JPH04140622A - 温度表示材料 - 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〉 て 本発明は被測温体に設置ヒフ分光拡散反射率の温度依存
性で温度を表示する温度表示材料の特性を改良した酸化
物温度表示材料に関するものである。

〈従来の技術〉 温度表示材料が取りつけられた位置の温度に対応してそ
の材料の反射光の色を変化する温度表示材料としては有
機化合物の顔料が一般的であり、は温度測定の範囲、感
度等が比較的容易に設定できるという利点があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、以上で説明した有機化合物の発色温度による温
度表示材料は、有機物で構成されているため、一般に耐
熱限界ンへ二低く、耐熱温壇が高い材料でも２５０℃程
度であった。そのため、上記の有機物からなる温度表示
材料は、−船釣な家庭用電化製品である暖房機器、調理
機器又はアイロン等の動作温度の表示Ｇて使用すること
も・不可能であった。

以上のような有機化合物の温度表示材料の他に、無機化
合物により温度を可逆的な表示色の変化で表示する材料
が水銀化合物、硫化物又はヨウ化物等の複合材料で作製
されているが、これ迄に作製された無機化合物の温度表
示材料では耐熱限界温度が改良されておらず、又、その
使用した材料や製造方法・構造により安全性、寿命、毒
性又はコーｔＬ竺罹Ａ、／７−Ｓ間匹ムＪ−イ１＾４本
発明は、以上のような従来の温度を色の変化で表示する
温度表示材料がもつ課題を解消し、耐熱性が良く、安定
性と安全性に優れ、かつ、その表示色の識別が容易な温
度表示材料を提供することを目的としている。

く課馴を解決するための手段〉 本発明は、耐熱性はよいが、色相が視認性のよくない範
囲に固定しており、又耐食性にも少し間１．１もってい
たオキシクロム酸鉛（ＰｂｚＣｒＯｓ）の特性を改良す
る組成にしたものである。

上記のＰｂ２　ＣｒＯ３の組成改良には、同じ鉛元素を
含む酸化物であるＢａＰｂＯ３や、鉛の化合物の特性を
改良する方法を利用した。

上記のＢａＰｂＯ３ば、ペロブスカイトの結晶構造の酸
化物であり、その結晶中のｐｂ　　サイトの約２５％ｔ
Ｂｉ元素で置換することで、臨界温度が１３にの超伝導
体が得られることが知られており、このように酸化物に
おけるｐｂの一部をＢｉで置換することで、その結晶構
造の改良が期待できる。

以上の他、鉛ガラヌでもｐｂ元素の約１５％をＢｉ元素
に置換することで、耐食性の良いガラスが得られる。こ
のように構成元素のｐｂをＢｉに置換することで化合物
の安定性を向上できることが期待できる。

更に、通常のｐｂを含有するハンダにおいても、そのｐ
ｂ元素の約１５％をＢｉ元素に置換することで、その融
点を約２０℃低くできることから、ｐｂをＢｉに置換す
ることで低融点化を図ることができ、材料作製が容易に
なることが期待できる。

以上のように、ｐｂを含む化合物において、そのｐｂ元
素の一部を原子番号が隣接したＢｉ元素に置換すること
で、応用面で種々の優れた特性をもつ新しい材料が得ら
れている。

本発明は、以上の点を従来からの可逆的に温度を色の変
化によって表示するオキシクロム酸鉛（Ｐｂ２Ｃｒｙｓ
　）に適用して改良するものである。

具体的にはＰｂｚＣｒＯｓにおいて、２価のｐｂサイト
を３価のＢｉ元素で置換することで（Ｐｂ１−ｘＢ　Ｉ
　Ｘ　）２　Ｃｒ　Ｏｓ　からなる新しい温度表示材料
にするものである。このＢｉによる置換量は、１〜５０
％（上記の組成を示した式において、Ｘが０．０１から
０．５の範囲）のとき良好な温度表示材料にすることが
できた。

〈作　用〉 従来から、可逆的に色の変化によって温度表示する示温
材料であるオキシクロム酸鉛の鉛元素の一部をビヌマス
元素で置換することにより、表示の色相が鮮明になって
温度による変色をコントラストよく表示し、しかも、耐
熱性、耐食性が良好な温度表示材料を作製することがで
きた。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

実施例に於ては、本発明の温度表示材料を、次に示した
粉末原料からの固体反応法によって作製した。

先ず、純度のよい粉末のＰｂＯ＋　Ｂｉｚ　Ｏｓ　　及
びＰｂＣｒＯ４の原料を、これらの原料に含有されるＰ
　ｂ　＋　Ｂ　工及びＣｒ　の組成比が１．８　：　０
．２　：　１になるように秤量した。

以上で秤量した原料粉末は、充分に混合した上、空気中
で６５０〜７００℃の熱処理を行ない原料を反応させる
仮焼成を行った。仮焼成金行った原料は、粉砕して微粉
末にした後、再度混合し、プレヌ機によって径が１０ｍ
ｍで、厚さがＩ　ｍｒｎ以下の円板状ベレン）にした。

以上で形成したベレットは再度空気中で７００℃に加熱
する本焼成を行って実施例の温度表示素子を作成した。

以上で作製した実施例の温度表示素子について、分光拡
散反射率の温度依存性を測定して示した第１図である。

この図の、横軸は反射光の波長を（ｎｍ）で示し、縦軸
は拡散反射率を（％）で示し、それぞれの拡散反射率曲
線に測定温度を付記している。

この第１図では、実施例の温度表示素子の２０℃から１
００℃という狭い温度範囲の変化を示したが、この測定
温度範囲でも分るように温度表示素子の温度の上昇にほ
ぼ一次的に比例して、その素子の拡散反射率曲線の立ち
上がり部が長波長側にシフトしている。又、この温度表
示素子に用いたＰ　ｂ−Ｂ　ｉ　−Ｃｒ−０系の材料は
熱的に安定しており、広い温度範囲で可逆的にその温度
に対応した拡散反射率を示した。従って、この温度表示
素子の色は特定温度に対応しているので、温度表示素子
として使用できることが分かる。

また、従来のオキシクロム酸鉛（Ｐ　ｂｚＣｒ　Ｏｓ　
）のみの温度表示素子は、室温の赤色から温度上昇に従
って暗赤色にシフトした。これに対して、本発明のオキ
シクロム酸鉛の鉛（Ｐｂ）の１０％をビスマス（Ｂ１）
で置換した材料は、反射率の曲線が短波長側にシフトし
ているので、室温では短波長の橙色になり、温度上昇に
従って赤色方向にシフトするので、視感度の高い領域に
なることから、色による温度表示の視認性を改善してい
る。

以上は、本発明を実施例によって説明したが、本発明は
実施例によって限定されるものでなく。

例えばオキシクロム酸鉛の鉛をビスマスに置換する量も
１０％以外の１〜５０％の範囲で変化して、拡散反射に
よる色相を変えることも可能であり、又、この温度表示
素子作製のはじめに行う原料の秤量も目的の組成油りに
秤量するのでなく、温度表示素子作製の熱処理工程に応
じて蒸気圧の高い元素を多くすることもできる。

更に、この温度表示素子の製造方法も、固体反応法に限
定されず、蒸着法、ＣＶＤ法等の薄膜作製法、又は、印
刷法、スプレー法等の厚膜作製法を用いて作製すること
もできる。

以上のようにして作製した本発明の温度表示素子は、温
度に対して可逆的に安定した色相を示し耐熱性が良好で
あることを示すと共に、種々の雰囲気に設置しても安定
した動作を示し、耐食性も良好であることを示した。

〈発明の効果〉 本発明によるオキシクロム酸鉛の組成元素の鉛の一部を
ビスマスに置換した温度表示材料は、視感度の良い波長
範囲に拡散反射を行なうので良好な表示を行なうととも
に、耐熱性、耐食性も優れている。従って、本発明の材
料を用いることにより特性のよい温度表示素子を作製す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の温度表示材料の分光拡散反射
率曲線の温度依存性を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式が Ｐｂ＿２ＣｒＯ＿５ の組成からなるオキシクロム酸鉛を構成する鉛（Ｐｂ）
   元素の１から５０パーセント（％）をビスマス（Ｂｉ）
   元素で置換したことを特徴とする温度表示材料。