隔熱材料及其制造方法技術

本發明專利技術涉及隔熱材料及其制造方法。提供含有至少一部分為準晶相的合金且使該合金的熱導率進一步降低的隔熱材料及其制造方法。含有Al－Cu－Fe系合金的隔熱材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金的至少一部分為準晶相，所述Al－Cu－Fe系合金含有選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1種以上的過渡元素，且將所述Al－Cu－Fe系合金整體設為100原子％時，所述過渡元素的合計為0.25～0.75原子％。

Heat insulating material and manufacturing method thereof

The present invention relates to heat insulating material and manufacturing method thereof. An insulating material comprising at least a portion of an alloy having a quasicrystal phase and a further reduction in the thermal conductivity of the alloy and a method of making the same are provided. Contains the Al - Cu - Fe alloy thermal insulation material, wherein the Al - Cu - Fe alloy for at least a portion of the Al phase, Cu Fe alloys containing more than 1 kinds of transition elements selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt and Au, and the Al - Cu - Fe alloy whole set to 100 atom%, the transition elements for a total of 0.25 to 0.75 atomic%.

【技術實現步驟摘要】
隔熱材料及其制造方法
本專利技術涉及隔熱材料，涉及含有至少一部分為準晶相的合金的隔熱材料。
技術介紹
作為可用作隔熱材料的合金，具有準晶相的合金正受到關注。準晶相是指具有長程有序但沒有平移對稱性的相。金屬和合金的電傳導及熱傳導源自結晶的周期性。但是，由于在準晶相中沒有完整的周期性，因此具有準晶相的合金的導電性和導熱性低。在專利文獻1中，公開了一種包含熱擴散性低的耐火性氧化物和具有80體積％以上的準晶相的合金的熱屏障。另外，作為具有80體積％以上的準晶相的合金，公開了AlaCubFecYeIg合金(其中，Y為選自V、Mo、Ti、Zr、Nb、Cr、Mn、Ru、Rh、Ni、Mg、W、Si及稀土元素中的1種以上的元素，I為不可避免的雜質，且0≤g≤2，14≤b≤30，7≤c≤20，0≤e≤10，10≤c+e，且a+b+c+e+g＝100)。在專利文獻2中，公開了一種準晶合金薄膜。另外，作為準晶合金，公開了AlaCubFecXdYe合金(其中，X為選自B、C、P、S、Ge及Si中的1種以上，Y為選自V、Mo、Ti、Zr、Nb、Cr、Mn、Co、Ru、Rh、Pd、Ni、La、Hf、Re、Y、W、Os、Ir、Pt、Ta及稀土元素中的1種以上，且14≤b≤30，0≤c≤20，0≤e≤20，0≤d≤5，21≤b+c+e≤45，且a+b+c+d+e＝100)。在非專利文獻1中，公開了一種含有0.25原子％的Re且具有準晶相的Al－Cu－Fe系合金。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：特開平7-3359號公報專利文獻2：特表平11-503106號公報非專利文獻非專利文獻1：竹內恒博，“固體物理の応用：準結晶の異常電子熱伝導度が生み出す巨大な熱整流効果”，固體物理，アグネ技術センター，2015年，vol.50，No.1，p.33-42
技術實現思路
專利技術所要解決的課題專利文獻1中公開的合金用作熱屏障的材料，最需要的特性為耐火性能。專利文獻2中公開的合金用作電絕緣材料，最需要的特性為電絕緣性能。非專利文獻1中公開的合金與以往的具有準晶相的Al－Cu－Fe系合金相比，熱導率降低，但其隔熱性能仍然不夠。本專利技術人發現了如下課題：專利文獻1及2和非專利文獻1中公開的任一合金在作為隔熱材料使用的情況下，為了改善隔熱性能，都需要進一步降低合金的熱導率。本專利技術是為了解決上述課題而完成的，目的在于提供一種含有至少一部分為準晶相的合金且使該合金的熱導率進一步降低的隔熱材料及其制造方法。用于解決課題的手段為了達成上述目的，本專利技術人反復進行了專心研究，使本專利技術得以完成。本專利技術的主旨如下所述。＜1＞隔熱材料，其為含有Al－Cu－Fe系合金的隔熱材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金的至少一部分為準晶相，所述Al－Cu－Fe系合金含有選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1種以上的過渡元素，且將Al－Cu－Fe系合金整體設為100原子％時，所述過渡元素的合計為0.25～0.75原子％。＜2＞＜1＞項中記載的隔熱材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金具有由AlaCubFecXd(其中，X為1種以上的所述過渡元素，20.0≤b≤28.0，10.0≤c≤14.0，0.25≤d≤0.75，且a+b+c+d＝100)表示的組成。＜3＞＜2＞中記載的隔熱材料，其中，所述b為23.5～26.0，且所述c為11.7～13.0。＜4＞＜1＞～＜3＞項中的任一項記載的隔熱材料的制造方法，其包括：稱量原材料粉末并混合，和在非氧化性氣氛中將混合的所述原材料粉末加熱，使所述原材料粉末中包含的元素各自相互地固相擴散；其中，所述原材料粉末包含Al、Cu和Fe各自的金屬或合金粉末，以及選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1種以上的過渡元素的金屬或合金粉末。＜5＞＜4＞中記載的方法，其中，所述原材料粉末包含Al粉末、Cu粉末和Fe粉末，以及選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1種以上的過渡元素的金屬粉末。＜6＞＜4＞或＜5＞中記載的方法，其中，所述加熱溫度為550～800℃。專利技術效果根據本專利技術，可提供含有至少一部分為準晶相的合金且使該合金的熱導率進一步降低了的隔熱材料及其制造方法。附圖說明圖1是Al－Cu－Fe的偽二元系相圖。圖2是對于Al－Cu－Fe系合金，示出Ru或Ir的含量與熱導率的關系的坐標圖。圖3是示出實施例1～3及參考例1的各試樣的X射線衍射結果的圖。圖4是將圖3中的衍射角2θ為42.6～43.1度的范圍放大而得到的圖。圖5是為了與圖4中示出的試樣進行比較而示出具有Al61.5Cu26.5Fe12及Al61.5Cu26.5Fe12-xRex及(其中，x為0.25、0.5和0.75)的組成的合金的X射線衍射結果的圖。具體實施方式以下，對根據本專利技術的隔熱材料及其制造方法的實施方式進行詳細說明。予以說明，以下示出的實施方式不限定本專利技術。首先，對本專利技術的隔熱材料進行說明。本專利技術的隔熱材料含有Al－Cu－Fe系合金。在不損害本專利技術的效果的范圍內，本專利技術的隔熱材料也可以含有Al－Cu－Fe系合金以外的隔熱材料。(Al－Cu－Fe系合金)對于Al－Cu－Fe系合金，只要其至少一部分為準晶相，Al、Cu和Fe各自的含量就不特別限定。另外，在不損害本專利技術的效果的范圍內，Al－Cu－Fe系合金除了不可避免的雜質以外，可以含有Al、Cu和Fe以及后述的過渡元素以外的附屬元素。作為這樣的附屬金屬，可舉出W、Re及Ta。Al、Cu和Fe的含量可將相圖作為參考來決定。相圖顯示平衡時的相的狀態。Al－Cu－Fe系合金由于可具有在非平衡時呈現的相，因此不受由相圖決定的Al、Cu及Fe的含量所約束。圖1是Al－Cu－Fe的偽二元系相圖。圖1引用自MaterialsScienceandEngineering,Volume133,15March1991,Pages383-387。i相為準晶相，ω相、β相和λ相為結晶相，且L相和Liq.相為液相。將圖1作為參考時，Al－Cu－Fe系合金可以為由AlaCubFecXd(其中，20.0≤b≤28.0，10.0≤c≤14.0，0.25≤d≤0.75，且a+b+c+d＝100)表示的組成。a、b、c和d各自相當于在將AlaCubFecXd設為100時的原子％。X為后述的過渡元素。予以說明，在將AlaCubFecXd設為100質量％時，AlaCubFecXd的純度優選為97.0質量％以上，更優選為98.0質量％以上，進一步優選為99.5質量％以上。將圖1作為參考時，在20.0≤b≤28.0且10.0≤c≤14.0時，Al－Cu－Fe系合金在至少一部分中含有i相(準晶相)。在23.5≤b≤26.0且11.7≤c≤13.0時，含有更多的i相。(選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1種以上的過渡元素)Al－Cu－Fe系合金含有選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1種以上的過渡元素。而且，在將Al－Cu－Fe系合金整體設為100原子％時，這些過渡元素的合計為0.25～0.75原子％。在用AlaCubFecXd表示Al－Cu－Fe系合金的組成時，將X設為選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、P本文檔來自技高網...

【技術保護點】
隔熱材料，其為含有Al－Cu－Fe系合金的隔熱材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金的至少一部分為準晶相，所述Al－Cu－Fe系合金含有選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1種以上的過渡元素，且將所述Al－Cu－Fe系合金整體設為100原子％時，所述過渡元素的合計為0.25～0.75原子％。

【技術特征摘要】
2015.12.16 JP 2015-2452881.隔熱材料，其為含有Al－Cu－Fe系合金的隔熱材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金的至少一部分為準晶相，所述Al－Cu－Fe系合金含有選自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1種以上的過渡元素，且將所述Al－Cu－Fe系合金整體設為100原子％時，所述過渡元素的合計為0.25～0.75原子％。2.權利要求1所述的隔熱材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金具有由AlaCubFecXd表示的組成，其中，X為1種以上的所述過渡元素，20.0≤b≤28.0，10.0≤c≤14.0，0.25≤d≤0.75，且a+b+c+d＝100。3.權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉永泰三，前川諒介，木下洋平，山口剛生，山下英男，竹內恒博，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，學校法人豐田學園，
類型：發明
國別省市：日本,JP