JPS61204302A - 多孔質Ａｌ系焼結材料 - Google Patents
多孔質Ａｌ系焼結材料Info
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- JPS61204302A JPS61204302A JP4532285A JP4532285A JPS61204302A JP S61204302 A JPS61204302 A JP S61204302A JP 4532285 A JP4532285 A JP 4532285A JP 4532285 A JP4532285 A JP 4532285A JP S61204302 A JPS61204302 A JP S61204302A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の目的〉
産業上の利用分野
本発明は多孔質ＡＩ系焼結材料に係り、詳しくは、騒音
、雑音等の吸音特性に優れ、かつ、耐蝕性に優れた多孔
質Ａｌ系焼結材料に係る。
、雑音等の吸音特性に優れ、かつ、耐蝕性に優れた多孔
質Ａｌ系焼結材料に係る。
従来の技術
多孔質ＡＩ系焼結材料はＣｕあるいはＦｅ系の多孔質焼
結材料と比較して、 （１）比重が軽い。
結材料と比較して、 （１）比重が軽い。
（２）展延性が良好であるため、曲げ加工が比較的容易
である。
である。
（３）焼結温度が低く、比較的廉価で製造できる。
等の利点を有するため積極的に開発が進められてきた。
しかし、初期においては特公昭４３−２０８８４号、４
５−２４２０Ｇ号、４５−２４００７号、４７−３２１
６３号の各公報に示されているように、主として機械部
品の含油軸受を目的として開発が進められたため、多孔
質焼結材料の強度が要求され、必然的に焼結成分として
焼結性が良く、強度が得られ易いＣｕを含有する焼結材
料が多く、また、技術的には焼結を阻害する表面酸化皮
膜を押圧して破り焼結を進行させる方法が一般的方法で
あったため、得られる焼結材料の多孔率はせいぜい１０
〜２０％であった。
５−２４２０Ｇ号、４５−２４００７号、４７−３２１
６３号の各公報に示されているように、主として機械部
品の含油軸受を目的として開発が進められたため、多孔
質焼結材料の強度が要求され、必然的に焼結成分として
焼結性が良く、強度が得られ易いＣｕを含有する焼結材
料が多く、また、技術的には焼結を阻害する表面酸化皮
膜を押圧して破り焼結を進行させる方法が一般的方法で
あったため、得られる焼結材料の多孔率はせいぜい１０
〜２０％であった。
その後、特公昭５Ｇ−１１３７３号公報によって無加圧
、非酸化性雰囲気下で焼結し、多孔質Ａ／系焼結材料を
得る方法が開発され、吸音材、浦、過材等に広く応用さ
れるようになった。
、非酸化性雰囲気下で焼結し、多孔質Ａ／系焼結材料を
得る方法が開発され、吸音材、浦、過材等に広く応用さ
れるようになった。
しかし、多孔質ＡＩ系焼結材料は、耐蝕性を要求される
用途、場所には、その使用が限定され、多孔質体の特長
である表面積が大きい為に従来の防錆処理に優れる表面
処理が要求された。
用途、場所には、その使用が限定され、多孔質体の特長
である表面積が大きい為に従来の防錆処理に優れる表面
処理が要求された。
発明が解決しようとする問題点
本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、具体的には
、多孔質体の空孔を塞ぐことなく吸音特性および耐蝕性
に冨む多孔質Ａｌ系焼結材料を提供することを目的とす
る。
、多孔質体の空孔を塞ぐことなく吸音特性および耐蝕性
に冨む多孔質Ａｌ系焼結材料を提供することを目的とす
る。
〈発明の構成〉
問題点を解決するための
手段ならびにその作用
本発明は、ＡＩを主成分とし、添加成分として旬、柿、
Ｎｉ％ＣＵおよびＳｉより選ばれた１種若しくは２種を
含有する混合粉末をＡＩと反応しない容器中で無加圧、
非酸化性雰囲気下で焼結した多孔率３０〜６０％の多孔
質Ａｌ系焼結体に化学表面処理を施してなることを特徴
とする。
Ｎｉ％ＣＵおよびＳｉより選ばれた１種若しくは２種を
含有する混合粉末をＡＩと反応しない容器中で無加圧、
非酸化性雰囲気下で焼結した多孔率３０〜６０％の多孔
質Ａｌ系焼結体に化学表面処理を施してなることを特徴
とする。
以下、図面によって本発明を説明する。
第１図は本発明による多孔質ＡＩ系焼結材料を製造する
製造工程の一例の説明図である。
製造工程の一例の説明図である。
第１図においてＡＩを主成分とし、添加成分としてＭＱ
、Ｍｎ％Ｎｉ％ＣｕおよびＳｉより選ばれた１種若しく
は２種を含有する原料粉末１はホッパー２からＡＩと反
応しない容器３（例えば、グラファイト容器）中に所定
厚みに均一に散布される。
、Ｍｎ％Ｎｉ％ＣｕおよびＳｉより選ばれた１種若しく
は２種を含有する原料粉末１はホッパー２からＡＩと反
応しない容器３（例えば、グラファイト容器）中に所定
厚みに均一に散布される。
この時の散布厚みは容器の深さによって調整される。原
料粉末が自然充填された容器３は段積みされ、ＮＨ３分
解ガスやＮ２ガス雰囲気に保たれた焼結炉４中で焼結さ
れ、冷却ゾーン６で冷却された慢、容器３から外すこと
によって多孔質Ａｌ系焼結材料７が得られる。
料粉末が自然充填された容器３は段積みされ、ＮＨ３分
解ガスやＮ２ガス雰囲気に保たれた焼結炉４中で焼結さ
れ、冷却ゾーン６で冷却された慢、容器３から外すこと
によって多孔質Ａｌ系焼結材料７が得られる。
以上のように本発明においては容器３中のＡＩを主成分
とする原料粉末１は自然充填された状態にあり、通常の
焼結方法においては焼結を阻害する表面酸化皮膜を押圧
によって破壊するのに対し、焼結時のＡｊ粉末粒子の内
部と酸化皮膜との熱膨張率の差によって破壊され、この
破壊部分を通して焼結が進行する。この際に、破壊され
露出したメタリックな部分および生成した液相部分は酸
化され易いので焼結炉の雰囲気は酸素の分圧を低く制御
する必要があり、露点が一３０℃以下の雰囲気で焼結さ
れる。また、焼結温度は添加成分粉末の液相発生温度以
上で、しかも、ＡＺの融点以下の温度で４ａ結される。
とする原料粉末１は自然充填された状態にあり、通常の
焼結方法においては焼結を阻害する表面酸化皮膜を押圧
によって破壊するのに対し、焼結時のＡｊ粉末粒子の内
部と酸化皮膜との熱膨張率の差によって破壊され、この
破壊部分を通して焼結が進行する。この際に、破壊され
露出したメタリックな部分および生成した液相部分は酸
化され易いので焼結炉の雰囲気は酸素の分圧を低く制御
する必要があり、露点が一３０℃以下の雰囲気で焼結さ
れる。また、焼結温度は添加成分粉末の液相発生温度以
上で、しかも、ＡＺの融点以下の温度で４ａ結される。
得られる多孔質Ａｌ系焼結材料の多孔率は粒度の細かい
粉末を使用し、添加成分の液相層を小さく制御すると多
孔率６０％以上の焼結材を得ることができるが、この焼
結材は強度的に弱く、また、未焼結になり易いので実用
的でない。
粉末を使用し、添加成分の液相層を小さく制御すると多
孔率６０％以上の焼結材を得ることができるが、この焼
結材は強度的に弱く、また、未焼結になり易いので実用
的でない。
また、焼結温度と添加成分量の制御によって多孔率３０
％以下の焼結材も得ることができるが、多孔率３０％以
下になると部分的に独立気孔が増加すると共に温度制御
の限界を越えてメタリックな焼結となり易い。従って、
多孔率は３０〜６０％が好ましい。
％以下の焼結材も得ることができるが、多孔率３０％以
下になると部分的に独立気孔が増加すると共に温度制御
の限界を越えてメタリックな焼結となり易い。従って、
多孔率は３０〜６０％が好ましい。
一般に、２相あるいはそれ以上の異相よりなる合金は異
相間の電気化学的作用により１相の合金より腐蝕を受は
易いのが普通であるが、特に、多孔質金属材料において
は通常の金属材料と比較して表面積が格段に大きく、ま
た、強度は小さいので腐蝕の影響は非常に太き（耐蝕性
の向上は重要な課題である。
相間の電気化学的作用により１相の合金より腐蝕を受は
易いのが普通であるが、特に、多孔質金属材料において
は通常の金属材料と比較して表面積が格段に大きく、ま
た、強度は小さいので腐蝕の影響は非常に太き（耐蝕性
の向上は重要な課題である。
多孔質ＡＩ系焼結材料の耐蝕性を向上する方法として我
々は既にＡｊの添加成分として、Ａｊとの固溶体若しく
は金属間化合物の電解電位が純ＡＩの電解電位と近い金
属を選択することによって多孔質焼結材の耐蝕性を向上
する方法が可能であることを知り、添加成分どして旬、
Ｍｎ。
々は既にＡｊの添加成分として、Ａｊとの固溶体若しく
は金属間化合物の電解電位が純ＡＩの電解電位と近い金
属を選択することによって多孔質焼結材の耐蝕性を向上
する方法が可能であることを知り、添加成分どして旬、
Ｍｎ。
Ｃｕ、Ｓｉから選ばれた１種若しくは２種を含有する系
、すなわち、Ａｊ−ＭＱ系、Ａｌ−Ｍｎ系、ＡＩ−Ｃｕ
系、ｋｌ−Ｓｉ系、Ａｊ −Ｍｇ−Ｓｉ系％Ａｊ−Ｍｎ
−８ｉ系によって吸音特性および耐蝕性に優れた多孔質
ＡＩ系焼結材料について提案した。
、すなわち、Ａｊ−ＭＱ系、Ａｌ−Ｍｎ系、ＡＩ−Ｃｕ
系、ｋｌ−Ｓｉ系、Ａｊ −Ｍｇ−Ｓｉ系％Ａｊ−Ｍｎ
−８ｉ系によって吸音特性および耐蝕性に優れた多孔質
ＡＩ系焼結材料について提案した。
しかし、多孔質Ａｌ系焼結材料の耐蝕性向上の方法とし
て、上記のような合金元素の選択による方法の他に、塗
装および化学表面処理による方法もある。
て、上記のような合金元素の選択による方法の他に、塗
装および化学表面処理による方法もある。
本発明は、多孔質ＡＪ系焼結体の化学表面処理によって
耐蝕性を向上する方法を提案するものであって、通常、
Ａｊの表面処理として常用されている表面処理方法、す
なわち、陽極酸化処理、燐酸塩処理、クロム酸処理によ
る方法では耐食性、作業性および吸音性において十分で
ない。多孔質材料の表面処理の必須条件としては、多孔
質材料の内部まで均一な表面処理ができることであって
、表面張力の小さい処理液を使用することが望ましく、
それによって多孔質材料の毛細管現象により細孔の内部
まで化学処理することができる。また、多孔質材料の細
孔の内部に入った処理液は水洗によっても除去が困難な
ので薬液を水洗処理する工程のある表面処理方法は、逆
に残留した薬液でＡｊが腐食するので、水洗工程を含む
処理方法は避けるべきである。
耐蝕性を向上する方法を提案するものであって、通常、
Ａｊの表面処理として常用されている表面処理方法、す
なわち、陽極酸化処理、燐酸塩処理、クロム酸処理によ
る方法では耐食性、作業性および吸音性において十分で
ない。多孔質材料の表面処理の必須条件としては、多孔
質材料の内部まで均一な表面処理ができることであって
、表面張力の小さい処理液を使用することが望ましく、
それによって多孔質材料の毛細管現象により細孔の内部
まで化学処理することができる。また、多孔質材料の細
孔の内部に入った処理液は水洗によっても除去が困難な
ので薬液を水洗処理する工程のある表面処理方法は、逆
に残留した薬液でＡｊが腐食するので、水洗工程を含む
処理方法は避けるべきである。
本発明に近い表面処理方法としては、ＪＩＳに−５６３
３に規格化されティるもので、Ｃｒｙ、 、 ＺｎＯ１
Ｈ３ｐｏ、 、ブチラール樹脂が錯塩として金属表面を
被覆する事によって防錆効果を得るものやまたクロメー
ト処理と呼ばれるＣｒＯ３−Ｈ２３０４の基本処理液に
よるクロム酸防錆皮膜による防錆処理があるが、何れに
おいてもクロム酸皮膜構造は、−Ｃｒ２０３・ＣｒＯ３
・ｎｌ＋２０−のような組成で、あり、皮膜中の６価の
クロムが水に溶けて抑制剤として働くことが耐食性の理
由とされている。
３に規格化されティるもので、Ｃｒｙ、 、 ＺｎＯ１
Ｈ３ｐｏ、 、ブチラール樹脂が錯塩として金属表面を
被覆する事によって防錆効果を得るものやまたクロメー
ト処理と呼ばれるＣｒＯ３−Ｈ２３０４の基本処理液に
よるクロム酸防錆皮膜による防錆処理があるが、何れに
おいてもクロム酸皮膜構造は、−Ｃｒ２０３・ＣｒＯ３
・ｎｌ＋２０−のような組成で、あり、皮膜中の６価の
クロムが水に溶けて抑制剤として働くことが耐食性の理
由とされている。
本発明表面処理による皮膜構造は−Ｃｒ２Ｏ３・Ｃｒ０
３−の非晶質ポリマーで、結晶水を含まない事を特長と
するもので、耐食性の理由として、（１）皮膜が水に不
溶性である為、皮膜保護の為の樹脂コートなしで長期間
の防錆力を保つ。
３−の非晶質ポリマーで、結晶水を含まない事を特長と
するもので、耐食性の理由として、（１）皮膜が水に不
溶性である為、皮膜保護の為の樹脂コートなしで長期間
の防錆力を保つ。
（２）クロム酸皮膜が結晶水を含まないので、皮膜が緻
密で且つ表面にクラックが入りにくい為、腐食作用が起
りにくい。
密で且つ表面にクラックが入りにくい為、腐食作用が起
りにくい。
（３）焼成処理によりクロム酸皮膜を形成するために従
来の結晶水を含む皮膜と異なり、熱による劣化、クラッ
ク発生が起りに〈＜、耐熱性を要する用途にも防錆効果
を発揮できる。
来の結晶水を含む皮膜と異なり、熱による劣化、クラッ
ク発生が起りに〈＜、耐熱性を要する用途にも防錆効果
を発揮できる。
ことが本発明による防錆皮膜の耐食性の理由である。
本発明に使用する表面処理剤は、アメリカのＤＩＡＭＯ
ＮＯＳ）ＩＡＭＲＯＫ社で開発されたもので、日本では
ダクロメット＃１００の商品名で市販されている。
ＮＯＳ）ＩＡＭＲＯＫ社で開発されたもので、日本では
ダクロメット＃１００の商品名で市販されている。
ダクロメット＃１００の液組成と皮膜形成について説明
すると、液組成は無水クロム酸、還元剤、還元触媒およ
び凌加剤の２０％水溶液より成り、液のｐＨは約４でほ
とんど遊離酸を含まない比重的１．１のクロム酸液であ
る。結晶水の含まない−Ｃｒ２０３ 、 Ｃｒ０３−の
結晶質ポリマーの防錆皮膜を得るには、皮膜形成後、３
００℃では約１５分、または、２５０℃では約６０分焼
成する事によって得られ、皮膜から６価クロムが溶出し
ない。
すると、液組成は無水クロム酸、還元剤、還元触媒およ
び凌加剤の２０％水溶液より成り、液のｐＨは約４でほ
とんど遊離酸を含まない比重的１．１のクロム酸液であ
る。結晶水の含まない−Ｃｒ２０３ 、 Ｃｒ０３−の
結晶質ポリマーの防錆皮膜を得るには、皮膜形成後、３
００℃では約１５分、または、２５０℃では約６０分焼
成する事によって得られ、皮膜から６価クロムが溶出し
ない。
多孔質金属へのダクロメット＃１００のコーティングは
、浸漬法、スプレー法、ロールコート法等の従来の手法
によって実施できるが、何れの手法においても、過剰の
含浸を避ける必要があり、例えば、 （１）浸漬法の場合は遠心分離機で過剰に含浸した処理
液を除去する。
、浸漬法、スプレー法、ロールコート法等の従来の手法
によって実施できるが、何れの手法においても、過剰の
含浸を避ける必要があり、例えば、 （１）浸漬法の場合は遠心分離機で過剰に含浸した処理
液を除去する。
（２）スプレー法の場合は吐出量を定め、スプレーガン
の運行条件を多孔質体の厚さ等に合せて定める。
の運行条件を多孔質体の厚さ等に合せて定める。
（３）ロールコート法の場合は処理液の送り量とロール
スピードで調整すれば良い。
スピードで調整すれば良い。
以上の何れの公知方法によっても多孔質体の空孔を塞ぐ
ことなく、多孔質体内部の金属表面に防錆皮膜を形成す
る事ができる。
ことなく、多孔質体内部の金属表面に防錆皮膜を形成す
る事ができる。
次に実施例について更に説明する。
実施例
厚さ３閣の多孔質焼結アルミニウム板をダクロメット＃
１００の溶液中に浸漬し、静かに動かしながら多孔質板
中の空気を追いだし約２分間保持した後、遠心分離機で
約１１００ＲＰの回転数で余滴を除去し、焼成炉で３０
０℃、１５分間焼成して防錆皮膜を得た。
１００の溶液中に浸漬し、静かに動かしながら多孔質板
中の空気を追いだし約２分間保持した後、遠心分離機で
約１１００ＲＰの回転数で余滴を除去し、焼成炉で３０
０℃、１５分間焼成して防錆皮膜を得た。
処理後の通気抵抗は、未処理の場合の１．２倍で吸音性
能に影響する空孔部の目詰りは見られなかった。
能に影響する空孔部の目詰りは見られなかった。
防錆力を比較するため、未処理材および従来のクロメー
ト処理材と共に月Ｓ Ｚ ２３７１に記載されている塩
水噴霧試験方法により耐食試験を行なった。その結果は
第１表に示す如く、本発明処理品は極めて耐食性が優れ
ていることが分る。
ト処理材と共に月Ｓ Ｚ ２３７１に記載されている塩
水噴霧試験方法により耐食試験を行なった。その結果は
第１表に示す如く、本発明処理品は極めて耐食性が優れ
ていることが分る。
第１表
〈発明の効果〉
以上詳しく説明したように、本発明は多孔率３０〜６０
％の多孔質Ａｌ系焼結体に結晶水を含まないクロム酸皮
膜を施してなる吸音特性および耐蝕性に優れた多孔質Ａ
Ｉ系焼結材料であって、耐蝕性に優れたＡＩ系焼結体に
更に化学表面処理を加えることによって以下に示す効果
が生じ、従来問題のあった使用場所、用途に充分に使用
でき、利用範囲は一段と向上した。
％の多孔質Ａｌ系焼結体に結晶水を含まないクロム酸皮
膜を施してなる吸音特性および耐蝕性に優れた多孔質Ａ
Ｉ系焼結材料であって、耐蝕性に優れたＡＩ系焼結体に
更に化学表面処理を加えることによって以下に示す効果
が生じ、従来問題のあった使用場所、用途に充分に使用
でき、利用範囲は一段と向上した。
（１ｙ多孔質の欠点であった耐食性が、通常のアルミニ
ウム合金の陽極酸化皮膜の耐食性である塩水噴霧６００
時間以上の耐食性があるので通常のアルミニウム合金と
同様の環境で使用することができる。
ウム合金の陽極酸化皮膜の耐食性である塩水噴霧６００
時間以上の耐食性があるので通常のアルミニウム合金と
同様の環境で使用することができる。
（２）耐熱性があるので、排気、吸気部等の腐食性、熱
環境での防音材料として使用できる。
環境での防音材料として使用できる。
（３）防錆皮膜はほとんど無色なので素材色を損なう事
がない。
がない。
第１図は本発明による多孔質ＡＩ系焼結材料を製造する
製造工程の一例の説明図である。 符号１・・・・・・原料粉末 ２・・・・・・ホッ
パー３・・・・・・容器 ４・・・・・・焼結
炉５・・・・・・焼結ゾーン ６・・・・・・冷却ゾ
ーン７・・・・・・多孔質ＡＩ系焼結材料 特許出願人 工ヌデーシー株式会社 代 理 人 弁理士 松 下 義 勝 弁護士 副 島 文 雄
製造工程の一例の説明図である。 符号１・・・・・・原料粉末 ２・・・・・・ホッ
パー３・・・・・・容器 ４・・・・・・焼結
炉５・・・・・・焼結ゾーン ６・・・・・・冷却ゾ
ーン７・・・・・・多孔質ＡＩ系焼結材料 特許出願人 工ヌデーシー株式会社 代 理 人 弁理士 松 下 義 勝 弁護士 副 島 文 雄
Claims (1)
- Ａｌを主成分とし、添加成分としてＭｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、
Ｃｕ及びＳｉの中１種若しくは２種を含有する混合粉末
を、Ａｌと反応しない容器中で、無加圧、非酸化性雰囲
気下で焼結した多孔率３０〜６０％の多孔質Ａｌ系焼結
体に結晶水を含まないクロム酸皮膜を施してなることを
特徴とする多孔質Ａｌ系焼結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4532285A JPS61204302A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | 多孔質Ａｌ系焼結材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4532285A JPS61204302A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | 多孔質Ａｌ系焼結材料 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28106790A Division JPH03138303A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 多孔質Ａｌ系焼結材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61204302A true JPS61204302A (ja) | 1986-09-10 |
Family
ID=12716070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4532285A Pending JPS61204302A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | 多孔質Ａｌ系焼結材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61204302A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514833A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-01 | Babcock Hitachi Kk | Heat-treating method |
| JPS5887206A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-25 | N D C Kk | 多孔質金属焼結材とその製造方法 |
| JPS59166681A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Toshiba Corp | 耐食部材 |
| JPS59170276A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-26 | Toshiba Corp | ロータリコンプレッサ用ベーン |
-
1985
- 1985-03-06 JP JP4532285A patent/JPS61204302A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514833A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-01 | Babcock Hitachi Kk | Heat-treating method |
| JPS5887206A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-25 | N D C Kk | 多孔質金属焼結材とその製造方法 |
| JPS59166681A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Toshiba Corp | 耐食部材 |
| JPS59170276A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-26 | Toshiba Corp | ロータリコンプレッサ用ベーン |
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