JPS63127187A - 感温作動素子 - Google Patents
感温作動素子Info
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- JPS63127187A JPS63127187A JP27375686A JP27375686A JPS63127187A JP S63127187 A JPS63127187 A JP S63127187A JP 27375686 A JP27375686 A JP 27375686A JP 27375686 A JP27375686 A JP 27375686A JP S63127187 A JPS63127187 A JP S63127187A
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Landscapes
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- Chemical Vapour Deposition (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。
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］
この発明は、熱弾性型マルテンサイト変態をするＮｉＴ
ｉ系合金からなる感温作動素子に関するものである。
ｉ系合金からなる感温作動素子に関するものである。
［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］
熱を感知して作動する感温作動素子としては、熱弾性型
マルテンサイト変態をする、いわゆる形状記憶合金から
なるものが従来より知られている。
マルテンサイト変態をする、いわゆる形状記憶合金から
なるものが従来より知られている。
熱弾性型マルテンサイト変態をする合金としては、ＮＩ
Ｔｌ系合金やＣｕ −Ｚｎ −Ａ １１系合金が知ら
れているが、Ｎｉ Ｔｌ系合金をこのような感温作動素
子として用いる場合には、その熱伝導率が小さいために
、雰囲気温度に対する応答が遅いという問題点があった
。（のため、温度上昇に対して応答さする場合には、パ
ルス通電加熱等の通電によるジュール発熱で合金の温度
を上げ応答性を高めるなどの工夫がなされていた。
Ｔｌ系合金やＣｕ −Ｚｎ −Ａ １１系合金が知ら
れているが、Ｎｉ Ｔｌ系合金をこのような感温作動素
子として用いる場合には、その熱伝導率が小さいために
、雰囲気温度に対する応答が遅いという問題点があった
。（のため、温度上昇に対して応答さする場合には、パ
ルス通電加熱等の通電によるジュール発熱で合金の温度
を上げ応答性を高めるなどの工夫がなされていた。
また、このような工夫を施すと新たに別の問題を生じた
。すなわら、Ｎｉ Ｔｌ系合金を用いて密着形状を記憶
したコイルばねの感温作動素子とした場合に、通電加熱
することによりコイルが収縮し、コイルを形成する巻線
が互いに接触してショートするという問題点を生じた。
。すなわら、Ｎｉ Ｔｌ系合金を用いて密着形状を記憶
したコイルばねの感温作動素子とした場合に、通電加熱
することによりコイルが収縮し、コイルを形成する巻線
が互いに接触してショートするという問題点を生じた。
Ｎｉ Ｔｉ系合金からなる感温作動素子を温度下降に対
して応答させる場合にも、やはり応答性を・高めるため
、空冷もしくは水冷などの冷却手段またはヒートシンク
などを挾み込むなどの工夫がなされていた。雰囲気温度
に対する応答性の問題は、特に温度下降に対して応答さ
せる場合に重要な問題となった。また、感温作動素子が
線径の太いワイヤや、あるいは厚みのある板状体である
場合には、さらに内部への熱伝導が悪くなるため、かか
る問題が顕著なものとなった。
して応答させる場合にも、やはり応答性を・高めるため
、空冷もしくは水冷などの冷却手段またはヒートシンク
などを挾み込むなどの工夫がなされていた。雰囲気温度
に対する応答性の問題は、特に温度下降に対して応答さ
せる場合に重要な問題となった。また、感温作動素子が
線径の太いワイヤや、あるいは厚みのある板状体である
場合には、さらに内部への熱伝導が悪くなるため、かか
る問題が顕著なものとなった。
それゆえに、この発明の目的は、雰囲気温度に対する応
答性が改良され、かつ通電°加熱した場合にもショート
しないようなＮｉ Ｔｉ系合金からなる感温作動素子を
提供することにある。
答性が改良され、かつ通電°加熱した場合にもショート
しないようなＮｉ Ｔｉ系合金からなる感温作動素子を
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
この発明では、上述の問題点を解消するため、Ｎｉ Ｔ
ｉ系合金の表面にダイヤモンド被ぬをＨＱ ４ノること
を特徴としている。
ｉ系合金の表面にダイヤモンド被ぬをＨＱ ４ノること
を特徴としている。
ダイヤモンド被膜は、結晶質であってもよいし、いわゆ
る１−カーボンと称されるようなアモルファス状態のも
のであってもよい。また、被覆方法は、この発明におい
て特に限定されないが、ＮｉＴｉ系合金の再結晶温度以
下で被覆可能な方法が好ましい、このような方法として
、たとえば、プラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法等が挙げら
れる。この場合、次式に例示する化学反応により生成す
るダイヤモンドをＮｉ Ｔｌ系合金の周囲に堆積させる
。
る１−カーボンと称されるようなアモルファス状態のも
のであってもよい。また、被覆方法は、この発明におい
て特に限定されないが、ＮｉＴｉ系合金の再結晶温度以
下で被覆可能な方法が好ましい、このような方法として
、たとえば、プラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法等が挙げら
れる。この場合、次式に例示する化学反応により生成す
るダイヤモンドをＮｉ Ｔｌ系合金の周囲に堆積させる
。
ＣＨ鴫十Ｈ２→Ｃ（ダイヤモンド）＋３８２［作用］
ダイヤモンドは熱伝導率が高く、またＮｉ Ｔｌ系合金
の表面に設けられたダイヤモンド被膜には多数の凹凸が
形成されており、外部と接する表面積が大きくなってい
るので、この発明の感温作動素子は、周囲に対する熱伝
導が素♀く行なわれ、雰囲気温度に対する応答性が改善
される。
の表面に設けられたダイヤモンド被膜には多数の凹凸が
形成されており、外部と接する表面積が大きくなってい
るので、この発明の感温作動素子は、周囲に対する熱伝
導が素♀く行なわれ、雰囲気温度に対する応答性が改善
される。
結晶質ダイヤモンドの熱伝導率は、Ｉ−カーボンよりも
高いので、より高速の温度応答性を求める場合には、ダ
イ・ヤモンド被膜を結晶質とすることが好ましい。
高いので、より高速の温度応答性を求める場合には、ダ
イ・ヤモンド被膜を結晶質とすることが好ましい。
また、ダイヤモンドは電気絶縁性が高いので、この発明
の感温作動素子は、互いに接触し合っても接触点間でシ
ョートすることはない。１−カーボンの電気絶縁性は、
結晶質ダイヤモンドよりも優れているので、特に高い電
気絶縁性の必要な用途には、アモルファス状態の１−カ
ーボンからなるダイヤ”［ンド被膜を設けることが好ま
しい。
の感温作動素子は、互いに接触し合っても接触点間でシ
ョートすることはない。１−カーボンの電気絶縁性は、
結晶質ダイヤモンドよりも優れているので、特に高い電
気絶縁性の必要な用途には、アモルファス状態の１−カ
ーボンからなるダイヤ”［ンド被膜を設けることが好ま
しい。
［実施例１
実施例１
２０％冷間加工したＴｌ−５５１１１！％Ｎｉ合金線の
表面酸化層を機械的にラッピングして除去した後、マイ
クロ波（２４５０ＭＨｚ ）プラズマＣＶＤ法により、
Ｃ１（４および１」２を原料として、結晶質のダイヤモ
ンド被膜を０．５μｍの厚みでコーティングし、第１図
に示すような断面を有する線材を作成した。第１図にお
いて、１はＮｉＴｉ合金線、２はダイヤモンド被膜を示
す。
表面酸化層を機械的にラッピングして除去した後、マイ
クロ波（２４５０ＭＨｚ ）プラズマＣＶＤ法により、
Ｃ１（４および１」２を原料として、結晶質のダイヤモ
ンド被膜を０．５μｍの厚みでコーティングし、第１図
に示すような断面を有する線材を作成した。第１図にお
いて、１はＮｉＴｉ合金線、２はダイヤモンド被膜を示
す。
コーティングの際の線材の温度は５００℃であり、線材
を線の軸方向に対して直線状に延ばした形状に保持しな
がら加熱することにより、コーティングとともに形状記
憶処理を施し感）ａ作ｅ素子とした。比較として、ダイ
ヤモンド被膜をコーティングしていない線材も、同じ温
度で加熱し形状記憶処理を施し感温作動素子とした。
を線の軸方向に対して直線状に延ばした形状に保持しな
がら加熱することにより、コーティングとともに形状記
憶処理を施し感）ａ作ｅ素子とした。比較として、ダイ
ヤモンド被膜をコーティングしていない線材も、同じ温
度で加熱し形状記憶処理を施し感温作動素子とした。
以上のようにして得られた感温作動素子を室温で曲げ変
形して所定の形状とした後、ドライヤで加熱して熱応答
性を評価した。その結果、この発明の感温作動素子は、
比較のダイヤモンド被膜をコーディングしていない感温
作動素子に比べ、約１．２倍の速度で元の直線形状に回
復し、優れた熱応答性を示した。
形して所定の形状とした後、ドライヤで加熱して熱応答
性を評価した。その結果、この発明の感温作動素子は、
比較のダイヤモンド被膜をコーディングしていない感温
作動素子に比べ、約１．２倍の速度で元の直線形状に回
復し、優れた熱応答性を示した。
ｍしし
３０％冷間加工した４０．Ｏ重ｊｊｉ％Ｔｌ −５５重
量％Ｎｉ−５，０重量％Ｃｕ合金板の表面酸化層を酸洗
浄により除去した一後、エキシマレーザを用いた光ＣＶ
Ｄ法により、ＣＨ，を原料ガスとして、結晶質のダイ（
７モンド被膜を０．７μｍの厚みでコーティングし、第
２図に示すような断面を有する板状体を作成した。
量％Ｎｉ−５，０重量％Ｃｕ合金板の表面酸化層を酸洗
浄により除去した一後、エキシマレーザを用いた光ＣＶ
Ｄ法により、ＣＨ，を原料ガスとして、結晶質のダイ（
７モンド被膜を０．７μｍの厚みでコーティングし、第
２図に示すような断面を有する板状体を作成した。
コーティングの際、合金板の温度は４７０℃とし、フラ
ットな形状に保持しながら、コーティングするとともに
形状記憶処理を施し感温作動素子とした。また、比較ど
して、ダイヤモンド被膜をコーティングしていない合金
板についても、同じ温度で形状記憶処理を施し感温作動
素子とした。
ットな形状に保持しながら、コーティングするとともに
形状記憶処理を施し感温作動素子とした。また、比較ど
して、ダイヤモンド被膜をコーティングしていない合金
板についても、同じ温度で形状記憶処理を施し感温作動
素子とした。
これらの感温作動素子を室温で曲げ変形して所定の形状
とした後、６５℃の温水に浸漬して、熱応答性を評価し
た。その結果、この発明の感温作動素子は、比較のダイ
ヤモンド被膜をコーティングしていない感温作動素子に
比べ、約１．５倍の速度で元のフラットな形状に回復し
、優れた熱応答性を示した。
とした後、６５℃の温水に浸漬して、熱応答性を評価し
た。その結果、この発明の感温作動素子は、比較のダイ
ヤモンド被膜をコーティングしていない感温作動素子に
比べ、約１．５倍の速度で元のフラットな形状に回復し
、優れた熱応答性を示した。
実施例３
３５％冷間加工したｌ”１−５４．４重・聞％Ｎｉ合金
線の表面酸化層を機械的にラッピングして除去した侵、
エキシマレーデを用いた光ＣＶＤ法により、結晶質ダイ
ヤモンド被膜を０．５μｍの厚みでコーティングした。
線の表面酸化層を機械的にラッピングして除去した侵、
エキシマレーデを用いた光ＣＶＤ法により、結晶質ダイ
ヤモンド被膜を０．５μｍの厚みでコーティングした。
この線材を冷間で密７１形状にコイリングし【固定した
後、真空中で４００℃、３０分間の形状記憶処理を施し
感温作！ｌ］素子とした。また、比較としてダイヤモン
ド被膜をコーディングしていない合金線についても同様
に、密着形状にコイリングして形状記憶処理を施し感温
作動素子とした。
後、真空中で４００℃、３０分間の形状記憶処理を施し
感温作！ｌ］素子とした。また、比較としてダイヤモン
ド被膜をコーディングしていない合金線についても同様
に、密着形状にコイリングして形状記憶処理を施し感温
作動素子とした。
以上のようにして得られた感温作動素子をバイアススプ
リングと組合わせＣアクブーユエータとした。感温作動
素子にパルス通電加熱して、このアクチュエータを２方
向動作させ、感温作動素子の熱応答性を評価した。
リングと組合わせＣアクブーユエータとした。感温作動
素子にパルス通電加熱して、このアクチュエータを２方
向動作させ、感温作動素子の熱応答性を評価した。
その結果、この発明の感温作動素子は、比較のダイヤモ
ンド被膜をコーティングしていない感温作動素子に比べ
、通電をオン状態とした温度上昇時で約１．５倍、通電
をオフ状態とした温度下降時で約２倍の動作速度を示し
た。
ンド被膜をコーティングしていない感温作動素子に比べ
、通電をオン状態とした温度上昇時で約１．５倍、通電
をオフ状態とした温度下降時で約２倍の動作速度を示し
た。
また、比較の感温作動素子は、通電の際コイルを形成す
る巻線がｎいに接触してショートしたのに対し、この発
明のダイ１アモンド被膜をコーティングした感温作動素
子は、密着状態となってもショートによる異常発熱を起
こすことはなかった。
る巻線がｎいに接触してショートしたのに対し、この発
明のダイ１アモンド被膜をコーティングした感温作動素
子は、密着状態となってもショートによる異常発熱を起
こすことはなかった。
以上の実施例では、ダイヤモンド被膜とし゛【結晶質の
ものを例示したが、アモルファス状態の１−力−ボンの
ダイヤモンド被膜をコーティングしてもよい。この場合
、特に電気絶縁性において優れた効果を発揮させること
ができる。
ものを例示したが、アモルファス状態の１−力−ボンの
ダイヤモンド被膜をコーティングしてもよい。この場合
、特に電気絶縁性において優れた効果を発揮させること
ができる。
また、光ＣＶＤ法として、実施例ではエキシマレーザを
用いたものを例示したが、その他の光ＣＶＤ法であって
もよいことは言うまでもない。
用いたものを例示したが、その他の光ＣＶＤ法であって
もよいことは言うまでもない。
しかしながら、低い温度で、ダイヤモンド被膜をコーデ
ィングできる方法であれば、冷間加工されたＮｉ Ｔｌ
系合金の強度を低下させることはないので、形状記憶特
性、特に繰返し形状記憶特性の面からは、プラズマＣＶ
Ｄ法やエキシマレーザを用いた光ＣＶＤ法が好ましい。
ィングできる方法であれば、冷間加工されたＮｉ Ｔｌ
系合金の強度を低下させることはないので、形状記憶特
性、特に繰返し形状記憶特性の面からは、プラズマＣＶ
Ｄ法やエキシマレーザを用いた光ＣＶＤ法が好ましい。
また、コーティングの際のＮｉ Ｔｉ系合金の加熱温度
を適宜選択することにより、ダイヤモンド被膜のコーデ
ィングと形状記憶処理とを同時に行なうことができ、製
造工程の簡略化を図ることができる。
を適宜選択することにより、ダイヤモンド被膜のコーデ
ィングと形状記憶処理とを同時に行なうことができ、製
造工程の簡略化を図ることができる。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明の感温作動素子は、ＮＩ
Ｔｌ系合金の周囲に熱伝導率の高いダイヤモンド被膜
が設けられているので、優れた温度特性を発揮する。特
に、温度下守に対する応答性において優れた効果が得ら
れる。
Ｔｌ系合金の周囲に熱伝導率の高いダイヤモンド被膜
が設けられているので、優れた温度特性を発揮する。特
に、温度下守に対する応答性において優れた効果が得ら
れる。
また、ダイヤモンド被膜は電気絶縁性を有するので、電
気絶縁性が要求される用途において、この発明の感温作
動素子は有効に利用され得る。
気絶縁性が要求される用途において、この発明の感温作
動素子は有効に利用され得る。
第１図は、この発明の一実施例の感温作動素子の線材の
断面を示す図である。第２図は、この発明の他の実施例
の板状感温作動素子の断面を示す図である。 図において、１はＮＩ Ｔ＋合金線、２はダイＡ７モン
ド肢膜、３はＮＩ Ｔｉ Ｃｕ合金板、４はダイＡ７モ
ンド被膜を示す。 （１より１ ン ７＋） 第１図 第２図
断面を示す図である。第２図は、この発明の他の実施例
の板状感温作動素子の断面を示す図である。 図において、１はＮＩ Ｔ＋合金線、２はダイＡ７モン
ド肢膜、３はＮＩ Ｔｉ Ｃｕ合金板、４はダイＡ７モ
ンド被膜を示す。 （１より１ ン ７＋） 第１図 第２図
Claims (5)
- （１）熱弾性型マルテンサイト変態をするＮｉＴｉ系合
金からなる感温作動素子において、ＮｉＴｉ系合金の表
面にダイヤモンド被膜を設けることを特徴とする、感温
作動素子。 - （２）前記ＮｉＴｉ系合金は、Ｎｉが５０〜６０重量％
で残部がＴｉよりなるＮｉＴｉ系合金またはＮｉＴｉ系
合金のＮｉもしくはＴｉの一部がＦｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｚｒ
、ＡｌおよびＣｕからなる群より選ばれた１種以上の元
素で置換されたＮｉＴｉ系合金であることを特徴とする
、特許請求の範囲１項記載の感温作動素子。 - （３）前記ダイヤモンド被膜が、プラズマＣＶＤ法によ
り形成されたものであることを特徴とする、特許請求の
範囲第１項記載の感温作動素子。 - （４）前記ダイヤモンド被膜が、光ＣＶＤ法により形成
されたものであることを特徴とする、特許請求の範囲第
１項記載の感温作動素子。 - （５）前記ＮｉＴｉ系合金が１０％以下の冷間加工を施
されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
載の感温作動素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27375686A JPS63127187A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 感温作動素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27375686A JPS63127187A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 感温作動素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63127187A true JPS63127187A (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=17532139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27375686A Pending JPS63127187A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 感温作動素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63127187A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115537764A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-12-30 | 哈尔滨工业大学 | 金刚石与金属的连接方法、焊接接头及微波窗 |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP27375686A patent/JPS63127187A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115537764A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-12-30 | 哈尔滨工业大学 | 金刚石与金属的连接方法、焊接接头及微波窗 |
| CN115537764B (zh) * | 2022-10-14 | 2024-04-02 | 哈尔滨工业大学 | 金刚石与金属的连接方法、焊接接头及微波窗 |
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