本发明涉及高电阻且温度依赖性小的长寿命的钌合金发热材料(发热体)。另外,本发明涉及使用了高电阻且温度依赖性小的长寿命的钌合金发热体(发热材料)的加热器。
背景技术:
1、关于过渡金属元素或高熔点金属元素以及它们的合金,近年来,例如被用于有机、无机的el(电致发光)的蒸镀单元。作为这样的蒸镀单元的例子,例如记载于日本特开2005-32464号公报(专利文献1)。专利文献1中记载的蒸镀单元由容器和加热手段构成,作为容器,可以使用由钛(ti)、氧化铝(al2o3)、氧化铍(beo)等高熔点氧化物或钽(ta)、钼(mo)、钨(w)、sus(不锈钢)、钛(ti)等高熔点金属、或其氧化物、氮化物、合金等形成的圆筒状的容器,作为加热手段,可以采用将钽、钼、钨等高熔点金属的纤丝、加热用线圈直接或间接地缠绕于外周而通电的高频加热法、电阻加热单元、或激光加热法、电子束加热法等。另外,例如在制作有机el时,在薄膜的成膜中大多主要采用真空蒸镀法,但作为此时的蒸镀单元,通常主要使用钽。
2、另外,近年来,作为高温下的火花塞的电极(中心电极、接地电极)、各种传感器电极、温度测定等中使用的金属线材,已知有高熔点且化学稳定的铂或铂合金。进而,由于加工技术的进展,与铂相比熔点高且具有高耐氧化性的铱或铱合金线材被用作上文所述的火花塞、各种传感器、温度测定等中使用的金属线材。作为这样的用于电极等的铱合金线材,例如在日本特开2015-90012号公报(专利文献2)中公开。专利文献2中记载的铱合金线材是改善了高温气氛下的耐氧化消耗性、机械特性等各种特性的线材,通过对铱添加铂、钌、铑、镍这样的过渡金属元素或高熔点金属,另外通过使用微下拉法(μ-pd法),进行晶粒的形状控制,同时制造基于单晶的晶粒数少的线材。
3、但是,在专利文献2中,在基于晶粒的形状控制的情况下,限于使用了贵金属坩埚的无机材料的试样制作,在合金等金属材料中,由于贵金属坩埚与金属熔液发生反应等理由而不成功。在此,在日本特开2017-200867号公报(专利文献3)中公开了微下拉法中的改良了坩埚的铱合金的制造方法。在专利文献3所记载的方法中,使用由与金属材料的熔液的润湿角为60°以上的陶瓷构成的坩埚,在使坩埚的具备开口部的底部的温度为构成金属部件的金属材料的凝固点以下的状态下拉,因此能够通过微下拉法等利用合金等金属材料制作所期望的形状的部件。进而,基于日本专利文献3中记载的方法,例如国际公开第2019/004273号(专利文献4)中公开了钌或以最大比例包含钌的钌合金线材或板材。
4、专利文献4中记载的钌合金线材是不仅如铱、铂、钌、铑的合金线材那样耐高温、耐氧化性优异,而且延展性(容易弯曲这样的性质)也优异的线材。
5、现有技术文献
6、专利文献
7、专利文献1:日本特开2005-32464号公报
8、专利文献2:日本特开2015-90012号公报
9、专利文献3:日本特开2017-200867号公报
10、专利文献4:国际公开第2019/004273号
11、专利文献5:日本特开2021-18890号公报
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、但是,例如在专利文献1中公开的蒸镀单元、使用钽的蒸镀单元的情况下,虽然耐高温性优异,但担心电阻率低、与之相伴的载流量的增加所带来的温度控制性的降低、使用中的蒸散和表面组织的变性所引起的寿命缩短。
3、另外,在el的蒸镀单元的材料中,若考虑电阻率、温度控制性,则主要作为该单元的加热手段,考虑使用专利文献2、专利文献3的发明的铱合金,但如上所述在耐高温性、耐氧化性方面显示出效果,但若作为例如加热器那样的加热手段使用,则能否长期使用、延展性等这样的加工性不明确,另外铱本身昂贵。鉴于此,考虑使用专利文献4中记载的钌合金的线材或板材。
4、钌本身比铱廉价且与铱同样为高熔点,具有耐高温性、耐氧化性,在常温常压下也稳定。但是,作为金属固体较脆,即使用作某种加热器,例如像日本特开2021-18890号公报(专利文献5)所公开的那样,也是使用钌作为表面保护膜而不是作为加热手段。另外,钌由于固溶性低,因此难以成为以钌为主的合金,例如作为相对于铱、钨、镍等主金属的副金属使用。而且,如上所述,作为例如el等的蒸镀单元、加热器等加热手段,记载了使用专利文献4中记载的钌合金的线材,但专利文献4中记载的钌合金线材主要仅记载了耐高温性、耐氧化性、韧性、延展性等机械特性的改善,关于用作加热器等加热手段的加工性、发热强度、电阻率、温度控制性等效果尚不明确。
5、鉴于以上情况,本发明提供一种使用了高电阻且温度依赖性小、长寿命、富有加工性的钌合金发热体(发热材料)的加热器。
6、用于解决课题的手段
7、本发明的使用了钌合金发热材料的加热器的上述目的是通过使用了由钌以及一种或两种以上异种金属元素的合金构成的钌合金发热材料的加热器来实现的,其特征在于,所述钌合金发热材料以最大比例包含钌。
8、另外,本发明的使用了钌合金发热材料的加热器的上述目的通过使所述异种金属元素为钨,或者使所述钌合金发热材料包含50~70at%的钌,或者使所述钌合金发热材料包含0.1~33at%的钨,或者使所述钌合金发热材料还包含0.1~33at%的钼,或者使所述钌合金发热材料的形状为线状,或者使所述钌合金发热材料的形状为最小半径1mm,或者使所述钌合金发热材料的形状为杆状,或者使所述钌合金发热材料的形状为板状而更有效地实现。
9、发明效果
10、本发明中,形成了具有优异的加工性和发热特性、并且具有耐高温性的钌合金发热材料。特别是关于线材,由于回弹而难以维持弯曲加工后的形状,关于这点,能够通过实施热处理来维持形状。
11、另外,本发明的钌合金发热材料具有适度的强度,因此不仅能够加工成线材,还能够加工成杆状、板状,进而能够通过冷加工对该发热材料进行加工。另外,也能够使用该发热材料制作高电阻且温度依赖性小的长寿命的加热器。
技术特征:1.一种加热器,其为使用了钌合金发热材料的加热器,所述钌合金发热材料由钌以及一种或两种以上异种金属元素的合金构成,所述加热器的特征在于,
2.如权利要求1所述的加热器,其中,所述异种金属元素为钨。
3.如权利要求1或2所述的加热器,其中,所述钌合金发热材料包含50at%~70at%的钌。
4.如权利要求2所述的加热器,其中,所述钌合金发热材料包含0.1at%~30at%的钨。
5.如权利要求4所述的加热器,其中,所述钌合金发热材料还包含0.1at%~30at%的钼。
6.如权利要求1所述的加热器,其中,所述钌合金发热材料的形状为线状。
7.如权利要求1所述的加热器,其特征在于,所述钌合金发热材料的形状为最小半径1mm。
8.如权利要求1所述的加热器,其中,所述钌合金发热材料的形状为杆状。
9.如权利要求1所述的加热器,其中,所述钌合金发热材料的形状为板状。
技术总结本发明提供使用了高电阻且温度依赖性小的长寿命的钌合金发热体(发热材料)的加热器。一种钌合金发热材料,其由钌以及一种或两种以上异种金属元素的合金构成,所述钌合金发热材料以最大比例包含钌。技术研发人员:松本康裕,胜见学受保护的技术使用者:圣瑞克株式公司技术研发日:技术公布日:2024/10/31