[发明专利]氧化铝复合材料、氧化铝复合材料的制造方法及含氧化铝复合材料的高分子组合物

说明书

技术领域

本发明涉及氧化铝粒子和无机材料复合而得的氧化铝复合材料、氧化铝复合材料的制造方法及含氧化铝复合材料的高分子组合物。

背景技术

对于将多种材料一体化而复合化的复合材料，期待通过单种材料无法获得的特性。例如，期待以碳纳米管为代表的纳米碳可通过添加至各种材料中而制成复合材料来实现基体的机械性能提高、导电性、导热性等各种功能特性的赋予。

于是，提出了实施使碳纳米管分散于分散溶剂后对分散溶液进行超声波处理的工序、将可形成陶瓷类基体物质的水溶性金属类的盐混合于分散溶液的工序、对分散混合液进行超声波处理的工序、对分散混合液进行干燥和烧成的工序来获得碳纳米管分散于氧化铝基体内的陶瓷类纳米复合粉末的技术方案(参照专利文献1)。

此外，提出了通过使纳米碳分散于液体状铝化合物而获得使纳米碳均匀分散而得的氧化铝复合材料前体后、通过对氧化铝复合材料前体进行热分解来制造固体状的氧化铝复合材料的方法(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特许第4031397号公报

专利文献2:日本专利特开2006-327886号公报

发明的概要

发明所要解决的技术问题

然而，通过专利文献1、2中记载的技术得到的复合材料中，虽然无机材料分散于氧化铝的块内而一体化，但碳材料存在于α-氧化铝单晶粒子的表面或晶界，未形成碳材料的一部分埋入α-氧化铝单晶粒子的内部的构成。

另一方面，对于氧化铝复合材料，对机械性能、导电性、导热性等期待进一步的性能提高。

于是，本发明的课题在于提供进一步提高了氧化铝与无机材料的一体性的氧化铝复合材料、氧化铝复合材料的制造方法及含氧化铝复合材料的高分子组合物。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述课题，本发明的氧化铝复合材料的特征在于，无机材料的至少一部分埋设于构成氧化铝粒子的α-氧化铝单晶粒子的内部。

本发明中，所述无机材料例如为线状无机材料。

本发明中，所述无机材料例如为由单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纳米纤维、气相生长碳纤维和富勒烯中的任一种形成的碳材料。

本发明中，较好是所述氧化铝粒子的平均粒径为0.1～100μm，具有将该氧化铝粒子的累积粒度分布的自微粒侧的累积10％、累积90％的粒径分别设为D10、D90时D90/D10在10以下的粒度分布。

本发明的氧化铝复合材料的制造方法的特征在于，包括下述工序：使有机物添加剂溶解于氧化铝原料液，并且使无机材料均匀地分散于该氧化铝原料液来制备分散液的分散液制备工序；使该分散液干燥而获得固化原料的固化工序；一边使氯化氢与该固化原料接触一边对所述固化原料在非氧化性气氛中进行烧成的烧成工序。

本发明中，较好是在所述分散液制备工序中，向所述分散液中添加氧化铝晶种。

本发明中，可采用所述氧化铝原料液为氧化铝原料的溶液的方法。例如，较好是所述氧化铝原料液为溶解了作为所述氧化铝原料的碱性氯化铝的碱性氯化铝溶液，在所述烧成工序中，作为所述氯化氢，使由所述固化原料生成的氯化氢与该固化原料接触。如果采用所述构成，则具有烧成工序中不需要再次实施使氯化氢与固化原料接触的操作。

本发明中，可采用所述氧化铝原料液为分散了氧化铝原料的溶液的方法。例如，所述氧化铝原料液可以是分散了作为所述氧化铝原料的勃姆石的勃姆石分散液，该情况下，在所述烧成工序中，向所述固化原料供给氯化氢。

本发明的氧化铝复合材料被用于例如使其含于树脂中或橡胶中来制造含氧化铝复合材料的高分子组合物。此外，本发明的氧化铝复合材料也可用于与其它材料一起烧结来制造陶瓷。

附图的简单说明

图1是表示本发明的实施例1的氧化铝复合材料的制造方法的工序图。

图2是本发明的实施例1的氧化铝复合材料的电子显微镜照片。

图3是本发明的实施例2的氧化铝复合材料的电子显微镜照片。

图4是本发明的实施例3的氧化铝复合材料的电子显微镜照片。

图5是本发明的实施例4的氧化铝复合材料的电子显微镜照片。

图6是本发明的实施例5的氧化铝复合材料的电子显微镜照片。

图7是本发明的实施例6的氧化铝复合材料的电子显微镜照片。

图8是本发明的实施例7的氧化铝复合材料的电子显微镜照片。

图9是与本发明相对的比较例2的氧化铝粒子的电子显微镜照片。