[發(fā)明專利]具有熱噴涂被覆層的碳材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380036152.0
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN104487403B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高畠剛;大井手雄平;折島毅;泉宮正樹;多田良臣
• 申請（專利權(quán)）人: 都卡洛股份有限公司;東洋炭素株式會社
• 主分類號: C04B41/89
• 分類號: C04B41/89;C04B41/90;C21D1/00;C23C4/06;C22C19/05;C22C27/06;C22C29/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 葛凡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳材料，其在表面具有密合性、耐腐蝕性及耐氧化消耗性優(yōu)異的熱噴涂被覆層，可以合適地應(yīng)用于燒結(jié)碳制的各種輥筒類、金屬及玻璃質(zhì)熔化坩堝、反應(yīng)容器、各種電池及電解用電極、飛行體結(jié)構(gòu)構(gòu)件、發(fā)熱體等中。

背景技術(shù)

以往，作為彌補碳材料的耐氧化消耗性、表面硬度低的方法，對于在碳材料的表面設(shè)置硬度高的被覆層、或設(shè)置用于防止與氧的接觸的被覆層的被覆碳材料公開過很多的發(fā)明。

例如在專利文獻(xiàn)1中，公開過如下的碳-碳化硅復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，將平均細(xì)孔半徑為0.5μm以上的碳基材加工為產(chǎn)品形狀，對于所得的原材料，僅在規(guī)定的部分涂布樹脂或在其溶劑液中混合懸濁金屬Si粉而得的漿液，并干燥、固化，再在1500℃以上燒成。

但是，就專利文獻(xiàn)1中公開的碳-碳化硅復(fù)合材料而言，在大氣氣氛中暴露于600℃以上的氣氛中的情況下的耐氧化消耗性并不充分。即，在嚴(yán)酷的環(huán)境下的使用中，難以抑制基材的碳材料的氧化消耗。

另外，在專利文獻(xiàn)2中，公開過如下的碳構(gòu)件，是具有金屬熱噴涂被覆層的碳構(gòu)件，在預(yù)先進(jìn)行了噴砂處理的碳基材的表面，形成選自相對于碳的線性膨脹系數(shù)比為0.73～1.44，界面中的與碳的化學(xué)親和力大的元素之中，Cr、Ti、V、W、Mo、Zr、Nb及Ta中的任意1種以上的金屬或其合金的熱噴涂被覆層，具有密合性優(yōu)異的金屬熱噴涂被覆層。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平08-012474號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平05-070268號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

上述專利文獻(xiàn)2中公開的具有金屬熱噴涂被覆層的碳構(gòu)件中，由于在碳基材的表面直接形成金屬熱噴涂被覆層，因此難以獲得基材與金屬熱噴涂被覆層的高密合性。

本發(fā)明是鑒于上述的實際情況而想出的發(fā)明，其目的在于，提供一種具有碳質(zhì)基材與熱噴涂被覆層的密合性優(yōu)異的熱噴涂被覆層的碳材料。

用于解決問題的方法

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的具有熱噴涂被覆層的碳材料的特征在于，具備：碳質(zhì)基材；含有碳化硅的碳化層，其形成于該碳質(zhì)基材的表面，算術(shù)表面粗糙度Ra為1μm以上，維氏硬度HV為50以上，至少一部分滲透到上述碳質(zhì)基材中，存在有滲透部的滲透深度為50μm以上的部分；和熱噴涂被覆層，其形成于該含有碳化硅的碳化層的表面，上述熱噴涂被覆層由可以與上述含有碳化硅的碳化層中的硅形成硅化物的物質(zhì)形成，上述硅化物在形成上述熱噴涂被覆層時的熱噴涂時由上述物質(zhì)和上述硅形成。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，由于含有碳化硅的碳化層與碳質(zhì)基材牢固地密合，并且熱噴涂被覆層與含有碳化硅的碳化層牢固地密合，因此起到大幅度提高碳質(zhì)基材與熱噴涂被覆層的密合性的優(yōu)異的效果。

附圖說明

圖1是第一實施例的實施例1的碳材料的剖面圖。

圖2是第一實施例的實施例2～5的碳材料的剖面圖。

圖3是表示碳材料A2及碳材料Z10的加熱減量的推移的曲線圖。

圖4是進(jìn)行碳材料A2的耐氧化試驗后的剖面照片。

圖5是碳材料C2的剖面SEM照片。

圖6是碳材料C3的剖面SEM照片。

圖7是碳材料D1的剖面SEM照片。

圖8是碳材料D2的剖面SEM照片。

圖9是碳材料D3的剖面SEM照片。

具體實施方式

本發(fā)明的具有熱噴涂被覆層的碳材料的特征在于，具備：碳質(zhì)基材；含有碳化硅的碳化層，其形成于該碳質(zhì)基材的表面，算術(shù)表面粗糙度Ra為1μm以上，維氏硬度HV為50以上，至少一部分滲透到上述碳質(zhì)基材中，存在有滲透部的滲透深度為50μm以上的部分；和熱噴涂被覆層，其形成于該含有碳化硅的碳化層的表面，上述熱噴涂被覆層由可以與上述含有碳化硅的碳化層中的硅形成硅化物的物質(zhì)形成，上述硅化物在形成上述熱噴涂被覆層時的熱噴涂時由上述物質(zhì)和上述硅形成。

如果是上述構(gòu)成，則由于本來密合性高的含有碳化硅的碳化層與碳質(zhì)基材的密合性變得極為牢固，并且熱噴涂被覆層與含有碳化硅的碳化層牢固地密合，因此碳質(zhì)基材與熱噴涂被覆層的密合性大幅度提高。