JPS6365751B2 - - Google Patents
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- JPS6365751B2 JPS6365751B2 JP59218627A JP21862784A JPS6365751B2 JP S6365751 B2 JPS6365751 B2 JP S6365751B2 JP 59218627 A JP59218627 A JP 59218627A JP 21862784 A JP21862784 A JP 21862784A JP S6365751 B2 JPS6365751 B2 JP S6365751B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
-
- 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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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の対象］
本発明は溶射材に係り、特に溶射被膜が美麗か
つ変褪色しない安定性の薄茶色系統のセラミツク
溶射材に関する。
つ変褪色しない安定性の薄茶色系統のセラミツク
溶射材に関する。
［従来技術］
基材表面の着色被覆技術として従来公知のホウ
ロウ法は基材を加熱するため、コンクリート、木
材等には施工できない欠点がある。
ロウ法は基材を加熱するため、コンクリート、木
材等には施工できない欠点がある。
この欠点を改善する溶射法は基材の性質を変え
ず基材表面を被覆できる他、溶射材にセラミツク
スを使用することにより、耐熱性、耐食性、耐摩
耗性等を被覆に付与できる利点がある。
ず基材表面を被覆できる他、溶射材にセラミツク
スを使用することにより、耐熱性、耐食性、耐摩
耗性等を被覆に付与できる利点がある。
溶射材はその目的によつて耐熱性、耐食性、耐
摩耗性等の特性が要求される。建材等の表面被覆
を目的とするものでは耐熱性は特に高いものは要
求されず、また内装材などに使用される場合は耐
食性もあまり問題とならない。その代り色調は重
要な要素となる。また長期間変色しないこと、さ
らに摩耗し易い所に使用されるような場合は硬
度、耐摩耗性等が要求される。
摩耗性等の特性が要求される。建材等の表面被覆
を目的とするものでは耐熱性は特に高いものは要
求されず、また内装材などに使用される場合は耐
食性もあまり問題とならない。その代り色調は重
要な要素となる。また長期間変色しないこと、さ
らに摩耗し易い所に使用されるような場合は硬
度、耐摩耗性等が要求される。
従来美観を与える装飾性を具備した溶射被覆材
はたとえば黒色を呈するAl2O3・TiO2、白色の
Al2O3、コバルトブルー色を呈するAl2O3・C0O
等が知られているが、その数は少ない。
はたとえば黒色を呈するAl2O3・TiO2、白色の
Al2O3、コバルトブルー色を呈するAl2O3・C0O
等が知られているが、その数は少ない。
このように着色溶射材が少ない理由は溶射実施
の前後における溶射材の発色色調が必ずしも同一
ではないという事実によるものである。特にセラ
ミツクス溶射をプラズマ法によつて実施する際に
はプラズマ発生を還元性雰囲気で行うため、通常
の結晶格子状態に比べて酸素欠損が多くなりこれ
に起因する色吸収を生ずるため、溶射後のセラミ
ツクス被覆の全体的色調が溶射前のセラミツクス
の色調と異なるようになると考えられる。したが
つて溶射の結果得られる色調を溶射前の溶射材の
見掛けの色調から予想することは極めて困難であ
り、溶射を実際に行なつてみないと不明である場
合が多い。
の前後における溶射材の発色色調が必ずしも同一
ではないという事実によるものである。特にセラ
ミツクス溶射をプラズマ法によつて実施する際に
はプラズマ発生を還元性雰囲気で行うため、通常
の結晶格子状態に比べて酸素欠損が多くなりこれ
に起因する色吸収を生ずるため、溶射後のセラミ
ツクス被覆の全体的色調が溶射前のセラミツクス
の色調と異なるようになると考えられる。したが
つて溶射の結果得られる色調を溶射前の溶射材の
見掛けの色調から予想することは極めて困難であ
り、溶射を実際に行なつてみないと不明である場
合が多い。
しかし溶射に当り、溶射後における溶射被覆の
色調を溶射前に予知しておき、希望の色調に合せ
た溶射材を開発することは重要である。
色調を溶射前に予知しておき、希望の色調に合せ
た溶射材を開発することは重要である。
一般に金属の酸化物はそれぞれ固有の色を有し
ていることは周知である。たとえばベリリウムの
酸化物BeOはそれ自体白色を呈するが、それが
Al2O3、SiO2等と化合物をつくる場合には、たと
えばベリルの組成である3BeO・Al2O3・6SiO2と
なればいわゆる緑柱石のもつ淡緑色を呈する。ま
たMnOはそれ自体緑色を呈し、これがCaO、
SiO2等と化合物をつくる場合にも緑色を呈する。
天然および人工宝石として知られるサフアイア、
ルビー、スピネル、クオーツ、アメジスト等もす
べて組成成分である金属酸化物の特有の発色によ
るものである。
ていることは周知である。たとえばベリリウムの
酸化物BeOはそれ自体白色を呈するが、それが
Al2O3、SiO2等と化合物をつくる場合には、たと
えばベリルの組成である3BeO・Al2O3・6SiO2と
なればいわゆる緑柱石のもつ淡緑色を呈する。ま
たMnOはそれ自体緑色を呈し、これがCaO、
SiO2等と化合物をつくる場合にも緑色を呈する。
天然および人工宝石として知られるサフアイア、
ルビー、スピネル、クオーツ、アメジスト等もす
べて組成成分である金属酸化物の特有の発色によ
るものである。
しかるに、溶射材においては一般に高温におい
て溶射される。しかも溶射材が例えば金属酸化物
の一種または二種以上の混合物あるいは化合物で
ある場合、これらが高温溶射、特にプラズマ溶射
されると前記した通り、プラズマの高温において
組成物の一部が酸素欠損等による変色的影響を受
けるため溶射前の溶射材の色調は、それが溶射さ
れた後における色調と異なることが多い。
て溶射される。しかも溶射材が例えば金属酸化物
の一種または二種以上の混合物あるいは化合物で
ある場合、これらが高温溶射、特にプラズマ溶射
されると前記した通り、プラズマの高温において
組成物の一部が酸素欠損等による変色的影響を受
けるため溶射前の溶射材の色調は、それが溶射さ
れた後における色調と異なることが多い。
［発明の目的］
本発明は上記のような溶射技術の問題点にかん
がみ、被溶射基材を損傷せず、建材等の溶射被覆
として十分な硬度、強靭性、耐摩耗性をもち、薄
い茶色に発色するセラミツク溶射材を提供するこ
とにある。
がみ、被溶射基材を損傷せず、建材等の溶射被覆
として十分な硬度、強靭性、耐摩耗性をもち、薄
い茶色に発色するセラミツク溶射材を提供するこ
とにある。
［発明の構成］
本発明のセラミツク溶射材はMnO2：１〜20重
量％、SiO2：10〜30重量％、Al2O3：50〜80重量
％からなる新規な組成である。
量％、SiO2：10〜30重量％、Al2O3：50〜80重量
％からなる新規な組成である。
Al2O3は耐熱性、高硬度、耐摩耗性等すぐれた
材料であるが、その溶射被覆は白色である。本発
明はこのAl2O3の性質を利用し、これから薄茶色
に発色する溶射被膜を得ると共に十分な硬度、強
靭性、耐摩耗性を与えるために上記の組成及び範
囲が選ばれたものである。
材料であるが、その溶射被覆は白色である。本発
明はこのAl2O3の性質を利用し、これから薄茶色
に発色する溶射被膜を得ると共に十分な硬度、強
靭性、耐摩耗性を与えるために上記の組成及び範
囲が選ばれたものである。
MnO2は薄茶色に発色させる成分であり、これ
を１重量％から20重量％に増すに従つて薄茶色か
ら茶色に近い色まで次第に濃さを高めることがで
きる。
を１重量％から20重量％に増すに従つて薄茶色か
ら茶色に近い色まで次第に濃さを高めることがで
きる。
SiO2は溶射被膜に強靭性を与えるもので、残
りの成分との関係で10〜30重量％が適する。
りの成分との関係で10〜30重量％が適する。
Al2O3は50重量％以下では硬度不足を来たし、
溶射被膜の耐摩耗性が大きくなる。またMnO2及
びSiO2の量からその上限は90％に限定される。
溶射被膜の耐摩耗性が大きくなる。またMnO2及
びSiO2の量からその上限は90％に限定される。
本発明の溶射材はその成分組成であるMnO2、
SiO2、Al2O3がそれぞれ単体として混合された混
合物、またはバインダーで造粒された造粒物、さ
らには前記混合物を溶融し、固化して粉砕した粒
状物のいずれの態様でも用いることができる。
SiO2、Al2O3がそれぞれ単体として混合された混
合物、またはバインダーで造粒された造粒物、さ
らには前記混合物を溶融し、固化して粉砕した粒
状物のいずれの態様でも用いることができる。
［発明の効果］
本溶射材は溶射対象物、特に木材、コンクリー
ト等の建造物において美感を与える装飾効果を有
する外、強靭にして実用上十分な硬度、耐摩耗性
を有するものである。
ト等の建造物において美感を与える装飾効果を有
する外、強靭にして実用上十分な硬度、耐摩耗性
を有するものである。
［実施例］
濃黒色の電解二酸化マンゼン（MnO2）粉５重
量％、白色のSiO2粉25重量％、白色のAl2O3粉70
重量％を均一に混合した溶射材は溶射前、黒褐色
を呈する粉体である。この溶射材をコンクリート
基材上にプラズマ溶射した結果、被覆溶射面は薄
茶色の落着いた美麗な外観が与えられた。この溶
射面の特性は次に示す通りである。
量％、白色のSiO2粉25重量％、白色のAl2O3粉70
重量％を均一に混合した溶射材は溶射前、黒褐色
を呈する粉体である。この溶射材をコンクリート
基材上にプラズマ溶射した結果、被覆溶射面は薄
茶色の落着いた美麗な外観が与えられた。この溶
射面の特性は次に示す通りである。
なお、靭性については定量値は挙げてないが、
定性的な観測では明らかに靭性が大であることが
認められた。
定性的な観測では明らかに靭性が大であることが
認められた。
また溶射被膜は３年経過後においても変色また
は褪色せず極めて安定性の高いものであることが
実証された。
は褪色せず極めて安定性の高いものであることが
実証された。
以下に示す硬度は溶射被覆表面を鏡面研磨し、
荷重100ｇ、保持時間15秒の条件でマイクロビツ
カース硬度を測定したものである。
荷重100ｇ、保持時間15秒の条件でマイクロビツ
カース硬度を測定したものである。
摩耗率はサンドブラスト法で研掃材を溶射被覆
物に投射し、そのときの被覆面の減量を測定した
ものである。ブラスト装置は特開昭51−6892のも
のを用いた。研掃材としてアルミナ砥粒（粒度
JIS＃24）を用い、投射量32Kg／分、投射速度
2500ｍ／分、投射角度30゜、被覆試料の送り速度
0.75ｍ／分、投射距離400mmの条件でブラストし
たものである。
物に投射し、そのときの被覆面の減量を測定した
ものである。ブラスト装置は特開昭51−6892のも
のを用いた。研掃材としてアルミナ砥粒（粒度
JIS＃24）を用い、投射量32Kg／分、投射速度
2500ｍ／分、投射角度30゜、被覆試料の送り速度
0.75ｍ／分、投射距離400mmの条件でブラストし
たものである。
硬 度 Hv（100） 680〜800
摩耗率 0.032（ｇ／cm2）
比較値として一般に溶射材として使用されてい
るAl2O3・TiO2（TiO240重量％）を示せばその溶
射被覆の硬度Hv（100）は700〜1000、摩耗率は
0.021（ｇ／cm2）である。しかしこの溶射被覆は黒
色であり、適用範囲が狭い。
るAl2O3・TiO2（TiO240重量％）を示せばその溶
射被覆の硬度Hv（100）は700〜1000、摩耗率は
0.021（ｇ／cm2）である。しかしこの溶射被覆は黒
色であり、適用範囲が狭い。
本発明の溶射材はこの比較値に較べて大きな差
はなく、また靭性はむしろ本発明のものが優れて
いる程である。しかも薄茶色に発色するので建材
等の溶射材としてその需要は多い。
はなく、また靭性はむしろ本発明のものが優れて
いる程である。しかも薄茶色に発色するので建材
等の溶射材としてその需要は多い。
Claims (1)
- １ 二酸化マンガン（MnO2）１〜20重量％、シ
リカ（SiO2）10〜30重量％、アルミナ（Al2O3）
50〜80重量％から成るセラミツク溶射材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218627A JPS6199665A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | セラミツク溶射材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218627A JPS6199665A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | セラミツク溶射材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199665A JPS6199665A (ja) | 1986-05-17 |
| JPS6365751B2 true JPS6365751B2 (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=16722915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59218627A Granted JPS6199665A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | セラミツク溶射材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199665A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100453486C (zh) | 2001-08-02 | 2009-01-21 | 3M创新有限公司 | 磨粒及其制备和使用方法 |
| US7179526B2 (en) * | 2002-08-02 | 2007-02-20 | 3M Innovative Properties Company | Plasma spraying |
| US7258707B2 (en) | 2003-02-05 | 2007-08-21 | 3M Innovative Properties Company | AI2O3-La2O3-Y2O3-MgO ceramics, and methods of making the same |
| US7175786B2 (en) * | 2003-02-05 | 2007-02-13 | 3M Innovative Properties Co. | Methods of making Al2O3-SiO2 ceramics |
| US7141522B2 (en) | 2003-09-18 | 2006-11-28 | 3M Innovative Properties Company | Ceramics comprising Al2O3, Y2O3, ZrO2 and/or HfO2, and Nb2O5 and/or Ta2O5 and methods of making the same |
| US7141523B2 (en) | 2003-09-18 | 2006-11-28 | 3M Innovative Properties Company | Ceramics comprising Al2O3, REO, ZrO2 and/or HfO2, and Nb2O5 and/or Ta2O5 and methods of making the same |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP59218627A patent/JPS6199665A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6199665A (ja) | 1986-05-17 |
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