(57)【要約】  本発明は、ロジウム合金を含む電極を提供し、前記ロジウム合金は、  ｉ）ロジウム、及び  ｉｉ）ニッケルを含み、前記合金は、前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロジウム合金を含む電極であって、前記ロジウム合金が、
ｉ）ロジウム、及び
ｉｉ）ニッケル
を含み、前記合金が、前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む、電極。
【請求項２】
前記ロジウム合金が、
ｉｉｉ）イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される1つ又は複数の元素をさらに含む、請求項１に記載の電極。
【請求項３】
前記ロジウム合金が、
ａ）約５０重量％以上のロジウム、
ｂ）各々最大で約４９．９９重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、
ｃ）最大で約３５重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約４９．９９重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）任意選択的に、各々約０．０１から約１．００重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項１に記載の電極。
【請求項４】
前記ロジウム合金が、
ａ）約７５重量％以上のロジウム、
ｂ）各々０重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、
ｃ）０重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約２５重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）任意選択的に、各々約０．０１から約１．００重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項１に記載の電極。
【請求項５】
前記ロジウム合金が、
ａ）約５０から約９５重量％以上のロジウム、
ｂ）各々最大で約２５重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、
ｃ）最大で約３５重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約４９．９９重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）任意選択的に、各々約０．０１から約０．５０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金が、イリジウム、白金、パラジウム、又はルテニウムのうちの少なくとも1つを含み、且つ
前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項１に記載の電極。
【請求項６】
前記ロジウム合金が、
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からなる群より選択される、請求項１に記載の電極。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電極を含む点火プラグ。
【請求項８】
電極又は点火プラグにおけるロジウム合金の使用であって、前記ロジウム合金が、
ｉ）ロジウム、及び
ｉｉ）ニッケル
を含み、前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む、使用。
【請求項９】
前記ロジウム合金が、
ｉｉｉ）イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される１つ又は複数の元素をさらに含む、請求項８に記載の使用。
【請求項１０】
前記ロジウム合金が、
ａ）約５０重量％以上のロジウム、
ｂ）各々最大で約４９．９９重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、
ｃ）最大で約３５重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約４９．９９重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）任意選択的に、各々約０．０１から約１．００重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項８に記載の使用。
【請求項１１】
前記ロジウム合金が、
ａ）約７５重量％以上のロジウム、
ｂ）各々０重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、
ｃ）０重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約２５重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）任意選択的に、各々約０．０１から約１．００重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項８に記載の使用。
【請求項１２】
前記ロジウム合金が、
ａ）約５０から約９５重量％以上のロジウム、
ｂ）各々最大で約２５重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、
ｃ）最大で約３５重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約４９．９９重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）任意選択的に、各々約０．０１から約０．５０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金が、イリジウム、白金、パラジウム、又はルテニウムのうちの少なくとも1つを含み、且つ
前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項８に記載の使用。
【請求項１３】
前記ロジウム合金が、
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からなる群より選択される、請求項８に記載の使用。
【請求項１４】
ロジウム合金であって、
ｉ）ロジウム、
ｉｉ）ニッケル、並びに
ｉｉｉ）イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される1つ又は複数の元素
を含み、前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む、ロジウム合金。
【請求項１５】
前記合金が、
ａ）約５０重量％以上のロジウム、
ｂ）各々最大で約４９．９９重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、
ｃ）最大で約３５重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約４９．９９重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）各々約０．０１から約１．００重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項１４に記載のロジウム合金。
【請求項１６】
前記合金が、
ａ）約７５重量％以上のロジウム、
ｂ）各々０重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、
ｃ）０重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約２５重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）各々約０．０１から約１．００重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項１４に記載のロジウム合金。
【請求項１７】
前記合金が、
ａ）約５０から約９５重量％以上のロジウム、
ｂ）各々最大で約２５重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、
ｃ）最大で約３５重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約４９．９９重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、バナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素、並びに
ｆ）各々約０．０１から約０．５０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、前記ロジウム合金が、イリジウム、白金、パラジウム、又はルテニウムのうちの少なくとも1つを含み、且つ
前記ロジウム合金の総重量％が１００重量％となる、請求項１４に記載のロジウム合金。
【請求項１８】
前記合金が、
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からなる群より選択される、請求項１４に記載のロジウム合金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケルを含むロジウム合金に関し、特にスパーク点火電極としての合金の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第２００７／１９４６８１号（Ｄｅｎｓｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）は、内燃機関用の点火プラグを説明しており、中心電極又は接地電極のうちの少なくとも1つが、ロジウム、並びに元素周期表で列挙されているような希土類元素、ＩＶＡ族元素、及びＶＡ族元素から選択される１つ又は複数の０．３％から２．５重量％の添加物を含む。米国特許第２００７／１９４６８１号は、ニッケル又は第２白金族金属（ＰＧＭ）を含む合金を記載していない。
【０００３】
欧州特許第２７３８８９２Ａ（ＮＧＫ  Ｓｐａｒｋｐｌｕｇ  Ｃｏ．  Ｌｔｄ．）は、先端を含む点火プラグを説明している。点火プラグの先端は、３質量％から３５質量％の量の元素群Ｍ（Ｍは、Ｐｔ又はＲｈの少なくとも1つの種からなる）、及び０質量％から１５質量％の量の元素群Ｌ（Ｌは、Ｉｒ、Ｒｕ、及びＰｔの少なくとも1つの種からなる）を含む。元素群Ｍ及び元素群Ｌの総量は、３重量％から３５重量％であり、Ｎｉ、元素群Ｍ，及び元素群Ｌの総量は、少なくとも９４質量％である。したがって、Ｎｉの量は、５９質量％から９７質量％である。
【０００４】
Ｊ．Ｒ．Ｈａｎｄｌｅｙ（Ｐｌａｔｉｎｕｍ  Ｍｅｔａｌｓ  Ｒｅｖｉｅｗ、１９８９年，３３，（２），６４−７２及び１９９０年，３４，（４），１９２−２０４）は、二元系、三元系、及び複合ロジウム合金について説明している。いずれの雑誌記事も、本発明の合金又はスパーク点火電極としての合金の使用を記載していない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明者らは、点火への露出により生じるような摩耗に対する耐性が向上したロジウム合金を開発した。特定の実施形態では、合金は、さらに製造が容易である。特定の実施形態では、合金は、平均程度に優れた成形性から非常に優れた成形性までを示している。すなわち、合金は、破砕や断裂によって著しく破損することなく、塑性変形することができる。特定の実施形態では、合金は、被溶接性を示す。
【０００６】
したがって、一態様では、本発明は、ロジウム合金を含むスパーク点火電極を提供し、前記ロジウム合金は、
ｉ）ロジウム、及び
ｉｉ）ニッケル
を含み、前記合金は、前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む。
【０００７】
別の態様では、本発明は、本明細書で規定された電極を含む点火プラグを提供する。
【０００８】
さらに別の態様では、本発明は、電極又は点火プラグにおける、本明細書で規定されたロジウム合金の使用を提供する。
【０００９】
別の態様では、本発明は、
ｉ）ロジウム、
ｉｉ）ニッケル、及び
ｉｉｉ）イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される1つ又は複数の元素
を含むロジウム合金であって、
前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む、ロジウム合金を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上述のように、本発明は、ロジウム合金を含むスパーク点火電極を提供し、前記ロジウム合金は、
ｉ）ロジウム、及び
ｉｉ）ニッケル
を含み、前記合金は、前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む。
【００１１】
ベース合金が純粋なロジウムであると推定して、各元素の量が提示されているが、実際には、ロジウム及び合金元素は、このような金属で通常想定される程度の不純物を含み得ると理解されたい。
【００１２】
ロジウムは、高融点及び高沸点、並びに優れた耐酸化性及び耐食性を示す白金族金属（ＰＧＭ）である。ロジウムは、さらに低蒸気圧及び高熱伝導性を示し、上述の特性と合わせて、スパーク点火電極としての使用に適した潜在性を有する。しかしながら、ロジウム金属自体は、その比較的貧弱な機械特性及び比較的低い密度のゆえに、スパーク点火電極として適切に利用することができない。本発明者らは、スパーク点火電極を貧弱なものとするロジウムの特性は、選択的合金化によって改善することができることを発見した。この点において、本明細書に記載されたロジウム合金は、合金内の主元素としてロジウムを含む。したがって、ロジウムは、合金の任意の他の個々の元素（重量パーセント（重量％）で表現）と比べて、合金内で最も多い量（さらに重量パーセント（重量％）で表現）で存在する。合金の任意の他の元素は、ロジウムに比較して、個々としてマイナーな元素である。
【００１３】
合金の各元素又は元素の組み合わせは、範囲として表され得るが、ロジウム合金の総重量％は、１００重量％となる。
【００１４】
ロジウム合金は、約≧３０重量％のロジウム（約≧４０重量％のロジウム、約≧５０重量％のロジウムなど）を含み得る。一実施形態では、ロジウム合金は、約３０から９９重量％のロジウム（約３０から約９５重量％のロジウム、例えば、約４０から約９０重量％のロジウムなど）を含み得る。一好適実施形態では、ロジウム合金は、約４０から約９９重量％のロジウム（約４５から約９５重量％、例えば、約４７から約９０重量％など）を含み得る。
【００１５】
ロジウムは、イリジウム、白金、又はパラジウムのうちの少なくとも1つで合金化され得る。この点において、各々最大で約４９．９９重量％（例えば、約０．０１から約４９．９９重量％）の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される１つ又は複数の元素が存在し得る。イリジウム、白金、及びパラジウムは、ロジウムに対して優れた個体溶解度を有しており、ロジウム合金の調製にあたって、合金元素として適している。一実施形態では、ロジウム合金は、最大で約４９．９９重量％のイリジウム（０から約４０重量％、例として、約０．０１から約２５重量％、例えば、約０．１から約２０重量％又は約０．５から約１５重量％のイリジウム）を含み得る。別の実施形態では、ロジウム合金は、最大で約４９．９９重量％の白金（０から約４０重量％、例として、約０．０１から約２５重量％、例えば、約０．１から約２０重量％の白金）を含み得る。別の実施形態では、ロジウム合金は、最大で約４９．９９重量％のパラジウム（０から約４０重量％、例として、約０．０１から約２５重量％、例えば、約０．１から約２０重量％のパラジウム）を含み得る。
【００１６】
ルテニウムは、 ロジウム合金内に存在するとき、最大で約３５重量％存在し得る。この点について、通常、ルテニウムの量を約≦３５重量％に制限することが望ましく、なぜなら、単相固溶体が保持されながらも、ロジウム内のルテニウムの個体溶解度がこの範囲内において優れているからである。ルテニウムは、その耐食性がイリジウムの耐食性と似ているため、合金元素として適している。したがって、ロジウム金属単体に比べて、ルテニウム（及び／又はイリジウム）が存在することにより、ロジウム合金の耐食性が改善される。ルテニウムは、さらに高融点、高沸点、高原子量、及び高熱伝導性を示しており、そのすべての特性は、スパーク浸食に対する耐性として好適である。ロジウム合金は、ルテニウムを含まない場合があり、すなわち、０重量％のルテニウムであり得る。代替的に、ロジウム合金は、約０．０１から約３５重量％のルテニウム（約０．１から約３４重量％、例として、約１から約３２重量％、例えば、約５から約３１重量％のルテニウム）を含み得る。
【００１７】
ロジウム合金は、約０．０１から約４９．９９重量％のニッケルを含み得る。ニッケルは、ロジウムにおいて優れた個体溶解度を有しており、ロジウム合金の調製にあたって、合金元素として適している。ニッケルが存在することにより、スパーク先端の点火電極本体への接合に使用される任意の溶接工程において、適合性が改善される。さらに、試験中の目視観察に基づいて、ニッケルの添加によって合金の電気抵抗率が上昇するため、電極が発するスパーク電力が上昇すると推測される。ロジウム合金は、約１から約４８重量％のニッケル（約５から約４５重量％、例えば、約６から約４５．５重量％、例として、約７から約４４重量％、例えば、約８から約４３重量％のニッケル）を含み得る。
【００１８】
ロジウム合金は、各々最大で約５重量％（約０から約５重量％）の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステン、好ましくは、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、及びタングステン、より好ましくは、クロム、タングステン及び／又はモリブデン（例えば、クロム及び／又はタングステン）からなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素をさらに含み得る。理論に縛られることを望むわけではないが、これらの元素の含有は、合金に延性をもたせ、すなわち、合金の変形に対する耐性を向上させ、合金の製造を容易にすると考えられている。ロジウム合金は、各々≧約０．０１重量％（≧約０．０５重量％、≧約０．１重量％、≧約０．１５重量％又は≧約０．２重量％など）の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステン、好ましくは、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、及びタングステンからなる群から選択される元素を含み得る。ロジウム合金は、各々≦約４．５重量％（≦約４．０重量％、≦約３．５重量％、≦約３．０重量％、≦約２．５重量％、≦約２．０重量％、≦約１．５重量％、≦約１．０重量％、≦約０．５重量％、≦約０．４重量％、又は≦約０．３重量％など）の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステン、好ましくは、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、及びタングステンからなる群から選択される元素を含み得る。一実施形態では、各々約０．０１から約５重量％（約０．０５から約２．５重量％、例えば、約０．１から約１．０重量％など）が存在し得る。クロムが存在するとき、クロムは、０から約５重量％（約２．５から約５重量％、例えば、約３から約５重量％又は０から約１重量％（約０．２重量％など））で存在し得る。タングステンが存在するとき、タングステンは、約０．１から約０．５重量％（約０．１から約０．３重量％）で存在し得る。
【００１９】
ロジウム合金は、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される１つ又は複数の元素、好ましくはジルコニウムを含み得る。理論に縛られることを望むわけではないが、これらの元素の含有は、上述のように合金に延性をもたせることができると考えられている。さらに、元素（具体的にはジルコニウム)は、粒界（すなわち、種々の配向の結晶格子間の境界）を通じる転移運動を妨げる場合があり、結晶成長を制限するか、遅くすると考えられている。したがって、結晶成長は、微細粒組織が確実に保持される温度で低減するように見える。ロジウム合金は、各々約０．０１から約１重量％（約０．０１から約０．５０重量％など）の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。ロジウム合金は、各々≧約０．０１５重量％、≧約０．０２重量％、≧約０．０２５重量％又は≧約０．０３０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。ロジウム合金は、各々≦約０．４５重量％、≦約０．４０重量％、≦約０．３５重量％、≦約０．３０重量％、≦約０．２５重量％、≦約０．２０重量％、≦約０．１５重量％、≦約０．１０重量％、≦約０．０５重量％又は≦約０．０４重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。
【００２０】
一実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のジルコニウムを含み得る。ロジウム合金は、≧約０．０１５重量％、≧約０．０２重量％、≧約０．０２５重量％又は≧約０．０３０重量％のジルコニウムを含み得る。ロジウム合金は、≦約０．４５重量％、≦約０．４０重量％、≦約０．３５重量％、≦約０．３０重量％、≦約０．２５重量％、≦約０．２０重量％、≦約０．１５重量％、≦約０．１０重量％、≦約０．０５重量％又は≦約０．０４重量％のジルコニウムを含み得る。
【００２１】
別の実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のイットリウムを含み得る。ロジウム合金は、≧約０．０１５重量％、≧約０．０２重量％、≧約０．０２５重量％又は≧約０．０３０重量％のイットリウムを含み得る。ロジウム合金は、≦約０．４５重量％、≦約０．４０重量％、≦約０．３５重量％、≦約０．３０重量％、≦約０．２５重量％、≦約０．２０重量％、≦約０．１５重量％、≦約０．１０重量％、≦約０．０５重量％又は≦約０．０４重量％のイットリウムを含み得る。
【００２２】
さらに別の実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のサマリウムを含み得る。ロジウム合金は、≧約０．０１５重量％、≧約０．０２重量％、≧約０．０２５重量％又は≧約０．０３０重量％のサマリウムを含み得る。ロジウム合金は、≦約０．４５重量％、≦約０．４０重量％、≦約０．３５重量％、≦約０．３０重量％、≦約０．２５重量％、≦約０．２０重量％、≦約０．１５重量％、≦約０．１０重量％、≦約０．０５重量％又は≦約０．０４重量％のサマリウムを含み得る。
【００２３】
例えば、イットリウム、ジルコニウム、及び／又はサマリウムの酸化物ではなくて、元素のイットリウム、ジルコニウム、及び／又はサマリウムが利用されることが認識されよう。この点において、酸化物は、通常、既に調製された合金に添加され、その中で機械的に混合される。これは、合金の合成中に形成される連続溶液内で溶解される元素のイットリウム、ジルコニウム、及び／又はサマリウムとは対照的である。したがって、イットリウム、ジルコニウム、及び／又はサマリウムは、合金化成分である。
【００２４】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約０．０２から約０．２０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約≧０．０３重量％（約≧０．０４重量％など）の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約≦０．１７５重量％（約≦０．１５重量％など、例えば、約≦０．１２５重量％又は≦０．１重量％）の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。
【００２５】
一実施形態では、ロジウム合金は、
ａ）約７０重量％以上（約７５重量％など）のロジウム、
ｂ）各々０重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、
ｃ）０重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約３５重量％（例えば、約０．０１から約２５重量％）のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、並びに
ｆ）任意選択的に、各々約０．０１から約０．５０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素
を含み、ロジウム合金の総重量％は、１００重量％となる。
【００２６】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、約≧７２重量％（例として、≧７６重量％、例えば、約≧７７重量％（約≧７８重量％又は約≧７９重量％など））のロジウムを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約≦９４重量％（例えば、約≦９３重量％（約≦９２重量％又は約≦９１重量％など））のロジウムを含み得る。一好適実施形態では、ロジウム合金は、約８０重量％のロジウムを含む。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約９０重量％のロジウムを含む。
【００２７】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、約１０から約３５重量％（約１５から約２５重量％など）のニッケルを含む。一好適実施形態では、ロジウム合金は、約≧１６重量％（例えば、約≧１７重量％（約≧１８重量％又は約≧１９重量％など））のニッケルを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約≦３５重量％（例えば、約≦３４重量％（約≦３３重量％、約≦３２重量％、又は約≦３１重量％など））のニッケルを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約≦２４重量％（例えば、約≦２３重量％（約≦２２重量％、約≦２１重量％、又は約≦２０重量％など））のニッケルを含み得る。特に好適な一実施形態では、ロジウム合金は、約１９．８６重量％のニッケルを含む。特に好適な一実施形態では、ロジウム合金は、約２０重量％のニッケルを含む。特に好適な一実施形態では、ロジウム合金は、約３０．５重量％のニッケルを含む。
【００２８】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のニオブを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のタンタルを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のチタンを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のクロムを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のモリブデンを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のコバルトを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のレニウムを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のパナジウムを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のアルミニウムを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のハフニウムを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のタングステンを含み得る。ロジウム合金がタングステンを含むとき、当該タングステンは、約０．０５から約２．５重量％（約０．０６から約１．５重量％など）、例えば、約０．０７から約１重量％（例えば、約０．１から約０．３重量％など）で存在し得る。
【００２９】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約０．０１から約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステン、好ましくは、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、及びタングステン、より好ましくは、クロム、及び／又はタングステンからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含む。ロジウム合金は、各々約≧０．０２５重量％（例えば、約≧０．０５重量％（約≧０．０７５重量％又は約≧０．１０重量％など））の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。ロジウム合金は、各々約≦０．５重量％（例として、約≦２．５０重量％、例えば、約≦２．００重量％（約≦１．５０重量％又は約１．００重量％など））の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。特に好適な一実施形態では、ロジウム合金は、約２．５重量％のモリブデンを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約３．４重量％又約５．０重量％のクロムを含む。別の好適な実施形態では、ロジウム合金は、約３．０重量％のアルミニウムを含む。
【００３０】
一実施形態では、ロジウム合金は、ジルコニウム、イットリウム、又はサマリウムを含まない。
【００３１】
別の実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のジルコニウムを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のイットリウムを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のサマリウムを含み得る。
【００３２】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約０．０２から約０．２０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約≧０．０３重量％（約≧０．０４重量％など）の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約≦０．１７５重量％（約≦０．１５重量％、例えば、約≦０．１２５重量％）の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。
【００３３】
一実施形態では、ロジウム合金は、
ａ）約５０から約９５重量％以上のロジウム、
ｂ）各々最大で約２５重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、
ｃ）最大で約３５重量％のルテニウム、
ｄ）約０．０１から約４９．９９重量％のニッケル、
ｅ）各々最大で約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素、並びに
ｆ）任意選択的に、各々約０．０１から約０．５０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の1つ又は複数の元素
を含み、
ロジウム合金は、イリジウム、白金、パラジウム、又はルテニウムのうちの少なくとも1つを含み、且つ
ロジウム合金の総重量％は１００重量％となる。
【００３４】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、約≧５１重量％（例えば、約≧５２重量％（約≧５３重量％、約≧５４重量％、又は約≧５５重量％など））のロジウムを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約≦８０重量％（例えば、約≦７９重量％（約≦７８重量％、約≦７７重量％、約≦７６重量％、又は約≦７５重量％など））のロジウムを含み得る。特に好適な一実施形態では、ロジウム合金は、約５５重量％のロジウムを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約７４重量％のロジウムを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約７５重量％のロジウムを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約６５重量％のロジウムを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約５０重量％のロジウムを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約６０重量％のロジウムを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約７５重量％のロジウムを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約５７．５重量％のロジウムを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約５４．５重量％のロジウムを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約６３．１重量％のロジウムを含む。
【００３５】
この実施形態では、ロジウム合金は、イリジウム、白金、パラジウム、又はルテニウムのうちの少なくとも1つを含む。ロジウム合金は、各々、最大で約２５重量％（例えば、約０．０１から約２５重量％)、好ましくは、約０．１から約０．２０重量％、より好ましくは、約１から約１５重量％の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなるところから構成された１つ又は複数の元素を含み得る。一好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約２５重量％、好ましくは、約０．１から約２０重量％、より好ましくは、約１から約１５重量％のイリジウムを含む。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約２５重量％、好ましくは、約０．１から約２０重量％、より好ましくは、約１から約１５重量％の白金を含む。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約２５重量％、好ましくは、約０．１から約２０重量％、より好ましくは、約１から約１５重量％のパラジウムを含む。
【００３６】
特に好適な一実施形態では、ロジウム合金は、各々約≧０．１重量％（例えば、約≧０．５重量％（約≧０．６重量％又は約≧０．７重量％）の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約≦２０重量％（例えば、約≦１５重量％（約≦１０重量％など）の、イリジウム、白金、及びパラジウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。
【００３７】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約３５重量％（約２．５から約３３重量％など、例えば、約５．０から約３１重量％）のルテニウムを含み得る。特に好適な一実施形態では、ロジウム合金は、約５から約１０重量％（例えば、約７．５重量％）のルテニウムを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約１５から約２５重量％（約２０重量％（例えば、１９．８６重量％）など）のルテニウムを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約２５から約３５重量％（約３０重量％（例えば、２９．８６重量％）など）のルテニウムを含む。
【００３８】
別の好適実施形態では、ロジウム合金は、ルテニウムを含まない場合があり、すなわち、０重量％のルテニウムであり得る。
【００３９】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、約５から約４５重量％のニッケルを含む。一好適実施形態では、ロジウム合金は、約≧６重量％（例えば、約≧７重量％（約≧８重量％、約≧９重量％、又は約≧１０重量％など））のニッケルを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約≦４４重量％（例えば、約≦４３重量％（約≦４２重量％など））のニッケルを含み得る。特に好適な一実施形態では、ロジウム合金は、約４２重量％のニッケルを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約１５．５重量％のニッケルを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約２５重量％のニッケルを含む。別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約３０重量％のニッケルを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約１０重量％のニッケルを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約５重量％のニッケルを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約４５重量％のニッケルを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約３０重量％のニッケルを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約４１．５重量％のニッケルを含む。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約４２重量％のニッケルを含む。
【００４０】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のニオブを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のタンタルを含み得る。さらに別の特に好適な実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％（約０．５から約２．５重量％（例えば、約１重量％）など）のチタンを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のクロムを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のモリブデンを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のコバルトを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のレニウムを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のパナジウムを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のアルミニウムを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のハフニウムを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のタングステンを含み得る。ロジウム合金がタングステンを含むとき、当該タングステンは、約０．０５から約２．５重量％（約０．０６から約１．５重量％など）、例えば、約０．０７から約１重量％（例えば、約０．１から約０．３重量％など）で存在し得る。
【００４１】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約０．０１から約５重量％の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステン、好ましくは、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、及びタングステン、より好ましくは、クロム、及び／又はタングステンからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。ロジウム合金は、各々約≧０．０２５重量％（例えば、約≧０．０５重量％（約≧０．０７５重量％又は約≧０．１０重量％など））の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。ロジウム合金は、各々約≦２．５０重量％（例えば、約≦２．００重量％（約≦１．５０重量％又は約≦１．００重量％など））の、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、コバルト、レニウム、パナジウム、アルミニウム、ハフニウム、及びタングステンからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。
【００４２】
一実施形態では、ロジウム合金は、ジルコニウム、イットリウム、又はサマリウムを含まない。
【００４３】
一好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のジルコニウムを含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のイットリウムを含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のサマリウムを含み得る。
【００４４】
別の好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約０．０２から約０．４０重量％の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。別の好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約≧０．０３重量％（約≧０．０４重量％など）の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。さらに別の好適実施形態では、ロジウム合金は、各々約≦０．３５重量％（約≦０．３０重量％など）の、イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される任意の１つ又は複数の元素を含み得る。
【００４５】
本発明に係るロジウム合金は、次の表の元素からなる群から選択され得る。
【００４６】
2017527695.tif 000003
【００４７】
特定の実施形態では、ロジウム合金は、合金Ｄを含まない。特定の実施形態では、ロジウム合金は、合金Ｅを含まない。特定の実施形態では、ロジウム合金は、合金Ｆを含まない。特定の実施形態では、ロジウム合金は、合金Ｇを含まない。
【００４８】
本発明のロジウム合金は、その改良された物理的及び機械的特性により、高温又は荷重支持用途での使用に適したものとなる。本発明の合金は、浸食に対して優れた耐性を示すので、点火用途において、例えば、点火プラグの構成要素として使用してもよい。この合金は、さらに、電極としての使用、並びにステントなどの一部の生体医学用途に適する場合がある。この合金は、さらに、ピンニングワイヤーやセンサのリード線として適する場合がある。上述の例は、本発明の合金の数多くの潜在的な使用の例示に過ぎず、したがって、何らか限定的であることを意図していない。
【００４９】
別の態様では、本発明は、電極又は点火プラグにおけるロジウム合金の使用を提供しており、
ロジウム合金は、
ｉ）ロジウム、及び
ｉｉ）ニッケル
を含み、前記合金は、前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む。
【００５０】
ロジウム合金は、上記で概して記載された通りである。
【００５１】
一実施形態では、ロジウム合金は、電極において使用され得る。別の実施形態では、ロジウム合金は、点火プラグにおいて使用され得る。
【００５２】
別の態様では、本発明は、
ｉ）ロジウム、
ｉｉ）ニッケル、及び
ｉｉｉ）イットリウム、ジルコニウム、及びサマリウムからなる群から選択される1つ又は複数の元素
を含むロジウム合金を提供しており、
前記合金は、前記合金の任意の他の個々の元素に比べて、より多くの量のロジウムを含む。
【００５３】
ロジウム合金は、上記で概して記載された通りである。
【００５４】
ロジウム合金は、既知の方法によって製造してもよく、任意の適切な形態に製作してもよい。破断伸び又は延性が改善されることにより、この合金は、特にワイヤへの引き込みに適するようになるが、さらに、管、シート、粒子、粉末、又はその他の一般的な形状の準備に使用されてもよい。この合金は、さらに吹付け被覆用途において使用してもよい。
【００５５】
実施形態及び／又は本発明の任意選択的な特徴が以下に記載されている。本発明の任意の態様は、文脈上他のことが要求されていない限り、本発明の任意の他の態様と組み合わせてもよい。文脈上他のことが要求されていない限り、任意の実施形態又は任意の態様の任意選択的な特徴は、単独で又は組み合わせで、本発明の任意の態様と組み合わせてもよい。
【００５６】
これより、本発明は、下記の図面を参照しながら、下記の非限定的な実施例を通して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】製造されたロジウム合金（合金Ｂ)のワイヤを通る断面を示す。
【図２】１５分間、１１００℃でアニールされて、ダイの中で圧縮されたロジウム合金（合金Ｂ）を示す。
【００５８】
実施例
実施例１
合金調製
下記の表１で詳述されたロジウム合金は、アルゴンアーク溶解によって調製される。すべての値は、合金の総重量に基づいて、重量パーセント(重量％)で示されている。
【００５９】
2017527695.tif 000004
【００６０】
各合金は、１ｍｍ又は２ｍｍの直径を有するワイヤを製作するように続けて処理される。
【００６１】
実施例２
成形性能試験
１．合金Ｂの１〜２ｍｍ直径のワイヤが、５０ｍｍの長さで切断される。実際の直径は記録される。図１は、ワイヤを通る断面を示す。
２． 成形性能が条件に左右されるかどうかを検査するため、ワイヤの試料が、示された通りの、アニールされた条件で評価される。ワイヤの試料は、１５分間、空気中で１１００℃でアニールされる。
３．評価にあたっては、はずみプレスで保持された矩形状の空洞を囲む特注ダイセットが使用される。
４．ワイヤの試料は、適切な空洞の中に置かれ、試料を空洞の中に押し込めるためにプレスが閉じられる。プレスは手動で行われる。
５．プレスの後、ワイヤの試料は、顕微鏡並びに究極的には測定を可能にする断面研磨及び金属組織調製（ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）によって、視覚的に検査され、変形度合が決定され、試料が無傷で保存されたかどうかが検査される。
６．合金の成形性能の査定は、何らかの亀裂の存在、亀裂の相対的な大きさ（長さ／幅）、並びに元の直径に比較した変形したワイヤの相対的な厚さから計算された変形度合に基づく。
【００６２】
図１及び図２は、この合金が高い度合の変形性能を有しており、実質的に亀裂が生じないことを示している。
【００６３】
実施例３
電極の検証
本発明のロジウム合金のイリジウム標準及びロジウム標準は、１ｍｍの直径を有する電極ワイヤへと切断される。ワイヤは、適合する３ｍｍ直径のＩｒ接地電極と共に、４つの固定試験セルに固定され、それらの間の空隙が調節され、ノギスで設定される。試験電極は負極性に設定され、接地電極は正極性に設定され、浸食が適切な電極に集中する。
【００６４】
試験は、２００Ｈｚで各々の対の電極に印加される自動車の点火コイルによって駆動された１０ｋＶの電気パルスで開始される。これにより、典型的な自動車エンジンで発生するような、電極間の、連続する一連の迅速なスパーク放電が開始される。試験セルは、機能性を確認するために間隔をおいて視覚的に検査され、約２５０時間後に放電が停止し、電極の空隙が再度測定される。スパーク放電の数を計算することができる経過時間を測定するために試験開始時に使用されたカウンタが使用される。
【００６５】
電極は試験セル内で再設定され、放電が再度開始される。さらに約２５０時間（合計で５００時間の放電時間）後、試験が停止し、上述の空隙測定及び電極検査の工程が完了する。
【００６６】
試験期間
試験期間及びスパークのおおよその数が計算された。したがって、２０日間の試験に対しては、下記の通りである。
・２０日×２４時間／日＝４８０時間
・４８０時間×３６００秒／時間＝１、７２８、０００秒
・１、７２８、０００秒×２００スパーク／秒＝３４５、６００、０００スパーク（試験ポイント毎）
【００６７】
2017527695.tif 000005
【００６８】
１００％Ｉｒ電極は、最悪（最大）の浸食を示しており、試験期間にわたって、空隙測定値が０．７ｍｍ＋／−０．１ｍｍで変化している。
【００６９】
１００％Ｒｈ、合金Ａ、Ｂ、及びＨ−Ｍ電極は、１００％Ｉｒ電極よりも浸食が少ないことを示す。合金Ｌ及びＭの電極は、試験期間にわたって、１００％Ｒｈ電極に対して同等の耐食性を示す。合金Ａ、Ｈ、Ｊ、及びＫ電極は、試験期間にわたって１００％ロジウム電極に対する０．３ｍｍ＋／−０．１ｍｍに比べて、０．２ｍｍ＋／−０．１ｍｍで空隙測定値が変化するため、１００％Ｒｈ電極よりも優れた耐食性を示す。合金Ｂ及びＩも、試験期間にわたって１００％ロジウム電極に対する０．３ｍｍ＋／−０．１ｍｍに比べて、０．１ｍｍ＋／−０．１ｍｍで空隙測定値が変化するため、１００％Ｒｈ電極よりも優れた耐食性を示す。
【図１】
2017527695.tif 000009
【図２】
2017527695.tif 000010
【国際調査報告】
2017527695.tif 000011
2017527695.tif 000012
2017527695.tif 000013
2017527695.tif 000014