オキシサルファイドを利用したセラミック表面への金属膜の形成

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450265
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 武田 要一 岩手大学, 工学部, 助教授 (30125603)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 勉功 岩手大学, 工学部, 助教授 (70220259)
• Keywords: セラミック / 金属膜 / オキシサルファイド / 傾斜機能材料 / 薄膜 / 濡れ性 / 接着 / メタライジング

Research Abstract

前年度に引き続き、セラミック表面に密着性の良い鉄系の金属膜を造るための条件を調べた。アルミナ系セラミックにFe-S-O系のオキシサルファイドを塗布し、オキシサルファイドの融点以上に加熱すると、セラミック表面にオキシサルファイドが広がり濡らし、均一な薄い膜を形成する。これを加熱しながら水素で還元すると、金属鉄の膜に変わる。この金属膜とセラミックの界面を光学顕微鏡で観察すると、金属膜の密着性を担う反応層の生成が不充分であることが判明した。そのため、セラミック表面へFeO-CaOあるいはFeO-SiO_2系の粉末を塗布しこれを溶融させ、あらかじめ酸化物系の反応層を造り、この上にオキシサルファイド膜を形成し、それを水素還元することにより、セラミックと密着性の良い金属膜ができることが判明した。反応層と金属膜の厚さは、酸化物及びオキシサルファイドの塗布量と加熱温度(濡れ性に関係)に依存する。この方法は複雑な形状のセラミック表面に金属膜を均一に造ることが出来る特徴があるが、活性金属を混ぜた金属ロウづけに匹敵するほど密着強度が大きくならないかもしれない。金属膜としては、鉄のほか、耐食性に富むFe-Ni系の膜も造ることが出来、その形成に適したFe-Ni-S-O系のオキシサルファイド組成を明らかにする実験を進めている。この技術の特許申請を予定しているため、この研究を公にすることを控えているので、研究発表はない。