JP2017149624A - Method for producing aluminum nitride whisker - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an aluminum nitride whisker by so-called "reduction-nitridation method" in which a raw material mixture including an alumina powder, a carbon powder, and a transition metal component are heated under nitrogen atmosphere to subject the alumina powder to reduction and nitridation, the production method being capable of providing an aluminum nitride whisker at high yield.SOLUTION: The aluminum nitride whisker can be obtained at a high yield without deteriorating the function of the transition metal compound by using a certain amount of sulfur component together with the transition metal component.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、窒化アルミニウムウィスカーの新規な製造方法に関する。   The present invention relates to a novel method for producing aluminum nitride whiskers.

窒化アルミニウムウィスカーは、細長い針状の窒化アルミニウムであり、優れた電気絶縁性と高い熱伝導性を有する。そのため、樹脂中において窒化アルミニウムウィスカーがその長さ方向にランダムな方向を向くように充填させることにより、充填量が少量であっても、上記樹脂に高い熱伝導性を付与することができる。また、窒化アルミニウムウィスカーを球状窒化アルミニウムと併用することにより、樹脂中において上記窒化アルミニウムウィスカーが上記球状窒化アルミニウムに接触することで上記球状窒化アルミニウム同士の橋渡しとして機能し、その結果上記樹脂中に良好な熱伝導経路を形成することができる。これらのことから、窒化アルミニウムウィスカーは、絶縁放熱用フィラーとしての利用が期待されている。   An aluminum nitride whisker is an elongated needle-like aluminum nitride having excellent electrical insulation and high thermal conductivity. Therefore, high thermal conductivity can be imparted to the resin even when the filling amount is small by filling the aluminum nitride whiskers in the resin so that the length is in a random direction. Also, by using aluminum nitride whiskers together with spherical aluminum nitride, the aluminum nitride whiskers contact the spherical aluminum nitride in the resin and function as a bridge between the spherical aluminum nitrides. As a result, the resin is good in the resin. A heat conduction path can be formed. For these reasons, aluminum nitride whiskers are expected to be used as insulating heat-dissipating fillers.

窒化アルミニウムウィスカーの製造方法としては、一般的には、アルミナ粉末とカーボン粉末とを含む原料混合物を高温で窒素と反応させアルミナ粉末を還元窒化させる、いわゆる「還元窒化法」による製造方法において、アルミナ粉末を鉄、ニッケル、コバルトから選ばれる遷移金属化合物を含む溶液と混合した後、加熱により溶媒を蒸発除去し得られる粉末にカーボン粉末を混合したものを原料混合物とし、それを高温で窒素と反応させる方法が実施されている(特許文献1参照)。また、特許文献1には、上記遷移金属化合物の機能として、上記遷移金属化合物が加熱により上記アルミナ粉末に固溶して、窒化アルミニウムウィスカーの成長活性点をつくることが記載されている。   As a manufacturing method of aluminum nitride whiskers, generally, a raw material mixture containing alumina powder and carbon powder is reacted with nitrogen at a high temperature to reduce and nitride the alumina powder. After mixing the powder with a solution containing a transition metal compound selected from iron, nickel, and cobalt, the powder obtained by evaporating and removing the solvent by heating is used as a raw material mixture, which is reacted with nitrogen at a high temperature. The method of making it implement is implemented (refer patent document 1). Patent Document 1 describes that as a function of the transition metal compound, the transition metal compound is dissolved in the alumina powder by heating to form a growth active point of aluminum nitride whiskers.

しかしながら、特許文献1に記載の製造方法により得られる、全生成物に占める窒化アルミニウムウィスカーの比率は65〜75%であり、この比率の点において改良の余地があった。   However, the ratio of aluminum nitride whiskers in the total product obtained by the production method described in Patent Document 1 is 65 to 75%, and there is room for improvement in terms of this ratio.

特開昭62−283900号公報JP-A-62-283900

従って、本発明の目的は、遷移金属成分を含む原料混合物を窒素雰囲気にて加熱することによる窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、収率良く窒化アルミニウムウィスカーを得ることができる製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing aluminum nitride whiskers with high yield in a method for producing aluminum nitride whiskers by heating a raw material mixture containing a transition metal component in a nitrogen atmosphere. is there.

本発明者等は、上記目的を解決するために、鋭意研究を重ねた。   In order to solve the above-mentioned object, the present inventors have conducted intensive research.

その結果、前記遷移金属化合物に特定量の硫黄成分を併用することにより、前記遷移金属化合物の機能を低下させること無く、窒化アルミニウムウィスカーを高収率で得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result, it was found that by using a specific amount of sulfur component in combination with the transition metal compound, aluminum nitride whiskers can be obtained in high yield without deteriorating the function of the transition metal compound, and the present invention was completed. It came to do.

即ち、本発明は、アルミナ粉末、カーボン粉末、遷移金属成分、及び硫黄成分を含む原料混合物を、上記遷移金属成分が、上記アルミナ粉末100重量部に対して、元素換算で0.05〜5重量部、上記硫黄成分が、上記遷移金属成分に対して、10〜1000mol%の割合となるように調整し、窒素雰囲気にて加熱して上記アルミナ粉末を還元窒化することを特徴とする窒化アルミニウムウィスカーの製造方法である。   That is, the present invention relates to a raw material mixture containing alumina powder, carbon powder, transition metal component, and sulfur component, and the transition metal component is 0.05 to 5 weight in terms of element with respect to 100 parts by weight of the alumina powder. The aluminum nitride whisker is characterized in that the sulfur component is adjusted to a ratio of 10 to 1000 mol% with respect to the transition metal component, and the alumina powder is reductively nitrided by heating in a nitrogen atmosphere. It is a manufacturing method.

本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法によれば、前記遷移金属成分を含む原料混合物に特定量の前記硫黄成分を存在せしめ、上記原料混合物中のアルミナ粉末を還元窒化することにより、従来の製造方法よりも高収率で窒化アルミニウムウィスカーを得ることができる。   According to the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, a specific amount of the sulfur component is present in the raw material mixture containing the transition metal component, and the alumina powder in the raw material mixture is subjected to reduction nitriding, thereby producing a conventional manufacturing method. Aluminum nitride whiskers can be obtained with a higher yield.

特に、前記出発原料がアルミナ粉末、カーボン粉末、及び遷移金属成分に、更に硫黄成分を含む粉末であることにより、溶媒を用いず乾式により混合しても、上記効果を得ることができ、また、前記溶媒除去の工程を省略することができることから、従来の製造方法と比べて簡易に窒化アルミニウムウィスカーを製造することが可能である。   In particular, since the starting material is an alumina powder, carbon powder, and a transition metal component, and further includes a sulfur component, the above-described effects can be obtained even when mixed dry without using a solvent. Since the step of removing the solvent can be omitted, it is possible to easily manufacture the aluminum nitride whisker as compared with the conventional manufacturing method.

なお、前記遷移金属成分に前記硫黄成分を併用することにより、収率良く窒化アルミニウムウィスカーを得ることができる作用機構は明らかではないが、本発明者らは、以下のように推定している。即ち、加熱により前記硫黄成分が前記遷移金属成分に作用し、金属硫化物や、該金属硫化物が還元雰囲気により還元された遷移金属単体などを生成し、これらはその高い融点により前記遷移金属化合物と比べて昇華揮散し難く、更には、これらが前記アルミナ粉末に固溶してできる窒化アルミニウムウィスカーの成長活性点も消失し難いものとなり、その結果、上記成長活性点は前記アルミナ粉末に長期に作用することにより、高い収率で窒化アルミニウムウィスカーが生成する。   In addition, although the action mechanism which can obtain an aluminum nitride whisker with a sufficient yield by using the said sulfur component together with the said transition metal component is not clear, the present inventors are estimating as follows. That is, the sulfur component acts on the transition metal component by heating to produce a metal sulfide or a transition metal simple substance in which the metal sulfide is reduced by a reducing atmosphere, and these transition metal compounds have a high melting point. As compared to the above, the sublimation volatilization is difficult, and furthermore, the growth active sites of aluminum nitride whiskers formed by dissolving these in the alumina powder are difficult to disappear. By acting, aluminum nitride whiskers are produced with high yield.

本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法は、アルミナ粉末、カーボン粉末、遷移金属成分、及び硫黄成分を含む原料混合物を、上記遷移金属成分が、上記アルミナ粉末100重量部に対して、元素換算で0.05〜5重量部、上記硫黄成分が、上記遷移金属成分に対して、10〜1000mol%の割合となるように調整し、窒素雰囲気にて加熱して上記アルミナ粉末を還元窒化することを特徴とする方法である。   The method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention includes a raw material mixture containing alumina powder, carbon powder, transition metal component, and sulfur component, wherein the transition metal component is 0 in terms of element with respect to 100 parts by weight of the alumina powder. 0.05 to 5 parts by weight, wherein the sulfur component is adjusted to a ratio of 10 to 1000 mol% with respect to the transition metal component, and the alumina powder is reduced and nitrided by heating in a nitrogen atmosphere. It is a method.

以下、上記方法を詳細に説明する。   Hereinafter, the method will be described in detail.

(出発原料)
<アルミナ粉末>
本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、前記原料の一成分であるアルミナ粉末は、α−アルミナ、γ−アルミナ等の公知のものが何等制限なく使用できるが、通常α−アルミナが好適に使用される。その純度は99.0重量%以上、好ましくは99.5重量%以上が好ましい。また、平均粒子径としては、0.5〜50μm、好ましくは1μm〜30μmのものが好適である。
(Starting material)
<Alumina powder>
In the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, as the alumina powder as one component of the raw material, known ones such as α-alumina and γ-alumina can be used without any limitation, but usually α-alumina is preferably used. Is done. Its purity is 99.0% by weight or more, preferably 99.5% by weight or more. Moreover, as an average particle diameter, 0.5-50 micrometers, Preferably the thing of 1 micrometer-30 micrometers is suitable.

<カーボン粉末>
本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、還元剤として作用するカーボン粉末は、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック等の公知のものが何等制限なく使用できる。その平均粒子径は、100nm以下、好適には50nm以下のものを用いるのが好適である。また、そのBET比表面積は、窒素吸着法で20〜200m/g、好ましくは40m/g以上が好適である。さらに、DBP吸油量が、50〜150cm/100g、好ましくは70〜130cm/100gのものが好適である。
<Carbon powder>
In the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, as the carbon powder acting as a reducing agent, known ones such as furnace black, channel black, thermal black, and acetylene black can be used without any limitation. The average particle diameter is 100 nm or less, preferably 50 nm or less. The BET specific surface area is 20 to 200 m 2 / g, preferably 40 m 2 / g or more, according to the nitrogen adsorption method. Additionally, DBP oil absorption amount, 50~150cm 3 / 100g, preferably preferred those 70~130cm 3 / 100g.

また、本発明の窒化アルミニウム粉末の製造方法において、本発明の効果を損なわない範囲で、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂縮合物や、ピッチ、タール等の炭化水素化合物や、セルロース、ショ糖、でんぷん、ポリ塩化ビニリデン、ポリフェニレン等の有機化合物などをカーボン源として利用してもよい。   Further, in the method for producing an aluminum nitride powder of the present invention, a synthetic resin condensate such as a phenol resin, a melamine resin, and an epoxy resin, a hydrocarbon compound such as pitch and tar, cellulose Organic compounds such as sucrose, starch, polyvinylidene chloride, and polyphenylene may be used as the carbon source.

<遷移金属成分>
本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、遷移金属成分は、窒化アルミニウムウィスカーの成長活性点をつくる機能を有する成分であれば、特に制限なく使用できる。例えば、鉄、クロム、ニッケル、モリブデン等の遷移金属単体や、これら遷移金属を含む化合物等が特に制限なく使用できるが、中でも入手の容易性などの観点から塩化鉄を使用することが好適である。
<Transition metal component>
In the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, the transition metal component can be used without particular limitation as long as it has a function of creating a growth active point of the aluminum nitride whisker. For example, a transition metal alone such as iron, chromium, nickel, molybdenum, or a compound containing these transition metals can be used without any particular limitation. Among them, iron chloride is preferable from the viewpoint of availability. .

<硫黄成分>
本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、硫黄成分は、前記遷移金属成分の機能を低下させること無く、前記遷移金属成分に作用するものであれば、その形態は特に限定されない。上記硫黄成分としては、例えば、硫黄単体や、硫化アルミニウム、硫化窒素、チオ尿酸等の硫黄化合物を挙げることができる。また、上記硫黄成分は、単独で或いは複数のものを混合して使用してもよい。また、硫黄成分は、元々前記カーボン粉末に含まれる場合があり、かかる硫黄成分も、本発明の硫黄成分の一部として使用される。
<Sulfur component>
In the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, the form of the sulfur component is not particularly limited as long as it acts on the transition metal component without deteriorating the function of the transition metal component. Examples of the sulfur component include sulfur alone and sulfur compounds such as aluminum sulfide, nitrogen sulfide, and thiouric acid. Moreover, you may use the said sulfur component individually or in mixture of multiple things. Moreover, a sulfur component may be originally contained in the carbon powder, and such a sulfur component is also used as a part of the sulfur component of the present invention.

(原料混合工程)
本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、カーボン粉末の使用量は、前記アルミナ粉末を完全に還元窒化させることができる量であれば特に制限されないが、好適には前記アルミナ粉末100重量部に対して、好ましくは36〜250重量部、より好ましくは50〜200重量部の範囲とするのが好適である。
(Raw material mixing process)
In the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, the amount of carbon powder used is not particularly limited as long as it is an amount capable of completely reducing and nitriding the alumina powder, but preferably 100 parts by weight of the alumina powder. The amount is preferably in the range of 36 to 250 parts by weight, more preferably 50 to 200 parts by weight.

本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、前記遷移金属成分の使用量は、前記アルミナ粉末100重量部に対して、元素換算で、0.05〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部であることが好ましい。前記遷移金属成分の使用量が0.05重量部より少ない場合、窒化アルミニウムウィスカーの収率が低下する。また、前記遷移金属成分の使用量が5重量部より多い場合、得られる窒化アルミニウムウィスカー中に前記遷移金属成分が多く残存し、該窒化アルミニウムウィスカーの純度が低下する。   In the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, the amount of the transition metal component used is 0.05 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight in terms of elements with respect to 100 parts by weight of the alumina powder. Part. When the amount of the transition metal component used is less than 0.05 parts by weight, the yield of aluminum nitride whiskers decreases. When the amount of the transition metal component used is more than 5 parts by weight, a large amount of the transition metal component remains in the obtained aluminum nitride whisker, and the purity of the aluminum nitride whisker is lowered.

本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、前記硫黄成分の使用量は、前記遷移金属成分に対して、10〜1000mol%、好ましくは50〜900mol%であることが好ましい。前記硫黄成分の使用量が10mol%より少ない場合、窒化アルミニウムウィスカーの収率が低下する。また、前記硫黄成分の使用量が1000mol%より多い場合、昇華揮散する硫黄量が増加することにより、揮散した硫黄が還元窒化反応炉の内壁を腐食する原因となる虞がある。前記硫黄成分の使用量は、前記カーボン粉末に含まれる硫黄の量、及び原料混合物中に添加する硫黄粉末及び/又は硫黄化合物の量を勘案し、それらの量を適宜調整することにより硫黄成分の上記範囲を満足させることができる。前記カーボン粉末に含まれる硫黄の量を勘案して上記範囲を満足させる場合、上記範囲内になるようにカーボン粉末の使用量を調整してもよいし、硫黄含有量の多いカーボン粉末と硫黄含有量の少ないカーボン粉末とを使用し、上記範囲内になるようにこれらの混合割合を調整してもよい。   In the manufacturing method of the aluminum nitride whisker of this invention, it is preferable that the usage-amount of the said sulfur component is 10-1000 mol% with respect to the said transition metal component, Preferably it is 50-900 mol%. When the usage-amount of the said sulfur component is less than 10 mol%, the yield of an aluminum nitride whisker will fall. Moreover, when the usage-amount of the said sulfur component is more than 1000 mol%, there exists a possibility that the sulfur which volatilized volatilizes may cause the volatilized sulfur to corrode the inner wall of a reductive nitriding reactor. The amount of the sulfur component used is determined by appropriately adjusting the amount of sulfur component and the sulfur compound added to the raw material mixture in consideration of the amount of sulfur contained in the carbon powder and the amount of the sulfur compound. The above range can be satisfied. When the above range is satisfied in consideration of the amount of sulfur contained in the carbon powder, the amount of carbon powder used may be adjusted to be within the above range, or the carbon powder having a high sulfur content and the sulfur content may be adjusted. A carbon powder having a small amount may be used, and the mixing ratio thereof may be adjusted so as to be within the above range.

本発明において、前記出発原料を混合し前記原料混合物を得る方法としては、前記出発原料を均一に混合することが可能な方法であれば特に限定されない。例えば、振動ミル、ビーズミル、ボールミル、ヘンシェルミキサー、ドラムミキサー等の一般的な混合機を使用する方法が挙げられる。なお、前記出発原料を上記混合機に投入し混合する際、乾式により混合してもよいし、前記出発原料に溶媒を添加して湿式により混合してもよい。   In the present invention, the method of mixing the starting materials to obtain the starting material mixture is not particularly limited as long as the starting materials can be mixed uniformly. For example, a method using a general mixer such as a vibration mill, a bead mill, a ball mill, a Henschel mixer, a drum mixer and the like can be mentioned. In addition, when the said starting material is thrown into the said mixer and mixed, you may mix by a dry type and may add a solvent to the said starting material, and may mix by a wet method.

(還元窒化工程)
本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、還元窒化工程は、前記原料混合物を必要に応じて乾燥した後、窒素ガス雰囲気下で加熱することにより実施される。この場合、窒化温度、処理時間は、一般に窒化アルミニウムが得られる条件とすることができ、例えば、1500〜2000℃の温度範囲で3〜20時間である。
(Reduction nitriding process)
In the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, the reduction nitriding step is carried out by drying the raw material mixture as necessary and then heating in a nitrogen gas atmosphere. In this case, the nitriding temperature and the treatment time can be generally set to conditions under which aluminum nitride is obtained, and for example, 3 to 20 hours in a temperature range of 1500 to 2000 ° C.

本発明の還元窒化工程は、反応雰囲気制御の可能な公知の装置を使用して行うことができる。例えば、高周波誘導加熱やヒーター加熱により加熱処理を行う雰囲気制御型高温炉が挙げられ、バッチ炉の他、プッシャー式トンネル炉、竪型炉等の連続窒化反応炉も使用可能である。   The reduction nitriding step of the present invention can be performed using a known apparatus capable of controlling the reaction atmosphere. For example, an atmosphere-controlled high-temperature furnace that performs heat treatment by high-frequency induction heating or heater heating can be used. In addition to a batch furnace, a continuous nitriding reaction furnace such as a pusher-type tunnel furnace or a vertical furnace can also be used.

(酸化工程)
本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、還元窒化反応後の窒化アルミニウムウィスカーは余剰のカーボン粉末を含んでいるため、必要に応じて、酸化処理により余剰カーボン粉末を除去するのが好ましい。酸化処理を行う際の酸化性ガスとしては、空気、酸素、二酸化炭素など、炭素を除去できるガスならば制限なく採用できる。また、処理温度は一般的に500℃〜900℃が好ましい。
(Oxidation process)
In the method for producing aluminum nitride whiskers of the present invention, the aluminum nitride whiskers after the reductive nitriding reaction contain surplus carbon powder, and therefore it is preferable to remove the surplus carbon powder by oxidation treatment as necessary. As the oxidizing gas for the oxidation treatment, any gas that can remove carbon, such as air, oxygen, carbon dioxide, etc., can be used without limitation. Further, the treatment temperature is generally preferably 500 ° C to 900 ° C.

(分級工程)
本発明の窒化アルミニウムウィスカーの製造方法において、得られる窒化アルミニウムウィスカーは、直径0.1〜1.0μm、長さ10〜200μmの細長い針状の結晶として得られる。また、上記窒化アルミニウムウィスカーは、生成物中に、75%超、特に80%以上の比率で含有する。また、本発明において、得られた窒化アルミニウムウィスカーを、篩を使用した分級等により、生成物から窒化アルミニウムウィスカー以外の窒化アルミニウム粒子等を除去することも可能である。
(Classification process)
In the method for producing an aluminum nitride whisker of the present invention, the obtained aluminum nitride whisker is obtained as an elongated needle-like crystal having a diameter of 0.1 to 1.0 μm and a length of 10 to 200 μm. The aluminum nitride whisker is contained in the product in a ratio of more than 75%, particularly 80% or more. In the present invention, it is also possible to remove aluminum nitride particles other than aluminum nitride whiskers from the product by classifying the obtained aluminum nitride whiskers using a sieve.

(窒化アルミニウムウィスカーの用途)
本発明の製造方法により得られる窒化アルミニウムウィスカーの用途は、特に限定されず、公知の用途に特に制限無く適用可能である。好適に使用される用途を例示するならば、前記したように、電気絶縁性向上や熱伝導性付与等の目的で樹脂に充填剤として使用する用途が挙げられる。上記窒化アルミニウムウィスカーの用途において、得られる樹脂組成物は、優れた電気絶縁性や熱伝導性を有する。
(Use of aluminum nitride whiskers)
The use of the aluminum nitride whisker obtained by the production method of the present invention is not particularly limited, and can be applied to known uses without particular limitation. If the use used suitably is illustrated, as mentioned above, the use used as a filler for resin for the purpose of an electrical insulation improvement, thermal conductivity provision, etc. is mentioned. In the use of the aluminum nitride whisker, the obtained resin composition has excellent electrical insulation and thermal conductivity.

以下、本発明を更に詳細に説明するため実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, examples will be given to describe the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
アルミナ粉末((平均粒子径)1.183μm)100重量部、カーボン粉末A((BET比表面積)106m/g、(平均粒子径)23nm、(DBP吸収量)75cm/100g、(含有硫黄量)5550ppm)150重量部、及び塩化鉄(II)(無水)5.3重量部(鉄元素換算で2.3重量部)からなる出発原料を、これらが均一になるまで振動式攪拌機により乾式で混合し原料混合物を得た。このとき、上記原料混合物中に含まれる硫黄成分量は、上記塩化鉄(II)(無水)に対して62mol%であった。
Example 1
Alumina powder ((average particle diameter) 1.183μm) 100 parts by weight of carbon powder A ((BET specific surface area) 106m 2 / g, (average particle diameter) 23 nm, (DBP absorption) 75 cm 3/100 g, (containing sulfur Amount) 5550 ppm) 150 parts by weight and starting material consisting of 5.3 parts by weight of iron (II) chloride (anhydrous) (2.3 parts by weight in terms of iron element) was dried by a vibratory stirrer until they became uniform To obtain a raw material mixture. At this time, the amount of sulfur component contained in the raw material mixture was 62 mol% with respect to the iron (II) chloride (anhydrous).

得られた原料混合物を、反応炉を用い、窒素ガス雰囲気において1650℃10時間の条件で還元窒化処理した。次いで大気雰囲気において700℃で加熱処理して未反応のカーボン粉末を燃焼除去した後、目開き45μmの篩にかけて、窒化アルミニウムウィスカーを得た。全生成物に占める該窒化アルミニウムウィスカーの比率は80%であった。   The obtained raw material mixture was subjected to reductive nitriding treatment in a nitrogen gas atmosphere at 1650 ° C. for 10 hours using a reaction furnace. Subsequently, the unreacted carbon powder was burned and removed by heating at 700 ° C. in an air atmosphere, and then passed through a sieve having an opening of 45 μm to obtain an aluminum nitride whisker. The ratio of the aluminum nitride whisker to the total product was 80%.

(実施例2)
実施例1の原料混合物において、カーボン粉末A150重量部の代わりにカーボン粉末B((BET比表面積)143m/g、(平均粒子径)19nm、(DBP吸収量)116cm/100g、(含有硫黄量)233ppm)150重量部を用いたこと、塩化鉄(II)(無水)の量を0.5重量部(鉄元素換算で0.2重量部)に変更したこと、上記原料混合物中の硫黄成分量が上記塩化鉄(II)(無水)に対して818mol%となるように硫黄粉末を添加したこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、窒化アルミニウムウィスカーを得た。全生成物に占める該窒化アルミニウムウィスカーの比率は85%であった。
(Example 2)
In the raw material mixture of Example 1, a carbon powder B ((BET specific surface area in place of the carbon powder A150 parts) 143m 2 / g, (average particle diameter) 19 nm, (DBP absorption) 116cm 3 / 100g, (containing sulfur Amount) 233 ppm) using 150 parts by weight, changing the amount of iron (II) chloride (anhydrous) to 0.5 parts by weight (0.2 parts by weight in terms of iron element), sulfur in the raw material mixture An aluminum nitride whisker was obtained in the same manner as in Example 1 except that sulfur powder was added so that the amount of the component was 818 mol% with respect to the iron (II) chloride (anhydrous). The ratio of the aluminum nitride whisker to the total product was 85%.

(比較例1)
実施例1の原料混合物において、カーボン粉末A150重量部の代わりにカーボン粉末B150重量部を用いた(カーボン粉末の種類を変更したことにより、上記原料混合物中に含まれる硫黄成分量は、上記塩化鉄(II)(無水)に対して2.6mol%になる)こと以外は、実施例1と同様の操作を行った。その結果、得られた生成物は、粉末状の窒化アルミニウムであり、窒化アルミニウムウィスカーの生成は確認できなかった。
(Comparative Example 1)
In the raw material mixture of Example 1, 150 parts by weight of carbon powder B was used instead of 150 parts by weight of carbon powder A (the amount of sulfur component contained in the raw material mixture was changed by changing the type of the carbon powder). (II) The same operation as in Example 1 was performed except that it was 2.6 mol% with respect to (anhydrous). As a result, the obtained product was powdered aluminum nitride, and the formation of aluminum nitride whiskers could not be confirmed.

Claims (1)

アルミナ粉末、カーボン粉末、遷移金属成分、及び硫黄成分を含む原料混合物を、上記遷移金属成分が、上記アルミナ粉末100重量部に対して、元素換算で0.05〜5重量部、上記硫黄成分が、上記遷移金属成分に対して、10〜1000mol%の割合となるように調整し、窒素雰囲気にて加熱して上記アルミナ粉末を還元窒化することを特徴とする窒化アルミニウムウィスカーの製造方法。   A raw material mixture containing alumina powder, carbon powder, transition metal component, and sulfur component, the transition metal component is 0.05 to 5 parts by weight in terms of element with respect to 100 parts by weight of the alumina powder, and the sulfur component is A method for producing an aluminum nitride whisker, comprising adjusting the ratio of the transition metal component to 10 to 1000 mol% and heating and reducing nitriding the alumina powder in a nitrogen atmosphere.
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