研究開発された技術紹介

本研究開発は、自動車の軽量化、高度化に寄与することを目的として、射出成形技術を駆使して、高熱伝導性を有しかつ絶縁性に優れる窒化アルミ焼結体製品の高度化を実現するとともに、資源・環境対策にも有効な技術開発を目指す。この目的達成のため、射出成形・脱脂焼結技術を駆使した窒化アルミの複雑三次元形状の射出成形・脱脂焼結体の製作とその製造プロセスの確立を実施する

窒化アルミ焼結固化体を、小型複雑形状の高熱伝導性部品として安定製造する技術の確立
・焼結体特性の目標値をクリアし、焼結ノウハウを確立
　→熱伝導率1 8 0 W / m K 以上、熱膨張係数5.0×10-6/℃以下、絶縁性1014Ωcm
・不要部分の薄肉化、複数部品の統合一部品化による軽量化
　→20%重量削減
(新技術)
特殊スラリー配合で射出成形
・複雑3次元形状品をニアネットシェイプで量産可能
　→製造コスト小/材料ロス小
・均質充填可能
　→製品の密度向上

・試験体の熱伝導率174.6W/mKを確認
-専用焼結炉による焼結実験を実施
-脱脂と焼結を行った試験体の結果、密度3.384(g/cm2)、硬さHV997(ビッカース硬さ98N)、熱伝導率174.6W/mKとなった
-熱膨張係数、絶縁性については、引き続き実験を実施
・焼結時収縮率15%を確認
-微細化適性については、現状1/100mm以上のばらつきがあり、今後、焼結体での精度±0.5%以下を目標とする
-焼結時収縮率は約15%で安定的であることを確認
・軽量化、省資源化については今後の課題
-軽量化については、バインダーの種類を変えて実験を行ったが、満足のいく結果が出ず、今後の課題となった
-省資源化については、射出成形時のスプールランナーを粉砕機にかけて粉砕し、再度射出成形機で成形できることは確認
-ただし、スプールランナーが出ないホットランナー用金型製作は今後の課題

自動車部品を、窒化アルミ焼結固化体を材料とする部品に置き換えることにより、部品の高熱伝導化・低熱膨張化及び軽量化・省資源化を実現

・実用化に向け、補完研究を継続中
・サンプルなし

・複雑形状化：複雑形状化により小型化
・耐久性・耐腐食性・耐摩耗性向上：機器の高出力が可能に
・小型化、省スペース化：小型な放熱対策として非金属放熱部品への要請が高まっている

安定生産の確立に向け、補完研究を実施中
・最終目標数値測定が採れる試験体が得られていないので補完研究継続中
・今後は、焼結体特性値をクリアし、安定した生産ができる条件出しを補完研究で行う
・事業化に向けては、窒化アルミ関係の金型受注をきっかけとし、試作品を作製し、参入の足掛かりをつかみたい