岳石電気株式会社　コーティング技術

岳石電気は、性質を抑えたいが材質や形状の変更が許されないなどといった
お客様の声を受け、材料の表面処理・改質の方法を検討する中で、
コーティング技術開発に取り組んできました。

電子源となるフィラメントに対しては、仕事関数の低い物質を
コーティングすることによって効率良く電子を放出させることが
可能となり、結果的にフィラメントの長寿命化の実現につながります。

医療用X線をはじめ、非破壊検査用装置や質量分析装置など、
お困りのことがありましたらご相談ください。

【実例】
■イットリアのコーティング技術
・フィラメントにイットリア(Y203)をコーティング
■アルミナコーティング技術
・タングステンコイルにアルミナをコーティング

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

さて、今回紹介させて頂きますのは「Ni-Tiコーティングコイル」です。書いていてなんのこっちゃですが、

（１）Ni-Ti（ 高弾性、形状記憶合金 ）をコイリング

（２）形状記憶処理 （500℃）

（３）PTFEコーティング

といったプロセスを踏んでいます。


そもそもNi-Ti合金は、超弾性を持つことで知られており、今回もその特性を生かした製品へと展開予定で、PTFEコーティングを施す事によって、体内に入れても安心設計です。
さらにPTFEは 目的に応じて色の選択が可能です（色バリエーションはご相談下さい）。

余談ですが、今回のサンプルは、歯列矯正を目的としたもので、綺麗なホワイトだと目立ち過ぎ（新庄監督ならベストマッチでしょうが）という要望が有り、やや黄色掛かったホワイトにしています。これもユーザーのご要望次第ですが、欧米では医療費が高額な為、「歯列矯正＝裕福」として捉えている側面も有るので逆に目立たせたいといった意見も有りました。 （詳細を見る）

一般的に十数時間も掛かる高温熱処理ですが、それではコストも時間も掛かってしまいます。

タングステンを始めとして、高融点金属やセラミックスの熱処理を行ってきた岳石電気。
特に小型・少量・多品種の製品の熱処理を素早く、効率的に行う為にいろいろな実験を繰り返し、【約2700℃】までの高速高温の真空炉の開発などに成功。

この装置では、
■2500℃30分保持条件⇒昇温度開始からクールダウンまで約2時間で完了！
効率化とコストダウンを実現しました。
また、一般の炉では除去しきれないような物質も加熱除去可能です。


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その他マルチ雰囲気焼結炉、フォーミングガスフラッシング炉などあらゆる高温熱処理に対応しています。
これら高温熱処理によって、不純物の残留や混入を最終的に防ぐことが可能です。

何十年にも渡り蓄積された熱処理経験とノウハウ。
金属の熱処理はぜひ、岳石電気にお任せください。
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 （詳細を見る）

■開発の背景
長年タングステンを用いて様々な形状のフィラメントを製品化してきましたが、近年では、科学技術の進展に伴いお客様のニーズも多様化し、タングステンだけではご要望にお応えすることが難しくなってきました

■開発の概要
フィラメントの機能性向上を目的とし、お客様からのご要望の例を挙げると、「絶縁性」、「耐食性」、「低仕事関数」などがありました。

そこで弊社ではフィラメントに、
●酸化アルミニウム（アルミナ）を用いて【絶縁性】を、
（タングステンコイルにアルミナをコーティング）

●酸化イットリウム（イットリア）を用いて【耐食性】や【低仕事関数】を付与することに挑戦し、機能性向上を実現しました。
（フィラメントにイットリア（Y203）をコーティング）

■開発の詳細
コーティング技術を開発するにあたり、弊社ではある方法を採用しました。
一般的な方法ではありますが、【弊社独自の設備と製法】によるものです。
素材の粒径、配合比、膜厚などを実験的に検討しながら最適化を図りますが、これが容易ではありません。
結果的にその実験回数は数千回に及び、今もなお品質改善に取り組んでいます。 （詳細を見る）

■モリブデン‐ルテニウムろう材開発
このろう材は融点が高いため、高融点金属同士の接合（ろう付け）に使用されますが、市販されていないため、独自に材料を調達する必要がありました。

作製したろう材を用い、タングステン同士のろう付けを試みました。
※写真左側は多孔質タングステンです
写真1：CCDカメラによって観察。接合部に大きな隙間が生じてしまった失敗例です。実際のところ、なかなかうまく出来ませんでした。
写真2：成功例！（写真中央が接合部）
写真３：SEMによる反射電子像です。ろう材によって隙間なく接合できていることが分かります。
写真４：元素マッピング。接合部が明確になりました。左側は多孔質のためか、ろう材が拡散しているのでしょうか。

◆弊社では最大【2700℃】の超高温熱処理炉を保有。
さまざまな雰囲気に対応ができる多数の炉を持ち、ご要望に合わせ熱処理炉を駆使したソリューションをご提案しております。
・コーティング
・ろう付け
・機能性材料開発
・焼結
・残留応力除去
・結晶粒サイズ制御
・酸化除去
・コンタミネーション除去
・脱ガス
・脱脂
…など （詳細を見る）

コーティング事例をご紹介します。

こちらは タングステンに アルミナ （Al2O3）をコーティングしたもの。

【熱効率を高めるため】に、アルミナコーティングの上に、さらに（アルミナ＋タングステン）をコーティングしています。

小型衛星の電気推進機に使用されるカソードの中の部品ですが、他の用途でも使用されているようです。

弊社では熱処理炉が充実しており、コーティングの他、
ろう付けや材料開発などさまざまなご要望にお応えしています。

研究開発から受託加工もお受けしていますので、
お困り事がございましたら、まずはお気軽にご相談ください。

◆ご要望に合わせ、熱処理炉を駆使したソリューションをご提案いたします
・コーティング
・ろう付け
・機能性材料開発
・焼結
・残留応力除去
・結晶粒サイズ制御
・酸化除去
・コンタミネーション除去
・脱ガス
・脱脂
…など
 （詳細を見る）

耐熱/耐食/高強度などの特性を持つタングステン・モリブデン・タンタルなどレアメタル系素材。
これらは加工が難しく、取り扱う業者は少数です。

当社ではこのレアメタル系の素材に、さらに＜低仕事関数＞＜長寿命＞＜高性能安定化＞などを目指し、「機能性部品」を開発から製造まで行っています。

◆実績
・分析ー質量分析器（電子銃、電子源）
・半導体製造装置ー（イオン注入）
・医療ーCTスキャナー（X線源）（カテーテル）
・宇宙ーイオンエンジン、ホールスラスタ（ヒーター）
・高温炉ー（リフレクター）（ヒーター）（構造部品）
など

◆技術
・コーティング（イットリア、アルミナ、PTFEなど）
・最大2700℃熱処理炉を駆使した材料開発
・高精度高アスペクト比の精密機械加工品
・多様な形状のコイル
・金属同士の接合
など

■11/29(水)～12/1(金)【高精度・難加工技術展】■
低仕事関数・長寿命化・高性能安定化を目指した、
電子源や精密加工品を中心に展示します。
ぜひ御社の課題を持って、ご来場ください
https://autumnfair.nikkan.co.jp/ （詳細を見る）