(57)【要約】  本発明は、分散液であって、該分散液は、硬質材粒子及び少なくとも１の有機バインダー及び／又は少なくとも１の可塑剤を含有しており、該硬質材粒子は、タングステン溶融炭化物からの内側コア、及び、炭化タングステンからの外側シェルを有している、分散液、並びに、そのような分散液の製造法、及び、摩耗を受ける部材を表面被覆するための、又はドリルビットを製造するためのその使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散液であって、該分散液は、硬質材粒子及び少なくとも１の有機バインダー及び／又は少なくとも１の可塑剤を含有しており、該硬質材粒子は、タングステン溶融炭化物からの内側コア、及び、炭化タングステンからの外側シェルを有している、分散液。
【請求項２】
分散液であって、該分散液は、硬質材粒子及び少なくとも１の有機バインダー及び／又は少なくとも１の可塑剤を含有しており、該硬質材粒子は、タングステン溶融炭化物、及び／又は、タングステン溶融炭化物と、元素周期律表の第４Ａ族、第５Ａ族及び第６Ａ族から選択された元素の少なくとももう１つの炭化物とからなる合金からの内側コア、及び、炭化タングステンと、元素周期律表の第４Ａ族、第５Ａ族及び第６Ａ族から選択された元素の少なくとももう１つの炭化物とからなる合金からの外側シェルを有している、分散液。
【請求項３】
分散液が、硬ろう又は高温ろうの群から選択されたろう材粒子を含有している、請求項１又は２記載の分散液。
【請求項４】
有機バインダー及び／又は可塑剤が４００℃未満の分解温度を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項５】
有機バインダーがポリプロピレンカーボネートであり、かつ／又は、可塑剤がプロピレンカーボネートである、請求項１から４までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項６】
硬質材粒子のコアが、炭化一タングステン（ＷＣ）と炭化二タングステン（Ｗ2Ｃ）とからの共融混合物を含有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項７】
硬質材粒子が、ＡＳＴＭ  Ｂ  ２１４によるＲｏＴａｐ篩分析により測定された、３０００μｍまでの粒径を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項８】
硬質材粒子が球状の形を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項９】
分散液がダイヤモンドを含有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項１０】
ろう材粒子が、ニッケルろう材、コバルトろう材、銅ろう材、錫ろう材及び銀ろう材の群から選択されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項１１】
ろう材粒子が、ニッケル／クロムろう材又はニッケル／コバルトろう材を含有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項１２】
分散液が、該分散液の全質量に対して、
・硬質材粒子  ５質量％〜９５質量％、及び
・ろう材粒子  ０質量％〜９５質量％、及び
・有機バインダー及び／又は可塑剤  ２質量％〜２５質量％
を含有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の分散液。
【請求項１３】
請求項１から１２までの少なくとも１項に記載の分散液を含む、摩耗保護シート。
【請求項１４】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の分散液から製造された少なくとも１の摩耗保護シートを含む複合材であって、該複合体の個々の膜が種々の割合の硬質材粒子及び／又はろう材粒子を含有している、複合材。
【請求項１５】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の分散液の製造法において、
ａ）溶剤と有機バインダーとを含有するバインダー懸濁液を製造し、
ｂ）工程ａ）で製造したバインダー懸濁液を、硬質材粒子、及び場合により、硬ろう又は高温ろうの群から選択されたろう材粒子と混合し、かつスラリーへと加工し、かつ、
ｃ）得られた該スラリーをペーストへと加工するか、又はキャスティングしてシートにする
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
スラリーを製造するために、該スラリーの全質量に対して、以下のもの：
・バインダー懸濁液  ５質量％〜３０質量％、その際、該バインダー懸濁液は、該バインダー懸濁液の全質量に対して１質量％〜６０質量％の有機バインダー、及び、該バインダー懸濁液の全質量に対して０質量％〜１５質量％の可塑剤を含有するものとする、及び、
・硬質材粒子及びろう材粒子  ７０質量％〜９５質量％、その際、該硬質材粒子対該ろう材粒子の質量比は４０：６０〜９０：１０であるものとする
を使用する、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
分散液から得られる材料、場合により摩耗保護シートから、４００℃未満でバインダーを除去し、かつ場合により引き続き予備焼結する、請求項１５又は１６記載の方法。
【請求項１８】
部材上の摩耗保護膜を製造するための、請求項１から１２までのいずれか１項記載の分散液、又は請求項１３記載の摩耗保護シート、又は請求項１４記載の複合材、又はそれから製造され、予備焼結された摩耗保護シートの使用。
【請求項１９】
ドリルビットを製造するための、請求項１から１２までのいずれか１項記載の分散液、又は請求項１３記載の摩耗保護シート、又は請求項１４記載の複合材、又はそれから製造され、予備焼結された摩耗保護シートの使用。
【請求項２０】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の分散液の使用において、バインダーを含有する材料、場合によりシートを部材に直接施与し、その後で４００℃未満の温度でバインダー除去を行うか、又は、部材への施与前に４００℃未満の温度でバインダー除去を行い、その後で予備焼結し、これに引き続き液相ろう付けによって部材上に摩耗保護膜を作製することを特徴とする、使用。
【請求項２１】
摩耗保護された部材の製造法において、請求項１から１２までのいずれか１項記載の分散液から製造され、かつ予備焼結されたシートか、又は、請求項１４記載の複合材から予備焼結されたシートを、部材にろう付け、接着又は溶接することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散液であって、該分散液は、硬質材粒子及び少なくとも１の有機バインダー及び／又は少なくとも１の可塑剤を含有しており、該硬質材粒子は、タングステン溶融炭化物からの内側コア、及び、炭化タングステンからの外側シェルを有している、分散液に関する。
【０００２】
タングステン溶融炭化物（ＷＳＣ）は、その高い硬度及び靭性のために摩耗保護に特に有利な化合物である。しかしながら、被覆目的での、またドリルビットを製造するための分散液におけるＷＳＣの使用は、熱処理の必要性により制限されている。熱処理の際にＷＳＣは液状の金属浴に曝されるが、その際、ＷＳＣの一部は金属浴に溶解してしまう。このことは、後になって、処理された部材の特性に不利な影響を及ぼす。製造プロセスの際に適用される温度は、使用されるバインダー金属と関連している。ＷＳＣの溶解速度も、使用されるバインダー金属自体の化学的特性並びに適用される温度に依存する。ＷＳＣに対する通常のバインダー金属の攻撃性は、Ｆｅ＞Ｎｉ＞Ｃｕの順に減少する。炭化タングステンからのシェルとタングステン溶融炭化物からのコアとを有する硬質材は、粒子内部の溶融炭化物の高い硬度及び靭性と、高温での金属マトリックス内でのＷＣシェルの化学的安定性とを兼ね備えている。この特別な硬質材を、以下でマクロリン（ｍａｃｒｏｌｉｎｅ）ＷＳＣと称する。
【０００３】
硬質材の特に有利な提供形は、有機バインダー中の分散液である。分散液の製造、及び例えば表面への施与は、容易にかつ廉価に行うことができる。さらなる硬質材又は金属粉末の添加、又はさらなる機械加工工程、例えば混練又はカレンダー加工により粘度を意図的に調整することで、特定の適用のための分散液を製造することができる。しかしながら、粘度の調整は分散液の加工特性に影響を与える。硬質材分散液の加工に特に有利な範囲は、ペイント及びペーストから、自己支持性ではあるものの柔軟な部材、例えばシートに至るまでの粘度範囲である。
【０００４】
分散液の使用分野は、とりわけ表面被覆の分野、またさらにはドリルビットの製造である。その際、分散液と応力のかかる部材とが、有利にはろう付けプロセス又は溶浸によって結合される。その際、冶金的結合に必要なろう材は、しばしば同様に分散液として、例えばテープとして利用される。硬質材分散液並びにろう分散液は、多層として存在していてもよい。また、ろう材を、例えばドリルビットの溶浸の際に、硬質材とは関係なく供給することもできる。
【０００５】
ＤＥ１０３５４５４３Ｂ３から、炭化タングステン粉末（ｃＷＳＣ）の製造が公知であり、その際、該粉末粒子はタングステン溶融炭化物（ＷＳＣ）からのコアと炭化タングステンからのシェルとを有する。ｃＷＳＣの製造は、タングステン溶融炭化物粉末を炭素源の存在で温度１３００〜２０００℃に加熱することにより行われる。ｃＷＳＣ粉末は、砕けて角の尖った、又は球状のモルホロジーを有し得る。ｃＷＳＣの大きな利点は、液状金属に対して化学的に安定であることであり、これは、例えば被覆のろう付け及び溶接の際に、又はドリルビットの溶浸の際に非常に重要である。ＷＣシェルによってＷＳＣをバインダー金属（大抵はニッケル、銅、コバルト、又は、種々の合金元素、例えばＭｎ、Ｐ、Ｂ又はＳｉを有する鉄合金）に対して安定化させることで、使用される硬質材含分が十分に保持され、ひいては固化プロセスの際に脆い炭化物の析出が回避され、かつ、金属浴の粘度が安定化される。ＤＥ１０３５４５４３Ｂ３の特許請求の範囲には、とりわけ、粉末又は粉末混合物から出発する通常の方法、例えば溶接又は溶射を用いた表面被覆のためのＷＳＣの使用が記載されている。
【０００６】
ＤＥ２１１５３５８及びＵＳ３７４３５５６から、金属中に分散された微細な充填材からの膜の製造法が公知である。有機材料、金属粉末及び炭化タングステンを含有するテープの製造は、ＵＳ３７４３５５６によれば７０年来にわたって従来技術と見なされている。その中で、充填材としてのダイヤモンドの使用についても言及されている。しかしながら、ダイヤモンドをテープ中の所定の箇所に配置し得ることは、上記刊行物からは読み取れない。
【０００７】
ＵＳ５１６４２４７には、充填されたテープを用いて製造された膜の耐摩耗性を改善するための方法が記載されている。ここでは、圧延技術によるテープの圧密化が提案されている。
【０００８】
ＵＳ６６４９６８２Ｂ１には、摩耗保護のための、とりわけ、特に薄膜を製造するための、ペイントのように施与される硬質材の使用が記載されている。使用される硬質材は金属浴に溶解してはならないことが明確に強調されている。
【０００９】
ＵＳ６３０９７６１Ｂ１には、例えばテープ、ペースト又はペイントを鋼体に施与する際に有利に用いられるようなろう付けプロセスによる被覆の際に使用される材料の感温性の一般的な問題について記載されている。例えばろう付けプロセスの際の加熱によって、硬質材のみならず基体もマイナスの影響を受ける。この問題は、いわゆる「プリフォーム」の使用によって回避される。即ち、非感熱性金属基体への被覆を行い、その後、この金属基体と一緒に、本来被覆すべき部材に施与する。この解決法は、被覆すべき部材のミクロ構造を保護するための一変法である。
【００１０】
ＷＯ２００４／０８５６９０には、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ及びＴａの群からのドープ元素を添加して、球状のタングステン溶融炭化物（ＷＳＣ）及び単相の炭化タングステン（ＷＣ）を製造する方法が記載されている。
【００１１】
引用したいずれの発明においても共通して、摩耗保護の分野で存在する最良の材料のうちの一つ、即ち古典的なタングステン溶融炭化物を、実際にはろう付けプロセスによる被覆には用いていない。その理由は、ろう付けプロセスの際にＷＳＣが金属浴に溶解してしまい、これによって保護膜が使用できなくなるためである。
【００１２】
従って本発明の課題は、硬質材含有系であって、該硬質材が、硬度、靭性並びに金属の溶融に対する耐久性の可能な最良の組合せを有する系を提供することであった。さらに、該硬質材含有系は、ペイント、ペーストから、自己支持性ではあるものの柔軟な部材、例えばシートに至るまでの使用に好適であることが望ましい。表面被覆、及び、特にドリルビットの製造といった応用分野の開拓を可能にする硬質材含有系を提供することも、本発明のもう１つの課題であった。
【００１３】
本発明の課題は、分散液であって、該分散液は、硬質材粒子及び少なくとも１の有機バインダー及び／又は少なくとも１の可塑剤を含有しており、該硬質材粒子は、タングステン溶融炭化物からの内側コア、及び、炭化タングステンからの外側シェルを有している分散液により解決される。
【００１４】
該分散液は、硬質材粒子及び少なくとも１の有機バインダー及び／又は少なくとも１の可塑剤を含有することができ、その際、該硬質材粒子は、タングステン溶融炭化物、及び／又は、タングステン溶融炭化物と、元素周期律表の第４Ａ族、第５Ａ族及び第６Ａ族から選択された元素の少なくとももう１つの炭化物とからなる合金からの内側コア、及び、炭化タングステンと、元素周期律表の第４Ａ族、第５Ａ族及び第６Ａ族から選択された元素の少なくとももう１つの炭化物とからなる合金からの外側シェルを有している。
【００１５】
硬質材粒子の内側コア又は外側シェルが、タングステン溶融炭化物と、元素周期律表の第４Ａ族、第５Ａ族及び第６Ａ族から選択された元素のもう１つの炭化物、即ち、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏの少なくとも１の炭化物とからなる合金からなる場合には、このもう１つの炭化物の全含分は１０質量％までであってよい。
【００１６】
本発明の有利な一実施態様において、ろう材、特に硬ろう又は高温ろうが含まれていてもよい。もう１つの有利な実施態様において、種々の硬質材からの混合物が含まれていてもよく、その際、該硬質材のうちの一つは常に、タングステン溶融炭化物からのコアを有する炭化タングステンであることが望ましい。
【００１７】
該硬質材粒子を、場合によりろう材粉末と共に、有機バインダーと場合により可塑剤とを含有するバインダー懸濁液の存在で安定なスラリーへと加工することができることが判明した。該硬質材粒子をろう材マトリックスに良好に組み込むことができる。それというのも、ろう材でのわずかな湿潤が生じるためである。
【００１８】
ろう材マトリックス内での硬質材粒子の分布は、スラリーをキャスティングして、例えば相応する摩耗保護シート、ペースト又はペイントにしてもほとんど影響を受けることはない。このことは、有機バインダーの使用に起因するものとみることができ、それによって材料の製造プロセスの間の金属マトリックス内の十分な硬質材分布が安定化される。後で材料を乾燥することや、４００℃未満の低温でシートのバインダー除去を行うことも、同様に材料の粒子分布に目立った影響を及ぼさない。得られた材料をシートへと加工した場合には、これをさらに予備焼結することができる。即ち、該シートを焼結工程下におき、その後で該シートを部材に施与し、後続の工程で摩耗保護膜を作製することができる。シートを予備焼結することによって、所望の部材上の摩耗保護膜の製造に際してのシート収縮が低減される。しかしながらこのことは、予備焼結されていない、又はバインダーの除去が行われていない摩耗保護シートを直接それぞれの部材に施与し、その後でバインダーの除去を行い、かつさらに処理することができる、ということをも排除するものではない。さらに、予備焼結されたシートを部材に接着することや、追加のろうを用いて部材に例えばトーチろう付けによりろう付けすること、また、溶接することも容易に可能である。
【００１９】
本発明のもう１つの実施態様において、本発明による予備焼結された又は予備焼結されていない摩耗保護シートを鋳型に入れ、この鋳型に（例えば炭化タングステン又は他の硬質材からの）粉末混合物を充填し、次いで完全に金属バインダー又はろうを溶浸することができる。これにより、予備焼結されていない摩耗保護シートにおいて有機バインダーを燃焼により除去し、生じる硬質材からの多孔質構造物に金属バインダー又はろうを溶浸する。この方法は、例えばドリルビットの製造に好適である。その場合、鋳型は通常は黒鉛鋳型である。
【００２０】
本発明のもう１つの実施態様において、分散液中の付加的な充填材はダイヤモンドであってよい。分散液をシートの形に造形する場合には、本発明によれば、ダイヤモンドを、所定の図面に基づいてシート内の形状が定義された特定の位置に導入することが可能である。この位置は、ろう付け−又は被覆プロセスによって本質的に変わるべきではなく、それによって、ダイヤモンドを含有する分散液を表面の意図的な保護のためにさらに有利に使用することができる。本発明による分散液から得られる摩耗保護シートも、本発明の対象である。
【００２１】
従って、ここに記載する摩耗保護シート、ペースト又はペイントは、特に真空炉内での硬ろう付け又は高温ろう付けにより部材へ施与するのに好適である。摩耗保護シートが予備焼結されている場合には、該シートを接着、ろう付け又は溶接することもできる。焼結、予備焼結、硬ろう付け−ないし高温ろう付けプロセスの間の高温の後であっても、得られる摩耗保護膜は、粒子分布におけるほぼ等方的なミクロ構造、及び極めてわずかな多孔性を示し、それによって、部材の加工すべき面全体にわたって摩耗がわずかになり、かつ硬度が増加する。この場合、細孔の形成はろう材による硬質材粒子の良好な湿潤可能性により低減される。それというのも、金属で包囲された硬質材粒子とろう材との界面に良好な結合が生じるためである。
【００２２】
本発明により使用される硬質材粒子（以下で「ｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣ」と略す）は、特に、タングステン溶融炭化物粒子、ないし、元素Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ及びＣｒの少なくとも１の炭化物を有するその合金であって、かつ炭化タングステンからのシェルを有するものである。
【００２３】
タングステン溶融炭化物（ＷＳＣ）はＷＣとＷ2Ｃとからの混合物であり、該混合物は特にＷＣとＷ2Ｃとからの共融組織である。ＷＳＣはＷＣと炭化二タングステン（Ｗ2Ｃ）とからの共融混合物であり、その際、平均炭素質量比は通常は３．８〜４．２質量％である。これは、Ｗ2Ｃ  ７３〜８０質量％及びＷＣ  ２０〜２７質量％の相分布に相当する。ＷＳＣは極めて微細粒状の結晶組織（これはしばしばフェザー構造物と記載される）を有しており、かつ炭化物溶融物の迅速な急冷により得られる。該粒子のシェルは一炭化タングステン（炭化タングステンＷＣとも称される）からなる。ＷＣシェルを有する特に有利なタングステン溶融炭化物の一つが、Ｍａｃｒｏｌｉｎｅ  タングステン溶融炭化物（H.C.Starck GmbH社のAmperweld(R)粉末シリーズのＭＷＣ）である。
【００２４】
本発明により使用される硬質材であるｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣは、ＷＳＣを所望の深さにまで浸炭してＷＣに変換することによって得ることができ、かつ、一般には摩耗保護膜及び耐摩耗性部材の製造に用いることができる。
【００２５】
本発明により使用されるｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣは、該ｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣを特に通常の方法で加工した場合、即ち、液体のマトリックス材料と接触させた場合であっても、ＷＣ／ＷＳＣ複合体のコアにおけるＷＳＣの卓越した靭性及び硬度が保持されることを特徴としている。
【００２６】
本発明により使用される硬質材は、有利には４〜６質量％、特に有利には４．５〜５．５質量％の結合炭素の含分を有する。遊離炭素の含分は０．１質量％を上回らないことが望ましい。
【００２７】
結合炭素の含分が４質量％未満である場合には十分に緻密なＷＣシェルが生じないため、ＷＳＣと比較して化学的安定性の向上は認められない。結合炭素の含分が純ＷＣに相当する限界値６．１３質量％に近づくとＷＳＣコアは小さくなるため、純ＷＣに対して硬度の上昇は達成されない。
【００２８】
本発明により使用される硬質材粉末が有するＷＣ粒子含分がわずかである場合にも、即ち、全ての粉末粒子がＷＳＣからのコアとＷＣシェルとから構成されているわけではない場合にも、本発明により使用される硬質材粉末の有利な特性はそのまま保持される。従って、そのような炭化タングステン粉末も同様に本発明によるものである。従って、本発明によれば、炭化タングステン粒子と炭化タングステンシェルを有するタングステン溶融炭化物粒子とからなる粉末混合物も、摩耗保護シートに使用可能である。
【００２９】
しかしながら、該粉末粒子の少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、有利には少なくとも９０％が、ＷＳＣからのコアとＷＣシェルとを有することが有利である。
【００３０】
平均粒径は広範囲で変動してよく、特に意図的な使用、ひいては本発明による摩耗保護シートの厚さに依存する。
【００３１】
ＡＳＴＭ  Ｂ  ２１４によるＲｏＴａｐ篩分析により測定される粒径は、一般には３０００μｍまでであってよい。有利には、ＡＳＴＭ  Ｂ  ２１４によるＲｏＴａｐ篩分析により測定された、３μｍ〜１５００μｍ、５μｍ〜１０００μｍ、有利には５μｍ〜５００μｍ、有利には１０μｍ〜３００μｍ、又は１０〜１８０μｍの粒径フラクションが使用可能である。
【００３２】
黒鉛鋳型内での溶浸によるドリルビットの製造にシート又はペーストを使用する場合には、細孔の毛管作用による溶浸挙動にマイナスの影響を与えないようにするため、当然のことながら、使用する硬質材の粒径分布を周囲の粉末状の硬質材の粒径に適合させることができる。通常の粒径範囲は、ここでも１０〜２５０μｍである。
【００３３】
例えば所定の平均粒径を有するＷＳＣ粉末をｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣの製造の出発材料として選択することによって、平均粒径の調整を行うことができる。しかしながら、例えばすでに製造されたｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣから所定の粒子フラクションを混合するか、又は、例えば篩分け又は分級によって分離除去することも可能である。
【００３４】
本発明により使用される硬質材粉末においては、ＷＳＣコアが一炭化タングステンからの緻密なシェルにより包囲されている。エッチングした材料について光学顕微鏡を用いて測定された該シェルの厚さは、ＡＳＴＭ  Ｂ  ２１４によるＲｏＴａｐ篩分析により測定された平均粒径の、有利には０．０５〜０．４倍、特に有利には０．０５〜０．１５倍である。ｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣは傑出した硬度を有している。有利には、ビッカース硬さは＞２０００ＨＶ0.1、特に有利には＞２５００ＨＶ0.1である。
【００３５】
粒子のモルホロジーの調整は、例えば好適なＷＳＣ粉末の使用により行うことができる。
【００３６】
従って、本発明により使用される硬質材粒子は、例えば砕けて角の尖ったモルホロジー、又は球状のモルホロジーといった種々のモルホロジーを有し得る。球状のモルホロジーは、原則的に耐摩耗性に関しては有利であるものの、製造の際に、不規則なモルホロジーを有する粉末よりも手間がかかる。種々のモルホロジーの粉末の混合物を使用することもできる。
【００３７】
本発明により使用される硬質材粉末は、本発明による炭化タングステン（ｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣ）の製造法により得ることができ、その際、タングステン溶融炭化物粉末を、炭素源の存在で１３００℃〜２０００℃、有利には１４００℃〜１７００℃の温度に加熱する。
【００３８】
該方法は、不活性ガスの存在で、反応性ガスの存在で、又は真空中で実施することができる。有利には、水素の存在で作業する。
【００３９】
反応性ガスとして、特にガス状炭素源、例えば一酸化炭素、ＣＯ−／ＣＯ2混合物、炭化水素又は炭化水素混合物、例えば天然ガスが好適である。
【００４０】
炭素源として、ガス状及び固体の炭素源が挙げられる。固体の炭素源として、例えばカーボンブラック又は黒鉛を使用することができる。当然のことながら、種々のガス状及び／又は固体の炭素源の混合物を使用することも可能である。
【００４１】
炭素源の存在でＷＳＣを温度処理することにより、表面上でＷＳＣからＷＣへの変化が生じる。即ち、ＷＳＣの周囲に緻密なＷＣ膜が生じる。
【００４２】
その際、温度、反応温度及び炭素源の添加量は、所望の厚さのＷＣのシェルが生じるように選択される。ここで、粒子内部ではＷＳＣはそのままであることに留意すべきである。維持すべき条件は、実質的には使用するＷＳＣ粉末の粒径及び粒子形状によって決定され、かつ、単純な試験列により決定することができる。炭素含分をあまりにも高く調整すると、反応に要する時間及び温度は高くなり、フェザー状組織の割合、即ちＷＳＣの割合は不必要にも低下してしまう。炭素源を、反応混合物中の全炭素含分、即ち、ＷＳＣ及び炭素源の炭素含分の合計が４〜６質量％、有利には４．３〜５．５質量％となるような量で添加するのが有利であることが判明した。
【００４３】
粒径が大きく異なる粉末粒子を有するＷＳＣの反応の際には、その粒径に関して、より微細な粒子フラクションの方がより粗い粒子よりも強度に浸炭され得る。このことは、とりわけ＜４５μｍの微細分の高い含分を有する粉末に当てはまり、かつ、この微細分を予め分離除去し、かつ異なる粉末フラクションを別個に反応させることによって防ぐことができる。反応時間は、大抵１〜１０、有利には１．５〜７時間である。
【００４４】
従って、本発明により分散液に使用される硬質材粉末を製造するためには、例えば、砕けた、又は球状のＷＳＣから出発し、これを所望の粒径に篩別することもできる。引き続き、該材料を炭素源、例えばカーボンブラックと所望の量で強力に混合し、熱処理下におくと、周縁部で浸炭が生じる。熱処理には慣用のプッシュスルー型炉、又は、例えば１５５０℃〜１９００℃の温度範囲内で水素雰囲気又は保護ガス下での運転が可能である同等の装置が好適である。ＷＳＣとカーボンブラックとからの混合物を、例えば黒鉛ボートに充填する。反応の際、炭素はＷＳＣ中に存在するＷ2Ｃと反応し、これがＷＣへと変換され、このＷＣはすでに存在するＷＣとはもはや区別できない。これにより生じるＷＣ縁部は炭素の自然な拡散バリヤを形成するため、所望の浸炭深さを時間及び温度のパラメータにより制御することができる。
【００４５】
もう１つの実施態様において、特許請求の範囲に記載した分散液は、有機バインダーの他に可塑剤も含有することができる。有機バインダー及び可塑剤の割合は、全質量に対して０質量％〜２０質量％である。その際、有機バインダーと可塑剤とを有利には１００：０〜５０：５０の質量比で使用する。有機バインダーが摩耗保護シートに含まれている場合には、該バインダーは、該シートの全質量に対して、特に有利には０．５質量％〜１５質量％、特に２質量％〜１０質量％の質量割合で存在し、かつ可塑剤は、特に有利には０．１質量％〜１０質量％、特に０．５質量％〜５質量％の質量割合で存在する。
【００４６】
有利な有機バインダー及び可塑剤は、４００℃未満、有利には３５０℃未満の温度で分解するものである。好適な有機バインダーは、例えば、有利には２００℃又はそれ未満の低い天井温度を有するポリマー、例えばハロゲン化ポリオレフィン、特にテフロン、ポリアセタール、ポリアクリレート又はポリメタクリレート又はそのコポリマー、ポリアルキレンオキシド、ポリビニルアルコール又はその誘導体、ポリビニルアセテート、ポリオキシメチレン又はポリビニルブチレートである。特に有利なものは、ポリアルキレンカーボネートの群からの有機バインダー、特にポリプロピレンカーボネートである。有機バインダーは、特に乾燥の際に個々の固体粒子を互いに結合させる役割を果たす。該バインダーは溶剤に良好に可溶であって、かつ更なる添加剤、例えば分散剤との相容性を有することが望ましい。バインダーを添加してもスラリーの粘度はほとんど上昇せず、かつ、懸濁液に対する安定化作用が達成されるのが有利である。有機バインダーは、有利には４００℃未満の低温で残滓のないように燃焼しきることが望ましい。例えば、ポリオキシメチレン、ポリアクリレート又はポリメタクリレートは有利である。これらは解重合し、かつ生じるモノマーは燃焼又は蒸発する。
【００４７】
さらに、バインダーはグリーン材料の安定性の改善及び取扱い適性の改善をもたらし、特に、例えば乾燥の際の亀裂の低減をもたらす。このことは、特にシートの粘度範囲について言えることである。
【００４８】
可塑剤として、例えばフタレート、例えばベンジルフタレート、膠、ワックス、ゼラチン、デキストリン、アラビアゴム、油、例えばパラフィン油又はポリマー、例えばポリアルキレン、特にポリエチレンが好適である。しかしながら、有利な可塑剤はアルキレンカーボネート、特にプロピレンカーボネートである。可塑剤によって特にポリマーバインダーのガラス転移温度が低下し、かつグリーンシートの柔軟性がより向上することが望ましい。可塑剤はバインダーの網状構造中に入り込み、それによってスラリーの粘度が低減する。好適なバインダー／可塑剤の比を調整することよって、また、種々のバインダーと可塑剤との組み合わせによって、例えばグリーン材料の耐亀裂性及び延性に影響を与えることができる。使用される可塑剤も、有利には４００℃未満の低温で完全に燃焼しきる。
【００４９】
本発明の意味でのろう材は、硬ろう又は高温ろうであると理解されるべきである。ろう材として、特に、ニッケルろう、チタンろう、コバルトろう、銅ろう、錫ろう又は銀ろうの群からのろう粉末が挙げられる。好適なろうは、例えば硬ろう、例えば銅／錫ろう、銀／カドミウム／銅ろう、銀／リンろうである。特に有利には、高温ろう、例えばニッケル又はコバルトベースのろう、例えばコバルト／クロム含有ろう、ニッケル／クロム含有ろう又はニッケル／コバルト含有ろうを使用する。
【００５０】
一実施態様において、硬質材粒子をニッケル含有ろう材と組み合わせて使用する。炭化タングステンで包囲されたタングステン溶融炭化物を硬質材粒子として使用することによって、ろう材への硬質材の溶解を最小化することができる。
【００５１】
ここに記載した分散液は、通常は、材料のその全質量に対して、５質量％〜９５質量％、有利には１０質量％〜９０質量％の硬質材粒子と、場合により、５質量％〜９５質量％、有利には１０質量％〜５０質量％のろう材粒子とを含有する。特に有利には、該分散液は、６０質量％〜８０質量％の硬質材粒子と、場合により、２０質量％〜４０質量％のろう材とを含有する。該分散液の種々の組成によって、中間−ないし最終生成物、例えば摩耗保護シート及び複合材における所望の粘度が達成される。
【００５２】
ここで、硬質材とろう材との混合比を、それぞれの摩耗保護用途に応じて変化させることができる。使用するろう材を、所望のろう温度をもとに、及び被覆すべき部材の材料をもとに選択することができる。有利には、ろう材は、使用する有機添加剤の分解温度を上回る固相線温度を有することが望ましい。該分散液はさらに、場合により可塑剤を含有してもよい有機バインダーを１００質量％まで含有する。
【００５３】
記載した分散液をシートとして加工した場合には、他の硬質材含有及び／又はろう材含有層を積層させることもできる。例えば、硬質材粒子の含分ないしろう材の含分が異なることを特徴とする２以上の本発明によるシートを積層して、複合シート又は複合材とすることができる。
【００５４】
従って、本発明のもう１つの対象は、上記分散液の少なくとも１つを含有する摩耗保護シートの形の複合材であり、その際、該複合体の個々の膜は種々の割合の硬質材粒子及び／又はろう材粒子を含有する。そのような複合材は、有利には、４０質量％〜９５質量％、特に有利には６０質量％〜９０質量％の硬質材料粒子の割合と、場合により、５質量％〜６０質量％のろう材の割合とを有する膜を有する。さらに、該複合材はさらに少なくとももう１つの、とりわけろう材を有利には４０質量％〜１００質量％、特に有利には６０質量％〜９０質量％の割合で含有する膜を有する。この膜も、硬質材粒子を特に１０％〜４０％の質量割合で含有することができる。そのような複合材も、部材上での焼結及び／又は予備焼結が可能である。焼結された複合材も、同様に容易に部材に接着、ろう付け又は溶接することができる。
【００５５】
本発明による分散液は、特に平坦なシートとして完成させることもでき、また、三次元に形成されたシートであってもよい。その際、シートの膜厚は、１０μｍ〜３０００μｍ、特に５０μｍ〜２５００μｍ、有利には２００μｍ〜２０００μｍである。
【００５６】
本発明のもう１つの対象は、該分散液の製造法、特に、容易に大工業的に実施可能であり、かつそれに応じて廉価である、摩耗保護シートを製造するためのシートキャスティング法である。そのために、まず最初に少なくとも１の溶剤と有機バインダーとを含有するバインダー懸濁液を製造する。
【００５７】
溶剤として、特に有機溶剤が該当する。しかしながら、特定のケースでは水の添加も有利であり得る。有利な溶剤は、例えばエステル、エーテル、アルコール又はケトン、特にメタノール、エタノエール、プロパノール、ブタノール、ジエチルエーテル、ブチルメチルエーテル、酢酸メチルエステル、酢酸エチルエステル、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）又はその混合物である。特に有利な溶剤は、ケトン、特にアルキルケトンの群からのものである。有機バインダーとして、有利には、上記化合物、特にポリアルキレンカーボネートを使用する。さらに、該バインダー懸濁液に可塑剤を直接添加することができる。得られた混合物を、混合装置、例えばボールミル中で混合及び均質化する。
【００５８】
そのようにして製造したバインダー懸濁液を、硬質材粒子及び場合によりろう材と混合し、スラリーへと加工する。これは、例えばタンブルミキサー又はボールミル中で行うことができ、その際、ボールミルに、有利には加工すべき硬質材粒子よりも高い密度を有する粉砕媒体を充填する。該バインダー懸濁液を有利にはボールミルに装入するが、後で添加することもできる。さらに、硬質材粉末及びろう材粉末を該ボールミルに充填し、その際、得られた混合物を、安定なスラリーが生じるまで粉砕及び撹拌する。ボールミルを使用する場合、スラリーの十分な混合及び均質化には一般に４時間〜４８時間を要する。その後、該スラリーを引き続き減圧で脱気することができる。スラリーの固体成分の沈降を防ぐために、貯蔵、脱気ないし他の加工工程を有利には永続的な撹拌下に行う。
【００５９】
もう１つの実施態様において、当然のことながら、硬質材−及び／又はろう材粒子をプレアロイしてバインダー懸濁液に添加することもできる。スラリー製造の間に、バインダー懸濁液を連続的又は少量ずつ添加することも考えられる。
【００６０】
その後、得られたスラリーを、設定された粘度に応じてペイント又はペーストへと加工することができ、また、従来のシートキャスティング法を用いてキャスティングしてシートにすることもできる。製造された分散液の粘度は、以下の順序で低下する：シート＞ペースト＞ペイント。
【００６１】
スラリーの製造のために、スラリーの全質量（溶剤を含む）に対して有利には５質量％〜６０質量％、有利には１０質量％〜３０質量％のバインダー懸濁液を使用する。該バインダー懸濁液は、該バインダー懸濁液の全質量に対して少なくとも１質量％〜６０質量％、特に有利には５質量％〜４０質量％の有機バインダー、及び、該バインダー懸濁液の全質量（溶剤を含む）に対して０質量％〜１５質量％、特に有利には２質量％〜１０質量％の可塑剤を含有する。該バインダー懸濁液の個々の成分の少なくとも１つの懸濁液を保障するために、該バインダー懸濁液は十分な量の溶剤を含有する。硬質材粒子とろう材粒子との懸濁に必要な溶剤を比較的多量に使用することも可能である。しかしながら、スラリーの全製造プロセスの間に、必要な場合にはさらなるバインダー懸濁液ないし溶剤を添加することもできる。有利には、高い固体含分を有するスラリーが生じるような量の溶剤を計量供給する。
【００６２】
スラリーないしバインダー懸濁液に、さらに有用な添加剤、特に分散剤、消泡剤又は保護コロイド、例えばポリエステル／ポリアミン縮合ポリマー、アルキルホスフェート化合物、ポリビニルアルコール、デキストリン又はセルロースエーテルを添加することができる。
【００６３】
該分散液をスラリーキャスト法によるシートキャスティングに使用する場合には、通常のシートキャスティング装置を使用することができる。その際、スラリーを貯蔵容器に充填し、該貯蔵容器の下方にはプラスチックキャリアが走行しており、これは連続的に制御された速度で該容器の下方で実施される。ここで、スラリーを該貯蔵容器からプラスチックシート上にキャスティングし、キャスティングナイフで所定の厚さに削り取る。これにより滑らかで平坦なシートが作製され、該シートを引き続き一般に可変温度で乾燥させ、場合により該プラスチックシートから剥離し、かつ巻き取り又は更なる加工ないし仕上げを行う。記載した方法は、高い製造速度、ひいては有利な製造コストが特徴的であり、その際、製造されたシートの品質は良好な安定性を示す。さらに、特に１０μｍ〜３０００μｍの範囲内の種々のシート厚、及びシート幅を容易に調整することができる。その際、最大のシート幅は、使用するシートキャスティング装置により規定される。しかしながら、スラリーの顕著な疑似塑性挙動に基づき、４００ｍｍまでのシート幅を問題なく作製することができる。ここで、シート厚及びシート幅を以下のパラメータにより調整することができる：ナイフの切断高さ、キャスティングチャンバ内でのスラリーの充填高さ、ひいてはキャスティング圧力、プラスチック基体の引張り速度、キャスティングヘッド幅(Giessschuhbreite)及びスラリーの粘度。幅及び長さにおけるシート厚さの変動値は、この方法の場合通常は１０％未満である。キャスト基体として構造化されたプラスチックキャリアを使用する場合には、単純な構造を摩耗保護シートに導入することもできる。
【００６４】
他のシート製造法とは異なり、シートキャスティングの場合には、特に容易に三次元構造体をキャスティングにより一緒にシートに含めることができる。有利な一実施態様は、予めプラスチック基体に固定されたダイヤモンド板をキャスティングに含めることである。従って、硬質材分散液中でのダイヤモンドの任意の分布に加えて、ダイヤモンド板の意図的な三次元配置も予定することができる。
【００６５】
特に、本発明による方法により製造されたペースト及びシートは、さらなる加工に好適である。ここで、特に有利な一実施態様は、分散液中での硬質材の充填密度を高めるための圧延である。分散液の圧延は、例えば直接キャストテーブル上で行うことができ、また別個にカレンダー加工機で行うこともできる。
【００６６】
もう１つの別の方法は、特に三次元に形成された摩耗保護シートの製造に好適な真空スラリーキャスト法である。真空スラリーキャストの場合、減圧をかけることによってプロセスの進行が実質的に加速される。この方法の場合、スラリーを多孔性の鋳型に注入し、該鋳型を通じて、存在する溶剤を減圧により吸引する。その際、スラリー中に含有される固体が鋳型表面に堆積し、そのようにして三次元に形成されたシートを作製する。該シートを乾燥後に該鋳型から取り除くことができる。真空法によって特に極めて薄い厚さ１μｍまでのシートを得ることができ、排出した溶剤をさらに再利用することができる。該真空法も同様に大規模工業的に利用可能である。
【００６７】
製造法の有利な一実施態様において、溶剤、例えばアルキルケトン、バインダー、有利にはポリプロピレンカーボネート及び可塑剤、有利にはプロピレンカーボネートからの懸濁液を、ボールミル中で数日間均質化及び混合する。製造された有機添加剤混合物は、分散液のベースである。次の工程で、ボールミルに粉砕媒体を充填し、製造されたバインダー懸濁液を量り入れる。使用する粉砕媒体の量をスラリー中の固体量に適合させることが望ましく、かつ該粉砕媒体は、使用する硬質材より高い密度を有することが望ましい。その後、硬質材粉末及び場合によりろう粉末を量り入れる。場合によりろう材を使用する。ろう材として、有利にはニッケル／クロム−ろう粉末、例えばＮＩＣＲＯＢＲＡＺろう粉末（Ｗａｌｌ  Ｃｏｌｍｏｎｏｙ）を使用する。得られたスラリーを、常時撹拌下に０．５ｈ〜２４ｈ混合する。その後、混合したスラリーを特別なキャスティング容器に移し、かつ脱気する。使用する粉末の高い密度に基づき、固体成分の沈降を避けるために該スラリーを常時ゆっくりと撹拌しなければならない。その後、脱気したスラリーを、調整した粘度に応じて、ペイント又はペーストとして加工するか、又は市販のキャスト装置によりキャスティングして頑丈で柔軟性のあるシートにする。支持体として、有利にはプラスチックキャリア、特に、シリコーンコーティングされた例えばＰＥＴからのプラスチックシートを使用する。該シートはキャストプロセスの間の引張力に耐え、かつ乾燥されたスラリーもしくはグリーンシートに対して僅かな付着性を有するべきであり、そのために該シートは簡単に再び取り除くことができる。作製したウェットなシートを、強制通風式乾燥チャネル中で、有利には２５℃〜８５℃の温度で乾燥させる。記載した方法により、特に２．５〜１５ｇ／ｃｍ3の密度を有するグリーンシートを作製することができる。分散液中の固体の有機添加剤の割合は、有利にはシートにおいて１質量％〜２５質量％、特に２質量％〜１０質量％である。
【００６８】
シートキャスティングによる摩耗保護シートの製造は、様々な利点を有する。例えば、有機バインダーの使用下に、大量の硬質材粒子を、スラリー製造に際してろう材からのマトリックス中に問題なく混入させることができる。さらに、有機バインダーの使用によって、得られるシートは特に機械的応力に対して安定化され、それによって該シートの取扱い適性が向上し、特にそれによって該シートのさらなる加工が容易になる。
【００６９】
ここに記載した摩耗保護シートは、特に、４５０℃を上回る硬ろう付けによる、有利には９００℃を上回る高温ろう付けによる摩耗保護膜の作製に好適であり、その際、該シートと部材との堅固な結合を液相焼結によって行い、それによって界面に拡散ゾーンが生じる。その際、摩耗保護膜と部材との間に特に密接な結合が生じる。液相焼結を、通常は保護ガス下及び／又は減圧下に実施し、その際、酸化防止としてしばしば少量の水素を混入させる。硬ろう付け及び高温ろう付けによって、とりわけ、鋼からの表面を有するか又は、例えば鉄、銅、モリブデン、クロム、ニッケル、アルミニウム、銀又は金を含有する金属表面を有する金属部材を被覆することができ、その際、該表面の溶融温度もしくはその固相線温度が、摩耗保護シートに含まれるろう材の液相線温度を上回っていることが望ましい。
【００７０】
バインダーを含有する摩耗保護シートを、摩耗保護膜の製造のために部材に直接施与し、バインダーを除去し、次いでさらに相応する保護膜へと加工することができる。有利には、部材上の摩耗保護膜の製造に際してシートの収縮を最小限にするために、部材表面への適用ないし基体の被覆の際に摩耗保護シートから予めバインダーを除去し、かつ予備焼結する。脱バインダーとは、シートキャスティングに必要な有機成分を可能な限り残滓のないように除去することを意味する。しかしながら、残滓が炭素の形で残った場合、これは後続の焼結プロセスにおいて炭化物の形成をもたらし、このことは必ずしも妨げとなるわけではない。バインダーの除去を、適切な温度−／時間プロファイルに従って熱的に行う。その際、温度上昇は４００℃を超えないことが望ましい。場合によって存在する大気酸素を除去するために、通常はバインダーの除去を窒素又はアルゴン下に、部分的にわずかな割合の水素を伴って行う。その際、シートの完全なバインダー除去には一日までを要し得る。
【００７１】
本発明による分散液は、表面被覆、特に部材上の摩耗保護シートの製造、ドリルビット及び複合材の製造に好適である。
【実施例】
【００７２】
実施例１
分散液の製造及びさらなる使用
第一の工程において有機ベース材料を製造し、後で該材料中に硬質材粒子（ｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣ）を分散させる。このために、第１表に記載の以下の材料を撹拌容器内で粉砕用ボールを用いて混合し、４８時間にわたって均質化させる：
【００７３】
【表１】
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【００７４】
次いで、分散液の製造を硬質材粒子（ｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣ）の添加により行う。その際、可能な限り硬質材に富む分散液を製造することを目的として、有機ベース材料と硬質材との比（質量％）を８：９２に調節する。該混合物を２８ｒｐｍでゆっくりと回転するボールミル中で混合し、次いで４８０〜５２０ミリバールの減圧で脱気する。このようにして製造した分散液は、さらなる加工により例えばシートにするのに十分に好適である。
【００７５】
シートを製造するために、該分散液をシリコーンテープ上にキャスティングする。引き続き、慣用の対流式炉内で減圧下に溶剤を蒸発させることによって、シートの所望の粘度を調整する。蒸発がほぼ完全である場合には、２〜３質量％の有機バインダー含分を有する柔軟性なシートが得られる。
【００７６】
実施例２
実施例１と同様であるが、但し硬質材成分は、６５％（ＷＳＣ）対３５％（ニッケル８６質量％、クロム１０質量％、ケイ素３質量％及びホウ素１質量％からなるろう材）の質量比でのｍａｃｒｏｌｉｎｅ  ＷＳＣとろう材とからの混合物として存在する。
【００７７】
分散液からシートへのさらなる加工を、実施例１と同様に行う。結果として、グリーンシートとも称されるシートが得られる。
【００７８】
実施例３
摩耗部材の製造法
このために、実施例２によるグリーンシートを使用する。該グリーンシートを、被覆すべき部材のサイズに応じてカットし、該部材表面に施与する。該シートの施与は他の助剤なしに行うことができるが、接着剤を使用することもできる。該接着剤は、有利には熱分解により除去可能なものである。特に、該部材に該シートを施与するための接着剤として、バインダー懸濁液を使用することもできる。その後、該部材を該グリーンシートと共に熱処理する。第一の熱処理工程において、バインダー除去プロセスを有利には３５０℃未満の低温で実施する。バインダー除去温度は、有利な実施態様においてはシート中のろう材の液相線温度未満である。その際、使用した有機添加剤を、有利には減圧（１バール未満）で可能な限り残分のないように除去する。引き続く焼結工程において、バインダーを除去したシートを約１０-4〜１０-6ミリバールの高真空中で部材表面上に焼結させる。最高温度及び保持時間は使用するろう材に依存するが、その際、少なくともろう材の液相線温度に達する必要がある。この場合、ろう材の液相線温度は硬質材の溶融温度未満であることが望ましい。焼結温度は、通常は８００℃〜２０００℃、特に１０００℃〜１５００℃、有利には１０５０℃〜１２００℃の範囲内である。使用するろう材は所定の焼結温度で液体となって、硬質材粒子及び部材表面を湿潤させる。高真空をかけることによって、液状ろうでの硬質材粒子及びキャリアの湿潤が促進され、かつ作製される摩耗保護膜における多孔率が低減される。その際、部材表面と、製造された摩耗保護膜との間には、顕著な拡散膜が生じる。該拡散膜によって、部材表面への摩耗保護膜の付着性が決まる。
【００７９】
実施例４
もう１つの方法において、同様に実施例２からのグリーンシートを使用する。第一の工程において、予備焼結シートを製造する。グリーンシートの予備焼結を、例えばセラミック焼結下地、例えばＡｌ2Ｏ3又はＺｒＯ2上で行う。４００℃までのバインダー除去サイクル後、高真空をかけ、かつ焼結下地上で硬質材シートを焼結させて、堅固な粒子複合材にする。その後、そのようにして予備焼結したシートを部材に施与し、液相焼結により実施例３と同様に摩耗保護膜へと加工することができる。また、予備焼結した材料を部材の表面に接着させるか、又は追加のろうを用いてろう付けすることもできる。
【００８０】
実施例５
実施例１からのシートを黒鉛鋳型に入れ、硬質材粉末、例えばタングステン溶融炭化物（ＷＳＣ）をこれに注ぐ。この堆積物の表面上に銅ベースのろう材片を置くが、その際、ろう材対の残りの材料（シート＋硬質材粉末）の質量比は１：１である。次いで、充填された黒鉛鋳型を約１０００〜１２００℃の温度の炉内で溶浸する。そのためには一般に真空炉は不要である。なぜならば、黒鉛鋳型内には自然のＣＯ／ＣＯ2保護ガス雰囲気が生じるためである。
【００８１】
実施例６
実施例１からの分散液を開放容器に入れる。その後、例えば構造用鋼からの基体を該分散液に浸漬する。そのようにして被覆した基体を、その後で該分散液から取り出し、乾燥棚中で温度８０℃で乾燥させ、次いで実施例２によるろう材からの膜で被覆し、かつ温度約１１００℃で溶浸する。
【００８２】
実施例７
実施例２からの分散液を、温度６０℃で溶剤（ＭＥＫ）を部分的に蒸発させることによって粘性のペーストにする。その後、このペーストをヘラを用いて、部材、例えばドリルビットの損傷した、例えば亀裂の入った表面に塗布する。さらなる工程で、このペーストを慣用のろう付けバーナーを用いてろう付けする。このようにして処理した部材は、亀裂のない表面を示していた。
【００８３】
実施例３〜６で作製した摩耗保護膜は、５％未満、有利には１．５％未満、特に有利には１％未満という多孔率の低さが顕著である。この多孔率は、ＩＳＯ  ４５０５による摩耗保護膜の研磨面について光学的に測定したものである。該摩耗保護膜は、さらに、２．５ｇ／ｃｍ3〜２５ｇ／ｃｍ3、有利には５ｇ／ｃｍ3〜１５ｇ／ｃｍ3の密度を有している。作製した摩耗保護膜は、硬度の高さが顕著である。４０ＨＲＣ〜７０ＨＲＣの範囲内のロックウェル硬さを有する摩耗保護膜を、問題なく作製することができる。有利な摩耗保護膜は、少なくとも５０ＨＲＣのロックウェル硬さを有する。
【国際調査報告】
2013529136.tif 000003
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2013529136.tif 000007
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