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JP3195020B2 - Far infrared radiator - Google Patents

Far infrared radiator

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JP3195020B2
JP3195020B2 JP03108992A JP3108992A JP3195020B2 JP 3195020 B2 JP3195020 B2 JP 3195020B2 JP 03108992 A JP03108992 A JP 03108992A JP 3108992 A JP3108992 A JP 3108992A JP 3195020 B2 JP3195020 B2 JP 3195020B2
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JP
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weight
far
alloy
metal
particles
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光一 猿渡
正受 前嶋
貞義 西山
秀一 松本
規泰 馬場
守 松尾
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、暖房、調理などのよう
に輻射加熱を利用する分野において、赤外線、遠赤外線
を有効に利用し得る遠赤外線放射体に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a far-infrared radiator capable of effectively utilizing infrared rays and far-infrared rays in a field utilizing radiant heating such as heating and cooking.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、赤外線を利用したヒータ類におい
ては、放射体の放射率が高く、100℃以上の比較的低
い表面温度で可視領域の放射が少なく、遠赤外線領域の
放射が多いものが要求されているため、放射体としてこ
のような要求特性を比較的良く満たしているアルミナ、
コージライト、ジルコニア等の各種セラミック材料でヒ
ータを形成することがなされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, heaters utilizing infrared rays have a high emissivity of a radiator, a relatively low surface temperature of 100.degree. Alumina, which satisfies such required characteristics relatively well as a radiator,
2. Description of the Related Art A heater is made of various ceramic materials such as cordierite and zirconia.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
セラミック材料は、機械的に脆い特性を有するために、
複雑な形状のもの、あるいは薄いものを作成することが
困難であり、大重量のものを作ることも困難であるため
に、用途は自ずと限られてしまう問題があった。また、
金属基材の表面にセラミックを溶射した放射体も実用化
されているが、この放射体は製造コストが高くなり、ま
た薄板や複雑形状の放射体を得ることが困難な問題があ
る。
However, conventional ceramic materials have mechanically fragile properties,
Since it is difficult to produce a complicated shape or a thin product, and it is also difficult to produce a heavy product, there is a problem that the use is naturally limited. Also,
A radiator sprayed with ceramic on the surface of a metal substrate has also been put into practical use, but this radiator has problems that the production cost is high and it is difficult to obtain a thin plate or a radiator having a complicated shape.

【0004】他方、Alの加工性が良好であること、軽
量であることを活かし、AlまたはAl合金の表面に陽
極酸化処理によりアルマイト皮膜を形成して遠赤外線放
射体として利用しようとする試みがなされている。しか
しながら、従来の方法では、以下に説明する問題があっ
た。 Al製の遠赤外線放射体は、加熱により変形し易く、
変形に伴う応力集中によりアルマイト皮膜にクラックを
生じてしまう問題があった。 Al製の遠赤外線放射体は、波長3〜7μmの波長域
における分光放射率が低いために、遠赤外線領域におけ
るトータルとしての放射率が低い問題がある。 なお、前記問題点において、アルマイト皮膜を有機染料
で着色することにより、特定の波長領域における放射率
を改善することができるが、この方法では、アルマイト
皮膜を200℃以上に加熱すると、有機染料が分解して
退色してしまうという基本的な欠点があり、耐熱性に劣
る問題があった。
On the other hand, there has been an attempt to form an alumite film on the surface of Al or an Al alloy by anodic oxidation and utilize it as a far-infrared radiator, taking advantage of the good workability and light weight of Al. It has been done. However, the conventional method has the following problems. Al far infrared radiators are easily deformed by heating,
There is a problem that cracks are generated in the alumite film due to stress concentration due to deformation. The far-infrared radiator made of Al has a problem that the total emissivity in the far-infrared region is low because the spectral emissivity in the wavelength region of 3 to 7 μm is low. In the above problem, the emissivity in a specific wavelength region can be improved by coloring the alumite film with an organic dye.However, in this method, when the alumite film is heated to 200 ° C. or more, the organic dye becomes There is a fundamental drawback of discoloration and discoloration, and there is a problem of poor heat resistance.

【0005】そこで、こうした欠点を除いた遠赤外線放
射体について種々検討した結果、本発明者らはMnなど
を含む特殊なAl合金の表面に、陽極酸化処理によるア
ルマイト皮膜を形成させてなる遠赤外線放射体を開発
し、先に特許出願(特願平3-15229号、特願平3
ー301018号)した。これらの方法によれば、加熱
による変形や高温でのクラック発生を防止できるととも
に、3〜7μmの波長域での分光放射率をかなり大幅に
向上させることができるために、全体としての遠赤外線
放射特性に優れた放射体を得ることができた。
Therefore, as a result of various studies on far-infrared radiators excluding such disadvantages, the present inventors found that a far-infrared ray formed by forming an alumite film by anodizing on the surface of a special Al alloy containing Mn or the like. Developed the radiator and applied for patents (Japanese Patent Application Nos. 3-15229 and 3
No. 301018). According to these methods, deformation due to heating and generation of cracks at high temperatures can be prevented, and the spectral emissivity in the wavelength range of 3 to 7 μm can be considerably improved. A radiator with excellent characteristics was obtained.

【0006】そしてこの場合、基材がAl合金であるた
めに、熱伝導性にも優れるから、これらの特徴を活かし
た種々の応用用途が期待されている。しかしながら、前
記特許出願の遠赤外線放射体においても、これを特に板
状基材に適用した場合、例えば400℃以上の高温にお
いてはクラックや反りが発生し、特性的にまだ不充分な
点があることが分かった。この点に関しては例えば特開
昭54−024330号公報にも、「アルミニウム基体
表面をアルマイト処理した放熱層の場合も耐熱的に40
0℃以下でないと使用できないため高温用の遠赤外線放
射素子としては使えない他に放射層表面を荒らして表面
積を大きくできない欠点があった」と記載され、その解
決策として、鋼の基体表面にAl又はその合金を溶射法
によりライニングし、その表面をアルマイト処理する方
法を提案している。しかしこの溶射法によりAl又はA
l合金の被覆層を形成する方法は、被覆層のピンホール
を防止することがほとんど不可能のため、陽極酸化処理
の際にはこのピンホール部分で鋼が溶解し、ライニング
したAl表面への酸化皮膜の形成がほとんど不可能とな
る問題がある上に鋼が基材であることから軽量化できな
い欠点があった。
[0006] In this case, since the base material is an Al alloy, the heat conductivity is also excellent. Therefore, various applications utilizing these characteristics are expected. However, even in the far-infrared radiator of the patent application, this
When applied to a substrate in the shape of
As a result, cracks and warpage occurred, and it was found that there were still insufficient characteristics. Regarding this point, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-024330 also discloses an aluminum substrate.
In the case of a heat dissipation layer whose surface has been anodized,
Since it cannot be used unless it is below 0 ° C, it emits far infrared rays for high temperatures.
In addition to being unusable as a radiation element, the surface of the radiation layer is roughened
There was a disadvantage that the product could not be increased. ''
As a solution, thermal spraying of Al or its alloy on the surface of steel substrate
For lining with alumite treatment
Propose a law. However, by this spraying method, Al or A
The method of forming the coating layer of the alloy is based on the pinhole of the coating layer.
Anodizing treatment is almost impossible to prevent
In this case, the steel melts at this pinhole and the lining
It is almost impossible to form an oxide film on the Al surface
In addition, there is a problem that
There was a disadvantage.

【0007】本願発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、特に板状の遠赤外線放射体であって、特殊な合金を
用いなくとも、3〜7μmの波長領域における分光放射
率が高く、全体としての遠赤外線放射特性に優れ、加熱
による変形に強く400℃以上の高温で使用してもクラ
ックや反りなどを生じることがない目的用途に応じた材
料選択が可能な遠赤外線放射体を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is particularly a plate-like far-infrared radiator, which has a high spectral emissivity in a wavelength region of 3 to 7 μm without using a special alloy, and It has excellent far-infrared radiation characteristics and is resistant to deformation due to heating. Even if it is used at a high temperature of 400 ° C. or more, it can select a material according to the intended use without causing cracking or warping. It is intended to provide an infrared radiator.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは前記の課
題を解決するために、前記陽極酸化処理を施したAlあ
るいはAl合金を基材とする遠赤外線放射体について鋭
意研究と実験を重ねた結果、AlまたはAl合金材の表
面に微細な凹凸を有する陽極酸化皮膜を特定厚さ以上に
形成した放射体とすることにより、単に陽極酸化処理を
施したものよりも著しく諸特性が向上することを知見
し、本願発明に到達した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive studies and experiments on a far-infrared radiator based on the anodized Al or Al alloy. As a result, by using a radiator in which an anodic oxide film having fine irregularities on the surface of Al or an Al alloy material is formed to a specific thickness or more, various characteristics are remarkably improved as compared with those simply subjected to anodizing treatment. This led to the present invention.

【0009】請求項1記載の遠赤外線放射体は、前記課
題を解決するために、Mnを0.3〜4.3重量%含有
し、残部がAlおよび不可避不純物からなり、かつ粒径
0.01〜3μmのAl-Mn系金属間化合物析出物が分
散しているAl合金からなる板状基材の表面に、微細な
表面凹凸を有する陽極酸化皮膜が、厚さ4μm以上に形
成されてなり、該陽極酸化皮膜の表面粗さが、平均粗さ
で1.5〜3.0μm、最大粗さで5〜30μmの範囲と
されてなることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the far-infrared radiator according to claim 1 contains 0.3 to 4.3% by weight of Mn, the balance being Al and unavoidable impurities, and a particle size of 0.3. An anodic oxide film having fine surface irregularities is formed to a thickness of 4 μm or more on the surface of a plate-like substrate made of an Al alloy in which Al-Mn-based intermetallic compound precipitates of 0.1 to 3 μm are dispersed. The surface roughness of the anodic oxide film is in the range of 1.5 to 3.0 μm in average roughness and 5 to 30 μm in maximum roughness.

【0010】請求項記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項記載の遠赤外線放射体において、Al
合金として、Mnを0.3〜4.3重量%およびMgを
0.05〜6.0重量%含有し、残部がAlおよび不可避
不純物からなり、かつ粒径0.01〜3μmのAl-Mn
系金属間化合物析出物が分散しているAl合金からなる
板状基材を用いたことを特徴とする。
[0010] For the second aspect of the invention to solve the above problems, in the far-infrared radiator according to claim 1, Al
As an alloy, Al-Mn containing 0.3 to 4.3% by weight of Mn and 0.05 to 6.0% by weight of Mg, the balance being Al and unavoidable impurities, and having a particle size of 0.01 to 3 µm.
An Al alloy system intermetallic compound precipitates are dispersed
It is characterized by using a plate-shaped substrate .

【0011】請求項3記載の遠赤外線放射体は前記課題
を解決するために、Siを3〜15重量%含有し、残部
がAlおよび不可避不純物からなり、かつ初晶Si、共
晶Siもしくは析出Siからなる金属Si粒子のうち、
粒径0.05μm以上の金属Si粒子が存在しない領域
に描ける円の最大直径が30μm以下であり、しかも粒
径0.05μm以上の金属Si粒子が存在しない領域の
うち、直径15μmの円を描ける領域の合計面積が、全
体の面積に対し面積率30%以下であるAl合金からな
る板状基材の表面に、微細な表面凹凸を有する陽極酸化
皮膜が厚さ4μm以上に形成されてなり、該陽極酸化皮
膜の表面粗さが、平均粗さで1.5〜3.0μm、最大粗
さで5〜30μmの範囲とされてなることを特徴とする
In order to solve the above-mentioned problems, the far-infrared radiator according to claim 3 contains 3 to 15% by weight of Si, the balance consisting of Al and unavoidable impurities, and is composed of primary crystal Si, eutectic Si or precipitated silicon. Among metal Si particles made of Si,
The maximum diameter of a circle which can be drawn in a region where no metal Si particles having a particle size of 0.05 μm or more is present is 30 μm or less, and a circle having a diameter of 15 μm can be drawn in a region where no metal Si particles having a particle size of 0.05 μm or more exist. the total area of the region, Al alloy is 30% or less an area ratio with respect to total area Tona
Oxidation with fine surface irregularities on the surface of the plate-shaped substrate
The coating is formed to a thickness of 4 μm or more.
The surface roughness of the film is 1.5-3.0 μm in average roughness, maximum roughness
Characterized in that the range is 5 to 30 μm.

【0012】請求項4記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項記載の遠赤外線放射体において、Al
合金として、Siを3〜15重量%含有し、かつFeを
0.05〜2.0重量%、Mgを0.05〜2.0重量%、
Cuを0.05〜6.0重量%、Mnを0.05〜2.0重
量%、Niを0.05〜3.0重量%、Crを0.05〜
0.5重量%、Vを0.05〜0.5重量%、Zrを0.0
5〜0.5重量%、Znを1.0重量%を越えて7.0重
量%以下、のうちの1種または2種以上を含有し、残部
がAlおよび不可避的不純物からなり、かつ初晶Si、
共晶Siもしくは析出Siからなる金属Si粒子のう
ち、粒径0.05μm以上の金属Si粒子が存在しない
領域に描ける円の最大直径が30μm以下であり、しか
も粒径0.05μm以上の金属Si粒子が存在しない領
域のうち、直径15μmの円を描ける領域の合計面積
が、全体の面積に対し面積率30%以下であるAl合金
からなる板状基材を用いることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a far-infrared radiator according to the third aspect, wherein
The alloy contains 3 to 15% by weight of Si, 0.05 to 2.0% by weight of Fe, 0.05 to 2.0% by weight of Mg,
0.05 to 6.0% by weight of Cu, 0.05 to 2.0% by weight of Mn, 0.05 to 3.0% by weight of Ni, 0.05 to 3.0% by weight of Cr
0.5% by weight, V: 0.05 to 0.5% by weight, Zr: 0.0%
5 to 0.5% by weight, Zn more than 1.0% by weight to 7.0% by weight or less, and the balance consists of Al and inevitable impurities. Crystal Si,
Among the metal Si particles composed of eutectic Si or precipitated Si, the maximum diameter of a circle drawn in a region where there is no metal Si particle having a particle size of 0.05 μm or more is 30 μm or less, and the metal Si particle having a particle size of 0.05 μm or more is used. Al alloy having a total area of 30% or less of a total area of a region in which a circle having a diameter of 15 μm can be drawn among regions where no particles exist.
Characterized by using a plate-shaped substrate made of

【0013】請求項5記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項3または4記載の遠赤外線放射体におい
て、Al合金として、Siを3〜15重量%含有し、か
つTiを0.005〜0.2重量%含有するとともに、P
を0.005〜0.1重量%、Naを0.005〜0.1重
量%、Sbを0.005〜0.3重量%、Srを0.00
5〜0.1重量%、のうちの1種または2種以上を含有
し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、かつ初
晶Si、共晶Siもしくは析出Siからなる金属Si粒
子のうち、粒径0.05μm以上の金属Si粒子が存在
しない領域に描ける円の最大直径が30μm以下であ
り、しかも粒径0.05μm以上の金属Si粒子が存在
しない領域のうち、直径15μmの円を描ける領域の合
計面積が、全体の面積に対し面積率30%以下であるA
l合金からなる板状基材を用いことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a far-infrared radiator according to the third or fourth aspect , wherein the Al alloy contains 3 to 15% by weight of Si and 0.1 to 0.1% of Ti. 005-0.2% by weight and P
0.005 to 0.1% by weight, 0.005 to 0.1% by weight of Na, 0.005 to 0.3% by weight of Sb, and 0.00% of Sr.
5 to 0.1% by weight, the balance being Al and unavoidable impurities, and among the metallic Si particles composed of primary crystal Si, eutectic Si or precipitated Si, The maximum diameter of a circle which can be drawn in a region where no metal Si particles having a particle size of 0.05 μm or more is present is 30 μm or less, and a circle having a diameter of 15 μm can be drawn in a region where no metal Si particles having a particle size of 0.05 μm or more exist. A in which the total area of the regions is 30% or less in area ratio with respect to the entire area
characterized by using a plate-shaped substrate made of l alloy.

【0014】請求項記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1〜5記載の遠赤外線放射体において、
陽極酸化皮膜の表面粗さが、平均粗さで1.5〜2.6μ
m、最大粗さで11〜27μmの範囲とされてなること
を特徴とする。
[0014] For the invention of claim 6, wherein to solve the above problems, in the far infrared radiator of claims 1 to 5, wherein,
The surface roughness of the anodic oxide film is 1.5 to 2.6 μm in average roughness
m, and a maximum roughness in a range of 11 to 27 μm.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【作用】この発明に係わる遠赤外線放射体は、Al-S
i系あるいはAl-Mn系の合金であって、後述するS
i粒子、あるいは、Al-Mn系金属間化合物が分散析
出しているものが板状基材として用いられる。また、こ
れらの板状基材の表面に形成される微細な凹凸を有する
陽極酸化皮膜は一例として、その基材の表面をブラスト
処理や液体ホーニング処理などの機械的粗面化方法で所
定範囲の粗さに粗面化した後、この基材を陽極酸化処理
することにより得られる。前記陽極酸化皮膜は、表面粗
さが、平均粗さで1.5〜3.0μm、最大粗さで5〜3
0μmの範囲とされてなるものが好ましく、また、陽極
酸化皮膜の表面粗さが、平均粗さで1.5〜2.6μm、
最大粗さで11〜27μmの範囲とされてなるものがよ
り好ましい。
The far-infrared radiator according to the present invention is made of Al-S
i-type or Al-Mn-type alloy
i-particles or those in which Al-Mn intermetallic compounds are dispersed and precipitated are used as plate-like substrates . Further, as an example, the anodic oxide film having fine irregularities formed on the surface of these plate-like substrates has a predetermined range by a mechanical roughening method such as blasting or liquid honing treatment on the surface of the substrate. After the surface is roughened to a roughness, the substrate is obtained by anodizing. The anodic oxide film has a surface roughness of 1.5 to 3.0 μm in average roughness and 5 to 3 in maximum roughness.
It is preferable that the thickness is in the range of 0 μm, and the surface roughness of the anodic oxide film is 1.5 to 2.6 μm in average roughness.
More preferably, the maximum roughness is in the range of 11 to 27 μm.

【0017】そして、このような微細な凹凸を有する陽
極酸化皮膜が形成された本発明の遠赤外線放射体は
用上有効とされる3〜30μmの波長領域における遠赤
外線の全放射特性は、70%以上と高い特性が得られる
とともに、耐熱性においても、従来の純Alでは200
℃が限度とされていたものが、500℃までの熱ヒート
サイクルに対しても反りや変形を生じないとともに、肉
眼で観察できるようなクラックも生じない優れた特性が
得られる。
[0017] Then, the far-infrared radiator of the present invention that the anodic oxide film having such fine irregularities are formed, the total emission characteristics of far infrared in the wavelength region of 3~30μm which is practically effective, A high characteristic of 70% or more can be obtained, and the heat resistance is 200% with conventional pure Al.
Although the temperature is limited to ° C., excellent characteristics are obtained in which no warping or deformation occurs even with a thermal heat cycle up to 500 ° C. and no cracks that can be observed with the naked eye are generated.

【0018】このような予期しえない優れた特性が得ら
れる理由については明らかではないが、その理由として
遠赤外線の放射特性に関しては、表面が微細な凹凸を有
するために見かけ状の表面積が増大することや、粗面化
により皮膜成長が不均一になり、複雑な凹凸と複雑に枝
別れしたポアとが形成され、入射光に対する散乱乱吸収
率が増大することなどが考えられる。また、耐熱性に関
しても、複雑に枝別れしたポアが熱サイクルによる応力
を緩和し、クラックなどの発生を阻止するためと考えら
れる。
The reason why such unexpectedly excellent characteristics are obtained is not clear, but the reason is that regarding the radiation characteristics of far infrared rays, the apparent surface area increases due to the fine irregularities on the surface. It is conceivable that film growth becomes uneven due to surface roughening, complex irregularities and complicated branched pores are formed, and the scattering and absorptivity of incident light increases. Further, regarding the heat resistance, it is considered that the complicatedly branched pores alleviate the stress due to the thermal cycle and prevent the occurrence of cracks and the like.

【0019】また、この場合、後述のようなSi粒子や
Al-Mn系金属間化合物粒子が分散析出されたAl-S
i系合金やAl-Mn系合金のような耐熱性の合金を基
材に用いると、陽極酸化の過程でSi粒子やAl-Mn
系金属間化合物粒子が陽極酸化皮膜中に取り込まれると
ともに、陽極酸化皮膜がこれらの粒子を避けるようにし
て成長するために、陽極酸化皮膜中のポアは一層複雑に
枝別れした構造となり、熱応力に対する抵抗力が増大
し、より耐熱性に優れたものが得られる。
Further, in this case, the Al—S particles in which Si particles and Al—Mn-based intermetallic compound particles described later are dispersed and deposited.
When a heat-resistant alloy such as an i-based alloy or an Al-Mn-based alloy is used as a base material, Si particles or Al-Mn
Since the intermetallic compound particles are taken into the anodic oxide film and the anodic oxide film grows to avoid these particles, the pores in the anodic oxide film have a more complicated and branched structure, and the thermal stress Resistance is increased, and a material having more excellent heat resistance is obtained.

【0020】さらにまた、陽極酸化皮膜中にSi粒子や
Al-Mn系金属間化合物粒子が分散して存在している
ために、これらの存在によって入射光の散乱吸収率もよ
り一層増大し、遠赤外線の放射特性においてもより優れ
た特性が得られる。
Further, since Si particles and Al-Mn intermetallic compound particles are dispersed and present in the anodic oxide film, their presence further increases the scattering and absorptivity of incident light, and Even better radiation characteristics can be obtained.

【0021】以下、更に本発明を詳しく説明する。前記
基材または陽極酸化皮膜の表面を粗面化する場合の方法
としては、アルミナや炭化けい素、ケイ砂などのように
研削作用のある粉末を研削材としたブラスト処理や液体
ホーニング処理、あるいは、コランダムを含有したナイ
ロン繊維あるいは0.1〜1.0mm程度の直径のピアノ
線を植え込んだ研摩輪を高速回転させて削る方法、ある
いはエメリー紙(布)により削る方法などのように、機
械的に粗面化する方法や、電解エッチングなどの化学的
方法により粗面化する方法などであるが、本発明の場合
においては、機械的な方法を用いてその表面を平均粗さ
0.5〜5.0μm、最大粗さ5〜50μmの範囲に調整
することにより、より優れた特性が得られる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As a method of roughening the surface of the base material or the anodic oxide film, blast treatment or liquid honing treatment using a powder having a grinding action such as alumina, silicon carbide, silica sand, or the like, or Such as a method in which a grinding wheel in which corundum-containing nylon fiber or a piano wire having a diameter of about 0.1 to 1.0 mm is implanted is rotated at a high speed, or a method in which the grinding wheel is sharpened by emery paper (cloth). The surface may be roughened by a chemical method such as electrolytic etching, or the like, but in the case of the present invention, the surface is formed to have an average roughness of 0.5 to 0.5 using a mechanical method. By adjusting the average roughness to a range of 5.0 μm and a maximum roughness of 5 to 50 μm, more excellent characteristics can be obtained.

【0022】この機械的方法が優れる理由は定かではな
いが、機械的な粗面化方法では、局部的に大きな力が付
加されることによってアルミ地金の塑性流動や加工硬化
による金属組織の不均質化が起こるとともに、無理矢理
地金が削り取られるための凹凸形状の複雑化が起きるこ
とによるものと推定され、更にこの状態で陽極酸化処理
されると、金属組織の差異により、部分的に陽極酸化皮
膜の質や成長速度が異なり、また、複雑な凹凸形状によ
るランダムな方向への陽極酸化皮膜の成長などが原因と
なって、非常に不均質な凹凸と枝別れした複雑なポア構
造を有する陽極酸化皮膜が形成され、これによって入射
光の散乱の吸収率が増大し、遠赤外線の放射特性が向上
するとともに、熱サイクルによる緩和作用も大きくな
り、耐熱性においても優れたものになるものと思われ
る。
The reason why this mechanical method is excellent is not clear, but in the mechanical surface roughening method, a large force is locally applied to cause plastic flow of the aluminum base metal or impairment of the metal structure due to work hardening. It is presumed that this was due to the homogenization and forcibly complicating the uneven shape due to the scraping of the metal, and further anodizing in this state caused a partial anodization due to the difference in the metallographic structure. An anode with a complex pore structure that branches off with very uneven asperities due to differences in the quality and growth rate of the film, and the growth of the anodic oxide film in random directions due to the complex unevenness. An oxide film is formed, which increases the absorptivity of incident light scattering, improves the far-infrared radiation characteristics, and also increases the relaxation effect of thermal cycling. It is believed to be an excellent thing.

【0023】また、陽極酸化処理により形成される皮膜
厚さとしては、4μm以上とすることが好ましく、これ
より薄い場合には充分な遠赤外線放射率が得られない。
陽極酸化処理方法としては、通常に良く用いられる方法
の多種類のものを用いることができる。また、電解浴と
しては、酸性浴のみならず、アルカリ浴、あるいはホル
ムアミド系とホウ酸系などの非水浴をも用いることがで
きる。
The thickness of the film formed by the anodic oxidation treatment is preferably 4 μm or more, and if it is less than this, a sufficient far-infrared emissivity cannot be obtained.
As the anodic oxidation method, various kinds of commonly used methods can be used. In addition, as the electrolytic bath, not only an acidic bath but also an alkaline bath or a non-aqueous bath such as a formamide type and a boric acid type can be used.

【0024】例えば、酸性電化浴としては、硫酸、リン
酸、クロム酸、しゅう酸、スルホサリチル酸、ピロリン
酸、スルファミン酸、リンモリブデン酸、ホウ酸、マロ
ン酸、コハク酸、マレイン酸、クエン酸、酒石酸、フタ
ル酸、イタコン酸、リンゴ酸、グリコール酸などを1種
または2種以上溶解した水溶液を用いることができる。
For example, examples of the acidic electrifying bath include sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, sulfosalicylic acid, pyrophosphoric acid, sulfamic acid, phosphomolybdic acid, boric acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, citric acid, and the like. An aqueous solution in which one or more kinds of tartaric acid, phthalic acid, itaconic acid, malic acid, glycolic acid and the like are dissolved can be used.

【0025】また、アルカリ性電界浴としては、カセイ
ソーダ、カセイカリ、炭酸ナトリウム、リン酸カリウ
ム、アンモニア水などを1種または2種以上溶解した水
溶液を用いることができる。
As the alkaline electric field bath, an aqueous solution in which one or more kinds of caustic soda, caustic potash, sodium carbonate, potassium phosphate, aqueous ammonia, etc. are dissolved can be used.

【0026】電解時の電流波形については、直流、交
流、交直重畳、交直併用、不完全整流波形、パルス波
形、矩形波などが用いられる。電解方法としては、定電
流、定電圧、定電力法および連続、断続あるいは電流回
復を応用した高速アルマイト法などで行なうことができ
る。以上の中でパルス波形や不完全整流波形を用いて不
均質な陽極酸化皮膜を生成させたり、断続電解や電流回
復法により多層構造の陽極酸化皮膜を形成させて、より
高い放射率のものとすることもできる。
As the current waveform at the time of electrolysis, DC, AC, AC / DC superposition, AC / DC combined use, incomplete rectified waveform, pulse waveform, rectangular wave and the like are used. As an electrolysis method, a constant current, a constant voltage, a constant power method, a high-speed alumite method using continuous, intermittent, or current recovery can be used. In the above, a heterogeneous anodic oxide film is generated using pulse waveforms or incomplete rectification waveforms, or a multi-layer anodic oxide film is formed by intermittent electrolysis or current recovery method to achieve higher emissivity. You can also.

【0027】陽極酸化処理により皮膜を形成させた後の
後処理としては、耐食性向上のために、沸騰水浸積や、
金属塩含有熱水浸積法などの通常の方法で封孔処理を行
なっても良い。なお、調理器具のように非粘着性を要求
される場合は、表面ポリ4フッ化エチレンなどのフッ素
樹脂をコーティングすれば良く、この場合、陽極酸化処
理後の表面は粗面なのでプライマー処理などをしなくと
も優れた密着性が得られる。また、電解着色法により陽
極酸化皮膜の微細孔中にNi、Cu、Co、Sn、P
b、Cdなどの金属を析出させてから、酸化雰囲気中で
析出金属を酸化させたり、あるいは、ケイ酸塩水溶液や
ジルコニウム塩水浴などと酸やアルカリと交互に浸積し
て微細孔中にケイ酸塩やジルコニウムの水酸化物を沈積
させても良い。これら方法により陽極酸化皮膜の微細孔
に遠赤外線放射特性の優れた金属酸化物を含有させるこ
とにより、より放射率の高い遠赤外線放射体とすること
ができる。
The post-treatment after forming the film by the anodic oxidation treatment includes, for improving corrosion resistance, boiling water immersion,
The sealing treatment may be performed by an ordinary method such as a hot water immersion method containing a metal salt. In addition, when non-adhesiveness is required as in cooking utensils, the surface may be coated with a fluororesin such as polytetrafluoroethylene. In this case, since the surface after the anodizing treatment is rough, primer treatment or the like is required. Excellent adhesion can be obtained without doing so. In addition, Ni, Cu, Co, Sn, P
After depositing a metal such as b or Cd, the deposited metal is oxidized in an oxidizing atmosphere, or is alternately immersed in an aqueous silicate solution or zirconium salt water bath with an acid or an alkali to deposit silicon in the fine pores. Acid salts or zirconium hydroxides may be deposited. By including a metal oxide having excellent far-infrared radiation characteristics in the micropores of the anodized film by these methods, a far-infrared radiator having a higher emissivity can be obtained.

【0028】次に本発明で用いるAl-Mn系合金につ
いて説明する。適当量のMnを含有するAl-Mn系合
金では、Al-Mn系金属間化合物が生成され、そのA
l-Mn系金属間化合物の析出状態が適切であれば、遠
赤外線放射特性に寄与するとともに、耐ヒートクラック
性の向上にも寄与する。このAl-Mn系金属間化合物
としては、Al6Mn、Al6(MnFe)、αAlMn
(Fe)Si、およびそれらにCr、Ti等が少量固溶
されたものなどがあるが、このようなAl-Mn系金属
間化合物が分散して析出しているアルミニウム合金の表
面に陽極酸化処理を施すと、そのAl-Mn系金属間化
合物の粒子は分散された状態で陽極酸化皮膜中に含有さ
れる。
Next, the Al—Mn alloy used in the present invention will be described. In an Al-Mn alloy containing an appropriate amount of Mn, an Al-Mn intermetallic compound is formed,
If the precipitation state of the l-Mn intermetallic compound is appropriate, it contributes to far-infrared radiation characteristics and also contributes to improvement of heat crack resistance. Examples of the Al-Mn intermetallic compound include Al 6 Mn, Al 6 (MnFe), and αAlMn.
(Fe) Si, and those in which a small amount of Cr, Ti, or the like are dissolved in solid solution, are available. Anodizing treatment is performed on the surface of an aluminum alloy in which such an Al-Mn intermetallic compound is dispersed and precipitated. Is applied, the Al-Mn intermetallic compound particles are contained in the anodic oxide film in a dispersed state.

【0029】このような陽極酸化皮膜に分散されている
金属間化合物粒子によって入射光が散乱吸収されやすく
なり、遠赤外線の放射物特性が向上する。また、可視光
線も吸収されるため、目視の色調も黒くなる。更に、陽
極酸化処理時において陽極酸化皮膜が成長する過程で、
ポアは枝別れした構造となり、このような枝別れポア構
造によって入射光に対する陽極酸化皮膜内での散乱吸収
が助長され、遠赤外線放射特性が一層向上する。
The incident light is easily scattered and absorbed by the intermetallic compound particles dispersed in such an anodic oxide film, and the radiation characteristics of far infrared rays are improved. Since visible light is also absorbed, the visual color tone becomes black. Furthermore, in the process of growing the anodic oxide film during the anodic oxidation treatment,
The pore has a branched structure. Such a branched pore structure promotes scattering and absorption of incident light in the anodic oxide film, and further improves far-infrared radiation characteristics.

【0030】更に、陽極酸化皮膜中に分散して存在する
Al-Mn系金属間化合物粒子は応力の緩和点としても
機能し、また前述のようなポアの枝別れした構造は歪の
吸収能力が高く、そのためクラックが生じにくいととも
に、仮にクラックが発生してもその伝播が阻止される。
Further, the Al-Mn intermetallic compound particles dispersed and present in the anodic oxide film also function as a stress relaxation point, and the branched structure of the pore as described above has a strain absorbing ability. As a result, cracks are unlikely to occur, and even if cracks occur, their propagation is prevented.

【0031】ここで、Al-Mn系金属間化合物析出物
の径が0.01μm未満では、前述のようなAl-Mn系
金属間化合物析出物分散による効果が得られず、一方、
3μmを越える粗大なAl-Mn系金属間化合物析出物
は成形性を悪化させるから、粒径が0.01〜3μmの
ものが分散していることが好ましい。また、粒径が0.
01〜3μmのAl-Mn系金属間化合物析出物は、1
×105個/mm3以上の密度で分散していることが好ま
しい。
Here, if the diameter of the Al—Mn intermetallic compound precipitate is less than 0.01 μm, the above-described effect due to the dispersion of the Al—Mn intermetallic compound precipitate cannot be obtained.
Since coarse Al-Mn based intermetallic compound precipitates exceeding 3 µm deteriorate the formability, those having a particle size of 0.01 to 3 µm are preferably dispersed. In addition, the particle size is 0.
Al-Mn intermetallic compound precipitates of 01 to 3 µm
It is preferable that the particles are dispersed at a density of × 10 5 particles / mm 3 or more.

【0032】次に上述のようなAl-Mn系合金におけ
る成分組成の限定理由を述べる。
Next, the reasons for limiting the component composition in the Al-Mn-based alloy as described above will be described.

【0033】Mn:Mnは、Al-Mn系金属間化合物
析出物を生成し、前述のように遠赤外線特性の向上およ
び耐ヒートクラック性の向上に寄与する。ここでMn量
が、0.3重量%未満では、良好な遠赤外線放射特性が
得られなくなる。一方、4.3重量%を越えた場合に
は、合金から薄板などへの連続鋳造が困難になり、実用
的でない。 即ち、前述のようなAl-Mn系金属間化
合物析出物の析出状態を得るためには、鋳造時の冷却速
度を5℃/秒以上としてMnを充分に固溶させておき、
その後、前記金属間化合物析出のための熱処理を施すこ
とが好ましいが、5℃/秒以上の冷却速度で鋳造するた
めには、実用上は薄板連続鋳造法(連続鋳造圧延)を適
用することが最適である。しかしながら、Mn量が4.
3重量%を越えれば薄板連続鋳造が困難になってしま
う。従ってMn量は0.3〜4.3重量%の範囲が好まし
い。
Mn: Mn forms an Al-Mn intermetallic compound precipitate and contributes to the improvement of far-infrared characteristics and the improvement of heat crack resistance as described above. If the Mn content is less than 0.3% by weight, good far-infrared radiation characteristics cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 4.3% by weight, continuous casting from an alloy to a thin plate becomes difficult, which is not practical. That is, in order to obtain the precipitation state of the Al-Mn intermetallic compound precipitate as described above, the cooling rate during casting is set to 5 ° C / sec or more, and Mn is sufficiently dissolved in solid form.
Thereafter, it is preferable to perform a heat treatment for the precipitation of the intermetallic compound. However, in order to cast at a cooling rate of 5 ° C./sec or more, it is practical to apply a continuous casting method of a thin plate (continuous casting and rolling). Optimal. However, when the amount of Mn is 4.
If it exceeds 3% by weight, continuous casting of a thin plate becomes difficult. Therefore, the Mn content is preferably in the range of 0.3 to 4.3% by weight.

【0034】Mg:Mgは必ずしも必須の元素ではない
が、Al-Mn系金属間化合物析出物の析出を促進し、
前述のような析出状態を達成するに寄与する。特にMn
量が比較的少ない範囲においては、Mgの添加量を多く
することが、Al-Mn系金属間化合物析出物の析出を
促進して遠赤外線放射特性の向上のために有効である。
但し、Mg量が6.0重量%を越えれば、薄板連続鋳造
が困難となり、実用的でなくなる。一方、Mn量が0.
05重量%未満ではMg添加による上述の効果が得られ
ない。よってMgの添加量は0.05〜6.0重量%の範
囲が好ましい。
Mg: Mg is not necessarily an essential element, but promotes precipitation of Al—Mn intermetallic compound precipitates,
It contributes to achieving the above-mentioned precipitation state. Especially Mn
In a range where the amount is relatively small, increasing the amount of added Mg is effective for promoting the precipitation of Al-Mn-based intermetallic compound precipitates and improving the far-infrared radiation characteristics.
However, if the amount of Mg exceeds 6.0% by weight, continuous casting of a thin sheet becomes difficult, which is not practical. On the other hand, the Mn content is 0.1.
If the amount is less than 05% by weight, the above-mentioned effects due to the addition of Mg cannot be obtained. Therefore, the addition amount of Mg is preferably in the range of 0.05 to 6.0% by weight.

【0035】Fe:FeはAl-Mn系金属間化合物析
出物の析出にある程度の影響を与えるが、遠赤外線放射
特性には本質的には影響はない。鋳造性の点から考慮す
るとFe量は少ないほうが好ましく、0.5重量%を越
えれば連続鋳造が困難となるおそれがある。
Fe: Fe has some influence on the precipitation of Al—Mn intermetallic compound precipitates, but has essentially no effect on far-infrared radiation characteristics. From the viewpoint of castability, the Fe content is preferably as small as possible. If it exceeds 0.5% by weight, continuous casting may be difficult.

【0036】SiはAl-Mn系金属間化合物析出物の
析出にある程度影響を与えるが、遠赤外線放射特性には
本質的に影響はない。鋳造性の点からはSi量は少ない
ことが好ましく、2.0重量%を越えれば連続鋳造が困
難となるおそれがある。
Although Si has some influence on the precipitation of Al—Mn based intermetallic compound precipitates, it has essentially no effect on far-infrared radiation characteristics. From the viewpoint of castability, the amount of Si is preferably small, and if it exceeds 2.0% by weight, continuous casting may be difficult.

【0037】更に、通常のAl合金においては、鋳塊の
結晶粒微細化のために、少量のTiを単独であるいは微
量のBと組み合わせて添加することがあるが、Al-M
n系合金にも0.003〜0.15重量%の範囲でTiを
単独で、もしくは1〜100ppmのBと組み合わせて
添加しても良い。
Further, in a normal Al alloy, a small amount of Ti may be added alone or in combination with a small amount of B in order to refine the crystal grains of the ingot.
Ti may be added to the n-based alloy in the range of 0.003 to 0.15% by weight alone or in combination with B of 1 to 100 ppm.

【0038】即ち、Tiは鋳塊の結晶粒を微細化して圧
延板のストリークス、キメを防止する効果があるが、T
iが0.003重量%未満ではその効果が得られず、T
iが0.15重量%を越えればTiAl3系粗大金属間化
合物が生成されてしまう。また、BはTiと共存して結
晶粒微細化を促進する元素であるが、B量が1ppm未
満ではその効果が得られず、一方100ppmを越えれ
ばその効果が飽和し、また粗大TiB2粒子が生成され
て線状欠陥が発生する。
That is, Ti has the effect of refining the crystal grains of the ingot to prevent streaks and texture of the rolled sheet.
If i is less than 0.003% by weight, the effect cannot be obtained.
If i exceeds 0.15% by weight, a TiAl 3 -based coarse intermetallic compound is generated. B is an element that coexists with Ti and promotes grain refinement. However, if the B content is less than 1 ppm, the effect cannot be obtained. On the other hand, if the B content exceeds 100 ppm, the effect is saturated, and coarse TiB 2 particles Are generated and linear defects occur.

【0039】このほか、Mgを含有する系のアルミニウ
ム合金においては、溶湯の酸化を防止するために微量の
Beを添加することが従来から行なわれているが、50
0ppm程度以下のBeを添加することに特に支障はな
い。
In addition, in an aluminum alloy containing Mg, a small amount of Be has been conventionally added to prevent oxidation of the molten metal.
There is no particular problem in adding Be of about 0 ppm or less.

【0040】Al-Mn系合金においては、Ni、Z
r、V、Cu、Zn等が含まれることがある。これらの
うち、Ni、Zr、Vは遠赤外線放射特性に本質的に影
響しないが、Niを1.0重量%以上、Zrを0.3重量
%以上、Vを0.3重量%以上では薄板連続鋳造が困難
となるから、Niを1.0重量%未満、Zrを0.3重量
%未満、Vを0.3重量%未満に抑制することが望まし
い。また、Cu、Znは陽極酸化皮膜の色調に若干の変
化を与えるものの、遠赤外線放射特性に本質的な影響は
与えないが、Cuを1.0重量%以上、Znを2.0重量
%以上では薄板連続鋳造が困難となるから、Cuを1.
0重量%未満、Znを2.0重量%未満に抑えることが
好ましい。
In an Al—Mn alloy, Ni, Z
r, V, Cu, Zn, and the like may be included. Of these, Ni, Zr, and V do not essentially affect the far-infrared radiation characteristics, but Ni is 1.0% by weight or more, Zr is 0.3% by weight or more, and V is 0.3% by weight or more. Since continuous casting becomes difficult, it is desirable to suppress Ni to less than 1.0% by weight, Zr to less than 0.3% by weight, and V to less than 0.3% by weight. Further, although Cu and Zn slightly change the color tone of the anodic oxide film, they do not essentially affect far-infrared radiation characteristics, but Cu is not less than 1.0% by weight and Zn is not less than 2.0% by weight. In this case, continuous casting of a thin plate becomes difficult.
It is preferred that the content be less than 0% by weight and Zn be less than 2.0% by weight.

【0041】次に上述のようなAl-Mn系合金からな
る圧延板を製造するプロセス条件について説明する。前
述のように、Al-Mn系金属間化合物の適切な析出状
態を得ることで得られる遠赤外線放射特性を達成するた
めには、鋳造速度と、析出のための加熱処理が重要であ
る。鋳造については、鋳造速度を高めてMnを充分に固
溶することにより、その後の析出処理でAl-Mn系金
属間化合物を適切な析出状態で析出させることが可能で
あり、そのためには、5℃/秒以上の鋳造速度が好まし
い。特に大きな板を製造する場合に、5℃/秒以上の冷
却速度を得るためには、直接5〜10mm厚程度の薄板
を得ることが容易にできる薄板連続鋳造法(連続鋳造圧
延法)を適用することが好ましい。
Next, the process conditions for producing a rolled plate made of the above Al-Mn alloy will be described. As described above, in order to achieve the far-infrared radiation characteristics obtained by obtaining an appropriate precipitation state of the Al-Mn intermetallic compound, the casting speed and the heat treatment for the precipitation are important. As for casting, by increasing the casting speed and sufficiently dissolving Mn, it is possible to precipitate the Al-Mn intermetallic compound in an appropriate precipitation state in the subsequent precipitation treatment. C./sec or higher casting rates are preferred. In order to obtain a cooling rate of 5 ° C./sec or more, especially in the case of manufacturing a large plate, a thin plate continuous casting method (continuous casting and rolling method) which can easily obtain a thin plate having a thickness of about 5 to 10 mm is applied. Is preferred.

【0042】一方、析出のための加熱は、300℃以
上、600℃以下の温度で0.5時間以上行なうことが
好ましい。温度が300℃未満では析出物が小さ過ぎて
優れた遠赤外線放射特性が得られず、一方600℃を越
えれば、陽極酸化処理後の色調が悪くなり、また結晶粒
の粗大化が生じる。また時間は、昇温過程から保持し、
冷却過程を通じて300℃以上となっている時間が0.
5時間以上あれば良く、300℃以上の温度となってい
る時間が0.5時間未満では陽極酸化処理後に良好な遠
赤外線特性が得られない。
On the other hand, the heating for the precipitation is preferably performed at a temperature of 300 ° C. or more and 600 ° C. or less for 0.5 hours or more. If the temperature is lower than 300 ° C., the precipitate is too small to obtain excellent far-infrared radiation characteristics, while if it exceeds 600 ° C., the color tone after the anodic oxidation treatment deteriorates and the crystal grains become coarse. Also, the time is kept from the heating process,
The time during which the temperature is 300 ° C. or higher throughout the cooling process is set to 0.
If it is 5 hours or more, the time during which the temperature is 300 ° C. or more is less than 0.5 hour, and good far-infrared characteristics cannot be obtained after anodizing.

【0043】なお、この析出のための加熱は、鋳塊のま
ま行なっても、また圧延の途中で、更には圧延後に行な
っても良い。従ってこの析出処理は、鋳塊に対する均質
化処理、あるいは熱間圧延のための加熱処理、更には熱
間圧延後もしくは冷間圧延の中途で必要に応じて行なわ
れる中間焼鈍、更には冷間圧延後に必要に応じて施され
る最終焼鈍などと兼ねて行なうことができる。そしてま
た、熱間圧延と圧接のための加熱や焼鈍と兼ねて行なっ
ても良い。このほか、熱間圧延や冷間圧延、更には、必
要に応じて行なわれる中間焼鈍や最終焼鈍は常法に従っ
て行なえば良い。
The heating for the precipitation may be performed on the ingot as it is, during the rolling, or after the rolling. Therefore, this precipitation treatment is a homogenization treatment for the ingot, or a heat treatment for hot rolling, furthermore, an intermediate annealing performed as necessary after hot rolling or in the middle of cold rolling, and further cold rolling. This can be performed together with final annealing performed as needed later. Further, the heating and annealing for hot rolling and pressure welding may be performed together. In addition, hot rolling, cold rolling, and, if necessary, intermediate annealing or final annealing may be performed according to a conventional method.

【0044】次にAl-Si系合金における成分組成の
限定理由について説明する。 Si:Siは鋳造時にその添加量に応じて初晶Si、共
晶Siとして晶出し、またこれらの晶出Siは必要に応
じて行なわれた熱処理や組成加工によりその形状が変化
する。また、必要に応じて熱処理された場合、Alのマ
トリックス中からも金属Siが析出する。これらの初晶
Si、共晶Si、析出Siは、前述のように陽極酸化処
理時に金属Si粒子として陽極酸化皮膜中に取り込ま
れ、入射光に対する散乱、吸収を通じて遠赤外線放射特
性の向上に寄与するとともに、クラックの発生防止に寄
与する。更に金属Si粒子は前述のように陽極酸化皮膜
内のポアを枝別れ構造とすることに寄与し、これによっ
ても遠赤外線放射特性の向上とクラック発生防止に寄与
する。基材アルミニウム合金のSi量が、3重量%未満
では金属Si粒子の数が少なく、遠赤外線の放射が不十
分となる。一方、Si量が15重量%を越えれば、陽極
酸化皮膜中の金属Si粒子の体積率が大き過ぎて陽極酸
化皮膜の強度、耐食性が低下してしまい、また圧延性も
低下する。従ってSi量は、3〜15重量%の範囲が好
ましい。
Next, the reasons for limiting the component composition in the Al-Si alloy will be described. Si: Si is crystallized as primary crystal eutectic and eutectic Si according to the added amount during casting, and the shape of the crystallized Si changes due to heat treatment and composition processing performed as necessary. In addition, when heat treatment is performed as necessary, metal Si is also precipitated from the Al matrix. These primary crystal Si, eutectic Si and precipitated Si are taken into the anodic oxide film as metal Si particles during the anodic oxidation treatment as described above, and contribute to the improvement of far-infrared radiation characteristics through scattering and absorption of incident light. In addition, it contributes to the prevention of cracks. Further, as described above, the metal Si particles contribute to the formation of a branched structure in the pores in the anodic oxide film, which also contributes to the improvement of the far-infrared radiation characteristics and the prevention of cracks. If the amount of Si in the base aluminum alloy is less than 3% by weight, the number of metallic Si particles is small, and radiation of far infrared rays becomes insufficient. On the other hand, if the Si content exceeds 15% by weight, the volume ratio of the metal Si particles in the anodic oxide film is too large, so that the strength and corrosion resistance of the anodic oxide film are reduced, and the rolling property is also reduced. Therefore, the amount of Si is preferably in the range of 3 to 15% by weight.

【0045】Al-Si合金としては、上記Siの他
は、基本的にはAlおよび不可避不純物とすれば良い
が、Siの他に、強度向上のために、Fe、Mg、C
u、Mn、Ni、Cr、V、Zn、Zrのうちの1種ま
たは2種以上を含有しても良い。これらの添加量は以下
の通りである。
The Al—Si alloy may be basically Al and unavoidable impurities other than the above-mentioned Si. In addition to Si, for improving strength, Fe, Mg, C
One, two or more of u, Mn, Ni, Cr, V, Zn, and Zr may be contained. The amounts of these additives are as follows.

【0046】Fe:Feは強度向上および結晶粒微細化
のために有効である。Fe量が、0.05重量%未満で
はその効果が得られず、2.0重量%を越えれば陽極酸
化皮膜の強度と耐食性が低下する。またFe量が、2.
0重量%を越えれば、SiがFeと化合してAl-Fe-
Si系の金属間化合物の量が増加し、遠赤外線放射特性
が低下する。従ってFeを添加する場合のFe量は、
0.05〜2.0重量%の範囲が好ましい。
Fe: Fe is effective for improving strength and refining crystal grains. If the Fe content is less than 0.05% by weight, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 2.0% by weight, the strength and corrosion resistance of the anodic oxide film decrease. When the amount of Fe is 2.
If it exceeds 0% by weight, Si combines with Fe to form Al-Fe-
The amount of the Si-based intermetallic compound increases, and the far-infrared radiation characteristics decrease. Therefore, the amount of Fe when Fe is added is
The range is preferably 0.05 to 2.0% by weight.

【0047】Mg:Mgも強度向上に寄与する。Mg量
が0.05重量%未満ではその効果が得られず、一方、
2.0重量%を越えればMgとSiが結合してMg2Si
の生成量が増加し、遠赤外線放射特性が低下する。また
Mg量が2.0重量%を越えれば、鋳造性、塑性加工性
も低下する。従ってMgを添加する場合のMg量は0.
05〜2.0重量%の範囲内が好ましい。
Mg: Mg also contributes to improvement in strength. If the Mg content is less than 0.05% by weight, the effect cannot be obtained.
If it exceeds 2.0% by weight, Mg and Si combine to form Mg 2 Si.
And the far-infrared radiation characteristics decrease. If the Mg content exceeds 2.0% by weight, castability and plastic workability are also reduced. Therefore, when Mg is added, the amount of Mg is 0.1.
It is preferably in the range of 0.5 to 2.0% by weight.

【0048】Cu:Cuの添加も強度向上に寄与する。
Cu量が0.05重量%未満ではその効果が得られず、
6.0重量%を越えれば鋳造性、塑性加工性、耐食性が
低下する。従ってCuを添加する場合のCu量は0.0
5〜6.0重量%の範囲が好ましい。
Cu: Addition of Cu also contributes to the improvement in strength.
If the Cu content is less than 0.05% by weight, the effect cannot be obtained.
If the content exceeds 6.0% by weight, castability, plastic workability, and corrosion resistance deteriorate. Therefore, the amount of Cu when Cu is added is 0.0.
A range of 5 to 6.0% by weight is preferred.

【0049】Mn:Mnは強度向上に寄与するととも
に、結晶粒微細化、耐熱性向上に寄与する。Mn量が
0.05重量%未満ではこれらの効果が得られず、一
方、2.0重量%を越えればMnがSiと結合してAl-
Mn-Si系の金属間化合物の生成量が増加し、遠赤外
線放射特性が向上する。また、Mn量が2.0重量%を
越えれば、鋳造も困難となる。従ってMnを添加する場
合のMn量は0.05〜2.0重量%の範囲が好ましい。
Mn: Mn contributes to the improvement of strength, the refinement of crystal grains, and the improvement of heat resistance. If the Mn content is less than 0.05% by weight, these effects cannot be obtained. On the other hand, if the Mn content exceeds 2.0% by weight, Mn bonds to Si and Al-
The generation amount of the Mn-Si based intermetallic compound increases, and the far-infrared radiation characteristics improve. If the amount of Mn exceeds 2.0% by weight, casting becomes difficult. Therefore, when Mn is added, the Mn content is preferably in the range of 0.05 to 2.0% by weight.

【0050】Ni:Niも強度向上に寄与するととも
に、耐熱性向上に寄与する。Ni量が0.05重量%未
満ではこれらの効果が得られず、一方、3.0重量%を
越えれば鋳造が困難になる。従ってNiを添加する場合
のNi量は0.05〜3.0重量%の範囲が好ましい。
Ni: Ni also contributes to improving the strength and heat resistance. If the Ni content is less than 0.05% by weight, these effects cannot be obtained, while if it exceeds 3.0% by weight, casting becomes difficult. Therefore, when Ni is added, the amount of Ni is preferably in the range of 0.05 to 3.0% by weight.

【0051】Cr、Zr、V:これらの元素は、強度向
上に寄与するとともに、結晶粒微細化に寄与する。いず
れも0.05重量%未満ではその効果が得られず、一方
0.5重量%を越えれば粗大な金属間化合物が生成され
てかえって強度を低下させる。従ってCr、Zr、Vの
1種または2種以上を添加する場合の添加量は、いずれ
も単独量で0.05〜0.5重量%の範囲が好ましい。な
お、スラブ、ビレットなどの圧延や押出、あるいは鋳造
を適用する場合は、これらの元素の単独添加量が0.3
重量%を越えれば塑性加工性が低下して鋳造が困難とな
るから、単独添加量で0.3重量%以下とすることが好
ましい。
Cr, Zr, V: These elements contribute to the improvement of strength and also to the refinement of crystal grains. In any case, if the content is less than 0.05% by weight, the effect cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 0.5% by weight, a coarse intermetallic compound is generated, and the strength is rather lowered. Therefore, when one or more of Cr, Zr and V are added, the added amount is preferably in the range of 0.05 to 0.5% by weight as a single amount. When rolling, extrusion, or casting of a slab, a billet, or the like is applied, the single addition amount of these elements is 0.3.
If the content is more than 10% by weight, the plastic workability decreases and casting becomes difficult.

【0052】Zn:Znは、溶解原材料にスクラップを
使用した場合に必然的に混入する元素であるが、1重量
%を越えて積極的に含有させた場合に強度向上に寄与す
る。Znが1.0重量%以下ではその効果が得られず、
一方7.0重量%を越えれば鋳造性が悪化する。従って
Znを積極的に添加する場合のZn量は1.0重量%を
越え、7.0重量%以下とした。更に、Al-Si系合金
の場合は、組織微細化のために、Tiと、P,Na,S
b,Srのうちの1種または2種以上が含有される。こ
れらの成分限定理由は次の通りである。
Zn: Zn is an element that is inevitably mixed when scrap is used as a raw material for melting, but contributes to an improvement in strength when more than 1% by weight is positively contained. If Zn is less than 1.0% by weight, the effect cannot be obtained.
On the other hand, if it exceeds 7.0% by weight, castability deteriorates. Therefore, when Zn is positively added, the amount of Zn is set to exceed 1.0% by weight and 7.0% by weight or less. Further, in the case of an Al-Si based alloy, Ti, P, Na, S
One or more of b and Sr are contained. The reasons for limiting these components are as follows.

【0053】Ti:Tiは鋳塊結晶粒の微細化を通じて
組織の微細化に寄与する。Tiの添加量が0.005重
量%未満ではその効果が得られず、0.2重量%を越え
ると粗大な金属間化合物が生成されて好ましくない。従
って、Tiを添加する場合の添加量は、0.005〜0.
2重量%が好ましい。なお、鋳塊結晶粒微細化のために
は、TiとともにBを共存させることが効果的である。
この場合Bの添加量は1ppm未満ではその効果が得ら
れず、100ppmを越えるとその効果が飽和するから
TiとあわせてBを添加する場合の添加量は、1〜10
0ppmの範囲が好ましい。
Ti: Ti contributes to refinement of the structure through refinement of ingot crystal grains. If the amount of Ti is less than 0.005% by weight, the effect cannot be obtained. If the amount exceeds 0.2% by weight, a coarse intermetallic compound is generated, which is not preferable. Therefore, when Ti is added, the amount of addition is 0.005 to 0.5.
2% by weight is preferred. In order to refine the ingot crystal grains, it is effective to make B coexist with Ti.
In this case, if the amount of B added is less than 1 ppm, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 100 ppm, the effect is saturated. Therefore, when B is added together with Ti, the amount added is 1 to 10 ppm.
A range of 0 ppm is preferred.

【0054】P:Pは初晶Siの微細化に寄与する。こ
の為、Pの添加量は初晶Siが初出するような約10重
量%以上のSiを含有する合金の場合に効果的である。
Pの添加量は0.005重量%未満では初晶Siの微細
化の効果が得られず、0.1重量%を越えるとその効果
が飽和する。従って、Pを添加する場合の添加量は、
0.005〜0.1重量%が好ましい。
P: P contributes to miniaturization of primary crystal Si. Therefore, the addition amount of P is effective in the case of an alloy containing about 10% by weight or more of Si such that primary crystal Si first appears.
If the amount of P is less than 0.005% by weight, the effect of miniaturizing the primary crystal Si cannot be obtained, and if it exceeds 0.1% by weight, the effect is saturated. Therefore, when P is added,
0.005 to 0.1% by weight is preferred.

【0055】Na、Sb、Sr Na、Sb、Srの元素は共晶Siの微細化に寄与す
る。いずれも0.005重量%未満ではその効果が得ら
れない。Na、Srは0.1重量%を越えるとその効果
が飽和し、Sbは0.3重量%を越えるとその効果が飽
和する。従って、Naを添加する場合の添加量は0.0
05〜0.1重量%、Sbを添加する場合の添加量は0.
005〜0.3重量%、Srを添加する場合の添加量は
0.005から0.1重量%が好ましい。なお、Nb、S
b、SrがPと共存する場合には、Pによる初晶Siの
微細化効果が失われてしまうから、Pとは共存させない
ことが望ましい。
Na, Sb, Sr The elements Na, Sb, and Sr contribute to the refinement of eutectic Si. In any case, if less than 0.005% by weight, the effect cannot be obtained. When the content of Na and Sr exceeds 0.1% by weight, the effect is saturated, and when the content of Sb exceeds 0.3% by weight, the effect is saturated. Therefore, the amount of addition when Na is added is 0.0.
0.5 to 0.1% by weight, when Sb is added, the amount of addition is 0.1.
The amount of Sr added is preferably 0.005 to 0.1% by weight. Note that Nb, S
When b and Sr coexist with P, it is desirable not to coexist with P because the effect of miniaturization of primary crystal Si by P is lost.

【0056】以上の各元素の他、溶解時の酸化防止のた
めにBeを1〜100ppm程度添加することに特に支
障はない。またその他の元素も、合計で1重量%以下程
度の微量であれば、特に遠赤外線放射特性に悪影響を及
ぼすことはない。
In addition to the above elements, there is no particular problem in adding about 1 to 100 ppm of Be to prevent oxidation during dissolution. Also, other elements do not particularly adversely affect far-infrared radiation characteristics as long as the total amount is about 1% by weight or less.

【0057】次に、上述のようなAl-Si系合金を用
いた圧延板における組織状態、特に金属Si粒子の分散
状態について説明する。
Next, a description will be given of the microstructure of the rolled sheet using the Al-Si alloy as described above, in particular, the dispersion of metal Si particles.

【0058】既に述べたように、相当量のSiを含有す
る系のAl合金では、鋳造時にその添加量に応じて初晶
Si、共晶Siとして晶出する。そして鋳造後に熱処理
された場合、Alのマトリックス中からも金属Siが析
出する。これらの晶出Si(初晶Si、共晶Si)や析
出Siは陽極酸化処理後においてもそのまま金属Si粒
子として陽極酸化皮膜中に残存する。そしてこの陽極酸
化皮膜中の金属Si粒子は、遠赤外線放射特性や陽極酸
化皮膜の耐クラック性に大きな影響を与える。
As described above, an Al alloy containing a considerable amount of Si is crystallized as primary crystal eutectic Si and eutectic Si at the time of casting, depending on the amount of Al added. When heat treatment is performed after casting, metallic Si is also precipitated from the Al matrix. These crystallized Si (primary crystal Si, eutectic Si) and precipitated Si remain in the anodic oxide film as metal Si particles as they are even after the anodic oxidation treatment. The metal Si particles in the anodic oxide film have a great effect on far-infrared radiation characteristics and crack resistance of the anodic oxide film.

【0059】ここで、良好な遠赤外線の放射特性を得る
ためには、金属Si粒子のサイズ(粒径)と分布が重要
である。つまり、金属Si粒子の径が0.05μm未満
の場合には、可視光線、遠赤外線の散乱吸収が不十分で
あって、良好な放射特性が得られない。従って、粒径が
0.05μm以上の金属Si粒子が存在することが必須
である。このため、0.05μm以上の金属Si粒子の
分布状態を滴切に制御する必要がある。
Here, in order to obtain good radiation characteristics of far infrared rays, the size (particle size) and distribution of the metal Si particles are important. That is, when the diameter of the metal Si particles is less than 0.05 μm, the scattering and absorption of visible light and far-infrared rays are insufficient, and good radiation characteristics cannot be obtained. Therefore, it is essential that metal Si particles having a particle size of 0.05 μm or more exist. For this reason, it is necessary to control the distribution state of the metal Si particles having a size of 0.05 μm or more by dropping.

【0060】金属Si粒子が全く存在しないか、または
存在しても粒径が0.05μm未満の金属Si粒子しか
存在しない領域は、可視光線、遠赤外線の吸収が劣る。
従ってそのような領域がある程度以上存在すると、遠赤
外線放射特性が悪くなる。また、前記領域は、応力を緩
和するポイントが皆無であるか、または極めて少ないた
め、その領域の陽極酸化皮膜はクラックが生じ易くな
る。従って、金属Si粒子が存在しないか、または存在
しても0.05μm未満の粒子のみであるような領域
(以下、無粒子領域と略称する。)を次の2つの条件に
よって規制する。 (A)無粒子領域に描ける円の最大直径が30μm以下
であること。 (B)無粒子領域のうち、直径15μmの円を描ける領
域の合計面積が全体の面積に対し面積率で30%以下で
あること。
In a region where no metal Si particles are present, or where only metal Si particles having a particle size of less than 0.05 μm are present, absorption of visible light and far infrared rays is poor.
Therefore, if such a region exists more than a certain degree, the far-infrared radiation characteristics deteriorate. Further, since the region has no or very few points for relaxing the stress, the anodic oxide film in the region is liable to crack. Therefore, a region where the metal Si particles are absent, or even if they are present, are only particles having a particle size of less than 0.05 μm (hereinafter abbreviated as “particle-free region”) is regulated by the following two conditions. (A) The maximum diameter of a circle that can be drawn in the particle-free region is 30 μm or less. (B) In the particle-free region, the total area of the area where a circle having a diameter of 15 μm can be drawn is 30% or less in terms of the area ratio with respect to the entire area.

【0061】ここで(A)の条件は個々の無粒子領域の
広さが小さいことを意味し、(B)の条件は、ある程度
以上の広さの無粒子領域の合計面積が少ないことを意味
するが、更に(A)、(B)の条件を図面を参照して具
体的に説明する。
Here, the condition (A) means that the size of each particle-free region is small, and the condition (B) means that the total area of the particle-free region having a certain size or more is small. However, the conditions (A) and (B) will be specifically described with reference to the drawings.

【0062】Al合金の鋳塊組織は、一般に図1に示す
ようにデンドライト構造(樹枝状構造)でありデンドラ
イト部分(樹枝状部分)はα固用体1となっている。そ
してα固溶体1からなるデンドライト部分の周囲は、共
晶領域2、即ち、α相と金属Siとが交互に共存する領
域となっている。従って、この場合はデンドライト部分
のα固溶体1の領域が無粒子領域であるといえる。
The ingot structure of the Al alloy generally has a dendrite structure (dendritic structure) as shown in FIG. The periphery of the dendrite portion composed of the α solid solution 1 is a eutectic region 2, that is, a region where the α phase and the metal Si coexist alternately. Therefore, in this case, it can be said that the region of the α solid solution 1 in the dendrite portion is a particle-free region.

【0063】また、一般に過共晶のAl−Si合金で
は、初晶Siが晶出し、鋳塊組織では図2に示すように
初晶Si3の周辺がα固溶体1となることが多い。この
場合、初晶Si3の周辺のα固溶体1の部分を無粒子領
域ということができる。
In general, in a hypereutectic Al—Si alloy, primary crystal Si is crystallized, and in the ingot structure, as shown in FIG. In this case, the portion of the α solid solution 1 around the primary crystal Si3 can be referred to as a particle-free region.

【0064】さらに、鋳造時の冷却速度が遅い除冷組織
の場合には、図3に示すように共晶組織中のSi4が粗
大で不規則針状となり、デンドライトの境界が不鮮明と
なることがある。この場合、共晶組織中のSi4の相互
間の部分全てを無粒子領域とみなければならないことも
ある。
Further, in the case of a decooled structure having a slow cooling rate during casting, as shown in FIG. 3, Si4 in the eutectic structure becomes coarse and irregular needle-like, and the boundary of dendrite may become unclear. is there. In this case, it may be necessary to consider all the portions between Si4 in the eutectic structure as a particle-free region.

【0065】一方、鋳造後に熱処理を行う場合、例えば
図4に示すようにデントライト部分のα固溶体中に金属
Si粒子が析出し、従って、元のデンドライト部分1’
も無粒子領域ではなくなることが多い。そして、鋳塊に
対して押山や鋳造、圧延等の塑性加工を行った場合に
は、例えば図5に示すように、鋳塊段階でデンドライト
の無粒子領域であった部分1の無粒子領域の形状、寸法
が変化する。この発明では、以上のような全ての場合に
共通して無粒子領域の広さや面積率を規定できるように
前記(A)、(B)の条件を適用している。
On the other hand, when heat treatment is performed after casting, for example, as shown in FIG. 4, metal Si particles precipitate in the α solid solution of the dendrite portion, and therefore, the original dendrite portion 1 ′
Are often not in the particle-free region. Then, when plastic working such as pressing, casting, and rolling is performed on the ingot, for example, as shown in FIG. The shape and dimensions change. In the present invention, the conditions (A) and (B) are applied so that the width and the area ratio of the particle-free region can be defined commonly in all the cases described above.

【0066】ここで前記(A)の条件に関して、図1、
図3、図5の各組織に対し、その無粒子領域に最も大径
の円5を描いてみた様子を、図6、図7、図8に示す。
前記(A)の条件は、要はこれらの最大の円5が30μ
m以下であれば良いことを意味する。また、前記(B)
の条件に関して、同じく図1、図3、図5(但し図5の
右側の組織)の各組織に対し、その無粒子領域に直径1
5μmの円6を描いた様子を図9、図10、図11に示
す。これらの図において、太い実線7は、直径15μm
の円が描ける領域の外周線を示す。前記(B)の条件
は、この外周線(7)に囲まれる領域の面積が、全体の
面積の30%以下であれば良いことを意味する。
Here, regarding the condition (A), FIG.
FIGS. 6, 7 and 8 show the state of drawing the largest diameter circle 5 in the particle-free region for each of the tissues shown in FIGS.
The condition of the above (A) is that the maximum circle 5 is 30 μm.
m or less means good. In addition, (B)
1, 3 and 5 (however, the tissue on the right side of FIG. 5) has a diameter of 1 in the particle-free region.
FIGS. 9, 10 and 11 show a state in which a circle 6 of 5 μm is drawn. In these figures, the thick solid line 7 is 15 μm in diameter.
Indicates an outer peripheral line of a region where a circle can be drawn. The condition (B) means that the area of the region surrounded by the outer peripheral line (7) may be 30% or less of the entire area.

【0067】前記(A)の条件を満たさない場合、即
ち、直径30μmより大きい無粒子領域がある場合に
は、陽極酸化皮膜にクラックが生じやすくなり、遠赤外
線放射特性も悪くなる。一方、前記(B)の条件を満た
さない場合、即ち、直径15μm以上の無粒子領域の総
和が全面積に対し30%を越える場合は、皮膜中の遠赤
外線吸収領域が減少し、遠赤外線放射特性が悪くなる。
なお、直径15μm未満の小さな円しか描けないような
領域であれば、その面積の総和が全体の30%を越えて
も陽極酸化皮膜の耐クラック性が特に阻害されず、良好
な遠赤外線放射特性が得られる。
When the above condition (A) is not satisfied, that is, when there is a particle-free region having a diameter of more than 30 μm, cracks are easily formed in the anodic oxide film, and the far-infrared radiation characteristics are deteriorated. On the other hand, when the condition (B) is not satisfied, that is, when the total of the particle-free regions having a diameter of 15 μm or more exceeds 30% of the total area, the far-infrared absorption region in the coating decreases, and the far-infrared radiation is reduced. The characteristics deteriorate.
In addition, in a region where only a small circle having a diameter of less than 15 μm can be drawn, even if the total area exceeds 30% of the entire area, the crack resistance of the anodic oxide film is not particularly impaired, and good far-infrared radiation characteristics are obtained. Is obtained.

【0068】次に、以上のような(A)、(B)の条件
についてAl-Si径合金圧延板の製造工程と関連して
更に詳細に述べる。
Next, the conditions (A) and (B) as described above will be described in more detail in relation to the production process of the rolled Al—Si diameter alloy sheet.

【0069】前記組成のAl-Si系合金を鋳造すれ
ば、鋳造のままで一般に共晶のSiおよび初晶のSi
が、初晶のAl-αデンドライトとともに晶出する。こ
のデンドライトの枝は、鋳造のままでは固溶体になって
おり、この部分には金属Siは存在しない。
If an Al—Si alloy having the above composition is cast, eutectic Si and primary Si
Are crystallized together with the primary Al-α dendrite. The dendrite branches are in a solid solution as cast, and metal Si does not exist in this portion.

【0070】αデンドライトの太さは、鋳造時の冷却速
度に影響され、冷却速度が遅ければ、枝と枝の間隔が拡
大し、枝の太さも太くなる。冷却速度が速ければデンド
ライトの間隔は狭くなり、枝の太さも小さくなる。従っ
て砂型鋳造のように比較的鋳造速度が遅い場合には、デ
ンドライトの幹の太さが30μm以上になりやすく、ま
た直径15μm以上の円の描ける領域の面積も増加する
ために、鋳造のままでは金属Siの分布が前記(A)、
(B)の条件を満たさない場合が多い。逆にダイカスト
鋳造やロールキャスターの如く冷却速度の速い場合に
は、デンドライトの間隔も密となり、デンドライトの幹
の太さも小さくなる。このため、前述の(A)、(B)
の条件を鋳造のままで満たすことが多く、この場合に
は、鋳造のままでも良好な遠赤外線放射特性を得ること
ができる。
The thickness of the α-dendrites is affected by the cooling rate during casting. If the cooling rate is low, the interval between branches increases, and the thickness of the branches also increases. The faster the cooling rate, the narrower the dendrite spacing and the smaller the thickness of the branches. Therefore, when the casting speed is relatively low as in sand casting, the thickness of the dendrite trunk tends to be 30 μm or more, and the area of a circle with a diameter of 15 μm or more is also increased. The distribution of metal Si is (A),
In many cases, the condition (B) is not satisfied. Conversely, when the cooling rate is high, such as in die casting or roll casters, the intervals between dendrites are close and the thickness of the dendrite trunk is also small. For this reason, the aforementioned (A) and (B)
Is often satisfied as cast, and in this case, good far-infrared radiation characteristics can be obtained even as cast.

【0071】前述のように鋳造段階ではデンドライトが
粗く、(A)、(B)の条件を満たす組織が得られない
場合には、鋳塊を加熱して、デンドライト中に金属Si
を析出させれば良い。析出Si粒子は、鋳造の際の晶出
Si粒子のサイズと比べれば小さいのが一般的である
が、温度条件を適切に選択すれば、0.05μm以上の
Si粒子がデンドライトのα相中に析出する。このよう
に、鋳造段階ではデンドライト組織が粗く、無粒子領域
が広い場合であっても、析出処理を施すことにより前記
(A)、(B)の条件を満たす組織とし、それによって
遠赤外線放射特性を向上させることが可能である。
As described above, when the dendrite is coarse in the casting stage and a structure satisfying the conditions (A) and (B) cannot be obtained, the ingot is heated to remove the metal Si in the dendrite.
May be precipitated. The precipitated Si particles are generally smaller than the size of the crystallized Si particles at the time of casting, but if the temperature conditions are appropriately selected, the Si particles of 0.05 μm or more are contained in the α phase of the dendrite. Precipitates. Thus, even in the case where the dendrite structure is coarse and the particle-free region is wide in the casting stage, the structure satisfying the above conditions (A) and (B) is obtained by performing the precipitation treatment, whereby the far-infrared radiation characteristic is obtained. Can be improved.

【0072】なお、この場合の析出処理の温度は、合金
の成分によっても異なるが、300〜550℃程度が通
常であり、時間も0.5時間から24時間程度が通常で
ある。300℃未満では、析出Si粒子のサイズが小さ
く、0.05μm未満になり易い。また、550℃を越
えれば、局部溶融が生じたり、Siの析出量が少なくな
って、鋳塊の組織にとっては直径15μm以上の円の描
ける領域の面積の比率が30%を越えてしまうことがあ
る。析出処理の時間は0.5時間未満では効果がなく、
24時間を越えると経済的に無駄である。
The temperature of the precipitation treatment in this case varies depending on the composition of the alloy, but is usually about 300 to 550 ° C., and the time is usually about 0.5 to 24 hours. If the temperature is lower than 300 ° C., the size of the precipitated Si particles is small and tends to be less than 0.05 μm. If the temperature exceeds 550 ° C., local melting occurs or the amount of Si precipitated is reduced, and the ratio of the area of a circle having a diameter of 15 μm or more to the ingot structure may exceed 30%. is there. If the precipitation time is less than 0.5 hours, there is no effect.
Beyond 24 hours is economically useless.

【0073】熱間圧延等の熱間加工を行なう場合には、
デンドライトの組織の如何にかかわらず、熱間加工前に
鋳塊の加熱を行なう必要があり、そこで熱間加工前の加
熱処理を前述の析出処理と兼ねさせることができる。勿
論、熱間加工前の熱処理の前、あるいは熱間加工後、更
にはその後の冷間加工の中途あるいは熱間加工後などの
いずれの時点においても、前述のような大きさのSiが
析出されるような加熱処理を、単独で、あるいは焼鈍と
兼ねて施すことができる。更には、製造過程の圧接のた
めの熱間圧延の前の加熱や焼鈍と兼ねて行なうこともで
きる。なお、熱間圧延を行なう場合は、熱間圧延中に割
れが生じないように注意する必要がある。Si量が15
重量%を越える場合には熱間圧延時に割れが生じ易くな
る。
When performing hot working such as hot rolling,
Irrespective of the dendrite structure, it is necessary to heat the ingot before hot working, and the heat treatment before hot working can also serve as the above-described precipitation treatment. Of course, before the heat treatment before the hot working, or after the hot working, and at any time after the middle of the cold working or after the hot working, the Si having the size described above is precipitated. Such heat treatment can be performed alone or in combination with annealing. Furthermore, it can also be performed together with heating and annealing before hot rolling for pressure welding in the manufacturing process. When performing hot rolling, care must be taken so that cracks do not occur during hot rolling. Si content is 15
If the content exceeds 10% by weight, cracks tend to occur during hot rolling.

【0074】鋳造材に対しては冷間圧延を直接行なうこ
ともある。即ち、薄板を連続鋳造する方法では、冷間ロ
ール間で連続的に5〜20mmの薄板が製造されるが、
この場合その鋳造板に対し、直接冷間圧延を施す場合が
多い。このような連続鋳造圧延の場合は、冷却速度が著
しく高いために、組織が微細となるから、特に析出処理
を行なわなくとも、そのままで前記(A)、(B)の条
件を満たすことが多い。即ち、連続鋳造圧延のまま、も
しくは冷間圧延のままで優れた遠赤外線特性を示す。た
だし、前述のような冷間圧延を行なう場合であっても、
鋳造段階では組織条件として前記(A)、(B)の条件
を満たしていなければ、必要に応じて加熱析出処理を施
し、0.05μm以上の金属Si粒子を無粒子領域に析
出させて前記(A)、(B)の条件を満足させるように
すれば良い。
In some cases, cold rolling is performed directly on the cast material. That is, in the method of continuously casting a thin plate, a thin plate of 5 to 20 mm is continuously produced between the cold rolls.
In this case, the cast plate is often subjected to direct cold rolling. In the case of such continuous casting and rolling, since the cooling rate is remarkably high, the structure becomes fine. Therefore, the above conditions (A) and (B) are often satisfied as they are without performing any precipitation treatment. . That is, it exhibits excellent far-infrared characteristics as it is in continuous casting rolling or cold rolling. However, even when performing cold rolling as described above,
In the casting stage, if the conditions (A) and (B) are not satisfied as the structural conditions, heat precipitation treatment is performed as necessary to precipitate metal Si particles of 0.05 μm or more in the particle-free region, What is necessary is to satisfy the conditions of A) and (B).

【0075】なお、熱間圧延や冷間圧延などの鍛練工程
が施された場合は、デンドライトなどの無粒子領域はそ
の加工により均一化が進行する。そして、総加工率が7
0%を越えれば、もとのデンドライトの痕跡はほとんど
消滅し、金属Si粒子の分布が均一化される。従って高
加工度の熱間圧延や冷間圧延を施す場合は、鋳造段階で
は前記(A)、(B)の条件を満たしていなくてもその
後の加工により容易にその条件を満たすようにすること
ができる。
When a forging process such as hot rolling or cold rolling is performed, a non-particle region such as dendrite is made uniform by the working. And the total processing rate is 7
If it exceeds 0%, the trace of the original dendrite almost disappears, and the distribution of the metal Si particles becomes uniform. Therefore, when hot rolling or cold rolling with a high degree of work is performed, even if the conditions (A) and (B) are not satisfied in the casting stage, the conditions should be easily satisfied by subsequent working. Can be.

【0076】次に、前述のようなAl-Mn系あるいは
Al-Si系のAl合金の基材の表面に陽極酸化処理を
施せば、その陽極酸化皮膜は優れた遠赤外線特性を発揮
するとともに、優れた耐ヒートクラック性を示す。即
ち、陽極酸化処理時には、Al-Mn系Al合金の基材
の場合はAl-Mn系金属間化合物の析出粒子が、ま
た、Al-Si系Al合金の場合は金属Si粒子がいず
れも皮膜中にそのまま残存した状態で陽極酸化皮膜が成
長する。そのため、皮膜中のポアの成長がAl-Mn系
金属間化合物粒子もしくは金属Si粒子に妨げられ、枝
別れした微細なポアを有する多孔質の皮膜が生成され
る。更に、陽極酸化皮膜中にそのまま残存して分散して
いる微細なポアが入射光を散乱吸収し、遠赤外線の放射
特性も良好となる。そしてまた前述の枝別れした微細な
ポア構造と皮膜中に分散したAl-Mn系金属間化合物
粒子もしくは金属Si粒子が熱応力の緩和点として機能
し、そのため皮膜中にクラックが生じにくくなり、50
0℃程度の高温に至るまでクラックが生じることなく使
用可能となる。
Next, if the surface of the Al-Mn-based or Al-Si-based Al alloy substrate as described above is subjected to anodic oxidation treatment, the anodic oxide film exhibits excellent far-infrared characteristics, Shows excellent heat crack resistance. That is, at the time of the anodizing treatment, in the case of the base material of the Al-Mn-based Al alloy, precipitated particles of the Al-Mn-based intermetallic compound, and in the case of the Al-Si-based Al alloy, the metal Si particles are all contained in the film. An anodic oxide film grows as it is on the surface. Therefore, the growth of the pores in the film is hindered by the Al-Mn intermetallic compound particles or the metal Si particles, and a porous film having branched fine pores is generated. Further, fine pores that remain and disperse as they are in the anodic oxide film scatter and absorb incident light, and radiation characteristics of far infrared rays are also improved. Further, the above-mentioned branched fine pore structure and Al-Mn-based intermetallic compound particles or metal Si particles dispersed in the film function as a relaxation point of thermal stress, so that cracks hardly occur in the film, and
It can be used without cracks up to a high temperature of about 0 ° C.

【0077】ところで、前述したAlあるいはAl合金
からなる基材に機械的粗面化処理を施した後に陽極酸化
処理を施すと、基材表面の表面粗さの値がそのまま陽極
酸化皮膜の表面粗さに表われることとなる。よって、基
材表面を平均粗さ0.5〜5μm、最大粗さ5〜50μ
mに粗面化することにより、得られた陽極酸化皮膜の表
面粗さも平均粗さ0.5〜5μm、最大粗さ5〜50μ
mに粗面化されることになる。
By the way, when a substrate made of Al or Al alloy is subjected to mechanical surface roughening treatment and then subjected to anodic oxidation treatment, the value of the surface roughness of the substrate surface is directly changed to the surface roughness of the anodic oxide film. It will be manifested in. Therefore, the surface of the base material has an average roughness of 0.5 to 5 μm,
m, the surface roughness of the obtained anodic oxide film is also 0.5 to 5 μm in average roughness and 5 to 50 μm in maximum roughness.
m.

【0078】また、本発明者らが特願平3ー15522
9号明細書において特許出願している遠赤外線放射体に
おいては、陽極酸化皮膜の厚さを10μm以上としたも
のにおいて特に有効な遠赤外線放射特性と耐ヒートクラ
ック特性を得ているが、本発明の機械的粗面化処理を施
したものにあっては、4μm以上の厚さの陽極酸化皮膜
であっても優れた放射特性と耐ヒートクラック特性を得
ることができる。このように薄い陽極酸化皮膜でも良好
な特性を発揮できることにより、製造時に必要な陽極酸
化皮膜の厚さを小さくできるので、製造条件の選択幅が
広がるとともに、薄板への塑性加工なども容易にできる
ようになる。
Further, the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Application No. 3-15522.
In the far-infrared radiator for which a patent application is made in the specification of Japanese Patent No. 9, particularly effective far-infrared radiation characteristics and heat crack resistance characteristics are obtained when the thickness of the anodic oxide film is 10 μm or more. In the case where the surface is mechanically roughened, excellent radiation characteristics and heat crack resistance can be obtained even with an anodic oxide film having a thickness of 4 μm or more. Since good properties can be exhibited even with such a thin anodic oxide film, the thickness of the anodic oxide film required at the time of manufacturing can be reduced, so that a wider range of manufacturing conditions can be selected and plastic processing of a thin plate can be easily performed. Become like

【0079】[0079]

【実施例】【Example】

(実施例1)JIS規定1050材(純アルミニウム)
からなる50×100×1mmの板材を試料板としてこ
れの表面に#100、#180のアルミナ粒子を用いて
空気圧4kg/cm2 でブラスト処理を行なった。次
いで20℃、20重量%の硫酸浴中において、電流密度
3A/dm2で5分間、10分間、30分間、それぞれ
陽極酸化処理を行なった。この試料をマッフル炉に収納
し、室温から昇温して500℃で30分間加熱し、その
後室温に戻すヒートサイクルを10サイクル加えるヒー
トサイクル試験を行なった。その後、試料温度を250
℃、500℃に設定して3〜30μmの波長領域におけ
る遠赤外線の全放射率を測定する試験を行なった。その
結果を表1に示す。また、前記試験において、ブラスト
処理のみを施していない試料も用意し、これについても
前記と同様の試験を行なった。その結果を表2に示す。
(Example 1) JIS defined 1050 material (pure aluminum)
A 50 × 100 × 1 mm plate made of was used as a sample plate, and the surface of the plate was blasted at a pressure of 4 kg / cm 2 using # 100 and # 180 alumina particles. Then, in a 20% by weight sulfuric acid bath at 20 ° C., anodizing treatment was performed at a current density of 3 A / dm 2 for 5 minutes, 10 minutes, and 30 minutes, respectively. This sample was placed in a muffle furnace, heated from room temperature, heated at 500 ° C. for 30 minutes, and then subjected to a heat cycle test in which 10 heat cycles for returning to room temperature were performed. Thereafter, the sample temperature was increased to 250
A test for measuring the total emissivity of far infrared rays in a wavelength region of 3 to 30 μm was performed by setting the temperature to 500 ° C. Table 1 shows the results. Further, in the above test, a sample not subjected to only the blast treatment was also prepared, and the same test as above was performed on this sample. Table 2 shows the results.

【0080】[0080]

【表1】 [Table 1]

【0081】[0081]

【表2】 [Table 2]

【0082】表1と表2に示す結果から明らかなよう
に、純アルミニウム材に粗面化処理を施し、微細な凹凸
を有する陽極酸化皮膜が形成された本発明の試料は、粗
面化処理を施していない試料に比較して著しく放射率が
向上することが判明した。そして、特に、波長3〜7μ
mの帯域における分光放射率の低下の大きい500℃に
おける全放射率は、ブラスト処理の有無で大きな差が生
じている。また、クラックの発生状況、反りの発生状況
などの耐熱特性でも大きな差異が見られ、表1に示す本
発明に係る試料がいずれも良好な値を示した。
As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, the sample of the present invention in which a pure aluminum material was subjected to a surface roughening treatment to form an anodic oxide film having fine irregularities was subjected to the surface roughening treatment. It was found that the emissivity was remarkably improved as compared with the sample not subjected to. And especially, a wavelength of 3 to 7 μm
The total emissivity at 500 ° C. at which the spectral emissivity greatly decreases in the m band has a large difference depending on whether or not blasting is performed. In addition, large differences were also observed in heat resistance properties such as the occurrence of cracks and the occurrence of warpage, and all of the samples according to the present invention shown in Table 1 showed good values.

【0083】(実施例2)Al合金として、JIS規定
5052材と6063材を用いて実施例1と同等の試験
を行なった。その結果を表3に示す。
(Example 2) The same test as in Example 1 was performed using 5052 and 6063 JIS-specified Al alloys. Table 3 shows the results.

【0084】[0084]

【表3】 [Table 3]

【0085】表3に示す結果から明らかなように、いず
れの材質においてもブラスト処理を施したものは良好な
特性を発揮した。 (実施例3)Al合金として、表4に示すような請求項
2〜請求項6に記載した組成範囲のものを用い、それぞ
れ実施例1と同様の試験を行なった。試験結果を表5と
表6と表7に示す。
As is evident from the results shown in Table 3, any of the materials subjected to the blast treatment exhibited excellent characteristics. (Example 3) As Al alloys having the composition ranges described in claims 2 to 6 as shown in Table 4, the same tests as in Example 1 were performed. The test results are shown in Tables 5, 6, and 7.

【0086】[0086]

【表4】 [Table 4]

【0087】[0087]

【表5】 [Table 5]

【0088】[0088]

【表6】 [Table 6]

【0089】[0089]

【表7】 [Table 7]

【0090】表5〜表7に示したように、本発明に係る
合金を用いて本発明方法を実施したものは、表1と表3
に示した1050材、5052材、6063材などの通
常のAl材を用いた場合よりも更に高い放射率を得るこ
とができた。特に高温での特性低下の大きい3〜7μm
の分光放射率に優れるために、500℃での全放射率に
おいても、250℃での全放射率に近い優れた特性が得
られた。また、ヒートサイクルの前は言うまでもなく5
00℃、30分間×10回のヒートサイクル後において
も、クラック、反りが発生せず、優れた耐熱特性を示し
た。また、この実施例において、陽極酸化皮膜として膜
厚5μmと10μmのいずれも薄い膜の例の結果を示し
ているが、膜厚を厚くすれば更に高い放射率が得られる
ことは明らかである。陽極酸化処理後の板材に曲げ加工
などの加工を施す場合は、膜厚が薄いほど加工性が良い
ので、薄くても高い熱安定性を維持しながら高い放射率
が得られることは加工上の利点が大きい。なお、より高
い放射率が要求され、耐摩耗性に優れるなど、機械的特
性が要求されるときは、厚膜にすれば良いし、必要に応
じて更に硬質アルマイト処理を行なっても良い。
As shown in Tables 5 to 7, the alloys according to the present invention were subjected to the method of the present invention using Tables 1 and 3
The emissivity was higher than in the case where a normal Al material such as 1050 material, 5052 material and 6063 material shown in FIG. 3 to 7 μm with large property deterioration especially at high temperatures
, Excellent characteristics close to the total emissivity at 250 ° C. were obtained even at the total emissivity at 500 ° C. Before the heat cycle, needless to say, 5
After 10 heat cycles of 00 ° C for 30 minutes
No cracks or warpage, showing excellent heat resistance
Was. Further, in this example, the results of an example in which both the film thicknesses of 5 μm and 10 μm are thin as the anodic oxide film are shown, but it is clear that higher emissivity can be obtained by increasing the film thickness. When performing bending or other processing on a sheet material after anodizing, the thinner the film thickness, the better the workability. Therefore, high emissivity can be obtained while maintaining high thermal stability even when thin. The benefits are great. When a higher emissivity is required and mechanical properties such as excellent wear resistance are required, a thick film may be formed, and a hard alumite treatment may be performed as necessary.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、A
l合金の板状基材に、微細な凹凸を有する厚さ4μm以
上の陽極酸化皮膜が形成され、該陽極酸化皮膜の表面粗
さが、平均粗さで1.5〜3.0μm、最大粗さで5〜3
0μmの範囲、あるいは、陽極酸化皮膜の表面粗さが、
平均粗さで1.5〜2.6μm、最大粗さで11〜27μ
mの範囲とされてなる遠赤外線放射体は、遠赤外線放射
板として400℃以上の高温使用時にもクラックや反り
を生じない優れた耐熱性が得られるともに、実用上有効
とされる3〜30μmの波長領域における全放射率にお
いても、従来特殊な合金を用いなくては達成が困難であ
った70%以上の安定した放射率が極めて薄い皮膜のも
ので得られる。このため耐熱性が要求される遠赤外線放
射板の用途に好適に用いることができる。
As described above, according to the present invention, A
An anodic oxide film having a thickness of 4 μm or more having fine irregularities is formed on a plate-shaped base material of an alloy, and the surface roughness of the anodic oxide film is 1.5 to 3.0 μm in average roughness, and the maximum roughness. Now 5-3
0μm range, or the surface roughness of the anodic oxide film,
1.5 to 2.6 μm in average roughness, 11 to 27 μm in maximum roughness
far infrared radiator comprising a range of m is, the far infrared radiation
Cracks and warpage even when using a high temperature of 400 ° C or more as a plate
In addition to obtaining excellent heat resistance that does not cause cracking, the total emissivity in the wavelength region of 3 to 30 μm, which is considered to be practically effective, is 70% or more, which was difficult to achieve without using a special alloy in the past. A stable emissivity is obtained with a very thin coating. For this reason, far-infrared radiation that requires heat resistance
It can be suitably used for the use of a shooting plate .

【0092】また、Al-Mn系あるいはAl-Si系の
Al合金の基材の表面に微細な凹凸を有する陽極酸化皮
膜が形成されたものにあっては、極めて優れた遠赤外線
特性を発揮するとともに、ヒートショックなどの耐熱性
においても優れた特性を示す。 即ち、陽極酸化処理時
には、Al-Mn系Al合金の基材の場合はAl-Mn系
金属間化合物の析出粒子が、また、Al-Si系Al合
金の場合は金属Si粒子がいずれも皮膜中にそのまま残
存した状態で陽極酸化皮膜が形成される。そのため、陽
極酸化皮膜中のポアの成長がAl-Mn系金属間化合物
粒子もしくは金属Si粒子に妨げられ、枝別れした微細
なポアを有する多孔質の陽極酸化皮膜が形成される。そ
の結果、陽極酸化皮膜中に複雑に枝別れして形成された
微細なポアによって入射光の散乱吸収率が一段と向上
し、遠赤外線の放射特性も良好となる。
[0092] In the case where an anodic oxide film having fine irregularities is formed on the surface of an Al-Mn-based or Al-Si-based Al alloy substrate, extremely excellent far-infrared characteristics are exhibited. In addition, it shows excellent characteristics in heat resistance such as heat shock. That is, at the time of the anodizing treatment, in the case of the base material of the Al-Mn-based Al alloy, the precipitated particles of the Al-Mn-based intermetallic compound, and in the case of the Al-Si-based Al alloy, the metal Si particles are all contained in the coating. An anodic oxide film is formed while remaining as it is. Therefore, the growth of pores in the anodic oxide film is hindered by the Al-Mn-based intermetallic compound particles or the metal Si particles, and a porous anodic oxide film having branched fine pores is formed. As a result, the fine pores formed in the anodic oxide film in a complicatedly branched manner further improve the scattering and absorptance of incident light and improve the radiation characteristics of far infrared rays.

【0093】そしてまた、前述の枝別れした微細なポア
構造と皮膜中に分散したAl-Mn系金属間化合物粒
子、もしくは金属Si粒子は熱応力の緩和点としても機
能し、そのため皮膜中にクラックが生じにくくなり、5
00℃程度の高温に至るまでクラックが生じることなく
使用可能となる。従って、本発明に係る遠赤外線放射体
は、精密な機器などに組み込んで使用する場合のように
厳しい寸法制限と高い特性が要求されるような用途に対
しても用いることができる。
Further, the above-described branched fine pore structure and Al-Mn intermetallic compound particles or metal Si particles dispersed in the film also function as a relaxation point of thermal stress. Is less likely to occur 5
It can be used without causing cracks up to a high temperature of about 00 ° C. Therefore, the far-infrared radiator according to the present invention can also be used for applications that require strict dimensional restrictions and high characteristics, such as when incorporated in precision equipment and the like.

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

【図1】アルミニウム合金の鋳塊組織の第1の例を示す
模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a first example of an ingot structure of an aluminum alloy.

【図2】アルミニウム合金の鋳塊組織の第2の例を示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a second example of an ingot structure of an aluminum alloy.

【図3】アルミニウム合金の鋳塊組織の第3の例を示す
模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a third example of an ingot structure of an aluminum alloy.

【図4】アルミニウム合金の鋳塊に熱処理を施した場合
の組織変化の一例を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a structural change when a heat treatment is performed on an aluminum alloy ingot.

【図5】アルミニウム合金の鋳塊に圧延加工を施した場
合の組織変化の一例を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a structural change when an ingot of an aluminum alloy is subjected to rolling.

【図6】この発明の組織条件のうち、粒径0.05μm
以上の金属Si粒子が存在しない領域に描ける円の最大
径について説明するための図で、図1に示される組織に
対応して示す模式図である。
FIG. 6 shows a grain size of 0.05 μm among the texture conditions of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for describing a maximum diameter of a circle that can be drawn in a region where the metal Si particles do not exist, and is a schematic diagram corresponding to the structure illustrated in FIG. 1.

【図7】同じく最大径について説明するための図で、図
3に示される組織に対して示す模式図である。
7 is a diagram for explaining the maximum diameter, and is a schematic diagram showing the tissue shown in FIG. 3;

【図8】同じく最大径について説明するための図で、図
5の右側に示される組織に対して示す模式図である。
8 is a view for explaining the maximum diameter, and is a schematic view showing a tissue shown on the right side of FIG. 5;

【図9】この発明の組織条件のうち、粒径0.05μm
以上の金属Si粒子が存在しない領域における直径15
μmの円を描ける領域について説明するための図で、図
1に示される組織に対応して示す模式図である。
FIG. 9 shows a grain size of 0.05 μm among the texture conditions of the present invention.
The diameter 15 in the region where the above metal Si particles do not exist
FIG. 2 is a diagram for explaining a region where a circle of μm can be drawn, and is a schematic diagram corresponding to the tissue shown in FIG. 1.

【図10】同じく直径15μmの円を描くことができる
領域を説明するための図で、図3に示される組織に対応
して示す模式図である。
10 is a diagram for explaining a region where a circle having a diameter of 15 μm can be drawn, and is a schematic diagram corresponding to the tissue shown in FIG. 3;

【図11】同じく直径15μmの円を描くことができる
領域を説明するための図で、図5に示される組織に対応
して示す模式図である。
11 is a diagram for explaining a region where a circle having a diameter of 15 μm can be drawn, and is a schematic diagram corresponding to the tissue shown in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 α固溶体(デンドライト)、 2 共晶領域、 3 初晶Si、 4、 Si、 5、6 円、 7、 実線(外周線)。 1 α solid solution (dendrite), 2 eutectic region, 3 primary crystal Si, 4, Si, 5, 6 yen, 7, solid line (outer line).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前嶋 正受 東京都江東区木場一丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 西山 貞義 東京都江東区木場一丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 松本 秀一 東京都江東区木場一丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 馬場 規泰 東京都江東区木場一丁目5番1号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 松尾 守 東京都中央区日本橋室町4丁目3番18号 スカイアルミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−230683(JP,A) 特開 昭54−13028(JP,A) 特開 平1−180937(JP,A) 特開 昭59−56559(JP,A) 特開 昭48−72015(JP,A) 特開 昭49−67807(JP,A) 特公 平7−116639(JP,B2) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masatake Maejima 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor Sadayoshi Nishiyama 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura (72) Inventor Shuichi Matsumoto 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor Noriyoshi Baba 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor Mamoru Matsuo 4-3-1-18 Nihonbashi Muromachi, Chuo-ku, Tokyo Inside Sky Aluminum Co., Ltd. (56) References JP-A-2-230683 (JP, A) JP-A-54-13028 (JP, A) JP-A-1-180937 (JP, A) JP-A-59-56559 (JP, A) JP-A-48-72015 (JP, A) JP-A-49-67807 (JP, A) -116639 (JP , B2)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 Mnを0.3〜4.3重量%含有し、残部
がAlおよび不可避不純物からなり、かつ粒径0.01
〜3μmのAl-Mn系金属間化合物析出物が分散して
いるAl合金からなる板状基材の表面に、微細な表面凹
凸を有する陽極酸化皮膜が厚さ4μm以上に形成されて
なり、該陽極酸化皮膜の表面粗さが、平均粗さで1.5
〜3.0μm、最大粗さで5〜30μmの範囲とされて
なることを特徴とする遠赤外線放射体。
1. Mn content of 0.3 to 4.3% by weight, balance of Al and unavoidable impurities, and particle size of 0.01
An anodic oxide film having fine surface irregularities is formed to a thickness of 4 μm or more on the surface of a plate-like substrate made of an Al alloy in which Al-Mn-based intermetallic compound precipitates of up to 3 μm are dispersed. The surface roughness of the anodic oxide film is 1.5 on average.
A far-infrared radiator characterized in that the far-infrared radiator has a maximum roughness in a range of 5 to 30 μm.
【請求項2】 請求項記載の遠赤外線放射体におい
て、Al合金として、Mnを0.3〜4.3重量%および
Mgを0.05〜6.0重量%含有し、残部がAlおよび
不可避不純物からなり、かつ粒径0.01〜3μmのA
l-Mn系金属間化合物析出物が分散しているAl合金
からなる板状基材を用いたことを特徴とする遠赤外線放
射体。
2. The far-infrared radiator according to claim 1 , wherein the Al alloy contains 0.3 to 4.3% by weight of Mn and 0.05 to 6.0% by weight of Mg, with the balance being Al and A consisting of unavoidable impurities and having a particle size of 0.01 to 3 μm
Al alloy in which l-Mn intermetallic compound precipitates are dispersed
A far-infrared radiator characterized by using a plate-shaped substrate made of:
【請求項3】 Siを3〜15重量%含有し、残部がA
lおよび不可避不純物からなり、かつ初晶Si、共晶S
iもしくは析出Siからなる金属Si粒子のうち、粒径
0.05μm以上の金属Si粒子が存在しない領域に描
ける円の最大直径が30μm以下であり、しかも粒径
0.05μm以上の金属Si粒子が存在しない領域のう
ち、直径15μmの円を描ける領域の合計面積が、全体
の面積に対し面積率30%以下であるAl合金からなる
板状基材の表面に、微細な表面凹凸を有する陽極酸化皮
膜が厚さ4μm以上に形成されてなり、該陽極酸化皮膜
の表面粗さが、平均粗さで1.5〜3.0μm、最大粗さ
で5〜30μmの範囲とされてなることを特徴とする遠
赤外線放射体。
3. An alloy containing 3 to 15% by weight of Si and the balance of A
1 and unavoidable impurities, and primary crystal Si, eutectic S
Among the metal Si particles composed of i or precipitated Si, the maximum diameter of a circle drawn in a region where no metal Si particle having a particle size of 0.05 μm or more is present is 30 μm or less, and the metal Si particle having a particle size of 0.05 μm or more is among non-existent area, the total area of the region draw a circle with a diameter of 15 [mu] m, an Al alloy is not more than the area ratio of 30% to the total area
Anodized skin with fine surface irregularities on the surface of the plate-shaped substrate
The film is formed to a thickness of 4 μm or more, and the anodic oxide film
Has an average roughness of 1.5 to 3.0 μm and a maximum roughness of
A far-infrared radiator characterized by having a range of 5 to 30 μm .
【請求項4】 請求項記載の遠赤外線放射体におい
て、Al合金として、Siを3〜15重量%含有し、か
つFeを0.05〜2.0重量%、Mgを0.05〜2.0
重量%、Cuを0.05〜6.0重量%、Mnを0.05
〜2.0重量%、Niを0.05〜3.0重量%、Crを
0.05〜0.5重量%、Vを0.05〜0.5重量%、Z
rを0.05〜0.5重量%、Znを1.0重量%を越え
て7.0重量%以下、のうちの1種または2種以上を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、 かつ初晶Si、共晶Siもしくは析出Siからなる金属
Si粒子のうち、粒径0.05μm以上の金属Si粒子
が存在しない領域に描ける円の最大直径が30μm以下
であり、しかも粒径0.05μm以上の金属Si粒子が
存在しない領域のうち、直径15μmの円を描ける領域
の合計面積が、全体の面積に対し面積率30%以下であ
るAl合金からなる板状基材を用いことを特徴とする
遠赤外線放射体。
4. The far-infrared radiator according to claim 3 , wherein the Al alloy contains 3 to 15% by weight of Si, 0.05 to 2.0% by weight of Fe, and 0.05 to 2% of Mg. .0
% By weight, 0.05 to 6.0% by weight of Cu, and 0.05% of Mn.
2.0% by weight, Ni 0.05 to 3.0% by weight, Cr 0.05 to 0.5% by weight, V 0.05 to 0.5% by weight, Z
r of 0.05 to 0.5% by weight and Zn of more than 1.0% by weight to 7.0% by weight or less, with the balance being Al and unavoidable impurities. And the maximum diameter of a circle that can be drawn in a region where no metal Si particles having a particle diameter of 0.05 μm or more is present among the metal Si particles composed of primary crystal Si, eutectic Si, or precipitated Si is 30 μm or less. A plate-shaped substrate made of an Al alloy having an area ratio of 30% or less with respect to the total area of a region where a circle having a diameter of 15 μm can be drawn out of a region where no metal Si particles of 0.05 μm or more was present was used . A far-infrared radiator, characterized in that:
【請求項5】 請求項3または4記載の遠赤外線放射体
において、Al合金として、Siを3〜15重量%含有
し、かつTiを0.005〜0.2重量%含有するととも
に、Pを0.005〜0.1重量%、Naを0.005〜
0.1重量%、Sbを0.005〜0.3重量%、Srを
0.005〜0.1重量%、のうちの1種または2種以上
を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、 かつ初晶Si、共晶Siもしくは析出Siからなる金属
Si粒子のうち、粒径0.05μm以上の金属Si粒子
が存在しない領域に描ける円の最大直径が30μm以下
であり、しかも粒径0.05μm以上の金属Si粒子が
存在しない領域のうち、直径15μmの円を描ける領域
の合計面積が、全体の面積に対し面積率30%以下であ
るAl合金からなる板状基材を用いことを特徴とする
遠赤外線放射体。
5. The far-infrared radiator according to claim 3 , wherein the Al alloy contains 3 to 15% by weight of Si, 0.005 to 0.2% by weight of Ti, and P 0.005 to 0.1% by weight, 0.005 to 0.1% by weight of Na
0.1% by weight, 0.005 to 0.3% by weight of Sb, and 0.005 to 0.1% by weight of Sr, with the balance being Al and inevitable impurities And the maximum diameter of a circle that can be drawn in a region where no metal Si particles having a particle diameter of 0.05 μm or more is present among metal Si particles composed of primary crystal Si, eutectic Si or precipitated Si is 30 μm or less, A plate-like substrate made of an Al alloy having a total area of 30% or less with respect to the total area of a region in which a circle having a diameter of 15 μm can be drawn among regions where no metal Si particles having a diameter of 0.05 μm or more is present is used. A far-infrared radiator, characterized in that:
【請求項6】 請求項1〜5記載の遠赤外線放射体にお
いて、陽極酸化皮膜の表面粗さが、平均粗さで1.5〜
2.6μm、最大粗さで11〜27μmの範囲とされて
なることを特徴とする遠赤外線放射体。
6. The far infrared radiator according to claim 5, wherein the surface roughness of the anodic oxide film, 1.5 at average roughness
A far-infrared radiator characterized in that it has a range of 2.6 μm and a maximum roughness of 11 to 27 μm.
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