JP2007290876A - 球状アルミナ粉末、その製造方法及び用途 - Google Patents
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Abstract
【解決手段】平均粒子径が0.5〜5μm、平均球形度が0.85以上、(累積頻度が85体積%となる粒子径)/(最頻径)で示される粒度分布指数が4未満であることを特徴とする球状アルミナ粉末。この球状アルミナ粉末をゴム及び樹脂の少なくとも一方に含有させてなる組成物。この組成物が温度30℃の粘度が150000mP・s以下を示すシリコーンゴム組成物であって、その固化物からなる熱伝導率が3.0W/mK以上の放熱部材。還元性火炎に金属アルミニウム粉末を可燃性有機媒体に同伴さて供給する球状アルミナ粉末の製造方法。
【選択図】なし
Description
装置として、特開平11−57451号公報の図面に記載されたものを用いた。LPG(燃料ガス)と酸素ガス(助燃ガス)によって形成された還元性火炎中に、金属アルミニウム粉末(平均粒子径18.5μm)とメタノールからなるスラリーを、酸素ガスをキャリアーとして助燃ガス供給バーナーから噴射し、球状化処理を行い、表1に示す球状アルミナ粉末(微紛A)を製造した。燃料ガス供給バーナーと助燃ガス供給バーナーは、助燃ガス供給バーナーを内管、燃料ガス供給バーナーを外管とする二流体ノズルを用いた。
一方、粗粉Iとして、電気化学工業社製球状アルミナ「DAW−20」を用意した。微紛Aと粗粒Iを表2に示す割合で混合し、この無機粉末と、2成分付加反応型液状シリコーンゴム(GE東芝シリコーン社製「YE5822A」、「YE5822B」)と、遅延剤とを表3に示す割合で混合し組成物を製造し、以下に従う物性を測定した。また、この組成物を用いて放熱部材を製造し、以下に従って熱伝導率を測定した。それらの結果を表1に示す。
シスメックス社製商品名「FPIA−1000 」のフロー式粒子像分析装置を用い、以下のようにして測定した。粒子像から粒子の投影面積(A)と周囲長(PM)を測定する。周囲長(PM)に対応する真円の面積を(B)とすると、その粒子の球形度はA/Bとして表示できる。そこで試料粒子の周囲長(PM)と同一の周囲長を持つ真円を想定するとPM=2πr、B=πr2であるから、B=π×(PM/2π)2となり、個々の粒子の球形度は、円形度=A/B=A×4π/(PM)2として算出できる。これを任意に選ばれた100個以上の粒子について測定し、その平均値を2乗したものを平均球形度とした。測定溶液はサンプル0.1gに蒸留水20mlとプロピレングリコール10mlを加え、3分間超音波分散処理を行い調製した。
いずれもレーザー回折散乱法(ベックマンコールター社製商品名「モデルLS−230」)によって測定した。この装置は、0.04〜2000μmの粒径範囲を116分割(log(μm)=0.04の幅)して粒度分布を測定する機器である。詳細は、「レーザ回折・散乱法粒度分布測定装置 LSシリーズ」( ベックマンコールター株式会社)、 豊田 真弓著「粒度分布を測定する」(ベックマン・コールター株式会社 粒子物性本部 学術チーム)、に記載されている。測定溶液は純水にサンプルを加えホモジナイザーで1分間分散処理を行い、装置の濃度調整ウインドウの表示が45〜55%になるように調製した。
試料10gをイオン水70mlの中に投入し、95℃、20時間抽出処理を行い、遠心分離された上澄み液をイオンクロマト装置(Dionex社製商品名「DX−100」)を用いてNO2−とNO3−を定量した。NO2−とNO3−の合計をNOx量とした。
表3のシリコーンゴムA液に、遅延剤、無機粉末及びシリコーンゴムB液の順に投入と攪拌を繰り返し行った後脱泡処理した。得られた液状試料を、直径28mm、厚さ3mmのくぼみの設けられた金型に流し込み、脱気後、150℃×20分で成型し、室温における熱伝導率を温度傾斜法で測定した。熱伝導率測定装置としてアグネ社製商品名「ARC−TC−1型」)を用いた。
上記硬化前の熱伝導率測定試料について、B型粘度計(大和建工社製商品名「DB−10」)を用い、温度30℃で測定した。
厚み6mm、孔径3mmのアルミニウム製ディスクの孔に硬化前のシリコーンゴム組成物を常温加圧式押出機で150cm3通過させた際のディスクの質量減少量を摩耗量とした。
実施例1において、スラリー供給量を調節して平均球形度の0.85の球状アルミナ粉末(微紛B:実施例2)を製造した。実施例1において、還元性火炎条件を調節して粒度分布指数3.8の球状アルミナ粉末(微紛D:実施例3)を製造した。実施例1において、還元性火炎条件とスラリー供給量を調節して平均粒子径が4.2μmの球状アルミナ粉末(微紛F:実施例4)を製造した。これらの微紛B、D、Fを微紛Aのかわりに用いたこと以外は、実施例1と同様にして組成物を製造した。
市販の炭化珪素粉末及び窒化アルミニウム粉末を粉砕、分級し、表1に示す微紛J及び微紛Kを製造した。これを微紛Aと一部置き換えて使用したこと以外は(置換率を表2に示す)、実施例1に準じて組成物を製造した。
表1に示す種々の微粉を製造し、微粉Aのかわりに用いたこと以外は、実施例1と同様にして組成物を製造した。
Claims (8)
- 平均粒子径が0.5〜5.0μm、平均球形度が0.85以上、(累積頻度が85体積%となる粒子径)/(最頻径)で示される粒度分布指数が4未満である球状アルミナ粉末。
- 平均粒子径が1.0〜2.5μm、平均球形度が0.92以上、(累積頻度が85体積%となる粒子径)/(最頻径)で示される粒度分布指数が2.8未満である球状アルミナ粉末。
- 助燃ガス量を燃料ガスと可燃性有機媒体の合計理論燃焼量に対して0.5倍以上、1.0倍未満として形成された火炎中に、可燃性有機媒体と金属アルミニウム粉末を含むスラリーを供給し、得られた粉末を必要に応じて分級することを特徴とする請求項1又は2に記載の球状アルミナ粉末の製造方法。
- スラリーを助燃ガス供給用バーナーから噴射することを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 可燃性有機媒体がメタノールであり、燃料ガスとメタノールの合計発熱量1000MJ当たり、金属アルミニウム粉末の供給量を20〜50kgとすることを特徴とする請求項4に記載の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の球状アルミナ粉末をゴム及び樹脂の少なくとも一方に含有させてなる組成物。
- ゴム及び樹脂の少なくとも一方がシリコーンゴムであり、温度30℃の粘度が150000mP・s以下を示すものである請求項6に記載の組成物。
- 請求項7に記載の組成物の固化物からなり、熱伝導率が3.0W/mK以上である放熱部材。
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