JPS6343781A - 高耐食性白金クラツド材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、めがねフレームや指輪等の装飾品或はめっき
用電極、医療用部月、触奴等として用いられる耐食性に
優れた白金クラッド材に関するものである。

［従来の技術］ 金や銀等の貴金属及びそれらの合金類は、装飾品や美術
工芸品等の成形材料或は被覆月別として珍重されている
。このうち金や銀等の貴金属を被覆材料として使用する
場合は、比較的安価な金属材料（芯材）の表面に該貴金
属を被覆し、複合材としてＯｔ！８されている。しかし
ながらこの様な複合材は、芯材と貴金属層との組合せに
よっては永年使用しているうちに点食な生じるといった
欠点があった。また芯材と貴金属層の接合強度が十分で
はないという別の欠点もあった。

近年、Ｔｉ又はＴｉ合金（以下単にＴ１と呼ぶこともあ
る）表面に貴金属層を形成するという技術も開発されて
おり、Ｔｉ表面に貴金属めっきを施すことや１０〜２０
μｍの貴金属箔な被覆する方法は既に知られている（特
開昭５５−７１５４７号公報）。これによると、異種金
属が接触する条件では電位の低い方の金属がアノードと
なり、この際両者の電位差が大きいほど腐食が速く進む
という観点から、貴金属との電位差の少ないＴｉを芯材
とすることが推奨されている。しかしながらこの様な技
術においても、Ｔｉ表面と貴金属どの接合強度は十分て
はなかった。

一方白金（ｐｔ）は、金や金合金と同様に装飾品や耐食
月寥１として使用されているが、産出量は全以上に少な
く高価な金属として珍重されている。この様な白金の・
目°能を最大限に発揮して活用する為には、比較的安価
で且つ耐食性に富んだ芯旧上に白金層を強固に被覆した
複合材料の実現か望まねていた。

［発明か解決しようとする問題点］ 本発明は上述した様な状況のもとでなされたものであっ
て、その目的とするところは上記趣旨から明らかな如く
、耐食性及び接合強度の両面において優れた効果を発揮
する高耐食性白金クラット旧を提供する点にある。

［問題点を解決する為の手段］ 上記目的を達成し１１また本発明の構成とは、芯材とし
て高耐食性金属を用い、該金属の表面に直接又はＡｇ−
Ｐｄ合金若しくはＮｉ基合金よりなる中間層を介して白
金層を被覆する点に要旨を有するものである。

［作用］ 本発明者らは上記目的を達成する為に種々研究したとこ
ろ、複合材料としての高耐食性白金クラッド材（以下単
に白金クラッド材と呼ぶ）を製造するに当たり、芯材と
して用いる高耐食性金属の種類に対応させ、該金属の表
面に直接或は特定の中間層を介在させて白金層を被覆す
れは希望する白金クラッド材が得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。例えば芯材としてＴｉ又は
Ｔｉ基合金を使用した場合には、適当な中間層を介在さ
せ、或は芯材としてＮｉ又はＮｉ基合金を使用した場合
には芯材表面に直接白金層を被覆することにより、装飾
品や化学器具用素旧として十分活用て剖る白金クラッド
材が実現できる。

本発明に従って構成される白金クラッド材は、例えは下
記の様にして製造される。即ち、芯材としての耐食性金
属の表面に直接又は中間層を介して白金層を被覆して複
合ビレットを作成した後、有害な合金層か形成されない
適当な温度で前記複合ビレットを熱間静水圧押出しした
後、所定寸法まで引抜き加工等の塑性加工を施す。この
様な工程を経ることによって、白金クラット材における
界面接合強度をより一層強固なものとすることかてぎる
。尚白金層は純白金である必要はなく、白金合金は全て
使用でき、芯材としてのＮｉ合金及びＴｉ合金等も耐食
性を有するものであわは何でも良い。また中間層として
のＡｇ−Ｐｄ合金及びＮｉ合金についても格段の制限は
ない。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ まず芯材と１７てＴｉ（Ｔｉ合金も含む）を用いた場合
について説明する。この場合には芯材表面と白金層との
間に中間層を介在させる必要があるが、これは界面接合
強度を」分に保つと共に層間の電位グーに基つく腐食を
防ぐ為にも重要な要素である。

木発明者らは、Ｔｉとの自然電位差の少ない旧料として
Ｔ　ａ　、　Ｎ　ｉ−Ｃｒ−Ｃｏ−Ｍ　ｎ合金、Ｚｒ、
Ａｇ−Ｐｄを選んだ。これらの旧料の自然電位の測定結
果は下記第１表に示す如くである。

尚測定は、室温において５％ＮａＣ］水溶液に材料を浸
漬することにより行ない、基準電極としては飽和カロメ
ル電極（ＳＣＥ）を用いた。

第　　　１　　　表 上述した材料においては、Ａｇ−Ｐｄ合金な除いて自然
電位はマイナスの値をとり、この様な材料を中間層とし
て用いた場合はＴｉ（又はＴｉ合金）の耐食性が向上す
ると期待される。尚ここで言う自然電位とは、金属の腐
食過程の機構を知る」二で極めて重要な情報であり、標
準電位とは異なった概念であり腐食電位（ｃｏｒｒｏｓ
ｉｏｎ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）とも呼ばれ′Ｃいるもの
である。

次に、第１表に示した各材料を中間層とするビレッｌ−
を作成し、線材加工を行ない、得られた複合体の特性を
調査した。尚第１表の材料のうち、Ｚｒは中間層の円筒
を板から溶接で製作する際に脆化し、溶接性に難がある
ので調査対象から除いた。

第１１ＷＩは、ビレットの構造を示す概略説明図である
。第１図において、芯材１　（外径６５ｍｍφ）の半径
方向外側には中間層２（厚み０．５　ｍｍｔ）が円筒状
に形成され、更に中間層２の半径方向外側には白金層３
　（＊み０．５　ｍｍｔ）か円筒状に形成される。白金
層３としては、Ｐｔ９００　（Ｐｔ９０％；ＰｄｌＯ％
）を用いた。そして芯材１、中間層２及び白金層３相互
の間隙が０．１〜０．２　ｍｍとなる様に設定され、芯
材１の軸線方向両端部にはダミーブロック４，５が夫々
配設され、該ダミーブロック４．５に白金層３の端部が
溶接固定される。

第１図に示した様に組立てた状態で、脱気管６を介して
ビレット内の脱気を行ない（１０−２Ｔｏｒｒ程度）、
その後密封する。この様なビレットを６５０℃〜８００
℃の温度範囲で加熱し、熱間静水圧押出し法によって１
８〜２５ｍｍφの棒材に押出した後、該棒材の表面及び
中間層２の健全性を確認した。このときの押出圧は、押
出比１４．７で約６２００　ｋｇ／ｃｍ２であった。そ
の後、その棒材を用い、引抜きダイスによって各パス１
５〜２０％の減面率で２．０　ｍｍφになる様に仕上げ
加工を行なった。

次に、本発明者らは、ビレット準備時にお番づる中間層
２の溶接性（円筒状に加工するとき）、加工時におりる
押出しの難易及び伸線の難易、加工後におりる界面接合
状況及び耐食性の夫々につぃて評価した。その結果を下
記第２表に示す。尚耐食試験は塩水１！ＪＩ霧試験で行
ない、食塩、酢酸及び塩化銅を添加した腐食液を用いた
方法（ＣＡＳＳ法）ににっだ。

その結果、下記の様な評価が得られた。

（１）ビレット準備時における中間層２の溶接性に関し
ては、いずれも問題なく処理できた。

（２）熱間押出しに関しては、Ｎ１−Ｃｒ−Ｃ。

−Ｍｎ合金及びＡｇ−Ｐｄ合金の夫々を用いた場合は問
題なく押出せたのに対し、Ｔａの場合は割れが生じて健
全材は得られなかった。

（３）伸線の難易及び界面接合状況に関しては、Ｎ　ｉ
　−Ｃｒ　−Ｃｏ　−Ｍ　ｎ合金及びＡｇ−Ｐｄ合金を
夫々用いた場合は何ら問題を生じなかった。尚ここで言
う接合状況とは、中間層２における芯材１及び白金層３
の双方との関係を意味する。

（４）耐食試験に関しては、Ｎ　ｉ　−Ｃｒ　−Ｃｏ　
−Ｍｎ合金やＡｇ−Ｐｄ合金を中間層２として用いた場
合には長時間の試験条件てわずかな腐食が進行したか、
十分使用に耐え得るものであった。

（５）熱処理の容易性に関しては、熱処理温度と金属間
化合物生成状況との関係を調査した。その結果、Ｎ　ｉ
　−Ｃｒ　−Ｃｏ　−Ｍ　ｎ合金やＡｇ−Ｐｄ合金を用
いた場合には６５０℃以上でわずかな金属間化合物層が
発生し、時間の経過及び温度の上昇につれてそれが多少
成長することが認められた。

従ってＮ　ｉ　−Ｃｒ　−Ｃｏ　−Ｍ　ｎ及びＡｇ−Ｐ
ｄ合金を中間層２として用いる場合には、特にろう何時
における処理温度・時間に格別の注意を払う必要がある
。換言すれば、処理条件さえ良好であれば、Ｎ１−Ｃｒ
　−Ｃｏ　−Ｍ　ｎ及びＡｇ−Ｐｄ合金は、中間層２と
して十分使用に耐え得るものである。

第２表の結果からも明らかであるが、芯材１としてＴｉ
を用いて白金をクラッドする場合には、中間層２として
はＮ　ｉ　−Ｃｒ−Ｃｏ−Ｍ　ｎ、Ａ　ｇ−Ｐｄが使用
できる。一方Ｔａは割れが発生ずるので中間層２として
は好ましくない。また耐食性や合金層生成の点から考慮
すると、Ｎ１−Ｃｒ−Ｃｏ　−Ｍ　ｎやＡｇ−Ｐｄを中
間層として用いる場合は用途に応し或は施工時の注意を
配りさえすれば使用に十分耐え得る白金クラッド材が実
現できる。

実施例２ 前記実施例からも明らかであるが、中間層２としてＮ　
ｉ　−Ｃｒ−Ｃｏ−Ｍ　ｎを用いた場合においても健全
な白金クラッド材が得られたことを考えると、Ｎｉ基合
金と白金の界面接合性は良好なことが明らかである。そ
こで本発明者らは、Ｎｉ（又はＮｉ基合金）を芯材１と
し、該芯材１の表面に白金層３を直接被覆することを試
みた。尚この場合のビレット構造は、中間層２を設けな
い煮貝外は前記第１図と同様であり、その他の条件はす
べて同一である。その結果は下記第３表に示第３表の結
果からも明らかであるが、Ｎｉ（又はＮｉ基合金）を８
利１とした場合には、芯材１の表面に白金層３を直接被
覆しても良好な結果か得られた。即ち従来ではＮｉ（又
はＮｉ基合金）を芯材２とし、該芯材の表面に金や銀等
の貴金属層を被覆した場合には、永年使用しているうち
に点食を生じるといった欠点があったのであるが、白金
に限ってはその様な傾向は認められなかった。

［発明の効果］ 以」二述べた如く本発明によれば、既述の構成を採用す
ることによって、耐食性及び接合強度の両面で優れた効
果を発揮する白金クラッド材が実現できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成されるビレット構造の一例
を示す概略説明図である。 １・・・芯材　　　　　　２・・・中間層３・・・白金
層　　　　　６・・・脱気管４．５・・・タミーブロッ
ク 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯材として高耐食性金属を用い、該金属の表面に
   直接又はＡｇ−Ｐｄ合金若しくはＮｉ基合金よりなる中
   間層を介して白金層を被覆したことを特徴とする高耐食
   性白金クラッド材。
2. （２）高耐食性金属がＴｉ又はＴｉ基合金であり、Ａｇ
   −Ｐｄ合金又はＮｉ基合金を介して白金層を被覆したも
   のである特許請求の範囲第１項に記載の高耐食性白金ク
   ラッド材。（３）高耐食性金属がＮｉ又はＮｉ基合金で
   あり、直接白金層を被覆したものである特許請求の範囲
   第１項に記載の高耐食性白金クラッド材。