JP4636329B2 - 放熱緩衝板の製造方法 - Google Patents
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Description
このCu素地中にインバー合金粉末が分散した組織を有する放熱緩衝板は、Cu粉末とインバー合金粉末との混合粉末を成形して圧粉体を作製し、この圧粉体を非酸化性雰囲気の焼結炉中で焼結することにより作製する。
さらに、インバー合金としてNi:36〜37%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる成分組成を有するFe基合金などが知られており、広く使用されている(特許文献1参照)。
その結果、原料粉末として、Cu粉末およびインバー合金粉末を用意し、これら原料粉末をインバー合金粉末:10〜50質量%を含有し、残部がCu粉末からなる組成となるように配合し混合して混合粉末を作り、この混合粉末をプレス成形して圧粉体を成形し、得られた圧粉体に通電すると同時に加圧する通電焼結を施すことにより得られた放熱緩衝板は、インバー合金粉末がCu素地中に均一分散している組織を有し、この方法で得られた放熱緩衝板は、従来の前記圧粉体を焼結炉中で焼結することにより得られた放熱緩衝板に比べて、良好な熱伝導率を示す、という知見を得たのである。
(1)純Cu粉末に、インバー合金粉末を10〜50質量%配合し混合して得られた混合粉末を成形して圧粉体を作製し、得られた圧粉体に電流密度:5〜100A/mm 2 、通電時間:0.1〜60秒で通電すると同時に加圧する通電焼結を施す放熱緩衝板の製造方法、に特徴を有するものである。
(2)前記インバー合金粉末は、質量%でNi:35〜37%含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる成分組成を有するFe基合金粉末である前記(1)記載の放熱緩衝板の製造方法、
(3)前記インバー合金粉末は、質量%でNi:35〜37%、Si:0.1〜1.5%、Mn:0.05〜1%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる成分組成を有するFe基合金粉末である前記(1)記載の放熱緩衝板の製造方法、に特徴を有するものである。
この条件で通電焼結すると、インバー合金粉末:10〜50質量%を含有し、残部がCu粉末からなる配合組成の圧粉体が短時間で焼結されて通電焼結体となるためにインバー合金粉末とCu粉末とが合金化される前に焼結が完成し、そのために、この発明により得られた放熱緩衝板はCu素地中にインバー合金粉末が均一分散した組織を有し、素地全体がCuで形成されているために良好な熱伝導率を保持するものと考えられる。
200メッシュアンダーの純銅粉末を用意し、さらに100メッシュアンダーのNi:36.5質量%、残部:Feおよび不可避不純物からなる成分組成を有するインバー合金粉末を用意し、さらに厚さ:0.1mmの薄い無酸素銅板を用意した。
このインバー合金粉末に純銅粉末を表1に示される割合で配合し混合して混合粉末を作製し、得られた混合粉末を金型に充填し成形して表1の配合組成を有する圧粉体A〜Eを作製した。この圧粉体A〜Eを厚さ:0.1mmの薄い無酸素銅板で挟み、これをグラファイトモールドに装入し、1.5MPaの圧力で加圧しながら電圧:4.5V、電流:2000A(電流密度:32A/mm2)の電流を15秒間通電することにより通電焼結する本発明法1〜5を実施し、縦:25mm、横:25mm、厚さ:2mm(無酸素銅板の厚さも含む)の寸法を有する放熱緩衝板を作製した。
実施例1で作製した表1の圧粉体A〜Eを焼結炉に装入し、温度:650℃、1時間保持の条件で焼結することにより従来法1〜5を実施し、縦:25mm、横:25mm、厚さ:2mm(無酸素銅板の厚さも含む)放熱緩衝板を作製した。
200メッシュアンダーの純銅粉末を用意し、さらに100メッシュアンダーのNi:36.4質量%、Si:0.77質量%、Mn:0.11質量%を含有し、残部:Feおよび不可避不純物からなる成分組成を有するインバー合金粉末を用意し、さらに厚さ:0.1mmの薄い無酸素銅板を用意した。
このインバー合金粉末に純銅粉末を表3に示される割合で配合し混合して混合粉末を作製し、得られた混合粉末を金型に充填し成形して表3の配合組成を有する圧粉体F〜Jを作製した。この圧粉体F〜Jを厚さ:0.1mmの薄い無酸素銅板で挟み、これをグラファイトモールドに装入し、1.5MPaの圧力で加圧しながら電圧:4.5V、電流:2000A(電流密度:32A/mm2)の電流を15秒間通電することにより通電焼結し、本発明法6〜10を実施し、縦:25mm、横:25mm、厚さ:2mm(無酸素銅板の厚さも含む)の寸法を有する放熱緩衝板を作製した。
実施例2で作製した表3の圧粉体F〜Jを焼結炉に装入し、温度:650℃、1時間保持の条件で焼結することにより従来法6〜10を実施し、縦:25mm、横:25mm、厚さ:2mm(無酸素銅板の厚さも含む)放熱緩衝板を作製した。
本発明法6〜10および従来法6〜10で得られたこれら放熱緩衝板の熱膨張率および熱伝導率を測定し、その結果を表4に示した。なお、熱膨張率はディラト(DILATO)メータ(ブルカAXS製)で測定し、熱伝導率はレーザーフラッシュ(リガク製)で測定した。
Claims (3)
- 純Cu粉末に、インバー合金粉末を10〜50質量%配合し混合して得られた混合粉末を成形して圧粉体とし、得られた圧粉体に電流密度:5〜100A/mm 2 、通電時間:0.1〜60秒で通電すると同時に加圧する通電焼結を施すことを特徴とする放熱緩衝板の製造方法。
- 前記インバー合金粉末は、質量%でNi:35〜37%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる成分組成を有するFe基合金粉末であることを特徴とする請求項1記載の放熱緩衝板の製造方法。
- 前記インバー合金粉末は、質量%でNi:35〜37%、Si:0.1〜1.5%、Mn:0.05〜1%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる成分組成を有するFe基合金粉末であることを特徴とする請求項1記載の放熱緩衝板の製造方法。
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JPH0598311A (ja) * | 1990-03-19 | 1993-04-20 | Isuzu Motors Ltd | 焼結複合体およびその製造方法 |
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JP2004339536A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 銅基低熱膨張高熱伝導部材の製造方法 |
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