JPH01100007A - 立方晶窒化アルミニウムの製造方法 - Google Patents
立方晶窒化アルミニウムの製造方法Info
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- JPH01100007A JPH01100007A JP25464987A JP25464987A JPH01100007A JP H01100007 A JPH01100007 A JP H01100007A JP 25464987 A JP25464987 A JP 25464987A JP 25464987 A JP25464987 A JP 25464987A JP H01100007 A JPH01100007 A JP H01100007A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
- C01B21/072—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with aluminium
- C01B21/0722—Preparation by direct nitridation of aluminium
-
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Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は立方晶窒化アルミニウムの製造方法に関し、詳
しくはアルミニウム粉末等を原料として、これをアンモ
ニアガス雰囲気中あるいは窒素ガスとアンモニアガスと
の混合ガス雰囲気中で加熱処理することによって、熱伝
導率および硬度等のすぐれた立方晶窒化アルミニウムを
製造する方法に関する。
しくはアルミニウム粉末等を原料として、これをアンモ
ニアガス雰囲気中あるいは窒素ガスとアンモニアガスと
の混合ガス雰囲気中で加熱処理することによって、熱伝
導率および硬度等のすぐれた立方晶窒化アルミニウムを
製造する方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来
から、窒化アルミニウム（ＡｆＮ）を製造する方法とし
ては、アルミニウムの直接窒化法、酸化アルミニウムの
炭素還元窒化法、ハロゲン化アルミニウムとアンモニア
の気相反応による方法、窒素ガス雰囲気下での直流アー
クプラズマ法などが知られている。
から、窒化アルミニウム（ＡｆＮ）を製造する方法とし
ては、アルミニウムの直接窒化法、酸化アルミニウムの
炭素還元窒化法、ハロゲン化アルミニウムとアンモニア
の気相反応による方法、窒素ガス雰囲気下での直流アー
クプラズマ法などが知られている。
しかしながら、これらの方法によって得られる窒化アル
ミニウムは、いずれも六方晶系のものであり、立方晶窒
化アルミニウムは製造することができなかった。
ミニウムは、いずれも六方晶系のものであり、立方晶窒
化アルミニウムは製造することができなかった。
そこで本発明者らは、熱伝導率や硬度等のすぐれた立方
晶窒化アルミニウムを効率よく製造することのできる方
法を開発すべく鋭意研究を重ねた。
晶窒化アルミニウムを効率よく製造することのできる方
法を開発すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、アルミニウム粉末等を、アンモニアガス雰囲
気中あるいは窒素ガスにアンモニアガスを混合した混合
ガス雰囲気中で加熱処理することにより、目的を達成し
うることを見出し、本発明を完成するに至った。
気中あるいは窒素ガスにアンモニアガスを混合した混合
ガス雰囲気中で加熱処理することにより、目的を達成し
うることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、アルミニウム粉末、六方晶窒化アル
ミニウム粉末あるいはこれらの混合粉末を、アンモニア
ガス雰囲気中あるいは窒素ガスとアンモニアガスとの混
合ガス雰囲気中で加熱処理することを特徴とする立方晶
窒化アルミニウムの製造方法を提供するものである。
ミニウム粉末あるいはこれらの混合粉末を、アンモニア
ガス雰囲気中あるいは窒素ガスとアンモニアガスとの混
合ガス雰囲気中で加熱処理することを特徴とする立方晶
窒化アルミニウムの製造方法を提供するものである。
本発明では、アルミニウム粉末、窒化アルミニウム粉末
（六方晶）あるいはこれらの混合粉末を原料として用い
る。これら原料粉末は、各種公知の方法によって得られ
るものを使用することができ、特に制限はないが、その
粒子径が１．０μｍ以下、とりわけ０．４μｍ以下のも
のが好ましい。
（六方晶）あるいはこれらの混合粉末を原料として用い
る。これら原料粉末は、各種公知の方法によって得られ
るものを使用することができ、特に制限はないが、その
粒子径が１．０μｍ以下、とりわけ０．４μｍ以下のも
のが好ましい。
このような粒子径が１．０μｍ以下の原料粉末は、直流
アークプラズマ法によって効率よく得ることができる。
アークプラズマ法によって効率よく得ることができる。
ここで直流アークプラズマ法は、従来から知られている
手法であり、基本的には塊状のアルミニウムを陽極であ
る銅板上にのせ、タングステンなどの陰極との間にアー
クプラズマを発生させ、アルミニウムを溶融、強制蒸発
させることによってアルミニウムーの粉末（微粒子）を
得るものである。このアーク放電を、窒素ガス雰囲気下
あるいは窒素ガスとアンモニアガスとの混合ガス雰囲気
下で行えば、アルミニウム微粒子と窒素プラズマ等との
反応により窒化アルミニウム（六方晶）が生成し、窒化
アルミニウム粉末あるいはこれとアルミニウム粉末との
混合粉末が得られる。
手法であり、基本的には塊状のアルミニウムを陽極であ
る銅板上にのせ、タングステンなどの陰極との間にアー
クプラズマを発生させ、アルミニウムを溶融、強制蒸発
させることによってアルミニウムーの粉末（微粒子）を
得るものである。このアーク放電を、窒素ガス雰囲気下
あるいは窒素ガスとアンモニアガスとの混合ガス雰囲気
下で行えば、アルミニウム微粒子と窒素プラズマ等との
反応により窒化アルミニウム（六方晶）が生成し、窒化
アルミニウム粉末あるいはこれとアルミニウム粉末との
混合粉末が得られる。
なお、このアーク放電は、このほか不活性ガス。
水素ガスあるいはこれらの混合ガスの雰囲気下で行うこ
ともできる。また、雰囲気ガス圧はアーク放電が可能な
圧力であれば特に制限はない。
ともできる。また、雰囲気ガス圧はアーク放電が可能な
圧力であれば特に制限はない。
本発明の方法では、このようにして得られたアルミニウ
ム粉末、窒化アルミニウム（但し、六方晶構造）粉末あ
るいはこれらの混合粉末を用い、これをアンモニアガス
雰囲気中あるいは窒素ガスとアンモニアガスの混合ガス
雰囲気中で加熱処理する。なお、雰囲気中にアンモニア
ガスが存在しないと、加熱処理しても立方晶構造の窒化
アルミニウムを得ることはできない。
ム粉末、窒化アルミニウム（但し、六方晶構造）粉末あ
るいはこれらの混合粉末を用い、これをアンモニアガス
雰囲気中あるいは窒素ガスとアンモニアガスの混合ガス
雰囲気中で加熱処理する。なお、雰囲気中にアンモニア
ガスが存在しないと、加熱処理しても立方晶構造の窒化
アルミニウムを得ることはできない。
また、本発明の方法では、上記雰囲気中で加熱処理する
が、この際の加熱温度は各種状況により異なるが、一般
には５００〜９００℃、好ましくは７５０〜８５０℃で
ある。
が、この際の加熱温度は各種状況により異なるが、一般
には５００〜９００℃、好ましくは７５０〜８５０℃で
ある。
本発明の方法では、他の条件は特に制限はな（適宜型め
ればよい０例えば加熱処理時間は、温度等によっても異
なるが、−殻内には３〜３０時間である。また、雰囲気
ガス全圧は通常は１００〜１０００ Ｔｏｒｒであり、
必要に応じて不活性ガス等を希釈ガスとして加えること
もできる。
ればよい０例えば加熱処理時間は、温度等によっても異
なるが、−殻内には３〜３０時間である。また、雰囲気
ガス全圧は通常は１００〜１０００ Ｔｏｒｒであり、
必要に応じて不活性ガス等を希釈ガスとして加えること
もできる。
次に、本発明を実施例および比較例により更に詳しく説
明する。
明する。
実施例１〜７および比較例１．２
（１）窒化アルミニウム（六方晶）粉末とアルミニウム
粉末の混合粉末の調製 第２図に示す装置を用い、純度９９．９９％のアルミニ
ウム塊１と電極２との間に直流アークプラズマを発生さ
せて、このアルミニウム塊１を溶融させて蒸気化し、窒
化アルミニウム（六方晶）粉末とアルミニウム粉末の混
合粉末（平均粒径０．２ａｍ）（窒化アルミニウム：ア
ルミニウムー３ニア（重量比））を得た。なお、上述の
直流アークプラズマを発生させるにあたっては、アーク
電流を１３ＯＡとし、また窒素ガスボンベ３から導入す
る窒素ガス流量は３０Ｅ／分であった。
粉末の混合粉末の調製 第２図に示す装置を用い、純度９９．９９％のアルミニ
ウム塊１と電極２との間に直流アークプラズマを発生さ
せて、このアルミニウム塊１を溶融させて蒸気化し、窒
化アルミニウム（六方晶）粉末とアルミニウム粉末の混
合粉末（平均粒径０．２ａｍ）（窒化アルミニウム：ア
ルミニウムー３ニア（重量比））を得た。なお、上述の
直流アークプラズマを発生させるにあたっては、アーク
電流を１３ＯＡとし、また窒素ガスボンベ３から導入す
る窒素ガス流量は３０Ｅ／分であった。
（２）立方晶窒化アルミニウムの製造
上記（１）で得られた窒化アルミニウム（六方晶）粉末
とアルミニウム粉末の混合粉末を原料として、これを第
１表に示す条件で加熱処理して、立方晶窒化アルミニウ
ムの製造を行った。結果を第１表に示す。なお、実施例
５で得られた立方晶窒化アルミニウムのＸ線回折パター
ンを第１図に示す。
とアルミニウム粉末の混合粉末を原料として、これを第
１表に示す条件で加熱処理して、立方晶窒化アルミニウ
ムの製造を行った。結果を第１表に示す。なお、実施例
５で得られた立方晶窒化アルミニウムのＸ線回折パター
ンを第１図に示す。
叙上の如（、本発明の方法によれば、簡単な操作でしか
も効率よく立方晶窒化アルミニウムを製造することがで
きる。また、この方法で製造された立方晶窒化アルミニ
ウムは、従来の六方晶のものに比べて熱伝導率や硬度等
の物理的９機械的特性がすぐれており、集積回路（ＩＣ
）用基板等の電子工学材料、さらには構造材料などに幅
広く、かつ有効に利用される。
も効率よく立方晶窒化アルミニウムを製造することがで
きる。また、この方法で製造された立方晶窒化アルミニ
ウムは、従来の六方晶のものに比べて熱伝導率や硬度等
の物理的９機械的特性がすぐれており、集積回路（ＩＣ
）用基板等の電子工学材料、さらには構造材料などに幅
広く、かつ有効に利用される。
第１図は実施例５で得られた立方晶窒化アルミニウムの
Ｘ線回折パターンを示し、第２図は実施例で用いた直流
アークプラズマの発生装置の説明図である。 第１図中、θはブラッグ角を示す。また第２図中、１は
アルミニウム塊、２は電極、３は窒素ボンベ、４はアル
ゴンボンベ、５は電源、６はハース、７はグローブボッ
クス、８はサイクロン、９はフィルター、１０は循環ポ
ンプをそれぞれ示す。
Ｘ線回折パターンを示し、第２図は実施例で用いた直流
アークプラズマの発生装置の説明図である。 第１図中、θはブラッグ角を示す。また第２図中、１は
アルミニウム塊、２は電極、３は窒素ボンベ、４はアル
ゴンボンベ、５は電源、６はハース、７はグローブボッ
クス、８はサイクロン、９はフィルター、１０は循環ポ
ンプをそれぞれ示す。
Claims (4)
- （１）アルミニウム粉末、六方晶窒化アルミニウム粉末
あるいはこれらの混合粉末を、アンモニアガス雰囲気中
あるいは窒素ガスとアンモニアガスとの混合ガス雰囲気
中で加熱処理することを特徴とする立方晶窒化アルミニ
ウムの製造方法。 - （２）アルミニウム粉末、六方晶窒化アルミニウム粉末
あるいはこれらの混合粉末が、粒子径１．０μｍ以下の
ものである特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 - （３）アルミニウム粉末、六方晶窒化アルミニウム粉末
あるいはこれらの混合粉末が、直流アークプラズマ法に
よって得られたものである特許請求の範囲第１項記載の
製造方法。 - （４）加熱処理を５００〜９００℃にて行う特許請求の
範囲第１項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25464987A JPH01100007A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 立方晶窒化アルミニウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25464987A JPH01100007A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 立方晶窒化アルミニウムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100007A true JPH01100007A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17267950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25464987A Pending JPH01100007A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 立方晶窒化アルミニウムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01100007A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104211025A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-17 | 中国计量学院 | 一种立方相氮化铝纤维的制备方法 |
| JP2015151307A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | 株式会社アテクト | アルミナ焼結体及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-10-12 JP JP25464987A patent/JPH01100007A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015151307A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | 株式会社アテクト | アルミナ焼結体及びその製造方法 |
| US9464221B2 (en) * | 2014-02-14 | 2016-10-11 | Atect Corporation | Alumina sintered body and method for producing same |
| CN104211025A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-17 | 中国计量学院 | 一种立方相氮化铝纤维的制备方法 |
| CN104211025B (zh) * | 2014-08-29 | 2016-01-20 | 中国计量学院 | 一种立方相氮化铝纤维的制备方法 |
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