JP7352012B2 - 温調ユニット - Google Patents
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Description
平均繊維長0.114mm、平均繊維径0.021mmの銅短繊維1kgをカッターミル(ホーライ社製:型式BO-360)に投入し、0.5mmのスクリーンを用いて銅短繊維を処理した。次に、カッターミルから取り出した銅短繊維を高純度アルミナ板(京セラ社製)上に集積させた。より詳細には、高純度アルミナ板に予め複数の貫通穴(縦5mm、横5mm、高さ500μm)が形成されている型枠が載せられ、この型枠の貫通穴に銅短繊維を入れた。このことにより、型枠の貫通穴の内部で銅短繊維が高純度アルミナ板上に集積された。その後、型枠の貫通穴の内部で銅短繊維が集積された高純度アルミナ板を真空焼結炉(中外炉工業社製)に入れ、この真空焼結炉内で窒素ガス使用のもと、圧力10Torr、焼結温度1000℃の条件で2hr焼結した。その後、型枠から焼結体を取り出し、所望の厚みとなるようにスペーサーを設置した上で、圧力100kNでプレスした。このようにして作製された金属繊維成形体の厚さは415μm、坪量は300g/m2であった。
平均繊維長0.085mm、平均繊維径0.037mmの銅短繊維1kgをカッターミル(ホーライ社製:型式BO-360)に投入し、0.5mmのスクリーンを用いて銅短繊維を処理した。次に、カッターミルから取り出した銅短繊維を高純度アルミナ板(京セラ社製)上に集積させた。より詳細には、高純度アルミナ板に予め複数の貫通穴(縦5mm、横5mm、高さ500μm)が形成されている型枠が載せられ、この型枠の貫通穴に銅短繊維を入れた。このことにより、型枠の貫通穴の内部で銅短繊維が高純度アルミナ板上に集積された。その後、型枠の貫通穴の内部で銅短繊維が集積された高純度アルミナ板を真空焼結炉(中外炉工業社製)に入れ、この真空焼結炉内で窒素ガス使用のもと、圧力10Torr、焼結温度1000℃の条件で2hr焼結した。その後、型枠から焼結体を取り出し、所望の厚みとなるようにスペーサーを設置した上で、圧力100kNでプレスした。このようにして作製された金属繊維成形体の厚さは204μm、坪量は1000g/m2であった。第2実施例に係る金属繊維成形体は、第1実施例に係る金属繊維成形体よりも緻密なものである。
表1に示す平均繊維長、平均繊維径の銅短繊維を用い、高純度アルミナ板の貫通穴の大きさを適宜変更したこと以外は、第1実施例と同様の方法により第3~第6実施例の金属繊維成形体を作製した。各物性値は表1に示す通りである。
平均繊維長2.875mm、繊維径0.019mmの銅短繊維3gおよび水中溶解温度70℃であるPVA繊維(商品名”フィブリボンドVPB105-1”、クラレ社製)11gを2%濃度となるように水中に入れ、ノニオン系界面活性剤(商品名”デスグランB”、大和化学工業(株)製)0.33gを加えて攪拌して分散した。この分散液を直径60cm、容積120リットルの容器中に入れ、さらに製紙用ポリアクリルアミド系分散粘剤溶液(固形分濃度0.08%、商品名”アクリパ-ズPMP”、ダイヤブロック社製)1.5リットルを加え、さらに水を加えて100リットルとし攪拌・分散し、抄造スラリーを作製した。この抄造スラリーを120メッシュの金網を巻き付けた成形用型(直径5cm、長さ15cm)に投入し、真空ポンプで吸引しながら、脱水して湿体シートを得た。その後湿体シートを、温度100℃の乾燥機に入れ、120分間乾燥させた。乾燥後のシートを真空焼結炉内で窒素ガス使用のもと、圧力10Torr、焼結温度1000℃の条件で2hr焼結した。その後、焼結体を取り出し、所望の厚みとなるようにスペーサーを設置した上で、圧力100kNでプレスした。このようにして作製された金属繊維成形体の厚さは145μm、坪量は299g/m2であった。
平均直径0.040mmの球形の銅粉を高純度アルミナ板(京セラ社製)上に集積させた。より詳細には、高純度アルミナ板に予め複数の貫通穴(縦5mm、横5mm、高さ500μm)が形成されている型枠が載せられ、この型枠の貫通穴に銅粉を投入した。このことにより、型枠の貫通穴の内部で銅粉が高純度アルミナ板上に集積された。その後、型枠の貫通穴の内部で銅粉が集積された高純度アルミナ板を真空焼結炉(中外炉工業社製)に入れ、この真空焼結炉内で窒素ガス使用のもと、圧力10Torr、焼結温度1000℃の条件で2hr焼結した。その後、型枠から焼結体を取り出した。このようにして作製された銅製の金属成形体の厚さは494μm、坪量は3403g/m2であった。このことにより、銅製の金属成形体を製造した。
不定形の銅粉(三井金属製:MA-CC(平均粒子径40μm))を高純度アルミナ板(京セラ社製)上に集積させた。より詳細には、高純度アルミナ板に予め複数の貫通穴(縦5mm、横5mm、高さ500μm)が形成されている型枠が載せられ、この型枠の貫通穴に不定形銅粉を投入した。このことにより、型枠の貫通穴の内部で不定形銅粉が高純度アルミナ板上に集積された。その後、型枠の貫通穴の内部で不定形銅粉が集積された高純度アルミナ板を真空焼結炉(中外炉工業社製)に入れ、この真空焼結炉内で窒素ガス使用のもと、圧力10Torr、焼結温度1000℃の条件で2hr焼結した。その後、型枠から焼結体を取り出した。このようにして作製された銅製の金属成形体の厚さは315μm、坪量は2066g/m2であった。このことにより、銅製の金属成形体を製造した。
第4比較例に係る金属として厚さ1004μmの銅板を用いた。各物性値は表2に示す通りである。
表2に示す平均繊維長、平均繊維径の銅短繊維を用いたこと、高純度アルミナ板の貫通穴の大きさを適宜変更したこと以外は、第1比較例と同様の方法により第5比較例の金属繊維成形体を作製した。各物性値は表2に示す通りである。
表2に示す平均繊維長、平均繊維径の銅短繊維を用いたこと、高純度アルミナ板の貫通穴の大きさを適宜変更したこと、および分散液を作製する際に攪拌を実施しなかったこと以外は第1比較例と同様の方法により第6比較例の金属繊維成形体を作製した。各物性値は表2に示す通りである。
平均繊維長0.210mm、繊維径0.003mmの銅短繊維3gおよび水中溶解温度70℃であるPVA繊維(商品名”フィブリボンドVPB105-1”、クラレ社製)11gを2%濃度となるように水中に入れ、ノニオン系界面活性剤(商品名”デスグランB”、大和化学工業(株)製)0.33gを加えて攪拌して分散した。この分散液を直径60cm、容積120リットルの容器中に入れ、さらに製紙用ポリアクリルアミド系分散粘剤溶液(固形分濃度0.08%、商品名”アクリパ-ズPMP”、ダイヤブロック社製)1.5リットルを加え、さらに水を加えて100リットルとし攪拌・分散し、抄造スラリーを作製した。この抄造スラリーを120メッシュの金網を巻き付けた成形用型(直径5cm、長さ15cm)に投入し、真空ポンプで吸引しながら、脱水して湿体シートを得た。その後湿体シートを、温度100℃の乾燥機に入れ、120分間乾燥させて乾燥シートを得た。乾燥シートに酸化マグネシウム粒子が水に分散したスラリーを含侵し、温度100℃の乾燥機に入れ、120分間乾燥させた。乾燥後のシートを真空焼結炉内で窒素ガス使用のもと、圧力10Torr、焼結温度1000℃の条件で2hr焼結した。その後、焼結体を取り出し、焼結体を希塩酸に浸漬させて酸化マグネシウム粒子を溶解除去した後に洗浄を実施した。その後、所望の厚みとなるようにスペーサーを設置した上で、圧力100kNでプレスした。このようにして作製された金属繊維成形体の厚さは296μm、坪量は1307g/m2であった。各物性値は表2に示す通りである。
第1~第6実施例に係る金属繊維成形体、第1比較例および第5~第7比較例に係る金属繊維成形体、第2比較例および第3比較例に係る金属成形体(金属粉末焼結体)、ならびに第4比較例に係る金属体(金属バルク)について金属の存在率の比率、厚さ、占積率、熱伝導率、伸び率、CTE緩和性および通気性を調査した。調査結果を以下の表1および表2に示す。
Claims (5)
- 第1の断面における金属短繊維の存在率に対する、前記第1の断面に直交する第2の断面における金属短繊維の存在率の割合が0.85~1.15の範囲内の大きさであり、前記金属短繊維の長さは0.01~1.00mmの範囲内の大きさであり、前記金属短繊維は、銅繊維、ステンレス繊維、ニッケル繊維、アルミニウム繊維およびこれらの合金繊維のうち少なくとも1種の繊維であり、前記金属短繊維の占積率は42.1~68.4%の範囲内である、金属繊維成形体と、
前記金属繊維成形体を支持する支持体と、
を備えた、温調ユニット。 - 前記金属繊維成形体は受け部上に集積された複数の前記金属短繊維を焼結させることにより生成される、請求項1記載の温調ユニット。
- 前記金属繊維成形体は円柱形状であり、複数の前記金属繊維成形体が格子線の各交点上に配置されている、請求項1または2記載の温調ユニット。
- 複数の前記金属繊維成形体の間には空隙が形成されている、請求項1~3のいずれか1項記載の温調ユニット。
- 前記支持体はパイプを含み、前記パイプの外周面に板状の前記金属繊維成形体が湾曲した状態で巻かれ、湾曲した板状の前記金属繊維成形体にフィン状の前記金属繊維成形体が取り付けられている、請求項1~4のいずれか1項記載の温調ユニット。
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