JPH0617035A - 低温蓄冷材 - Google Patents
低温蓄冷材Info
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- JPH0617035A JPH0617035A JP3092834A JP9283491A JPH0617035A JP H0617035 A JPH0617035 A JP H0617035A JP 3092834 A JP3092834 A JP 3092834A JP 9283491 A JP9283491 A JP 9283491A JP H0617035 A JPH0617035 A JP H0617035A
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 希土類蓄冷材の保存中および使用中の劣
化の防ぐ。 【構成】 希土類合金粉末の表面に１０〜２０００
ｎｍの厚さで緻密な酸化表面層を設ける。 【効果】本発明の蓄冷材粉末は、表面の化学的活性が酸
化被膜によって抑制されるため、蓄冷材としての長時間
の使用が可能となり経済的である。また、表面被膜が蓄
冷材の保護膜として機能するため、保存および取扱い中
も性質が劣化せず取扱いが容易である。
化の防ぐ。 【構成】 希土類合金粉末の表面に１０〜２０００
ｎｍの厚さで緻密な酸化表面層を設ける。 【効果】本発明の蓄冷材粉末は、表面の化学的活性が酸
化被膜によって抑制されるため、蓄冷材としての長時間
の使用が可能となり経済的である。また、表面被膜が蓄
冷材の保護膜として機能するため、保存および取扱い中
も性質が劣化せず取扱いが容易である。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍機用の蓄冷材、特
に極低温用冷凍機に用いられる蓄冷材に関する。
に極低温用冷凍機に用いられる蓄冷材に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】一般に冷凍機に用いられる蓄
冷材では、作動温度域で大きな比熱および良好な熱伝導
性を有することが求められる。特に１０〜２０Ｋ以下の
極低温を作動温度域とする冷凍機では、この要求が厳し
い。このため、磁気相転移に起因する大きな異常比熱を
有する希土類元素合金が蓄冷材として用いられるように
なってきている（特公昭５２−３０４７３号など）。こ
のような蓄冷材は、通常、０．１〜１ｍｍ程度の粒径の
粉末にして蓄冷器に充填して用いられる。
冷材では、作動温度域で大きな比熱および良好な熱伝導
性を有することが求められる。特に１０〜２０Ｋ以下の
極低温を作動温度域とする冷凍機では、この要求が厳し
い。このため、磁気相転移に起因する大きな異常比熱を
有する希土類元素合金が蓄冷材として用いられるように
なってきている（特公昭５２−３０４７３号など）。こ
のような蓄冷材は、通常、０．１〜１ｍｍ程度の粒径の
粉末にして蓄冷器に充填して用いられる。
【０００３】このような希土類元素合金、特にその微細
粉は、化学的に極めて活性であるため、取扱いに細心の
注意が必要であり、また、長時間にわたって使用した場
合に蓄冷材としての性能が劣化するという問題があっ
た。化学的安定性を高めるためには、粉末表面を安定な
被膜で被覆することが考えられ得るが、このような被膜
は一般には熱伝導性を損なう。このため、極低温用冷凍
機においても使用に適し、かつ、取扱いが容易で、保存
中および使用中の劣化の少ない高性能の蓄冷材が求めら
れていた。
粉は、化学的に極めて活性であるため、取扱いに細心の
注意が必要であり、また、長時間にわたって使用した場
合に蓄冷材としての性能が劣化するという問題があっ
た。化学的安定性を高めるためには、粉末表面を安定な
被膜で被覆することが考えられ得るが、このような被膜
は一般には熱伝導性を損なう。このため、極低温用冷凍
機においても使用に適し、かつ、取扱いが容易で、保存
中および使用中の劣化の少ない高性能の蓄冷材が求めら
れていた。
【０００４】
【問題を解決する手段】本発明者らは、希土類合金蓄冷
材の化学的安定性（耐候性）を改善する手段について鋭
意検討した結果、意外にも、上記の問題が、合金表面に
合金成分の酸化物被膜を特定の厚さで形成させることに
よって解決されることを見いだした。
材の化学的安定性（耐候性）を改善する手段について鋭
意検討した結果、意外にも、上記の問題が、合金表面に
合金成分の酸化物被膜を特定の厚さで形成させることに
よって解決されることを見いだした。
【０００５】
【発明の構成】すなわち、本発明は、希土類合金粉末表
面に１０〜２０００ｎｍの厚さで緻密な酸化表面層を設
けた蓄冷材を提供する。
面に１０〜２０００ｎｍの厚さで緻密な酸化表面層を設
けた蓄冷材を提供する。
【０００６】本発明の蓄冷材粉末に使用される希土類元
素は、希土類の範囲内において特に限定されない。希土
類元素合金は、目的に適合する性能を有するものであれ
ば、どのような組成であってもよく、希土類元素以外の
元素を含んでもよい。こうした合金としては、たとえ
ば、Ｅｒ0.5Ｇｄ0.5Ｒｈ、ＧｄＲｈ、Ｅｒ3Ｎｉなどが
ある。
素は、希土類の範囲内において特に限定されない。希土
類元素合金は、目的に適合する性能を有するものであれ
ば、どのような組成であってもよく、希土類元素以外の
元素を含んでもよい。こうした合金としては、たとえ
ば、Ｅｒ0.5Ｇｄ0.5Ｒｈ、ＧｄＲｈ、Ｅｒ3Ｎｉなどが
ある。
【０００７】酸化表面層の膜厚は、１０〜２０００ｎｍ
の範囲とする。１０ｎｍ未満の場合は、蓄冷材粉末に化
学的安定性を賦与する効果がない。２０００ｎｍを超え
ると熱伝導性が損なわれて蓄冷材としての性能が低下す
る。
の範囲とする。１０ｎｍ未満の場合は、蓄冷材粉末に化
学的安定性を賦与する効果がない。２０００ｎｍを超え
ると熱伝導性が損なわれて蓄冷材としての性能が低下す
る。
【０００８】酸化表面層の形成は、酸素分圧を制御した
酸化雰囲気下で熱処理および／または粉砕処理を施すこ
とによって、あるいは適当な酸によって処理することに
よって行なうことができる。酸化表面層の膜厚は、酸素
分圧および雰囲気組成ならびに熱処理の温度および時
間、あるいは酸の種類および濃度、処理時間などの関数
であり、上記の膜厚で緻密な酸化層を形成するために
は、母材の組成に応じてこれらの条件を適宜選択する。
酸化雰囲気下で熱処理および／または粉砕処理を施すこ
とによって、あるいは適当な酸によって処理することに
よって行なうことができる。酸化表面層の膜厚は、酸素
分圧および雰囲気組成ならびに熱処理の温度および時
間、あるいは酸の種類および濃度、処理時間などの関数
であり、上記の膜厚で緻密な酸化層を形成するために
は、母材の組成に応じてこれらの条件を適宜選択する。
【０００９】
実施例１ 式Ｅｒ0.5Ｇｄ0.5Ｒｈおよび式ＧｄＲｈで表される蓄冷
材合金をアルゴン雰囲気中、ア−ク溶解によってそれぞ
れ製造した。得られた粉末をそれぞれ２５ｇずつ、あら
かじめアルゴンガスで置換した容器内に装入し、１０-4
ｔｏｒｒまで減圧した後に、酸素分圧を１０-5に調整し
たアルゴンガスを導入して１気圧とし、５００℃で１時
間の熱処理を施し、放冷後、オ−ジェ電子顕微鏡を用い
て表面を測定した。粉末の表面酸化層の厚さは約４０ｎ
ｍであった。
材合金をアルゴン雰囲気中、ア−ク溶解によってそれぞ
れ製造した。得られた粉末をそれぞれ２５ｇずつ、あら
かじめアルゴンガスで置換した容器内に装入し、１０-4
ｔｏｒｒまで減圧した後に、酸素分圧を１０-5に調整し
たアルゴンガスを導入して１気圧とし、５００℃で１時
間の熱処理を施し、放冷後、オ−ジェ電子顕微鏡を用い
て表面を測定した。粉末の表面酸化層の厚さは約４０ｎ
ｍであった。
【００１０】この粉末を３段ＧＭ（ギフォ−ド・マクマ
ホンサイクル）小型冷凍機の３段目蓄冷材として半分ず
つ（３段膨張室側にＥｒ0.5Ｇｄ0.5Ｒｈ）充填し、冷凍
機の運転を行なった。最低到達温度は３．８Ｋであり、
酸化膜形成を行なわない蓄冷材を使用した場合と比べ有
意の温度上昇は観察されなかった。また、酸化膜形成を
行なわない蓄冷材を使用した場合、運転開始後およそ１
００時間から性能の低下が始まったのに対し、本発明の
蓄冷材を使用した場合には、１５０時間の連続運転でも
性能が低下しなかった。
ホンサイクル）小型冷凍機の３段目蓄冷材として半分ず
つ（３段膨張室側にＥｒ0.5Ｇｄ0.5Ｒｈ）充填し、冷凍
機の運転を行なった。最低到達温度は３．８Ｋであり、
酸化膜形成を行なわない蓄冷材を使用した場合と比べ有
意の温度上昇は観察されなかった。また、酸化膜形成を
行なわない蓄冷材を使用した場合、運転開始後およそ１
００時間から性能の低下が始まったのに対し、本発明の
蓄冷材を使用した場合には、１５０時間の連続運転でも
性能が低下しなかった。
【００１１】実施例２〜３ 蓄冷材としてそれぞれＥｒ3Ｎｉ、Ｈｏ1.5Ｅｒ1.5Ｒｕ
を用いたほかは実施例１とほぼ同様にして表面酸化膜を
有する蓄冷材粉末を形成した。
を用いたほかは実施例１とほぼ同様にして表面酸化膜を
有する蓄冷材粉末を形成した。
【００１２】得られた粉末を実施例１と同様に使用し
た。酸化膜形成を行なわない場合と比べ、いずれの母材
についても使用可能時間は１．５倍延長した。また、有
意の最低到達温度の上昇は観察されなかった。
た。酸化膜形成を行なわない場合と比べ、いずれの母材
についても使用可能時間は１．５倍延長した。また、有
意の最低到達温度の上昇は観察されなかった。
【００１３】比較例１ 酸素分圧を10-3としたほかは実施例１と同様の操作を行
ない、酸化被膜を膜厚を約2000nmを超えるまで成長させ
た。得られた蓄冷材を使用した結果、最低到達温度は9.
2Ｋであり、蓄冷材としての性能が顕著に低下した。
ない、酸化被膜を膜厚を約2000nmを超えるまで成長させ
た。得られた蓄冷材を使用した結果、最低到達温度は9.
2Ｋであり、蓄冷材としての性能が顕著に低下した。
【００１４】
【発明の効果】本発明の蓄冷材粉末は、表面の化学的活
性が酸化被膜によって抑制されるため、蓄冷材としての
長時間の使用が可能となり経済的である。また、表面被
膜が蓄冷材の保護膜として機能するため、保存および取
扱い中も性質が劣化せず取扱いが容易である。
性が酸化被膜によって抑制されるため、蓄冷材としての
長時間の使用が可能となり経済的である。また、表面被
膜が蓄冷材の保護膜として機能するため、保存および取
扱い中も性質が劣化せず取扱いが容易である。
フロントページの続き (72)発明者 武下 拓夫 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内 (72)発明者 長尾 政志 兵庫県尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三 菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者 稲口 隆 兵庫県尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三 菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者 吉村 秀人 兵庫県尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三 菱電機株式会社中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 希土類合金粉末の表面に１０〜２０
００ｎｍの厚さで緻密な酸化表面層を設けた蓄冷材。 【０００１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092834A JP2835788B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 低温蓄冷材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092834A JP2835788B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 低温蓄冷材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0617035A true JPH0617035A (ja) | 1994-01-25 |
| JP2835788B2 JP2835788B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=14065461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3092834A Expired - Fee Related JP2835788B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 低温蓄冷材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835788B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000199650A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Toshiba Corp | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 |
| WO2014057657A1 (ja) * | 2012-10-09 | 2014-04-17 | 株式会社 東芝 | 希土類蓄冷材粒子、希土類蓄冷材粒子群およびそれを用いたコールドヘッド、超電導磁石、検査装置、クライオポンプ |
| US10029616B2 (en) | 2002-09-20 | 2018-07-24 | Donnelly Corporation | Rearview mirror assembly for vehicle |
| US10144355B2 (en) | 1999-11-24 | 2018-12-04 | Donnelly Corporation | Interior rearview mirror system for vehicle |
| US10150417B2 (en) | 2005-09-14 | 2018-12-11 | Magna Mirrors Of America, Inc. | Mirror reflective element sub-assembly for exterior rearview mirror of a vehicle |
| US10175477B2 (en) | 2008-03-31 | 2019-01-08 | Magna Mirrors Of America, Inc. | Display system for vehicle |
| US10239457B2 (en) | 2000-03-02 | 2019-03-26 | Magna Electronics Inc. | Vehicular vision system |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3092834A patent/JP2835788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000199650A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Toshiba Corp | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 |
| US10144355B2 (en) | 1999-11-24 | 2018-12-04 | Donnelly Corporation | Interior rearview mirror system for vehicle |
| US10239457B2 (en) | 2000-03-02 | 2019-03-26 | Magna Electronics Inc. | Vehicular vision system |
| US10029616B2 (en) | 2002-09-20 | 2018-07-24 | Donnelly Corporation | Rearview mirror assembly for vehicle |
| US10150417B2 (en) | 2005-09-14 | 2018-12-11 | Magna Mirrors Of America, Inc. | Mirror reflective element sub-assembly for exterior rearview mirror of a vehicle |
| US10175477B2 (en) | 2008-03-31 | 2019-01-08 | Magna Mirrors Of America, Inc. | Display system for vehicle |
| US10047265B2 (en) | 2012-10-09 | 2018-08-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rare earth regenerator material particle, rare earth regenerator material particle group, and cold head, superconducting magnet, examination apparatus, and cryopump using the same |
| JP2018173268A (ja) * | 2012-10-09 | 2018-11-08 | 株式会社東芝 | コールドヘッドの製造方法 |
| JPWO2014057657A1 (ja) * | 2012-10-09 | 2016-08-25 | 株式会社東芝 | 希土類蓄冷材粒子、希土類蓄冷材粒子群およびそれを用いたコールドヘッド、超電導磁石、検査装置、クライオポンプ |
| WO2014057657A1 (ja) * | 2012-10-09 | 2014-04-17 | 株式会社 東芝 | 希土類蓄冷材粒子、希土類蓄冷材粒子群およびそれを用いたコールドヘッド、超電導磁石、検査装置、クライオポンプ |
| US10513646B2 (en) | 2012-10-09 | 2019-12-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rare earth regenerator material particle, rare earth regenerator material particle group, and cold head, superconducting magnet, examination apparatus, and cryopump using the same |
| US11015101B2 (en) | 2012-10-09 | 2021-05-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rare earth regenerator material particle, rare earth regenerator material particle group, and cold head, superconducting magnet, examination apparatus, and cryopump using the same |
| US11692117B2 (en) | 2012-10-09 | 2023-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rare earth regenerator material particle, rare earth regenerator material particle group, and cold head, superconducting magnet, examination apparatus, and cryopump using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2835788B2 (ja) | 1998-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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