(57)【要約】【課題】ロウ材シートにおける材料の偏りを防止し、均一な機能性を確保する。【解決手段】ロウ材組成からなるロウ付け層を備えるロウ材シートの上記ロウ付け層の形成に用いられる粉末粒子１００であって、ホスト粒子１１０と該ホスト粒子１１０に付着する付着層１２０とからなり、上記ホスト粒子１１０と上記付着層１２０とを合わせた組成が上記ロウ材組成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロウ材組成からなるロウ付け層を備えるロウ材シートの前記ロウ付け層の形成に用いられる粉末粒子であって、
ホスト粒子と該ホスト粒子に付着する付着層とからなり、
前記ホスト粒子と前記付着層とを合わせた組成が前記ロウ材組成である
ことを特徴とする粉末粒子。
【請求項２】
前記付着層は、前記ホスト粒子よりも粒径の小さな複数のゲスト粒子からなることを特徴とする請求項１記載の粉末粒子。
【請求項３】
前記ホスト粒子が前記ロウ材組成を有し、
前記ゲスト粒子が、前記ロウ材組成の一部を有する第１ゲスト粒子と、該第１ゲスト粒子が有していない前記ロウ材組成の残部を有する第２ゲスト粒子を含む
ことを特徴とする請求項２記載の粉末粒子。
【請求項４】
前記ロウ材組成がニッケル成分を含み、前記第１ゲスト粒子がニッケルからなることを特徴とする請求項３記載の粉末粒子。
【請求項５】
複数の粉末粒子からなる粉末の圧延処理を含む処理を行うことによって、ロウ材組成からなるロウ付け層を備えるロウ材シートを製造するロウ材シートの製造方法であって、
粉末粒子がホスト粒子と該ホスト粒子に付着する付着層とからなり、
前記ホスト粒子と前記付着層とを合わせた組成が前記ロウ材組成である
ことを特徴とするロウ材シートの製造方法。
【請求項６】
前記付着層は、前記ホスト粒子よりも粒径の小さな複数のゲスト粒子からなることを特徴とする請求項５記載のロウ材シートの製造方法。
【請求項７】
前記ホスト粒子が前記ロウ材組成を有し、
前記ゲスト粒子が、前記ロウ材組成の一部を有する第１ゲスト粒子と、該第１ゲスト粒子が有していない前記ロウ材組成の残部を有する第２ゲスト粒子とを含む
ことを特徴とする請求項６記載のロウ材シートの製造方法。
【請求項８】
前記ロウ材組成がニッケル成分を含み、前記第１ゲスト粒子がニッケルからなることを特徴とする請求項７記載のロウ材シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末粒子及びロウ材シートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロウ材組成を有するクラッド層と基材とを備えるクラッドシートや、ロウ材組成を有するロウ材そのものからなるアモルファスシート等がロウ材シートとして用いられている。
【０００３】
近年、ロウ材組成を有する粉末を圧延ローラの周面と圧延ローラの周面との間にて圧延することによって、上記ロウ材シートを製造する粉末圧延処理が提案されている。
このような粉末圧延処理においては、全体としてロウ材組成となるように複数種類の粉末を混合し、その結果得られた混合粉末を圧延ローラの間に供給して圧延することによってシート状に成型し、さらに焼成することによってロウ材シートを製造している。
【特許文献１】特開２００４−８２２１８号公報
【特許文献２】特開２００５−１８６１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記粉末圧延処理においては、粉末の種類による重量ばらつき等に起因して、複数種類の粉末を混合する際に全ての種類粉末を均一に分散させることが難しい。
このため、粉末圧延によって製造されるロウ材シートにおいて材料の偏りが生じ、ロウ材シートの機能性に偏りが生じる。また、特に偏りが大きい場合には、クラッド層の剥離等のロウ材シートの損傷が生じやすくなり、ロウ材シートの加工性が低下する。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ロウ材シートにおける材料の偏りを防止し、均一な機能性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の粉末粒子は、ロウ材組成からなるロウ付け層を備えるロウ材シートの上記ロウ付け層の形成に用いられる粉末粒子であって、ホスト粒子と該ホスト粒子に付着する付着層とからなり、上記ホスト粒子と上記付着層とを合わせた組成が上記ロウ材組成であることを特徴とする。
【０００７】
このような特徴を有する本発明の粉末粒子によれば、当該粉末粒子がホスト粒子と当該ホスト粒子に付着する付着層とによって構成され、ホスト粒子と付着層とを合わせた組成がロウ材組成とされている。
すなわち、本発明の粉末粒子によれば、粉末粒子の１つ１つがロウ材組成を有している。
【０００８】
また、本発明の粉末粒子においては、上記付着層は、上記ホスト粒子よりも粒径の小さな複数のゲスト粒子からなるという構成を採用する。
【０００９】
また、本発明の粉末粒子においては、上記ホスト粒子が上記ロウ材組成を有し、上記ゲスト粒子が、上記ロウ材組成の一部を有する第１ゲスト粒子と、該第１ゲスト粒子が有していない上記ロウ材組成の残部を有する第２ゲスト粒子を含むという構成を採用する。
【００１０】
また、本発明の粉末粒子においては、上記ロウ材組成がニッケル成分を含み、上記第１ゲスト粒子がニッケルからなるという構成を採用する。
【００１１】
次に、本発明のロウ材シートの製造方法は、複数の粉末粒子からなる粉末の圧延処理を含む処理を行うことによって、ロウ材組成からなるロウ付け層を備えるロウ材シートを製造するロウ材シートの製造方法であって、粉末粒子がホスト粒子と該ホスト粒子の表面に付着する付着層とからなり、上記ホスト粒子と上記付着層とを合わせた組成が上記ロウ材組成であることを特徴とする。
【００１２】
このような特徴を有する本発明のロウ材シートの製造方法によれば、粉末粒子がホスト粒子と当該ホスト粒子の表面に付着する付着層とによって構成され、ホスト粒子と付着層とを合わせた組成がロウ材組成とされている。すなわち、本発明の粉末粒子によれば、粉末粒子の１つ１つがロウ材組成を有している。そして、複数の当該粉末粒子からなる粉末の圧延処理を含む処理を行うことによってロウ材シートが製造される。
なお、本発明において粉末とは、粉末粒子が複数集められた粉末粒子群のことを意味し、粉末粒子とは、この粉末を構成する最小単位の塊を意味する。
【００１３】
また、本発明のロウ材シートの製造方法においては、上記付着層は、上記ホスト粒子よりも粒径の小さな複数のゲスト粒子からなるという構成を採用する。
【００１４】
また、本発明のロウ材シートの製造方法においては、上記ホスト粒子が上記ロウ材組成を有し、上記ゲスト粒子が、上記ロウ材組成の一部を有する第１ゲスト粒子と、該第１ゲスト粒子が有していない上記ロウ材組成の残部を有する第２ゲスト粒子とを含むという構成を採用する。
【００１５】
また、本発明のロウ材シートの製造方法においては、上記ロウ材組成がニッケル成分を含み、上記第１ゲスト粒子がニッケルからなるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の粉末粒子によれば、粉末粒子の１つ１つがロウ材組成を有している。このため、このような粉末粒子によって、ロウ材シートのロウ付け層を圧延処理によって形成した場合には、粉末を構成する最小単位の塊がロウ材組成からなるため、材料の偏りが生じず、ロウ付け層が均一なロウ材組成を有することとなる。
したがって、本発明の粉末粒子によれば、ロウ材シートにおける材料の偏りを防止し、均一な機能性を確保することが可能となる。
【００１７】
また、本発明のロウ材シートの製造方法によれば、１つ１つがロウ材組成を有している粉末粒子を用いてロウ付け層が形成される。このため、材料の偏りが生じず、ロウ付け層が均一なロウ材組成を有することとなる。
したがって、本発明のロウ材シートの製造方法によれば、ロウ材シートにおける材料の偏りを防止し、均一な機能性を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明に係る粉末粒子及びロウ材シートの製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、本発明のロウ材シートの製造方法をクラッドシートの製造方法に適応した場合の実施形態について説明する。また、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１９】
本実施形態の粉末粒子は、後述するクラッドシートのクラッド層（ロウ付け層）を形成するための材料である。
図１は、粉末粒子１００の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の粉末粒子１００は、ホスト粒子１１０と、該ホスト粒子１１０の表面全体を被覆する付着層１２０とから構成されている。
【００２０】
ホスト粒子１１０は、クラッドシートのクラッド層の組成を有している。すなわち、ホスト粒子１１０は、ロウ材組成を有している。例えば、クラッドシートのクラッド層がＢＮｉ−５の組成を有している場合には、ホスト粒子１１０は、ＢＮｉ−５の組成を有する合金によって形成されている。このホスト粒子１１０は、例えば、数十μｍの粒径を有している。
なお、図１は模式的な図である。このため、ホスト粒子１１０の形状が完全な球形であるように示しているが、実際には、ホスト粒子１１０は、歪な形状を有しており、その表面には微小な凹凸を有している。
【００２１】
付着層１２０は、ホスト粒子１１０の表面に付着した複数のゲスト粒子１３０からなっている。
このゲスト粒子１３０としては、ホスト粒子１１０の組成であるロウ材組成の一部を有する第１ゲスト粒子１３１と、該第１ゲスト粒子１３１が有していないロウ材組成の残部を有する第２ゲスト粒子１３２を含む。すなわち、第１ゲスト粒子１３１と第２ゲスト粒子１３２とを合わせたゲスト粒子全体としての組成（すなわち付着層１２０の組成）は、クラッド層の組成（ロウ材組成）を有している。
例えば、上述のようにクラッドシートのクラッド層がＢＮｉ−５の組成を有している場合には、第１ゲスト粒子１３１をニッケル粒子とし、第２ゲスト粒子１３２をニッケル、クロム、シリコンからなる合金粒子とすることができる。このゲスト粒子１３０は、ホスト粒子１１０よりも粒径が小さく、例えば、数μｍの粒径を有している。
【００２２】
このように、本実施形態の粉末粒子１００は、ホスト粒子１１０とゲスト粒子１３０とが複合化された材料とされている。
そして、本実施形態の粉末粒子１００においては、ホスト粒子１１０及び付着層１２０が、クラッドシートのクラッド層の組成（ロウ材組成）とされている。このため、ホスト粒子１１０と付着層１２０とを合わせた組成がクラッド層の組成（ロウ材組成）とされている。すなわち、本実施形態の粉末粒子１００によれば、粉末粒子の１つ１つがロウ材組成を有している。
【００２３】
また、本実施形態の粉末粒子１００は、ゲスト粒子１３０がホスト粒子１１０よりも十分に小さな粒径とされている。このため、付着層１２０の表面がホスト粒子１１０の表面よりも滑らかとなり、粉末粒子１００同士の凝集が起こることを抑制することができる。
【００２４】
また、第１ゲスト粒子１３１がニッケル粒子である場合には、粉末粒子１００の表面の延性が向上し、後述する基材２１に対する粉末粒子１００の固着性が向上する。したがって、ホスト粒子１１０が、ＢＮｉ−５の組成を有する合金粒子のように延性の乏しい粒子であっても、粉末粒子１００を基材２１に対してより確実に固着させることができる。
【００２５】
次に、このような本実施形態の粉末粒子１００の製造方法について、図２のフローチャートを参照して説明する。
図２に示すように、本実施形態の粉末粒子１００の製造方法においては、まずホスト粒子１１０及びゲスト粒子１３０（第１ゲスト粒子１３１及び第２ゲスト粒子１３２）を混合機にて混合する（ステップＳ１）。
例えば、ＢＮｉ−５の組成を有するクラッド層を備えたクラッドシートの製造に対応するための粉末粒子１００を製造する場合には、ホスト粒子１１０としてのＢＮｉ−５組成の合金粒子と、第１ゲスト粒子１３１としてのニッケル粒子と、第２ゲスト粒子としてのニッケル、クロム、シリコンを含む合金粒子とを混合する。
【００２６】
続いて、混合されたホスト粒子１１０及びゲスト粒子１３０を複合化させる（ステップＳ２）。
具体的には、遊星ボールミル、磨砕式の処理装置、及び、マイクロス（登録商標：株式会社奈良機械製作所）やメカノフュージョン（登録商標：ホソカワミクロン株式会社）等の乾式で粒子を複合化する機能を有する複数型式の処理装置を用いてホスト粒子１１０及びゲスト粒子１３０を複合化させる。
この結果、図１に示すホスト粒子１１０と付着層１２０とからなる粉末粒子１００が製造される。
【００２７】
なお、ホスト粒子１１０及びゲスト粒子１３０を複合化させる場合に、ホスト粒子が粉砕されずゲスト粒子１３０のみが粉砕される方式を用いる場合には、ホスト粒子１１０とゲスト粒子１３０とを混合させる場合に、ゲスト粒子として粗大なものを用いることができる。
【００２８】
また、ホスト粒子１１０及びゲスト粒子１３０を複合化させた後に、必要に応じて、気流式分級機や篩等によって、粗大な粒子を除去しても良い。
【００２９】
また、本実施形態においては、粉末粒子１００が、単一のホスト粒子１１０の表面に対して複数のゲスト粒子１３０が付着した構成を有している。しかしながら、必ずしも本構成に限られるものではなく、単一の粉末粒子が、複数のホスト粒子１１０に対して複数のゲスト粒子１３０が付着した構成を有していても良い。このような場合には、ホスト粒子１１０間にゲスト粒子１３０が入り込むこともあり得る。また、このような構成の粉末粒子を製造する場合には、バインダを用いてホスト粒子１１０とゲスト粒子１３０とを凝集させることによってホスト粒子１１０とゲスト粒子１３０とを複合化させ、その後必要に応じてバインダを除去させれば良い。
【００３０】
次に、クラッドシートの製造方法について説明する。
【００３１】
図３は、クラッドシート１の全体構成を示す斜視図である。
この図に示すように、クラッドシート１は、ＳＵＳや銅の金属板からなる基材２１と、該基材２１の両面に固着されると共にロウ材組成を有するクラッド層２２とから構成されている。
【００３２】
図４は、クラッドシート１の製造装置Ｄの概略構成図である。  
製造装置Ｄは、上記実施形態の粉末粒子１００の集合体であるロウ材粉末２を貯蓄するホッパ３Ａ，３Ｂと、ホッパ３Ａからロウ材粉末２を後述する圧延ローラ４Ａの周面に供給するベルトフィーダ５Ａと、ホッパ３Ｂからロウ材粉末２を後述する圧延ローラ４Ｂの周面に供給するベルトフィーダ５Ｂと、供給されたロウ材粉末２と基材２１とを圧延する圧延ローラ４Ａ、４Ｂと、圧延加工されたロウ材粉末２と基材２１とを加熱処理する加熱炉６と、加熱処理の後に形成されるクラッドシート１を巻き取る回収ローラ８とを有する。
【００３３】
ホッパ３Ａは、ロウ材粉末２を貯蓄する中空構造を有し、ベルトフィーダ５Ａを介して圧延ローラ４Ａの周面にロウ材粉末２を供給する構成となっている。
ホッパ３Ｂは、ロウ材粉末２を貯蓄する中空構造を有し、ベルトフィーダ５Ｂを介して圧延ローラ４Ｂの周面にロウ材粉末２を供給する構成となっている。
【００３４】
ベルトフィーダ５Ａは、ロウ材粉末２を搬送し、圧延ローラ４Ａ上から下方にロウ材粉末２を落下させることによって、圧延ローラ４Ａの周面にロウ材粉末２を供給する構成となっている。
ベルトフィーダ５Ｂは、ロウ材粉末２を搬送し、圧延ローラ４Ｂ上から下方にロウ材粉末２を落下させることによって、圧延ローラ４Ｂの周面にロウ材粉末２を供給する構成となっている。
【００３５】
圧延ローラ４Ａ、４Ｂはベルトフィーダ５Ａ，５Ｂの下方に一対となって設けられる。また、圧延ローラ４Ａ、４Ｂは、互いの周面が所定の間隔で平行対峙するように配置される。そして、圧延ローラ４Ａ、４Ｂは、不図示の回転駆動機構により回転駆動することによって、圧延ローラ４Ａ、４Ｂの間に挿入される部材を圧延する構成となっている。
【００３６】
加熱炉６は、圧延ローラ４Ａ、４Ｂの下方に設置される。そして、加熱炉６は、圧延ローラ４Ａ，４Ｂにより圧延され、送出されたロウ材粉末２及び基材２１を加熱炉６内へプーリ９を介して挿入することによって加熱処理する構成となっている。
【００３７】
回収ローラ８は、不図示の回転駆動機構により回転駆動可能に担持される。そして、回収ローラ８は、加熱炉６による加熱処理の工程を経て得たクラッドシート１を巻き取る構成となっている。
【００３８】
続いて、製造装置Ｄの動作について説明する。
製造装置Ｄは、ホッパ３Ａ，３Ｂに貯蓄されたロウ材粉末２をベルトフィーダ５Ａ，５Ｂに供給し、当該ベルトフィーダ５Ａ，５Ｂを介してロウ材粉末２を圧延ローラ４Ａ，４Ｂの周面に連続的に供給する。
圧延ローラ４Ａ，４Ｂの周面に供給されたロウ材粉末２は、圧延ローラ４Ａ，４Ｂの回転駆動によって、圧延ローラ４Ａ，４Ｂの間に上方から下方へ挿通されて搬送されるシート状の基材２１と圧延される。当該圧延によって、ロウ材粉末２は、基材２１の両面に固着されることとなる。
ロウ材粉末２が固着した基材２１は、圧延ローラ４Ａ，４Ｂの下方に位置する加熱炉６にプーリ９を介して挿入され、ロウ材粉末２の融点以下の温度まで加熱される。この結果、ロウ材粉末２が焼結して層となり、基材２１の表面にしっかりと固着されることによって、クラッド層２２が形成される。
上記工程により製造された、基材２１及びクラッド層２２から成るクラッドシート１は、回収ローラ８の回転駆動により巻き取られることによって回収されることとなる。  
なお、加熱炉６によって焼成されたクラッドシート１は、必要に応じて冷却されてから回収ローラ８によって回収されても良い。
【００３９】
このような本実施形態のクラッドシートの製造方法によれば、ロウ材粉末２として、１つ１つがクラッド層２２のロウ材組成を有している粉末粒子１００の集合体が用いられている。このため、クラッド層２２において材料の偏りが生じず、ロウ付け層が均一なロウ材組成を有することとなる。したがって、本実施形態のクラッドシートの製造方法によれば、クラッドシート１におけるクラッド層２２における材料の偏りを防止し、均一な機能性を確保することが可能となる。
【００４０】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態においては、付着層１２０がゲスト粒子１３０から構成される例について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、付着層１２０がメッキ処理等によって形成される金属層から構成されても良い。このような場合には、例えば、ホスト粒子１１０と、第１ゲスト粒子１３１と同一組成の金属層と第２ゲスト粒子１３２お同一組成の金属層とからなる付着層１２０とを備える粉末粒子となる。
また、例えば、第２ゲスト粒子１３２がホスト粒子１１０の表面に複合化され、この複合化された粒子の表面が第１ゲスト粒子１３１と同一組成の金属層で覆われた粉末粒子であっても良い。
【００４２】
また、上記実施形態においては、ホスト粒子１１０、第１ゲスト粒子１３１及び第２ゲスト粒子１３２が各一種類である構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ホスト粒子１１０、第１ゲスト粒子１３１及び第２ゲスト粒子１３２の各々が複数種類の粒子であっても良い。
【００４３】
また、上記実施形態においては、ホスト粒子１１０及び付着層１２０がクラッド層２２の組成を有することによって、粉末粒子１００がクラッド層２２として求められる組成（ロウ材組成）となるようにした。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ホスト粒子１１０と付着層１２０とを合わせた組成がクラッド層２２として求められる組成になれば良い。つまり、例えば、ホスト粒子１１０が、上記ロウ材組成のうち、所定の材料を多く含む組成であり、付着層１２０が、当該所定の材料を少なく含む組成であり、ホスト粒子１１０と付着層１２０とを合わせた組成がクラッド層２２として求められる組成である構成を採用することもできる。また、逆に、ホスト粒子１１０が、上記ロウ材組成のうち、所定の材料を少なく含む組成であり、付着層１２０が、当該所定の材料を多く含む組成であり、ホスト粒子１１０と付着層１２０とを合わせた組成がクラッド層２２として求められる組成である構成を採用することもできる。
【００４４】
また、上記実施形態においては、本発明のロウ材シートの製造方法を基材とクラッド層とからなるクラッドシートの製造方法に適応した例について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、基材を備えず、ロウ付け層のみからなるロウ材シートの製造方法に適応することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態である粉末粒子の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態である粉末粒子の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態である粉末粒子によってクラッド層が形成されたクラッドシートの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態であるクラッドシートの製造方法に用いられる製造装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００……粉末粒子、１１０……ホスト粒子、１２０……付着層、１３０……ゲスト粒子、１３１……第１ゲスト粒子、１３２……第２ゲスト粒子、２１……基材、２２……クラッド層（ロウ付け層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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