チタン材料の硝弗酸処理効果

Nitric acid-Hydrofluoric acid treatment effect of titanium materials

金正 倫計  ; 神谷 潤一郎   ; 阿部 和彦*; 中村 止*

Kinsho, Michikazu; Kamiya, Junichiro; Abe, Kazuhiko*; Nakamura, Tomaru*

J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)で使用しているセラミックス製真空チャンバーは、アルミナセラミックス本体、その両端の純チタン製フランジ、及びその間の純チタン製の薄肉(約1mm程度)スリーブで構成されている。製作工程でアルミナセラミックスとチタンスリーブをろう付けする際に、チタンスリーブの前処理として、硝弗酸処理を行った。本件は、この硝弗酸処理がチタン材料にどのような影響を与えているかを明らかにし、予備品製作での処理方法の簡素化を目的とする。試料を分析した結果、硝弗酸処理により表面の荒れが大きくなることがSEMにより観察された。また、酸化層の深さ方向の分布をAESにより測定した結果、処理前では12.7nmであったものが、処理後6.0nmとなり、硝弗酸処理により純チタン材表面の酸化膜が低減されることが確認できた。今後は、処理方法の簡素化を検討する。

Alumina ceramics vacuum Chamber which is used for the 3 GeV rapid-cycling synchrotron (RCS) in J-PARC is composed of alumina duct, Ti flanges and Ti sleeves. Before brazing the alumina duct and the Ti sleeves, the Ti sleeves were treated with Nitric acid-Hydrofluoric acid. The purpose of this study is to clear the effect of this treatment for titanium material. It was cleared that the roughness of the titanium material after the Nitric acid-Hydrofluoric acid treatment becomes big for SEM observation. It was also measured that the thickness of oxide film on surface of the titanium material was 12.7 nm before treatment and 6.0 nm after treatment.