【手続補正書】
【提出日】令和3年10月12日(2021.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エナメル被覆層と基材酸化物被覆層とからなる二層構造被覆層を備える防食金属材料であり、
前記二層構造被覆層において、エナメル被覆層が外層であり、基材酸化物被覆層が内層であり、
前記内層は、基材金属と接し、前記エナメル被覆層の成分は、ケイ素１〜４０質量％、ナトリウム１〜３０質量％、カリウム１〜２０質量％、カルシウム２〜２０質量％、フッ素０．５〜１５質量％、コバルト０．３〜１０質量％、ニッケル０．２〜１０質量％、ホウ素１〜１８質量％、リン０．５〜１０質量％、マグネシウム０．１〜８質量％を含み、残部が酸素であり、前記基材酸化物被覆層の成分は基材金属及び酸素を含み、
前記二層構造被覆層において、内層から外層にかけて濃度勾配が減少する基材金属酸化物が存在することを特徴とする防食金属材料。
【請求項２】
前記二層構造被覆層の熱膨張係数は、前記基材金属の熱膨張係数と一致することを特徴とする請求項１に記載の防食金属材料。
【請求項３】
前記基材酸化物被覆層の基材金属の含有量は４０〜８５質量％であり、残部が酸素であることを特徴とする請求項１に記載の防食金属材料。
【請求項４】
前記エナメル被覆層の成分は、ケイ素２〜３０質量％、ナトリウム２〜２０質量％、カリウム２〜１５質量％、カルシウム４〜１６質量％、フッ素２〜１０質量％、コバルト０．５〜７質量％、ニッケル０．３〜８質量％、ホウ素２〜１０質量％、リン０．８〜６質量％、マグネシウム０．２〜５質量％を含み、残部が酸素であることを特徴とする請求項１に記載の防食金属材料。
【請求項５】
前記基材金属は、鉄、鋼、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、及びマグネシウム合金から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の防食金属材料。
【請求項６】
基材金属が鉄又は鋼である場合には、前記二層構造被覆層の熱膨張係数の範囲は１０×１０−６／℃〜１６×１０−６／℃であることを特徴とする請求項１に記載の防食金属材料。
【請求項７】
金属防食被覆層の製造方法であって、
１）エナメル粉末、熱膨張調整剤、フラックス、及びバインダーを秤量し、粉砕して粉末にする工程であって、前記エナメル粉末の含有量が４０〜９０重量部であり、熱膨張調整剤の含有量が５〜４０重量部であり、フラックスの含有量が１〜２０重量部であり、バインダーの含有量が０．５〜１２重量部である1回目の粉砕工程と、
２）前記エナメル粉末、熱膨張調整剤、フラックス、バインダーと、水とを混合撹拌して混合物を得る混合物の調製工程と、
３）前記２）で得られた混合物を乾燥させた後に、粉砕して粉末にする2回目の粉砕工程と、
４）前記３）で得られた混合物を５２０〜７２０℃の高温炉で１０〜２０分間反応させる高温反応工程と、
５）高温反応後の混合物を粉砕して、被覆粉末を得る3回目の粉砕工程と、
６）前記５）で得られた金属被覆粉末を基材金属に被覆する被覆工程と、
７）前記６）で得られた金属被覆粉末で被覆された基材金属を焼結して、金属防食被覆層を得る焼結工程と、を含み、
前記金属防食被覆層は、エナメル被覆層と基材酸化物被覆層とからなる二層構造被覆層であり、前記二層構造被覆層において、エナメル被覆層が外層であり、基材酸化物被覆層が内層であり、前記内層は基材金属と接し、前記基材酸化物被覆層の成分は基材金属及び酸素を含み、前記二層構造被覆層において、内層から外層にかけて濃度勾配が減少する基材金属酸化物が存在し、
前記エナメル被覆層の成分は、ケイ素１〜４０重量部、ナトリウム１〜３０重量部、カリウム１〜２０重量部、カルシウム２〜２０重量部、フッ素０．５〜１５重量部、コバルト０．３〜１０重量部、ニッケル０．２〜１０重量部、ホウ素１〜１８重量部、リン０．５〜１０重量部、及びマグネシウム０．１〜８重量部を含み、残部が酸素であることを特徴とする金属防食被覆層の製造方法。
【請求項８】
前記エナメル被覆層は、エナメル粉末、熱膨張調整剤、フラックス、バインダーから得られ、前記エナメル粉末の含有量は４０〜９０質量％であり、熱膨張調整剤の含有量は５〜４０質量％であり、フラックスの含有量は１〜２０質量％であり、バインダーの含有量は０．５〜１２質量％であることを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記エナメル粉末の元素含有量は、ケイ素１〜４０質量％、ナトリウム１〜２０質量％、カリウム１〜２３質量％、カルシウム１〜１８質量％、ホウ素０〜１０質量％、及びリン０．８〜１０質量％であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記エナメル粉末中のケイ素酸化物の含有量は３〜３９質量％、ナトリウム酸化物の含有量は３〜２８質量％、カリウム酸化物の含有量は１〜２５質量％、酸化ホウ素の含有量は０〜１５質量％、リン酸化物の含有量は０．５〜１０質量％であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記ケイ素酸化物は、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、及び過酸化ケイ素から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記ナトリウム酸化物は、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、及び水酸化ナトリウムから選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記カリウム酸化物は、酸化カリウム、炭酸カリウム、及び水酸化カリウムから選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記リン酸化物は、三酸化二リン、及び五酸化二リンから選ばれる１種又は２種であることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記熱膨張調整剤は、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、四ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸カリウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、及びホウ酸リチウムから選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記フラックスは、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、及びフッ化カリウムから選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記バインダーは、一酸化コバルト、三酸化二コバルト、一酸化ニッケル、及び三酸化二ニッケルから選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記ケイ素、ナトリウム、カリウム、カルシウム、フッ素、コバルト、ニッケル、ホウ素、リン、マグネシウム及び酸素は、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）を用いて測定され、試料の表面を平滑に研磨し、表面に金属溶射して導電させて導電テープを貼り付け、加速電圧値を１０〜４０ｋＶ、デッドタイムを１５〜４５％、測定時間を５０〜４００ｓとして、試料を試料室に入れ、パラメータを設定した後、真空引きして鮮明になるまでフォーカスを調整し、元素分析が必要な領域を選択して位置を維持し、点走査、面走査、線走査によって元素分析を行うことを特徴とする請求項７〜１７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１９】
工程７）の焼結時の温度は５００〜６２０℃、焼結時間は１０〜２０分、昇温速度は５〜１５℃／分であることを特徴とする請求項７に記載の製造方法。