隔热材料及其制造方法技术

本发明专利技术涉及隔热材料及其制造方法。提供含有至少一部分为准晶相的合金且使该合金的热导率进一步降低的隔热材料及其制造方法。含有Al－Cu－Fe系合金的隔热材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金的至少一部分为准晶相，所述Al－Cu－Fe系合金含有选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1种以上的过渡元素，且将所述Al－Cu－Fe系合金整体设为100原子％时，所述过渡元素的合计为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%.

【技术实现步骤摘要】
隔热材料及其制造方法
本专利技术涉及隔热材料，涉及含有至少一部分为准晶相的合金的隔热材料。
技术介绍
作为可用作隔热材料的合金，具有准晶相的合金正受到关注。准晶相是指具有长程有序但没有平移对称性的相。金属和合金的电传导及热传导源自结晶的周期性。但是，由于在准晶相中没有完整的周期性，因此具有准晶相的合金的导电性和导热性低。在专利文献1中，公开了一种包含热扩散性低的耐火性氧化物和具有80体积％以上的准晶相的合金的热屏障。另外，作为具有80体积％以上的准晶相的合金，公开了AlaCubFecYeIg合金(其中，Y为选自V、Mo、Ti、Zr、Nb、Cr、Mn、Ru、Rh、Ni、Mg、W、Si及稀土元素中的1种以上的元素，I为不可避免的杂质，且0≤g≤2，14≤b≤30，7≤c≤20，0≤e≤10，10≤c+e，且a+b+c+e+g＝100)。在专利文献2中，公开了一种准晶合金薄膜。另外，作为准晶合金，公开了AlaCubFecXdYe合金(其中，X为选自B、C、P、S、Ge及Si中的1种以上，Y为选自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种以上，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)。在非专利文献1中，公开了一种含有0.25原子％的Re且具有准晶相的Al－Cu－Fe系合金。现有技术文献专利文献专利文献1：特开平7-3359号公报专利文献2：特表平11-503106号公报非专利文献非专利文献1：竹内恒博，“固体物理の応用：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”，固体物理，アグネ技術センター，2015年，vol.50，No.1，p.33-42
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1中公开的合金用作热屏障的材料，最需要的特性为耐火性能。专利文献2中公开的合金用作电绝缘材料，最需要的特性为电绝缘性能。非专利文献1中公开的合金与以往的具有准晶相的Al－Cu－Fe系合金相比，热导率降低，但其隔热性能仍然不够。本专利技术人发现了如下课题：专利文献1及2和非专利文献1中公开的任一合金在作为隔热材料使用的情况下，为了改善隔热性能，都需要进一步降低合金的热导率。本专利技术是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供一种含有至少一部分为准晶相的合金且使该合金的热导率进一步降低的隔热材料及其制造方法。用于解决课题的手段为了达成上述目的，本专利技术人反复进行了专心研究，使本专利技术得以完成。本专利技术的主旨如下所述。＜1＞隔热材料，其为含有Al－Cu－Fe系合金的隔热材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金的至少一部分为准晶相，所述Al－Cu－Fe系合金含有选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1种以上的过渡元素，且将Al－Cu－Fe系合金整体设为100原子％时，所述过渡元素的合计为0.25～0.75原子％。＜2＞＜1＞项中记载的隔热材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金具有由AlaCubFecXd(其中，X为1种以上的所述过渡元素，20.0≤b≤28.0，10.0≤c≤14.0，0.25≤d≤0.75，且a+b+c+d＝100)表示的组成。＜3＞＜2＞中记载的隔热材料，其中，所述b为23.5～26.0，且所述c为11.7～13.0。＜4＞＜1＞～＜3＞项中的任一项记载的隔热材料的制造方法，其包括：称量原材料粉末并混合，和在非氧化性气氛中将混合的所述原材料粉末加热，使所述原材料粉末中包含的元素各自相互地固相扩散；其中，所述原材料粉末包含Al、Cu和Fe各自的金属或合金粉末，以及选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1种以上的过渡元素的金属或合金粉末。＜5＞＜4＞中记载的方法，其中，所述原材料粉末包含Al粉末、Cu粉末和Fe粉末，以及选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1种以上的过渡元素的金属粉末。＜6＞＜4＞或＜5＞中记载的方法，其中，所述加热温度为550～800℃。专利技术效果根据本专利技术，可提供含有至少一部分为准晶相的合金且使该合金的热导率进一步降低了的隔热材料及其制造方法。附图说明图1是Al－Cu－Fe的伪二元系相图。图2是对于Al－Cu－Fe系合金，示出Ru或Ir的含量与热导率的关系的坐标图。图3是示出实施例1～3及参考例1的各试样的X射线衍射结果的图。图4是将图3中的衍射角2θ为42.6～43.1度的范围放大而得到的图。图5是为了与图4中示出的试样进行比较而示出具有Al61.5Cu26.5Fe12及Al61.5Cu26.5Fe12-xRex及(其中，x为0.25、0.5和0.75)的组成的合金的X射线衍射结果的图。具体实施方式以下，对根据本专利技术的隔热材料及其制造方法的实施方式进行详细说明。予以说明，以下示出的实施方式不限定本专利技术。首先，对本专利技术的隔热材料进行说明。本专利技术的隔热材料含有Al－Cu－Fe系合金。在不损害本专利技术的效果的范围内，本专利技术的隔热材料也可以含有Al－Cu－Fe系合金以外的隔热材料。(Al－Cu－Fe系合金)对于Al－Cu－Fe系合金，只要其至少一部分为准晶相，Al、Cu和Fe各自的含量就不特别限定。另外，在不损害本专利技术的效果的范围内，Al－Cu－Fe系合金除了不可避免的杂质以外，可以含有Al、Cu和Fe以及后述的过渡元素以外的附属元素。作为这样的附属金属，可举出W、Re及Ta。Al、Cu和Fe的含量可将相图作为参考来决定。相图显示平衡时的相的状态。Al－Cu－Fe系合金由于可具有在非平衡时呈现的相，因此不受由相图决定的Al、Cu及Fe的含量所约束。图1是Al－Cu－Fe的伪二元系相图。图1引用自MaterialsScienceandEngineering,Volume133,15March1991,Pages383-387。i相为准晶相，ω相、β相和λ相为结晶相，且L相和Liq.相为液相。将图1作为参考时，Al－Cu－Fe系合金可以为由AlaCubFecXd(其中，20.0≤b≤28.0，10.0≤c≤14.0，0.25≤d≤0.75，且a+b+c+d＝100)表示的组成。a、b、c和d各自相当于在将AlaCubFecXd设为100时的原子％。X为后述的过渡元素。予以说明，在将AlaCubFecXd设为100质量％时，AlaCubFecXd的纯度优选为97.0质量％以上，更优选为98.0质量％以上，进一步优选为99.5质量％以上。将图1作为参考时，在20.0≤b≤28.0且10.0≤c≤14.0时，Al－Cu－Fe系合金在至少一部分中含有i相(准晶相)。在23.5≤b≤26.0且11.7≤c≤13.0时，含有更多的i相。(选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1种以上的过渡元素)Al－Cu－Fe系合金含有选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1种以上的过渡元素。而且，在将Al－Cu－Fe系合金整体设为100原子％时，这些过渡元素的合计为0.25～0.75原子％。在用AlaCubFecXd表示Al－Cu－Fe系合金的组成时，将X设为选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、P本文档来自技高网...

【技术保护点】
隔热材料，其为含有Al－Cu－Fe系合金的隔热材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金的至少一部分为准晶相，所述Al－Cu－Fe系合金含有选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1种以上的过渡元素，且将所述Al－Cu－Fe系合金整体设为100原子％时，所述过渡元素的合计为0.25～0.75原子％。

【技术特征摘要】
2015.12.16 JP 2015-2452881.隔热材料，其为含有Al－Cu－Fe系合金的隔热材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金的至少一部分为准晶相，所述Al－Cu－Fe系合金含有选自Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au中的1种以上的过渡元素，且将所述Al－Cu－Fe系合金整体设为100原子％时，所述过渡元素的合计为0.25～0.75原子％。2.权利要求1所述的隔热材料，其中，所述Al－Cu－Fe系合金具有由AlaCubFecXd表示的组成，其中，X为1种以上的所述过渡元素，20.0≤b≤28.0，10.0≤c≤14.0，0.25≤d≤0.75，且a+b+c+d＝100。3.权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉永泰三，前川谅介，木下洋平，山口刚生，山下英男，竹内恒博，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，学校法人丰田学园，
类型：发明
国别省市：日本,JP