イットリウムを使用した新しいチタン鋳造用埋没材の研究

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チタンは融点が高く高温においての活性化エネルギーが非常に高いので石膏系埋没材やりん酸塩系埋没材が含有するシリカと非常に反応しやすい。その上,現在チタン系埋没材の主材として用いられているZnO_2,Al_2O_3,Mg等もシリカより反応が少ない骨材として良好な鋳造表面を得るために使用されているが鋳造した鋳造体の品質が均一でなく優れたチタンの特性が生かされていないようである。今回,高温で安定な高純度(100%)酸化イットリウム粒子の4μと20μとの2種を水,ジルコニアゾル溶液で練和し混液比の決定を行った。その結果,水での練和は埋没材の表面に30分後に割れが生じた。しかし,ジリコニアゾル液の場合粉末50gに対し液20mlの比が最もよく練和しやすく割れはなかった。また,硬化は時間がかかるため60℃の恒温槽に1時間入れ硬化させた。硬化膨脹はレバ-タイプ電気マイクロメーターを使用し水銀浴上で無荷重の状態で行った結果60分で収縮があることがわかった。また,粒子の大きい方が小さい方より収縮は小さかった。このため粒子の配合比を変えることにより改良されることがわかった。熱膨脹でも硬化膨脹と同じ傾向がみられるが,ジルコニアを5wt%添加することにより約1.2%の膨脹がが得られることがわかった。今回このように基礎的データーしか得られなかったがチタンを一部鋳造した結果,表面性状の非常に良好な鋳造体が得られた。さらにこれらの酸化物系列としてネオジウム,セリウムも高温埋没材として有望であることがわかった。