(57)【要約】【課題】モリブデン素材を提供する。【解決手段】直径７５ｍｍ以上、長さが２５０ｍｍ以上のモリブデン素材で、モリブデン素材の相対密度は９９．５％以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径７５ｍｍ以上、長さが２５０ｍｍ以上のモリブデン素材で、前記モリブデン素材の相対密度は９９．５％以上である、モリブデン素材。
【請求項２】
相対密度が９９．９％以上である、請求項１に記載のモリブデン素材。
【請求項３】
モリブデンを９９．９質量％以上含有する、請求項１または請求項２に記載のモリブデン素材。
【請求項４】
チタンを０．３質量％以上１．５質量％以下、ジルコニウムを０．０３質量％以上０．１質量％以下、かつ、炭素を０．０１質量％以上０．３質量％以下含有し、残部がモリブデンおよび不可避不純物からなる、請求項１または請求項２に記載のモリブデン素材。
【請求項５】
熱間等方圧加圧法を用いて外径４０ｍｍ以下の第１の芯合金を作製する工程（１）と、
前記第１の芯合金より大きな径の管に前記第１の芯合金を配置する工程（２）と、
前記第１の芯合金の周囲の前記管内にモリブデン粉末を配置した後に熱間等方圧加圧法で圧縮する工程（３）と、
圧縮後の前記管を除去して前記第１の芯合金よりも大径の第２の芯合金を形成する工程（４）と、
工程（２）から（４）を繰り返して請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモリブデン素材を得る工程とを備えた、モリブデン素材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モリブデン素材に関する。本出願は、２０１８年３月２９日に出願した日本特許出願である特願２０１８−０６３８８８号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
従来、モリブデン素材は、たとえば、特開２００７−１６９７８９号公報および特開２００７−１１３０３３号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６９７８９号公報
【特許文献２】特開２００７−１１３０３３号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一態様に係るモリブデン素材は、直径７５ｍｍ以上、長さが２５０ｍｍ以上のモリブデン素材で、モリブデン素材の相対密度は９９．５％以上である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、容器に充填されたモリブデン粉末を示す断面図である。
【図２】図２は、ＨＩＰで圧縮された、容器およびモリブデン粉末を示す断面図である。
【図３】図３は、容器から取り出されたモリブデン焼結体の断面図である。
【図４】図４は、モリブデン素材から切り出された円板の斜視図である。
【図５】図５は、円板から試験片を取り出す部分を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
［本開示が解決しようとする課題]
従来のモリブデン素材では、大体積のものを得ることができなかった。
【０００７】
そこでこの発明は上記の問題を解決するためになされたものである。
［本発明の実施形態の説明］
（１）実施態様の概要
本発明の一態様に係るモリブデン素材は、直径７５ｍｍ以上、長さが２５０ｍｍ以上のモリブデン素材で、前記モリブデン素材の相対密度は９９．５％以上である。
【０００８】
好ましくは、モリブデン素材の相対密度が９９．９％以上である。
本発明の一形態においては、モリブデン素材は、モリブデンを９９．９質量％以上含有する。
【０００９】
本発明の一形態においては、モリブデン素材は、チタンを０．３質量％以上１．５質量％以下、ジルコニウムを０．０３質量％以上０．１質量％以下、かつ、炭素を０．０１質量％以上０．３質量％以下含有し、残部がモリブデンおよび不可避不純物からなる。
【００１０】
モリブデン素材の製造方法は、好ましくは、熱間等方圧加圧法を用いて外径４０ｍｍ以下の第１の芯合金を作製する工程（１）と、第１の芯合金より大きな径の管に第１の芯合金を配置する工程（２）と、第１の芯合金の周囲の管内にモリブデン粉末を配置した後に熱間等方圧加圧法で圧縮する工程（３）と、圧縮後の管を除去して第１の芯合金よりも大径の第２の芯合金を形成する工程（４）と、工程（２）から（４）を繰り返す工程とを備える。
【００１１】
（２）先行文献との対比
特許文献１では、実施例において、粒径４．１μｍのＷ粉末を２００ＭＰａのプレス圧で、ＣＩＰ（Cold  Isostatic  Pressing（冷間等方圧加工法））を用いてプレスし、温度が２２５０℃の水素雰囲気中で焼結することにより、相対密度が９２％である焼結ロッドを得ている。次工程において、１７５０℃の温度、１９５ＭＰａの圧力で３時間かけて、ＨＩＰ（Hot  Isostatic  Pressing（熱間等方圧加圧法））を用いてプレスすることで、相対密度９７．９％の焼結ロッドにしている。このロッドに対してラジアル鍛造加工機を用いて成形度が６７％の成形を施すことで、ロッド全体の平均相対密度が９９．６６％、相対コア密度が９９．６３％のタングステンロッドを得ている。このロッドを１８００℃の温度で４時間焼鈍した後における、結晶粒径、すなわち１ｍｍ２あたりの平均結晶粒数は、ロッドの中心部で約８００、周辺部で約８５０となっている。
【００１２】
特許文献２では、実施例において、平均粒径が４５μｍ以下のＭｏ粉末を軟鉄缶に充填した後に、４００℃の温度で加熱しながら真空脱気して封止する。この軟鉄缶を、１２５０℃の温度、１４８ＭＰａの圧力で５時間かけて、ＨＩＰを用いてプレスすることで、相対密度９９．８％のＭｏ焼結体にしている。このＭｏ焼結体を、長さ３８０ｍｍ、幅１１０ｍｍ、厚さ８．１ｍｍの板状に切り出し、７００℃に加熱した後、２００℃を下回らない温度範囲で厚さが４．６ｍｍになるまで圧延による塑性加工を行なっている。
【００１３】
特許文献１および２に記載の製造方法では、効率的なＭｏ素材の製造を望む顧客要求に応えられない。また、炉材といった部品の大型化および高強度化といった需要に必要な、密度ムラの小さい大体積のＭｏ素材を製造できない。
【００１４】
Ｍｏ素材を粉末冶金法、たとえば、型押後に焼結、または、ＨＩＰを用いてプレスするなどして製造した場合、焼結後の合金は内部の密度が低く外周が高くなる傾向がある。また、この内部と外周の密度ムラは、製品寸法が大きくなるほど大きくなる。この密度ムラを是正する方法として、大きな変形量を伴う塑性加工を施す場合、熱間で大きな応力をＭｏ素材に作用させなければならなかった。
【００１５】
以上の理由から、Ｍｏ素材を大径化するためには、予備加熱炉および熱間塑性加工装置を大型化する必要がある。また、予備加熱炉中の非酸化雰囲気から塑性加工装置の置かれている大気雰囲気中まで速やかにＭｏ素材を搬送しなければ、Ｍｏ素材の温度が下がり、塑性加工中にＭｏ素材に割れが生じる問題が起こる。ところが、設備が大型化するとともにＭｏ素材が大型化して重量が増すことにより、Ｍｏ素材の速やかな搬送が困難となる問題があった。
【００１６】
本開示においては、一例として実施の形態に示したように、Ｍｏ焼結体を中心側から外周側に段階的に作製して全体的に高密度化することにより、これまでになかった、直径７５ｍｍ以上の棒状のＭｏ素材を得た。このＭｏ素材を用いることにより、密度が均質な多数個の部品を取ることができる。Ｍｏ素材がターゲットの用途に用いられる場合、Ｍｏ素材の密度が均質なため、均一に消耗して消耗特性が良いウエハが多数個取れる。Ｍｏ素材がヒーターの用途に用いられる場合、電気抵抗バラツキが小さく断線しにくい発熱体が多数個取れる。Ｍｏ素材が炉材の用途に用いられる場合、均質な材料強度の部材が多数個取れる。Ｍｏ素材が抵抗溶接用電極の用途に用いられる場合、Ｍｏ素材の密度が均質なため接合条件の変動が小さい電極が多数個取れる。
【００１７】
（３）Ｍｏ素材の寸法
Ｍｏ素材の直径は７５ｍｍ以上である。また、Ｍｏ素材の直径は３００ｍｍ以下が好ましい。Ｍｏ素材の直径が７５ｍｍ以上であることで、体積の大きな部品、たとえば、上述のターゲット、ヒーター、炉材または抵抗溶接用電極の用途に、Ｍｏ素材を用いることができる。好ましくは、Ｍｏ素材の直径は１４０ｍｍ以上である。より好ましくは、Ｍｏ素材の直径は２００ｍｍ以上である。
【００１８】
Ｍｏ素材の直径は、７５ｍｍ以上であればいくら大きくても構わないが、実使用の観点から、３００ｍｍ以下が好ましい。Ｍｏ素材の直径の測定方法は、Ｍｏ素材の任意の複数箇所の直径をノギスで計測し、計測された最大径と最小径との平均値をＭｏ素材の直径とする。
【００１９】
Ｍｏ素材の直径のバラツキは、２０％以内が好ましい。Ｍｏ素材の外周に形成される黒皮を機械加工で除去する際、Ｍｏ素材の直径のばらつきが２０％を超えると、黒皮の除去が困難となるおそれがある。なお、「おそれがある」とは、僅かながらそのようになる可能性があることを示し、高い確率でそのようになることを意味するものではない。
【００２０】
なお、Ｍｏ素材の形状は、円柱形状に限られず、多角形状でもよい。Ｍｏ素材が多角形状である場合、その多角形の内部にある最大面積の仮想円の直径を、Ｍｏ素材の直径とする。
【００２１】
また、Ｍｏ素材の密度は、上記の最大面積の仮想円内の部分について測定される。
Ｍｏ素材の長さは、２５０ｍｍ以上である。Ｍｏ素材の長さは、１５００ｍｍ以下が好ましい。Ｍｏ素材の長さが２５０ｍｍ以上であることにより、たとえば上述の部品をＭｏ素材から形成する際に、１度に多数個の部品をＭｏ素材から取ることができる。Ｍｏ素材の長さが２５０ｍｍ未満である場合、部品の取れ高が小さくなり、生産効率が悪くなるおそれがある。また、この実施の形態における工程を用いずとも従来工法によっても、Ｍｏ素材の中央部の密度を高めることができる。Ｍｏ素材の長さは、２５０ｍｍ以上であればいくら長くても構わないが、実使用の観点から１５００ｍｍ以下が好ましい。
【００２２】
Ｍｏ素材内部の相対密度は９９．５％以上である。Ｍｏ素材内部の相対密度が９９．５％以上である場合、Ｍｏ素材の各部分から上記の部品を多数個取った際に、部品間の密度差を小さくすることができる。好ましくは、Ｍｏ素材内部の相対密度は９９．９％以上である。より好ましくは、Ｍｏ素材内部の相対密度は１００％である。
【００２３】
Ｍｏ素材内部の相対密度が９９．５％未満である場合、部品同士間の密度ムラが大きく、部品特性にばらつきが生じるおそれがある。
【００２４】
Ｍｏ素材内部の相対密度の測定方法は、以下の通りである。なお、以下においては、Ｍｏ素材の相対密度を、単に、相対密度と称する場合もある。得られた棒状のＭｏ素材について、Ｍｏ素材の長手方向の両端部および中心部の計３ヶ所から、厚さ３０ｍｍの円板を切り出す。評価場所として、切り出した各円板の直径方向における、表面近傍、中心、および、表面近傍と中心との中間位置、の計３ヶ所から、１０×１０×１０ｍｍの試験片を切り出し、アルキメデス法にてＭｏ素材の相対密度の測定を行なう。具体的には、Ｍｏ素材の組成、Ｍｏ素材の組成から計算される真密度、試験片の体積、および、試験片の質量から、Ｍｏ素材の相対密度を計算する。試験片の体積は、水を入れたビーカーに試験片を入れた際の水面上昇分の体積とする。試験片の質量は、電子天秤で測定する。
【００２５】
Ｍｏ素材の相対密度は、以下の式で求められる。
Ｍｏ素材の相対密度＝（試験片の質量／試験片の体積）／真密度
真密度は、Ｍｏ素材の組成によって決定される。
【００２６】
Ｍｏ素材は、Ｍｏを９９．９質量％以上含有していてもよい。この場合、Ｍｏの含有率が９９．９質量％未満であるＭｏ素材に比較して、Ｍｏ素材の機械加工性および塑性加工性を向上することができる。
【００２７】
Ｍｏ素材は、Ｔｉを０．３質量％以上１．５質量％以下、Ｚｒを０．０３質量％以上０．１質量％以下、かつ、Ｃを０．０１質量％以上０．３質量％以下含有し、残部がＭｏ、不可避不純物および不可避ガス不純物で構成されていてもよい。この場合、Ｍｏの含有率が９９．９質量％以上であるＭｏ素材に比較して、Ｍｏ素材の機械強度を高くすることができる。
【００２８】
不可避不純物は、たとえば、Ａｌ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｎａ、ＫおよびＷのうち少なくとも１種類を含んでいる。不可避ガス不純物は、たとえば、ＮおよびＯのうち少なくとも１種類を含んでいる。Ｍｏ素材における不可避不純物の総量の質量含有率は、０．１質量％以下が好ましい。Ｍｏ素材における不可避ガス不純物の総量の質量含有率は、０．０１質量％以下が好ましい。
【００２９】
Ｍｏ素材におけるＴｉの質量含有率が１．５質量％を超えると、十分な密度のＭｏ素材を得られないおそれがある。Ｍｏ素材におけるＴｉの質量含有率が０．３質量％未満であると、純Ｍｏを超える強度を有するＭｏ素材を得られないおそれがある。なお、純Ｍｏとは、Ｍｏの質量含有率が、９９．９質量％以上であるモリブデン材料である。
【００３０】
Ｍｏ素材におけるＺｒの質量含有率が０．１質量％を超えると、十分な密度のＭｏ素材を得られないおそれがある。Ｍｏ素材におけるＺｒの質量含有率が０．０３質量％未満であると、純Ｍｏを超える強度を有するＭｏ素材を得られないおそれがある。
【００３１】
Ｍｏ素材におけるＣの質量含有率が０．３質量％を超えると、十分な密度のＭｏ素材を得られないおそれがある。Ｍｏ素材におけるＣの質量含有率が０．０１質量％未満であると、純Ｍｏを超える強度を有するＭｏ素材を得られないおそれがある。
【００３２】
Ｍｏ素材における不可避不純物の総量の質量含有率が、０．１質量％を超えると、十分な密度および安定した特性を有するＭｏ素材を得られないおそれがある。Ｍｏ素材における不可避ガス不純物の総量の質量含有率が、０．０１質量％を超えると、十分な密度および安定した特性を有するＭｏ素材を得られないおそれがある。
【００３３】
金属元素の組成の測定方法は、ＪＩＳ  Ｈ１４０４（２００１）のＩＣＰ（誘導結合プラズマ発光分光法）である。ＩＣＰによる金属元素の測定装置は、島津製作所製のＩＣＰＳ−８１００である。Ｃの測定装置は、堀場製作所製のＥＭＩＡ−９２０−Ｖ２である。ＯおよびＮの測定装置は、ＬＥＣＯ社製のＯＮ−８３６である。
【００３４】
Ｍｏ素材の室温における破断強度は４００ＭＰａ以上であることが好ましく、Ｍｏ素材の１０００℃における破断強度は５０ＭＰａ以上であることが好ましい。これらの破断強度を満たさない場合、たとえば、Ｍｏ素材が炉材の用途に用いられた際、使用中に変形するおそれがある。
【００３５】
Ｍｏ素材に含まれる、直径３０μｍ以上の空孔の数は０個／ｃｍ２、直径３０μｍ未満の空孔の数は２００個／ｃｍ２以下であることが好ましい。
【００３６】
Ｍｏ素材に含まれる空孔の数の測定方法は、以下の通りである。得られた棒状のＭｏ素材について、直径方向における中心および表面近傍の各々の位置から、厚さが１５ｍｍ、直径が１０ｍｍの円板状の試料を切り出す。試料の切断面を研磨し、研磨面の表面粗さ（Ｒｚ）を０．２μｍ以下にする。研磨方法としては、たとえば、切断面を１８０番〜２０００番の耐水ペーパを用いて研磨した後、粒度が１μｍ〜３μｍであるダイヤモンド懸濁液を用いてバフ研磨する。
【００３７】
試料の研磨面をオリンパス製の実体顕微鏡ＳＺ４０を用いて観察し、最大径の空孔の位置を確認する。試料の研磨面において最大径の空孔の位置を含む抽出範囲を、キーエンス製のマイクロスコープＶＨＸ−６０００を用いて１０００倍で観察し、空孔の最大径を測定する。空孔の最大径は、観察された空孔の内接円の直径とする。抽出範囲は、直径が１０ｍｍである試料の研磨面の中心から半径４ｍｍの円内とする。さらに、抽出範囲を１００倍に拡大しつつ、マトリックスとコントラストが異なるものを全てボイドと判定して抽出してコンタミネーション解析し、空孔の数を計測する。このとき、空孔の最大径が１０００倍で観察したときの測定値と一致するように抽出パラメータを調整した状態で、空孔の数を計測する。
【００３８】
Ｍｏ素材に、直径３０μｍ以上の空孔が含まれる場合、および、直径３０μｍ未満の空孔の数が２００個／ｃｍ２を超える場合、たとえば、Ｍｏ素材がターゲットの用途に用いられた際、スパッタにより形成された膜の厚さのばらつきが大きくなるおそれがある。
［本発明の実施形態の詳細な説明］
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００３９】
（実施例１）
（１）Ｍｏ素材であるＭｏ焼結体の製造工程
（１−１）原料
原料として、フィッシャー法によるＦＳＳＳ粒径が４．０μｍであるＭｏ粉末を用いた。Ｆｓｓｓ粒径は、３μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。Ｆｓｓｓ粒径が１０μｍを超えると、全体的にＭｏ焼結体の密度があがらないおそれがある。Ｆｓｓｓ粒径が３μｍ未満であると、Ｍｏ焼結体の中心部の密度があがらないおそれがある。原料粉末は、純Ｍｏ粉末を用いた。
【００４０】
（１−２）芯合金
実施例１においては、表１に示す試料番号１〜３および１０１のＭｏ素材を作製した。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１に示す試料番号１〜３および１０１のコア焼結体を得るために、図１に示す管であるカプセル２１を４つ準備した。カプセル２１の厚さは１０ｍｍとし、カプセル２１の長さは２０００ｍｍとした。カプセル２１の内径については、試料番号１は４３ｍｍ、試料番号２は６０ｍｍ、試料番号３は７７ｍｍ、試料番号１０１は１３５ｍｍとした。カプセル２１は、軟鋼缶で構成されている。ただし、カプセル２１の材質は、軟鋼にかぎられない。
【００４３】
Ｍｏの原料粉末１０を嵩密度が４．２ｇ／ｃｍ３となるようにカプセル２１に充填した後に、高温脱気用のパイプ２３が溶接されている蓋２２をカプセル２１とＴＩＧ（Tungsten  Inert  Gas）溶接した。パイプ２３の先端２５に、油回転ポンプおよび油拡散ポンプと繋がっているホースを取り付けた。
【００４４】
５００℃の温度に保持された大気炉に、カプセル２１に蓋２２が溶接された容器を入れ、油回転ポンプおよび油拡散ポンプを用いて真空引きし、容器の内圧を常圧から１×１０−３Ｐａまで減圧した。このように高温脱気された容器を取り出し、封止部２４が設けられる位置でパイプ２３を潰した後、潰れている部分でパイプを切り離し、切断されたパイプの端部をＴＩＧ溶接することにより封止して封止部２４を設けた。
【００４５】
軟鋼缶の厚さは、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。軟鋼缶の厚さが２０ｍｍを超える場合、加圧焼結時にＭｏ合金の密度が上がらないおそれがある。軟鋼缶の厚さが３ｍｍ未満である場合、加圧焼結時にカプセル２１が破れるおそれがある。カプセル２１においては、外周部と底部とが一体成形されていてもよく、カプセル２１のサイズが大きい場合は、別部材で構成されている外周部と底部とがＴＩＧ溶接によって互いに接合されていてもよい。蓋２２として、たとえば、カプセル２１と同じ厚さの板材を用いることができる。
【００４６】
高温脱気時の炉内温度は、４００℃以上５００℃以下が好ましい。炉内温度が５００℃を超える場合、容器内の真空度が低いとき、Ｍｏ粉末が酸化するおそれがある。炉内温度が４００℃未満である場合、Ｍｏ粉末に吸着されたガス成分などを十分に脱気できず、Ｍｏ合金の内部に空孔が発生するおそれがある。
【００４７】
高温脱気する時間は、カプセル２１の温度が炉内温度と同じになってから、１時間以上５時間以下が好ましい。高温脱気する時間が５時間を超えた以降は、Ｍｏ合金の特性が向上しないため、５時間を超えて高温脱気すると、経済性が悪化する。高温脱気する時間が１時間未満である場合、Ｍｏ粉末に吸着されたガス成分などを十分に脱気できず、Ｍｏ合金の内部に空孔が発生するおそれがある。
【００４８】
高温脱気時の容器内の到達圧力は、１×１０−２Ｐａ未満が好ましい。容器内の到達圧力が１×１０−２Ｐａ以上である場合、脱気が十分行なわれておらず、ＨＩＰによるプレス時にＭｏ合金の密度が上がりにくいおそれがある。
【００４９】
容器内のＭｏ粉末の嵩密度は、２．５ｇ／ｃｍ３以上５．０ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。Ｍｏ粉末の嵩密度が５．０ｇ／ｃｍ３を超える場合、Ｍｏ粉末に吸着されたガス成分などを十分に脱気できず、Ｍｏ合金の密度が上がりにくいおそれがある。Ｍｏ粉末の嵩密度が２．５ｇ／ｃｍ３未満である場合、ＨＩＰによるプレス時のＭｏ合金の収縮率が大きくなりすぎて、目標とする形状のＭｏ焼結体が得られないおそれがある。より好ましくは、容器内のＭｏ粉末の嵩密度は、３．５ｇ／ｃｍ３以上４．５ｇ／ｃｍ３以下である。
【００５０】
（１−３）焼結
密封した容器を熱間等方圧加圧装置の炉内に設置して、１２８０℃の温度、１４７ＭＰａの圧力で５時間かけて、ＨＩＰによる加圧焼結を施した。以下、ＨＩＰによる加圧焼結を、単に、ＨＩＰと称する場合もある。図２で示すように、ＨＩＰにより容器内の体積を減少させた。
【００５１】
加圧焼結後に容器を機械加工により除去して、図３で示すような、試料番号１〜３および１０１の第１の芯合金であるコア焼結体１１を得た。コア焼結体１１のサイズは、表１に示すとおりである。
【００５２】
コア焼結体１１の相対密度をアルキメデス法により測定したところ、直径方向における中心部において９９．５％以上９９．９％以下であり、中心部以外の部分において１００％であった。ＨＩＰ時の加熱温度は、１０００℃以上１３５０℃以下が好ましい。加熱温度が１３５０℃を超えると、カプセル２１を構成する軟鋼の融点近くの温度となり、カプセル２１がＨＩＰ時に破れるおそれがある。加熱温度が１０００℃未満である場合、ＨＩＰ時にＭｏ合金の密度が上がらないおそれがある。
【００５３】
ＨＩＰ時の容器内の到達圧力は、９８ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下が好ましい。容器内の到達圧力が２５０ＭＰａを超えた以降は、Ｍｏ合金の密度が上がらないため、２５０ＭＰａを超えるまで加圧すると、経済性が悪化する。容器内の到達圧力が９８ＭＰａ未満である場合、Ｍｏ合金の密度が上がらないおそれがある。ＨＩＰを施す時間は、１時間以上１０時間以下が好ましい。ＨＩＰを施す時間が１０時間を超えた以降は、Ｍｏ合金の密度が上がらないため、１０時間を超えてＨＩＰを施すと、経済性が悪化する。ＨＩＰを施す時間が１時間未満である場合、Ｍｏ合金の密度が上がらないおそれがある。
【００５４】
容器の軟鋼缶を除去する際のＭｏ合金の加工代は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。Ｍｏ合金の加工代が１０ｍｍを超えると、加工時間が長くなるとともに材料の歩留まりが低下するため、経済性が悪化する。Ｍｏ合金の加工代が３ｍｍ未満である場合、Ｍｏ合金から軟鋼缶を除去しきれないおそれがある。
【００５５】
（１−４）大径化
表１における試料番号１〜３のコア焼結体１１を大径化するために、図１で示す３つの軟鋼缶のカプセル２１を準備した。カプセル２１の厚さは１０ｍｍとし、カプセル２１の長さは１６００ｍｍとした。カプセル２１の内径については、試料番号１は８０ｍｍ、試料番号２は９０ｍｍ、試料番号３は１００ｍｍとした。コア焼結体１１をカプセル２１の中心に配置し、カプセル２１とコア焼結体１１との間に、「（１−１）原料」の欄に記載の原料を充填した。「（１−２）芯合金」の欄に記載の工程に従って、４００℃の温度で高温脱気し、容器を密封した。
【００５６】
次に、「（１−３）焼結」の欄に記載したようにＨＩＰによる加圧焼結をした後、容器を機械加工により除去した。これにより、表１の「１回目」の欄の「直径」および「長さ」を有する試料番号１〜３の第２の芯合金であるＭｏ焼結体を得た。
【００５７】
得られたＭｏ焼結体をさらに大径化するために、図１で示す３つの軟鋼缶のカプセル２１を準備した。カプセル２１の厚さは１０ｍｍとし、カプセル２１の長さは１６００ｍｍとした。カプセル２１の内径については、試料番号１は１０２ｍｍ、試料番号２は９５ｍｍ、試料番号３は８８ｍｍとした。Ｍｏ焼結体をカプセル２１の中心に配置し、カプセル２１とコア焼結体１１との間に、「（１−１）原料」の欄に記載の原料を充填した。「（１−２）芯合金」の欄に記載の工程に従って、４００℃の温度で高温脱気し、容器を密封した。
【００５８】
次に、「（１−３）焼結」の欄に記載したようにＨＩＰによる加圧焼結をした後、容器を機械加工により除去した。これにより、表１の「２回目」の欄の「直径」および「長さ」を有する試料番号１〜３のＭｏ素材であるＭｏ焼結体を得た。
【００５９】
（２）Ｍｏ素材の評価
上記の工程により得られた、直径７５ｍｍ、長さ１５００ｍｍの試料番号１〜３および１０１の各々の棒状のＭｏ素材について、図４に示す、前端１、中央２および後端３において、厚さＬ１が３０ｍｍの円板を切り出した。図５に示すように、評価場所として、切り出した各円板の直径方向における、周縁の位置４、中心の位置６、および、周縁と中心との間の位置５の各々から、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表１に示す。
【００６０】
表１に示すように、実施例１の試料番号１〜３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１の試料番号１，２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０１におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００６１】
（実施例２）
実施例２においては、長さが１０００ｍｍである点以外は実施例１と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを２回追加して施すことで大径化して、試料番号４〜６のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが１０００ｍｍである点以外は試料番号１０１と同様に試料番号１０２のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】
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【００６３】
表２に示すように、実施例２の試料番号４〜６におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例２の試料番号４，５におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００６４】
（実施例３）
実施例３においては、長さが５００ｍｍである点以外は実施例１と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを２回追加して施すことで大径化して、試料番号７〜９のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが５００ｍｍである点以外は試料番号１０１と同様に試料番号１０３のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表３に示す。
【００６５】
【表３】
2020143378.tif 000005
【００６６】
表３に示すように、実施例３の試料番号７〜９におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例３の試料番号７，８におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００６７】
（実施例４）
実施例４においては、長さが２５０ｍｍである点以外は実施例１と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを２回追加して施すことで大径化して、試料番号１０〜１２のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが２５０ｍｍである点以外は試料番号１０１と同様に試料番号１０４のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表４に示す。
【００６８】
【表４】
2020143378.tif 000006
【００６９】
表４に示すように、実施例４の試料番号１０〜１２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例４の試料番号１０，１１におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０４におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００７０】
（実施例５）
実施例５においては、試料番号１３〜１５のコア焼結体１１を得るために、図１で示す３つの軟鋼缶のカプセル２１を準備した。カプセル２１の厚さは１０ｍｍとし、カプセル２１の長さは２０００ｍｍとした。カプセル２１の内径については、試料番号１３は４３ｍｍ、試料番号１４は６０ｍｍ、試料番号１５は７７ｍｍとした。実施例１と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを２回または３回追加して施すことで直径が１００ｍｍとなるように大径化して、試料番号１３〜１５のＭｏ素材を作製した。比較例においては、直径が１００ｍｍである点以外は試料番号１０１と同様に試料番号１０５のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表５に示す。
【００７１】
【表５】
2020143378.tif 000007
【００７２】
表５に示すように、実施例５の試料番号１３〜１５におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例５の試料番号１３，１４におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０５におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００７３】
（実施例６）
実施例６においては、長さが１０００ｍｍである点以外は実施例５と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを２回または３回追加して施すことで大径化して、試料番号１６〜１８のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが１０００ｍｍである点以外は試料番号１０５と同様に試料番号１０６のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表６に示す。
【００７４】
【表６】
2020143378.tif 000008
【００７５】
表６に示すように、実施例６の試料番号１６〜１８におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例６の試料番号１６，１７におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０６におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００７６】
（実施例７）
実施例７においては、長さが５００ｍｍである点以外は実施例５と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを２回または３回追加して施すことで大径化して、試料番号１９〜２１のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが５００ｍｍである点以外は試料番号１０５と同様に試料番号１０７のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表７に示す。
【００７７】
【表７】
2020143378.tif 000009
【００７８】
表７に示すように、実施例７の試料番号１９〜２１におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例７の試料番号１９，２０におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０７におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００７９】
（実施例８）
実施例８においては、長さが２５０ｍｍである点以外は実施例５と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを２回または３回追加して施すことで大径化して、試料番号２２〜２４のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが２５０ｍｍである点以外は試料番号１０５と同様に試料番号１０８のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表８に示す。
【００８０】
【表８】
2020143378.tif 000010
【００８１】
表８に示すように、実施例８の試料番号２２〜２４におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例８の試料番号２２，２３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０８におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００８２】
（実施例９）
実施例９においては、試料番号２５〜２７のコア焼結体１１を得るために、図１で示す３つの軟鋼缶のカプセル２１を準備した。カプセル２１の厚さは１０ｍｍとし、カプセル２１の長さは２０００ｍｍとした。カプセル２１の内径については、試料番号２５は４３ｍｍ、試料番号２６は６０ｍｍ、試料番号２７は７７ｍｍとした。実施例１と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを４回または５回追加して施すことで直径が１５０ｍｍとなるように大径化して、試料番号２５〜２７のＭｏ素材を作製した。比較例においては、直径が１５０ｍｍである点以外は試料番号１０１と同様に試料番号１０９のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表９および表１０に示す。
【００８３】
【表９】
2020143378.tif 000011
【００８４】
【表１０】
2020143378.tif 000012
【００８５】
表１０に示すように、実施例９の試料番号２５〜２７におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例９の試料番号２５，２６におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１０９におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００８６】
（実施例１０）
実施例１０においては、長さが１０００ｍｍである点以外は実施例９と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを４回または５回追加して施すことで大径化して、試料番号２８〜３０のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが１０００ｍｍである点以外は試料番号１０９と同様に試料番号１１０のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表１１および表１２に示す。
【００８７】
【表１１】
2020143378.tif 000013
【００８８】
【表１２】
2020143378.tif 000014
【００８９】
表１２に示すように、実施例１０の試料番号２８〜３０におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１０の試料番号２８，２９におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１０におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００９０】
（実施例１１）
実施例１１においては、長さが５００ｍｍである点以外は実施例９と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを４回または５回追加して施すことで大径化して、試料番号３１〜３３のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが５００ｍｍである点以外は試料番号１０９と同様に試料番号１１１のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表１３および表１４に示す。
【００９１】
【表１３】
2020143378.tif 000015
【００９２】
【表１４】
2020143378.tif 000016
【００９３】
表１４に示すように、実施例１１の試料番号３１〜３３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１１の試料番号３１，３２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１１におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００９４】
（実施例１２）
実施例１２においては、長さが２５０ｍｍである点以外は実施例９と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを４回または５回追加して施すことで大径化して、試料番号３４〜３６のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが２５０ｍｍである点以外は試料番号１０９と同様に試料番号１１２のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表１５および表１６に示す。
【００９５】
【表１５】
2020143378.tif 000017
【００９６】
【表１６】
2020143378.tif 000018
【００９７】
表１６に示すように、実施例１２の試料番号３４〜３６におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１２の試料番号３４，３５におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【００９８】
（実施例１３）
実施例１３においては、試料番号３７〜３９のコア焼結体１１を得るために、図１で示す３つの軟鋼缶のカプセル２１を準備した。カプセル２１の厚さは１０ｍｍとし、カプセル２１の長さは２０００ｍｍとした。カプセル２１の内径については、試料番号３７は４３ｍｍ、試料番号３８は６０ｍｍ、試料番号３９は７７ｍｍとした。実施例１と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを６回または７回追加して施すことで直径が２２０ｍｍとなるように大径化して、試料番号３７〜３９のＭｏ素材を作製した。比較例においては、直径が２２０ｍｍである点以外は試料番号１０１と同様に試料番号１１３のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表１７および表１８に示す。
【００９９】
【表１７】
2020143378.tif 000019
【０１００】
【表１８】
2020143378.tif 000020
【０１０１】
表１８に示すように、実施例１３の試料番号３７〜３９におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１３の試料番号３７，３８におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１０２】
（実施例１４）
実施例１４においては、長さが１０００ｍｍである点以外は実施例１３と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを６回または７回追加して施すことで大径化して、試料番号４０〜４２のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが１０００ｍｍである点以外は試料番号１１３と同様に試料番号１１０のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表１９および表２０に示す。
【０１０３】
【表１９】
2020143378.tif 000021
【０１０４】
【表２０】
2020143378.tif 000022
【０１０５】
表２０に示すように、実施例１４の試料番号４０〜４２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１４の試料番号４０，４１におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１４におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１０６】
（実施例１５）
実施例１５においては、長さが５００ｍｍである点以外は実施例１３と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを６回または７回追加して施すことで大径化して、試料番号４３〜４５のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが５００ｍｍである点以外は試料番号１１３と同様に試料番号１１５のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表２１および表２２に示す。
【０１０７】
【表２１】
2020143378.tif 000023
【０１０８】
【表２２】
2020143378.tif 000024
【０１０９】
表２２に示すように、実施例１５の試料番号４３〜４５におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１５の試料番号４３，４４におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１５におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１１０】
（実施例１６）
実施例１６においては、長さが２５０ｍｍである点以外は実施例１３と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを６回または７回追加して施すことで大径化して、試料番号４６〜４８のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが２５０ｍｍである点以外は試料番号１１３と同様に試料番号１１６のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表２３および表２４に示す。
【０１１１】
【表２３】
2020143378.tif 000025
【０１１２】
【表２４】
2020143378.tif 000026
【０１１３】
表２４に示すように、実施例１６の試料番号４６〜４８におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１６の試料番号４６，４７におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１６におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１１４】
（実施例１７）
実施例１７においては、試料番号４９〜５１のコア焼結体１１を得るために、図１で示す３つの軟鋼缶のカプセル２１を準備した。カプセル２１の厚さは１０ｍｍとし、カプセル２１の長さは２０００ｍｍとした。カプセル２１の内径については、試料番号４９は４３ｍｍ、試料番号５０は６０ｍｍ、試料番号５１は７７ｍｍとした。実施例１と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを９回または１０回追加して施すことで直径が３００ｍｍとなるように大径化して、試料番号４９〜５１のＭｏ素材を作製した。比較例においては、直径が３００ｍｍである点以外は試料番号１０１と同様に試料番号１１７のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表２５および表２６に示す。
【０１１５】
【表２５】
2020143378.tif 000027
【０１１６】
【表２６】
2020143378.tif 000028
【０１１７】
表２６に示すように、実施例１７の試料番号４９〜５１におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．６％以上であることが確認できた。実施例１７の試料番号４９，５０におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１７におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１１８】
（実施例１８）
実施例１８においては、長さが１０００ｍｍである点以外は実施例１７と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを９回または１０回追加して施すことで大径化して、試料番号５２〜５４のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが１０００ｍｍである点以外は試料番号１１７と同様に試料番号１１８のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表２７および表２８に示す。
【０１１９】
【表２７】
2020143378.tif 000029
【０１２０】
【表２８】
2020143378.tif 000030
【０１２１】
表２７に示すように、実施例１８の試料番号５２〜５４におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１８の試料番号５２，５３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１８におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１２２】
（実施例１９）
実施例１９においては、長さが５００ｍｍである点以外は実施例１７と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを９回または１０回追加して施すことで大径化して、試料番号５５〜５７のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが５００ｍｍである点以外は試料番号１１７と同様に試料番号１１９のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表２９および表３０に示す。
【０１２３】
【表２９】
2020143378.tif 000031
【０１２４】
【表３０】
2020143378.tif 000032
【０１２５】
表３０に示すように、実施例１９の試料番号５５〜５７におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例１９の試料番号５５，５６におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１１９におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１２６】
（実施例２０）
実施例２０においては、長さが２５０ｍｍである点以外は実施例１７と同様にコア焼結体１１を作製し、コア焼結体１１にＨＩＰを９回または１０回追加して施すことで大径化して、試料番号５８〜６０のＭｏ素材を作製した。比較例においては、長さが２５０ｍｍである点以外は試料番号１１７と同様に試料番号１２０のＭｏ素材を作製した。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表３１および表３２に示す。
【０１２７】
【表３１】
2020143378.tif 000033
【０１２８】
【表３２】
2020143378.tif 000034
【０１２９】
表３２に示すように、実施例２０の試料番号５８〜６０におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例２０の試料番号５８，５９におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号１２０におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１３０】
実施例１〜実施例２０の結果から、Ｍｏ素材が、Ｍｏを９９．９質量％以上含有する場合においても、Ｍｏ素材の相対密度を９９．５％以上とすることが可能であり、さらに、Ｍｏ素材の相対密度を９９．９％以上とすることも可能であることが確認できた。
【０１３１】
（実施例２１）
実施例２１においては、原料のＭｏ成分に、Ｔｉ成分、Ｚｒ成分およびＣ成分を添加することによりＭｏ素材の組成を変更した点以外は実施例１７と同様に、試料番号３０１〜３０３および６０１のＭｏ素材を作製した。具体的には、Ｍｏ粉末とＴｉＣ粉末とＺｒＣ粉末とを混合して、原料粉末を準備した。Ｍｏ粉末のＦＳＳＳ粒径は、４．０μｍとした。ＴｉＣ粉末のＦＳＳＳ粒径は、２．０μｍとした。ＺｒＣ粉末のＦＳＳＳ粒径は、３．０μｍとした。
【０１３２】
Ｍｏ粉末のＦＳＳＳ粒径は、３μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。Ｍｏ粉末のＦｓｓｓ粒径が１０μｍを超えると、全体的にＭｏ焼結体の密度があがらないおそれがある。Ｍｏ粉末のＦｓｓｓ粒径が３μｍ未満であると、Ｍｏ焼結体の中心部の密度があがらないおそれがある。ＴｉＣ粉末のＦＳＳＳ粒径は、１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。ＴｉＣ粉末のＦｓｓｓ粒径が２０μｍを超えると、全体的にＭｏ焼結体の密度があがらないおそれがある。ＴｉＣ粉末のＦｓｓｓ粒径が１μｍ未満であると、Ｍｏ焼結体の中心部の密度があがらないおそれがある。ＺｒＣ粉末のＦＳＳＳ粒径は、１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。ＺｒＣ粉末のＦｓｓｓ粒径が２０μｍを超えると、全体的にＭｏ焼結体の密度があがらないおそれがある。ＺｒＣ粉末のＦｓｓｓ粒径が１μｍ未満であると、Ｍｏ焼結体の中心部の密度があがらないおそれがある。
【０１３３】
なお、ＴｉＣ粉末の代わりに、純Ｔｉ粉末またはＴｉＨ粉末を混合してもよい。ＺｒＣ粉末の代わりに、純Ｚｒ粉末またはＺｒＨ粉末を混合してもよい。これらの場合、Ｃ粉末を原料粉末に混合する。ＴｉＣ粉末およびＺｒＣ粉末を用いる場合にも、Ｃ粉末を原料粉末に混合してもよい。Ｃ粉末のＦＳＳＳ粒径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。Ｃ粉末のＦｓｓｓ粒径が１０μｍを超えると、全体的にＭｏ焼結体の密度があがらないおそれがある。Ｃ粉末のＦｓｓｓ粒径が０．１μｍ未満であると、Ｍｏ焼結体の中心部の密度があがらないおそれがある。なお、純Ｔｉとは、Ｔｉの質量含有率が、９９．９質量％以上であるチタン材料である。なお、純Ｚｒとは、Ｚｒの質量含有率が、９９．９質量％以上であるジルコニウム材料である。
【０１３４】
実施例２１における、原料粉末の秤量値による各成分の質量含有率、および、Ｍｏ素材の組成測定値による各成分の質量含有率を表３３に示す。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表３４および表３５に示す。
【０１３５】
【表３３】
2020143378.tif 000035
【０１３６】
【表３４】
2020143378.tif 000036
【０１３７】
【表３５】
2020143378.tif 000037
【０１３８】
表３５に示すように、実施例２１の試料番号３０１〜３０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．６％以上であることが確認できた。実施例２１の試料番号３０１，３０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号６０１におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１３９】
（実施例２２）
実施例２２においては、Ｍｏ素材の組成以外は実施例２１と同様に、試料番号４０１〜４０３および６０２のＭｏ素材を作製した。実施例２２における、原料粉末の秤量値による各成分の質量含有率、および、Ｍｏ素材の組成測定値による各成分の質量含有率を表３６に示す。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表３７および表３８に示す。
【０１４０】
【表３６】
2020143378.tif 000038
【０１４１】
【表３７】
2020143378.tif 000039
【０１４２】
【表３８】
2020143378.tif 000040
【０１４３】
表３８に示すように、実施例２２の試料番号４０１〜４０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．６％以上であることが確認できた。実施例２２の試料番号４０１，４０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号６０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１４４】
（実施例２３）
実施例２３においては、Ｍｏ素材の組成以外は実施例２１と同様に、試料番号５０１〜５０３および６０３のＭｏ素材を作製した。実施例２３における、原料粉末の秤量値による各成分の質量含有率、および、Ｍｏ素材の組成測定値による各成分の質量含有率を表３９に示す。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表４０および表４１に示す。
【０１４５】
【表３９】
2020143378.tif 000041
【０１４６】
【表４０】
2020143378.tif 000042
【０１４７】
【表４１】
2020143378.tif 000043
【０１４８】
表４１に示すように、実施例２３の試料番号５０１〜５０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例２３の試料番号５０１，５０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号６０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１４９】
実施例２１〜実施例２３の結果から、Ｍｏ素材が、チタンを０．３質量％以上１．５質量％以下、ジルコニウムを０．０３質量％以上０．１質量％以下、かつ、炭素を０．０１質量％以上０．３質量％以下含有し、残部がモリブデンおよび不可避不純物からなる場合においても、Ｍｏ素材の相対密度を９９．５％以上とすることが可能であり、さらに、Ｍｏ素材の相対密度を９９．９％以上とすることも可能であることが確認できた。
【０１５０】
（実施例２４）
実施例２４においては、ＨＩＰを追加していない点以外は実施例２１と同様に、試料番号７０１〜７０５および６０１のＭｏ素材を作製した。実施例２４における、原料粉末の秤量値による各成分の質量含有率、および、Ｍｏ素材の組成測定値による各成分の質量含有率を表４２に示す。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表４３に示す。
【０１５１】
【表４２】
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【０１５２】
【表４３】
2020143378.tif 000045
【０１５３】
表４３に示すように、実施例２４の試料番号７０１〜７０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．６％以上であることが確認できた。実施例２４の試料番号７０１，７０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号７０４，７０５，６０１におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１５４】
（実施例２５）
実施例２５においては、ＨＩＰを追加していない点以外は実施例２２と同様に、試料番号８０１〜８０５および６０２のＭｏ素材を作製した。実施例２５における、原料粉末の秤量値による各成分の質量含有率、および、Ｍｏ素材の組成測定値による各成分の質量含有率を表４４に示す。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表４５に示す。
【０１５５】
【表４４】
2020143378.tif 000046
【０１５６】
【表４５】
2020143378.tif 000047
【０１５７】
表４５に示すように、実施例２５の試料番号８０１〜８０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例２５の試料番号８０１，８０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号８０４，８０５，６０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１５８】
（実施例２６）
実施例２６においては、ＨＩＰを追加していない点以外は実施例２３と同様に、試料番号９０１〜９０５および６０３のＭｏ素材を作製した。実施例２６における、原料粉末の秤量値による各成分の質量含有率、および、Ｍｏ素材の組成測定値による各成分の質量含有率を表４６に示す。実施例１と同様に、試験片を切り出して相対密度を測定した。それらの結果を表４７に示す。
【０１５９】
【表４６】
2020143378.tif 000048
【０１６０】
【表４７】
2020143378.tif 000049
【０１６１】
表４７に示すように、実施例２６の試料番号９０１〜９０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％以上であることが確認できた。実施例２６の試料番号９０１，９０２におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．９％以上であることが確認できた。比較例の試料番号９０４，９０５，６０３におけるＭｏ素材の相対密度は、９９．５％未満の部分が含まれていることが確認できた。
【０１６２】
実施例２４〜実施例２６の結果から、Ｍｏ素材が、チタンを０．３質量％以上１．５質量％以下、ジルコニウムを０．０３質量％以上０．１質量％以下、かつ、炭素を０．０１質量％以上０．３質量％以下含有し、残部がモリブデンおよび不可避不純物からなる場合においても、Ｍｏ素材の相対密度を９９．５％以上とすることが可能であり、さらに、Ｍｏ素材の相対密度を９９．９％以上とすることも可能であることが確認できた。
【０１６３】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６４】
１  前端、２  中央、３  後端、４〜６  位置、１０  原料粉末、２１  カプセル、２２  蓋、２３  パイプ、２４  封止部、２５  先端。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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