JPH0674193B2 - グラファイトのメタライズ方法及びこの方法を利用した部材 - Google Patents
グラファイトのメタライズ方法及びこの方法を利用した部材Info
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- JPH0674193B2 JPH0674193B2 JP1188750A JP18875089A JPH0674193B2 JP H0674193 B2 JPH0674193 B2 JP H0674193B2 JP 1188750 A JP1188750 A JP 1188750A JP 18875089 A JP18875089 A JP 18875089A JP H0674193 B2 JPH0674193 B2 JP H0674193B2
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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、グラファイトに高融点金属モリブデン又はタ
ングステンとジルコニウム共晶合金をメタライズする方
法及びそれを利用した部材に関する。
ングステンとジルコニウム共晶合金をメタライズする方
法及びそれを利用した部材に関する。
グラファイトの耐熱性、導電性、熱衝撃性などのすぐれ
た特性は、耐熱・電極・構造・摺動用セラミックスとし
ての工業的用途の期待が大きい。しかしながら、用途拡
大を図るためには改善すべき点も多く残されている。例
えば、構造材料として使用する場合、それぞれの特性を
生した、いわゆる適材適所で、かつ生産コストの面など
からグラファイトと金属との接合技術もその一つで用途
拡大の重要な課題である。
た特性は、耐熱・電極・構造・摺動用セラミックスとし
ての工業的用途の期待が大きい。しかしながら、用途拡
大を図るためには改善すべき点も多く残されている。例
えば、構造材料として使用する場合、それぞれの特性を
生した、いわゆる適材適所で、かつ生産コストの面など
からグラファイトと金属との接合技術もその一つで用途
拡大の重要な課題である。
グラファイトと金属との接合については、グラファイト
表面に金属のメタライズ層を形成することが必要とな
る。従来技術であるグラファイトのメタライズ法として
は、神戸工業技報（36号）に記述されているように炭化
珪素、窒化珪素、アルミナなどのセラミックスのメタラ
イズに広く採用されているテレフンケン法が有効と考え
られるが、次の難点がある。すなわち、テレフンケン法
によるグラファイトのメタライズの場合、まずグラファ
イト表面にモリブデン−マンガンの金属粉を被覆し、こ
れを非酸化性雰囲気中の高温で焼付け、次に金属メッキ
処理を施す。さらに被膜の安定化のために再度非酸化性
雰囲気中で加熱することによりメタライズする方法であ
る。また、必要に応じてはメタライズ処理した後さらに
金属をロウ接する方法がとられる場合もある。このよう
に従来技術のメタライズ法では、作業工程が非常に複雑
であると言う難点があるのに加えて金属粉の焼付け及び
金属メッキの工程でこれら金属粉に含まれる酸素を完全
に除去することができない。このためにメタライズ層は
空孔や剥離が起こりやすい難点がある。また、形成され
たメタライズ層は厚く、後の金属との接合体を得る際、
その接合層はどうしても厚くなりやすく、その結果、接
合強度の低下をまねきやすいなどの難点もある。
表面に金属のメタライズ層を形成することが必要とな
る。従来技術であるグラファイトのメタライズ法として
は、神戸工業技報（36号）に記述されているように炭化
珪素、窒化珪素、アルミナなどのセラミックスのメタラ
イズに広く採用されているテレフンケン法が有効と考え
られるが、次の難点がある。すなわち、テレフンケン法
によるグラファイトのメタライズの場合、まずグラファ
イト表面にモリブデン−マンガンの金属粉を被覆し、こ
れを非酸化性雰囲気中の高温で焼付け、次に金属メッキ
処理を施す。さらに被膜の安定化のために再度非酸化性
雰囲気中で加熱することによりメタライズする方法であ
る。また、必要に応じてはメタライズ処理した後さらに
金属をロウ接する方法がとられる場合もある。このよう
に従来技術のメタライズ法では、作業工程が非常に複雑
であると言う難点があるのに加えて金属粉の焼付け及び
金属メッキの工程でこれら金属粉に含まれる酸素を完全
に除去することができない。このためにメタライズ層は
空孔や剥離が起こりやすい難点がある。また、形成され
たメタライズ層は厚く、後の金属との接合体を得る際、
その接合層はどうしても厚くなりやすく、その結果、接
合強度の低下をまねきやすいなどの難点もある。
〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、作業工程が長くかつ煩雑であると言う
大きな難点がある。さらに従来法では、被覆材として用
いるモリブデン、マンガンの金属粉は活性であるにもか
かわらず十分な酸素を低減するための対策がとられてい
なかった。このため、加熱中に金属粉から排出される水
分、不純物及び解離した酸化物によってメタライズ層の
酸化が促進される。したがって、メタライズ材のぬれ性
を阻害し、剥離や空孔の多いメタライズ層が形成される
と言う難点があった。
大きな難点がある。さらに従来法では、被覆材として用
いるモリブデン、マンガンの金属粉は活性であるにもか
かわらず十分な酸素を低減するための対策がとられてい
なかった。このため、加熱中に金属粉から排出される水
分、不純物及び解離した酸化物によってメタライズ層の
酸化が促進される。したがって、メタライズ材のぬれ性
を阻害し、剥離や空孔の多いメタライズ層が形成される
と言う難点があった。
上記従来技術の難点を解消するため、特開昭59−212188
号が提案されている。ここで、その概要を説明すると、
まず始めにモリブデン・ジルコニウムあるいはタングス
テン・ジルコニウム共晶合金を例えばアーク溶解によっ
て清浄な状態に溶製する。次にこれら共晶合金をロウ材
として用い、モリブデン又はタングステン板とグラファ
イト板を重ね合せた個所に埋設した後、ロウ材の共晶点
より高温に加熱する。この場合COガスの発生による還元
作用によってぬれ性が改良され、モリブデン又はタング
ステン板とグラファイト板との小さな隙間が毛細管現象
となってロウ材が浸透する結果モリブデン又はタングス
テンとグラファイトとの複合体を得ることを提供したも
のである。
号が提案されている。ここで、その概要を説明すると、
まず始めにモリブデン・ジルコニウムあるいはタングス
テン・ジルコニウム共晶合金を例えばアーク溶解によっ
て清浄な状態に溶製する。次にこれら共晶合金をロウ材
として用い、モリブデン又はタングステン板とグラファ
イト板を重ね合せた個所に埋設した後、ロウ材の共晶点
より高温に加熱する。この場合COガスの発生による還元
作用によってぬれ性が改良され、モリブデン又はタング
ステン板とグラファイト板との小さな隙間が毛細管現象
となってロウ材が浸透する結果モリブデン又はタングス
テンとグラファイトとの複合体を得ることを提供したも
のである。
本発明は、上記特開昭59−212188号の知見に基づいて引
続き検討した結果なされたもので、その目的は高融点合
金をグラファイトの表面に配置し、真空及び不活性ガス
雰囲気中で加熱することを特徴とするグラファイトのメ
タライズ法及びそれを利用した部材、部材の製作方法を
提供することにある。
続き検討した結果なされたもので、その目的は高融点合
金をグラファイトの表面に配置し、真空及び不活性ガス
雰囲気中で加熱することを特徴とするグラファイトのメ
タライズ法及びそれを利用した部材、部材の製作方法を
提供することにある。
本発明者は種々検討した結果、上記共晶合金は、毛細管
現象によらなくともグラファイト表面に配置し、その後
真空中あるいは不活性ガス中で加熱する簡便な操作でグ
ラファイト表面全域にわたってよくぬれ、メタライズ層
の厚さが薄く、かつ相対密度が緻密で均一なメタライズ
層を形成できることを見出し本発明を完成するに至っ
た。さらに本発明で得られたグラファイトのメタライズ
材は、強度の向上と接合強度、導電性耐食性等に優れた
ものであるという特性も認められた。
現象によらなくともグラファイト表面に配置し、その後
真空中あるいは不活性ガス中で加熱する簡便な操作でグ
ラファイト表面全域にわたってよくぬれ、メタライズ層
の厚さが薄く、かつ相対密度が緻密で均一なメタライズ
層を形成できることを見出し本発明を完成するに至っ
た。さらに本発明で得られたグラファイトのメタライズ
材は、強度の向上と接合強度、導電性耐食性等に優れた
ものであるという特性も認められた。
また、該モリブデン・ジルコニウム合金は、グラファイ
ト粒子及び繊維にもよく濡れ、この方法でメタライズし
たグラファイト粒子あるいはグラファイト繊維を用いて
グラファイト含有合金及びグラファイト繊維強化合金の
製造も可能である結果が得られた。
ト粒子及び繊維にもよく濡れ、この方法でメタライズし
たグラファイト粒子あるいはグラファイト繊維を用いて
グラファイト含有合金及びグラファイト繊維強化合金の
製造も可能である結果が得られた。
本発明を具体的に説明すれば、モリブデン又はタングス
テンとジルコニウムの合金をグラファイト表面に配備す
る。次いで該モリブデン又はタングステンとジルコニウ
ムの合金の融点をより高温に真空又は不活性ガス雰囲気
中で加熱してメタライズを行うことを特徴とする。
テンとジルコニウムの合金をグラファイト表面に配備す
る。次いで該モリブデン又はタングステンとジルコニウ
ムの合金の融点をより高温に真空又は不活性ガス雰囲気
中で加熱してメタライズを行うことを特徴とする。
本発明においてメタライズ層とする合金はモリブデン又
はタングステンとジルコニウムとの共晶合金であり、こ
れら合金の組成は、具体的にはモリブデン26〜36重量％
残部ジルコニウム又はタングステン15〜25重量％残部ジ
ルコニウムとすることができ、さらに望ましくはモリブ
デン31重量％残部ジルコニウム又はタングステン19重量
％残部ジルコニウム共晶合金である。
はタングステンとジルコニウムとの共晶合金であり、こ
れら合金の組成は、具体的にはモリブデン26〜36重量％
残部ジルコニウム又はタングステン15〜25重量％残部ジ
ルコニウムとすることができ、さらに望ましくはモリブ
デン31重量％残部ジルコニウム又はタングステン19重量
％残部ジルコニウム共晶合金である。
これら合金はアーク溶解などにより清浄な溶製合金塊と
して得られる。
して得られる。
次に本発明のメタライズ法について述べると、上記溶製
合金をグラファイト表面に配備する。次いで例えば、真
空雰囲気あるいは不活性雰囲気中で、溶製合金の融点よ
り高温に加熱すれば、グラファイトの炭素と酸素とが反
応してCOガスを放出する。このCOガスによる還元作用に
よってぬれ性が改良され、表面張力作用によってグラフ
ァイト表面を被覆する結果、空孔などの欠陥や剥離がな
く、かつ厚さが５〜70μｍと薄く、相対密度が98％以上
の緻密で均一なメタライズ層を形成することができる。
合金をグラファイト表面に配備する。次いで例えば、真
空雰囲気あるいは不活性雰囲気中で、溶製合金の融点よ
り高温に加熱すれば、グラファイトの炭素と酸素とが反
応してCOガスを放出する。このCOガスによる還元作用に
よってぬれ性が改良され、表面張力作用によってグラフ
ァイト表面を被覆する結果、空孔などの欠陥や剥離がな
く、かつ厚さが５〜70μｍと薄く、相対密度が98％以上
の緻密で均一なメタライズ層を形成することができる。
なお、前記メタライズ層の厚さは、５μｍ未満では強度
的に不十分であり、また、70μｍを越えると強度的に不
十分であることや、メタライズ層の面が良好な平滑面と
はならないので、前記５〜70μｍの範囲が好ましい。
的に不十分であり、また、70μｍを越えると強度的に不
十分であることや、メタライズ層の面が良好な平滑面と
はならないので、前記５〜70μｍの範囲が好ましい。
かくしてメタライズ層が形成されたグラファイトには必
要に応じて、例えばロウ接やニッケルメッキなどによ
り、各種金属を容易に接合することができる。また、本
発明では、メタライズするグラファイトは、板、円筒
体、粉末、繊維など大きさや形状に限定されることな
く、均一なメタライズ層を形成できる。
要に応じて、例えばロウ接やニッケルメッキなどによ
り、各種金属を容易に接合することができる。また、本
発明では、メタライズするグラファイトは、板、円筒
体、粉末、繊維など大きさや形状に限定されることな
く、均一なメタライズ層を形成できる。
前記グラファイト粉末、グラファイト繊維にメタライズ
することによりその適用範囲が拡がる。例えばグラファ
イト粒子や繊維の表面にメタライズ層を形成することに
より、グラファイト粒子、グラファイト繊維との相容性
がないといわれる銅、マグネシウム、アルミニウムなど
の金属との合金製造が可能となる。
することによりその適用範囲が拡がる。例えばグラファ
イト粒子や繊維の表面にメタライズ層を形成することに
より、グラファイト粒子、グラファイト繊維との相容性
がないといわれる銅、マグネシウム、アルミニウムなど
の金属との合金製造が可能となる。
すなわち、グラファイト含有合金の製造法においては、
粉末冶金技術に較べて鋳造技術を適用した方が機械的強
度や経費の面で有効であるが、後者、すなわち鋳造技術
ではグラファイトとほとんど溶解し合わない金属、すな
わち冶金学的にグラファイトと相容性がないと言われる
銅、マグネシウム、アルミニウムあるいはその合金中あ
るいはその他の金属中へグラファイト粒子を浮上させず
に分散することが従来困難であった。しかし本発明の利
用で金属中にグラファイト粒子あるいは繊維等を複合さ
せた材料ができることが明らかになった。この場合、あ
らかじめモリブデン・ジルコニウム又はタングステン・
ジルコニウム合金をグラファイトの表面にメタライズ処
理したグラファイト粒子を用い、銅、マグネシウム、ア
ルミニウム又はその合金あるいはその他の金属の溶融中
に投入し、分散させて凝固させるものである。
粉末冶金技術に較べて鋳造技術を適用した方が機械的強
度や経費の面で有効であるが、後者、すなわち鋳造技術
ではグラファイトとほとんど溶解し合わない金属、すな
わち冶金学的にグラファイトと相容性がないと言われる
銅、マグネシウム、アルミニウムあるいはその合金中あ
るいはその他の金属中へグラファイト粒子を浮上させず
に分散することが従来困難であった。しかし本発明の利
用で金属中にグラファイト粒子あるいは繊維等を複合さ
せた材料ができることが明らかになった。この場合、あ
らかじめモリブデン・ジルコニウム又はタングステン・
ジルコニウム合金をグラファイトの表面にメタライズ処
理したグラファイト粒子を用い、銅、マグネシウム、ア
ルミニウム又はその合金あるいはその他の金属の溶融中
に投入し、分散させて凝固させるものである。
本発明によって得られた例えばグラファイト含有銅合金
は、グラファイト粒子が全域にほぼ一様に分散したもの
になる。また、銅合金中に一度含有分散したグラファイ
ト粒子は、以後再溶解しても再び浮上することがなく溶
解中に滞留したままとなる。この場合、グラファイト粒
子のモリブデン・ジルコニウム又はタングステン・ジル
コニウム合金のメタライズ法としては、グラファイト粒
子をアルミナ製などの容器中に充填し、そのグラファイ
ト粒子充填体に前記溶製合金塊を粗粉砕したものを配備
し、次いで真空あるいは不活性ガス雰囲気で該合金の共
晶温度より高温加熱する方法によって得ることができ
る。
は、グラファイト粒子が全域にほぼ一様に分散したもの
になる。また、銅合金中に一度含有分散したグラファイ
ト粒子は、以後再溶解しても再び浮上することがなく溶
解中に滞留したままとなる。この場合、グラファイト粒
子のモリブデン・ジルコニウム又はタングステン・ジル
コニウム合金のメタライズ法としては、グラファイト粒
子をアルミナ製などの容器中に充填し、そのグラファイ
ト粒子充填体に前記溶製合金塊を粗粉砕したものを配備
し、次いで真空あるいは不活性ガス雰囲気で該合金の共
晶温度より高温加熱する方法によって得ることができ
る。
さらにグラファイト繊維強化合金の製造においては、最
初にグラファイト繊維担体に前記溶製合金を配備し、上
記同様加熱する方法によってグラファイト繊維表面にメ
タライズ層を形成したグラファイト繊維を得ることがで
きる。次いでメタライズ層が形成されたグラファイト繊
維を重ねたその隙間にアルミニウム、マグネシウムある
いは銅の溶融金属を含浸したいわゆるグラファイト繊維
強化アルミニウム合金やマグネシウム合金（CFRAlやCFR
Mg合金）又は銅合金を製造できる。
初にグラファイト繊維担体に前記溶製合金を配備し、上
記同様加熱する方法によってグラファイト繊維表面にメ
タライズ層を形成したグラファイト繊維を得ることがで
きる。次いでメタライズ層が形成されたグラファイト繊
維を重ねたその隙間にアルミニウム、マグネシウムある
いは銅の溶融金属を含浸したいわゆるグラファイト繊維
強化アルミニウム合金やマグネシウム合金（CFRAlやCFR
Mg合金）又は銅合金を製造できる。
この本発明によるグラファイト繊維強化合金は、グラフ
ァイトがアルミニウムと反応して著しく劣化することも
防止できる。
ァイトがアルミニウムと反応して著しく劣化することも
防止できる。
また、該モリブデン・ジルコニウム又はタングステン・
ジルコニウム合金はグラファイトとグラファイトを重ね
合わせた小さな隙間にも浸透するため、グラファイト材
同志の接合も可能であり、この方法によりメタライズ層
で接合したグラファイト粒子あるいはグラファイト繊維
さらにはグラファイト粒子と繊維の両方存在する材料を
製作することができる。
ジルコニウム合金はグラファイトとグラファイトを重ね
合わせた小さな隙間にも浸透するため、グラファイト材
同志の接合も可能であり、この方法によりメタライズ層
で接合したグラファイト粒子あるいはグラファイト繊維
さらにはグラファイト粒子と繊維の両方存在する材料を
製作することができる。
本発明を用いてタングステン若しくはその合金／グラフ
ァイトとからなるＸ線管回転陽極用複合ターゲットを構
成することができる。すなわち、最近医療機器用のＸ線
CT（Computed, tomography）用のＸ線管の需要が多く、
その画像の鮮明化と撮影時間短縮のため、大容量のもの
が要求されてきている。このためのターゲットの構成と
しては直径を大きくすると共に軽量化する必要がある
が、本発明方法によると、電子衝撃面のみにタングステ
ン層を形成し、その裏面部分に比重が小さく、しかも比
熱の大きなグラファイトのメタライズ体を合体したター
ゲットの製造が可能である。
ァイトとからなるＸ線管回転陽極用複合ターゲットを構
成することができる。すなわち、最近医療機器用のＸ線
CT（Computed, tomography）用のＸ線管の需要が多く、
その画像の鮮明化と撮影時間短縮のため、大容量のもの
が要求されてきている。このためのターゲットの構成と
しては直径を大きくすると共に軽量化する必要がある
が、本発明方法によると、電子衝撃面のみにタングステ
ン層を形成し、その裏面部分に比重が小さく、しかも比
熱の大きなグラファイトのメタライズ体を合体したター
ゲットの製造が可能である。
上記のようにグラファイト表面にモリブデン又はタング
ステンとジルコニウムの共晶合金を配置し、真空雰囲気
中又は不活性ガス雰囲気中で加熱溶融するとき、上記共
晶合金はグラファイト表面全域にわたってよくぬれ、厚
さが薄く、かつ緻密で均一なメタライズ層を形成するこ
とができる。
ステンとジルコニウムの共晶合金を配置し、真空雰囲気
中又は不活性ガス雰囲気中で加熱溶融するとき、上記共
晶合金はグラファイト表面全域にわたってよくぬれ、厚
さが薄く、かつ緻密で均一なメタライズ層を形成するこ
とができる。
そして、本来金属と相容性がないグラファイト粒子、グ
ラファイト繊維等の表面の本方法によりメタライズ層を
形成することにより金属との相容性を付与し、これらを
金属に分散させたグラファイト含有合金等の製造が可能
となる。
ラファイト繊維等の表面の本方法によりメタライズ層を
形成することにより金属との相容性を付与し、これらを
金属に分散させたグラファイト含有合金等の製造が可能
となる。
以下、本発明の実施例を説明する。
実施例１ アーク溶解によって31重量パーセントモリブデン・ジル
コニウム及び19重量パーセントタングステン・ジルコニ
ウム共晶合金を溶製して合金塊を得た。
コニウム及び19重量パーセントタングステン・ジルコニ
ウム共晶合金を溶製して合金塊を得た。
この合金塊２を高さ60mm、巾110mm、長さ700mmの内側に
空間を有する管状グラファイト１の内表面に配置し、次
いで真空加熱を行った。この場合の加熱温度及び時間
は、Mo−Zr合金;1600℃×0.5hW−Zr合金;1750℃×0.5h
とした。
空間を有する管状グラファイト１の内表面に配置し、次
いで真空加熱を行った。この場合の加熱温度及び時間
は、Mo−Zr合金;1600℃×0.5hW−Zr合金;1750℃×0.5h
とした。
こうして得られたメタライズ層付近の断面組織を観察し
た結果、グラファイトの表面に形成されたモリブデン・
ジルコニウム及びタングステン・ジルコニウム合金から
なるメタライズ層は空孔のない健全なもので、その厚さ
が10〜30μｍで薄く均一であった。
た結果、グラファイトの表面に形成されたモリブデン・
ジルコニウム及びタングステン・ジルコニウム合金から
なるメタライズ層は空孔のない健全なもので、その厚さ
が10〜30μｍで薄く均一であった。
さらに、本実施例で得たグラファイトのメタライズ体に
ついて、引張りによる剥離試験を行った。なお、剥離試
験はグラファイト及びメタライズ層の表面部分にグラフ
ァイト材を市販の接着剤で接合した試験片によって行っ
た。その結果、いずれもグラファイトで破断した。これ
はメタライズ層の接合強度が大きいことを意味するもの
である。
ついて、引張りによる剥離試験を行った。なお、剥離試
験はグラファイト及びメタライズ層の表面部分にグラフ
ァイト材を市販の接着剤で接合した試験片によって行っ
た。その結果、いずれもグラファイトで破断した。これ
はメタライズ層の接合強度が大きいことを意味するもの
である。
実施例２ 実施例１で得たモリブデン・ジルコニウム合金を用い静
圧をかけながら真空中で1600℃×0.5h加熱して、グラフ
ァイトとグラファイトとの接合体を得た。
圧をかけながら真空中で1600℃×0.5h加熱して、グラフ
ァイトとグラファイトとの接合体を得た。
こうして得られた接合部の断面組織を観察した結果、接
合層の厚さが５〜50μｍで、空孔などの欠陥のない均一
なものであった。また、実施例１によって得たタングス
テン・ジルコニウム合金についても同様にしてグラファ
イトとグラファイトとの接合体を製作し、断面組織を観
察した。その結果、接合層の厚さや形態はモリブデン・
ジルコニウム合金を用いたグラファイトとグラファイト
との接合体に較べてほとんど変化がなかった。
合層の厚さが５〜50μｍで、空孔などの欠陥のない均一
なものであった。また、実施例１によって得たタングス
テン・ジルコニウム合金についても同様にしてグラファ
イトとグラファイトとの接合体を製作し、断面組織を観
察した。その結果、接合層の厚さや形態はモリブデン・
ジルコニウム合金を用いたグラファイトとグラファイト
との接合体に較べてほとんど変化がなかった。
実施例２によって得たグラファイトとグラファイトの接
合体について、引張りによる剥離試験を行った結果、い
ずれもグラファイトで破断し、接合層の強度が大きいこ
とが分った。
合体について、引張りによる剥離試験を行った結果、い
ずれもグラファイトで破断し、接合層の強度が大きいこ
とが分った。
実施例３ 30〜150μｍのグラファイト粒子に実施例１のモリブデ
ン・ジルコニウム及びタングステン・ジルコニウム合金
を５〜10μｍの厚さにメタライズした。メタライズ処理
は、グラファイト粒子を落下させる状態でグラファイト
容器に充填したその一個所に該モリブデン・ジルコニウ
ム又はタングステン合金塊を配備、真空中で加熱した。
なお加熱温度は、モリブデン・ジルコニウム:1600℃×
0.5h、タングステン・ジルコニウム:1750℃×0.5hと
し、真空度は10-5torr以下に保持した。これらメタライ
ズグラファイト粒子を銅溶融中に投入し攪拌した。溶融
の温度は1200℃とした。また、グラファイト粒子の投入
量は体積で20パーセントとした。その結果、投入グラフ
ァイト粒子の溶融中に滞留し、浮上は認められなかっ
た。これらの溶融を金型に鋳造して直径60mm、長さ100m
mの鋳塊を製造し、縦断面の組織を観察したところ、鋳
塊全体にわたってグラファイト粒子が均一に分散してい
ることが分った。また、この本発明によるグラファイト
含有合金に該モリブデン・ジルコニウム及びタングステ
ン・ジルコニウム合金をメタライズ処理した後、該グラ
ファイト含有合金、グラファイトあるいはタングステ
ン、モリブデン材など多種材との接合が可能であった。
ン・ジルコニウム及びタングステン・ジルコニウム合金
を５〜10μｍの厚さにメタライズした。メタライズ処理
は、グラファイト粒子を落下させる状態でグラファイト
容器に充填したその一個所に該モリブデン・ジルコニウ
ム又はタングステン合金塊を配備、真空中で加熱した。
なお加熱温度は、モリブデン・ジルコニウム:1600℃×
0.5h、タングステン・ジルコニウム:1750℃×0.5hと
し、真空度は10-5torr以下に保持した。これらメタライ
ズグラファイト粒子を銅溶融中に投入し攪拌した。溶融
の温度は1200℃とした。また、グラファイト粒子の投入
量は体積で20パーセントとした。その結果、投入グラフ
ァイト粒子の溶融中に滞留し、浮上は認められなかっ
た。これらの溶融を金型に鋳造して直径60mm、長さ100m
mの鋳塊を製造し、縦断面の組織を観察したところ、鋳
塊全体にわたってグラファイト粒子が均一に分散してい
ることが分った。また、この本発明によるグラファイト
含有合金に該モリブデン・ジルコニウム及びタングステ
ン・ジルコニウム合金をメタライズ処理した後、該グラ
ファイト含有合金、グラファイトあるいはタングステ
ン、モリブデン材など多種材との接合が可能であった。
実施例４ 直径10μｍのグラファイト繊維に実施例１のモリブデン
・ジルコニウム又はタングステン・ジルコニウム合金を
用いてメタライズした。メタライズ処理は実施例１と同
様な方法で行った。これらメタライズされたグラファイ
ト繊維をたばねた隙間にアルミニウム溶融体を含浸し
た。含浸は水素中で700℃×0.5hに加熱した。これらグ
ラファイト含浸体について縦断面を観察したところ、グ
ラファイトがアルミニウムと反応した劣化層は認められ
ず、良くアルミニウムが含浸されたグラファイト繊維合
金が得られた。また、該グラファイト繊維合金同志を重
ね合せた後、700℃×0.5h水素中で加熱して接合したと
ころ、よく接合して一体化されたグラファイト繊維合金
を得ることができた。
・ジルコニウム又はタングステン・ジルコニウム合金を
用いてメタライズした。メタライズ処理は実施例１と同
様な方法で行った。これらメタライズされたグラファイ
ト繊維をたばねた隙間にアルミニウム溶融体を含浸し
た。含浸は水素中で700℃×0.5hに加熱した。これらグ
ラファイト含浸体について縦断面を観察したところ、グ
ラファイトがアルミニウムと反応した劣化層は認められ
ず、良くアルミニウムが含浸されたグラファイト繊維合
金が得られた。また、該グラファイト繊維合金同志を重
ね合せた後、700℃×0.5h水素中で加熱して接合したと
ころ、よく接合して一体化されたグラファイト繊維合金
を得ることができた。
本発明は、モリブデン又はタングステンとジルコニウム
との共晶合金をグラファイト表面に配置し、真空及び不
活性ガス雰囲気中で加熱すると言う極めて簡便な操作
で、グラファイト表面にメタライズ層が形成でき、得ら
れたメタライズ層は薄く、しかも空洞がないため、熱伝
導性や導電性に優れ、かつ接着強度が高いと言う効果が
ある。
との共晶合金をグラファイト表面に配置し、真空及び不
活性ガス雰囲気中で加熱すると言う極めて簡便な操作
で、グラファイト表面にメタライズ層が形成でき、得ら
れたメタライズ層は薄く、しかも空洞がないため、熱伝
導性や導電性に優れ、かつ接着強度が高いと言う効果が
ある。
また、本発明によればグラファイトの形状に限定されず
メタライズ層を形成することができるので、グラファイ
ト含有合金、グラファイト繊維強化合金の製造が可能と
なる。グラファイト含有合金は、グラファイトの固体潤
滑剤として内燃機関における滑り接触構成要素例えば、
軸受、歯車、ピストン、シリンダなど固体潤滑剤を含有
させた合金、いわゆる耐磨耗性部品に使用され、また、
グラファイト繊維強化合金は、航空機用材料などに使用
される。その他に金属材とグラファイトを接合してなる
接合体は工業的な用途が多い。
メタライズ層を形成することができるので、グラファイ
ト含有合金、グラファイト繊維強化合金の製造が可能と
なる。グラファイト含有合金は、グラファイトの固体潤
滑剤として内燃機関における滑り接触構成要素例えば、
軸受、歯車、ピストン、シリンダなど固体潤滑剤を含有
させた合金、いわゆる耐磨耗性部品に使用され、また、
グラファイト繊維強化合金は、航空機用材料などに使用
される。その他に金属材とグラファイトを接合してなる
接合体は工業的な用途が多い。
さらに本発明は、グラファイト同志の接合が可能である
ことを確認しているので、特に複雑形状のグラファイト
とグラファイトとの接合体の製造に有効である。
ことを確認しているので、特に複雑形状のグラファイト
とグラファイトとの接合体の製造に有効である。
また、本発明によりＸ線管回転陽極用複合ターゲットを
構成するグラファイトの表面にメタライズ層を形成する
ことができ、それにより、該ターゲットの軽量化が可能
となって直径の大きなターゲットを製造でき、医療機器
用Ｘ線CTの大容量化の要求に答えることができる。
構成するグラファイトの表面にメタライズ層を形成する
ことができ、それにより、該ターゲットの軽量化が可能
となって直径の大きなターゲットを製造でき、医療機器
用Ｘ線CTの大容量化の要求に答えることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前野 茂夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 後藤 純孝 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭49−102519（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−110504（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】モリブデンが26〜36重量パーセントで残部
がジルコニウムであるモリブデンとジルコニウムの共晶
合金、又はタングステンが15〜25重量パーセントで残部
がジルコニウムであるタングステンとジルコニウムの共
晶合金をメタライズすべきグラファイトと共に真空雰囲
気中又は不活性ガス雰囲気中に配置して加熱溶融し、前
記グラファイト表面に前記合金層を形成させることを特
徴とするグラファイトのメタライズ方法。 - 【請求項２】メタライズ層の厚さが５〜70μｍであるこ
とを特徴とする請求項１記載のグラファイトのメタライ
ズ方法。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の方法によってモリブ
デン又はタングステンとジルコニウムの共晶合金の層を
グラファイト粒子表面に形成したことを特徴とするグラ
ファイト粒子。 - 【請求項４】銅又はその合金、アルミニウム又はその合
金、マグネシウム又はその合金に請求項３記載のグラフ
ァイト粒子を分散させたことを特徴とするグラファイト
含有合金。 - 【請求項５】請求項４記載のグラファイト含有合金に金
属材を接合してなることを特徴とする接合体。 - 【請求項６】請求項１又は２記載の方法によってモリブ
デン又はタングステンとジルコニウムの共晶合金の層を
グラファイト繊維表面に形成したことを特徴とするグラ
ファイト繊維。 - 【請求項７】銅又はその合金、アルミニウム又はその合
金、マグネシウム又はその合金に請求項６記載のグラフ
ァイト繊維を分散させたことを特徴とするグラファイト
繊維強化合金。 - 【請求項８】請求項７記載のグラファイト繊維強化合金
に金属材を接合してなることを特徴とする接合体。 - 【請求項９】タングステン又はその合金とグラファイト
からなるＸ線管回転陽極用複合ターゲットにおいて、 タングステン又はその合金からなる電子衝撃面の裏面部
分に請求項１又は２記載の方法によってモリブデン又は
タングステンとジルコニウムの共晶合金からなるメタラ
イズ層を形成させたグラファイトを合体したことを特徴
とするＸ線管回転陽極用複合ターゲット。 - 【請求項１０】前記グラファイトのメタライズ層の表面
にタングステン又はその合金層を形成させたことを特徴
とする請求項９記載のＸ線管回転陽極用複合ターゲッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188750A JPH0674193B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | グラファイトのメタライズ方法及びこの方法を利用した部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188750A JPH0674193B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | グラファイトのメタライズ方法及びこの方法を利用した部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354182A JPH0354182A (ja) | 1991-03-08 |
| JPH0674193B2 true JPH0674193B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=16229117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188750A Expired - Lifetime JPH0674193B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | グラファイトのメタライズ方法及びこの方法を利用した部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674193B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103658634A (zh) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 苏州沛德导热材料有限公司 | 一种新型石墨复合金属材料 |
| CN104096831A (zh) * | 2013-04-02 | 2014-10-15 | 苏州沛德导热材料有限公司 | 一种富勒烯复合金属材料 |
| CN104979149A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-10-14 | 赛诺威盛科技（北京）有限公司 | 使用负热补偿阳极移动的x射线管及补偿方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5148820B2 (ja) * | 2005-09-07 | 2013-02-20 | 株式会社イーアンドエフ | チタン合金複合材料およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49102519A (ja) * | 1973-02-06 | 1974-09-27 | ||
| JPS49110504A (ja) * | 1973-02-23 | 1974-10-21 |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP1188750A patent/JPH0674193B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103658634A (zh) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 苏州沛德导热材料有限公司 | 一种新型石墨复合金属材料 |
| CN104096831A (zh) * | 2013-04-02 | 2014-10-15 | 苏州沛德导热材料有限公司 | 一种富勒烯复合金属材料 |
| CN104979149A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-10-14 | 赛诺威盛科技（北京）有限公司 | 使用负热补偿阳极移动的x射线管及补偿方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354182A (ja) | 1991-03-08 |
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