(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属とからなる金属間化合物を含有するマトリックスに、Ｃｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の酸化物が複合化されることを特徴とする金属間化合物複合体。
【請求項２】
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属とからなる金属間化合物を含有するマトリックスに、Ｃｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の酸化物が複合化され、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属の酸化物を含有する表面層を有することを特徴とする金属間化合物複合体。
【請求項３】
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属の酸化物の粉末とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の粉末とを混合し成形して成形体を得て、非酸化性雰囲気下あるいは真空下でマイクロ波を用いて該成形体を加熱することを特徴とする請求項１記載の金属間化合物複合体の製造方法。
【請求項４】
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属の酸化物の粉末とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の粉末とを混合し成形して成形体を得て、酸化性雰囲気下でマイクロ波を用いて該成形体を加熱することを特徴とする請求項２記載の金属間化合物複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービン、ジェットエンジン、高温バルブ等の高温耐熱部材に有用な金属間化合物を用いた材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ａ−Ｂ二元系金属間化合物のうち、ｆｃｃ，ｈｃｐ又はｂｃｃに属する構造をとるＡ3 Ｂ形金属間化合物及びＡＢ形金属間化合物は、塑性変形が可能であり、靭性も高いことから、耐熱性構造用部材として広く利用されている。
【０００３】
しかしながら、金属間化合物は、一旦金属を溶融した後に冷却することによって得るため、かなりの高温と時間とを要するというコスト面での欠点があった。そこで、より簡単かつ安価に金属間化合物を製造する方法として、特開平第５−１１７７１６号公報には、原料金属粉末をメカニカルアロイング法により微粉砕した後、プラズマ焼結法により焼結する方法が提案されている。しかし、この方法では、微粉末生成過程及び焼結過程の２つの行程があるため、コストの低減にはそれほど寄与しない。
【０００４】
また、ガスタービン部材のような高温条件下で使用するには、金属間化合物は耐酸化性及び耐食性に劣るという欠点があった。これを克服するためには、酸素含有雰囲気中で熱処理して表面のみを酸化させ保護膜とすることが考えられるが、熱処理で得られる膜の厚さは数十μｍ程度であり、保護膜としては十分とは言えない。さらに、金属間化合物自体が摩耗しやすいという欠点も有った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の金属間化合物には、製造コストが高いという点、耐酸化性および耐食性か劣る、及び摩耗しやすいという問題点があった。本発明は、この様な従来技術の課題を解決するためになされたもので、高温における高強度、高靭性及び高摩擦特性を保持し、且つ、耐酸化性を有する金属材料を安価に提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、金属粉末と酸化物粉末からる成形体をマイクロ波加熱することで、低温かつ短時間で金属間化合物を含有する材料が得られ、これが金属間化合物の複合体および表面に耐酸化被膜が形成された金属間化合物複合体であることを見出し、本発明の金属間化合物複合体及びその製造方法を発明するに至った。
【０００７】
本発明の金属間化合物複合体は、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属とからなる金属間化合物を含有するマトリックスに、Ｃｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の酸化物が複合化されるものである。
【０００８】
又、本発明の他の金属間化合物複合体は、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属とからなる金属間化合物を含有するマトリックスに、Ｃｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の酸化物が複合化され、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属の酸化物を含有する表面層を有するものである。
【０００９】
本発明に係る金属間化合物複合体の製造方法は、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属の酸化物の粉末とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の粉末とを混合し成形して成形体を得て、非酸化性雰囲気下あるいは真空下でマイクロ波を用いて該成形体を加熱するものである。
【００１０】
又、本発明に係る金属間化合物複合体の他の製造方法は、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる金属の酸化物の粉末とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の粉末とを混合し成形して成形体を得て、酸化性雰囲気下でマイクロ波を用いて該成形体を加熱するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆといった金属元素（以下、第１の金属と称する）の酸化物は、マイクロ波の吸収率が４００〜１０００℃の間で急激に高くなる特長を有する。マイクロ波は吸収率の高い材料を選択的に加熱する性質が有るため、これらの酸化物と金属粉末が共存する成形体をマイクロ波で加熱すると、上記の酸化物が選択的に加熱され、成形体温度が５００℃程度であっても、局所的に１０００℃を超える高温となる場合もある。また、これらの酸化物は高温では酸素が解離し易く、金属粉末がＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎといった金属（以下、第２の金属と称する）である場合、第１の金属の酸化物から解離した酸素と周囲の第２の金属とが反応して酸化物を形成するとともに、解離した第１の金属も周囲の第２の金属と反応して金属間化合物となる。その結果、金属間化合物と第２の金属の酸化物との複合体が得られる。この金属間化合物複合体は、金属間化合物マトリックス中にセラミックス粒子が分散した構造を有し、金属間化合物のみの材料と比較して強度及び耐摩耗性が向上する。
【００１３】
又、成形体のマイクロ波加熱を真空中あるいは不活性ガス雰囲気中で行う場合には、均一な金属間化合物複合体が得られるのに対し、酸化性雰囲気で行う場合には、成形体の表層部分が酸化される。この結果、原料と同じ第１の金属の酸化物と第２の金属の酸化物との複合体の表面層が得られる。この表面層の厚さは雰囲気中の酸素含有量により制御することができ、全て酸化物とすることも可能である。
【００１４】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１５】
まず、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆより選ばれる第１の金属の酸化物の粉末とＣｕ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚｎより選ばれる金属の粉末とを混合し、圧縮成形により成形体を得る。混合粉末の調製は、具体例としては、アセトン等の液媒を用いて３〜１０時間程度ボールミルで混合した後にロータリーエバポレーター等を用いて液媒を除去し、篩を通して粒度を調整する等のことによって行うことができる。使用する金属酸化物粉末と金属粉末の混合割合によって生成する金属間化合物の組成は変化し、第１の金属の酸化物１に対し第２の金属をモル比３〜５となるように混合するのが好ましい。第２の金属がこの範囲より少ないと金属間化合物が生成されず、多い場合にはマトリクス中の金属間化合物の量が少なく第２の金属を多量に含むようになる。使用する原料粉末は必要に応じて適宜所望の粒径に調製すれば良く、０．１〜１０μｍ程度のものは金属間化合物の生成が良好であり、粉末の取り扱いも行い易く、好ましい。得られた混合粉末は、金型に所定量充填して加圧成形することにより、成形体が得られる。加圧成形は、例えば、１００〜１０００kg／cm２ 程度の圧力で一軸加圧した後に、１〜１０ｔ／cm２ 程度の圧力で冷間等方静水圧成形を適用することにより、所望の形状に適切に行うことができる。
【００１６】
得られた成形体は、断熱材で周囲を覆ってマイクロ波加熱装置のアプリケーター内に配置して加熱するのが好ましい。成形体から上述の金属間化合物複合体を製造する際に使用するマイクロ波の周波数は０．３〜３０ＧＨｚの範囲が好ましく、２０〜３０ＧＨｚであればより好ましい。マイクロ波は、加熱温度が１２００℃以上、好ましくは１４００℃以上となるように照射する。加熱温度が高すぎると、成形体を覆う断熱材が溶融する可能性があるので好ましくない。このため、加熱温度は、好ましくは１２００〜１７００℃、より好ましくは１４００〜１６００℃に設定する。又、加熱時間は５分以上、望ましくは３０分以上とする。
【００１７】
窒素等の非酸化性雰囲気下で上記のマイクロ波加熱を行うと、図１に模式的に示すような上記第１の金属及び第２の金属からなる金属間化合物（図中参照符号１）と第２の金属の酸化物（図中参照符号２）との複合体が生成されるが、大気などの酸化性雰囲気中で加熱すると、複合体の表面で酸化が進行し、金属間化合物が酸化され第１の金属の酸化物と第２の金属の酸化物が生成される。この結果、図２に示すように、第１の金属及び第２の金属からなる金属間化合物（図中参照符号１）と第２の金属の酸化物（参照符号２）とによる複合体の表面に、第２の金属の酸化物（参照符号２）及び第１の金属の酸化物（参照符号３）を含む酸化膜（参照符号４）が形成される。この様な酸化膜の厚さは雰囲気中の酸化性ガスの分圧に依存し、例えば通常のガス置換に従って１０-3〜１０-4torr程度に減圧した後に窒素あるいはアルゴンなどの不活性ガスを導入した場合には残留する酸化性ガスは無視できる程度であり酸化膜は実質的に形成されない。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
【００１９】
（実施例１）
ＴｉＯ2 粉末とＣｕ粉末とをモル比が１：３となるように秤量し、アセトンを分散媒として、ナイロンボールによるボールミル混合を行った。混合後、ロータリーエバポーレーターを用いて乾燥を行い、５００μｍの篩を通して粒度を調整した。得られた混合粉末を金型に充填し、２００kg／cm2 の圧力で一軸加圧した後、２ｔ／cm2 の圧力で冷間等方静水圧成形を行った。得られた成形体の周囲を断熱材で覆ってマイクロ波加熱装置のアプリケーター内に配置し、２８ＧＨｚ，１５ｋｗのマイクロ波によりＮ2 雰囲気下で３０分間８００℃に加熱した。得られた焼結体をＸ線回析により同定した結果、ＣｕＴｉとＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００２０】
（実施例２）
ＴｉＯ2 粉末とＣｕ粉末とをモル比が１：５となるように秤量した以外は、実施例１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｃｕ3 ＴｉとＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００２１】
（実施例３）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｕＴｉとＣｕＯが、表層にはＴｉＯ2 とＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００２２】
（実施例４）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｕ3 ＴｉとＣｕＯが、表層にはＴｉＯ2 とＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００２３】
（実施例５）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＣｕＺｒとＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００２４】
（実施例６）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｃｕ3 ＺｒとＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００２５】
（実施例７）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例５と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｕＺｒとＣｕＯが、表層にはＺｒＯ2 とＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００２６】
（実施例８）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例６と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｕ3 ＺｒとＣｕＯが、表層にはＺｒＯ2 とＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００２７】
（実施例９）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＣｕＨｆとＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００２８】
（実施例１０）
ＴｉＯ2 粉末をＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｃｕ3 ＨｆとＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００２９】
（実施例１１）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例９と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｕＨｆとＣｕＯが、表層にはＨｆＯ2 とＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００３０】
（実施例１２）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例１０と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｕ3 ＨｆとＣｕＯが、表層にはＨｆＯ2 とＣｕＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００３１】
（実施例１３）
Ｃｕ粉末に代えてＣｏ粉末を使用した以外は、実施例１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＣｏＴｉとＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００３２】
（実施例１４）
Ｃｕ粉末に代えてＣｏ粉末を使用した以外は、実施例２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｃｏ3 ＴｉとＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００３３】
（実施例１５）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例１３と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｏＴｉとＣｏＯが、表層にはＴｉＯ2 とＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００３４】
（実施例１６）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例１４と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｏ3 ＴｉとＣｏＯが、表層にはＴｉＯ2 とＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００３５】
（実施例１７）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例１３と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＣｏＺｒとＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００３６】
（実施例１８）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例１４と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｃｏ3 ＺｒとＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００３７】
（実施例１９）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例１７と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｏＺｒとＣｏＯが、表層にはＺｒＯ2 とＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００３８】
（実施例２０）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例１８と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｏ3 ＺｒとＣｏＯが、表層にはＺｒＯ2 とＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００３９】
（実施例２１）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例１３と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＣｏＨｆとＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００４０】
（実施例２２）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例１４と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｃｏ3 ＨｆとＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００４１】
（実施例２３）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例２１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｏＨｆとＣｏＯが、表層にはＨｆＯ2 とＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００４２】
（実施例２４）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例２２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＣｏ3 ＨｆとＣｏＯが、表層にはＨｆＯ2 とＣｏＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００４３】
（実施例２５）
Ｃｕ粉末に代えてＮｉ粉末を使用した以外は、実施例１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＮｉＴｉとＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００４４】
（実施例２６）
Ｃｕ粉末に代えてＮｉ粉末を使用した以外は、実施例２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｎｉ3 ＴｉとＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００４５】
（実施例２７）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例２５と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＮｉＴｉとＮｉＯが、表層にはＴｉＯ2 とＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００４６】
（実施例２８）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例２６と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＮｉ3 ＴｉとＮｉＯが、表層にはＴｉＯ2 とＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００４７】
（実施例２９）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例２５と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＮｉＺｒとＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００４８】
（実施例３０）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例２６と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｎｉ3 ＺｒとＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００４９】
（実施例３１）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例２９と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＮｉＺｒとＮｉＯが、表層にはＺｒＯ2 とＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００５０】
（実施例３２）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例３０と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＮｉ3 ＺｒとＮｉＯが、表層にはＺｒＯ2 とＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００５１】
（実施例３３）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例２５と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＮｉＨｆとＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００５２】
（実施例３４）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例２６と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｎｉ3 ＨｆとＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００５３】
（実施例３５）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例３３と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＮｉＨｆとＮｉＯが、表層にはＨｆＯ2 とＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００５４】
（実施例３６）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例３４と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＮｉ3 ＨｆとＮｉＯが、表層にはＨｆＯ2 とＮｉＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００５５】
（実施例３７）
Ｃｕ粉末に代えてＳｎ粉末を使用した以外は、実施例１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＳｎＴｉとＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００５６】
（実施例３８）
Ｃｕ粉末に代えてＳｎ粉末を使用した以外は、実施例２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｓｎ3 ＴｉとＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００５７】
（実施例３９）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例３７と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＳｎＴｉとＳｎＯが、表層にはＴｉＯ2 とＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００５８】
（実施例４０）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例３８と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＳｎ3 ＴｉとＳｎＯが、表層にはＴｉＯ2 とＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００５９】
（実施例４１）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例３７と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＳｎＺｒとＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００６０】
（実施例４２）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例３８と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｓｎ3 ＺｒとＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００６１】
（実施例４３）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例４１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＳｎＺｒとＳｎＯが、表層にはＺｒＯ2 とＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００６２】
（実施例４４）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例４２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＳｎ3 ＺｒとＳｎＯが、表層にはＺｒＯ2 とＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００６３】
（実施例４５）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例３７と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＳｎＨｆとＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００６４】
（実施例４６）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例３８と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｓｎ3 ＨｆとＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００６５】
（実施例４７）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例４５と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＳｎＨｆとＳｎＯが、表層にはＨｆＯ2 とＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００６６】
（実施例４８）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例４６と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＳｎ3 ＨｆとＳｎＯが、表層にはＨｆＯ2 とＳｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００６７】
（実施例４９）
Ｃｕ粉末に代えてＺｎ粉末を使用した以外は、実施例１と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＺｎＴｉとＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００６８】
（実施例５０）
Ｃｕ粉末に代えてＺｎ粉末を使用した以外は、実施例２と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｚｎ3 ＴｉとＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００６９】
（実施例５１）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例４９と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＺｎＴｉとＺｎＯが、表層にはＴｉＯ2 とＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００７０】
（実施例５２）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例５０と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＺｎ3 ＴｉとＺｎＯが、表層にはＴｉＯ2 とＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００７１】
（実施例５３）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例４９と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＺｎＺｒとＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００７２】
（実施例５４）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＺｒＯ2 粉末を使用した以外は、実施例５０と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｚｎ3 ＺｒとＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００７３】
（実施例５５）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例５３と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＺｎＺｒとＺｎＯが、表層にはＺｒＯ2 とＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００７４】
（実施例５６）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例５４と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＺｎ3 ＺｒとＺｎＯが、表層にはＺｒＯ2 とＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００７５】
（実施例５７）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例４９と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、ＺｎＨｆとＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００７６】
（実施例５８）
ＴｉＯ2 粉末に代えてＨｆＯ2 粉末を使用した以外は、実施例５０と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、Ｚｎ3 ＨｆとＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図１と同様のものであった。
【００７７】
（実施例５９）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例５７と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＺｎＨｆとＺｎＯが、表層にはＨｆＯ2 とＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００７８】
（実施例６０）
加熱雰囲気を大気とした以外は、実施例５８と同様の条件で混合、乾燥、成形、マイクロ波加熱を行った。得られた焼結体の生成相をＸ線回析により同定した結果、内部にはＺｎ3 ＨｆとＺｎＯが、表層にはＨｆＯ2 とＺｎＯが生成していた。得られた焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像は図２と同様のものであった。
【００７９】
（評価）
得られた実施例１〜６０の焼結体の試験片について、ＪＩＳ−１６０１Ｒに基づく３点曲げ試験を行い、室温における強度を測定した。また、各々の試験片について、鉄系の材料を相手材としてディスク−オン−ディスク法により摩擦試験を行った。さらに、各々の試験片を１５００℃の大気中に１０００時間放置して耐酸化性の試験を行った。
【００８０】
上記３つの試験を、従来法により作製された金属間化合物のみの試験片についても行い、これによる値に対する上記実施例１〜６０各々による値の比を比強度、比摩耗量及び比重量変化として求めた。結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
0003684008.tif 000002
0003684008.tif 000003
0003684008.tif 000004
上記の結果から明らかなように、本発明に係る金属間化合物複合体は高い強度を有し、摩耗量及び酸化による重量変化が少ない。この傾向は、酸化物の表面層を形成したときに一段と顕著になる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高温における高強度、高靭性及び高摩擦特性を保持し、且つ、耐酸化性を有する金属間化合物複合体を提供でき、この材料は安価に製造することができるので、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像を模式的に示した図。
【図２】本発明に係る他の焼結体の断面を顕微鏡写真で撮影した像を模式的に示した図。
【符号の説明】
１  金属間化合物
２  第２の金属の酸化物
３  第１の金属の酸化物
４  酸化物膜
【図１】
0003684008.tif 000005
【図２】
0003684008.tif 000006