特許ウォッチ

公開番号2025147217
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-06
出願番号2025132173,2025502293
出願日2025-08-07,2024-02-14
発明の名称複合部材、接合体、および、保持装置
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人
主分類C04B 35/582 20060101AFI20250926BHJP(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】複合部材において、熱伝導性を向上させる技術を提供する。
【解決手段】複合材料からなる複合部材は、複合材料が、窒化アルミニウムと炭化珪素とを含み、窒化アルミニウムの含有量が炭化珪素の含有量よりも大きい。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複合材料からなる複合部材であって、
前記複合材料は、窒化アルミニウムと炭化珪素とを含み、
窒化アルミニウムの含有量が炭化珪素の含有量よりも大きい、
ことを特徴とする複合部材。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
請求項１に記載の複合部材は、さらに、
前記複合材料としてチタン化合物を含む、
ことを特徴とする複合部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の複合部材であって、
窒化アルミニウムの含有量は、１０質量％以上５０質量％以下である、
ことを特徴とする複合部材。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の複合部材であって、
炭化珪素の含有量は、１質量％以上３０質量％以下である、
ことを特徴とする複合部材。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の複合部材であって、
熱伝導率は、８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である、
ことを特徴とする複合部材。
【請求項６】
接合体であって、
請求項１または請求項２に記載の複合部材と、
前記複合部材と接合されるセラミック材と、を備える、
ことを特徴とする接合体。
【請求項７】
請求項６に記載の接合体であって、
前記複合部材の熱膨張係数と前記セラミック材の熱膨張係数との差は、０．３×１０
-6
／Ｋ以内である、
ことを特徴とする接合体。
【請求項８】
請求項６に記載の接合体であって、
前記セラミック材は、アルミナから形成されている、
ことを特徴とする接合体。
【請求項９】
請求項６に記載の接合体であって、
前記複合部材と前記セラミック材とは、金属接合によって接合されている、
ことを特徴とする接合体。
【請求項１０】
保持装置であって、
請求項６に記載の接合体を備えており、
前記セラミック材は、チャック電極を有しており、
前記複合部材は、冷却機能を有する、
ことを特徴とする保持装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合部材、接合体、および、保持装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、複数材料からなる複合部材が知られている。例えば、特許文献１，２には、炭化珪素を主要な構成相とし、珪化チタンやチタンシリコンカーバイドなどを含む複合部材が開示されている。また、特許文献３には、珪化チタンを主要な構成相とし、炭化珪素や炭化チタンなどを含む複合部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６１８２０８２号公報
特許第５６６６７４８号公報
特開２０２１－１１６２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１～３のような先行技術によっても、複合部材において、熱伝導性を向上させつつ、熱膨張係数を増大させる技術については、なお、改善の余地があった。例えば、特許文献１，２に記載の複合部材は、炭化珪素を粒子として含んでおり、特許文献３に記載の複合部材は、珪化チタンを粒子として含んでいる。このため、複合部材の内部には、伝熱抵抗となる隙間が粒子間に形成されやすく、熱伝導性が低くなるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、複合部材において、熱伝導性を向上させつつ、熱膨張係数を増大させる技術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】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、複合材料からなる複合部材が提供される。この複合部材では、前記複合材料は、窒化アルミニウムと炭化珪素とを含み、窒化アルミニウムの含有量が炭化珪素の含有量よりも大きい。
【０００８】
この構成によれば、複合部材では、窒化アルミニウムの含有量は、炭化珪素の含有量よりも大きい。これにより、複合部材の内部において、炭化珪素の粒子の間に窒化アルミニウムの固溶体が形成されやすくなるため、炭化珪素を主要な構成相とする複合部材に比べ、固溶体となっている窒化アルミニウムを介して熱が伝わりやすくなる。したがって、複合部材の熱伝導率が大きくなるため、複合部材の熱伝導性を向上させることができる。また、炭化珪素を主要な構成相とする複合部材に比べ、熱膨張係数が大きい窒化アルミニウム含有量が多いため、複合部材の熱膨張係数を増大させることができる。
【０００９】
（２）上記形態の複合部材において、前記複合材料としてチタン化合物を含んでもよい。この構成によれば、複合部材は、チタン化合物を含むため、窒化アルミニウムと炭化珪素とから形成される複合部材の熱膨張係数を制御することができる。これにより、例えば、高温となる他の部材と複合部材とを接合させて、複合部材を放熱部材として利用する場合、熱膨張の違いによって、他の部材が複合部材から剥離することを抑制できる。これにより、複合部材は、他の部材の熱を効率的に逃がす（抜熱する）ことができるとともに、他の部材との接合状態を維持することができる。
【００１０】
（３）上記形態の複合部材において、窒化アルミニウムの含有量は、１０質量％以上５０質量％以下であってもよい。この構成によれば、複合部材は、熱膨張係数等の特性を比較的制御しやすい窒化アルミニウムを一定量含む。これにより、複合部材の熱膨張係数を容易に制御することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許