| 研究概要 |
Ni-Cr合金およびFe-Ni-Cr-Co-Ma合金と陶材の接合機構の解明を目的として、合金と陶材の接合をより強固にするため、金属表面にCr,【Cr_2】【O_3】,Si【O_2】などを単独あるいは複合スパッタによって、接合強さの改善を試みた。結果を要約すると下記の通りである。
(1)Ni-Cr合金
界面のSEM像と線分析および引張試験の結果によれば、合金表面にCrをスパッタした後800℃で加熱するとCrが【Cr_2】【O_3】置換し、置換する過程でNiOと反応した酸化層を形成する。また【Cr_2】【O_3】と陶材側のSi【O_2】,【K_2】Oなどと拡散層を形成し、接合していることがわかった。この場合の引張試験を行った値は117〜140kgf/【cm^2】で破断が陶材中でおこっていることから、【Cr_2】【O_3】反応核散層は陶材との媒体となり、接合強さに寄与していることが明らかになった。
(2)Fe-Ni-Cr-Co-Mo合金
界面のSEM像と線分析および引張試験の結果によれば、Ni-Cr合金と同様に合金表面にCrをスパッタ後800℃で【Cr_2】【O_3】酸化層に置換し、この酸化層には合金側から酸化した【Fe_2】【O_3】も含まれて反応酸化層が形成されており、しかも陶材側に含まれているSi【O_2】,【K_2】Oなどと拡散層を形成していた。この場合の引張試験を行ったところ103〜117kgf/【cm^2】の値で破断状態も界面剥離せず陶材中であった。以上のことから、合金表面にCrをスパッタした後【Cr_2】【O_3】酸化層に置換したものはN-Cr系およびFe系いずれの場合でも陶材との接合強さを改善する効果があり、望ましいが、Ni-Cr合金においては合金表面に【Cr_2】【O_3】酸化物でスパッタ後800℃で加熱した場合、NiOと【Cr_2】【O_3】の脆弱な酸化層ができて媒体として密着性のない好ましくないものであった。尚複合スパッタ(【Cr_2】【O_3】tSi【O_2】)したものについては今後の問題として研究を続行する予定である。
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