JP3059250B2 - アルミナと窒化アルミニウムの複合体形成方法 - Google Patents
アルミナと窒化アルミニウムの複合体形成方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミナ・窒化アル
ミニウム複合体からなる板状体を得たり、基材表面にア
ルミナ・窒化アルミニウム複合体からなる皮膜を有する
基板を得たりする方法に関する。
ミニウム複合体からなる板状体を得たり、基材表面にア
ルミナ・窒化アルミニウム複合体からなる皮膜を有する
基板を得たりする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミナ・窒化アルミニウム複合体から
なる板状体、または、基材表面にアルミナ・窒化アルミ
ニウム複合体からなる皮膜を有する基板は、電子回路基
板や耐高温腐食用表面処理等の用途において電気的性能
や耐腐食性能などに優れているため、大いに必要とされ
ている。
なる板状体、または、基材表面にアルミナ・窒化アルミ
ニウム複合体からなる皮膜を有する基板は、電子回路基
板や耐高温腐食用表面処理等の用途において電気的性能
や耐腐食性能などに優れているため、大いに必要とされ
ている。
【０００３】このようなアルミナ・窒化アルミニウム複
合体を得るためには、従来、アルミニウムを窒化処理し
て窒化アルミニウム粉体を得るか、アルミナから還元処
理して窒化アルミニウム粉体を得るかしたのち、この窒
化アルミニウム粉体にアルミナ粉体を混合し焼結してア
ルミナ・窒化アルミニウム複合体からなる板状体を製造
するようにしていた。また、皮膜付き基板については、
このアルミナ・窒化アルミニウム複合体からなる板状体
を基材上に貼りつけると言う方法によって製造してい
た。
合体を得るためには、従来、アルミニウムを窒化処理し
て窒化アルミニウム粉体を得るか、アルミナから還元処
理して窒化アルミニウム粉体を得るかしたのち、この窒
化アルミニウム粉体にアルミナ粉体を混合し焼結してア
ルミナ・窒化アルミニウム複合体からなる板状体を製造
するようにしていた。また、皮膜付き基板については、
このアルミナ・窒化アルミニウム複合体からなる板状体
を基材上に貼りつけると言う方法によって製造してい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ナ・窒化アルミニウム複合体からなる板状体を製造する
前記従来の方法は、工程数が多いと言う問題点があっ
た。また、皮膜付き基板を製造する前記従来の方法は、
貼付け工程があって工程数が多くなるほか、貼付けが不
足し、かつ貼付け面全面で均一な接合力が得にくいと言
う問題もあった。さらに、前記アルミナ・窒化アルミニ
ウム複合体からなる板状体は厚みがあるため、本当の意
味での「皮膜」状ではないと言う問題もあった。
ナ・窒化アルミニウム複合体からなる板状体を製造する
前記従来の方法は、工程数が多いと言う問題点があっ
た。また、皮膜付き基板を製造する前記従来の方法は、
貼付け工程があって工程数が多くなるほか、貼付けが不
足し、かつ貼付け面全面で均一な接合力が得にくいと言
う問題もあった。さらに、前記アルミナ・窒化アルミニ
ウム複合体からなる板状体は厚みがあるため、本当の意
味での「皮膜」状ではないと言う問題もあった。
【０００５】そこで、この発明は、製造工程数が少な
く、しかも皮膜付き基板を得る場合においては接合力が
強くかつ均一で薄い皮膜が得られるアルミナ・窒化アル
ミニウム複合体の製造方法を提供することを課題とす
る。
く、しかも皮膜付き基板を得る場合においては接合力が
強くかつ均一で薄い皮膜が得られるアルミナ・窒化アル
ミニウム複合体の製造方法を提供することを課題とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明にかかるアルミナと窒化アルミニウム
の複合体形成方法は、アルミナ粉体とカーボン粉体との
混合物を基材上に溶射することにより前記基材表面に溶
射皮膜を形成したのち、窒素雰囲気中で熱処理して前記
溶射皮膜中のアルミナ成分の少なくとも一部を窒化アル
ミニウムに変化させることによりアルミナ・窒化アルミ
ニウム複合体からなる皮膜を得るようにする。この場
合、溶射皮膜の表面にカーボン粉体を塗布しておいて熱
処理を行う。このようにすると、アルミナの還元が一層
良好に起きるからである。このとき、カーボン粉体の塗
布厚みを ０．０２mg/mm2以上にすることが好ましい。
これより薄いと、塗布効果があまりないからである。カ
ーボン粉体の平均粒径は、一般に、０．０５〜３０μm
である。この大きさが適当であると言う理由のほかに、
このような粒径のものが実用的に入手しやすいと言う理
由もある。カーボン粉体の塗布量は溶射時に飛散して目
減りするので多い目が良い。カーボン粉体は、通常、ア
セトン等の溶剤と混ぜ合わせて懸濁液を得て、これを塗
布するようにするのが良い。この発明では、熱処理温度
は１３００°Ｃ以上であることが好ましい。このような
高温にしないと還元処理が十分に起きにくいからであ
る。
るため、この発明にかかるアルミナと窒化アルミニウム
の複合体形成方法は、アルミナ粉体とカーボン粉体との
混合物を基材上に溶射することにより前記基材表面に溶
射皮膜を形成したのち、窒素雰囲気中で熱処理して前記
溶射皮膜中のアルミナ成分の少なくとも一部を窒化アル
ミニウムに変化させることによりアルミナ・窒化アルミ
ニウム複合体からなる皮膜を得るようにする。この場
合、溶射皮膜の表面にカーボン粉体を塗布しておいて熱
処理を行う。このようにすると、アルミナの還元が一層
良好に起きるからである。このとき、カーボン粉体の塗
布厚みを ０．０２mg/mm2以上にすることが好ましい。
これより薄いと、塗布効果があまりないからである。カ
ーボン粉体の平均粒径は、一般に、０．０５〜３０μm
である。この大きさが適当であると言う理由のほかに、
このような粒径のものが実用的に入手しやすいと言う理
由もある。カーボン粉体の塗布量は溶射時に飛散して目
減りするので多い目が良い。カーボン粉体は、通常、ア
セトン等の溶剤と混ぜ合わせて懸濁液を得て、これを塗
布するようにするのが良い。この発明では、熱処理温度
は１３００°Ｃ以上であることが好ましい。このような
高温にしないと還元処理が十分に起きにくいからであ
る。
【０００７】この発明では、アルミナ粉体とカーボン粉
体とは、単に混合して溶射しても良く、これらの混合物
を造粒してたら溶射しても良い。この発明において、溶
射手段に限定はないが、たとえばガス溶射ではアルミナ
が溶けにくいが、プラズマ溶射では高温が得やすい等の
理由で、プラズマ溶射を採用することが好ましい。
体とは、単に混合して溶射しても良く、これらの混合物
を造粒してたら溶射しても良い。この発明において、溶
射手段に限定はないが、たとえばガス溶射ではアルミナ
が溶けにくいが、プラズマ溶射では高温が得やすい等の
理由で、プラズマ溶射を採用することが好ましい。
【０００８】この発明で用いる基材の材料は、アルミナ
等のセラミックや鉄、ニッケル等の金属など溶射に耐え
るもであることが必要である。基材表面に形成する溶射
皮膜の厚みは、５０〜３００μm 程度である。
等のセラミックや鉄、ニッケル等の金属など溶射に耐え
るもであることが必要である。基材表面に形成する溶射
皮膜の厚みは、５０〜３００μm 程度である。
【０００９】この発明では、アルミナ粉体の平均粒径は
０．３〜１００μm であることが好ましい。この程度に
細かい方が還元反応が進行しやすいと言う理由のほか
に、このような粒径のものが実用的に入手しやすいと言
う理由もある。アルミナ粉体の粒径もカーボン粉体の粒
径も、ともに、細かな粒径のものを造粒してこのような
粒径にした場合の粒径であっても良い。
０．３〜１００μm であることが好ましい。この程度に
細かい方が還元反応が進行しやすいと言う理由のほか
に、このような粒径のものが実用的に入手しやすいと言
う理由もある。アルミナ粉体の粒径もカーボン粉体の粒
径も、ともに、細かな粒径のものを造粒してこのような
粒径にした場合の粒径であっても良い。
【００１０】
【作用】溶射によって基材上に、アルミナ粉体とカーボ
ン粉体からなる溶射皮膜を形成したのち、窒素雰囲気中
で熱処理するようにすると、アルミナ・窒化アルミニウ
ム複合体の製造工程そのものが簡略となる。皮膜付き基
板を得る場合であると、貼付け工程も省略できる。溶射
によって皮膜を基材に付着させるので、付着力が均一か
つ強くなる。
ン粉体からなる溶射皮膜を形成したのち、窒素雰囲気中
で熱処理するようにすると、アルミナ・窒化アルミニウ
ム複合体の製造工程そのものが簡略となる。皮膜付き基
板を得る場合であると、貼付け工程も省略できる。溶射
によって皮膜を基材に付着させるので、付着力が均一か
つ強くなる。
【００１１】この場合、溶射皮膜中では、アルミナ粉体
の粒子からなるしっかりとした骨格が出来ていて、その
隙間中にカーボン粉体が入り込んでおり、したがって窒
化処理や還元処理に際して窒素が皮膜の内部深く入り込
むことができ、処理効率が上がるほか、内部深くまでの
処理も十分にできる。これに対し、このような骨格がな
く、アルミニウム粉末のみであると、熱処理後に直ち
に、アルミニウム粉末溶射皮膜の最表面が緻密な窒化ア
ルミニウム層となり、そのために窒素ガスが溶射皮膜の
内部に浸透しにくく、窒化アルミニウムの生成が不充分
となる。
の粒子からなるしっかりとした骨格が出来ていて、その
隙間中にカーボン粉体が入り込んでおり、したがって窒
化処理や還元処理に際して窒素が皮膜の内部深く入り込
むことができ、処理効率が上がるほか、内部深くまでの
処理も十分にできる。これに対し、このような骨格がな
く、アルミニウム粉末のみであると、熱処理後に直ち
に、アルミニウム粉末溶射皮膜の最表面が緻密な窒化ア
ルミニウム層となり、そのために窒素ガスが溶射皮膜の
内部に浸透しにくく、窒化アルミニウムの生成が不充分
となる。
【００１２】
【実施例】以下に、この発明の実施例を説明するが、こ
の発明の範囲はこれらの実施例に限定されない。参考例
１は、この発明の技術的範囲には含まれない参考技術で
ある。
の発明の範囲はこれらの実施例に限定されない。参考例
１は、この発明の技術的範囲には含まれない参考技術で
ある。
【００１３】−参考例１− 平均粒径１５μm のアルミニウム粉体と平均粒径５５μ
m のアルミナ粉体とを１：１のモル比で混合してなる混
合粉体をアルゴン・水素の混合ガスを用いて出力３５kW
でアルミナ焼結基材表面にプラズマ溶射した。その膜厚
は２００μmであった。これを真空炉に入れ、窒素置換
したあと、窒素ガスを流量３００リットル／分で流しつ
つ、１０００°Ｃ、３時間の熱処理を行った。得られた
アルミナ・窒化アルミニウム複合体皮膜では、窒化物比
率が、窒化アルミニウムとアルミナ合計量の２０体積％
であった。
m のアルミナ粉体とを１：１のモル比で混合してなる混
合粉体をアルゴン・水素の混合ガスを用いて出力３５kW
でアルミナ焼結基材表面にプラズマ溶射した。その膜厚
は２００μmであった。これを真空炉に入れ、窒素置換
したあと、窒素ガスを流量３００リットル／分で流しつ
つ、１０００°Ｃ、３時間の熱処理を行った。得られた
アルミナ・窒化アルミニウム複合体皮膜では、窒化物比
率が、窒化アルミニウムとアルミナ合計量の２０体積％
であった。
【００１４】−実施例１− 平均粒径１５μm のアルミナ粉体と平均粒径１０μm の
カーボン粉体とを１：３のモル比で混合してなる混合粉
体をアルゴン・水素の混合ガスを用いて出力３５kWでア
ルミナ焼結基材表面にプラズマ溶射した。その膜厚は１
００μm であった。この溶射皮膜中のアルミナ粉体とカ
ーボン粉体のモル比は約１：０．３であって溶射により
カーボン粉体が飛散して約１０％に減少したことが分か
る。この溶射皮膜の表面にカーボン粉体をアセトン中に
懸濁してなる液を０．０２mg/mm2の厚みで塗布したの
ち、これを真空炉に入れ、窒素置換したあと、窒素ガス
を流量３００リットル／分で流しつつ、１５００°Ｃ、
３時間の熱処理を行った。得られたアルミナ・窒化アル
ミニウム複合体皮膜では、窒化物比率が、窒化アルミニ
ウムとアルミナ合計量の２０体積％であった。
カーボン粉体とを１：３のモル比で混合してなる混合粉
体をアルゴン・水素の混合ガスを用いて出力３５kWでア
ルミナ焼結基材表面にプラズマ溶射した。その膜厚は１
００μm であった。この溶射皮膜中のアルミナ粉体とカ
ーボン粉体のモル比は約１：０．３であって溶射により
カーボン粉体が飛散して約１０％に減少したことが分か
る。この溶射皮膜の表面にカーボン粉体をアセトン中に
懸濁してなる液を０．０２mg/mm2の厚みで塗布したの
ち、これを真空炉に入れ、窒素置換したあと、窒素ガス
を流量３００リットル／分で流しつつ、１５００°Ｃ、
３時間の熱処理を行った。得られたアルミナ・窒化アル
ミニウム複合体皮膜では、窒化物比率が、窒化アルミニ
ウムとアルミナ合計量の２０体積％であった。
【００１５】
【発明の効果】この発明にかかるアルミナと窒化アルミ
ニウムの複合体形成方法は、以上にみたとおりであり、
窒化アルミニウム生成と同時に目的とする皮膜ができる
ため、製造工程数が少ない。しかも、得られた皮膜付き
基板は、接合力が強くかつ均一で薄い皮膜を有してい
る。
ニウムの複合体形成方法は、以上にみたとおりであり、
窒化アルミニウム生成と同時に目的とする皮膜ができる
ため、製造工程数が少ない。しかも、得られた皮膜付き
基板は、接合力が強くかつ均一で薄い皮膜を有してい
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−104066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−72584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−56371（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−275772（ＪＰ，Ａ) 特公 昭41−21122（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 41/87 C04B 35/581 C04B 35/582
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミナ粉体とカーボン粉体との混合物
を基材上に溶射することにより前記基材表面に溶射皮膜
を形成したのち、溶射皮膜の表面にカーボン粉体を塗布
しておいて窒素雰囲気中で熱処理して前記溶射皮膜中の
アルミナ成分の少なくとも一部を窒化アルミニウムに変
化させることによりアルミナ・窒化アルミニウム複合体
からなる皮膜を得るようにすることを特徴とするアルミ
ナと窒化アルミニウムの複合体形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209577A JP3059250B2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | アルミナと窒化アルミニウムの複合体形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209577A JP3059250B2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | アルミナと窒化アルミニウムの複合体形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551285A JPH0551285A (ja) | 1993-03-02 |
| JP3059250B2 true JP3059250B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=16575141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209577A Expired - Lifetime JP3059250B2 (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | アルミナと窒化アルミニウムの複合体形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3059250B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120364694B (zh) * | 2025-04-23 | 2025-11-21 | 杭州芯研科半导体材料有限公司 | 一种表面镀覆氮化铝/碳化铝涂层的金刚石颗粒及其制备方法 |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP3209577A patent/JP3059250B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0551285A (ja) | 1993-03-02 |
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