(57)【要約】【課題】磁場印加中の熱伝導性に優れた磁性流体を提供する。【解決手段】分散媒、及び前記分散媒中に分散している複合磁性材料を含有し、前記複合磁性材料は、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかと、炭素材料とを含有し、かつ前記磁性金属及び前記磁性合金の少なくともいずれかは、前記炭素材料の表面の少なくとも一部に担持されている、磁性流体。この磁性流体に磁場を印加すると、炭素材料を多量に含有する複合磁性材料が整列して、熱伝導経路を形成して、磁性流体全体の熱伝導性が向上する。【選択図】図３
2019075527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散媒、及び
前記分散媒中に分散している複合磁性材料
を含有し、
前記複合磁性材料は、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかと、炭素材料とを含有し、かつ
前記磁性金属及び前記磁性合金の少なくともいずれかは、前記炭素材料の表面の少なくとも一部に担持されている、
磁性流体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁性流体に関する。本開示は、特に、磁場印加中の熱伝導性に優れる磁性流体に関する。
【背景技術】
【０００２】
分散媒中に磁性材料を分散させた磁性流体が実用化されている。磁性流体に磁場が印加されると、見かけ上、磁性流体全体が、磁性を帯びたように挙動する。これにより、磁性流体は、種々の性質を示す。
【０００３】
例えば、特許文献１には、分散媒中に、磁性材料と炭素系導電性材料が分散している導電性磁性流体が開示されている。磁性材料としては、鉄、ニッケル、及びコバルト、並びにこれらの合金、酸化物又は窒化物が挙げられている。
【０００４】
一般に、磁性流体に磁場が印加されると、磁性流体の粘度が増加する。理論に拘束されないが、これは、磁場の印加により、磁性流体中の磁性材料が整列するためであると考えられている。
【０００５】
特許文献１に開示された導電性磁性流体は、炭素系導電性材料を含有するため、磁性流体全体に磁場が作用し易い。そのため、磁場が印加されたとき、磁性流体中の磁性材料は、迅速に整列する。それにより、特許文献１に開示された導電性磁性流体は、磁場の印加に対する、粘度増加の応答性がよい。このことから、この導電性磁性流体は、シール装置に用いられている。
【０００６】
上述したように、磁場の印加により、磁性流体中の磁性材料が整列する。そして、磁性材料の整列によって、磁性流体中で熱が伝わり易くなる。そのため、磁性流体は、磁場の印加の有無によって、熱伝導性を変化させることができる材料として用いることができる。しかし、磁性材料の熱伝導率は、銅などと比べると低い。そのため、磁場が印加されることによって、磁性材料が整列して熱が伝わり易くなっても、磁性流体全体の熱伝導性の向上は充分ではなかった。
【０００７】
そこで、磁場印加中の磁性流体全体の熱伝導性を向上させる試みが行われている。例えば、特許文献２には、磁性材料を内包するカーボンナノチューブが、分散媒中で分散している磁性流体が開示されている。磁性材料としては、鉄、ニッケル及びコバルト、並びにこれらの合金が挙げられている。分散媒としては、炭化水素系オイル、エステル系オイル、フッ化炭素系オイル、及びシリコーン系オイルが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１２３４６２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４０２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献２に開示された磁性流体に磁場が印加されても、磁性流体全体の熱伝導性の向上は、依然として充分ではなかった。このことから、磁場印加中の熱伝導性に優れた磁性流体が望まれている、という課題を、本発明者らは見出した。
【００１０】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、本開示は、磁場印加中の熱伝導性に優れた磁性流体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ね、本開示の磁性流体を完成させた。その要旨は、次のとおりである。
〈１〉分散媒、及び
前記分散媒中に分散している複合磁性材料
を含有し、
前記複合磁性材料は、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかと、炭素材料とを含有し、かつ
前記磁性金属及び前記磁性合金の少なくともいずれかは、前記炭素材料の表面の少なくとも一部に担持されている、
磁性流体。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかが、炭素材料の表面の少なくとも一部に担持されていることによって、磁性流体に磁場が印加されたとき、複合磁性材料が整列して熱伝導経路を形成する。そして、炭素材料の熱伝導率は、磁性金属及び磁性合金の熱伝導率よりも高いため、複合磁性材料が、炭素材料を多量に含有することによって、磁性流体全体の熱伝導性が向上する。その結果、磁場印加中の熱伝導性に優れた磁性流体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本開示の磁性流体の一形態において、磁場が印加されているとき、磁性流体中の複合磁性材料の状態を示す模式図である。
【図２】図２は、従来の磁性流体において、磁場が印加されているとき、磁性流体中の複合磁性材料の状態を示す模式図である。
【図３】図３は、実施例及び比較例の試料について、磁性流体全体に対するニッケルめっき又は内包鉄の体積率（％）と、磁場印加中の磁性流体の熱伝導率との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、実施例の試料における複合磁性材料のＳＥＭ観察結果を示す図である。
【図５】図５は、実施例の試料における複合磁性材料のＴＥＭ−ＥＤＸ分析結果を示す図である。
【図６】図６は、実施例の試料における複合磁性材料のＸＲＦ分析結果を示す図である。
【図７】図７は、一般的な磁性流体において、磁場が印加されていないとき、磁性流体中の磁性材料の状態を示す模式図である。
【図８】図８は、一般的な磁性流体において、磁場が印加されているとき、磁性流体中の磁性材料の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示に係る磁性流体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本開示に係る磁性流体を限定するものではない。
【００１５】
まず、一般的な磁性流体が、磁場の印加により、熱伝導率可変材料として用いられる場合について、説明する。
【００１６】
図７は、一般的な磁性流体において、磁場が印加されていないとき、磁性流体中の磁性材料の状態を示す模式図である。図８は、一般的な磁性流体において、磁場が印加されているとき、磁性流体中の磁性材料の状態を示す模式図である。
【００１７】
図７に示したように、磁性流体１０は、熱源２０と受熱物３０との間に配置される。また、磁性流体１０は、分散媒４０と磁性材料５０を含有する。そして、磁場が印加されていないとき、磁性材料５０は、分散媒４０中で、均一に分散している。
【００１８】
理論に拘束されないが、図８に示したように、磁性流体１０に磁場６０が印加されたとき、磁性材料５０同士が整列して、熱源２０から受熱物３０への熱伝導経路７０が形成される。そして、熱伝導経路７０によって、熱源２０から受熱物３０に熱が伝わり、受熱物３０で、磁性流体１０と反対側に熱が放出される。すなわち、熱伝導経路７０が形成されると、熱伝導経路７０が形成されないときと比べて、磁性流体１０全体の熱伝導率は向上する。一方、図７に示したように、磁性流体１０に磁場が印加されていないとき、磁性材料５０同士は整列し難く、熱伝導経路７０は形成され難い。
【００１９】
このように、一般的な磁性流体においては、磁性材料５０同士の整列の有無を利用して、熱伝導経路７０の形成を制御することによって、磁性流体１０を、熱伝導率可変材料として用いることができる。
【００２０】
磁性材料５０は、鉄、ニッケル、及びコバルト、並びにこれらの合金、酸化物又は窒化物等を主成分とする。そのため、銅などの熱伝導率と比べて、磁性材料５０の熱伝導率は低い。このことから、磁性材料５０の整列によって熱伝導経路７０が形成されても、磁性流体１０全体の熱伝導率は、それほど高くならない。
【００２１】
本発明者は、磁性材料５０に代えて、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかと、炭素材料とを含有する複合磁性材料が整列して、熱伝導経路７０が形成されると、磁性流体１０全体の熱伝導性の向上に寄与することを知見した。また、本発明者は、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかは、炭素材料の表面の少なくとも一部に担持されることによって、複合磁性材料の整列に寄与することを知見した。
【００２２】
これらの知見を、図面を用いて説明する。図１は、本開示の磁性流体の一形態において、磁場が印加されているとき、磁性流体中の複合磁性材料の状態を示す模式図である。図２は、従来の磁性流体において、磁場が印加されているとき、磁性流体中の複合磁性材料の状態を示す模式図である。
【００２３】
理論に拘束されないが、図１に示したように、磁性流体１０に磁場６０が印加されているとき、複合磁性材料９０が整列して、熱源２０から受熱物３０への熱伝導経路７０が形成される。そして、熱伝導経路７０によって、熱源２０から受熱物３０に熱が伝わり、受熱物３０で、磁性流体１０と反対側に熱が放出される。
【００２４】
図１では、１つの複合磁性材料９０によって、熱源２０から受熱物３０への熱伝導経路７０が形成されているが、これに限られない。複数の複合磁性材料９０が連結して、熱源２０から受熱物３０への熱伝導経路７０が形成されてもよい。
【００２５】
複合磁性材料９０は、磁性金属８５とカーボンナノチューブ８０を含有する。図１においては、カーボンナノチューブ８０の少なくとも端面に、磁性金属８５が担持されているが、これに限られない。例えば、カーボンナノチューブ８０の両端面と、両端面以外の表面の一部に、磁性金属８５が担持されていてもよい。
【００２６】
磁性金属８５については、これに代えて、磁性合金であってもよいし、磁性金属と磁性合金の混合物であってもよい。カーボンナノチューブ８０については、これに代えて、粒子状及び／又は塊状等の炭素材料であってもよい。
【００２７】
カーボンナノチューブ８０の表面の少なくとも一部に、磁性金属８５が担持されていれば、磁性金属８５が担持される位置は、カーボンナノチューブ８０の両端部以外の表面であってもよい。また、カーボンナノチューブ８０の表面全部に、磁性金属８５が担持されていてもよい。
【００２８】
複数の複合磁性材料９０が連結することによって、熱伝導経路７０が形成される場合には、磁性金属８５同士が連結される。そのため、このような場合には、カーボンナノチューブ８０の両端部の表面に、磁性金属８５が担持されるのが典型的である。
【００２９】
磁性金属８５は、カーボンナノチューブ８０の表面に担持されている。そのため、カーボンナノチューブ８０の表面全部に、磁性金属８５が担持されていても、複合磁性材料９０の大部分は、カーボンナノチューブ８０である。磁性金属８５の熱伝導率に比べて、カーボンナノチューブ８０の熱伝導率は非常に高いため、カーボンナノチューブ８０が大部分を占める複合磁性材料９０によって熱伝導経路７０が形成されると、磁性流体１０全体の熱伝導性が顕著に向上する。
【００３０】
これに対し、従来の磁性流体１０においては、理論に拘束されないが、図２に示したように、磁性金属８５がカーボンナノチューブ８０内の空間部に内包されているため、複合磁性材料９０によって、熱伝導経路７０が形成され難い。また、磁性金属８５がカーボンナノチューブ８０内の空間部に内包されているときには、複合磁性材料９０は小さいことが多いため、磁場に応答し難い。さらに、磁性金属８５は、カーボンナノチューブ８０内の空間部全体に内在するため、磁場に応答したとしても、複合磁性材料９０が磁力線に並び難い（図２、参照）。これらことから、従来の磁性流体１０では、カーボンナノチューブ８０を用いても、磁場６０の印加中に、磁性流体１０全体の熱伝導性が向上し難い。
【００３１】
これまで図面を参照しながら説明してきた知見に基づく、本開示の磁性流体１０の構成要件を、次に説明する。
【００３２】
《磁性流体》
本開示の磁性流体１０は、分散媒４０及び複合磁性材料９０を含有する。本開示の磁性流体１０は、分散媒４０及び複合磁性材料９０の他に、本開示の磁性流体１０の効果を損なわない物質及び不可避的不純物を、磁性流体１０全体に対して、５質量％以下、３質量％以下、又は２質量％以下で含有してもよい。また、不可避的不純物を皆無にすることは困難であるため、分散媒４０と複合磁性材料９０の合計含有量は１００質量％でなくてもよく、９５質量％以上、９７質量％以上、又は９９質量以上であれば、実質的に問題はない。本開示の磁性流体１０の効果を損なわない物質としては、例えば、後述する作用効果の他に、カーボンナノチューブの結晶構造を改善する触媒としても働く、Ｆｅ、Ｃｏ、及びＮｉ等並びにこれらの組合せが挙げられる。なお、本明細書において、不可避的不純物とは、原材料に含まれる不純物、あるいは、製造工程で混入してしまう不純物等、その含有を回避することが避けられない、あるいは、回避するためには著しい製造コストの上昇を招くような不純物のことをいう。
【００３３】
複合磁性材料９０は、分散媒４０中に分散している。分散媒４０及び複合磁性材料９０それぞれについて、次に説明する。
【００３４】
〈分散媒〉
分散媒４０は、複合磁性材料９０を、分散媒４０中で分散させることができる物質（溶媒）である。複合磁性材料９０は、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかを含有するため、分散媒４０は、磁性金属及び磁性合金を酸化させない有機物質（有機溶剤）を含有する（主成分とする）ことが好ましい。このような有機溶剤としては、ポリアルファオレフィン、イソパラフィン、アルキルナフタレン、及びフッソオイル等、並びにこれらの組合せが挙げられる。
【００３５】
磁場６０の印加によって、分散媒４０中に分散している複合磁性材料９０を迅速に整列させるため、分散媒４０は、界面活性剤を含有していることが好ましい。界面活性剤は、磁場６０の印加を解除したとき、整列している複合磁性材料９０を迅速に分散媒４０中に分散させるのにも有効である。このような界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム及びドデシルベンゼン硫酸ナトリウム等、並びにこれらの組合せが挙げられる。
【００３６】
分散媒４０と複合磁性材料９０それぞれの配合量については、複合磁性材料９０の質量を１としたとき、分散媒４０の質量は、５以上、１０以上、又は１５以上であってよく、１００以下、５０以下、又は３０以下であってよい。
【００３７】
〈複合磁性材料〉
複合磁性材料９０は、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかと、炭素材料とを含有する。そして、磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれかは、炭素材料の表面の少なくとも一部に担持されて、複合化されている。担持の方法としては、無電解めっき、及び酸処理して金属源を添加する方法等、並びにこれらの組合せが挙げられる。
【００３８】
複合磁性材料９０は、磁性金属及び磁性合金並びに炭素材料の他に、本開示の磁性流体１０の効果を損なわない物質及び不可避的不純物を含有してもよい。そして、その含有量は、上述した、分散媒４０と複合磁性材料９０以外の物質（不可避的不純物を含む）の許容量の内数である。
【００３９】
磁性流体１０に磁場６０が印加されたとき、複合磁性材料９０の整列を促進するため、磁性金属８５としては、強磁性金属、すなわち、鉄、ニッケル、及びコバルトを含有することが好ましい。磁性合金としては、鉄、ニッケル、及びコバルトからなる群から選ばれる２種以上を含有する合金が挙げられる。
【００４０】
炭素材料に担持されている磁性金属及び磁性合金の粒径は、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、又は５００ｎｍ以上であってよく、１００００ｎｍ以下、５０００ｎｍ以下、又は１０００ｎｍ以下であってよい。本明細書において、特に断りがない限り、粒径は円相当径を意味する。また、円相当径は投影面積円相当径（ヘイウッド径）を意味する。
【００４１】
炭素材料としては、カーボンナノチューブ８０が典型的であるが、粒状及び塊状の炭素材料も用いることができる。炭素材料がカーボンナノチューブ８０であるとき、カーボンナノチューブ８０は、単層又は複層のいずれであってもよい。
【００４２】
カーボンナノチューブ８０の外径は、５００００ｎｍ以下、１００００ｎｍ以下、５０００ｎｍ以下、１０００ｎｍ以下、又は５００ｎｍ以下であってよく、１０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、又は１００ｎｍ以上であってよい。
【００４３】
カーボンナノチューブ８０の長さは、５００μｍ以下、３００μ以下、又は１００μｍ以下であってよく、１０μｍ以上、３０μｍ以上、又は５０μｍ以上であってよい。
【００４４】
炭素材料に担持される磁性金属及び／又は磁性合金の担持量は、複合磁性材料９０全体に対して、０．５体積％以上であることが好ましい。磁性金属及び／又は磁性合金の担持量が０．５体積％以上であれば、磁場６０を印加したとき、磁性流体１０全体の熱伝導率向上効果が、明瞭に認識できるようになる。磁性流体１０全体の熱伝導率を向上させる観点からは、１．５体積％以上がより好ましく、３．０体積％以上がより一層好ましい。
【００４５】
一方、磁性金属及び磁性合金の熱伝導率は、炭素材料の熱伝導率よりも低いため、磁性金属及び／又は磁性合金の担持量が過剰になると、磁性流体１０全体の熱伝導率が、かえって低下する。磁性流体１０全体の熱伝導率の低下を抑制する観点からは、磁性金属及び／又は磁性合金の担持量は、１０．５体積％以下が好ましく、７．０体積％以下がより好ましく、５．０体積％以下がより一層好ましい。
【００４６】
《磁性流体の製造方法》
磁性流体１０が、これまで説明してきた構成要件を満たせば、磁性流体１０の製造方法は、特に制限されない。カーボンナノチューブの表面に、ニッケルを無電解めっきをする場合、例えば、次のような製造方法が挙げられる。
【００４７】
〈複合磁性材料の合成〉
カーボンナノチューブをボールミル等で、長さが５０〜５００ｎｍになるまで粉砕する。粉砕前のカーボンナノチューブとしては、例えば、ＣＶＤ法で成長させたカーボンナノチューブを用いることができる。
【００４８】
粉砕したカーボンナノチューブを、ＨＮＯ３水溶液で洗浄した後、これを蒸留水でさらに洗浄し、ろ過して、中間生成物Ａを得る。
【００４９】
ＳｎＣｌ２とＨＣｌを含有する水溶液に中間生成物Ａを加え、これに超音波をかけた後、濾過して、中間生成物Ｂを得る。
【００５０】
ＰｄＣｌ２とＨＣｌを含有する水溶液に中間生成物Ｂを加え、これに超音波をかけた後、濾過して、中間生成物Ｃを得る。
【００５１】
ＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ、ＮａＰＨ２Ｏ２・Ｈ２Ｏ、及びＣ６Ｈ５Ｎａ３Ｏ７・２Ｈ２Ｏに、次亜リン酸ナトリウム及びクエン酸を若干量加えた水溶液を生成し、これに中間生成物Ｃを加える。そして、中間生成物Ｃを加えた水溶液に、ｐＨが９になるまでＮＨ３を加えて、めっき液を得る。このめっき液を用いて無電解めっきを行った後、これを、蒸留水で洗浄し、ろ過し、そして、乾燥させて、複合磁性材料９０を得る。
【００５２】
〈磁性流体の合成〉
複合磁性材料９０に、ポリアルファオレフィンを加え、これを攪拌しつつ、超音波をかけて、ポリアルファオレフィンに複合磁性材料９０を分散させて、磁性流体１０を得る。
【実施例】
【００５３】
以下、本開示の磁性流体１０を実施例及び比較例により、さらに具体的に説明する。なお、本開示の磁性流体１０は、これらに限定されるものではない。
【００５４】
〈実施例の磁性流体試料の作製〉
ＣＶＤで成長させたカーボンナノチューブ（株式会社マイクロフェース社製）を、ボールミルで、長さが３００ｎｍ程度になるまで粉砕した。
【００５５】
粉砕したカーボンナノチューブを、１２．８ＭのＨＮＯ３水溶液で１２時間にわたり洗浄した後、これを蒸留水でさらに洗浄し、ろ過して、中間生成物Ａを得た。
【００５６】
０．０４４ＭのＳｎＣｌ２と０．１２ＭのＨＣｌを含有する水溶液に中間生成物Ａを加え、これに５分間にわたって超音波をかけた後、濾過して、中間生成物Ｂを得た。
【００５７】
０．０００５６ＭのＰｄＣｌ２と０．１２ＭのＨＣｌを含有する水溶液に中間生成物Ｂを加え、これに５分間にわたり超音波をかけた後、濾過して、中間生成物Ｃを得た。
【００５８】
０．０８ＭのＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ、０．２ＭのＮａＰＨ２Ｏ２・Ｈ２Ｏ、及び０．０８ＭのＣ６Ｈ５Ｎａ３Ｏ７・２Ｈ２Ｏに、次亜リン酸ナトリウム及びクエン酸を若干量加えた水溶液を生成し、これに中間生成物Ｃを加えた。中間生成物Ｃを加えた水溶液に、ｐＨが９になるまでＮＨ３を加えて、めっき液を得た。このめっき液を用いて、３５℃で１５分にわたり、カーボンナノチューブに無電解ニッケルめっきを行った後、これを、蒸留水で洗浄し、ろ過し、そして、乾燥させて、複合磁性材料９０を得た。
【００５９】
このようにして得た複合磁性材料９０に、ポリアルファオレフィンを加え、これを攪拌しつつ、超音波をかけて、ポリアルファオレフィンに複合磁性材料９０を分散させて、磁性流体１０を得た。磁性流体１０全体に対するニッケル含有量が、０．５〜１０．４体積％になるように、５ｇのポリアルファオレフィンに対して、０．０４〜０．９１ｇの複合磁性材料を配合した。なお、ポリアルファオレフィンとしては、界面活性剤を含有している、シェプロンフィリップス社製のポリアルファオレフィンＳｙｎｆｌｕｉｄ（登録商標）を用いた。
【００６０】
〈比較例の磁性流体試料の作製〉
０．５ｇの無水ＦｅＣｌ３を容器に入れ、この容器を反応炉に装入して熱処理した。熱処理に際し、反応炉内を５０Ｐａまで減圧した後、５０００ｐｐｍの酸素を含有するアルゴンガスを、３０ｍＬ／分の速度で反応炉内に供給した。このようにすることにより、反応炉内容積をＡリットル、酸素量をＢ（Ｎｃｃ）としたとき、Ｂ／Ａは２．５×１０−３であった。次いで、このように減圧したまま、反応温度である８００℃まで、炉内温度を上昇させた。
【００６１】
炉内温度がに到達したとき、炉内圧力が７×１０４Ｐａで維持できるように、炉内にアルゴンガスをさらに供給した。また、熱分解性炭素源として、ベンゼンとアルゴンの混合ガスを、反応炉容積１リットルあたり、３０ｍＬ／分の速度で反応炉内に供給した。さらに、希釈ガスとして、アルゴンガスを、２０ｍＬ／分の速度で反応室内に供給した。
【００６２】
このように、反応炉内にガスを供給しつつ、８００℃で３０分にわたり反応させた後、反応室内を、２０分かけて５００℃まで冷却し、さらに２０分かけて室温まで冷却して、複合磁性材料を得た。このようにして得た複合磁性材料は、鉄を内包するカーボンナノチューブであった。このカーボンナノチューブに関し、外径は４０ｎｍ、長さは３μｍであった。
【００６３】
このようにして得た複合磁性材料に、ポリアルファオレフィンを加え、これを攪拌しつつ、超音波をかけて、ポリアルファオレフィンに複合磁性材料を分散させて、磁性流体を得た。磁性流体１０全体に対するニッケルの含有量が、０．５〜１０．４体積％になるように、５ｇのポリアルファオレフィンに対して、０．０４〜０．９１ｇ複合磁性材料を配合した。なお、ポリアルファオレフィンとしては、界面活性剤を含有している、シェプロンフィリップス社製のポリアルファオレフィンＳｙｎｆｌｕｉｄ（登録商標）を用いた。
【００６４】
（試料の評価）
このようにして得られた試料を、次のような方法で評価した。
【００６５】
先ず、熱拡散率測定用のセルを作製した。厚さが０．１ｍｍであり、かつ３０ｍｍ四方の形状を有する銅版に、直径２０ｍｍの穴を有し、厚さが０．３ｍｍの両面テープを貼り付けた。その穴に、スラリー状の磁性流体１０を充填した。そして、その上に、同じ大きさの別の銅板を重ね合せ、両面テープで接合した。次いで、これを、グラファイトスプレーで黒化し、熱拡散率測定用セルを得た。
【００６６】
このセルの上下に、直径１０ｍｍの穴を有する磁石を貼り合せた。この際、磁石の穴の位置は、スラリー状の磁性流体１０の充填部に合せた。そして、各磁石のＮ極とＳ極を対向させた。これにより、試料には、３０００００Ａ／ｍの磁場が印加される。この状態で、セルを熱拡散率測定装置にセットし、磁性流体１０の熱拡散率を測定した。
【００６７】
磁性流体１０の熱拡散率と、複合磁性材料９０の熱拡散率、及びポリアルファオレフィンＳｙｎｆｌｕｉｄ（登録商標）それぞれの熱伝導率とから、磁性流体１０の熱伝導率を算出した。
【００６８】
結果を表１に示す。さらに、表１に示した結果を、図３にまとめた。なお、表１及び図３において、「Ｎｉめっき又は内包Ｆｅの体積率（％）」は、磁性流体１０全体に対する、Ｎｉ（ニッケル）めっき又は内包Ｆｅ（鉄）の体積率（％）である。さらに、実施例の試料について、複合磁性材料９０について、ＳＥＭ観察、ＴＥＭ−ＥＤＸ分析、及びＸＲＤ分析を行った。図４は、実施例の試料における複合磁性材料９０のＳＥＭ観察結果、図５は、実施例の比較例の試料の複合磁性材料におけるＴＥＭ−ＥＤＸ分析結果、そして、図６は、実施例の試料複合磁性材料９０のＸＲＦ分析結果を示す。
【００６９】
【表１】
2019075527.tif 000003
【００７０】
表１及び図３から分かるように、比較例の磁性流体１０と比べて、実施例の磁性流体１０は、磁場印加中の熱伝導率が高いことを確認できた。また、図４から分かるように、ニッケル（磁性金属）は、カーボンナノチューブの端面に担持（めっき）されていることを確認できた。このことは、実施例の試料の表面をＴＥＭ−ＥＤＸ分析した結果を示す図５からも分かる。なお、図５において、Ｃｕ及びＯはＴＥＭのメッシュに由来し、Ｓ及びＳｎはめっき液の添加物に由来し、そして、Ｆｅはカーボンナノチューブの触媒に由来する。また、図６からは、実施例の試料が、ニッケルとカーボンナノチューブを含有していることが分かる。
【００７１】
これらの結果から、本開示の磁性流体の効果を確認できた。
【符号の説明】
【００７２】
１０    磁性流体
２０    熱源
３０    受熱物
４０    分散媒
５０    磁性材料
６０    磁場
７０    熱伝導経路
８０    カーボンナノチューブ（炭素材料）
８５    磁性金属（磁性金属及び磁性合金の少なくともいずれか）
９０    複合磁性材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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