JPH0356609A - モリブデン被覆複合粉末の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモリブデン被覆複合粉末の製造法に関し、金属
モリブデンが無機物粉末の表面を実質的に完全に被覆し
た複合粉末を安価に製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来金属モリブデンと無機物粉末との複合粉末は溶射材
料や粉末冶金材料として一部使用されているが、殆んど
の場合、金属モリブデンと他の無機物粉末との混合粉末
として使用されている。

混合粉末として使用される場合はモリプダンと混合する
無機物粉末との比重差が大きい場合は均質な混合粉末を
得ることが困難なために、不要或分である偏析防止剤を
添加したり、特殊な混合装置を使用して、均質な混合粉
末を得る必要があシ、そのためその後の混合粉末のＪＩ
ＸＪ）扱いが複雑なものとなる。

ｌた比重差が小さい場合でも一般的に市販されている金
属モリブデン粉末は０．５〜４．０声ｍ程度のかなシ微
粉末であるためにそのｉｔの粉末では溶射材料や溶接材
料として使用できず、造粒や焼結処理によシ粗粒の二次
粒子を形或して使用する必要があった。

更に従来から一部で使用されている金属モリプダン粉末
と無機物粉末との複合粉末は無機物粉末の表面に金属モ
リブデン粉末を接着剤で付着させた粉末、焼結により無
機物粉末表面の一部に金属モリブデン粉末を拡散接合し
た粉末、無機物粉末の溶滴と金属モリブデン粉末とを接
触させて急冷させた粉末などである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の上記のような何れの粉末も無機物粉末表面の一部
に金属モリブデン粉末が付着しているのみで、金属モリ
ブデンが無機物粉末表面を完全に被覆した粉末とはなっ
ていない。

無機物粉末表面を金属モリブデンで完全に被覆する方法
としては真空蒸着法、化学気相メッキ法、スパッタリン
グ法、イオンプレーテイング法等の真空条件下で被覆用
物質をガス化又はイオン化し、これを無機物粉末表面に
析出させ被覆する方法が知られている。

しかしながらこれらの方法は何れも大量生産が困難な方
式であシ設備費が高くなう、製造工程上での欠点が多く
、工業的に実用化されていない。

上記に鑑み本発明は複雑な操作を必要とせず、連続操業
によシ無機物粉末表面を実質的に完全Ｋ金属モリブデン
で被覆した複合粉末を安価に製造することを目的とする
ものである。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は酸化モリブデン粉末と無機物粉末とを混合し、
還元性雰囲気中で少くとも６００℃以上で酸化モリブデ
ン粉末を還元し、無機物粉末の表面に金属モリブデンを
析出させるモリブデン被覆複合粉末の製造法を提供する
ものである。

表面被覆用金属モリブデンの原料としては酸化モリブデ
ンのほかにモリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム、
塩化モリブデン等のハロゲン化モリプグン等の金属モリ
ブデンに還元可能なモリブデン化合物が使用可能である
。

本溌男においては、酸化モリブデン粉末及ノヘはモリブ
デン化合物をことわりない限シ酸化モリブデン粉末等と
総称する。

本発明の製造方法は先づ酸化モリブデン粉末等と無機物
粉末とを均一に混合した粉末を還元炉に入れ、水素等の
還元性ガスの下で６００℃以上に加熱し、酸化モリブデ
ン粉末等を金属モリブデンとして無機物粉末表面に還元
析出させ、モリブデン被覆複合粉末を形或する。

本発明に使用される酸化モリブデン粉末としてはＭｏ　
Ｏｓ，Ｍ０．　０５１　ＭｏＯｔ＋　Ｍｏ２　０３＋　
Ｍｏ　Ｏ等のすべてのモリブデンと酸素との化合物を含
む。

またモリブデン化合物としてはモリブデン酸アンモニウ
ム、モリブデン酸、水醸化モリブデン，塩化モリブデン
等のノ〜ロゲン化モリブデンなどの水素等の還元性ガス
によって還元されるもののすべてを含む。

酸化モリブデン粉末等の粒度は微粉ほど好適であるが、
一般に市販されている数１ｏｐｍ未満の粉末であれば支
障なく本発明に使用される。

しかしながら粗大な凝集体が存在すると一部被膜に寄与
しない単体として分離した金属モリフ゛デン粉末が形威
されることになる。

本発明に使用の無機物粉末としては、融点が６００℃以
上で水素、窒素、一酸化炭素などの雰囲などのような無
機物粉末でもよい。ｔた無機物粉末の粒度や形状も特に
限定はなく、どの様な大きさ、形状の粉末でも差支えな
い。

無機物粉末に酸化モリブデン粉末等を分散、混合する混
合機は酸化モリブデン粉末等の凝集物が解砕できる形式
のものが望壕しいが、無機物粉末が解砕時に変形、粉砕
等の影響を受ける場合には粉末に加わる衝撃の少ない形
式の混合機を使用する。

酸化モリブデン粉末等と無機物粉末との浪合比率は無機
物粉末の比表面積及び金属モリブデンの被膜厚さと相関
するものであシ、特に限定はない。

ただし、無機物粉末に対して、金属モリブデン量が少な
く、無機物粉末に対する金属モリブデン被覆が充分でな
い場合には再度金属モリブデン被覆工程を繰シ返すこと
によって無機物粉末を完全に金属モリブデンで被覆する
ことができふ。

逆に金属モリブデン被覆量が多過ぎる場合は、無機物粉
末を完全に金属モリブデンで被覆することができるが、
一部金属モリプダン粉末が単体として分離して存在する
ことになる。

酸化モリブデン粉末等の還元剤としては酸化モリブデン
粉末等を還元して金属モリブデンが得られるものであれ
ば特に制限はなく、例えば水素ガス、水素と窒素との混
合ガス、水素と一酸化炭素との混合ガス等が挙げられる
が、勿論これらのみに限定されるものではない。ただし
、一酸化炭素を含んだ混合還元ガスを使用した場合は金
属モリプダン被覆中へのカーボンの拡散を生じ、モリブ
デン炭化物又はモリブデン炭化物を含んだ金属モリブデ
ン被覆となる。

還元剤としては経済性、作業性の面から上記水素ガスが
最も好適である。使用水素量は酸化モリブデン粉末等の
還元に必要な理論量の２−１５倍程度が望筐しいが必ず
しもこの量の範囲に限定されるものではない。

酸化モリブデン等の還元温度は酸化モリブデン粉末等が
還元できる６００℃以上を必要とするが、６５０℃〜１
２００℃の範囲が望ましい。また無機物粉末の融点が１
２００℃よυ低い場合には無機物粉末間の焼結による結
合を防止するために無機物粉末の融点より１００℃〜２
００℃低い還元温度にする必要がある。

本発明に使用される還元炉としてはプツシャ一式、コン
ベヤー式、ベルト式のマツフル炉や、ロータリーキルン
Ｐ等が挙げられるが、酸化モリブデン粉末等を金属モリ
ブデンに還元できる形式のものであれば特に限定はない
。

〔実施例〕

実施例１ 酸化モリブデン（　Ｍｏ　Ｏ３）粉末１ｏｏ　１１に粒
度３７〜１４９ｐｍの炭化チタン（ＴｉＣ）粉末＜ｏｏ
ｇを内容’Ｍ２ｌのロッキングミキサー（愛知ｉｉｔ機
工作所製）で５分間混合した後、高さ２０ｆｌの箱型ス
テンレス製トレーに入れ、プッシャ一式マツフル炉で還
元温度９００℃、還元時間６０分、水素流量１０ｌ／分
で還元を行った。生或した粉末を１７７，Ｉｌｍ及び３
７声ｍの標準ふるいで分級したところ＋１７７）ｔｍ，
ｏ９６、−　１７７　＋　３７，ｆｌｌ？Ｆｌ，１９９
．７Ｗｔ＊、−　３７）Ａｍ．　０，３Ｗｔ＊であった
。モリブデン被覆炭化チタン粉末の収率は９９．４Ｗｔ
＊でモリブデン含有量はｔ４．ｏＷｔ９６、モリブデン
中の酸素量は０．１９Ｗｔ＊であった。得られたモリブ
デン被覆炭化チタン粉末断面の走査型電子顕微鏡による
反射電子像（以下ＢＥＩ像と略称）を第１図に示した。

第１図より白色で示される企属モリブデンが灰白色で示
される炭化チタン粉末表面を実質的に完全に被覆してい
ることがわかる。

実施例２ 酸化モリブデン粉末２００ｇと黒鉛粉末（中越黒鉛製Ｃ
Ｂ　−　１５０）　３１５ｇとを還元温度８００℃、水
素流量１５Ｉ！／分とした以外は実施例１と同一条件で
還元処理を行った。生或したモリブデン被覆黒鉛粉末の
収率は９９．５Ｗｔ％、モリブデン含有量は２９．８Ｗ
ｔ４、モリブデン中の酸素量は０．　６　５　Ｗｊ＊で
あった。得られたモリブデン被覆黒鉛粉末断面のＢＥＩ
像を第２図に示した。白色で示される金属モリプデンが
灰色で示される不定形の黒鉛粉末の表面を完全に被覆し
ていることがわかる。

実施例３ 酸化モリブデン粉粉３ｏｙと粒度１４９７１ｆｆ！以下
のアトマイズ銅粉末ｔｓｏｙとを還元温度７５０℃、水
素流量５４／０とした以外は実施例１と同一条件で還元
処理を行った。生或したモリブデン被覆銅粉末の収率ぱ
９９．６Ｗｔ９６でモリブデン含有量は１９．６Ｗｔ％
、粉末全体の酸素量は０．９１Ｗｊ９６であった。

夾施例４ 粒度１４９μｍ以下のアトマイズ鉄粉の表面に下記に示
す無！解メッキ条件でニッケルを４Ｗｔ＊被覆したニッ
ケル被覆鉄粉末ｔｏｏｏｙと酸化モリブデン粉末１５ｇ
とを還元温度７５０℃、水素流量５Ｉ！／分とした以外
は実施例１と同一条件で還元処理を行つ九生成した粉末
は二重被覆されたモリブデン一ニッケル被覆鉄粉である
。

モリブデンの含有量は０．８８Ｗｔ％、ニッケル含有量
はａ．９ｓＷｔ４であった。

無電解ニッケルメッキ条件 硫酸ニッケル（　Ｎｉ　Ｓｏａ　６Ｈ．Ｏ　）　　　　
１８０　＆クエン酸ナトリウム（　Ｎａ３Ｃ６　Ｈ，　
ＯＦ　２Ｈ！０　）　　３００　１／硫酸アンモニウム
（　（ＮＨ４）！　Ｓｏ．）　　　　　　３６０　９ボ
リエチレングリコール（　ｇｏｏ　）　　　　　　　　
ｓｏ　ｃ．ｃ次亜リン酸ナトリウム（　Ｎａ　ＰＨ１０
２Ｈ２０）　　　２０’　！１水　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　４０００ｅ．ｅＰＨ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　９〜１０浴温　　　
　　　　　　　　　　７５〜８５℃実施例５ 粒度１４　９　）ｌｍ以下の酸化クローム粉末の表面に
下記に示す無電解メッキ条件でニッケルを２０Ｗｔ＊被
覆したニッケル被覆酸化クロム粉末２００ｇと酸化モリ
ブデン粉末ｓｏｌとを還元温度ｇｏｏ℃としたほかは実
施例１と同一条件で還元処理を行って得たモリブデン一
ニッケル被覆酸化クロム粉末に再度酸化モリブデン粉末
ａｏｐを混合し、実施例１と同一条件で還元処理を行う
。この操作を合計４回繰返し、生或した二重被覆のモリ
ブデン一ニッケル被覆酸化クロム粉末中のモリブデン含
有量は４４．２Ｗｔ＊、ニッケル含有量は１０．３Ｗｔ
％であった。

モリブデン一ニッケル被覆酸化クロム粉末のＢＥＩ像及
びＮｉ　−Ｋｆｆ，　Ｍｏ−ＬＱ’のＸ線像を第３図ｌ
ｔＬ　（２Ｌ　Ｌｔｌに示す。第３図ｆｉｌより白色で
示されル企属ニッケルと金属モリブデンが灰色で示され
る酸化クロム粉末の表面を実質的に完全に被覆している
ことがわかる。又第３図（２）はＮｉ−ＫαによるＸ線
像、第３図（３）はＭｏ−ＬαによるＸ線像である。そ
れぞれの白点がニッケルとモリブデンを表わしてシシ、
金属ニッケルが酸化クロム粉末の表面を完全に被覆し、
その表面を金属モリブデンが実質的に完全に被覆してい
ることがわかる。

無電解ニッケルメッキ条件 硫酸ニッケル　　　　　　　　　　１８０ｇクエン酸ナ
トリウム　　　　　　　　　　　　　３ｏｏ　ｊｉ硫酸
アンモニウム　　　　　　　　　　　　　３６０ｇポリ
エチレングリコール　　　　　　　　　　５０ｃ．ｅ次
亜リン酸ナトリウム　　　　　　　　　　　　２００９
？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０
００Ｃ．ＱＰＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　９〜１０浴ｆｊＡ７５〜８６℃ 実施例６ モリブデン酸アンモニウム（Ｎ，Ｈ■Ｍｏｒｏｎ）粉末
１０Ｇ，！ｉＩと粒度３７〜１４９声ｍの酸化アルミニ
ウム（　ｈｉｔ　０３）粉末４ｏｏ９とを混合し、実施
例１と同一条件で還元処理を行った。生成したモリブデ
ン被覆酸化アルミニウム粉末の収率は９８．９Ｗｔ＊で
モリブデン含有量は９．９Ｗｔ＊、モリブデン中の酸素
量は０．　３　３　Ｗｔ優であった。

実施例７ モリブデン酸アンモニウム粉末５０９を水１００ｅ．ｅ
中に入れ、アンモニア水を加えて溶解したところへ粒度
３７，Ｉｌｍ以下の酸化アルミニウム粉末４００．９を
入れ、攪拌下で蒸発乾固させて得た粉末を、実施例１と
同一条件で還元処理を行った。生或したモリブデン被覆
酸化アルミニウム粉末の収率はｔａ　ｔ　．　５　Ｗｔ
％で、モリブデン含有量は５．ＩＷｊ＊１　　モリブデ
ン中の酸素量はｏ，　ｓ　Ｉ　Ｗｔ％であった。

〔発明の効果〕

本発明は酸化モリブデン粉末等と無機物粉末との混合粉
末を酸化モリブデン粉末等が還元される条件下で、還元
処理を行うというだけの簡単な処理によってモリブデン
被覆複合粉末を得る方法の開発に或功したもので、従来
の方法に比較して、高価な設備や複雑微妙な管理を必要
とせずに無機物粉末の表面に完全に金属モリブデンが被
覆した品質の優秀なモリブデン被覆複合粉末が製造でき
て、溶射材料、溶接材料、粉末冶金材料等に使用され、
その工業的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図及び第３図ｆｌ）はそれぞれ本発明方法
によう得られた金属モリブデン被覆複合粉末断面の走査
型電子顕微鏡による反射電子像である。 第３図（２｝及び第３図｛３）はＮｉ−Ｋα及びＭｏ　
−　ＬαによるＸ線像である。第１図及び第２図はそれ
ぞれ炭化チタン粉末及び黒鉛粉末が金属モリブデンで完
全に被覆されていることを示す。第３図ｆ１１は第３図
（２｝及び第３図１３）のＮｉ及びＭｏのＸ線像によう
酸化クロム粉末が完全に金属ニッケルに被覆され、更に
企属モリブデンで被覆されていることを示す。 モリブデン被覆層 炭化チタン粉末 黒鉛粉末 ニッケル 酸化クロム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸化モリブデン粉末と無機物粉末とを混合し、還元
   性雰囲気中で少くとも６００℃以上で酸化モリブデン粉
   末を還元し、無機物粉末の表面に金属モリブデンを析出
   させることを特徴とするモリブデン被覆複合粉末の製造
   法。 ２、表面被覆用金属モリブデンの原料として金属モリブ
   デンに還元可能なモリブデン化合物を使用する請求項１
   記載のモリブデン被覆複合粉末の製造法。