JPS63303046A - 金属表面へのセラミックコ−チング方法 - Google Patents
金属表面へのセラミックコ−チング方法Info
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- JPS63303046A JPS63303046A JP62139039A JP13903987A JPS63303046A JP S63303046 A JPS63303046 A JP S63303046A JP 62139039 A JP62139039 A JP 62139039A JP 13903987 A JP13903987 A JP 13903987A JP S63303046 A JPS63303046 A JP S63303046A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
- C23C4/11—Oxides
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- Organic Chemistry (AREA)
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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】
し産業上の利用分野〕
本発明は耐酸性、耐酸化性、耐絶縁性及び美観等を向上
させるための金属表面へのセラミックコーチング方法に
関する。
させるための金属表面へのセラミックコーチング方法に
関する。
［従来の技術・問題点］
金属表面のセラミックコーチング方法には無機質バイン
ダーを用いた塗布剤や琺瑯釉の焼付等が実施されている
。更に、琺瑯釉の溶射も行なわれている。
ダーを用いた塗布剤や琺瑯釉の焼付等が実施されている
。更に、琺瑯釉の溶射も行なわれている。
例えば窯業工学ハンドブック新版（１９８２年：技報堂
刊）の第１０５４頁には「フリット粒子を酸素・アセチ
レン火炎で溶かし、これを圧縮空気などで金属面に噴射
して被覆する方法が行なわれている。しかし、溶射した
だけでは付着力も弱く、気孔も多いので溶射後、火炎で
琺瑯面を溶かして平滑なものにする必要がある。Ｊと記
載されている。
刊）の第１０５４頁には「フリット粒子を酸素・アセチ
レン火炎で溶かし、これを圧縮空気などで金属面に噴射
して被覆する方法が行なわれている。しかし、溶射した
だけでは付着力も弱く、気孔も多いので溶射後、火炎で
琺瑯面を溶かして平滑なものにする必要がある。Ｊと記
載されている。
また、特開昭６１−１７４１８４号公報にも金属母材へ
の琺瑯溶射が記載されている。
の琺瑯溶射が記載されている。
更に、日本溶射筒会誌１９７８年ＶＯＬ、１５、Ｎｏ。
２の第１頁には溶射皮膜の密着強さに及ぼす素材予熱の
効果が記載されている。それによると、金属母材は３０
０℃に予熱した時に最高の密着強さを示し、４００℃で
は密着強さが低下する旨が記載されている。
効果が記載されている。それによると、金属母材は３０
０℃に予熱した時に最高の密着強さを示し、４００℃で
は密着強さが低下する旨が記載されている。
上述のように、従来の琺瑯溶射では溶射膜の付着力が弱
く且つ溶射膜の気孔も多くなり、それによって金！Ｘ母
材の耐酸性、耐酸化性等も不充分なものとなる。
く且つ溶射膜の気孔も多くなり、それによって金！Ｘ母
材の耐酸性、耐酸化性等も不充分なものとなる。
プラズマ溶射を用いる場合に、金属母材を予熱すると、
プラズマ溶射膜の密着強度が向上するとされており、実
際溶射膜の密着強度はある程度向上するが、完全に密着
するものではなく且つ気孔の多い組織となり、それによ
って金属母材の耐酸性、耐酸化性は不充分なものとなる
。
プラズマ溶射膜の密着強度が向上するとされており、実
際溶射膜の密着強度はある程度向上するが、完全に密着
するものではなく且つ気孔の多い組織となり、それによ
って金属母材の耐酸性、耐酸化性は不充分なものとなる
。
［問題点を解決するための手段］
本発明は金属母材を３００〜８００℃に予熱した後、該
金属母材料に軟化点が１０００℃以下のガラス質粉末材
料を火炎溶射して緻密ガラス質溶射膜を金属表面に形成
することを特徴とする金属表面へのセラミックコーチン
グ方法にある。
金属母材料に軟化点が１０００℃以下のガラス質粉末材
料を火炎溶射して緻密ガラス質溶射膜を金属表面に形成
することを特徴とする金属表面へのセラミックコーチン
グ方法にある。
［作 用］
金属母材の予熱はバーナーによる加熱、電気炉加熱等を
使用して行なうことができる。金属母材の予熱温度は３
００〜８００℃が好ましい、予熱温度が３００℃未満で
あると、金属母材を予熱せずに溶射を行なう場合と同様
に溶射火炎中で溶解したガラスの液滴が金属表面で熱を
奪われて急冷され、それによって得られる溶射膜がガラ
ス粒の績み重ね構造となり、密着性及び緻密性等が劣る
ために好ましくない、また、予熱温度が８００℃を超え
ると、金属母材の酸化が進行して溶射膜の剥離につなが
るために好ましくない。
使用して行なうことができる。金属母材の予熱温度は３
００〜８００℃が好ましい、予熱温度が３００℃未満で
あると、金属母材を予熱せずに溶射を行なう場合と同様
に溶射火炎中で溶解したガラスの液滴が金属表面で熱を
奪われて急冷され、それによって得られる溶射膜がガラ
ス粒の績み重ね構造となり、密着性及び緻密性等が劣る
ために好ましくない、また、予熱温度が８００℃を超え
ると、金属母材の酸化が進行して溶射膜の剥離につなが
るために好ましくない。
本発明方法に使用する溶射材料は軟化点が１０００℃以
下のガラス質粉末材料である。軟化点が１０００℃を超
えるガラス質粉末材料を使用すると、金属母材を予熱し
ておいても付着性が悪く、気孔率が増加して好ましくな
い、ガラス質粉末材料としては硼珪酸ガラス、鉛ガラス
、リン酸ガラス、ソーダガラス等が使用できる。溶射膜
の厚さは２０〜１０００μ−程度が好ましい、溶射膜の
厚さが２０μ−未満では溶射ムラが発生し易いために好
ましくなく、また、１０００μ−を超えると溶射に時間
がかかるために金属母材への熱負荷が大となるために好
ましくない。
下のガラス質粉末材料である。軟化点が１０００℃を超
えるガラス質粉末材料を使用すると、金属母材を予熱し
ておいても付着性が悪く、気孔率が増加して好ましくな
い、ガラス質粉末材料としては硼珪酸ガラス、鉛ガラス
、リン酸ガラス、ソーダガラス等が使用できる。溶射膜
の厚さは２０〜１０００μ−程度が好ましい、溶射膜の
厚さが２０μ−未満では溶射ムラが発生し易いために好
ましくなく、また、１０００μ−を超えると溶射に時間
がかかるために金属母材への熱負荷が大となるために好
ましくない。
金属母材へガラス質粉末材を溶射する場合、金属母材を
予熱する前に該母材をプラスト処理して表面を粗面化す
ることが好ましい、また、必要に応じてＮｉ−Ｃｒ等の
合金を慣用の溶射方法例えば火炎溶射法により溶射して
下地層を形成することができる。
予熱する前に該母材をプラスト処理して表面を粗面化す
ることが好ましい、また、必要に応じてＮｉ−Ｃｒ等の
合金を慣用の溶射方法例えば火炎溶射法により溶射して
下地層を形成することができる。
本発明方法において使用する溶射装置は慣用の火炎溶射
装置であれば特に限定されるものではない、しかし、火
炎溶射装置の火炎温度は２０００°Ｃ以下に調節する必
要がある。これは火炎温度が２０００℃を超えると、金
属母材に熱歪みが発生したり、ガラス質粉末材中のＳｉ
Ｏ□が揮散する等の問題を生ずるためである。火炎温度
は通常酸素−プロパン−空気の混合比を調節することに
より２０００℃以下の温度に調節することができる。
装置であれば特に限定されるものではない、しかし、火
炎溶射装置の火炎温度は２０００°Ｃ以下に調節する必
要がある。これは火炎温度が２０００℃を超えると、金
属母材に熱歪みが発生したり、ガラス質粉末材中のＳｉ
Ｏ□が揮散する等の問題を生ずるためである。火炎温度
は通常酸素−プロパン−空気の混合比を調節することに
より２０００℃以下の温度に調節することができる。
なお、本発明方法は上述の条件を満足すれば、その他は
慣用の溶射操作で行なうことができる。
慣用の溶射操作で行なうことができる。
以上の操作により金属表面上に緻密ガラス質溶射膜を形
成することができる。
成することができる。
また、ガラス質粉末材料に金属母材または下地層と反応
する物質を用いると得られる溶射膜を有色化することも
できる０例えば、ステンレス５ＵＳ３０４に硼珪酸ガラ
スを溶射すると、ステンレス５ｕＳ３０４中のＣｒと硼
珪酸ガラス中のソーダ分が反応して溶射膜を緑色化する
ことができる。
する物質を用いると得られる溶射膜を有色化することも
できる０例えば、ステンレス５ＵＳ３０４に硼珪酸ガラ
スを溶射すると、ステンレス５ｕＳ３０４中のＣｒと硼
珪酸ガラス中のソーダ分が反応して溶射膜を緑色化する
ことができる。
なお、この場合のガラス質粉末材と金属母材または下地
層の反応は得られる緻密ガラス質溶射膜の諸特性に何ら
影響を及ぼすものではないことを理解されたい。
層の反応は得られる緻密ガラス質溶射膜の諸特性に何ら
影響を及ぼすものではないことを理解されたい。
［実 施 例］
え１九
以下の第１表に記載する材質の金属母材を用い予熱を行
なった後溶射を行なう本発明例■〜■及び予熱を行なわ
ない比較例１〜■を実施した。実験条件及得られた溶射
膜の諸特性を第１表に併記する。
なった後溶射を行なう本発明例■〜■及び予熱を行なわ
ない比較例１〜■を実施した。実験条件及得られた溶射
膜の諸特性を第１表に併記する。
なお、本発明例■及び比較例■において、下地層の溶射
にはガスプラズマ溶射法を用いた。
にはガスプラズマ溶射法を用いた。
第１図は本発明例Ｉで得られた溶射膜の組織を示す図で
あり、溶射膜がピンホール等のない緻密な膜であること
がわかる。
あり、溶射膜がピンホール等のない緻密な膜であること
がわかる。
［発明の効果］
本発明により以下の効果が得られる：
■金属母材表面への密着性が従来法と比べ１０〜２０倍
も優れている： ■従来の溶射膜は気孔率が５〜１０％あり且つ通気性が
あるのに対し、本発明方法によれば緻密ガラス質溶射膜
を形成することができ、通気性がなく、気孔率は１％以
下となり、開口気孔は実質上ない（ピンホール０）； ■膜面が平滑で、溶射のみで±１０μの面厚さが確保で
き、更に研磨すればＩＳ以下の面精度が得られる； ■グラスライニングに比べ均一な膜厚とすることができ
且つ大型の金属母材へ施工できる；■膜面は光沢があり
、美的にも優れたものである。
も優れている： ■従来の溶射膜は気孔率が５〜１０％あり且つ通気性が
あるのに対し、本発明方法によれば緻密ガラス質溶射膜
を形成することができ、通気性がなく、気孔率は１％以
下となり、開口気孔は実質上ない（ピンホール０）； ■膜面が平滑で、溶射のみで±１０μの面厚さが確保で
き、更に研磨すればＩＳ以下の面精度が得られる； ■グラスライニングに比べ均一な膜厚とすることができ
且つ大型の金属母材へ施工できる；■膜面は光沢があり
、美的にも優れたものである。
以上より、金属の耐酸化性、耐酸性（耐薬品性）、電気
絶縁性、美観性を向上させることができ、また、衝撃に
対して強い緻密ガラス質溶射膜を形成することができる
。
絶縁性、美観性を向上させることができ、また、衝撃に
対して強い緻密ガラス質溶射膜を形成することができる
。
第１図は本発明方例Ｉにより予熱を実施して得られた溶
射膜の組織を示す図であり、第２図は予熱を実施しない
従来溶射法により得られた溶射膜の組織を示す図である
０図中： １・・・緻密ガラス質溶射膜、２・・金属母
材、３・・多孔質溶射膜。
射膜の組織を示す図であり、第２図は予熱を実施しない
従来溶射法により得られた溶射膜の組織を示す図である
０図中： １・・・緻密ガラス質溶射膜、２・・金属母
材、３・・多孔質溶射膜。
Claims (1)
- 金属母材を３００〜８００℃に予熱した後、該金属母材
料に軟化点が１０００℃以下のガラス質粉末材料を火炎
溶射して緻密ガラス質溶射膜を金属表面に形成すること
を特徴とする金属表面へのセラミックコーチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139039A JPS63303046A (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 金属表面へのセラミックコ−チング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139039A JPS63303046A (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 金属表面へのセラミックコ−チング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63303046A true JPS63303046A (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=15236029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62139039A Pending JPS63303046A (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 金属表面へのセラミックコ−チング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63303046A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03281789A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-12 | Shinko Pantec Co Ltd | ガラス被覆金属材 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146741A (en) * | 1974-10-18 | 1976-04-21 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Kukichowakino seigyosochi |
| JPS60235775A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-22 | 株式会社ナカシマ | ガラス溶射塗装方法 |
-
1987
- 1987-06-04 JP JP62139039A patent/JPS63303046A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146741A (en) * | 1974-10-18 | 1976-04-21 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Kukichowakino seigyosochi |
| JPS60235775A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-22 | 株式会社ナカシマ | ガラス溶射塗装方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03281789A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-12 | Shinko Pantec Co Ltd | ガラス被覆金属材 |
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