JPH11199948A - 低温延性材料 - Google Patents
低温延性材料Info
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- JPH11199948A JPH11199948A JP10000766A JP76698A JPH11199948A JP H11199948 A JPH11199948 A JP H11199948A JP 10000766 A JP10000766 A JP 10000766A JP 76698 A JP76698 A JP 76698A JP H11199948 A JPH11199948 A JP H11199948A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 塑性加工を行うことなく、低温で延性を示す
低温延性材料を提供することを目的とする。 【解決手段】 高融点金属粉末をバインダを用いて造粒
し、この造粒粉を成形および焼結してなる高融点金属焼
結体からなり、１００℃以下の延性脆性遷移温度を有す
ることを特徴とする。
低温延性材料を提供することを目的とする。 【解決手段】 高融点金属粉末をバインダを用いて造粒
し、この造粒粉を成形および焼結してなる高融点金属焼
結体からなり、１００℃以下の延性脆性遷移温度を有す
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温延性材料に係
り、特に、炉用部材、半導体基板、その他構造用部材に
使用される低温延性材料に関する。
り、特に、炉用部材、半導体基板、その他構造用部材に
使用される低温延性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】モリブデン、タングステン等の高融点金
属材料は、一般に溶解法による製造が困難であるため、
通常、粉末冶金法により製造される。その製造手順は次
の通りである。
属材料は、一般に溶解法による製造が困難であるため、
通常、粉末冶金法により製造される。その製造手順は次
の通りである。
【０００３】まず粒径２〜３μｍ程度のモリブデン粉末
を用意し、これを金型に充填して圧縮成形により所定の
形状に成形する。次いで、この成形体を１８００℃程度
の融点より低い温度で焼結する。次に、得られた焼結体
を圧延して塑性加工することにより、延性脆性遷移温度
（ＤＢＴＴ）を下げ、その後、二次加工を施すことによ
り、製品を得ていた。この場合、ＤＢＴＴを下げるに
は、５０％以上の加工率による塑性加工が必要であると
されていた。また、粉末の成形を自動プレス機で行う場
合、粉末の流動性が悪く、操作性に問題があるため、効
率のよい成形を行うことが困難であった。
を用意し、これを金型に充填して圧縮成形により所定の
形状に成形する。次いで、この成形体を１８００℃程度
の融点より低い温度で焼結する。次に、得られた焼結体
を圧延して塑性加工することにより、延性脆性遷移温度
（ＤＢＴＴ）を下げ、その後、二次加工を施すことによ
り、製品を得ていた。この場合、ＤＢＴＴを下げるに
は、５０％以上の加工率による塑性加工が必要であると
されていた。また、粉末の成形を自動プレス機で行う場
合、粉末の流動性が悪く、操作性に問題があるため、効
率のよい成形を行うことが困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情の下になされ、塑性加工を行うことなく、低温で延
性を示す低温延性材料を提供することを目的とする。本
発明の他の目的は、そのような低温延性材料を製造する
方法を提供することにある。
事情の下になされ、塑性加工を行うことなく、低温で延
性を示す低温延性材料を提供することを目的とする。本
発明の他の目的は、そのような低温延性材料を製造する
方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明（請求項１）は、高融点金属粉末をバインダ
を用いて造粒し、この造粒粉を成形および焼結してなる
高融点金属焼結体からなり、１００℃以下の延性脆性遷
移温度を有することを特徴とする低温延性材料を提供す
る。
め、本発明（請求項１）は、高融点金属粉末をバインダ
を用いて造粒し、この造粒粉を成形および焼結してなる
高融点金属焼結体からなり、１００℃以下の延性脆性遷
移温度を有することを特徴とする低温延性材料を提供す
る。
【０００６】本発明（請求項２）は、上記低温延性材料
（請求項１）において、３５℃以下の延性脆性遷移温度
を有することを特徴とする。本発明（請求項３）は、上
記低温延性材料（請求項１）において、高融点金属はモ
リブデンであることを特徴とする。
（請求項１）において、３５℃以下の延性脆性遷移温度
を有することを特徴とする。本発明（請求項３）は、上
記低温延性材料（請求項１）において、高融点金属はモ
リブデンであることを特徴とする。
【０００７】本発明（請求項４）は、高融点金属粉末を
バインダを用いて造粒する工程、得られた造粒粉を成形
する工程、および得られた成形体を焼結する工程を具備
し、１００℃以下の延性脆性遷移温度を有することを特
徴とする低温延性材料の製造方法を提供する。
バインダを用いて造粒する工程、得られた造粒粉を成形
する工程、および得られた成形体を焼結する工程を具備
し、１００℃以下の延性脆性遷移温度を有することを特
徴とする低温延性材料の製造方法を提供する。
【０００８】本発明（請求項５）は、上記低温延性材料
の製造方法（請求項４）において、高融点金属はモリブ
デンであることを特徴とする。本発明（請求項６）は、
上記低温延性材料の製造方法（請求項４）において、造
粒粉は２０〜１００μｍの平均粒径を有することを特徴
とする。
の製造方法（請求項４）において、高融点金属はモリブ
デンであることを特徴とする。本発明（請求項６）は、
上記低温延性材料の製造方法（請求項４）において、造
粒粉は２０〜１００μｍの平均粒径を有することを特徴
とする。
【０００９】以上のように構成される本発明の低温延性
材料は、高融点金属粉末の粉末冶金法により製造され
る。高融点金属粉末としては、モリブデン、タングステ
ン、タンタル、レニウム等が用いられる。高融点金属粉
末の粒径は、１〜５μｍであるのが好ましい。
材料は、高融点金属粉末の粉末冶金法により製造され
る。高融点金属粉末としては、モリブデン、タングステ
ン、タンタル、レニウム等が用いられる。高融点金属粉
末の粒径は、１〜５μｍであるのが好ましい。
【００１０】本発明の低温延性材料の製造においては、
従来と異なり、高融点金属粉末を造粒して造粒粉を形成
する。造粒は、高融点金属粉末にバインダ−を添加して
行われる。バインダ−としては、ポリビニルアルコ−
ル、ポリエチレングリコ−ル等を用いることができる。
高融点金属粉末とバインダ−との混合割合は、２００：
１〜５０：１が好ましい。また、得られた造粒粉の粒径
は、２０〜１００μｍであるのが好ましい。
従来と異なり、高融点金属粉末を造粒して造粒粉を形成
する。造粒は、高融点金属粉末にバインダ−を添加して
行われる。バインダ−としては、ポリビニルアルコ−
ル、ポリエチレングリコ−ル等を用いることができる。
高融点金属粉末とバインダ−との混合割合は、２００：
１〜５０：１が好ましい。また、得られた造粒粉の粒径
は、２０〜１００μｍであるのが好ましい。
【００１１】造粒粉の粒径が２０μｍ未満では、造粒粉
の流動性が悪化し、均一な成形体が得られなくなり、一
方、１００μｍを越えると、造粒粉の造粒が困難とな
り、好ましくない。より好ましくは４０〜７０μｍであ
る。
の流動性が悪化し、均一な成形体が得られなくなり、一
方、１００μｍを越えると、造粒粉の造粒が困難とな
り、好ましくない。より好ましくは４０〜７０μｍであ
る。
【００１２】次に、造粒粉は所定のサイズおよび形状に
成形される。成形圧力は、１〜４ｋｇ／ｃｍ2 程度が好
ましい。得られた成形体は、その後、脱脂され、更に焼
結される。脱脂は、６００〜９００℃の温度で２〜５時
間、焼結は、１７００〜１９００℃の温度で５〜１０時
間、行うことが好ましい。焼結を過度に長時間行うと、
後述するように、低温延性に影響を与える因子の１つと
考えられるバインダ−中のカ−ボンが少なくなり過ぎて
しまうため、好ましくない。
成形される。成形圧力は、１〜４ｋｇ／ｃｍ2 程度が好
ましい。得られた成形体は、その後、脱脂され、更に焼
結される。脱脂は、６００〜９００℃の温度で２〜５時
間、焼結は、１７００〜１９００℃の温度で５〜１０時
間、行うことが好ましい。焼結を過度に長時間行うと、
後述するように、低温延性に影響を与える因子の１つと
考えられるバインダ−中のカ−ボンが少なくなり過ぎて
しまうため、好ましくない。
【００１３】以上のようにして得られた焼結体は、所定
の形状に加工されて、炉用部材、整流素子用基板、半導
体基板、その他構造用部材等の製品とされる。以上説明
した本発明の低温延性材料は、１００℃以下の延性脆性
遷移温度を有するという、低温で優れた延性を有する。
本発明の低温延性材料がこのように低温で優れた延性を
有する理由は、未だ明確ではないが、恐らく、従来の材
料とは異なり、造粒粉を成形・焼結していることから、
造粒工程、例えばバインダ−の使用が何らかの形で関与
していることが考えられる。
の形状に加工されて、炉用部材、整流素子用基板、半導
体基板、その他構造用部材等の製品とされる。以上説明
した本発明の低温延性材料は、１００℃以下の延性脆性
遷移温度を有するという、低温で優れた延性を有する。
本発明の低温延性材料がこのように低温で優れた延性を
有する理由は、未だ明確ではないが、恐らく、従来の材
料とは異なり、造粒粉を成形・焼結していることから、
造粒工程、例えばバインダ−の使用が何らかの形で関与
していることが考えられる。
【００１４】すなわち、バインダ−の使用により導入さ
れたカ−ボンは、一般に、焼結により殆どが除去される
ものと考えられていたが、本発明者らの実験によると、
その半分程度が焼結後も残留していることがわかった。
この焼結体中に残留するカ−ボンが、低温での延性に影
響を与える因子の１つではないかと思われる。
れたカ−ボンは、一般に、焼結により殆どが除去される
ものと考えられていたが、本発明者らの実験によると、
その半分程度が焼結後も残留していることがわかった。
この焼結体中に残留するカ−ボンが、低温での延性に影
響を与える因子の１つではないかと思われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を示し、本
発明についてより具体的に説明する。 実施例 図１に示す工程に従って、低温延性材料を製造した。ま
ず、粒径２．５μｍのモリブデン粉末３０ｋｇを用意
し、これにバインダ−としてポリビニルアルコ−ル（Ｐ
ＶＡ）およびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）のそれ
ぞれ０．３ｋｇを加え、混合し、次いで、スプレ−ドラ
イヤ−により造粒し、粒径５０μｍのモリブデン造粒粉
を得た。このモリブデン造粒粉中のカ−ボン含有量を測
定したところ、３３００ｐｐｍであった。
発明についてより具体的に説明する。 実施例 図１に示す工程に従って、低温延性材料を製造した。ま
ず、粒径２．５μｍのモリブデン粉末３０ｋｇを用意
し、これにバインダ−としてポリビニルアルコ−ル（Ｐ
ＶＡ）およびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）のそれ
ぞれ０．３ｋｇを加え、混合し、次いで、スプレ−ドラ
イヤ−により造粒し、粒径５０μｍのモリブデン造粒粉
を得た。このモリブデン造粒粉中のカ−ボン含有量を測
定したところ、３３００ｐｐｍであった。
【００１６】次いで、得られたモリブデン造粒粉を１ｔ
／ｃｍ2 、２ｔ／ｃｍ2 、３ｔ／ｃｍ2 、４ｔ／ｃｍ2
の成形圧力により、径８６ｍｍ×厚み３ｍｍの形状に成
形し、４種の成形体を得た。成形機としては、油圧プレ
ス（５００トン）を用いた。この場合、モリブデン造粒
粉は流動性に富んでいるので、成形機への充填をスム−
スに行うことができた。
／ｃｍ2 、２ｔ／ｃｍ2 、３ｔ／ｃｍ2 、４ｔ／ｃｍ2
の成形圧力により、径８６ｍｍ×厚み３ｍｍの形状に成
形し、４種の成形体を得た。成形機としては、油圧プレ
ス（５００トン）を用いた。この場合、モリブデン造粒
粉は流動性に富んでいるので、成形機への充填をスム−
スに行うことができた。
【００１７】次に、形成体を８５０℃で脱脂し、更に１
７５０℃で７．５時間、焼結し、焼結体を得た。得られ
た４種の焼結体について、密度、カ−ボン残存量（ｐｐ
ｍ）、伸びを測定したところ、下記表に示す結果を得
た。
７５０℃で７．５時間、焼結し、焼結体を得た。得られ
た４種の焼結体について、密度、カ−ボン残存量（ｐｐ
ｍ）、伸びを測定したところ、下記表に示す結果を得
た。
【００１８】
【表１】
【００１９】上記表から、４種の焼結体は、１〜４ｔ／
ｃｍ2 のいずれの成形圧力によっても、優れた延性を示
していることがわかる。なお、焼結によっても１１０〜
１５５０ｐｐｍのカ−ボンが残存しており、これが延性
に影響を及ぼしていることが考えられる。
ｃｍ2 のいずれの成形圧力によっても、優れた延性を示
していることがわかる。なお、焼結によっても１１０〜
１５５０ｐｐｍのカ−ボンが残存しており、これが延性
に影響を及ぼしていることが考えられる。
【００２０】以上のようにして得られた焼結体は、次い
で曲げ加工等の二次加工が施され、所定の製品とされ
る。この場合、焼結体は、低温においても優れた延性を
有するため、曲げ加工等の二次加工を容易に行うことが
可能である。
で曲げ加工等の二次加工が施され、所定の製品とされ
る。この場合、焼結体は、低温においても優れた延性を
有するため、曲げ加工等の二次加工を容易に行うことが
可能である。
【００２１】なお、以上の実施例では、高融点金属とし
てモリブデンを用いた場合について説明したが、本発明
は、これに限らず、タングステン、タンタル、レニウム
等の他の高融点金属を用いることも可能であり、また、
これら高融点金属の合金を用いてもよい。
てモリブデンを用いた場合について説明したが、本発明
は、これに限らず、タングステン、タンタル、レニウム
等の他の高融点金属を用いることも可能であり、また、
これら高融点金属の合金を用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高融点金属粉末をバインダを用いて造粒し、この造粒粉
を成形および焼結してなる高融点金属焼結体により構成
されているため、塑性加工を施すことなく１００℃以下
の延性脆性遷移温度を示すという、極めて優れた低温延
性を示す低温延性材料が得られる。
高融点金属粉末をバインダを用いて造粒し、この造粒粉
を成形および焼結してなる高融点金属焼結体により構成
されているため、塑性加工を施すことなく１００℃以下
の延性脆性遷移温度を示すという、極めて優れた低温延
性を示す低温延性材料が得られる。
【図１】本発明の一実施例に係る低温延性材料の製造工
程を示す工程図。
程を示す工程図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯本 進一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 足達 祥卓 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内
Claims (6)
- 【請求項１】 高融点金属粉末をバインダを用いて造粒
し、この造粒粉を成形および焼結してなる高融点金属焼
結体からなり、１００℃以下の延性脆性遷移温度を有す
ることを特徴とする低温延性材料。 - 【請求項２】 ３５℃以下の延性脆性遷移温度を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の低温延性材料。 - 【請求項３】 前記高融点金属はモリブデンであること
を特徴とする請求項１に記載の低温延性材料。 - 【請求項４】 高融点金属粉末をバインダを用いて造粒
する工程、得られた造粒粉を成形する工程、および得ら
れた成形体を焼結する工程を具備し、１００℃以下の延
性脆性遷移温度を有することを特徴とする低温延性材料
の製造方法。 - 【請求項５】 前記高融点金属はモリブデンであること
を特徴とする請求項４に記載の低温延性材料の製造方
法。 - 【請求項６】 前記造粒粉は２０〜１００μｍの平均粒
径を有することを特徴とする請求項４に記載の低温延性
材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000766A JPH11199948A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 低温延性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000766A JPH11199948A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 低温延性材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199948A true JPH11199948A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11482830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10000766A Pending JPH11199948A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 低温延性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199948A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102259189A (zh) * | 2011-07-28 | 2011-11-30 | 北京科技大学 | 一种多孔阴极基底的制备方法 |
| WO2012157334A1 (ja) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012157336A1 (ja) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169256A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169262A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169257A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169255A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169258A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| JP2023550715A (ja) * | 2020-11-13 | 2023-12-05 | プランゼー エスエー | 高温成形工具 |
-
1998
- 1998-01-06 JP JP10000766A patent/JPH11199948A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103476522A (zh) * | 2011-05-16 | 2013-12-25 | 株式会社东芝 | 钼造粒粉的制造方法及钼造粒粉 |
| WO2012157334A1 (ja) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| JPWO2012157334A1 (ja) * | 2011-05-16 | 2014-07-31 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012157336A1 (ja) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| JPWO2012157336A1 (ja) * | 2011-05-19 | 2014-07-31 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169256A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169255A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169261A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169258A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169257A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| WO2012169262A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 株式会社東芝 | モリブデン造粒粉の製造方法およびモリブデン造粒粉 |
| CN102259189A (zh) * | 2011-07-28 | 2011-11-30 | 北京科技大学 | 一种多孔阴极基底的制备方法 |
| JP2023550715A (ja) * | 2020-11-13 | 2023-12-05 | プランゼー エスエー | 高温成形工具 |
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