JPWO2019239178A1 - 遮熱部材 - Google Patents

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Abstract

本発明の遮熱部材は、基材と、上記基材の表面に遮熱膜を備える。そして、上記遮熱膜が、少なくとも閉空孔を有する多孔質層を有し、上記多孔質層が樹脂と炭素系フィラーとを含んでおり、低熱伝導率と小さな熱容量とを両立させ、燃費性能を向上できる。

Description

本発明は、遮熱膜を備える部材に係り、更に詳細には、内燃機関の燃焼室等、燃焼ガスに曝される面に遮熱膜を有する部材に関する。
内燃機関の効率を向上させるために、エネルギーの損失を低減する様々な取組みがなされている。なかでも冷却熱損失は、排気損失と並んで全損失に占める割合が大きく、冷却熱損失の削減により大きな削減効果が期待される。
上記冷却損失は、膨張行程における燃焼中のガスが冷却されることで生じる損失であり、燃焼熱が燃焼室の壁面から逃げることで生じるため、燃焼室壁面の断熱性を高くすることで低減することができる。
しかし、燃焼室壁面の断熱性を高くするのみでは、燃焼室壁面が徐々に加熱されて熱こもりが生じ、結果として燃焼室の熱が外部に放出される。加えて、吸気ガスが燃焼室壁面によって加熱されて膨張し吸気効率が低下するため、燃費性能の向上が困難である。
したがって、燃焼室壁面は、その断熱性が高いだけでなく、その温度が燃焼室内のガスの温度変化に追従し、燃焼室壁面と燃焼室内のガスとの温度差が小さくなることが理想的であり、熱伝導率が低く、かつ熱容量が小さい遮熱膜が望まれる。
特許文献1の日本国特開2013−213446号公報には、ポーラスな金属酸化物の遮熱膜は、低熱伝導率と低熱容量が促進される旨が記載されている。
日本国特開2013−213446号公報
特許文献1に記載の遮熱膜は、ポーラスであるため、上記遮熱膜の空孔が占める体積分の熱容量を小さくすることができる。
しかしながら、上記空孔が燃焼室に向けて開口した連通孔であるため、空孔内部に燃焼ガスが入り込んで該空孔が燃焼熱を外部に逃がす経路となるため、断熱性が十分でない。
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低熱伝導率と小さな熱容量とを両立させ、燃費性能を向上できる遮熱膜を備える遮熱部材を提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、高熱伝導率の材料を用いて低熱伝導率の膜を形成することで、遮熱膜の熱こもり防止と断熱性とを両立させることができ、冷却損失を低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の部材は、基材と、上記基材の表面に遮熱膜を備える。
そして、上記遮熱膜が、少なくとも閉空孔を有する多孔質層を備え、上記多孔質層が樹脂と炭素系フィラーとを含むことを特徴とする。
本発明によれば、炭素系フィラーを含み、閉空孔を有する樹脂膜で遮熱することしたため、低い熱伝導率と小さな熱容量とを両立させて、燃費性能を向上できる部材を提供することができる。
実施例3遮熱部材の多孔質層の断面像である。
本発明の遮熱部材にについて詳細に説明する。
上記部材は、基材と、上記基材の表面に遮熱膜を備える。
上記遮熱膜は、少なくとも多孔質層を有し、必要に応じて、緻密層、耐熱層をさらに積層して成る。
<多孔質層>
上記多孔質層は、樹脂中に炭素系フィラーが分散して成り、閉空孔を有する層である。
樹脂中に炭素系フィラーが分散していることで、多孔質層の骨格を形成する樹脂部分の熱伝導率が向上し、遮熱膜の温度が燃焼室内のガスの温度に追従して熱こもりが防止される。
上記炭素系フィラーは、すべての炭素系フィラーが樹脂中に分散している必要はなく、閉空孔内に存在する炭素系フィラーがあってもよいが、閉空孔内に存在する炭素系フィラーは、樹脂部分の熱伝導率向上に寄与しないため、樹脂中に分散していることが好ましい。
上記炭素系フィラーとしては、例えば、グラフェン、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、フラーレン等を挙げることができ、これらは一種又は二種以上を混合して用いてもよい。
なかでも、グラフェンや黒鉛は、後述する樹脂中への分散性が優れ、炭素系フィラーの含有率を大きくすることができ、多孔質層の骨格を形成する樹脂部分の熱伝導率を高くでき、遮熱膜の熱こもりを防止できるため、好ましく使用できる。
さらにグラフェンは、グラファイトの単分子層が重なった層状構造をしており、高い熱伝導率を有すると共に機械的強度にも優れる。
上記炭素系フィラーの平均二次粒径は、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましく、さらに3μm以下であることが好ましい。炭素系フィラーの平均二次粒径が大きくなると、樹脂中への分散性が低下して樹脂部分の熱伝導率が低下することがある。
上記炭素系フィラーの平均二次粒径の下限は特に制限はないが、実質的な下限は0.5μm程度である。
炭素系フィラーの平均二次粒径が小さければ均一な分散が可能であるが、炭素系フィラーの凝集防止のために分散媒等を使用すると塗工液中の炭素系フィラー濃度が低下し、多孔質層中の炭素系フィラーの含有率が低下することがある。また、炭素系フィラーが小さ過ぎると、炭素系フィラーによる伝熱パスが分断されて多孔質層の熱伝導率が低下することがある。
上記多孔質層は、514.5nmのArレーザ光を用いたときのラマン分光スペクトルが、ピーク波数1577cm−1〜1581cm−1にグラファイト構造由来のGバンドを有し、かつそのバンド幅が25cm−1以下であることが好ましい。
上記Gバンドは、sp結合炭素原子の平面内運動に由来するピークであり、グラファイトの層数が増加するにつれて低周波数側へシフトする。また、バンド幅(半値幅)は、炭素系フィラーに含まれるグラファイトの配向度合いを示し、バンド幅が小さくなるほど配向性が高く熱伝導性が優れる。
上記多孔質層は、多孔質層の断面像から測定される炭素系フィラーの含有率が、1%以上22%以下であることが好ましく、3%以上22%以下であることがより好ましく、8%以上22%以下であることがさらに好ましく、さらに13%以上22%以下であることが好ましい。
上記多孔質層の炭素系フィラーの含有率が、上記範囲内であることで遮熱膜の温度を燃焼室内のガスの温度に追従させることができる。
また、上記多孔質層は、閉空孔を有する。
本発明において、閉空孔とは、多孔質層の内部に封入され、遮熱膜の表面にまで連通していない空孔をいい、個々の空孔が独立した独立孔であっても、複数の孔が多孔質層内で繋がって連通孔を形成していてもよい。
上記多孔質層の空孔が閉空孔であり、空孔内に燃焼ガスが侵入しないことで、遮熱膜と燃焼ガスとの熱交換が低減されて断熱性が向上すると共に、閉空孔が占める体積分だけ遮熱膜の熱容量を小さくすることができる。
本発明において熱容量とは、体積に基づいた熱容量(J/m・K)を意味する。
上記多孔質層の空孔率は、25%以上80%以下であることが好ましく、30%以上50%以下であることが好ましく、さらに30%以上40%以下であることが好ましい。
空孔率が、上記範囲内であることで、遮熱膜の断熱性と強度とを両立させることができる。
上記閉空孔の平均径は、1μm以上200μm以下であることが好ましく、3μm以上100μm以下であることがより好ましく、さらに5μm以上50μm以下であることが好ましい。閉空孔の平均径が上記範囲内にあることで、上記空孔率と相俟って、多孔質層内に閉空孔が均一に分散し、大きな伝熱パスが形成されずに均一な断熱性が得られる。
閉空孔の平均径は、多孔質層の断面像を撮影し、空孔の面積と同じ面積の円の直径を空孔径(円相当径)とし、視野内の空孔の径を平均して算出できる。
上記樹脂は、その熱分解温度が200℃以上であることが好ましく、より好ましくは350℃以上である。熱分解温度が350℃以上であることで、燃焼ガスに曝されても熱分解による膜厚の減少を防止することができ、耐久性が向上する。
上記樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などを挙げることができる。なかでも、ポリイミド樹脂は、熱分解温度が400℃以上であるため、好ましく使用できる。
上記多孔質層の膜厚は、10μm以上200μm以下であることが好ましく、30μm以上100μm以下であることが好ましく、さらに40μm以上70μm以下であることが好ましい。
多孔質層の膜厚が10μm未満では充分な断熱効果が得られないことがあり、200μmを超えると熱容量が大きくなり、遮熱膜の温度が燃焼室内のガスの温度に追従し難くなって、冷却損失が大きくなることがある。
上記多孔質層の熱伝導率は、0.25W/(m・K)以下であることが好ましく、0.2W/(m・K)以下であることが好ましい。
また、上記多孔質層の熱容量は、600J/m・K以下であることが好ましく、さらに500J/m・K以下であることが好ましい。
多孔質層が、上記範囲の熱伝導率と熱容量とを同時に満たすことで、冷却損失が低減され、燃費性能が向上する。
<緻密層>
上記遮熱膜は、上記多孔質層の表面側に緻密層を有することができる。
上記緻密層は、樹脂及び炭素系フィラーを含み内部空隙のない密実な層である。
上記緻密層で上記多孔質層を覆うことで、多孔質層の空孔が遮熱膜の表面に開口しないように確実に封止することができ、断熱性を向上させることができる。
上記緻密層の膜厚は、1μm以上30μm以下であることが好ましく、1μm以上20μm以下であることが好ましい。1μm未満では空孔の封止が完全でない場合があり、30μmを超えると熱容量が増加し、遮熱膜の温度が燃焼室内のガスの温度に追従し難くなることがある。
また、上記緻密層と上記多孔質層の比率を変えることや、上記多孔質層の気孔率を変化させることで耐熱性や強度を向上させることもできる。
上記緻密層を形成する樹脂及び炭素系フィラーとしては、上記多孔質層と同じ材料を使用できる。
<耐熱層>
上記遮熱膜は、耐熱層を最表面に有することができる。
最表面に熱分解温度が500℃以上の耐熱層を有することで、熱分解による遮熱膜の膜厚の減少を防止することができ、耐久性が向上する。
上記耐熱層の膜厚は、1μm以上5μm以下であることが好ましい。膜厚が上記範囲内であることで、耐熱層を設けることの効果が充分に発揮されると共に遮熱膜の熱容量が増加を防止できる。
上記耐熱層としては、シリカを主成分とする無機膜や、ダイヤモンドライクカーボンなどの非晶質炭素系膜を挙げることができる。
<基材>
上記基材としては、従来、内燃機関に用いられている材料を使用することができ、例えば、アルミニウム、マグネシウム、鉄、及びこれらの合金を使用できる。
<遮熱部材>
本発明の遮熱部材は、断熱性が高くかつ熱容量が小さな遮熱膜を備えるため、内燃機関における燃焼ガスに曝される箇所に用いることで、冷却損失を低減して燃費性能を向上させることができる。
燃焼ガスに曝される内燃機関の部材としては、例えば、燃焼室を構成するシリンダヘッド、シリンダ、ピストン、バルブの他、シリンダヘッド排気ポート、エキゾーストマニホールド、排気管、過給器等の排気系部材を挙げることができる。
<製造方法>
上記遮熱膜は、基材上に多孔質層、必要に応じて、緻密層、耐熱層を順次積層することで作製できる。
上記多孔質層及び緻密層は、例えば、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸と炭素系フィラーとを含む塗工液を基材の表面に塗布乾燥し、イミド化することで形成できる。
上記塗工液の溶媒としては、ポリイミドが溶解し、ゲル化物や沈殿物が生じなければよく、例えば、N−メチル−2−ピロリドン等のピロリドン系溶媒、N,Nジメチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒、N,Nジメチルアセトアミド等のアセトアミド系溶媒などのアミド系溶媒を挙げることができる。
多孔質層に空孔を形成する方法としては、例えば、ポリアミック酸に対する溶解度が異なる複数の溶媒を用いて相分離させた多孔質層塗工液を用いる方法や、上記多孔質層塗工液中に中空ビーズを混合する方法などが挙げられる。
相分離した多孔質層塗工液は、上記アミド系溶媒とエーテル系溶媒を混合することで作製できる。すなわち、アミド系溶媒はイミド系高分子に対する溶解度が高く、エーテル系溶媒は、上記アミド系溶媒に比してイミド系高分子に対する溶解度が低い傾向があるため、相分離が生じ易く、相分離したエーテル系溶媒が揮発することで空孔が形成される。
多孔質層の空孔率は、アミド系溶媒とエーテル系溶媒との混合比によって調節することができ、多孔質層塗工液中のエーテル系溶媒の含有比は、アミド系溶媒とエーテル系溶媒の合計量に対し、30質量%以上90質量%以下であることが好ましい。
上記エーテル系溶媒としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等をあげることができる。
上記塗工液は、界面活性剤、沈降防止剤等などの添加剤をさらに含んでいてもよい。界面活性剤を含むことで、塗工液に含まれる炭素系フィラーを均一に分散させ、かつ分散状態を維持することができる。
上記耐熱層は、例えば、ポリシラザンを含む溶液を上記緻密層上に塗布し硬化させてシリカを主成分とする無機膜を形成することや、化学気相成長法や物理気相成長法により非晶質炭素系膜を形成することで作製できる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
(多孔質層の作製)
ジメチルアセトアミド(DMAc)とテトラエチレングリコールジメチルエーテル(TEGM)とが質量比で1:1の溶媒に、ポリアミック酸が固形分濃度で26質量%、炭素系フィラー(平均フレーク厚8nm(20〜30分子層)グラフェンナノパウダー;G−11L;イーエムジャパン株式会社製)を0.05質量%加え、多孔質層塗工液を作製した。
100℃のお湯に10分間浸漬して洗浄したアルミニウム基材上に、上記多孔質層塗工液をスピンコータで塗布し、130℃で30分間乾燥させた後、200℃で60分間加熱してイミド化させて膜厚が40μmの多孔質層を形成した。
(緻密層の作製)
溶媒として、ジメチルアセトアミド(DMAc)を用いる他は、上記多孔質層塗工液と同様にして緻密層塗工液を作製し、上記多孔質層上に塗布し、130℃で30分間乾燥させた後、200℃で60分間加熱してイミド化させて膜厚が5μmの緻密層を形成し遮熱部材を得た。
[実施例2]
炭素系フィラーの含有量を0.4質量%に変え、膜厚が70μmの多孔質層を形成する他は実施例1と同様にして遮熱部材を得た。
[実施例3]
炭素系フィラーの含有量を0.6質量%に変える他は実施例2と同様にして遮熱部材を得た。
[実施例4]
炭素系フィラーの含有量を0.8質量%に変える他は実施例2と同様にして遮熱部材を得た。
[実施例5]
実施例3で作製した緻密層上に、ポリシラザン溶液を塗布して硬化させ、厚さ3μmの耐熱層を形成し遮熱部材を得た。
[実施例6]
(多孔質層)
ジメチルアセトアミド(DMAc)とテトラエチレングリコールジメチルエーテル(TEGM)とが質量比で1:1の溶媒に、ポリアミック酸が固形分濃度で26質量%、炭素系フィラー(カーボンブラック)を0.2質量%加えた多孔質層塗工液を用いる他は、実施例1と同様にして膜厚が100μmの多孔質層を形成した。
(緻密層)
溶媒として、ジメチルアセトアミド(DMAc)を用いる他は、上記多孔質層塗工液と同様にして、炭素系フィラーとしてカーボンブラックを含む緻密層塗工液を作製した。
上記緻密層塗工液を上記多孔質層上に塗布し、130℃で30分間乾燥させた後、200℃で60分間加熱してイミド化させて膜厚が5μmの緻密層を形成し遮熱部材を得た。
[比較例1]
(多孔質層)
ジメチルアセトアミド(DMAc)とテトラエチレングリコールジメチルエーテル(TEGM)とが質量比で1:1の溶媒に、ポリアミック酸が固形分濃度で26質量%加えた多孔質層塗工液を用いる他は、実施例1と同様にして膜厚が100μmの多孔質層を形成した。
(緻密層の作製)
ジメチルアセトアミド(DMAc)とテトラエチレングリコールジメチルエーテル(TEGM)とが質量比で1:1の溶媒に、ポリアミック酸が固形分濃度で26質量%加えた緻密層塗工液を作製した。
上記緻密層塗工液を上記多孔質層上に塗布し、130℃で30分間乾燥させた後、200℃で60分間加熱してイミド化させて膜厚が5μmの緻密層を形成した。
(耐熱層の作製)
上記緻密層上にポリシラザン溶液を塗布して硬化させ、厚さ3μmの耐熱層を形成し、遮熱部材を得た。
[比較例2]
実施例3で作製した緻密層塗工液をアルミニウム基材上に塗布し膜厚が70μmの緻密層を形成し遮熱部材を得た。
[比較例3]
アルミニウム基材上に、ジルコニア粒子を溶射して厚さ200μmの遮熱膜を形成し遮熱部材を得た。
<評価>
遮熱部材の断面を走査型電子顕微鏡で撮影し、画像解析により多孔質層の空孔率、炭素系フィラーの含有率、及び炭素系フィラーの平均二次粒径を測定した。
また、実施例3の遮熱部材の多孔質層の断面像を図1に示す。
図1中、炭素系フィラーの存在個所を矢印で示した。
(空孔率)
小型汎用画像解析装置(株式会社ニレコ製;LUZEX AP)で断面像をグレースケール化し、空孔と樹脂部分との間に閾値を設定した2値化処理画像から、多孔質層の断面像全体に占める空孔の合計面積から空孔の面積百分率を算出して空孔率とした。
(炭素系フィラーの含有率)
樹脂と炭素系フィラーとの間に閾値を設定した2値化処理画像から、下記式(1)により炭素系フィラーの含有率を算出した。
炭素系フィラーの面積 /(樹脂の面積+炭素系フィラーの面積)×100・・・式(1)
(平均二次粒径)
炭素系フィラーの平均二次粒径は、炭素系フィラーの投影面積と同じ面積の真円の直径を炭素系フィラーの粒径(円相当径)とし、視野中の炭素系フィラーの粒径を平均して平均二次粒径とした。
(ラマンスペクトル)
上記多孔質層のラマンスペクトルを、レーザラマン分光装置(Ramanor T−64000、Jobin Yvon社製)により、514.5nmのArレーザ光を用いてレーザラマン分光法を用いて求め、Gバンドピーク波数とGバンドの半値幅を測定した。
(熱分解温度)
多孔質層及び緻密層の樹脂の熱分解温度、並びに耐熱層の熱分解温度を、熱重量測定(TG)により測定した。
具体的には、100mL/minの空気を試料室に流入させながら、10℃/minで上昇させ、質量減少率が5%になる温度を熱分解温度とした。
(熱伝導率)
多孔質層の熱伝導率λ(W/(m・K))を、下記式(2)により算出した。
λ=ρCpα ・・・式(2)
但し、式(2)中、ρは多孔質層の密度、Cは多孔質層の比熱容量、αは多孔質層の熱拡散率を表す。
上記多孔質層の密度ρは、基材の上に厚さ約1mmの多孔質層を形成し、13mm×5mmの試験片を切り出してその重量を測定して、基材と多孔質層との密度を算出した後、基材の密度を差し引いて多孔質層の密度を算出した。
上記多孔質層の比熱容量Cは、多孔質層にテフロン(登録商標)テープを貼り、塩酸に浸漬させ、基材を完全に溶解させた。
次に、残った多孔質層をアセトンに浸漬させ、テフロン(登録商標)テープを第一層から剥離させ、粉末状の多孔質の試料を得た。
この試料12mgを、示差走査熱量測定装置(PerkinElmer製;DSC−7型)を用い、アルゴンガス雰囲気下、測定温度20℃で、多孔質層の比熱容量を測定した。
上記多孔質層の熱拡散率αは、多孔質層を形成した基材側の面を1mmまで研磨し、直径10mmの円板を切り出して試験片とした。
この試験片の面積熱拡散時間を、熱定数測定装置(アルバック理工株式会社製TC−7000)を用い、レーザーフラッシュ法により、大気中、室温(20℃)において、規格化された温度−時間曲線から算出した。
そして、面積熱拡散時間から多孔質層の熱拡散時間を算出し、多孔質層の熱拡散時間と多孔質層の膜厚とから、熱拡散率αを算出した。
(熱容量)
多孔質層の容積比熱C(J/(m・K))を、下記式(3)により算出した。
=Cρ ・・・式(3)
但し、式(3)中、Cは多孔質層の比熱容量(J/(kg・K))、ρは多孔質層の密度(kg/m)を表す。
(燃費)
ガソリンエンジンを用いた台上燃費試験に基づき、燃費特性の評価を行った。運転条件は国土交通省10・15モードを参考にして設定し、比較例3の燃費を0%とし、燃費向上率を測定した。
評価結果を表1に示す。
Figure 2019239178
炭素系フィラーを含有し、かつ閉空孔を有する実施例の遮熱部材は、炭素系フィラーを含有しない比較例1に比して、温度追従性が高く燃費性能が向上し、また、閉空孔を有しない比較例2に比して断熱性が高く燃費性能が向上している。
上記の結果から、本発明の遮熱部材によれば、低い熱伝導率と小さな熱容量とを両立でき、燃費性能が向上することがわかる。
また、カーボンブラックはグラファイトの配向性が低く、グラフェンに比して熱伝導性が低いため、遮熱膜の温度追従性が低くなり、グラフェンを用いた実施例に比して燃費性能が低下した。
【0002】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、高熱伝導率の材料を用いて低熱伝導率の膜を形成することで、遮熱膜の熱こもり防止と断熱性とを両立させることができ、冷却損失を低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。
[0011]
即ち、本発明の部材は、基材と、上記基材の表面に遮熱膜を備える。
そして、上記遮熱膜が、基材側から、少なくとも閉空孔を有する多孔質層と、緻密層とを有し、上記多孔質層と上記緻密層とが、樹脂と炭素系フィラーとを含み、上記樹脂の熱分解温度が350℃以上であることを特徴とする。
[発明の効果]
[0012]
本発明によれば、炭素系フィラーを含み、閉空孔を有する樹脂膜で遮熱することしたため、低い熱伝導率と小さな熱容量とを両立させて、燃費性能を向上できる部材を提供することができる。
[図面の簡単な説明]
[0013]
[図1]実施例3遮熱部材の多孔質層の断面像である。
[発明を実施するための形態]
[0014]
本発明の遮熱部材にについて詳細に説明する。
上記部材は、基材と、上記基材の表面に遮熱膜を備える。
上記遮熱膜は、少なくとも多孔質層を有し、必要に応じて、緻密層、耐熱層をさらに積層して成る。
[0015]
<多孔質層>
上記多孔質層は、樹脂中に炭素系フィラーが分散して成り、閉空孔を有する層である。
樹脂中に炭素系フィラーが分散していることで、多孔質層の骨格を形成する樹脂部分の熱伝導率が向上し、遮熱膜の温度が燃焼室内のガスの温度に追従して熱こもりが防止される。
[0016]
上記炭素系フィラーは、すべての炭素系フィラーが樹脂中に分散している必要はなく、閉空孔内に存在する炭素系フィラーがあってもよいが、閉空孔内に存在する炭素系フィラーは、樹脂部分の熱伝導率向上に寄与しないため、樹脂中に分散していることが好ましい。
[0017]
上記炭素系フィラーとしては、例えば、グラフェン、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、フラーレン等を挙げることができ、これらは一種又は二種以上を混合して用いてもよい。
[0018]
なかでも、グラフェンや黒鉛は、後述する樹脂中への分散性が優れ、炭素系フィラーの含有率を大きくすることができ、多孔質層の骨格を形成する樹脂部分の熱伝導率を高くでき、遮熱膜の熱こもりを防止できるため、好ましく使用できる。
[0019]
さらにグラフェンは、グラファイトの単分子層が重なった層状構造をしており、高い熱伝導率を有すると共に機械的強度にも優れる。

Claims (11)

  1. 基材と、
    上記基材の表面に遮熱膜を備える部材であって、
    上記遮熱膜が、少なくとも閉空孔を有する多孔質層を有し、
    上記多孔質層が樹脂と炭素系フィラーとを含むことを特徴とする遮熱部材。
  2. 上記多孔質層の表面側に緻密層を有し、
    上記緻密層が、上記樹脂及び上記炭素系フィラーを含むことを特徴とする請求項1に記載の遮熱部材。
  3. 上記炭素系フィラーの平均二次粒径が10μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の遮熱部材。
  4. 上記多孔質層のラマン分光スペクトルが、514.5nmのArレーザ光を用いたとき、ピーク波数1577cm−1〜1581cm−1にグラファイト構造由来のGバンドを有し、かつそのバンド幅が25cm−1以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記載の遮熱部材。
  5. 上記多孔質層の上記炭素系フィラーの含有率が、1%以上22%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記載の遮熱部材。
  6. 上記多孔質層の上記炭素系フィラーの含有率が、8%以上22%以下であることを特徴とする請求項4に記載の遮熱部材。
  7. 上記多孔質層の上記炭素系フィラーの含有率が、13%以上22%以下であることを特徴とする請求項4に記載の遮熱部材。
  8. 上記多孔質層の空孔率が、25%以上80%以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つの項に記載の遮熱部材。
  9. 上記樹脂の熱分解温度が350℃以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つの項に記載の遮熱部材。
  10. 上記樹脂が、ポリイミド樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つの項に記載の遮熱部材。
  11. 最表面に耐熱層を有し、
    上記耐熱層の熱分解温度が500℃以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つの項に記載の遮熱部材。
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