JPS63199842A - 電極材料 - Google Patents
電極材料Info
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- JPS63199842A JPS63199842A JP62032193A JP3219387A JPS63199842A JP S63199842 A JPS63199842 A JP S63199842A JP 62032193 A JP62032193 A JP 62032193A JP 3219387 A JP3219387 A JP 3219387A JP S63199842 A JPS63199842 A JP S63199842A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/222—Non-consumable electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/3442—Cathodes with inserted tip
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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、大気中、酸素雰囲気中などにおいて使用され
る放電電極材料に関する。
る放電電極材料に関する。
［従来の技術］
従来、大気中や酸素雰囲気中など酸化雰囲気中での切断
に使用される電極材料は、例えばハフニウムやジルコニ
ウム等の金属材料に限られている。これらの他に導電性
や耐熱性に優れた種々の電極材料があるが、こわらは酸
化雰囲気中で使用する場合に消耗が大きく使用できない
。
に使用される電極材料は、例えばハフニウムやジルコニ
ウム等の金属材料に限られている。これらの他に導電性
や耐熱性に優れた種々の電極材料があるが、こわらは酸
化雰囲気中で使用する場合に消耗が大きく使用できない
。
［発明か解決しようとする問題点コ
しかしながら、上記ハフニウムやジルコニウムは極めて
高価であり、入手も困難であるので、切断コストが高く
つくという問題点があった。最近切断装置の改良と多様
化に加えて、人件費節減や量産化の目的での自動化やロ
ボット化が急速に進んでいるが、電極材料の改良が遅れ
ているため、切断装置の発展がこれによって制限を受け
ていた。
高価であり、入手も困難であるので、切断コストが高く
つくという問題点があった。最近切断装置の改良と多様
化に加えて、人件費節減や量産化の目的での自動化やロ
ボット化が急速に進んでいるが、電極材料の改良が遅れ
ているため、切断装置の発展がこれによって制限を受け
ていた。
［問題点を解決するための手段コ
上記問題点を解決するため本発明は次のような電極材料
を提供する。
を提供する。
すなわち、本発明にかかる電極材料は重量比で５０−９
５％のレニウムと、５０−５％の酸化イツトリウムを含
有することを特徴としている。この電極の成分のうち、
レニウムは融点が高く耐酸化性とくに高温耐酸化性に優
れている。また、酸化イツトリウムは放電特性に優れて
おり、これらレニウムと酸化イツトリウムを適当な割合
で組み合わせることによって、酸化消耗と熱消耗が少な
く、かつ安定した放電性能を保つことが可能となるので
ある。レニウムの好ましい含有量は重量比で５０−９５
％であり、酸化イツトリウムの好ましい含有量は５０−
５％である。この電極材料は、上記レニウムと酸化イツ
トリウムの合金であるが、その特性を損なわない範囲内
で少量の他の元素を添加してもよい。
５％のレニウムと、５０−５％の酸化イツトリウムを含
有することを特徴としている。この電極の成分のうち、
レニウムは融点が高く耐酸化性とくに高温耐酸化性に優
れている。また、酸化イツトリウムは放電特性に優れて
おり、これらレニウムと酸化イツトリウムを適当な割合
で組み合わせることによって、酸化消耗と熱消耗が少な
く、かつ安定した放電性能を保つことが可能となるので
ある。レニウムの好ましい含有量は重量比で５０−９５
％であり、酸化イツトリウムの好ましい含有量は５０−
５％である。この電極材料は、上記レニウムと酸化イツ
トリウムの合金であるが、その特性を損なわない範囲内
で少量の他の元素を添加してもよい。
この電極材料は例えば次のような方法で製造することが
できる。まず原料となるレニウム粉末（例えば平均粒度
３−４μｍ）に酸化イツトリウム粉末（例えば平均粒度
５−６μｍ）を添加混合し、得られた混合粉末を所定形
状に加圧成形する。
できる。まず原料となるレニウム粉末（例えば平均粒度
３−４μｍ）に酸化イツトリウム粉末（例えば平均粒度
５−６μｍ）を添加混合し、得られた混合粉末を所定形
状に加圧成形する。
このようにして得られた圧粉体を常法に従って焼結し、
所望の電極材料とする。
所望の電極材料とする。
以下、本発明の実施例について説明する。
［実施例］
平均粒度３．５５μｍ１純度９９．９９％のレニウム粉
末と平均粒度５．７μｍ、純度９９．９％の酸化イツト
リウム粉末をシェーカーミキサーにて３０分分間式混合
した。この混合粉末にバインダーを添加して造粒した。
末と平均粒度５．７μｍ、純度９９．９％の酸化イツト
リウム粉末をシェーカーミキサーにて３０分分間式混合
した。この混合粉末にバインダーを添加して造粒した。
得られたレニウム（Ｒｅ）−酸化イツト リウム（Ｙ２
Ｏ２）混合粉末の顆粒を金型内で加圧して直径２ｍｍ、
長さ４ｍｍの圧粉体（圧粉密度６５〜７５％）としたの
ち、常法に従って水素気流中で予焼結（５００℃Ｘ１５
分）及び本焼結（２２００℃ｘ３０分）を行なって直径
１．７ｍｍ長さ３．５ｍｍの焼結体からなる電極材料と
した。
Ｏ２）混合粉末の顆粒を金型内で加圧して直径２ｍｍ、
長さ４ｍｍの圧粉体（圧粉密度６５〜７５％）としたの
ち、常法に従って水素気流中で予焼結（５００℃Ｘ１５
分）及び本焼結（２２００℃ｘ３０分）を行なって直径
１．７ｍｍ長さ３．５ｍｍの焼結体からなる電極材料と
した。
得られた電極材料を銅製のチップホルダーに圧入して陰
極とし、水冷銅板を陽極として第１図および第２図に示
す試験装置を用いてアークテストを行ない、消耗量を調
べた結果は第３図に示すとうりであった。図中、１はト
ーチ、２は電極、２ａは電極材料、３は水冷銅板、４は
切断電源、５はエアレギュレータ、６はコンプレッサ、
７はノズル、８はプラズマアークである。
極とし、水冷銅板を陽極として第１図および第２図に示
す試験装置を用いてアークテストを行ない、消耗量を調
べた結果は第３図に示すとうりであった。図中、１はト
ーチ、２は電極、２ａは電極材料、３は水冷銅板、４は
切断電源、５はエアレギュレータ、６はコンプレッサ、
７はノズル、８はプラズマアークである。
また、第３図の試験条件は電流２５＾、電圧９５ｖ、エ
アー圧力３．５に８７０ｍ２、時間５分間であった。消
耗量は立方ミリメートル（ｍｍ３）で表されている。第
３図から解るとおり、本発明にかかる電極材料は、従来
のジルコニウムやハフニウムの電極材料にくらべその消
耗量が少い。また、組成の好ましい範囲は第１図から解
るとおりレニウムが５０−９５の範囲であり、より好ま
しくは６０−９０の範囲である。この電極材料の製造は
比較的容易であり、原料の入手性にも問題はない。この
電極材料は、安定したプラズマアークが得られ、消耗が
少なく、切断電極として用いた場合に切断面が直線的か
つ滑らかで、切断中が小さく、切断スピードが速かった
。
アー圧力３．５に８７０ｍ２、時間５分間であった。消
耗量は立方ミリメートル（ｍｍ３）で表されている。第
３図から解るとおり、本発明にかかる電極材料は、従来
のジルコニウムやハフニウムの電極材料にくらべその消
耗量が少い。また、組成の好ましい範囲は第１図から解
るとおりレニウムが５０−９５の範囲であり、より好ま
しくは６０−９０の範囲である。この電極材料の製造は
比較的容易であり、原料の入手性にも問題はない。この
電極材料は、安定したプラズマアークが得られ、消耗が
少なく、切断電極として用いた場合に切断面が直線的か
つ滑らかで、切断中が小さく、切断スピードが速かった
。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる電極材
料は、従来のジルコニウムやハフニウムよりも人手性に
優れ、これらにくらべ約２倍より３倍の耐消耗性を有す
るとともに、安定したアーク特性を得ることのできる優
れたものである。この電極材料は、エアプラズマ切断用
、プラズマ溶射用、耐熱耐酸化電極用等として使用して
も充分にその特性が発揮できるものである。
料は、従来のジルコニウムやハフニウムよりも人手性に
優れ、これらにくらべ約２倍より３倍の耐消耗性を有す
るとともに、安定したアーク特性を得ることのできる優
れたものである。この電極材料は、エアプラズマ切断用
、プラズマ溶射用、耐熱耐酸化電極用等として使用して
も充分にその特性が発揮できるものである。
第１図および第２図は試験装置の説明図、第３図は組成
と耐消耗性の関係を表わすグラフである。 ｌ・・・トーチ ２・・・電極３・・・
水冷銅板 特許出願人 東邦金属株式会社 代理人 弁理士 菅 原 弘 志 手続補正書 昭和 ６２年３月２３日
と耐消耗性の関係を表わすグラフである。 ｌ・・・トーチ ２・・・電極３・・・
水冷銅板 特許出願人 東邦金属株式会社 代理人 弁理士 菅 原 弘 志 手続補正書 昭和 ６２年３月２３日
Claims (1)
- （１）重量比で５０〜９５％のレニウムと、５０〜５％
の酸化イットリウムを含有する耐熱耐酸化性に富んだ放
電電極材料。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62032193A JPS63199842A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電極材料 |
| EP88105192A EP0334981B1 (en) | 1987-02-14 | 1988-03-30 | Discharge electrode material |
| US07/175,431 US4882519A (en) | 1987-02-14 | 1988-03-30 | Discharge electrode material composed of yttrium and rhenium or ruthenium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62032193A JPS63199842A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電極材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199842A true JPS63199842A (ja) | 1988-08-18 |
| JPH0434622B2 JPH0434622B2 (ja) | 1992-06-08 |
Family
ID=12352065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62032193A Granted JPS63199842A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電極材料 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4882519A (ja) |
| EP (1) | EP0334981B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63199842A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0334981A1 (en) * | 1987-02-14 | 1989-10-04 | Toho Kinzoku Co., Ltd. | Discharge electrode material |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317126A (en) * | 1992-01-14 | 1994-05-31 | Hypertherm, Inc. | Nozzle and method of operation for a plasma arc torch |
| DE19707699C1 (de) * | 1997-02-26 | 1998-07-23 | Oliver Dr Ing Prause | Plasmabrenner für Plasmaspritzanlagen |
| FR2813158A1 (fr) * | 2000-08-18 | 2002-02-22 | Air Liquide | Electrode pour torche a plasma a insert emissif de duree de vie amelioree |
| DE10210421B4 (de) | 2002-03-06 | 2007-11-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Elektrodenelement für Plasmabrenner sowie Verfahren zur Herstellung |
| WO2015048648A1 (en) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Hypertherm, Inc. | Plasma torch electrode materials and related systems and methods |
| DE102014210987A1 (de) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Robert Bosch Gmbh | Elektrodenmaterial, Zündkerzenelektrode und Zündkerze |
| CN113038680B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-06-28 | 浙江大学 | 一种耐电弧烧蚀的电极结构及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3378671A (en) * | 1965-10-14 | 1968-04-16 | United Aircraft Corp | Nonconsumable arc-melting and arc-welding electrodes |
| US3621322A (en) * | 1968-09-12 | 1971-11-16 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | High-pressure compact arc lamp with electrodes containing tantalum carbide |
| US3784928A (en) * | 1971-06-04 | 1974-01-08 | Rca Ltd | Gas discharge device and electrode for use therein |
| DD137365A5 (de) * | 1976-03-31 | 1979-08-29 | Diamond Shamrock Techn | Elektrode |
| US4303848A (en) * | 1979-08-29 | 1981-12-01 | Toshiba Corporation | Discharge lamp and method of making same |
| JPS63199842A (ja) * | 1987-02-14 | 1988-08-18 | Toho Kinzoku Kk | 電極材料 |
-
1987
- 1987-02-14 JP JP62032193A patent/JPS63199842A/ja active Granted
-
1988
- 1988-03-30 US US07/175,431 patent/US4882519A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-30 EP EP88105192A patent/EP0334981B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0334981A1 (en) * | 1987-02-14 | 1989-10-04 | Toho Kinzoku Co., Ltd. | Discharge electrode material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0434622B2 (ja) | 1992-06-08 |
| EP0334981A1 (en) | 1989-10-04 |
| EP0334981B1 (en) | 1993-03-10 |
| US4882519A (en) | 1989-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |