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磁性砥粒及びその製造方法 コモンズ

国内特許コード P06A009465
掲載日 2006年11月17日
出願番号 特願2004-372950
公開番号 特開2006-176698
登録番号 特許第4143727号
出願日 平成16年12月24日(2004.12.24)
公開日 平成18年7月6日(2006.7.6)
登録日 平成20年6月27日(2008.6.27)
発明者
  • 吉原 佐知雄
  • 張 延栄
出願人
  • 学校法人宇都宮大学
発明の名称 磁性砥粒及びその製造方法 コモンズ
発明の概要

【課題】 精密な表面加工を可能にする軽量でかつ研磨性能に優れた安価な磁性砥粒及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 活性炭粒子上に磁性を有する含ニッケル無電解めっき層が形成されている磁性砥粒により、上記課題を解決した。この磁性砥粒は、活性炭粒子をNiSO/ピコリン酸溶液に浸漬した後、この活性炭粒子を不活性雰囲気下にて加熱乾燥して、活性炭粒子に付着したピコリン酸とニッケルのキレート化アニオンをニッケル金属に還元すると共にピコリン酸を炭化させて、活性炭粒子上にニッケル金属元素を形成して、活性炭粒子の活性化を行い、次いで、含ニッケル無電解めっきを行うことにより製造できる。
【選択図】 図3

従来技術、競合技術の概要


磁気研磨法は、研磨作用を有する砥粒を磁場の作用により運動させて被加工物の表面を研磨する精密加工方法である。この磁気研磨法は、従来の機械加工では困難な部品の研磨を可能にする方法であり、例えば、複雑形状を有する部品の表面、工具が入らない穴の内面、工具が届かない管の内面等の研磨について一部実用化されている。



磁気研磨法において、これに使用される磁気研磨砥粒(以下、磁性砥粒という。)は、仕上げ品質及び仕上げ精度を確かなものとするために、極めて重要なものである。



従来、磁性砥粒としては、磁性粒子と、磁性を持たない砥粒とからなるものが使用されている。磁性を持たない砥粒は、例えば、Al、SiC、ZrO、BC及びダイアモンド、立方晶窒化ホウ素、MgO、CeO又はヒュームドシリカ、からなるものであり、通常、切削工具として用いられている。なお、磁性砥粒としては、磁性粒子と砥粒とが結合していないもの、軽く結合しているもの又は結合しているもの(これを、結合磁性砥粒という。)のいずれかを使用することができる。



結合磁性砥粒としては、高温高圧下の不活性ガス雰囲気中で鉄と焼結させた酸化アルミニウム(非特許文献1)、あるいは不活性ガス雰囲気中でのアルミニウムと酸化鉄とのテルミット反応の生成物等を代表的に例示できる。市販の結合磁性砥粒の種類は、その複雑な製造プロセスがゆえに限定されている。



磁気研磨法に利用される磁性粒子としては、磁界によって研磨力を与える鉄粒子が最も汎用されている(非特許文献2)。しかしながら、鉄粒子の腐食性及びその軟度ゆえに、鉄粒子を含む磁性砥粒を用いて仕上げられた表面は、後洗浄を必要とすることとなり、このために、多くの時間を費やし、かつ、いくつかの超精密磁気研磨法においてはこの後洗浄工程が、律速反応的なものとなってしまうものであった。このため、このような従来の鉄粒子に変わる他の磁性粒子が早急に必要とされていた。



ニッケルは磁性材料であり、その公知の耐食性や硬度ゆえに、研究者の注目を浴びている。ニッケルは、電解めっきや無電解めっきで簡単に析出等させることができるので、磁気研磨法の研究領域にたずさわる研究者に着目されている。特に、無電解めっきは、被めっき材が金属であろうと不活性なものであろうと、また成形されたものであろうとそうでなかろうと、その被めっき材の表面に薄い金属皮膜を形成することができる簡単な方法であるゆえに、好ましいめっき方法として利用されている。さらに、無電解ニッケル複合体めっきもまた、公知の技術である。



なお、特許文献1には、鉄粒子からなる磁性粒子の表面に、ダイアモンド等の研磨粒子を含有した無電解ニッケルめっき皮膜を形成した磁性砥粒が報告されている。

【特許文献1】特開2002-265933号公報(請求項3)

【非特許文献1】Shinmura T., Takazawa K. and Hatano E. "Study on magnetic abrasive finishing", Ann. CIRP, vol. 39, No. 1, pp: 325-328 (1990)

【非特許文献2】Yamaguchi H., Shinmura T and Kashiwagi R., “Internal finishing of austenitic stainless steel tube by a magnetic field assisted finishing process using a slurry circulation system”, Transactions of NAMRI/SME, volume 32, pp: 175-182, 2004.

産業上の利用分野


本発明は、磁気研磨法等に利用される磁性砥粒及びその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
活性炭粒子上に磁性を有する含ニッケル無電解めっき層が形成されていることを特徴とする磁性砥粒。

【請求項2】
前記含ニッケル無電解めっき層が、無電解ニッケル-ボロンめっき層、又は無電解ニッケル-ボロン-ダイアモンド複合体めっき層であることを特徴とする請求項1に記載の磁性砥粒。

【請求項3】
活性炭粒子をNiSO/ピコリン酸溶液に浸漬した後、この活性炭粒子を不活性雰囲気下にて加熱乾燥することにより、活性炭粒子上にニッケル金属元素を形成して活性炭粒子の活性化を行い、次いで、含ニッケル無電解めっきを行って、前記活性炭粒子の表面に磁性を有する含ニッケル無電解めっき層を形成することを特徴とする磁性砥粒の製造方法。
産業区分
  • その他無機化学
  • 表面処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004372950thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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