氮化硼粉末及其制造方法、以及复合材料及散热构件技术

提供氮化硼粉末，该氮化硼粉末包含鳞片状的一次粒子凝集而构成的块状粒子，就一次粒子而言，其面内方向沿与块状粒子的短边方向平行的方向取向。另外，提供氮化硼粉末的制造方法，其具有下述工序：氮化工序，将长径比为1.5～10的碳化硼粉末在氮加压气氛下进行烧成而制得烧成物；和结晶化工序，对包含烧成物和硼源的配合物进行加热而生成氮化硼的鳞片状的一次粒子，制得包含一次粒子凝集而构成的块状粒子的氮化硼粉末。的氮化硼粉末。的氮化硼粉末。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氮化硼粉末及其制造方法、以及复合材料及散热构件


[0001]本公开文本涉及氮化硼粉末及其制造方法、以及复合材料及散热构件。

技术介绍

[0002]氮化硼具有润滑性、高热导性及绝缘性等，被广泛用于固体润滑剂、传导性填料、绝缘性填料等用途。近年来，由于电子设备的高性能化等，要求热导性优异。
[0003]鳞片状的氮化硼的热特性通常具有各向异性。即，已知与厚度方向垂直的面内方向(a
‑
b面内方向)的热导性相比，厚度方向(c轴方向)的热导率极低。例如，a轴方向的热导率为400W/(m
·
K)，而c轴方向的热导率为2W/(m
·
K)。因此，例如，树脂中填充有氮化硼粉末而得的复合材料的热特性受到复合材料中的氮化硼粒子的取向状态的很大影响。例如，若制备进行压制而成型为片状的复合材料，则在很多情况下，氮化硼粒子沿与压制方向垂直的方向取向，压制方向的热导性降低。为了避免这样的现象，在专利文献1中，尝试使氮化硼微粒子成为平均圆形度为0.80以上的球状。
[0004]另外，在专利文献2中，提出了使氮化硼粉末的峰强度比[I(002)/I(100)]减小从而减小热导率的各向异性的方案。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2015/122379号
[0008]专利文献2：日本特开2014
‑
40341号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]图9及图10为分别示出现有的块状粒子的表面及截面的扫描电子显微镜照片。如图9及图10所示，在块状粒子中包含的一次粒子未取向的情况下，能够减小热导性的各向异性。另一方面，与电子部件内的电路的高集成化相伴，要求与以往相比具有更高的散热特性的散热构件及适用于该散热构件的氮化硼粉末及复合材料。
[0011]因而，本公开文本提供具有充分高的热导率的氮化硼粉末及其制造方法、以及复合材料。另外，本公开文本提供散热特性充分优异的散热构件。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本公开文本的一个方面涉及的氮化硼粉末包含鳞片状的一次粒子凝集而构成的块状粒子，就一次粒子而言，其面内方向沿与块状粒子的短边方向平行的方向取向。由此，能够充分提高块状粒子在短边方向上的热导率。因此，例如在进行单轴压制以制成包含氮化硼粉末和树脂的复合材料时，能够充分提高单轴压制方向上的热导率。这样的复合材料作为散热构件极为有用。需要说明的是，就本公开文本中的“面内方向沿与块状粒子的短边方向平行的方向取向”而言，无需使得全部一次粒子的面内方向与短边方向平行。例如，一部分或全部的一次粒子的面内方向也可以不与短边方向完全平行。即，即使面内方向从平
行方向偏离，一部分或全部的一次粒子与未取向的情况相比沿着接近平行方向的方向排列即可。
[0014]本公开文本的另一方面涉及的氮化硼粉末包含鳞片状的一次粒子凝集而构成的块状粒子，上述氮化硼粉末的取向性指数[I(002)/I(100)]为6.5以下。该氮化硼粉末包含鳞片状的一次粒子凝集而构成的块状粒子，上述块状粒子的与厚度方向垂直的面内方向上的热导率充分高。并且，由于取向性指数[I(002)/I(100)]为6.5以下，因此能够使能够使一次粒子的取向性良好。因此，在复合材料或散热构件等中使用时，能够充分提高热导率。
[0015]上述取向性指数可以为2.0以上且低于6.0。由此，能够进一步提高热导率。
[0016]上述氮化硼粉末的平均粒径可以为15～200μm。由此，能够进一步提高热导率。
[0017]上述氮化硼粉末的长径比可以为1.3～9.0。由此，在复合材料或散热构件中使用时，能够充分提高热导率。
[0018]本公开文本的一个方面涉及的氮化硼粉末的制造方法具有：氮化工序，将长径比为1.5～10的碳化硼粉末在氮加压气氛下进行烧成而制得烧成物；和结晶化工序，对包含该烧成物和硼源的配合物进行加热而生成鳞片状的氮化硼的一次粒子，制得包含该一次粒子凝集而构成的块状粒子的氮化硼粉末。
[0019]在该制造方法中，由于使用长径比为1.5～10的碳化硼粉末，因此能够制得形状源自于上述碳化硼粉末的形状的块状粒子。其理由虽不明确，但鳞片状的氮化硼的一次粒子源自于一个碳化硼粒子成为一个氮化硼的块状粒子(凝集体)这样特异的氮化硼粒子的成长环境，以取向方向与碳化硼粒子不同的方式生长。也就是说，氮化硼的一次粒子沿着与碳化硼粒子的长度方向正交的方向成长，其结果，生成作为非常特异的构造凝集体的块状粒子。由此，基于热导性的观点，能够使一次粒子的取向性良好。包含这样的一次粒子凝集而构成的块状粒子的氮化硼粉末在用于复合材料或散热构件等时，能够充分提高热导率。
[0020]在上述结晶化工序中，也可以使得一次粒子的面内方向沿与块状粒子的短边方向平行的方向取向。由此，能够制得具有更高的热导率的氮化硼粉末。在上述结晶化工序中，也可以制得取向性指数[I(002)/I(100)]为6.5以下的氮化硼粉末。由此，能够制得具有更高的热导率的氮化硼粉末。
[0021]本公开文本的一个方面涉及的复合材料含有氮化硼粉末和树脂，所述氮化硼粉末包含鳞片状的一次粒子凝集而构成的块状粒子，所述复合材料的取向性指数[I(002)/I(100)]为6.0以下。这样的复合材料能够使一次粒子的取向性良好。因此具有充分高的热导率。
[0022]复合材料可以含有上述任一者的氮化硼粉末和树脂。这样的复合材料由于含有上述氮化硼粉末，因此具有充分高的热导率。
[0023]本公开文本的一个方面涉及的散热构件具有上述的复合材料。因此，能够使散热性充分提高。
[0024]专利技术的效果
[0025]根据本公开文本，能够提供具有充分高的热导率的氮化硼粉末及其制造方法、以及复合材料。另外，能够提供散热特性充分优异的散热构件。
附图说明
[0026]图1是示意性示出一个实施方式涉及的氮化硼粉末中包含的块状粒子的截面的剖视图。
[0027]图2是示出块状粒子的截面的一例的扫描电子显微镜照片(倍率：500倍)。
[0028]图3是示出氮化硼粉末及其中包含的块状粒子的一例的扫描电子显微镜照片(倍率：1000倍)。
[0029]图4是示意性示出块状粒子中包含的鳞片状的一次粒子的一例的立体图。
[0030]图5是与图2不同的将块状粒子的截面放大示出的扫描电子显微镜照片(倍率：2000倍)。
[0031]图6是示意性示出一个实施方式涉及的复合材料的图。
[0032]图7是实施例1的碳化硼粉末的扫描电子显微镜照片(倍率：10000倍)。
[0033]图8是实施例1的烧成物的扫描电子显微镜照片(倍率：1000倍)。
[0034]图9是示出现有的块状粒子的表面的扫描电子显微镜照片。
[0035]图10是示出现有的块状粒子的截面的扫描电子显微镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.氮化硼粉末，其包含鳞片状的一次粒子凝集而构成的块状粒子，就所述一次粒子而言，其面内方向沿与所述块状粒子的短边方向平行的方向取向。2.根据权利要求1所述的氮化硼粉末，其取向性指数[I(002)/I(100)]为6.5以下。3.氮化硼粉末，其包含鳞片状的一次粒子凝集而构成的块状粒子，所述氮化硼粉末的取向性指数[I(002)/I(100)]为6.5以下。4.根据权利要求2或3所述的氮化硼粉末，其中，所述取向性指数为2.0以上且低于6.0。5.根据权利要求1～4中任一项所述的氮化硼粉末，其平均粒径为15～200μm。6.根据权利要求1～5中任一项所述的氮化硼粉末，其长径比为1.3～9.0。7.氮化硼粉末的制造方法，其具有：氮化工序，将长径比为1.5～10的碳化硼粉末在氮加压气氛下进行烧成而制得烧成物；和结晶化工序，将包...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田豪，田中孝明，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：