JPH0519486B2 - - Google Patents

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JPH0519486B2
JPH0519486B2 JP61139346A JP13934686A JPH0519486B2 JP H0519486 B2 JPH0519486 B2 JP H0519486B2 JP 61139346 A JP61139346 A JP 61139346A JP 13934686 A JP13934686 A JP 13934686A JP H0519486 B2 JPH0519486 B2 JP H0519486B2
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JP
Japan
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aluminum nitride
alumina
powder
rare earth
activated alumina
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JP61139346A
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Japanese (ja)
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JPS62297205A (en
Inventor
Kenichi Sakamoto
Toshiaki Inai
Akira Murase
Koji Iwase
Masanori Kokuni
Mikio Kanehara
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Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は、新規な窒化アルミニウム質粉末の製
造方法に関し、詳しくは、高密度で、かつ高熱伝
導性の窒化アルミニウム焼結体の原料に適した窒
化アルミニウム質粉末の製造方法に関するもので
ある。 従来の技術 窒化アルミニウムは優れた熱伝導性のため、高
熱伝導性基板、放熱部品などととして注目されて
いる。このような窒化アルミニウムは焼結体とし
て使用されるが、高純度で酸素含有量の小さい窒
化アルミニウム粉末は焼結性が悪いため、緻密な
焼結体を得ることが困難であつた。一方、窒化ア
ルミニウム焼結体中に存在する酸素が熱伝導性に
悪影響を与えることは、例えばジ−、I−、スラ
ツク,ジヤーナルオブ フイジツクス アンド
ケミストリー オブ ソリツズ(Slack,G.A.,
J.Phys.Chem.Solids)、Vol.34、pp.321−35
(1973)の第328〜329ページ、あるいは酒井利和、
他、窯業協会誌、Vol.86、pp.174−179(1978)の
第177ページ、図4に記載の如く周知である。こ
のため、高密度で同時に高熱伝導性の窒化アルミ
ニウム焼結体を製造することは極めて困難であつ
た。 特開昭60−127267は、上記のような問題点を解
決するため、自らが熱伝導の阻害要因となること
なく、窒化アルミニウム粉末中に存在する熱伝導
の阻害要因となる酸素を無害化すると共に、焼結
助剤として作用する希土類元素または希土類元素
含有物質を窒化アルミニウム粉末に添加し、この
混合粉末を焼結して得られる高熱伝導性窒化アル
ミニウム焼結体を提案するものである。 また、特開昭60−65768は、ランタン族金属、
イツトリウムなどの金属または金属化合物を含有
する窒化アルミニウム組成物を製造する方法の一
つとして、アルミナ粉末とカーボン粉末とを混合
するときに、前記金属または金属化合物を同時に
混合した後、窒素またはアンモニア雰囲気下で焼
成することを提案している。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、希土類元素を含有する高熱伝導
性窒化アルミニウム焼結体を得るためには、上記
引例のような従来の技術によれば、希土類元素ま
たは希土類元素含有物質を窒化アルミニウム粉末
あるいはアルミナ粉末とカーボン粉末との混合物
に添加混合する工程が不可欠であるが、前者のボ
ールミル混合や後者の湿式混合乾燥のような方法
によつて希土類元素を均一に分散できる程度には
限界があり、そのため焼結体を製造する工程にお
いて、希土類元素の好ましい効果を十分に発揮で
きない恐れがあつた。 そこで本発明者らは、上記の問題点を解決する
ため、先に、窒化アルミニウムを主成分とし、希
土類元素の化合物を主として窒化アルミニウム粉
末粒子内に固溶または極微細に均一分散してなる
窒化アルミニウム質粉末を提案すると共に、かか
る窒化アルミニウム質粉末を製造する方法とし
て、希土類元素の化合物を主としてアルミナ粉末
粒子内に固溶または極微細に均一分散してなるア
ルミナ質粉末と、カーボン粉末との混合組成物を
窒素を含む雰囲気中で焼成するという方法を提案
した。なお、上記のアルミナ質粉末の製造方法の
一例として、アルミニウム含有塩と希土類元素含
有塩との混合水溶液を水酸化アンモニウム水溶液
で中和して得られた水酸化物の沈澱を、十分に洗
浄した後、加熱して酸化物とし、所定粒子径に粉
砕するという方法を発明し、上記の提案に係る特
許出願明細書に記載した。 本発明者らは、上記の窒化アルミニウムを主成
分とし、希土類元素の化合物を主として窒化アル
ミニウム粉末粒子内に固溶または極微細に均一分
散してなる窒化アルミニウム質粉末の製造方法に
ついてさらに研究した結果、かかる窒化アルミニ
ウム質粉末を、本発明らの先の提案に係る方法よ
りも効率よく製造する方法に想到し、本発明を完
成するに至つた。 問題点を解決するための手段 本発明は、窒化アルミニウムを主成分とし、希
土類元素の化合物を主として窒化アルミニウム粒
子内に固溶または極微細に均一分散してなる窒化
アルミニウム質粉末の製造方法において、(a)
BET比表面積が10m2/g以上の活性アルミナを希
土類元素含有物質の水溶液に接触せしめた後乾燥
し、高級脂肪酸またはアルカリ土類金属の高級脂
肪酸塩の共存下で乾式粉砕して得たアルミナ質粉
末と、(b)カーボン粉末とを混合し、かくして得ら
れた混合組成物を窒素を含む雰囲気中で焼成する
ことを特徴とする窒化アルミニウム質粉末の製造
方法を提供するものである。 上記の希土類元素としては、イツトリウム(V)、
ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム
(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ガ
ドリニウム(Gd)などが好適に使用される。こ
のような希土類元素は、1種でもよいし、2種以
上でもよい。また、このような希土類元素の窒化
アルミニウム質粉末への含有割合は、希土類元素
換算で0.01〜7重量%の範囲であることが好まし
い。0.01重量%未満では高密度の焼結体が得られ
ず、また7重量%を超えると焼結体の密度および
熱伝導率の増加割合は小さくなるので経済的でな
い。 本発明において、希土類元素の化合物が主とし
て窒化アルミニウム粉末粒子内に固溶または極微
細に均一分散している状態とは、化合物の形態を
有する該希土類元素の主要部分が1原子の単位ま
たは複数の原子の単位で該窒化アルミニウム粒子
内に分散している状態をいう。 このような状態の有無は、希土類元素の含有量
にもよるが、X線回折および分析機能を有する走
査・透過型電子顕微鏡を利用することによつて、
本発明における窒化アルミニウム質粉末と、単な
る窒化アルミニウム粉末と希土類元素の化合物と
の混合物を比較分析することによつて確認できる
場合が多い。すなわち、単なる混合物の場合に
は、X線回折によつて希土類元素化合物特有のピ
ークが検出される場合が多く、かつ電子顕微鏡に
よつて希土類元素は窒化アルミニウム粒子上には
検出されず、窒化アルミニウム粒子以外の場所に
検出される場合が多いが、本発明における窒化ア
ルミニウム質粉末の場合には、X線回折によつて
希土類元素化合物特有のピークは殆ど検出され
ず、かつ電子顕微鏡によつて希土類元素は窒化ア
ルミニウム粒子上に検出される場合が多く、窒化
アルミニウム粒子以外の場所には検出されない
か、または少量しか検出されない。 本発明における窒化アルミニウム質粉末の平均
粒子径は3μm以下であることが好ましい。平均
粒子径が3μmを超えると、本発明の好ましい効
果である高密度でかつ高熱伝導性を有する焼結体
が得られなくなる恐れがある。なお、本発明でい
う平均粒子径とは、44μm以上の粒子径範囲につ
いてはJIS標準篩による篩分析、44μm未満の粒
子径範囲については光透過沈降法による粒度分布
測定を行ない、両測定結果を総合して求められる
50重量%に対応する粒子径である。 本発明における窒化アルミニウム質粉末が上記
のような好ましい効果を発現する理由は現在明確
ではないが、希土類元素の化合物が窒化アルミニ
ウム質粉末粒子内に均一に分散しているため、焼
結反応に際して該粒子同士が如何なる点で接触し
ていても、その接点に希土類元素の化合物が直ち
に移行して焼結助剤として作用することとなるの
で緻密な焼結体が形成され、その結果、熱伝導性
も高くなるためと考えられる。 以下に、本発明の窒化アルミニウム質粉末を製
造方法についてさらに詳細に説明する。 先ず、本発明において原料として使用される活
性アルミナの比表面積は10m2/g以上、好ましく
は100m2/g以上である。本発明でいう活性アルミ
ナとは、少なくとも一部はα(アルフア)アルミ
ナ以外の結晶形を有するアルミナ(これらを総称
して「遷移アルミナ」または「中間アルミナ」と
呼ばれることが多い)または無定形のアルミナに
より構成されるアルミナのことである。遷移アル
ミナの例としては、x(カイ)アルミナ、k(カツ
パ)アルミナ、γ(ガンマ)アルミナ、δ(デル
タ)アルミナ、θ(シータ)アルミナ、η(イー
タ)アルミナなどが挙げられる。また、無定形の
アルミナとは、X線回折によつて本質的に如何な
る回折ピークも示さないアルミナのことである。
これらの遷移アルミナの単粒子は一般にαアルミ
ナの単粒子に比べて極めて小さく、通常の電子顕
微鏡法で観察される遷移アルミナの粒子は、これ
らの単粒子が集合して形成される二次粒子であ
る。これらの単粒子相互間には微細な間隙(以下
「細孔」という)が存在するので、各種の気体、
液体あるいは液体に溶存する低分子またはイオン
など原子オーダーに分散し得る物質は容易にこの
細孔に侵入し、遷移アルミナの二次粒子内に均一
分散することができる。 上記の二次粒子を形成している単粒子の細かさ
を示す尺度としては、窒素ガスなどの気体分子を
上記の細孔に侵入せしめたとき、吸着された気体
の量から計算した上記単粒子の比表面積、即ち
BET比表面積が好適に用いられる。活性アルミ
ナの比表面積が10m2/g未満であると、これを原
料として製造した窒化アルミニウム質粉末の粒子
内での希土類元素の化合物の分散が十分でなくな
る恐れがある。特に、本発明の製造方法による窒
化アルミニウム質粉末から窒化アルミニウム焼結
体を製造する工程において希土類元素の好ましい
効果を極めて十分に発揮させるためには、本発明
において原料として使用する活性アルミナの
BET比表面積は100m2/g以上であることが好まし
い。 本発明において使用される活性アルミナの平均
粒子径は特に限定されないが、通常は1〜80μm
のものが好適に用いられる。 また、上記の活性アルミナの純度は、99.5重量
%以上(陽イオンを酸化物換算で差引いた純度)
であることが好ましい。純度が99.5重量%未満の
場合には、本発明における窒化アルミニウム質粉
末から製造された焼結体の陽イオン不純物含有量
が大きくなり、十分に高密度でかつ高熱伝導性の
焼結体が得られなくなる恐れがある。 次に、上記の活性アルミナに希土類元素を吸着
させるため、活性アルミナを希土類元素含有物質
の水溶液に接触せしめる。本発明において活性ア
ルミナを希土類元素含有物質の水溶液に接触せし
める方法としては、活性アルミナを該水溶液に浸
漬する方法、活性アルミナに該水溶液を噴霧する
方法など活性アルミナと該水溶液との接触を所定
時間にわたつて維持できる如何なる方法も使用で
きる。便宜上、以下には浸漬する方法についての
み説明するが、これは本発明の方法を限定するも
のではない。 希土類元素含有物質としては、例えば、塩化イ
ツトリウム、硝酸サマリウムなどの希土類元素含
有塩が好適に用いられる。かかる希土類元素含有
物質を、例えば0.1〜1N程度の濃度(希土類元素
陽イオン換算)になるように水に溶解して水溶液
とし、これに活性アルミナを添加してスラリーと
する。この際、水溶液に対する活性アルミナの添
加割合は目標とする希土類元素の吸着量、該水溶
液中の希土類元素の種類および濃度、希土類元素
含有物質の化学的性質、活性アルミナのBET比
表面積などの特性値を考慮して定めるのが望まし
いことは言うまでもないが、浸漬操作を容易に行
なうためには、100〜500s/(水溶液1に対す
る活性アルミナのg数)とすることが最も好まし
い。かかる活性アルミナの浸漬は、該スラリーを
静置して行なつてもよいが、活性アルミナへの希
土類元素の吸着速度を大きくするためには、該ス
ラリーを撹拌することが好ましい。活性アルミナ
の浸漬は、室温で行なつてもよいが希土類元素の
吸着速度を大きくするため、スラリーの温度を高
めて行なつてもよい。活性アルミナの浸漬の時間
は、他の条件によつて変わるが、通常は5分以上
が好ましい。 ついで、上記のごとく希土類元素含有物質の水
溶液中に浸漬した活性アルミナを乾燥する。乾燥
に際し、活性アルミナを含有するスラリーは、減
圧濾過、加圧濾過、遠心力脱液、重力沈降分離な
どの既知の固液分離法により希土類元素を吸着し
た活性アルミナの付着液分を減らしてから乾燥す
ることが好ましい。固液分離により分離された水
溶液は、まだ希土類元素含有物質を溶存している
ので、これにさらに希土類元素含有物質を添加溶
解せしめて希土類元素の濃度を調整し、以後の活
性アルミナの浸漬に再使用することができる。乾
燥方法としては、減圧乾燥、常圧加熱乾燥、フラ
ツシユ乾燥など既知の方法を適宜使用できる。乾
燥温度は、使用する乾燥方法において活性アルミ
ナの物理吸着水分が実質的に除去される温度であ
ればよいが、希土類元素を吸着した活性アルミナ
を著しく変質させないためには500℃以下が好ま
しい。 上記のごとくして得られた希土類元素を吸着し
た活性アルミナの乾燥物は、乾燥方法によつて形
状および大きさは異なるが、塊状または粒状の凝
集体であるから、これを窒化アルミニウム質粉末
の原料とするためには、適当な粒径になるまで粉
砕する。粉砕方式としては、水性溶媒中での湿式
粉砕は活性アルミナに吸着している希土類元素が
脱着する恐れがあると共に、粉砕後の活性アルミ
ナを再度乾燥すれば再び凝集体を形成するので不
適当であり、非水溶媒中での湿式粉砕は経済性に
問題があり、従つて乾式粉砕であることが必要で
ある。 しかしながら、かかる活性性アルミナの乾燥物
を既知の設備、例えば回転式ボールミル、振動ボ
ールミルなどで乾式粉砕するときは、活性アルミ
ナ特有の凝集力によつてそれ自体凝集体を形成す
ると共に、ボールなどの粉砕媒体およびミルなど
の粉砕装置の内壁に付着する結果、一定の限界以
上に粉砕効果を発揮することができず、かくして
得られた粉砕物にカーボン粉末を混合して窒素を
含む雰囲気中で焼成しても、十分に微細な窒化ア
ルミニウム質粉末を得るためには相当な困難を伴
う。 上記の事情に鑑み、本発明者らはかかる活性ア
ルミナの乾燥物を効果的に粉砕できるような乾式
粉砕方法につき鋭意研究した結果、該活性アルミ
ナの乾燥物の乾式粉砕に際し、高級脂肪酸または
アルカリ土類金属の高級脂肪酸塩を添加共存させ
ると、該活性アルミナ自体の凝集も粉砕媒体ある
いは粉砕装置内壁への該活性アルミナの付着が殆
ど発生せず、かくして得られた粉砕物にカーボン
粉末を混合して窒素を含む雰囲気中で焼成すれば
十分に微細な窒化アルミニウム質粉末が得られる
ことを見出した。かかる好ましい効果は上記以外
の粉砕時添加物、例えば他の粉砕助剤あるいは界
面活性剤の使用によつては得られないものであ
る。 上記の高級脂肪酸としては、例えばバルミチン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸およ
びリノレン酸、また、上記のアルカリ土類金属の
高級脂肪酸塩としては、例えば前記例示の各脂肪
酸のマグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチ
ウム塩およびバリウム塩が好適に用いられる。か
かるアルカリ土類金属塩を使用した場合、これら
の金属元素は化合物として本発明における窒化ア
ルミニウム質粉末中に残留することになるが、こ
の事は該窒化アルミニウム質粉末から得られた焼
結体の熱伝導性などの物性を何ら劣化させるもの
ではなく、むしろ焼結体の高密度化を促進すると
いう好ましい効果を有する。 本発明における活性アルミナの乾燥物に対する
高級脂肪酸またはアルカリ土類金属の高級脂肪酸
塩の添加共存割合は特に限定されないが、効果と
経済性とを同時に考慮すれば、0.01〜10重量%の
範囲が好ましく、特に0.05〜3重量%の範囲が最
も好ましい。 ついで、上記のごとくして得られた希土類元素
を吸着した活性アルミナをカーボン粉末と混合す
る。本発明におけるこの混合操作は、上記により
粉砕された活性アルミナ、すなわち本発明におけ
るアルミナ質粉末について行つてもよいし、上記
の活性アルミナの乾燥物の粉砕時にカーボン粉末
を添加して粉砕と混合とを同時に行なつてもよ
い。本発明におけるアルミナ質粉末とカーボン粉
末とを混合する場合には、その混合方法として
は、回転式ボールミル中にボールと共にこれらの
粉末を入れて混合するなど、既知の如何なる方法
を用いてもよい。 本発明において使用するカーボ粉末の平均粒子
径は1μm以下であることが好ましい。平均粒子
径が1μmを超えると、アルミナ質粉末との混合
が不十分になる恐れがある。また、カーボン粉末
の灰分は0.2重量%以下であることが好ましく、
0.2重量%を超えると本発明における窒化アルミ
ニウム質粉末から製造した焼結体の物性が劣化す
る恐れがある。 アルミナ質粉末とカーボン粉末との混合割合
は、重量比で1:0.4〜1:4の範囲であること
が好ましい。カーボン粉末の混合割合が0.4未満
あると還元窒化反応が十分に進行しない恐れがあ
り、4を超えると還元窒化反応後に未反応のカー
ボンの酸化除去を行なつてもカーボンを十分に除
去できなくなる恐れがある。 さらに、上記のごとくして得られたアルミナ質
粉末とカボン粉末との混合組成物を窒素を含む雰
囲気中で焼成して還元窒化反応を進行せしめ、窒
化アルミニウム質粉末を得る。焼成温度は、1400
〜1700℃が好ましい。焼成温度が1400℃未満の場
合には還元窒化反応が十分に進行するのに著しく
長時間を要し、また1700℃を超えると窒化アルミ
ニウムの揮発損失が多くなると共に窒化アルミニ
ウム質粉末の平均粒子径が増大して本発明におけ
る好ましい窒化アルミニウム質粉末が得られなく
なる恐れがある。 なお、上記のようにして得られた窒化アルミニ
ウム質粉末は、通常は未反応のカーボンを含んで
いるので、これを酸化除去することが好ましい。
この酸化除去は、例えば、還元窒化反応後の窒化
アルミニウム質粉末を空気などの酸化性ガス中で
500〜1000℃の温度で加熱することにより行なう
ことができる。 実施例 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 平均粒子径53μm、純度99.81重量%、BET比
表面積45m2/gであり、結晶形としてk(カツパ)
アルミナ、γ(ガンマ)アルミナおよびδ(デル
タ)アルミナを含有する活性アルミナ100gを、
塩化サマリウムの0.1N水溶液500mlに添加してス
ラリーとし、このスラリーの温度を40℃に保ちな
がら2時間撹拌した後、減圧濾過により塩化サマ
リウムを吸着した活性アルミナのケーキを得た。
このケーキを150℃で5時間乾燥して乾燥物とし
た後、この乾燥物100重量部に対しオレイン酸1.0
重量部を加え、アルミナ製ポツトミル中にアルミ
ナ製ボールと共に入れ、15時間粉砕してアルミナ
質粉末を得た。電子顕微鏡による該アルミナ質粉
末の粒径は概略1μm未満であつた。 次いで、このアルミナ質粉末10gと灰分0.10
重量%で平均粒子径0.4μmのカーボンブラツク5g
をナイロン製ポツトミル中にナイロン製ボールと
共に入れて混合した。このようにして得られた混
合物を高純度黒鉛製平皿に移し、黒鉛製炉心管を
用いた管状焼成炉に入れ、窒素ガスを5/min
の速度で供給しながら1550℃で6時間焼成した。
焼成物を空気中で700℃で4時間加熱することに
より未反応のカーボンを酸化除去した。このよう
にして得られた窒化アルミニウム質粉末は、X線
回折によつて窒化アルミニウム以外の明確なピー
クが認められず、X線マイクロアナライザーによ
つて全面にサマリイムが検出され、かつ走査型電
子顕微鏡による反射電子像において窒化アルミニ
ウム質粉末上にサマリウム化合物のクラスターに
起因すると思われる均一に分散した明るい斑点が
認められた。 さらに、上記の窒化アルミニウム質粉末2gを
直径10mmのカーボン型に充填し、圧力300Kgf/cm2
温度1800℃の条件で、窒素雰囲気中で0.5時間ホ
ツトプレスして窒化アルミニウム焼結体を得た。 比較例 1 酸素含有量1.0重量%、陽イオン不純物含有量
(Fe,Si,Ca,Naの合計)0.005重量%、平均粒
子径1.5μmの窒化アルミニウム粉末100重量部と
平均粒子径1.0μmの酸化サマリウム粉末2.0重量
部とをナイロン製ポツトミル中にナイロン製ボー
ルと共に入れて混合した。このようにして得られ
た混合粉末は、X線回折によつて酸化サマリウム
のピークが検出され、X線マイクロアナライザー
によつても全面にサマリイムが検出されたが、走
査型電子顕微鏡による反射電子像においては窒化
アルミニウム粉末上にサマリウム化合物のクラス
ターの均一分散を示すような明るい斑点は認めら
れなかつた。 次いで、この混合粉末を用い、実施例1と同様
にホツトプレスを行なつて窒化アルミニウム焼結
体を得た。 上記の実施例1および比較例1により得られた
焼結体をそれぞれ3mmの厚さに研磨した後、密度
およびレーザーフラツシユ法による熱伝導率を測
定した。 上記の実施例1および比較例1の結果を第1表
に示す。 実施例 2 平均粒子径12μm、純度99.85重量%、BET比
表面積127m2/gであり、結晶形としてx(カイ)
アルミナおよびγ(ガンマ)アルミナを含有する
活性アルミナ100gを、塩化サリマウム0.1Nと塩
化ガドリニウム0.1Nとの混合水溶液300mlに添加
してスラリーとし、このスラリーの温度を40℃に
保ちながら1時間撹拌した後、減圧濾過により塩
化サマリウムおよび塩化ガドリニウムを吸着した
活性アルミナのケーキを得た。このケーキを150
℃で5時間乾燥して乾燥物とした後、この乾燥物
100重量部に対しステアリン酸2.0重量部および実
施例1と同様のカーボンブラツク50重量部を加
え、アルミナ製ポールミル中にアルミナ製ボール
と共に入れ15時間粉砕することにより、アルミナ
質粉末とカーボンブラツクとの混合物を得た。こ
の混合物15gを実施例1と同様に窒素ガス流中で
焼成し、ついで未反応のカーボンを酸化除去する
ことにより窒化アルミニウム質粉末を得た。 さらに、実施例1と同様に行なつて窒化アルミ
ニウム焼結体を得た。 比較例 2 比較例1と同様の窒化アルミニウム粉末100重
量部、平均粒子径1.0μmの酸化サマリウム粉末
0.8重量部および平均粒子径1.0μmの酸化ガドリ
ニウム粉末1.2重量部との混合粉末を用い、実施
例1と同様にホツトプレスを行なつて窒化アルミ
ニウム焼結体を得た。 上記の実施例2および比較例2により得られた
焼結体について、実施例1と同様に行なつて密度
および熱伝導率を測定した。 上記の実施例2および比較例2の結果を第1表
に示す。 実施例 平均粒子径2.9μm、純度99.96重量%、BET比
表面積264m2/gであり、結晶形としてx(カイ)
アルミナを含有する活性アルミナ100%を、硝酸
イツトリウムの0.5N水溶液500mlに添加してスラ
リーとし、このスラリーの温度を40℃に保ちなが
ら1時間撹拌した後、減圧濾過により硝酸イツト
リウムを吸着した活性アルミナのケーキを得た。
このケーキを150℃で5時間乾燥して乾燥物とし
た後、この乾燥物100重量部に対しステアリン酸
カルシウム0.2重量部を加え、アルミナ製ポツト
ミル中にアルミナ製ボールと共に入れ、15時間粉
砕してアルミナ質粉末を得た。 次いで、このアルミナ質粉末20gと実施例1と
同様のカーボンブラツク10gとを用い、実施例1
と同様に行なつて窒化アルミニウム質粉末を得
た。 さらに、この窒化アルミニウム質粉末100重量
部に、パラフイン5重量部を添加し、造粒した
後、300Kgf/cm2の圧力で冷間成形して20mm×20mm
×10mmの板状成形体を得た。この成形体を300℃
まで徐々に加熱し、1時間保持して脱脂した後、
窒化アルミニウム容器中に置き、窒素ガス雰囲気
中で1800℃の温度で1時間常圧焼結して窒化アル
ミニウム焼結体を得た。 比較例 3 比較例1と同様の窒化アルミニウム粉末100重
量部と平均粒子径1.0μmの酸化イツトリウム粉末
8.0重量部との混合物を用い、実施例3と同様に
造粒、成形および焼結を行なつて窒化アルミニウ
ム窒化アルミニウム焼結体を得た。 上記の実施例3および比較例3により得られた
焼結体について、実施例1と同様に行なつて密度
および熱伝導率を測定した。 上記の実施例3および比較例3の結果を第1表
に示す。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a novel method for producing aluminum nitride powder, and more particularly, to a method for producing aluminum nitride powder suitable as a raw material for a high-density and highly thermally conductive aluminum nitride sintered body. It is something. BACKGROUND OF THE INVENTION Aluminum nitride has excellent thermal conductivity, so it is attracting attention as a material for use in highly thermally conductive substrates, heat dissipation components, and the like. Such aluminum nitride is used as a sintered body, but since aluminum nitride powder with high purity and low oxygen content has poor sintering properties, it has been difficult to obtain a dense sintered body. On the other hand, the fact that oxygen present in aluminum nitride sintered bodies has an adverse effect on thermal conductivity has been reported, for example, by G., I., Slack, Journal of Physics and
Chemistry of Solitude (Slack, GA,
J.Phys.Chem.Solids), Vol.34, pp.321−35
(1973), pages 328-329, or Toshikazu Sakai,
Others are well known, as described in Figure 4, page 177 of Ceramics Association Journal, Vol. 86, pp. 174-179 (1978). For this reason, it has been extremely difficult to produce an aluminum nitride sintered body that has high density and high thermal conductivity at the same time. In order to solve the above-mentioned problems, JP-A-60-127267 detoxifies the oxygen present in aluminum nitride powder, which is an impediment to heat conduction, without itself becoming an impediment to heat conduction. The present invention also proposes a highly thermally conductive aluminum nitride sintered body obtained by adding a rare earth element or a rare earth element-containing substance that acts as a sintering aid to aluminum nitride powder, and sintering this mixed powder. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-65768 discloses that lanthanum group metals,
One of the methods for producing an aluminum nitride composition containing a metal or a metal compound such as yttrium is that when alumina powder and carbon powder are mixed, the metal or metal compound is simultaneously mixed and then the mixture is heated under a nitrogen or ammonia atmosphere. We suggest firing it below. Problems to be Solved by the Invention However, in order to obtain a highly thermally conductive aluminum nitride sintered body containing rare earth elements, it is difficult to nitride rare earth elements or rare earth element-containing substances according to the conventional techniques such as those cited above. A process of adding and mixing aluminum powder or a mixture of alumina powder and carbon powder is essential, but there is a limit to the extent to which rare earth elements can be uniformly dispersed by methods such as ball mill mixing for the former and wet mixing and drying for the latter. Therefore, in the process of manufacturing a sintered body, there was a fear that the desirable effects of rare earth elements could not be fully exhibited. Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors first developed a nitriding method that consists of aluminum nitride as a main component and a compound of a rare earth element as a solid solution or ultrafinely uniformly dispersed in aluminum nitride powder particles. In addition to proposing an aluminum powder, as a method for manufacturing such aluminum nitride powder, an alumina powder in which a compound of a rare earth element is mainly dissolved in alumina powder particles or extremely finely uniformly dispersed therein, and a carbon powder are combined. We proposed a method in which the mixed composition is fired in an atmosphere containing nitrogen. As an example of the method for producing the alumina powder described above, a hydroxide precipitate obtained by neutralizing a mixed aqueous solution of an aluminum-containing salt and a rare earth element-containing salt with an ammonium hydroxide aqueous solution was thoroughly washed. After that, he invented a method of heating it to form an oxide and pulverizing it to a predetermined particle size, and described it in the patent application specification related to the above proposal. The present inventors have conducted further research on a method for producing aluminum nitride powder, which has the above-mentioned aluminum nitride as its main component and has a compound of a rare earth element as a solid solution or extremely finely uniformly dispersed within the aluminum nitride powder particles. The present inventors have come up with a method for producing such aluminum nitride powder more efficiently than the method previously proposed by the present inventors, and have completed the present invention. Means for Solving the Problems The present invention provides a method for producing aluminum nitride powder containing aluminum nitride as a main component and containing a compound of a rare earth element as a solid solution or extremely finely uniformly dispersed in aluminum nitride particles. (a)
Alumina obtained by contacting activated alumina with a BET specific surface area of 10 m 2 /g or more with an aqueous solution of a rare earth element-containing substance, drying it, and dry-pulverizing it in the coexistence of higher fatty acids or higher fatty acid salts of alkaline earth metals. The present invention provides a method for producing aluminum nitride powder, which comprises mixing the powder and (b) carbon powder, and firing the thus obtained mixed composition in an atmosphere containing nitrogen. The rare earth elements mentioned above include yttrium (V),
Lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), gadolinium (Gd), etc. are preferably used. The number of such rare earth elements may be one type, or two or more types may be used. Further, the content ratio of such rare earth elements in the aluminum nitride powder is preferably in the range of 0.01 to 7% by weight in terms of rare earth elements. If it is less than 0.01% by weight, a high-density sintered body cannot be obtained, and if it exceeds 7% by weight, the rate of increase in the density and thermal conductivity of the sintered body becomes small, which is not economical. In the present invention, a state in which a compound of a rare earth element is mainly dissolved in solid solution or extremely finely uniformly dispersed in aluminum nitride powder particles means that the main portion of the rare earth element in the form of a compound is a unit of one atom or a plurality of units. This refers to the state in which atomic units are dispersed within the aluminum nitride particles. The presence or absence of such a state depends on the content of rare earth elements, but it can be determined by using a scanning/transmission electron microscope with X-ray diffraction and analysis functions.
This can often be confirmed by comparative analysis of the aluminum nitride powder of the present invention and a mixture of simple aluminum nitride powder and a rare earth element compound. In other words, in the case of a simple mixture, a peak unique to rare earth element compounds is often detected by X-ray diffraction, and rare earth elements are not detected on aluminum nitride particles by electron microscopy, and rare earth elements are not detected on aluminum nitride particles. However, in the case of the aluminum nitride powder used in the present invention, peaks characteristic of rare earth element compounds are hardly detected by X-ray diffraction, and rare earth element compounds are detected by electron microscopy. The element is often detected on the aluminum nitride particles, and is not detected or only in small amounts outside of the aluminum nitride particles. The average particle diameter of the aluminum nitride powder in the present invention is preferably 3 μm or less. If the average particle diameter exceeds 3 μm, there is a possibility that a sintered body having high density and high thermal conductivity, which is a desirable effect of the present invention, cannot be obtained. In addition, the average particle size in the present invention refers to the sieve analysis using a JIS standard sieve for the particle size range of 44 μm or more, and the particle size distribution measurement using the light transmission sedimentation method for the particle size range of less than 44 μm, and the results of both measurements. required overall
This is the particle size corresponding to 50% by weight. The reason why the aluminum nitride powder of the present invention exhibits the above-mentioned favorable effects is not clear at present, but since the rare earth element compound is uniformly dispersed within the aluminum nitride powder particles, the aluminum nitride powder of the present invention exhibits the above favorable effects. No matter where the particles are in contact with each other, the rare earth element compound immediately migrates to the contact point and acts as a sintering agent, forming a dense sintered body, resulting in improved thermal conductivity. This is thought to be due to the higher prices. Below, the method for producing the aluminum nitride powder of the present invention will be explained in more detail. First, the specific surface area of activated alumina used as a raw material in the present invention is 10 m 2 /g or more, preferably 100 m 2 /g or more. Activated alumina as used in the present invention refers to alumina at least partially having a crystal form other than alpha alumina (these are often collectively referred to as "transition alumina" or "intermediate alumina") or amorphous alumina. Alumina is composed of alumina. Examples of transition alumina include x (chi) alumina, k (katsupa) alumina, γ (gamma) alumina, δ (delta) alumina, θ (theta) alumina, η (eta) alumina, and the like. Furthermore, amorphous alumina refers to alumina that essentially does not exhibit any diffraction peaks by X-ray diffraction.
These single particles of transition alumina are generally much smaller than single particles of α-alumina, and the transition alumina particles observed by ordinary electron microscopy are secondary particles formed by aggregation of these single particles. be. There are fine gaps (hereinafter referred to as "pores") between these single particles, so various gases,
Liquids or substances that can be dispersed on the atomic order, such as low molecules or ions dissolved in the liquid, easily enter these pores and can be uniformly dispersed within the secondary particles of transition alumina. As a measure of the fineness of the single particles forming the above-mentioned secondary particles, when gas molecules such as nitrogen gas are allowed to enter the above-mentioned pores, the above-mentioned single particles are calculated from the amount of gas adsorbed. The specific surface area of
BET specific surface area is preferably used. If the specific surface area of the activated alumina is less than 10 m 2 /g, there is a risk that the rare earth element compound will not be sufficiently dispersed within the particles of the aluminum nitride powder produced using the activated alumina as a raw material. In particular, in order to fully exhibit the favorable effects of rare earth elements in the process of producing an aluminum nitride sintered body from aluminum nitride powder by the production method of the present invention, it is necessary to
The BET specific surface area is preferably 100 m 2 /g or more. The average particle size of activated alumina used in the present invention is not particularly limited, but is usually 1 to 80 μm.
Those are preferably used. In addition, the purity of the above activated alumina is 99.5% by weight or more (purity obtained by subtracting cations in terms of oxides)
It is preferable that When the purity is less than 99.5% by weight, the content of cationic impurities in the sintered body produced from the aluminum nitride powder in the present invention increases, making it difficult to obtain a sintered body with sufficiently high density and high thermal conductivity. There is a risk that you will not be able to do so. Next, in order to cause the activated alumina to adsorb rare earth elements, the activated alumina is brought into contact with an aqueous solution of a rare earth element-containing substance. In the present invention, the method of bringing activated alumina into contact with the aqueous solution of a substance containing a rare earth element includes a method of immersing the activated alumina in the aqueous solution, a method of spraying the aqueous solution onto the activated alumina, etc. Any method that can be maintained over time can be used. For convenience, only the immersion method will be described below, but this is not intended to limit the method of the invention. As the rare earth element-containing substance, for example, rare earth element-containing salts such as yttrium chloride and samarium nitrate are preferably used. Such a rare earth element-containing substance is dissolved in water to a concentration of, for example, about 0.1 to 1 N (in terms of rare earth element cations) to form an aqueous solution, and activated alumina is added to this to form a slurry. At this time, the addition ratio of activated alumina to the aqueous solution is determined by characteristic values such as the target adsorption amount of rare earth elements, the type and concentration of rare earth elements in the aqueous solution, the chemical properties of the rare earth element-containing substance, and the BET specific surface area of activated alumina. It goes without saying that it is desirable to set the value in consideration of the above, but in order to facilitate the dipping operation, it is most preferable to set the ratio to 100 to 500 s/(number of grams of activated alumina to 1 part of the aqueous solution). Such immersion of activated alumina may be carried out by leaving the slurry still, but in order to increase the rate of adsorption of rare earth elements to activated alumina, it is preferable to stir the slurry. The activated alumina may be immersed at room temperature, but in order to increase the rate of adsorption of rare earth elements, the temperature of the slurry may be raised. The time for immersing the activated alumina varies depending on other conditions, but is usually preferably 5 minutes or more. Next, the activated alumina soaked in the aqueous solution of the rare earth element-containing substance as described above is dried. During drying, the slurry containing activated alumina is processed by known solid-liquid separation methods such as vacuum filtration, pressure filtration, centrifugal deliquidation, and gravity sedimentation to reduce the adhering liquid content of activated alumina that has adsorbed rare earth elements. Drying is preferred. The aqueous solution separated by solid-liquid separation still has rare earth element-containing substances dissolved in it, so the rare earth element-containing substances are further added and dissolved to adjust the concentration of rare earth elements, and then reused for subsequent immersion of activated alumina. can be used. As a drying method, known methods such as reduced pressure drying, normal pressure heating drying, and flash drying can be used as appropriate. The drying temperature may be any temperature as long as the physically adsorbed moisture of the activated alumina is substantially removed by the drying method used, but it is preferably 500° C. or lower in order to avoid significant deterioration of the activated alumina that has adsorbed rare earth elements. The dried activated alumina with adsorbed rare earth elements obtained as above is a lump or granular aggregate, although its shape and size vary depending on the drying method. To use it as a raw material, it is ground to an appropriate particle size. As for the grinding method, wet grinding in an aqueous solvent is not suitable because there is a risk that rare earth elements adsorbed on activated alumina may be desorbed, and if the activated alumina is dried again after grinding, it will form aggregates again. However, wet milling in a non-aqueous solvent has a problem in economic efficiency, and therefore dry milling is required. However, when such dried activated alumina is dry-pulverized using known equipment such as a rotary ball mill or a vibrating ball mill, activated alumina itself forms aggregates due to its unique cohesive force, and also forms particles such as balls. As a result of adhesion to the grinding media and the inner wall of the grinding device such as a mill, the grinding effect cannot be achieved beyond a certain limit, and carbon powder is mixed with the thus obtained ground material and fired in an atmosphere containing nitrogen. However, it is very difficult to obtain sufficiently fine aluminum nitride powder. In view of the above circumstances, the present inventors conducted intensive research on a dry pulverization method that can effectively pulverize the dried product of activated alumina, and found that higher fatty acids or alkaline earth When higher fatty acid salts of similar metals are added and allowed to coexist, neither the aggregation of the activated alumina itself nor the adhesion of the activated alumina to the grinding media or the inner wall of the grinding device occurs, and carbon powder is mixed into the pulverized product thus obtained. It has been found that sufficiently fine aluminum nitride powder can be obtained by firing in an atmosphere containing nitrogen. Such favorable effects cannot be obtained by using grinding additives other than those mentioned above, such as other grinding aids or surfactants. Examples of the above-mentioned higher fatty acids include valmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid, and examples of the above-mentioned alkaline earth metal higher fatty acid salts include magnesium salts and calcium salts of each of the above-mentioned fatty acids. , strontium salts and barium salts are preferably used. When such alkaline earth metal salts are used, these metal elements remain as compounds in the aluminum nitride powder of the present invention, but this does not affect the quality of the sintered body obtained from the aluminum nitride powder. It does not cause any deterioration of physical properties such as thermal conductivity, but rather has the favorable effect of promoting higher density of the sintered body. In the present invention, the proportion of higher fatty acids or higher fatty acid salts of alkaline earth metals added to the dried product of activated alumina is not particularly limited, but it is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight, considering the effect and economy at the same time. , particularly a range of 0.05 to 3% by weight is most preferred. Next, the activated alumina adsorbed with rare earth elements obtained as described above is mixed with carbon powder. This mixing operation in the present invention may be performed on the activated alumina pulverized as described above, that is, the alumina powder in the present invention, or carbon powder may be added during the pulverization of the dried activated alumina to perform pulverization and mixing. may be performed at the same time. When mixing the alumina powder and carbon powder in the present invention, any known method may be used, such as placing these powders together with balls in a rotary ball mill and mixing them. The average particle diameter of the carb powder used in the present invention is preferably 1 μm or less. If the average particle diameter exceeds 1 μm, there is a risk that mixing with the alumina powder will be insufficient. Further, it is preferable that the ash content of the carbon powder is 0.2% by weight or less,
If it exceeds 0.2% by weight, the physical properties of the sintered body produced from the aluminum nitride powder in the present invention may deteriorate. The mixing ratio of alumina powder and carbon powder is preferably in the range of 1:0.4 to 1:4 by weight. If the mixing ratio of carbon powder is less than 0.4, there is a risk that the reductive nitriding reaction will not proceed sufficiently, and if it exceeds 4, there is a risk that carbon will not be sufficiently removed even if unreacted carbon is removed by oxidation after the reductive nitriding reaction. There is. Further, the mixed composition of alumina powder and carbon powder obtained as described above is fired in an atmosphere containing nitrogen to proceed with a reductive nitridation reaction to obtain aluminum nitride powder. Firing temperature is 1400
~1700°C is preferred. If the firing temperature is less than 1400°C, it will take an extremely long time for the reduction nitriding reaction to proceed sufficiently, and if it exceeds 1700°C, the volatilization loss of aluminum nitride will increase and the average particle size of the aluminum nitride powder will decrease. There is a possibility that the aluminum nitride powder may increase, making it impossible to obtain the aluminum nitride powder preferred in the present invention. Note that since the aluminum nitride powder obtained as described above usually contains unreacted carbon, it is preferable to remove this by oxidation.
This oxidation removal is performed, for example, by removing aluminum nitride powder after a reductive nitriding reaction in an oxidizing gas such as air.
This can be done by heating at a temperature of 500 to 1000°C. Examples Hereinafter, the present invention will be specifically explained using examples. Example 1 The average particle diameter is 53 μm, the purity is 99.81% by weight, the BET specific surface area is 45 m 2 /g, and the crystal form is k (katsupa).
100 g of activated alumina containing alumina, γ (gamma) alumina and δ (delta) alumina,
The slurry was added to 500 ml of a 0.1N aqueous solution of samarium chloride to form a slurry, and the slurry was stirred for 2 hours while maintaining the temperature at 40°C, followed by vacuum filtration to obtain an activated alumina cake adsorbing samarium chloride.
After drying this cake at 150°C for 5 hours to obtain a dry product, 1.0 parts of oleic acid was added to 100 parts by weight of this dry product.
Parts by weight were added, placed in an alumina pot mill together with an alumina ball, and pulverized for 15 hours to obtain an alumina powder. The particle size of the alumina powder determined by electron microscopy was approximately less than 1 μm. Next, 10g of this alumina powder and ash content 0.10
5g of carbon black with an average particle size of 0.4μm in weight%
were placed in a nylon pot mill with a nylon ball and mixed. The mixture thus obtained was transferred to a high-purity graphite flat plate, placed in a tubular firing furnace using a graphite furnace tube, and nitrogen gas was heated at 5/min.
It was baked at 1550°C for 6 hours while feeding at a rate of .
The fired product was heated in air at 700°C for 4 hours to oxidize and remove unreacted carbon. The aluminum nitride powder obtained in this way showed no clear peaks other than aluminum nitride in X-ray diffraction, summarium was detected on the entire surface by an X-ray microanalyzer, and a scanning electron microscope In the backscattered electron image, uniformly dispersed bright spots, thought to be caused by clusters of samarium compounds, were observed on the aluminum nitride powder. Furthermore, 2 g of the above aluminum nitride powder was filled into a carbon mold with a diameter of 10 mm, and the pressure was 300 Kgf/cm 2 .
An aluminum nitride sintered body was obtained by hot pressing in a nitrogen atmosphere for 0.5 hours at a temperature of 1800°C. Comparative Example 1 100 parts by weight of aluminum nitride powder with an oxygen content of 1.0% by weight, a cationic impurity content (total of Fe, Si, Ca, and Na) of 0.005% by weight, and an average particle size of 1.5 μm and oxidation with an average particle size of 1.0 μm. 2.0 parts by weight of samarium powder was placed in a nylon pot mill together with a nylon ball and mixed. In the thus obtained mixed powder, a samarium oxide peak was detected by X-ray diffraction, and samarium was detected on the entire surface by an X-ray microanalyzer, but a backscattered electron image by a scanning electron microscope. No bright spots indicating uniform dispersion of samarium compound clusters were observed on the aluminum nitride powder. Next, using this mixed powder, hot pressing was performed in the same manner as in Example 1 to obtain an aluminum nitride sintered body. After each of the sintered bodies obtained in Example 1 and Comparative Example 1 was polished to a thickness of 3 mm, the density and thermal conductivity were measured by a laser flash method. The results of Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 1. Example 2 The average particle diameter is 12 μm, the purity is 99.85% by weight, the BET specific surface area is 127 m 2 /g, and the crystal form is x (chi).
100 g of activated alumina containing alumina and γ (gamma) alumina was added to 300 ml of a mixed aqueous solution of 0.1 N salimaum chloride and 0.1 N gadolinium chloride to form a slurry, and the slurry was stirred for 1 hour while maintaining the temperature at 40°C. Thereafter, an activated alumina cake adsorbing samarium chloride and gadolinium chloride was obtained by vacuum filtration. 150 for this cake
After drying at ℃ for 5 hours to make a dry product, this dry product
2.0 parts by weight of stearic acid and 50 parts by weight of the same carbon black as in Example 1 were added to 100 parts by weight, and the mixture was placed in an alumina pole mill together with alumina balls and pulverized for 15 hours to form alumina powder and carbon black. A mixture was obtained. 15 g of this mixture was calcined in a nitrogen gas stream in the same manner as in Example 1, and then unreacted carbon was removed by oxidation to obtain aluminum nitride powder. Furthermore, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain an aluminum nitride sintered body. Comparative Example 2 100 parts by weight of aluminum nitride powder similar to Comparative Example 1, samarium oxide powder with an average particle size of 1.0 μm
Using a mixed powder of 0.8 parts by weight and 1.2 parts by weight of gadolinium oxide powder having an average particle size of 1.0 μm, hot pressing was performed in the same manner as in Example 1 to obtain an aluminum nitride sintered body. The density and thermal conductivity of the sintered bodies obtained in Example 2 and Comparative Example 2 were measured in the same manner as in Example 1. The results of the above Example 2 and Comparative Example 2 are shown in Table 1. Example Average particle diameter 2.9μm, purity 99.96% by weight, BET specific surface area 264m 2 /g, crystal form x (chi)
100% activated alumina containing alumina was added to 500 ml of a 0.5N aqueous solution of yttrium nitrate to form a slurry. After stirring the slurry for 1 hour while keeping the temperature of the slurry at 40°C, activated alumina containing yttrium nitrate was filtered under reduced pressure. got a cake.
After drying this cake at 150°C for 5 hours to obtain a dry product, 0.2 parts by weight of calcium stearate was added to 100 parts by weight of this dry product, and the mixture was placed in an alumina pot mill together with an alumina ball, and pulverized for 15 hours to form alumina. A fine powder was obtained. Next, using 20 g of this alumina powder and 10 g of the same carbon black as in Example 1, Example 1 was prepared.
In the same manner as above, aluminum nitride powder was obtained. Further, 5 parts by weight of paraffin was added to 100 parts by weight of this aluminum nitride powder, granulated, and then cold-formed at a pressure of 300 kgf/cm 2 to a size of 20 mm x 20 mm.
A plate-shaped molded product with a size of 10 mm was obtained. This molded body is heated to 300℃
After gradually heating until 1 hour and degreasing,
It was placed in an aluminum nitride container and sintered under normal pressure at a temperature of 1800° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere to obtain an aluminum nitride sintered body. Comparative Example 3 100 parts by weight of aluminum nitride powder and yttrium oxide powder with an average particle size of 1.0 μm as in Comparative Example 1
Using a mixture with 8.0 parts by weight, granulation, molding and sintering were performed in the same manner as in Example 3 to obtain an aluminum nitride sintered body. The density and thermal conductivity of the sintered bodies obtained in Example 3 and Comparative Example 3 were measured in the same manner as in Example 1. The results of the above Example 3 and Comparative Example 3 are shown in Table 1.

【表】 * 本発明の製造方法による窒化アルミニウム質粉
末または比較例の混合粉末に対する重量〓
** 窒化アルミニウムの理論密度に対する〓
発明の効果 上記の実施例から明らかなように本発明の製造
方法による窒化アルミニウム質粉末を原料として
得られた窒化アルミニウム焼結体は、従来の技術
による焼結体に比較して、密度が高くかつ熱伝導
率が大きいので、本発明の製造方法による窒化ア
ルミニウム質粉末から高熱伝導性基板、放熱部品
などを製造すれば著しい性能の向上が期待でき
る。従つて、本発明は産業上極めて有用である。
[Table] * Weight of aluminum nitride powder produced by the production method of the present invention or mixed powder of comparative example
** Relative to the theoretical density of aluminum nitride
Effects of the Invention As is clear from the above examples, the aluminum nitride sintered body obtained by the production method of the present invention using aluminum nitride powder as a raw material has a higher density than the sintered body produced by the conventional technology. In addition, since the aluminum nitride powder has high thermal conductivity, a significant improvement in performance can be expected if highly thermally conductive substrates, heat dissipation parts, etc. are manufactured from the aluminum nitride powder by the manufacturing method of the present invention. Therefore, the present invention is extremely useful industrially.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 窒化アルミニウムを主成分とし、希土類元素
の化合物を主として窒化アルミニウム粒子内に固
溶または極微細に均一分散してなる窒化アルミニ
ウム質粉末の製造方法において、(a)BET比表面
積が10m2/g以上の活性アルミナを希土類元素含
有物質の水溶液に接触せしめた後乾燥し、高級脂
肪酸またはアルカリ土類金属の高級脂肪酸塩の共
存下で乾式粉砕して得たアルミナ質粉末と、(b)カ
ーボン粉末とを混合し、かくして得られた混合組
成物を窒素を含む雰囲気中で焼成することを特徴
とする窒化アルミニウム質粉末の製造方法。
1. A method for producing aluminum nitride powder containing aluminum nitride as the main component and containing a rare earth element compound mainly as a solid solution or ultrafinely uniformly dispersed in aluminum nitride particles, (a) having a BET specific surface area of 10 m 2 /g. An alumina powder obtained by contacting the above activated alumina with an aqueous solution of a rare earth element-containing substance, drying it, and dry-pulverizing it in the coexistence of a higher fatty acid or a higher fatty acid salt of an alkaline earth metal; and (b) carbon powder. 1. A method for producing aluminum nitride powder, which comprises mixing the above-mentioned mixed composition and firing the resulting mixed composition in a nitrogen-containing atmosphere.
JP61139346A 1986-06-17 1986-06-17 Production of aluminum nitride powder Granted JPS62297205A (en)

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