CN113614052A - 复合部件以及使用了该复合部件的发热装置、建筑部件及发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的复合部件(100)含有基质部(10)和有机系红外线吸收材料(20),上述基质部(10)是由无机物质构成的,上述有机系红外线吸收材料(20)以分散于基质部(10)的内部的状态存在。而且,就复合部件(100)来说,基质部(10)的截面处的气孔率为20%以下。发热装置(200)具有复合部件(100)和对复合部件(100)照射红外线的红外线光源(110)。建筑部件及发光装置具备复合部件(100)或发热装置(200)。
Description
技术领域
本发明涉及复合部件以及使用了该复合部件的发热装置、建筑部件及发光装置。
背景技术
一直以来在进行对由陶瓷、玻璃形成的无机部件赋予红外线吸收能力并将红外线的光能转换成热能。
专利文献1公开了作为包含热控制层的可挠性片材的隔热发热性透光膜材料。热控制层是由海岛分散结构形成并且隔热发热特性由于热而变化的树脂层,上述海岛分散结构是由包含热致变色材料的合成树脂与包含近红外线吸收性物质的合成树脂的不相容混合体形成的。专利文献1还公开了具有隔热发热性及透光性的以隔热发热性透光膜材料作为顶材料的膜屋顶结构物。通过由隔热发热性透光膜材料构筑膜顶结构物,能够防止内部结露,冬天能够逐步控制屋顶上的积雪状态,夏天能够抑制内部温度上升。
专利文献2公开了一种红外线截止滤波器,其具有作为玻璃基板的透明基板和设置于该透明基板的至少一个主面侧的一个以上的红外线吸收层,其中,红外线吸收层是在透明树脂中包含有机色素或无机颗粒的层或由无机颗粒形成的层。而且,作为红外线吸收层所包含的有机色素,公开了二亚胺系化合物;作为无机颗粒,公开了ITO(In2O3-SnO2系)、ATO(Sb2O3-SnO2系)、硼化镧、钨酸钠、钨酸钾、钨酸铷、钨酸铯等颗粒。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-140753号公报
专利文献2:国际公开第2014/168189号
发明内容
然而,以往在作为基质的树脂中分散有红外线吸收材料,因此存在由于长期使用而造成树脂劣化的问题。进而,在红外线吸收材料是由有机物质形成的情况下,因树脂劣化而造成红外线吸收材料也劣化,因此,存在造成红外线吸收能力降低的问题。另外,专利文献2这样的由无机颗粒形成的红外线吸收材料有时具有毒性并且还包含稀有金属及稀土类元素,因此存在非常昂贵的问题。
本发明是鉴于这样的现有技术所具有的问题而完成的。并且,本发明的目的在于:提供就算在使用了有机系的红外线吸收材料的情况下也能够提高红外线吸收材料的稳定性并且能够长期地维持红外线吸收能力的复合部件以及使用了该复合部件的发热装置、建筑部件及发光装置。
为了解决上述问题,本发明的第一方案的复合部件含有基质部和有机系红外线吸收材料,上述基质部是由无机物质构成的,上述有机系红外线吸收材料以分散于基质部的内部的状态存在,基质部的截面处的气孔率为20%以下。
本发明的第二方案的发热装置具备第一方案的复合部件和对复合部件照射红外线的红外线光源。
本发明的第三方案的建筑部件具备第一方案的复合部件或第二方案的发热装置。
本发明的第四方案的发光装置具备第一方案的复合部件或第二方案的发热装置。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式的复合部件的一个例子的剖视图。
图2(a)是放大表示第一实施方式的复合部件的截面的示意图。图2(b)是示意性地表示无机物质的颗粒群的晶界附近的剖视图。
图3是示意性地表示第一实施方式的复合部件的其它例子的剖视图。
图4是示意性地表示第一实施方式的复合部件的其它例子的剖视图。
图5是示意性地表示第二实施方式的复合部件的一个例子的剖视图。
图6是示意性地表示第二实施方式的复合部件的其它例子的剖视图。
图7是示意性地表示本实施方式的发热装置的一个例子的图。
图8是表示实施例的试验样品中位置1的背散射电子图像的图。
图9是表示实施例的试验样品中位置2的背散射电子图像的图。
图10是表示实施例的试验样品中位置3的背散射电子图像的图。
图11是表示对实施例的试验样品中位置1的背散射电子图像进行了二值化的数据的图。
图12是表示对实施例的试验样品中位置2的背散射电子图像进行了二值化的数据的图。、
图13是表示对实施例的试验样品中位置3的背散射电子图像进行了二值化的数据的图。
图14是表示用于参考例的水硬性氧化铝的X射线衍射图案以及登记于ICSD的勃姆石(AlOOH)及三水铝石(Al(OH)3)的图案的图表。
图15是表示参考例的试验样品的X射线衍射图案以及登记于ICSD的勃姆石及三水铝石的X射线衍射图案的图表。
具体实施方式
以下,参照附图对本实施方式的复合部件以及使用了该复合部件的发热装置、建筑部件及发光装置进行说明。此外,为了便于说明而放大了附图的尺寸比率,有时与实际的比率不同。
[第一实施方式的复合部件]
如图1所示,本实施方式的复合部件100具有基质部10和有机系红外线吸收材料20,上述基质部10是由无机物质构成的,上述有机系红外线吸收材料20以分散于基质部10的内部的状态存在。如图2所示,基质部10由无机物质形成的多个颗粒11构成,无机物质的颗粒11彼此相互键合,由此形成了基质部10。
构成基质部10的无机物质优选含有选自碱金属、碱土金属、过渡金属、贱金属及半金属中至少一种金属元素。本说明书中,碱土金属除了钙、锶、钡及镭以外还包含铍及镁。贱金属包含铝、锌、镓、镉、铟、锡、汞、铊、铅、铋及钋。半金属包含硼、硅、锗、砷、锑及碲。但是,无机物质优选含有选自锌、铝及镁中的至少一种金属元素。如后所述,含有这些金属元素的无机物质可以通过加压加热法容易地形成来源于无机物质的连接部。
无机物质优选含有选自上述金属元素的氧化物、氮化物、氢氧化物、硫化物、硼化物、碳化物及卤化物中的至少一种。另外,无机物质更优选含有选自上述金属元素的氧化物、氮化物、氢氧化物、硫化物、硼化物、碳化物及卤化物中的至少一种作为主成分。即,无机物质优选含有50摩尔%以上的选自上述金属元素的氧化物、氮化物、氢氧化物、硫化物、硼化物、碳化物及卤化物中的至少一种,更优选含有80摩尔%以上。此外,上述金属元素的氧化物除了仅氧与金属元素键合而成的化合物以外还包含磷酸盐、硅酸盐、铝酸盐及硼酸盐。无机物质优选为上述金属元素的氧化物或氮化物。这样的无机物质对于大气中的氧及水蒸气的稳定性高。因此,通过使有机系红外线吸收材料20分散于基质部10的内部,能够抑制有机系红外线吸收材料20与氧及水蒸气接触而抑制有机系红外线吸收材料20劣化。
构成基质部10的无机物质特别优选为氧化物。通过使无机物质由上述金属元素的氧化物形成,能够得到与氟化物及氮化物相比耐久性更高的复合部件100。此外,金属元素的氧化物优选为仅氧与金属元素键合而成的化合物。
构成基质部10的无机物质优选为多晶体。即,优选无机物质的颗粒11为晶质颗粒,基质部10是由大量颗粒11凝聚而成的。通过使构成基质部10的无机物质为多晶体,能够得到与无机物质由非晶质形成的情况相比耐久性更高的复合部件100。此外,无机物质的颗粒11更优选为含有选自碱金属、碱土金属、过渡金属、贱金属及半金属中的至少一种金属元素的晶质颗粒。另外,无机物质的颗粒11优选为含有选自上述金属元素的氧化物、氮化物、氢氧化物、硫化物、硼化物、碳化物及卤化物中的至少一种的晶质颗粒。无机物质的颗粒11更优选为以选自上述金属元素的氧化物、氮化物、氢氧化物、硫化物、硼化物、碳化物及卤化物中的至少一种作为主成分的晶质颗粒。
构成基质部10的无机物质也优选为勃姆石。勃姆石是由AlOOH的组成式表示的铝氧化物氢氧化物。勃姆石不溶于水,在酸及碱中就算在常温下也几乎不发生反应,因此其化学稳定性高,并且脱水温度高至500℃左右,因此其也具有耐热性优异的特性。另外,勃姆石的比重为3.07左右,因此在基质部10由勃姆石形成的情况下能够得到为轻质并且化学稳定性优异的复合部件100。
在构成基质部10的无机物质为勃姆石的情况下,颗粒11可以是仅由勃姆石相形成的颗粒,也可以是由勃姆石与除了勃姆石以外的氧化铝或氢氧化铝的混合相形成的颗粒。例如,颗粒11可以是混合了由勃姆石形成的相与由三水铝石(Al(OH)3)形成的相的颗粒。
构成基质部10的无机物质的颗粒11的平均粒径没有特别限定,优选为300nm~30μm,更优选为300nm~10μm,进一步优选为300nm~5μm。通过使无机物质的颗粒11的平均粒径为该范围内,颗粒11彼此强固地键合而能够提高基质部10的强度。另外,通过使无机物质的颗粒11的平均粒径为该范围内,存在于基质部10的内部的气孔的比例如后所述成为20%以下,因此能够抑制有机系红外线吸收材料20劣化。此外,本说明书中,作为“平均粒径”的值,在没有特别说明的情况下,采用以使用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)等观察手段在数个至数十个视场中所观察到的颗粒粒径的平均值的形式来算出的值。
无机物质的颗粒11的形状没有特别限定,例如可以设定为球状。另外,颗粒11也可以是须状(针状)的颗粒或鳞片状的颗粒。须状颗粒或鳞片状颗粒与球状颗粒相比,与其它颗粒的接触性变高,容易提高基质部10的强度。因此,通过使用这样的形状的颗粒作为颗粒11,能够提高复合部件100整体的强度。此外,作为须状的颗粒11,例如可以使用含有选自氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)及氧化铝(Al2O3)中的至少一种的颗粒。另外,作为鳞片状的颗粒11,例如可以使用含有氮化硼(BN)的颗粒。
构成基质部10的无机物质优选具有透光性。具体来说,优选无机物质透射红外线。通过使无机物质具有透光性,有机系红外线吸收材料20变得容易吸收红外光,因此成为容易通过有机系红外线吸收材料20而将光能转换成热能的复合部件100。
在此,构成基质部10的无机物质优选实质上不包含水合物。本说明书中,“无机物质实质上不包含水合物”是指不是有意地使水合物含有于无机物质。因此,在无机物质中作为不可避免的杂质混入了水合物的情况下,满足“无机物质实质上不包含水合物”的条件。此外,由于勃姆石为金属氧化物氢氧化物,因此其在本说明书中不包含于水合物。
此外,构成基质部10的无机物质优选不包含钙化合物的水合物。这里所谓的钙化合物是硅酸三钙(A-水泥石,3CaO·SiO2)、硅酸二钙(B-水泥石,2CaO·SiO2)、铝酸钙(3CaO·Al2O3)、铁铝酸钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)、硫酸钙(CaSO4·2H2O)。在构成基质部10的无机物质包含上述钙化合物的水合物的情况下,就所得到的复合部件来说,基质部的截面处的气孔率可能会超过20%。因此,无机物质优选不包含上述钙化合物的水合物。另外,构成基质部10的无机物质也优选不包含磷酸水泥、磷酸锌水泥及磷酸钙水泥。通过使无机物质不包含这些水泥,能够使所得到的复合部件的气孔率为20%以下。
分散于基质部10的内部的有机系红外线吸收材料20优选为由有机化合物形成的在780nm~1500μm的范围内具有最大吸收波长的色素。另外,有机系红外线吸收材料20更优选为在780nm~1000nm的范围内具有最大吸收波长的色素。这样的有机系红外线吸收材料20将所吸收的红外光的光能转换成热能。
有机系红外线吸收材料20只要示出如上所述的特性,就没有特别限制。但是,有机系红外线吸收材料20优选为选自偶氮系金属络合物、三苯胺系偶氮色素、花菁系色素、方酸内鎓盐系色素、酞菁系色素、二硫醇络合物系色素及二亚铵系色素中的至少一种。
就复合部件100来说,基质部10优选由无机物质的颗粒群构成。即,就基质部10来说,优选的是:由多个颗粒11构成,上述多个颗粒11由无机物质形成,无机物质的颗粒11彼此相互键合,由此形成了基质部10。此时,颗粒11彼此可以为点接触的状态,也可以为颗粒11的颗粒面彼此相接触的面接触的状态。而且,有机系红外线吸收材料20优选以在基质部10的内部大致均匀地分散的状态存在。但是,有机系红外线吸收材料20优选存在于无机物质的颗粒11的晶界。如图2所示,通过使有机系红外线吸收材料20偏于相邻的无机物质的颗粒11之间,在有机系红外线吸收材料20兼具着色效果的情况下,能够得到与大致均匀地分散的状态相比颜色看起来不同的复合部件100。
就复合部件100来说,在基质部10由无机物质的颗粒群构成的情况下,有机系红外线吸收材料20可以存在于相邻的无机物质的颗粒11之间。但是,如图2所示,在相邻的无机物质的颗粒11之间除了有机系红外线吸收材料20以外还可以存在包含非晶质的无机化合物的非晶质部30。通过存在非晶质部30,相邻的无机物质的颗粒11彼此介由非晶质部30键合,因此能够进一步提高基质部10的强度。此外,非晶质部30优选以至少与无机物质的颗粒11的表面接触的方式存在。另外,非晶质部30除了存在于相邻的无机物质的颗粒11之间以外还可以存在于无机物质的颗粒11与有机系红外线吸收材料20之间以及相邻的有机系红外线吸收材料20之间。
非晶质部30优选包含非晶质的无机化合物。具体来说,非晶质部30可以是仅由非晶质的无机化合物形成的部位,也可以是非晶质的无机化合物与晶质的无机化合物混合存在而成的部位。另外,非晶质部30还可以是在非晶质的无机化合物的内部分散晶质的无机化合物而成的部位。在非晶质的无机化合物与晶质的无机化合物混合存在的情况下,非晶质的无机化合物与晶质的无机化合物可以具有相同的化学组成,也可以具有互不相同的化学组成。
优选无机物质的颗粒11及非晶质部30含有相同的金属元素,该金属元素为选自碱金属、碱土金属、过渡金属、贱金属及半金属中的至少一种。即,构成颗粒11的无机化合物与构成非晶质部30的非晶质的无机化合物优选至少含有相同的金属元素。另外,构成颗粒11的无机化合物与构成非晶质部30的非晶质的无机化合物的化学组成可以相同也可以化学组成不同。具体来说,在金属元素为锌的情况下,构成颗粒11的无机化合物与构成非晶质部30的非晶质的无机化合物这两者可以均为氧化锌(ZnO)。或者,虽然构成颗粒11的无机化合物为ZnO,但构成非晶质部30的非晶质的无机化合物可为除了ZnO以外的含锌氧化物。
就复合部件100来说,颗粒11及非晶质部30优选含有选自碱金属、碱土金属、过渡金属、贱金属及半金属中的至少一种金属元素的氧化物。这样的金属元素的氧化物由于耐久性高,因此能够长期地抑制有机系红外线吸收材料20与氧及水蒸气接触而抑制有机系红外线吸收材料20劣化。
颗粒11及非晶质部30这两者所包含的金属元素的氧化物优选为选自氧化锌、氧化镁以及氧化锌与氧化镁的复合体中的至少一种。如后所述,通过使用这些金属元素的氧化物,能够以简易的方法来形成非晶质部30。
就复合部件100来说,颗粒11及非晶质部30可以含有选自碱金属、碱土金属、过渡金属、贱金属及半金属中的至少一种金属元素的氮化物。这样的金属元素的氮化物的耐久性也高,因此能够长期地抑制有机系红外线吸收材料20与氧及水蒸气接触而抑制有机系红外线吸收材料20劣化。此外,作为颗粒11及非晶质部30这两者所包含的金属元素的氮化物,可以列举出氮化硼(BN)。
如上所述,构成基质部10的无机物质可以为勃姆石。在该情况下,基质部10的颗粒11可以为仅由勃姆石相形成的颗粒,也可以为由勃姆石与除了勃姆石以外的氧化铝或氢氧化铝的混合相形成的颗粒。而且,在该情况下,相邻的颗粒11优选介由铝的氧化物及氧化物氢氧化物中的至少一者来键合。即,颗粒11优选不以由有机化合物形成的有机粘结剂来键合,也不以由除了铝的氧化物及氧化物氢氧化物以外的无机化合物形成的无机粘结剂来键合。此外,在相邻的颗粒11介由铝的氧化物及氧化物氢氧化物中的至少一者来键合的情况下,该铝的氧化物及氧化物氢氧化物可以为晶质,也可以为非晶质。
此外,在基质部10由勃姆石形成的情况下,勃姆石相的存在比例优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上。通过增加勃姆石相的比例,能够得到为轻质并且化学稳定性及耐热性优异的基质部10。此外,基质部10中的勃姆石相的比例可以通过在以X射线衍射法对基质部10的X射线衍射图案进行了测定之后进行特沃尔德解析来求出。
就复合部件100来说,基质部10的截面处的气孔率优选为20%以下。即,在对基质部10的截面进行了观察的情况下,每单位面积的气孔的比例的平均值优选为20%以下。在气孔率为20%以下的情况下,能够在致密的无机物质的内部密封有机系红外线吸收材料20。故而,由于来源于复合部件100的外部的氧及水蒸气与有机系红外线吸收材料20的接触率减少,因此能够抑制有机系红外线吸收材料20的氧化分解而长期地维持有机系红外线吸收材料20的红外线吸收能力。此外,基质部10的截面处的气孔率优选为15%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下。基质部10的截面处的气孔率越小,则越抑制有机系红外线吸收材料20与氧及水蒸气接触,因此能够防止有机系红外线吸收材料20劣化。
本说明书中,气孔率可以如下所述地求出。首先,观察基质部10的截面,辨别基质部10、有机系红外线吸收材料20及气孔。然后,对单位面积和该单位面积中的气孔的面积进行测定,求出每单位面积的气孔的比例。在多处求出了这样的每单位面积的气孔的比例,然后以每单位面积的气孔的比例的平均值为气孔率。此外,当观察基质部10的截面时,可以使用光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)。另外,单位面积与该单位面积中的气孔的面积可以通过对以显微镜所观察到的图像进行二值化来测定。
复合部件100的形状没有特别限定,例如可以设定为板状。另外,复合部件100(基质部10)的厚度t没有特别限制,例如可以设定为100μm以上。如后所述,本实施方式的复合部件100由加压加热法形成。因此,能够容易地得到厚度大的复合部件100。此外,能够使复合部件100(基质部10)的厚度t为0.5mm以上,还能够使之为1cm以上。复合部件100(基质部10)的厚度t的上限没有特别限制,例如能够使之为50cm。
就复合部件100来说,有机系红外线吸收材料20优选不是从基质部10的表面10a至内部连续地存在并且不是以膜状存在于基质部10的表面10a。具体来说,有机系红外线吸收材料20优选以分散于基质部10的内部的状态存在。另外,有机系红外线吸收材料20的一部分可以在基质部10的内部偏析。但是,如图3所示,偏析的有机系红外线吸收材料20a优选不是从基质部10的表面10a至内部连续地存在。存在于基质部10的表面10a的有机系红外线吸收材料20a有可能与大气中的氧及水蒸气接触而劣化。从基质部10的表面10a至内部连续地存在的有机系红外线吸收材料20a也可能由于存在于表面10a的有机系红外线吸收材料20a氧化劣化而劣化。因此,从抑制有机系红外线吸收材料20劣化的观点考虑,有机系红外线吸收材料20优选不是从基质部10的表面10a至内部连续地存在。
另外,关于分散于基质部10的内部的有机系红外线吸收材料20,优选有机系红外线吸收材料20的一部分不是以膜状存在于基质部10的表面10a。在该情况下,膜状的有机系红外线吸收材料20由于暴露于大气中的氧及水蒸气,因此可能会氧化劣化。
就复合部件100来说,基质部10优选不具有从基质部10的表面10a至内部连通的空隙10b。由于基质部10的内部的有机系红外线吸收材料20被无机物质的颗粒11覆盖,因此其不易氧化劣化。然而,如图4所示,在空隙10b存在于基质部10的情况下,氧及水蒸气可能会从空隙10b通过而到达基质部10的内部从而与基质部10的内部的有机系红外线吸收材料20接触。因此,从抑制有机系红外线吸收材料20氧化劣化的观点考虑,优选基质部10不具有从表面10a至内部连通的空隙10b。
像这样地,本实施方式的复合部件100含有基质部10和有机系红外线吸收材料20,上述基质部10是由无机物质构成的,上述有机系红外线吸收材料20是以分散于基质部10的内部的状态存在,基质部10的截面处的气孔率为20%以下。复合部件100由于使用有机系红外线吸收材料,因此能够解决由无机系的红外线吸收材料所产生的毒性及价格的问题。进而,由于有机系红外线吸收材料20高度分散于基质部10的内部,因此复合部件100整体吸收红外线而发热。故而,就算对复合部件100进行加工,也能够维持复合部件100的红外线吸收能力。与此相对,像专利文献2那样在透明基板的表面设置了红外线吸收层的情况下,如果对表面进行加工,则红外线吸收层会被去除,因此存在不能进行表面加工的问题。
另外,复合部件100的截面处的气孔率为20%以下。故而,氧及水蒸气与有机系红外线吸收材料20的接触率减少,因此能够抑制有机系红外线吸收材料20氧化分解而长期地维持复合部件100的红外线吸收能力。进而,基质部10的内部的气孔少,无机物质变得致密,因此复合部件100成为具有高强度的陶瓷部件。
如上所述,专利文献1的隔热发热性透光膜材料具有热控制层,热控制层由包含热致变色材料的合成树脂与包含近红外线吸收性物质的合成树脂的不相容混合体形成。专利文献2的红外线截止滤波器具有红外线吸收层,红外线吸收层是在透明树脂中包含有机色素或无机颗粒的层。像专利文献1及2那样,在作为基质的树脂中分散有红外线吸收材料的情况下,红外线吸收材料吸收红外线而转换成热能。但是,由于树脂通常导热性低,因此有时不能有效地利用所生成的热能。与此相对,复合部件100的基质部10是由无机物质构成的,因此导热性高。故而,能够将所生成的热能高效地传导至基质部10的表面10a而有效地进行利用。
专利文献2的红外线截止滤波器在作为玻璃基板的透明基板的表面具备以透明树脂作为基质的红外线吸收层。因此,由于透明基板与红外线吸收层的热膨胀系数之差,可能会导致红外线吸收层剥离。然而,就复合部件100来说,由于有机系红外线吸收材料20高度分散于基质部10的内部,因此不会发生剥离的问题而能够长期地保持高稳定性。
接着,对本实施方式的复合部件100的制造方法进行说明。复合部件100可以通过对无机物质的颗粒与有机系红外线吸收材料的混合物在包含溶剂的状态下进行加压并进行加热来制造。通过使用这样的加压加热法,一部分无机物质溶出而使无机物质彼此相互键合,因此可以形成在内部分散有机系红外线吸收材料20而成的基质部10。
具体来说,首先,使无机物质的粉末与有机系红外线吸收材料的粉末混合来制备混合粉末。无机物质的粉末与有机系红外线吸收材料的粉末的混合方法没有特别限制,可以以干式或湿式来进行。另外,无机物质的粉末与有机系红外线吸收材料的粉末可以在空气中混合,也可以在不活泼气氛中混合。
接着,向混合粉末添加溶剂。溶剂没有特别限制,例如可以使用当对混合粉末进行了加压及进行了加热时能够溶解一部分无机物质的溶剂。另外,作为溶剂可以使用能够与无机物质反应而生成与该无机物质不同的无机物质的溶剂。作为这样的溶剂,可以使用选自酸性水溶液、碱性水溶液、水、醇、酮及酯中的至少一种。作为酸性水溶液,可以使用pH1~3的水溶液。作为碱性水溶液,可使用pH10~14的水溶液。作为酸性水溶液,优选使用有机酸的水溶液。另外,醇优选使用碳原子数为1~12的醇。
如上所述,包含无机物质、有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物可以通过在使无机物质的粉末与有机系红外线吸收材料的粉末混合之后添加溶剂的方法来制备。然而,包含无机物质、有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物的制备方法不限于这样的方法。作为该混合物的制备方法,首先,使有机系红外线吸收材料与溶剂混合。此时,有机系红外线吸收材料可以溶解于溶剂,也可以不溶解于溶剂。然后,向有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物添加无机物质的粉末,由此可以制备包含无机物质、有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物。
接着,将含有无机物质、有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物填充于模具的内部。将该混合物填充于模具之后,根据需要可以对模具进行加热。然后,通过对模具的内部的混合物施加压力,模具的内部成为高压状态。此时,无机物质及有机系红外线吸收材料致密化,同时无机物质的颗粒彼此相互键合。
在此,在使用了溶解一部分无机物质的溶剂作为溶剂的情况下,在高压状态下构成无机物质的无机化合物溶解于溶剂。溶解了的无机化合物浸入无机物质与有机系红外线吸收材料之间的空隙、无机物质之间的空隙及有机系红外线吸收材料之间的空隙。然后,在该状态下将混合物中的溶剂去除,由此在无机物质与有机系红外线吸收材料之间、无机物质之间及有机系红外线吸收材料之间形成来源于无机物质的连接部。另外,在使用了与无机物质反应而生成与该无机物质不同的无机物质的溶剂作为溶剂的情况下,在高压状态下构成无机物质的无机化合物与溶剂反应。然后,由反应生成的其它无机物质被填充于无机物质与有机系红外线吸收材料之间的空隙、无机物质之间的空隙及有机系红外线吸收材料之间的空隙,形成来源于其它无机物质的连接部。
就包含无机物质、有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物的加热加压条件来说,在使用了溶解一部分无机物质的溶剂作为溶剂的情况下,只要是进行无机物质的表面的溶解的条件就没有特别限制。另外,就该混合物的加热加压条件来说,在使用与无机物质反应而生成与该无机物质不同的无机物质的溶剂作为溶剂的情况下,只要是进行无机物质与溶剂的反应的条件就没有特别限制。例如,优选将包含无机物质、有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物加热至50~300℃之后以10~600MPa的压力进行加压。此外,对包含无机物质、有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物进行加热时的温度更优选为80~250℃,进一步优选为100~200℃。另外,对包含无机物质、有机系红外线吸收材料与溶剂的混合物进行加压时的压力更优选为50~400MPa,进一步优选为50~200MPa。
然后,由模具取出成形体,由此能够得到复合部件100。此外,形成在无机物质与有机系红外线吸收材料之间、无机物质之间及有机系红外线吸收材料之间的来源于无机物质的连接部优选为上述非晶质部30。
在此,作为由陶瓷形成的无机部件的制造方法,一直以来已知有烧结法。烧结法是通过对由无机物质形成的固体粉末的集合体以比熔点低的温度进行加热而得到烧结体的方法。但是,就烧结法来说,例如将固体粉末加热至1000℃以上。因此,就算想要使用烧结法来得到由无机物质和有机系红外线吸收材料形成的复合部件,由于有机系红外线吸收材料会因高温下的加热而碳化,因此无法得到复合部件。然而,就本实施方式的复合部件100的制造方法来说,由于是以300℃以下这样的低温对使无机物质的粉末与有机系红外线吸收材料的粉末混合而成的混合物进行加热,因此不易引起有机系红外线吸收材料的碳化。因此,可以使有机系红外线吸收材料20稳定地分散于由无机物质形成的基质部10的内部。
进而,就本实施方式的制造方法来说,对使无机物质的粉末与有机系红外线吸收材料的粉末混合而成的混合物一边进行加热一边进行加压,因此无机物质凝聚而成为致密的基质部10。其结果是,基质部10内部的气孔变少,因此可以得到能够抑制有机系红外线吸收材料20氧化劣化并且具有高强度的复合部件100。
接着,对构成基质部10的无机物质为勃姆石的复合部件100的制造方法进行说明。无机物质为勃姆石的复合部件可以通过在使水硬性氧化铝、有机系红外线吸收材料与包含水的溶剂混合之后进行加压并进行加热来制造。水硬性氧化铝是对氢氧化铝进行加热处理而得到的氧化物,包含ρ氧化铝。这样的水硬性氧化铝具有通过水合反应而键合并固化的性质。因此,通过使用加压加热法,进行水硬性氧化铝的水合反应而使水硬性氧化铝彼此相互键合,晶体结构变化成勃姆石,由此能够形成基质部10。
具体来说,首先,将水硬性氧化铝的粉末、有机系红外线吸收材料与包含水的溶剂混合来制备混合物。包含水的溶剂优选为纯水或离子交换水。但是,包含水的溶剂除了水以外还可以包含酸性物质或碱性物质。另外,就包含水的溶剂来说,可以以水为主成分,也例如可以包含有机溶剂(例如醇等)。
溶剂对水硬性氧化铝的添加量优选为水硬性氧化铝的水合反应充分地进行的量。溶剂的添加量相对于水硬性氧化铝优选为20~200质量%,更优选为50~150质量%。
接着,将使水硬性氧化铝、有机系红外线吸收材料与包含水的溶剂混合而成的混合物填充于模具的内部。将该混合物填充于模具之后,根据需要可以对模具进行加热。然后,通过对模具的内部的混合物施加压力,模具的内部成为高压状态。此时,水硬性氧化铝高填充化,水硬性氧化铝的颗粒彼此相互键合,由此高密度化。具体来说,通过向水硬性氧化铝添加水,水硬性氧化铝进行水合反应,在水硬性氧化铝颗粒的表面生成勃姆石和氢氧化铝。然后,通过在模具内部对该混合物一边进行加热一边进行加压,使所生成的勃姆石与氢氧化铝在相邻的水硬性氧化铝颗粒之间相互扩散,水硬性氧化铝颗粒彼此逐渐键合。然后,通过加热进行脱水反应,晶体结构由氢氧化铝变化为勃姆石。此外,推测这样的水硬性氧化铝的水合反应、水硬性氧化铝颗粒间的相互扩散与脱水反应几乎同时进行。
然后,将成型体由模具的内部取出,多个颗粒11彼此介由铝的氧化物及氧化物氢氧化物中的至少一者来键合,还可以得到分散有机系红外线吸收材料而成的复合部件。
此外,使水硬性氧化铝、有机系红外线吸收材料与包含水的溶剂混合而成的混合物的加热加压条件只要是水硬性氧化铝与该溶剂的反应进行的条件就没有特别限制。例如,优选对使水硬性氧化铝、有机系红外线吸收材料与包含水的溶剂混合而成的混合物一边加热至50~300℃一边以10~600MPa的压力进行加压。此外,对使水硬性氧化铝、有机系红外线吸收材料与包含水的溶剂混合而成的混合物进行加热时的温度更优选为80~250℃,进一步优选为100~200℃。另外,对使水硬性氧化铝、有机系红外线吸收材料与包含水的溶剂混合而成的混合物进行加压时的压力更优选为50~600MPa,进一步优选为200~600MPa。
像这样地,复合部件100的制造方法包括下述工序:使无机物质的粉末与有机系红外线吸收材料的粉末混合而得到混合物;以及向混合物添加溶解无机物质的溶剂或与无机物质反应的溶剂,然后对该混合物进行加压及加热。或者,复合部件的制造方法包括下述工序:向溶解无机物质的溶剂或与无机物质反应的溶剂混合有机系红外线吸收材料;向包含有机系红外线吸收材料的溶剂混合无机物质的粉末而得到混合物;以及对该混合物进行加压及加热。而且,混合物的加热加压条件优选设定为在50~300℃的温度下10~600MPa的压力。就本实施方式的制造方法来说,由于是在这样的低温条件下使复合部件100成型,因此能够抑制有机系红外线吸收材料20的碳化而得到红外线吸收能力优异的陶瓷部件。
另外,无机物质为勃姆石的复合部件100的制造方法包括下述工序:使水硬性氧化铝、有机系红外线吸收材料20与包含水的溶剂混合而得到混合物;以及对该混合物进行加压及加热。而且,混合物的加热加压条件优选设定成在50~300℃的温度下10~600MPa的压力。就该制造方法来说,由于是在低温条件下使复合部件成型,因此所得到的部件以勃姆石相作为主体。因此,能够以简易的方法得到为轻质并且化学稳定性优异的复合部件。
[第二实施方式的复合部件]
接着,基于附图对第二实施方式的复合部件进行详细说明。此外,对与第一实施方式相同的构成标记相同的符号,省略重复的说明。
本实施方式的复合部件100A与第一实施方式相同地具有由无机物质构成的基质部10和以分散于基质部10的内部的状态存在的有机系红外线吸收材料20。基质部10通过由无机物质形成的多个颗粒11构成,无机物质的颗粒11彼此相互键合,由此形成了基质部10。而且,复合部件100A还含有存在于基质部10的内部的有机系热致变色材料22。具体来说,如图5所示,就复合部件100A来说,有机系红外线吸收材料20及有机系热致变色材料22这两者以各自分散于基质部10的内部的状态存在。
有机系热致变色材料22是由有机化合物形成并且颜色在特定的温度下变化的色素。即,有机系热致变色材料22是化学结构通过热的作用而变化的化合物,例如示出无色的材料通过加热而变有色并且进一步冷却而恢复至无色的可逆的变化。此外,有机系热致变色材料22可以示出有色的材料通过加热而变得无色并且进一步冷却而恢复至有色的可逆的变化。另外,有机系热致变色材料22可以示出在高温时反射或透射红外线的特性,也可以示出在低温时吸收红外线的特性。此外,在有机系热致变色材料22的光的吸收波长仅为红外线区域的情况下,不伴随颜色的变化,仅红外线的吸收强度根据温度变化而不伴随颜色的变化。
有机系热致变色材料22只要示出如上所述的特性,就没有特别限制。有机系热致变色材料22优选为选自双蒽酮系色素、螺噁嗪系色素、螺吡喃系色素及亚水杨基苯胺系色素中的至少一种。有机系热致变色材料22可以是微囊的形状。有机系热致变色材料22也优选为含有成色剂和显色剂的微囊。在该情况下,优选使用无色色素作为成色剂。特别地,无色色素优选为具有内酯环的化合物。作为有机系热致变色材料22,例如可以列举出株式会社樱花彩色笔制的示温材料TC-PN29。该示温材料具有在室温(20℃)下变化成蓝色并且在29℃以上变化成无色的特性。
就本实施方式的复合部件100A来说,与第一实施方式相同地,有机系红外线吸收材料20及有机系热致变色材料22这两者以分别分散于基质部10的内部的状态存在。因此,氧及水蒸气与有机系红外线吸收材料20及有机系热致变色材料22的接触率减少,因此能够抑制有机系红外线吸收材料20及有机系热致变色材料22氧化分解。
就复合部件100A来说,有机系热致变色材料22优选示出室温(20℃)时变成有色并吸收可见光和/或红外线的特性,优选示出30℃以上时变成无色并反射可见光和/或红外线的特性。在将这样的复合部件100A用于气温高的夏季的情况下,有机系热致变色材料22被加热并反射可见光和/或红外线,因此有机系红外线吸收材料20变得不易吸收红外线。故而,有机系红外线吸收材料20不易将光能转换成热能,因此能够抑制复合部件100A进一步温度上升。相反地,在将这样的复合部件100A用于气温低的冬季的情况下,有机系热致变色材料22被冷却并吸收可见光和/或红外线。此时,有机系红外线吸收材料20也吸收红外线。故而,有机系红外线吸收材料20将光能转换成热能,因此能够促进复合部件100A的温度上升。
如图5所示,就本实施方式的复合部件100A来说,有机系红外线吸收材料20及有机系热致变色材料22可以以分别大致均匀地分散于基质部10的内部的状态存在。然而,本实施方式不限于这样的方式,例如有机系热致变色材料22也可以在基质部10的表面附近偏析。具体来说,如图6所示,在基质部10的内部,有机系热致变色材料22可以与有机系红外线吸收材料20相比更偏于基质部10中的照射红外线的表面10a侧。
就图6所示的复合部件100B来说,也与复合部件100A相同地,在周围的温度高的情况下,有机系热致变色材料22被加热并反射可见光和/或红外线,因此有机系红外线吸收材料20变得不易吸收红外线。相反地,在周围的温度低的情况下,有机系热致变色材料22被冷却并吸收可见光和/或红外线,并且机系红外线吸收材料20也吸收红外线。然而,如图6所示,在有机系热致变色材料22在基质部10的表面10a的附近偏析的情况下,当周围的温度高时,有机系热致变色材料22高效地反射可见光和/或红外线。故而,复合部件100B与复合部件100A相比,红外线变得不易到达有机系红外线吸收材料20,因此能够进一步抑制复合部件100B的温度上升。相反地,在有机系热致变色材料22在基质部10的表面10a的附近偏析的情况下,当周围的温度低时,有机系热致变色材料22吸收可见光和/或红外线,并且有机系红外线吸收材料20也吸收红外线。因此,复合部件100B与复合部件100A相同地变得能够促进温度上升。
像这样地,复合部件100A、100B包含基质部10、有机系红外线吸收材料20和有机系热致变色材料22,上述基质部10是由无机物质构成的,上述有机系红外线吸收材料20以分散于基质部的内部的状态存在,上述有机系热致变色材料22存在于基质部的内部。而且,复合部件100A、100B的基质部10的截面处的气孔率为20%以下。就复合部件100A、100B来说,有机系红外线吸收材料20与有机系热致变色材料22共存于基质部10的内部。其结果是,复合部件100A能够在高温时和低温时对光反射和光吸收进行切换。因此,就复合部件100A来说,在周围的温度高的情况下抑制进一步的温度上升,在周围的温度低的情况下促进温度上升。故而,在将复合部件100A、100B例如用于房屋的外壁材料的情况下,在夏季抑制外壁材料的温度上升,在冬季促进温度上升,因此能够提高冷暖气设备效率。
接着,对本实施方式的复合部件100A的制造方法进行说明。就复合部件100A来说,与第一实施方式相同地可以通过在包含溶剂的状态下将无机物质的颗粒、有机系红外线吸收材料与有机系热致变色材料的混合物进行加压并进行加热来制造。
具体来说,首先,使无机物质的粉末、有机系红外线吸收材料的粉末与有机系热致变色材料的粉末混合来制备混合粉末。它们的混合方法没有特别限制,混合气氛也没有特别限定。
接着,向混合粉末添加溶剂。溶剂可以使用在第一实施方式中进行了说明的溶剂,溶剂的添加方法也可以与第一实施方式相同。接着,将包含无机物质、有机系红外线吸收材料、有机系热致变色材料与溶剂的混合物填充于模具的内部,然后进行加热及加压。该混合物的加热加压条件可以与第一实施方式相同。然后,将成型体由模具的内部取出,由此能够得到复合部件100A。
接着,对本实施方式的复合部件100B的制造方法进行说明。就复合部件100B来说,首先,使无机物质的粉末与有机系红外线吸收材料的粉末混合来制备第一混合粉末。进而,使无机物质的粉末与有机系热致变色材料的粉末混合来制备第二混合粉末。
接着,向第一混合粉末及第二混合粉末这两者添加溶剂。此后,将包含第一混合粉末和溶剂的第一混合物填充于模具的内部,然后将包含第二混合粉末和溶剂的第二混合物填充于模具的内部。由此,模具的内部成为第一混合物与第二混合物层叠而成的状态。在该状态下,对第一混合物和第二混合物同时进行加热及加压。第一混合物及第二混合物的加热加压条件可以与第一实施方式相同。然后,将成型体由模具的内部取出,由此可以得到复合部件100B。
[发热装置]
接着,基于附图对本实施方式的发热装置附图进行详细说明。此外,对与第一实施方式的复合部件及第二实施方式的复合部件相同的构成标记相同的符号,省略重复的说明。
如图7所示,本实施方式的发热装置200具备复合部件100(100A,100B)和对复合部件100照射红外线的红外线光源110。如上所述,复合部件100在基质部10的内部分散有机系红外线吸收材料20,有机系红外线吸收材料20吸收红外光而将光能转换成热能。而且,由于基质部10是由无机物质构成的,因此能够将由有机系红外线吸收材料20生成的热能高效地传导至基质部10的表面10a。
红外线光源110放射红外线。这样的红外线光源110没有特别限制,例如可以使用放射近红外线的发光二极管、激光二极管。此外,红外线光源110放射的红外光优选在780nm~1500nm的波长区域内具有强度最大值。由此,有机系红外线吸收材料20能够高效地吸收红外线并发热。
如图7所示,就发热装置200来说,对复合部件100的表面10a照射由红外线光源110放射的红外线。照射至表面10a后的红外线从基质部10透射并到达有机系红外线吸收材料20。然后,有机系红外线吸收材料20吸收红外线而发热。通过高导热性的基质部10将由有机系红外线吸收材料20产生的热能传导至表面10a。此外,在停止了通过红外线光源110照射红外线的情况下,有机系红外线吸收材料20变得不发热,因此复合部件100恢复至室温。
像这样地,就本实施方式的发热装置200来说,通过使用红外线光源110来照射红外线而使复合部件100发热,停止照射红外线,由此复合部件100恢复至室温。因此,能够以照射红外线这样的简易的方法来对复合部件100的发热进行控制。另外,复合部件100中的有机系红外线吸收材料20的耐久性高,因此发热装置200能够长期地发热。
[建筑部件、发光装置]
接着,对本实施方式的建筑部件及发光装置进行说明。
本实施方式的建筑部件具备上述复合部件100。建筑部件是为了建筑用而制造的部件,在本实施方式中,在至少一部分使用了复合部件100。可以将复合部件100如上所述地制成厚度大的板状,进而除了高强度及耐久性以外耐损伤性也优异。另外,复合部件100可以与一般的陶瓷部件相同地被切断,并且就算进行表面加工也能够维持来源于有机系红外线吸收材料20的红外线吸收能力。因此,复合部件100可以适当地用作建筑部件。作为建筑部件,没有特别限制,例如可以列举出:外壁材料(壁板)、屋顶材料等。另外,作为建筑部件,还可以列举道路用材料、外槽用材料。
如上所述,复合部件100具有吸收红外线而发热的功能。因此,在对本实施方式的建筑部件照射包含红外线的太阳光的情况下,建筑部件能够起到促进融雪进而抑制冻结的效果。进而,该建筑部件由于吸收红外线,因此能够截止红外线。因此,例如在将建筑部件用于外壁材料、屋顶材料的情况下,能够抑制建筑物的内部的室温上升。
本实施方式的发光装置具备上述复合部件100。作为本实施方式的发光装置,可以列举出在室外使用的装置。具体来说,作为发光装置,可以列举出:防盗灯、路灯之类的街灯及信号机。
如上所述,复合部件100具有吸收红外线而发热的功能。因此,本实施方式的发光装置通过使用复合部件100,能够促进附着于发光装置的雪的融化,还能够抑制发光装置的冻结。另外,复合部件100具有高强度并且容易进行加工,因此可以用于发光装置的外罩、支柱等。
本实施方式的建筑部件不限于第一实施方式的复合部件100,也可以具备第二实施方式的复合部件100A、100B。另外,建筑部件可以具备发热装置200。相同地,本实施方式的发光装置不限于第一实施方式的复合部件100,也可以具备第二实施方式的复合部件100A、100B。此外,发光装置也可以具备发热装置200。
实施例
以下,通过实施例及参考例对本实施方式的复合部件进行更详细说明,但本实施方式不限于此。
[实施例及比较例]
(试验样品的制备)
<实施例>
作为无机颗粒,使用了平均粒径D50为约1μm的白色的氧化锌颗粒(株式会社高纯度化学研究所制,纯度为99.99%)。另外,作为有机系红外线吸收材料,使用了酞菁系材料(株式会社日本触媒制,近红外线吸收酞菁TX-HA-7250P)。接着,使用玛瑙制的研钵和研棒向氧化锌颗粒0.75g(90体积%)和有机系红外线吸收材料0.02515g(10体积%)添加丙酮并进行湿式混合,由此得到了混合粉末。
接着,将所得到的混合粉末投入了具有内部空间的圆筒状的成型用模具(Φ10)的内部。进而,向填充于成型用模具的内部的混合粉末添加了1M的乙酸150μL。然后,以50MPa、150℃、20分钟的条件对包含该乙酸的混合粉末进行加热及加压,由此得到了本例的试验样品。
<比较例>
除了未添加有机系红外线吸收材料以外,与实施例相同地得到了本例的试验样品。
(试验样品的评价)
<表面观察>
以目视对实施例的试验样品进行了观察,其结果是试验样品的表面呈现了来源于有机系红外线吸收材料的黑色。另外,实施例的试验样品具有烧结体那样的高硬度。
以目视对比较例的试验样品进行了观察,其结果是试验样品的表面呈现了来源于氧化锌的白色。另外,比较例的试验样品也具有烧结体那样高硬度。
<测定气孔率>
首先,对圆柱状的实施例的试验样品的截面实施了截面抛光加工(CP加工)。接着,使用扫描型电子显微镜(SEM)以20000倍的倍率对于试验样品的截面观察了背散射电子图像。将通过对试验样品的截面的三处(位置1~3)进行观察而得到的背散射电子图像示于图8~图10。在所观察到的背散射电子图像中,白色部为氧化锌(无机物质的颗粒11)及有机系红外线吸收材料20,黑色部为气孔40。
接着,通过分别对三个视场的SEM图像进行二值化,明确了气孔部分。将对图8~图10的背散射电子图像进行了二值化的图像分别示于图11~图13。然后,由进行了二值化的图像算出气孔部分的面积比例,以平均值作为气孔率。具体来说,根据图11,位置1的气孔部分的面积比例为8.7%。根据图12,位置2的气孔部分的面积比例为7.3%。根据图13,位置3的气孔部分的面积比例为8.1%。因此,本次所制得的试验样品的气孔率为位置1~3的气孔部分的面积比例的平均值即8.0%。
像这样地,就实施例的试验样品来说,有机系红外线吸收材料以分散于氧化锌颗粒的内部的状态存在,因此成为了来源于有机系红外线吸收材料的黑色。另外,根据图8~图10可知,有机系红外线吸收材料存在于氧化锌颗粒的晶界。而且,由于试验样品的气孔率小于10%,因此可知有机系红外线吸收材料与大气及水蒸气的接触得到抑制而使氧化劣化得到抑制。
<测定温度变化>
使用LED灯分别对实施例及比较例的试验样品照射波长为840nm的红外线三分钟。然后,以热电偶对照射红外线前后的试验样品的表面温度进行了测定。其结果是,就实施例的试验样品来说,照射红外线前后的温度上升为3.0℃。与此相对,就比较例的试验样品来说,照射红外线前后的温度上升为1.7℃。
像这样地,可知:就实施例的试验样品来说,有机系红外线吸收材料稳定地分散,能够通过照射红外线而使有机系红外线吸收材料吸收红外线并发热。
[参考例]
(试验样品的制备)
作为无机颗粒,准备了住友化学株式会社制造的水硬性氧化铝BK-112。此外,该水硬性氧化铝的中心粒径为16μm。在此,图14示出了上述水硬性氧化铝粉末的X射线衍射图案以及登记于ICSD的勃姆石(AlOOH)及三水铝石(Al(OH)3)的图案。如图14所示,可知水硬性氧化铝是勃姆石与三水铝石的混合物。此外,虽未在图14中示出,但水硬性氧化铝中也包含ρ氧化铝。
接着,以相对于水硬性氧化铝成为80质量%的方式称量了离子交换水,然后使用玛瑙制的研钵和研棒使水硬性氧化铝与离子交换水混合,由此得到了混合物。接着,将所得到的混合物投入了具有内部空间的圆筒状的成型用模具(Φ10)的内部。然后,以50MPa、120℃、20分钟的条件对该混合物进行加热及加压,由此得到了本例的试验样品。此外,本例子的试验样品具有烧结体那样的高硬度。
(试验样品的评价)
<测定X射线衍射>
使用X射线衍射装置对参考例的试验样品测定了X射线衍射图案。图15示出参考例的试验样品的X射线衍射图案以及登记于ICSD的勃姆石及三水铝石的X射线衍射图案。根据图15可知,参考例的试验样品是主要由勃姆石形成的结构体。因此,如图14及图15所示可知,通过低温烧结法,原料的三水铝石(氢氧化铝)变化为勃姆石。
像这样地,通过低温烧结法,可得到由勃姆石形成的基质部10。因此,通过使机系红外线吸收材料20分散于该基质部10,能够得到为轻质并且化学稳定性优异的复合部件100。
以上,参照实施例及参考例对本实施方式的内容进行了说明,但本实施方式不限于这些记载内容,可以进行各种变形及改良对本领域技术人员来说是显而易见的。
日本特愿2019-059090号(申请日:2019年3月26日)的全部内容援引于此。
产业上的可利用性
根据本申请,可以提供在使用了有机系的红外线吸收材料的情况下也能够提高红外线吸收材料的稳定性并且长期地维持红外线吸收能力的复合部件以及使用了该复合部件的发热装置、建筑部件及发光装置。
符号说明
10 基质部
10a 基质部的表面
10b 空隙
11 无机物质的颗粒
20 有机系红外线吸收材料
22 有机系热致变色材料
100、100A、100B 复合部件
110 红外线光源
200 发热装置
Claims (13)
1.一种复合部件,其含有基质部和有机系红外线吸收材料,
所述基质部是由无机物质构成的,
所述有机系红外线吸收材料以分散于所述基质部的内部的状态存在,
其中,所述基质部的截面处的气孔率为20%以下。
2.根据权利要求1所述的复合部件,其中,所述有机系红外线吸收材料不是从所述基质部的表面至内部连续地存在,并且不是以膜状存在于所述基质部的表面。
3.根据权利要求1或2所述的复合部件,其中,所述基质部不具有从所述基质部的表面至内部连通的空隙。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的复合部件,其中,所述基质部的截面处的气孔率为10%以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的复合部件,其中,所述无机物质为氧化物。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的复合部件,其中,所述无机物质为多晶体。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的复合部件,其中,所述基质部是由所述无机物质的颗粒群构成的,
所述有机系红外线吸收材料存在于所述无机物质的颗粒的晶界。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的复合部件,其中,所述无机物质透射红外线。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的复合部件,其还含有有机系热致变色材料,所述有机系热致变色材料存在于所述基质部的内部。
10.根据权利要求9所述的复合部件,其中,在所述基质部的内部,所述有机系热致变色材料与所述有机系红外线吸收材料相比更偏于所述基质部中的照射红外线的表面侧。
11.一种发热装置,其具备权利要求1~10中任一项所述的复合部件和对所述复合部件照射红外线的红外线光源。
12.一种建筑部件,其具备权利要求1~10中任一项所述的复合部件或权利要求11所述的发热装置。
13.一种发光装置,其具备权利要求1~10中任一项所述的复合部件或权利要求11所述的发热装置。
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