JPS5819633B2 - 複合薄帯の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１種または２種以上の金属あるいは合金の複
合薄帯、１種または２種以上の半金属の複合薄帯または
１種または２種以上の化合物の複合薄帯、１種または２
種以上のセラミックスの複合薄帯、もしくは金属あるい
は合金薄帯とセラミックス薄帯との複合薄帯の製造方法
に関するものである。

従来金属あるいは合金（以下単に金属とも称す）の薄帯
は鍛造法、圧延法、溶融体引上げ法等により、半金属、
化合物、セラミックスの薄帯は流込み法、溶融体引上げ
法等により製造されているが、最近前記薄帯とされる原
材料の溶融してノズルから高速回転体の回転面に噴出さ
せ、非晶質の薄帯を直接製造する方法が下記の如く特許
公開公報により開示されている。

特開昭５０−１０１２０３号、同５０−１０１２１５号
、同５１−３３１２号、同５１−３３２４号、同５１−
４０１７号、同５１−４０１８号、同５１−４０１．９
号、同５］−７３９２０号、同５１−７３９２３号、同
５１−７８７０５号。

本発明者等も薄帯の製造方法に関して発明し、下記の如
く先に特許出願した。

特開昭５１−１１１６９８号、特願昭５２−１０８６６
８号、同５２−１０８６６９号、同５２−６６６０９号
、同５１−３４０８１号、同５２−１１７４９６号、同
５２−１１７４９７号、同５２−１１４９２３号、同５
２−１３２０６１号、同５２−１４０１０３号、同５３
−３２７２号。

上記諸発明は何れも１種の金属、半金属、化合物または
１種のセラミックスの薄体あるいは薄帯もしくはその製
造方法に関するものである。

本発明は、１種または２種以上の金属からなる複合薄帯
、または半金属、化合物、セラミックスのうちから選ば
れた１種または２種以上の複合薄帯あるいは金属あるい
は半金属薄帯と化合物、セラミックスの一方あるいは両
者の複合薄帯とからなる複合薄帯の製造方法を提供する
ことを目的とするものであり、移動体の移動面に接近し
て移動体の移動方向に対して直角な１乃至２以上の線上
、ある角度をなす１乃至２以上の線上、平行な１乃至２
以上の線上に配設された複数の噴出孔を経て、金属、セ
ラミックスのなかから選ばれる倒れか１種の溶融物をそ
れぞれ前記移動面上に噴出させて急冷凝固させることを
特徴とする１種または２種以上の金属あるいは合金から
なる複合薄帯、１種または２種以上のセラミックスから
なる薄帯、または金属あるいは合金薄帯とセラミックス
薄帯とからなる複合薄帯の製造方法を提供することによ
って前記目的を達成することができる。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明において複合薄帯とは異種の金属、セラミックス
からなる複数枚のそれぞれの薄帯の少なくとも一部が隣
在する薄帯の少なくとも１部と接着している薄帯複合体
を意味する。

すなわち例えばａ、ｂなる２種の金属薄帯、ｃ、ｄなる
２種のセラミックス薄帯があり、これらより仮りに２〜
３の個別薄帯より構成される複合薄帯を造るとすれば、
複合薄帯の構成としてはａ−ｂ、ａ−ｃ。

ａ−ｄ、ｂ−ｃ、ｂ ｄ。

ａ−ｃ ａ 、 ａ−ｃ−ｂ 、 ｂ−ｃ−ｄ 、
ｃ−ａｃ、ｃ ｂ ｃ、ｄ ａ ｄａｄ ｂ
ｃｌ、ｃ−ａ ｄ、ｃ ｂ ｄその他とする
ことができ、また上記組合せの繰返しにより、４以上の
複合薄帯を製造することができる。

本発明により製造される複合薄帯が隣接するそれぞれの
薄帯との接着の態様の例としては、第１〜４図に示す如
きものがある。

第１〜４図はそれぞれ複合薄帯を長手方向に直角に、か
つ薄帯面に垂直に切断した縦断面を示す図である。

第１図は移動体４の移動面に接近して移動方向に対して
直角な線上に配設された３個の噴出孔を経て、１，２．
３なる金属あるいはセラミックスの溶融体が移動面上に
噴出、急冷され、それぞれの噴出孔からの噴出体が移動
面上で隣在する噴出体とそれぞれの端側部が接合してな
る複合薄帯を長手方向に直角に、かつ薄帯面に垂直に切
断した縦断面図である。

第２図は噴出孔の配列は移動体２４の移動方向にある角
度をもつ線上にあり薄帯２１に対応する溶融噴出体が移
動面上に噴出された直後に薄帯２２に対応する溶融噴出
体が移動面上に噴出されて薄帯２２が薄帯２１の端側部
に一部重畳され、薄帯２３が薄帯２２の端側部に一部重
畳されてなる複合薄帯の第１図と同様の縦断面を示す。

この場合複合薄帯の厚さを均一にするため、移動面に噴
出後、例えば移動面とはゾ接して回転するロールを用い
て高温の薄帯を挾搾して薄帯の厚さを均一にしたもので
ある。

第３図は噴出孔の配列は移動体３４の移動方向に平行な
１直線上にあり、先ず薄帯３１に対応する溶融噴出体が
移動面上に噴出され凝固した直後、薄帯３２に対応する
溶融噴出体が薄帯３１上に噴出され凝固した直後、３３
に対応する溶融噴出体が薄帯３２上に噴出され凝固して
なる３層からなる複合薄帯の長手方向に直角に、かつ薄
帯面に垂直に切断した縦断面図である。

次に前記第１〜３図に示す薄帯を製造する場合の噴出孔
の配列例をそれぞれ示す。

第４図は第１図に縦断面を示す側端部接合複合薄帯を製
造する場合移動体４が矢印の方向に移動する方向に対し
て直角な線上に噴出孔１０１゜１０２．１０３が配設さ
れている態様を示す図である。

第５図は第２図に縦断面を示す一部重畳複合薄帯を製造
する場合移動体２４が矢印の方向に移動する方向に対し
である角度をなす線上に噴出孔２０１．２０２，２０３
が配設されている態様を示す図である。

第６図は第３図に縦断面を示す３層複合薄帯を製造する
場合移動体３４が矢印の方向に移動するｉ方向に対して
平行な線上に噴出孔３０１，３０２゜３０３が配設され
ている態様を示す図である。

なお第４図の点線で示す１０１’、１０２’。

１０３′の噴出孔を、１０１，１０２，１０３を結ぶ線
に並列されることにより幅広２層複合薄帯を製造するこ
とができ、第５図の点線で示す２０１’、２０２’、２
０３’の噴出孔を２０１゜２０２．２０３の噴出孔と共
に設けても幅広２層複合薄帯を製造することができる。

本発明によれば、溶融噴出体の何れか少なくとも１つの
噴出孔からの噴出方向を移動体の移動方向に対し、また
移動体の移動面に対し、例えば次の（イ）〜（ハ）の如
くすることができる。

（イ）移動体の移動方向ならびに移動面に対して垂直に
する。

（ロ）移動体の移動方向ならびに移動面に対しである傾
斜角度を有する。

（ハ）移動体の移動方向には直角で移動面に対しである
傾斜角度を有する。

前記例れか１つの噴出孔の噴出方向と移動体の移動方向
との相対的関係を第７〜１０図について説明する。

第７図Ａは（イ）の場合のある１つ噴出孔４０１と移動
体４０４との相対的位置を示す平面図であり、４０５は
移動体の移動面上に噴出され凝固して製造される薄帯で
あり、矢印は移動体の移動方向を示す。

第７図Ｂは第７図Ａの線Ｘ−Ｘに沿って切った縦断面図
である。

第８図は（ロ）の場合のある１つの噴出孔５０１と移動
体５０４との相対的位置を示す平面図であり、５０５は
移動体の移動面上に噴出され凝固して製造される薄帯で
あり、矢印は移動体の移動方向を示す。

本発明によれば、複数の噴出孔のそれぞれの噴出方向の
移動体の移動方向ならびに移動面に対する関係をそれぞ
れ定めることにより、各噴出孔から噴出され、急冷凝固
して製造される薄帯の輻ならびに厚さを制御することが
できる。

例えば第９図Ａの平面図に示すように噴出孔ａの噴出方
向が移動体の移動面に対する角度を３０？一方噴出孔す
の噴出方向が移動体の移動面に対する角度を６０°とす
ると、他の条件が全部同一ならば噴出孔ａから噴出され
急冷凝固してなる薄帯の幅は噴出孔すから噴出され急冷
凝固してなる薄帯の幅より広く、一方厚さは前者が薄く
、後者が厚い。

第９図Ｂは第９図Ａの立面図である。第９図において６
０４は移動体、６０６，６０７はそれぞれ噴出孔ａ、噴
出孔すから噴出され急冷凝固してなる薄帯である。

第１０図は３個の噴出孔から溶融体が移動体の移動面上
に噴出されるようにした噴出孔の配列の一実施態様を示
す平面図である。

以上２〜３個の噴出孔による複合薄帯の製造方法につき
、例示的に説明したが、４個以上の噴出孔による複合薄
帯の製造も同様にして行うことができる。

本発明において、溶融体を噴出させる噴出孔の材質とし
ては、溶融石英、アルミナ、マグネシャ、白金、白金−
ロヂウム、窒化ボロン、炭化珪素、窒化珪素その他を用
いることができ、また本発明者等が出願した特願昭５３
−３２７２号に記載の例えば水冷２重管よりなる噴出孔
を用いることができる。

噴出孔材質の選択にあたって、噴出される溶融体の種類
により、この溶融体と物理的あるいは化学的に溶解ある
いは反応しないものを用いることが有利であり、例えば
炭素を含有する合金溶融体に対して白金、白金−ロヂウ
ムの如き噴出孔は不適であり、溶融石英、アルミナ、マ
グネシャ等が適し、またセラミックス、特に例えば高炉
スラグ溶融体に対してはアルミナ、マグネシャ等は不適
であり、炭化珪素、窒化珪素等からなる噴出孔を用いる
ことは有利である。

移動冷却体の材質としては銅、銅合金、ステンレス鋼、
アルミニウム、クロム鋼、タンガロイ等の硬合金、耐熱
鋼等の倒れかを用いることができ、またガラス、石英、
シリコン、溶融アルミナ等の倒れかのセラミックスを用
いることができ、さらにまた例えば空気、水、油等の気
体あるいは液体で移動冷却体を冷却し得る構造のものと
することもできる。

本発明によれば、移動冷却体として２個の接触あるいは
近接する回転ロールを用いて溶融体は前記両ロールの最
も近接した線の近傍に噴出して複合薄帯を製造すること
ができる。

２個の回転ロールを用いて複合薄帯を製造することは、
１個の回転ロールを用いる場合より、複合薄帯の冷却効
果が犬であると共に、２個のロールにより挾搾されて厚
さ精度が高く、かつ上、下両面が比較的平滑な薄帯を得
ることもできる。

但し１つのロール外周面上に噴出された溶融体が両ロー
ルで挾搾される時点で未だ可塑性を有しないときはこの
限りではない。

本発明によれば、２個の回転ロールを用いる場合に第８
図に示す如き噴出孔配置にすることにより、溶融体を両
ロールの近接線に極めて接近させることができ、これに
よりセラミックスの如き常温付近で可塑性の悪い材料で
も可塑性を有する高温の間に挾搾することにより厚さ精
度のよい薄帯とすることができる。

次に本発明を実施する際噴出孔ならびに移動冷却体の雰
囲気を真空、中性、酸化性、還元性のうちから選ばれる
何れか１つの雰囲気とすることができる。

例えば金属同士の複合薄帯を製造するときは、互に接着
する部分に酸化物層が介在しないように真空、中性ある
いは還元性雰囲気とすることは有利である。

一方例えば金属とセラミックスの複合薄帯を製造すると
きは、金属とセラミックスとが直接接着しないもの同士
であるときには、酸化性雰囲気中で噴出体を移動冷却体
上に噴出させることにより、薄帯の四周が酸化されて金
属酸化被膜で覆われ、この被膜の１部上にセラミックス
噴出体を噴射させると被膜とセラミックスとは化学反応
により強固に接着するため、金属とセラミックスを前記
金属酸化被膜を介して強固に接着させることもできる。

本発明において、例えば複数の噴出孔から噴出される溶
融噴出体を重畳させる複合薄帯の製造方法において、重
畳の最上下層薄帯を電気的絶縁性薄帯とすることにより
導電リード複合薄帯とすることができる。

本発明において、半導体金属あるいは合金の第１１図に
示す溶融体５１を複数の噴出孔５３から回転ロール上に
噴出凝固させて複合薄帯を製造する際、１つの噴出孔か
ら製造される１つの薄帯上にのみ例えば燐５２をヒータ
ーで加熱気化させた蒸気をノズル５４より吹付は沈積さ
せることによりＰ−Ｎ接合を形成させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の端側部が接合してなる複合薄帯の長手
方向に直角にかつ薄帯面に垂直な縦断面図、第２図は本
発明の端側部が一部重畳されてなる薄帯の第１図と同様
の縦断面図、第３図は本発明の３層からなる複合薄帯の
長手方向に直角で薄帯面に垂直な縦断面図、第４．５．
６図はそれぞれ第１．２．３図の薄帯を製造する場合の
噴出孔の配設態様を示す説明図、第７図Ａ、Ｂはそれぞ
れ移動体の移動方向ならびに移動面に対して垂直な噴出
孔からの噴出方向を示す平面図、縦断面図、第８図は移
動体と噴出孔とのある１つの相対的位置を示す平面図、
第９図Ａ、Ｂはそれぞれ２つの噴出孔の噴出方向が異な
る噴出孔と移動体との１つの相対的位置を示す平面図と
縦断面図、第１０図は３つの噴出孔と移動体との１つの
相対的位置を示す平面図、第１１図は噴出孔からロール
上に噴出凝（４）される薄帯上に例えば燐の気化蒸気を
沈積させる装置の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 移動体の移動面に接近した複数の噴出孔のそれぞれ
   を経て、金属、合金、半金属、化合物、セラミックスの
   中から選ばれる何れか１種づつの溶融物を前記移動面上
   に噴出させ、急冷凝固されてなるそれぞれの薄帯の少な
   くとも１部を隣在する薄帯の少なくとも１部と接着させ
   ることを特徴とする複合薄帯の製造方法。 ２ 移動体が回転ロールまたはおよび無限金属コンベア
   帯である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 複数の噴出孔を移動体の移動方向に対して直角な線
   上に配設し、それぞれの隣接する薄帯の長手方向の側端
   部が接着されている特許請求の範囲第１ａいは２項記載
   の幅の広い複合薄帯の製造方法。 ４ 複数の噴出孔を移動体の移動方向に対しである角度
   をもつ線上に配設し、それぞれの隣接する薄帯の１部が
   互に重なっている特許請求の範囲第１あるいは２項記載
   の一部が重り合った複合薄帯の製造方法。 ５ 複数の噴出孔を移動体の移動方向に平行な線上に配
   設する特許請求の範囲第１あるいは２項記載の重層複合
   薄帯の製造方法。 ６ 複数の噴出孔から噴出される溶融噴出体の噴出方向
   の少なくとも１つが移動体の移動面に対してなす角度が
   残りの噴出方向が移動体の移動面に対してなす角度と異
   なる特許請求の範囲第１〜５項の何れかに記載の方法。