JPS58100658A - セラミツクと金属との複合材料とその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 属との複合材料とその製造方法に係シ、更に詳しくは、
複合材料の破断面が拡大微視的に、各内核が鉄あるいは
鉄とモリブデン金属であり、その各々の内核外皮面が７
オルステ２イト一二ンスタタイト系〜ＸＮＩＩＩ（’１
％皮膜で被覆されて結合し、材料の外表面が７オルステ
２イト−エンスタタイト系皮膜層で被覆された複合材料
およびその製造法に関するものである。

従来から７オルステ２イト中それと同質の工／スタタイ
トセフミックスがあり、これらのセツ電ツタス紘電気絶
縁性に優れ、かつ被メタツイズ性も嵐好であシ、また焼
結温度も１２００〜／＃００Ｃと低いために、電子部品
用絶縁材料として好適である。

しかし乍ら、これらのセラミックスは熱伝導度がアルミ
ナあるいはマダネシャセラミックスＯＫ−尾と低いため
に熱放散性に劣シ、厚膜用ＩＣ基板または抵抗基板とし
ての用途には大きな制約があった。

本発明社以上の問題点を解決する丸めに成されたもので
あり、その要旨は特許請求の範ｌ！ＩＰＩＣ記載された
内容のセライックと金属との複合材料およびその製造方
法によるものである。

本発明はセラミックスの電気絶縁性を損うことなく、熱
伝導率を向上させる方策として、内核が金属でその核の
外皮面がセラミックスよりなる単位の構成とした焼結体
を得るものであり７オルステライトと鉄との熱膨張係数
があまり差がないことから両者の複合化が容易であり、
かつ鉄と熱膨張係数の小さいモリブデンとの混合比率を
加減することによシフオルステ２イトとの係数の差を小
さくして複合化するものである。ｔたセラミックスと金
属との複合粒子を作成するために、鉄化合物わるい昧鉄
化合物とモリブデン化合物／滑石タイプの工！ルジョン
が他種の固形乳化剤よシも有効であることがテスト結果
よシ判明した。また上記の金属化合物はセライック−の
焼結温度以下で金属に還元されることと、また水に分散
あるいは洟解する仁とを考慮すると同時に、金属の融点
が磁器の焼結温度以上であることを条件として選定した
ものである。

以上のもので作成した複合材料の破断面が拡大微視的に
、各内核が鉄金属あるいは鉄と篭りプデン金属であり、
その各々の内核外皮面が７オルステライトーエンスタタ
イト系セラ建ツク皮膜で被板構成された生成メカニズム
について筒単に説明すれば、鉄化合物あるいは鉄化合物
とモリブデン化合物との混合物に水とポリエチレングリ
コールを加え混合したＡ混濁液を、非水溶媒に滑石を混
合分散し九Ｂ混濁液中に注入しつつ強力に攪拌すると、
ム混濁液が微粒子となって非水溶媒中で分散する。この
場合に滑石はム混濁液微粒子が互に凝集しないように安
定して分散させる乳化剤としての作用を果たし、かつ滑
石はム混濁液微粒子の周囲を取り囲んだ状態である。こ
のエマルジ曹ンを噴霧乾燥器にて造粒すると、内核が鉄
化合物あるいは鉄化合物と肴すプデン化合物で、その外
皮面が滑石よりなる顆粒が形成される。この顆粒の粉末
を加圧成形し非酸化性雰囲気中で焼結すると、滑石のＪ
　ＭｇＯ・４’　５ｉｎｓ−ＨｓＯは再結晶化反応およ
び焼結反応にて７オルステライトコＢ１１ｇ０−８ｉｎ
ｓ　トエンスタタイトにｖ−８１０１とガラス質とな・
シ、一方ＯＦａｍｅｓは還元されてＦｅとなりｓ　Ｍｏ
５ｓ　＃′ｉＭ。

となシ所期の複合材料が得られる。こ９焼結体の破断面
を走査畿電子顕微鏡で観察してその構造を拡大微視的に
ｊ１！／図に示し、図中／は７オルステツイトーエンス
タタイト系セラミツクであシ、その内部が鉄コあるいは
鉄とモリブデンコとの結合した複合材料である。

本発明により得られたセラミックスと金属との複合材料
社、熱伝導度が室温で０．ｊ　Ｏｃａｌ／ＣＢ・ｓｅｃ
・℃であシ、体積固有抵抗が室温で４！　ｘ　１０１３
Ω・―あって、７オルステ２イトの０／−ｃａｌ／ａｎ
・戴・℃、！：　ｔｘｔｔｌ”ａ−ｃｍヤｘ、　ンスｐ
　ｐイトのｏ、ｏｏ４ｃａ１／―・ｓｅｅ・℃とＪＸｌ
ｏ”Ω・１に比較して、熱伝導度を大幅に向上すること
が出来、その割には体積固有抵抗は低くならず、実用性
の高い材料であった。

以下、実施例によシミ明するが、本発明の要旨を越えな
い範囲内において、これに限定されない。

実施例 酸化第２鉄（Ｆｅ２０ｓ　ｍ林純薬工業製、試薬ｌ級）
参ｊＯｆと酸化モリブデン（Ｍｏ５ｓ　＋氷山薬品工業
、試薬１級）コｆｊｆに対し水ｌφ００ｍと結合剤とし
てφｕｏｏｏポリエチレングリコール７ｔとをアル建す
磁器ボール書ルにてｌｊ時間混合粉砕して混濁液とし、
この混濁液を人とする。

また別に、滑石微粉末参りｔを四塩化エチレン（ＪＣｅ
ｌｌ　ｅ林純薬工業、試薬１級）コ０００伽中に入れ、
！ダネチツクスターラでｏ、ｊ時間攪拌混合して混濁液
とし、この混濁液をＢとする。

この混濁液Ｂを上記装置で攪拌しながら、混濁液ムを注
入して乳化分散させて、鉄化合物とモリブデン化合物／
滑石のエマルジョンを作った。

この時滑石線、ム液の周囲を取シかこみ乳化剤としての
役割りを果たす。

次に、このエマルジョンをガス温度ノ４０℃でディスク
径ｔｏｎφ−でＪ４００ｒｐｍの条件で噴務乾燥造粒し
た。この平均粒径は７００μｍの顆粒で６９、内部にＦ
ｅ１０ｍとＭｏｏｎを蔵して外表面が滑石にて被覆され
たものであった。この顆粒粉末を／１００に１／ｄの加
圧力で／Ｊ、ｊφｘ／、Ｊｊｆ、諺と７ｊφｘ儀ｊｉ−
のＪｌｌ類の円盤を成形した。これを大気中デＯＯ℃で
１時間仮焼してポリエチレングリコールを除去して、水
素１匪気中の１３００℃で１時間、露点３０℃の条件で
焼結して、鉄とモリブデンを内蔵したフォルステライト
とエンスタタイトを外皮面とする組成の複合体が得られ
た。

以上の円盤品にて特性を調べ、比較品として７オルステ
ライトおよびエンスタタイトを調べ下記に示した。

＃Ｉ　　　　ｌ　　　　表 上記、熱伝導度は三鬼エンジニアリング株製の熱定数欄
定装置ＴＬＰ　−１０００ｆｉ　、体積固有抵抗社タケ
ダ環研＃ＩＩＪＩＫのエレクトロメータＴＲ−１４１／
にて一定した。

以上の実施例では粉末の加圧成形について記述したが、
他の７〜３種のバインダーを添加する仁とによシ、キャ
スティングによるシート成形も９総である。

以上、記述したように本発明の複合材料はマダネシャセ
ランツクスと同鴨度の熱伝導度であるために、厚膜用Ｉ
Ｃ基板ｔ−ａじめ抵抗基板等の電子部品用絶縁材や磁石
攪拌子として使用出来る材料である。

【図面の簡単な説明】

第１図は破断面の拡大巨視的な構造を示したものである
。 ｌ・・・フォルステライト−エンスタタイト系セ２々ツ
クの被膜層、コ・・・鉄あるいは鉄とモリブデン 竿　１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　複合材料の破断面が拡大微視的に、各内核が
   鉄金属あるいは鉄とモリブデン金属であυセの各々の内
   核外皮面がフォルステライト−エンスタタイト系セラミ
   ック皮膜で被覆されて結合し、材料の外表面がフォルス
   テライト−エンスタタイト系皮膜層よりなることを特徴
   とするセラミックと金属との複合材料。 −）　鉄化合物あるいは鉄化合物とモリブデン化合物と
   の混合物に水とポリエチレングリコールを加え混合粉砕
   しＡ混濁液とし、また別に水と相溶性のない非水溶媒に
   、乳化剤として滑石を混合分散させてＢ混濁液として、
   とのＢ混濁液を攪拌しながら上記Ａ混濁液を注入して乳
   化分散させ、鉄化合物あるいは鉄化合物とモリブデン化
   合物／滑石のエマルジョンとして、これを噴霧乾燥機に
   て造粒して、内核が鉄化合物あるいは鉄化合物とモリブ
   デン化合物とし、その外皮面が滑石よりなる顆粒を製作
   し、この顆粒粉末を所定の形状に加圧成形層、非酸化性
   雰囲気中の１２００〜／参〇〇℃にて焼結して、内核が
   鉄金属あるいは鉄金属とモリブデン金属で、その外皮面
   が７オルステライトーエンスタタイト系セラミツク皮膜
   で被覆されて結合し、焼結体の外表面が７オルステライ
   ト一エンスタタイト系皮膜層よシなることを特徴とする
   セラミックと金属との複合材料の製造法。 （３）　　特許請求の範囲第一項記載の非水溶媒は、四
   塩化エチレンであることを特徴とするセラミックと金属
   との複合材料の製造法。