AlN晶须的制造方法和制造装置、AlN晶须结构体和AlN晶须以及树脂成型体和其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供实现了抑制金属粒子的混入的AlN晶须的制造方法和制造装置、AlN晶须结构体和AlN晶须以及树脂成型体和其制造方法。该AlN晶须的制造方法中，在材料收容部(1200)的内部对含Al材料进行加热而产生Al气体，从连通部(1220)向反应室(1300)导入Al气体，并且从气体导入口(1320)向反应室(1300)导入氮气，使AlN晶须(100)从配置于反应室(1300)的内部的Al2O3基板(1310)的表面生长。

Manufacturing method and device of AlN whisker, AlN whisker structure and AlN whisker, resin molding body and manufacturing method thereof

The object of the invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing device, an AlN whisker structure and AlN whisker, a resin molding body and a manufacturing method thereof, which can suppress the mixing of metal particles. In the manufacturing method of the AlN whisker, the Al containing material is heated inside the material receiving part (1200) to generate the Al gas, the Al gas is introduced from the communicating part (1220) to the reaction chamber (1300), and the nitrogen is introduced from the gas inlet (1320) to the reaction chamber (1300), so that the AlN whisker (100) grows from the surface of the Al2O3 substrate (1310) configured inside the reaction chamber (1300).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】AlN晶须的制造方法和制造装置、AlN晶须结构体和AlN晶须以及树脂成型体和其制造方法
本说明书的
涉及AlN晶须的制造方法和制造装置、AlN晶须结构体和AlN晶须以及树脂成型体和其制造方法。
技术介绍
电子设备类一般在使用时发热。这样的热有可能对电子设备的性能造成影响。因此，电子设备类大多设置有散热构件。另外，有时对散热构件要求绝缘性。因此，有时绝缘基板被用于电子设备。作为绝缘基板，例如有时使用AlN基板。AlN兼备高热传导性和高绝缘性。但是，根据用途，AlN基板的韧性并不充分。因此，对于需要足够的脆性断裂强度的用途，兼备高热传导性和高绝缘性的材料是非常稀有的。因此，本专利技术人等中的部分专利技术人研究开发了制造AlN晶须的方法(专利文献1)。AlN晶须为纤维状的材料。另外，AlN晶须具备高热传导性和高绝缘性。而且，通过在树脂材料中混合AlN晶须并固化，能够设计具备各种性能的复合材料。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014－073951号公报
技术实现思路
如上所述，AlN晶须为绝缘性的材料。但是，以往的制造方法中，在回收AlN晶须时，有时Al粒子等金属混合在AlN晶须的束中。由于这样的杂质的混入，有可能损害AlN晶须的绝缘性。另外，由于原子半径不同的杂质被吸收至AlN晶体中，有时招致由晶体缺陷引起的热传导率的降低。本说明书的技术是为了解决上述现有技术所具有的问题而作出的。其课题在于提供实现了抑制金属粒子的混入的AlN晶须的制造方法和制造装置、AlN晶须结构体和AlN晶须以及树脂成型体和其制造方法。第1方式的AlN晶须的制造方法中，在第1室的内部对含Al材料进行加热而产生Al气体，从第1导入口向第2室导入Al气体，并且从第2导入口向第2室导入氮气，使AlN晶须从配置于第2室的内部的绝缘性基材的表面生长。该AlN晶须的制造方法中，将产生Al气体的第1室和使AlN晶须生长的第2室分开设置。然后，使AlN晶须从第2室的内部的绝缘性基材生长。因此，在回收所生长的AlN晶须时，不会有其它金属粒子混入AlN晶须的顾虑。本说明书中，可提供实现了抑制金属粒子的混入的AlN晶须的制造方法和制造装置、AlN晶须结构体和AlN晶须以及树脂成型体和其制造方法。附图说明图1是表示第1实施方式的AlN晶须的结构的部分截面图。图2是表示第1实施方式的AlN晶须的制造装置的简要构成的图。图3是表示第2实施方式的AlN晶须结构体的结构的部分截面图。图4是用于说明第2实施方式的AlN晶须结构体的制造方法的图(其1)。图5是用于说明第2实施方式的AlN晶须结构体的制造方法的图(其2)。图6是表示第3实施方式的AlN晶须的结构的部分截面图。图7是示意性地表示第3实施方式的AlN晶须的内部结构的图。图8是表示第4实施方式的树脂成型体的截面结构的图。图9是表示使第4实施方式的AlN晶须整齐排列的整齐排列装置的简要构成的图。图10是用于说明第4实施方式的树脂成型体的制造方法的图(其1)。图11是用于说明第4实施方式的树脂成型体的制造方法的图(其2)。图12是用于说明第4实施方式的树脂成型体的制造方法的图(其3)。图13是表示第5实施方式的树脂成型体的内部结构的图。图14是表示第5实施方式的树脂成型体的热传导粒子体的结构的图。图15是表示第5实施方式的热传导粒子体的制造装置的简要构成的图。图16是表示第6实施方式的ZrO2传感器的结构的简要构成图。图17是表示第7实施方式的催化转换器的外观的立体图。图18是表示第7实施方式的催化转换器的表面的放大图。图19是表示将第7实施方式的催化转换器的壁放大而得的放大图。图20是表示第8实施方式的汽车用窗玻璃的外观的立体图。图21是表示第8实施方式的汽车用窗玻璃的内部结构的图。图22是表示生长于氧化铝基板的AlN晶须的照片。图23是表示在AlN粒子上生长的AlN晶须(AlN晶须结构体)的扫描型显微镜照片(其1)。图24是表示在AlN粒子上生长的AlN晶须(AlN晶须结构体)的扫描型显微镜照片(其2)。图25是表示在氧化铝粒子上生长的AlN晶须(AlN晶须结构体)的扫描型显微镜照片(其1)。图26是表示在氧化铝粒子上生长的AlN晶须(AlN晶须结构体)的扫描型显微镜照片(其2)。图27是表示被AlN多晶覆盖的碳基板的结构的截面图。图28是表示被AlN粒子覆盖的碳基板的结构的截面图。图29是表示疏水化处理前的AlN晶须的扫描型显微镜照片。图30是疏水化处理前的AlN晶须的通过电子能量损失谱法得到的氧映射图像(其1)。图31是疏水化处理前的AlN晶须的通过电子能量损失谱法得到的氧映射图像(其2)。图32是表示疏水化处理前的AlN晶须的扫描型显微镜照片。图33是表示疏水化处理后的AlN晶须的扫描型显微镜照片。图34是表示AlN晶须的外观的扫描型显微镜照片。图35是表示将AlN晶须放大而得的扫描型显微镜照片。图36是AlN晶须的透射型显微镜照片。图37是AlN晶须的氧原子映射图像。具体实施方式以下，对于具体的实施方式，例举AlN晶须的制造方法和制造装置、AlN晶须结构体和AlN晶须以及树脂成型体和其制造方法并参照附图进行说明。附图中的各层的厚度的比率并不是反映实际的比率。(第1实施方式)对第1实施方式进行说明。1.AlN晶须1-1.AlN晶须的结构图1是表示本实施方式的AlN晶须100的结构的部分截面图。如图1所示，AlN晶须100为纤维状的材料。AlN晶须100具有AlN单晶110和含氧原子层120。AlN单晶110为纤维状。AlN单晶110位于AlN晶须100的中心。AlN晶须100的长度为1μm～5cm。AlN晶须100的直径为0.1μm～50μm。这些数值范围为目标，未必限于上述的数值范围。1-2.含氧原子层含氧原子层120为通过AlN单晶110至少吸收氧原子而生成的第1层。因此，含氧原子层120当然含有氧原子。含氧原子层120呈筒状覆盖AlN单晶110的表面。含氧原子层120的形状为筒形状。含氧原子层120的膜厚为7nm～500nm。如上所述，含氧原子层120来自AlN单晶110。因此，AlN单晶110只要具备充分致密的结晶性，则含氧原子层120的膜厚为7nm～10nm。上述的数值范围为目标，未必限于上述的数值范围。含氧原子层120为AlN单晶110的表面与大气中的氧分子或水分子反应而得的。即，含氧原子层120在制造过程中曾为AlN单晶110。如果AlN与氧分子或水分子反应，则有可能产生Al2O3、AlON和Al(OH)3中的至少一个。因此，含氧原子层120含有Al2O3、AlON和Al(OH)3中的至少一种。另外，有可能是这些材料的复合材料。Al2O3、AlON和Al(OH)3均包含Al原子和氧原子。含氧原子层120是绝缘性的。而且，含氧原子层120的热传导率比AlN单晶110的热传导率低。1－3.本实施方式的AlN晶须的性质AlN晶须100具备高热传导性和高绝缘性。另外，具备充分的脆性断裂强度。因此，通过将AlN晶须100混合于树脂材料并固化，能够制造具备各种性质的复合材料。如上所述，含氧原子层120在制造过程中曾为AlN单晶110。因此，含氧原子层120具备致密的晶体结构。一旦生成含氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AlN晶须的制造方法，其特征在于，在第1室的内部对含Al材料进行加热而产生Al气体，从第1导入口向第2室导入所述Al气体，并且从第2导入口向所述第2室导入氮气，使AlN晶须从配置于所述第2室的内部的绝缘性基材的表面生长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.17 JP 2017-053622;2017.03.17 JP 2017-053621.一种AlN晶须的制造方法，其特征在于，在第1室的内部对含Al材料进行加热而产生Al气体，从第1导入口向第2室导入所述Al气体，并且从第2导入口向所述第2室导入氮气，使AlN晶须从配置于所述第2室的内部的绝缘性基材的表面生长。2.根据权利要求1所述的AlN晶须的制造方法，其特征在于，所述绝缘性基材为Al2O3基板、AlN多晶基板、Al2O3粒子和AlN粒子中的任一者。3.根据权利要求1或2所述的AlN晶须的制造方法，其特征在于，将使所述AlN晶须生长时的所述第2室的气氛温度设为1500℃～1800℃。4.一种AlN晶须的制造装置，其特征在于，具有：收容含Al材料的材料收容部，使AlN晶须生长的反应室，至少对所述材料收容部进行加热的第1加热部；所述反应室具有1个以上的绝缘性基材，所述第1加热部对收容于所述材料收容部的所述含Al材料进行加热，在所述材料收容部与所述反应室之间具有将所述材料收容部和所述反应室连通的1个以上的连通部。5.根据权利要求4所述的AlN晶须的制造装置，其特征在于，所述第1加热部对所述反应室进行加热。6.根据权利要求4所述的AlN晶须的制造装置，其特征在于，具有对所述反应室进行加热的第2加热部。7.根据权利要求4～6中任一项所述的AlN晶须的制造装置，其特征在于，具有使所述1个以上的连通部的开口部为打开状态或关闭状态的开闭部。8.根据权利要求4～7中任一项所述的AlN晶须的制造装置，其特征在于，所述材料收容部从所述反应室来看配置于垂直下方侧的位置。9.一种AlN晶须结构体，具有：AlN粒子或Al2O3粒子，和在所述AlN粒子或所述Al2O3粒子的表面与所述AlN粒子或所述Al2O3粒子连接的AlN晶须。10.一种AlN晶须结构体，具有：碳基材，形成于所述碳基材的表面的AlN多晶或AlN粒子，和在所述AlN多晶或所述AlN粒子的表面与所述AlN多晶或所述AlN粒子连接的AlN晶须。11.一种AlN晶须，其特征在于，具有：纤维状的AlN单晶，覆盖所述AlN单晶的含氧原子层，和覆盖所述含氧原子层的疏水层；所述含氧原子层为通过所述AlN单晶至少吸收氧原子而生成的层，所述疏水层具有烃基。12.根据权利要求11所述的AlN晶须，其特征在于，所述含氧原子层和所述疏水层通过酯键而键合。13.根据权利要求11或12所述的AlN晶须，其特征在于，所述含氧原子层含有Al2O3、AlON和Al(OH)3中的至少一种。14.根据权利要求11～13中任一项所述的AlN晶须，其特征在于，所述含氧原子层的膜厚为7nm～500nm。15.一种AlN晶须的制造方法，其特征在于，在第1室的内部对含Al材料进行加热而产生Al气体，从第1导入口向第2室导入所述Al气体，并且从第2导入口向所述第2室导入氮气，使纤维状的AlN单晶从配置于所述第2室的内部的绝缘性基材的表面生长，在所述AlN单晶的表面形成含氧原子层，在所述含氧原子层的表面形成烃基。16.根据权利要求15所述的AlN晶须的制造方法，其特征在于，形成所述烃基时，将具有所述含氧原子层的所述AlN单晶、硬脂酸和环己烷混合而制成混合物，将所述混合物进行回流。17.一种树脂成型体，其特征在于，具有：具有第1端部和第2端部的AlN晶须，和覆盖所述AlN晶须的树脂材料；所述树脂成型体具有第1面和所述第1面的相反侧的第2面，所述AlN晶须的所述第1端部在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇治原彻，竹内幸久，塩尻大士，松本昌树，齐藤广志，林育夫，
申请(专利权)人：国立大学法人名古屋大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP