(57)【要約】  【課題】ゴミまたは廃棄物燃焼処理により発生する燃焼ガスなどの高温かつ腐食性ガス雰囲気の使用環境下においても所定の寿命を有する耐高温腐食性材料を提供する。  【解決手段】耐高温腐食性材料は、金属材料により構成される基材と、基材の表面に形成されるボンドコート層と、ボンドコート層の表面に形成されるトップコート層とを有する。このトップコート層は、無機ガラスからなる封孔剤によりトップコート層中の気孔が封孔されている。例えば、ボンドコート層はＳｉ化合物により構成され、トップコート層はＳｉが添加された組成物により構成される。また、前記トップコート層は、ＳｉＯ２の含有量が３０モル％を超え、５０モル％以下である酸化物により構成されることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料により構成される基材と、前記基材の表面に形成されるボンドコート層と、前記ボンドコート層の表面に形成されるトップコート層とを有し、
前記トップコート層は、無機ガラスからなる封孔剤により前記トップコート層中の気孔が封孔されていることを特徴とする耐高温腐食性材料。
【請求項２】
前記ボンドコート層は、Ｓｉ化合物により構成され、前記トップコート層は、Ｓｉが添加された組成物により構成される請求項１に記載の耐高温腐食性材料。
【請求項３】
前記トップコート層は、ＳｉＯ２の含有量が３０モル％を超え、５０モル％以下である酸化物により構成される請求項１または２に記載の耐高温腐食性材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力炉またはゴミ焼却処理施設などにおける高温空気加熱器、蒸気発生器および熱交換器などの伝熱管、または火格子に用いられる耐高温腐食性材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ゴミ焼却処理システム、または産業廃棄物焼却処理システムにおいて、ゴミまたは廃棄物の焼却処理で発生する高温の燃焼ガスの熱エネルギを回収して有効利用するために高温空気加熱器が設けられている。
【０００３】
図７は、ゴミ焼却処理システムの要部を示す模式図である。
図７は、ゴミ焼却処理システム１００の一部を示すものであり、燃焼溶融炉１１０に高温空気加熱器１２０が接続され、この高温空気加熱器１２０に集塵装置１３０が接続されている。
燃焼焼却炉１１０は、前段に設けられた熱分解ドラム（図示せず）から排出された熱分解ガスと、熱分解カーボンとを、約１３００℃で溶融するものである。この燃焼焼却炉１１０内で発生した燃焼ガスＧは、高温空気加熱器１２０に供給される。
この燃焼焼却炉１１０には、熱分解ガスが供給される配管部１１２と、熱分解カーボンが供給される配管部１１４とが設けられている。
【０００４】
高温空気加熱器１２０は、金属製の高温空気加熱器管内に低温空気を流通させて、燃焼溶融炉１１０で発生した高温の燃焼ガスＧとの熱交換により、高温空気加熱器管内の低温空気を加熱することにより、熱回収するものである。
図８（ａ）は、従来の高温空気加熱器の構成を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。
【０００５】
図８（ａ）に示すように、高温空気加熱器１２０は、高温空気加熱器管１４０と保護管１５０とを有し、高温空気加熱器管１４０は、その周囲が保護管１５０により覆われている。
高温空気加熱器管１４０は、外管１４２と内管１４４とからなる同軸２重円管構造を有し、外管１４２の内部１４２ａに内管１４４が外管１４２と同軸に隙間１４８をあけて配置されている。外管１４２は、底部が半円状に形成されている。内管１４４は、底部１４６が開口している。これにより、高温空気加熱器管１４０内部で気体が移動できる。
【０００６】
保護管１５０は、高温空気加熱器管１４０が燃焼ガスＧにより高温になることを防ぐものである。また、この保護管１５０は、高温空気加熱器管１４０が燃焼ガスＧに含まれる腐食性が高い塩素もしくは塩化水素などの腐食性ガスに直接曝されるか、または焼却灰が直接付着しないように保護するものである。保護管１５０は、耐火レンガなどで構成される。
この保護管１５０は、四角柱状を呈しており、長手方向に外管１４２よりも径大の円形状断面の凹部１５２が形成されている。この凹部１５２に高温空気加熱器管１４０が、凹部１５２の内壁と隙間をあけて収納されている。
【０００７】
また、集塵装置１３０は、高温空気加熱器１２０から供給された排ガスｇから集塵を取り除くものである。
【０００８】
図８（ａ）に示すように、高温空気加熱器１２０の保護管１５０が燃焼ガスＧに曝されると、高温空気加熱器管１４０に熱が伝わり、内管１４４内の低温空気Ｌが、燃焼ガスＧの熱エネルギにより加熱されて、高温空気Ｈとなり、外管１４２と内管１４４との隙間１４８を流れ、燃焼ガスＧの熱エネルギが、外部に高温空気Ｈがとして取り出される。このようにして、回収された熱エネルギ（高温空気Ｈ）は、ゴミの熱分解、発電、またはその他の施設などに有効利用されている。
このとき、高温空気加熱器管１４０は保護管１５０で覆われているので、高温かつ、腐食性が高い塩素ガスもしくは塩化水素ガスを含む燃焼ガスＧ、または焼却灰に曝されても、十分な耐食性を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、高温空気加熱器管１４０は、耐火レンガにより構成される保護管１５０により覆われている。この耐火レンガは、耐火性に優れるものの熱伝達率が低く、高温空気加熱器における熱交換率が低い。このため、燃焼ガスから外部に熱エネルギとして取り出せるエネルギの割合が低くなり、高温空気を用いて発電する場合、発電効率が低いという問題点がある。このように、燃焼ガスから更に高い効率で熱エネルギを回収することが困難である。
【００１０】
そこで、近年、ゴミまたは廃棄物の燃焼ガスにより発電ボイラの発電効率を高めること、および過熱器管を長寿命化するための方策が各種検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
特許文献１には、過熱器管またはこれを保護するプロテクタを備えるゴミ焼却炉発電ボイラ過熱器が開示されている。この過熱器管またはこれを保護するプロテクタは、少なくとも組成が異なる２層からなり、かつ燃焼ガスまたは付着灰と接触する最外層がチタン酸化物を９０質量％含むものである。この最外層は、溶射皮膜で形成され、さらに、最外層は、その皮膜上および皮膜内部にチタン酸化物を含む溶液またはスラリを含浸させて封孔処理されている。
【００１２】
また、Ｓｉは、耐高温酸化性および耐高温腐食性の双方に極めて優れた特性を有していることが知られている。しかしながら、このＳｉを、ステンレス鋼で形成された基材のコーティング層に用いた場合、Ｓｉは線膨張係数が、約４×１０−６（１／Ｋ）であり、基材のステンレス鋼は、線膨張係数が約１８×１０−６（１／Ｋ）である。このように、Ｓｉとステンレス鋼とは熱膨張差が大きいため、基材表面上に形成されたＳｉコーティング層は高温で剥離する。このため、高温空気加熱器管を長寿命化できない。
このように基材とコーティング層との熱膨張差が大きい場合には、基材とコーティング層との中間の線膨張係数を有する組成のコーティング層を形成することが有効であり、剥離を防止する方法が種々提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１３】
特許文献２に開示されたガスタービン部材は、金属基材と、この金属基材上に遮熱コーティング層とを備えるものである。この遮熱コーティング層は、ボンドコートおよびトップコートを備えるものである。特許文献２のガスタービン部材においては、金属基材と、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３系の組成を有する遮熱コーティング層との間に、ＮｉＣｒＡｌＹ系合金からなるボンドコートが形成されている。ボンドコートをこのような組成にすることにより遮熱コーティング層の接着性を向上させることができる。
【００１４】
さらに、トップコート層として、Ｓｉ以外にも、酸化物により形成されるものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
この特許文献３には、耐摩耗性に優れた茶色系の色調を呈する溶射皮膜を形成するために、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、ＳｉＯ２、および／またはＡｌ２Ｏ３からなる溶射材料が開示されている。
また、特許文献３によれば、上記溶射材料により形成された溶射皮膜は、耐食性および耐熱性を有しているので、耐摩耗性、耐食性および耐熱性を有する溶射皮膜を形成することができる。
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−１２０９０２号公報
【特許文献２】特開平９−３１６６２２号公報
【特許文献３】特開平７−１４４９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、特許文献１の過熱器管またはプロテクタでは、溶液またはスラリが揮発した後の空間が気孔として残存するため、十分な封孔処理を施すことができないという問題点がある。このため、気孔から、腐食性のガスが浸入し、過熱器管の基材を腐食させてしまう虞があり、過熱器管を長寿命化することができないという問題点がある。
【００１７】
また、特許文献２における遮熱コーティング層をＳｉからなるものとする場合、ボンドコートをＮｉＣｒＡｌＹ系合金で形成することにより、熱膨張差は吸収できるものの、剥離を防止することができないという問題点がある。このため、十分な耐熱性および耐食性が発揮できず、高温空気加熱器管を長寿命化することができない。
【００１８】
さらに、特許文献３に開示された溶射材料の中で、最も耐高温腐食性が優れているＳｉＯ２の含有量は、０．５〜２０重量％である。特許文献３におけるＳｉＯ２の含有量は、耐摩耗性を付与することはできても、耐高温腐食性の効果を発現させるには、不十分な量であるという問題点がある。このため、高温空気加熱器管を長寿命化することができない。
【００１９】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、ゴミまたは廃棄物焼却処理により発生する燃焼ガス、および焼却灰などの高温かつ腐食性ガス雰囲気の使用環境下においても所定の寿命を有する耐高温腐食性材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明は、金属材料により構成される基材と、前記基材の表面に形成されるボンドコート層と、前記ボンドコート層の表面に形成されるトップコート層とを有し、前記トップコート層は、無機ガラスからなる封孔剤により前記トップコート層中の気孔が封孔されていることを特徴とする耐高温腐食性材料を提供するものである。
【００２１】
本発明においては、前記ボンドコート層は、Ｓｉ化合物により構成され、前記トップコート層は、Ｓｉが添加された組成物により構成されることが好ましい。本発明において、Ｓｉが添加された組成物とは、Ｓｉが実質的に１００質量％であるものも含む。
また、本発明において、Ｓｉが添加された組成物とは、例えば、基材の成分を有する金属材料に、更にＳｉが添加されたものである。さらに、本発明において、トップコート層は、例えば、溶射法により形成される。
【００２２】
また、本発明においては、前記トップコート層は、ＳｉＯ２の含有量が３０モル％を超え、５０モル％以下である酸化物により構成されることが好ましい。
【００２３】
本発明において、Ｓｉ化合物により構成されるボンドコート層は、例えば、熱拡散浸透法により得られるものである。このＳｉ化合物としては、例えば、Ｃｒ３Ｎｉ５Ｓｉ、Ｆｅ３ＳｉおよびＣｒ３Ｓｉの成分を有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の耐高温腐食性材料によれば、無機ガラスからなる封孔剤によりトップコート層の気孔が封孔される。このため、燃焼ガスに含まれる塩素ガスもしくは塩化水素ガス、または焼却灰が溶けて生じる溶融塩などが気孔に浸入することを防止できる。これにより、トップコート層の腐食を防止し、剥離を抑制することができるので、例えば、使用環境温度が７００℃になるような高温空気加熱器管に適用した場合にも寿命を長くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の耐高温腐食性材料を詳細に説明する。
なお、本発明の耐高温腐食性材料について、例えば、図１に示す高温空気加熱器管２０の外管２２に適用したものを例にして説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る耐高温腐食性材料を用いた高温空気加熱器を示す模式的断面図である。
図１に示す高温空気加熱器１０は、図７に示すゴミ焼却システム１００に適用されるものであり、図８（ａ）および（ｂ）に示す従来の高温空気加熱器１２０と比して、保護管１５０が設けられておらず、高温空気加熱器管２０の外管２２が表面にトップコート層２６が形成されている点が異なる。
本発明における耐高温腐食性材料により形成された高温空気加熱管は、保護管を設けることなく、高温かつ高腐食性ガス雰囲気の使用環境下において十分な寿命を有するものである。なお、本発明においては、使用環境温度が７００℃程度であっても、高温かつ高腐食性ガス雰囲気の使用環境下において十分な寿命を有するものである。
【００２７】
図１に示す高温空気加熱器１０は、複数の高温空気加熱器管２０を有し、各高温空気加熱器管２０は、外管２２と内管２８とからなる同軸２重円管構造を有する。外管２２の内部２２ａに内管２８が外管２２と同軸に隙間２９をあけて配置されている。外管２２は、底部が半円状に形成されている。内管２８は、底部２８ａが開口している。これにより、高温空気加熱器管２０内部で気体が移動できる。また、外管２２は、基材２４と、この基材２４の表面にボンドコート層（図示せず）を介して形成されるトップコート層２６とを有する。
【００２８】
図１に示すように、高温空気加熱器１０の高温空気加熱器管２０は、燃焼ガスＧに曝されると、内管２８内の低温空気Ｌが、燃焼ガスＧの熱エネルギにより加熱されて、高温空気Ｈとなり、外管２２と内管２８との隙間２９を流れて、高温空気Ｈとして、外部に熱エネルギが取り出される。
例えば、燃焼溶融炉内の温度が１３００℃であり、低温空気Ｌの温度が２７０℃のとき、外部に取り出される高温空気Ｈの温度は５５０℃である。
【００２９】
次に、本実施形態の耐高温腐食性材料の構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る耐高温腐食性材料の構成を示す模式的断面図である。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態の耐高温腐食性材料が適用された外管２２は、基材２４と、この基材２４の表面に形成されたボンドコート層２５と、このボンドコート層２５の表面に形成されたトップコート層２６とを有する。
【００３１】
基材２４は、金属材料により構成されるものであり、その組成としては、例えば、ＪＩＳ  ＳＵＳ３１０Ｓが挙げられる。なお、基材２４は、燃焼ガスの温度に対して耐熱性を有するものであれば、金属材料は、特に限定されるものではない。
【００３２】
ボンドコート層２５は、トップコート層２６と基材２４との密着性を高めるために形成されるものである。このボンドコート層２５は、例えば、ＮｉＣｒＡｌＹ系合金またはＣｏＣｒＡｌＹ系合金により構成される。
【００３３】
トップコート層２６は、耐高温腐食性を付与するために設けられるものであり、溶射により形成される溶射膜である。このため、トップコート層２６は、数％の気孔ｖが存在する。この気孔ｖから腐食性が高い塩素ガスもしくは塩化水素ガスなどの腐食性ガス、または焼却灰が溶けた溶融塩が浸入し最終的には、基材２４が腐食されてしまう。このため、外管２２は、気孔ｖが封孔剤３０により封孔されている。この封孔剤３０は、無機ガラスからなるものである。封孔剤３０としては、例えば、ホウケイ酸ガラスおよびバリウムホウケイ酸ガラスが挙げられる。なお、封孔剤３０は、特に限定されるものではなく、燃焼ガスに曝された場合でも、腐食されず、さらには溶融しない無機ガラスであればよい。
【００３４】
また、トップコート層２６は、例えば、ＳＵＳ３１０Ｓ（７５質量％）＋Ｓｉ（２５質量％）、２ＣａＯ・ＳｉＯ２（シャンノナイト）、およびＺｒＯ２・ＳｉＯ２（ジルコン）を溶射組成原料として用いて形成される。
【００３５】
本実施形態においては、トップコート層２６の気孔ｖが封孔剤３０により封孔されるので、腐食性が高い燃焼ガス、または燃焼灰が溶けた溶融塩がトップコート層２６の内部に浸入することを防ぐことができる。このため、トップコート層２６の剥離が抑制され、さらには基材２４の腐食が防止される。よって、本発明の耐高温腐食性材料を、高温空気加熱器管に適用した場合、十分な耐久性を発揮することができ、寿命が長いものにできる。
【００３６】
また、本発明の耐高温腐食性材料を、例えば、高温空気加熱器に適用した場合には、耐火レンガなどのセラミックスに比して、熱伝達係数を大きくすることができるので、燃焼ガスから多くの熱エネルギを回収することができる。更には、トップコート層は、十分な耐食性を有するので、寿命も維持できる。
【００３７】
次に、本実施形態の耐高温腐食性材料の製造方法について説明する。
図３（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る耐高温腐食性材料の製造方法を工程順に示す模式的断面図である。
【００３８】
先ず、図３（ａ）に示すように、基材２４の表面に、例えば、大気圧プラズマ溶射法により、例えば、ＮｉＣｒＡｌＹ系合金のボンドコート層２５を、例えば、５０μｍの膜厚に形成する。
【００３９】
次に、ボンドコート層２５の表面に、例えば、大気圧プラズマ溶射法により、溶射原料の組成として、例えば、ＳＵＳ３１０Ｓ（７５質量％）＋Ｓｉ（２５質量％）を用いて、トップコート層２６を形成する。このトップコート層２６は、溶射法により形成されるので、気孔ｖが数％できる。
【００４０】
次に、例えば、無機ガラスを含有する有機スラリを作製し、図３（ｂ）に示すように、この有機スラリをトップコート層２６の表面に塗布し、有機スラリ層３２を形成する。
次に、例えば、大気雰囲気において、１０００℃の温度で１時間保持する。
これにより、有機スラリ層３２が溶融し、無機ガラスが気孔ｖに含浸し、図２に示すように気孔ｖを封孔する。すなわち、封孔剤３０により気孔ｖが封孔される。
【００４１】
このように、本実施形態の製造方法においては、封孔剤３０により気孔ｖを封孔することができるので、気孔ｖに燃焼ガスに含まれる腐食性が高いガスまたは溶融塩がトップコート層２６に浸入することを防止できる。これにより、トップコート層２６腐食が防止され、剥離も抑制され、さらには基材２４の腐食が防止されるので、高温空気加熱器管に利用した場合、十分な耐久性を発揮することができる。
【００４２】
なお、本実施形態の封孔剤３０の原料として、無機ガラスを用いているが、この無機ガラスは、軟化点の温度が高く、作業点の温度が低いことが好ましい。これにより、耐食性を維持しつつ、気孔ｖを封孔処理する温度を下げることができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る耐高温腐食性材料を示す模式的断面図である。なお、図１〜図３に示す第１の実施形態の耐高温腐食性材料と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。なお、図４に示す本実施形態のトップコート層５０も溶射法により形成されるので、図２に示す気孔ｖが発生する。このため、第１の実施形態の如く、本実施形態においても、トップコート層５０は無機ガラスからなる封孔剤で封孔されているものである。
【００４４】
本実施形態における耐高温腐食性材料も図１に示す高温空気加熱器管２０に適用した場合を例にして説明する。
図４に示す本実施形態の耐高温腐食性材料により形成された外管２２ａは、第１の実施形態の外管２２に比して、ボンドコート層４０が、例えば、熱拡散浸透法により形成されたＳｉ化合物層である点、およびトップコート層５０の組成がＳｉを主成分とするものである点が異なり、それ以外の構成は、第１の実施形態の外管２２と同様の構成であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
ボンドコート層４０は、例えば、熱拡散浸透法により得られるＳｉ化合物（珪化物）により構成されるものであり、基材２４およびトップコート層５０の組成により、ボンドコート層４０の組成は変わる。例えば、基材がＪＩＳ  ＳＵＳ３１０Ｓ材、トップコート層がＳｉである場合には、ボンドコート層４０は、Ｃｒ３Ｎｉ５Ｓｉ、Ｆｅ３ＳｉおよびＣｒ３Ｓｉの成分を有するものである。
なお、ボンドコート層４０は、線膨張係数が、基材２４とトップコート層５０との中間程度であり、基材２４およびトップコート層５０と密着性が高いものであればよい。このため、基材２４の組成とトップコート層５０の組成に応じて、ボンドコート層４０は、線膨張係数が中間程度で、かつ密着性が高いものを熱拡散浸透法により適宜製造すればよい。
【００４６】
トップコート層５０は、Ｓｉが添加された組成物により構成されるものであり、例えば、Ｓｉを主成分とするものである。Ｓｉの溶射膜は、上述の如く、耐高温酸化性および耐高温腐食性の双方に極めて優れた特性を有している。
本発明のトップコート層５０において、Ｓｉを主成分とするとは、Ｓｉの含有量が１５〜７５質量％であることをいう。なお、Ｓｉの含有量は１００質量％であってもよい。
【００４７】
本実施形態においては、ボンドコート層４０として、熱拡散浸透法により基材とトップコート層との中間程度の線膨張係数を有するＳｉ化合物を作製することにより、温度が上昇した場合に生じる熱膨張差を緩和することができる。また、Ｓｉ化合物は、Ｓｉを主成分とするトップコート層５０と密着性が高い。これにより、トップコート層の剥離を防止することができる。また、トップコート層５０はＳｉの溶射膜であるので、上述の如く、耐高温性および耐高温腐食性も優れたものとなる。
このため、図１に示す高温空気加熱器の高温空気加熱器管に適用した場合に、高温空気加熱器を長寿命化することができる。本実施形態の耐高温腐食性材料においても、使用環境温度が７００℃程度であっても、高温かつ高腐食性ガス雰囲気の使用環境下において十分な寿命を有する。
【００４８】
次に、本実施形態の耐高温腐食性材料の製造方法について説明する。
先ず、例えば、ＪＩＳ  ＳＵＳ３１０Ｓ材により構成される基材２４を、例えば、Ｓｉ粉末、ＳｉＯ２粉末およびＮａＦ粉末を質量比で３：１：９６の割合で混合した混合スラリに埋没させる。
【００４９】
次に、不活性ガス雰囲気として、例えば、Ａｒガス雰囲気において、９５０℃の温度で１６時間保持する。これにより、例えば、Ｃｒ３Ｎｉ５Ｓｉ、Ｆｅ３ＳｉおよびＣｒ３Ｓｉの成分を有するＳｉ化合物層からなるボンドコート層４０が、例えば、８０μｍの膜厚で形成される。
このように、ボンドコート層４０として、熱拡散浸透法によりＳｉ化合物層が基材２４の表面に形成される。
【００５０】
次に、ボンドコート層４０の表面に、例えば、大気プラズマ溶射法により、溶射材料にＳｉを用いて、トップコート層５０を形成する。この場合、トップコート層５０は、純Ｓｉからなる溶射膜により構成され、膜厚は、例えば、１８０μｍである。このようにして、本実施形態の耐高温腐食性材料が製造される。
【００５１】
なお、本実施形態においては、トップコート層の表面に、無機ガラスを含有する有機スラリを塗布し、例えば、大気雰囲気において１０００℃の温度で１時間保持し、封孔剤により、トップコート層に生じた気孔ｖを封孔する。
【００５２】
本実施形態においては、ボンドコート層として、熱拡散浸透法によりＳｉ化合物を形成することにより、線膨張係数がトップコート層と基材との中間程度のものを形成することができる。また、Ｓｉ化合物は、トップコート層を構成するＳｉと密着性が高いので、トップコート層の剥離を高温まで防止できる。
【００５３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図５は、本発明の第３の実施形態に係る耐高温腐食性材料を示す模式的断面図である。なお、図１〜図３に示す第１の実施形態の耐高温腐食性材料と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。なお、図５に示す本実施形態のトップコート層５２も溶射法により形成されるので、図２に示す気孔ｖが発生する。このため、第１の実施形態の如く、本実施形態においても、トップコート層５２は無機ガラスからなる封孔剤で封孔されているものである。
【００５４】
本実施形態における耐高温腐食性材料も図１に示す高温空気加熱器管２０に適用した場合を例にして説明する。
図５に示す本実施形態の耐高温腐食性材料により形成された外管２２ｂは、第１の実施形態の耐高温腐食性材料に比して、トップコート層５２が、ＳｉＯ２の含有量が３０モル％を超え、５０モル％以下である酸化物により構成された溶射膜である点が異なり、それ以外の構成は、第１の実施形態の耐高温腐食性材料と同様の構成であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
本発明において、トップコート層に含有されるＳｉＯ２の含有量が３０モル％以下では、十分な耐熱性および耐食性が得られない。一方、トップコート層に含有されるＳｉＯ２の含有量が５０モル％を超えると、溶射法による成膜が困難になる。さらに、トップコート層において、ＳｉＯ２以外の成分が酸化物でない場合、十分な耐食性および耐高温性を得ることができない。
従って、本発明において、トップコート層は、ＳｉＯ２の含有量が３０モル％を超え、５０モル％以下である酸化物により構成されるものとする。
【００５６】
なお、本発明において、トップコート層は、ＳｉＯ２の含有量が３０モル％を超え、５０モル％以下である酸化物であれば、特に限定されるものではなく、トップコート層の溶射組成原料としては、例えば、２ＣａＯ・ＳｉＯ２、およびＺｒＯ２・ＳｉＯ２が挙げられる。
【００５７】
なお、本実施形態のトップコート層５０も溶射法により形成されるので、図２に示す気孔ｖが発生する。このため、第１の実施形態の如く、無機ガラスを用いた封孔剤で封孔する。
【００５８】
なお、本実施形態の耐高温腐食性材料の製造方法は、第１の実施形態の製造方法に比して、トップコート層５２の溶射組成原料が異なるだけであり、それ以外の製造方法は、第１の実施形態の製造方法と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
本実施形態においては、溶射法により、トップコート層をＳｉＯ２の含有量が３０モル％を超え、５０モル％以下である酸化物により形成することにより、耐高温腐食性および耐剥離性が優れたトップコート層を得ることができる。よって、高温空気加熱器管に利用した場合、十分な耐久性を発揮することができ、寿命が長いものにできる。本実施形態の耐高温腐食性材料においても、使用環境温度が７００℃程度であっても、高温かつ高腐食性ガス雰囲気の使用環境下において十分な寿命を有する。
【００５９】
上述のいずれの実施形態においても、溶射法は、特に限定されるものではない。例えば、大気圧プラズマ溶射法以外にも、減圧プラズマ溶射法、アーク溶射法、線爆溶射法、フレーム溶射法、および高速フレーム（ＨＶＯＦ）溶射法が適宜選択可能である。
また、上述のいずれの実施形態においても、基材の形状は、特に限定されるものではなく、筒、容器、板、または棒、およびこれらを組み合わせたものであってもよい。
【００６０】
本発明は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明の耐高温腐食性材料について、高温空気加熱管に適用した例について、詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。例えば、本発明の耐高温腐食性材料は、火格子に適用することもできる。
【実施例１】
【００６１】
以下、本発明の耐高温腐食性材料の実施例について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。先ず、第１の実施例について説明する。
本実施例においては、図２に示す層構造を有するものについて、下記表１に示す封孔剤の組成を用い、以下に示す製造条件で製造して、実施例１および比較例１〜比較例３を得た。本実施例においては、製造時に、封孔処理温度を下記表１に示す１０００℃、１０５０℃、または１１００℃とし、製造されたものにおける封孔剤の状態を評価した。この結果を下記表１に示す。また、実施例１および比較例１〜比較例３について、耐食性試験を行い、耐食性を評価した。この結果を下記表２に示す。
【００６２】
本実施例においては、基材にＪＩＳ  ＳＵＳ３１０Ｓの板材を用いた。この基材の寸法は、５０ｍｍ（縦）×１００ｍｍ（横）×５ｍｍ（厚さ）である。
【００６３】
また、Ｎｉ（７６質量％）、Ｃｒ（１７質量％）、Ａｌ（６質量％）、Ｙ（０．５質量％）の割合で混合した溶射原料粉末を用いて、大気圧プラズマ溶射法により、膜厚が５０μｍのボンドコート層を作製した。
このとき、プラズマガスにＡｒガスおよびＨｅガスを用いた。Ａｒガスの流量は、５０リットル／分とし、Ｈｅガスの流量は、１５リットル／分とした。また、大気圧プラズマ装置への印加電圧を４０Ｖとし、印加電流を７５０Ａとした。
なお、大気圧プラズマ装置は、制御部にプラズマダイン社製  ３６００を用い、溶射ガンにプラズマダイン社製  ＳＧ１００を用いた。
【００６４】
さらに、ＳｉとＪＩＳ  ＳＵＳ３１０Ｓとを２５質量％：７５質量％の割合で混合した溶射原料粉末を用い、大気圧プラズマ溶射法により、膜厚が１８０μｍのトップコート層を作製した。
このとき、プラズマガスにＡｒガスおよびＨｅガスを用いた。Ａｒガスの流量は、５０リットル／分とし、Ｈｅガスの流量は、１５リットル／分とした。また、大気圧プラズマ装置への印加電圧を４０Ｖとし、印加電流を７５０Ａとした。
なお、大気圧プラズマ装置は、制御部にプラズマダイン社製  ３６００を用い、溶射ガンにプラズマダイン社製  ＳＧ１００を用いた。
【００６５】
封孔処理剤は、下記表１に示す封孔剤の組成の無機ガラスを用いた。
なお、下記表１に示す「バリウムホウケイ酸ガラス」の組成は、ＳｉＯ２（３５質量％）−Ｂ２Ｏ３（３８質量％）−ＢａＯ（２０質量％）−Ａｌ２Ｏ３（８質量％）である。
また、下記表１に示す「ホウケイ酸ガラス」の組成は、ＳｉＯ２（４３質量％）−Ｂ２Ｏ３（４７質量％）−Ａｌ２Ｏ３（１０質量％）である。
さらに、下記表１に示す「アルミノケイ酸ガラス」の組成は、ＳｉＯ２（８０質量％）−Ｎａ２Ｏ（５質量％）−Ａｌ２Ｏ３（１５質量％）である。
また、下記表１に示す「石英ガラス」の組成は、ＳｉＯ２（１００質量％）である。
【００６６】
次に、封孔処理について説明する。封孔処理は、下記表１に示す各ガラス粉末を含有する有機スラリを作製し、各有機スラリをトップコート層の表面に４０ｍｇ／ｃｍ２塗布した。次いで、温度１０００℃、１０５０℃、１１００℃の各温度において、大気雰囲気中で１時間保持した。
なお、下記表１に示す「○」は、完全に溶融したことを示し、「△」は、自重で変形することを示し、「×」は、変化していないこと示す。
【００６７】
次に、耐食性試験について説明する。
耐食性試験は、先ず、実施例１〜実施例３、および比較例１から、それぞれ１０ｍｍ×１０ｍｍ四方に切り出し、試験片を得た。また、耐食性試験における基準片として、ＳＵＳ３１０Ｓ材からなる１０ｍｍ×１０ｍｍ四方の基準片を用いた。
次に、各試験片および基準片の質量を測定した。
次に、各試験片のトップコート層の表面、および基準片の表面に、ＮａＣｌ-ＫＣｌ-Ｋ２ＳＯ４-Ｎａ２ＳＯ４の混合試薬を４０ｍｇ／ｃｍ２塗布した。この状態の各試験片を７００℃の温度で、７２時間、Ｎ２（bal.）−２０体積％Ｈ２Ｏ−１４体積％ＣＯ２−５体積％Ｏ２−０．１体積％ＨＣｌの雰囲気に曝した。
【００６８】
次に、各試験片および基準片を３％過マンガン酸カリウム＋５％水酸化ナトリウムの水溶液、および５％クエン酸アンモニウム水溶液中で、交互に煮沸してスケールを除去した。
次に、各試験片および基準片の質量を測定し、混合試薬塗布面積あたりの質量減少を算出した。基準片の質量減量を１００として、各試験片の相対腐食減量を算出した。この温度が７００℃における耐食性試験の結果を下記表２に示す。
【００６９】
【表１】
2005272927.tif 000003
【００７０】
【表２】
2005272927.tif 000004
【００７１】
上記表１に示すように、実施例１は、１０００℃で封孔処理できた。
また、実施例１は、溶射膜との熱膨張差が小さく、耐食性試験において、溶射膜の剥離が生じなかった。このため、実施例１は、耐高温腐食性が十分であった。
【００７２】
一方、比較例１は１０００℃で封孔処理できた。また、比較例２は、１０５０℃で封孔処理できた。しかしながら、上記表２に示す比較例１および比較例２における封孔剤は、溶射膜との熱膨張差が大きい。このため、耐食性試験において、溶射膜の剥離を引き起こし、耐高温腐食性が不十分であった。
また、比較例３は、１１００℃でも封孔処理できなかった。このため、比較例１は、耐高温腐食性は十分であるものの、封孔処理温度を高くする必要があった。
【実施例２】
【００７３】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
本実施例においては、図４に示す層構造を有するものを、以下に示す製造条件で製造し、このとき、下記表２に示すボンドコート層の組成および製造方法を種々変えて作製し、実施例２および比較例４〜比較例７を得た。これらの実施例２および比較例４〜比較例７について、下記表２に示す各温度で剥離試験を行った。この結果を下記表３に示す。また、実施例２および比較例４〜比較例７について、耐食性試験を行い、耐食性を評価した。この結果を下記表４に示す。なお、本実施例において、封孔処理はしていない。
【００７４】
本実施例においては、基材にＪＩＳ  ＳＵＳ３１０Ｓの板材を用いた。この基材の寸法は、５０ｍｍ（縦）×１００ｍｍ（横）×５ｍｍ（厚さ）である。
【００７５】
本実施例においては、ボンドコート層は、熱拡散浸透法（実施例２）と、溶射法（比較例４〜比較例７）との２種類の方法により作製した。
熱拡散浸透法による成膜方法について説明する。先ず、Ｓｉ粉末、ＳｉＯ２粉末およびＮａＦ粉末を質量比で３：１：９６で混合した混合スラリに、基材を埋没させた。次に、Ａｒガス中において、９５０℃の温度で１６時間保持した。
この結果、ボンドコート層として、Ｃｒ３Ｎｉ５Ｓｉ、Ｆｅ３ＳｉおよびＣｒ３Ｓｉの成分を有するＳｉ化合物層が、８０μｍの膜厚に形成された。
【００７６】
次に、溶射法による成膜方法について、下記表３の「ボンドコート層」の欄に示す「ＮｉＣｒＡｌＹ」を例にして説明する。この場合、Ｎｉ（７６質量％）、Ｃｒ（１７質量％）、Ａｌ（６質量％）、Ｙ（０．５質量％）の割合で混合した溶射原料粉末を用い、大気圧プラズマ溶射法により、膜厚が５０μｍのボンドコート層を作製した。
このとき、プラズマガスにＡｒガスおよびＨｅガスを用いた。Ａｒガスの流量は、５０リットル／分とし、Ｈｅガスの流量は、１５リットル／分とした。また、大気圧プラズマ装置への印加電圧を４０Ｖとし、印加電流を７５０Ａとした。
なお、大気圧プラズマ装置は、制御部にプラズマダイン社製  ３６００を用い、溶射ガンにプラズマダイン社製  ＳＧ１００を用いた。
【００７７】
また、下記表３の「ボンドコート層」の欄に示す「ＮｉＣｒＡｌＹ＋３５Ｓｉ」、「ＮｉＣｒＡｌＹ＋５８Ｓｉ」、「ＮｉＣｒＡｌＹ＋７５Ｓｉ」は、それぞれ、上記比率で混合されたＮｉＣｒＡｌＹの溶射原料粉末に更にＳｉを添加したものである。これらの成膜条件および膜厚は、「ＮｉＣｒＡｌＹ」と同じとした。
【００７８】
また、トップコート層として、Ｓｉの溶射原料粉末を用い、大気圧プラズマ溶射法により、膜厚が１８０μｍのＳｉ溶射膜を作製した。
このとき、プラズマガスにＡｒガスおよびＨｅガスを用いた。Ａｒガスの流量は、５０リットル／分とし、Ｈｅガスの流量は、１５リットル／分とした。また、大気圧プラズマ装置への印加電圧を４０Ｖとし、印加電流を７５０Ａとした。
なお、大気圧プラズマ装置は、制御部にプラズマダイン社製  ３６００を用い、溶射ガンにプラズマダイン社製  ＳＧ１００を用いた。
【００７９】
剥離試験は、下記表３に示すように、７００℃〜１０００℃の温度範囲で、大気雰囲気中に１時間保持し、その後、室温まで冷却して行った。剥離試験の評価は、目視により剥離したか否かを判定した。ここで、剥離したとは、各層がスケール状になった状態のことをいう。
下記表３に示す「○」は、剥離していないことを示し、「△」は、ボンドコート層が剥離したことを示し、「×」は、トップコート層が剥離したことを示す。
【００８０】
次に、耐食性試験について説明する。
耐食性試験は、先ず、実施例２、および比較例４〜比較例７から、それぞれ１０ｍｍ×１０ｍｍ四方に切り出し、試験片を得た。また、耐食性試験における基準片として、ＳＵＳ３１０Ｓ材からなる１０ｍｍ×１０ｍｍ四方の基準片を用いた。
次に、各試験片および基準片の質量を測定した。
次に、各試験片のトップコート層の表面、および基準片の表面に、ＮａＣｌ-ＫＣｌ-Ｋ２ＳＯ４-Ｎａ２ＳＯ４の混合試薬を４０ｍｇ／ｃｍ２塗布した。この状態の各試験片を７００℃の温度で、７２時間、Ｎ２（bal.）−２０体積％Ｈ２Ｏ−１４体積％ＣＯ２−５体積％Ｏ２−０．１体積％ＨＣｌの雰囲気に曝した。
【００８１】
次に、各試験片および基準片を３％過マンガン酸カリウム＋５％水酸化ナトリウムの水溶液、および５％クエン酸アンモニウム水溶液中で、交互に煮沸してスケールを除去した。
次に、各試験片および基準片の質量を測定し、混合試薬塗布面積あたりの質量減少を算出した。基準片の質量減量を１００として、各試験片の相対腐食減量を算出した。この温度が７００℃における耐食性試験の結果を下記表４に示す。
【００８２】
【表３】
2005272927.tif 000005
【００８３】
【表４】
2005272927.tif 000006
【００８４】
上記表３に示すように、実施例２は、ボンドコート層が熱拡散浸透法により作製されたＳｉ化合物層からなるものである。この実施例２は、７００℃〜１０００℃の温度範囲において、剥離は見られなかった。また、上記表４に示すように、実施例２は、相対腐食減量も低かった。このように、実施例２は、耐高温腐食性および剥離性が優れていた。
一方、比較例４〜比較例７は、いずれも溶射法により成膜されたものであり、いずれかの層が剥離した。なお、比較例４〜比較例７は、Ｓｉの含有量が多くなると、ボンドコート層が剥離した。また、上記表４に示すように、比較例４〜比較例７は、相対腐食減量の値が高い。このように、比較例４〜比較例７は、耐高温腐食性および剥離性がいずれも劣っていた。
【実施例３】
【００８５】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。
本実施例においては、図５に示す層構造を有するものを、以下に示す製造条件で、下記表３に示す溶射原料の組成を種々変えて、トップコート層を形成し、実施例３、実施例４および比較例８〜比較例１１を得た。これらの実施例３、実施例４および比較例８〜比較例１１について、剥離試験および耐食性試験を行った。この結果を下記表５および表６に示す。なお、本実施例において、封孔処理はしていない。
【００８６】
本実施例においては、基材にＪＩＳ  ＳＵＳ３１０Ｓの板材を用いた。この基材の寸法は、５０ｍｍ（縦）×１００ｍｍ（横）×５ｍｍ（厚さ）である。
【００８７】
本実施例においては、Ｎｉ（７６質量％）、Ｃｒ（１７質量％）、Ａｌ（６質量％）、Ｙ（０．５質量％）の割合で混合した溶射原料粉末を用いて、大気圧プラズマ溶射法により、膜厚が５０μｍのボンドコート層を作製した。
このとき、プラズマガスにＡｒガスおよびＨｅガスを用いた。Ａｒガスの流量は、５０リットル／分とし、Ｈｅガスの流量は、１５リットル／分とした。また、大気圧プラズマ装置への印加電圧を４０Ｖとし、印加電流を７５０Ａとした。
なお、大気圧プラズマ装置は、制御部にプラズマダイン社製  ３６００を用い、溶射ガンにプラズマダイン社製  ＳＧ１００を用いた。
【００８８】
トップコート層として、下記表３に示す２ＣａＯ・ＳｉＯ２、ＺｒＯ２・ＳｉＯ２、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、２ＭｇＯ・ＳｉＯ２またはＳｉＯ２の各溶射原料粉末を用いて、大気圧プラズマ溶射法により、膜厚が１８０μｍのトップコート層を作製した。
このときの成膜条件としては、プラズマガスにＡｒガスおよびＨｅガスを用いた。Ａｒガスの流量は、５０リットル／分であり、Ｈｅガスの流量は、１５リットル／分である。大気圧プラズマ装置への印加電圧を４０Ｖとし、印加電流を７５０Ａとした。
なお、大気圧プラズマ装置は、制御部にプラズマダイン社製  ３６００を用い、溶射ガンにプラズマダイン社製  ＳＧ１００を用いた。
【００８９】
剥離試験は、下記表５に示すように、７００℃〜１０００℃の温度範囲で、大気雰囲気中に１時間保持し、その後、室温まで冷却して行った。剥離試験の評価は、目視により剥離したか否かを判定した。ここで、剥離したとは、各層がスケール状になった状態のことをいう。
下記表５に示す「○」は、剥離していないことを示し、「×」は、トップコート層が剥離したことを示す。なお、比較例１２は、成膜することができなかったので、剥離試験および耐食性試験は行っていない。
【００９０】
次に、耐食性試験について説明する。
耐食性試験は、先ず、実施例３、実施例４および比較例８〜比較例１１から、それぞれ１０ｍｍ×１０ｍｍ四方に切り出し、試験片を得た。また、耐食性試験における基準片として、ＳＵＳ３１０Ｓ材からなる１０ｍｍ×１０ｍｍ四方の基準片を用いた。
次に、各試験片および基準片の質量を測定した。
次に、各試験片のトップコート層の表面、および基準片の表面に、ＮａＣｌ-ＫＣｌ-Ｋ２ＳＯ４-Ｎａ２ＳＯ４の混合試薬を４０ｍｇ／ｃｍ２塗布した。この状態の各試験片を７００℃の温度で、７２時間、Ｎ２（bal.）−２０体積％Ｈ２Ｏ−１４体積％ＣＯ２−５体積％Ｏ２−０．１体積％ＨＣｌの雰囲気に曝した。
【００９１】
次に、各試験片および基準片を３％過マンガン酸カリウム＋５％水酸化ナトリウムの水溶液、および５％クエン酸アンモニウム水溶液中で、交互に煮沸してスケールを除去した。
次に、各試験片および基準片の質量を測定し、混合試薬塗布面積あたりの質量減少を算出した。基準片の質量減量を１００として、各試験片の相対腐食減量を算出した。この温度が７００℃における耐食性試験の結果を下記表６に示す。
【００９２】
【表５】
2005272927.tif 000007
【００９３】
【表６】
2005272927.tif 000008
【００９４】
上記表５に示すように、実施例３および実施例４は、７００℃〜１０００℃の温度範囲において剥離が生じなかった。また、上記表６に示すように、実施例３および実施例４は、相対腐食減量も低かった。このように、実施例３および実施例４は、いずれも耐高温腐食性および剥離性が優れていた。
一方、比較例８〜比較例１１は、７００℃〜１０００℃の温度範囲において剥離が生じた。また、上記表６に示すように、比較例８〜比較例１１は、相対腐食減量の値が高い。このように、比較例８〜比較例１１は、耐高温腐食性および剥離性がいずれも劣っていた。
【実施例４】
【００９５】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。
本実施例においては、図５に示す層構造を有するものについて、以下に示す製造条件で、トップコート層を形成した。また、本実施例においては、トップコート層をＳｉとＳｉＯ２との混合膜とした。この混合膜について、ＳｉＯ２の含有量を種々変えた耐高温腐食性材料を作製した。
【００９６】
本実施例においては、基材にＪＩＳ  ＳＵＳ３１０Ｓの板材を用いた。この基材の寸法は、５０ｍｍ（縦）×１００ｍｍ（横）×５ｍｍ（厚さ）である。
【００９７】
また、Ｎｉ（７６質量％）、Ｃｒ（１７質量％）、Ａｌ（６質量％）、Ｙ（０．５質量％）の割合で混合した溶射原料粉末を用いて、大気圧プラズマ溶射法により、膜厚が５０μｍのボンドコート層を作製した。
このとき、プラズマガスにＡｒガスおよびＨｅガスを用いた。Ａｒガスの流量は、５０リットル／分とし、Ｈｅガスの流量は、１５リットル／分とした。また、大気圧プラズマ装置への印加電圧を４０Ｖとし、印加電流を７５０Ａとした。
なお、大気圧プラズマ装置は、制御部にプラズマダイン社製  ３６００を用い、溶射ガンにプラズマダイン社製  ＳＧ１００を用いた。
【００９８】
本実施例においては、ＳｉＯ２に対して、Ｓｉを１０、３０、５０、７０および９０モル％の割合で混合した各溶射原料粉末を用いて、大気圧プラズマ溶射法により、膜厚が１８０μｍのトップコート層を作製した。
このとき、プラズマガスにＡｒガスおよびＨｅガスを用いた。Ａｒガスの流量は、５０リットル／分とし、Ｈｅガスの流量は、１５リットル／分とした。また、大気圧プラズマ装置への印加電圧を４０Ｖとし、印加電流を７５０Ａとした。
なお、大気圧プラズマ装置は、制御部にプラズマダイン社製  ３６００を用い、溶射ガンにプラズマダイン社製  ＳＧ１００を用いた。
このようにして作製された各耐高温腐食性材料について、以下に示す方法により、耐食性試験を行った。
【００９９】
耐食性試験は、先ず、作製された耐高温腐食性材料から、それぞれ１０ｍｍ×１０ｍｍ四方に切り出し、試験片を得た。また、耐食性試験における基準片として、ＳＵＳ３１０Ｓ材からなる１０ｍｍ×１０ｍｍ四方の基準片を用いた。
次に、各試験片および基準片の質量を測定した。
次に、各試験片のトップコート層の表面、および基準片の表面に、ＮａＣｌ-ＫＣｌ-Ｋ２ＳＯ４-Ｎａ２ＳＯ４の混合試薬を４０ｍｇ／ｃｍ２塗布した。この状態の各試験片を５５０℃の温度で、７２時間、Ｎ２（bal.）−２０体積％Ｈ２Ｏ−１４体積％ＣＯ２−５体積％Ｏ２−０．１体積％ＨＣｌの雰囲気に曝した。
【０１００】
次に、各試験片および基準片を３％過マンガン酸カリウム＋５％水酸化ナトリウムの水溶液、および５％クエン酸アンモニウム水溶液中で、交互に煮沸してスケールを除去した。
次に、各試験片および基準片の質量を測定し、混合試薬塗布面積あたりの質量減少を算出した。基準片の質量減量を１００として、各試験片の相対腐食減量を算出した。この温度が５５０℃における耐食性試験の結果を図６に示す。
図６は、縦軸に相対腐食減量をとり、横軸にＳｉの含有量およびＳｉＯ２の含有量をとって、ＳｉとＳｉＯ２との混合膜における耐食性のＳｉＯ２の含有量の依存性を示すグラフである。
【０１０１】
図６に示すように、本発明のＳｉＯ２含有量の範囲においては、相対腐食減量が少なかった。一方、本発明のＳｉＯ２含有量の範囲から外れると、相対腐食減量が多く、十分な耐食性がなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る耐高温腐食性材料を用いた高温空気加熱器を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る耐高温腐食性材料の構成を示す模式的断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る耐高温腐食性材料の製造方法を工程順に示す模式的断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る耐高温腐食性材料を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る耐高温腐食性材料を示す模式的断面図である。
【図６】縦軸に相対腐食減量をとり、横軸にＳｉの含有量およびＳｉＯ２の含有量をとって、ＳｉとＳｉＯ２との混合膜における耐食性のＳｉＯ２の含有量の依存性を示すグラフである。
【図７】ゴミ焼却処理システムの要部を示す模式図である。
【図８】（ａ）は、従来の高温空気加熱器の構成を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０、１２０  高温空気加熱器
２０、１４０  高温空気加熱器管
２２、２２ａ、２２ｂ、１４２  外管
２５、４２  ボンドコート層
２６、５０、５２  トップコート層
２８、１４４  内管
２９  隙間
３０  封孔剤
３２  有機スラリ層
１００  ゴミ焼却処理システム
１１０  燃焼溶融炉
１３０  集塵装置
１５０  保護管
Ｇ  燃焼ガス
ｖ  気孔
【図１】
2005272927.tif 000009
【図２】
2005272927.tif 000010
【図３】
2005272927.tif 000011
【図４】
2005272927.tif 000012
【図５】
2005272927.tif 000013
【図６】
2005272927.tif 000014
【図７】
2005272927.tif 000015
【図８】
2005272927.tif 000016