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公開番号2024126037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023034157
出願日2023-03-07
発明の名称高熱伝導性焼結体、及びその製造方法、並びに、高熱伝導性焼結体を用いた複合材、及びその製造方法
出願人株式会社燃焼合成
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C04B 35/581 20060101AFI20240912BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】強度を高めることができるとともに、良好な切断性も併せ持ち、樹脂との複合材としたときの熱伝導率を効果的に向上させることができる、高熱伝導性焼結体、及びその製造方法、並びに、高熱伝導性焼結体を用いた複合材、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の高熱伝導性焼結体は、AlN、或いはSi₃N₄からなる高熱伝導性焼結体であって、棒状からなり、径が、0.3mm以上1.0mmの範囲内である、ことを特徴とする。本発明における複合材は、高熱伝導性焼結体と、所定厚の樹脂材と、を有し、複数の前記高熱伝導性焼結体が、前記樹脂材の表面から裏面にかけて貫通するように、前記樹脂材内に埋設されてなる、ことを特徴とする。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
ＡｌＮ、或いはＳｉ
３
Ｎ
４
からなる高熱伝導性焼結体であって、
棒状からなり、
径が、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍの範囲内である、
ことを特徴とする高熱伝導性焼結体。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記径は、０．５ｍｍ以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の高熱伝導性焼結体。
【請求項３】
前記高熱伝導性焼結体の表面粗さＲａは、１μｍ以上１０μｍ以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の高熱伝導性焼結体。
【請求項４】
支点間距離を３０ｍｍとした３点曲げによる曲げ破壊荷重評価試験において、破壊荷重が、２０ｇｆ以上である、ことを特徴とする請求項２に記載の高熱伝導性焼結体。
【請求項５】
長さが、２０ｍｍ以上１００ｍｍの範囲内である、
ことを特徴とする請求項１に記載の高熱伝導性焼結体。
【請求項６】
請求項１に記載の高熱伝導性焼結体と、
所定厚の樹脂材と、を有し、
複数の前記高熱伝導性焼結体が、前記樹脂材の表面から裏面にかけて貫通するように、前記樹脂材内に埋設されてなる、
ことを特徴とする複合材。
【請求項７】
前記高熱伝導性焼結体が、前記樹脂材に圧入されて保持される、ことを特徴とする請求項６に記載の複合材。
【請求項８】
前記樹脂材には、複数の高熱伝導性フィラーが分散して埋設されている、ことを特徴とする請求項６に記載の複合材。
【請求項９】
ＡｌＮ或いはＳｉ
３
Ｎ
４
からなる粉末と、焼結助剤とを混合した原料から成形体を得る工程、
前記成形体を焼結する工程、
を経て、径が、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍの範囲内である棒状の焼結体を得る、
ことを特徴とする高熱伝導性焼結体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の高熱伝導性焼結体の製造方法によって製造された高熱伝導性焼結体を用意する工程、
所定厚の樹脂材の表面から裏面にかけて複数の貫通孔を形成する工程、
前記高熱伝導性焼結体を前記貫通孔に圧入する工程、
前記樹脂材の表面及び裏面を研磨する工程、
を有することを特徴とする複合材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡｌＮなどの高熱伝導性焼結体、及びその製造方法、並びに、高熱伝導性焼結体を用いた複合材、及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＡｌＮウィスカーに関する発明が開示されている。この発明によれば、樹脂材料との密着性が高いＡｌＮウィスカー及びそれを用いた樹脂成形体を提供できるとしている。
【０００３】
特許文献１によれば、ＡｌＮウィスカーの直径は、０．１μｍ以上５０μｍ以下とされている（引用文献１の段落００２７）。また、実施例では、直径１μｍ以上３μｍ以下で長さ２００μｍ以上５００μｍ以下のＡｌＮウィスカーを作製したことが記載されている（引用文献１の段落０１１３）。
【０００４】
ＡｌＮウィスカーは、高い熱伝導性と高い絶縁性を備えており、ＡｌＮウィスカーが樹脂を貫く樹脂成形体を形成でき、これにより熱伝導パスを形成できるとしている（引用文献１の段落００６５、００６６、図４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－１５４５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示すＡｌＮウィスカーは、径が非常に小さく、強度が低い。例えば、特許文献１の図４に示すような樹脂成形体を作製するとき、樹脂に貫通孔を形成し、その貫通孔にＡｌＮウィスカーを圧入できれば簡単な手法により樹脂成形体を作製できるが、ＡｌＮウィスカーは、強度が非常に低いために圧入の際に折れやすく、実際の製造は限られた手法となる。
【０００７】
また、ＡｌＮウィスカーの製造方法は、ＣＶＤ法であり生産性に課題がある。すなわち、ＡｌＮウィスカー及びそれを用いた樹脂成形体の製造費用は、非常に高価となり、現実的ではない。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、強度を高めることができるとともに、良好な切断性も併せ持ち、樹脂との複合材としたときの熱伝導率を効果的に向上させることができる、高熱伝導性焼結体、及びその製造方法、並びに、高熱伝導性焼結体を用いた複合材、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ＡｌＮ、或いはＳｉ
３
Ｎ
４
からなる高熱伝導性焼結体であって、棒状からなり、径が、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、前記径は、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。また、本発明では、前記高熱伝導性焼結体の表面粗さＲａは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。また、支点間距離を３０ｍｍとした３点曲げによる曲げ破壊荷重評価試験において、破壊荷重が、２０ｇｆ以上であることが好ましい。また、本発明では、長さが、２０ｍｍ以上１００ｍｍの範囲内であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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