JPH01283789A - 耐衝撃性に優れた遠赤外線放射材料 - 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、物質の加熱等に使用される改−良された遠赤
外線放射材料に関するものである。

［従来の技術］ 遠赤外線は波長が３Ｂ〜１ｍｍ程度の電磁波であって、
物質の加熱に際して優れた効果があることか認識されて
きた。遠赤外線による物質の加熱は放射加熱であり、伝
導や対流加熱と異なり、途中での熱の散逸が少なく、被
加熱物質の内部までよく浸透する。特に、水を含んだ物
質や有機物は遠赤外線をよく吸収するので、内部まで一
様に効率よく加熱される。このため、遠赤外線ヒーター
がストーブに盛んに使用され、さらに１食品等の加熱あ
るいは乾燥用にも広く使用されている。

遠赤外線ヒーターは、遠赤外線放射材料に直接通電する
か、あるいは他の加熱手段により遠赤外線放射材料を加
熱することによって遠赤外線を放射するものである。遠
赤外線放射材料としては、ｆｉ、Ｑ２０３　、　ＴｉＯ
２などの遠赤外線放射率の高い酸化物系セラミックが使
用されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の遠赤外線ヒーターにおける遠赤外線放射材料は、
酸化物系セラミックの焼結材や金属材料に酸化物系セラ
ミックを溶射したものであった。

このため、衝撃に対して脆く、また曲げ加工等の加工を
行うことが出来なかった。さらに、これらを使用したヒ
ーターは昇温に比較的長時間を要するという欠点があっ
た。また、溶射材は耐食性にも問題かあった。なお、遠
赤外線放射材料としてステンレス鋼等の金属材料を使用
した遠赤外線ヒーターも一部で用いられているが、遠赤
外線放射率が低いため加熱効果が劣っている。

本発明は、短時間に所要温度に到達させることができ、
遠赤外線放射率が高く、かつ耐衝撃性に優れ、加工を行
うこともてきる遠赤外線放射材料を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の遠赤外線放射材料は、金属材料の表面に金属酸
化物の緻密な薄膜が密着して形成されていることを特徴
とする。

金属酸化物の薄膜は、ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３＊　ＡＱ２
０ｚ　。

！ｌ＋（ｌａｌどの遠赤外線放射率の高い酸化物の純物
質あるいは混合体さらには複層体である。これらの薄膜
は穴や孔等の欠陥のない緻密な膜で、膜厚は０．５μｍ
〜５μｌであることが好ましい。薄すぎると高い遠赤外
線放射率が得られず、厚すぎると加工した際に割れか生
じて剥離するおそれがある。

薄膜の基体となる金属材料としては、ステンレス鋼、炭
素鋼、アルミニウム、銅などの板、管。

棒、線など用途に応じて適宜選択することができるが、
耐食性に優れかつ適当な強度を有しているステンレス鋼
か最も適している。

これら金属材料の表面に金属酸化物の緻密な薄膜を密着
して形成する手段としては、スパッタリング、イオンブ
レーティング、化学気相蒸着等のドライコーチインクが
適している。

［作用］ 本発明の遠赤外線放射材料は、金属材料の表面に金属酸
化物が被覆されているのて、従来の焼結材や溶射材と同
等の優れた遠赤外線放射特性を有する。金属酸化物の基
体か金属材料なのて、これを採用した遠赤外線ヒーター
を使用するとき、短時間に所要温度に到達させることか
できる。また、金属酸化物は緻密な薄膜で基体の金属材
料に密着しているので、衝撃によって剥離することかな
い。さらに、遠赤外線ヒーターを製造する際には、所要
の形状に切断したり曲げ等の加工を行うことかでき、加
工時に金属酸化物が剥離することかない。

［実施例］ 実施例１ 板厚０．３ｍｍのＳＯ３４３０ステンレス鋼板の表面に
、スパッタリング法により膜厚１μｍのＴｉＯ□の薄膜
を形成した。これは、黒色透明な膜であった。

このステンレス鋼板に直接通電して３００℃に加熱し、
遠赤外線放射率を測定した結果、第１図の曲線ので示す
ように、従来の溶射材（曲線■ＡＱ２０ｓとＴｉＯ□の
混合体）と同等の優れた放射特性か得られた。遠赤外線
放射率は、黒体の放射を１とする比て示されるものであ
る。

なお、第１図において、曲線■はアルミニウムの表面に
金属酸化物を含むペーストか塗布された従来材１曲線■
はＳＯ３４３０ステンレス鋼の遠赤外線放射特性を示す
ものである。・ また、得られた遠赤外線放射材料を１８００曲げ加工し
１００倍で顕微鏡観察した結果、曲げ半径か大きいとき
は薄膜に割れは認められず１曲げ半径１２ｍｍの厳しい
加工でＮ膜に若干割れか生じたか膜の剥離は認められな
かった。したかって、本実施例で得られた遠赤外線放射
材料は、遠赤外線ヒーターを製造する際の加工に充分耐
え得るものである。

実施例２ 板厚０．３＋ｓｍのＳＯ３４３０ステンレス鋼板の表面
に、スパッタリンク法により膜厚１μｍのＴｉｅ、とＡ
Ｑ２０３の混合体からなる薄膜を形成した。これも、黒
色透明な膜であった。実施例１と同様にして遠赤外線放
射率を測定した結果、第２図の曲線■に示すように、Ｔ
ｉＯ□単体の場合の曲線（Ｄにおける高波長域における
低下を補う優れた放射特性か得られた。

実施例３ 板厚０．３＊ｍのＳＯ３４３０ステンレス鋼板の表面に
、イオンブレーティング法により膜厚５μ厘のＡＱ２０
ｘからなる薄膜を形成した。これは、無色透明な膜てあ
ぢた。実施例１と同様にして遠赤外線放射率を測定した
結果、第２図の曲線■に示すように、ＡＱ□０コ焼結体
と同様の、短波長側では低放射であるが長波長側てかな
り高放射の放射率曲線か得られた。この放射体か５μＩ
Ｉ〜１０μ勤付近の高波長帯の赤外線を特に良く吸収す
る有機物の加熱に十分な効果を有するのは、焼結体ＡＱ
２０３ヒーターと同様である。

［発明の効果］ 本発明の遠赤外線放射材料を採用した遠赤外線ヒーター
を使用するとき衝撃によって損傷を受けることがなく、
シかも、短時間に所要温度に到達させることかでき一１
遠赤外線放射率か高く加熱効果か優れている。また、遠
赤外線ヒーターを製造する際には、所要の形状に切断し
たり曲げ等の加工を行うことかでき、加工時に金属酸化
物か剥離することかない。

【図面の簡単な説明】

第１（２Ｉは本発明の遠赤外線放射材料および従来材の
遠赤外線放射特性を示す図、第２図は本発明の遠赤外線
放射材料の遠赤外線放射特性を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属材料の表面に金属酸化物の緻密な薄膜が密着して形
   成されていることを特徴とする耐衝撃性に優れた遠赤外
   線放射材料。