JPH10168502A - 高熱伝導率複合材 - Google Patents
高熱伝導率複合材Info
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱伝導率、親水性及び耐食性に優れ、電気回
路保護用の放熱板、熱交換器やヒートポンプ等の熱的機
械において、従来使用されている銅やアルミニウム等の
代替材料として有用な高熱伝導材を提供する。 【解決手段】 金属粉末（Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｚｎ等）と結晶性カ
ーボン材（黒鉛、炭素繊維、カーボンブラック、フラー
レン、カーボンナノチューブ等）とを混合し、加圧微細
化・複合化させて得られる複合材粒子をホットプレス成
形して結晶性カーボンマトリックスに例えば、平均粒子
径５μｍ〜１ｎｍの金属粉末が分散した組織を有する高
熱伝導率複合材を得る。
路保護用の放熱板、熱交換器やヒートポンプ等の熱的機
械において、従来使用されている銅やアルミニウム等の
代替材料として有用な高熱伝導材を提供する。 【解決手段】 金属粉末（Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｚｎ等）と結晶性カ
ーボン材（黒鉛、炭素繊維、カーボンブラック、フラー
レン、カーボンナノチューブ等）とを混合し、加圧微細
化・複合化させて得られる複合材粒子をホットプレス成
形して結晶性カーボンマトリックスに例えば、平均粒子
径５μｍ〜１ｎｍの金属粉末が分散した組織を有する高
熱伝導率複合材を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高熱伝導率複合材
及びその製造法に関する。本発明は、高熱伝導率複合材
の製造用材料として好適な複合材粒子及びその製造法に
関する。本発明の高熱伝導率複合材は、電気回路保護用
の散熱板、熱交換器やヒートポンプ等の熱的機械の高熱
伝導性が要求される構築材料として有用である。
及びその製造法に関する。本発明は、高熱伝導率複合材
の製造用材料として好適な複合材粒子及びその製造法に
関する。本発明の高熱伝導率複合材は、電気回路保護用
の散熱板、熱交換器やヒートポンプ等の熱的機械の高熱
伝導性が要求される構築材料として有用である。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱交換、熱伝達の現象を伴う熱的
機械又は散熱用の汎用熱伝導材としては、主に鋳鉄、ス
テンレス鋼、銅及び銅合金、アルミニウム及びアルミニ
ウム合金、ニッケル及びニッケル合金、チタン及びチタ
ン合金、ジルコニウム合金等が使用されている。特に、
高熱伝導率が要求される熱交換器等の熱的機械には、常
温から高温までの温度範囲にわたって熱伝導率が最も高
い銅やアルミニウム等が使用されている。
機械又は散熱用の汎用熱伝導材としては、主に鋳鉄、ス
テンレス鋼、銅及び銅合金、アルミニウム及びアルミニ
ウム合金、ニッケル及びニッケル合金、チタン及びチタ
ン合金、ジルコニウム合金等が使用されている。特に、
高熱伝導率が要求される熱交換器等の熱的機械には、常
温から高温までの温度範囲にわたって熱伝導率が最も高
い銅やアルミニウム等が使用されている。
【０００３】しかし、現代社会においては、省エネルギ
ーの技術に対する要望がますます高まっている中、より
高い熱伝導率あるいは熱効率を有する熱的機械が求めら
れており、銅やアルミニウム等に比べて、より高い熱伝
導率を有する汎用熱伝導材を開発する必要がある。ま
た、銅、アルミニウム等の金属を熱伝導材とする熱的機
械においては、媒体と金属の濡れ性や酸性又はアルカリ
性媒体による金属の腐食性といった点にも問題がある。
ーの技術に対する要望がますます高まっている中、より
高い熱伝導率あるいは熱効率を有する熱的機械が求めら
れており、銅やアルミニウム等に比べて、より高い熱伝
導率を有する汎用熱伝導材を開発する必要がある。ま
た、銅、アルミニウム等の金属を熱伝導材とする熱的機
械においては、媒体と金属の濡れ性や酸性又はアルカリ
性媒体による金属の腐食性といった点にも問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
回路保護用の放熱板、熱交換器やヒートポンプ等の熱的
機械において、従来使用されている銅やアルミニウム等
の代替材料となり得るように、高熱伝導率を有する高熱
伝導材を提供することにあり、更に、高い親水性及び耐
食性を有する新規高熱伝導材を提供することにある。
回路保護用の放熱板、熱交換器やヒートポンプ等の熱的
機械において、従来使用されている銅やアルミニウム等
の代替材料となり得るように、高熱伝導率を有する高熱
伝導材を提供することにあり、更に、高い親水性及び耐
食性を有する新規高熱伝導材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の目
的に鑑み鋭意検討の結果、銅よりも熱伝導率が高い黒鉛
や炭素繊維等の結晶性カーボン材と様々な金属を特定の
方法により複合化させることにより、一般に熱的機械に
使用されている銅よりも２倍以上高い熱伝導率を有する
カーボンと金属の複合材が得られること、特に、結晶性
カーボンマトリックスに金属粉末を微細に分散させた複
合材が高熱伝導率を有することを見出した。
的に鑑み鋭意検討の結果、銅よりも熱伝導率が高い黒鉛
や炭素繊維等の結晶性カーボン材と様々な金属を特定の
方法により複合化させることにより、一般に熱的機械に
使用されている銅よりも２倍以上高い熱伝導率を有する
カーボンと金属の複合材が得られること、特に、結晶性
カーボンマトリックスに金属粉末を微細に分散させた複
合材が高熱伝導率を有することを見出した。
【０００６】本発明は、金属粉末（例えば、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｉ及
びＺｎからなる群から選ばれた金属の粉末又は前記群か
ら選ばれた金属を含む合金の粉末から選ばれた１種類又
は２種類以上）と結晶性カーボン材（例えば、黒鉛、炭
素繊維、カーボンブラック、フラーレン又はカーボンナ
ノチューブから選ばれた１種類又は２種類以上）とを
（例えば、金属粉末１００重量部に対して結晶性カーボ
ン材１〜２００重量部の混合割合で）混合し、加圧微細
化・複合化させることにより得られる複合材粒子及びそ
の製造法に関するものである。
ｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｉ及
びＺｎからなる群から選ばれた金属の粉末又は前記群か
ら選ばれた金属を含む合金の粉末から選ばれた１種類又
は２種類以上）と結晶性カーボン材（例えば、黒鉛、炭
素繊維、カーボンブラック、フラーレン又はカーボンナ
ノチューブから選ばれた１種類又は２種類以上）とを
（例えば、金属粉末１００重量部に対して結晶性カーボ
ン材１〜２００重量部の混合割合で）混合し、加圧微細
化・複合化させることにより得られる複合材粒子及びそ
の製造法に関するものである。
【０００７】本発明は、当該複合材粒子をホットプレス
成形することにより得られる高熱伝導率複合材及びその
製造法に関するものである。本発明は、（例えば、前記
複合材粒子をホットプレス成形することにより得られ
る）結晶性カーボンマトリックスに数平均粒子径が５μ
ｍ〜１ｎｍの金属粉末が分散した組織を有する高熱伝導
率複合材に関するものである。
成形することにより得られる高熱伝導率複合材及びその
製造法に関するものである。本発明は、（例えば、前記
複合材粒子をホットプレス成形することにより得られ
る）結晶性カーボンマトリックスに数平均粒子径が５μ
ｍ〜１ｎｍの金属粉末が分散した組織を有する高熱伝導
率複合材に関するものである。
【０００８】本発明の高熱伝導率複合材は、従来の銅や
アルミニウム等を使用している熱的機械のための代替材
として使用できるだけでなく、腐食性、親水性などの性
能が要求される新規分野においてもその特性を発揮する
ことができる。
アルミニウム等を使用している熱的機械のための代替材
として使用できるだけでなく、腐食性、親水性などの性
能が要求される新規分野においてもその特性を発揮する
ことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】複合材粒子 金属粉末としては、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｂｅ、Ｍ
ｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｚｎ等の金属単体又はこれ
らの金属を１種類以上含む合金の粉末を使用することが
できる。金属粉末は１種類を単独で又は２種類以上を混
合して使用することができる。熱伝導率の高い金属粉
末、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｂｅ等の粉末を使用す
ることにより、より熱伝導率の高い複合材を得ることが
できる。
ｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｚｎ等の金属単体又はこれ
らの金属を１種類以上含む合金の粉末を使用することが
できる。金属粉末は１種類を単独で又は２種類以上を混
合して使用することができる。熱伝導率の高い金属粉
末、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｂｅ等の粉末を使用す
ることにより、より熱伝導率の高い複合材を得ることが
できる。
【００１０】結晶性カーボン材としては、天然黒鉛、人
工合成黒鉛、炭素繊維、フラーレン、カーボンナノチュ
ーブ、その他の結晶性を有するカーボン材を使用するこ
とができる。結晶性カーボン材は粉末又は短繊維として
使用することができる。結晶性カーボンは１種類を単独
で又は２種類以上を混合して使用することができる。結
晶性のよいカーボン材、例えば、天然黒鉛、人工合成黒
鉛等を使用することにより、より熱伝導率の高い複合材
を得ることができる。
工合成黒鉛、炭素繊維、フラーレン、カーボンナノチュ
ーブ、その他の結晶性を有するカーボン材を使用するこ
とができる。結晶性カーボン材は粉末又は短繊維として
使用することができる。結晶性カーボンは１種類を単独
で又は２種類以上を混合して使用することができる。結
晶性のよいカーボン材、例えば、天然黒鉛、人工合成黒
鉛等を使用することにより、より熱伝導率の高い複合材
を得ることができる。
【００１１】金属粉末と結晶性カーボン材との混合割合
については、特に限定はないが、原料組成物中の金属粉
末１００重量部に対して結晶性カーボン材１〜２００重
量部、好ましくは１０〜１００重量部とすることによ
り、熱伝導率が高く且つ成形が容易な複合材を得ること
ができる。好ましい実施の形態では、複合材粒子は、金
属粉末と結晶性カーボン材とが加圧・複合されたカーボ
ン／金属の合金粉末であって、カーボンマトリックス中
の金属粉末の平均粒子径が５μｍ〜１ｎｍである。
については、特に限定はないが、原料組成物中の金属粉
末１００重量部に対して結晶性カーボン材１〜２００重
量部、好ましくは１０〜１００重量部とすることによ
り、熱伝導率が高く且つ成形が容易な複合材を得ること
ができる。好ましい実施の形態では、複合材粒子は、金
属粉末と結晶性カーボン材とが加圧・複合されたカーボ
ン／金属の合金粉末であって、カーボンマトリックス中
の金属粉末の平均粒子径が５μｍ〜１ｎｍである。
【００１２】金属粉末と結晶性カーボン材との混合材料
の加圧微細化・複合化は、いわゆる機械的合金化処理す
ることにより実施することができる。機械的合金化処理
は、ボールミルを使用して混合・摩砕することにより実
施することができる。好ましい実施の形態では、得られ
る複合材粒子のカーボンマトリックス中の金属粒子の平
均粒子径が５μｍ〜１ｎｍとなるように混合材料の加圧
微細化・複合化を行なう。
の加圧微細化・複合化は、いわゆる機械的合金化処理す
ることにより実施することができる。機械的合金化処理
は、ボールミルを使用して混合・摩砕することにより実
施することができる。好ましい実施の形態では、得られ
る複合材粒子のカーボンマトリックス中の金属粒子の平
均粒子径が５μｍ〜１ｎｍとなるように混合材料の加圧
微細化・複合化を行なう。
【００１３】混合材料の加圧微細化・複合化を不活性ガ
ス雰囲気中で実施することが好ましく、また、４０℃以
下、好ましくは３０℃以下、特に好ましくは０℃以下の
低温で実施することが好ましい。混合材料の加圧微細化
・複合化を不活性ガス雰囲気中３０℃以下の低温で実施
することにより、カーボンマトリックス中に金属粒子が
均一に分散した複合材を効率よく製造することができ、
特に、不活性ガス雰囲気中０℃以下の低温で、例えばア
ルゴンガス雰囲気中、液体窒素で冷却しながら実施する
ことにより、一層微細な複合材粒子を製造することがで
き、高熱伝導率複合材を製造するために都合がよい。
ス雰囲気中で実施することが好ましく、また、４０℃以
下、好ましくは３０℃以下、特に好ましくは０℃以下の
低温で実施することが好ましい。混合材料の加圧微細化
・複合化を不活性ガス雰囲気中３０℃以下の低温で実施
することにより、カーボンマトリックス中に金属粒子が
均一に分散した複合材を効率よく製造することができ、
特に、不活性ガス雰囲気中０℃以下の低温で、例えばア
ルゴンガス雰囲気中、液体窒素で冷却しながら実施する
ことにより、一層微細な複合材粒子を製造することがで
き、高熱伝導率複合材を製造するために都合がよい。
【００１４】金属粉末と結晶性カーボン材とを適当量配
合して混在させ、これら混合粉末を加圧すれば、微細混
合が進行し、各粒子の均一性が高まると共に、各粒子の
有する性質に機能性が付加され、より高い性能と機能性
を有する合金粒子、即ち、複合材粒子が生成する。特に
加圧を、高エネルギーボールミル等を使用して、いわゆ
る機械的合金化処理により実施すると、各粒子は加工さ
れ偏平状になって新生面を露出し、この新生面どうしが
鍛接され合体するようになって、このことが繰り返さ
れ、衝突・圧縮衝撃力により微細化と均質化が一層進行
し、ミクロン以下ｎｍオーダーの微細構造を有する複合
材粒子が生成する。
合して混在させ、これら混合粉末を加圧すれば、微細混
合が進行し、各粒子の均一性が高まると共に、各粒子の
有する性質に機能性が付加され、より高い性能と機能性
を有する合金粒子、即ち、複合材粒子が生成する。特に
加圧を、高エネルギーボールミル等を使用して、いわゆ
る機械的合金化処理により実施すると、各粒子は加工さ
れ偏平状になって新生面を露出し、この新生面どうしが
鍛接され合体するようになって、このことが繰り返さ
れ、衝突・圧縮衝撃力により微細化と均質化が一層進行
し、ミクロン以下ｎｍオーダーの微細構造を有する複合
材粒子が生成する。
【００１５】高熱伝導率複合材 複合材粒子を成形加工することにより、高熱伝導率複合
材を製造することができる。特に、本発明の複合材粒子
をホットプレス成形、即ち、加熱・加圧成形することに
より優れた特性を有する高熱伝導率複合材を製造するこ
とができる。複合材粒子のホットプレス成形は、不活性
雰囲気中２０〜１５００℃で実施することができる。
材を製造することができる。特に、本発明の複合材粒子
をホットプレス成形、即ち、加熱・加圧成形することに
より優れた特性を有する高熱伝導率複合材を製造するこ
とができる。複合材粒子のホットプレス成形は、不活性
雰囲気中２０〜１５００℃で実施することができる。
【００１６】複合材粒子をホットプレス成形することに
より、高熱伝導率複合材を得る過程において、ホットプ
レス成形を不活性ガス雰囲気中、適切な温度下で行うこ
とが重要であり、成形圧力が高ければ高いほど、より緻
密な複合材を製造することができ、熱伝導率や機械強度
等の特性が良好な高熱伝導率複合材を得ることができ
る。例えば、銅パウダーと天然黒鉛パウダーから製造し
た銅／黒鉛合金パウダーを、アルゴン雰囲気中８００℃
で１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で成形することにより
銅板の２．３倍の熱伝導率を有する高熱伝導率複合材を
製造することができる。
より、高熱伝導率複合材を得る過程において、ホットプ
レス成形を不活性ガス雰囲気中、適切な温度下で行うこ
とが重要であり、成形圧力が高ければ高いほど、より緻
密な複合材を製造することができ、熱伝導率や機械強度
等の特性が良好な高熱伝導率複合材を得ることができ
る。例えば、銅パウダーと天然黒鉛パウダーから製造し
た銅／黒鉛合金パウダーを、アルゴン雰囲気中８００℃
で１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で成形することにより
銅板の２．３倍の熱伝導率を有する高熱伝導率複合材を
製造することができる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例と比較例を示し、本発
明の特徴とするところをより一層明確にする。
明の特徴とするところをより一層明確にする。
【００１８】実施例１ 銅パウダー（粒子径１００μｍ、純度９９．８％）９０
重量部に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）１０重量
部を配合し、混合する。これら混合粉末と１００重量部
のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステンレス鋼
容器に仕込んで、振動ボールミルによってアルゴンガス
気流中、液体窒素で冷却しながら１２時間、いわゆる機
械的合金化処理を行った。得られた合金粒子を８００
℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で空気を遮断した状
態で円板状にホットプレス成形した。得られた円板状サ
ンプルを室温でレーザーフラッシュ法による熱伝導率の
測定を行った。その結果を表１に示す。
重量部に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）１０重量
部を配合し、混合する。これら混合粉末と１００重量部
のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステンレス鋼
容器に仕込んで、振動ボールミルによってアルゴンガス
気流中、液体窒素で冷却しながら１２時間、いわゆる機
械的合金化処理を行った。得られた合金粒子を８００
℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で空気を遮断した状
態で円板状にホットプレス成形した。得られた円板状サ
ンプルを室温でレーザーフラッシュ法による熱伝導率の
測定を行った。その結果を表１に示す。
【００１９】実施例２ 銅パウダー（粒子径１００μｍ、純度９９．８％）７０
重量部に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）３０重量
部を配合し、混合する。これら混合粉末と１００重量部
のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステンレス鋼
容器に仕込んで、実施例１と同様な条件で、機械的合金
化処理を行った。得られた円板状サンプルを室温でレー
ザーフラッシュ法による熱伝導率の測定を行った。その
結果を表１に示す。
重量部に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）３０重量
部を配合し、混合する。これら混合粉末と１００重量部
のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステンレス鋼
容器に仕込んで、実施例１と同様な条件で、機械的合金
化処理を行った。得られた円板状サンプルを室温でレー
ザーフラッシュ法による熱伝導率の測定を行った。その
結果を表１に示す。
【００２０】実施例３ 銅パウダー（粒子径１００μｍ、純度９９．８％）５０
重量部に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）５０重量
部を配合し、混合する。これら混合粉末と１００重量部
のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステンレス鋼
容器に仕込んで、実施例１と同様な条件で、機械的合金
化処理を行った。得られた円板状サンプルを室温でレー
ザーフラッシュ法による熱伝導率の測定を行った。その
結果を表１に示す。
重量部に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）５０重量
部を配合し、混合する。これら混合粉末と１００重量部
のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステンレス鋼
容器に仕込んで、実施例１と同様な条件で、機械的合金
化処理を行った。得られた円板状サンプルを室温でレー
ザーフラッシュ法による熱伝導率の測定を行った。その
結果を表１に示す。
【００２１】実施例４ アルミニウム粉末（粒子径２００μｍ、純度９９．９
％）７０重量部に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）
３０重量部を配合し、混合する。これら混合粉末と１０
０重量部のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステ
ンレス鋼容器に仕込んで、実施例１と同様な条件で、機
械的合金化処理を行った。得られた円板状サンプルを室
温でレーザーフラッシュ法による熱伝導率の測定を行っ
た。その結果を表１に示す。
％）７０重量部に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）
３０重量部を配合し、混合する。これら混合粉末と１０
０重量部のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステ
ンレス鋼容器に仕込んで、実施例１と同様な条件で、機
械的合金化処理を行った。得られた円板状サンプルを室
温でレーザーフラッシュ法による熱伝導率の測定を行っ
た。その結果を表１に示す。
【００２２】実施例５ 鉄粉末（粒子径２０〜６０ｍｅｓｈ、純度９９．９％）
７０重量郭に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）３０
重量部を配合し、混合する。これら混合粉末と１００重
量部のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステンレ
ス鋼容器に仕込んで、実施例１と同様な条件で、機械的
合金化処理を行った。得られた円板状サンプルを室温で
レーザーフラッシュ法による熱伝導率の測定を行った。
その結果を表１に示す。
７０重量郭に天然黒鉛（パウダー状、純度９９％）３０
重量部を配合し、混合する。これら混合粉末と１００重
量部のステンレスボールを内容積２００ｍｌのステンレ
ス鋼容器に仕込んで、実施例１と同様な条件で、機械的
合金化処理を行った。得られた円板状サンプルを室温で
レーザーフラッシュ法による熱伝導率の測定を行った。
その結果を表１に示す。
【００２３】実施例６ ニッケルパウダー（Ｔｙｐｅ２８７、純度９９．０％）
７０重量部に人造黒鉛（石油コークスから製造されたも
の、パウダー状、純度９９％）３０重量部を配合し、混
合する。これら混合粉末と１００重量部のステンレスボ
ールを内容積２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込ん
で、実施例１と同様な条件で、機械的合金化処理を行っ
た。得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッシ
ュ法による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１に
示す。
７０重量部に人造黒鉛（石油コークスから製造されたも
の、パウダー状、純度９９％）３０重量部を配合し、混
合する。これら混合粉末と１００重量部のステンレスボ
ールを内容積２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込ん
で、実施例１と同様な条件で、機械的合金化処理を行っ
た。得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッシ
ュ法による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１に
示す。
【００２４】比較例１ １００重量部の銅パウダー（粒子径１００μｍ、純度９
９．８％）と１００重量部のステンレスボールを内容積
２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込んで、振動ポール
ミルによってアルゴンガス気流中、液体窒素で冷却しな
がら１２時間、いわゆる機械的合金化処理を行った。得
られた合金粒子を８００℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の
圧力で空気を遮断した状態で円板状にホットプレス成型
した。得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッ
シュ法による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１
に示す。
９．８％）と１００重量部のステンレスボールを内容積
２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込んで、振動ポール
ミルによってアルゴンガス気流中、液体窒素で冷却しな
がら１２時間、いわゆる機械的合金化処理を行った。得
られた合金粒子を８００℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の
圧力で空気を遮断した状態で円板状にホットプレス成型
した。得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッ
シュ法による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１
に示す。
【００２５】比較例２ １００重量部のアルミニウム粉末（粒子径２００μｍ、
純度９９．９％）と１００重量郡のステンレスボールを
内容積２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込んで、比較
例１と同様な条件で機械的合金化処理を行った。得られ
た合金粒子を８００℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で空気を遮断した状態で円板状にホットプレス成型し
た。得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッシ
ュ法による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１に
示す。
純度９９．９％）と１００重量郡のステンレスボールを
内容積２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込んで、比較
例１と同様な条件で機械的合金化処理を行った。得られ
た合金粒子を８００℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で空気を遮断した状態で円板状にホットプレス成型し
た。得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッシ
ュ法による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１に
示す。
【００２６】比較例３ １００重量部の鉄粉末（粒子径２０〜６０ｍｅＳｈ、純
度９９．９％）と１００重量郎のステンレスボールを内
容積２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込んで、比較例
１と同様な条件で機械的合金化処理を行った。得られた
合金粒子を８００℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で
空気を遮断した状態で円板状にホットプレス成型した。
得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッシュ法
による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１に示
す。
度９９．９％）と１００重量郎のステンレスボールを内
容積２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込んで、比較例
１と同様な条件で機械的合金化処理を行った。得られた
合金粒子を８００℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で
空気を遮断した状態で円板状にホットプレス成型した。
得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッシュ法
による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１に示
す。
【００２７】比較例４ １００重量部のニッケルパウダー（Ｔｙｐｅ２８７、純
度９９．０％）と１００重量部のステンレスボールを内
容積２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込んで、比較例
１と同様な条件で機械的合金化処理を行った。得られた
合金粒子を８００℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で
空気を遮断した状態で円板状にホットプレス成型した。
得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッシュ法
による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１に示
す。
度９９．０％）と１００重量部のステンレスボールを内
容積２００ｍｌのステンレス鋼容器に仕込んで、比較例
１と同様な条件で機械的合金化処理を行った。得られた
合金粒子を８００℃、１００００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で
空気を遮断した状態で円板状にホットプレス成型した。
得られた円板状サンプルを室温でレーザーフラッシュ法
による熱伝導率の測定を行った。その結果を表１に示
す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、単なる金属より２倍以
上ほど高い熱伝導率複合材が得られる。本発明の高熱伝
導率複合材は、耐腐食性や親水性や機械強度などの特性
にも優れている。本発明の高熱伝導率複合材は、高熱伝
導率を有し、しかも、様々な形状に加工することができ
るので、電気回路保護用の散熱板、熱交換器やヒートポ
ンプ等の熱的機械の高熱伝導性が要求される構築材料と
して有用である。
上ほど高い熱伝導率複合材が得られる。本発明の高熱伝
導率複合材は、耐腐食性や親水性や機械強度などの特性
にも優れている。本発明の高熱伝導率複合材は、高熱伝
導率を有し、しかも、様々な形状に加工することができ
るので、電気回路保護用の散熱板、熱交換器やヒートポ
ンプ等の熱的機械の高熱伝導性が要求される構築材料と
して有用である。
Claims (15)
- 【請求項１】 金属粉末と結晶性カーボン材とを混合
し、加圧微細化・複合化させることにより得られる複合
材粒子。 - 【請求項２】 金属粉末と結晶性カーボン材との混合割
合が、金属粉末１００重量部に対して結晶性カーボン材
１〜２００重量部である請求項１に記載の複合材粒子。 - 【請求項３】 金属粉末が、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、
Ｂｅ、Ｍｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｉ及びＺｎからなる群
から選ばれた金属の粉末又は前記群から選ばれた金属を
含む合金の粉末から選ばれた１種類又は２種類以上であ
る請求項１又は２に記載の複合材粒子。 - 【請求項４】 結晶性カーボン材が、黒鉛、炭素繊維、
カーボンブラック、フラーレン又はカーボンナノチュー
ブから選ばれた１種類又は２種類以上である請求項１〜
３のいずれかに記載の複合材粒子。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の複合材
粒子をホットプレス成形することにより得られる高熱伝
導率複合材。 - 【請求項６】 結晶性カーボンマトリックスに平均粒子
径が５μｍ〜１ｎｍの金属粉末が分散した組織を有する
高熱伝導率複合材。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかに記載の複合材
粒子をホットプレス成形することにより得られる請求項
６に記載の高熱伝導率複合材。 - 【請求項８】 金属粉末と結晶性カーボン材とを混合
し、加圧微細化・複合化させる複合材粒子の製造法。 - 【請求項９】 金属粉末と結晶性カーボン材との混合割
合が、金属粉末１００重量部に対して結晶性カーボン材
１〜２００重量部である請求項８に記載の複合材粒子の
製造法。 - 【請求項１０】 金属粉末が、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａ
ｇ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｉ及びＺｎからな
る群から選ばれた金属の粉末又は前記群から選ばれた金
属を含む合金の粉末から選ばれた１種類又は２種類以上
である請求項８又は９に記載の複合材粒子の製造法。 - 【請求項１１】 結晶性カーボン材が、黒鉛、炭素繊
維、カーボンブラック、フラーレン又はカーボンナノチ
ューブから選ばれた１種類又は２種類以上である請求項
８〜１０のいずれかに記載の複合材粒子の製造法。 - 【請求項１２】 金属粉末と結晶性カーボン材との加圧
微細化・複合化をボールミルで行なう請求項８〜１１の
いずれかに記載の複合材粒子の製造法。 - 【請求項１３】 金属粉末と結晶性カーボン材との加圧
微細化・複合化を不活性ガス雰囲気中４０℃以下の低温
で行なう請求項８〜１２のいずれかに記載の複合材粒子
の製造法。 - 【請求項１４】 請求項１〜４のいずれかに記載の複合
材粒子をホットプレス成形する高熱伝導率複合材の製造
法。 - 【請求項１５】 ホットプレス成形を不活性雰囲気中２
０〜１５００℃で行なう請求項１４に記載の高熱伝導率
複合材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329407A JPH10168502A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 高熱伝導率複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329407A JPH10168502A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 高熱伝導率複合材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10168502A true JPH10168502A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18221082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8329407A Pending JPH10168502A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 高熱伝導率複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10168502A (ja) |
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