JPS6126704A - 断熱性焼結材および製造方法 - Google Patents
断熱性焼結材および製造方法Info
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- JPS6126704A JPS6126704A JP59147336A JP14733684A JPS6126704A JP S6126704 A JPS6126704 A JP S6126704A JP 59147336 A JP59147336 A JP 59147336A JP 14733684 A JP14733684 A JP 14733684A JP S6126704 A JPS6126704 A JP S6126704A
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- titanium
- sintered material
- heat insulating
- zirconium oxide
- heat
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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】
本発明は断熱性焼結材および製造方法に関し、一層詳細
にはチタニウムまたはチタニウム合金の粉末を焼結処理
して固型化した断熱性焼結材および製造方法に関する。
にはチタニウムまたはチタニウム合金の粉末を焼結処理
して固型化した断熱性焼結材および製造方法に関する。
亜鉛合金、アルミニウム合金等を高温度で加熱し、溶融
したこれらの材料、すなわち、溶湯を成形用金型に導入
して成形品を得るホントチャンバー型ダイカストマシン
が法尻に普及している。このホントチャンバー型ダイカ
ストマシンは一般的に前記溶湯をノズル部から相当な高
圧力下で金型内のキャビティに注入するが、ノズル部先
端、あるいは、金型内に配設されてキャビティに溶湯を
導入する湯道内部で溶湯自体が冷却固化すると所望の成
形品が得られない。
したこれらの材料、すなわち、溶湯を成形用金型に導入
して成形品を得るホントチャンバー型ダイカストマシン
が法尻に普及している。このホントチャンバー型ダイカ
ストマシンは一般的に前記溶湯をノズル部から相当な高
圧力下で金型内のキャビティに注入するが、ノズル部先
端、あるいは、金型内に配設されてキャビティに溶湯を
導入する湯道内部で溶湯自体が冷却固化すると所望の成
形品が得られない。
このため、従来から金型あるいはノズル部に断熱材を施
し、これらの断熱材によって前記溶湯を所定温度に維持
させようと努めている。この場合、前記断熱材は熱伝導
率が小さく、しかも、低層であるとの理由によって鉄系
の材料が好適に採用されてきた。然しなから、現実には
この種の鉄系材料では十分な断熱効果は達成されない。
し、これらの断熱材によって前記溶湯を所定温度に維持
させようと努めている。この場合、前記断熱材は熱伝導
率が小さく、しかも、低層であるとの理由によって鉄系
の材料が好適に採用されてきた。然しなから、現実には
この種の鉄系材料では十分な断熱効果は達成されない。
そこで、前記ノズル部または金型の一部に外部熱源、例
えば、ヒータを付設し、この熱源によりノズル部または
合金を加温し、溶湯の固化を妨げ、所望の成形品を得る
ようにしてきた。
えば、ヒータを付設し、この熱源によりノズル部または
合金を加温し、溶湯の固化を妨げ、所望の成形品を得る
ようにしてきた。
従って、従来技術に係るホントチャンバー型ダイカスト
マシンでは良好な断熱効果が得られないために、前記の
ように別途外部熱源を必要とし、これがために装置全体
としてのコストも嵩み、また、大型化する等の問題点が
指摘されてきた。
マシンでは良好な断熱効果が得られないために、前記の
ように別途外部熱源を必要とし、これがために装置全体
としてのコストも嵩み、また、大型化する等の問題点が
指摘されてきた。
そこで、本発明者は鋭意考究を重ねたところ、チタニウ
ムあるいはチタニウム合金が比較的熱伝導率が小さく断
熱性に富むことを見出し、さらにまた、セラミックス中
、酸化ジルコニウムの焼結体が同様にして熱伝導率が小
さく断熱性に優れていることを確認した。然しなから、
一般的には、チタニウムまたはチタニウム合金は加工性
に難があり、しかも高価であるし、一方、酸化ジルコニ
ウムの焼結体は脆性材料のためにもろく、また、所定の
形状にするためには研削加工しか方法がな（、結局、製
造コストが上昇せざるを得ない。
ムあるいはチタニウム合金が比較的熱伝導率が小さく断
熱性に富むことを見出し、さらにまた、セラミックス中
、酸化ジルコニウムの焼結体が同様にして熱伝導率が小
さく断熱性に優れていることを確認した。然しなから、
一般的には、チタニウムまたはチタニウム合金は加工性
に難があり、しかも高価であるし、一方、酸化ジルコニ
ウムの焼結体は脆性材料のためにもろく、また、所定の
形状にするためには研削加工しか方法がな（、結局、製
造コストが上昇せざるを得ない。
このため、本発明者はさらに研究を重ねた結果、チタニ
ウムまたはチタニウム合金を粉末冶金法により焼結体と
して構成すれば、加工性の難易が問われず、しかも廉価
に製造可能な断熱材が得られることが判った。しかも、
前記チタニウムまたはチタニウム合金を基材とし、これ
に酸化ジルコニウムを平′均的に分散させれば、前記酸
化ジルコニウムはチタニウムに対して濡れ性が良く、ま
た画素材が熱伝導率において小さく、さらに熱膨張係数
も同程度であり、このため靭性に富む断熱材が得られ、
前記の種々の不都合が一掃されることが判った。
ウムまたはチタニウム合金を粉末冶金法により焼結体と
して構成すれば、加工性の難易が問われず、しかも廉価
に製造可能な断熱材が得られることが判った。しかも、
前記チタニウムまたはチタニウム合金を基材とし、これ
に酸化ジルコニウムを平′均的に分散させれば、前記酸
化ジルコニウムはチタニウムに対して濡れ性が良く、ま
た画素材が熱伝導率において小さく、さらに熱膨張係数
も同程度であり、このため靭性に富む断熱材が得られ、
前記の種々の不都合が一掃されることが判った。
従って、本発明の目的は断熱性に優れ、加工が容易であ
り、しかも低層に製造することが可能であると共に、靭
性に富む断熱性焼結材および製造方法を提供することに
ある。
り、しかも低層に製造することが可能であると共に、靭
性に富む断熱性焼結材および製造方法を提供することに
ある。
前記の目的を達成するために、本発明に係る焼結材はチ
タニウムまたはチタニウム合金を含み且つ前記チタニウ
ムまたはチタニウム合金を焼結体で構成し、この焼結体
を断熱材として用いることを特徴とし、さらに、本発明
に係る焼結材の製造方法はチタニウムまたはチタニウム
合金を含む粒体を選択する工程と、この粒体を湿式混合
する工程と、前記混合された粒体を乾燥する工程と、乾
燥後の粒体を型押しして後所定の温度で真空焼結する工
程とを含むことを特徴とする。
タニウムまたはチタニウム合金を含み且つ前記チタニウ
ムまたはチタニウム合金を焼結体で構成し、この焼結体
を断熱材として用いることを特徴とし、さらに、本発明
に係る焼結材の製造方法はチタニウムまたはチタニウム
合金を含む粒体を選択する工程と、この粒体を湿式混合
する工程と、前記混合された粒体を乾燥する工程と、乾
燥後の粒体を型押しして後所定の温度で真空焼結する工
程とを含むことを特徴とする。
次に、本発明に係る断熱性焼結材につき、好適な実施例
を挙げ、それを実施する方法との関係において以下詳細
に説明する。
を挙げ、それを実施する方法との関係において以下詳細
に説明する。
〔実施例１〕
先ず、３５０メツシュ以下のチタニウム（Ｔｉ）粉末、
２００メツシュ以下のチタニウム（Ｔｉ） −アルミニ
ウム（Ａ／）の（１： １）の割合か゛らなる粉末およ
び２００メツシュ以下のバナジウム（Ｖ）粉末を選択し
た。そして、チタニウム、アルミニウムおよびバナジウ
ムを（１： ６ ： ４）の割合になるように配合した
混合粉に、さらに平均の粒子径が３μｍの高純度酸化ジ
ルコニウムを０ 、０．５．１．０．２．０．５．０．
１０．０および１５．０重量％となるように７種類の混
合粉末を作った。
２００メツシュ以下のチタニウム（Ｔｉ） −アルミニ
ウム（Ａ／）の（１： １）の割合か゛らなる粉末およ
び２００メツシュ以下のバナジウム（Ｖ）粉末を選択し
た。そして、チタニウム、アルミニウムおよびバナジウ
ムを（１： ６ ： ４）の割合になるように配合した
混合粉に、さらに平均の粒子径が３μｍの高純度酸化ジ
ルコニウムを０ 、０．５．１．０．２．０．５．０．
１０．０および１５．０重量％となるように７種類の混
合粉末を作った。
そこで、夫々の金属の混合粉末を湿式ボールミルで約２
４時間に亘って混合し、次いで乾燥して後、２ｔ／ｃ１
ａの加圧力下に型押しし、さらに１３００℃の温度で約
４時間真空焼結した。真空焼結はチタニウムの酸化を防
ぐためであり、また前記焼結温度はチタニウムと酸化ジ
ルコニウムとの界面での酸素の拡散を阻止するためであ
る。
４時間に亘って混合し、次いで乾燥して後、２ｔ／ｃ１
ａの加圧力下に型押しし、さらに１３００℃の温度で約
４時間真空焼結した。真空焼結はチタニウムの酸化を防
ぐためであり、また前記焼結温度はチタニウムと酸化ジ
ルコニウムとの界面での酸素の拡散を阻止するためであ
る。
得られた焼結体につき、レーザーフラッシュ法により熱
伝導率を測定し、さらに、ＪＩＳに基づく三点曲げ強度
並びに焼結密度を測定したところ、次の第１表に示す如
き結果が得られた。
伝導率を測定し、さらに、ＪＩＳに基づく三点曲げ強度
並びに焼結密度を測定したところ、次の第１表に示す如
き結果が得られた。
第１表
前記第１表から容易に諒解されるように、酸化ジルコニ
ウムが焼結体の１０重量％を超えると強度が著しく減少
するが、これは酸化ジルコニウム量が多くなると焼結体
に偏析が認められ、また、焼結体の密度が小さくなるこ
とに依拠している。
ウムが焼結体の１０重量％を超えると強度が著しく減少
するが、これは酸化ジルコニウム量が多くなると焼結体
に偏析が認められ、また、焼結体の密度が小さくなるこ
とに依拠している。
なお、第１図にこの実施例１のうち５．０％Ｚｒ０２−
Ｔｉ・６Ａβ・４ｖの型押し後の成形体の４００楢電子
顕微鏡写真を示す。酸化ジルコニウム、チタニウム、ア
ルミニウムおよびバナジウムの粉末が混合して圧縮され
ていることが容易に諒解されよう。この成形体が前記の
ように真空焼結されると第２図に示すような焼結体が得
られる。白い点が電子顕微鏡による４００倍の酸化ジル
コニウムであり、略長方形状に視認されるのがチタニウ
ム、アルミニウムおよびバナジウムの組織である。
Ｔｉ・６Ａβ・４ｖの型押し後の成形体の４００楢電子
顕微鏡写真を示す。酸化ジルコニウム、チタニウム、ア
ルミニウムおよびバナジウムの粉末が混合して圧縮され
ていることが容易に諒解されよう。この成形体が前記の
ように真空焼結されると第２図に示すような焼結体が得
られる。白い点が電子顕微鏡による４００倍の酸化ジル
コニウムであり、略長方形状に視認されるのがチタニウ
ム、アルミニウムおよびバナジウムの組織である。
一方、焼結体の密度を大きくするためには焼結温度を高
くすることも考えられるが、例えば、１４００乃至１５
００℃にするとチタニウム中に酸化ジルコニウムに含ま
れる酸素が拡散し、焼結体自体を非常に脆くする。それ
以下であれば、強靭であるために加工性に富み且つ熱伝
導率の低い有用な断熱性焼結材が得られた。
くすることも考えられるが、例えば、１４００乃至１５
００℃にするとチタニウム中に酸化ジルコニウムに含ま
れる酸素が拡散し、焼結体自体を非常に脆くする。それ
以下であれば、強靭であるために加工性に富み且つ熱伝
導率の低い有用な断熱性焼結材が得られた。
〔実施例２〕
実施例１で使用したチタニウム、アルミニウムおよびバ
ナジウムの混合粉に粒径が３μｍ、１０μｍ１２０μｍ
および３０μｍｌの高純度酸化ジルコニウム粉末を５重
量％添加し、４種類の混合粉末を作った。
ナジウムの混合粉に粒径が３μｍ、１０μｍ１２０μｍ
および３０μｍｌの高純度酸化ジルコニウム粉末を５重
量％添加し、４種類の混合粉末を作った。
そこで、夫々の金属の混合粉末を湿式ボールミルで約２
４時間に亘って混合し、次いで乾燥して後、２ｔ／ ａ
！の加圧力下に型押しし、さらに１３００℃の温度で約
４時間真空焼結した。
４時間に亘って混合し、次いで乾燥して後、２ｔ／ ａ
！の加圧力下に型押しし、さらに１３００℃の温度で約
４時間真空焼結した。
得られた焼結体につき、実施例１と同様の測定を行った
ところ、次の第２表に示す如き結果が得られた。
ところ、次の第２表に示す如き結果が得られた。
第２表
この表から諒解されるように、酸化ジルコニウムの平均
粒径が２０μｍを超えると強度が著しく減少するが、そ
れ以下であれば十分に使用可能な強度を有している。
粒径が２０μｍを超えると強度が著しく減少するが、そ
れ以下であれば十分に使用可能な強度を有している。
〔実施例３〕
３５０メツシュ以下のチタニウムの粉末に平均粒径３μ
ｍの高純度ジルコニウム粉末を添加し、前記ジルコニウ
ムが０．５．０．１０．０および１５．０重量％の４種
類の金属混合粉末を得た。
ｍの高純度ジルコニウム粉末を添加し、前記ジルコニウ
ムが０．５．０．１０．０および１５．０重量％の４種
類の金属混合粉末を得た。
そこで、夫々の金属の混合粉末を湿式ボールミルで約２
４時間に亘って混合し、次いで乾燥処理して後、２ｔ／
ａｊで型押しし、さらに１２００’Ｃで４時間真空焼
結した。
４時間に亘って混合し、次いで乾燥処理して後、２ｔ／
ａｊで型押しし、さらに１２００’Ｃで４時間真空焼
結した。
得られた焼結体につき、実施例１と同様の測定を行った
ところ、次の表に示す如き結果が得られた。
ところ、次の表に示す如き結果が得られた。
第３表
この表から諒解されるように、チタニウムと酸化ジルコ
ニウムのみからなる焼結体であっても前記酸化ジルコニ
ウムが１５重量％を超えない範囲では所望の強度を有し
ている。
ニウムのみからなる焼結体であっても前記酸化ジルコニ
ウムが１５重量％を超えない範囲では所望の強度を有し
ている。
以上の実施例から諒解されるように、チタニウムまたは
チタニウム合金若しくはこれらと酸化ジルコニウムとの
混合体により加工性に優れ且つ靭性に富み、しかも断熱
性に富む焼結体が得られた。この焼結体は低層に製造出
来るため、前記様々の特性と共にダイカストマシンのノ
ズル部等における断熱部材として好適に用いられる利点
を有する。
チタニウム合金若しくはこれらと酸化ジルコニウムとの
混合体により加工性に優れ且つ靭性に富み、しかも断熱
性に富む焼結体が得られた。この焼結体は低層に製造出
来るため、前記様々の特性と共にダイカストマシンのノ
ズル部等における断熱部材として好適に用いられる利点
を有する。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。
第１図は実施例１の５％酸化ジルコニウム、チタニウム
、アルミニウムおよびバナジウムの型押し後の成形体の
４００倍の電子顕微鏡写真、第２図は第１図に示す成形
体を焼結した際の４００倍の電子顕微鏡写真である。 手続補正書（帥 昭和５９年１１月２６日 １、事件の表示 昭和５９年槽重第１４７３３６号
２）発明の名称 断熱性焼結材および製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都中央区銀座４丁目２番１１号名称
蛯雛賦催 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和５９年１０月９日（支）和
５９４１０月３０日発力特願昭第５９−１４７３３６号 補 正 書 １、 明細！の図面の簡単な説明中、第１３頁第１７行
乃至１９行を次の通り補正します。 「型押し後の成形体の金属組織を示す４００倍の電子顕
微鏡写真１、第２図は第１図に示す成形体を焼結した際
の金属組織を示す４００倍の電子顕微鏡写真である。」
、アルミニウムおよびバナジウムの型押し後の成形体の
４００倍の電子顕微鏡写真、第２図は第１図に示す成形
体を焼結した際の４００倍の電子顕微鏡写真である。 手続補正書（帥 昭和５９年１１月２６日 １、事件の表示 昭和５９年槽重第１４７３３６号
２）発明の名称 断熱性焼結材および製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都中央区銀座４丁目２番１１号名称
蛯雛賦催 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和５９年１０月９日（支）和
５９４１０月３０日発力特願昭第５９−１４７３３６号 補 正 書 １、 明細！の図面の簡単な説明中、第１３頁第１７行
乃至１９行を次の通り補正します。 「型押し後の成形体の金属組織を示す４００倍の電子顕
微鏡写真１、第２図は第１図に示す成形体を焼結した際
の金属組織を示す４００倍の電子顕微鏡写真である。」
Claims (9)
- （１）チタニウムまたはチタニウム合金を含み且つ前記
チタニウムまたはチタニウム合金を焼結体で構成し、こ
の焼結体を断熱材として用いることからなる断熱性焼結
材。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の焼結材において、こ
の焼結体はチタニウムまたはチタニウム合金を基材とし
、酸化ジルコニウムを均一に分散した焼結体からなる断
熱性焼結材。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の焼結材
において、チタニウムまたはチタニウム合金は３５０メ
ッシュ以下の粒体である断熱性焼結材。 - （４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
載の焼結材において、酸化ジルコニウムは平均粒径が２
０μｍ以下の粒体からなる断熱性焼結材。 - （５）チタニウムまたはチタニウム合金を含む粒体を選
択する工程と、この粒体を湿式混合する工程と、前記混
合された粒体を乾燥する工程と、乾燥後の粒体を型押し
して後所定の温度で真空焼結する工程とを含むことを特
徴とする断熱性焼結材の製造方法。 - （６）特許請求の範囲第５項記載の方法において、粒体
を選択する工程は酸化ジルコニウムを選択する工程を含
む断熱性焼結材の製造方法。 - （７）特許請求の範囲第６項記載の方法において、チタ
ニウムまたはチタニウム合金からなる粒体は酸化ジルコ
ニウムと湿式ボールミルにより混合されてなる断熱性焼
結材の製造方法。 - （８）特許請求の範囲第５項または第６項記載の方法に
おいて、真空焼結は１４００℃に到達しない範囲で行わ
れることからなる断熱性焼結材の製造方法。 - （９）特許請求の範囲第６項記載の方法において、酸化
ジルコニウムは１０重量％を超えない範囲内である断熱
性焼結材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59147336A JPS6126704A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 断熱性焼結材および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59147336A JPS6126704A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 断熱性焼結材および製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126704A true JPS6126704A (ja) | 1986-02-06 |
Family
ID=15427870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59147336A Pending JPS6126704A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 断熱性焼結材および製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126704A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03142053A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Tokyo Yogyo Co Ltd | ダイカストマシン用スリーブ |
| JPH08281406A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-10-29 | Mizutani Sangyo Kk | ダイカストマシン用ノズル |
| JP2012241241A (ja) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Katsuyoshi Kondo | チタン材料およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP59147336A patent/JPS6126704A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03142053A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Tokyo Yogyo Co Ltd | ダイカストマシン用スリーブ |
| JPH08281406A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-10-29 | Mizutani Sangyo Kk | ダイカストマシン用ノズル |
| JP2012241241A (ja) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Katsuyoshi Kondo | チタン材料およびその製造方法 |
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