JPH0674193B2 - Method for metallizing graphite and member using this method - Google Patents
Method for metallizing graphite and member using this methodInfo
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- JPH0674193B2 JPH0674193B2 JP1188750A JP18875089A JPH0674193B2 JP H0674193 B2 JPH0674193 B2 JP H0674193B2 JP 1188750 A JP1188750 A JP 1188750A JP 18875089 A JP18875089 A JP 18875089A JP H0674193 B2 JPH0674193 B2 JP H0674193B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、グラファイトに高融点金属モリブデン又はタ
ングステンとジルコニウム共晶合金をメタライズする方
法及びそれを利用した部材に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for metallizing a refractory metal molybdenum or tungsten and a zirconium eutectic alloy into graphite, and a member using the same.
グラファイトの耐熱性、導電性、熱衝撃性などのすぐれ
た特性は、耐熱・電極・構造・摺動用セラミックスとし
ての工業的用途の期待が大きい。しかしながら、用途拡
大を図るためには改善すべき点も多く残されている。例
えば、構造材料として使用する場合、それぞれの特性を
生した、いわゆる適材適所で、かつ生産コストの面など
からグラファイトと金属との接合技術もその一つで用途
拡大の重要な課題である。Due to the excellent properties of graphite such as heat resistance, conductivity, and thermal shock resistance, there are great expectations for industrial applications as heat resistant, electrode, structure, and sliding ceramics. However, there are still many points to be improved in order to expand the applications. For example, when it is used as a structural material, the joining technology between graphite and metal is one of the important issues for expanding the application, because it is a suitable material in the right place where each characteristic is produced and in terms of production cost.
グラファイトと金属との接合については、グラファイト
表面に金属のメタライズ層を形成することが必要とな
る。従来技術であるグラファイトのメタライズ法として
は、神戸工業技報(36号)に記述されているように炭化
珪素、窒化珪素、アルミナなどのセラミックスのメタラ
イズに広く採用されているテレフンケン法が有効と考え
られるが、次の難点がある。すなわち、テレフンケン法
によるグラファイトのメタライズの場合、まずグラファ
イト表面にモリブデン−マンガンの金属粉を被覆し、こ
れを非酸化性雰囲気中の高温で焼付け、次に金属メッキ
処理を施す。さらに被膜の安定化のために再度非酸化性
雰囲気中で加熱することによりメタライズする方法であ
る。また、必要に応じてはメタライズ処理した後さらに
金属をロウ接する方法がとられる場合もある。このよう
に従来技術のメタライズ法では、作業工程が非常に複雑
であると言う難点があるのに加えて金属粉の焼付け及び
金属メッキの工程でこれら金属粉に含まれる酸素を完全
に除去することができない。このためにメタライズ層は
空孔や剥離が起こりやすい難点がある。また、形成され
たメタライズ層は厚く、後の金属との接合体を得る際、
その接合層はどうしても厚くなりやすく、その結果、接
合強度の低下をまねきやすいなどの難点もある。For joining graphite and metal, it is necessary to form a metallized layer of metal on the surface of graphite. As a conventional metallization method for graphite, the Telefunken method widely used for metallizing ceramics such as silicon carbide, silicon nitride, and alumina is considered effective as described in Kobe Kogyo Giho (No. 36). However, there are the following difficulties. That is, in the case of graphite metallization by the Telefunken method, first, the surface of graphite is coated with a metal powder of molybdenum-manganese, which is baked at a high temperature in a non-oxidizing atmosphere, and then subjected to metal plating treatment. Further, in order to stabilize the coating, it is a method of heating again in a non-oxidizing atmosphere to perform metallization. If necessary, a method of brazing metal after the metallization treatment may be adopted. As described above, the conventional metallization method has a drawback that the working process is very complicated. In addition, it is necessary to completely remove oxygen contained in the metal powder in the steps of baking the metal powder and the metal plating. I can't. For this reason, the metallized layer is apt to cause voids and peeling. In addition, the formed metallized layer is thick, and when obtaining a bonded body with a later metal,
The bonding layer inevitably becomes thick, and as a result, there is a drawback that the bonding strength is likely to decrease.
〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、作業工程が長くかつ煩雑であると言う
大きな難点がある。さらに従来法では、被覆材として用
いるモリブデン、マンガンの金属粉は活性であるにもか
かわらず十分な酸素を低減するための対策がとられてい
なかった。このため、加熱中に金属粉から排出される水
分、不純物及び解離した酸化物によってメタライズ層の
酸化が促進される。したがって、メタライズ材のぬれ性
を阻害し、剥離や空孔の多いメタライズ層が形成される
と言う難点があった。[Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned conventional technique has a big drawback that the working process is long and complicated. Further, in the conventional method, no measures have been taken to sufficiently reduce oxygen although the metal powder of molybdenum or manganese used as the coating material is active. Therefore, the oxidation of the metallized layer is promoted by the water, impurities and dissociated oxides discharged from the metal powder during heating. Therefore, there has been a problem that the wettability of the metallized material is obstructed and a metallized layer with many peelings and holes is formed.
上記従来技術の難点を解消するため、特開昭59−212188
号が提案されている。ここで、その概要を説明すると、
まず始めにモリブデン・ジルコニウムあるいはタングス
テン・ジルコニウム共晶合金を例えばアーク溶解によっ
て清浄な状態に溶製する。次にこれら共晶合金をロウ材
として用い、モリブデン又はタングステン板とグラファ
イト板を重ね合せた個所に埋設した後、ロウ材の共晶点
より高温に加熱する。この場合COガスの発生による還元
作用によってぬれ性が改良され、モリブデン又はタング
ステン板とグラファイト板との小さな隙間が毛細管現象
となってロウ材が浸透する結果モリブデン又はタングス
テンとグラファイトとの複合体を得ることを提供したも
のである。In order to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, JP-A-59-212188
Issue has been proposed. Here, to explain its outline,
First, molybdenum-zirconium or tungsten-zirconium eutectic alloy is melted in a clean state by, for example, arc melting. Next, these eutectic alloys are used as a brazing material, embedded in a portion where a molybdenum or tungsten plate and a graphite plate are superposed, and then heated to a temperature higher than the eutectic point of the brazing material. In this case, the wettability is improved by the reducing action due to the generation of CO gas, and the small gap between the molybdenum or tungsten plate and the graphite plate becomes a capillary phenomenon so that the brazing material permeates. As a result, a composite of molybdenum or tungsten and graphite is obtained. That is what provided.
本発明は、上記特開昭59−212188号の知見に基づいて引
続き検討した結果なされたもので、その目的は高融点合
金をグラファイトの表面に配置し、真空及び不活性ガス
雰囲気中で加熱することを特徴とするグラファイトのメ
タライズ法及びそれを利用した部材、部材の製作方法を
提供することにある。The present invention has been made as a result of a continuous study based on the findings of the above-mentioned JP-A-59-212188, and its purpose is to arrange a high melting point alloy on the surface of graphite and heat it in a vacuum and an inert gas atmosphere. It is to provide a graphite metallizing method, a member using the same, and a method for manufacturing the member.
本発明者は種々検討した結果、上記共晶合金は、毛細管
現象によらなくともグラファイト表面に配置し、その後
真空中あるいは不活性ガス中で加熱する簡便な操作でグ
ラファイト表面全域にわたってよくぬれ、メタライズ層
の厚さが薄く、かつ相対密度が緻密で均一なメタライズ
層を形成できることを見出し本発明を完成するに至っ
た。さらに本発明で得られたグラファイトのメタライズ
材は、強度の向上と接合強度、導電性耐食性等に優れた
ものであるという特性も認められた。As a result of various investigations by the present inventor, the eutectic alloy was well-wetted over the entire graphite surface by a simple operation of arranging it on the graphite surface without depending on the capillary phenomenon and then heating it in vacuum or in an inert gas, and metallized it. The present inventors have completed the present invention by finding that a metallized layer having a small layer thickness and a high relative density and a uniform density can be formed. Further, it was also recognized that the graphite metallized material obtained in the present invention was excellent in strength, bonding strength, conductive corrosion resistance and the like.
また、該モリブデン・ジルコニウム合金は、グラファイ
ト粒子及び繊維にもよく濡れ、この方法でメタライズし
たグラファイト粒子あるいはグラファイト繊維を用いて
グラファイト含有合金及びグラファイト繊維強化合金の
製造も可能である結果が得られた。The molybdenum-zirconium alloy was also well wetted with graphite particles and fibers, and it was possible to produce graphite-containing alloys and graphite fiber reinforced alloys by using the graphite particles or graphite fibers metallized by this method. .
本発明を具体的に説明すれば、モリブデン又はタングス
テンとジルコニウムの合金をグラファイト表面に配備す
る。次いで該モリブデン又はタングステンとジルコニウ
ムの合金の融点をより高温に真空又は不活性ガス雰囲気
中で加熱してメタライズを行うことを特徴とする。To illustrate the invention, molybdenum or an alloy of tungsten and zirconium is deposited on the graphite surface. Then, the melting point of the alloy of molybdenum or tungsten and zirconium is heated to a higher temperature in a vacuum or an inert gas atmosphere to perform metallization.
本発明においてメタライズ層とする合金はモリブデン又
はタングステンとジルコニウムとの共晶合金であり、こ
れら合金の組成は、具体的にはモリブデン26〜36重量%
残部ジルコニウム又はタングステン15〜25重量%残部ジ
ルコニウムとすることができ、さらに望ましくはモリブ
デン31重量%残部ジルコニウム又はタングステン19重量
%残部ジルコニウム共晶合金である。The alloy to be the metallized layer in the present invention is a eutectic alloy of molybdenum or tungsten and zirconium, and the composition of these alloys is specifically 26 to 36% by weight of molybdenum.
The balance zirconium or tungsten may be 15 to 25 wt% balance zirconium, and more preferably 31 wt% molybdenum 31 wt% balance zirconium or 19 wt% balance zirconium eutectic alloy.
これら合金はアーク溶解などにより清浄な溶製合金塊と
して得られる。These alloys are obtained as a clean molten alloy ingot by arc melting or the like.
次に本発明のメタライズ法について述べると、上記溶製
合金をグラファイト表面に配備する。次いで例えば、真
空雰囲気あるいは不活性雰囲気中で、溶製合金の融点よ
り高温に加熱すれば、グラファイトの炭素と酸素とが反
応してCOガスを放出する。このCOガスによる還元作用に
よってぬれ性が改良され、表面張力作用によってグラフ
ァイト表面を被覆する結果、空孔などの欠陥や剥離がな
く、かつ厚さが5〜70μmと薄く、相対密度が98%以上
の緻密で均一なメタライズ層を形成することができる。Next, the metallizing method of the present invention will be described. The molten alloy is placed on the surface of graphite. Next, for example, when heated to a temperature higher than the melting point of the ingot alloy in a vacuum atmosphere or an inert atmosphere, carbon of graphite reacts with oxygen to release CO gas. The reducing action by this CO gas improves the wettability, and the surface tension action coats the graphite surface. As a result, there are no defects such as voids or peeling, and the thickness is as thin as 5 to 70 μm, and the relative density is 98% or more. It is possible to form a dense and uniform metallization layer.
なお、前記メタライズ層の厚さは、5μm未満では強度
的に不十分であり、また、70μmを越えると強度的に不
十分であることや、メタライズ層の面が良好な平滑面と
はならないので、前記5〜70μmの範囲が好ましい。If the thickness of the metallized layer is less than 5 μm, the strength will be insufficient, and if it exceeds 70 μm, the strength will be insufficient and the surface of the metallized layer will not be a good smooth surface. The range of 5 to 70 μm is preferable.
かくしてメタライズ層が形成されたグラファイトには必
要に応じて、例えばロウ接やニッケルメッキなどによ
り、各種金属を容易に接合することができる。また、本
発明では、メタライズするグラファイトは、板、円筒
体、粉末、繊維など大きさや形状に限定されることな
く、均一なメタライズ層を形成できる。Thus, various metals can be easily bonded to the graphite having the metallized layer formed thereon, if necessary, for example, by brazing or nickel plating. Further, in the present invention, the graphite to be metallized can form a uniform metallized layer without being limited in size and shape such as plate, cylinder, powder and fiber.
前記グラファイト粉末、グラファイト繊維にメタライズ
することによりその適用範囲が拡がる。例えばグラファ
イト粒子や繊維の表面にメタライズ層を形成することに
より、グラファイト粒子、グラファイト繊維との相容性
がないといわれる銅、マグネシウム、アルミニウムなど
の金属との合金製造が可能となる。The application range is expanded by metallizing the graphite powder and the graphite fiber. For example, by forming a metallized layer on the surface of graphite particles or fibers, it becomes possible to manufacture an alloy with a metal such as copper, magnesium or aluminum which is said to be incompatible with graphite particles or graphite fibers.
すなわち、グラファイト含有合金の製造法においては、
粉末冶金技術に較べて鋳造技術を適用した方が機械的強
度や経費の面で有効であるが、後者、すなわち鋳造技術
ではグラファイトとほとんど溶解し合わない金属、すな
わち冶金学的にグラファイトと相容性がないと言われる
銅、マグネシウム、アルミニウムあるいはその合金中あ
るいはその他の金属中へグラファイト粒子を浮上させず
に分散することが従来困難であった。しかし本発明の利
用で金属中にグラファイト粒子あるいは繊維等を複合さ
せた材料ができることが明らかになった。この場合、あ
らかじめモリブデン・ジルコニウム又はタングステン・
ジルコニウム合金をグラファイトの表面にメタライズ処
理したグラファイト粒子を用い、銅、マグネシウム、ア
ルミニウム又はその合金あるいはその他の金属の溶融中
に投入し、分散させて凝固させるものである。That is, in the method for producing the graphite-containing alloy,
It is more effective to apply the casting technique than the powder metallurgy technique in terms of mechanical strength and cost, but the latter, that is, a metal that hardly dissolves with graphite in the casting technique, that is, metallurgically compatible with graphite. It has heretofore been difficult to disperse graphite particles in copper, magnesium, aluminum or their alloys or other metals which are said to have no property without floating. However, it has been revealed that the use of the present invention makes it possible to form a material in which graphite particles, fibers, or the like are compounded in a metal. In this case, molybdenum, zirconium or tungsten
Graphite particles obtained by metallizing a zirconium alloy on the surface of graphite are introduced into a melt of copper, magnesium, aluminum or its alloy or other metal, and dispersed and solidified.
本発明によって得られた例えばグラファイト含有銅合金
は、グラファイト粒子が全域にほぼ一様に分散したもの
になる。また、銅合金中に一度含有分散したグラファイ
ト粒子は、以後再溶解しても再び浮上することがなく溶
解中に滞留したままとなる。この場合、グラファイト粒
子のモリブデン・ジルコニウム又はタングステン・ジル
コニウム合金のメタライズ法としては、グラファイト粒
子をアルミナ製などの容器中に充填し、そのグラファイ
ト粒子充填体に前記溶製合金塊を粗粉砕したものを配備
し、次いで真空あるいは不活性ガス雰囲気で該合金の共
晶温度より高温加熱する方法によって得ることができ
る。For example, the graphite-containing copper alloy obtained by the present invention has graphite particles dispersed almost uniformly over the entire area. Further, the graphite particles once contained and dispersed in the copper alloy do not re-float even after re-melting, and remain in the melting state. In this case, as a method of metallizing molybdenum-zirconium or tungsten-zirconium alloy of graphite particles, graphite particles are filled in a container such as alumina, and the graphite alloy particles are coarsely crushed into the molten alloy ingot. It can be obtained by a method of deploying and then heating above the eutectic temperature of the alloy in a vacuum or an inert gas atmosphere.
さらにグラファイト繊維強化合金の製造においては、最
初にグラファイト繊維担体に前記溶製合金を配備し、上
記同様加熱する方法によってグラファイト繊維表面にメ
タライズ層を形成したグラファイト繊維を得ることがで
きる。次いでメタライズ層が形成されたグラファイト繊
維を重ねたその隙間にアルミニウム、マグネシウムある
いは銅の溶融金属を含浸したいわゆるグラファイト繊維
強化アルミニウム合金やマグネシウム合金(CFRAlやCFR
Mg合金)又は銅合金を製造できる。Further, in the production of a graphite fiber reinforced alloy, a graphite fiber having a metallized layer formed on the surface of the graphite fiber can be obtained by first placing the molten alloy on a graphite fiber carrier and heating as described above. Next, a so-called graphite fiber reinforced aluminum alloy or magnesium alloy (CFRAl or CFR) in which the gaps between the graphite fibers with the metallized layer formed are impregnated with molten metal of aluminum, magnesium or copper
Mg alloy) or copper alloy can be produced.
この本発明によるグラファイト繊維強化合金は、グラフ
ァイトがアルミニウムと反応して著しく劣化することも
防止できる。The graphite fiber reinforced alloy according to the present invention can prevent the graphite from reacting with aluminum and being significantly deteriorated.
また、該モリブデン・ジルコニウム又はタングステン・
ジルコニウム合金はグラファイトとグラファイトを重ね
合わせた小さな隙間にも浸透するため、グラファイト材
同志の接合も可能であり、この方法によりメタライズ層
で接合したグラファイト粒子あるいはグラファイト繊維
さらにはグラファイト粒子と繊維の両方存在する材料を
製作することができる。In addition, the molybdenum, zirconium or tungsten
Since the zirconium alloy penetrates into the small gaps where graphite and graphite are superposed, it is possible to join graphite materials together. By this method, graphite particles or graphite fibers joined by a metallized layer, or both graphite particles and fibers are present. The material that does
本発明を用いてタングステン若しくはその合金/グラフ
ァイトとからなるX線管回転陽極用複合ターゲットを構
成することができる。すなわち、最近医療機器用のX線
CT(Computed, tomography)用のX線管の需要が多く、
その画像の鮮明化と撮影時間短縮のため、大容量のもの
が要求されてきている。このためのターゲットの構成と
しては直径を大きくすると共に軽量化する必要がある
が、本発明方法によると、電子衝撃面のみにタングステ
ン層を形成し、その裏面部分に比重が小さく、しかも比
熱の大きなグラファイトのメタライズ体を合体したター
ゲットの製造が可能である。The present invention can be used to form a composite target for an X-ray tube rotating anode, which is composed of tungsten or its alloy / graphite. That is, recently X-rays for medical devices
Demand for X-ray tubes for CT (Computed, tomography) is high,
In order to make the image clear and to shorten the shooting time, a large capacity is required. The target for this purpose needs to have a large diameter and a light weight, but according to the method of the present invention, a tungsten layer is formed only on the electron impact surface, and the back surface has a small specific gravity and a large specific heat. It is possible to manufacture a target that incorporates a metallized body of graphite.
上記のようにグラファイト表面にモリブデン又はタング
ステンとジルコニウムの共晶合金を配置し、真空雰囲気
中又は不活性ガス雰囲気中で加熱溶融するとき、上記共
晶合金はグラファイト表面全域にわたってよくぬれ、厚
さが薄く、かつ緻密で均一なメタライズ層を形成するこ
とができる。When a eutectic alloy of molybdenum or tungsten and zirconium is arranged on the graphite surface as described above, and the material is heated and melted in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere, the eutectic alloy is well-wetted over the entire graphite surface and has a thickness of It is possible to form a thin, dense and uniform metallized layer.
そして、本来金属と相容性がないグラファイト粒子、グ
ラファイト繊維等の表面の本方法によりメタライズ層を
形成することにより金属との相容性を付与し、これらを
金属に分散させたグラファイト含有合金等の製造が可能
となる。Then, the metallization layer is formed by the present method on the surface of graphite particles, graphite fibers, etc. that are originally incompatible with the metal to impart compatibility with the metal, and a graphite-containing alloy in which these are dispersed in the metal, etc. Can be manufactured.
以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.
実施例1 アーク溶解によって31重量パーセントモリブデン・ジル
コニウム及び19重量パーセントタングステン・ジルコニ
ウム共晶合金を溶製して合金塊を得た。Example 1 A 31 wt% molybdenum-zirconium and 19 wt% tungsten-zirconium eutectic alloy was melted by arc melting to obtain an alloy ingot.
この合金塊2を高さ60mm、巾110mm、長さ700mmの内側に
空間を有する管状グラファイト1の内表面に配置し、次
いで真空加熱を行った。この場合の加熱温度及び時間
は、Mo−Zr合金;1600℃×0.5hW−Zr合金;1750℃×0.5h
とした。This alloy ingot 2 was placed on the inner surface of a tubular graphite 1 having a space of 60 mm in height, 110 mm in width, and 700 mm in length, and then vacuum-heated. The heating temperature and time in this case are: Mo-Zr alloy; 1600 ° C x 0.5h W-Zr alloy; 1750 ° C x 0.5h
And
こうして得られたメタライズ層付近の断面組織を観察し
た結果、グラファイトの表面に形成されたモリブデン・
ジルコニウム及びタングステン・ジルコニウム合金から
なるメタライズ層は空孔のない健全なもので、その厚さ
が10〜30μmで薄く均一であった。As a result of observing the cross-sectional structure near the metallized layer thus obtained, the molybdenum
The metallized layer composed of zirconium and a tungsten-zirconium alloy was a sound one without voids, and its thickness was 10 to 30 μm and was thin and uniform.
さらに、本実施例で得たグラファイトのメタライズ体に
ついて、引張りによる剥離試験を行った。なお、剥離試
験はグラファイト及びメタライズ層の表面部分にグラフ
ァイト材を市販の接着剤で接合した試験片によって行っ
た。その結果、いずれもグラファイトで破断した。これ
はメタライズ層の接合強度が大きいことを意味するもの
である。Further, the graphite metallized body obtained in this example was subjected to a peeling test by pulling. The peeling test was performed using a test piece in which a graphite material was bonded to the surface portions of the graphite and the metallized layer with a commercially available adhesive. As a result, all fractured with graphite. This means that the bonding strength of the metallized layer is high.
実施例2 実施例1で得たモリブデン・ジルコニウム合金を用い静
圧をかけながら真空中で1600℃×0.5h加熱して、グラフ
ァイトとグラファイトとの接合体を得た。Example 2 Using the molybdenum-zirconium alloy obtained in Example 1, it was heated in vacuum at 1600 ° C. for 0.5 h while applying a static pressure to obtain a bonded body of graphite.
こうして得られた接合部の断面組織を観察した結果、接
合層の厚さが5〜50μmで、空孔などの欠陥のない均一
なものであった。また、実施例1によって得たタングス
テン・ジルコニウム合金についても同様にしてグラファ
イトとグラファイトとの接合体を製作し、断面組織を観
察した。その結果、接合層の厚さや形態はモリブデン・
ジルコニウム合金を用いたグラファイトとグラファイト
との接合体に較べてほとんど変化がなかった。As a result of observing the cross-sectional structure of the joint portion thus obtained, the joint layer had a thickness of 5 to 50 μm and was uniform without defects such as voids. Further, with respect to the tungsten-zirconium alloy obtained in Example 1, a graphite-graphite bonded body was manufactured in the same manner, and the cross-sectional structure was observed. As a result, the thickness and morphology of the bonding layer is molybdenum
There was almost no change compared to the graphite-to-graphite joint using a zirconium alloy.
実施例2によって得たグラファイトとグラファイトの接
合体について、引張りによる剥離試験を行った結果、い
ずれもグラファイトで破断し、接合層の強度が大きいこ
とが分った。The graphite-graphite bonded body obtained in Example 2 was subjected to a peeling test by tensile, and as a result, it was found that each of them was broken by graphite and the strength of the bonding layer was high.
実施例3 30〜150μmのグラファイト粒子に実施例1のモリブデ
ン・ジルコニウム及びタングステン・ジルコニウム合金
を5〜10μmの厚さにメタライズした。メタライズ処理
は、グラファイト粒子を落下させる状態でグラファイト
容器に充填したその一個所に該モリブデン・ジルコニウ
ム又はタングステン合金塊を配備、真空中で加熱した。
なお加熱温度は、モリブデン・ジルコニウム:1600℃×
0.5h、タングステン・ジルコニウム:1750℃×0.5hと
し、真空度は10-5torr以下に保持した。これらメタライ
ズグラファイト粒子を銅溶融中に投入し攪拌した。溶融
の温度は1200℃とした。また、グラファイト粒子の投入
量は体積で20パーセントとした。その結果、投入グラフ
ァイト粒子の溶融中に滞留し、浮上は認められなかっ
た。これらの溶融を金型に鋳造して直径60mm、長さ100m
mの鋳塊を製造し、縦断面の組織を観察したところ、鋳
塊全体にわたってグラファイト粒子が均一に分散してい
ることが分った。また、この本発明によるグラファイト
含有合金に該モリブデン・ジルコニウム及びタングステ
ン・ジルコニウム合金をメタライズ処理した後、該グラ
ファイト含有合金、グラファイトあるいはタングステ
ン、モリブデン材など多種材との接合が可能であった。Example 3 Graphite particles of 30 to 150 μm were metallized with the molybdenum-zirconium and tungsten-zirconium alloys of Example 1 to a thickness of 5 to 10 μm. In the metallizing treatment, the molybdenum-zirconium- or tungsten-alloy lump was placed in one portion of the graphite container filled with the graphite particles in a dropped state, and heated in vacuum.
The heating temperature is molybdenum / zirconium: 1600 ° C ×
0.5h, tungsten / zirconium: 1750 ° C × 0.5h, and the degree of vacuum was kept at 10 -5 torr or less. These metallized graphite particles were put into a copper melt and stirred. The melting temperature was 1200 ° C. In addition, the amount of graphite particles added was 20% by volume. As a result, the charged graphite particles stayed during melting and no floating was observed. These melts are cast into a mold and have a diameter of 60 mm and a length of 100 m.
When an ingot of m was produced and the structure of the longitudinal section was observed, it was found that graphite particles were uniformly dispersed throughout the ingot. Further, after the molybdenum-zirconium and tungsten-zirconium alloys were metallized on the graphite-containing alloy according to the present invention, it was possible to bond it to various materials such as the graphite-containing alloy, graphite or tungsten, molybdenum materials.
実施例4 直径10μmのグラファイト繊維に実施例1のモリブデン
・ジルコニウム又はタングステン・ジルコニウム合金を
用いてメタライズした。メタライズ処理は実施例1と同
様な方法で行った。これらメタライズされたグラファイ
ト繊維をたばねた隙間にアルミニウム溶融体を含浸し
た。含浸は水素中で700℃×0.5hに加熱した。これらグ
ラファイト含浸体について縦断面を観察したところ、グ
ラファイトがアルミニウムと反応した劣化層は認められ
ず、良くアルミニウムが含浸されたグラファイト繊維合
金が得られた。また、該グラファイト繊維合金同志を重
ね合せた後、700℃×0.5h水素中で加熱して接合したと
ころ、よく接合して一体化されたグラファイト繊維合金
を得ることができた。Example 4 Graphite fibers having a diameter of 10 μm were metallized with the molybdenum-zirconium or tungsten-zirconium alloy of Example 1. The metallizing process was performed in the same manner as in Example 1. The aluminum melt was impregnated into the spring-loaded gaps of these metallized graphite fibers. The impregnation was heated to 700 ° C x 0.5h in hydrogen. A longitudinal section of these graphite impregnated bodies was observed, and no deteriorated layer in which graphite reacted with aluminum was observed, and a graphite fiber alloy well impregnated with aluminum was obtained. Further, when the graphite fiber alloys were superposed on each other and heated in hydrogen at 700 ° C. for 0.5 h for bonding, a well bonded and integrated graphite fiber alloy could be obtained.
本発明は、モリブデン又はタングステンとジルコニウム
との共晶合金をグラファイト表面に配置し、真空及び不
活性ガス雰囲気中で加熱すると言う極めて簡便な操作
で、グラファイト表面にメタライズ層が形成でき、得ら
れたメタライズ層は薄く、しかも空洞がないため、熱伝
導性や導電性に優れ、かつ接着強度が高いと言う効果が
ある。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a metallized layer can be formed on the surface of graphite by a very simple operation of placing molybdenum or a eutectic alloy of tungsten and zirconium on the surface of graphite and heating in a vacuum and an inert gas atmosphere. Since the metallized layer is thin and has no voids, it has the effects of excellent thermal conductivity and conductivity, and high adhesive strength.
また、本発明によればグラファイトの形状に限定されず
メタライズ層を形成することができるので、グラファイ
ト含有合金、グラファイト繊維強化合金の製造が可能と
なる。グラファイト含有合金は、グラファイトの固体潤
滑剤として内燃機関における滑り接触構成要素例えば、
軸受、歯車、ピストン、シリンダなど固体潤滑剤を含有
させた合金、いわゆる耐磨耗性部品に使用され、また、
グラファイト繊維強化合金は、航空機用材料などに使用
される。その他に金属材とグラファイトを接合してなる
接合体は工業的な用途が多い。Further, according to the present invention, since the metallized layer can be formed without being limited to the shape of graphite, it is possible to manufacture a graphite-containing alloy and a graphite fiber reinforced alloy. Graphite-containing alloys are used as solid lubricants for graphite in sliding contact components in internal combustion engines, for example:
Used in alloys containing solid lubricants such as bearings, gears, pistons, cylinders, so-called wear resistant parts, and
Graphite fiber reinforced alloys are used in aircraft materials and the like. In addition, a joined body formed by joining a metal material and graphite has many industrial uses.
さらに本発明は、グラファイト同志の接合が可能である
ことを確認しているので、特に複雑形状のグラファイト
とグラファイトとの接合体の製造に有効である。Furthermore, since the present invention has confirmed that graphites can be joined together, the present invention is particularly effective for producing a joined body of graphites having complicated shapes and graphite.
また、本発明によりX線管回転陽極用複合ターゲットを
構成するグラファイトの表面にメタライズ層を形成する
ことができ、それにより、該ターゲットの軽量化が可能
となって直径の大きなターゲットを製造でき、医療機器
用X線CTの大容量化の要求に答えることができる。Further, according to the present invention, a metallized layer can be formed on the surface of graphite constituting the composite target for an X-ray tube rotating anode, whereby the target can be reduced in weight and a target having a large diameter can be manufactured. We can meet the demand for larger capacity X-ray CT for medical equipment.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前野 茂夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 後藤 純孝 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭49−102519(JP,A) 特開 昭49−110504(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shigeo Maeno 4026 Kuji Town, Hitachi City, Hitachi, Ibaraki Prefecture Hiritsu Manufacturing Co., Ltd.Hitachi Laboratory Ltd. Inside Hitachi Research Laboratory (56) Reference JP-A-49-102519 (JP, A) JP-A-49-110504 (JP, A)
Claims (10)
がジルコニウムであるモリブデンとジルコニウムの共晶
合金、又はタングステンが15〜25重量パーセントで残部
がジルコニウムであるタングステンとジルコニウムの共
晶合金をメタライズすべきグラファイトと共に真空雰囲
気中又は不活性ガス雰囲気中に配置して加熱溶融し、前
記グラファイト表面に前記合金層を形成させることを特
徴とするグラファイトのメタライズ方法。1. A eutectic alloy of molybdenum and zirconium having 26 to 36 weight percent molybdenum and the balance zirconium or a eutectic alloy of tungsten and zirconium having 15 to 25 weight percent tungsten and the balance zirconium. A method of metallizing graphite, which is characterized in that it is placed in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere together with graphite to be heated and melted by heating to form the alloy layer on the surface of the graphite.
とを特徴とする請求項1記載のグラファイトのメタライ
ズ方法。2. The method for metallizing graphite according to claim 1, wherein the metallized layer has a thickness of 5 to 70 μm.
デン又はタングステンとジルコニウムの共晶合金の層を
グラファイト粒子表面に形成したことを特徴とするグラ
ファイト粒子。3. A graphite particle, wherein a layer of molybdenum or a eutectic alloy of tungsten and zirconium is formed on the surface of the graphite particle by the method according to claim 1.
金、マグネシウム又はその合金に請求項3記載のグラフ
ァイト粒子を分散させたことを特徴とするグラファイト
含有合金。4. A graphite-containing alloy, characterized in that the graphite particles according to claim 3 are dispersed in copper or its alloy, aluminum or its alloy, magnesium or its alloy.
属材を接合してなることを特徴とする接合体。5. A joined body obtained by joining a metal material to the graphite-containing alloy according to claim 4.
デン又はタングステンとジルコニウムの共晶合金の層を
グラファイト繊維表面に形成したことを特徴とするグラ
ファイト繊維。6. A graphite fiber, wherein a layer of molybdenum or a eutectic alloy of tungsten and zirconium is formed on the surface of the graphite fiber by the method according to claim 1 or 2.
金、マグネシウム又はその合金に請求項6記載のグラフ
ァイト繊維を分散させたことを特徴とするグラファイト
繊維強化合金。7. A graphite fiber reinforced alloy characterized in that the graphite fiber according to claim 6 is dispersed in copper or its alloy, aluminum or its alloy, magnesium or its alloy.
に金属材を接合してなることを特徴とする接合体。8. A bonded body obtained by bonding a metal material to the graphite fiber reinforced alloy according to claim 7.
からなるX線管回転陽極用複合ターゲットにおいて、 タングステン又はその合金からなる電子衝撃面の裏面部
分に請求項1又は2記載の方法によってモリブデン又は
タングステンとジルコニウムの共晶合金からなるメタラ
イズ層を形成させたグラファイトを合体したことを特徴
とするX線管回転陽極用複合ターゲット。9. A composite target for an X-ray tube rotary anode comprising tungsten or an alloy thereof and graphite, wherein molybdenum or tungsten and zirconium are formed on the back surface of the electron impact surface comprising tungsten or an alloy by the method according to claim 1. A composite target for an X-ray tube rotating anode, characterized in that the graphite having a metallized layer formed of the eutectic alloy is incorporated.
にタングステン又はその合金層を形成させたことを特徴
とする請求項9記載のX線管回転陽極用複合ターゲッ
ト。10. The composite target for an X-ray tube rotating anode according to claim 9, wherein tungsten or an alloy layer thereof is formed on the surface of the metallized layer of graphite.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188750A JPH0674193B2 (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Method for metallizing graphite and member using this method |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354182A JPH0354182A (en) | 1991-03-08 |
| JPH0674193B2 true JPH0674193B2 (en) | 1994-09-21 |
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ID=16229117
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|---|---|---|---|
| JP1188750A Expired - Lifetime JPH0674193B2 (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Method for metallizing graphite and member using this method |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674193B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103658634A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 苏州沛德导热材料有限公司 | Novel graphite composite metal material |
| CN104096831A (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-15 | 苏州沛德导热材料有限公司 | Fullerene composite metal material |
| CN104979149A (en) * | 2015-06-16 | 2015-10-14 | 赛诺威盛科技(北京)有限公司 | X-ray tube with capability of compensating movement of anode by using negative heat and compensating method |
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| JPS49102519A (en) * | 1973-02-06 | 1974-09-27 | ||
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-
1989
- 1989-07-24 JP JP1188750A patent/JPH0674193B2/en not_active Expired - Lifetime
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| CN104096831A (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-15 | 苏州沛德导热材料有限公司 | Fullerene composite metal material |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354182A (en) | 1991-03-08 |
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