて脆弱な酸化鉄になり、この酸化鉄が粉末状
態で剥落してフィルタの目詰まりを引き起こしたり、ま
たフィルタそのものを崩壊させ、もってフィルタとして
の機能喪失が短時間で引き起こされるからである。
【０００５】本発明は従来のフィルタ用合金粉末におけ
る上記した問題を解決し、高温で酸化性の排ガスに対し
ても長時間に亘ってフィルタ機能を確保することができ
る耐酸化性に優れたフィルタ用合金粉末の提供を目的と
する。
る上記した問題を解決し、高温で酸化性の排ガスに対し
ても長時間に亘ってフィルタ機能を確保することができ
る耐酸化性に優れたフィルタ用合金粉末の提供を目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、Ｃｒ：１5.０〜３0.０重量
％，Ａｌ：8.０〜２2.０重量％，Ｌａまたは／および
Ｙ：0.０１〜0.４０重量％，残部が不可避的不純物とＦ
ｅから成ることを特徴とする耐酸化性フィルタ用合金粉
末が提供される。
ために、本発明においては、Ｃｒ：１5.０〜３0.０重量
％，Ａｌ：8.０〜２2.０重量％，Ｌａまたは／および
Ｙ：0.０１〜0.４０重量％，残部が不可避的不純物とＦ
ｅから成ることを特徴とする耐酸化性フィルタ用合金粉
末が提供される。
【０００７】本発明の合金粉末はＦｅをベースとするＣ
ｒ−Ａｌ−Ｆｅ系合金の粉末であって、それが高温の酸
化性ガスに曝されると、まず最初にＡｌが酸化されてＡ
ｌ2Ｏ3 が耐酸化性皮膜として粉末表面を被覆し、もっ
てそれ以上の酸化、すなわちＣｒの酸化やＦｅの酸化な
どが進行することを抑制するという性質を備えている。
ｒ−Ａｌ−Ｆｅ系合金の粉末であって、それが高温の酸
化性ガスに曝されると、まず最初にＡｌが酸化されてＡ
ｌ2Ｏ3 が耐酸化性皮膜として粉末表面を被覆し、もっ
てそれ以上の酸化、すなわちＣｒの酸化やＦｅの酸化な
どが進行することを抑制するという性質を備えている。
【０００８】ここで、Ｃｒは粉末全体の耐酸化性を確保
するために必要な成分であって、その含有量は１5.０〜
３0.０重量％に設定される。含有量が１5.０重量％より
も少ない場合は、相対的にＦｅ成分が増量しているた
め、充分な耐酸化性が得られない。また、３0.０重量％
より多くしても、粉末の耐酸化性は飽和状態になり、徒
らに製造コストの上昇を引き起こすことになる。
するために必要な成分であって、その含有量は１5.０〜
３0.０重量％に設定される。含有量が１5.０重量％より
も少ない場合は、相対的にＦｅ成分が増量しているた
め、充分な耐酸化性が得られない。また、３0.０重量％
より多くしても、粉末の耐酸化性は飽和状態になり、徒
らに製造コストの上昇を引き起こすことになる。
【０００９】つぎに、Ａｌは、酸化性ガス中においては
粉末表面に存在する部分が酸化されてＡｌ2 Ｏ3 に変化
し、このＡｌ2 Ｏ3 が一種のバリアとして機能すること
により、粉末の芯部に向けた更なる酸化を抑制するため
に必要な成分であって、その含有量は8.０〜２2.０重量
％に設定される。含有量が8.０重量％より少ない場合
は、粉末表面に存在できる量が少なくなって上記した機
能を果たすＡｌ2 Ｏ3 皮膜が充分に形成されなくなる。
また、２2.０重量％より多くすると、この粉末の製造方
法として採用される例えば水噴霧法において、溶湯噴霧
用の耐火ノルズの閉塞事故が多発するようになる。
粉末表面に存在する部分が酸化されてＡｌ2 Ｏ3 に変化
し、このＡｌ2 Ｏ3 が一種のバリアとして機能すること
により、粉末の芯部に向けた更なる酸化を抑制するため
に必要な成分であって、その含有量は8.０〜２2.０重量
％に設定される。含有量が8.０重量％より少ない場合
は、粉末表面に存在できる量が少なくなって上記した機
能を果たすＡｌ2 Ｏ3 皮膜が充分に形成されなくなる。
また、２2.０重量％より多くすると、この粉末の製造方
法として採用される例えば水噴霧法において、溶湯噴霧
用の耐火ノルズの閉塞事故が多発するようになる。
【００１０】本発明の合金粉末には、更に、Ｌａまたは
／およびＹが含有されている。これらの成分は、いずれ
も、粉末それ自体の耐酸化性を向上させる働きもする
が、とくに、上記したＡｌ2 Ｏ3 の皮膜が粉末表面から
剥離することを抑制する成分として必要である。Ａｌ2
Ｏ3 の皮膜が剥離すると、この剥離皮膜はフィルタの目
詰まりを引き起こしてしまうからである。
／およびＹが含有されている。これらの成分は、いずれ
も、粉末それ自体の耐酸化性を向上させる働きもする
が、とくに、上記したＡｌ2 Ｏ3 の皮膜が粉末表面から
剥離することを抑制する成分として必要である。Ａｌ2
Ｏ3 の皮膜が剥離すると、この剥離皮膜はフィルタの目
詰まりを引き起こしてしまうからである。
【００１１】Ｌａ，Ｙは、それぞれ単独で含有されてい
てもよく、また一緒に含有されていてもよい。その含有
量は、Ｌａ，Ｙがそれぞれ単独で含有される場合には、
0.０１〜0.４０重量％に設定される。また、Ｌａ，Ｙが
一緒に含有される場合でも、その合量が0.０１〜0.４０
重量％となるように設定される。0.０１重量％より少な
い場合は、上記した効果、すなわちＡｌ2 Ｏ3 皮膜の剥
離を抑制する効果が充分に発揮されず、また0.４０重量
％より多くしても、上記効果は飽和状態になり、徒らに
製造コストの上昇を引き起こすからである。
てもよく、また一緒に含有されていてもよい。その含有
量は、Ｌａ，Ｙがそれぞれ単独で含有される場合には、
0.０１〜0.４０重量％に設定される。また、Ｌａ，Ｙが
一緒に含有される場合でも、その合量が0.０１〜0.４０
重量％となるように設定される。0.０１重量％より少な
い場合は、上記した効果、すなわちＡｌ2 Ｏ3 皮膜の剥
離を抑制する効果が充分に発揮されず、また0.４０重量
％より多くしても、上記効果は飽和状態になり、徒らに
製造コストの上昇を引き起こすからである。
【００１２】本発明の合金粉末は、上記した組成の合金
を溶製し、その溶湯を噴霧法によって製造することがで
きる。噴霧法としては、ガス噴霧法，水噴霧法のいずれ
をも採用することができるが、ガス噴霧法で造粒された
粉末は比較的表面が平滑な球状になりやすく、そのた
め、圧縮成形してフィルタにしたときに各粉末間の結合
力が弱くなるという問題がある。
を溶製し、その溶湯を噴霧法によって製造することがで
きる。噴霧法としては、ガス噴霧法，水噴霧法のいずれ
をも採用することができるが、ガス噴霧法で造粒された
粉末は比較的表面が平滑な球状になりやすく、そのた
め、圧縮成形してフィルタにしたときに各粉末間の結合
力が弱くなるという問題がある。
【００１３】これに反し、水噴霧法で造粒した粉末は、
表面に凹凸が多い異形になりやすいため、圧縮成形して
フィルタを製造するときに、これら粉末が相互に干渉し
あって、フィルタの強度を高めるという利点があるた
め、噴霧法としては水噴霧法を採用することが好まし
い。
表面に凹凸が多い異形になりやすいため、圧縮成形して
フィルタを製造するときに、これら粉末が相互に干渉し
あって、フィルタの強度を高めるという利点があるた
め、噴霧法としては水噴霧法を採用することが好まし
い。
【００１４】
実施例１〜１２，比較例１〜３ 表１に示した組成の合金を溶製し、その溶湯に水噴霧法
を適用して粒径が0.１０〜0.１５mmの粉末を得た。つい
で、これらの粉末１ｇを、縦６８mm，幅４５mm，深さ１
０mmのアルミナ製箱の中に充填率約３５％で充填し、全
体を１０５０℃の大気雰囲気炉の中に入れて下記に定義
する異常酸化開始時間を測定した。
を適用して粒径が0.１０〜0.１５mmの粉末を得た。つい
で、これらの粉末１ｇを、縦６８mm，幅４５mm，深さ１
０mmのアルミナ製箱の中に充填率約３５％で充填し、全
体を１０５０℃の大気雰囲気炉の中に入れて下記に定義
する異常酸化開始時間を測定した。
【００１５】異常酸化開始時間：粉末中のＡｌ成分が優
先的に酸化されて全てＡｌ2 Ｏ3 になるものとする。そ
のときの酸化増量ａはＡｌ１モル（２6.９８ｇ）で１６
×３／２（酸素分）であるから、粉末中のＡｌ含有量を
ｂ重量％とすると、ａ＝１（ｇ）×ｂ／１００×１６×
３／２÷２6.９８（ｇ）になる。各粉末（１ｇ）を１０
５０℃の大気中で酸化したときに、その重量増が上記値
ａ（ｇ）になった時点でＡｌの優先酸化は終了している
ものと判断する。
先的に酸化されて全てＡｌ2 Ｏ3 になるものとする。そ
のときの酸化増量ａはＡｌ１モル（２6.９８ｇ）で１６
×３／２（酸素分）であるから、粉末中のＡｌ含有量を
ｂ重量％とすると、ａ＝１（ｇ）×ｂ／１００×１６×
３／２÷２6.９８（ｇ）になる。各粉末（１ｇ）を１０
５０℃の大気中で酸化したときに、その重量増が上記値
ａ（ｇ）になった時点でＡｌの優先酸化は終了している
ものと判断する。
【００１６】そして、それ以降の酸化は、Ｃｒ，Ｆｅの
酸化であると判断し、この状態を異常酸化と判定する。
したがって、酸化増量が上記値ａ（ｇ）になるまでの酸
化時間（ｔhr)を測定し、この時間ｔ（hr）をもって異
常酸化開始時間と定義する。
酸化であると判断し、この状態を異常酸化と判定する。
したがって、酸化増量が上記値ａ（ｇ）になるまでの酸
化時間（ｔhr)を測定し、この時間ｔ（hr）をもって異
常酸化開始時間と定義する。
【００１７】この時間ｔが長い粉末ほど、Ｃｒ，Ｆｅの
酸化が起こりづらい、すなわちＡｌ2 Ｏ3 が剥離しにく
い粉末であり、耐酸化性に優れる粉末であることを示し
ている。以上の結果を一括して表１に示した。
酸化が起こりづらい、すなわちＡｌ2 Ｏ3 が剥離しにく
い粉末であり、耐酸化性に優れる粉末であることを示し
ている。以上の結果を一括して表１に示した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
合金粉末は、高温の酸化性ガスに対する優れた耐酸化性
を備えている。これは、Ａｌを適量配合することにより
粉末の表面にＡｌ2 Ｏ3 皮膜を形成して粉末全体の酸化
を防止し、かつ、Ｌａ，Ｙを配合することにより上記Ａ
ｌ2 Ｏ3 皮膜の剥離を防止したことがもたらす効果であ
る。
合金粉末は、高温の酸化性ガスに対する優れた耐酸化性
を備えている。これは、Ａｌを適量配合することにより
粉末の表面にＡｌ2 Ｏ3 皮膜を形成して粉末全体の酸化
を防止し、かつ、Ｌａ，Ｙを配合することにより上記Ａ
ｌ2 Ｏ3 皮膜の剥離を防止したことがもたらす効果であ
る。
【００２０】したがって、本発明の合金粉末は、ディー
ゼルエンジン，石油ストーブ，温風ヒータなどの高温の
酸化性の排ガスからパティキュレートを除去するときに
用いるフィルタの材料としてその工業的価値は非常に大
である。
ゼルエンジン，石油ストーブ，温風ヒータなどの高温の
酸化性の排ガスからパティキュレートを除去するときに
用いるフィルタの材料としてその工業的価値は非常に大
である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｒ：１5.０〜３0.０重量％，Ａｌ：8.
０〜２2.０重量％，Ｌａまたは／およびＹ：0.０１〜0.
４０重量％，残部が不可避的不純物とＦｅから成ること
を特徴とする耐酸化性フィルタ用合金粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13017693A JPH06340943A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 耐酸化性フィルタ用合金粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13017693A JPH06340943A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 耐酸化性フィルタ用合金粉末 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340943A true JPH06340943A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15027868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13017693A Pending JPH06340943A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 耐酸化性フィルタ用合金粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06340943A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733575B1 (en) * | 1999-06-18 | 2004-05-11 | N.V. Bekaert S.A. | Hot gas filtration system |
| JP2012036503A (ja) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Alantum | 開放−多孔性金属フォーム及びその製造方法 |
| CN111074164A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-28 | 天津斯巴克斯机电有限公司 | 一种Fe基防爆、高散热材料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP13017693A patent/JPH06340943A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733575B1 (en) * | 1999-06-18 | 2004-05-11 | N.V. Bekaert S.A. | Hot gas filtration system |
| JP2012036503A (ja) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Alantum | 開放−多孔性金属フォーム及びその製造方法 |
| CN111074164A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-28 | 天津斯巴克斯机电有限公司 | 一种Fe基防爆、高散热材料及其制备方法 |
| CN111074164B (zh) * | 2019-12-23 | 2020-11-13 | 天津斯巴克斯机电有限公司 | 一种Fe基防爆、高散热材料及其制备方法 |
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