JP2011052264A - 放熱性部材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放熱性部材の構成を、亜鉛および/またはアルミニウムを含む表面を有する被処理基材表面上に、ニッケルおよび/またはコバルトを主体とし、さらに銅および/または銀を含む下層と、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層とからなる複層皮膜を有し、波長4〜14μmの赤外線輻射率が少なくとも0.90であるものとする。
【選択図】なし
Description
(1)亜鉛および/またはアルミニウムを含む被処理表面を有する被処理基材を、ニッケルイオンおよびコバルトイオンのうち少なくとも1種類と、銅イオンおよび銀イオンの少なくとも1種と、必要に応じてフッ化物イオンと、を含む水溶液に接触させることにより、ニッケルおよびコバルトのうち少なくとも1種類と、銅および銀の少なくとも1種を含む下層、好ましくはアモルファス状金属層の下層を形成させたのち、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層を形成する第一の方法。
(2)亜鉛および/またはアルミニウムを含む被処理表面を有する被処理基材を、ニッケルイオンおよびコバルトイオンのうち少なくとも1種類および、銅イオンおよび銀イオンの少なくとも1種と、亜鉛イオンと、必要に応じてフッ化物イオンと、を含む水溶液に接触させることにより、ニッケルおよびコバルトのうち少なくとも1種類と、銅および銀を含む下層、好ましくは膜比重が5.0以下のアモルファス状金属層の下層の形成を開始し、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層を下層と同時に形成する第二の方法。
以下に実施例1〜4および比較例1〜5を説明する。表1に示す組成の処理液を調製し、表2に示す条件で試験材料を製作した。
試験板:
試験板としては、ADC12のアルミ板(厚さ1mm、50×100mm)を、アルカル脱脂剤(日本パーカライジング(株)製 FC-315)で脱脂、水洗、乾燥したもの、およびこれを水酸化ナトリウム溶液に酸化亜鉛を溶解して調整した亜鉛置換めっき浴で30秒間処理し、表面を金属亜鉛で被覆した亜鉛被覆アルミ板の2種を使用した。
実施例1と同じ亜鉛被覆アルミ板と処理液組成1で作製した処理板にフッ素樹脂ワニス(関東電化工業(株)製KD270)の溶液を2g/m2となるよう塗布し、80℃で乾燥させて試験板を作製した。
(実施例6)
亜鉛被覆を行わないADC12のアルミ板に対して、実施例1の同じ処理液組成1で作製した処理板に、アルミナゾル10g/Lの溶液を膜厚0.5μmとなるよう塗布し、150℃で乾燥させて試験板を作製した。
(実施例7)
実施例1と同じ亜鉛被覆アルミ板と処理液組成1で作製した処理板を、10g/Lのシリカゾル(日産化学(株)製スノーテックスN)に20秒間浸漬し、150℃で1時間乾燥させて表面に酸化ケイ素の上層を形成して試験板を作製した。
輻射率を比較するために素材ADC12(70×50×t2mm)に黒色アルマイト皮膜10μmを用意した。
(比較例7)
輻射率を比較するために素材ADC12(70×50×t2mm)に放熱塗料「クールテックCT-100」オキツモ(株)製の塗布品20μmを用意した。
1)外観:色差計(日本電色工業(株)製カラーメーター)にて光吸収性能の指標として試験材料表面のL値を測定して評価(L値が小さいほど光吸収性が優れる)した。
2)耐摩耗性:試験材料表面を白色の紙(キムワイプ)で20往復擦り、脱落して紙に付着した黒色皮膜の量を目視で判定した。
A:付着が認められないもの
B:やや付着したもの
C:紙が黒くなったもの
3)輻射率試験(波長4〜14μmの遠赤外線輻射率測定):テストパネルの片側中央部に10cmの間隔から熱風を垂直に吹き、反対側から分光輻射率計で輻射強度を測定する。温度範囲は60〜62℃。分光輻射率計:日本バーンズ(株)製「赤外線輻射率計」を使用。輻射率εは1.0に近づくほど熱放射性に優れる。評価結果を表3に示す。また、図1に、放熱率試験での比較例4の黒色アルマイトと、実施例1の波長4〜14μmの遠赤外線輻射率輻射強度チャートを示す。
4)Niを主体とする膜比重:試料(10cm×10cm)を1サンプルとし、その半分を膜厚測定用とし、残り半分を皮膜重量測定用とした。膜厚測定用サンプルは中央部と両端の三等分し、この3枚からの皮膜断面のSEM像からNiを主体とする平均膜厚を算出する(場合によってはEDS分析結果のマッピングを併用)。この後、残り半分から硝酸溶液で皮膜を溶解除去して、その前後の重量を計測し、皮膜溶解溶液のICP分析により、皮膜の各組成金属の量を測定する。これらの数値より膜比重を算出する。走査型電子顕微鏡:JSM-6490を使用。
5)化学状態分析及び表面分析:皮膜表面層の構成元素分析としてX線光電子分光分析装置(ESCA-3400)を使用。
Claims (16)
- 亜鉛および/またはアルミニウムを含む表面を有する被処理基材表面上に、ニッケルおよび/またはコバルトを主体とし、さらに銅および/または銀を含む下層と、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層とからなる複層皮膜を有し、波長4〜14μmの赤外線輻射率が少なくとも0.90であることを特徴とする放熱性部材。
- 波長4〜14μmの赤外線輻射率が1未満、0.90以上である請求項1に記載の放熱性部材。
- 前記下層の膜比重が5.0以下である請求項1または2に記載の放熱性部材。
- 前記下層の膜比重が2.0〜4.0である請求項3に記載の放熱性部材。
- 前記下層が、5〜25質量%のニッケルおよび/またはコバルトを含む請求項1から4のいずれかに記載の放熱性部材。
- 前記下層が、0.1〜1μmの厚さを有する請求項1から5のいずれかに記載の放熱性部材。
- 前記上層が、0.01〜0.5μmの厚さを有する請求項1から6のいずれかに記載の放熱性部材。
- 前記上層の更に上に最上層として、透明保護層を有する請求項1から7のいずれかに記載の放熱性部材。
- 被処理基材表面が予め粗面化処理されている請求項1から8のいずれかに記載の放熱性部材。
- 亜鉛および/またはアルミニウムを含む表面を有する被処理基材表面上に、ニッケルおよび/またはコバルトを主体とし、さらに銅および/または銀を含む下層と、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層とからなる複層皮膜を有し、波長4〜14μmの赤外線輻射率が少なくとも0.90である放熱性部材の製造方法であって、
亜鉛および/またはアルミニウムを含む被処理表面を有する被処理基材を、ニッケルイオンおよび/またはコバルトイオンを主体とし、さらに銅イオンおよび/または銀イオンを含む酸性水溶液に接触させることを特徴とする放熱性部材の製造方法。 - 波長4〜14μmの赤外線輻射率が1未満、0.90以上である請求項10に記載の放熱性部材の製造方法。
- 前記銅および/または銀のイオン濃度は、ニッケルおよび/またはコバルトのイオン濃度に対して少なくとも0.01モル%である請求項10または11に記載の放熱性部材。
- 前記銅および/または銀のイオン濃度は、ニッケルおよび/またはコバルトのイオン濃度に対して0.02〜2モル%である請求項12に記載の放熱性部材。
- 前記酸性水溶液には、さらにフッ素イオンを含むものである請求項10から13のいずれかに記載の放熱性部材の製造方法。
- 前記被処理基材表面に予め粗面化処理を行う請求項10〜14のいずれかに記載の放熱性部材の製造方法。
- 前記上層の更に上に最上層として、透明保護層を設ける工程を有する請求項10から15のいずれかに記載の放熱性部材の製造方法。
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