JP5918463B2 - Mo sintered part for alternator, alternator using the same, and automobile - Google Patents
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Description
本発明は、車載用オルタネータに用いるＭｏ焼結部品、およびそれを用いたオルタネー
タ並びに自動車に関する。
The present invention relates to a Mo sintered component used for an on-vehicle alternator, an alternator using the Mo sintered component, and an automobile.
自動車には、エンジンにより回転駆動されて発電するオルタネータと呼ばれる発電機が
備わっている。オルタネータは、自動車の走行中の回転駆動を利用して充電するためのも
のである。オルタネータの一例として、特開２００２−２１６８７号公報（特許文献１）
がある。オルタネータは、回転軸とロータの回転により得られた電流を制御回路を経てバ
ッテリに充電される。
制御回路にはスイッチング素子を様々な素子が搭載されている。回転軸とロータの回転
運動が行われると摩擦熱により発熱する。熱により制御回路に不具合がでないようにする
ためには放熱性を改善しなくてはならない。放熱性改善の対策として、放熱フィンの取付
が検討されているが、放熱フィンのみでは十分な放熱効果が得られなかった。
このため、オルタネータのロータ（回転軸に取り付けられる回転円板状部品）の放熱性
を向上させることが試みられている。
例えば、特開２００６−５４２９７号公報（特許文献２）では、銅とステンレスインバ
ーの焼結合金からなる放熱基板が開示されている。また、特開平１１−３０７７０１号公
報（特許文献３）にはＭｏ圧粉体に銅を溶浸したＭｏＣｕ溶浸基板が開示されている。特
許文献２および特許文献３のいずれも素材を圧延して所定形状に加工していた。このため
、コストという点では必ずしも満足いくものではなかった。
また、特許文献２および特許文献３ともに半導体素子を搭載するためのパッケージとし
ての着眼点しかなく、オルタネータのロータの放熱性を向上させると言った着眼点はなか
った。
An automobile is equipped with a generator called an alternator that is driven to rotate by an engine to generate electric power. The alternator is for charging using the rotational drive while the automobile is running. As an example of an alternator, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-21687 (Patent Document 1)
There is. In the alternator, the battery is charged with the current obtained by the rotation of the rotating shaft and the rotor through the control circuit.
Various elements are mounted on the control circuit as switching elements. When the rotary shaft and the rotor are rotated, heat is generated by frictional heat. In order to prevent the control circuit from malfunctioning due to heat, the heat dissipation must be improved. As a measure for improving heat dissipation, mounting of heat radiation fins has been studied, but sufficient heat radiation effects could not be obtained with heat radiation fins alone.
For this reason, attempts have been made to improve the heat dissipation of the rotor of the alternator (a rotating disk-like component attached to the rotating shaft).
For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2006-54297 (Patent Document 2) discloses a heat dissipation substrate made of a sintered alloy of copper and stainless steel invar. Japanese Patent Laid-Open No. 11-307701 (Patent Document 3) discloses a MoCu infiltrated substrate in which copper is infiltrated into a Mo green compact. In both
Further, both
オルタネータのロータの放熱性を向上させるための部品が求められていた。ロータの放
熱性を向上させる方法として、ロータに穴を明け、その穴に放熱性のよい部品（放熱部品
）を充填する方法がある。一方、オルタネータのロータは回転軸と接しているため振動が
加わる。また、回転に伴う摩擦熱も発生することから放熱部品には強度および放熱性が優
れていることが求められる。また、オルタネータの回転板は軸受鋼（ＳＵＪ２）などの金
属でできており熱膨張率を金属に近いことも必要である。
本発明は、このような技術課題に鑑みてなされたもので、放熱性がよく、かつ強度が高
いオルタネータ用Ｍｏ焼結部品およびそれを用いたオルタネータ並びに自動車を提供する
ものである。
Parts for improving the heat dissipation of the rotor of the alternator have been demanded. As a method of improving the heat dissipation of the rotor, there is a method of making a hole in the rotor and filling the hole with a component (heat dissipation component) with good heat dissipation. On the other hand, since the rotor of the alternator is in contact with the rotating shaft, vibration is applied. Moreover, since frictional heat accompanying rotation is also generated, the heat dissipation component is required to have excellent strength and heat dissipation. Further, the rotating plate of the alternator is made of a metal such as bearing steel (SUJ2), and it is necessary that the coefficient of thermal expansion be close to that of the metal.
The present invention has been made in view of such technical problems, and provides a Mo sintered component for alternators having good heat dissipation and high strength, an alternator using the Mo sintered component, and an automobile.
本発明のオルタネータ用Ｍｏ焼結部品は、銅を１０〜５０質量％含有し、残部がモリブデンからなるモリブデン焼結合金材からなるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品において、モリブデン焼結合金材は、モリブデン結晶の平均粒径１０〜１００μｍ、単位面積５００μｍ×５００μｍあたりのＭｏ結晶の面積比のばらつきが平均値の±１０％以内であることを特徴とするものである。
また、本発明のオルタネータ用Ｍｏ焼結部品の別の態様は、銅を１０〜５０質量％と、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅの少なくとも一種以上を金属元素換算で０．１〜３質量％含有し、残部がモリブデンからなるモリブデン焼結合金材からなるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品において、モリブデン焼結合金材は、モリブデン結晶の平均粒径１０〜１００μｍ、単位面積５００μｍ×５００μｍあたりのＭｏ結晶の面積比のばらつきが平均値の±１０％以内であることを特徴とするものである。
また、表面粗さＲａが５μｍ以下であることが好ましい。また、モリブデン焼結合金材が密度９０〜９８％の焼結合金材であることが好ましい。また、銅がモリブデン結晶同士の隙間に充填されていることが好ましい。また、モリブデン結晶の最大結晶粒径が平均粒径の２倍以下であることが好ましい。
また、厚さ０．５〜１ｍｍ、直径５〜１０ｍｍの円板状であることが好ましい。また、熱膨張率が７〜１４×１０−６／℃であることが好ましい。また、引っ張り強度が０．４４ＧＰａ以上であることが好ましい。また、比抵抗が５．３×１０−６Ω・ｍ以下であることが好ましい。
また、本発明のオルタネータは、本発明のオルタネータ用Ｍｏ焼結部品を取り付けた回転板を搭載したものである。また、オルタネータ用Ｍｏ焼結部品を複数個取り付けたことが好ましい。また、このようなオルタネータを搭載した自動車に好適である。
The Mo sintered part for alternator of the present invention is an Mo sintered part for alternator made of a molybdenum sintered alloy material containing 10 to 50% by mass of copper and the remainder being made of molybdenum. The variation of the area ratio of Mo crystals per unit particle size of 10 to 100 μm and the unit area of 500 μm × 500 μm is within ± 10% of the average value.
Moreover, another aspect of the Mo sintered part for alternator of the present invention is 10 to 50% by mass of copper, and contains at least one of Ni, Co, and Fe in an amount of 0.1 to 3% by mass in terms of metal element, In the Mo sintered part for alternator made of molybdenum sintered alloy material with the balance being molybdenum, the molybdenum sintered alloy material has an average particle diameter of molybdenum crystal of 10 to 100 μm and an area ratio of Mo crystals per unit area of 500 μm × 500 μm. The variation is characterized by being within ± 10% of the average value.
Further, the surface roughness Ra is preferably 5 μm or less. The molybdenum sintered alloy material is preferably a sintered alloy material having a density of 90 to 98%. Moreover, it is preferable that copper is filled in the gaps between the molybdenum crystals. Further, it is preferable that the maximum crystal grain size of the molybdenum crystal is not more than twice the average grain size.
Moreover, it is preferable that it is disk shape with a thickness of 0.5-1 mm and a diameter of 5-10 mm. Moreover, it is preferable that a thermal expansion coefficient is 7-14 * 10 < -6 > / degreeC. Moreover, it is preferable that tensile strength is 0.44 GPa or more. The specific resistance is preferably 5.3 × 10 −6 Ω · m or less.
Moreover, the alternator of the present invention is mounted with a rotating plate to which the Mo sintered component for alternator of the present invention is attached. Moreover, it is preferable to attach a plurality of Mo sintered parts for alternators. Moreover, it is suitable for an automobile equipped with such an alternator.
本発明によれば、オルタネータ用Ｍｏ焼結部品のＭｏ結晶サイズのばらつきが小さいの
で放熱性や強度の優れたものを提供することができる。また、熱膨張率も軸受鋼（ＳＵＪ
２）などの金属と近い。その結果、オルタネータ、さらには自動車の信頼性を向上させる
ことができる。
According to the present invention, since the variation in the Mo crystal size of the Mo sintered parts for alternators is small, it is possible to provide a heat dissipation and excellent strength. The coefficient of thermal expansion is also the bearing steel (SUJ
It is close to metals such as 2). As a result, the reliability of the alternator and further the automobile can be improved.
本発明のオルタネータ用Ｍｏ焼結部品は、銅を１０〜５０質量％含有し、残部がモリブデンからなるモリブデン焼結合金材からなるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品において、モリブデン焼結合金材は、モリブデン結晶の平均粒径１０〜１００μｍ、単位面積５００μｍ×５００μｍあたりのＭｏ結晶の面積比のばらつきが平均値の±１０％以内であることを特徴とするものである。
銅の含有量が１０質量％未満または５０質量％を超えると、熱膨張率が７〜１４×１０−６／℃を外れる可能性が高い。
オルタネータとは、自動車などの駆動期間の走行中の回転駆動を利用して充電するためのものである。図１にオルタネータの構成部品の一例を示した。図中、１はオルタネータ用Ｍｏ焼結部品、２は回転板、３は回転軸である。
回転板に搭載されたオルタネータは、回転板上に積載される構造であったり、回転板に穴をあけ、その穴にオルタネータ用Ｍｏ焼結部品をはめ込む構造など様々な構造がある。回転板は高速回転するため、回転板の穴にＭｏ焼結部品をはめ込む構造を取った方が回転中にＭｏ部品が外れるといった不具合が発生し難い。この穴は貫通穴や凹部形状となっている。また、オルタネータ用Ｍｏ焼結部品に絶縁層を介して半導体素子を搭載してもよい。オルタネータには、回転板に半導体素子を搭載するタイプもある。オルタネータ用Ｍｏ焼結部品は、熱伝導率１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上と放熱性も良いため半導体素子を搭載したとしても優れた放熱性を示す。オルタネータ用回転板は軸受鋼（例えばＳＵＪ２）などでできている。ＳＵＪ２は熱膨張率１０×１０−６／℃前後であるため、それに搭載されるＭｏ部品の熱膨張率は前述のように熱膨張率が７〜１４×１０−６／℃、さらには８〜１１×１０−６／℃であることが好ましい。
The Mo sintered part for alternator of the present invention is an Mo sintered part for alternator made of a molybdenum sintered alloy material containing 10 to 50% by mass of copper and the remainder being made of molybdenum. The variation of the area ratio of Mo crystals per unit particle size of 10 to 100 μm and the unit area of 500 μm × 500 μm is within ± 10% of the average value.
If the copper content is less than 10% by mass or exceeds 50% by mass, the coefficient of thermal expansion is likely to deviate from 7 to 14 × 10 −6 / ° C.
The alternator is for charging by using rotational driving during traveling of a driving period of an automobile or the like. FIG. 1 shows an example of components of the alternator. In the figure, 1 is a sintered Mo part for an alternator, 2 is a rotating plate, and 3 is a rotating shaft.
The alternator mounted on the rotating plate has various structures such as a structure that is stacked on the rotating plate or a structure in which a hole is formed in the rotating plate and Mo sintered parts for the alternator are inserted into the hole. Since the rotating plate rotates at a high speed, it is less likely that the Mo component is detached during rotation if the structure in which the Mo sintered component is fitted in the hole of the rotating plate is adopted. This hole has a through hole or a concave shape. Moreover, you may mount a semiconductor element through an insulating layer in Mo sintering components for alternators. Some alternators include a semiconductor element mounted on a rotating plate. Since the Mo sintered component for alternator has a heat conductivity of 160 W / m · K or more and good heat dissipation, it exhibits excellent heat dissipation even when a semiconductor element is mounted. The alternator rotating plate is made of bearing steel (eg, SUJ2). Since SUJ2 has a coefficient of thermal expansion of about 10 × 10 −6 / ° C., the coefficient of thermal expansion of the Mo parts mounted on the SUJ2 is 7 to 14 × 10 −6 / ° C. It is preferably 11 × 10 −6 / ° C.
また、モリブデン焼結合金材は、モリブデン結晶の平均粒径１０〜１００μｍ、単位面積５００μｍ×５００μｍあたりのＭｏ結晶の面積比のばらつきが平均値の±１０％以内であることを特徴とするものである。
モリブデン結晶の平均粒径が１０μｍ未満と小さいと相対的に銅の割合が増えるので強度が低下する。一方、１００μｍを越えると相対的に銅の割合が少なくなるので好ましくない。モリブデン焼結合金材は、焼結体であり、モリブデンと銅の存在割合（面積比）のばらつきが平均値の±１０％以内である。モリブデンと銅の面積比のばらつきが少ないと、モリブデン焼結合金材の特性ばらつきを抑制できる。
Further, the molybdenum sintered alloy material is characterized in that the variation in the area ratio of Mo crystals per unit area of 500 μm × 500 μm is within ± 10% of the average value of molybdenum crystals with an average particle diameter of 10 to 100 μm. is there.
If the average grain size of the molybdenum crystal is as small as less than 10 μm, the copper ratio is relatively increased, so that the strength is lowered. On the other hand, if it exceeds 100 μm, the proportion of copper is relatively small, which is not preferable. The molybdenum sintered alloy material is a sintered body, and the variation in the abundance ratio (area ratio) of molybdenum and copper is within ± 10% of the average value. When there is little variation in the area ratio of molybdenum and copper, variation in the characteristics of the molybdenum sintered alloy material can be suppressed.
オルタネータ用Ｍｏ焼結部品は、前述のように回転板にはめ込んで使われるものである
。例えば、半導体素子を搭載した場合、素子の熱によりオルタネータ用Ｍｏ焼結部品は熱
膨張する。このとき、Ｍｏ結晶と銅の存在割合のばらつきが大きいと部分的な膨張に差が
出て回転板から外れるおそれがある。そのため、熱膨張率の部分的な差をなくすためにＭ
ｏ結晶と銅の存在割合（面積比）のばらつきを±１０％以内にすることが重要である。
また、Ｍｏ結晶と銅の面積比の測定は単位面積５００μｍ×５００μｍを基準として測
定するものとする。単位面積を５００μｍ×５００μｍとしたのは、平均粒径の上限を１
００μｍとしているので、その５倍程度の面積であれば測定誤差を低減することが可能で
あるためである。また、Ｍｏ結晶と銅の面積比の測定は、ＳＥＭ写真またはＥＰＭＡの面
分析により測定できる。
The Mo sintered component for alternator is used by being fitted into the rotating plate as described above. For example, when a semiconductor element is mounted, the Mo sintered component for alternator is thermally expanded by the heat of the element. At this time, if there is a large variation in the abundance ratio between the Mo crystal and the copper, there is a possibility that the partial expansion will be different and come off the rotating plate. Therefore, in order to eliminate a partial difference in thermal expansion coefficient, M
o It is important that the variation of the abundance ratio (area ratio) of crystal and copper is within ± 10%.
The area ratio between Mo crystal and copper is measured with a unit area of 500 μm × 500 μm as a reference. The unit area is 500 μm × 500 μm because the upper limit of the average particle size is 1
This is because the measurement error can be reduced if the area is about 5 times that of 00 μm. Moreover, the measurement of the area ratio of Mo crystal | crystallization and copper can be measured by the surface analysis of a SEM photograph or EPMA.
また、オルタネータ用Ｍｏ焼結部品は、表面粗さＲａが５μｍ以下であることが好まし
い。前述のように回転板にはめ込んだりするとき、表面粗さＲａが大きいとはめ込んだ際
に回転板の貫通穴（または凹部）との接触箇所において回転板の回転に伴う振動により破
壊起点となるおそれがある。また、絶縁層を介して半導体素子を搭載する場合も表面粗さ
Ｒａが大きいと、半導体素子が傾いたり、絶縁層を厚くしないといけなくなる。絶縁層は
一般的に絶縁樹脂、金属酸化物が用いられる。絶縁樹脂や金属酸化物は、熱伝導率が３０
Ｗ／ｍ・Ｋ以下と放熱性が悪い。そのため、絶縁層があまり厚いと放熱性が低下する。そ
のため、絶縁層は１００μｍ以下、さらには５０μｍ以下であることが好ましい。Ｍｏ焼
結部品の表面粗さＲａは５μｍ以下、さらには２μｍ以下であることが好ましい。
Further, the Mo sintered part for alternator preferably has a surface roughness Ra of 5 μm or less. As described above, when fitting into the rotating plate, if the surface roughness Ra is large, there is a risk that it will become a starting point of breakage due to vibration accompanying rotation of the rotating plate at the contact point with the through hole (or recess) of the rotating plate. There is. Also, when a semiconductor element is mounted via an insulating layer, if the surface roughness Ra is large, the semiconductor element must be tilted or the insulating layer must be thickened. Insulating resin and metal oxide are generally used for the insulating layer. Insulating resins and metal oxides have a thermal conductivity of 30
Heat dissipation is poor with W / m · K or less. For this reason, if the insulating layer is too thick, heat dissipation is reduced. Therefore, the insulating layer is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less. The surface roughness Ra of the Mo sintered component is preferably 5 μm or less, and more preferably 2 μm or less.
また、モリブデン焼結合金材は、ＭｏとＣｕの２元系を基本とするが、Ｃｕの他に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅの少なくとも一種以上を金属元素換算で０．１〜３質量％含有し、残部がモリブデンからなるモリブデン焼結合金材であってもよい。Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅを所定量含有することにより、モリブデン焼結合金材の強度や硬度を上げることができる。モリブデン焼結合金の強度はＭｏとＣｕの２元系のときは引っ張り強度が０．４４ＧＰａ以上であるものが、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅの添加により引っ張り強度が０．５０ＧＰａ以上とすることができる。 In addition, the molybdenum sintered alloy material is based on a binary system of Mo and Cu, but contains 0.1 to 3% by mass of at least one of Ni, Co, and Fe in terms of metal elements in addition to Cu. Further, it may be a molybdenum sintered alloy material whose remainder is made of molybdenum. By containing a predetermined amount of Ni, Co, and Fe, the strength and hardness of the molybdenum sintered alloy material can be increased. The strength of the molybdenum sintered alloy is that the tensile strength is 0.44 GPa or more in the case of a binary system of Mo and Cu, but the tensile strength can be made 0.50 GPa or more by adding Ni, Co, and Fe.
また、モリブデン焼結合金材は、密度が９０％以上、さらには９０〜９８％であることが好ましい。密度は、（アルキメデス法による実測値／理論密度）×１００％で示すものとする。理論密度は、モリブデンの理論密度１０．２２ｇ／ｃｍ３、銅の理論密度８．９６ｇ／ｃｍ３、鉄の理論密度７．８７ｇ／ｃｍ３、コバルトの理論密度８．９ｇ／ｃｍ３、ニッケルの理論密度８．９ｇ／ｃｍ３を用いて重量比を掛け算して求める。例えば、Ｍｏを７０ｗｔ％、銅を３０ｗｔ％のモリブデン焼結合金材の場合、７０ｗｔ％×１０．２２＋３０ｗｔ％×８．９６＝９．８４２ｇ／ｃｍ３がＭｏ（７０ｗｔ％）−Ｃｕ（３０ｗｔ％）のモリブデン焼結合金材の理論密度となる。
密度が９０％未満ではモリブデン焼結合金材の強度が低下するおそれがある。一方、密度が９８％を超えて高いと強度は十分であるが、製造コストの増大を招くおそれがある。そのため、密度は９０〜９８％が好ましい。
図２に本発明のオルタネータ用Ｍｏ焼結部品の組織の一例を示した。図中、４はモリブデン結晶粒子、５は銅である。また、銅がモリブデン結晶同士の隙間に充填されていることが好ましい。また、モリブデン結晶の最大結晶粒径が平均粒径の２倍以下であることが好ましい。
The molybdenum sintered alloy material preferably has a density of 90% or more, more preferably 90 to 98%. The density is expressed by (actual measured value / theoretical density by Archimedes method) × 100%. Theoretical density, the theoretical density of 10.22 g / cm 3 molybdenum, the theoretical density of copper 8.96 g / cm 3, iron theoretical density 7.87 g / cm 3, cobalt theoretical density 8.9 g / cm 3, a nickel Obtained by multiplying the weight ratio using a theoretical density of 8.9 g / cm 3 . For example, in the case of a molybdenum sintered alloy material of 70 wt% Mo and 30 wt% copper, 70 wt% × 10.22 + 30 wt% × 8.96 = 9.842 g / cm 3 is Mo (70 wt%) − Cu (30 wt%) The theoretical density of the sintered molybdenum alloy material.
If the density is less than 90%, the strength of the molybdenum sintered alloy material may be reduced. On the other hand, if the density is higher than 98%, the strength is sufficient, but the production cost may increase. Therefore, the density is preferably 90 to 98%.
FIG. 2 shows an example of the structure of a sintered Mo part for an alternator according to the present invention. In the figure, 4 is molybdenum crystal particles and 5 is copper. Moreover, it is preferable that copper is filled in the gaps between the molybdenum crystals. Further, it is preferable that the maximum crystal grain size of the molybdenum crystal is not more than twice the average grain size.
Ｍｏ焼結部品は、Ｍｏ粉末と銅粉末を混合して焼結して製造される焼結体である。モリ
ブデンの融点は２６２０℃、銅の融点は１０８３℃であるので１２００℃以上の高温で焼
結するとモリブデン結晶粒子はそのままあるいは一部粒成長して結晶粒子として存在し、
銅は溶けてモリブデン結晶粒子同士の隙間に充填されるようになる。
また、モリブデン結晶の最大結晶粒径が平均粒径の２倍以下であることが好ましい。モ
リブデン結晶に平均粒径の２倍を超える粗大粒子があると、モリブデン結晶と銅の存在割
合のばらつきが発生し易い。
The Mo sintered part is a sintered body produced by mixing and sintering Mo powder and copper powder. Molybdenum has a melting point of 2620 ° C. and copper has a melting point of 1083 ° C. Therefore, when sintered at a high temperature of 1200 ° C. or higher, the molybdenum crystal particles remain as they are or are partially grown to exist as crystal particles.
Copper melts and fills the gaps between the molybdenum crystal particles.
Further, it is preferable that the maximum crystal grain size of the molybdenum crystal is not more than twice the average grain size. If the molybdenum crystal has coarse particles that exceed twice the average particle size, variations in the proportion of molybdenum crystal and copper tend to occur.
図３にオルタネータ用Ｍｏ焼結部品の一例を示した。図３では円柱形状のオルタネータ
用Ｍｏ焼結部品を例示したものであり、その他、四角柱形状などの多角柱形状であっても
よい。また、図３中、Ｌはオルタネータ用Ｍｏ焼結部品の直径、Ｔはオルタネータ用Ｍｏ
焼結部品の厚さである。直径Ｌ、厚さＴのサイズは特に限定されるものではないが、厚さ
０．５〜１ｍｍ、直径５〜１０ｍｍの円板状であることが好ましい。オルタネータは前述
の通り回転板を回転させて充電する充電器である。回転板が高速回転するので、オルタネ
ータ用Ｍｏ焼結部品があまり大きいと回転板の重量が重くなり回転板を回転させる力を大
きくしなければならなくなるので好ましくない。
このようなオルタネータ用Ｍｏ焼結部品は、オルタネータの回転板に取り付け易い。特
に、貫通穴に埋め込むタイプに好適である。貫通穴に埋め込まれたオルタネータ用Ｍｏ焼
結部品はろう付けにより固定される。回転中の発熱により熱膨張したとしてもＭｏ結晶と
銅の面積比のばらつきが±１０％以内と小さいので熱膨張のばらつきが小さい。そのため
、貫通穴から抜け落ちるおそれが少ないため、信頼性の高いオルタネータを提供すること
ができる。また、本発明のオルタネータを搭載した自動車の信頼性をも向上させることが
できる。
FIG. 3 shows an example of an Mo sintered component for an alternator. FIG. 3 exemplifies a cylindrical Mo sintered component for an alternator, and may be a polygonal column shape such as a square column shape. In FIG. 3, L is the diameter of the sintered Mo part for the alternator, and T is Mo for the alternator.
This is the thickness of the sintered part. The size of the diameter L and the thickness T is not particularly limited, but is preferably a disk shape having a thickness of 0.5 to 1 mm and a diameter of 5 to 10 mm. The alternator is a charger that charges by rotating the rotating plate as described above. Since the rotating plate rotates at a high speed, if the Mo sintered part for the alternator is too large, the rotating plate becomes heavy and the force for rotating the rotating plate must be increased.
Such Mo sintered parts for alternators are easy to attach to the rotating plate of the alternator. In particular, it is suitable for the type embedded in the through hole. The Mo sintered component for alternator embedded in the through hole is fixed by brazing. Even if thermal expansion occurs due to heat generation during rotation, the variation in the area ratio between the Mo crystal and copper is as small as ± 10%, so the variation in thermal expansion is small. Therefore, since there is little possibility of falling out from the through hole, a highly reliable alternator can be provided. In addition, the reliability of an automobile equipped with the alternator of the present invention can be improved.
特に、複数個のオルタネータ用Ｍｏ焼結部品を搭載したオルタネータであるほど信頼性
を向上させることができる。オルタネータ用Ｍｏ焼結部品の搭載数は特に限定されるもの
ではないが、６〜２０個である。
In particular, the reliability can be improved as the alternator is equipped with a plurality of Mo sintered parts for alternators. The number of mounted Mo sintered parts for the alternator is not particularly limited, but is 6 to 20.
次に製造方法について説明する。本発明のオルタネータ用Ｍｏ焼結部品の製造方法は特
に限定されるものではないが、効率よく得るための方法として次の製造方法が挙げられる
。
まず、原料粉末としてＭｏ粉末と銅粉末を用意し、混合する。Ｍｏ粉末としては、平均
粒径１〜８μｍ、さらに好ましくは３〜５μｍである。平均粒径が８μｍを超えると平均
粒径の２倍以上の粗大粒子ができ易い。また、Ｍｏ粉末の純度は９９．９ｗｔ％以上のも
のであることが好ましい。また、銅粉末は、１０μｍ以下、さらには０．５〜５μｍであ
ることが好ましい。銅粉末の平均粒径が１０μｍを超えるとＭｏ粒子間に銅粉末が入らな
い状態ができ易いため、好ましくない。また、銅粉末の純度も９９．９ｗｔ％以上のもの
であることが好ましい。また、必要に応じ、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅなどの第三成分を添加する
場合は、第三成分の平均粒径も平均粒径１０μｍ以下、さらに好ましくは０．５〜５μｍ
以下である。
Next, a manufacturing method will be described. Although the manufacturing method of Mo sintering components for alternators of this invention is not specifically limited, The following manufacturing method is mentioned as a method for obtaining efficiently.
First, Mo powder and copper powder are prepared and mixed as raw material powder. The Mo powder has an average particle size of 1 to 8 μm, more preferably 3 to 5 μm. When the average particle size exceeds 8 μm, coarse particles that are twice or more the average particle size are easily formed. Moreover, it is preferable that the purity of Mo powder is 99.9 wt% or more. The copper powder is preferably 10 μm or less, more preferably 0.5 to 5 μm. If the average particle diameter of the copper powder exceeds 10 μm, it is easy to make a state in which the copper powder does not enter between the Mo particles. Further, the purity of the copper powder is preferably 99.9 wt% or more. Moreover, when adding 3rd components, such as Ni, Co, and Fe, as needed, the average particle diameter of 3rd component is also 10 micrometers or less of average particle diameter, More preferably, 0.5-5 micrometers
It is as follows.
各原料粉末を混合した後、樹脂バインダを混合する工程を行う。樹脂バインダは、ＰＶ
Ａ（ポリビニルアルコール）などが好ましい。樹脂バインダ混合工程において、原料混合
粉末を造粒する。原料粉末の造粒粉末は、平均粒径５０〜２００μｍ、さらに８０〜１４
０μｍが好ましい。造粒粉末の段階で、Ｍｏ粉末と銅粉末（第三成分を添加した場合は第
三成分粉末も含めて）を均一に混合しておくことが好ましい。
次に、この造粒粉末（樹脂バインダと混合した原料粉末）を金型に詰めてプレス成形す
ることにより、オルタネータ用Ｍｏ焼結部品形状のＭｏ成形体を得るプレス工程を行う。
プレス圧力は３〜１３ｔｏｎ／ｃｍ２（２９４〜１２７４ＭＰａ）が好ましい。プレス圧
力が３ｔｏｎ／ｃｍ３未満では成形体の強度が不十分であり、１３ｔｏｎ／ｃｍ２を超え
て大きいと成形体の密度が高くなりすぎ金型に負荷がかかる。
After mixing each raw material powder, the process of mixing a resin binder is performed. Resin binder is PV
A (polyvinyl alcohol) and the like are preferable. In the resin binder mixing step, the raw material mixed powder is granulated. The granulated powder of the raw material powder has an average particle size of 50 to 200 μm, and further 80 to 14
0 μm is preferable. It is preferable to uniformly mix the Mo powder and the copper powder (including the third component powder when the third component is added) at the stage of the granulated powder.
Next, the granulated powder (raw material powder mixed with a resin binder) is packed in a mold and press-molded to perform a press step of obtaining a Mo-molded body in the shape of a Mo sintered part for alternator.
The pressing pressure is preferably 3 to 13 ton / cm 2 (294 to 1274 MPa). If the press pressure is less than 3 ton / cm 3 , the strength of the molded body is insufficient, and if it exceeds 13 ton / cm 2 , the density of the molded body becomes too high and the mold is loaded.
次に得られたＭｏ成形体を酸化還元雰囲気中で焼成する第一の焼成体を得る第一の焼成
工程を行う。第一の焼成工程は、最高到達温度を９００〜１２００℃とし、最高到達温度
での保持時間を１〜４時間とすることが好ましい。第一の焼成工程は、後述の第二の焼成
工程を本焼結としたときの仮焼結（または本焼結前の中焼結）との位置づけとなる。最高
到達温度が９００℃未満では成形体の緻密化が不十分であり、１２００℃を超えると緻密
化されすぎてしまう。緻密化されすぎると、銅がＭｏ結晶粒子間の隙間に十分入り込まな
くなる。また、酸化還元雰囲気とはウエット水素ガスであることが好ましい。ウエット水
素ガスとは、水蒸気を含有した水素ガスのことである。
第一の焼成工程では、最終製品としてＭｏ焼結体（オルタネータ用Ｍｏ焼結部品）の緻
密化を目的としたものではなく、酸化還元雰囲気中で焼成することにより、Ｍｏ焼結体表
面の炭素を取り除くとともにＭｏ焼結体が必要以上に酸化されるのを防ぐことを目的とし
た工程である。Ｍｏ焼結体が酸化されると銅がＭｏ結晶粒子間にきちんと充填されないお
それがある。
Next, the 1st baking process which obtains the 1st baking body which bakes the obtained Mo molded object in oxidation-reduction atmosphere is performed. In the first firing step, it is preferable that the maximum temperature is 900 to 1200 ° C. and the holding time at the maximum temperature is 1 to 4 hours. The first firing step is positioned as temporary sintering (or intermediate sintering before the main sintering) when the second firing step described later is the main sintering. If the maximum attained temperature is less than 900 ° C, densification of the molded body is insufficient, and if it exceeds 1200 ° C, it is too densified. If it is too densified, copper will not sufficiently enter the gaps between the Mo crystal particles. The redox atmosphere is preferably wet hydrogen gas. Wet hydrogen gas is hydrogen gas containing water vapor.
The first firing step is not intended to densify the Mo sintered body (Mo sintered parts for alternators) as the final product, but by firing in an oxidation-reduction atmosphere, carbon on the surface of the Mo sintered body This is a process aimed at removing Mo and preventing the Mo sintered body from being oxidized more than necessary. If the Mo sintered body is oxidized, copper may not be properly filled between the Mo crystal particles.
また、ウエット水素（水蒸気を含んだ水素ガス）により、Ｍｏ焼結体表面から炭素を除
去することができる。除去された炭素は二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）とな
り除去される。これは、加熱により温められた水蒸気（Ｈ２Ｏ）は炭素（Ｃ）と反応し易
くなり、一酸化炭素（ＣＯ）や二酸化炭素（ＣＯ２）としてＭｏ焼結体から除去され易い
。Ｍｏ成形体を作る際に樹脂バインダを使っている。
また、第一の焼成工程は、６００℃から最高到達温度までを３〜７時間かけて昇温する
ことが好ましい。第一の焼成工程は、昇温速度があまり早いと成形体中のバインダの消失
や緻密化に不均一な個所がでて、密度が不均一な焼結体となるおそれがある。一方で７時
間以上かけて昇温すれば不均一性は解消されるが、時間がかかりすぎて製造効率が低下す
る。
Moreover, carbon can be removed from the surface of the Mo sintered body by wet hydrogen (hydrogen gas containing water vapor). The removed carbon is removed as carbon dioxide (CO 2 ) or carbon monoxide (CO). This is because water vapor (H 2 O) heated by heating easily reacts with carbon (C) and is easily removed from the Mo sintered body as carbon monoxide (CO) or carbon dioxide (CO 2 ). Resin binder is used when making Mo molded body.
Moreover, it is preferable that a 1st baking process heats up from 600 degreeC to the highest ultimate temperature over 3 to 7 hours. In the first firing step, if the rate of temperature rise is too fast, there is a possibility that the binder in the molded body disappears or becomes non-uniform in density, resulting in a sintered body with non-uniform density. On the other hand, if the temperature is raised over 7 hours or more, the non-uniformity is eliminated, but it takes too much time and the production efficiency is lowered.
また、第一の焼成工程において、焼成中にＭｏ成形体が酸化されるのを防ぐためにウエ
ット水素含有雰囲気中で焼成するものとする。必要以上に酸化を防ぐ観点から、焼成炉内
を窒素ガスで置換した後、ウエット水素ガス流量を０．２ｍ３／Ｈ（時間）以上、さらに
は０．２〜１７ｍ３／Ｈ（時間）とすることが好ましい。ウエット水素ガスを気流として
供給し、Ｍｏ成形体にフレッシュなウエット水素ガスが供給されるようにすることが好ま
しい。また、所定のガス流量があれば、除去された炭素成分（二酸化炭素、一酸化炭素）
を気流と一緒に焼結炉外に排除できる。樹脂バインダは、熱を加えると炭素として残存す
る。残存した炭素は第一の焼成工程中に炭素成分（二酸化炭素や一酸化炭素）になるが、
これら炭素成分は銅と反応し易いことから、気流の制御によりフレッシュなウエット水素
ガスを供給できるようにする必要がある。
特に、焼成ボート（Ｍｏボート）上に複数個のＭｏ成形体を並べて１バッチ２００個以
上の成形体を一度に焼成する場合は、ウエット水素ガス流量の調整は必要であり、そのと
きは焼成炉内のウエット水素ガス流量が２ｍ３／Ｈ以上の箇所があるようにすることが好
ましい。
In the first firing step, firing is performed in a wet hydrogen-containing atmosphere in order to prevent the Mo molded body from being oxidized during firing. From the viewpoint of preventing oxidation more than necessary, after the inside of the firing furnace is replaced with nitrogen gas, the wet hydrogen gas flow rate is 0.2 m 3 / H (hour) or more, and further 0.2 to 17 m 3 / H (hour). It is preferable to do. It is preferable to supply wet hydrogen gas as an air flow so that fresh wet hydrogen gas is supplied to the Mo molded body. Also, if there is a predetermined gas flow rate, the removed carbon components (carbon dioxide, carbon monoxide)
Can be removed out of the sintering furnace together with the air flow. The resin binder remains as carbon when heat is applied. The remaining carbon becomes a carbon component (carbon dioxide and carbon monoxide) during the first firing step,
Since these carbon components easily react with copper, it is necessary to supply fresh wet hydrogen gas by controlling the airflow.
In particular, when a plurality of Mo molded bodies are arranged on a firing boat (Mo boat) and 200 batches of molded bodies are fired at a time, it is necessary to adjust the wet hydrogen gas flow rate. It is preferable that the wet hydrogen gas flow rate is 2
図４に、製造方法の一例として、１バッチで複数個のＭｏ成形体を焼成する際の成形体
を焼成炉に入れる例を示した。図中、６はＭｏ成形体、７は焼成用容器、８は焼成ボート
、９はセパレータである。焼成ボート８上にＭｏ成形体６を複数個載せる。このとき、各
成形体６の隙間を水素ガスが通り安くするために各成形体同士の隙間を１ｍｍ以上開ける
ことが好ましい。複数個の成形体６を載せた焼成ボート８をセパレータ９を介して複数枚
積層する。これを焼成用容器７内に配置する。この焼成用容器ごと、焼成炉に入れること
により１バッチ２００個以上、さらには４００個以上、さらには２０００個以上の成形体
を一度に焼成することができる。なお、焼成ボート、セパレータ、焼成用容器はＭｏでで
きていることが好ましい。また、焼成ボートは必要に応じ酸化物セラミックスのコーティ
ングが施されているものを用いてもよい。
FIG. 4 shows an example of a manufacturing method in which a molded body when firing a plurality of Mo molded bodies in one batch is placed in a firing furnace. In the figure, 6 is a Mo molded body, 7 is a firing container, 8 is a firing boat, and 9 is a separator. A plurality of Mo molded
次に、第一の焼成体を水素含有雰囲気中で焼成する第二の焼成体を得る第二の焼成体を
得る第二の焼成工程、を行う。第二の焼成工程は、いわゆる本焼結工程にあたる工程であ
る。
第二の焼成工程は、最高到達温度１２００〜１６００℃とし、最高到達温度での保持時
間を１〜５時間であることが好ましい。最高到達温度が１２００℃未満では緻密化が十分
行われず密度が９０％未満になり易い。一方、１６００℃を超えると銅が流れ出し、密度
が低下する。好ましくは１３００〜１５００℃である。
また、最高到達温度での保持時間が１時間未満ではＭｏ焼結体の緻密化が不十分であり
、５時間を超えると銅が溶けだすおそれがある。
Next, a second firing step for obtaining a second fired body obtained by firing the first fired body in a hydrogen-containing atmosphere is performed. The second firing step is a step corresponding to a so-called main sintering step.
In the second firing step, it is preferable that the maximum reached temperature is 1200 to 1600 ° C., and the holding time at the maximum reached temperature is 1 to 5 hours. When the maximum temperature reached is less than 1200 ° C., densification is not sufficiently performed and the density tends to be less than 90%. On the other hand, when it exceeds 1600 degreeC, copper will flow out and a density will fall. Preferably it is 1300-1500 degreeC.
Further, if the holding time at the highest temperature is less than 1 hour, densification of the Mo sintered body is insufficient, and if it exceeds 5 hours, copper may be melted.
また、第二の焼成工程も第一の焼成工程と同様にＭｏ焼結体の酸化を防ぐために水素含
有雰囲気中で行う必要がある。このため、焼成炉内を窒素ガスで置換した後、水素ガスを
供給する方法が好ましい。また、フレッシュな水素ガスを供給することが好ましいため、
水素ガス気流を第一の焼成工程と同様の条件で調整することが好ましい。特に、１バッチ
２００個以上、さらには４００個以上と多数個の焼結体を得るためはウエット水素ガスま
たは水素ガスの流量の調整は必要である。
また、第一の焼成工程から第二の焼成工程は、図４に示したような焼成容器を用いるこ
とにより第一と第二の焼成工程の移動を連続的に行うことができるので量産性が上がる。
また、出来上がったＭｏ焼結体（オルタネータ用Ｍｏ焼結部品）は、必要であれば、表
面研磨加工を施すものとする。研磨加工は、バレル研磨やダイヤモンド砥石による研磨加
工が挙げられる。
Moreover, it is necessary to perform a 2nd baking process in a hydrogen containing atmosphere in order to prevent the oxidation of Mo sintered body similarly to a 1st baking process. For this reason, a method of supplying hydrogen gas after replacing the inside of the firing furnace with nitrogen gas is preferable. Moreover, since it is preferable to supply fresh hydrogen gas,
It is preferable to adjust the hydrogen gas stream under the same conditions as in the first firing step. In particular, in order to obtain a large number of sintered bodies of 200 batches or more, more than 400 batches, it is necessary to adjust the flow rate of wet hydrogen gas or hydrogen gas.
In addition, since the first baking process to the second baking process can continuously move the first and second baking processes by using a baking container as shown in FIG. Go up.
Further, the finished Mo sintered body (Mo sintered part for alternator) is subjected to surface polishing if necessary. Examples of the polishing process include barrel polishing and polishing with a diamond grindstone.
［実施例］
（実施例１〜５、比較例１）
平均粒径３μｍ、純度９９．９ｗｔ％のＭｏ粉末と、平均粒径５μｍ、純度９９．９％
の銅粉末を混合し、さらに樹脂バインダ（ＰＶＡ）と混合して平均粒径８０〜１２０μｍ
の造粒粉末を調製した。次に、３〜５ｔｏｎ／ｃｍ２のプレス圧力で金型成型してＭｏ成
形体を調製した。なお、ＭｏとＣｕの組成比およびＭｏ焼結体のサイズは表１に示した通
りである。
Ｍｏ成形体４００個をＭｏ焼成ボート上に２ｍｍ間隔で並べた。これをスペーサを介し
て３段重ねて、Ｍｏ焼成容器内に収めた。これをプッシュ式焼成炉に投入して表１に示す
条件にて第一及び第二の焼成工程を行った。なお、焼成工程は一旦、窒素ガスを充満させ
た後、ウエット水素ガス気流中で行った。また、６００℃から最高到達温度までは３〜７
時間かけて昇温して行ったものである。
その後、表面研磨加工を施して実施例にかかるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品を調製した
。得られたオルタネータ用Ｍｏ焼結部品は直径７ｍｍ×厚さ０．６ｍｍで統一した。また
、表面粗さＲａは３μｍで統一した。
比較例１として、密度９０％のＭｏ焼結体を調製した後、Ｃｕを溶浸した溶浸法により
製造したものを用意した。
[Example]
(Examples 1-5, Comparative Example 1)
Mo powder having an average particle size of 3 μm and a purity of 99.9 wt%, and an average particle size of 5 μm and a purity of 99.9%
Of copper powder and further mixed with a resin binder (PVA) to obtain an average particle size of 80 to 120 μm
A granulated powder was prepared. Next, a Mo molded body was prepared by molding with a press pressure of 3 to 5 ton / cm 2 . The composition ratio of Mo and Cu and the size of the Mo sintered body are as shown in Table 1.
400 Mo molded bodies were arranged on a Mo firing boat at intervals of 2 mm. This was stacked in three stages via a spacer and placed in a Mo firing container. This was put into a push-type firing furnace, and the first and second firing steps were performed under the conditions shown in Table 1. The firing process was performed in a wet hydrogen gas stream after being filled with nitrogen gas. Also, from 600 ° C to the highest temperature, 3-7
The temperature was raised over time.
Thereafter, surface polishing was performed to prepare a sintered Mo part for alternator according to the example. The obtained Mo sintered parts for alternators were unified with a diameter of 7 mm and a thickness of 0.6 mm. The surface roughness Ra was unified at 3 μm.
As Comparative Example 1, a 90% density Mo sintered body was prepared, and then prepared by an infiltration method in which Cu was infiltrated.
実施例および比較例にかかるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品に関し、単位面積５００μｍ
×５００μｍあたりのＭｏ結晶の面積比を求めた。これは任意の断面において単位面積５
００μｍ×５００μｍの拡大写真（ＳＥＭ写真）を撮り、そこに写るＭｏ結晶の面積を求
めＭｏ結晶の面積比とした。また、Ｍｏ結晶と銅の見分けが付きにくいものについてはＥ
ＰＭＡ面分析を利用した。この作業を任意の５箇所行い、その平均値を「Ｍｏ結晶の面積
比の平均値」とし、各測定点の平均値からの差を求め、最も大きな差を「ばらつき」とし
た。
また、Ｍｏ結晶の平均粒径は、前述の拡大写真から求めた。具体的には、（長径＋短径
）÷２で個々のＭｏ結晶粒子の粒径を求め、１００個分の平均値を「平均粒径」とした。
また、同様の拡大写真を用いてそこに写る最も大きな粒子の粒径と平均粒径の比を求めた
。また、密度は（アルキメデス法／理論密度）×１００（％）により求めた。さらに、熱
膨張率、引っ張り強度、比抵抗、熱伝導率を求めた。
熱膨張率は２５℃〜４００℃までの体積膨張率で求めた。引っ張り強度はＪＩＳ−Ｚ−
２２４１に準ずる引張強さ（ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）により求めた。比抵抗
はＪＩＳ−Ｈ−０５０５に準ずる体積抵抗率にて求めた。また、熱伝導率はレーザーフラ
ッシュ法により求めた。その結果を表２に示す。
Regarding the Mo sintered parts for alternators according to Examples and Comparative Examples, the unit area is 500 μm.
The area ratio of Mo crystals per × 500 μm was determined. This is a unit area of 5 in any cross section.
An enlarged photograph (SEM photograph) of 00 μm × 500 μm was taken, and the area of the Mo crystal reflected therein was determined and used as the Mo crystal area ratio. In addition, it is E for the case where it is difficult to distinguish between Mo crystal and copper.
PMA surface analysis was used. This operation was performed at arbitrary five locations, and the average value was defined as “average value of Mo crystal area ratio”, the difference from the average value of each measurement point was determined, and the largest difference was defined as “variation”.
Moreover, the average particle diameter of Mo crystal | crystallization was calculated | required from the above-mentioned enlarged photograph. Specifically, the particle size of each Mo crystal particle was determined by (major axis + minor axis) / 2, and the average value for 100 particles was defined as “average particle size”.
Moreover, the ratio of the particle size of the largest particle | grains reflected there there and the average particle size was calculated | required using the same enlarged photograph. The density was determined by (Archimedes method / theoretical density) × 100 (%). Furthermore, the coefficient of thermal expansion, tensile strength, specific resistance, and thermal conductivity were determined.
The thermal expansion coefficient was determined by a volume expansion coefficient from 25 ° C to 400 ° C. Tensile strength is JIS-Z-
It calculated | required by the tensile strength (tensile strength) according to 2241. The specific resistance was determined by volume resistivity according to JIS-H-0505. The thermal conductivity was determined by a laser flash method. The results are shown in Table 2.
表から分かる通り、本実施例にかかるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品は、熱膨張係数が７
~１４×１０−６／℃、引っ張り強度０．４４ＧＰａ以上、比抵抗５．３×１０−６Ω・
ｍ以下、熱伝導率１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上と優れた特性を示した。また、断面写真をみると
Ｍｏ結晶粒子の隙間には銅が充填されていた。
一方、溶浸法で製造した比較例１は、Ｍｏ焼結体の中心部には銅が充填されていない領
域があり、密度は８７％であった。そのため、熱膨張率、強度および熱伝導率は低下し、
比抵抗値は大きくなっていた。また、予めＭｏのみで焼結体を構成していることから焼結
温度を１７００℃程度と高くしなければならないことから平均粒径の２倍以上の粗大粒子
が形成されていた。
As can be seen from the table, the sintered Mo parts for alternators according to this example have a thermal expansion coefficient of 7
~ 14 × 10 −6 / ° C., tensile strength 0.44 GPa or more, specific resistance 5.3 × 10 −6 Ω ·
m or less and thermal conductivity of 160 W / m · K or more showed excellent characteristics. Moreover, when the cross-sectional photograph was seen, the gap | interval of Mo crystal particle was filled with copper.
On the other hand, in Comparative Example 1 manufactured by the infiltration method, there was a region not filled with copper in the central portion of the Mo sintered body, and the density was 87%. Therefore, the coefficient of thermal expansion, strength and thermal conductivity are reduced,
The specific resistance value was large. In addition, since the sintered body is composed only of Mo in advance, the sintering temperature has to be increased to about 1700 ° C., so that coarse particles that are twice or more the average particle diameter are formed.
（実施例６〜１０）
次に組成およびＭｏ焼結体サイズを表３のようにしたものを表４の条件にて製造した。
各実施例にかかるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品について実施例１と同様の測定を行った。
その結果を表５に示す。また、焼成工程は６００℃から最高到達温度までの昇温を３〜７
時間かけて行ったものである。また、得られたＭｏ焼結部品を表面研磨して表面粗さを表
３の数値にした。
(Examples 6 to 10)
Next, the composition and Mo sintered body size as shown in Table 3 were produced under the conditions shown in Table 4.
The same measurement as in Example 1 was performed on the Mo sintered parts for alternators according to each Example.
The results are shown in Table 5. In the baking process, the temperature rise from 600 ° C. to the maximum temperature is 3-7.
It took a long time. Further, the obtained Mo sintered part was subjected to surface polishing, and the surface roughness was adjusted to the numerical values shown in Table 3.
本実施例にかかるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品は、サイズを変えても優れた特性を示す
ことが分かった。
It was found that the Mo sintered part for alternator according to this example showed excellent characteristics even when the size was changed.
（実施例１Ａ〜１０Ａ、比較例１Ａ）
実施例１〜１０および比較例１のオルタネータ用Ｍｏ焼結部品を使ってオルタネータを
作製した。具体的には、オルタネータ用Ｍｏ焼結部品表面に絶縁層を介して半導体素子を
搭載した。次に、凹部または貫通穴を設けた回転板に各オルタネータ用Ｍｏ焼結部品を表
６に示す個数配置し、ろう付けした。回転板ごと耐熱サイクル試験を行った。室温→１２
０℃→室温→−２０℃を１サイクルとし、１０００サイクル後に半導体素子の位置ずれの
有無を確認した。位置ずれが１個でも発生したものを「×」、全く発生しなかったものを
「○」で表示した。その結果を表６に併せて示す。なお、回転板はＳＵＪ２（１２×１０
−６／℃）製である。
(Examples 1A to 10A, Comparative Example 1A)
Alternators were produced using the Mo sintered parts for alternators of Examples 1 to 10 and Comparative Example 1. Specifically, a semiconductor element was mounted on the surface of the Mo sintered component for alternator via an insulating layer. Next, the number of Mo sintered parts for each alternator shown in Table 6 was placed on a rotating plate provided with a recess or a through hole, and brazed. The heat cycle test was conducted with the rotating plate. Room temperature → 12
One cycle was 0 ° C. → room temperature → −20 ° C., and after 1000 cycles, the presence or absence of misalignment of the semiconductor element was confirmed. The case where even one misalignment occurred was indicated by “X”, and the case where no displacement occurred was indicated by “◯”. The results are also shown in Table 6. The rotating plate is SUJ2 (12 × 10
−6 / ° C.).
表から分かる通り、本実施例にかかるオルタネータ用Ｍｏ焼結部品を搭載したオルタネー
タは信頼性が高いことが判明した。一方、比較例１のものは熱膨張率が低く、熱伝導率も
低いことから一部の素子に位置ずれが確認された。
As can be seen from the table, the alternator equipped with the Mo sintered component for alternator according to this example was found to have high reliability. On the other hand, since the thing of the comparative example 1 has a low thermal expansion coefficient and a low heat conductivity, the position shift was confirmed for some elements.
１…オルタネータ用Ｍｏ焼結部品
２…回転板
３…回転軸
４…モリブデン結晶
５…銅
６…Ｍｏ成形体
７…焼成用容器
８…焼成ボート
９…セパレータ
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