JPS60190569A - 赤外線輻射被膜 - Google Patents

赤外線輻射被膜

Info

Publication number
JPS60190569A
JPS60190569A JP4432184A JP4432184A JPS60190569A JP S60190569 A JPS60190569 A JP S60190569A JP 4432184 A JP4432184 A JP 4432184A JP 4432184 A JP4432184 A JP 4432184A JP S60190569 A JPS60190569 A JP S60190569A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zirconia
film
zircon
alumina
silica
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4432184A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0359141B2 (ja
Inventor
Masao Maki
正雄 牧
Akio Fukuda
明雄 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4432184A priority Critical patent/JPS60190569A/ja
Publication of JPS60190569A publication Critical patent/JPS60190569A/ja
Publication of JPH0359141B2 publication Critical patent/JPH0359141B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/122Inorganic polymers, e.g. silanes, polysilazanes, polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208Oxides, e.g. ceramics
    • C23C18/1212Zeolites, glasses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1229Composition of the substrate
    • C23C18/1245Inorganic substrates other than metallic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

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、暖房、調理等で輻射加熱を行う赤外線加熱分
野で、高効率の赤外線輻射体を形成するため、金属、セ
ラミック等の加熱体表面に適用する被膜に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点 従来の赤外線輻射コーティングとしては、アルミナ、チ
タニア、ジルコニア等の酸化物、或いは化合物を溶射に
て、直接基材上に被層形成したり、焼結させたりする方
法。更に、ガラスフリット等のバインダー中に分散させ
、ホーロー被覆を形成したりするものが知られている。
溶射法の場合には、その被覆形成工程が非常に複雑であ
る上に、膜厚が厚いだめ、基材との膨張率の差を吸収さ
せる観点から、使用材料が制約される点があった。また
、形成した被覆は、非常にポーラスで耐食性が悪かった
焼結法の場合には、1300〜1400で程度の加熱が
必要なため基材が特殊セラミックを用いることが必要で
あるなどの制約があった。
まだ、ホーロー系の被膜の場合には、膜厚が100μm
n以上と厚いだめ、熱膨張係数が合わず、基材との密着
が悪かっだムoooで以上に加熱すると被膜が流動性を
示しだりすることから、000で以上の高温下では、適
用できない欠点があった。
更には、従来の方法の致命的な問題点であるが、輻射の
波長f択t1を利用して、6 It m以」二の長波長
の赤外線輻射を強調したいわゆる遠赤外線輻射被覆を形
成する」2り合には、ジルコニア系化合物を用いる際な
ど、全反射の影響が顕著になり、その領域での高輻射化
は、0.0程度が限度となるという問題があった。
発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を解消するもので、2
0〜50μmの薄膜の形成により、6μm1】以」二の
波長領域での輻射率が0.9以上の高輻射体を形成する
ものである。
例えば、そのメソシーが30メソ7−と細かな金網等の
複雑な形状への適用も可能とするものである。まだ、9
00’Cの温度にて、適用される高温の加熱面への適用
をも目的とするものである。
また高輻射であると同時に非常に高強度の信頼性の高い
被膜を形成することも、゛本発明の目的である。
発明の構成 この目的を構成するために、本発明は、ポリボロシロキ
サン樹脂を主成分とする有(幾ケイ素重合体を被膜のバ
インダーとして用いる。
ジルコニア、ジルコンを主成分とする複合酸化物および
シリカもしくはアルミナの1種以上から成る酸化物を前
記バインダー中に分散させ、塗料化したものを用いて、
基材上に塗布焼成した後の硬化体として、赤外線輻射被
膜を得る。
被膜中に分散したジルコニアまたはジルコンを主成分と
する酸化物および、シリカもしくはアルミナの1種以上
から成る複合酸化物は、いずれもケイ素重合体中の散乱
体として、赤外線高輻射化に寄与する。その際、ジルコ
ニア丑たはジルコンを主成分とする酸化物が、6μm以
」二の選択輻射を荷っており、アルミナまたはシリカの
1種以上から成る複合酸化物は、6μm以上の全反射の
防止に寄ヰオる一 実施例の説明 第1図に従来のセラミックコーティングの概念を示し、
1はジルコニアなどのセラミック焼結体、2は空隙、3
は基材である。
第2図に本発明の一実施例による赤外線輻射被膜を示す
。第2図において、4はポリボロシロキサン樹脂を主成
分とする有機ケイ素重合体の硬化体、5はジルコニアも
しくはジルコンを主成分とする複合酸化物、6はシリカ
もしくはアルミナの1種以上から成る酸化物、7は基材
である。
本発明の敲i13の赤外線輻射挙動について、従来例と
比較して行なう。キルヒホッフの法則から、輻射率は吸
収率に一致するだめ、説明は、被膜の赤外線に対する吸
収特性に関して行なう。
物質の赤外線領域の吸収特性は、その回転・振動エネル
ギー遷移に対応するが、有機物の場合と異なり、金属、
無機物などの場合には、分子の固有撮動とは余り関係な
く、結晶の格子振動エネルギーが関係する。金属、無機
物の一般的な分光特性としては、複素屈折率に関して、
短波長側では屈折率が実数であり、長波長城では、それ
が虚部をもつ特性となる。この臨界波長をプラズマ波長
と呼ぶ。プラズマ波長よりも短波長側では、その物質は
透明になり、長波長側では吸収体と々る。
多くの金属では、プラズマ波長は、紫外部にある。紫外
線よりも短波長なX線に対しては、金属は透明体となる
。まだ、紫外線よりも長波長の可視・赤外線に対しては
、反射体となる。これは、良好な吸収体となるわけであ
るが、屈折率が高いため、全反射を起こして、反射体と
なってし捷うことによる。プラズマ波長は、導電率に反
比例し、誘電率に比例する。したがって、定性的には、
その導電率に着目すると、遷移金属重化物などの半導体
の場合、プラズマ波長は可視域となり、多くの絶縁物の
場合には、プラズマ波長は、赤外域となる。これをう捷
く選定すれば、遠赤外線の選択輻射が可能となる。ジル
コニア、ジルコンを主成分とする複合酸化物は、(3〜
7μInの波長領域に、プラズマ波長をもつと推定され
る。ジルコニア、ジルコンに、L a、Y、 Ce、P
 r’、 −、+−などの希土類元素酸化物、または、
Co、FeXMnXCu、Ni・・・などの遷移金属酸
化物、その他5i02、V2O5、CaO,MgOなど
の酸化物を固溶させて、そのプラズマ波長をシフトさせ
ることが可能であるが、その波長は、高々1μn1程度
で、余り、ジルコニア単独の場合と大差ない。
従来のジルコニア、ジルコンを主成分とするセラミック
コーティングの場合、これらの成分は焼結して、第1図
のような均一な被膜となるだめ、まだ、ジルコニア化合
物の屈折率は、2.2程度でやや高いだめ、全反射の影
響を受け、遠赤外域での輻射率は、0.8程度か」二限
で、それ以上の高輻射化が困帷である。本発明の場合に
は、ジルコニア、もしくはジルコンを主成分とする複合
酸化物は、有機ケイ素重合体中に分散した散乱体として
、存在するため、その両者の屈折率の差に基づく、°光
散現象が起こる。両者の組合せにおいて、複合酸化物の
粒径が0.1〜0.5μmとなるとき、57nn以北の
長波長の赤外線散乱が最良となることを見出した。
シリカもしくはアルミナの1神以−七から成る酸化物は
、いずれも、1.5〜1.7の屈折率を有する。
被膜中に、これ等の酸化物を共存させることにより、被
膜表面のジルコニア化合物の全反射を防止することか、
本発明の狙いである。
ポリボロシロキサン樹脂は、例えば、 +o−B10−8I−O\ \o si O/B Oc5)f4)。
のような構造のポリマーを主成分とするものである。こ
のバインダーは、“セミ無機ポリマー”としての特性を
有し、室温状態では、有機高分子と同様の性状で、塗料
化などの操作性の面で優れている。加熱すると、その有
機物は分解してN S l、0、Bを骨格としてセラミ
ック化する。完全なセラミック化は、6oo′Cにて行
なわれる。
以下、具体例を示す。
ポリボロシロキサン樹脂を主成分とする有機ケイ素重合
体として、昭和′電線′i纜(株)の・無機ポリマー4
SMP−32Jを用いた。このバインダーは、600′
cでセラミック化して、安定化するが、その間の熱分解
により、初期の2/3の重量が失われ、残渣は1/3と
なる。
前記「SMP−32」を100重量部に対して、表の配
合にて塗料を調合し、約15 p mの膜厚にて、ステ
ンレス板〔フェライトステンレス鋼、※量は各重量部を
示す。
配合は、SMP−32: 100重量部溶 削口50 
〃 〔 (溶剤は、トルエン/N−メチルピロリドン= 1 /
1 ) L@5VS430)上に塗布し、30’0 ’
t:、 30分、6’ 50 ’Cで5分焼成して被膜
を得た。
このようにして形成した各試験片は、表面温度を500
″C′に設定して、日本分光(株)製の分光輻射装置を
用いて、各被膜の分光輻射特性を評価した。
第3図に、代表的な被膜系の分光輻射特性を示す。第3
図で、aは基材のステンレスのみの場合であり、bはP
−1の場合のデータであり、Cは1350でにて焼結し
た、Z r 02−Ca O(5%)の従来の被膜の場
合である。l) 2からi)−〇の被膜の場合は、少し
ずつ異なるが、はぼdで示すデータとなった。(dはP
−Gのデータである。)A I 203が30部を越え
た場合は、近赤外線域の散乱効果が増え、近赤外線の吸
収が高くなる。
5i02の場合には、30部を越えると、被膜がやや脆
くなる現象が見られた。ジルコニア系化合物は、いずれ
も粒径0.3μIη付近のものを用いた属ζ粒径を0.
1〜0−tJに変化させた範囲では、性合物の配合量に
ついては、60〜150重量部において性能の変化は認
められなかった。
本発明の被膜に関して、膜厚の寄与は、10〜5 Q 
/l 111の範囲で余り分光輻射特性を変化させるこ
とはなかった。ICμm0以下となると、基材の影響が
でてくるものと考えられ、輻射率は低下した。
寸た5 0 tt mを越えると、被膜はヒートショッ
クに対して弱くなる。壕だ、焼成時に発泡する懸念が増
加する。
以上のようにして形成した被膜は、極めて優れた特性を
示しだ。特に面jヒートショック性が優れ炉中で100
0℃に加熱した後に水中投入する試験においても、10
サイクル繰返した後にも、被膜には剥離、割れなどの異
常は全く認められなかった。
発明の効果 以上のように本発明の被膜は、 (1) 10〜5 Q lt 11と極めて薄膜にて、
C〜7μmYシI−の遠赤外線領域の輻射率が特に高い
、遠赤外線選択輻射体を得ることができ°る。
俊)スプレー法にて、塗布可能であり、静電塗装が可能
である。通常の有機塗料と同じ脱脂等の工程で簡単に被
膜が形成でき、極めて生産性に優れているだめ、安価で
ある。
(3)最終600℃の加熱で被膜が形成できるだめ、多
くの耐熱金属上への適用が可能であり、暴利の適用性の
巾が広い。
(4)スプレー法で塗布できるため、金網状金属など複
雑な基材上への適用が可能である。
(5)薄膜のため、極めて密着性が良好で、とくに耐ヒ
ートショックに強く、高信頼性の被ill+iFがイ↓
Iられる。
などの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例のセラミックコーティングの場合の要部
断面図、第2図は本発明の一実施例の赤外線輻射被膜の
要部断面図、第3図は、分光輻射特性図である。 4・・・・・・ポリボロシロキサン樹脂を主成分とする
有機ケイ素重合体、5・・・・・・ジルコニアもしくは
ジルコンを主成分とする複合酸化物、6・・・・・・シ
リカもしくはアルミナの1種以上からなる酸化物。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 浪養(1処)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリボロシロキサン樹脂を主成分とする有機ケイ
    素重合体およびジルコニアもしくは、ジルコンを主成分
    とする複合酸化物およびシリカもしくはアルミナの一種
    以上からなる酸化物の硬化体よりなる赤外線輻射被膜。
  2. (2) ジルコニア、もしくはジルコンを主成分とする
    複合酸化物の粒径がOj〜0.5μIηであシ、有機ケ
    イ素重合体に対する配合比が、重量比で2//1〜5/
    1で、丑だシリカもしくはアルミナの1種以上からなる
    酸化物の有機ケイ素重合体に対する配合比が1/G〜1
    /1である特許請求の範囲第1項記載の赤外線輻射被膜
JP4432184A 1984-03-08 1984-03-08 赤外線輻射被膜 Granted JPS60190569A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4432184A JPS60190569A (ja) 1984-03-08 1984-03-08 赤外線輻射被膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4432184A JPS60190569A (ja) 1984-03-08 1984-03-08 赤外線輻射被膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60190569A true JPS60190569A (ja) 1985-09-28
JPH0359141B2 JPH0359141B2 (ja) 1991-09-09

Family

ID=12688223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4432184A Granted JPS60190569A (ja) 1984-03-08 1984-03-08 赤外線輻射被膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60190569A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100101429A1 (en) * 2007-01-30 2010-04-29 Keijiro Shigeru Cooking device and method of manufacture of the same
JP2011052264A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Nippon Parkerizing Co Ltd 放熱性部材およびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100101429A1 (en) * 2007-01-30 2010-04-29 Keijiro Shigeru Cooking device and method of manufacture of the same
US8709616B2 (en) * 2007-01-30 2014-04-29 Sumitomo Osaka Cement, Co., Ltd. Cooking device and method of manufacture of the same
JP2011052264A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Nippon Parkerizing Co Ltd 放熱性部材およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0359141B2 (ja) 1991-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2743192A (en) He same
US4332618A (en) Thermal barrier coating
JP2017523275A (ja) 熱制御コーティング
KR890001897A (ko) 창유리표면의 착색코오팅의 적용방법
JPS60190569A (ja) 赤外線輻射被膜
JPS59226064A (ja) 赤外線放射被覆組成物
DE69516729D1 (de) Schutzschichten hergestellt durch sol-gel auf silberreflektoren
JPS62167271A (ja) 赤外線輻射被膜
US3496011A (en) Method of coating thermally emissive surface with a composite radiation control coating and resulting article
JPS6088082A (ja) 赤外線輻射被膜
US3222197A (en) Inorganic surface coatings
JPH0243552B2 (ja)
JPS60251322A (ja) 輻射体
JPS60251185A (ja) 輻射体
JPS60213743A (ja) 赤外線輻射体
JPS60230390A (ja) 赤外線放射装置
US6331357B1 (en) Articles with stable coatings having tailorable optical properties
JP2716043B2 (ja) 路面加熱用ヒータ
JPH0292530A (ja) 熱輻射体
JPS61149740A (ja) 輻射体
JPS60215591A (ja) 輻射体
JPH0643267B2 (ja) 赤外線輻射被膜
JPS61147484A (ja) 幅射体
JP2009078191A (ja) 基材温度上昇の少ない加熱コーティング方法
WO2023120207A1 (ja) 調理器用トッププレート

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees