JPS5824500B2 - タイヨウエネルギ−キユウシユウヨウヒヨウメンノケイセイホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽エネルギーを効率よく吸社するための表面
の形成方法に関するものである。

周知のように、太陽から地球に到達するエネルギーの総
量は美大な量に達するが、地球の単位面積当りに供給さ
れるエネルギー量は少ない。

従って太陽エネルギーを冷暖房等に利用するには、太陽
エネルギーを効率よく吸収する装置を用いて、広い面積
から太陽エネルギーを集めることが必要である。

太陽エネルギーの吸収装置の良否は、装置表面の太陽エ
ネルギーの吸収効率に大きく依存する。

従って従来より各種の材料で太陽エネルギー吸収用表面
を構成することが提案されているが、いずれも未だ満足
すべきものではない。

太陽エネルギーは可視部および近赤外部が大部分を占め
ているので、その吸収用材料としては、２．０ミクロン
以下、特に可視部の波長領域の吸収率が大きく、且つ２
．０ミクロンより大きい波長領域の吸収率力Ｓ／］・さ
いものが好ましい。

一般に物体表面における太陽エネルギーの吸収率は、そ
の表面の凹凸により異なる。

即ち、物体表面の孔の大きさとエネルギーの吸収とは相
関々係があり、孔の直径に比例した一定の太さ以下の波
長のエネルギーは選択的に孔に吸収されるが、それより
も大きな波長のエネルギーは孔とは無関係に、物体固有
の吸収率に従って吸収される。

従って表面に、可視部ないし近赤外部の波長のエネルギ
ーを選択的に吸収する孔を無数にあけた材料を使用すれ
ば、効率よく太陽エネルギーを吸収することが出来る。

このような太陽エネルギーの吸収に理想的な孔の大きさ
は、−説によれば１〜２ミクロンとも推定されている。

本発明者らは金属表面にこのような孔を高密度であける
方法について検討した結果、共析現象を利用して、亜鉛
およびアルミニウムがそれぞれ微細な粒子として析出し
ている亜鉛−アルミニウム合金を製造し、次いでその表
面から亜鉛を選択的に除去することにより、表面にミク
ロンオーダーの微細な孔を無数にあけることに成功し、
本発明を完成した。

本発明の詳細な説明するに、本発明では、先ず亜鉛−ア
ルミニウム合金の共析現象を利用して、亜鉛とアルミニ
ウムとの微細組織を有する合金を製造する。

亜鉛−アルミニウム合金の共析組成は、第１図から明ら
かなようにアルミニウム２２（重量）％の点に存する。

従ってこの共析組成の合金を用いるのが最も好ましいが
、この共析組成をはさんで、アルミニウム１７．２〜３
８．８（重量）の範囲であれば、亜鉛またはアルミニウ
ムの初晶は析出するが、亜鉛−アルミニウムの共析を起
させることができる。

好ましくはアルミニウムが１７−２ （重量）係から、
アルミニウムと亜鉛との原子比が等しいアルミニウム２
９．２（重量）係までの範囲の合金が用いられる。

この合金を加熱して溶体化し、次いで焼入れすると、共
析して亜鉛とアルミニウムの微細組織を有する合金が得
られる。

この際、冷却速度を調節することにより、析出する粒子
の大きさを制御することが出来る。

後述するように、最終的に生成する孔の大きさは、ある
程度まで析出する粒子の大きさに依存するので、水等に
より急冷して析出する粒子の大きさを微細にするのが好
ましい。

溶体化後に室温で放冷したのでは、組織が大きくなり、
あまり好ましくない。

焼入れした合金は、亜鉛とアルミニウムの混在。

した微細組織を有しているので、これから一方を選択的
に除去すれば、合金表面に粒子を除去した跡、すなわち
孔をあけることが出来る。

亜鉛−アルミニウム合金では、亜鉛粒子を除去するのが
、得られる表面の耐蝕性の点で有利である。

□合金表面から亜鉛粒子を選択的に除去するこ
とは、アルミニウムよりも亜鉛に対する溶解力の大きい
溶液で表面を蝕刻することにより容易に行ない得る。

かかる亜鉛に対する選択的蝕刻剤として最も普通に用い
られるのは硝酸である。

通常は焼Ｊ入れした合金を、苛性ソーダ等のアルカリ溶
液で洗浄して表面を清浄にし、次いで上述の選択的蝕刻
剤で処理して表面を多孔性にする。

使用する蝕刻剤の濃度、温度および処理時間等を調節す
ることにより、亜鉛の溶出量を制御し孔の大きさを規４
制することができる。

本発明方法によれば、亜鉛−アルミニウム合金の表面に
、太陽エネルギーの吸収に適した微細な孔を高密度であ
けることが出来る。

また本発明方法で使用する亜鉛−アルミニウム合金は塑
性が極めて大きいので、パイプ、板、その他への加工が
容易である。

従って予じめ所定の形状に成型加工したのち、本発明方
法によりそめ表面に微細な孔をあけ、太陽エネルギーの
吸収装置の製作に使用することができる。

もちろん表面処理したのち成型加工することも出来る。

次に実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本
発明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例 第１表に示す組成の２００Ｘ２００Ｘ０．５７ＶｒｒＬ
の亜鉛−アルミニウム合金を３７０’Ｃに３時間加熱し
て溶体化したのち、氷水中に投入して急冷した。

この合金表面を室温の１０（重量）チ苛性ソーダ水溶液
で洗浄し、次いで約３０（重量）係の硝酸水溶液で処理
したのち、十分に水洗した。

この合金の表面の光反射特性を第２〜３図に示す。

第２〜３図から明らかなように、本発明方法により処理
された表面は、可視部の波長領域の反射率が小さく、且
つ２．５ミクロンよりも大きな波長領域では反射率が増
加するので、太陽エネルギーの吸収に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は亜鉛−アルミニウム合金の状態図である。 第２図は実施例の合金表面の０．３８〜０．７４ミクロ
ンの波長領域の反射率（全反射）を、日立レコーデング
スペクトルメーター ＥＰＲ−１０１で測定した図で
ある。 第３図は実施例の合金表面の２．５〜２５ミクロンの波
長領域の反射率（但し全反射ではない）を、日本分光
ＲＦ−１１反射率測定装置で測定した図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １１７．２〜３８．８（重量）％のアルミニウムを含有
   する亜鉛−アルミニウム合金を、溶体イヒしたのち冷却
   して、アルミニウムと亜鉛とがそれぞれ微細に析出した
   組織を形成させ、次いで亜鉛を選択的に溶解して表面に
   微細な凹凸を形成させることを特徴とする太陽エネルギ
   ー吸収用表面の形成方法。