CN107406990A - 吸放热钢板及吸放热部件 - Google Patents

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Abstract

本发明的吸放热钢板包括钢板和配置于其表面的热浸镀镀层。该吸放热钢板的放射率为0.4以上。上述热浸镀镀层包含：Zn、1.0～22.0质量％的Al、1.3～10.0质量％的Mg、以及具有晶格缺陷且分布为片层状的氧化物及氢氧化物中的一者或两者。本发明的吸放热部件由上述吸放热钢板构成。

Description

吸放热钢板及吸放热部件
技术领域
本发明涉及吸放热钢板及吸放热部件，更详细地，涉及适合作为成为电子部件或电气部件等的发热源的器件的壳体用的材料的、且吸放热特性及加工性优异的吸放热钢板、以及由其构成的吸放热部件。
背景技术
近年来，伴随电子部件、电气部件的小型化、高功能化，收纳有电子部件、电气部件的壳体(外壳)的内部温度有变高的倾向。内部温度变高会成为该电子部件、电气部件的故障、误动作的原因，存在其产品寿命变短的问题。
相对于此，作为降低该部件的壳体的内部温度的方法，提出了使用冷却风扇的强制气冷、使用散热片的放热促进、将热管等放热部件安装到该电子部件、电气部件中的方法等。但是，上述方法都必须在壳体中安装冷却用的部件。因此，有时该冷却用的部件及具备冷却用部件的上述电子部件、电气部件的安装耗费劳力，上述电子部件、电气部件的成本增加，另外，有时无法满足上述电子部件、电气部件的小型化的要求。
因此，正研究通过利用吸放热特性优异的材料制作上述壳体，从而由该壳体的内表面进行吸热，由外表面进行放热以抑制该壳体的内部温度的上升的方法。作为上述吸放热特性优异的材料，例如已知一种具有钢板和配置于其表面的涂膜的涂装钢板(例如，参照专利文献1及2)，该涂膜含有吸放热特性优异的颜料或树脂等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-216376号公报
专利文献2：日本特开2006-95709号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述涂装钢板是将添加了添加剂或树脂等的涂料涂覆于钢板上以使涂装钢板具有规定的放射率，并进行焙烧来制造的。因此，成本容易较高。另外，需要担心上述涂装钢板在加工时涂膜剥落而导致质地(例如，上述钢板中的镀层或钢质地等)露出，其该露出的部分的吸放热特性降低。并且，上述涂料使用了许多挥发性有机物化合物(Volatile OrganicCompound，VOC)，对环境的影响也令人担心。
另一方面，作为利用吸放热特性优异的材料制作壳体的方法，还考虑到对钢板进行加工后涂装吸放热特性优异的涂料的方法。但是，对于均匀地涂装因上述钢板的加工而形成复杂的形状的加工品，困难且成本较高，由VOC引起的对环境的负荷容易变得比上述涂装钢板更高。
本发明的目的在于提供不存在由加工引起的吸放热特性的降低，实质上不含有有机化合物而具有优异的吸放热特性、且加工性也优异的吸放热钢板、以及吸放热特性优异的新的吸放热部件。
解决问题的方案
本发明者们发现通过在由包含锌(Zn)、铝(Al)及镁(Mg)的熔融金属的热浸镀所形成的热浸镀Zn-Al-Mg合金钢板中的热浸镀镀层中，使具有晶格缺陷的Zn、Al、Mg的氧化物及氢氧化物的一者或两者分布为片层状，能兼顾良好的吸放热特性和良好的加工性，并进一步进行研究完成了本发明。
即，本发明提供一种吸放热钢板，其包括钢板和配置于所述钢板的表面的热浸镀镀层，且该吸放热钢板的放射率为0.4以上，其中，所述热浸镀镀层包含：Zn、1.0～22.0质量％的Al、1.3～10.0质量％的Mg、以及具有晶格缺陷且分布为片层状的氧化物及氢氧化物的一者或两者。
另外，本发明提供一种吸放热部件，其由上述吸放热钢板构成。
发明效果
根据本发明，能够提供不存在由加工引起的吸放热特性的降低，实质上不含有有机化合物而具有优异的吸放热特性、且加工性也优异的吸放热钢板。上述吸放热钢板能够以低成本提供，并且即使加工成难以加工的形状(例如，复杂的形状或由精密的加工所形成的形状等)，也体现其优异的吸放热特性。因此，根据本发明，能够提供吸放热特性优异的吸放热部件。其结果，能够提供产品形状的自由度更高，并且能够实现具有吸放热特性的以往的产品的进一步小型化的吸放热部件。
附图说明
图1A是表示本发明中的热浸镀钢板的一例中的热浸镀镀层的利用飞行时间二次离子质谱法(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry，TOF-SIMS)测定的氢氧化物的测定结果的图，图1B是表示本发明的吸放热钢板的一例中的热浸镀镀层的利用TOF-SIMS测定的氢氧化物的测定结果的图。
图2A是表示本发明中的热浸镀钢板的一例中的热浸镀镀层的利用TOF-SIMS测定的氧化物的测定结果的图，图2B是表示本发明的吸放热钢板的一例中的热浸镀镀层的利用TOF-SIMS测定的氧化物的测定结果的图。
图3A是表示本发明中的热浸镀钢板的一例中的热浸镀镀层的X射线衍射图的图，图3B是表示本发明的吸放热钢板的一例中的热浸镀镀层的X射线衍射图的图。
图4A是表示本发明中的热浸镀钢板的一例中的热浸镀镀层的电子自旋共振(Electron Spin Resonance，ESR)光谱的图，图4B是表示本发明的吸放热钢板的一例中的热浸镀镀层的ESR光谱的图。
图5是本发明的吸放热钢板的一例中的剖面的光学显微镜照片。
图6A是示意性地表示本发明的吸放热钢板的吸放热特性的测定中使用的装置的结构的部分剖面图，图6B是示意性地表示上述装置的结构的俯视图。
具体实施方式
“辐射(放射)”是热的传导方式之一。这是热作为电磁波进行移动的现象。已知若热入射至物体中，则一部分反射，一部分透射，一部分被吸收。入射至钢板中的热基本不会透射，因此实质上入射至钢板中的热的一部分反射，剩余被吸收。
另一方面，“吸放热特性优异”是指“热容易被吸收”，也可以说是“电磁波容易被吸收”。具有晶格缺陷的氧化物或氢氧化物具有带隙以下的能级，容易吸收、放射电磁波。由此，容易吸放热。
但是，上述氧化物及氢氧化物通常硬且脆。因此，当在钢板的表面形成该氧化物或氢氧化物的层时，所形成的层容易因加工而剥落。另外，即使在通过喷砂或蚀刻等而在表面生成凹坑的钢板上形成上述氧化物或氢氧化物的层，该层也容易因其后的加工而脱落。
因此，本发明者们对通过对镀层钢板实施一些处理，从而使镀层具备具有晶格缺陷的氧化物或氢氧化物的情况进行了研究。其结果，发现了如下方法：通过进行使Zn系的热浸镀钢板与水蒸气接触的处理，来使其热浸镀镀层中的金属的一部分变化为具有晶格缺陷的氧化物或氢氧化物。通过对普通热浸镀Zn钢板或电镀Zn钢板进行上述处理，能够形成具有晶格缺陷的氧化物或氢氧化物的层。
然而，若镀层原本均匀，则上述氧化物或氢氧化物的层仅止于形成在该镀层钢板的表面上。其结果，形成于镀层钢板的表面的上述层仍然容易因加工而脱落。因此，本发明者们进一步进行了研究，结果发现通过对热浸镀Zn-Al-Mg合金钢板实施上述水蒸气处理，该镀层钢板即使在加工后，上述氧化物或氢氧化物的部分也不会剥离，且具有良好的加工性。
下面，对本发明的实施方式进行说明。
本实施方式的吸放热钢板具有钢板和热浸镀镀层。
[钢板]
对于上述钢板，可使用各种钢板。作为上述钢板的例子，包括：低碳钢、中碳钢、钢碳钢、合金钢、高强度钢板及不锈钢。在需要良好的冲压成型性时，上述钢板优选为深冲用的钢板，其例子包括：低炭加Ti钢及低炭加Nb钢。另外，从提高该钢板的施镀性等理由来看，也可以在实施上述热浸镀之前对上述钢板进行电镀。对于该电镀的例子，包括：Ni或Fe等的电镀。
[热浸镀镀层]
上述热浸镀镀层配置于上述钢板的一面或两面上。该热浸镀镀层含有Zn、Al及Mg。上述热浸镀镀层中的Al的含量为1.0～22.0质量％。上述热浸镀镀层中的Mg的含量为1.3～10.0质量％。上述热浸镀镀层中的Zn的含量可以是剩余含量，例如为68～97.7质量％。
在Al的含量或Mg的含量小于上述范围的下限值时，有时得不到吸放热钢板的充分的耐腐蚀性。另一方面，在Al的含量或Mg的含量大于上述范围的上限值时，有时在制造该热浸镀钢板时，在镀浴(熔融金属)的表面产生许多被称为熔渣(dross)的氧化物，得不到吸放热钢板的美丽的外观。
上述热浸镀镀层具有片层状的共晶组织。由于上述热浸镀镀层具有片层状的共晶组织，所以即使是在吸放热钢板的加工后，也可防止后述的氧化物或氢氧化物的部分从该热浸镀镀层中剥离的情况。上述热浸镀镀层通常具有Al-Zn-Zn2Mg的片层状的三元共晶组织。上述热浸镀镀层只要在防止上述的氧化物或氢氧化物的部分的剥离的范围内，具有片层状的其他共晶组织即可，也可以包含Al-Zn或Zn-Zn2Mg等的二元共晶组织，也可以包含Zn11Mg2来代替Zn2Mg。该Zn11Mg2相可根据热浸镀镀层的制造时的熔融金属的冷却速度等条件来形成。
另外，上述热浸镀镀层也可以在可得到本实施方式的效果的范围内，进一步包含Zn、Al及Mg以外的其他金属或无机成分。例如，上述热浸镀镀层可以进一步含有2.0质量％以下的Si，也可以进一步含有0.1质量％以下的Ti，还可以进一步含有0.045质量％以下的B。另外，在制造上述热浸镀镀层时，由于使上述钢板浸渍于上述熔融金属中，并通过该熔融金属，所以通常上述钢板中的金属成分可能会混入至上述热浸镀镀层中。由此，上述热浸镀镀层也可以进一步含有大概至2.0质量％左右为止的Fe。
能够在可以得到本实施方式的效果的范围内决定上述热浸镀镀层的厚度，例如优选为3～100μm。在上述热浸镀镀层的厚度小于3μm的情况下，热浸镀钢板的处理时容易形成到达上述钢板的伤痕，所以耐腐蚀性有可能降低。另一方面，热浸镀镀层的厚度超过100μm的情况下，由于受到压缩时的热浸镀镀层与上述钢板的延展性不同，因此在吸放热钢板的加工部，热浸镀镀层与钢板容易剥离。从防止上述的耐腐蚀性的降低或热浸镀镀层的剥离的观点来看，上述热浸镀钢板的厚度更优选为3～50μm，进一步优选为3～30μm。
[具有晶格缺陷的氧化物、氢氧化物]
上述热浸镀镀层包含具有晶格缺陷的氧化物及氢氧化物的一者或两者。该氧化物或氢氧化物在该热浸镀镀层中分布为片层状。这里“热浸镀镀层中”包含热浸镀镀层的表面与热浸镀镀层的内部这两者。
通过使上述热浸镀钢板接触水蒸气来生成上述具有晶格缺陷的氧化物及氢氧化物的一者或两者(以下也称作“氧化物等”)。
上述氧化物等例如是从Zn、Al及Mg中选择的一种以上的氧化物或氢氧化物。上述氧化物等可以通过飞行时间型二次离子质量分析法(TOF-SIMS)或X射线光电子分光(化学分析用电子能谱法(Electron Spectroscopy For Chemical Analysis，ESCA)、X射线光电子能谱法((X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS))分析来鉴定。上述氧化物等为上述热浸镀镀层中的金属成分与水蒸气的反应生成物，因此可以认为氧化物及氢氧化物都包含于上述热浸镀镀层中。另外，上述氧化物等的金属离子来源于上述热浸镀镀层中的金属成分。上述热浸镀镀层包含上述氧化物等，实质上是指Zn、Al及Mg的氧化物及氢氧化物存在于上述热浸镀镀层中。
TOF-SIMS分析结果的一例如图1及图2所示。图1A是表示实施例中的镀层钢板3(水蒸气处理前的热浸镀钢板)的热浸镀镀层的利用TOF-SIMS测定的氢氧化物的测定结果的图，图1B是表示实施例中的吸放热钢板3(水蒸气处理后的热浸镀钢板)的热浸镀镀层的利用TOF-SIMS测定的氢氧化物的测定结果的图。图2A是表示实施例中的镀层钢板3(水蒸气处理前的热浸镀钢板)的热浸镀镀层的利用TOF-SIMS测定的氧化物的测定结果的图，图2B是表示实施例中的吸放热钢板3(水蒸气处理后的热浸镀钢板)的热浸镀镀层的利用TOF-SIMS测定的氧化物的测定结果的图。图1中，单点划线表示HOZn，黑实线表示HOAl，而且黑虚线表示HOMg。同样地，图2中，单点划线表示OZn，黑实线表示OAl，而且黑虚线表示OMg。另外，测定条件是将Ga+作为一次离子种类使用，将一次加速电压设为15kV，将一次离子电流设为0.6nA。光栅区域为20μm×20μm，测定范围为0.5～2000m/z。图1及图2中的“二次离子强度”表示在30秒内检测出的二次离子的个数，“溅镀时间”是指进行溅镀的时间，表示测定部分的深度。
镀层钢板3及吸放热钢板3都在热浸镀镀层的表面及其附近(也称作“表层”)受到由大气引起的氧化，来源于氧化物的二次离子与来源于氢氧化物的二次离子都被检测出。但是，在水蒸气处理前的热浸镀镀层中，与上述表层相比，在热浸镀镀层的内部(也称作“下层”)检测不出二次离子。即，表示在热浸镀镀层的下层，氧化物及氢氧化物都不存在，全部为金属的状态(图1A、图2A)。但是，对于图2A的OAl，即使在下层，也被检测出。与Zn或Mg相比，Al是离子化效率高的金属，因此可以认为即使在下层强度也较高。另外，OZn或OMg实质上不存在于上述下层，并且Zn及Mg若与后述的图2B的Zn及Mg相比，在图2A中的强度足够低，由此，本发明者们认为在下层检测出Al是测定误差等引起的，并不表示作为氧化物的存在。
另一方面，在水蒸气处理后的镀层中，即使在下层，也能检测出氧化物及氢氧化物的二次离子。另外，如上所述，图2B的OAl与图2A的OAl相比，示出了明显较高的强度，因此能够确认Al的氧化物的存在。可知，对于氧化物，来源于Al的氧化物的二次离子的个数多，对于氢氧化物，来源于Mg的氢氧化物的二次离子的个数多(图1B、图2B)。
对于热浸镀镀层中的氧化物及氢氧化物的种类，能够通过利用X射线衍射对上述吸放热钢板进行分析来判断。将一例在图3中示出。图3A是表示实施例中的镀层钢板3的热浸镀镀层的X射线衍射图的图，图3B是表示实施例中的吸放热钢板3的热浸镀镀层的X射线衍射图的图。图3中，“●”表示Zn2Mg，“▼”表示ZnO，“▲”表示Zn(OH)2，“○”表示Zn，“△”表示Al，而且“▽”表示Fe。
若观察水蒸气处理的前后的衍射强度，则在水蒸气处理之前(镀层钢板3)，可看到Zn、Zn2Mg、Al的峰值强度较大。但是，在水蒸气处理之后(吸放热钢板3)，它们的峰值强度减少，而ZnO及Zn(OH)2的峰值强度增加。根据上述的峰值强度的变化，可确认通过上述水蒸气处理在热浸镀镀层中生成了氧化物或氢氧化物。
但是，Al及Mg的氧化物等的峰值都容易变宽，存在难以判断的情况。即使在该情况下，也能够通过上述的TOF-SIMS或ESCA来对它们进行判断。另外，简单来说，Al及Mg的氧化物等也可以利用电子探针显微分析仪(Electron Probe Micro Analyzer，EPMA)等进行吸放热钢板的剖面中的元素映射，并根据该剖面中的各金属成分与氧的分布进行判断。
对于上述氧化物等是否具有晶格缺陷，可以根据电子自旋共振(ESR)光谱的峰值的有无来判断。将一例在图4中示出。图4A是表示实施例中的镀层钢板3的热浸镀镀层的ESR光谱的图，图4B是表示实施例中的吸放热钢板3的热浸镀镀层的ESR光谱的图。图4中，横轴表示磁通密度(mT)与g因子(符号：g)，纵轴表示强度。
若对水蒸气处理的前后的ESR响应进行比较，则仅在水蒸气处理之后看到ESR响应。由此，可判断通过水蒸气处理生成的氧化物等具有晶格缺陷。虽然晶格缺陷的原因未必明确，但推测其原因在于：由于是与水蒸气的反应，所以Zn、Al及Mg置换为各自的氧化物或氢氧化物或作为晶格间原子来配置，或者生成了Zn、Al及Mg的缺氧型的氧化物或氢氧化物。
对于是否为片层状的分布，可以通过利用光学显微镜或扫描型电子显微镜的剖面组织观察来判断。例如，若从剖面进行观察，则金属作为偏白的部分而被观察到，氧化物等作为灰色或比灰色偏黑的部分而被观察到。将一例在图5中示出。图5是实施例中的吸放热钢板3的剖面的光学显微镜照片。
上述氧化物等的量可以通过通过利用光学显微镜的剖面组织观察，对符合的部分的面积进行测定来判断。具体而言，对上述吸放热钢板的剖面中的任意20mm长度的视场的氧化物等的部分的面积进行计算。如上所述，该氧化物等的部分呈现为灰色到黑色，例如可以通过该部分的图像处理来进行该部分的计算。
优选20mm的上述视场中的上述氧化物等的部分的面积为0.01mm2以上。在该面积小于0.01mm2的情况下，有时上述热浸镀镀层中的上述氧化物等的量变得不充分。
另一方面，上述面积的上限取决于热浸镀镀层的厚度。因此，需要以与热浸镀镀层的厚度的比例来判断。具体而言，优选上述剖面中的上述氧化物等的部分的面积相对于上述热浸镀镀层的部分的面积之比为95％以下。在该面积比超过95％的情况下，在更精密或复杂地对吸放热钢板进行了加工时，上述氧化物等的部分有可能从吸放热钢板脱落。
上述面积比例如可通过如下方式求出：计算上述剖面中的热浸镀镀层中的上述氧化物等的部分以外的部分的面积，并求得热浸镀镀层中的上述氧化物等的部分以外的部分与氧化物等的部分的面积之和(上述剖面中的热浸镀镀层整体的面积)，将氧化物等的部分的面积除以该镀层整体的面积后乘以100。
上述吸放热钢板的放射率为0.4以上。上述吸放热钢板的吸放热特性来源于上述氧化物及氢氧化物，例如根据它们的量来调整。上述放射率例如可以通过放射率计(例如，京都电子工业株式会社制：D and S AERD)来测定。可以根据吸放热钢板的用途适当地决定上述放射率，例如，若上述放射率小于0.4，则有时作为吸放热部件用的材料的吸放热特性变得不充分。从实现更高的吸放热特性的观点来看，优选上述放射率为0.5以上，更优选为0.6以上。
此外，根据热浸镀镀层的组成，Al或Zn或Zn2Mg有时作为初晶而析出。这时，在上述剖面观察中，初晶的部分是与氧化物等的部分同样地被观察到，并示出与片层状不同的分布。在上述吸放热钢板中，上述初晶的存在实质上不会成为问题，上述初晶反而成为用以促进热浸镀镀层内部的氧化的通行证。其结果，容易带来上述吸放热钢板的制造时间的缩短。
上述吸放热钢板也可以在可得到本实施方式的效果的范围内具有进一步的结构。例如，通常为了提高防锈或耐损伤性、提高加工时的滑动性等，有时对镀层钢板实施化学转换处理，因此有时具有化学转换处理皮膜。上述吸放热钢板同样地也可以进一步具有上述化学转换处理皮膜。上述化学转换处理皮膜可以是有机系皮膜、无机系皮膜及有机无机复合皮膜中的任意一者。另外，除上述化学转换处理皮膜以外，上述吸放热钢板也可以进一步具有透明涂装。并且，这些皮膜及涂膜可以含有铬酸盐，也可以是实质上不含有铬酸盐的无铬皮膜或涂膜。并且，上述皮膜及涂膜可以在上述热浸镀钢板的水蒸气处理前形成，也可以在水蒸气处理后形成。
当在水蒸气处理前形成上述皮膜或涂膜时，从使热浸镀镀层充分地接触水蒸气的观点来看，优选该皮膜或涂膜的厚度为15μm以下。
[制造方法]
上述吸放热钢板例如能够通过如下方式来制造：准备热浸镀钢板，并对该热浸镀钢板实施水蒸气处理。
(1)热浸镀钢板的准备
例如通过使用了Al为1.0～22.0质量％、Mg为1.3～10.0质量％、剩余部分实质上为Zn的熔融金属(合金镀浴)的热浸镀法，来制造上述热浸镀钢板。热浸镀镀层可以形成在钢板的一面上，也可以形成在两面上。
上述热浸镀钢板通常在热浸镀镀层中具有Al-Zn-Zn2Mg的片层状的三元共晶组织。通过进行上述处理，能够使该三元共晶组织成为呈片层状地具备具有晶格缺陷的氧化物等的组织。上述氧化物等以微米级分布为片层状，其结果，即使在热浸镀钢板的加工后也难以剥离。
另外，若上述热浸镀钢板具有微小的Al-Zn-Zn2Mg的三元共晶组织，则与其他钢板相比，由后述的水蒸气处理引起的具有晶格缺陷的氧化物等的生成反应较快，并在短时间完成。虽然其原因未必明确，但本发明者们推测其原因在于：由于Al、Zn、Zn2Mg细碎地分布，所以该金属成分间的电位差引起的各金属成分的氧化得到促进。
在上述合金镀浴中也可以进一步添加Si、Ti或B等其他元素。例如可以通过将上述合金镀浴的温度设为400℃，将热浸镀后的冷却设为气冷方式，将从合金镀浴的温度至热浸镀镀层的凝固为止的平均冷却速度设为10℃/秒左右，来制造上述热浸镀钢板作为热浸镀Zn-Al-Mg合金钢板。
(2)水蒸气处理的实施
上述水蒸气处理中，使上述热浸镀钢板与水蒸气接触，来使热浸镀镀层中的金属成分的一部分变化为具有晶格缺陷的氧化物或氢氧化物。从均匀地发生用以生成上述氧化物等的反应的观点来看，该水蒸气处理中优选将环境中的氧的量调整为比通常的大气中的浓度低。这可以认为是由于，若氧较多，则促进不具有晶格缺陷的氧化物及氢氧化物的生成。由此，优选水蒸气处理中的环境中的氧浓度为13％以下。为了防止该环境中的氧的侵入，优选在水蒸气处理中使用密闭容器、或能够以提高容器内部的压力的状态保持的半密闭容器。半密闭容器是指，能够通过水蒸气的供给来将其内压维持为比大气压高的容器。具体而言，是指时常或者适当供给比漏出量多的量的水蒸气的容器。
优选上述水蒸气处理的处理温度为50～350℃。在该处理温度小于50℃的情况下，有时上述反应的速度急剧降低，生产率降低。在上述处理温度超过350℃的情况下，虽然上述反应的速度急剧变快，但有时在升温过程中上述热浸镀镀层与上述钢板的合金化加剧，热浸镀镀层中的片层状组织破碎，其结果，有时成品率急剧降低。在考虑水蒸气处理的反应速度时，上述处理温度更优选为105～200℃。
优选上述水蒸气处理的环境中的相对湿度为30～100％。在该相对湿度小于30％的情况下，有时上述反应的速度急剧降低，且生产率降低。
可根据上述的处理温度、相对湿度、或者热浸镀镀层的组成等，适当设定上述水蒸气处理的处理时间。例如，可以从0.017～120小时的范围内适当决定上述处理时间。
对于实施上述水蒸气处理的上述热浸镀钢板的形状，能够在可充分地实施上述水蒸气处理的范围内适当地决定。例如，实施水蒸气处理的热浸镀钢板可以是卷状的上述热浸镀钢板、切板状的上述热浸镀钢板、以及上述热浸镀钢板的加工后的产品中的任意一者。在热浸镀钢板彼此接触的情况下，从使上述热浸镀镀层与水蒸气充分接触的观点来看，优选在热浸镀钢板间配置隔离物。对于该隔离物的例子，包括：无纺布、网状的树脂、以及金属线。
根据以上的说明可知，能够仅通过对热浸镀钢板使用水蒸气，来制造上述吸放热钢板。由此，根据这样的制造方法，与使用VOC的情况相比，能够大幅地减少对环境的负荷，且能够以低成本制造吸放热特性优异的钢板。
本实施方式的吸放热部件由上述吸放热钢板构成。上述吸放热部件可以仅由上述吸放热钢板构成，也可以在体现上述吸放热钢板的优异的吸放热特性的范围内，包含上述吸放热钢板以外的其他结构。对于该其他结构的例子，包括：用于粘接上述吸放热钢板的粘接剂及用于熔接的蜡。上述粘接剂就如含有导热性的填料的粘接剂那样具有导热性，这从提高吸放热特性的观点来看是优选的。对于上述吸放热部件的例子，包括：通过上述吸放热钢板的加工、利用螺栓及螺母或铆接等的机械的接合、粘接、及熔接的至少任意一种所制作的物体。
此外，该吸放热部件能通过上述吸放热钢板的加工来制造，但也能够通过对上述热浸镀钢板的加工品实施上述水蒸气处理来制造。利用任意一种制造方法得到的吸放热部件均具有上述吸放热钢板的优异的吸放热特性。
如上所述，上述吸放热部件具有上述吸放热钢板的优异的吸放热特性。由此，优选上述吸放热部件是需要吸热及放热的至少任意一者的部件。例如，在吸放热部件是电子部件、电气部件用的壳体时，充分吸收从该壳体的内部的电子部件、电气部件产生的热，且向该壳体的外部充分地放出热。由此，该壳体的内部温度的上升得到抑制。
根据以上的说明可知，上述吸放热钢板是具有钢板和配置于该钢板的表面的热浸镀镀层、且其放射率为0.4以上的吸放热钢板，上述热浸镀镀层包含Zn、1.0～22.0质量％的Al、1.3～10.0质量％的Mg、以及具有晶格缺陷且分布为片层状的氧化物及氢氧化物的一者或两者。由此，上述吸放热钢板不存在由加工引起的吸放热特性的降低，实质上不含有有机化合物而具有优异的吸放热特性，且加工性也优异。
另外，上述氧化物或上述氢氧化物是从Zn、Al及Mg中选择的一种以上的氧化物或氢氧化物，这从提高上述吸放热特性的观点来看，是更有效的。
并且，上述吸放热部件由上述吸放热钢板构成。由此，上述吸放热部件的吸放热特性优异。而且，上述吸放热部件的产品的设计的自由度高，另外，与以往的产品相比，能够实现进一步的小型化。
[实施例]
以下记载实施例，但本发明不限于这些实施例。
[热浸镀钢板1～21的制作]
在板厚1.2mm的冷轧钢板(SPCC)上形成厚度为3～100μm的、含有Al、Mg及Zn的熔融金属的镀层(热浸镀镀层)，制作了热浸镀钢板1～20。通过使上述熔融金属的组成(Zn、Al及Mg的浓度)变化，对热浸镀镀层的组成进行了调整。另外，根据该熔融金属的附着量对热浸镀镀层的厚度进行了调整。另外，制作了不含有Mg的热浸镀钢板21。此外，表1中记载的熔融金属的组成中的剩余部分实质上是锌。另外，上述熔融金属的组成与所制作的热浸镀镀层的组成实质上相同。
并且，对热浸镀钢板1～21的放射率进行了测定。该放射率是利用放射率计「D andS AERD」(京都电子工业株式会社制)对各热浸镀钢板进行测定而得到的值。
热浸镀钢板1～21中的熔融金属的组成、热浸镀钢板的厚度(tD)及放射率(ε1)如表1所示。
[表1]
[实施例1]
将热浸镀钢板1放在高温高压湿热处理装置(株式会社日阪制作所制)内，使热浸镀钢板1的热浸镀镀层如表2所示那样，以120℃、85％RH、氧浓度3％的处理条件与水蒸气接触20小时，得到了吸放热钢板1。
[实施例2～23]
使用热浸镀钢板2～16代替热浸镀钢板1，使这些热浸镀钢板的热浸镀镀层以表2所示的处理条件与水蒸气接触，分别得到了吸放热钢板2～23。
[比较例1～5]
使用热浸镀钢板17～21代替热浸镀钢板1，使这些热浸镀钢板的热浸镀镀层以表3所示的处理条件与水蒸气接触，分别得到了吸放热钢板C1～C5。
[比较例6、7]
将热浸镀钢板4、16制成了吸放热钢板C6、C7。
吸放热钢板1～23中的热浸镀钢板的种类、处理温度(T1)、相对湿度(Hr)、氧浓度(Co)及处理时间(t1)如表2所示。另外，吸放热钢板C1～C7中的热浸镀钢板的种类、处理温度(T1)、相对湿度(Hr)、氧浓度(Co)及处理时间(t1)如表3所示。
此外，吸放热钢板1～23都具有图5所示那样的分布为片层状的上述氧化物等。
[表2]
[表3]
(1)氧化物的量
利用光学显微镜观察吸放热钢板1～23及C1～C7中的、具有20mm的长度的任意部分的剖面，并对该剖面中的氧化物的面积进行了计算。将该面积为0.01mm2以上的情况判定为“A”，将上述面积超过0.00mm2且小于0.01mm2的情况判定为“B”，将利用光学显微镜无法识别氧化物的情况(0.00mm2的情况)判定为“C”。
并且，求得了该剖面中的包含氧化物的部分的热浸镀镀层整体的面积(A0)，并计算出了该面积A0中的上述的氧化物的面积(A1)的比例RA(RA＝(A1/A0)×100(％))。而且，将该比例为95％以下的情况判定为“A”，将该比例超过95％的情况判定为“B”，将该比例为0％的情况判定为“C”。
(2)吸放热特性
对于吸放热钢板1～23及C1～C7，以与上述相同的方法测定了放射率(ε2)。将放射率ε2为0.5以上的情况判定为“A”，将放射率ε2为0.4以上且小于0.5的情况判定为“B”，将放射率ε2小于0.4的情况判定为“C”。
另外，将吸放热钢板1～23及C1～C7分别设置于图6A及图6B所示的装置的上表面，将装置的外部的温度维持为25℃，并将该装置的内部的加热器升温至150℃，使用设置于该装置内的热电偶测定了2小时后的装置内部的温度(T2)。将所测定的温度T2为38.0℃以下的情况判定为“A”，将所测定的温度T2超过38.0℃且为38.5℃以下的情况判定为“B”，将所测定的温度T2超过38.5℃的情况判定为“C”。
此外，图6A及图6B中所示的上述装置包括：氯乙烯制的无盖的壳体42、配置于壳体42的底部的面状加热器43、配置在壳体42的上部开口部的用于检测壳体42内部的温度的热电偶44。而且，以堵塞壳体42的上述开口部的方式配置有上述吸放热钢板的板样品41。为了防止热的放出，壳体42的壁及底板由约50mm的厚度的发泡苯乙烯45覆盖。利用上述面状加热器43对壳体42内进行加热，并利用热电偶44测定此时的壳体42内部的温度，基于该内部温度的测定值T2与上述基准来判定吸放热钢板1～23及C1～C7的吸放热特性。
(3)耐腐蚀性
对吸放热钢板1～23及C1～C7的耐腐蚀性进行了评价。对于耐腐蚀性的判定，对从吸放热钢板1～23及C1～C7的每一个裁出的试验片(宽度70mm×长度150mm)的端面实施密封后，将盐水喷雾工序、干燥工序及湿润工序设为一个循环(8小时)，并对红锈的产生面积率变成5％为止的循环数(Cy)进行了计数。通过用35℃的5％NaCl水溶液对试验片进行2小时的喷雾进行了盐水喷雾工序。通过在气温60℃、相对湿度30％的环境下放置4小时进行了干燥工序。通过在气温50℃、相对湿度95％的环境下放置2小时进行了湿润工序。将红锈的产生面积率到达5％为止的循环数超过120个循环的情况判定为“A”，将该循环数超过70个循环且为120个循环以下的情况判定为“B”，将循环数为70个循环以下的情况判定为“C”。将超过70个循环的试验片设为合格。
(4)加工性
对吸放热钢板1～23及C1～C7的加工性进行了评价。按照下面的顺序对加工性进行了评价。首先，从吸放热钢板1～23及C1～C7的每一个制作冲裁为的圆状的板样品，并对其重量进行了测定。将加工油涂覆在测定后的板样品上，实施了模直径为50mm、模肩R为4mm、高度为25mm的圆筒拉深加工。之后，进行了碱性脱脂。对所得到的加工品的重量进行了测定，求得了从原来重量减去加工后的重量所得的值ΔW，将该ΔW除以0.00785m2(上述板样品的表面积)，求得了每单位面积的镀层(包含氧化物层)的剥离量(Ws)。而且，将剥离量为0.02g/m2以下的情况判定为“A”，将剥离量超过0.02g/m2且为0.05g/m2以下的情况判定为“B”，将剥离量超过0.05g/m2的情况判定为“C”。将剥离量为0.05g/m2以下的加工品设为合格。
吸放热钢板1～10中的氧化物的面积A1、其面积率RA、放射率ε2、装置内温度T2、循环数Cy、剥离量Ws及它们的判定结果如表4所示。另外，吸放热钢板11～23中的氧化物的面积A1、其面积率RA、放射率ε2、装置内温度T2、循环数Cy、剥离量Ws及它们的判定结果如表5所示。并且，吸放热钢板C1～C7中的氧化物的面积A1、其面积率RA、放射率ε2、装置内温度T2、循环数Cy、剥离量Ws及它们的判定结果如表6所示。
[表4]
[表5]
[表6]
如表4及表5所示，对于吸放热钢板1～23，其镀层中的氧化物的量都充分且适当，且都具有充分的吸放热特性、耐腐蚀性及加工性。
相对于此，如表6所示，吸放热钢板C1～C7的吸放热特性、耐腐蚀性及加工性的至少任意一者不充分。
例如，吸放热钢板C1、C3、C5的耐腐蚀性不充分。这可以认为是由于，其热浸镀镀层中的Al或者Mg的含量在适当的范围之外。
特别地，吸放热钢板C5的上述加工性也不充分。可认为其理由如下。即，由于热浸镀镀层中的Al、Mg中的任意一者的含量都在适当的范围之外，所以氧化物或氢氧化物在热浸镀镀层中大致均匀地分散，而未分布为片层状。因此，在水蒸气处理后的吸放热钢板C5的热浸镀镀层中，从表层向深度方向呈层状地进行氧化，形成熔融金属的氧化物等仅偏向存在于表层，且未氧化的熔融金属存在于下层的双层结构。这样，可以认为由于较脆的氧化物的层仅集中存在于热浸镀镀层的表层，所以吸放热钢板的圆筒拉深加工中的加工性降低。
另外，吸放热钢板C2、C4未得到美丽的镀层，加工性也大幅降低。这可以认为是由于，在制造热浸镀钢板时镀浴(熔融金属)的表面的氧化物(熔渣)的产生量较多，且该熔渣附着于热浸镀镀层的表面。
另外，吸放热钢板C6、C7由于未与水蒸气接触，所以放射率小于0.40，吸放热特性不充分。这可以认为是由于，未使热浸镀钢板的热浸镀镀层与水蒸气接触。
根据以上所述，可知吸放热钢板1～23的吸放热特性、耐腐蚀性及加工性中的任意一者都优异。
本申请主张基于在2015年3月31日提出的日本专利申请特愿2015-071372号的优先权。该申请的说明书中记载的内容全部引用到本申请说明书中。
工业实用性
本发明的吸放热钢板的加工性及吸放热特性这两者优异。因此，例如作为家电产品、汽车用的产品、建筑物的屋顶材料、外部装潢材料等要求吸热及放热这两者的部件的材料是有用的。
附图标记说明
41 板样品
42 壳体
43 面状加热器
44 热电偶
45 发泡苯乙烯

Claims (3)

1.一种吸放热钢板，包括钢板和配置于所述钢板的表面的热浸镀镀层，且该吸放热钢板的放射率为0.4以上，其中，
所述热浸镀镀层包含：锌、1.0～22.0质量％的铝、1.3～10.0质量％的镁、以及具有晶格缺陷且分布为片层状的氧化物及氢氧化物中的一者或两者。
2.如权利要求1所述的吸放热钢板，其中，
所述氧化物或所述氢氧化物是从锌、铝及镁中选择的一种以上的氧化物或氢氧化物。
3.一种吸放热部件，其由权利要求1或2所述的吸放热钢板构成。
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