(57)【要約】  本発明は：  ａ）ロジウムと；  ｂ）イリジウム、白金、パラジウム及びルテニウムからなる群から選択される１以上の元素と；  ｃ）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以上の元素と；  を含むロジウム合金を提供し、  合金は、任意の他の個々の元素と比較してより多量のロジウムを含む。  本発明は、スパークプラグと同様に、請求項に記載のロジウム合金を含む、電極も提供する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ロジウムと；
ｂ）イリジウム、白金、パラジウム及びルテニウムからなる群から選択される１以上の元素と；
ｃ）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以上の元素と；
を含むロジウム合金であって、合金の任意の他の個々の元素と比較してより多量のロジウムを含むロジウム合金。
【請求項２】
約０．０１から約０．５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以上の元素のそれぞれを含む、請求項１に記載のロジウム合金。
【請求項３】
ａ）約５０重量％以上のロジウムと；
ｂ）約４９．９９重量％までの、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以上の元素のそれぞれと；
ｃ）約３５重量％までのルテニウムと；
ｄ）約５重量％までの、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以上の元素のそれぞれと；
ｅ）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以上の元素のそれぞれと；
を含む合金であって、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少なくとも１を含み、かつロジウム合金の総重量％が合計で１００重量％となる、請求項１又は２に記載のロジウム合金。
【請求項４】
ａ）約７５から約９５重量％のロジウムと；
ｂ）約１５から約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以上の元素のそれぞれと；
ｃ）０重量％のルテニウムと；
ｄ）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、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以上の元素のそれぞれと：
ｅ）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以上の元素のそれぞれと；
を含む合金であって、ロジウム合金の総重量％が合計で１００重量％となる、請求項３に記載のロジウム合金。
【請求項５】
ａ）約５０から約９５重量％のロジウムと；
ｂ）約４５重量％までの、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以上の元素のそれぞれと；
ｃ）約１から約３５重量％のルテニウムと；
ｄ）約５重量％までの、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以上の元素のそれぞれと；
ｅ）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以上の元素のそれぞれと；
を含む合金であって、ロジウム合金の総重量％が合計で１００重量％となる、請求項３に記載のロジウム合金。
【請求項６】
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からなる群から選択される、請求項３に記載のロジウム合金。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のロジウム合金を含む、スパーク点火電極。
【請求項８】
請求項７に記載の電極を含むスパークプラグ。
【請求項９】
電極又はスパークプラグにおける請求項１から６の何れか一項に記載のロジウム合金の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロジウム合金、及び合金の使用、特にスパーク点火電極、に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳ２００７／１９４６８１（Denso Corporation）は、内燃機関のためのスパークプラグを記載し、中心又は外側電極の少なくとも１つが、ロジウム、並びに元素の周期表中に列挙される希土類元素（ｅａｒｔｈ  ｒａｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）、ＩＶＡ元素及びＶＡ元素から選択される１以上の０．３重量％から２．５重量％の添加剤を含む。ＵＳ２００７／１９４６８１は、第二の白金族金属（ＰＧＭ）を含む合金を記載しない。
【０００３】
ＪＰ２００１１１８６６０（NGK Spark Plug Co. Ltd.）は、３から３８％の質量内でＲｅ、Ｉｒ、Ｗ、Ｍｏ及びＯｓの１以上を含むロジウム合金を記載する。ＪＰ２００１１１８６６０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以上の元素を含む合金を記載しない。
【０００４】
ＧＢ２０６０７７３Ａ（Champion Spark Plug Company）は、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、合金及び金属という延性合金から作製される挿入物を有するスパーク点火器であって、サービスのために約１０００ｏＦ（５３７．８ｏＣ）より高い温度まで熱されない点火器と、タングステン並びにそれの合金及び延性合金とを記載する。ＧＢ２０６０７７３Ａは、任意の合金の調製又はスパーク点火器としてのそれらの使用を例示しない。
【０００５】
J. R. Handley （Platinum Metals Review, 1989, 33, (2), 64-72 and 1990, 34, (4), 192-204）は、二元系、三元系及び複合ロジウム合金を記載する。ジャーナル記事は、本発明の合金とスパーク点火電極としてのロジウム合金の使用のどちらも記載しない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、スパークに触れること及び酸化から生じるそれらのような向上した耐摩耗性を有するロジウム合金を開発した。加えて、合金は、製造することが容易でもある。
【０００７】
ある態様では、従って、本発明は：
ａ）ロジウムと；
ｂ）イリジウム、白金、パラジウム及びルテニウムからなる群から選択される１以上の元素と；
ｃ）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以上の元素と；
を含むロジウム合金であって、合金の任意の他の個々の元素と比較してより多量のロジウムを含む合金を提供する。
【０００８】
他の態様では、本発明は、ここで規定されるロジウム合金を含むスパーク点火電極も提供する。
【０００９】
更に他の態様では、ここで規定されるスパーク点火電極を含むスパークプラグが提供される。
【００１０】
他の態様では、電極又はスパークプラグにおけるここで規定されるロジウム合金の使用を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記のように、本発明は：
ａ）ロジウムと；
ｂ）イリジウム、白金、パラジウム及びルテニウムからなる群から選択される１以上の元素と；
ｃ）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以上の元素と；
を含むロジウム合金であって、合金の任意の他の個々の元素と比較してより多量のロジウムを含む合金を提供する。
【００１２】
各元素の量に、ベース合金が純粋なロジウムであるという仮定が与えられる一方で、実用的な面では、ロジウム及び合金化元素は、そのような金属について通常予期されるレベルにおける不純物を含有してよいということが理解されるであろう。
【００１３】
ロジウムは、優れた酸化及び腐食耐性と同様に高い融点及び沸点も示す白金族金属（ＰＧＭ）である。ロジウムは、上記の特性と結びついている場合にスパーク点火電極としての使用のための潜在力に適合する、低い蒸気圧及び高い熱伝導性も示す。しかしながら、ロジウム金属自体は、それの相対的に不十分な機械的特性及び相対的に低い密度のために、スパーク点火電極として十分に利用され得ない。本願発明者は、それを不十分なスパーク点火電極にするロジウムの特性が選択的合金化により改善され得ることを見出した。この点において、本発明のロジウム合金は、合金中の主な元素としてロジウムを含む。ロジウムは、従って、合金の任意の他の個々の（また重量による百分率（重量％）として表される）元素と比較して（重量による百分率（重量％）として表される）最も多い量で合金中に存在する。合金の任意の他の元素は、個々に、ロジウムと比較してより少ない元素である。
【００１４】
合金中の各元素又は元素の組み合わせが範囲として表されてよく、同時に、ロジウム合金の総重量％は合計１００重量％となる。
【００１５】
本発明のロジウム合金は、約≧３０重量％のロジウム、例えば、約≧４０重量％のロジウム、例えば、約≧５０重量％のロジウムを含んでよい。ある態様では、ロジウム合金は、約３０から約９９重量％のロジウム、例えば、約３０から約９５重量％のロジウム、例えば、約４０から約９０重量％のロジウムを含んでよい。ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約５０から９９重量％、例えば、約５５から約９５重量％、例えば、約７０から約９０重量％、のロジウムを含む。
【００１６】
ロジウムは、イリジウム、白金、パラジウム又はルテニウムの少なくとも１つで合金化される。この点で、約４９．９９重量％までの（例えば、約０．０１から約４９．９９重量％）、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以上の各元素が、存在してよい。イリジウム、白金及びパラジウムは、ロジウムとの優れた固溶性を有し、しかるが故に、ロジウム合金の調製での合金化元素として適切である。ある態様では、ロジウム合金は、約４９．９９重量％まで、例えば、０から約４０重量％、例えば、約０．０１から約２５重量％、例えば、約０．１から約２０重量％、のイリジウムを含んでよい。他の態様では、ロジウム合金は、約４９．９９重量％まで、例えば、０から約４０重量％、例えば、約０．０１から約２５重量％、例えば、約０．１から約２０重量％、の白金を含んでよい。他の態様では、ロジウム合金は、約４９．９９重量％まで、例えば、０から約４９重量％、例えば、約０．０１から約２５重量％、例えば、約０．１から約２０重量％、のパラジウムを含んでよい。
【００１７】
ロジウム合金中に存在する場合、ルテニウムは、約３５重量％までで存在してよい。この点について、ロジウム中のルテニウムの固溶性は、単一層固溶を維持する一方で、この範囲内で良好であるので、ルテニウムの量を約≦３５重量％に限定することは、一般的に望ましい。それの腐食耐性がイリジウムのそれと類似するので、ルテニウムは、合金化元素として適切である。ルテニウム（及び／又はイリジウム）の存在は、従って、ロジウム金属のみと比較してロジウム合金の腐食耐性を改善する。ルテニウムは、スパークエロージョンに対する耐性に有利である全ての特性、高い融点／沸点、高い原子量及び高い熱伝導性も示す。ロジウム合金は、ルテニウムを含まなくてよい、すなわち、０重量％のルテニウムであってよい。あるいは、ロジウム合金は、約０．０１から約３５重量％、例えば、約０．１から約３４重量％、例えば、約１から約３２重量％、例えば、約５から約３１重量％、のルテニウムを含んでよい。
【００１８】
ロジウム合金は、約５重量％まで（例えば、約０から約５重量％）、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、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以上の元素のそれぞれを含んでもよい。理論により結びつけられると望むことなく、それらの元素の含有物が、合金を延性化（ｄｕｃｔｉｌｉｓｅ）してよい、すなわち、合金をより変形に対する耐性があるものにしてかつ製造の容易なものにする、ということが信じられる。ロジウム合金は、≧約０．０１重量％、例えば≧約０．０５重量％、≧約０．１重量％。≧約０．１５重量％又は≧約０．２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、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のそれぞれを含んでよい。ロジウム合金は、≦約４．５重量％、例えば、≦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％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、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のそれぞれを含んでよい。ある態様では、それぞれは、約０．０１から約５重量％、例えば、約０．０５から約２．５重量％、例えば、約０．１から約１．０重量％、で存在してよい。クロムが存在する場合、それは、０から約１重量％中、例えば、約０．２重量％、で存在してよい。タングステンが存在する場合、それは、約０．１から約０．５重量％、例えば、約０．１から約０．３重量％、中で存在してよい。
【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、好ましくは、ジルコニウム、からなる群から選択される１以上の元素を含む。理論により結びつけられると望むことなく、それらの元素の含有量が上記のように合金を延性化してよいということが信じられる。元素（特にジルコニウム）が、結晶粒界（すなわち、異なる配向における結晶格子間の境界）を通じた転位の動きを妨げてよく、それゆえ結晶粒成長を限定するか又は遅らせるということも信じられる。結晶粒成長は、従って、細かい結晶粒構造が維持されることを保証する温度において低減されるように存在する。ロジウム合金は、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。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、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。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、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。
【００２０】
ある態様では、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んでよい。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んでよい。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んでよい。
【００２１】
他の態様では、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んでよい。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んでよい。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んでよい。
【００２２】
更に他の態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のサマリウムを含んでよい。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％のサマリウムを含んでよい。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％のサマリウムを含んでよい。
【００２３】
エレメンタルなイットリウム、ジルコニウム及び／又はサマリウムは利用され、かつ、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は利用されない、ということがわかるだろう。この点で、酸化物は、既に調製されかつ機械的にそれと混合される合金に典型的には加えられる。これは、合金の合成の間に形成される連続的な溶液中に溶解するエレメンタルなイットリウム、ジルコニウム及び／又はサマリウムと対照的である。イットリウム、ジルコニウム及び／又はサマリウムは、従って、成分を合金化する。
【００２４】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≧０．０３重量％、例えば、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≦０．１７５重量％、例えば、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。
【００２５】
ある態様では、ロジウム合金は：
ａ）約７５から約９５重量％のロジウムと；
ｂ）約１５から約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以上の元素のそれぞれと；
ｃ）０重量％のルテニウムと；
ｄ）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、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以上の元素のそれぞれと；
ｅ）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以上の元素のそれぞれと；
を含み、ロジウム合金の総重量％は、合計で１００重量％となる。
【００２６】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約≧７６重量％、例えば、約≧７７重量％、例えば、約≧７８重量％又は約≧７９重量％の、ロジウムを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≦９４重量％、例えば、約≦９３重量％、例えば、約≦９２重量％又は約≦９１重量％の、ロジウムを含んでよい。ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約８０重量％のロジウムを含む。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約９０重量％のロジウムを含む。
【００２７】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約１５から約２５重量％のイリジウムを含む。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約１５から約２５重量％の白金を含む。更に他の態様では、ロジウム合金は、約１５から約２５重量％のパラジウムを含む。
【００２８】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約≧１６重量％、例えば、約≧１７重量％、例えば、約≧１８重量％又は約≧１９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以上の元素のそれぞれを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≦２４重量％、例えば、約≦２３重量％、例えば、約≦２２重量％又は約≦２１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以上の元素のそれぞれを含んでよい。
【００２９】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のニオブを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のタンタルを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のチタンを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のクロムを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のモリブデンを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のコバルトを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のレニウムを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のバナジウムを含んでよい。更に他の好ましい態様では、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んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のハフニウムを含んでよい。更に他の好ましい態様では、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んでよい。ロジウム合金がタングステンを含む場合、タングステンは、約０．０５から約２．５重量％、例えば、約０．０６から約１．５重量％、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％、中で存在してよい。ロジウム合金がクロムを含む場合、クロムは、約０．０５から約２．５重量％、例えば、約０．０６から約１．５重量％、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％、中で存在してよい。
【００３０】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、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、バナジウム、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以上の元素のそれぞれを含む。ロジウム合金は、約≧０．０５重量％、約≧０．１０重量％、例えば、約≧０．１５重量％又は約≧０．２０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以上の元素のそれぞれを含んでよい。ロジウム合金は、約≦２．５０重量％、例えば、約≦２．００重量％、例えば、約≦１．５０重量％又は約≦１．００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以上の元素のそれぞれを含んでよい。
【００３１】
ある好ましい態様では、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んでよい。他の好ましい態様では、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んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のサマリウムを含んでよい。
【００３２】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≧０．０３重量％、例えば、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≦０．１７５重量％、例えば、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。
【００３３】
他の態様では、ロジウム合金は：
ａ）約５０から約９５重量％のロジウムと；
ｂ）約４５重量％までの、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以上の元素のそれぞれと；
ｃ）約１から約３５重量％のルテニウムと；
ｄ）約５重量％までの、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以上の元素のそれぞれと；
ｅ）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以上の元素のそれぞれと；
を含み、ロジウム合金の総重量％は、合計で１００重量％となる。
【００３４】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約≧５５重量％、例えば、約≧６０重量％、例えば、約≧６５重量％又は約≧７０重量％、のロジウムを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≦９４重量％、例えば、約≦９３重量％、例えば、約≦９２重量％、約≦９１重量％又は約≦９０重量％、のロジウムを含んでよい。
【００３５】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約４５重量％までのイリジウムを含む。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約４５重量％までの白金を含む。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約４５重量％までのパラジウムを含む。
【００３６】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約０から約４５重量％、例えば、約≧５から約１５重量％、例えば、約７．５から約１２．５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以上の元素のそれぞれを含んでよい。ある特に好ましい態様では、ロジウム合金は、０重量％のイリジウムを含む。他の特に好ましい態様では、ロジウム合金は、約９．８６重量％のイリジウムを含む。
【００３７】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約５から約３０重量％、例えば、約６から約２５重量％、例えば、約７．５から約２２．５重量％、のルテニウムを含んでよい。ある特に好ましい態様では、ロジウム合金は、約９．８６重量％のルテニウムを含む。他の特に好ましい態様では、ロジウム合金は、約２０重量％のルテニウムを含む。
【００３８】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のニオブを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のタンタルを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のチタンを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のクロムを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のモリブデンを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のコバルトを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のレニウムを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のバナジウムを含んでよい。更に他の好ましい態様では、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んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約５重量％のハフニウムを含んでよい。更に他の好ましい態様では、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んでよい。ロジウム合金がタングステンを含む場合、タングステンは、約０．０５から約２．５重量％、例えば、約０．０６から約１．５重量％、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％、中で存在してよい。ロジウム合金がクロムを含む場合、クロムは、約０．０５から約２．５重量％、例えば、約０．０６から約１．５重量％、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％、中で存在してよい。
【００３９】
ある好ましい態様では、ロジウム合金は、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、バナジウム、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以上の元素を含んでよい。ロジウム合金は、約≧０．０５重量％、例えば、約≧０．１０重量％、例えば、約≧０．１５重量％又は約≧０．２０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以上の元素のそれぞれを含んでよい。ロジウム合金は、約≦２．５０重量％、例えば、約≦２．００重量％、例えば、約≦１．５０重量％又は約≦１．００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以上の元素のそれぞれを含んでよい。
【００４０】
ある好ましい態様では、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んでよい。他の好ましい態様では、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んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約０．０１から約０．５０重量％のサマリウムを含んでよい。
【００４１】
他の好ましい態様では、ロジウム合金は、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≧０．０３重量％、例えば、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以上の元素のそれぞれを含んでよい。更に他の好ましい態様では、ロジウム合金は、約≦０．３５重量％、例えば、約≦０．３０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以上の元素のそれぞれを含んでよい。
【００４２】
本発明に従うロジウム合金は以下からなる群から選択されてよい：
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【００４３】
本発明のロジウム合金の向上した物理的及び機械的特性は、耐荷重性アプリケーション又は高温度における使用にそれらを適切にさせる。スパークプラグの平均温度は、典型的には、５００−９００℃の間でサイクルし、かつ本発明の合金は、高温度における重量減少への良好な耐性を示すので、本発明の合金は、点火アプリケーションで、例えば、スパークプラグ中の要素として、使用されてよい。合金は、それらの放射線不透性に鑑みて、電極及びいくつかのバイオメディカルアプリケーションとしての使用にも適切であってよい。上記の例は、単に、本発明の合金の多くの潜在的な使用を例示するのに役に立ち、かつ、例えば、多少なりとも限定することを意図されない。
【００４４】
ロジウム合金は、既知の方法で製造されてよく、かつ任意の適切な形状に加工されてよい。不十分な伸長性又は延性においての改善は、引抜加工に特に適切な合金をワイヤに加工し；しかしながら、合金は、管、シート、粒、粉末又は他の一般形状を調製するように使用されてもよい。合金は、噴霧コーティングアプリケーションにおいて使用されてもよい。
【００４５】
本発明の態様及び／又は任意選択的な特徴が上記された。文脈が別の方法で要求しない限り、本発明の任意の態様は、本発明の任意の他の態様と組み合わされてよい。文脈が別の方法で要求しない限り、任意の態様の好ましい及び／又は任意選択的な特徴のそれぞれは、別々に又は組み合わせでのどちらかで、本発明の任意の態様と組み合わされてよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
本発明は、以下の非限定的な例により、かつ以下の添付の図に関連してここで示されるだろう。
【図１】８５０℃における本発明のロジウム合金の酸化性能を示す。
【図２】１０００℃における本発明のロジウム合金の酸化性能を示す。
【図３】１１００℃における本発明のロジウム合金の酸化性能を示す。
【図４】１１００℃におけるイリジウムの酸化性能を示す。
【図５】８００℃と１１００℃の間の温度における本発明のロジウム合金の総体的重量減少毎時を示す。
【実施例１】
【００４７】
合金の調製
以下の表１に示されるロジウム合金は、アルゴンアーク溶解により調製される。全ての値は、合金の総重量ベースの重量百分率（重量％）で与えられる。
2017531091.tif 000004
各合金は、２ｍｍの直径を有するワイヤを製造するようにその後加工される。
【実施例２】
【００４８】
酸化試験
合金の酸化性能は、以下のように評価される：
１．２ｍｍの直径においてのワイヤは、約１２０ｍｍの直線長さに切られる。
２．ワイヤサンプルは、囲まれた天秤上で少数点以下４桁まで量られ、かつ直径は、各長さに沿って５点で測定される。平均直径が記録される。
３．いくつかの異なる合金からのワイヤサンプルは、刻み目のあるアルミナベースのセラミック炉トレー中に配置される。
・位置的な順序は、記録される各サンプルのためのスロット番号でランダム化される。
・２つのサンプルは、バッチの少なくともいくつかから試験される。
・双方の測定は、試験炉内での位置的な変化による任意の効果を確認するように意図される。
４．実験室熱処理炉（１５０ｘ１５０ｘ２００ｍｍのこの場合）は、要求される試験温度に設定される。
５．一度安定化すると、炉トレーは、炉の中心に配置され、日数と時間が記録される。
６．適切な間隔の後、炉トレーは、炉から取り除かれ、かつ自然に冷える。
７．各ワイヤサンプルは、重量確認（ｗｅｉｇｈｔ  ｃｈｅｃｋｅｄ）され、かつ記録された重量である。
８．炉トレーは、同様な方向を維持して熱処理炉に戻される。
９．サンプル重量は、試験の持続時間中に少なくとも３回確認され、典型的な持続時間は、３５０‐４００ｈｒｓであり、日数及び時間が記録される。
１０．完了時に、最終的な直径が測定され、か焼され、かつ上記のように記録される。
１１．時間及び測定は、表計算ソフトに移され、かつ酸化重量減少曲線は、重量変化及び重量変化毎単位表面積を使用して計算される。
【００４９】
８５０℃、１０００℃及び１１００℃の温度における、本発明のロジウム合金の酸化性能の結果は、図１−３に示される。図５は、８００℃と１１００℃の間の温度における、本発明のロジウム合金の総体的な重量減少毎時を例示する。
【００５０】
気化を通した金属減少がイリジウムについて起こり、かつこれは、最も急な負の勾配を有するＩｒグラフについて、図４及び５中で明確に示される。
【００５１】
本発明のロジウム合金は、ロジウム金属との比較において匹敵するか又は改善された特性を示す。ロジウム合金は、本合金を超える桁を上回る重量減少を示すイリジウム金属と違い、より高温においての重量減少に対する耐性も示す。
【実施例３】
【００５２】
電極の研究
本発明のロジウム合金、イリジウム標準及びロジウム標準は、切られて１ｍｍの直径を有する電極ワイヤとなる。ワイヤは、直径３ｍｍのＩｒ接地電極と調和することと共に固定されて４つの定置試験セルとなり、かつそれらの間のギャップはノギスで設定されかつ調節される。試験電極は、適切な電極上の腐食を集中するような正極としての接地電極及び負の極性において設定される。
【００５３】
試験は、２００Ｈｚにおいて電極の各組に適用される自動車点火コイルにより駆動される１０ｋＶの電子パルスで始まる。これは、典型的な自動車機関中に発生する電極間の連続的な一連の急速スパーク放電を起こす。試験セルは、機能性を確認するように折々視覚的に確認され、かつ約２５０ｈｒ．後に放電が止められ、かつ電極ギャップが再測定される。試験開始において開始される計算機は、スパーク放電の数が計算され得る経過時間を、測定するように使用される。
【００５４】
電極は試験セル中で再設定され、かつ放電が再開される。更に約２５０ｈｒ．後（合計で約５００ｈｒｓの放電時間）、試験は止められ、かつ電極検査及びギャップ測定の同様な手順が完了する。
【００５５】
試験持続時間
試験持続時間及びスパークのおおよその数が計算された。従って、２０日間試験：
・２０日ｘ２４ｈｒｓ／日＝４８０ｈｒｓ
・４８０ｈｒｓｘ３６００秒／ｈｒ＝１，７２８，０００秒
・１，７２８，０００秒ｘ２００スパーク／秒＝３４５，６００，０００スパーク（毎試験点）
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１００％Ｉｒ電極は、最も悪い（最大）腐食を示し、ギャップ測定は、試験持続時間中、０．７ｍｍ＋／−０．１ｍｍで変化する。
【００５６】
１００％Ｒｈ並びに合金１、３及び４電極は、１００％Ｉｒ電極のそれより低い腐食を示す。合金１電極は、１００％Ｒｈ電極に匹敵する腐食を示し、ギャップ測定は、試験持続時間中、０．３ｍｍ＋／−０．１ｍｍで変化する。
【００５７】
合金３及び４は、試験持続時間中に各合金について０．２ｍｍ＋／−０．１ｍｍで変化するギャップ測定のように、最小の腐食を示す。合金３及び４は、従って、より腐食に対する耐性があり、かつ１００％ロジウム及び１００％イリジウム電極の双方を上回る耐性を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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