[发明专利]喷镀用高熔点金属粉末及使用了该金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件

说明书

技术领域

本发明涉及Mo和W等喷镀用高熔点金属粉末及使用了该喷镀用高熔点金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件，特别是涉及处理性及成膜性良好、粒径的不均少、容易得到厚度均匀的喷镀膜、且无需烧结操作而容易制备的喷镀用高熔点金属粉末及使用了该喷镀用高熔点金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件。

背景技术

喷镀是指将陶瓷材料或金属材料进行加热、熔融后吹附到基材(被施工物)的表面上形成被膜的成膜方法。作为加热用的热源，使用燃烧火焰或等离子体等。喷镀方式有火焰喷镀、爆炸喷镀、电气式喷镀、高速火焰喷镀等，近年来还开发出了在不将材料熔融的情况下形成被膜的冷喷法。

关于喷镀，只要是熔融的材料即可适用，因而可以使用金属、陶瓷、金属陶瓷或塑料等各种材料。因此，喷镀得到的被膜的用途也多种多样，被用作耐磨耗性膜、耐蚀性膜、耐热性膜等，应用于汽车零件、产业机械零件、成膜装置用零件等各种产业领域中。

另外，为了进行喷镀，要将喷镀材料制成粉末或线材(丝线状、棒状)后供至加热源。以火焰喷镀为例，将使用线状的喷镀材料的方式称为熔线式火焰喷镀(wire flame spraying)法，将使用粉末状的熔融材料的方式称为粉末式火焰喷镀(powder flame spraying)法。

根据上述熔线式火焰喷镀法，由于能够向燃烧火焰连续地供给线状喷镀材料，因而具有以下优点：容易恒定地控制材料的供给量，从而容易得到均匀的喷镀膜。

但是，由于必须要将喷镀材料加工成线材，因此虽然对于碳钢、铝和锌等比较容易加工的材料是适合的，但当应用于钼和钨等较硬的高熔点金属时，已成为成本增高的主要原因。

因此，将高熔点金属进行喷镀时多采用粉末式火焰喷镀法。作为喷镀用粉末，例如在日本特开2004-300555号公报(专利文献1)中公开了。在专利文献1中，将平均粒径为10μm以下的Mo粉末通过造粒烧结法制得了粒径范围(粒度范围)为5~75μm的喷镀用粉末和45~250μm的喷镀用粉末。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-300555号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

根据上述以往的喷镀用粉末的制备方法，通过将微细的原料粉末利用造粒烧结法进行处理来增大平均粒径，从而能够增大供至喷镀喷嘴(燃烧火焰)的喷镀材料的供给量，因而能够使成膜量及成膜速度增加。

但是，利用造粒烧结法得到的粒径范围如5~75μm或45~250μm那样，粒径的不均较大。例如，当粒径范围为5~75μm时，会形成5μm的粉末和75μm的粉末混合存在的状态。若以小的粒子和大的粒子混合存在的状态进行喷镀，则存在下述问题：由于瞬间的喷镀用粉末的供给量会产生不均，因此很难得到厚度均匀的膜。另外，若将造粒得到的粉末通过烧结一体化，则由于需要烧结的工序，因此成为了成本增高的主要原因。

本发明是为了解决上述现有问题而完成的发明，其目的在于提供处理性及成膜性良好、粒径的不均少、容易得到厚度均匀的喷镀膜、且无需烧结操作而容易制备的喷镀用高熔点金属粉末及使用了该喷镀用高熔点金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件。

用于解决技术问题的手段

本发明的喷镀用高熔点金属粉末的特征在于，1次粒子的平均粒径为1~10μm，该1次粒子粘接而成的2次粒子的平均粒径为20~150μm，粒径为20~150μm的2次粒子的比例为整体的70质量%以上。

另外，对于上述喷镀用高熔点金属粉末，进一步优选上述粒径为20~150μm的2次粒子的比例为90~100质量%。进而，对于上述喷镀用高熔点金属粉末，优选上述2次粒子是通过利用树脂粘合剂将1次粒子粘接而制备的。

进而，对于上述喷镀用高熔点金属粉末，优选上述1次粒子是纯度为99.9质量%以上的钼粉末或钨粉末中的任1种。另外，优选：上述1次粒子是通过将Ni、Co、Cr、稀土元素及这些元素的化合物中的至少1种以上的第二成分粉末以0.005~30质量%的比例与钼粉末或钨粉末中的任1种混合而成的。

另外，对于上述喷镀用高熔点金属粉末，优选：与上述钼粉末或钨粉末的平均粒径相比，第二成分粉末的平均粒径更小。进而，优选上述2次粒子的体积密度为1~5g/cm³。

进而，对于上述喷镀用高熔点金属粉末，优选上述喷镀用高熔点金属粉末的流动性为50sec/50g以下。