JP7342881B2 - アルミニウム－炭素粒子複合材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明はアルミニウム－炭素粒子複合材及びその製造方法に関する。
アルミニウム－炭素粒子複合材は、一般に高熱伝導性又は低線膨張性を有している。特許第４４４１７６８号公報（特許文献１）はこのような複合材の製造方法として、アルミニウム等からなる鱗状粉末と炭素粒子としての鱗状黒鉛粉末との混合体を焼結することにより金属－炭素粒子複合材を製造する方法を開示している。
ところで、半導体機器の冷却部材又は放熱部材の材料には、高い冷却性能又は高い放熱性能を得るために高い熱伝導性が要求される。そこで、このような部材の材料としてアルミニウム－炭素粒子複合材を用いることが考えられる。
しかし、アルミニウム－炭素粒子複合材では、そのアルミニウムマトリックスと炭素粒子との界面に炭化アルミニウム（Ａｌ４Ｃ３）が生成され易い。この界面に炭化アルミニウムが生成されると、複合材の熱伝導率の低下が生じてしまい更には界面の剥離が生じると考えられる。
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、炭化アルミニウムの生成を抑制して高い熱伝導率を有するアルミニウム－炭素粒子複合材及びその製造方法を提供することにある。
本発明のその他の目的及び利点は、以下の好ましい実施形態から明らかにされるであろう。
本発明は以下の手段を提供する。
１） アルミニウムマトリックスと、前記アルミニウムマトリックス中に分散した炭素粒子とを含み、
前記アルミニウムマトリックスのアルミニウム材料として、純度９９．００質量％以上の純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇが添加されてなるアルミニウム合金が用いられているアルミニウム－炭素粒子複合材。
前記アルミニウムマトリックスのアルミニウム材料として、純度９９．００質量％以上の純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇが添加されてなるアルミニウム合金が用いられているアルミニウム－炭素粒子複合材。
２） アルミニウムマトリックスと、前記アルミニウムマトリックス中に分散した炭素粒子とを含み、
純度９９．００質量％以上の純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇを添加してアルミニウム合金を調製する工程と、
前記アルミニウム合金からなるアルミニウム材料と炭素粒子とを含む焼結素材を焼結する工程とを経て得られたアルミニウム－炭素粒子複合材。
純度９９．００質量％以上の純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇを添加してアルミニウム合金を調製する工程と、
前記アルミニウム合金からなるアルミニウム材料と炭素粒子とを含む焼結素材を焼結する工程とを経て得られたアルミニウム－炭素粒子複合材。
３） 前記アルミニウムマトリックスと前記炭素粒子との界面に、ＡｌとＯとの化合物層が形成されており、
前記ＡｌとＯとの化合物層の厚さが２０ｎｍ以下である前項１又は２記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
前記ＡｌとＯとの化合物層の厚さが２０ｎｍ以下である前項１又は２記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
４） 前記アルミニウムマトリックスと前記炭素粒子との界面に、ＡｌとＯとＣとの化合物層が形成されており、
前記ＡｌとＯとＣとの化合物層の厚さが２０ｎｍ以下である前項１～３のいずれかに記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
前記ＡｌとＯとＣとの化合物層の厚さが２０ｎｍ以下である前項１～３のいずれかに記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
５） Ｍｇは、前記アルミニウムマトリックスと前記炭素粒子との界面に濃化している前項１～４のいずれかに記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
６） 前記炭素粒子として、黒鉛粒子、グラフェン、炭素繊維及びカーボンナノチューブからなる群より選択される少なくとも一種が用いられている前項１～５のいずれかに記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
７） 冷却器又は放熱器の材料として用いられる前項１～６のいずれかに記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
８） 純度９９．００質量％以上の純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇを添加してアルミニウム合金を調製する工程と、
第１焼結素材を焼結する工程とを備え、
前記第１焼結素材を焼結する工程は、前記アルミニウム合金からなるアルミニウム箔を製造する工程と、炭素粒子を含有する塗料を前記アルミニウム箔上に塗工し乾燥することにより炭素粒子塗工箔を製造する工程とを含み、
前記第１焼結素材を焼結する工程では、前記炭素粒子塗工箔が複数積層された状態の積層体を前記第１焼結素材として焼結するアルミニウム－炭素粒子複合材の製造方法。
第１焼結素材を焼結する工程とを備え、
前記第１焼結素材を焼結する工程は、前記アルミニウム合金からなるアルミニウム箔を製造する工程と、炭素粒子を含有する塗料を前記アルミニウム箔上に塗工し乾燥することにより炭素粒子塗工箔を製造する工程とを含み、
前記第１焼結素材を焼結する工程では、前記炭素粒子塗工箔が複数積層された状態の積層体を前記第１焼結素材として焼結するアルミニウム－炭素粒子複合材の製造方法。
９） 純度９９．００質量％以上の純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇを添加してアルミニウム合金を調製する工程と、
第２焼結素材を焼結する工程とを備え、
前記第２焼結素材を焼結する工程は、前記アルミニウム合金からなるアルミニウム粒子を製造する工程を含み、
前記第２焼結素材を焼結する工程では、前記アルミニウム粒子と炭素粒子との混合体を前記第２焼結素材として焼結するアルミニウム－炭素粒子複合材の製造方法。
第２焼結素材を焼結する工程とを備え、
前記第２焼結素材を焼結する工程は、前記アルミニウム合金からなるアルミニウム粒子を製造する工程を含み、
前記第２焼結素材を焼結する工程では、前記アルミニウム粒子と炭素粒子との混合体を前記第２焼結素材として焼結するアルミニウム－炭素粒子複合材の製造方法。
１０） 前記炭素粒子として、黒鉛粒子、グラフェン、炭素繊維及びカーボンナノチューブからなる群より選択される少なくとも一種が用いられる前項８又は９記載のアルミニウム－炭素粒子複合材の製造方法。
本発明は以下の効果を奏する。
前項１では、アルミニウム－炭素粒子複合材のアルミニウムマトリックスのアルミニウム材料として、純度９９．００質量％以上の純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇが添加されてなるアルミニウム合金が用いられている。これにより、アルミニウムマトリックスと炭素粒子との界面での炭化アルミニウムの生成が抑制される。そのため、複合材は高い熱伝導率を有する。
前項２では、前項１の効果と同様の効果を奏する。
前項３では、アルミニウムマトリックスと炭素粒子との界面に所定厚さのＡｌとＯとの化合物層が形成されることにより、この界面での炭化アルミニウムの生成を確実に抑制できるし、ＡｌとＯとの化合物層にクラックが生じるのを確実に抑制できる。
前項４では、アルミニウムマトリックスと炭素粒子との界面に所定厚さのＡｌとＯとＣとの化合物層が形成されることにより、この界面での炭化アルミニウムの生成を確実に抑制できるし、ＡｌとＯとＣとの化合物層にクラックが生じるのを確実に抑制できる。
前項５では、アルミニウムマトリックスと炭素粒子との界面にＭｇが濃化することにより、この界面での炭化アルミニウムの生成を確実に抑制できるし、さらにこの界面でのアルミニウムマトリックスと炭素粒子との接合を強くすることができる。
前項６では、炭素粒子として、黒鉛粒子、グラフェン、炭素繊維及びカーボンナノチューブからなる群より選択される少なくとも一種が用いられることにより、複合材の熱伝導率を確実に高めることができる。
前項７では、高い冷却性能又は高い放熱性能を有する冷却器又は放熱器を提供できる。
前項８～１０では、前項１～６のいずれかに記載のアルミニウム－炭素粒子複合材を製造できる。
本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るアルミニウム－炭素粒子複合材１は、アルミニウムマトリックス２と多数の炭素粒子３とを含むものである。炭素粒子３はアルミニウムマトリックス２中に分散している。アルミニウムマトリックス２中における炭素粒子３の分散状態は例えば略均一である。なお、「炭素粒子」の語は炭素粉末を含む意味で用いられる。
炭素粒子３としては、黒鉛粒子、グラフェン、炭素繊維及びカーボンナノチューブからなる群より選択される少なくとも一種が用いられる。
黒鉛粒子としては、天然黒鉛粒子（例：鱗片状黒鉛粒子）、人造黒鉛粒子、熱分解黒鉛粒子などが用いられ、高い熱伝導率を有する黒鉛粒子（例：鱗片状黒鉛粒子）が特に好適に用いられる。
グラフェンとしては、単層グラフェン、多層グラフェンなどが用いられる。
炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維などが用いられ、特にピッチ系炭素繊維が好適に用いられる。その理由は、ピッチ系炭素繊維は高い熱伝導率を有しているからである。
カーボンナノチューブとしては、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ（登録商標）を含む）などが用いられる。
炭素粒子３の大きさは限定されるものではない。炭素粒子３が黒鉛粒子である場合、黒鉛粒子の最長軸方向の平均長さは３０μｍ以上であることが特に好ましい。黒鉛粒子の最長軸方向の平均長さの上限は限定されるものではなく、通常３ｍｍである。なお、黒鉛粒子の最長軸方向の長さとは、黒鉛粒子の最も長い方向の長さを意味する。炭素粒子３が炭素繊維である場合、炭素繊維の平均繊維長さは１０μｍ～２ｍｍであることが特に好ましい。炭素粒子３がカーボンナノチューブである場合、カーボンナノチューブの平均長さは１μｍ～１０μｍであることが特に好ましい。
さらに、炭素粒子３が黒鉛粒子である場合、黒鉛粒子のアスペクト比は限定されるものではなく、特に、アスペクト比が３０以上であることが好ましい。アスペクト比の上限は限定されるものではなく、通常１００である。
さらに、炭素粒子３は不活性雰囲気中にて２０００～３０００℃の温度で熱処理されたものであってもよい。
アルミニウムマトリックス２のアルミニウム材料としては、純度９９．００質量％以上の純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇが添加されてなるアルミニウム合金が用いられる。以下では、このアルミニウム合金を「特定のアルミニウム合金」という。
特定のアルミニウム合金のアルミニウム純度（即ちＡｌ含有量）は９８．９７質量％以上であり、特に９９．００質量％以上であることが好ましい。
純度９９．００質量％以上の純アルミニウムとしては、ＪＩＳ（日本工業規格）で規定されたアルミニウム合金記号Ａ１０００系アルミニウムから選択されることが好ましい。具体的には、Ａ１０００系アルミニウムとして、Ａ１Ｎ９９、Ａ１０５０、Ａ１Ｎ３０、Ａ１１００などが好適に用いられる。
このような純アルミニウムは、純度９９．００質量％以上、即ちＡｌ含有量が９９．００質量％以上であり、その他にＳｉ（ケイ素）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｕ（銅）及びＭｇ（マグネシウム）を含んでいる。
ここで、ＪＩＳでは、純アルミニウムのＭｇ含有量は０．０５質量％（５００質量ｐｐｍ）以下と規定されている。しかしながら、実際に入手可能な各種純アルミニウムの化学成分をＩＣＰ発光分光分析法で定量分析すると、Ｍｇ含有量はいずれも０．００１質量％（１０質量ｐｐｍ）以下である。
純アルミニウムにおいて、Ａｌ以外に含まれる上述のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＭｇという四つの元素のうちＳｉ、Ｆｅ及びＣｕは不可避不純物である。これらの元素（Ｓｉ、Ｆｅ及びＣｕ）は、アルミニウムの原料であるボーキサイトの成分（Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３）由来や、溶融塩電解の電解浴、電極由来の不純物元素である。
一方、Ｍｇについては、アルミナの工業的製法であるバイヤー法（ボーキサイト→アルミナ）や、アルミニウムの精錬法であるホール・エルー法（アルミナ→アルミニウム）でもＭｇやＭｇ化合物は一切使用されていない。したがって、Ｍｇを純アルミニウムに添加しない限り、純アルミニウムにおけるＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になることはない。換言すると、純アルミニウムにおけるＭｇ含有量を２０～３００質量ｐｐｍの範囲にするためには、純アルミニウムにＭｇを故意に添加しなければならない。
本実施形態のアルミニウム－炭素粒子複合材１は、基本的には、特定のアルミニウム合金を調製する工程と、特定のアルミニウム合金からなるアルミニウム材料と炭素粒子とを含む焼結素材を焼結する工程とにより製造されたものである。
この複合材１を製造可能な二つの好ましい第１及び第２製造方法を以下に詳細に説明する。ただし、本発明に係るアルミニウム－炭素粒子複合材は、第１及び第２製造方法により製造されたものであることに限定されるものではなく、その他の製造方法により製造されたものであってもよい。
複合材１の第１製造方法は、図２及び３に示すように、特定のアルミニウム合金を調製する工程Ｓ１と、第１焼結素材１１を焼結する工程Ｓ２とを備える。
特定のアルミニウム合金を調製する工程Ｓ１では、純度９９．００質量％以上の純アルミニウムの溶湯（例えばＡ１０００系アルミニウムの溶湯）にＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇを添加することにより特定のアルミニウム合金（詳述すると、特定のアルミニウム合金の溶湯、又は、溶融した特定のアルミニウム合金）を調製する。そしてこの特定のアルミニウム合金を鋳造することにより特定のアルミニウム合金鋳造物が製造される。
第１焼結素材１１を焼結する工程Ｓ２は、特定のアルミニウム合金からなるアルミニウム箔６を製造する工程Ｓ２ａと、炭素粒子３を含有する塗料（図示せず）をアルミニウム箔６上に塗工し乾燥することにより炭素粒子塗工箔７を製造する工程Ｓ２ｂとを含む。
アルミニウム箔６を製造する工程Ｓ２ａでは、特定のアルミニウム合金を調製する工程Ｓ１で調製された特定のアルミニウム合金をアルミニウム箔６の素材として用いて常法に従ってアルミニウム箔６を製造する。具体的には、例えば、特定のアルミニウム合金鋳造物を熱間圧延又は冷間圧延（温間圧延を含む）することによりアルミニウム箔６を製造する。さらに、圧延の後でアルミニウム箔６を焼鈍することが好ましい。
熱間圧延温度は限定されるものではなく例えば３００～６００℃である。焼鈍温度は限定されるものではなく例えば２００～４００℃である。
アルミニウム箔６の厚さは限定されるものではなく例えば１０～１００μｍである。
炭素粒子塗工箔７を製造する工程Ｓ２ｂにおいて、塗料は、上述したように炭素粒子３を含有しており、更に、バインダー液（図示せず）を含有している。
バインダー液は基本的にはバインダー樹脂を溶剤で溶解することにより調製される。塗料中における炭素粒子３とバインダー液は混合された状態であり、炭素粒子３はバインダー液中に均一に分散していることが好ましい。
なお、バインダー液中には、バインダー液の粘度を調整するための増粘剤、バインダー液中に炭素粒子を均一に分散させるための分散剤、表面調整剤などの添加剤が必要に応じて添加されていてもよい。
バインダー樹脂は、炭素粒子３をアルミニウム箔６に結着するものである。バインダー樹脂として、通常、有機樹脂が用いられ、具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、アクリル系樹脂などが用いられる。
溶剤はバインダー樹脂を溶解するものである。溶剤として、親水性溶剤（例：イソプロピルアルコール、水）、有機溶剤などが用いられる。
バインダー液と炭素粒子３を混合撹拌する場合、その混合器として、ディスパー、プラネタリーミキサー、ビーズミルなどが用いられる。
塗料のアルミニウム箔６上への塗工方法及び塗工装置（図示せず）は限定されるものではない。塗工装置として、３本ロールコーター（オフセットタイプ）、２本ロールコーター（ダイレクトタイプ）、グラビアコーター、ナイフコーター、ダイコーター、スプレーコーター、カーテンコーター、リバースロールコーターなどが用いられる。塗料はこのような塗工装置によってアルミニウム箔６上に層状に塗工される。
アルミニウム箔６上に塗工された塗料は乾燥されて塗料中の溶剤が塗料中から蒸発除去される。これにより、炭素粒子塗工箔７が得られる。
炭素粒子塗工箔７は、炭素粒子３がアルミニウム箔６上にその表面方向に分散した状態に塗工されたものである。さらに、炭素粒子３はアルミニウム箔６にアルミニウム箔６上から炭素粒子３が脱落しないようにバインダー樹脂で結着されている。アルミニウム箔６の表面方向における炭素粒子３の分散状態はなるべく均一であることが好ましい。
塗料の乾燥方法及び乾燥装置（図示せず）は限定されるものではなく、乾燥装置として例えば乾燥炉が用いられる。塗料の乾燥条件は限定されるものではなく、塗料中の溶剤を塗料中から蒸発除去しうる条件であればよく、通常、乾燥温度１００～２００℃及び乾燥時間１～１０ｍｉｎである。
アルミニウム箔６上への塗料の塗工及び塗料の乾燥は、巻出しロール（図示せず）と巻取りロール（図示せず）を用いたロールｔｏロール方式により行われることが好ましい。この場合、塗料の塗工及び塗料の乾燥は、アルミニウム箔６としてアルミニウム箔６の条材を用い、巻出しロールから巻き出されたアルミニウム箔６の条材を当該アルミニウム箔６の条材が塗工装置及び乾燥装置を順次通過するように流して巻取りロールに巻き取ることにより、行われる。
アルミニウム箔６の条材が塗工装置を通過するとき、アルミニウム箔６の条材上に塗料が塗工装置により層状に連続的に塗工される。そして、アルミニウム箔６の条材が乾燥装置を通過するとき、アルミニウム箔６の条材上に塗工された塗料が乾燥装置により乾燥されるとともにアルミニウム箔６の条材に炭素粒子３がバインダー樹脂で結着される。したがって、アルミニウム箔６の条材が乾燥装置を通過したとき、アルミニウム箔６の条材は炭素粒子塗工箔７の条材になっており、そしてこの炭素粒子塗工箔７の条材が巻取りロールに巻き取られる。
第１焼結素材１１を焼結する工程Ｓ２では、炭素粒子塗工箔７が複数積層された状態の積層体１２を第１焼結素材１１として焼結する。
積層体１２は、例えば炭素粒子塗工箔７を複数積層することにより、炭素粒子塗工箔７が複数積層された状態に形成される。炭素粒子塗工箔７は、例えば、巻取りロールに巻き取られた炭素粒子塗工箔７の条材を所定形状（例：方形状）に裁断することにより得られる。
次いで、積層体１２は所定の焼結雰囲気（例：非酸化性雰囲気、真空）中にて所定方向に加圧されながら加熱されることにより焼結される。
これにより、積層体１２を構成する複数の炭素粒子塗工箔７が接合一体化（詳述すると焼結一体化）され、その結果、上述したアルミニウム－炭素粒子複合材（図１参照）１が得られる。
積層体１２を焼結する際における積層体１２への加圧方向は、通常、一軸方向であり、具体的には積層体１２の厚さ方向（即ち炭素粒子塗工箔７の積層方向）である。
積層体１２の焼結方法は限定されるものではなく、焼結方法として、真空ホットプレス法、放電プラズマ焼結法（パルス通電焼結法とも呼ばれている）、熱間静水圧焼結法（ＨＩＰ法）、押出法、圧延法などが用いられる。
積層体１２を焼結するための積層体１２の加熱温度、即ち積層体１２の焼結温度は限定されるものではなく、特に、アルミニウム箔６のアルミニウム材料である特定のアルミニウム合金の融点よりも低い温度であることが望ましい。
積層体１２の焼結条件として、積層体１２の焼結方法が放電プラズマ焼結法である場合における積層体１２の好ましい焼結条件は以下のとおりである。
積層体１２の焼結温度は４５０～６６０℃、焼結時間（即ち焼結温度の保持時間）は１０～３００ｍｉｎ、積層体１２への加圧力は１０～４０ＭＰａである。
積層体１２中に存在するバインダー樹脂は、第１焼結素材１１を焼結する工程Ｓ２において積層体１２の温度が略室温から積層体１２の焼結温度まで上昇するように積層体１２を加熱する途中で昇華、熱分解などにより消失して積層体１２から除去される。
また、積層体１２中に溶剤が残存している場合、残存している溶剤は、第１焼結素材１１を焼結する工程Ｓ２において積層体１２の温度が略室温から積層体１２の焼結温度まで上昇するように積層体１２を加熱する途中で蒸発して積層体１２から除去される。
第１焼結素材１１を焼結する工程Ｓ２では、積層体１２が上述のように焼結されることによって、炭素粒子塗工箔７のアルミニウム箔６のアルミニウム材料である特定のアルミニウム合金が複合材１のアルミニウムマトリックス２となる。複合材１では、アルミニウムマトリックス２は炭素粒子３、３間の隙間に当該隙間が消滅するように浸透している。
なお本実施形態では、積層体１２は、上述したように炭素粒子塗工箔７を複数積層することにより、炭素粒子塗工箔７が複数積層された状態に形成されているが、本発明では、その他に例えば、積層体は、炭素粒子塗工箔７（詳述すると炭素粒子塗工箔７の条材）をロール状に複数巻くことにより、炭素粒子塗工箔７が複数積層された状態に形成されたものであってもよい。
複合材１の第２製造方法は、図４及び５に示すように、特定のアルミニウム合金を調製する工程Ｓ１１と、第２焼結素材１３を焼結する工程Ｓ１２とを備える。なお、「アルミニウム粒子」の語はアルミニウム粉末を含む意味で用いられる。
特定のアルミニウム合金を調製する工程Ｓ１１は、例えば、上述した複合材１の第１製造方法における特定のアルミニウム合金を調製する工程Ｓ１と同様に行われる。
第２焼結素材１３を焼結する工程Ｓ１２は、特定のアルミニウム合金からなるアルミニウム粒子８を製造する工程Ｓ１２ａを含む。
アルミニウム粒子８を製造する工程Ｓ１２ａでは、特定のアルミニウム合金を調製する工程Ｓ１１で調製された特定のアルミニウム合金をアルミニウム粒子８の素材として用いて常法に従ってアルミニウム粒子８を製造する。具体的には、溶湯直接粉化法（例：アトマイズ法、溶湯撹拌法、遠心力法）、機械的粉化法（例：スタンプミル法、振動ミル法）などによりアルミニウム粒子８を製造する。
第２焼結素材１３を焼結する工程Ｓ１２では、アルミニウム粒子８と炭素粒子３との混合体１４を第２焼結素材１３として焼結する。
混合体１４は、アルミニウム粒子８と炭素粒子３を混合することにより得られる。図５では、混合体１４として、アルミニウム粒子８と炭素粒子３を混合し圧縮して成形された圧粉体が用いられる。混合体１４においてアルミニウム粒子８と炭素粒子３との混合状態は均一であることが望ましい。
そして、混合体１４は所定の焼結雰囲気（例：非酸化性雰囲気、真空）中にて所定方向に加圧されながら加熱されることにより焼結される。
このように混合体１４が焼結されることにより、上述したアルミニウム－炭素粒子複合材（図１参照）１が得られる。
混合体１４を焼結する際における混合体１４への加圧方向は、通常、一軸方向であり、具体的には例えば混合体１４の厚さ方向である。
第２焼結素材１３を焼結する工程Ｓ１２では、混合体１４が上述のように焼結されることによって、アルミニウム粒子８のアルミニウム材料である特定のアルミニウム合金が複合材１のアルミニウムマトリックス２となる。複合材１では、アルミニウムマトリックス２は炭素粒子３、３間の隙間に当該隙間が消滅するように浸透している。
混合体１４の焼結方法及び焼結条件は限定されるものではなく、例えば、上述した複合材１の第１製造方法における積層体１２の焼結方法及び焼結条件と同じである。
上述した第１又は第２製造方法により得られた複合材１では、アルミニウムマトリックス２のアルミニウム材料として特定のアルミニウム合金が用いられることにより、アルミニウムマトリックス２と炭素粒子３との界面４に、Ａｌ（アルミニウム）とＯ（酸素）との化合物層（図示せず）と、Ａｌ（アルミニウム）とＯ（酸素）とＣ（炭素）との化合物層（図示せず）とが形成されている。
ここで以下では、アルミニウムマトリックス２と炭素粒子３との界面４を「Ａｌ／Ｃ界面４」と表記し、ＡｌとＯとの化合物層を「Ａｌ－Ｏ化合物層」と表記し、ＡｌとＯとＣとの化合物層を「Ａｌ－Ｏ－Ｃ化合物層」と表記する。
Ａｌ－Ｏ化合物層はＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層と異なるものである。すなわち、Ａｌ－Ｏ化合物層とは、Ｃと化合していないＡｌ－Ｏ化合物層、又は、Ｃと実質的に化合していないＡｌ－Ｏ化合物層を意味する。
Ａｌ－Ｏ化合物層とＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層は、どちらも、アルミニウムマトリックス２のアルミニウムと炭素粒子３の炭素とが化合して炭化アルミニウム（Ａｌ４Ｃ３）が生成されるのを抑制するバリア層として作用する。
したがって、Ａｌ／Ｃ界面４にＡｌ－Ｏ化合物層が形成されることにより、Ａｌ／Ｃ界面４での炭化アルミニウムの生成が抑制される。そのため、複合材１は高い熱伝導率を有する。さらに、Ａｌ／Ｃ界面４にＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層が形成されることにより、Ａｌ／Ｃ界面４での炭化アルミニウムの生成が更に一層抑制される。そのため、複合材１はより高い熱伝導率を有する。
Ａｌ－Ｏ化合物層の厚さは２０ｎｍ以下であることが好ましい。この場合、当該化合物層にクラックが生じるのを確実に抑制できる。当該化合物層の厚さの好ましい下限は１ｎｍである。当該化合物層の厚さが１ｎｍ以上である場合、Ａｌ／Ｃ界面４での炭化アルミニウムの生成を確実に抑制できる。当該化合物層の厚さの更に好ましい下限は５ｎｍである。
Ａｌ－Ｏ－Ｃ化合物層の厚さは２０ｎｍ以下であることが好ましい。この場合、当該化合物層にクラックが生じるのを確実に抑制できる。当該化合物層の厚さの好ましい下限は１ｎｍである。当該化合物層の厚さが１ｎｍ以上である場合、Ａｌ／Ｃ界面４での炭化アルミニウムの生成を確実に抑制できる。当該化合物層の厚さの更に好ましい下限は５ｎｍである。
さらに、Ａｌ／Ｃ界面４では、アルミニウムマトリックス２とＡｌ－Ｏ化合物層とＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層と炭素粒子３は、Ａｌ（アルミニウムマトリックス２）／Ａｌ－Ｏ化合物層／Ａｌ－Ｏ－Ｃ化合物層／Ｃ（炭素粒子３）の順に並んでいる。
Ａｌ－Ｏ化合物層とＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層はどちらもアモルファス構造を持つことが望ましい。その理由は、Ａｌ／Ｃ界面４の強度が高くなり、そのため、複合材１に大きな荷重が加わったとき、複合材１の破断態様が界面破断ではなく母材破断となる可能性が高まるからである。
さらに、アルミニウム－炭素粒子複合材１のＡｌ／Ｃ界面４の構造について図６を参照して以下に詳しく説明する。
同図に示すように、複合材１のＡｌ／Ｃ界面４では、アルミニウムマトリックス２とＡｌ－Ｏ化合物層２３とＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４と炭素粒子３は、上述したように、Ａｌ（アルミニウムマトリックス２）／Ａｌ－Ｏ化合物層２３／Ａｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４／Ｃ（炭素粒子３）の順に並んでいる。
以下では、このＡｌ／Ｃ界面４において、アルミニウムマトリックス２の領域をアルミニウムマトリックス領域２１、及び、炭素粒子３の領域を炭素領域２２という。
このＡｌ／Ｃ界面４では、アルミニウムマトリックス領域２１と炭素領域２２との間にＡｌ－Ｏ化合物層２３とＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４とが中間層２５として介在している。この中間層２５はアモルファス構造（アモルファス形態）を有していると推察される。
複合材１中のＭｇはＡｌ／Ｃ界面４に濃化して存在している。このことはＡｌ／Ｃ界面４の断面ＴＥＭ解析などにより確認できる。詳述すると、複合材１のＭｇは、アルミニウムマトリックス領域２１、Ａｌ－Ｏ化合物層２３、Ａｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４及び炭素領域２２のうち、その殆どがＡｌ－Ｏ化合物層２３又はＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４中に存在しているか、あるいはその殆どがＡｌ－Ｏ化合物層２３とＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４との両層２３、２４中に両層２３、２４に跨がって存在していると推察される。なお、「殆ど」とは約半分以上を含む意味である。
したがって、Ｍｇが複合材１中に存在している場合では、当該複合材１の製造の際にアルミニウムマトリックス２のアルミニウム材料として用いられたアルミニウム合金のＭｇ含有量は、当該複合材１におけるアルミニウムマトリックス領域２１とＡｌ－Ｏ化合物層２３とＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４との合計領域に対するＭｇ量の割合であるとし、この割合が２０～３００質量ｐｐｍの範囲であることによりＡｌ／Ｃ界面４での炭化アルミニウムの生成を抑制できる。
なお、Ａｌ－Ｏ化合物層２３中にＭｇが存在している場合、Ｍｇは、ＭｇとＯ（酸素）との化合物（これを「Ｍｇ－Ｏ化合物」と表記する）の形態でＡｌ－Ｏ化合物層２３中に存在していると推察される。また、Ａｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４中にＭｇが存在している場合も、ＭｇはＭｇ－Ｏ化合物の形態でＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４中に存在していると推察される。
複合材１中のＭｇがＡｌ／Ｃ界面４に濃化して存在することにより、Ａｌ／Ｃ界面４での炭化アルミニウムの生成を抑制できる。さらに、Ａｌ／Ｃ界面４でのＡｌ－Ｏ化合物層２３とＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４との界面の接合、又はＡｌ－Ｏ－Ｃ化合物層２４と炭素領域２２との界面の接合、あるいはその両方の界面の接合が強化され、その結果としてＡｌ／Ｃ界面４でのアルミニウムマトリックス２と炭素粒子３との接合が強化されると考えられる。
本実施形態の複合材１は、高い熱伝導率を有しており、そのため冷却器又は放熱器の材料として好適に用いられる。したがって、複合材１を冷却器又は放熱器の材料として用いると、高い冷却性能又は高い放熱性能を有する冷却器又は放熱器を得ることができる。
詳述すると、複合材１は、冷却器、放熱器、パワーモジュール、熱交換器、電池、車両、自動車、エンジン、通信機器、発電機器などの材料として好適に用いられる。
より具体的には、複合材１は、ＢＧＡ型半導体装置パッケージ、ＬＥＤランプヒートシンク、ＬＥＤ照明器具、ＬＥＤ発光素子パッケージ、インバータ装置、スリップリング装置、ディスク駆動装置、ディスプレイ装置、プロジェクター装置、バックライト装置、パワー半導体モジュール、ヒートシンク付部品実装配線板、ヒートスプレッダ、ヒートパイプ、沸騰冷却システム（蒸発冷却システム）、ヘッドサスペンションアッセンブリ、メモリモジュール、モールドパッケージ、リアクトル、リニアモータ、リニアモータの放熱装置、レーザシステム、レーザダイオード用ステム、レーザモジュール、回転電機、光電変換装置、光半導体装置、磁気メモリ装置、車両用ブライン式冷却装置、集魚灯、太陽電池モジュール、通信モジュール、鉄道用信号機、電気駆動システム、電子部品実装基板、電磁波吸収放熱シート、電磁誘導機器、電力変換装置、投射型表示装置、熱移動ケーブルユニット、熱電モジュール、熱電変換ユニット、半導体レーザ装置、誘導加熱調理器、遊技機、冷却器付き発熱装置、液晶表示機器、凝縮装置、光源装置、光源装置の点灯制御装置、車載ＬＥＤランプ用ヒートシンク、車両用冷却装置、電子機器用の冷却システム、電子部品の温度制御装置、電池モジュール、熱電装置、熱電発電モジュール、熱電変換複合材料、冷蔵庫、ガス貯蔵用容器、チョークコイル、リチウムイオン電池、光起電力装置、水中ライト、電子カセット、電動工具、燃料電池システム、背負式電源、非接触型充電器、防水型電子機器、コイル部品、ホイール駆動装置、リニア圧縮機、ベーパーチャンバー、車両駆動用モータ、内燃機関用バルブ、車両用交流発電機、電動オイルポンプ装置などの材料として好適に用いられる。
以上で本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能であることは言うまでもない。
本発明の具体的な実施例及び比較例を以下に示す。ただし本発明は下記実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
実施例１では、基本的には上記実施形態で説明したアルミニウム－炭素粒子複合材の第１製造方法に従ってアルミニウム－炭素粒子複合材を製造した。その具体的な製造方法は以下のとおりである。
実施例１では、基本的には上記実施形態で説明したアルミニウム－炭素粒子複合材の第１製造方法に従ってアルミニウム－炭素粒子複合材を製造した。その具体的な製造方法は以下のとおりである。
純度９９．９９質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１Ｎ９９）の溶湯にＭｇ粉末を所定量添加することによりＭｇ含有量が５０質量ｐｐｍ（０．００５質量％）の特定のアルミニウム合金（詳述すると、特定のアルミニウム合金の溶湯、又は、溶融した特定のアルミニウム合金）を調製した。そして特定のアルミニウム合金を鋳造することにより、特定のアルミニウム合金鋳造物を製造した。
特定のアルミニウム合金の化学成分をＩＣＰ発光分光分析法で定量分析した。その結果を表１中の「化学成分」欄に示した。なお、この欄中の「－」は検出限界以下（即ち０．００１質量％（１０質量ｐｐｍ）以下）を意味している。
次いで、特定のアルミニウム合金鋳造物をアルミニウム箔の素材として用いて冷間圧延によりアルミニウム箔の条材を製造した。その後、アルミニウム箔の条材を焼鈍した。焼鈍温度は４００℃であった。アルミニウム箔の条材の厚さは２０μｍであった。
また、炭素粒子としての鱗片状黒鉛粒子とバインダー液とを混合撹拌して塗料を調製した。鱗片状黒鉛粒子の最長軸方向の平均長さは３００μｍ、そのアスペクト比は３０であった。なお、鱗片状黒鉛粒子の最長軸方向の平均長さは次の方法により算出した。すなわち、ガラス板上に分散させた多数の鱗片状黒鉛粒子の中から任意に選択した１００個の鱗片状黒鉛粒子をそれぞれ光学顕微鏡により観察し、各鱗片状黒鉛粒子の最も長い方向の長さを測定した。そして、それらの算術平均値を鱗片状黒鉛粒子の最長軸方向の平均長さとした。
バインダー液はバインダー樹脂を溶剤で溶解することにより調製したものである。バインダー樹脂としてポリエチレンオキサイドとポリビニルアルコールとの混合体を用い、溶剤として水とイソプロピルアルコールとの混合溶剤を用いた。
次いで、塗料をアルミニウム箔の条材上に３本ロールコーターにより塗工し１５０℃で乾燥することにより、炭素粒子塗工箔の条材としての鱗片状黒鉛粒子塗工箔の条材を得た。
この塗工箔の条材を正方形状に裁断し、その裁断片（即ち鱗片状黒鉛粒子塗工箔）を複数積層することにより、鱗片状黒鉛粒子塗工箔が複数積層された状態の積層体を第１焼結素材として形成した。
次いで、積層体を真空中にて加圧しながら加熱することにより焼結し、これによりアルミニウム－炭素子複合材としてのアルミニウム－鱗片状黒鉛粒子複合材を製造した。積層体の焼結温度は６００℃であり、焼結時間は１８０ｍｉｎであり、積層体への加圧方向は積層体の厚さ方向であり、積層体への加圧力は２０ＭＰａであった。複合材の厚さは０．５ｍｍであった。複合材における鱗片状黒鉛粒子とアルミニウムマトリックスとの体積比率は３０（鱗片状黒鉛粒子）：７０（アルミニウムマトリックス）であった。
複合材の熱伝導率を調べるため、複合材の熱拡散率をレーザーフラッシュ法により測定し、この熱拡散率に複合材の密度及び比熱を乗じることにより、複合材の２５℃での熱伝導率を算出した。その結果を表１中の「熱伝導率」欄に示した。
さらに、複合材のＡｌ／Ｃ界面の断面ＴＥＭ解析により複合材中のＭｇの分布状態を調べたところ、複合材中のＭｇはＡｌ／Ｃ界面に濃化していた。
＜実施例２＞
純度９９．００質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１１００）の溶湯にＭｇ粉末を所定量添加することによりＭｇ含有量が５０質量ｐｐｍ（０．００５質量％）の特定のアルミニウム合金を調製した。そしてこの特定のアルミニウム合金を鋳造することにより、特定のアルミニウム合金鋳造物を製造した。
純度９９．００質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１１００）の溶湯にＭｇ粉末を所定量添加することによりＭｇ含有量が５０質量ｐｐｍ（０．００５質量％）の特定のアルミニウム合金を調製した。そしてこの特定のアルミニウム合金を鋳造することにより、特定のアルミニウム合金鋳造物を製造した。
特定のアルミニウム合金の化学成分をＩＣＰ発光分光分析法で定量分析した。その結果を表１中の「化学成分」欄に示した。
この特定のアルミニウム合金鋳造物を用いて上記実施例１と同じ方法によりアルミニウム－鱗片状黒鉛粒子複合材を製造した。
複合材の熱伝導率を上記実施例１と同じ方法で算出した。その結果を表１中の「熱伝導率」欄に示した。
さらに、複合材中のＭｇの分布状態を上記実施例１と同じ方法により調べたところ、複合材中のＭｇは上記実施例１と同じように分布していた。
＜実施例３＞
純度９９．００質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１１００）の溶湯にＭｇ粉末を所定量添加することによりＭｇ含有量が２００質量ｐｐｍ（０．０２０質量％）の特定のアルミニウム合金を調製した。そしてこの特定のアルミニウム合金を鋳造することにより、特定のアルミニウム合金鋳造物を製造した。
純度９９．００質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１１００）の溶湯にＭｇ粉末を所定量添加することによりＭｇ含有量が２００質量ｐｐｍ（０．０２０質量％）の特定のアルミニウム合金を調製した。そしてこの特定のアルミニウム合金を鋳造することにより、特定のアルミニウム合金鋳造物を製造した。
特定のアルミニウム合金の化学成分をＩＣＰ発光分光分析法で定量分析した。その結果を表１中の「化学成分」欄に示した。
この特定のアルミニウム合金鋳造物を用いて上記実施例１と同じ方法によりアルミニウム－鱗片状黒鉛粒子複合材を製造した。
複合材の熱伝導率を上記実施例１と同じ方法で算出した。その結果を表１中の「熱伝導率」欄に示した。
さらに、複合材中のＭｇの分布状態を上記実施例１と同じ方法により調べたところ、複合材中のＭｇは上記実施例１と同じように分布していた。
＜比較例１＞
純度９９．９９質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１Ｎ９９）からなるアルミニウム箔の条材を準備した。その厚さは２０μｍであった。
純度９９．９９質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１Ｎ９９）からなるアルミニウム箔の条材を準備した。その厚さは２０μｍであった。
純アルミニウムの化学成分をＩＣＰ発光分光分析法で定量分析した。その結果を表１中の「化学成分」欄に示した。
このアルミニウム箔の条材を用いて上記実施例１と同じ方法によりアルミニウム－鱗片状黒鉛粒子複合材を製造した。
複合材の熱伝導率を上記実施例１と同じ方法で算出した。その結果を表１中の「熱伝導率」欄に示した。
＜比較例２＞
純度９９．００質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１１００）からなるアルミニウム箔の条材を準備した。その厚さは２０μｍであった。
純度９９．００質量％の純アルミニウム（合金記号：Ａ１１００）からなるアルミニウム箔の条材を準備した。その厚さは２０μｍであった。
純アルミニウムの化学成分をＩＣＰ発光分光分析法で定量分析した。その結果を表１中の「化学成分」欄に示した。
このアルミニウム箔の条材を用いて上記実施例１と同じ方法によりアルミニウム－鱗片状黒鉛粒子複合材を製造した。
複合材の熱伝導率を上記実施例１と同じ方法で算出した。その結果を表１中の「熱伝導率」欄に示した。
＜比較例３＞
純アルミニウムではなくアルミニウム合金（合金記号：Ａ６０６３）からなるアルミニウム箔の条材を準備した。その厚さは２０μｍであった。
純アルミニウムではなくアルミニウム合金（合金記号：Ａ６０６３）からなるアルミニウム箔の条材を準備した。その厚さは２０μｍであった。
アルミニウム合金の化学成分をＩＣＰ発光分光分析法で定量分析した。その結果を表１中の「化学成分」欄に示した。
このアルミニウム箔の条材を用いて上記実施例１と同じ方法によりアルミニウム－鱗片状黒鉛粒子複合材を製造した。
複合材の熱伝導率を上記実施例１と同じ方法で算出した。その結果を表１中の「熱伝導率」欄に示した。
<<評価>>
表１に示すように、実施例１～３の複合材の熱伝導率及び比較例１～２の複合材の熱伝導率はいずれも比較例３の複合材の熱伝導率よりも高かった。
表１に示すように、実施例１～３の複合材の熱伝導率及び比較例１～２の複合材の熱伝導率はいずれも比較例３の複合材の熱伝導率よりも高かった。
さらに、実施例１の複合材の熱伝導率と比較例１の複合材の熱伝導率とを比較すると、前者の方が後者よりも高かった。
また、実施例２及び３の複合材の熱伝導率と比較例２の複合材の熱伝導率とを比較すると、前者の方が後者よりも高かった。
本願は、２０１８年１１月２１日付で出願された日本国特許出願の特願２０１８－２１８０３１号の優先権主張を伴うものであり、その開示内容は、そのまま本願の一部を構成するものである。
ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではなく、ここに示され且つ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、この発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。
本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものであるが、この開示は本発明の原理の実施例を提供するものと見なされるべきであって、それら実施例は、本発明をここに記載しかつ／または図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。
本発明はアルミニウム－炭素粒子複合材及びその製造方法に利用可能である。
１：アルミニウム－炭素粒子複合材
２：アルミニウムマトリックス
３：炭素粒子
４：アルミニウムマトリックスと炭素粒子との界面（Ａｌ／Ｃ界面）
６：アルミニウム箔
７：炭素粒子塗工箔
８：アルミニウム粒子
１１：第１焼結素材
１２：積層体
１３：第２焼結素材
１４：混合体
２１：アルミニウムマトリックスの領域（アルミニウムマトリックス領域）
２２：炭素粒子の領域（炭素領域）
２３：ＡｌとＯとの化合物層（Ａｌ－Ｏ化合物層）
２４：ＡｌとＯとＣとの化合物層（Ａｌ－Ｏ－Ｃ化合物層）
２：アルミニウムマトリックス
３：炭素粒子
４：アルミニウムマトリックスと炭素粒子との界面（Ａｌ／Ｃ界面）
６：アルミニウム箔
７：炭素粒子塗工箔
８：アルミニウム粒子
１１：第１焼結素材
１２：積層体
１３：第２焼結素材
１４：混合体
２１：アルミニウムマトリックスの領域（アルミニウムマトリックス領域）
２２：炭素粒子の領域（炭素領域）
２３：ＡｌとＯとの化合物層（Ａｌ－Ｏ化合物層）
２４：ＡｌとＯとＣとの化合物層（Ａｌ－Ｏ－Ｃ化合物層）
Claims (5)
- アルミニウムマトリックスと、前記アルミニウムマトリックス中に分散した炭素粒子とを含み、
前記アルミニウムマトリックスのアルミニウム材料として、純度９９．００質量％以上で残部が不可避不純物からなる純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇが添加されてなるアルミニウム合金が用いられており、
前記炭素粒子として、黒鉛粒子、グラフェン及び炭素繊維からなる群より選択される少なくとも一種が用いられており、
前記アルミニウムマトリックスと前記炭素粒子との界面に、厚さが２０ｎｍ以下であるＡｌとＯとの化合物層、又は／及び、厚さが２０ｎｍ以下であるＡｌとＯとＣとの化合物層が形成されているアルミニウム－炭素粒子複合材。 - Ｍｇは、前記アルミニウムマトリックスと前記炭素粒子との界面に濃化している請求項１記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
- 冷却器又は放熱器の材料として用いられる請求項１又は２記載のアルミニウム－炭素粒子複合材。
- 純度９９．００質量％以上で残部が不可避不純物からなる純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇを添加してアルミニウム合金を調製する工程と、
第１焼結素材を焼結する工程とを備え、
前記第１焼結素材を焼結する工程は、前記アルミニウム合金からなるアルミニウム箔を製造する工程と、炭素粒子を含有する塗料を前記アルミニウム箔上に塗工し乾燥することにより炭素粒子塗工箔を製造する工程とを含み、
前記炭素粒子として、黒鉛粒子、グラフェン及び炭素繊維からなる群より選択される少なくとも一種が用いられており、
前記第１焼結素材を焼結する工程では、前記炭素粒子塗工箔が複数積層された状態の積層体を前記第１焼結素材として焼結することにより、前記アルミニウム合金からなるアルミニウムマトリックスと前記炭素粒子との界面に、厚さが２０ｎｍ以下であるＡｌとＯとの化合物層、又は／及び、厚さが２０ｎｍ以下であるＡｌとＯとＣとの化合物層が形成されているアルミニウム－炭素粒子複合材を得るアルミニウム－炭素粒子複合材の製造方法。 - 純度９９．００質量％以上で残部が不可避不純物からなる純アルミニウムにＭｇ含有量が２０～３００質量ｐｐｍの範囲になるようにＭｇを添加してアルミニウム合金を調製する工程と、
第２焼結素材を焼結する工程とを備え、
前記第２焼結素材を焼結する工程は、前記アルミニウム合金からなるアルミニウム粒子を製造する工程を含み、
前記第２焼結素材を焼結する工程では、前記アルミニウム粒子と炭素粒子との混合体を前記第２焼結素材として焼結することにより、前記アルミニウム合金からなるアルミニウムマトリックスと前記炭素粒子との界面に、厚さが２０ｎｍ以下であるＡｌとＯとの化合物層、又は／及び、厚さが２０ｎｍ以下であるＡｌとＯとＣとの化合物層が形成されているアルミニウム－炭素粒子複合材を得、
前記炭素粒子として、黒鉛粒子、グラフェン及び炭素繊維からなる群より選択される少なくとも一種が用いられているアルミニウム－炭素粒子複合材の製造方法。
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| KUN, X. et al.，Effect of CNTs Contents on the Mechanical Properties of CNTs/Al Composites，Specialty Casting and Coloured Alloys，中国，2018年09月30日，Vol.38, No.9，pp.994-997 |
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