JPH02259366A

JPH02259366A - 遠赤外線放射チタン材

Info

Publication number: JPH02259366A
Application number: JP1079153A
Authority: JP
Inventors: Seishiro Ito; 征司郎伊藤; Takashi Onaka; 大中　隆; Kikuo Yamada; 山田　紀久夫; Tadayoshi Haneda; 羽田　忠義; Michiaki Hirochi; 広地　通明
Original assignee: TOKAI KINZOKU KK; Nippon Aluminium Co Ltd
Current assignee: TOKAI KINZOKU KK; Nippon Aluminium Co Ltd
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1990-10-22

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）本発明は、調理器具や暖房器具その他用途に使用される
遠赤外線放射チタン材に関する。

（従来の技術）一般に、遠赤外線は、熱エネルギーへの変換効率が極め
て高いことから、調理器具や暖房器具などに広く使用さ
れている。

しかして、遠赤外線を放射する遠赤外線放射体として、
従来では、例えば特開昭Ｅ３２−２２４６８１号公報に
記載されているように、アルミニウムの表面に酸化皮膜
を形成したものが提案されている。

（発明が解決しようとする課題）所で、以上の遠赤外線放射体では、第４図の破線曲線（
Ｂ）で示したように、５〜１１μｍの波長領域における
遠赤外線の放射率は、比較的硬れているのに対し、それ
以外の領域、つまり、５μｍ以下の波長領域と１０μｍ
以上の波長領域においては、遠赤外線の放射率が悪いた
めに、使用可能な遠赤外線の波長領域が制限される問題
があった。

そこで、本発明者等は、遠赤外線放射体についての研究
を電ねた所、チタン又はチタン合金の表面にチタン酸化
皮膜を形成したものが、広範囲な波長領域における遠赤
外線の放射率に優れていることを確認し、調理器具や暖
房器具その他各種用途に最適な使用ができる遠赤外線放
射チタン材を開発するに至ったのである。

（課題を解決するための手段）本発明にかかる遠赤外線放射チタン材は、チタン又はチ
タン合金（１）の表面に、チタン酸化皮膜（２）を形成
して成るものである。

前記チタン酸化皮膜（２）には、１種又は２種以上の金
属化合物（３）を吸着含有させることが可能である。

また、前記チタン酸化皮膜（２）に吸着含有される金属
化合物（３）は、Ａｕｔ　Ａｇ１Ａｌｓ　Ｂａ）Ｂｉ）
Ｃａ）Ｃｕｓ　Ｃｒ−、Ｃ０１Ｆｅｓ　Ｍｎ、Ｍｇｓ　
ＭＯｌＮｉｌ　Ｎｂｓ　　Ｐｂ、、Ｐｔｓ　　５ｒ１Ｓ
ｎｓ　５ｅ１Ｓｂｓ　Ｓｉｓ　Ｔｉｓ　Ｖｓ　Ｚｎ１Ｗ
などの金属群から選択された１種又は２種以上の金属酸
化物又は水和金属酸化物である。

（作用及び効果）以上のように、チタン又はチタン合金（１）の表面にチ
タン酸化皮膜（２）を形成したもの、又は、該チタン酸
化皮膜（２）に各種金属から成る金属化合物（３）を吸
着含有させたものは、第４図の実線曲線（Ａ）で示した
ように、広範囲な波長領域における遠赤外線の放射率に
優れており、換言すれば、使用可能な遠赤外線の波長領
域が拡大され、調理器具や暖房器具その他各種用途に最
適な使用ができるのである。

（実施例）第１図に示した遠赤外線放射チタン材は、チタン又はチ
タン合金（１）の表面に、陽極酸化処理方法により、チ
タン酸化皮膜（２）を形成したものである。

第２図は、前記チタン酸化皮膜（２）中に、各種金属酸
化物又は水和金属酸化物から成る金属化合物（３）を吸
着含有させたものである。

また、第３図は、前記チタン酸化皮膜（２）に形成され
る孔隙（２１）と、その表面とに、それぞれ各種金属酸
化物又は水和金属酸化物から成る金属化合物（３）を吸
着含有させたものである。

更に、第４図は、横軸に波長（μｍ）を、縦軸に相対放
射率（％）をとった遠赤外線の特性グラフを示しており
、従来のアルミニウムから成る遠赤外線放射体のデータ
（曲線Ｂ）と、本発明にかかる遠赤外線放射チタン材の
データ（曲線Ａ）とを、それぞれ対比的に示している。

次に、本発明にかかる遠赤外線放射チタン材の具体例な
製法例について説明する。

具体例１（１）試料；水素０．０１５％以下、酸素０゜１５％以
下、窒素０．０５％以下、鉄０．２０％以下で、残部が
チタン金属であるチタン合金を使用した。

（２）電解浴の調製；３％リン酸に、３％硫酸と０．５
〜２％の過酸化水素水を添加して調製した。

（３）電解条件；前記電解浴を使用して、浴温度２５〜
３０℃の条件下で、前記試料を陽極とし、浴電圧を１５
０〜３４０ボルトまで種々変化させ、各々３０分間陽極
酸化処理を行った。尚、下記表において、３ｏＯ及び３
４０ボルトにおける浴温度は４０及び６０°Ｃである。

（４）結果；第１図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、過酸化水素水の添加量及び浴電圧をそれぞれ変
化させて、前記試料に形成された酸化皮膜の厚さは、下
記表１の通りである。

表１以上のように製造された遠赤外線放射チタン材は、第４
図の実線曲線（Ａ）で示したように、はぼ全波長領域に
おいて、良好な遠赤外線の相対放射率を−示し、使用可
能な遠赤外線の波長領域が著しく改善されたのである。

具体例２（１）試料；前記具体例１で用いた同一試料を使用した
。

（２）電解浴の調製；４％リン酸に３％硫酸と０．２５
〜０．７５％の重クロム酸カリウムを添加して調製した
。

（３）電解条件；前記で調製した電解浴を２５±１℃に
保持し、浴電圧を１００〜３００ボルトまで種々変化さ
せ、各々３０分間陽極酸化処理を行った。

（４）結果；第２図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、重クロム酸カリウムの添加量及び浴電圧をそれ
ぞれ変化させて、前記試料に形成された酸化皮膜の厚さ
は、下記表２の通りであった。

一払千ｊ１− 表２以上のように製造された遠赤外線放射チタン材は、第４
図の実線曲線（Ａ）で示したように、はぼ全波長領域に
おいて、良好な遠赤外線の相対放射率を示し、使用可能
な遠赤外線の波長領域が著しく改善されたのである。

具体例３（１）試料；前記具体例１で用いた同一試料を使用した
。

（２）電解浴の調製；５％リン酸に４％硫酸と１％と３
％の過酸化水素水を添加して調製した。

（３）電解条件；前記電解浴を使用して、浴温度２５±
１℃に保持し、前記試料を陽極とし、浴電圧１００〜３
００ボルトまで種々変化させ、各々２０分間陽極酸化処
理を行った。尚、下記表において、３００ボルトにおけ
る浴温度は４０℃である。

（４）結果；第１図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、過酸化水素水の添加量及び浴電圧をそれぞれ変
化させて、前記試料に生成された被膜の厚さは、下記表
３の通りである。

−ｌ父子余色　− 表３以上のように製造された遠赤外線放射チタン材は、第４
図の実線曲線（Ａ）で示したように、はぼ全波長領域に
おいて、良好な遠赤外線の相対放射率を示し、使用可能
な遠赤外線の波長領域が著しく改善されたのである。

具体例４（１）試料；前記具体例１で用いた同一試料を使用した
。

（２）電解浴の調製；１０％リン酸に１〜１０％硫酸と
０．５％重クロム酸カリウムを添加して調製した。

（３）電解条件；前記電解浴を使用して、浴温度３０±
１℃に保持し、前記試料を陽極とし、浴電圧２００〜３
００ボルトまで種々変化させ、各々２０分間陽極酸化処
理を行った。

（４）結果；第２図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、硫酸の添加量及び浴電圧をそれぞれ変化させて
、前記試料に生成された皮膜の厚さは、下記表４の通り
である。

表４以上のように製造された遠赤外線放射チタン材、は、第
４図の実線曲線（Ａ）で示したように、はぼ全波長領域
において、良好な遠赤外線の相対放射率を示し、使用可
能な遠赤外線の波長領域が著しく改善されたのである。

具体例５（１）試料；前記具体例１で用いた同一試料を使用した
。

（２）電解浴の調製；３％リン酸に３％硫酸と１〜１０
％過硫酸アンモニウムを添加して調製した。

（３）電解条件；前記電解浴を使用して、浴温度２０±
１℃に保持し、前記試料を陽極とし、浴電圧２００〜３
００ボルトまで種々変化させ、各々３０分間陽極酸化処
理を行った。尚、下記表において３００ボルトの場合の
浴温度は５０℃である。

（４）結果；第１図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、過硫酸アンモニウムの添加量及び浴電圧をそれ
ぞれ変化させて、前記試料に生成された酸化皮膜の厚さ
は、下記表５の通りであった。

表５以上のように製造された遠赤外線放射チタン材は、第４
図の実線曲線（Ａ）で示したように、はぼ全波長領域に
おいて、良好な遠赤外線の相対放射率を示し、使用可能
な遠赤外線の波長領域が著しく改善されたのである。

具体例６（１）試料；前記具体例１で用いた同一試料を使用した
。

（２）電解浴の調製；３％リン酸に２％硫酸と０．１〜
０．５％の過マンガン酸カリウムを添加して調製した。

（３）電解条件；前記電解浴を使用して、浴温度２５±
１℃に保持し、前記試料を陽極とし、浴電圧２００〜３
００ボルトまで種々変化させ、各々３０分間陽極酸化処
理を行った。

（４）結果；第２図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、過マンガン酸カリウムの添加量及び浴電圧をそ
れぞれ変化させて、前記試料に生成された皮膜の厚さは
、下記表６の通りである。

表６以上のように製造された遠赤外線放射チタン材は、第４
図の実線曲線（Ａ）で示したように、はぼ全波長領域に
おいて、良好な遠赤外線の相対放射率を示し、使用可能
な遠赤外線の波長領域が著しく改善されたのである。

具体例７（１）試料；純チタンを使用した。

（２）電解浴の調製：０．２％硫酸と０．３％リン酸と
の混合水溶液を使用した。

（３）電解条件；前記電解浴を使用して、前記試料を陽
極とし、また、純チタンを陰極として、直流電圧２５０
ボルトを３０分間印加して、膜厚５μの陽極酸化皮膜を
得た。次に、ＰＨ２，７８の０．０４Ｍ硫酸鉄アンモニ
ウム（１２水）、の水溶液を調製し、この水溶液中に、
前記で得られた陽極酸化皮膜を浸漬し、オートクレーブ
を用いて１５０℃の温度で２時間処理した。

（４）結果；第３図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、前記陽極酸化皮膜に、含水酸化鉄を主成分とし
た金属化合物が吸着含有された。

以上のように製造された遠赤外線放射チタン材は、第４
図の実線曲線（Ａ）で示したように、はぼ全波長領域に
おいて、良好な遠赤外線の相対放射率を示し、使用可能
な遠赤外線の波長領域が著しく改善されたのである。

具体例８（１）試料；前記具体例７で用いた同一試料を使用した
。

（２）電解浴の調製；１．０％硫酸と０．２％過酸化水
素水との混合水溶液を使用した。

（３）電解条件；前記電解浴を使用して、前記試料を陽
極とし、また、純チタンを陰極として、直流電圧２００
ボルトを６０分間印加して、膜厚６．５μの陽極酸化皮
膜を得た。次に、ＰＨ３゜８７の０．０４％硫酸カリウ
ムクロム（１２水）の水溶液を調製し、この水溶液中に
、前記で得られた陽極酸化皮膜を浸漬し、圧力４Ｋｇ／
ｃ／の下で、溶液温度１４０〜１５０℃の温度に保持し
て２時間処理した。更に、以上で得られた皮膜を電気炉
において、６００℃の温度で加熱した。

（４）結果；第３図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、前記陽極酸化皮膜に、酸化クロムから成る金属
化合物が吸着含有された。

具体例９（１）試料；前記具体例７で用いた同一試料を使用した
。

（２）電解浴の調製；０．５％リン酸と０．２％過酸化
水素水との混合水溶液を使用した。

（３）電解条件；前記電解浴を使用して、前記試料を陽
極とし、また、純チタンを陰極として、直流電圧３０．
　ＯＶを１０分間印加して、膜厚４゜２μの陽極酸化皮
膜を得た。

次に、ＰＨ８，０５の０．０８％硫酸コバルト令アンモ
ニウム・６水和物の水溶液を調製し、この水溶液中に、
前記で得られた陽極酸化皮膜を浸漬し、圧力５Ｋｇ／ｃ
♂の下で、溶液温度１５０℃の温度に保持して２時間処
理した。更に、以上で得られた皮膜を電気炉において、
８００℃の温度で加熱した。

（４）結果；第３図の遠赤外線放射チタン材が得られた
。また、前記陽極酸化皮膜に、チタン酸コバルトから成
る金属化合物が吸着含有された。

具体例１０前記具体例７と同様の方法で得た陽極酸化皮膜を使用し
た。

次に、ＰＨ２，６の０．１Ｍ硫酸鉄アンモニウム・１２
水の水溶液を調製し、この水溶液中において、ステンレ
スを対極とし、前記で得られた陽極酸化皮膜に、交流電
圧１２Ｖを１０分間印加した。

この結果、第３図の遠赤外線放射チタン材が得られた。

また、前記陽極酸化皮膜に、含水鉄酸化物から成る金属
化合物が吸着含有された。

具体例１１前記具体例８と同様な方法で得た陽極酸化皮膜を使用し
た。

次に、アンモニア水でＰＨ８，１に調整した０５Ｍ硫酸
コバルト水溶液を調製し、この水溶液中において、前記
で得られた陽極酸化皮膜を陽極とし、かつカーボンを陰
極として、直流電圧１０Ｖを１０分間印加した。

この結果、第３図の遠赤外線放射チタン材が得られた。

また、前記陽極酸化皮膜に、コバルト水酸化物から成る
金属化合物が吸着含有された。

具体例１２前記具体例８と同様な方法で得た陽極酸化皮膜を使用し
た。

次に、ＰＨ３，２の０１１Ｍシュウ酸第１鉄アンモニウ
ムと、０．０５ＭＬ酒石酸マンガン・２永和物との混合
水溶液を調製し、この水溶液中にオイて、ステンレスを
対極とし、前記で得られた陽極酸イμ皮膜を陽極として
、交流電流ＩＡ／ｄ、Ｉ！を１０分間印加した。

この結果、第３図の遠赤外線放射チタン材が得られた。

また、前記陽極酸化皮膜に、鉄とマンガンとの複合酸化
物から成る金属化合物が吸着含佇された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる遠赤外線放射チタン材の断面図
、第２図は酸化皮膜中に金属化合物を吸着含有させた遠
赤外線放射チタン材の断面図、第３図は酸化皮膜の孔隙
と表面とに金属化合物を吸着含有させた遠赤外線放射チ
タン材の断面図、第４図は遠赤外線の特性グラフである
。（符号の説明）（１）・・・・・・・・・チタン又はチタン合金（２）
・・・・・・・・・チタン酸化皮膜（３）・・・・・・
・・・金属化合物特許出願人　　日本アルミニウム工業株式会社同上　　
東海金属株式会社代理人弁理士　岩　　永　　方　　之（符号の説明）（１）・・・・・・・・・チタン又はチタン合金（２）
・・・・・・・・・チタン酸化皮膜（３）・・・・・・
・・・金属化合物波長（Ｐｍ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）チタン又はチタン合金（１）の表面に、チタン酸
化皮膜（２）を形成して成る遠赤外線放射チタン材
（２）チタン酸化皮膜（２）に、１種又は２種以上の金
属化合物（３）を吸着含有させて成る請求項１記載の遠
赤外線放射チタン材。
（３）チタン酸化皮膜（２）に吸着含有される金属化合
物（３）が、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｂａ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ
、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓｒ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｚｎ、Ｗなどの金属群から選択された１種又は２種
以上の金属酸化物又は水和金属酸化物である請求項２記
載の遠赤外線放射チタン材。