JPS6115024A - Infrared radiation body - Google Patents

Infrared radiation body

Info

Publication number
JPS6115024A
JPS6115024A JP13424984A JP13424984A JPS6115024A JP S6115024 A JPS6115024 A JP S6115024A JP 13424984 A JP13424984 A JP 13424984A JP 13424984 A JP13424984 A JP 13424984A JP S6115024 A JPS6115024 A JP S6115024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
infrared
coating
emissivity
fiber
silicon carbide
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.)
Pending
Application number
JP13424984A
Other languages
Japanese (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 JP13424984A priority Critical patent/JPS6115024A/en
Publication of JPS6115024A publication Critical patent/JPS6115024A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/24Radiant bodies or panels for radiation heaters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the emissivity and heat resistance, also improve the instant hating capability by a method wherein a infrared radiation body is formed by a silicone carbide fiber woven textile, and a coating containing a metal oxide, a carbide and a notride is formed by utilizing the curing body made of a polyprosiloxane as the bonding agent. CONSTITUTION:The base body of an infrared rediation body is a silicone carbide fiber 3. A coating is formed on the fiber 3 surface, the coating containing more than one kind material is selected from the metal oxide 5 on which a curing body 4 made of a polyprosiloxane resin is utilized as a bonding agent, and selects from a group containing a carbide and a nitride. A silicon carbide fiber has a high absorbent coefficient such as 10-40mm.<-1> order level in an infrared rays whole wave length area. By providing said coating, the reducing of emissivity in the area of which wave length is more than 10mum level can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガス、電気、石油などの加熱により、赤外線波
長の熱線を放射する赤外線放射体で、食品の加熱、保温
、暖房などの目的に用いるだめのものである。特に2次
輻射体として利用する赤外線放射体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is an infrared radiator that emits heat rays in infrared wavelengths by heating gas, electricity, oil, etc. belongs to. In particular, it relates to an infrared radiator used as a secondary radiator.

従来例の構成とその問題点 一般に赤外線輻射体には、下記の性質が要求される。Conventional configuration and its problems Generally, infrared radiators are required to have the following properties.

■ 赤外線輻射率が高いこと。望ましくは、1に近いこ
と。
■ High infrared emissivity. Desirably, it should be close to 1.

■ 加熱時の即熱性に優れ、特に耐熱性が優れているこ
と。
■ Excellent heat resistance when heated, especially heat resistance.

■ 冷熱サイクル下の使用において、割れ等を生じない
■ No cracking occurs when used under cold and hot cycles.

■ 製造が容易で安価であること。■ It must be easy and inexpensive to manufacture.

特に、ガス、石油などの加熱を利用する場合、赤外線放
射体としては、セラミックプレートを用いハニカム状に
多数の小孔を形成し、そこから予混合の空気、燃料を噴
出させ表面燃焼させ、赤熱する方式のバーナ(ガスの場
合、「シーパンクバーナ」と呼ばれる)がある。
In particular, when heating gas, oil, etc. is used, the infrared radiator is made of a ceramic plate with many small holes formed in a honeycomb shape, from which premixed air and fuel are ejected and burned on the surface, producing red heat. There is a type of burner (in the case of gas, it is called a ``seapunk burner'').

しかし、セラミックを複雑な工程を経て成型するため、
高価である上に、燃焼量可変中が狭いという難がある。
However, because ceramic is molded through a complicated process,
In addition to being expensive, there is a problem that the range during which the combustion amount can be varied is narrow.

また、セラミックであるため機械的強度が劣り、ヒート
ショックにも弱く、割れたり、粉化したりする欠点があ
る。
Furthermore, since it is made of ceramic, it has poor mechanical strength, is susceptible to heat shock, and has the disadvantage of cracking and pulverization.

これに対して、放射体として金属を用い、熱容量を下げ
るため、金網、ラス網、パンチングメタル等の形状にて
2次放射体として用いる方法が−般的である。これを加
熱するためのバーナにより、2次加熱、赤熱させて、赤
外線を放出させるものである。しかし、この場合、金属
であるため、表面が酸化して錆び劣化すること、即ち、
耐久性に問題があることに加えて、赤外線放射率が低い
ため輻射効率が悪いことが課題である。
On the other hand, it is common to use metal as the radiator and use it as a secondary radiator in the form of a wire mesh, lath mesh, punched metal, or the like in order to lower the heat capacity. A burner is used to heat this, which causes it to undergo secondary heating and become red hot, thereby emitting infrared rays. However, in this case, since it is a metal, the surface will oxidize, rust and deteriorate.
In addition to problems with durability, there is also the issue of poor radiation efficiency due to low infrared emissivity.

発明の目的 本発明は以上述べたような従来の欠点を除去するために
なされたもので、1000′Cまでの加熱に耐え、強力
に赤外線を放射し、加熱時の即熱性に優れ、冷熱使用に
対しても、割れ、粉化がなく、機械的衝撃性に強く耐久
性が優れ、更に生産性の良い赤外線放射体を提供するも
のである。
Purpose of the Invention The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional technology. The object of the present invention is to provide an infrared ray radiator that does not crack or powder, is resistant to mechanical impact, has excellent durability, and has good productivity.

発明の構成 この目的を達成するために、本発明はシリコンカーバイ
ド繊維よりなる布を基体として、その上にポリボロ70
キサン樹脂の硬化体を結合剤として、金属酸化物、炭化
物、窒化物の群から選定した1種以上を含有する被覆を
形成して赤外線放射体として用いる。
Structure of the Invention In order to achieve this object, the present invention uses a cloth made of silicon carbide fiber as a base material, and coats polyboro 70 on it.
Using a cured product of xane resin as a binder, a coating containing one or more selected from the group of metal oxides, carbides, and nitrides is formed and used as an infrared radiator.

実施例の説明 本発明で用いるシリコンカーバイド繊維としては、例え
ば特願昭50−50529号号公報に記載の方法により
製造される繊維を用いればよい。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS As the silicon carbide fibers used in the present invention, for example, fibers produced by the method described in Japanese Patent Application No. 50-50529 may be used.

即ち、ジメチルジクロロシランを、金属ナトリウムで脱
塩素縮合させてポリジメチルシランを合成し、次にこれ
をオートクレーブ中で450〜470でで、十数時間熱
分解縮合反応させたポリカルボシランを用いて、不活性
ガス中もしくは真空中で蒸留し、これにより低分子成分
を除去して、ポリマーの数平均分子量を1500程度に
調整する。
That is, dimethyldichlorosilane is dechlorinated and condensed with metallic sodium to synthesize polydimethylsilane, which is then thermally decomposed and condensed in an autoclave at 450 to 470 ℃ for more than 10 hours using polycarbosilane. , distillation is performed in an inert gas or vacuum to remove low molecular components and adjust the number average molecular weight of the polymer to about 1,500.

次いでポリマーをアルゴンガス気流中で200〜300
℃に加熱し、ノズルから出た糸を毎秒100メートル以
上のスピードで回転ドラムに巻き取る。
The polymer was then heated to 200-300% in an argon gas stream.
℃, and the thread coming out of the nozzle is wound onto a rotating drum at a speed of over 100 meters per second.

次に、紡糸した繊維を不融化処理した後、窒素ガス中も
しくは真空中で1200〜1300でにて焼成される。
Next, the spun fibers are subjected to infusibility treatment and then fired at 1200 to 1300 in nitrogen gas or vacuum.

この様にして得られるシリコンカーバイド繊維は、β−
炭化ケイ素と炭素とから成る。
The silicon carbide fiber obtained in this way is β-
Consists of silicon carbide and carbon.

このシリコンカーバイド繊維は、耐熱性を有し空気中で
1100’cの耐熱性を有している。当繊維を用いて、
ロープ、織布のンートなどが作られる。
This silicon carbide fiber has heat resistance and has a heat resistance of 1100'c in air. Using this fiber,
Ropes and woven cloth items are made.

本発明では、このシリコンカーバイド繊維の織布を用い
る。金属などを含有したFRMのタイプでも同様に用い
ることができる。シリコンカーバイド繊維は、赤外線の
全波長域について、10〜40fflJ+  ’のオー
ダーの高い吸収係数を有する。
In the present invention, this silicon carbide fiber woven fabric is used. A type of FRM containing metal or the like can also be used in the same way. Silicon carbide fibers have high absorption coefficients on the order of 10-40 fflJ+' for the entire infrared wavelength range.

また、散乱係数も10fi’程度のオーダーが見込める
ため、赤外線輻射挙動は全赤外線波長域について、表面
反射のみから成る。
Furthermore, since the scattering coefficient is expected to be on the order of about 10 fi', the infrared radiation behavior consists only of surface reflection for the entire infrared wavelength range.

したがって、屈折率の波長分散に従って、赤外線輻射分
光特性がかかれる。10μm以下の波長域では、屈折率
は、2.65と比較的高いだめ、20チ程度の表面反射
が避けられず、0.8程度が輻射率の上限となる。また
、10μm以上では屈折率が立上るため表面反射が増大
し、輻射率は低下する。はとんどの食品等の吸収帯がこ
の10μm以上の遠赤外線波長域にあるため、不利な特
性である。これを補うため、シリコンカーバイド繊維よ
り成る織布上に、ポリボロシロキサン樹脂の硬化体を結
合剤として、金属酸化物、炭化物、窒化物の群から選定
した1種以上を含有する被覆を形成する。
Therefore, the infrared radiation spectral characteristics are determined according to the wavelength dispersion of the refractive index. In the wavelength range of 10 μm or less, the refractive index is relatively high at 2.65, so surface reflection of about 20 cm is unavoidable, and the upper limit of the emissivity is about 0.8. Further, at a thickness of 10 μm or more, the refractive index rises, surface reflection increases, and the emissivity decreases. This is a disadvantageous characteristic because the absorption band of most foods is in this far-infrared wavelength region of 10 μm or more. To compensate for this, a coating containing one or more selected from the group of metal oxides, carbides, and nitrides is formed on a woven fabric made of silicon carbide fibers using a cured polyborosiloxane resin as a binder. .

ポリボロシロキサン樹脂は、例えば C6H5C6H5 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、Sl、B10を骨格としてセラミック化する。
The polyborosiloxane resin has, for example, a polymer having a structure such as C6H5C6H5 as its main component. This binder has the properties of a semi-inorganic polymer, and at room temperature it has properties similar to organic polymers, making it excellent in terms of operability when used in coatings, etc. When heated, the organic matter decomposes and sl , B10 is used as a skeleton to form a ceramic.

完全なセラミック化は、600′cにて行なわれる。シ
リコンカーバイド繊維より成る織布上への被覆は、2〜
30μmの膜厚にて実施する。ボロシロキサン樹脂系バ
インダー中に、放射材料を含有させることKよリ、波長
の選択性を持たせることができる。当バインダー自体は
、全赤外線波長域で1.5程度の屈折率を有するため、
当バインダーを織布表面に塗布することにより、表面反
射は数チ程度となり、0.9以上の高輻射率化が可能で
ある。但し、当バインダーのみの場合、1μm程度の膜
厚でないと、耐熱環境下での耐熱性が劣るため、充填剤
として、耐熱性の優れた金属酸化物、炭化物、窒化物な
どを充填させて用いることにより、塗装作業性の良い5
〜30μmの膜厚にて用いることができる。
Complete ceramification is performed at 600'c. The coating on the woven fabric made of silicon carbide fibers is
Conducted at a film thickness of 30 μm. By incorporating a radiation material into the borosiloxane resin binder, wavelength selectivity can be imparted. This binder itself has a refractive index of about 1.5 in the entire infrared wavelength range, so
By applying this binder to the surface of the woven fabric, the surface reflection will be on the order of several inches, and a high emissivity of 0.9 or more can be achieved. However, if this binder is used alone, the heat resistance in a heat-resistant environment will be poor unless the film thickness is about 1 μm, so it is used as a filler by filling it with metal oxides, carbides, nitrides, etc. that have excellent heat resistance. This allows for better painting workability.
It can be used with a film thickness of ~30 μm.

これらの充填剤として、ジルコニア、チタニア、アルミ
ナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、Fe、Mn、Cu、Ni
、Co、などの遷移金属酸化物、また希土類元素酸化物
など用いることができる。これ等の充填剤のポリボロシ
ロキサン樹脂硬化体に対する配合比は、重量比にて1/
1以下で用いるのが良いが、充填剤により波長選択性を
もたせる狙いの場合には、2/1を越えて用いるのがよ
い。
These fillers include zirconia, titania, alumina, silicon carbide, silicon nitride, Fe, Mn, Cu, Ni
, Co, and other transition metal oxides, rare earth element oxides, and the like can be used. The blending ratio of these fillers to the cured polyborosiloxane resin is 1/1 by weight.
It is best to use a ratio of 1 or less, but if the aim is to provide wavelength selectivity with the filler, it is better to use a ratio of more than 2/1.

第1図に、本発明の赤外線放射体の概念図を示す。放射
体は、たて糸1、よこ糸2で交差して織られている。こ
の場合、開孔比が重要である。開孔比は、糸径dとピッ
チtとによって決定きれる。
FIG. 1 shows a conceptual diagram of the infrared radiator of the present invention. The radiator is woven with 1 warp thread and 2 weft threads crossing each other. In this case, the aperture ratio is important. The opening ratio can be determined by the thread diameter d and the pitch t.

ガス燃焼器の2次輻射体として用いる場合には開孔比5
0チ以下にて用いるのが良い。
When used as a secondary radiator in a gas combustor, the aperture ratio is 5.
It is best to use it below 0.

第2図は、第1図の断面図である。第3図は、第2図の
たて糸1の部分拡大図である。第3図において、たで糸
1は、約13〜15μmの直径の繊維を複数個より合わ
せたものであり、その表面上にポリボロシロキサン樹脂
の硬化体4をバインダーとして、金属酸化物5、その他
、炭化物、窒化物など充填剤6を含有している。
FIG. 2 is a sectional view of FIG. 1. FIG. 3 is a partially enlarged view of the warp threads 1 in FIG. 2. In FIG. 3, the warp thread 1 is made by twisting a plurality of fibers with a diameter of about 13 to 15 μm, and on the surface thereof, a hardened polyborosiloxane resin 4 is used as a binder, and metal oxides 5, In addition, it contains fillers 6 such as carbides and nitrides.

以下、具体的な実施例について説明する。Hereinafter, specific examples will be described.

基材のシリコンカーバイド繊維については、日本カーボ
ン株式会社製「ニカロン」 (商品名)のクロスを用い
た。
As for the silicon carbide fiber base material, Nippon Carbon Co., Ltd.'s "Nicalon" (trade name) cloth was used.

次に、ポリボロノロキサン樹脂をベースとするバインダ
ーとして、昭和電線電纜株式会社製「無機ポリマー: 
SMP−32Jを用いて、当バイ/ダー100重量部に
対して、ZrO2:10重量部、Al2O3:’10重
量部を溶剤トルエン:100重量部とともに、ボールミ
ルを用いて、分散塗料化した。
Next, as a binder based on polyboronoloxane resin, "Inorganic Polymer:
Using SMP-32J, 100 parts by weight of the binder/dar, 10 parts by weight of ZrO2 and 10 parts by weight of Al2O3 were mixed with 100 parts by weight of toluene as a solvent to form a dispersion coating using a ball mill.

当[SMP−32Jは、硬化して、その2/3の重量を
失なう。
The SMP-32J cures and loses 2/3 of its weight.

「ニカロン」のクロス上に、スプレー法にて、8/jm
の膜厚にて、塗布し、300’C,30分、700℃、
30分焼成して、コーティングを完成した。
8/jm on the “Nicalon” cloth using the spray method.
Coated at a film thickness of 300'C, 30 minutes, 700°C,
The coating was completed by baking for 30 minutes.

このようにして得られた、赤外線放射体の赤外線分光輻
射特性図を第4図に示す。
An infrared spectral radiation characteristic diagram of the infrared radiator thus obtained is shown in FIG.

第4図において、7は従来から用いられている  Aス
テンレス基材の場合、8はシリコンカーバイド繊維のみ
の場合、9は本発明の放射体の場合の赤外線分光輻射特
性である。
In FIG. 4, 7 is the infrared spectral radiation characteristic in the case of the conventionally used A stainless steel base material, 8 in the case of only silicon carbide fiber, and 9 in the case of the radiator of the present invention.

以上のように、本発明の赤外線放射体は、極めて高い赤
外線輻射率を示すことが分る。
As described above, it can be seen that the infrared radiator of the present invention exhibits an extremely high infrared emissivity.

発明の効果 以上のように本発明の赤外線放射体は ■ 赤外線輻射率が高く、0.9以上である。Effect of the invention As described above, the infrared radiator of the present invention ■High infrared emissivity of 0.9 or more.

■ 嵩密度の低い繊維であるため、熱容量が小さく、即
熱性に優れている。
■ Because it is a fiber with low bulk density, it has a small heat capacity and excellent heat-up properties.

■ 耐熱性が高く、1000′Cまでの空気中での連続
使用に耐える。
■ High heat resistance and can withstand continuous use in air up to 1000'C.

■ 可とう性があるため、種々の望ましい形状に加工し
て用いることが可能で、使い方の巾が広い。
■ Due to its flexibility, it can be processed into various desired shapes and can be used in a wide variety of ways.

■ ヒートショック性に優れて、耐久性が高い。■ Excellent heat shock resistance and high durability.

■ 伸縮性があるため、機械的衝撃を吸収する。■ Absorbs mechanical shock due to its elasticity.

■ 被膜形成は、スプレー法にて塗布できるため生産性
に優れている。
■ Film formation can be applied by spraying, which provides excellent productivity.

などの効果を有する。It has the following effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の赤外線放射体の概念図、第2図は同放
射体の断面図、第3図は同放射体の部分断面拡大図、第
4図は本発明の赤外分光輻射特性図である。 3・・・・・・シリコンカーバイド繊維、4・・・・・
・ポリボロシロキサン樹脂の硬化体、5.6・・・・・
・金属酸化物、炭化物、窒化物の群から選定した1種以
上。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男(ほか1名)第
1図 第4図 波 長(、x* 1
Fig. 1 is a conceptual diagram of the infrared radiator of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of the radiator, Fig. 3 is an enlarged partial cross-sectional view of the radiator, and Fig. 4 is the infrared spectral radiation characteristics of the invention. It is a diagram. 3... Silicon carbide fiber, 4...
・Cured product of polyborosiloxane resin, 5.6...
・One or more types selected from the group of metal oxides, carbides, and nitrides. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao (and 1 other person) Figure 1 Figure 4 Wavelength (, x * 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] シリコンカーバイド繊維よりなる織布を基体として、そ
の上にポリボロシロキサン樹脂の硬化体を結合剤として
、金属酸化物、炭化物、窒化物の群から選定した1種以
上を含有する被覆を形成してなる赤外線放射体。
A coating containing one or more selected from the group of metal oxides, carbides, and nitrides is formed on a woven fabric made of silicon carbide fibers as a base, using a cured polyborosiloxane resin as a binder. An infrared emitter.
JP13424984A 1984-06-28 1984-06-28 Infrared radiation body Pending JPS6115024A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13424984A JPS6115024A (en) 1984-06-28 1984-06-28 Infrared radiation body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13424984A JPS6115024A (en) 1984-06-28 1984-06-28 Infrared radiation body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6115024A true JPS6115024A (en) 1986-01-23

Family

ID=15123878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13424984A Pending JPS6115024A (en) 1984-06-28 1984-06-28 Infrared radiation body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6115024A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0260683A2 (en) * 1986-09-19 1988-03-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Coating composition for ir radiation heating
JPH024134A (en) * 1988-06-21 1990-01-09 Kanebo Ltd Infrared ray radiating body
FR2744515A1 (en) * 1996-02-02 1997-08-08 Hutchinson Heat screen for armoured motor vehicle IC-engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0260683A2 (en) * 1986-09-19 1988-03-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Coating composition for ir radiation heating
JPH024134A (en) * 1988-06-21 1990-01-09 Kanebo Ltd Infrared ray radiating body
FR2744515A1 (en) * 1996-02-02 1997-08-08 Hutchinson Heat screen for armoured motor vehicle IC-engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2624291B2 (en) Far infrared heater
EP1676822B1 (en) SiC/SiC composites incorporating uncoated fibers to improve interlaminar strength
US5503783A (en) Process of making a spring member
US5678809A (en) Spring members
DE19746598C2 (en) Ceramic composite and its use
TW422786B (en) Improved reverberatory screen for a radiant burner
JPS641552B2 (en)
JP3154537B2 (en) Silicon carbide reinforced carbon composite
JPH01195901A (en) Rotor for gas turbine engine
GB2120648A (en) Method of producing woven fiber-reinforced glass matrix composite articles of complex shape
JPS6115024A (en) Infrared radiation body
US4780346A (en) Tubular laminated structure for reinforcing a piece in composite material
GB2120580A (en) Intumescent paint layers
CN114798361A (en) Reusable flame-retardant ablation-resistant stealth compatible composite coating and preparation method thereof
JPH0155380B2 (en)
Kajii et al. A new type of fiber-bonded-ceramic material synthesized from pre-oxidized Si-Ti-CO fiber
JPH0130955B2 (en)
JPH0243552B2 (en)
JPH024418B2 (en)
JPS6115023A (en) Infrared ray radiating body
US20180194688A1 (en) Cmc ply assembly, cmc article, and method for forming cmc article
GB1577771A (en) Resilient heat-resistant laminated composite
JPH06116035A (en) Carbon fiber bundle-reinforced silicon carbide sintered body and its production
JPH0363192B2 (en)
JP2547111B2 (en) Heat resistant fiber reinforced inorganic composite material