JP6724859B2 - 被覆層付きマイクロコイル - Google Patents
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Description
本発明は、電波を吸収して発熱するマイクロコイルに関する。
従来、内燃機関の排気ガスを浄化する排気浄化触媒を加熱するための発熱部に電波吸収材を適用し、マイクロ波を当該電波吸収材に照射して電波吸収材を発熱させて、発生させた熱を排気浄化触媒の加熱に利用することが検討されている。電波吸収材は、照射される電波（マイクロ波）のエネルギーを熱エネルギーに変化させて熱を発生させる。
一方、電波吸収材の一つとして、導電性を有する導電性マイクロコイルが知られている。導電性マイクロコイルとしては、コイル形状の炭素で構成されたカーボンマイクロコイルが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。更に、導電性マイクロコイルとしては、コイル形状の炭化チタン（ＴｉＣ）で構成されたＴｉＣマイクロコイルが知られている。
しかしながら、カーボンマイクロコイルは、高温環境（例えば、５００℃以上）且つ酸化雰囲気下で使用されると酸化してガス化してしまう。一方、内燃機関の排気浄化触媒内は、流入する高温の排ガスのために高温であり且つ酸化雰囲気である。よって、カーボンマイクロコイルそのものを例えば排気浄化触媒に配置して当該触媒を加熱するための電波吸収材として使用することができない。他方、ＴｉＣマイクロコイルは、高温環境且つ酸化雰囲気下で使用されると、酸化してＴｉＯ２マイクロコイルに変化して、導電性を失ってしまうため、電波吸収能が低減してしまう。よって、ＴｉＣマイクロコイルもまた、排気浄化触媒に配置して当該触媒を加熱するための電波吸収材として使用することができない。従って、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、電波吸収材として機能するマイクロコイルが求められていた。
本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、電波吸収材として機能するマイクロコイル（以下、「本発明被覆層付きマイクロコイル」と称呼される場合がある。）を提供することにある。
本発明被覆層付きマイクロコイルは、窒化ケイ素で構成された窒化ケイ素マイクロコイル（１０）と、
５００℃以上１０００℃以下の温度環境である高温環境において熱分解及び融解を生じない耐熱性を有するとともに、前記高温環境且つ酸化雰囲気下で導電性を有する被覆層（１１）と、
を備える被覆層付きマイクロコイルであって、
前記被覆層は、前記マイクロコイルの表面に、前記被覆層付きマイクロコイルが電波を受けた場合に当該電波の磁界成分に応じて誘導電流が生じる形状を有するように形成されている。
５００℃以上１０００℃以下の温度環境である高温環境において熱分解及び融解を生じない耐熱性を有するとともに、前記高温環境且つ酸化雰囲気下で導電性を有する被覆層（１１）と、
を備える被覆層付きマイクロコイルであって、
前記被覆層は、前記マイクロコイルの表面に、前記被覆層付きマイクロコイルが電波を受けた場合に当該電波の磁界成分に応じて誘導電流が生じる形状を有するように形成されている。
本発明被覆層付きマイクロコイルによれば、導電性を有する被覆層は、マイクロコイルの表面に、電波が照射された場合に当該電波の磁界成分に応じて誘導電流が生じる形状を有するように形成されている。このため、被覆層付きマイクロコイルにマイクロ波等の電波（電磁波）が照射されると、電波の磁界成分に応じて誘導電流が、被覆層に発生し、発生した誘導電流が、被覆層を流れてジュール熱が発生する。従って、被覆層付きマイクロコイルは、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、電波吸収材として機能することができる。
更に、本発明被覆層付きマイクロコイルによれば、マイクロコイルが上記耐熱性を有し、被覆層が耐熱性を有し、且つ、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても導電性を有する。このため、被覆層付きマイクロコイルが高温環境且つ酸化雰囲気下にある場合でも、被覆層が上記形状及び導電性を保持することができる。従って、被覆層付きマイクロコイルは、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、電波吸収材として機能することができる。
本発明被覆層付きマイクロコイルによれば、上記被覆層を有することにより、高温環境且つ酸化雰囲気下で、マイクロコイルが導電性を有していなくても、電波吸収材として機能することができる。
本発明の一態様において、前記被覆層は、導電性金属、導電性金属酸化物、及び、導電性金属複合酸化物の少なくとも一つで構成されている。
上記の場合、被覆層が、被覆層に好適な上記導電性を有する導電性金属、導電性金属酸化物、又は、導電性金属複合酸化物の少なくとも一つで構成されており、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、電波吸収材として機能することができる。
本発明の一態様において、前記導電性金属は、白金、金、亜鉛及び銀から選択される１種以上の金属を含み、
前記導電性金属酸化物は、酸化銀及び酸化亜鉛から選択される１種以上の金属酸化物を含み、
前記導電性金属複合酸化物は、ペロブスカイト型酸化物である。
前記導電性金属酸化物は、酸化銀及び酸化亜鉛から選択される１種以上の金属酸化物を含み、
前記導電性金属複合酸化物は、ペロブスカイト型酸化物である。
上記の場合、被覆層が、被覆層に好適な材料で構成されており、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、電波吸収材として機能することができる。
本発明の一態様において、前記ペロブスカイト型酸化物は、ＮＯｘ浄化能を有するペロブスカイト型酸化物である。
上記一態様によれば、被覆層が、被覆層に好適なペロブスカイト型酸化物であって、ＮＯｘ浄化能を更に有するペロブスカイト型酸化物で構成されているため、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、電波吸収材として機能すると共に、ＮＯｘ浄化触媒としても機能することができる。
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、上記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
以下、本発明の実施形態に係る被覆層付きマイクロコイル（以下、「本被覆層付きマイクロコイル」と称呼される場合がある。）について図面を参照しながら説明する。本被覆層付きマイクロコイルは、例えば、内燃機関の排気浄化装置において、排気ガスを浄化する排気浄化触媒を加熱する発熱部であって、マイクロ波を照射することにより発熱する発熱部に含まれる電波吸収材に好適に用いることができる。
（被覆層付きマイクロコイルの構成）
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されたように、本被覆層付きマイクロコイルは、マイクロコイル１０と、マイクロコイル１０の表面に形成された被覆層１１とを有する。
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されたように、本被覆層付きマイクロコイルは、マイクロコイル１０と、マイクロコイル１０の表面に形成された被覆層１１とを有する。
図２（Ａ）に示されたように、マイクロコイル１０はコイル形状（螺旋形状）を有する。マイクロコイル１０は、例えば、そのコイル直径がサブミクロンから数十ミクロンの範囲内であり、その長さ（軸長）が数十ミクロンから数百ミクロンの範囲内であって、コイル形状の耐熱性及び絶縁性を有する材料で構成された、耐熱性及び絶縁性を有するマイクロコイル（以下、「耐熱絶縁性マイクロコイル」と称呼される。）である。
「耐熱性」とは、「高温環境（例えば、５００℃以上１０００℃以下の温度環境）で熱分解及び融解を生じない程度の耐熱性」のことをいう。「絶縁性」とは、「体積抵抗率が１０６Ωｃｍ以上である程度の絶縁性」のことをいう。耐熱絶縁性マイクロコイルは、常温で絶縁性を有している。
マイクロコイル１０に使用される耐熱性及び絶縁性を有する材料としては、金属酸化物（例えば、チタン酸化物（ＴｉＯ２））及び半金属窒化物（例えば、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４））等から選ばれる１種以上の絶縁性無機材料（即ち、常温での体積抵抗率が１０６Ωｃｍ以上である無機材料）が挙げられる。
具体的に述べると、マイクロコイル１０としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）で構成されたコイル形状のＴｉＯ２マイクロコイル、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で構成されたコイル形状のＳｉ３Ｎ４マイクロコイル等を用いることができる。尚、これらのマイクロコイル１０は周知の方法によって作製することができる（例えば、特許文献：特開２０１１−１４８６８２号、非特許文献：Chemical Physics Letters 378(2003), 111-116、非特許文献：Journal of the Ceramic Society of Japan 116[9], 921-927 2008、を参照。）。
被覆層１１は、マイクロコイル１０の表面の全部に形成されており、マイクロコイル１０の形状に沿ったコイル形状を形成している。尚、被覆層１１は、その少なくとも一部がマイクロコイル１０のコイル形状に沿ったコイル形状を有していれば、必ずしもマイクロコイル１０の表面の全部に形成されていなくてもよく、マイクロコイル１０の表面の一部に形成されていてもよい。換言すると、被覆層１１は、本被覆層付きマイクロコイルに電波を照射したときに当該電波の磁界成分に応じて被覆層１１に誘導電流が生じ、当該誘導電流が被覆層１１を流れることによってジュール熱を発生するような形状であればよい。
被覆層１１の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、より好ましくは、０．２μｍ以上２μｍ以下である。但し、被覆層１１の厚さは材料に応じて適宜設定され得る。誘導電流を発生できるようにマイクロコイル１０の周囲に被覆されていれば、必ずしも、マイクロコイル１０の全域を覆っている必要はない。
被覆層１１は、耐熱性を有し、且つ、高温環境（例えば、５００℃以上１０００℃以下の温度環境）且つ酸化雰囲気下であっても導電性を有する材料の１種又は２種以上の混合物で構成されている。
このような材料としては、導電性貴金属（例えば、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）等）、並びに、酸化物が導電性を有する金属（例えば、亜鉛（Ｚｎ））から選ばれる１種以上の導電性金属が挙げられる。尚、導電性金属は、耐熱性を有し、且つ、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても導電性を有していれば、これらの金属を含む合金であってもよい。
更に、このような材料としては、導電性金属酸化物（例えば、酸化銀（Ａｇ２Ｏ）、及び、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等から選ばれる１種以上の酸化物）が挙げられる。
更に、このような材料としては、導電性金属複合酸化物（例えば、ペロブスカイト型酸化物）が挙げられる。ペロブスカイト型酸化物としては、ＮＯｘ浄化能を有するペロブスカイト型酸化物（例えば、Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｏＯ３、又は、Ｌａ０．４Ｓｒ０．６Ｍｎ０．８Ｎｉ０．３）が挙げられる。尚、これらのペロブスカイト型酸化物がＮＯｘ浄化能を有することは周知である（例えば、非特許文献：“Reaction mechanism of direct decomposition of nitric oxide over Co-and Mn-based perovskite-type oxides”.J Chem.Soc.,Faraday T rans., 1998, Vol.94 1887-1891、非特許文献：“Resent progress in catalytic No decomposition”. Comptes Rendus Chimie, 19(2016), 1254-1265等を参照。）。
更に、このような材料としては、導電性金属酸化物（例えば、酸化銀（Ａｇ２Ｏ）、及び、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等から選ばれる１種以上の酸化物）が挙げられる。
更に、このような材料としては、導電性金属複合酸化物（例えば、ペロブスカイト型酸化物）が挙げられる。ペロブスカイト型酸化物としては、ＮＯｘ浄化能を有するペロブスカイト型酸化物（例えば、Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｏＯ３、又は、Ｌａ０．４Ｓｒ０．６Ｍｎ０．８Ｎｉ０．３）が挙げられる。尚、これらのペロブスカイト型酸化物がＮＯｘ浄化能を有することは周知である（例えば、非特許文献：“Reaction mechanism of direct decomposition of nitric oxide over Co-and Mn-based perovskite-type oxides”.J Chem.Soc.,Faraday T rans., 1998, Vol.94 1887-1891、非特許文献：“Resent progress in catalytic No decomposition”. Comptes Rendus Chimie, 19(2016), 1254-1265等を参照。）。
本被覆層付きマイクロコイルは、被覆層１１が導電性を有し、且つ、マイクロコイル１０のコイル形状に沿ったコイル形状を有するようになっている。このため、本被覆層付きマイクロコイルにマイクロ波（電波、電磁波）を照射すると、マイクロ波の磁界成分に応じて誘導電流がコイル形状の被覆層１１に発生し、その発生した誘導電流がコイル形状の被覆層１１を流れてジュール熱が発生する。従って、マイクロコイル１０が導電性を有していなくても（即ち、絶縁性を有していても）、本被覆層付きマイクロコイルは、電波のエネルギーが熱エネルギーに変化されて熱を発生する電波吸収材として機能することができる。
更に、本被覆層付きマイクロコイルは、マイクロコイル１０が耐熱性を有し、且つ、被覆層１１が「耐熱性を有し、且つ、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても導電性を有する」。このため、本被覆層付きマイクロコイルが高温環境且つ酸化雰囲気下にある場合でも、被覆層１１がコイル形状及び導電性を保持することができる。従って、本被覆層付きマイクロコイルは、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、電波吸収材として機能することができる。従って、本被覆層付きマイクロコイルは、高温環境且つ酸化雰囲気下となる「内燃機関の排気浄化触媒ユニット」内に配することができる。更に、この場合、排気浄化触媒ユニットには、その内部に配置された本被覆層付きマイクロコイルにマイクロ波（電磁波）を送信する装置が備えられる。
（本被覆層付きマイクロコイルの製造方法）
本被覆層付きマイクロコイルは、典型的には、上述したマイクロコイル１０の材料を用い、上述した周知の手法によってマイクロコイル１０を作製する。次に、マイクロコイル１０の表面上に、以下に述べるような周知の薄膜形成方法により、被覆層構成材料を薄膜状に形成することにより得ることができる。
本被覆層付きマイクロコイルは、典型的には、上述したマイクロコイル１０の材料を用い、上述した周知の手法によってマイクロコイル１０を作製する。次に、マイクロコイル１０の表面上に、以下に述べるような周知の薄膜形成方法により、被覆層構成材料を薄膜状に形成することにより得ることができる。
薄膜（被覆層１１）は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法、及び、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition：物理気相成長）法等から選ばれる気相法により形成できる。更に、薄膜（被覆層１１）は、ゾル−ゲル法及び共沈法等から選ばれる液相法によっても形成できる。
ＣＶＤ法は、ガスとして供給される薄膜の構成材料に対して、熱、光及びプラズマ等のエネルギーを加えて原料ガス分子の分解・反応・中間生成物を形成し、薄膜（被覆層１１）の形成対象の表面での吸着、反応、離脱を経て薄膜を堆積させる方法である。
ＣＶＤ法としては、例えば、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長）法、ＲＦプラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法及びＬＰＥ（Liquid Phase Epitaxy）法等から選ばれる方法が挙げられる。
ＰＶＤ法は、薄膜化する薄膜原料を熱やプラズマ等のエネルギーで一旦蒸発・気化し、基板上に薄膜化する方法である。ＰＶＤ法としては、例えば、真空蒸着法（抵抗加熱法、高周波誘導加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法等）、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＭＢＥ（分子線エキピタシー）法及びレーザアブレーション法等から選ばれる方法が挙げられる。
上述の薄膜形成方法を適宜選択して、マイクロコイル１０の表面に上述した被覆層１１の材料の薄膜を形成して被覆層１１を形成する。以下、被覆層１１の製造方法についてより具体的に説明する。
（熱ＣＶＤ装置を用いた被覆層付きマイクロコイルの製造方法）
本被覆層付きマイクロコイルは、熱ＣＶＤ装置を用いて、作製することができる。図３に示されたように、熱ＣＶＤ装置は、抵抗加熱炉２０と、ガスシステム２１と、制御部２２と、冷却トラップ２３と、圧力計２４と、エアバルブ２５と、ポンプ部２６とを備える。
本被覆層付きマイクロコイルは、熱ＣＶＤ装置を用いて、作製することができる。図３に示されたように、熱ＣＶＤ装置は、抵抗加熱炉２０と、ガスシステム２１と、制御部２２と、冷却トラップ２３と、圧力計２４と、エアバルブ２５と、ポンプ部２６とを備える。
抵抗加熱炉２０は、外気から遮断された内部空間（チャンバ）を有する石英反応管２０ａ及び石英反応管２０ａの内部空間を加熱するためのヒータ２０ｂを含む。制御部２２は、ガスシステム２１及び抵抗加熱炉２０を制御する電子制御ユニットである。ポンプ部２６は、メカニカルブースタポンプ２６ａ及びロータリーポンプ２６ｂを含む。
ポンプ部２６を運転して、抵抗加熱炉２０内のガスを、冷却トラップ２３を介して吸引して排気することにより、内部空間（チャンバ）内を減圧することができる。更に、エアバルブ２５によって、通過するガスの流量を制御することによって、内部空間（チャンバ）内の圧力を所望の圧力に制御することができる。
抵抗加熱炉２０の内部空間内の所定位置にセットした耐熱皿３０に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示したマイクロコイル１０を載置する。次に、ガスシステム２１を用いて内部空間（チャンバ）内の雰囲気ガスを被覆層１１形成に適した雰囲気ガス（例えば、酸素雰囲気又は不活性雰囲気）に置換する。
その後、内部空間を、被覆層１１を形成するための原料ガス（後述）の分解温度以上まで加熱する。加熱完了後、ガスシステム２１から少なくとも原料ガスを含むガスを内部空間に供給する。これにより、原料ガスが内部空間及びマイクロコイル１０の表面にて分解して、原料ガスの分解成分がマイクロコイル１０の表面上に堆積して、被覆層１１である被覆膜を形成する。
原料ガスとしては、被覆層１１を構成する成分（金属種）を含む無機金属化合物及び有機金属化合物の少なくとも一つを適宜選択して用いる。尚、被覆層１１が導電性金属複合酸化物で構成される場合には、導電性金属複合化合物の複数の金属種に応じて、複数種の原料（例えば、複数種の有機金属化合物）を混合し、この混合した原料を気化させて原料ガスを調製する。
原料ガスとしては、例えば、酢酸銀（ＣＨ３ＣＯＯＡｇ）、酢酸亜鉛（（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ）、酢酸ランタン（（ＣＨ３ＣＯＯ）３Ｌａ）、硝酸ストロンチウム（Ｓｒ（ＮＯ３）２）、酢酸バリウム（（ＣＨ３ＣＯＯ２）Ｂａ）及び酢酸鉄（（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｆｅ）等の金属酢酸塩から選ばれた１種以上を気化させたガスを用いることができる。
（共沈法による被覆層付きマイクロコイルの製造方法）
本被覆層付きマイクロコイルの製造方法の他の例として、共沈法による被覆層付きマイクロコイルの製造方法について説明する。この製造方法は、被覆層１１が導電性金属複合酸化物で構成される場合に好適に使用される。まずマイクロコイル１０と導電性金属複合酸化物の原料となる複数種の金属酢酸塩等を混合して水に溶解した溶液を調製する。次に、この溶液にアンモニア水（ＮＨ３水）等を加えることにより、そのＰＨをＰＨ１２以上ＰＨ１４以下の間に調整する。これにより、複数種の金属酢酸塩が水に溶解して生じた溶液中の各金属イオンが、金属水酸化物となってマイクロコイル１０と共に共沈する。これらの金属水酸化物は、マイクロコイル１０の表面に吸着する。次に、濾過又は遠心分離によってＰＨを調整した混合溶液から金属水酸化物が吸着したマイクロコイル１０を回収する。次に、回収したマイクロコイル１０を所定温度にて（温度の一例としては、５００℃以上１２００℃以下）焼成する。これにより、マイクロコイル１０の表面に導電性金属複合酸化物で構成された被覆層１１が形成される。
本被覆層付きマイクロコイルの製造方法の他の例として、共沈法による被覆層付きマイクロコイルの製造方法について説明する。この製造方法は、被覆層１１が導電性金属複合酸化物で構成される場合に好適に使用される。まずマイクロコイル１０と導電性金属複合酸化物の原料となる複数種の金属酢酸塩等を混合して水に溶解した溶液を調製する。次に、この溶液にアンモニア水（ＮＨ３水）等を加えることにより、そのＰＨをＰＨ１２以上ＰＨ１４以下の間に調整する。これにより、複数種の金属酢酸塩が水に溶解して生じた溶液中の各金属イオンが、金属水酸化物となってマイクロコイル１０と共に共沈する。これらの金属水酸化物は、マイクロコイル１０の表面に吸着する。次に、濾過又は遠心分離によってＰＨを調整した混合溶液から金属水酸化物が吸着したマイクロコイル１０を回収する。次に、回収したマイクロコイル１０を所定温度にて（温度の一例としては、５００℃以上１２００℃以下）焼成する。これにより、マイクロコイル１０の表面に導電性金属複合酸化物で構成された被覆層１１が形成される。
以上説明した本発明の実施形態に係る被覆層付きマイクロコイルによれば、マイクロコイル１０が耐熱性を有し、被覆層１１が高温環境且つ酸化雰囲気下であっても導電性を有するため、高温環境且つ酸化雰囲気下であっても、コイル形状の被覆層１１の導電性を保持することができる。従って、被覆層付きマイクロコイルは、高温環境且つ酸化雰囲気下（例えば、内燃機関の排気浄化触媒装置内）であっても、電波吸収材として機能することができる。
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、マイクロコイル１０として、導電性を有する材料からなるマイクロコイルを採用することもできる。例えば、カーボンマイクロコイル（カーボンからなるマイクロコイル）は、導電性を有するが、高温環境且つ酸化雰囲気下では酸化されてガス化してしまう。しかしながら、被覆層１１によりカーボンマイクロコイルの全体（表面の全部）を被覆すれば、そのようなガス化が発生しないので、マイクロコイル１０として使用することができる。更に、ＴｉＣマイクロコイル（炭化チタン（ＴｉＣ）からなるマイクロコイル）は、導電性を有するが、高温環境且つ酸化雰囲気下では酸化されて導電性を失ってしまう。しかしながら、被覆層１１によりＴｉＣマイクロコイルの全体を被覆すれば、そのような酸化が発生しないので、導電性を維持したマイクロコイル１０として使用することができる。
これらの「カーボンマイクロコイル及びＴｉＣマイクロコイル」のように、導電性を有するマイクロコイルをマイクロコイル１０として使用した被覆層付きマイクロコイルにマイクロ波等の電波を照射すると、誘導電流が電波の磁界成分によって被覆層１１のみならずマイクロコイル１０にも発生する。そして、その発生した誘導電流が、マイクロコイル１０及び被覆層１１を流れてジュール熱が発生する。従って、被覆層付きマイクロコイルは、より効率よく「電波のエネルギーを熱エネルギーに変換する」ことができる。従って、エネルギー効率に優れた被覆層付きマイクロコイルになる。
更に、ＴｉＣマイクロコイルをマイクロコイル１０として使用し且つ被覆層１１によりＴｉＣマイクロコイルの表面の一部を除いて被覆した場合、被覆層１１によって被覆されていない部分は酸化して導電性を失う。しかしながら、そのような場合であっても、被覆層１１は導電性を維持するので、高温環境且つ酸化雰囲気化において「電波のエネルギーを熱エネルギーに変換する」ことができるマイクロコイル（電波吸収材）として使用することができる。
更に、例えば、上述した本被覆層付きマイクロコイルは、被覆層１１を２層以上の層により構成することができる。この場合、上述した被覆層１１を構成する材料で２層以上の各層を構成してもよい。
更に、この場合、マイクロコイル１０の表面上に形成される第１層を、導電性を有する層で構成して、第１層上に積層される１層以上の層を、その第１層を保護する耐熱性を有する保護層で構成してもよい。この場合、第１層は、保護層で覆われていることによって、直接酸化雰囲気に晒されることを避けることができる。従って、高温環境且つ酸化雰囲気下において第１層が変質して導電性が低下する可能性を低くすることができる。その結果、そのような保護層を有する被覆層付きマイクロコイルは、高温環境且つ酸化雰囲気下においても、電波吸収材として機能することができる。
例えば、第１層を構成する材料としては、鉄（Ｆｅ）及び銅（Ｃｕ）等から選ばれる１種以上の導電性金属が挙げられる。保護層を構成する材料としては、上述した被覆層１１を構成する材料、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）及びチタン（Ｔｉ）等から選ばれる１種以上の金属の不動態（表面に酸化被膜を形成した金属）、表面に酸化被膜を形成可能な金属、又は、金属酸化物等の高温の酸化雰囲気に対して安定性を示す材料が挙げられる。
更に、本被覆層付きマイクロコイルを製造するときに、意図的にマイクロコイル１０の表面の一部にのみ、電波が照射されたときに誘導電流が発生する形状の被覆層１１を形成する場合には、次のように被覆層１１を形成してもよい。例えば、その被覆層１１が形成される予定の部分以外の箇所にマスク材を形成しておき、その状態にて上述した方法にて、被覆層１１をマイクロコイル１０の表面に形成し、その後、マスク材を除去する。
１０…カーボンマイクロコイル、１１…被覆層
Claims (4)
- 窒化ケイ素で構成された窒化ケイ素マイクロコイルと、
５００℃以上１０００℃以下の温度環境である高温環境において熱分解及び融解を生じない耐熱性を有するとともに、前記高温環境且つ酸化雰囲気下で導電性を有する被覆層と、
を備える被覆層付きマイクロコイルであって、
前記被覆層は、前記マイクロコイルの表面に、前記被覆層付きマイクロコイルが電波を受けた場合に当該電波の磁界成分に応じて誘導電流が生じる形状を有するように形成されている被覆層付きマイクロコイル。 - 請求項１に記載の被覆層付きマイクロコイルにおいて、
前記被覆層は、導電性金属、導電性金属酸化物、及び、導電性金属複合酸化物の少なくとも一つで構成された、被覆層付きマイクロコイル。 - 請求項２に記載の被覆層付きマイクロコイルにおいて、
前記導電性金属は、白金、金、亜鉛及び銀から選択される１種以上の金属を含み、
前記導電性金属酸化物は、酸化銀及び酸化亜鉛から選択される１種以上の金属酸化物を含み、
前記導電性金属複合酸化物は、ペロブスカイト型酸化物である、
被覆層付きマイクロコイル。 - 請求項３に記載の被覆層付きマイクロコイルにおいて、
前記ペロブスカイト型酸化物は、ＮＯｘ浄化能を有するペロブスカイト型酸化物である、被覆層付きマイクロコイル。
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