JPH01172272A - ＡｌＮセラミックの製造方法 - Google Patents
ＡｌＮセラミックの製造方法Info
- Publication number
- JPH01172272A JPH01172272A JP62331053A JP33105387A JPH01172272A JP H01172272 A JPH01172272 A JP H01172272A JP 62331053 A JP62331053 A JP 62331053A JP 33105387 A JP33105387 A JP 33105387A JP H01172272 A JPH01172272 A JP H01172272A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder
- aln
- raw material
- sintering
- ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 10
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- -1 Rare earth compounds Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic 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】
及業上皇Ｕ分！
本発明は、不純物酸素が少なく高熱伝導率に優れたＡｆ
Ｎセラミックの製造方法に関する。
Ｎセラミックの製造方法に関する。
五ｍ直
ＡｌＮセラミックは主原料たるＡｌｘ粉に焼結助剤（粉
体）を添加した焼結原料を焼成して製造される。この焼
結助剤は、ＡｆｆｉＮ粉の表面に吸着している不純物酸
素と反応して液相を生成し、この液相がＡｌＮ焼結体の
ＡｌＮ結晶中への酸素の固溶を少なくし、熱伝導率を向
上させるという効果がある。この焼結助剤には希土類化
合物、アルカリ土類化合物等が用いられる。
体）を添加した焼結原料を焼成して製造される。この焼
結助剤は、ＡｆｆｉＮ粉の表面に吸着している不純物酸
素と反応して液相を生成し、この液相がＡｌＮ焼結体の
ＡｌＮ結晶中への酸素の固溶を少なくし、熱伝導率を向
上させるという効果がある。この焼結助剤には希土類化
合物、アルカリ土類化合物等が用いられる。
焼成助剤の添加量については、／ｌ！Ｎ粉中の不純物酸
素濃度を分析した値に基づき、前記還元反応により不純
物酸素を除去できる量に定められる。
素濃度を分析した値に基づき、前記還元反応により不純
物酸素を除去できる量に定められる。
ところで、焼成は、前記焼結原料に有機バインダを添加
し、前処理としてこれを大気中または酸素濃度をコント
ロールした窒素雰囲気中で加熱して脱バインダ処理を完
全に行ったのち、Ｎ２雰囲気下で焼成してＡｊ！’Ｎ焼
結体を得ることにより行なっている。
し、前処理としてこれを大気中または酸素濃度をコント
ロールした窒素雰囲気中で加熱して脱バインダ処理を完
全に行ったのち、Ｎ２雰囲気下で焼成してＡｊ！’Ｎ焼
結体を得ることにより行なっている。
Ｉ ＜”しよ゛と る。 占
かかる焼成方法による場合、大気中で行なう脱バインダ
処理のときには、焼結原料が酸化され、このため、得ら
れた焼結体中の酸素濃度が高くなって焼結体の熱伝導率
が低いという問題点があった。
処理のときには、焼結原料が酸化され、このため、得ら
れた焼結体中の酸素濃度が高くなって焼結体の熱伝導率
が低いという問題点があった。
また、窒素雰囲気中で完全に脱バインダを行なう場合も
、／ＩＮの粉砕を行なう工程でＡＪＮ表面の酸化が起こ
り、得られた／ＩＮ焼結体中の酸素濃度が高くなって熱
伝導率が低くなるという問題があった。
、／ＩＮの粉砕を行なう工程でＡＪＮ表面の酸化が起こ
り、得られた／ＩＮ焼結体中の酸素濃度が高くなって熱
伝導率が低くなるという問題があった。
本発明はかかる問題点を解決すべくなされたものであり
、高熱伝導率を有するＡＪＮセラミックを製造できる方
法を提供することを目的とする。
、高熱伝導率を有するＡＪＮセラミックを製造できる方
法を提供することを目的とする。
。 占 Ｓ るための
本発明にがかるＡ・ＩＮセラミックの製造方法は、Ａｆ
Ｎセラミック用の焼結主原料に焼結助剤を添加してなる
焼結原料に有機バインダを添加したのち成形し、これを
加熱して脱バインダ処理を行ったのち、非酸化雰囲気下
で焼成してＡＪＮセラミックを製造する方法において、
前記脱バインダ後のＡｌＮ成形体にＣに換算して０．０
５〜１．０ｗｔ％残留するように、前記焼結原料に、有
機バインダ、または、炭素若しくは炭素化合物と有機バ
インダを添加ルたのち成形し、これを非酸化性雰囲気ま
たは酸化性雰囲気で脱バインダ処理を行なうことを特徴
とする。
Ｎセラミック用の焼結主原料に焼結助剤を添加してなる
焼結原料に有機バインダを添加したのち成形し、これを
加熱して脱バインダ処理を行ったのち、非酸化雰囲気下
で焼成してＡＪＮセラミックを製造する方法において、
前記脱バインダ後のＡｌＮ成形体にＣに換算して０．０
５〜１．０ｗｔ％残留するように、前記焼結原料に、有
機バインダ、または、炭素若しくは炭素化合物と有機バ
インダを添加ルたのち成形し、これを非酸化性雰囲気ま
たは酸化性雰囲気で脱バインダ処理を行なうことを特徴
とする。
化−一一里
本発明にあっては、脱バインダ後のＡＩ！Ｎ成形体にＣ
に換算して０．０５〜１，０ｗｔ％残留するようにして
おり、これを非酸化性雰囲気で焼成する際に不純物酸素
が還元され、得られたＡｌＮ焼結体は不純物酸素がない
、あるいはあっても不純物酸素の少ないものとなる。
に換算して０．０５〜１，０ｗｔ％残留するようにして
おり、これを非酸化性雰囲気で焼成する際に不純物酸素
が還元され、得られたＡｌＮ焼結体は不純物酸素がない
、あるいはあっても不純物酸素の少ないものとなる。
実−隻一皿
以下本発明方法を具体的に説明する。
ＡｌＮセラミック用の主原料に焼結助剤を添加してなる
焼結原料に、脱バインダ後の成形体にＣ（炭素）に換算
して０．０５〜１．０ｗｔ％残留するように、有機バイ
ンダを添加するか、炭素又は炭素化合物と有機バインダ
を添加し、これを非酸化雰囲気または酸化性雰囲気下で
加熱して脱バインダ処理を行ったのち、非酸化雰囲気下
で焼成してＡＪＮセラミックを製造する。
焼結原料に、脱バインダ後の成形体にＣ（炭素）に換算
して０．０５〜１．０ｗｔ％残留するように、有機バイ
ンダを添加するか、炭素又は炭素化合物と有機バインダ
を添加し、これを非酸化雰囲気または酸化性雰囲気下で
加熱して脱バインダ処理を行ったのち、非酸化雰囲気下
で焼成してＡＪＮセラミックを製造する。
かかる製造にあっては上記脱バインダ処理を、Ｃ（炭素
）に換算して０．０５〜１．９ｗｔ％残留した状態で行
なうため、焼成原料の酸化が起こることがな（、焼結助
剤と不純物酸素との間で液相を生成し、この液相が排出
されることにより不純物酸素を除去できる。従って、得
られたＡｌＮ焼結体は不純物酸素濃度が低く、熱伝導率
が高い。
）に換算して０．０５〜１．９ｗｔ％残留した状態で行
なうため、焼成原料の酸化が起こることがな（、焼結助
剤と不純物酸素との間で液相を生成し、この液相が排出
されることにより不純物酸素を除去できる。従って、得
られたＡｌＮ焼結体は不純物酸素濃度が低く、熱伝導率
が高い。
また、焼結原料に添加した有機バインダ、または、炭素
若しくは炭素化合物と有機バインダは脱バインダ後程で
炭素成分として残り、これが焼成中に焼結原料に吸着し
である不純物酸素を還元する反応を生じて、製造するＡ
Ｉ！Ｎセラミック中の不純物酸素を下げるので所要量添
加した場合にはＡｌＮセラミック中の不純物酸素をほと
んど皆無とすることができ、高熱伝導率のＡβＮセラミ
ックを製造できる。
若しくは炭素化合物と有機バインダは脱バインダ後程で
炭素成分として残り、これが焼成中に焼結原料に吸着し
である不純物酸素を還元する反応を生じて、製造するＡ
Ｉ！Ｎセラミック中の不純物酸素を下げるので所要量添
加した場合にはＡｌＮセラミック中の不純物酸素をほと
んど皆無とすることができ、高熱伝導率のＡβＮセラミ
ックを製造できる。
さて、脱バインダ後の成形体中の炭素成分の限定理由に
ついては、０，０５ｗｔ％未溝の己未溝は不純物酸素と
の反応量が少な（、得られたＡｆｆｉＮセラミックの熱
伝導率が低くなり、１ｗｔ％を越えるときにはＡｌＮセ
ラミックに炭素成分が多量に残留して熱伝導率を低下さ
せることに依る。
ついては、０，０５ｗｔ％未溝の己未溝は不純物酸素と
の反応量が少な（、得られたＡｆｆｉＮセラミックの熱
伝導率が低くなり、１ｗｔ％を越えるときにはＡｌＮセ
ラミックに炭素成分が多量に残留して熱伝導率を低下さ
せることに依る。
表のうち実施例１．２，３．４は、焼成主原料たるＡｌ
Ｎ粉末に焼結助剤としてＹ２Ｏ，を３ｗｔ％添加してな
る焼結原料に、０．０５ｗｔ％。
Ｎ粉末に焼結助剤としてＹ２Ｏ，を３ｗｔ％添加してな
る焼結原料に、０．０５ｗｔ％。
Ｑ、１ｗｔ％、Ｑ、５ｗｔ％、１．９ｗｔ％の４レベル
でカーボンブラックを添加した例である。
でカーボンブラックを添加した例である。
焼結原料にカーボンブラックを添加したものに、さらに
有機バインダを添加して整粒し、これを直径：１２龍φ
、厚み：４ｍｍｔの円板状に、金型を用いて１乃至１．
５トン／ ｃｄｌの圧力でプレス成形し、この成形体を
５００℃の大気中で脱バインダ処理を行ったのち１８５
０℃のＮ２雰囲気°下で５時間焼成して本発明方法によ
る４種のＡｌＮセラミックを得、それぞれについてレー
ザーフラッシュ法（エレクトロニク・セラミクス１９８
６年１１月号 Ｐ２０記載）により熱伝導率を測定し、
その結果を表に示した。
有機バインダを添加して整粒し、これを直径：１２龍φ
、厚み：４ｍｍｔの円板状に、金型を用いて１乃至１．
５トン／ ｃｄｌの圧力でプレス成形し、この成形体を
５００℃の大気中で脱バインダ処理を行ったのち１８５
０℃のＮ２雰囲気°下で５時間焼成して本発明方法によ
る４種のＡｌＮセラミックを得、それぞれについてレー
ザーフラッシュ法（エレクトロニク・セラミクス１９８
６年１１月号 Ｐ２０記載）により熱伝導率を測定し、
その結果を表に示した。
Ｃ以下、余白〕
また、この表のうち実施例５．６は、焼成前の炭素量が
０．３０ｗｔ％と０．２０ｗｔ％とであり、そのうちカ
ッコ内の０．２０ｗｔ％分が脱バインダ処理の際にバイ
ンダ中の炭素が残留したもの（残りがカーボンブラック
の添加による）である２種の焼成前の原料を、８００℃
のＮ２雰囲気下で、夫々脱バインダ処理を行ない、他は
前同様として／ＩＮセラミックを得た。表には熱伝導率
の測定結果も示している。実施例６はカーボンブラック
を添加せず、脱バインダ処理の際にバインダ中の炭素を
残留させた例である。
０．３０ｗｔ％と０．２０ｗｔ％とであり、そのうちカ
ッコ内の０．２０ｗｔ％分が脱バインダ処理の際にバイ
ンダ中の炭素が残留したもの（残りがカーボンブラック
の添加による）である２種の焼成前の原料を、８００℃
のＮ２雰囲気下で、夫々脱バインダ処理を行ない、他は
前同様として／ＩＮセラミックを得た。表には熱伝導率
の測定結果も示している。実施例６はカーボンブラック
を添加せず、脱バインダ処理の際にバインダ中の炭素を
残留させた例である。
なお、比較のために、カーボンブラックを添加せず、ま
た大気中で脱バインダする従来の場合の測定結果（従来
例）と、炭素が限定範囲を外れた焼成前の原料を大気中
で焼成した場合の測定結果（比較例１）とを併せて示し
ている。
た大気中で脱バインダする従来の場合の測定結果（従来
例）と、炭素が限定範囲を外れた焼成前の原料を大気中
で焼成した場合の測定結果（比較例１）とを併せて示し
ている。
この表より理解される如く、本発明による場合には、従
来例に示す熱伝導率の値１７０Ｗ／ｍ・ｋよりも高い熱
伝導率を有するＡｌＮセラミックを製造できる。また、
炭素量が過多であっても過少であっても、高い熱伝導率
を有するものを製造できない。
来例に示す熱伝導率の値１７０Ｗ／ｍ・ｋよりも高い熱
伝導率を有するＡｌＮセラミックを製造できる。また、
炭素量が過多であっても過少であっても、高い熱伝導率
を有するものを製造できない。
光皿Ω及来
以上詳述した如く本発明による場合には、脱バインダ処
理における雰囲気が非酸化性雰囲気、酸化性雰囲気に拘
らず成形体中に炭素が残留して焼成中に不純物酸素が還
元されるため、不純物酸素が無い、或いは有っても少な
いＡｌＮセラミックを製造でき、高熱伝導率を有するＡ
ｆＮセラミックを安定して提供できる優れた効果を奏す
る。
理における雰囲気が非酸化性雰囲気、酸化性雰囲気に拘
らず成形体中に炭素が残留して焼成中に不純物酸素が還
元されるため、不純物酸素が無い、或いは有っても少な
いＡｌＮセラミックを製造でき、高熱伝導率を有するＡ
ｆＮセラミックを安定して提供できる優れた効果を奏す
る。
特許出願人二株式会社 村田製作所
Claims (1)
- （１）ＡｌＮセラミック用の焼結主原料に焼結助剤を添
加してなる焼結原料に有機バインダを添加したのち成形
し、これを加熱して脱バインダ処理を行ったのち、非酸
化雰囲気下で焼成してＡｌＮセラミックを製造する方法
において、 前記脱バインダ後のＡｌＮ成形体にＣに換算して０．０
５〜１．０ｗｔ％残留するように、前記焼結原料に、有
機バインダ、または、炭素若しくは炭素化合物と有機バ
インダを添加したのち成形し、これを非酸化性雰囲気ま
たは酸化性雰囲気で脱バインダ処理を行なうことを特徴
とするＡｌＮセラミックの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331053A JPH01172272A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ＡｌＮセラミックの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331053A JPH01172272A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ＡｌＮセラミックの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01172272A true JPH01172272A (ja) | 1989-07-07 |
Family
ID=18239319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62331053A Pending JPH01172272A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ＡｌＮセラミックの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01172272A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH042663A (ja) * | 1990-04-17 | 1992-01-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高熱伝導性着色窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
| JP2006124206A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム脱脂中間体及び焼結体 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62331053A patent/JPH01172272A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH042663A (ja) * | 1990-04-17 | 1992-01-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高熱伝導性着色窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
| JP2006124206A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム脱脂中間体及び焼結体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05117038A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体およびその製法、並びにそれを用いた焼成用治具 | |
| JP3636370B2 (ja) | 窒化アルミニウム粉末及びその製造方法 | |
| JPH0432030B2 (ja) | ||
| JPH01172272A (ja) | ＡｌＮセラミックの製造方法 | |
| JP2000154062A (ja) | 炭化ホウ素焼結体およびその製造方法 | |
| JPH05339057A (ja) | 高純度β型炭化ケイ素焼結体の製造方法 | |
| JPH0492864A (ja) | 窒化アルミニウム粉末および焼結体およびその製造法 | |
| JPH04500497A (ja) | 前高密度化処理による窒化アルミニウムの熱伝導性の向上 | |
| JP2652909B2 (ja) | 等方性高強度黒鉛材料の製造方法 | |
| JPH0567593B2 (ja) | ||
| JPS5888168A (ja) | 非酸化物セラミツクスの製造方法 | |
| JP2946916B2 (ja) | 窒化ケイ素粉末およびその製造方法 | |
| JPH0224789B2 (ja) | ||
| JPH06279124A (ja) | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 | |
| JP4753195B2 (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JPS6321254A (ja) | 窒化珪素セラミツクスの製造法 | |
| JPH013075A (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体の製造方法 | |
| JPH06116033A (ja) | 低浸炭黒鉛材とその製造方法 | |
| JPH08151268A (ja) | 炭化珪素質焼結体の製造方法 | |
| JP3492648B2 (ja) | ＴｉＮ−Ａｌ２Ｏ３系焼結体 | |
| JPH05310476A (ja) | 窒化アルミニウム焼成用窒化ホウ素セッター | |
| JPH03174364A (ja) | 窒化珪素質焼結体 | |
| JPS61155209A (ja) | 易焼結性窒化アルミニウム粉の製造方法 | |
| JPS5930768A (ja) | 高耐食性室化珪素焼結体の製造方法 | |
| JPH03191002A (ja) | 金属射出成形品の脱バインダ及び焼結方法 |