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热喷涂用粒子、热喷涂用粒子的制造方法和热喷涂被膜

文献发布时间：2024-01-17 01:27:33

技术领域

本发明涉及热喷涂用粒子、热喷涂用粒子的制造方法和热喷涂被膜。

背景技术

使用热源对金属或陶瓷等粒子进行熔融喷射并在被处理物的表面形成被膜的热喷涂技术已经在各种领域进行利用。

例如，引用文献1中记载了如下内容：使用含有铁和铝的热喷涂原料粉末进行大气等离子体喷涂，在不锈钢的表面形成铁－铝系金属间化合物的被膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO2018/116856号

发明内容

引用文献1中记载了可以将引用文献1所记载的热喷涂被膜作为构成玻璃输送辊的金属的表面处理被膜使用。

然而，本申请发明人等发现由引用文献1中记载的方法得到的热喷涂被膜的耐高温硫化性并不太良好。

引用文献1中的热喷涂原料粉末通过将包含铁－铝金属间化合物粉末和含铁粉末的混合粉末在高温下煅烧来制备。本申请发明人等认为该热喷涂原料粉末中含有的各粒子中存在铝缺乏区域。因此，认为即便在使用这样的热喷涂原料粉末而形成的热喷涂被膜中也会产生铝缺乏区域，其结果，得不到良好的耐高温硫化性。

这样，目前还需要具有良好的耐高温硫化性的热喷涂被膜的成膜技术。

本发明是鉴于这样的背景而完成的，本发明的目的在于提供一种与以往相比具有更良好的耐高温硫化性的热喷涂用粒子。另外，本发明的目的在于提供一种这样的热喷涂用粒子的制造方法。进而，本发明的目的在于提供一种与以往相比具有更良好的耐高温硫化性的热喷涂被膜。

本发明提供一种热喷涂用粒子，其为大致球形，含有铁和铝，该热喷涂用粒子中含有的铝的量在32质量％～48质量％的范围，

该热喷涂用粒子具有铝浓度在22质量％～37质量％的范围的第1区域、以及铝浓度在40质量％～50质量％的范围的第2区域。

另外，本发明提供一种制造方法，为热喷涂用粒子的制造方法，其中，

将含有铁的被处理粒子、铝源、含有卤化物的活性剂、以及防烧结剂混合而得到混合粒子，

加热上述混合粒子，利用由上述防烧结剂形成的各防烧结剂彼此间的间隙，对上述被处理粒子进行渗铝处理，得到包含渗铝粒子的处理完毕混合物，

从上述处理完毕混合物中除去上述防烧结剂，得到热喷涂用粒子。

进而，本发明提供一种热喷涂被膜，为包含铝－铁合金的热喷涂被膜，一个扁平粒子中含有的铝与铁的质量比(Al/Fe)在32/68～48/52的范围，上述扁平粒子内混合存在最大尺寸在0.1μm～2μm的范围的针状或球形的氧化物。

本发明能够提供一种与以往相比具有更良好的耐高温硫化性的热喷涂用粒子。另外，本发明能够提供一种这样的热喷涂用粒子的制造方法。进而，本发明能够提供一种与以往相比具有更良好的耐高温硫化性的热喷涂被膜。

附图说明

图1是示意地示出本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的截面的图。

图2是示意地示出本发明的另一实施方式的热喷涂用粒子的截面的图。

图3是示意地示出本发明的又一实施方式的热喷涂用粒子的截面的图。

图4是示意地示出本发明的又一实施方式的热喷涂用粒子的截面的图。

图5是示意地示出本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的制造方法的流程的一个例子的图。

图6是示意地示出将混合粒子填充到反应容器内的情况的图。

图7是示出本发明的一个实施方式中得到的热喷涂用粒子(样品1)的截面(a)和该截面中含有的铝的分布(b)的图。

图8是示出本发明的另一实施方式中得到的热喷涂用粒子(样品2)的截面(a)和该截面中含有的铝的分布(b)的图。

图9是示出本发明的又一实施方式中得到的热喷涂用粒子(样品3)的截面(a)和该截面中含有的铝的分布(b)的图。

图10是示出本发明的又一实施方式中得到的热喷涂用粒子(样品4)的截面(a)和该截面中含有的铝的分布(b)的图。

图11是示出本发明的又一实施方式中得到的热喷涂用粒子(样品5)的截面和该截面中含有的各元素的分布的图。

图12是本发明的一个实施方式的热喷涂被膜的截面照片。

图13是图12中示出的热喷涂被膜的放大截面照片。

图14是图12中示出的热喷涂被膜的一部分截面的EPMA分析结果的图。

图15是本发明的一个实施方式的热喷涂被膜的高温耐腐蚀性试验后的硫(S)的EDX映射图。

图16是本发明的一个实施方式的另一热喷涂被膜的高温耐腐蚀性试验后的硫(S)的EDX映射图。

图17是比较例的热喷涂被膜的高温耐腐蚀性试验后的硫(S)的EDX映射图。

图18是示出试验后的样品21的截面的电子显微镜照片。

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式进行说明。

如上所述，引用文献1中记载的热喷涂原料粉末中含有的粒子包含铝缺乏区域，因此，得到的热喷涂被膜也出现铝缺乏区域。因此，无法说引用文献1中的热喷涂被膜的耐高温硫化性非常良好。

与此相对，本发明的一个实施方式提供一种热喷涂用粒子，其为大致球形，含有铁和铝，该热喷涂用粒子中含有的铝的量在32质量％～48质量％的范围，该热喷涂用粒子具有铝浓度在22质量％～37质量％的范围的第1区域、以及铝浓度在40质量％～50质量％的范围的第2区域。

本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子具有铝浓度低的第1区域和铝浓度高的第2区域。其中，该热喷涂用粒子即便在第1区域也存在22质量％以上的铝。第1区域主要具有FeAl相，第2区域主要具有FeAl

本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子在整个粒子中都含有铝。因此，使用这样的热喷涂用粒子而形成热喷涂被膜时，能够显著抑制铝缺乏区域的产生，并提供与以往相比具有更良好的耐高温硫化性的热喷涂被膜。

另外，本发明的一个实施方式提供一种制造方法，为热喷涂用粒子的制造方法，其中，

将含有铁的被处理粒子、铝源、含有卤化物的活性剂、以及防烧结剂混合而得到混合粒子，

加热上述混合粒子，利用由上述防烧结剂形成的各防烧结剂彼此间的间隙对上述被处理粒子进行渗铝处理，得到包含渗铝粒子的处理完毕混合物，

从上述处理完毕混合物中除去上述防烧结剂，得到热喷涂用粒子。

为了制造具有如上所述的特征的热喷涂用粒子，本发明的一个实施方式的方法中，利用渗铝处理对被处理粒子实施铝含浸处理。

但是，对于粒子形态的被处理粒子，仅应用渗铝处理时，发生铝热反应的可能性变高。这是由于铝与被处理粒子中含有的微量氧反应。

另外，发生铝热反应时，处理环境变为极高温度，导致处理后的混合物(以下，称为“处理完毕混合物”)成为全部粒子彼此牢固地固定的块状形态。

另外，一旦生成这样的块状的处理完毕混合物时，随后变得无法将防烧结剂从处理完毕混合物中分离。因此，存在无法从处理完毕混合物中回收渗铝处理后的热喷涂用粒子的问题。

与此相对，本发明的一个实施方式的方法中，利用防烧结剂彼此间形成的间隙来实施渗铝处理。

该情况下，即便在反应体系内发生铝热反应，也能够使被处理粒子与防烧结剂和/或其它被处理粒子固定的可能性大大降低。这是由于上述间隙起到提供相互分离的多个反应用的“小分区”的作用。

其结果，渗铝处理后产生的处理完毕混合物并非整体凝聚为块状的形态，而成为热喷涂用粒子与防烧结剂相互分离的状态。

因此，本发明的一个实施方式的方法能够在渗铝处理后将防烧结剂比较容易地从处理完毕混合物中除去。另外，由此，能够比较容易地分离回收热喷涂用粒子。

这样，本发明的一个实施方式的方法能够对被处理粒子适当地实施渗铝处理，能够得到遍布整体地含有铝的热喷涂用粒子。

进而，本发明的一个实施方式提供一种热喷涂被膜，其为包含铝－铁合金的热喷涂被膜，一个扁平粒子中含有的铝与铁的质量比(Al/Fe)在32/68～48/52的范围，上述扁平粒子内混合存在最大尺寸在0.1μm～2μm的范围的针状或球形的氧化物。

本发明的一个实施方式的热喷涂被膜不仅具有良好的耐高温硫化性，而且由于在扁平粒子内存在微细的氧化物而具有良好的强度。

(本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子)

接下来，参照附图对本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子进行更详细的说明。

图1中示意地示出本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子(以下，称为“第1粒子”)的截面。

应予说明，图1中示出的第1粒子的截面为“最大截面”。本申请中，“最大截面”是指穿过粒子中心的截面。例如，粒子为球形时，“最大截面”的直径具有与粒子的直径实质上相同的尺寸。

如图1所示，第1粒子100具有大致球形的形状。应予说明，本申请中，“大致球形”或“大致球状”并不限定于纯粹的球，是指包括相互正交的X轴向和Y轴向上的尺寸差为±20％以内的椭圆形在内的含义。

第1粒子100的截面(最大截面，以下相同)具有铝浓度不同的2个区域。以下，将铝浓度相对较低的区域称为“第1区域110”，将铝浓度相对较高的区域称为“第2区域120”。

如图1所示，对于第1粒子100，核部构成第1区域110，外层构成第2区域120。第2区域120以包围第1区域110的方式配置。

应予说明，图1所示的例子中，第1区域110与第2区域120之间的边界虽然用明确的线描绘，但也有时认可两者的边界模糊不清的情况。

第1粒子100含有铁和铝，第1粒子100的整个截面中含有的铝的浓度在32wt％～48wt％的范围。铝的浓度例如可以在35wt％～45wt％的范围。

另外，第1粒子100的整个截面中含有的铁的浓度例如可以在52wt％～68wt％的范围。但是，在第1粒子100进一步含有后述元素的情况下，铁的浓度比该范围减少。

第1粒子100的截面整体中含有的铝和铁的浓度可以通过能量色散型X射线(EDX)分析法或电子探针显微(EPMA)分析法进行测定。

第1粒子100可以含有铁和铝以外的元素(以下，称为“第3元素”)。第3元素例如包含铬、镍、锰、磷、硫和碳中的至少一者。

第3元素可以在合计0.05wt％～1wt％的范围含有。应予说明，第1粒子100含有第3元素时，铁的浓度为从上述范围(52wt％～68wt％)中减去第3元素的浓度而得的浓度。即，第3元素作为铁的替代元素或不可避免的杂质而存在。

第1粒子100的第1区域110主要包含FeAl相。第1区域110中含有的铝的浓度在22wt％～37wt％的范围。铝的浓度例如可以在25wt％～35wt％的范围。

另一方面，第1粒子100的第2区域120主要包含FeAl相与FeAl

应予说明，第1粒子100中的第1区域110和第2区域120的铝的浓度可以通过选定各部分的EDX分析或EPMA分析来测定。另外，第1区域110和第2区域120各自中含有的构成相可以通过X射线衍射分析法来确定。

第1粒子100的截面中，第2区域120所占的面积的比例例如为5％以上。应予说明，上述面积比例可以通过使用截面的SEM背散射电子图像将Al浓度的对比度二值化而定义来进行评价。

第1粒子100的平均粒径在5μm～200μm的范围。第1粒子100的平均粒径优选在10μm～100μm的范围。

应予说明，本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的平均粒径如后所述地利用JIS Z 8801中规定的方法来测定。

第1粒子100中遍布整个粒子而含有铝。因此，将第1粒子100用作热喷涂用粒子而形成热喷涂被膜时，能够显著抑制铝缺乏区域的产生。

因此，第1粒子100能够作为形成耐高温硫化性优异的热喷涂被膜时的热喷涂用粒子来使用。

(本发明的另一实施方式的热喷涂用粒子)

接下来，参照图2对本发明的另一实施方式的热喷涂用粒子进行说明。

图2中示意地示出本发明的另一实施方式的热喷涂用粒子(以下，称为“第2粒子”)的截面。图2所示的截面为第2粒子的“最大截面”。

如图2所示，第2粒子200具有大致球形的形状。另外，第2粒子200的截面具有铝浓度不同的2个区域。

但是，在为第2粒子200的情况下，与上述第1粒子100不同，2个区域配置成“斑状”。

即，第2粒子200中，铝浓度相对较高的第2区域220相对于铝浓度相对较低的第1区域210的“海”分布成“岛状”。

换言之，由“海状”的第1区域210和“岛状”的第2区域220构成第2粒子200的整个截面。为第2粒子200的情况下，即便在最表面也存在第1区域210和第2区域220这两者。

第2粒子200含有铁和铝，第2粒子200的整个截面中含有的铝的浓度在32wt％～48wt％的范围。铝的浓度例如可以在35wt％～45wt％的范围。

另外，第2粒子200的整个截面中含有的铁的浓度例如可以在52wt％～68wt％的范围。但是，如上所述，在第2粒子200含有第3元素的情况下，铁的浓度比该范围减少。

第2粒子200的第1区域210主要包含FeAl相。第1区域210中含有的铝的浓度在22wt％～37wt％的范围。铝的浓度例如可以在25wt％～35wt％的范围。

另一方面，第2粒子200的第2区域220主要包含FeAl相和FeAl

第2粒子200的平均粒径在5μm～200μm的范围。第2粒子200的平均粒径优选在10μm～100μm的范围。

第2粒子200的截面中，第2区域220所占的面积的比例例如为5％以上。

在为第2粒子200的情况下，也遍布整个粒子而含有铝。因此，将第2粒子200用作热喷涂用粒子而形成热喷涂被膜时，能够显著抑制铝缺乏区域的产生。

因此，第2粒子200能够作为形成耐高温硫化性优异的热喷涂被膜时的热喷涂用粒子而使用。

(本发明的又一实施方式的热喷涂用粒子)

接下来，参照图3对本发明的又一实施方式的热喷涂用粒子进行说明。

图3中示意地示出本发明的又一实施方式的热喷涂用粒子(以下，称为“第3粒子”)的截面。图3中示出的截面为第3粒子的“最大截面”。

如图3所示，第3粒子300具有与上述图1所示的第1粒子100同样的形态。即，第3粒子300具有构成铝浓度相对较低的第1区域310的核部和构成铝浓度相对较高的第2区域320的外层。

但是，第3粒子300与上述第1粒子100不同，具有棒状(或球形)的析出物330。

析出物330以第3粒子300的中心为中心，大致分布成环状。各析出物330的沿径向的尺寸例如在0.1μm～2μm的范围。

析出物330由铝的氧化物、或铝与铁的复合氧化物构成。

在为第3粒子300的情况下，也遍布整个粒子而含有铝。因此，将第3粒子300用作热喷涂用粒子而形成热喷涂被膜时，能够显著抑制铝缺乏区域的产生。

因此，第3粒子300能够作为形成耐高温硫化性优异的热喷涂被膜时的热喷涂用粒子而使用。

应予说明，第3粒子300中，由于析出物330在抑制位错滑移的方向发挥作用，因此预计可得到较高的强度。

(本发明的又一实施方式的热喷涂用粒子)

接下来，参照图4对本发明的又一实施方式的热喷涂用粒子进行说明。

图4中示意地示出本发明的又一实施方式的热喷涂用粒子(以下，称为“第4粒子”)的截面。图4中示出的截面为第4粒子的“最大截面”。

如图4所示，第4粒子400具有与上述图2中示出的第2粒子200同样的形态。即，第4粒子400具有铝浓度相对较低的第1区域410的“海”和铝浓度相对较高的第2区域420(岛)。

但是，第4粒子400与上述第2粒子200不同，具有棒状(或球形)的析出物430。

析出物430以第4粒子400的中心为中心，大致分布成环状。各析出物430的沿径向的尺寸例如在0.1μm～2μm的范围。

析出物430由铝的氧化物、或铝与铁的复合氧化物构成。

在为第4粒子400的情况下，也遍布整个粒子而含有铝。因此，将第4粒子400用作热喷涂用粒子而形成热喷涂被膜时，能够显著抑制铝缺乏区域的产生。

因此，第4粒子400能够作为形成耐高温硫化性优异的热喷涂被膜时的热喷涂用粒子而使用。

应予说明，第4粒子400中，由于析出物430在抑制位错滑移的方向发挥作用，因此预计可得到较高的强度。

以上，以第1粒子100～第4粒子400为例对本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的特征进行了说明。

然而，第1粒子100～第4粒子400仅仅为一个例子，本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子也可以具有与它们不同的形态。

例如，本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子可以具有将图1所示出的粒子形态和图2所示出的粒子形态组合而成的形态。

该情况下，图1所示的核－壳状的粒子形态中，在第1区域的内部也可以分配有第2区域。或者，也可以相反地在第2区域的内部分配有第1区域。

应予说明，通常在后述的粒子的制造工艺中，加热处理的温度较低和/或加热时间较短时，得到如图1所示的第1粒子100的趋势变高。另外，在后述的粒子的制造工艺中，加热处理的温度较高和/或加热时间较长时，存在成为如图2所示的第2粒子200的形态的趋势。

(本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的制造方法)

接下来，参照图5～图6对本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的制造方法进行说明。

图5中示意地示出本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的制造方法的流程的一个例子。

如图5所示，本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的制造方法(以下，称为“第1制造方法”)具有：

工序(S110)，将含有铁的被处理粒子、铝源、包含卤化物的活性剂和防烧结剂混合而制备混合粒子；

工序(S120)，将上述混合粒子加热，利用由上述防烧结剂形成的各防烧结剂彼此间的间隙对上述被处理粒子进行渗铝处理，得到包含渗铝粒子的处理完毕混合物；以及

工序(S130)，从上述处理完毕混合物中除去上述防烧结剂，得到热喷涂用粒子。

以下，对各工序进行更详细的说明。

(工序S110)

首先，制备混合粒子。

混合粒子包含被处理粒子、铝源、活性剂和防烧结剂。以下，分别对各粒子进行说明。

(被处理粒子)

被处理粒子含有铁作为主要成分。被处理粒子例如可以为铁、铁－铝合金或不锈钢等。这些被处理粒子可以含有锰、磷、硫和碳等作为不可避免的杂质。

被处理粒子的平均粒径以显著小于后述防烧结剂的平均粒径的方式选定。例如，被处理粒子的平均粒径可以为防烧结剂的平均粒径的0.29倍以下。

被处理粒子的粒径例如可以为10μm～600μm。

应予说明，本申请中，“平均粒径”是指利用JIS Z 8801中规定的方法而测定的值。

即，将网眼不同的筛子从网眼小的筛子起依次重叠多层，对测定对象粒子以一定时间、一定振幅提供振动，对粒子进行筛分。接下来，测量残留于各筛子上的粒子的质量，对粒子的质量的粒度分布绘制曲线图。将得到的粒度分布的累积值相当于50％的粒径确定为“平均粒径”。

其中，被处理粒子的粒径用最小值和最大值的范围记载。

(铝源)

铝源可以为铝金属粒子或铝合金粒子。

铝源的平均粒径以显著小于防烧结剂的平均粒径的方式选定。例如，铝源的平均粒径可以为防烧结剂的平均粒径的0.29倍以下。

铝源的平均粒径例如可以在10μm～200μm的范围。

应予说明，优选铝源的平均粒径小于被处理粒子的平均粒径。

(活性剂)

活性剂具有在被处理粒子的渗铝处理时形成金属卤化物的蒸气、促进渗铝处理的作用。

活性剂例如包含氯化铵、氯化铁、氯化铝、氟化铁和氟化铝的至少一者。活性剂例如在相对于混合粒子整体为0.1质量％～2质量％的范围进行添加。

(防烧结剂)

防烧结剂可以包含氧化铝、高岭土和氧化硅中的至少一者。

防烧结剂例如可以具有选自球形、三棱锥形、三棱柱形、四面体形、圆锥形和圆柱形中的至少一种形状。

应予说明，防烧结剂与被处理粒子和铝源相比，具有足够大的平均粒径。

例如，如上所述，防烧结剂的平均粒径以成为被处理粒子和铝源的平均粒径的3.4倍以上的方式选定。

例如，防烧结剂为大致球形时，防烧结剂的平均粒径可以在500μm～5000μm的范围。

(混合粒子)

通过将上述各成分混合来制备混合粒子。

混合粒子中含有的全部铝成分与被处理粒子中含有的铁成分的比例(Al/Fe)例如以质量比计在32/68～48/52的范围。

另外，混合粒子整体中含有的被处理粒子的量例如在10质量％～30质量％的范围。另外，混合粒子整体中含有的铝源的量例如在8质量％～18质量％的范围。另外，混合粒子整体中含有的防烧结剂的量例如在50质量％～80质量％的范围。

(工序S120)

接下来，对工序S110中制备的混合粒子进行加热处理。因此，混合粒子被填充到反应容器内。

通过加热反应容器来对被处理粒子进行渗铝处理。即，由铝源产生的铝扩散渗透到被处理粒子中，形成渗铝粒子。

这里，混合粒子中含有的铝源包含例如铝粒子这样的活性高的铝的情况下，加热反应容器时，在混合粒子间发生铝热反应的可能性变高。这是由于铝与被处理粒子中含有的微量氧反应将被处理粒子还原。

发生这样的铝热反应时，反应容器内达到极高温度，处理后的混合物即“处理完毕混合物”变成所有粒子彼此牢固地固定的块状形态。另外，一旦生成这样的块状的处理完毕混合物时，随后会产生无法将防烧结剂从处理完毕混合物中分离的问题。

与此相对，第1制造方法能够显著抑制块状混合物的形成。

以下，参照图6对该特征进行说明。

图6中示意地示出将混合粒子填充到反应容器内时的形态的例子。如图6所示，分别向反应容器内填充混合粒子的构成成分即被处理粒子352、铝源354、活性剂和防烧结剂358。

应予说明，图6中，省略活性剂。另外，这里，混合粒子的各成分均假设为球形。

这里，防烧结剂358的直径(由φ

在这样配置混合粒子的状态下加热反应容器时，即便在反应容器内发生铝热反应，也能够使被处理粒子352与防烧结剂358和/或其它被处理粒子352固定的可能性大大减少。这是由于空隙365起到提供渗铝处理用的许多反应用的“小分区”的作用。

其结果，热处理后产生的处理完毕混合物并非整体凝聚成块状的形态，而成为渗铝粒子与防烧结剂358相互分离的状态。因此，在后续的工序中，能够从处理完毕混合物中回收渗铝粒子即热喷涂用粒子。

以下的表1中示出可表现出上述效果的混合粒子的填充例。

这里，将被处理粒子352假设为球形的铁粒子(密度7.87g/cm

另外，将防烧结剂358的平均粒径φ

[表1]

根据表1可知：最密填充了10kg的防烧结剂358时，全部空间体积的74％被防烧结剂358占据。因此，空隙365为26％。

将该空隙365的整体(100％)用被处理粒子352、铝源354和活性剂填充时，作为一个例子，被处理粒子352的量为2.216kg，铝源354的量为1.491kg，活性剂的量为0.067kg。

同样，将空隙365的85％用被处理粒子352、铝源354和活性剂填充时，被处理粒子352的量可以算出为1.879kg，铝源354的量可以算出为1.253kg，活性剂的量可以算出为0.066kg。

应予说明，上述计算中，混合粒子中的Al/Fe比假设为40/60(质量比)。另外，活性剂的量假设为整体的0.5wt％。

防烧结剂358以最密填充以外的方式填充时，也可以同样算出各成分的量。

应予说明，防烧结剂358为球形时，为了得到上述效果，优选防烧结剂358的填充率在55％～74％(最密填充时)的范围。

另外，由防烧结剂358产生的空隙365中的被处理粒子352、铝源354和活性剂的填充率优选在60％～100％的范围。

但是，为了实际上也假设防烧结剂358为非球形的情况，作为防烧结剂358的填充率的适当范围，假设为50％～80％。

这样，第1制造方法可以利用防烧结剂358彼此间产生的空隙365来实施被处理粒子352的渗铝处理。

渗铝处理的处理气氛只要为不含有氧的非活性气氛即可，例如为氩气气氛。

处理温度只要对被处理粒子产生铝的扩散渗透，就没有特别限定。处理温度例如可以在800℃～1100℃的范围。

处理时间没有特别限定，例如在1小时～10小时的范围。

应予说明，如上所述，处理温度越低和/或处理时间越短，得到上述第1粒子100这样的在第1区域110的周围以层状配置有第2区域120的粒子的趋势越高。另外，相反，处理温度越高和/或处理时间越长，得到上述第2粒子200这样的粒子的可能性越高。

(工序S130)

接下来，从工序S120所形成的粉末状的处理完毕混合物中除去防烧结剂。防烧结剂例如可以通过使用仅漏过平均粒径较小的粒子的筛子对处理完毕混合物进行筛分而除去。

如上所述，第1制造方法能够显著抑制可由铝热反应产生的过量的热的蓄积而导致的反应体系的高温化。

因此，第1制造方法能够比较容易地将防烧结剂与热喷涂用粒子分离。

第1制造方法通过渗铝处理而使铝渗透于整个被处理粒子。因此，第1制造方法能够形成显著减少了铝缺乏区域的热喷涂用粒子。

(本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子的应用例)

具有如上所述特征的本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子可以在各种被处理物的表面形成热喷涂被膜时利用。

本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子遍布整个粒子而含有铝。因此，使用本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子而形成热喷涂被膜时，能够形成铝缺乏区域得到显著抑制的Fe－Al合金的热喷涂被膜。

例如，热喷涂被膜中，一个扁平粒子中含有的铝与铁的质量比(Al/Fe)可以在32/68～48/52的范围。

这样的Fe－Al合金的热喷涂被膜由于铝缺乏区域得到显著抑制，因此与以往相比具有更良好的耐高温硫化性。例如，使用本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子而形成的热喷涂被膜也可以应用于暴露于高温硫化环境下的构成玻璃输送辊的金属的表面。

应予说明，使用本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子而形成热喷涂被膜时，热喷涂的种类没有特别限制。

例如，本发明的一个实施方式的热喷涂用粒子可以用于等离子体喷涂、爆炸喷涂和超音速火焰(HVOF)喷涂等各种热喷涂方法。

应予说明，特别是，使用如上述图4所示的包含析出物430的第4粒子400进行热喷涂时，形成各扁平粒子中分散有氧化物粒子的热喷涂被膜。氧化物粒子具有针状或球形的形态，最大尺寸可以在0.1μm～2μm的范围。

认为这样的热喷涂被膜表现出较高的强度。

实施例

以下，对本发明的实施例进行说明。应予说明，以下的记载中，例1～例5和例21～例22为实施例，例11和例31为比较例。

(例1)

通过以下的方法来制作热喷涂用粒子。

首先，将作为被处理粒子的铁粒子(13.20质量％)、作为铝源的铝粒子(9.96质量％)、作为活性剂的氯化铵粒子(0.5质量％)、作为防烧结剂的球形氧化铝粒子(76.34质量％)进行充分混合而制备混合粒子。

铁粒子的粒径为10μm～75μm，铝粒子的平均粒径为50μm，活性剂的粒径为10μm，氧化铝粒子的粒径为1000μm。

将该混合粒子填充于耐热容器中。计算上，氧化铝粒子的填充率为74％。另外，铁粒子、铝粒子和氯化铵粒子以占据剩余26％的空隙的85％的方式填充。

接下来，将耐热容器内置换成氩气氛后，将耐热容器加热到1000℃。在1000℃保持10小时后，对耐热容器进行炉冷。

然后，从耐热容器中取出处理完毕混合物，用#32目的筛子除去氧化铝粉末。由此，得到球形的粒子(以下，称为“例1的粒子”)。

(例2)

利用与例1同样的方法，制作经渗铝处理的铁粒子(以下，称为“例2的粒子”)。

其中，该例2中，混合粒子中含有的铁粒子的含量为14.24质量％，铝粒子的含量为9.49质量％，作为活性剂的氯化铵粒子为0.5质量％，作为防烧结剂的球形氧化铝粒子为75.77质量％。

氧化铝粒子的填充率等其它条件与例1同样。

(例3)

利用与例1同样的方法，制作经渗铝处理的铁粒子(以下，称为“例3的粒子”)。

其中，该例3中，混合粒子中含有的铁粒子的含量为15.71质量％，铝粒子的含量为8.83质量％，作为活性剂的氯化铵粒子为0.5质量％，作为防烧结剂的球形氧化铝粒子为74.96质量％。

氧化铝粒子的填充率等其它条件与例1同样。

(例4)

利用与例1同样的方法，制作经渗铝处理的铁粒子(以下，称为“例4的粒子”)。

其中，该例4中，混合粒子中含有的铁粒子的含量为16.87质量％，铝粒子的含量为8.31质量％，作为活性剂的氯化铵粒子为0.5质量％，作为防烧结剂的球形氧化铝粒子为74.32质量％。

氧化铝粒子的填充率等其它条件与例1同样。

(例5)

利用与例3同样的方法，制作热喷涂用粒子(以下，称为“例5的热喷涂用粒子”)。

其中，该例5中，将耐热容器内置换为氩气氛后，将耐热容器加热到1100℃。在1100℃保持10小时后，对耐热容器进行炉冷。

(例11)

利用与例1同样的方法，尝试制作热喷涂用粒子。

其中，该例11中，混合粒子中含有的铁粒子的平均粒径为50μm，铝粒子的平均粒径为50μm，氧化铝粒子的平均粒径为60μm。另外，混合粒子中含有的铁粒子的含量为56.00质量％，铝粒子的含量为24.00质量％，作为活性剂的氯化铵粒子为0.50质量％，氧化铝粒子的含量为19.50质量％。

加热温度为1000℃，加热时间为10小时。

加热处理后得到的处理完毕混合物为块状，难以分离除去氧化铝粒子。

以下的表2中一并示出各例中使用的混合粒子所含有的各成分的含量和粒径。

[表2]

另外，以下的表3中一并示出各例的热喷涂用粒子中的氧化铝粒子的填充率和相对于空隙的其它成分的填充率。

[表3]

应予说明，例11中，由于氧化铝粒子的粒径与其它成分的粒径几乎同等，因此省略填充率的记载。

(评价)

使用各例的热喷涂用粒子，进行平均粒径的测定和粒子的形态观察。

(平均粒径)

各例的热喷涂用粒子的平均粒径由使用颗粒粒径测定装置(LA－950V2；株式会社堀场制作所制)得到的粒度分布而求出。

(分析)

使用各例的热喷涂用粒子，利用以下方法来制备截面观察用试样。

首先，将多个热喷涂用粒子埋入树脂中，使树脂固化。接下来，利用研磨纸和抛光装置对树脂进行研磨，使热喷涂用粒子的截面出现。

应予说明，观察对象为具有“最大截面”的热喷涂用粒子。以下，例1～例5的热喷涂用粒子中，将作为观察对象的热喷涂用粒子分别称为“样品1”～“样品5”。

样品1～样品4中，利用SEM对热喷涂用粒子的截面进行观察。样品5利用EPMA对热喷涂用粒子的截面进行观察。另外，利用EDX分析对热喷涂用粒子的截面中含有的铁和铝的量进行评价。

图7中示出样品1中得到的热喷涂用粒子的截面(a)和该截面中含有的铝的分布(b)。应予说明，截面中含有的铁的分布为使铝的分布颠倒的形态。

根据图7可知：样品1中，热喷涂用粒子的截面为如上述第1粒子100这样的形态。即，截面为铝浓度低的核部和铝浓度高的外层这样的双层结构。

测定铝浓度高的区域(第2区域)的面积率，结果，第2区域的面积率为78％。

另外，利用EDX在第1区域和第2区域分别对铁和铝的浓度进行分析。其结果，第1区域的铁的浓度为63.3％，第2区域的铁的浓度为31.3％。另外，第1区域的铝浓度为31.4％，第2区域的铝浓度为49.4％。