JP5804910B2 - Aluminum nitride powder and method for producing aluminum nitride powder - Google Patents

Aluminum nitride powder and method for producing aluminum nitride powder Download PDF

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Description

本発明は、還元窒化法によって窒化アルミニウム粉末を得るための新規な製造方法に関する。詳しくは、粒界内炭素の含有量が少なく、焼結性に優れ、さらに高い熱伝導率を有する焼結体を得ることのできる、還元窒化法による窒化アルミニウム粉末の製造方法を提供するものである。 The present invention relates to a novel production method for obtaining aluminum nitride powder by a reduction nitriding method. Specifically, the present invention provides a method for producing aluminum nitride powder by a reductive nitriding method, which can obtain a sintered body having a low content of carbon in grain boundaries, excellent sinterability, and higher thermal conductivity. is there.

窒化アルミニウムは電気絶縁性に優れ、かつ高熱伝導性を有することから、その焼結体は、高い熱伝導性を有する放熱部材として期待される。上記窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率は、原料である窒化アルミニウム粉末の純度に大きく影響されるため、窒化アルミニウム粉末には不純物量が少ないことが求められている。   Since aluminum nitride is excellent in electrical insulation and has high thermal conductivity, the sintered body is expected as a heat radiating member having high thermal conductivity. Since the thermal conductivity of the aluminum nitride sintered body is greatly influenced by the purity of the aluminum nitride powder as a raw material, the aluminum nitride powder is required to have a small amount of impurities.

一般に、窒化アルミニウム粉末の製法として、アルミナ粉末よりなるアルミナ原料とカーボン粉末の混合物を窒素中で加熱する還元窒化法、金属アルミニウムと窒素を高温で反応させる直接窒化法が知られている。直接窒化法により得られる窒化アルミニウム粉末は、粉砕・分級することにより製造されるため、金属不純物を含有しやすい。一方、還元窒化法により得られる窒化アルミニウム粉末は、一般的に直接窒化法により得られる窒化アルミニウム粉末と比較して金属不純物量が少ないが、原料にカーボンを使用するため、得られる窒化アルミニウム粉末中に多くの炭素を含有してしまうという問題を有する。したがって、還元窒化法による窒化アルミニウム粉末の製造方法においては、得られる窒化アルミニウム粉末中の炭素含有量を低減させることが強く求められている。   In general, as a method for producing an aluminum nitride powder, a reduction nitriding method in which a mixture of an alumina raw material made of alumina powder and a carbon powder is heated in nitrogen, and a direct nitriding method in which metal aluminum and nitrogen are reacted at a high temperature are known. Since the aluminum nitride powder obtained by the direct nitriding method is manufactured by pulverization and classification, it easily contains metal impurities. On the other hand, the aluminum nitride powder obtained by the reduction nitriding method generally has a smaller amount of metal impurities than the aluminum nitride powder obtained by the direct nitriding method. However, since carbon is used as a raw material, Has a problem of containing a large amount of carbon. Therefore, in the manufacturing method of the aluminum nitride powder by the reduction nitriding method, it is strongly required to reduce the carbon content in the obtained aluminum nitride powder.

上記還元窒化法において、窒化アルミニウム粉末製造後にフリーで存在する炭素は、その後の酸化処理により容易に分解され、除去することができる。しかし、還元窒化法により得られる窒化アルミニウム粉末において、該粉末を構成する窒化アルミニウム結晶粒子の粒界に取り込まれて存在する炭素(以下、「粒界内炭素)ともいう。)は、上記酸化処理によっては十分除去することができず、得られる窒化アルミニウム粉末中に不純物として残存する。   In the reductive nitriding method, carbon that is free after the aluminum nitride powder is produced can be easily decomposed and removed by the subsequent oxidation treatment. However, in the aluminum nitride powder obtained by the reductive nitriding method, the carbon (hereinafter also referred to as “intragranular carbon”) that is incorporated into the grain boundaries of the aluminum nitride crystal particles constituting the powder is the oxidation treatment. However, it cannot be sufficiently removed and remains as an impurity in the obtained aluminum nitride powder.

従来、還元窒化法で得られる窒化アルミニウム粉末の粒界内炭素量を低減させる方法として、還元窒化終了後、更に、還元窒化反応時の状態を維持し、一定時間保持することにより、窒化アルミニウム粉末の内部酸素と粒界内炭素とを反応せしめて炭素量を低減せしめる方法が知られている。   Conventionally, as a method for reducing the amount of carbon in grain boundaries of aluminum nitride powder obtained by the reduction nitriding method, after the reduction nitriding is completed, the state at the time of the reduction nitriding reaction is further maintained and maintained for a certain period of time. A method is known in which the amount of carbon is reduced by reacting the internal oxygen and carbon in the grain boundaries.

しかしながら、上記方法により粒界内炭素量を十分低減するには、還元窒化反応時の状態を長時間にわたり維持することを必要とするため、その間大量の還元性ガスおよび大電力量を要し、生産性が良い方法とはいえない。   However, in order to sufficiently reduce the amount of carbon in the grain boundary by the above method, it is necessary to maintain the state during the reductive nitridation reaction for a long time, so a large amount of reducing gas and a large amount of power are required during that time. It's not a productive method.

特開平2−160611号公報JP-A-2-160611

本発明の目的は、還元窒化法により、炭素含有量が少ない窒化アルミニウム粉末を効率的に得ることができる窒化アルミニウム粉末の製造方法を提供することにある。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the aluminum nitride powder which can obtain efficiently the aluminum nitride powder with little carbon content by the reductive nitriding method.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、アルミナ粉末及びカーボン粉末と共に、特定の温度でアルミナと共融解し得るアルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物及びナトリウム化合物を併用して、還元窒化することによって、得られる窒化アルミニウム粉末の間粒界内炭素を効果的に低減することができ、また、ナトリウム化合物は、窒化アルミニウム粉末製造後には、揮発して除去されるため、金属不純物の含有量も低く抑えられ、所期の窒化アルミニウム粉末を生産性良く得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have used together an alumina powder and a carbon powder, an alkaline earth metal compound or a rare earth metal compound that can be co-melted with alumina at a specific temperature, and a sodium compound. Then, by reducing and nitriding, the carbon in the grain boundary between the obtained aluminum nitride powders can be effectively reduced, and the sodium compound is volatilized and removed after the aluminum nitride powder is produced. The inventors have found that the content of metal impurities can be kept low and that the desired aluminum nitride powder can be obtained with high productivity, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、還元窒化法により窒化アルミニウム粉末を製造するに際し、(a)アルミナ粉末、(b)カーボン粉末、(c)ナトリウム化合物、並びに、(d)上記還元窒化温度下でアルミナと共融解し得るアルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物を含み、前記アルミナ粉末100質量部に対して、前記ナトリウム化合物を酸化物(NaO)換算で0.02質量部〜3質量部、前記アルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物を酸化物換算で質量部〜50質量部含有する組成物を、1300℃〜1750℃の温度で還元窒化することを特徴とする窒化アルミニウム粉末の製造方法を提供するものである。
That is, the present invention provides (a) alumina powder, (b) carbon powder, (c) sodium compound, and (d) coexisting with alumina under the above-described reducing nitriding temperature when producing aluminum nitride powder by the reductive nitriding method. An alkaline earth metal compound or a rare earth metal compound that can be melted, and 0.02 to 3 parts by mass of the sodium compound in terms of oxide (Na 2 O) with respect to 100 parts by mass of the alumina powder, the alkali the earth metal compound or a rare earth metal compound containing 50 parts by 3 parts by weight in terms of oxide composition, the method of manufacturing a powder of aluminum nitride powder which comprises reducing nitriding at a temperature of 1300 ° C. 1750 ° C. It is to provide.

本発明の製造方法によれば、粒界内炭素として含まれる炭素の含有量が少ない窒化アルミニウム粉末を生産性よく得ることができる。そして、かかる窒化アルミニウム粉末より製造される窒化アルミニウム焼結体において、高い熱伝導率を実現することが可能である。   According to the production method of the present invention, it is possible to obtain an aluminum nitride powder with a low content of carbon contained as intergranular carbon with high productivity. And in the aluminum nitride sintered compact manufactured from this aluminum nitride powder, it is possible to implement | achieve high thermal conductivity.

本発明の製造方法により前記のような特性を有する窒化アルミニウム粉末が得られる作用機構として、本発明者らは、以下のように推定している。
本発明の方法においては、還元窒化反応に供するアルミナ粉末とカーボン粉末と共にナトリウム化合物を使用する。その際、ナトリウム化合物はカーボン粉末表面において、触媒的な作用をしてカーボンの酸化分解およびアルミナの還元窒化を促進させる。また、上記ナトリウム化合物は、アルミナとアルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物とが共溶融した液相中において、前記粉末内部に存在する炭素に有効に作用すると共に、還元窒化の高温雰囲気下でも直ぐには揮発せず、前記焼成温度下において、有効な時間、該液相中に存在することにより、還元窒化における高温雰囲気下でもナトリウム化合物のカーボン酸化分解効果を十分発現させることができる。
As an action mechanism by which the aluminum nitride powder having the above-described characteristics can be obtained by the production method of the present invention, the present inventors presume as follows.
In the method of the present invention, a sodium compound is used together with an alumina powder and a carbon powder that are subjected to a reductive nitriding reaction. At that time, the sodium compound acts catalytically on the surface of the carbon powder to promote oxidative decomposition of carbon and reductive nitridation of alumina. In addition, the sodium compound effectively acts on carbon existing in the powder in a liquid phase in which alumina and an alkaline earth metal compound or a rare earth metal compound are co-melted, and immediately in a high temperature atmosphere of reductive nitriding. Does not volatilize and exists in the liquid phase for an effective time at the firing temperature, so that the carbon oxidative decomposition effect of the sodium compound can be sufficiently exhibited even in a high-temperature atmosphere in reduction nitridation.

尚、還元窒化法による窒化アルミニウム粉末の製造方法において、凝集粒の生成を抑止する目的で、アルミナ原料とカーボン粉末との混合粉末を、窒素雰囲気中で、ナトリウム化合物の存在下に約1500℃〜約1700℃の温度で焼成して、アルミナ原料の還元窒化を行い、窒化アルミニウム粉末を製造する方法が開示されている(特許文献1参照)。しかしながら、かかる方法においては、粉末の凝集粒の生成は抑止されるものの、反応温度が高温であることより、ナトリウム化合物が短時間で飛散してしまい、ナトリウム化合物による炭素の低減効果は期待することができない。   In addition, in the manufacturing method of the aluminum nitride powder by the reductive nitriding method, the mixed powder of the alumina raw material and the carbon powder is about 1500 ° C. to about 1500 ° C. in the presence of a sodium compound in a nitrogen atmosphere for the purpose of suppressing the formation of aggregate particles. A method of producing aluminum nitride powder by firing at a temperature of about 1700 ° C. and performing reductive nitriding of an alumina raw material is disclosed (see Patent Document 1). However, in such a method, although the formation of powder agglomerates is suppressed, the reaction temperature is high, so that the sodium compound is scattered in a short time, and the carbon reduction effect by the sodium compound is expected. I can't.

〔アルミナ粉末〕
本発明の窒化アルミニウム粉末の出発原料として用いるアルミナ粉末は、アルミナ又はその水和物が特に制限無く使用される。アルミナ粉末は、α、γ、θ、δ、η、κ、χ等の結晶構造を持つアルミナやベーマイトやダイアスポア、ギブサイト、バイヤライト、トーダイトなど加熱により脱水転移して最終的に全部又は一部がα−アルミナに転移するアルミナ水和物が全て利用可能である。
[Alumina powder]
As the alumina powder used as a starting material for the aluminum nitride powder of the present invention, alumina or a hydrate thereof is used without particular limitation. Alumina powder is dehydrated and transitioned by heating such as alumina, boehmite, diaspore, gibbsite, bayerite, and todite with crystal structures such as α, γ, θ, δ, η, κ, χ, etc. Any alumina hydrate that transforms to α-alumina is available.

これらは単独或いは種類の異なるものが混合された状態で用いても良いが、特に反応活性が高く、制御が容易なα−アルミナ、γ−アルミナ、ベーマイトが好適に用いられる。   These may be used alone or in a mixed state, but α-alumina, γ-alumina, and boehmite, which have high reaction activity and are easy to control, are preferably used.

本発明において、上記アルミナ粉末の粒子径は特に制限されないが、特に、2μm以下の粒子径を有するものが好ましい。   In the present invention, the particle diameter of the alumina powder is not particularly limited, but those having a particle diameter of 2 μm or less are particularly preferable.

〔カーボン粉末〕
本発明で用いるカーボン粉末は、カーボンブラック、黒鉛粉末が使用できる。上記カーボンブラックとしては、ファーネス法、チャンネル法などのカーボンブラックおよび、アセチレンブラックが使用できる。
[Carbon powder]
Carbon black and graphite powder can be used as the carbon powder used in the present invention. As said carbon black, carbon black, such as a furnace method and a channel method, and acetylene black can be used.

これらのカーボン粉末の比表面積は、任意であるが0.01m/gから500m/gのものを用いるのが好ましい。 Although the specific surface area of these carbon powders is arbitrary, it is preferable to use one having a specific surface area of 0.01 m 2 / g to 500 m 2 / g.

また、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、フランフェノール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、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のカーボン源、水素、一酸化炭素、アンモニアなどの還元性ガスを併用することもできる。   In addition, within the range not impairing the effects of the present invention, synthetic resin condensates such as phenol resin, melamine resin, epoxy resin, furan phenol resin, hydrocarbon compounds such as pitch and tar, cellulose, sucrose, polyvinylidene chloride, A carbon source such as an organic compound such as polyphenylene and a reducing gas such as hydrogen, carbon monoxide, and ammonia can be used in combination.

〔ナトリウム化合物〕
本発明において、ナトリウム化合物は、還元窒化反応において、アルミナ粉末の粒子間に存在し、生成する窒化アルミニウム粉末に粒界内炭素として残存する炭素に対して、後述する共融解剤により形成される液相で作用により、アルミナ或いは生成した窒化アルミニウムの粒界に存在する酸素による酸化分解を促進し、得られる窒化アルミニウム粉末の粒界内炭素の含有量を低減するものである。
[Sodium compound]
In the present invention, the sodium compound is a liquid formed by a co-melting agent, which will be described later, with respect to the carbon that exists between the alumina powder particles in the reductive nitriding reaction and remains as intergranular carbon in the produced aluminum nitride powder. By the action in the phase, oxidative decomposition by oxygen existing at the grain boundaries of alumina or produced aluminum nitride is promoted, and the content of carbon in the grain boundaries of the obtained aluminum nitride powder is reduced.

上記ナトリウム化合物としては、還元窒化反応に悪影響を与えないものであれば、公知のナトリウム化合物が特に制限無く使用される。例えば、酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、酢酸ナトリウム等である。上記ナトリウム化合物は、単独の化合物を使用してもよいが、複数種の化合物を組み合わせて用いることもできる。また、上記ナトリウム化合物としては、還元窒化中に前記例示したナトリウム化合物を生成するものを含む。   As the sodium compound, a known sodium compound is used without particular limitation as long as it does not adversely affect the reductive nitridation reaction. For example, sodium oxide, sodium bicarbonate, sodium carbonate, sodium nitrate, sodium aluminate, sodium hydroxide, sodium stearate, sodium fluoride, sodium acetate and the like. Although the said sodium compound may use a single compound, it can also be used in combination of multiple types of compound. The sodium compounds include those that produce the exemplified sodium compounds during reductive nitriding.

本発明において、ナトリウム化合物は、還元窒化反応において存在していれば、その由来は特に制限されない。最も代表的な態様は、前記アルミナ粉末、カーボン粉末、共融解剤と共に、ナトリウム化合物を混合して存在させる方法であるが、使用量の一部又は全部を、原料となるアルミナ粉末、カーボン粉末、共融解剤に含有した状態で還元窒化反応に供してもよい。具体的には、所定量のナトリウム化合物を含有するアルミナ粉末を使用してもよいし、所定量のナトリウム化合物を含有するカーボン粉末、或いは、共融解剤を使用することにより、ナトリウム化合物を反応系に存在せしめてもよい。   In the present invention, the sodium compound is not particularly limited in its origin as long as it exists in the reductive nitriding reaction. The most typical embodiment is a method in which a sodium compound is mixed and present together with the alumina powder, the carbon powder, and the co-melting agent, but part or all of the amount used is an alumina powder, a carbon powder, You may use for a reductive nitriding reaction in the state contained in the co-melting agent. Specifically, alumina powder containing a predetermined amount of sodium compound may be used, or carbon powder containing a predetermined amount of sodium compound or a co-melting agent is used to convert the sodium compound into a reaction system. May exist.

前記ナトリウム化合物を混合して使用する場合、その粒子径は特に制限されないが、特に、0.01μm〜100μmが好ましく、0.1μm〜30μmがさらに好ましい。   When the sodium compound is mixed and used, the particle diameter is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm to 100 μm, and more preferably 0.1 μm to 30 μm.

本発明において、ナトリウム化合物は、アルミナ粉末100質量部(アルミナ換算)に対して、酸化物(NaO)換算で、0.02〜3質量部、好ましくは、0.05〜1質量部の割合で存在させる。即ち、ナトリウム化合物の割合が、0.02質量部未満の場合、得られる窒化アルミニウム粉末の粒界内炭素の量の低減効果は得られず、また、ナトリウム化合物の含有量が3質量部より多い場合は、さらなる粒界内炭素の量の低減効果が得られないばかりでなく、反応中に揮散するナトリウムによる装置の汚染が問題となることがある。 In the present invention, sodium compounds, alumina powder 100 parts by weight with respect to (alumina basis), with oxide (Na 2 O) in terms of, 0.02 to 3 parts by weight, preferably, 0.05 to 1 parts by weight Present in proportion. That is, when the proportion of the sodium compound is less than 0.02 parts by mass, the effect of reducing the amount of carbon in the grain boundaries of the obtained aluminum nitride powder cannot be obtained, and the content of the sodium compound is more than 3 parts by mass. In this case, not only the effect of further reducing the amount of carbon in the grain boundaries cannot be obtained, but also contamination of the apparatus with sodium volatilized during the reaction may be a problem.

〔アルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物(共融解剤)〕
本発明で用いる共融解剤は、還元窒化反応において、一部又は全部のアルミナ粉末と共融解し、還元窒化反応を促進すると共に、これに相溶した前記ナトリウム化合物が揮散する時間を延長せしめ、還元窒化における高温雰囲気下でもナトリウム化合物のカーボン酸化分解効果を十分発現させるためのものである。
[Alkaline earth metal compound or rare earth metal compound (co-melting agent)]
In the reductive nitriding reaction, the co-melting agent used in the present invention is co-melted with a part or all of the alumina powder, promotes the reductive nitriding reaction, and extends the time for the sodium compound compatible with this to evaporate, This is for sufficiently expressing the carbon oxidative decomposition effect of the sodium compound even in a high temperature atmosphere in the reduction nitriding.

上記共融解剤としてのアルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物は、例えば、アルカリ土類金属又は希土類金属の酸化物、炭酸化物、水酸化物、酢酸化物、炭化物、フッ化物が挙げられる。   Examples of the alkaline earth metal compound or rare earth metal compound as the co-melting agent include oxides, carbonates, hydroxides, acetates, carbides, and fluorides of alkaline earth metals or rare earth metals.

上記アルカリ土類金属の例としては、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム等が挙げられ、上記希土類金属の例としては、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、テルビウム等を挙げることができる。酸化物としては、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、また、フッ化物としては、フッ化カルシウムが代表的である。上記アルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物は、単独の化合物を使用してもよいが、複数種の化合物を組み合わせて用いることもできる。   Examples of the alkaline earth metal include calcium, strontium, barium, and magnesium. Examples of the rare earth metal include yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, and terbium. Typical oxides are calcium oxide, strontium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, and the fluoride is typically calcium fluoride. A single compound may be used as the alkaline earth metal compound or the rare earth metal compound, but a plurality of types of compounds may be used in combination.

尚、上記アルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物としては、還元窒化中に前記例示したアルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物を生成するものを含む。   The alkaline earth metal compound or the rare earth metal compound includes those that produce the exemplified alkaline earth metal compound or rare earth metal compound during the reductive nitriding.

本発明において、共融解剤としては、得られる窒化アルミニウム粉末の炭素含有量が少なく、さらに得られた窒化アルミニウム粉末から作製される焼結体の熱伝導率が高くなる傾向にあるアルカリ土類金属化合物が特に好ましい。   In the present invention, the co-melting agent is an alkaline earth metal in which the obtained aluminum nitride powder has a low carbon content and the thermal conductivity of a sintered body produced from the obtained aluminum nitride powder tends to be high. Compounds are particularly preferred.

本発明において、前記アルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物の粒子径は特に制限されないが、0.01μm〜100μmが好ましく、0.1μm〜30μmがさらに好ましい。また、前記アルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物の比表面積は特に制限されないが、特に、0.01m/g〜500.0m/gが好ましく、0.1m/g〜100.0m/gがさらに好ましい。 In the present invention, the particle diameter of the alkaline earth metal compound or rare earth metal compound is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm to 100 μm, and more preferably 0.1 μm to 30 μm. The specific surface area of the alkaline earth metal compound or a rare earth metal compound is not particularly limited, particularly preferably 0.01m 2 /g~500.0m 2 / g, 0.1m 2 /g~100.0m 2 / G is more preferable.

上記共融解剤は、上記の中から、後述する還元窒化反応で採用される温度において共融解物を生成し得るものを選択して使用すればよい。   What is necessary is just to select and use the said co-melting agent from the above which can produce | generate a co-melt at the temperature employ | adopted by the reductive nitriding reaction mentioned later.

本発明において、前記共融解剤の使用量は、アルミナ粉末100質量部(アルミナ換算)に対して、酸化物換算で、質量部〜50質量部、好ましくは量部〜25質量部、さらに好ましくは、質量部〜10質量部である。共融解剤の割合が前記範囲より低い場合、ナトリウム化合物をトラップする効果が小さく、粒界内炭素の量の少ない窒化アルミニウム粉末は得られない。また、共融解剤の割合を前記範囲より多くしても、さらなる効果は得られず、経済的でない。

In this invention, the usage-amount of the said co-melting agent is 3 mass parts-50 mass parts in conversion of an oxide with respect to 100 mass parts (alumina conversion) of an alumina powder, Preferably 3 mass parts-25 mass parts, Furthermore, preferably, a 3 parts by weight to 10 parts by weight. When the proportion of the co-melting agent is lower than the above range, the effect of trapping the sodium compound is small, and an aluminum nitride powder with a small amount of carbon in the grain boundary cannot be obtained. Moreover, even if the ratio of a co-melting agent is made larger than the said range, a further effect will not be acquired and it is not economical.

〔原料混合〕
本発明において、原料の混合方法としては、アルミナ粉末、カーボン粉末、ナトリウム化合物、及び、共融解剤が均一な組成で存在する方法であれば、湿式、乾式を問わず、いずれの方法でも良いが、ブレンダー、ミキサー、ボールミルによる混合が好適である。
[Ingredient mixing]
In the present invention, the raw material mixing method may be any method, whether wet or dry, as long as the alumina powder, carbon powder, sodium compound, and co-melting agent are present in a uniform composition. Mixing with a blender, a mixer or a ball mill is preferred.

〔還元窒化〕
本発明の窒化アルミニウム粉末の製造方法において、還元窒化は、アルミナ粉末とナトリウム化合物、アルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物を窒素流通下、カーボン及び還元性ガスの存在下で、1300〜1750℃、好ましくは1400℃〜1730℃、さらに好ましくは1550℃〜1700℃の温度で実施される。この場合、昇温速度は、いかなる速度でもよく、また、昇温途中にいかなる保持時間をとってもよいが、一般には、5〜20℃/分が好ましい。
[Reduction nitriding]
In the method for producing an aluminum nitride powder of the present invention, the reduction nitridation is carried out at 1300 to 1750 ° C. in the presence of carbon and a reducing gas in the presence of carbon and a reducing compound such as alumina powder, sodium compound, alkaline earth metal compound or rare earth metal compound. Preferably it implements at the temperature of 1400 degreeC-1730 degreeC, More preferably, it is 1550 degreeC-1700 degreeC. In this case, the rate of temperature increase may be any rate, and any holding time may be taken during the temperature increase, but generally 5 to 20 ° C./min is preferable.

上記焼成温度が1300℃未満では、還元窒化反応がほとんど起こらない。一方、上記焼成温度が1750℃を超えると、ナトリウム化合物の揮散が激しく、カーボンの酸化分解効果を十分得ることができず、粒界内炭素量の少ない窒化アルミニウム粉末を得ることが困難となる。また、1800℃を超える温度では、熱伝導率の低い酸窒化物が生成してしまう。   When the firing temperature is less than 1300 ° C., the reductive nitriding reaction hardly occurs. On the other hand, when the calcination temperature exceeds 1750 ° C., the volatilization of the sodium compound is severe and the oxidative decomposition effect of carbon cannot be obtained sufficiently, making it difficult to obtain an aluminum nitride powder with a small amount of carbon in the grain boundary. Further, at a temperature exceeding 1800 ° C., an oxynitride having a low thermal conductivity is generated.

また、還元窒化時間は、0.1〜50時間、好ましくは0.3〜20時間、さらに好ましくは0.5〜10時間、前記温度で焼成することが好ましい。上記還元窒化の時間が0.1時間未満では、反応が十分完結し難く、一方、還元窒化の時間が50時間を越えると、窒化アルミニウム粒子同士が凝集し、粗粒が発生し易くなる。粗粒は、焼結体作製時に焼結を阻害する傾向にある。   The reduction nitriding time is preferably 0.1 to 50 hours, preferably 0.3 to 20 hours, more preferably 0.5 to 10 hours, and firing at the above temperature. When the reduction nitridation time is less than 0.1 hour, the reaction is not sufficiently completed. On the other hand, when the reduction nitridation time exceeds 50 hours, the aluminum nitride particles are aggregated to easily generate coarse particles. Coarse grains tend to inhibit sintering during the production of the sintered body.

本発明において、前記還元窒化を行う方法としては、前記原料に対して、窒素が十分に拡散して接触するような方法であれば、公知の方法が特に制限なく採用される。例えば、上記混合粉末をカーボン製のセッター等に充填し窒素を流通させる方法、ロータリーキルンを用いる方法、流動層を用いる方法、竪型管状炉を用いる方法がある。これらのうち、カーボン製のセッター等に充填し窒素を流通させる方法が好適である。
また、混合粉末中に窒素を効率よく流通させるため、原料を造粒してもよい。その場合、上記造粒体は、圧縮造粒、押し出し造粒、転動造粒、噴霧造粒など、公知の造粒方法は何等制限なく採用して作製できる。また、造粒体の粒子径は特に制限されないが、特に、0.01mm〜50mmが好ましく、0.1mm〜10mmがさらに好ましい。
造粒体作製時に必要に応じて使用される界面活性剤、ならびに、バインダーは、本発明の効果を妨げない範囲で、公知のものが何等制限なく使用される。例えば、界面活性剤として、脂肪酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩、第4級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アルキルアミドベタイン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ペンタエリストール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキソエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミドなどが挙げられ、バインダーとしては、ポリビニルアルコール、アルギン酸塩、砂糖、セルロースエーテル、デキストリン、でんぷん、糖蜜、ポリビニルピオリドンなどが挙げられる。
In the present invention, as the method for performing the reductive nitridation, a known method can be employed without any limitation as long as nitrogen is sufficiently diffused into contact with the raw material. For example, there are a method in which the mixed powder is filled in a carbon setter or the like and nitrogen is circulated, a method using a rotary kiln, a method using a fluidized bed, and a method using a vertical tube furnace. Of these, a method of filling a carbon setter or the like and circulating nitrogen is preferable.
Moreover, in order to distribute | circulate nitrogen efficiently in mixed powder, you may granulate a raw material. In that case, the granulated body can be produced by employing any known granulation method without any limitation, such as compression granulation, extrusion granulation, rolling granulation, spray granulation and the like. The particle size of the granulated body is not particularly limited, but is preferably 0.01 mm to 50 mm, and more preferably 0.1 mm to 10 mm.
As the surfactant and the binder used as necessary at the time of granulation production, known ones are used without any limitation as long as the effects of the present invention are not hindered. For example, as a surfactant, fatty acid salt, sulfate ester salt, sulfonate salt, phosphate ester salt, quaternary ammonium salt, alkyl betaine, alkyl amide betaine, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenol ether, polyoxy Examples include ethylene alkylamino ether, polyethylene glycol fatty acid ester, pentaerythritol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxoethylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, and binders include polyvinyl alcohol, alginate, sugar, cellulose ether, Examples include dextrin, starch, molasses, and polyvinyl pioridone.

〔酸化処理〕
本発明において、還元反応後の窒化アルミニウム粉末は、フリーの余剰カーボン粉末を含んでいるため、脱炭素処理を行うのが好ましい。脱炭素処理は高温で、酸化性ガスを用いて余剰のカーボン粉末を燃焼する方法が一般的である。脱炭素処理を行う際の酸化性ガスとしては、空気、酸素、など炭素を除去できるガスならば何等制限無く採用できるが、経済性や得られる窒化アルミニウムの酸素濃度を考慮して、空気が好適である。また、処理温度は一般的に500〜900℃がよく、脱炭素の効率と窒化アルミニウム表面の過剰酸化を考慮して、600〜750℃が好適である。
[Oxidation treatment]
In the present invention, since the aluminum nitride powder after the reduction reaction contains free surplus carbon powder, it is preferable to perform a decarbonization treatment. The decarbonization treatment is generally performed at a high temperature by burning excess carbon powder using an oxidizing gas. As the oxidizing gas for performing the decarbonization treatment, any gas that can remove carbon such as air, oxygen, etc. can be used without any limitation. However, in consideration of economy and the oxygen concentration of the obtained aluminum nitride, air is preferable. It is. The treatment temperature is generally 500 to 900 ° C., and 600 to 750 ° C. is preferable in consideration of the efficiency of decarbonization and excessive oxidation of the aluminum nitride surface.

酸化温度が高すぎると窒化アルミニウム粉末の表面が過剰に酸化され、目的とする粉末が得られ難い傾向があるので適当な酸化温度と時間を選択するのが好ましい。   If the oxidation temperature is too high, the surface of the aluminum nitride powder is excessively oxidized, and it is difficult to obtain the target powder. Therefore, it is preferable to select an appropriate oxidation temperature and time.

本発明の方法を採用することにより、炭素含有量が少なく、焼結性に優れ、さらに高い熱伝導率を有する焼結体を得ることのできる、窒化アルミニウム粉末を得ることができる。
〔後処理〕
本発明において、酸化後の窒化アルミニウム粉末は、必要に応じて粉砕、分級を実施することができる。
さらに、本発明の窒化アルミニウム粉末は、次いで成形され、更に、焼成することによって窒化アルミニウム焼結体が得られる。そのための方法には公知の方法が特に制限なく採用されるが、具体例を挙げると、原料窒化アルミニウム粉末に、焼結助剤粉末を1〜10重量部の範囲で添加し、更には必要に応じて有機バインダー、可塑剤、分散剤、溶剤などを添加し、遊星ボールなどで混合機によって、乾式または湿式により混合したものを、例えば、ドクターブレード法、プレス成形法、押出し成形法、射出成形法などによって成形することが好ましい。本発明において、前記有機バインダーによって成形された場合、その成形体は、焼成に先立ち、脱脂処理を行うのが一般的である。上記脱脂処理の条件は、公知の条件が特に制限なく採用されるが、例えば、酸化性雰囲気下或いは非酸化性雰囲気下で、温度300〜1000℃で1〜10時間処理する方法が一般的である。焼成は、公知の焼成条件が特に制限なく採用されるが、例えば、上記脱脂体を、窒素などの非酸化性雰囲気下で温度1600〜1900℃、好ましくは1650〜1850℃、さらに好ましくは1680〜1820℃で1〜100時間、好ましくは2〜50時間、更に好ましくは2〜30時間で焼成を行うことが好ましい。
By adopting the method of the present invention, it is possible to obtain an aluminum nitride powder that has a low carbon content, is excellent in sinterability, and can obtain a sintered body having a higher thermal conductivity.
[Post-processing]
In the present invention, the oxidized aluminum nitride powder can be pulverized and classified as necessary.
Furthermore, the aluminum nitride powder of the present invention is then molded and then fired to obtain an aluminum nitride sintered body. For this purpose, a known method is employed without any particular limitation. To give specific examples, a sintering aid powder is added in the range of 1 to 10 parts by weight to the raw material aluminum nitride powder, and further required. Add organic binders, plasticizers, dispersants, solvents, etc., depending on the planetary ball etc., mixed by dry or wet with a mixer, for example, doctor blade method, press molding method, extrusion molding method, injection molding It is preferable to mold by a method or the like. In this invention, when shape | molded with the said organic binder, it is common that the molded object performs a degreasing process prior to baking. As the degreasing treatment, known conditions can be used without particular limitation. For example, a method of treating at a temperature of 300 to 1000 ° C. for 1 to 10 hours in an oxidizing atmosphere or a non-oxidizing atmosphere is common. is there. For the firing, known firing conditions are not particularly limited. For example, the degreased body is subjected to a temperature of 1600 to 1900 ° C., preferably 1650 to 1850 ° C., more preferably 1680 to 1600 in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen. Firing is preferably performed at 1820 ° C. for 1 to 100 hours, preferably 2 to 50 hours, and more preferably 2 to 30 hours.

以下、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例および比較例における各種物性は、下記の方法により測定した。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically, but the present invention is not limited to these examples. Various physical properties in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods.

(1)平均粒子径
アルミナ粉末、カーボン粉末、ナトリウム化合物、アルカリ土類金属化合物または希土類金属化合物の平均粒子径は、試料をホモジナイザーにてピロリン酸ソーダ水溶液中に分散させ、レーザー回折粒度分布装置(日機装株式会社製MICROTRAC HRA)にて測定した。
(1) Average particle diameter The average particle diameter of alumina powder, carbon powder, sodium compound, alkaline earth metal compound or rare earth metal compound was determined by dispersing the sample in an aqueous solution of sodium pyrophosphate using a homogenizer. Measurement was performed with MICROTRAC HRA manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

(2)比表面積
アルミナ粉末、カーボン粉末、ナトリウム化合物、アルカリ土類金属化合物または希土類金属化合物の比表面積は、島津製作所製流動式表面積自動測定装置フローソーブ2300形を用いてN吸着によるBET法により求めた。
(2) Specific surface area The specific surface area of alumina powder, carbon powder, sodium compound, alkaline earth metal compound, or rare earth metal compound is determined by the BET method using N 2 adsorption using a flow type surface area measuring apparatus Flowsorb 2300 manufactured by Shimadzu Corporation. Asked.

(3)原料ナトリウム含有量
アルミナ粉末、カーボン粉末、アルカリ土類金属化合物または希土類金属化合物のナトリウム含有量は、試料に酸を加え加熱分解し(カーボン粉末の場合は酸化分解後、酸による加熱分解)、島津製作所製ICPS−1000−IIを用いてICP発光分光分析法により測定した。
(3) Raw material sodium content The sodium content of alumina powder, carbon powder, alkaline earth metal compound or rare earth metal compound is thermally decomposed by adding an acid to the sample (in the case of carbon powder, it is thermally decomposed by acid after oxidative decomposition) ), Measured by ICP emission spectroscopy using ICPS-1000-II manufactured by Shimadzu Corporation.

(4)窒化アルミニウム粉末中のイットリア濃度
窒化アルミニウム粉末中のイットリア濃度は、蛍光X線(XRF)により測定した。
(4) Yttria concentration in aluminum nitride powder The yttria concentration in the aluminum nitride powder was measured by fluorescent X-rays (XRF).

(5)窒化アルミニウム粉末中の炭素含有量
窒化アルミニウム粉末中の炭素含有量は、堀場製作所製金属中炭素分析装置「EMIA−110」を使用して、粉末を酸素気流中で燃焼させ、発生したCO、COガス量から定量した。
(5) Carbon content in the aluminum nitride powder The carbon content in the aluminum nitride powder was generated by burning the powder in an oxygen stream using a metal-in-carbon analyzer “EMIA-110” manufactured by HORIBA, Ltd. It quantified from the amount of CO and CO 2 gas.

(6)窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率
京都電子工業製LFA−502を用いてレーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した。
(6) Thermal conductivity of aluminum nitride sintered body Thermal conductivity was measured by a laser flash method using LFA-502 manufactured by Kyoto Electronics Industry.

実施例1
平均粒子径0.9μm、比表面積6.7m/gであり、NaO含有量がアルミナ100質量部に対し0.005質量部含有するαアルミナ100質量部(含有のナトリウム化合物を含めると100.005質量部)に、比表面積125m/gのカーボンブラック50質量部、平均粒子径1.2μmの水酸化ナトリウム1質量部、平均粒子径1.0μm、比表面積11.7m/gの酸化カルシウム3.0質量部を混合した後、グラファイトのセッターに充填した。ついで、窒素雰囲気下において、焼成温度1650℃、焼成時間2時間の条件で窒化後、空気雰囲気下において700℃で12時間、酸化処理を行って窒化アルミニウム粉末を得た。前述の方法にて、得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Example 1
100 parts by mass of α-alumina having an average particle size of 0.9 μm, a specific surface area of 6.7 m 2 / g, and a Na 2 O content of 0.005 parts by mass with respect to 100 parts by mass of alumina (including the contained sodium compound) 1000.005 parts by mass), 50 parts by mass of carbon black having a specific surface area of 125 m 2 / g, 1 part by mass of sodium hydroxide having an average particle diameter of 1.2 μm, an average particle diameter of 1.0 μm, and a specific surface area of 11.7 m 2 / g. After mixing 3.0 parts by mass of calcium oxide, the graphite setter was filled. Next, after nitriding under a condition of a firing temperature of 1650 ° C. and a firing time of 2 hours in a nitrogen atmosphere, an oxidation treatment was performed at 700 ° C. for 12 hours in an air atmosphere to obtain an aluminum nitride powder. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured by the method described above. The results are shown in Table 1.

得られた窒化アルミニウム粉末100質量部に対して酸化イットリウムが5質量部となるように添加し、さらに、上記組成物に分散剤と溶媒を添加し14時間混合した。その後、バインダーとしてポリビニルブチラール及び可塑剤を添加して18時間混合して窒化アルミニウムスラリーを得た。窒化アルミニウムスラリーを脱泡後粘度2万cpsに調製しドクターブレード法で厚み0.75mmの成形体を作製した。 得られた成形体を500℃、4時間、空気雰囲気中で脱脂し、窒素雰囲気中、1740℃、5時間で焼成して窒化アルミニウム焼結体を得た。焼結体の熱伝導率を表1に併せて示す。   To 100 parts by mass of the obtained aluminum nitride powder, yttrium oxide was added so as to be 5 parts by mass, and a dispersant and a solvent were further added to the above composition and mixed for 14 hours. Thereafter, polyvinyl butyral and a plasticizer were added as binders and mixed for 18 hours to obtain an aluminum nitride slurry. The aluminum nitride slurry was defoamed and then adjusted to a viscosity of 20,000 cps, and a molded body having a thickness of 0.75 mm was prepared by a doctor blade method. The obtained molded body was degreased in an air atmosphere at 500 ° C. for 4 hours, and fired in a nitrogen atmosphere at 1740 ° C. for 5 hours to obtain an aluminum nitride sintered body. Table 1 also shows the thermal conductivity of the sintered body.

実施例2
αアルミナを平均粒子径1.0μm、比表面積12.7m/gであり、NaO含有量がアルミナ100質量部に対し0.005質量部含有するγアルミナとし、水酸化ナトリウムを平均粒子径0.9μmの炭酸ナトリウムとし、該炭酸ナトリウムをアルミナ100質量部に対し0.333質量部添加し、酸化カルシウムを平均粒子径2.0μm、比表面積3.7m/gの炭酸カルシウムとし、該炭酸カルシウムをアルミナ100質量部に対し5質量部添加した以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Example 2
α alumina has an average particle diameter of 1.0 μm, a specific surface area of 12.7 m 2 / g, and Na 2 O content is 0.005 parts by mass with respect to 100 parts by mass of alumina, and γ-alumina has an average particle size of sodium hydroxide. Sodium carbonate having a diameter of 0.9 μm, 0.333 parts by mass of sodium carbonate with respect to 100 parts by mass of alumina, and calcium oxide having an average particle size of 2.0 μm and a specific surface area of 3.7 m 2 / g, An aluminum nitride powder was produced in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by mass of the calcium carbonate was added to 100 parts by mass of alumina. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

実施例3
水酸化ナトリウムを平均粒子径0.9μmの炭酸ナトリウムとし、該炭酸ナトリウムをアルミナ100質量部に対し0.162質量部添加し、酸化カルシウムを平均粒子径1.0μm、比表面積2.2m/gの酸化イットリウムとし、該酸化イットリウムをアルミナ100質量部に対し3質量部添加した以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Example 3
Sodium hydroxide is used as sodium carbonate with an average particle size of 0.9 μm, 0.162 parts by mass of sodium carbonate is added to 100 parts by mass of alumina, and calcium oxide has an average particle size of 1.0 μm and a specific surface area of 2.2 m 2 / An aluminum nitride powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by mass of yttrium oxide was added to 100 parts by mass of alumina. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

実施例4
水酸化ナトリウムをアルミナ100質量部に対し1.045質量部添加し、酸化カルシウムを平均粒子径1.0μm、比表面積2.2m/gの酸化イットリウムとし、該酸化イットリウムをアルミナ100質量部に対し5質量部添加した以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Example 4
1.045 parts by mass of sodium hydroxide is added to 100 parts by mass of alumina, calcium oxide is yttrium oxide having an average particle diameter of 1.0 μm and a specific surface area of 2.2 m 2 / g, and the yttrium oxide is added to 100 parts by mass of alumina. On the other hand, an aluminum nitride powder was produced in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by mass was added. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

実施例5
αアルミナを平均粒子径0.7μm、比表面積6.4m/gであり、NaO含有量がアルミナ100質量部に対し0.25質量部含有するαアルミナ(含有のナトリウム化合物を含めると100.25質量部)とし、ナトリウム化合物を添加しなかった以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Example 5
α-alumina having an average particle diameter of 0.7 μm, a specific surface area of 6.4 m 2 / g, and an Na 2 O content of 0.25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of alumina (including the contained sodium compound) 100.25 parts by mass), and an aluminum nitride powder was produced in the same manner as in Example 1 except that the sodium compound was not added. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

実施例6
焼成温度を1400℃とした以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Example 6
An aluminum nitride powder was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature was 1400 ° C. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

実施例7
酸化カルシウムを平均粒子径1.0μm、比表面積2.2m/gの酸化イットリウムとし、該酸化イットリウムをアルミナ100質量部に対し3質量部添加した以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Example 7
Aluminum nitride was prepared in the same manner as in Example 1 except that calcium oxide was changed to yttrium oxide having an average particle diameter of 1.0 μm and a specific surface area of 2.2 m 2 / g, and 3 parts by mass of the yttrium oxide was added to 100 parts by mass of alumina. A powder was prepared. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

比較例1
酸化カルシウムを添加しなかった以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
Aluminum nitride powder was produced in the same manner as in Example 1 except that calcium oxide was not added. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

比較例2
ナトリウム化合物を添加しなかった以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2
An aluminum nitride powder was produced in the same manner as in Example 1 except that no sodium compound was added. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

比較例3
酸化カルシウムを平均粒子径1.0μm、比表面積2.2m/gの酸化イットリウムとし、該酸化イットリウムをアルミナ100質量部に対し0.1質量部添加した以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3
Except for adding calcium oxide to yttrium oxide having an average particle size of 1.0 μm and a specific surface area of 2.2 m 2 / g, and adding 0.1 part by mass of the yttrium oxide to 100 parts by mass of alumina, the same as in Example 1. Aluminum nitride powder was produced. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

比較例4
焼成温度1850℃とした以外には実施例1と同様にして窒化アルミニウム粉末を作製した。得られた窒化アルミニウム粉末の炭素含有量測定を実施した。結果を表1に示す。
Comparative Example 4
An aluminum nitride powder was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature was 1850 ° C. The carbon content of the obtained aluminum nitride powder was measured. The results are shown in Table 1.

さらに得られた窒化アルミニウム粉末は、実施例1と同様に焼結体を作製、熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。   Furthermore, the obtained aluminum nitride powder produced the sintered compact similarly to Example 1, and measured thermal conductivity. The results are shown in Table 1.

Figure 0005804910
Figure 0005804910

Claims (1)

還元窒化法により窒化アルミニウム粉末を製造するに際し、(a)アルミナ粉末、(b)カーボン粉末、(c)ナトリウム化合物、並びに、(d)上記還元窒化温度下でアルミナと共融解し得るアルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物を含み、前記アルミナ粉末100質量部に対して、前記ナトリウム化合物を酸化物(NaO)換算で0.02質量部〜3質量部、前記アルカリ土類金属化合物又は希土類金属化合物を酸化物換算で質量部〜50質量部含有する組成物を、1300℃〜1750℃の温度で還元窒化することを特徴とする窒化アルミニウム粉末の製造方法。 (A) Alumina powder, (b) Carbon powder, (c) Sodium compound, and (d) Alkaline earth that can be co-melted with alumina at the above-mentioned reduction nitriding temperature when producing aluminum nitride powder by the reductive nitriding method A metal compound or a rare earth metal compound is included, and 0.02 to 3 parts by mass of the sodium compound in terms of oxide (Na 2 O), 100% by mass of the alumina powder, the alkaline earth metal compound or the rare earth the metal compound oxide 3 parts by mass to 50 parts by mass containing compositions in terms of the production method of the fine aluminum nitride powder which comprises reducing nitriding at a temperature of 1300 ° C. 1750 ° C..
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