JP6975602B2

JP6975602B2 - Centrifugal spraying powder manufacturing disc

Info

Publication number: JP6975602B2
Application number: JP2017185882A
Authority: JP
Inventors: 隆久山本
Original assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Current assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2021-12-01
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: JP2019059991A

Description

本発明は、遠心噴霧法粉末製造用ディスクに関する。 The present invention relates to a disc for producing a centrifugal powder.

近年、はんだ用粉末、フィラー用粉末、溶射用粉末、積層造形用粉末等の分野において流動性の高い粉末が求められている。流動性の高い粉末は、この粉末を使用した製品の特性の向上や欠陥の低減に寄与する。 In recent years, powders having high fluidity have been required in the fields of solder powders, filler powders, thermal spraying powders, laminated molding powders and the like. The highly fluid powder contributes to improving the characteristics of products using this powder and reducing defects.

粉末の流動性は、一般に、真球度が高く、粒度分布の幅が狭く、サテライト（粉末の粒子に付着した微粉）が少ないほど、高くなる。このような粉末を得るための製造方法として、遠心噴霧法（ディスクアトマイズ法）が知られている。この方法は、水噴霧法（水アトマイズ法）やガス噴霧法（ガスアトマイズ法）等の他の粉末の製造方法と比べて、流動性の高い粉末が得られる点で優位性がある。 The fluidity of the powder is generally higher as the sphericity is higher, the particle size distribution is narrower, and the satellites (fine powder adhering to the powder particles) are less. As a manufacturing method for obtaining such a powder, a centrifugal spraying method (disc atomizing method) is known. This method is superior to other powder production methods such as a water spray method (water atomization method) and a gas spray method (gas atomization method) in that a powder having high fluidity can be obtained.

遠心噴霧法による粉末の製造では、この粉末の原料を高温で溶かした溶湯が、回転する円盤状の遠心噴霧法粉末製造用ディスク（回転ディスクと称される）の表面に、滴下される。この溶湯は、回転ディスク上で液状の薄い膜となる。回転による遠心力で、この薄い膜がより薄くなり、ディスク先端から微細な液滴が飛散する。飛散した液滴が凝固することで粉末が得られる。 In the production of powder by the centrifugal spray method, a molten metal obtained by melting the raw material of this powder at a high temperature is dropped on the surface of a rotating disk-shaped centrifugal spray powder production disk (referred to as a rotating disk). This molten metal becomes a thin liquid film on a rotating disk. Centrifugal force due to rotation makes this thin film thinner, and fine droplets are scattered from the tip of the disk. A powder is obtained by solidifying the scattered droplets.

回転ディスクには、滴下される溶湯と反応を起こさないこと、溶湯の熱で軟化しないこと、及び溶湯による熱衝撃に耐えうる耐熱衝撃抵抗値を有することが求められる。さらに回転ディスクには、高速回転に耐える強度や、溶湯との高い濡れ性も要求される。濡れ性が劣ると、回転ディスク上で溶湯が薄い膜とならず、流動性の高い粉末を得ることが困難となる。 The rotating disk is required to have a heat-resistant impact resistance value that does not react with the dropped molten metal, does not soften due to the heat of the molten metal, and can withstand the thermal shock caused by the molten metal. Further, the rotating disk is required to have strength to withstand high-speed rotation and high wettability with molten metal. If the wettability is poor, the molten metal does not form a thin film on the rotating disk, and it becomes difficult to obtain a highly fluid powder.

これまで遠心噴霧法は、一般には粉末の材料の融点が低く、溶湯の温度（出湯温度）を低くすることが可能な場合、具体的には出湯温度を３００℃以下とすることが可能な場合に、適用されてきた。その用途は低融点はんだの粉末製造が主であった。高い出湯温度を必要とする融点の高い金属に対しては、上記の要求を満たす回転ディスクの作製が容易ではないためである。 Until now, the centrifugal spray method has generally been used when the melting point of the powder material is low and the temperature of the molten metal (outlet temperature) can be lowered, specifically, when the outflow temperature can be set to 300 ° C. or lower. Has been applied to. Its application was mainly in the production of powder of low melting point solder. This is because it is not easy to manufacture a rotating disk that meets the above requirements for a metal having a high melting point that requires a high hot water temperature.

種々の融点の高い金属の粉末製造に適用できるように、高い耐熱性を有する基材からなるディスク（基材ディスクと称される）の上面を、薄膜で覆った構造を有する回転ディスクが検討されている。この回転ディスクでは、この基材の高い耐熱性により、熱によるディスクの軟化や、熱衝撃によるディスク破損が防止される。目的とする金属に適した薄膜の材料を選択することで、溶湯とこのディスクとの反応を抑えかつ良好な濡れ性が確保される。この回転ディスクの検討の例が、特開２００９−６２５７３公報、特開平２−１４５７１０公報及び特開２０１５−１９００３８公報で報告されている。 A rotating disc having a structure in which the upper surface of a disc made of a base material having high heat resistance (called a base material disc) is covered with a thin film is studied so that it can be applied to the production of various high melting point metal powders. ing. In this rotating disc, the high heat resistance of the base material prevents the disc from softening due to heat and damage to the disc due to thermal shock. By selecting a thin film material suitable for the target metal, the reaction between the molten metal and this disc is suppressed and good wettability is ensured. Examples of studies on this rotating disk are reported in JP-A-2009-62573, JP-A-2-145710 and JP-A-2015-190038.

特開２００９−６２５７３公報には、高い耐熱性を有しかつ熱伝導性がセラミックスよりも良好な基材ディスクと、この基材ディスクの上面を被覆するセラミックス薄膜とからなる回転ディスクが開示されている。この文献では、基材として、グラファイト及びボロンナイトライド（ＢＮ）が適用できる、としている。またこの文献では、セラミックス薄膜の材料として、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、チタンナイトライド（ＴｉＮ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）及びシリコンカーバイト（ＳｉＣ）が適用できる、としている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-62573 discloses a rotating disk composed of a base material disk having high heat resistance and better thermal conductivity than ceramics, and a ceramic thin film covering the upper surface of the base material disk. There is. In this document, graphite and boron nitride (BN) can be applied as the base material. Further, in this document, zirconia (ZrO ₂ ), titanium nitride (TiN), alumina (Al ₂ O ₃ ) and silicon carbide (SiC) can be applied as materials for the ceramic thin film.

特開平２−１４５７１０公報で開示された金属微粉末の製造方法では、溶湯との濡れ性が良好で、かつ溶湯と化学的に反応しない被覆層を円板の上面に設けた回転ディスクが用いられている。 In the method for producing fine metal powder disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-145710, a rotating disk having a coating layer on the upper surface of a disk, which has good wettability with molten metal and does not chemically react with molten metal, is used. ing.

特開２０１５−１９００３８公報には、出湯温度が高い種々の金属粉末の製造に適用できる回転ディスクが開示されている。この回転ディスクは、耐熱衝撃抵抗値が７００℃以上の基材で作製された基材ディスクと、この基材ディスクの上面を被覆するセラミックスの膜とを備えている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-190038 discloses a rotating disk that can be applied to the production of various metal powders having a high hot water temperature. This rotating disk includes a substrate disk made of a substrate having a heat resistant impact resistance value of 700 ° C. or higher, and a ceramic film covering the upper surface of the substrate disk.

特開２００９−６２５７３公報JP-A-2009-62573 特開平２−１４５７１０公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-145710 特開２０１５−１９００３８公報JP 2015-190038

基材ディスクの上面を薄膜で覆う構造の回転ディスクの課題は、基材ディスクの上面全体を欠陥なく覆い、かつ回転ディスクが高速回転しても剥離を起こさない薄膜を形成することである。上述のグラファイト及びボロンナイトライドの気孔率は一般に１０〜２０体積％である。これらを基材として用いた場合、薄膜の厚さが薄いと、基材ディスクの気孔上に薄膜が形成されず、薄膜に開空孔が生じてしまう。基材と溶湯が反応する場合、この開空孔部分においてこの反応が起こり、回転ディスクが破損する。一方、薄膜の厚さが厚いと、回転ディスクが高速回転したときに、薄膜の自重により薄膜が剥離する。加えて薄膜の厚さが厚いと、熱膨張によりこの膜に亀裂が生じるという問題もある。 The problem of the rotating disk having a structure in which the upper surface of the base disk is covered with a thin film is to form a thin film that covers the entire upper surface of the base disk without defects and does not cause peeling even when the rotating disk rotates at high speed. The porosity of the above-mentioned graphite and boron nitride is generally 10 to 20% by volume. When these are used as a base material, if the thickness of the thin film is thin, the thin film is not formed on the pores of the base material disk, and open pores are generated in the thin film. When the base material reacts with the molten metal, this reaction occurs in the open hole portion and the rotating disk is damaged. On the other hand, if the thin film is thick, the thin film is peeled off due to the weight of the thin film when the rotating disk rotates at high speed. In addition, if the thin film is thick, there is a problem that the film is cracked due to thermal expansion.

特開２００９−６２５７３公報に記載の回転ディスクでは、セラミックス薄膜の厚さは、１×１０^２μｍ以下１×１０^−１μｍ以上である。本発明者らは、この公報の実施例で記載されたとおり、グラファイトよりなる基材ディスクを、１×１０^−１μｍ厚のサイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）の薄膜でコーティングした回転ディスクを作製した。これを用いてＳＵＳ３１６Ｌ合金の粉末製造を試みたところ、ディスクが途中で破損してしまった。得られた粉末からは、ＳＵＳ３１６Ｌ合金の規格値を上回る炭素が検出された。このことから、破損の原因は、薄膜の欠陥により溶湯がグラファイトと反応したためと認められた。 In the rotating disk described in JP-A-2009-62573, the thickness of the ceramic thin film is 1 × 10 ² μm or less and 1 × 10 ^-1 μm or more. As described in the examples of this publication, the present inventors have produced a rotating disk in which a base disk made of graphite is coated with a thin film of SiAlON having a thickness of ^{1 × 10 -1 μm.} When I tried to manufacture SUS316L alloy powder using this, the disc was damaged on the way. From the obtained powder, carbon exceeding the standard value of the SUS316L alloy was detected. From this, it was confirmed that the cause of the breakage was that the molten metal reacted with graphite due to a defect in the thin film.

特開平２−１４５７１０公報の回転ディスクでは、被膜の厚さは３０μｍである。本発明者らはこの公報記載の回転ディスクを用いて、近年要求の高い微粉末、具体的には直径が４０μｍ以下の粉末の製造を試みた。粉末の収率を上げるために回転ディスクの回転数を２００００ｒｐｍに上昇させると、被膜が剥離してしまった。 In the rotating disc of JP-A-2-145710, the thickness of the coating film is 30 μm. The present inventors have attempted to produce a fine powder, specifically a powder having a diameter of 40 μm or less, which has been highly demanded in recent years, using the rotating disk described in this publication. When the rotation speed of the rotating disk was increased to 20000 rpm in order to increase the yield of the powder, the coating was peeled off.

特開２０１５−１９００３８公報の回転ディスクでは、セラミックス膜の厚さと基材ディスクの上面の表面粗さとを適切に調整することで、欠陥が少なく高速回転でも剥がれ難いセラミックス膜が形成されている。実際に発明者らがこのディスクでＳＵＳ３１６Ｌ合金の粉末を製造したところ、溶湯の量が１０ｋｇまではディスクの破損も被膜の剥離も認められなかった。しかし、溶湯の量が５０ｋｇ以上となると、被膜の剥離が発生し、粉末製造の継続が困難となった。この点について、さらなる改善が求められている。 In the rotating disk of JP-A-2015-190038, by appropriately adjusting the thickness of the ceramic film and the surface roughness of the upper surface of the base material disk, a ceramic film having few defects and difficult to peel off even at high speed rotation is formed. When the inventors actually produced a SUS316L alloy powder with this disc, no damage to the disc or peeling of the coating was observed up to a molten metal amount of 10 kg. However, when the amount of the molten metal was 50 kg or more, peeling of the film occurred, and it became difficult to continue the powder production. Further improvement is required in this regard.

本発明の目的は、基材ディスクの上面全体が欠陥なくセラミックス膜で被覆され、高速回転してもこの膜が剥離せず、出湯温度が高い種々の金属微粉末の製造に適用できる遠心噴霧法粉末製造用ディスクを提供することである。 An object of the present invention is a centrifugal spraying method in which the entire upper surface of a base disk is covered with a ceramic film without defects, the film does not peel off even when rotated at high speed, and various metal fine powders having a high hot water temperature can be produced. It is to provide a disc for powder production.

本発明に係る遠心噴霧法粉末製造用ディスクは、グラファイト又はボロンナイトライドからなる基材ディスクと、この基材ディスクの上面を被覆するセラミックスの膜とを備える。上記セラミックス膜の厚さＣｔは、１００μｍ以上５００μｍ以下である。上記厚さＣｔの、上記基材ディスクの上面の表面粗さＲｚの値Ｂｒに対する比（Ｃｔ／Ｂｒ）は、１．０以上１０．０以下である。上記基材ディスクのショア硬さＨｒｓ（ＨＳ）の上記値Ｂｒ（ｍ）に対する比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）は、１．０×１０^５以上２．０×１０^６以下である。 The disc for producing powder by centrifugal spraying according to the present invention includes a base disc made of graphite or boron nitride, and a ceramic film covering the upper surface of the base disc. The thickness Ct of the ceramic film is 100 μm or more and 500 μm or less. The ratio (Ct / Br) of the thickness Ct to the value Br of the surface roughness Rz of the upper surface of the base material disk is 1.0 or more and 10.0 or less. The ratio above value Br (m) of the Shore base disk hardness Hrs (HS) (Hrs / Br ) is 1.0 × 10 ⁵ or more 2.0 × 10 ⁶ or less.

好ましくは、上記セラミックス膜のビッカース硬さＨｅｈ（ＨＶ）の上記ショア硬さＨｒｓ（ＨＳ）に対する比（Ｈｅｈ／Ｈｒｓ）は、１．０以上１５．０以下である。 Preferably, the ratio (Heh / Hrs) of the Vickers hardness Heh (HV) of the ceramic film to the shore hardness Hrs (HS) is 1.0 or more and 15.0 or less.

好ましくは、上記セラミックスの熱膨張係数Ｃｅの上記基材の熱膨張係数Ｂｅに対する比（Ｃｅ／Ｂｅ）は、５．０以上１０．０以下である。 Preferably, the ratio (Ce / Be) of the coefficient of thermal expansion Ce of the ceramic to the coefficient of thermal expansion Be of the base material is 5.0 or more and 10.0 or less.

好ましくは、上記セラミックス膜の上面の表面粗さＲｚの値Ｃｒは１．０μｍ以下である。 Preferably, the value Cr of the surface roughness Rz of the upper surface of the ceramic film is 1.0 μm or less.

好ましくは、上記セラミックス膜の気孔率は２０％以下である。 Preferably, the porosity of the ceramic film is 20% or less.

本発明に係る金属粉末の製造方法では、上記噴霧法粉末製造用ディスクに金属を溶かした溶湯を滴下し、このディスクを回転させることで粉末が製造される。 In the method for producing a metal powder according to the present invention, a molten metal in which a metal is melted is dropped onto the above-mentioned spraying method powder manufacturing disk, and the disk is rotated to produce the powder.

本発明者らは、基材ディスクの上面にセラミックスの膜を被覆させた回転ディスクの構造について詳細に検討した。その結果、基材ディスクのショア硬さＨｒｓと表面粗さＲｚの値Ｂｒとの比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）が、セラミックス膜の剥離の抑制に大きく影響することを見出した。 The present inventors have studied in detail the structure of a rotating disk in which the upper surface of the base disk is coated with a ceramic film. As a result, it was found that the ratio (Hrs / Br) of the shore hardness Hrs of the base material disk to the value Br of the surface roughness Rz greatly affects the suppression of the peeling of the ceramic film.

本発明に係る回転ディスクのセラミックス膜の厚さＣｔは、１００μｍ以上５００μｍ以下である。基材が気孔を有していても、この膜に開空孔は生じない。基材ディスクの上面全体に欠陥のないセラミックス膜が形成できる。この回転ディスクでは、上記厚さＣｔの基材ディスクの上面の表面粗さＲｚの値Ｂｒに対する比（Ｃｔ／Ｂｒ）は１．０以上１０．０以下である。さらにこの回転ディスクでは、基材ディスクのショア硬さＨｒｓ（ＨＳ）と表面粗さＲｚの値Ｂｒ（ｍ）との比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）は１．０×１０^５以上２．０×１０^６以下である。これらは、上記の膜厚を有するセラミックス膜に対して、その剥離を効果的に防止する。このセラミックス膜は、回転ディスクが高速で回転しても剥離することが防止されている。 The thickness Ct of the ceramic film of the rotating disk according to the present invention is 100 μm or more and 500 μm or less. Even if the base material has pores, no pores are formed in this membrane. A ceramic film without defects can be formed on the entire upper surface of the base disk. In this rotating disk, the ratio (Ct / Br) of the surface roughness Rz of the surface roughness Rz of the upper surface of the base disk having the thickness Ct to the value Br is 1.0 or more and 10.0 or less. Further, in this rotating disk, the ratio (Hrs / Br) of the shore hardness Hrs (HS) of the base material disk to the surface roughness Rz value Br (m) is 1.0 × 10 ⁵ or more and 2.0 × 10 ⁶ It is as follows. These effectively prevent peeling of the ceramic film having the above-mentioned film thickness. This ceramic film is prevented from peeling even when the rotating disk rotates at high speed.

この回転ディスクの基材は、グラファイト又はボロンナイトライドである。これらの基材の耐熱衝撃値は高い。この回転ディスクでは、熱による軟化及び熱衝撃による破損が防止されている。また、この回転ディスクでは、目的の金属に適したセラミックス膜の材料を選択することで、良好な濡れ性が確保されうる。この回転ディスクは、出湯温度が高い種々の金属に対しても、その粉末を製造するのに適用できる。 The substrate of this rotating disc is graphite or boron nitride. The thermal impact values of these substrates are high. This rotating disc is prevented from being softened by heat and damaged by thermal shock. Further, in this rotating disk, good wettability can be ensured by selecting a material of a ceramic film suitable for the target metal. This rotating disk can also be applied to the production of various metals having a high hot water temperature.

図１は、本発明の一実施形態に係る、遠心噴霧法粉末製造用ディスクを用いた遠心噴霧装置の構成を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a centrifugal spraying apparatus using a centrifugal spraying method powder manufacturing disc according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１の遠心噴霧法粉末製造用ディスクが示された拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the centrifugal spraying powder manufacturing disc of FIG.

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment with reference to the drawings as appropriate.

図１は、本発明の一実施形態に係る遠心噴霧法粉末製造用ディスクを用いた、遠心噴霧装置２の構成を示す概念図である。図１において、矢印Ｘが上方向を表し、その逆が下方向を表す。この遠心噴霧装置２は、チャンバー４、ルツボ６、出湯ノズル８、ストッパー９、遠心噴霧法粉末製造用ディスク１０（回転ディスク１０）、モーター１２、熱電対１４及び加熱コイル１５を備えている。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a centrifugal spraying device 2 using a centrifugal spraying method powder manufacturing disc according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the arrow X indicates the upward direction, and the opposite indicates the downward direction. The centrifugal spraying device 2 includes a chamber 4, a rutsubo 6, a hot water nozzle 8, a stopper 9, a centrifugal spraying method powder manufacturing disk 10 (rotary disk 10), a motor 12, a thermocouple 14, and a heating coil 15.

この遠心噴霧装置２を用いた粉末の製造方法は次の通りである。出湯ノズル８が閉じた状態で、金属原料がルツボ６に入れられる。この金属原料は、加熱コイル１５で高周波誘導加熱により加熱されて溶融し、溶湯１６となる。適切な温度に加熱できるように、熱電対１４にて溶湯１６の温度が計測される。モーター１２が稼働され、回転ディスク１０が回転する。ストッパー９を上方に移動させることで出湯ノズル８に溶湯１６が流れ込む。これにより、溶湯１６が回転ディスク１０上に滴下される。滴下された溶湯１６は、回転ディスク１０上で液状の薄い膜となる。回転するディスク１０による遠心力で、この薄い膜がより薄くなり、回転ディスク１０先端から微細な液滴が飛散する。この液滴が凝固して球状の粉末ができる。できた粉末は、チャンバー４内から回収される。 The method for producing powder using this centrifugal spray device 2 is as follows. With the hot water nozzle 8 closed, the metal raw material is put into the crucible 6. This metal raw material is heated by high frequency induction heating with a heating coil 15 and melted to become a molten metal 16. The temperature of the molten metal 16 is measured by the thermocouple 14 so that it can be heated to an appropriate temperature. The motor 12 is operated and the rotating disc 10 is rotated. By moving the stopper 9 upward, the molten metal 16 flows into the hot water nozzle 8. As a result, the molten metal 16 is dropped onto the rotating disc 10. The dropped molten metal 16 becomes a thin liquid film on the rotating disk 10. Centrifugal force from the rotating disk 10 makes this thin film thinner, and fine droplets are scattered from the tip of the rotating disk 10. The droplets solidify to form a spherical powder. The resulting powder is recovered from the chamber 4.

図２には、図１の回転ディスク１０の断面図が示されている。この図には、回転ディスク１０の断面の一部の拡大図も併せて示されている。図に示されるとおり、回転ディスク１０は、基材ディスク１８とセラミックスの膜２０とを備えている。 FIG. 2 shows a cross-sectional view of the rotating disc 10 of FIG. This figure also shows an enlarged view of a part of the cross section of the rotating disk 10. As shown in the figure, the rotating disk 10 includes a base disk 18 and a ceramic film 20.

基材ディスク１８は、正面視においてＴ字状である。基材ディスク１８は円盤部２２と軸部２４とを備えている。図示されないが、円盤部２２は上面視において円形である。軸部２４は、前述のモーター１２に固定されている。円盤部２２と軸部２４とは一体として形成されている。基材ディスク１８は、グラファイト又はボロンナイトライドからなる。 The base disk 18 is T-shaped when viewed from the front. The base disk 18 includes a disk portion 22 and a shaft portion 24. Although not shown, the disk portion 22 is circular in top view. The shaft portion 24 is fixed to the motor 12 described above. The disk portion 22 and the shaft portion 24 are integrally formed. The substrate disk 18 is made of graphite or boron nitride.

セラミックス膜２０は、基材ディスク１８の円盤部２２の上面を被覆している。セラミックス膜２０は、円盤部２２の上面全体を覆っている。このセラミックス膜２０の厚さＣｔは、１００μｍ以上５００μm以下である。 The ceramic film 20 covers the upper surface of the disk portion 22 of the base disk 18. The ceramic film 20 covers the entire upper surface of the disk portion 22. The thickness Ct of the ceramic film 20 is 100 μm or more and 500 μm or less.

後述するとおり、セラミックス膜２０が被せられる基材ディスク１８の上面は、粗面処理が施されている。ここでセラミックス膜２０の厚さとは、基材ディスク１８の上面の最も高い位置から、セラミックス膜２０上面までの厚さである。セラミックス膜２０の厚さは、セラミックス膜２０の製膜前後のディスクの厚さを測定し、この差から算出する。 As will be described later, the upper surface of the base disk 18 on which the ceramic film 20 is covered is roughened. Here, the thickness of the ceramic film 20 is the thickness from the highest position on the upper surface of the base disk 18 to the upper surface of the ceramic film 20. The thickness of the ceramic film 20 is calculated from the difference between the thicknesses of the disks before and after the film formation of the ceramic film 20 is measured.

セラミックス膜２０を被覆する方法は、めっき法、溶射法、物理蒸着法、化学蒸着法、ゾルゲル法、ゾルゲル電気泳動電着法等が挙げられる。そのほか、基材ディスク１８上にセラミックス粒子を焼結させて膜を形成しても良い。この場合、セラミックス粒子中に焼結助剤を添加してもよい。 Examples of the method for coating the ceramic film 20 include a plating method, a thermal spraying method, a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a sol-gel method, and a sol-gel electrophoretic electrodeposition method. In addition, the ceramic particles may be sintered on the base disk 18 to form a film. In this case, a sintering aid may be added to the ceramic particles.

図２の拡大図に示されるとおり、基材ディスク１８の円盤部２２の上面には、粗面処理が施されている。基材ディスク１８上面の表面粗さＲｚの値をＢｒとすると、この回転ディスク１０では、この値Ｂｒに対するセラミックス膜２０の厚さＣｔの比（Ｃｔ／Ｂｒ）は、１．０以上１０．０以下である。 As shown in the enlarged view of FIG. 2, the upper surface of the disk portion 22 of the base disk 18 is subjected to rough surface treatment. Assuming that the value of the surface roughness Rz of the upper surface of the base disk 18 is Br, in this rotating disk 10, the ratio (Ct / Br) of the thickness Ct of the ceramic film 20 to this value Br is 1.0 or more and 10.0. It is as follows.

この発明では、表面粗さＲｚはＪＩＳＢ０６０１に規定された最大高さ粗さを意味している。この表面粗さＲｚの測定では、まず先端が鋭利な触針をＪＩＳ−Ｂ−０６０１に準拠した条件で走査させることで、粗さ曲線が作成される。次に粗さ曲線の最大値及び最小値を読み取りその差が表面粗さＲｚとされる。 In the present invention, the surface roughness Rz means the maximum height roughness defined in JIS B 0601. In the measurement of the surface roughness Rz, a roughness curve is first created by scanning a stylus with a sharp tip under the conditions compliant with JIS-B-0601. Next, the maximum value and the minimum value of the roughness curve are read, and the difference is taken as the surface roughness Rz.

この回転ディスク１０では、基材ディスク１８のショア硬さＨｒｓ（ＨＳ）の、表面粗さＲｚの値Ｂｒ（ｍ）に対する比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）は、１．０×１０^５以上２．０×１０^６以下である。なお、「値Ｂｒ（ｍ）」と記述したとおり、本明細書では、比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）の範囲を記載するときの値Ｂｒの単位は、メートルである。 In the rotary disc 10, Shore base disk 18 Hardness Hrs of (HS), the ratio of the value Br (m) of the surface roughness Rz (Hrs / Br) is, 1.0 × 10 ⁵ or more 2.0 × ^{It is 106} or less. As described as "value Br (m)", in the present specification, the unit of the value Br when describing the range of the ratio (Hrs / Br) is meters.

この発明では、ショア硬さＨｒｓは、ＪＩＳＺ２２４６に準拠し、今井精機社製のショア式硬さ試験器Ｄ型により測定される。 In the present invention, the shore hardness Hrs is measured by the shore type hardness tester D type manufactured by Imai Seiki Co., Ltd. in accordance with JIS Z 2246.

以下では、本発明の作用効果が説明される。 Hereinafter, the effects of the present invention will be described.

この回転ディスク１０では、基材ディスク１８の表面を覆うセラミックス膜２０の厚さＣｔは、１００μｍ以上である。厚さＣｔを１００μｍ以上とすることで、基材ディスク１８に気孔が存在していても、この膜を貫通する開空孔が生じない。基材ディスク１８の上面全体に欠陥なくセラミックス膜２０が被覆される。これにより、開空孔から溶湯１６が進入し基材と反応することが防止されている。また、この開空孔は、濡れ性低下の要因ともなりうる。この基板ディスクでは、開空孔による濡れ性の低下が防止されている。これらの観点から、厚さＣｔは１５０μｍ以上がより好ましい。 In this rotating disk 10, the thickness Ct of the ceramic film 20 covering the surface of the base disk 18 is 100 μm or more. By setting the thickness Ct to 100 μm or more, even if pores are present in the base disk 18, no open pores penetrating the film are generated. The ceramic film 20 is coated on the entire upper surface of the base disk 18 without any defects. This prevents the molten metal 16 from entering through the open holes and reacting with the base material. In addition, this open hole can be a factor of reducing wettability. In this substrate disk, deterioration of wettability due to open holes is prevented. From these viewpoints, the thickness Ct is more preferably 150 μm or more.

この回転ディスク１０では、セラミックス膜２０の厚さＣｔは５００μｍ以下である。厚さＣｔを５００μｍ以下とすることで、被膜の自重とディスク回転時に発生する遠心力によりこの膜に亀裂が生じることが抑制されている。これにより、亀裂から溶湯１６が進入し基材と反応することが防止されている。また、この亀裂による、濡れ性低下が防止されている。これらの観点から、厚さＣｔは４００μｍ以下がより好ましい。 In this rotating disk 10, the thickness Ct of the ceramic film 20 is 500 μm or less. By setting the thickness Ct to 500 μm or less, it is possible to prevent the film from being cracked due to the weight of the film and the centrifugal force generated when the disk is rotated. This prevents the molten metal 16 from entering through the cracks and reacting with the base material. In addition, the deterioration of wettability due to this crack is prevented. From these viewpoints, the thickness Ct is more preferably 400 μm or less.

この回転ディスク１０では、比（Ｃｔ／Ｂｒ）は１０．０以下である。比（Ｃｔ／Ｂｒ）を１０．０以下とすることで、基材ディスク１８上面の凹凸がセラミックス膜２０の剥離を防止する。回転ディスク１０が高速で回転しても、上記の膜厚を有するセラミックス膜２０の剥離が防止される。この観点から、比（Ｃｔ／Ｂｒ）は８．０以下がより好ましい。 In this rotating disk 10, the ratio (Ct / Br) is 10.0 or less. By setting the ratio (Ct / Br) to 10.0 or less, the unevenness on the upper surface of the base disk 18 prevents the ceramic film 20 from peeling off. Even if the rotating disk 10 rotates at high speed, the ceramic film 20 having the above film thickness is prevented from peeling off. From this viewpoint, the ratio (Ct / Br) is more preferably 8.0 or less.

この回転ディスク１０では、比（Ｃｔ／Ｂｒ）は１．０以上である。比（Ｃｔ／Ｂｒ）を１．０以上とすることで、基材ディスク１８上面の凹凸により、セラミックス膜２０に欠陥が生じることが防止される。この凹凸が熱膨張しても、基材ディスク１８は、その上面全体がセラミックス膜２０に被覆されている。欠陥防止の観点から比（Ｃｔ／Ｂｒ）は、２．０以上がより好ましい。 In this rotating disk 10, the ratio (Ct / Br) is 1.0 or more. By setting the ratio (Ct / Br) to 1.0 or more, it is possible to prevent defects from occurring in the ceramic film 20 due to the unevenness of the upper surface of the base disk 18. Even if the unevenness thermally expands, the entire upper surface of the base disk 18 is covered with the ceramic film 20. From the viewpoint of defect prevention, the ratio (Ct / Br) is more preferably 2.0 or more.

この回転ディスク１０では、比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）は２．０×１０^６以下である。基材ディスク１８が硬くなる（すなわち、ショア硬さＨｒｓの値が大きくなる）と、基材ディスク１８の表面は変形し難くなる。鋭利な形状の凹凸が形成され難くなり、基材ディスク１８とセラミック膜２０との密着性が低下する傾向となる。ショア硬さＨｒｓの値が大きくなっても、比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）が２．０×１０^６以下となるように表面粗さＲｚの値Ｂｒを大きくすることで、基材ディスク１８とセラミック膜１０との高い密着性が実現できる。回転ディスク１０が高速で回転しても、セラミックス膜２０の剥離が防止される。剥離防止の観点から比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）は、１．５×１０^６以下がより好ましい。 In the rotary disc 10, the ratio (Hrs / Br) is 2.0 × 10 ⁶ or less. When the base disk 18 becomes hard (that is, the value of the shore hardness Hrs becomes large), the surface of the base disk 18 becomes less likely to be deformed. It becomes difficult to form irregularities having a sharp shape, and the adhesion between the base disk 18 and the ceramic film 20 tends to decrease. Also increases the value of the Shore hardness Hrs, the ratio (Hrs / Br) is 2.0 × 10 ⁶ A larger value Br surface roughness Rz as to become less, the base disk 18 and a ceramic film High adhesion with 10 can be realized. Even if the rotating disk 10 rotates at high speed, the ceramic film 20 is prevented from peeling off. The ratio from the viewpoint of peeling prevention (Hrs / Br) is more preferably 1.5 × 10 ⁶ or less.

この回転ディスク１０では、比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）は１．０×１０^５以上である。表面粗さＲｚの値Ｂｒが大きくなると、回転ディスク１０の重心と回転軸とのずれが大きくなり易い。これは、高速回転時での基材ディスク１８の破損の要因となることがある。表面粗さＲｚの値Ｂｒが大きくなっても、比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）が１．０×１０^５以上となるように基材ディスク１８を硬くすることで、基材ディスク１８の破損が防止される。破損防止の観点から比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）は、２．０×１０^５以上がより好ましい。 In the rotary disc 10, the ratio (Hrs / Br) is 1.0 × 10 ⁵ or more. When the value Br of the surface roughness Rz becomes large, the deviation between the center of gravity of the rotating disk 10 and the rotating shaft tends to be large. This may cause damage to the base disk 18 during high-speed rotation. Even if the value Br surface roughness Rz increases, the ratio (Hrs / Br) by hardening the base disk 18 are formed so that 1.0 × 10 ⁵ or more, breakage of the base disk 18 is prevented NS. The ratio of the breakage prevention aspect (Hrs / Br) is, 2.0 × 10 ⁵ or more is more preferable.

この回転ディスク１０では、基材ディスク１８はグラファイト又はボロンナイトライドからなる。グラファイト又はボロンナイトライドの耐熱衝撃抵抗値は、１３５０℃以上である。グラファイト又はボロンナイトライドを基材として使用することで、出湯温度が１３５０℃の金属の粉末製造時においても、粉末製造中に熱応力によりディスクが破損することはない。この回転ディスク１０は、出湯温度が高い種々の金属微粉末の製造に適用できる。 In this rotating disc 10, the substrate disc 18 is made of graphite or boron nitride. The heat-resistant impact resistance value of graphite or boron nitride is 1350 ° C. or higher. By using graphite or boron nitride as a base material, the disc is not damaged by thermal stress even during the production of metal powder having a hot water temperature of 1350 ° C. The rotating disk 10 can be applied to the production of various fine metal powders having a high hot water temperature.

本発明において、耐熱衝撃抵抗値は、ＪＩＳ−Ｒ−１６４８に準拠した測定方法で測定される。この方法では、所定の温度まで試料を加熱し０℃の水中に投入し急冷する。この試料にＪＩＳ−Ｒ−１６０１記載の３点曲げ試験を行い破壊強度を測定する。この破壊強度が元の試料の破壊強度の半分となりうる温度が耐熱衝撃抵抗値である。 In the present invention, the heat-resistant impact resistance value is measured by a measuring method based on JIS-R-1648. In this method, the sample is heated to a predetermined temperature, put into water at 0 ° C., and rapidly cooled. This sample is subjected to the three-point bending test described in JIS-R-1601 to measure the fracture strength. The temperature at which this fracture strength can be half the fracture strength of the original sample is the thermal shock resistance value.

以上の通り、この回転ディスク１０では、セラミックス膜２０の厚さＣｔ、基材ディスク１８の表面粗さＲｚの値Ｂｒ及び基材ディスク１８のショア硬さＨｒｓを適切に調整することで、基材ディスク１８の上面全体を欠陥なく覆い、かつ回転ディスク１０が高速回転しても剥離を起こしにくいセラミックス膜２０が形成されている。この回転ディスク１０では、基材ディスク１８をグラファイト又はボロンナイトライドで作製することで、熱によるディスクの軟化や、熱衝撃によるディスク破損が防止されている。また、この回転ディスク１０では、目的の金属によりセラミックス膜２０の材料を変更することで、良好な濡れ性が確保されうる。この回転ディスク１０は、出湯温度が高い種々の金属に対しても、その微粉末を製造するのに適用できる。 As described above, in this rotating disk 10, the base material is appropriately adjusted by appropriately adjusting the thickness Ct of the ceramic film 20, the value Br of the surface roughness Rz of the base material disk 18, and the shore hardness Hrs of the base material disk 18. A ceramic film 20 is formed that covers the entire upper surface of the disc 18 without defects and is less likely to peel off even when the rotating disc 10 rotates at high speed. In the rotating disc 10, the base disc 18 is made of graphite or boron nitride to prevent the disc from being softened by heat and damaged by thermal shock. Further, in the rotating disc 10, good wettability can be ensured by changing the material of the ceramic film 20 according to the target metal. The rotating disk 10 can be applied to produce fine powder of various metals having a high hot water temperature.

セラミックス膜２０のビッカース硬さをＨｅｈ（ＨＶ）としたとき、このビッカース硬さＨｅｈの基材ディスク１８のショア硬さＨｒｓ（ＨＳ）に対する比（Ｈｅｈ／Ｈｒｓ）は、１．０以上が好ましい。比（Ｈｅｈ／Ｈｒｓ）を１．０以上とすることで、セラミックス膜２０と基材ディスク１８との良好な密着性が実現できる。回転ディスク１０が高速で回転しても、セラミックス膜２０の剥離が防止される。この観点から比（Ｈｅｈ／Ｈｒｓ）は２．０以上がより好ましい。 When the Vickers hardness of the ceramic film 20 is Heh (HV), the ratio (Heh / Hrs) of the Vickers hardness Heh to the shore hardness Hrs (HS) of the base disk 18 is preferably 1.0 or more. By setting the ratio (Heh / Hrs) to 1.0 or more, good adhesion between the ceramic film 20 and the base disk 18 can be realized. Even if the rotating disk 10 rotates at high speed, the ceramic film 20 is prevented from peeling off. From this point of view, the ratio (Heh / Hrs) is more preferably 2.0 or more.

比（Ｈｅｈ／Ｈｒｓ）は、１５．０以下が好ましい。比（Ｈｅｈ／Ｈｒｓ）を１５．０以下とすることで、回転ディスク１０の重心と回転軸とのずれが抑えられる。この回転ディスク１０では、高速回転時での基材ディスク１８の破損が抑えられる。この観点から比（Ｈｅｈ／Ｈｒｓ）は１０．０以下がより好ましい。 The ratio (Heh / Hrs) is preferably 15.0 or less. By setting the ratio (Heh / Hrs) to 15.0 or less, the deviation between the center of gravity of the rotating disc 10 and the rotating shaft can be suppressed. With this rotating disk 10, damage to the base disk 18 during high-speed rotation is suppressed. From this point of view, the ratio (Heh / Hrs) is more preferably 10.0 or less.

なお、この発明では、ビッカース硬さＨｅｈは、ＪＩＳＺ２２４４に準拠し、株式会社ミツトヨ社製の試験機ＨＭ−２００により測定される。試験力Ｆは、４．９Ｎに設定される。 In the present invention, the Vickers hardness Heh is measured by a testing machine HM-200 manufactured by Mitutoyo Co., Ltd. in accordance with JIS Z 2244. The test force F is set to 4.9 N.

基材ディスク１８のショア硬さＨｒｓ（ＨＳ）は、２以上が好ましい。ショア硬さＨｒｓが２以上の基材ディスク１８は、十分な強度を有する。回転ディスク１０が高速で回転しも、回転ディスク１０が破損することが防止されている。基材ディスク１８のショア硬さＨｒｓは、２５０以下が好ましい。 The shore hardness Hrs (HS) of the base disk 18 is preferably 2 or more. The base disk 18 having a shore hardness Hrs of 2 or more has sufficient strength. Even if the rotating disc 10 rotates at high speed, the rotating disc 10 is prevented from being damaged. The shore hardness Hrs of the base disk 18 is preferably 250 or less.

セラミックス膜２０のビッカース硬さＨｅｈ（ＨＶ）は、１０以上が好ましい。ビッカース硬さＨｅｈが１０以上のセラミック膜は、十分な強度を有する。回転ディスク１０が高速で回転しも、この膜が破損することが防止されている。ビッカース硬さＨｅｈは、３０００以下が好ましい。 The Vickers hardness Heh (HV) of the ceramic film 20 is preferably 10 or more. A ceramic film having a Vickers hardness Heh of 10 or more has sufficient strength. Even if the rotating disk 10 rotates at high speed, the film is prevented from being damaged. The Vickers hardness Heh is preferably 3000 or less.

基材ディスク１８の基材の熱膨張係数をＢｅ、基材ディスク１８を被覆するセラミックスの熱膨張係数をＣｅとしたとき、熱膨張係数Ｃｅの熱膨張係数Ｂｅに対する比（Ｃｅ／Ｂｅ）は、５．０以上が好ましい。比（Ｃｅ／Ｂｅ）を５．０以上とすることで、熱応力が原因でセラミックス膜２０に極端な引張応力が生じることが抑えられる。この引張応力による亀裂の発生が抑止できる。これにより、この亀裂から溶湯１６が進入し基材と反応すること、及びこの亀裂による濡れ性の低下が防止できる。 When the coefficient of thermal expansion of the base material of the base material disk 18 is Be and the coefficient of thermal expansion of the ceramics covering the base material disk 18 is Ce, the ratio (Ce / Be) of the coefficient of thermal expansion Ce to the coefficient of thermal expansion Be is 5.0 or more is preferable. By setting the ratio (Ce / Be) to 5.0 or more, it is possible to suppress the occurrence of extreme tensile stress in the ceramic film 20 due to thermal stress. The generation of cracks due to this tensile stress can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the molten metal 16 from entering through the cracks and reacting with the base material, and the deterioration of the wettability due to the cracks.

比（Ｃｅ／Ｂｅ）は１０．０以下が好ましい。比（Ｃｅ／Ｂｅ）を１０．０以下とすることで、熱応力が原因でセラミックス膜２０に極端な圧縮応力が生じることが抑えられる。この圧縮応力によるセラミックス膜２０の剥離が抑止できる。これにより、この剥離部分から溶湯１６が進入し基材と反応すること、及びこの剥離による濡れ性の低下が防止できる。 The ratio (Ce / Be) is preferably 10.0 or less. By setting the ratio (Ce / Be) to 10.0 or less, it is possible to suppress the occurrence of extreme compressive stress in the ceramic film 20 due to thermal stress. The peeling of the ceramic film 20 due to this compressive stress can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the molten metal 16 from entering from the peeled portion and reacting with the base material, and the deterioration of the wettability due to this peeling can be prevented.

基材に対して、上記の比（Ｃｅ／Ｂｅ）の制約を満たすことが可能なセラミックスが被覆膜の材料として選択されるのが好ましい。例えばグラファイトを基材とした場合、適切なセラミックスとして、アルミナ、シリカ、ジルコニア、マグネシア等が挙げられる。また、ジルコニアとイットリアを８ｍｏｌ％混合した安定化ジルコニアのように２種類以上のセラミックスを混合したセラミックスにおいても、これは、上記の比（Ｃｅ／Ｂｅ）の制約を満たすよう作製されるのが好ましい。このセラミックスは回転ディスク１０に好適に使用できる。 It is preferable that ceramics capable of satisfying the above-mentioned ratio (Ce / Be) constraint with respect to the base material are selected as the material of the coating film. For example, when graphite is used as a base material, suitable ceramics include alumina, silica, zirconia, magnesia and the like. Further, even in a ceramic in which two or more kinds of ceramics are mixed, such as stabilized zirconia in which 8 mol% of zirconia and yttria are mixed, it is preferable that the ceramic is manufactured so as to satisfy the above-mentioned ratio (Ce / Be) constraint. .. This ceramic can be suitably used for the rotating disc 10.

本発明で熱膨張係数は線熱膨張係数を意味しており、温度の上昇によって長さが膨張する割合を、１Ｋ（℃）当たりで示したものである。基材及びセラミックスの熱膨張係数はＪＩＳ−Ｒ−１６１８に記載の熱機械分析により測定される。試料に一定荷重をかけ、温度に対応する応力及び変形の状態を測定し熱膨張係数を算出する。 In the present invention, the coefficient of thermal expansion means the coefficient of linear thermal expansion, and indicates the rate at which the length expands with an increase in temperature per 1 K (° C.). The coefficient of thermal expansion of the substrate and the ceramics is measured by the thermomechanical analysis described in JIS-R-1618. A constant load is applied to the sample, the stress and deformation states corresponding to the temperature are measured, and the coefficient of thermal expansion is calculated.

セラミックス膜２０の気孔率は２０体積％以下が好ましい。気孔率を２０体積％以下とすることで、カッシーバクスター（Ｃａｓｓｉｅ−Ｂａｘｔｅｒ）の効果が作用することが抑えられる。これにより、濡れ性の低下が抑制される。これは、より小さな粒子径の粉末の作製を可能とする。 The porosity of the ceramic film 20 is preferably 20% by volume or less. By setting the porosity to 20% by volume or less, the effect of Cassie-Baxter is suppressed. As a result, the decrease in wettability is suppressed. This allows the production of powders with smaller particle sizes.

セラミックス膜２０の気孔率は、作製した回転ディスク１０の断面写真を１０視野撮影することで得られた膜中に存在する気孔の面積から算出される。 The porosity of the ceramic film 20 is calculated from the area of pores existing in the film obtained by taking a cross-sectional photograph of the produced rotating disk 10 in 10 fields.

セラミックス膜２０の上面の表面粗さＲｚの値Ｃｒは、１．０μｍ以下が好ましい。値Ｃｒを１．０μｍ以下とすることで、ウェンゼル（Ｗｅｎｚｅｌ）の効果が作用することが抑えられる。これにより、濡れ性の低下が抑制される。これは、より小さな粒子径の粉末の作製を可能とする。 The surface roughness Rz value Cr of the upper surface of the ceramic film 20 is preferably 1.0 μm or less. By setting the value Cr to 1.0 μm or less, the effect of Wenzel can be suppressed. As a result, the decrease in wettability is suppressed. This allows the production of powders with smaller particle sizes.

この発明に係る回転ディスク１０は、はんだ用粉末、フィラー用粉末、溶射用粉末、ショット用粉末、積層造形用粉末等の分野でその製造に利用可能である。具体的な粉末として、Ｓｎ―５０Ｃｕ（ｍａｓｓ％）、Ｓｎ−８０Ａｇ−０．５Ｉｎ（ｍａｓｓ％）、Ａｕ−５０Ｓｎ（ｍａｓｓ％）、Ｆｅ−８Ｃｒ−６．５Ｂ（ｍａｓｓ％）、Ａｇ、Ｃｕ、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＡｌｌｏｙＣ２７６の粉末が挙げられる。各金属に対し、良好な濡れ性を有するセラミックスが選択される。これを前述の各条件を満たすように基材ディスク１８に被覆させることで、これらの粉末製造に適用できる回転ディスク１０が作製できる。 The rotary disk 10 according to the present invention can be used for manufacturing in the fields of solder powder, filler powder, thermal spraying powder, shot powder, laminated molding powder and the like. Specific powders include Sn-50Cu (mass%), Sn-80Ag-0.5In (mass%), Au-50Sn (mass%), Fe-8Cr-6.5B (mass%), Ag, Cu, and the like. Examples thereof include powders of SUS304L, SUS316L, and AlloyC276. Ceramics having good wettability are selected for each metal. By coating the base disk 18 so as to satisfy each of the above conditions, a rotating disk 10 applicable to the production of these powders can be produced.

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by Examples, but the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of these Examples.

［回転ディスクの製作］
円盤部の直径が６０ｍｍ、厚さが２ｍｍの基材ディスクが準備された。使用した基材はグラファイトである。この基材ディスクの円盤部の上面に、粗面処理が行われた。この上面にセラミックス膜を被覆させて回転ディスクを製作した。セラミックス膜は、セラミックスと焼結助剤を添加したものをディスク上面に塗布し焼結させることで形成された。セラミックス膜の上面に研磨処理を施した。各種のパラメータを変更して、下記の実施例１−７９及び比較例１−４５の回転ディスクを得た。なお、セラミックスの材料としては、実施例１−３９及び比較例１−２３の回転ディスクでは、アルミナのセラミックスが使用された。実施例４０−７９及び比較例２４−４５の回転ディスクでは、炭化チタンが使用された。 [Manufacturing of rotating disc]
A base disk having a disk diameter of 60 mm and a thickness of 2 mm was prepared. The substrate used is graphite. A rough surface treatment was performed on the upper surface of the disk portion of this base material disk. A rotating disk was manufactured by covering the upper surface with a ceramic film. The ceramic film was formed by applying ceramics and a sintering aid added to the upper surface of the disk and sintering the film. The upper surface of the ceramic film was polished. Various parameters were changed to obtain the rotating disks of Example 1-79 and Comparative Example 1-45 below. As the ceramic material, alumina ceramics were used in the rotating disks of Examples 1-39 and Comparative Example 1-23. Titanium carbide was used in the rotating discs of Examples 40-79 and Comparative Examples 24-45.

［実施例１−１０、４０−４９］
表１及び３に、実施例１−１０及び４０−４９の回転ディスクの仕様が示されている。これらは以下の条件を満たす。
（１）厚さＣｔ：１００μｍ以上５００μｍ以下
（２）比（Ｃｔ／Ｂｒ）：１．０以上１０．０以下
（３）比（Ｈｒｓ／Ｂｒ）：１．０×１０^５以上２．０×１０^６以下
（４）比（Ｈｅｈ／Ｈｒｓ）：１．０以上１５．０以下
（５）比（Ｃｅ／Ｂｅ）：５．０以上１０．０以下
（６）表面粗さＣｒ：１．０μｍ以下
（７）気孔率：２０体積％以下 [Examples 1-10, 40-49]
Tables 1 and 3 show the specifications of the rotating disks of Examples 1-10 and 40-49. These satisfy the following conditions.
(1) Thickness Ct: 100 μm or more and 500 μm or less (2) Ratio (Ct / Br): 1.0 or more and 10.0 or less (3) Ratio (Hrs / Br): 1.0 × 10 ⁵ or more 2.0 × 10 ⁶ or less (4) Ratio (Heh / Hrs): 1.0 or more and 15.0 or less (5) Ratio (Ce / Be): 5.0 or more and 10.0 or less (6) Surface roughness Cr: 1.0 μm Below (7) Pore ratio: 20% by volume or less

［実施例１１−２０、５０−５９］
表１及び３に、実施例１１−２０及び５０−５９の回転ディスクの仕様が示されている。これらは、上記（４）の条件を満たさない。これ以外は、上記実施例１−１０及び４０−４９の条件と同じ条件を満たす。 [Examples 11-20, 50-59]
Tables 1 and 3 show the specifications of the rotating disks of Examples 11-20 and 50-59. These do not satisfy the condition (4) above. Other than this, the same conditions as those of Examples 1-10 and 40-49 are satisfied.

［実施例２１−２９、６０−６９］
表１及び３に、実施例２１−２９及び６０−６９の回転ディスクの仕様が示されている。これらは、上記（５）の条件を満たさない。これ以外は、上記実施例１−１０及び４０−４９の条件と同じ条件を満たす。 [Examples 21-29, 60-69]
Tables 1 and 3 show the specifications of the rotating disks of Examples 21-29 and 60-69. These do not satisfy the condition (5) above. Other than this, the same conditions as those of Examples 1-10 and 40-49 are satisfied.

［実施例３０−３４、７０−７４］
表１−４に、実施例３０−３４及び７０−７４の回転ディスクの仕様が示されている。これらは、上記（６）の条件を満たさない。これ以外は、上記実施例１−１０及び４０−４９の条件と同じ条件を満たす。 [Examples 30-34, 70-74]
Table 1-4 shows the specifications of the rotating disks of Examples 30-34 and 70-74. These do not satisfy the condition (6) above. Other than this, the same conditions as those of Examples 1-10 and 40-49 are satisfied.

［実施例３５−３９、７５−７９］
表２及び４に、実施例３５−３９及び７５−７９の回転ディスクの仕様が示されている。これらは、上記（７）の条件を満たさない。これ以外は、上記実施例１−１０及び４０−４９の条件と同じ条件を満たす。 [Examples 35-39, 75-79]
Tables 2 and 4 show the specifications of the rotating disks of Examples 35-39 and 75-79. These do not satisfy the condition (7) above. Other than this, the same conditions as those of Examples 1-10 and 40-49 are satisfied.

［比較例１−７、２４−３３］
表２及び４に、比較例１−７及び２４−３３の回転ディスクの仕様が示されている。これらは、上記（１）の条件を満たさない。これ以外は、上記実施例１−１０及び４０−４９の条件と同じ条件を満たす。 [Comparative Examples 1-7, 24-33]
Tables 2 and 4 show the specifications of the rotating disks of Comparative Examples 1-7 and 24-33. These do not satisfy the condition (1) above. Other than this, the same conditions as those of Examples 1-10 and 40-49 are satisfied.

［比較例８−１３、３４−３７］
表２及び４に、比較例８−１４及び３４−３８の回転ディスクの仕様が示されている。これらは、上記（２）の条件を満たさない。これ以外は、上記実施例１−１０及び４０−４９の条件と同じ条件を満たす。 [Comparative Examples 8-13, 34-37]
Tables 2 and 4 show the specifications of the rotating disks of Comparative Examples 8-14 and 34-38. These do not satisfy the condition (2) above. Other than this, the same conditions as those of Examples 1-10 and 40-49 are satisfied.

［比較例１４、３８］
表２及び４に、比較例１４及び３８の回転ディスクの仕様が示されている。これらは、上記（２）及び（３）の条件を満たさない。これ以外は、上記実施例１−１０及び４０−４９の条件と同じ条件を満たす。 [Comparative Examples 14, 38]
Tables 2 and 4 show the specifications of the rotating disks of Comparative Examples 14 and 38. These do not satisfy the above conditions (2) and (3). Other than this, the same conditions as those of Examples 1-10 and 40-49 are satisfied.

［比較例１５−２３、３９−４５］
表２及び４に、比較例１５−２３及び３９−４５の回転ディスクの仕様が示されている。これらは、上記（３）の条件を満たさない。これ以外は、上記実施例１−１０及び４０−４９の条件と同じ条件を満たす。 [Comparative Examples 15-23, 39-45]
Tables 2 and 4 show the specifications of the rotating disks of Comparative Examples 15-23 and 39-45. These do not satisfy the condition (3) above. Other than this, the same conditions as those of Examples 1-10 and 40-49 are satisfied.

［粉末を作製する金属］
粉末の作製を試みた金属は、ＳＳＵＳ３１６Ｌ（融点＝１３９６℃）及びＡｌｌｏｙＣ２７６（融点＝１３９０℃）である。上記合金の混合比率は、いずれも（ｍａｓｓ％）で表されている。いずれも融点から３００℃加熱して、溶湯を作製した。溶湯の量はいずれも１００ｋｇである。実施例１−３９及び比較例１−２３の回転ディスクでは、ＳＵＳ３１６Ｌ粉末が作製された。実施例４０−７９及び比較例２４−４５の回転ディスクでは、ＡｌｌｏｙＣ２７６粉末が作製された。なお、セラミックス材料は、上記の金属に対して良好な漏れ性を有するものが選択されている。 [Metal to make powder]
The metals for which the powder was attempted were SSUS316L (melting point = 1396 ° C.) and AlloyC276 (melting point = 1390 ° C.). The mixing ratio of the above alloys is represented by (mass%). In each case, the molten metal was prepared by heating at 300 ° C. from the melting point. The amount of molten metal is 100 kg in each case. In the rotating discs of Examples 1-39 and Comparative Example 1-23, SUS316L powder was produced. In the rotating discs of Examples 40-79 and Comparative Examples 24-45, AlloyC276 powder was produced. As the ceramic material, a material having good leakage property with respect to the above-mentioned metal is selected.

［評価方法］
製作した回転ディスクでアトマイズを実施した。回転数６００００ｒｐｍにて１０分間粉末製造を実施した後に、回転数を１２００００ｒｐｍに上昇させ、全量出湯完了するまで粉末製造を続けた。 [Evaluation method]
Atomization was carried out with the manufactured rotating disc. After powder production was carried out at a rotation speed of 60,000 rpm for 10 minutes, the rotation speed was increased to 120,000 rpm, and powder production was continued until the total amount of hot water was discharged.

［評価結果］
上記の評価をもとに、回転ディスクについて以下の格付けを行った。
Ａ：回転数１２００００ｒｐｍで粉末の製造が可能。
Ｂ：回転数６００００ｒｐｍでは粉末の製造が可能であったが、回転数を１２００００ｒｐｍに上昇させる途中で被膜剥離又はディスク破損が発生。
Ｆ：回転数６００００ｒｐｍで被膜剥離又はディスク破損が発生。
Ａ、Ｂ、Ｆの順に良好である。
ＳＳＵＳ３１６Ｌ作製における評価結果が表１−２に、ＡｌｌｏｙＣ２７６作製における評価結果が表３−４に示されている。 [Evaluation results]
Based on the above evaluation, the following ratings were given for rotating discs.
A: Powder can be manufactured at a rotation speed of 120,000 rpm.
B: It was possible to produce powder at a rotation speed of 60,000 rpm, but film peeling or disk damage occurred while increasing the rotation speed to 120,000 rpm.
F: Film peeling or disk damage occurs at a rotation speed of 60,000 rpm.
A, B, and F are the best in that order.
The evaluation results in the production of SSUS316L are shown in Table 1-2, and the evaluation results in the production of AlloyC276 are shown in Table 3-4.

表１−４に示されるように、高い融点を有するＳＳＵＳ３１６Ｌ及びＡｌｌｏｙＣ２７６に対して、上記（１）、（２）及び（３）の条件を満たす回転ディスク（実施例１−７９）では、回転数６００００ｒｐｍで粉末の製造で可能であった。この条件に加えて、上記（４）、（５）、（６）及び（７）の条件を満たす回転ディスク（実施例１−１０、４０−４９）では、回転数１２００００ｒｐｍで粉末の製造で可能であった。いずれも、比較例の回転ディスクより、結果が優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Table 1-4, the rotation speed of the rotating disk (Example 1-79) satisfying the above conditions (1), (2) and (3) with respect to SSUS316L and AlloyC276 having a high melting point. It was possible to produce powder at 60,000 rpm. In addition to this condition, the rotating disc (Examples 1-10, 40-49) satisfying the above conditions (4), (5), (6) and (7) can be used for powder production at a rotation speed of 120,000 rpm. Met. In each case, the results are superior to the rotating discs of the comparative examples. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.

以上説明された回転ディスクは、遠心噴霧法による種々の粉末製造にも適用されうる。 The rotary disk described above can also be applied to various powder production by the centrifugal spray method.

２・・・遠心噴霧装置
４・・・チャンバー
６・・・ルツボ
８・・・出湯ノズル
９・・・ストッパー
１０・・・回転ディスク
１２・・・モーター
１４・・・熱電対
１５・・・加熱コイル
１６・・・溶湯
１８・・・基材ディスク
２０・・・セラミックス膜
２２・・・円盤部
２４・・・軸部 2 ... Centrifugal spraying device 4 ... Chamber 6 ... Rutsubo 8 ... Hot water nozzle 9 ... Stopper 10 ... Rotating disk 12 ... Motor 14 ... Thermocouple 15 ... Heating Coil 16 ・・・ Molten 18 ・・・ Base disk 20 ・・・ Ceramic film 22 ・・・ Disk part 24 ・・・ Shaft part

Claims

A substrate disk made of graphite or boron nitride and a ceramic film covering the upper surface of the substrate disk are provided.
The thickness Ct of the ceramic film is 100 μm or more and 500 μm or less.
The ratio (Ct / Br) of the thickness Ct to the value Br of the surface roughness Rz of the upper surface of the base material disk is 1.0 or more and 10.0 or less.
Ratio against the above value B r, expressed in units of meters Shore hardness of the substrate disc Hrs (HS) (Hrs / Br ) is, 1.0 × 10 ⁵ or more 2.0 × 10 ⁶ that less is A disc for centrifugal spraying powder production.

The first aspect of claim 1, wherein the ratio (Heh / Hrs) of the Vickers hardness Heh (HV) of the ceramic film to the shore hardness Hrs (HS) is 1.0 or more and 15.0 or less. centrifugal atomization powder production disks of.

The disc for producing powder by centrifugal spraying according to claim 1 or 2 , wherein the value Cr of the surface roughness Rz of the upper surface of the ceramic film is 1.0 μm or less.

The disc for producing powder by centrifugal spraying according to any one of claims 1 to 3 , wherein the ceramic film has a porosity of 20% or less.