JPH09184036A - 高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材およびその製造方法 - Google Patents
高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材およびその製造方法Info
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- JPH09184036A JPH09184036A JP34231495A JP34231495A JPH09184036A JP H09184036 A JPH09184036 A JP H09184036A JP 34231495 A JP34231495 A JP 34231495A JP 34231495 A JP34231495 A JP 34231495A JP H09184036 A JPH09184036 A JP H09184036A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部材常用温度域における放熱性が良好な高熱
伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材を提供する。 【解決手段】 高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部
材は、Ａｌよりなるマトリックスと、そのマトリックス
に分散するダイヤモンド粒子とより構成される。この部
材は塑性加工品である。熱伝導率Ｃは温度の上昇に伴い
山形をなすように変化する。熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａ
ｘは、部材常用温度域Ｒｔである３７３Ｋ≦Ｒｔ≦５７
３Ｋに存在する。
伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材を提供する。 【解決手段】 高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部
材は、Ａｌよりなるマトリックスと、そのマトリックス
に分散するダイヤモンド粒子とより構成される。この部
材は塑性加工品である。熱伝導率Ｃは温度の上昇に伴い
山形をなすように変化する。熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａ
ｘは、部材常用温度域Ｒｔである３７３Ｋ≦Ｒｔ≦５７
３Ｋに存在する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高熱伝導性ダイヤモ
ンド複合Ａｌ合金部材、特に、ＡｌおよびＡｌ合金の一
方よりなるマトリックスと、そのマトリックスに分散す
るダイヤモンド粒子とより構成された部材およびその製
造方法に関する。
ンド複合Ａｌ合金部材、特に、ＡｌおよびＡｌ合金の一
方よりなるマトリックスと、そのマトリックスに分散す
るダイヤモンド粒子とより構成された部材およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌは、金属材料の中ではＡｇ、Ｃｕ、
Ａｕに次いで高い熱伝導率Ｃを有するが、強度向上のた
め合金化すると熱伝導率Ｃが低下する。
Ａｕに次いで高い熱伝導率Ｃを有するが、強度向上のた
め合金化すると熱伝導率Ｃが低下する。
【０００３】そこで、従来はＡｌ合金マトリックスに、
それよりも高い熱伝導率Ｃを有するダイヤモンド粒子を
分散させて、熱伝導率Ｃの向上を図っている（特開平４
−２５９３０５号公報参照）。
それよりも高い熱伝導率Ｃを有するダイヤモンド粒子を
分散させて、熱伝導率Ｃの向上を図っている（特開平４
−２５９３０５号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】Ａｌ合金、例えば６０
６１材の熱膨脹率は約２３．６×１０-6Ｋであり、また
ダイヤモンドのそれは約２×１０-6／Ｋであって、両者
の間には比較的大きな熱膨脹率差が存在する。
６１材の熱膨脹率は約２３．６×１０-6Ｋであり、また
ダイヤモンドのそれは約２×１０-6／Ｋであって、両者
の間には比較的大きな熱膨脹率差が存在する。
【０００５】このような状況下において、従来は部材製
造に当り、ホットプレス法を採用しているので、その成
形温度が比較的高く、例えば８７３Ｋ前後に設定されて
いる。
造に当り、ホットプレス法を採用しているので、その成
形温度が比較的高く、例えば８７３Ｋ前後に設定されて
いる。
【０００６】しかしながら前記のように成形温度を高く
設定すると、前記熱膨脹率差に起因して、部材の冷却中
にその部材に比較的大きな歪が発生し、このような歪
は、部材の熱伝導率向上を妨げる要因となるためその上
昇程度が低くなる。
設定すると、前記熱膨脹率差に起因して、部材の冷却中
にその部材に比較的大きな歪が発生し、このような歪
は、部材の熱伝導率向上を妨げる要因となるためその上
昇程度が低くなる。
【０００７】またこの種部材の熱伝導率Ｃは温度の上昇
に伴い山形をなすように変化するが、従来の部材におけ
る熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａｘは、前記のような歪に起
因してＡｌ合金の限界使用温度を超えた高温域に現われ
易い。
に伴い山形をなすように変化するが、従来の部材におけ
る熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａｘは、前記のような歪に起
因してＡｌ合金の限界使用温度を超えた高温域に現われ
易い。
【０００８】その結果、前記部材を内燃機関用ピストン
等の耐熱性部材として使用した場合には、その常用温度
域における熱伝導率Ｃが低いことに起因して放熱性が悪
化し、過熱による耐久性劣化が著しい、という問題を生
じる。
等の耐熱性部材として使用した場合には、その常用温度
域における熱伝導率Ｃが低いことに起因して放熱性が悪
化し、過熱による耐久性劣化が著しい、という問題を生
じる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は熱伝導率Ｃが高
く、また部材常用温度域において良好な放熱性を発揮す
ることが可能な前記部材を提供することを目的とする。
く、また部材常用温度域において良好な放熱性を発揮す
ることが可能な前記部材を提供することを目的とする。
【００１０】前記目的を達成するため本発明によれば、
ＡｌおよびＡｌ合金の一方よりなるマトリックスと、そ
のマトリックスに分散するダイヤモンド粒子とより構成
された高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材におい
て、この部材は塑性加工品であって、熱伝導率Ｃが温度
の上昇に伴い山形をなすように変化し、且つその熱伝導
率Ｃの最高値Ｃｍａｘが部材常用温度域Ｒｔである３７
３Ｋ≦Ｒｔ≦５７３Ｋに存在する高熱伝導性ダイヤモン
ド複合Ａｌ合金部材が提供される。
ＡｌおよびＡｌ合金の一方よりなるマトリックスと、そ
のマトリックスに分散するダイヤモンド粒子とより構成
された高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材におい
て、この部材は塑性加工品であって、熱伝導率Ｃが温度
の上昇に伴い山形をなすように変化し、且つその熱伝導
率Ｃの最高値Ｃｍａｘが部材常用温度域Ｒｔである３７
３Ｋ≦Ｒｔ≦５７３Ｋに存在する高熱伝導性ダイヤモン
ド複合Ａｌ合金部材が提供される。
【００１１】前記部材は塑性加工品であるから、その成
形温度は比較的低く、したがって部材冷却中に生じる歪
は小さくなる。これにより部材の熱伝導率Ｃを大いに向
上させることができる。
形温度は比較的低く、したがって部材冷却中に生じる歪
は小さくなる。これにより部材の熱伝導率Ｃを大いに向
上させることができる。
【００１２】また熱伝導率Ｃの最大値Ｃｍａｘを部材常
用温度域Ｒｔに存在させたので、その温度域Ｒｔにおけ
る放熱性を良好にして部材の過熱を回避し、その部材の
耐久性を高めることができる。
用温度域Ｒｔに存在させたので、その温度域Ｒｔにおけ
る放熱性を良好にして部材の過熱を回避し、その部材の
耐久性を高めることができる。
【００１３】さらに前記最高値Ｃｍａｘが部材常用温度
域Ｒｔに存在するということは、その温度域Ｒｔの下限
温度３７３Ｋよりも低い領域では部材の熱伝導率Ｃが低
く、したがってその部材は加温され易いという特性を持
つ。
域Ｒｔに存在するということは、その温度域Ｒｔの下限
温度３７３Ｋよりも低い領域では部材の熱伝導率Ｃが低
く、したがってその部材は加温され易いという特性を持
つ。
【００１４】ただし、前記最高値Ｃｍａｘが部材常用温
度域Ｒｔの下限温度３７３Ｋよりも低い領域に存在する
と、その部材を加温しにくくなり、一方、前記最高値Ｃ
ｍａｘが部材常用温度域Ｒｔの上限温度５７３Ｋを超え
た領域に存在すると、部材の過熱を惹起する。
度域Ｒｔの下限温度３７３Ｋよりも低い領域に存在する
と、その部材を加温しにくくなり、一方、前記最高値Ｃ
ｍａｘが部材常用温度域Ｒｔの上限温度５７３Ｋを超え
た領域に存在すると、部材の過熱を惹起する。
【００１５】また本発明は前記部材を量産することが可
能な前記製造方法を提供することを目的とする。
能な前記製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】前記目的を達成するため本発明によれば、
ＡｌおよびＡｌ合金の一方よりなるマトリックスと、そ
のマトリックスに分散するダイヤモンド粒子とより構成
された高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材を製造
するに当り、Ａｌ粉末およびＡｌ合金粉末の一方と、体
積分率Ｖｆが２５％≦Ｖｆ≦６０％であるダイヤモンド
粉末とよりなる素材に、加工温度Ｔが５７３Ｋ≦Ｔ≦８
２３Ｋの条件で塑性加工を施す高熱伝導性ダイヤモンド
複合Ａｌ合金部材の製造方法が提供される。
ＡｌおよびＡｌ合金の一方よりなるマトリックスと、そ
のマトリックスに分散するダイヤモンド粒子とより構成
された高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材を製造
するに当り、Ａｌ粉末およびＡｌ合金粉末の一方と、体
積分率Ｖｆが２５％≦Ｖｆ≦６０％であるダイヤモンド
粉末とよりなる素材に、加工温度Ｔが５７３Ｋ≦Ｔ≦８
２３Ｋの条件で塑性加工を施す高熱伝導性ダイヤモンド
複合Ａｌ合金部材の製造方法が提供される。
【００１７】前記方法によれば、熱伝導率Ｃの最高値Ｃ
ｍａｘが、部材常用温度域Ｒｔである３７３Ｋ≦Ｒｔ≦
５７３Ｋに存在する前記部材を量産することができる。
ｍａｘが、部材常用温度域Ｒｔである３７３Ｋ≦Ｒｔ≦
５７３Ｋに存在する前記部材を量産することができる。
【００１８】ただし、ダイヤモンド粉末の体積分率Ｖｆ
がＶｆ＜２５％では部材の熱伝導率Ｃが前記のように山
形をなすように変化せず、一方、Ｖｆ＞６０％では部材
の強度が低下する。また加工温度ＴがＴ＜５７３Ｋでは
塑性加工を行うことができず、一方、Ｔ＞８２３Ｋで
は、前記のような大きな歪に起因して部材の熱伝導率Ｃ
の向上程度が低く、またその熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａ
ｘが部材常用温度域Ｒｔの上限温度５７３Ｋを超えた領
域に存在する。
がＶｆ＜２５％では部材の熱伝導率Ｃが前記のように山
形をなすように変化せず、一方、Ｖｆ＞６０％では部材
の強度が低下する。また加工温度ＴがＴ＜５７３Ｋでは
塑性加工を行うことができず、一方、Ｔ＞８２３Ｋで
は、前記のような大きな歪に起因して部材の熱伝導率Ｃ
の向上程度が低く、またその熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａ
ｘが部材常用温度域Ｒｔの上限温度５７３Ｋを超えた領
域に存在する。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１において、高熱伝導性ダイヤ
モンド複合Ａｌ合金部材１は、塑性加工品としての押出
し材であり、ＡｌおよびＡｌ合金の一方、図示例ではＡ
ｌよりなるマトリックス２と、そのマトリックス２に分
散するダイヤモンド粒子３とより構成される。
モンド複合Ａｌ合金部材１は、塑性加工品としての押出
し材であり、ＡｌおよびＡｌ合金の一方、図示例ではＡ
ｌよりなるマトリックス２と、そのマトリックス２に分
散するダイヤモンド粒子３とより構成される。
【００２０】図２はダイヤモンド、Ａｌおよび前記部材
１に関する温度と熱伝導率Ｃとの関係を示す。前記部材
１において、ダイヤモンド粉末の体積分率ＶｆはＶｆ＝
５０％に、また押出し温度（加工温度）ＴはＴ＝６７３
Ｋにそれぞれ設定された。
１に関する温度と熱伝導率Ｃとの関係を示す。前記部材
１において、ダイヤモンド粉末の体積分率ＶｆはＶｆ＝
５０％に、また押出し温度（加工温度）ＴはＴ＝６７３
Ｋにそれぞれ設定された。
【００２１】ダイヤモンドの熱伝導率Ｃはその温度が上
昇するに従って低下し、またＡｌの熱伝導率Ｃはその温
度変化に関係なく、略一定である。
昇するに従って低下し、またＡｌの熱伝導率Ｃはその温
度変化に関係なく、略一定である。
【００２２】前記部材１の熱伝導率Ｃは、複合則に則っ
て、ダイヤモンドとＡｌの両熱伝導率Ｃの間に存在す
る。また熱伝導率Ｃの計算値は、部材１の温度が上昇す
るに従って低下するが、熱伝導率Ｃの実測値は次のよう
な変化をする。
て、ダイヤモンドとＡｌの両熱伝導率Ｃの間に存在す
る。また熱伝導率Ｃの計算値は、部材１の温度が上昇す
るに従って低下するが、熱伝導率Ｃの実測値は次のよう
な変化をする。
【００２３】ダイヤモンドの熱膨脹率は約２×１０-6／
Ｋであり、一方、Ａｌのそれは約２５×１０-6／Ｋであ
って、両者の間には比較的大きな熱膨脹率差が存在す
る。これに起因して、押出し加工後、部材１の冷却中に
その部材１に歪が発生し、この歪は部材１の熱伝導率向
上を妨げる要因となるので、熱伝導率Ｃの実測値は、部
材１の温度が室温（２９３Ｋ）から押出し温度Ｋ＝６７
３Ｋ未満の範囲にあるときには、その計算値よりも差Δ
Ｃだけ小さくなる。一方、部材１の温度が押出し温度Ｔ
＝６７３Ｋに上昇した後は前記歪が消失するので、ΔＣ
＝０となって実測値は計算値と等しくなる。
Ｋであり、一方、Ａｌのそれは約２５×１０-6／Ｋであ
って、両者の間には比較的大きな熱膨脹率差が存在す
る。これに起因して、押出し加工後、部材１の冷却中に
その部材１に歪が発生し、この歪は部材１の熱伝導率向
上を妨げる要因となるので、熱伝導率Ｃの実測値は、部
材１の温度が室温（２９３Ｋ）から押出し温度Ｋ＝６７
３Ｋ未満の範囲にあるときには、その計算値よりも差Δ
Ｃだけ小さくなる。一方、部材１の温度が押出し温度Ｔ
＝６７３Ｋに上昇した後は前記歪が消失するので、ΔＣ
＝０となって実測値は計算値と等しくなる。
【００２４】また実測値は、温度４７３Ｋに熱伝導率Ｃ
の最高値Ｃｍａｘが現出するように温度の上昇に伴い山
形をなすように変化する。
の最高値Ｃｍａｘが現出するように温度の上昇に伴い山
形をなすように変化する。
【００２５】部材１の歪量は、ダイヤモンド粉末の体積
分率Ｖｆを一定としたとき押出し温度Ｔによって変化す
る。図３はＶｆ＝３０％において、押出し温度ＴをＴ＝
５７３Ｋに設定した場合とＴ＝８７３Ｋに設定した場合
の熱伝導率Ｃを示す。押出し温度ＴをＴ＝５７３Ｋに設
定すると、８７３Ｋに設定した場合よりも部材１の歪量
が少なくなり、その結果、熱伝導率Ｃが高く、しかもそ
の最高値Ｃｍａｘが低温側に位置する。
分率Ｖｆを一定としたとき押出し温度Ｔによって変化す
る。図３はＶｆ＝３０％において、押出し温度ＴをＴ＝
５７３Ｋに設定した場合とＴ＝８７３Ｋに設定した場合
の熱伝導率Ｃを示す。押出し温度ＴをＴ＝５７３Ｋに設
定すると、８７３Ｋに設定した場合よりも部材１の歪量
が少なくなり、その結果、熱伝導率Ｃが高く、しかもそ
の最高値Ｃｍａｘが低温側に位置する。
【００２６】本発明は前記のようなダイヤモンド複合Ａ
ｌ合金部材１において、熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａｘが
部材常用温度域Ｒｔである３７３Ｋ≦Ｒｔ≦５７３Ｋに
存在することを必須要件とする。これは前記部材１を内
燃機関用ピストン等の耐熱性部材に適用するためであ
る。
ｌ合金部材１において、熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａｘが
部材常用温度域Ｒｔである３７３Ｋ≦Ｒｔ≦５７３Ｋに
存在することを必須要件とする。これは前記部材１を内
燃機関用ピストン等の耐熱性部材に適用するためであ
る。
【００２７】前記部材１の製造に当っては、Ａｌ粉末
と、体積分率Ｖｆが２５％≦Ｖｆ≦６０％であるダイヤ
モンド粉末とよりなる素材に、押出し温度Ｔが５７３Ｋ
≦Ｔ≦８２３Ｋの条件で押出し加工を施すものである。
と、体積分率Ｖｆが２５％≦Ｖｆ≦６０％であるダイヤ
モンド粉末とよりなる素材に、押出し温度Ｔが５７３Ｋ
≦Ｔ≦８２３Ｋの条件で押出し加工を施すものである。
【００２８】前記部材１は押出し材であって、その押出
し温度Ｔは比較的低く、したがって部材１冷却中に生じ
る歪は小さくなる。これにより部材１の熱伝導率Ｃを大
いに向上させることができる。
し温度Ｔは比較的低く、したがって部材１冷却中に生じ
る歪は小さくなる。これにより部材１の熱伝導率Ｃを大
いに向上させることができる。
【００２９】また熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａｘを部材常
用温度域Ｒｔに存在させたので、その温度域Ｒｔにおけ
る放熱性を良好にして部材１の過熱を回避し、その部材
１の耐久性を高めることができる。
用温度域Ｒｔに存在させたので、その温度域Ｒｔにおけ
る放熱性を良好にして部材１の過熱を回避し、その部材
１の耐久性を高めることができる。
【００３０】さらに前記最高値Ｃｍａｘが部材常用温度
域Ｒｔに存在するということは、その温度域Ｒｔの下限
温度３７３Ｋよりも低い領域では部材１の熱伝導率が低
く、したがってその部材１は加温され易いという特性を
持つ。
域Ｒｔに存在するということは、その温度域Ｒｔの下限
温度３７３Ｋよりも低い領域では部材１の熱伝導率が低
く、したがってその部材１は加温され易いという特性を
持つ。
【００３１】ダイヤモンド粒子３の平均粒径ｄは１μｍ
≦ｄ≦６０μｍであることが望ましい。平均粒径ｄがｄ
＞６０μｍでは部材１の強度が低下し、一方、ｄ＜１μ
ｍでは界面が多過ぎるため部材１の熱伝導率Ｃが低下す
る。
≦ｄ≦６０μｍであることが望ましい。平均粒径ｄがｄ
＞６０μｍでは部材１の強度が低下し、一方、ｄ＜１μ
ｍでは界面が多過ぎるため部材１の熱伝導率Ｃが低下す
る。
【００３２】以下、実施例について説明する。 （ａ） それぞれエアーアトマイズ法により製造された
純度９９．９％のＡｌ粉末と、６０６１材よりなるＡｌ
合金粉末を用意した。これら粉末の平均粒径は２５μｍ
である。また高圧合成法により製造された平均粒径ｄが
ｄ＝２０μｍであるダイヤモンド粉末を用意した。 （ｂ） Ｖ型ブレンダによる２４時間の混合工程によっ
て、Ａｌ合金粉末および体積分率Ｖｆがそれぞれ１０
％，２０％，２５％，３０％，５０％であるダイヤモン
ド粉末よりなる５種類の混合粉末と、Ａｌ合金粉末およ
び体積分率Ｖｆが３０％のダイヤモンド粉末よりなる混
合粉末とを調製した。 （ｃ） 各混合粉末を用い、４０００kgｆ／cm2 の条件
でＣＩＰ（冷間静水圧プレス）法を行うことにより、直
径３５mm、長さ５０mmのビレット（素材）を成形した。
各ビレットの相対密度は９２〜９８％であった。（ｄ）
各ビレットを用い、押出し温度Ｔをそれぞれ、室温、
４７３Ｋ，５７３Ｋ，６７３Ｋ，８２３Ｋ，８７３Ｋに
設定し、また押出し比を９．８に設定して押出し加工を
行い、複数のダイヤモンド複合Ａｌ合金部材の例１〜９
を得た。なお、押出し温度Ｔを室温および４７３Ｋに設
定した場合は押出し加工を行うことができなかった。
純度９９．９％のＡｌ粉末と、６０６１材よりなるＡｌ
合金粉末を用意した。これら粉末の平均粒径は２５μｍ
である。また高圧合成法により製造された平均粒径ｄが
ｄ＝２０μｍであるダイヤモンド粉末を用意した。 （ｂ） Ｖ型ブレンダによる２４時間の混合工程によっ
て、Ａｌ合金粉末および体積分率Ｖｆがそれぞれ１０
％，２０％，２５％，３０％，５０％であるダイヤモン
ド粉末よりなる５種類の混合粉末と、Ａｌ合金粉末およ
び体積分率Ｖｆが３０％のダイヤモンド粉末よりなる混
合粉末とを調製した。 （ｃ） 各混合粉末を用い、４０００kgｆ／cm2 の条件
でＣＩＰ（冷間静水圧プレス）法を行うことにより、直
径３５mm、長さ５０mmのビレット（素材）を成形した。
各ビレットの相対密度は９２〜９８％であった。（ｄ）
各ビレットを用い、押出し温度Ｔをそれぞれ、室温、
４７３Ｋ，５７３Ｋ，６７３Ｋ，８２３Ｋ，８７３Ｋに
設定し、また押出し比を９．８に設定して押出し加工を
行い、複数のダイヤモンド複合Ａｌ合金部材の例１〜９
を得た。なお、押出し温度Ｔを室温および４７３Ｋに設
定した場合は押出し加工を行うことができなかった。
【００３３】例１〜９より、直径１０mm、厚さ２mmのテ
ストピースを作製し、各テストピースの熱伝導率Ｃをレ
ーザフラッシュ法により測定したところ、図４の結果を
得た。図４にはＡｌに関するデータも例１０として記載
されている。
ストピースを作製し、各テストピースの熱伝導率Ｃをレ
ーザフラッシュ法により測定したところ、図４の結果を
得た。図４にはＡｌに関するデータも例１０として記載
されている。
【００３４】図４から明らかなように、ダイヤモンド粉
末の体積分率Ｖｆを２５％≦Ｖｆ≦６０％に、また押出
し温度Ｔを５７３Ｋ≦Ｔ≦８２３Ｋにそれぞれ設定され
た例１〜６は、熱伝導率Ｃが高く、また部材常用温度域
Ｒｔ、即ち、３７３Ｋ≦Ｒｔ≦５７３Ｋに熱伝導率Ｃの
最高値Ｃｍａｘが存在する。
末の体積分率Ｖｆを２５％≦Ｖｆ≦６０％に、また押出
し温度Ｔを５７３Ｋ≦Ｔ≦８２３Ｋにそれぞれ設定され
た例１〜６は、熱伝導率Ｃが高く、また部材常用温度域
Ｒｔ、即ち、３７３Ｋ≦Ｒｔ≦５７３Ｋに熱伝導率Ｃの
最高値Ｃｍａｘが存在する。
【００３５】例７は前記最高値Ｃｍａｘが部材常用温度
域Ｒｔを超えている。これは押出し温度ＴがＴ＞８７３
Ｋであることに起因する。また例８，９の熱伝導率Ｃは
略平坦な変化をし、したがって部材常用温度域Ｒｔに最
高値Ｃｍａｘは現出しない。これはダイヤモンド粉末の
体積分率ＶｆがＶｆ＜２５％であることに起因する。
域Ｒｔを超えている。これは押出し温度ＴがＴ＞８７３
Ｋであることに起因する。また例８，９の熱伝導率Ｃは
略平坦な変化をし、したがって部材常用温度域Ｒｔに最
高値Ｃｍａｘは現出しない。これはダイヤモンド粉末の
体積分率ＶｆがＶｆ＜２５％であることに起因する。
【００３６】図４より、部材常用温度域Ｒｔにおける熱
伝導率ＣはＣ＞２６０Ｗ／ｍＫであることが望ましい、
と言える。
伝導率ＣはＣ＞２６０Ｗ／ｍＫであることが望ましい、
と言える。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば前記のように構成するこ
とによって、高い熱伝導率を有し、また部材常用温度域
における放熱性が良好なダイヤモンド複合Ａｌ合金部材
を提供することができる。
とによって、高い熱伝導率を有し、また部材常用温度域
における放熱性が良好なダイヤモンド複合Ａｌ合金部材
を提供することができる。
【００３８】また本発明によれば、前記ダイヤモンド複
合Ａｌ合金部材を量産することが可能な製造方法を提供
することができる。
合Ａｌ合金部材を量産することが可能な製造方法を提供
することができる。
【図１】ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材の断面図であ
る。
る。
【図２】ダイヤモンド、Ａｌおよびダイヤモンド複合Ａ
ｌ合金部材に関する温度と熱伝導率との関係を示すグラ
フである。
ｌ合金部材に関する温度と熱伝導率との関係を示すグラ
フである。
【図３】押出し温度を異にするダイヤモンド複合Ａｌ合
金部材に関する温度と熱伝導率との関係を示すグラフで
ある。
金部材に関する温度と熱伝導率との関係を示すグラフで
ある。
【図４】各種ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材に関する温
度と熱伝導率との関係を示すグラフである。
度と熱伝導率との関係を示すグラフである。
１ ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材 ２ マトリックス ３ ダイヤモンド粒子
Claims (4)
- 【請求項１】 ＡｌおよびＡｌ合金の一方よりなるマト
リックスと、そのマトリックスに分散するダイヤモンド
粒子とより構成された高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ
合金部材において、この部材は塑性加工品であって、熱
伝導率Ｃが温度の上昇に伴い山形をなすように変化し、
且つその熱伝導率Ｃの最高値Ｃｍａｘが部材常用温度域
Ｒｔである３７３Ｋ≦Ｒｔ≦５７３Ｋに存在することを
特徴とする高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材。 - 【請求項２】 前記部材常用温度域Ｒｔにおける前記熱
伝導率ＣがＣ＞２６０Ｗ／ｍＫである、請求項１記載の
高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材。 - 【請求項３】 前記ダイヤモンド粒子の平均粒径ｄが１
μｍ≦ｄ≦６０μｍであり、またその体積分率Ｖｆが２
５％≦Ｖｆ≦６０％である、請求項１または２記載の高
熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材。 - 【請求項４】 ＡｌおよびＡｌ合金の一方よりなるマト
リックスと、そのマトリックスに分散するダイヤモンド
粒子とより構成された高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ
合金部材を製造するに当り、Ａｌ粉末およびＡｌ合金粉
末の一方と、体積分率Ｖｆが２５％≦Ｖｆ≦６０％であ
るダイヤモンド粉末とよりなる素材に、加工温度Ｔが５
７３Ｋ≦Ｔ≦８２３Ｋの条件で塑性加工を施すことを特
徴とする、高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34231495A JPH09184036A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34231495A JPH09184036A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184036A true JPH09184036A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18352772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34231495A Pending JPH09184036A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 高熱伝導性ダイヤモンド複合Ａｌ合金部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09184036A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031285A (en) * | 1997-08-19 | 2000-02-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Heat sink for semiconductors and manufacturing process thereof |
| KR101237578B1 (ko) * | 2003-10-02 | 2013-02-26 | 머티리얼즈 앤드 일렉트로케미칼 리써치 코포레이션 | 열전도율이 높은 금속기질 복합체 |
| RU2631996C2 (ru) * | 2015-12-01 | 2017-09-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (НИ ТГУ) | Способ получения дисперсно-упрочненного нанокомпозитного материала на основе алюминия |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34231495A patent/JPH09184036A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031285A (en) * | 1997-08-19 | 2000-02-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Heat sink for semiconductors and manufacturing process thereof |
| KR101237578B1 (ko) * | 2003-10-02 | 2013-02-26 | 머티리얼즈 앤드 일렉트로케미칼 리써치 코포레이션 | 열전도율이 높은 금속기질 복합체 |
| US8673453B2 (en) | 2003-10-02 | 2014-03-18 | Nano Materials International Corporation | High thermal conductivity metal matrix composites |
| RU2631996C2 (ru) * | 2015-12-01 | 2017-09-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (НИ ТГУ) | Способ получения дисперсно-упрочненного нанокомпозитного материала на основе алюминия |
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