(57)【要約】  本発明は、耐火物の溶融ガラスと接する面が、白金またはロジウムもしくはイリジウムを５〜２０％含有する白金合金で被覆されており、該白金または白金合金の被覆が、さらにセラミックス材料で被覆された溶融ガラス保持用耐火物であって、前記耐火物が、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムのうち、少なくとも１種を合計含有量で５０〜９８質量％含有し、残部が酸化シリコンを含有し、前記白金または白金合金の被覆の厚さが、０．０５〜０．５ｍｍであり、前記セラミックス材料が、酸化ジルコニウムを８０〜９５質量％含有し、残部が酸化イットリウム、酸化エルビニウムおよび酸化セリウムから選ばれる少なくとも１種を含有し、前記セラミックス材料の被覆の厚さが、０．１ｍｍ以上であり、前記セラミックス材料の被覆の気孔率が、５〜２０％であることを特徴とする溶融ガラス保持用耐火物に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火物の溶融ガラスと接する面が、白金またはロジウムもしくはイリジウムを５〜２０％含有する白金合金で被覆されており、該白金または白金合金の被覆が、さらにセラミックス材料で被覆された溶融ガラス保持用耐火物であって、
前記耐火物が、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムのうち、少なくとも１種を合計含有量で５０〜９８質量％含有し、残部が酸化シリコンを含有し、
前記白金または白金合金の被覆の厚さが、０．０５〜０．５ｍｍであり、
前記セラミックス材料が、酸化ジルコニウムを８０〜９５質量％含有し、残部が酸化イットリウム、酸化エルビニウムおよび酸化セリウムから選ばれる少なくとも１種を含有し、
前記セラミックス材料の被覆の厚さが、０．１ｍｍ以上であり、
前記セラミックス材料の被覆の気孔率が、５〜２０％であることを特徴とする溶融ガラス保持用耐火物。
【請求項２】
前記白金または白金合金の被覆が溶射により形成される、請求項１に記載の溶融ガラス保持用耐火物。
【請求項３】
前記セラミックス材料の被覆が溶射により形成される、請求項１または２に記載の溶融ガラス保持用耐火物。
【請求項４】
前記耐火物が、酸化ジルコニウムを５０〜９８質量％含有し、残部が酸化シリコンを含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融ガラス保持用耐火物。
【請求項５】
前記耐火物が、酸化アルミニウムを５０〜９８質量％含有し、残部が酸化シリコンを含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融ガラス保持用耐火物。
【請求項６】
前記セラミックス材料の被覆の厚さが、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融ガラス保持用耐火物。
【請求項７】
前記耐火物の気孔率が、３０％以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の溶融ガラス保持用耐火物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の溶融ガラス保持用耐火物を用いたガラス製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載のガラス製造装置を用いたガラス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス製造装置におけるガラス溶解槽、清澄槽、溶融ガラス搬送管のような、溶融ガラスと接触する用途に使用される溶融ガラス保持用耐火物に関する。
また、本発明は、該溶融ガラス保持用耐火物を用いたガラス製造装置に関する。
また、本発明は、該ガラス製造装置を用いたガラス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融ガラスを用いてガラスを製造するガラス製造装置において、ガラス溶解槽、清澄槽、溶融ガラス搬送管のような、溶融ガラスと接触する部位には耐火物が使用される。このような部位に使用される耐火物は、溶融ガラスと接触する部位を白金又は白金合金で被覆することによって、耐熱性及び溶融ガラスによる耐食性を向上することができることが知られている。
特許文献１では、耐火性セラミック（すなわち、耐火物）基材の上に貴金属又は金属合金の被覆膜を沈着し、この被覆膜を５０〜３５０ミクロンの厚さとしたセラミック製品が開示されている。特許文献１では、上記の被覆膜が白金または白金合金を含むことが好ましいとされている。このセラミック製品は、高温及び腐蝕雰囲気で好適に使用できることから、ガラス製造装置における溶融ガラスと接触する部位の耐火物として、好適に用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開平５−３３９０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、ガラス製造装置において、溶融ガラスと接触する部位に使用される耐火物は溶融ガラスと接触する部位を白金又は白金合金で被覆することによって、耐熱性及び溶融ガラスに対する耐食性を向上することができると考えられていた。
しかしながら、本願発明者らは鋭意検討した結果、ガラス製造装置において、溶融ガラスと接触する部位に使用される耐火物を白金又は白金合金で被覆した場合、被覆から揮散した白金が溶融ガラスに混入し、該溶融ガラスを用いて製造されるガラス製品に欠点を生じさせるおそれがあることを見出した。
すなわち、ガラス製造装置を通過する溶融ガラスの液面は常に一定とは限らず、該液面が上下する場合がある。溶融ガラスの液面が下がった場合、耐火物の被覆の一部が雰囲気中に露出することになる。溶融ガラスが通過する部位の雰囲気は１２００℃を超える高温となるため、該雰囲気中の酸素濃度が高いと、雰囲気中に露出した被覆から微量の白金が酸化物として揮散する。この酸化物は安定ではなく、微妙な環境の変化により還元されて微小な金属粒子（白金粒子）として再晶出する。このようにして再析出した微小金属粒子（白金粒子）は溶融ガラスに取り込まれる。そして、固溶しきれなかった微少金属粒子（白金粒子）は、溶融ガラスを用いて製造したガラス製品中に品質上の欠点として残存する。
また、ガラス製造装置を長期間使用する過程においては、白金の揮散によって、被覆の厚さが減少し、場合によっては、耐火物が露出した部位が生じるおそれがある。これらの現象が起こった場合、溶融ガラスによる耐火物の浸食が問題となるうえ、被覆の剥離につながるおそれがある。【０００５】
本発明は、上記した従来技術における問題点を解決するため、被覆からの白金の揮散を抑制することができる、溶融ガラス保持用耐火物、および、溶融ガラス保持用耐火物を用いたガラス製造装置、ならびに、該ガラス製造装置を用いたガラス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するため、本発明は、耐火物の溶融ガラスと接する面が、白金、または、ロジウムもしくはイリジウムを５〜２０％含有する白金合金で被覆されており、該白金または白金合金の被覆が、さらにセラミックス材料で被覆された溶融ガラス保持用耐火物であって、
前記耐火物が、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムのうち、少なくとも１種を合計含有量で５０〜９８質量％含有し、残部が酸化シリコンを含有し、
前記白金または白金合金の被覆の厚さが、０．０５〜０．５ｍｍであり、
前記セラミックス材料が、酸化ジルコニウムを８０〜９５質量％含有し、残部が酸化イットリウム、酸化エルビニウムおよび酸化セリウムから選ばれる少なくとも１種を含有し、
前記セラミックス材料の被覆の厚さが、０．１ｍｍ以上であり、
前記セラミックス材料の被覆の気孔率が、５〜２０％であることを特徴とする溶融ガラス保持用耐火物を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ガラス製造装置の溶融ガラスと接する部位に用いられる耐火物の被覆から白金が揮散するのを抑制できる。これにより、白金揮散による欠点が抑制された品質に優れたガラス製品を製造できる。
耐火物の被覆からの白金の揮散が抑制されることによって、ガラス製造装置の長期間の使用時における被覆の損耗や、剥離のおそれが低減される。これにより、ガラス製造装置を長期間安定して使用できる。
また、本発明では、互いに熱膨張係数が近い耐火物と、セラミックス材料の被覆と、によって、これらに比べて熱膨張係数が大きい白金または白金合金の被覆がはさまれた構造であるため、ガラス製造装置における温度変化によって、被覆が剥離するのを防止できる。
本発明では、白金または白金合金の被覆を電極と接続し通電加熱することにより、本発明の溶融ガラス保持用耐火物の温度を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例において、溶融ガラス保持用耐火物を高温環境下（１６００℃、空気中）に保持した際の経時的な質量減少を示したグラフである。
【図２】図２は、実施例における、試料Ｄのセラミックス材料の被覆の断面写真である。
【図３】図３は、実施例における、試料Ｃのセラミックス材料の被覆の断面写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の溶融ガラス保持用耐火物について説明する。
本発明の溶融ガラス保持用耐火物は、溶融ガラスを保持する用途の耐火物に広く適用することができる。ここで、溶融ガラスを保持するとは、溶融ガラスを外部に流出させることなしに保持することを意味し、例えば、ガラス溶解槽や清澄槽のような溶融ガラスを収容する用途や、溶融ガラス搬送管のような溶融ガラスを搬送する用途がこれに該当する。
【００１０】
耐火物を溶融ガラス保持用途に使用する場合に、耐熱性及び溶融ガラスによる耐食性を向上させる目的で、白金または白金合金で被覆する必要があるのは、使用時に溶融ガラスと接する面である。ガラス溶解槽、清澄槽、溶融ガラス搬送管等に耐火物を使用する場合、ガラス溶解槽、清澄槽、溶融ガラス搬送管等の内面がこれに該当する。
本発明の溶融ガラス保持用耐火物は、基材をなす耐火物において、使用時に溶融ガラスと接する面が、白金または白金合金で被覆されており、該白金または白金合金がさらにセラミックス材料で被覆されている。
【００１１】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、基材をなす耐火物に要求される特性は、ガラス溶融温度における十分な耐熱性、耐酸化性及び機械的強度であり、白金または白金合金の被覆に通電加熱する場合には十分な絶縁性も要求される。
これらの特性を満たすため、本発明の溶融ガラス保持用耐火物では、基材をなす耐火物として、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムのうち、少なくとも１種を合計含有量で５０〜９８質量％含有し、残部が酸化シリコンを含有するものを用いる。
【００１２】
次に、基材をなす耐火物の各成分の含有量の好適範囲とその理由を記載する。
酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムは、耐火物の主体をなす成分である。これらの合計含有量が５０質量％未満だと、ガラス溶融温度における十分な耐熱性、耐酸化性及び機械的強度等が不十分となる。一方、これらの合計含有量が９８％超だと、ガラスマトリックス成分の含有量が不十分となり、耐火物に亀裂が生じるおそれがある。
【００１３】
基材をなす耐火物は、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムのうち、いずれか一方のみを含有してもよく、両方を含有してもよい。いずれか一方のみを含有する場合、本発明の溶融ガラス保持用耐火物が使用時に接する溶融ガラスの温度域に応じて、適宜選択することができる。具体的には、例えば、ガラス溶解槽に使用する場合、使用時に接する溶融ガラスの温度が、１４００〜１８００℃、好ましくは１５００〜１８００℃と高いため、基材をなす耐火物は溶融ガラスに対する耐食性により優れた酸化ジルコニウムを含有することが好ましい。この場合、基材をなす耐火物は、酸化ジルコニウムを５０〜９８質量％含有し、残部が酸化シリコンを含有するものを用いる。酸化ジルコニウムの含有量は６０〜９７質量％であることが好ましく、６５〜９５質量％であることがより好ましい。
一方、溶融ガラス搬送管に使用する場合、使用時に接する溶融ガラスの温度が、１２００〜１５００℃とガラス溶解槽に比べると低いため、基材をなす耐火物はより加工性に優れた酸化アルミニウムを含有することが好ましい。また溶融ガラス搬送管として使用する場合、耐火物の白金または白金合金の被覆を電極と接続し通電加熱することにより、溶融ガラス搬送管の温度を制御する例も多く、この場合は基材をなす耐火物は、より優れた絶縁性を有する酸化アルミニウムを含有することが好ましい。この場合、基材をなす耐火物は、酸化アルミニウムを５０〜９８質量％含有し、残部が酸化シリコンを含有するものを用いる。酸化アルミニウムの含有量は６０〜９５質量％であることが好ましく、７５〜９２質量％であることがより好ましい。
また、清澄槽や比較的低い温度で操業される溶解槽として使用する場合、使用時に接する溶融ガラスの温度が、１３００〜１６００℃であるため、コストと溶融ガラスに対する耐食性の観点から、基材をなす耐火物は、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムの両方を含有するものを用いることができる。この場合、基材をなす耐火物は、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムの合計含有量が６５〜９５質量％であり、残部が酸化シリコンを含有するものを用いることが好ましい。酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムの合計含有量は７０〜９０質量％であることがより好ましい。
【００１４】
酸化シリコンは、耐火物のガラスマトリックスをなす成分であり、また、酸化アルミニウムや酸化ジルコニウムと主たる構成相化合物を生成する成分である。酸化シリコンの含有量は、３〜５０質量％であることが好ましく、５〜４５質量％であることがより好ましい。
【００１５】
上記組成の耐火物は、残部として不可避不純物を含有してもよい。不可避不純物は、耐火物を製造する際に用いられる原料から不可避的に含まれるものである。このような不可避不純物の具体例としては、たとえば、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化チタニウム等が挙げられる。
【００１６】
基材をなす耐火物は、気孔率が３０％以下であることが好ましい。基材をなす耐火物の気孔率が高すぎると、該耐火物の通気性が高くなるため、耐火物の裏面側からのガス成分の接触により、白金または白金合金の被覆が酸化されて、該被覆による耐熱性や溶融ガラスに対する耐食性を向上させる作用が低下するおそれがある。また、耐火物の裏面側から白金または白金合金の被覆が揮散することによって、該被覆の揮散を抑制する作用が低下するおそれがある。なお、ここで言う、耐火物の裏面側とは、耐火物の白金または白金合金の被覆が形成されている側に対する裏面側を指す。
なお、耐火物の気孔率は、たとえば、金属顕微鏡により撮影した耐火物の断面写真を画像処理することによって求めることができる。
【００１７】
上述したように、基材をなす耐火物の溶融ガラスと接する面は、白金または白金合金で被覆される。白金合金としては、ロジウムもしくはイリジウムを５〜２０％含有する白金合金を用いることができる。
【００１８】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、白金または白金合金の被覆の厚さは０．０５〜０．５ｍｍである。被覆の厚さが０．０５ｍｍ未満だと、基材である耐火物の溶融ガラスによる耐食性を向上させる効果を十分発揮することができず、また、ガラス製造装置の使用時における被覆の減耗が問題となる。
【００１９】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物では、白金または白金合金の被覆の厚さを小さくし、かつ、白金または白金合金の被覆を、互いに熱膨張係数が近い耐火物、および、セラミックス材料の被覆ではさむことで、ガラス製造装置の使用時の温度変化による、白金または白金合金の被覆の熱膨張や収縮を抑制することで、該被覆の剥離を防止するものであるが、白金または白金合金の被覆の厚さが０．５ｍｍ超だと、ガラス製造装置の使用時の温度変化による、白金または白金合金の被覆の熱膨張や収縮を抑制することができず、耐火物から被覆が剥離するおそれがある。
【００２０】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、白金または白金合金の被覆の厚さは０．１〜０．４ｍｍであることが好ましく、０．１５〜０．３５ｍｍであることがより好ましい。
【００２１】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、耐火物の使用時にガラスと接する面に白金または白金合金の被覆を形成する方法は特に限定されないが、溶射により形成することが、耐火物との密着性に優れた被覆を形成できること、厚い被覆が形成できること、大面積に対して被覆を形成できること等の理由から好ましい。溶射方法は線材原料を用いたフレーム溶射や粉末原料を用いた大気プラズマ溶射が適用できるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
白金または白金合金の被覆上に形成するセラミックス材料の被覆は、耐熱性及び溶融ガラスによる耐食性に優れることが要求される。また、耐火物からの被覆の剥離を防止するため、熱膨張係数が基材をなす耐火物と近いことが求められる。
また、後述する理由により、気孔率が５〜２０％の被覆であることが求められる。
【００２３】
これらの特性を満たすため、本発明の溶融ガラス保持用耐火物では、被覆をなすセラミックス材料として、酸化ジルコニウムを８０〜９５質量％含有し、残部が酸化イットリウム、酸化エルビニウムおよび酸化セリウムから選ばれる少なくとも１種を含有するものを用いる。
【００２４】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、酸化ジルコニウムはセラミックス材料の被覆の主体をなす成分である。
被覆をなすセラミックス材料における酸化ジルコニウムの含有量が８０質量％未満だと、溶融ガラスに対する耐食性が低下する。一方、酸化ジルコニウムの含有量が９５質量％超だと、高温において相変態に伴う体積変化による大規模なクラックが発生するおそれがある。
【００２５】
また、酸化ジルコニウムを主体とするセラミックス材料で被覆を形成した場合、形成される被覆が微細な層間クラックを含む層状組織を形成するため、酸化アルミニウムを主体とするセラミックス材料で被覆を形成した場合に形成される緻密な被覆に比べて、ガラス製造装置の使用時の温度変化によって致命的なクラックが生じにくいという利点もある。
【００２６】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、酸化イットリウム、酸化エルビニウムおよび酸化セリウムは、被覆をなすセラミックス材料の安定化剤である。被覆をなすセラミックス材料は、これらのうち１種のみを含有してもよいし、２種以上を含有してもよい。これらの中でも、酸化イットリウムを含有することが、被覆の組織を制御しやすいことから好ましい。
【００２７】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、セラミックス材料の安定化剤としての酸化イットリウム、酸化エルビニウムおよび酸化セリウムの合計含有量が、５〜２０質量％であることが好ましい。５質量％未満だと、高温において相変態が生じ、被覆に大規模なクラックが生じるおそれがある。一方、２０質量％超だと、溶融ガラスに対する耐食性が低下するおそれがある。
セラミックス材料の安定化剤としてのこれらの合計含有量は８〜１５質量％であることがより好ましい。
【００２８】
上記のセラミックス材料は、残部として、不可避不純物を含有してもよい。不可避不純物は、セラミックス材料を製造する際に用いられる原料から不可避的に含まれるものである。このような不可避不純物の具体例としては、たとえば、酸化鉄、酸化ハフニウム等が挙げられる。
【００２９】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、セラミックス材料の被覆の気孔率が５〜２０％である。セラミックス材料の被覆の気孔率が上記の範囲であることにより、白金または白金合金の被覆からの白金の揮散を抑制する効果が向上する。この点については、後述する実施例でも示されている。
セラミックス材料の被覆の気孔率が上記の範囲である場合に被覆からの白金の揮散が抑制される理由は明らかではないが、以下の理由によるものと考える。
セラミックス材料の被覆の気孔率が上記の範囲である場合、白金または白金合金の被覆表面は、セラミックス材料の被覆に存在する気孔を通じての移動や拡散によって到達した酸素（Ｏ2）によってわずかに酸化され、白金または白金合金の被覆表面から白金の酸化物（ＰｔＯ2）として揮散する。揮散した白金の酸化物により、セラミックス材料の被覆中のＰｔＯ2のガス分圧が上昇する。この結果、白金または白金合金の被覆表面での白金の酸化が進行しなくなるので、被覆からの白金の揮散が抑制される。
【００３０】
なお、セラミックス材料の被覆の気孔率は、後述する実施例に示すように、金属顕微鏡により撮影した被覆の断面写真を画像処理することによって求めることができる。
【００３１】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、セラミックス材料の被覆の気孔率が８〜２０％であることがより好ましく、１０〜２０％であることがさらに好ましい。
【００３２】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、白金または白金合金の被覆上に、セラミックス材料の被覆を形成する方法は特に限定されないが、溶射により形成することが、白金または白金合金の被覆との密着性に優れること、および、酸化ジルコニウムを主体とするセラミックス材料の被覆を形成した場合に、被覆の気孔率を上記範囲とすることができること、厚い被覆が形成できること、大面積に対して被覆を形成できること等の理由から好ましい。溶射方法は大気圧プラズマ溶射法や水プラズマ溶射法を用いることが特に好ましいが、これらに限定されるものではない。
また、被覆の気孔率を上記範囲とするためには、中空構造を有する原料粉を使用する、溶射距離を大きく取って溶射することが好ましいが、これらの方法に限定されるものではない。
なお、溶射によりセラミックス材料の被覆を形成した場合に、被覆の気孔率が上記範囲となるのは、酸化ジルコニウムを主体とするセラミックス材料の被覆を形成する場合であり、酸化ジルコニウム以外を主体とするセラミックス材料、たとえば、酸化アルミニウムを主体とするセラミックス材料の被覆を形成する場合には、被覆の気孔率が低くなり、上記範囲とはならないことは、後述する実施例でも確認されている。
【００３３】
本発明の溶融ガラス保持用耐火物において、セラミックス材料の被覆の厚さは０．１ｍｍ以上である。セラミックス材料の被覆の厚さが０．１ｍｍ未満だと、白金または白金合金の被覆からの白金の揮散を抑制する効果を十分発揮することができず、また、ガラス製造装置の使用時における被覆の減耗が問題となる。
セラミックス材料の被覆の厚さは０．２ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることがより好ましい。セラミックス材料の被覆の厚さの上限は特に限定されないが、溶射法を用いて形成する場合、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００３４】
次に、本発明のガラス製造装置、および、ガラス製造方法について説明する。
本発明のガラス製造装置では、ガラス製造装置の溶融ガラスと接する部位に用いられる耐火物に、上述した本発明の溶融ガラス保持用耐火物が用いられている。
ガラス製造装置において、溶融ガラスと接する部位の具体例としては、ガラス溶解槽、清澄槽、溶融ガラス搬送管等が挙げられる。本発明のガラス製造装置では、これらを構成する耐火物として、本発明の溶融ガラス保持用耐火物を用いる。ここで、本発明の溶融ガラス保持用耐火物は、白金または白金合金で被覆され、さらにセラミックス材料で被覆された面が、ガラス製造装置の使用時において、溶融ガラスと接する面となるようにする。
本発明のガラス製造装置において、本発明では、白金または白金合金の被覆を電極と接続し通電加熱することにより、本発明の溶融ガラス保持用耐火物の温度を制御することができる。
【００３５】
次に、本発明のガラス製造方法について説明する。
本発明のガラス製造方法では、上述した本発明のガラス製造装置を使用する点以外は、従来のガラス製造方法と同様である。本発明のガラス製造方法では、各種ガラスを製造することができる。本発明のガラス製造方法は、白金揮散による欠点が抑制された品質に優れたガラス製品を製造できることから、液晶ディスプレイ基板等のフラットパネルディスプレイ基板ガラス、光学用ガラス、電子用ガラス等のガラス製品を製造するのに好適である。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
酸化ジルコニウムを９４質量％含有し、残部が酸化シリコン（５質量％）、および、不可避不純物（酸化鉄、酸化チタニウムなど）であり、その寸法が７５×７５×１５ｍｍである耐火物を準備した。
この耐火物の一方の主面に、白金被覆（０．２５ｍｍ）を溶射により形成した。
次に、酸化ジルコニウムを８７質量％含有し、安定化剤として、酸化イットリウムを１２質量％含有し、残部が不可避不純物（酸化鉄、酸化ハフニウム等）であるセラミックス材料を用いて、溶射法により、セラミックス材料の被覆（０．４ｍｍ）を白金被覆上に形成して試料Ｄを得た。
得られた試料Ｄを切断し、研磨した断面写真を金属顕微鏡により撮影し、セラミックス材料の被覆の断面写真を画像処理することによって、セラミックス材料の被覆の気孔率を求めたところ、１２．６％であった。なお、試料Ｄのセラミックス材料の被覆の断面写真を図２に示した。
試料Ｄを１６００℃、大気中に暴露して、経時的な質量減少を精密天秤を用いて測定した。この測定結果を被覆層の単位面積当りの減少量とした結果を図１に示した。この条件では、耐火物、および、セラミックス材料の被覆の質量減少は起こらないので、質量減少は全て白金被覆からの白金の揮散によるものである。【００３７】
セラミックス材料の被覆を形成する際の条件（溶射条件）を変えて実施することによりセラミックス材料の被覆の気孔率が異なる点を除いて、試料Ｄと同様の手順を実施して試料Ｃを作成した。セラミックス材料の被覆の気孔率は３．２％であった。なお、試料Ｄのセラミックス材料の被覆の断面写真を図３に示した。
また、セラミックス材料の被覆を形成する際の条件（溶射条件）を変えて実施することによりセラミックス材料の膜厚および被覆の気孔率が異なる点を除いて、試料Ｄと同様の手順を実施して試料Ｂを作成した。セラミックス材料の被覆は、膜厚が０．２ｍｍであり、気孔率が３．８％であった。
酸化アルミニウムを９７質量％含有し、また溶射をしやすくするための添加剤である酸化チタニウムを３質量％含有するセラミックス材料を用いて、溶射法により、セラミックス材料の被覆（０．２ｍｍ）を白金被覆上に形成した点を除いて、試料Ｄと同様の手順を実施して試料Ａを作成した。セラミックス材料の被覆の気孔率は１．８％であった。
試料Ｄと同様の手順で耐火物上に白金被覆を形成した後、セラミックス材料の被覆を形成しなかったものを試料Ｅとした。
試料Ａ〜Ｃ、およびＥについても、１６００℃、大気中に暴露して、経時的な質量減少を測定した。結果を図１に示した。
図１から明らかなように、白金被覆上に気孔率が５％以上（１２．６％）の酸化ジルコニウム系の被覆を形成した試料Ｄは、１６００℃、大気中に暴露した際の質量減少が長時間にわたって低く抑えられており、白金被覆からの白金の揮散を抑制する効果に優れていることが確認された。酸化ジルコニウム系被覆の気孔率が５％未満の試料Ｂ，Ｃは、白金被覆上にセラミックス材料の被覆を形成しなかった試料Ｅに比べると、１６００℃、大気中に暴露した際の質量減少は低かったが、試料Ｄに比べると質量減少が大きく、特に、１００時間以上暴露した際の質量減少が大きく、白金被覆からの白金の揮散を抑制する効果に劣っていることが確認された。酸化ジルコニウム系被覆の代わりに、酸化アルミニウム系被覆を形成した試料Ａは、溶射により形成される被覆の気孔率が低く、１６００℃、大気中に暴露した際の質量減少が大きく、白金被覆からの白金の揮散を抑制する効果に劣っていることが確認された。【００３８】
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の範囲と精神を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１１年３月２８日出願の日本特許出願２０１１−０７０７３８に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【図１】
2012133107.tif 000003
【図２】
2012133107.tif 000004
【図３】
2012133107.tif 000005
【国際調査報告】
2012133107.tif 000006
2012133107.tif 000007
2012133107.tif 000008
2012133107.tif 000009