(57)【要約】【課題】熱応力に対して比較的良好な耐性を有する構造部材を製造することが可能な混合粒子を提供する。【解決手段】セラミックスを主体とする構造部材用の混合粒子であって、セラミックス粒子と、金属粒子と、有機ケイ素系ポリマーとを含み、前記金属粒子は、該金属粒子と前記セラミックス粒子の総体積に対して、１ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲で含まれていることを特徴とする混合粒子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスを主体とする構造部材用の混合粒子であって、
セラミックス粒子と、金属粒子と、有機ケイ素系ポリマー（ただし、フェノール系樹脂は除く）とを含み、
前記金属粒子は、該金属粒子と前記セラミックス粒子の総体積に対して、１ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲で含まれていることを特徴とする混合粒子。
【請求項２】
前記有機ケイ素系ポリマーは、前記金属粒子と前記セラミックス粒子の総体積に対して、０．０００３倍〜１．７５倍の体積範囲で含まれていることを特徴とする請求項１に記載の混合粒子。
【請求項３】
前記有機ケイ素系ポリマーは、シロキサン系ポリマー、ポリカルボシラン系ポリマー、または、シロキサン系ポリマーまたはポリカルボシラン系ポリマーを１種類以上含有する混合ポリマーであることを特徴とする請求項１または２に記載の混合粒子。
【請求項４】
前記セラミックス粒子は、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および炭化ケイ素からなる群から選定される材料を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の混合粒子。
【請求項５】
前記金属粒子は、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、およびケイ素合金からなる群から選定される材料を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の混合粒子。
【請求項６】
前記金属粒子は、平均直径が１μｍ〜２０００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の混合粒子。
【請求項７】
前記セラミックス粒子は、平均直径が０．０１μｍ〜２０００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の混合粒子。
【請求項８】
前記セラミックス粒子は、前記有機ケイ素系ポリマーでコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の混合粒子。
【請求項９】
前記金属粒子は、前記有機ケイ素系ポリマーでコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の混合粒子。
【請求項１０】
前記混合粒子は、金属−セラミックス複合体の製造用の原料として使用されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載の混合粒子。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の混合粒子を含むスラリー。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の混合粒子を加熱し結合してなることを特徴とする、金属−セラミックス複合体。
【請求項１３】
請求項１１に記載のスラリーを加熱し結合してなることを特徴とする、金属−セラミックス複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、セラミックスを主体とする構造部材の製造等に使用され得る混合粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス製の多孔質部材は、３次元積層造形など、様々な分野で利用されており、通常、セラミックス粒子と、有機バインダとを含む原料を高温で焼結させることにより製造される。
【０００３】
しかしながら、従来の方法で製造されたセラミックス製の多孔質部材の中には、熱応力に弱いと言う特性を有するものがある。例えば、一部のセラミックス製の多孔質部材は、熱応力を受けた際に、簡単にクラックが生じたり、容易に破壊したりしてしまう。そこで、この問題を軽減または抑制するため、様々な対応が模索されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２０１４−０４４１２４「セラミックス部材とアルミニウム部材とを接合する方法、および接合体」
【特許文献２】特願２０１４−１８０６５１「セラミックス部材とアルミニウム部材とを接合する方法」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、セラミックス製の多孔質部材の一部には、熱応力に弱いと言う特性を有するものがあり、この問題を軽減または抑制するため、これまでに様々な提案がなされてきた。
【０００６】
しかしながら、これまでに様々な対応策が提案されているにも関わらず、前述のような熱応力に関する問題が完全に解消されたとは言い難い。従って、熱応力に対して比較的良好な耐性を有するセラミックス製の多孔質部材に対しては、依然として高いニーズがあるのが実情である。
【０００７】
加えて、セラミックス粒子間に変形し易い金属粒子を挟み込んで加圧成形後した後、酸化雰囲気下で加熱することにより、緻密なセラミックス体が得られる可能性もあるため、多孔質部材のみならず緻密体作製の簡易化といった応用展開も期待できる。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、熱応力に対して比較的良好な耐性を有する構造部材（多孔質部材ならびに緻密体）を製造することが可能な、混合粒子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】
【０００９】
本発明では、セラミックスを主体とする構造部材用の混合粒子であって、
セラミックス粒子と、金属粒子と、有機ケイ素系ポリマーとを含み、
前記金属粒子は、該金属粒子と前記セラミックス粒子の総体積に対して、１ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲で含まれていることを特徴とする混合粒子が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、熱応力に対して比較的良好な耐性を有する構造部材を製造することが可能な、混合粒子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による混合粒子の形態を概略的に示した図である。
【図２】図１に示した混合粒子の別の形態を概略的に示した図である。
【図３】本発明の一実施形態による別の混合粒子の形態を概略的に示した図である。
【図４】図３に示した形態の混合粒子の製造方法の一例を概略的に示したフロー図である。
【図５】本発明の一実施形態によるさらに別の混合粒子の形態を概略的に示した図である。
【図６】図５に示した形態の混合粒子の製造方法の一例を概略的に示したフロー図である。
【図７】本発明による混合粒子を使用して、構造部材を製造する方法の一例を概略的に示したフロー図である。
【図８】本発明による混合粒子を使用して、２つの部材を接合して接合体を得る方法の一例を概略的に示したフロー図である。
【図９】実施例１〜５において作製された複合体（６００〜７５０℃焼成）の外観（写真）を示した図である。
【図１０】実施例１において作製された複合体（４５０℃）の外観（写真）を示した図である。
【図１１】実施例１に係る複合体のＸ線回折分析の結果を示したチャートである。
【図１２】実施例１に係る複合体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図１３】実施例２に係る複合体のＸ線回折分析の結果を示したチャートである。
【図１４】実施例２に係る複合体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図１５】実施例６において作製された複合体の外観（写真）を示した図である。
【図１６】実施例８において作製された接合体の外観（写真）を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１３】
以下において、混合粉末を成形したものを「成形体」、成形体を加熱して一体化させたものを「複合体」、被接合部材同士を接合させるための混合粉末、スラリーまたは／およびスラリー状のものを「接合材」、被接合部材同士間に接合材を挟み、加熱処理による接合前状態のものを「組立体」、組立体を加熱して接合したものを「接合体」と記す。
【００１４】
（本発明による混合粒子について）
前述のように、セラミックス製の多孔質部材の中には、熱応力に弱いと言う特性を有するものがある。このため、熱応力に対して比較的良好な耐性を有するセラミックス製の多孔質部材が要望されている。
【００１５】
本願発明者らは、このような背景の下、熱応力に対して比較的良好な耐性を有するセラミックス製の構造部材を製造するための方法について鋭意研究開発を行ってきた。そして、本願発明者らは、前述のような問題に対処する一案として、構造部材の製造原料中に金属粒子を存在させることを検討した。この場合、金属粒子は、（ｉ）多孔質部材の製造時には、セラミックス粒子同士を結合させる「接着材」として機能し、（ｉｉ）多孔質部材の使用時には、多孔質部材が熱応力を受けた際に、応力を緩和する機能を発揮する。さらに応用として、（ｉｉｉ）金属の変形能力の高さを活かしてセラミック粒子間の隙間を埋め、緻密体の作製を容易に行うことも期待される。
【００１６】
しかしながら、一般に、セラミックス粒子と金属粒子とは、相互に結合させることが難しい場合がある。例えば、アルミナ粒子とアルミニウム粒子を結合させることが難しいことは、当業者には良く知られている。
【００１７】
そこで、本願発明者らは、さらに鋭意研究開発を進めた結果、有機系ポリマーの中には、セラミックス粒子と金属粒子とを相互に結合させる機能を発揮し得るものが存在すること、および構造部材（以後、多孔質部材と緻密体を纏めた名称を構造部材と称する）の原料中に、そのような有機系ポリマーを添加した場合、構造部材の製造過程で、セラミックス粒子と金属粒子とを適正に結合できることを見出し、本願発明に至った。
【００１８】
すなわち、本願発明では、セラミックスを主体とする構造部材用の混合粒子であって、
セラミックス粒子と、金属粒子と、有機ケイ素系ポリマーとを含み、
前記金属粒子は、該金属粒子と前記セラミックス粒子の総体積に対して、１ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲で含まれていることを特徴とする混合粒子が提供される。
【００１９】
ここで、「有機ケイ素系ポリマー」とは、２次元もしくは３次元構造を有し、主鎖にＳｉ−Ｃ−Ｓｉ基またはＳｉ−Ｏ−Ｓｉ基を有する有機高分子の総称を意味する。すなわち、シロキサン系ポリマーやポリカルボシラン系ポリマー等が含まれる。
【００２０】
このシロキサン系ポリマー約４３０℃前後で、ポリカルボシラン系ポリマーは６００℃以上で活性化する性質を有する。また、有機ケイ素系ポリマーは、活性化された際に、セラミックス材料と金属材料の接触界面で、ケイ素（Ｓｉ）を含むガラス相を形成する性質を有する。このガラス相は、セラミックス材料および金属材料の何れの表面に対しても親和性を有するため、両者を結合する「接着材」として機能する（特許文献１、２）。
【００２１】
本発明では、このセラミックス材料および金属材料をセラミックス粒子および金属粒子として、有機ケイ素系ポリマーとの混合粒子を作ることにより、加熱処理だけで、ケイ素（Ｓｉ）を含むガラス相を介して、セラミックス粒子と金属粒子を適正に結合させることが可能となる。また、これにより、熱処理後に、セラミックスを主体とする構造部材を得ることができる。
【００２２】
さらに、前述のように、製造後の構造部材中に含まれる金属粒子は、構造部材が熱応力を受けた際に、応力を緩和する機能を発揮することができる。このため、本発明による混合粒子を用いて構造部材を製造した場合、熱応力に対して比較的良好な耐性を有する構造部材を提供することが可能となる。
【００２３】
なお、本発明による混合粒子において、金属粒子は、該金属粒子とセラミックス粒子の総体積に対して、１ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲で含まれている。これは、金属粒子の量が１ｖｏｌ％を下回ると、前述の応力緩和機能を十分に発揮することが難しくなるためである。一方、金属粒子が４０ｖｏｌ％を超えると、製造後の構造部材中に、金属が多量に残存してしまう（すなわち、セラミックスを主体とした構造部材が得られない）という問題がある。
【００２４】
（本発明の一実施形態による混合粒子について）
次に、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による混合粒子について詳しく説明する。
【００２５】
図１には、本発明の一実施形態による混合粒子（以下、「第１の混合粒子」と称する）の形態を概略的に示す。また、図２には、第１の混合粒子の別の形態を示す。
【００２６】
図１に示すように、この第１の混合粒子１００は、セラミックス粒子１１０と、金属粒子１２０と、有機ケイ素系ポリマー１３０とを有する。セラミックス粒子１１０、金属粒子１２０、および有機ケイ素系ポリマー１３０は、第１の混合粒子１００内で十分に混合され、均質に存在していることが好ましい。
【００２７】
セラミックス粒子１１０は、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および／または炭化ケイ素等で構成される。
【００２８】
アルミナとしては、９０ｗｔ％以上のアルミナを含む高純度アルミナを好適に用いることができる。窒化アルミニウムとしては、９０ｗｔ％以上の窒化アルミニウムを含む高純度窒化アルミナを好適に用いることができる。窒化ケイ素としては、９０ｗｔ％以上の窒化ケイ素を含む高純度窒化ケイ素を好適に用いることができる。
【００２９】
セラミックス粒子１１０の結晶形態に特に制限はないが、アルミナとしては、αアルミナやγアルミナ等を好適に使用できる。
【００３０】
セラミックス粒子１１０の平均最小寸法は、特に限られないが、０．０１μｍ〜２０００μｍの範囲である。
【００３１】
また、セラミックス粒子１１０の形状としては、球状、板状、棒状、または繊維状等が考えられる。なお、前記「平均最小寸法」は、セラミックス粒子１１０が球状の場合、直径の平均値を意味し、セラミックス粒子１１０が板状の場合、セラミックス粒子１１０の板厚の平均値を意味し、セラミックス粒子１１０が棒状または繊維状の場合、線径の平均値を意味する。
【００３２】
金属粒子１２０は、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、および／またはケイ素合金等で構成される。
【００３３】
金属粒子１２０の平均最小寸法は、１μｍ〜２０００μｍの範囲に絞られる。金属粒子１２０の平均最小寸法が２０００μｍを超えると、粒子同士の結合処理後に金属が過剰に残る可能性がある。
【００３４】
また、金属粒子１２０の形状としては、球状、板状、棒状、または繊維状等が考えられる。なお、前記「平均最小寸法」は、金属粒子１２０が球状の場合、直径の平均値を意味し、金属粒子１２０が板状の場合、板厚の平均値を意味し、金属粒子１２０が棒状または繊維状の場合、線径の平均値を意味する。
【００３５】
有機ケイ素系ポリマー１３０は、シロキサン系ポリマーまたはポリカルボシラン系ポリマーを好適に用いることが可能である。
【００３６】
シロキサン系ポリマーは、主鎖として直鎖状のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ基を有するポリマー、例えばポリメチルヒドロシロキサン（ＰＭＨＳ）およびポリメチルフェニルシロキサン（ＰＭＰｈＳ）であれば良い。シロキサン系ポリマーには、主骨格として３次元構造のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ基を有するシルセスキオキサン系ポリマー、例えばポリメチルシルセスキオキサン（ＰＭＳＱ）およびポリフェニルシロキサン（ＰＰＳＱ）等も含む。
【００３７】
ポリカルボシラン系ポリマーは、主鎖として直鎖状のＳｉ−Ｃ−Ｓｉ基を有するポリマー、例えばポリカルボシラン（ＰＣＳ）およびアリルヒドリドポリカルボシラン（ＡＨＰＣＳ）等であれば良い。
【００３８】
第１の混合粒子１００において、有機ケイ素系ポリマー１３０の体積は、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の総体積の０．０００３倍〜１．７５倍の範囲が好ましい。有機ケイ素系ポリマー１３０の体積がセラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の総体積の０．０００３倍を下回ると、生成されるガラス相の量が少なくなり、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０とを十分に結合することが難しくなる。また、有機ケイ素系ポリマー１３０の体積が、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の総体積の１．７５倍を超えると、第１の混合粒子１００の使用時に排出される二酸化炭素やシラン等の分解ガスの量が増加し、接合不良（ボイド）等を起こす原因となる。
【００３９】
このような第１の混合粒子１００は、セラミックスを主体とする構造部材の製造に利用することができる。ただし、第１の混合粒子１００は、２つの部材を相互に接合する接合材として利用することも可能である。
【００４０】
なお、この適用例の場合、第１の混合粒子１００は、粉体としてではなく、流動性を有するスラリーの状態で、提供されることが好ましい。これにより、被接合部材の所定の箇所に、第１の混合粒子１００を比較的容易に設置することが可能となる。
【００４１】
ここで、図１に示した例では、有機ケイ素系ポリマー１３０は、固体粉末状であり、セラミックス粒子１１０および金属粒子１２０とともに均質に混合されている。しかしながら、有機ケイ素系ポリマー１３０には、このような固体状のものに加えて、「液体状」のもの（流動性を有するものを含む）も使用できる。
【００４２】
この場合、混合粒子は、概略的に図２に示すような形態であれば良い。すなわち、混合粒子１０１において、有機ケイ素系ポリマー１３０は、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の隙間を埋めるように配置される。換言すれば、セラミックス粒子１１０および金属粒子１２０は、液体状の有機ケイ素系ポリマー１３０中に分散された形態で存在しても良い。
【００４３】
特に、図２に示したような形態を有する混合粒子１０１は、２つの部材を相互に接合する接合材として利用する際に有意である。
【００４４】
第１の混合粒子１００は、セラミックス粒子１１０、金属粒子１２０、および有機ケイ素系ポリマー１３０の３者を、相互に十分に混合することにより、製造することができる。なお、この混合のプロセスは、通常、大気下かつ室温で実施される。
【００４５】
一方、図２に示したような形態を有する混合粒子１０１を製造する際は、有機ケイ素系ポリマー１３０の粘度を下げるため、各材料の混合は、室温よりも高い温度条件（４５℃〜４００℃）下で実施される。
【００４６】
（本発明の一実施形態による別の混合粒子について）
次に、図３を参照して、本発明の一実施形態による別の混合粒子について説明する。
【００４７】
図３には、本発明の一実施形態による別の混合粒子（以下、「第２の混合粒子」と称する）の形態を概略的に示す。この第２の混合粒子２００は、セラミックス粒子２１０と、金属粒子２２０と、有機ケイ素系ポリマー２３０とを有する。セラミックス粒子２１０の全体が、有機ケイ素系ポリマー２３０でコーティングされている。換言すれば、第２の混合粒子２００は、金属粒子２２０と、表面が有機ケイ素系ポリマー２３０でコーティングされたセラミックス粒子２１０とが混合された形態を有する。
【００４８】
なお、第２の混合粒子２００を構成する各成分のその他の仕様および特徴は、前述の第１の混合粒子１００に関する記載が適用できるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００４９】
このような形態の第２の混合粒子２００では、前述の第１の混合粒子１００に比べて、混合粒子中に含まれる有機ケイ素系ポリマー２３０の量を低減できる。このため、第２の混合粒子２００を使用した場合、接合不良（ボイド）等を起こす原因となる二酸化炭素やシラン等の分解ガスの量を低減させ、加えて有機ケイ素系ポリマーの使用量を低減、つまりコストを抑制することができる。
【００５０】
第２の混合粒子２００では、有機ケイ素系ポリマー２３０の含有量は、２ｍｍの平均直径を有するセラミックス粒子２１０を０．１μｍの厚みで覆い尽くす場合のセラミックス粒子２１０の総体積の０．０００３倍から、第１の混合粒子１００の場合の最大値と同じ考え方でセラミックス粒子２１０の１．７５倍の範囲とすることができる。
【００５１】
一方、第２の混合粒子２００において、金属粒子２２０の含有量は、前述の第１の混合粒子１００の場合と同様に、セラミックス粒子２１０と金属粒子２２０の総体積に対して、１ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲であることが好ましい。
【００５２】
なお、図３に示した例では、有機ケイ素系ポリマー２３０は、それぞれのセラミックス粒子２１０の表面を覆うように配置される。しかしながら、これは単なる一例であって、有機ケイ素系ポリマー２３０は、複数のセラミックス粒子２１０からなる「凝集セラミックス粒子クラスター」の表面を覆うように配置されても良い。
【００５３】
このような形態では、第２の混合粒子２００中に含まれる有機ケイ素系ポリマー２３０の量を、よりいっそう低減することができる。
【００５４】
図４には、第２の混合粒子２００を製造する方法の一例（以下、「第１の製造方法」と称する）の概略的なフロー図を示す。第１の製造方法は、
金属粒子およびセラミックス粒子を準備するステップ（ステップＳ１１０）と、
セラミックス粒子の表面に、有機ケイ素系ポリマーをコーティングするステップ（ステップＳ１２０）と、
前記金属粒子と、前記有機ケイ素系ポリマーがコーティングされたセラミックス粒子とを混合するステップ（ステップＳ１３０）と、
を有する。
【００５５】
以下、各ステップについて、詳しく説明する。なお、以下の説明では、明確化のため、各要素を表す際に、図３に使用した参照符号を使用することにする。
【００５６】
（ステップＳ１１０）
まず、セラミックス粒子２１０および金属粒子２２０が準備される。
【００５７】
セラミックス粒子２１０としては、前述のように、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および／または炭化ケイ素等が使用できる。
【００５８】
また、金属粒子２２０としては、前述のように、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、および／またはケイ素合金等が使用できる。
【００５９】
（ステップＳ１２０）
次に、セラミックス粒子２１０の表面に、有機ケイ素系ポリマー２３０がコーティングされる。
【００６０】
有機ケイ素系ポリマー２３０のコーティング方法は、特に限られない。コーティング方法として、スプレードライ法、凍結乾燥法、および溶媒含浸法等を利用すれば良い。
【００６１】
このうち、スプレードライ法では、適当な有機溶媒（トルエン、エタノール等）中に有機ケイ素系ポリマー２３０を添加し、処理液を調製する。この処理液を静置したセラミックス粒子２１０の表面に噴霧し、その後有機溶媒を加熱等により揮発させることにより、有機ケイ素系ポリマー２３０でコーティングされたセラミックス粒子２１０を得ることができる。噴霧する際、セラミックス粒子２１０はロータリーキルン等で動的な状態にしても良い。
【００６２】
また、凍結乾燥法では、適当な有機溶媒（ベンゼン、シクロヘキサン等）中に有機ケイ素系ポリマー２３０を添加し、処理液を調製する。次に、この処理液中にセラミックス粒子２１０を浸漬させる。その後、セラミックス粒子２１０を浸漬した処理液を凍結させた後、液体窒素等で低温にした領域を有する真空ライン中に静置して有機溶媒を低温にした領域に凝集させることにより、有機ケイ素系ポリマー２３０でコーティングされたセラミックス粒子２１０を得ることができる。有機溶媒の揮発を高めることを目的とし、セラミックス粒子２１０はロータリーキルン等で動的な状態にしても良い。
【００６３】
また、溶媒含浸法では、適当な有機溶媒（ベンゼン、シクロヘキサン等）中に有機ケイ素系ポリマー２３０を添加し、処理液を調製する。次に、この処理液中にセラミックス粒子２１０を浸漬させる。その後、有機溶媒を加熱等により揮発させることにより、有機ケイ素系ポリマー２３０でコーティングされたセラミックス粒子２１０を得ることができる。
【００６４】
（ステップＳ１３０）
次に、金属粒子２２０と、有機ケイ素系ポリマー２３０でコーティングされたセラミックス粒子２１０とが十分に混合される。混合には回転ミル、エバポレーター、マグネチックスターラー等を使用すると良い。
【００６５】
この混合ステップは、通常、大気下、室温で実施される。
【００６６】
以上の工程により、図３に示したような形態の第３の混合粒子２００を製造することができる。
【００６７】
なお、以上の製造方法の説明は、単なる一例であって、第２の混合粒子２００はその他の方法で製造可能である。図４に示した第１の製造方法では、ステップＳ１１０において、金属粒子２２０と、セラミックス粒子２１０とを準備してから、ステップＳ１２０で、セラミックス粒子２１０が有機ケイ素系ポリマー２３０によりコーティングされる。しかしながら、有機ケイ素系ポリマー２３０でコーティングされたセラミックス粒子２１０を調製してから、金属粒子２２０を準備する。その他にも、各種変更が可能である。
【００６８】
（本発明の一実施形態によるさらに別の混合粒子について）
次に、図５を参照して、本発明の一実施形態によるさらに別の混合粒子について説明する。
【００６９】
図５には、本発明の一実施形態によるさらに別の混合粒子（以下、「第３の混合粒子」と称する）の形態を概略的に示す。
【００７０】
図５に示すように、この第３の混合粒子３００は、セラミックス粒子３１０と、金属粒子３２０と、有機ケイ素系ポリマー３３０とを有する。
【００７１】
第３の混合粒子３００では、金属粒子３２０の全体が、有機ケイ素系ポリマー３３０でコーティングされている。換言すれば、第３の混合粒子３００は、セラミックス粒子３１０と、表面が有機ケイ素系ポリマー３３０でコーティングされた金属粒子３２０とが混合された形態を有する。
【００７２】
なお、第３の混合粒子３００を構成する各成分のその他の仕様および特徴は、前述の第１の混合粒子１００に関する記載が適用できるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００７３】
このような形態の第３の混合粒子３００では、前述の第１の混合粒子１００に比べて、混合粒子中に含まれる有機ケイ素系ポリマー３３０の量を低減できる。このため、第３の混合粒子３００を使用した場合、接合不良（ボイド）等を起こす原因となる二酸化炭素やシラン等の分解ガスの量を低減させ、加えて有機ケイ素系ポリマーの使用量を低減、つまりコストを抑制することができる。
【００７４】
第３の混合粒子３００では、有機ケイ素系ポリマー３３０の含有量は、２ｍｍの平均直径を有する金属粒子３２０を０．１μｍの厚みで覆い尽くす場合の金属粒子３２０の総体積の０．０００３倍から、第１の混合粒子１００の場合の最大値と同じ考え方で金属粒子３２０の総体積の１．７５倍の範囲とすることができる。
【００７５】
一方、第３の混合粒子３００において、セラミックス粒子３１０の含有量は、前述の第１の混合粒子１００の場合と同様に、セラミックス粒子３１０と金属粒子３２０の総体積に対して、１ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲であることが好ましい。
【００７６】
なお、図５に示した例では、有機ケイ素系ポリマー３３０は、それぞれの金属粒子３２０の表面を覆うように配置される。しかしながら、これは単なる一例であって、有機ケイ素系ポリマー３３０は、複数の金属粒子３２０からなる「凝集金属粒子クラスター」の表面を覆うように配置される。
【００７７】
このような形態では、第３の混合粒子３００中に含まれる有機ケイ素系ポリマー３３０の量を、よりいっそう低減可能である。
【００７８】
図６には、第３の混合粒子３００を製造する方法の一例（以下、「第２の製造方法」と称する）の概略的なフロー図を示す。第２の製造方法は、
金属粒子およびセラミックス粒子を準備するステップ（ステップＳ２１０）と、
金属粒子の表面に、有機ケイ素系ポリマーをコーティングするステップ（ステップＳ２２０）と、
前記セラミックス粒子と、前記有機ケイ素系ポリマーがコーティングされた金属粒子とを混合するステップ（ステップＳ２３０）と、
を有する。
【００７９】
以下、各ステップについて、詳しく説明する。なお、以下の説明では、明確化のため、各物を表す際に、図５に使用した参照符号を使用することにする。
【００８０】
（ステップＳ２１０）
まず、セラミックス粒子３１０および金属粒子３２０が準備される。
【００８１】
セラミックス粒子３１０としては、前述のように、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および／または炭化ケイ素等が使用できる。
【００８２】
また、金属粒子３２０としては、前述のように、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、および／またはケイ素合金等が使用できる。
【００８３】
（ステップＳ２２０）
次に、金属粒子３２０の表面に、有機ケイ素系ポリマー３３０がコーティングされる。
【００８４】
有機ケイ素系ポリマー３３０のコーティング方法は、特に限られない。コーティング方法として、前述のような、スプレードライ法、凍結乾燥法、および溶媒含浸法等を利用すると良い。
【００８５】
（ステップＳ２３０）
次に、セラミックス粒子３１０と、有機ケイ素系ポリマー３３０でコーティングされた金属粒子３２０とが十分に混合される。混合には、攪拌機等を使用すれば良い。
【００８６】
この混合ステップは、通常、大気下、室温で実施される。
【００８７】
以上の工程により、図５に示したような形態の第３の混合粒子３００を製造することができる。
【００８８】
なお、以上の製造方法の説明は、単なる一例であって、第３の混合粒子３００はその他の方法で製造されても良い。
【００８９】
（本発明による混合粒子の使用例について）
次に、前述のような構成を有する本発明による混合粒子の使用例について説明する。なお、ここでは、一例として、前述の第１の混合粒子１００を例に、その適用例について説明する。ただし、以下の記載が、混合粒子１０１、２００および３００等、本発明の他の混合粒子にも同様に適用できることは、当業者には明らかである。
【００９０】
（セラミックスを主体とする構造部材の製造）
本発明による混合粒子は、セラミックスを主体とする構造部材の製造に利用することができる。
【００９１】
図７には、本発明による混合粒子を使用して、セラミックスを主体とする構造部材を製造する方法（以下、「構造部材の製造方法」と称する）のフローの一例を概略的に示す。
【００９２】
図７に示すように、この構造部材の製造方法は、
第１の混合粒子を準備するステップ（ステップＳ７１０）と、
前記第１の混合粒子を成形して、成形体を形成するステップ（ステップＳ７２０）と、
前記成形体を熱処理するステップ（ステップＳ７３０）と、
を有する。
【００９３】
以下、各ステップについて、詳しく説明する。
【００９４】
（ステップＳ７１０）
まず、前述のような構成を有する第１の混合粒子１００が準備される。
【００９５】
前述のように、セラミックス粒子１１０の材料としては、例えば、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および／または炭化ケイ素等が使用できる。金属粒子１２０の材料としては、例えば、アルミニウム金属、アルミニウム合金、ケイ素、および／またはケイ素合金等が使用できる。また、有機ケイ素系ポリマー１３０としては、例えば、シロキサン系ポリマー等が使用できる。
【００９６】
なお、前述のように、第１の混合粒子１００中の金属粒子１２０の含有量は、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の総体積に対して、１ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲である。
【００９７】
また、第１の混合粒子１００中の有機ケイ素系ポリマー１３０の体積は、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の総体積に対して、０．０００３倍〜１．７５倍の範囲であることが好ましい。有機ケイ素系ポリマー１３０の含有量が０．０００３倍を下回ると、次のステップＳ７１０において、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０との間で、結合が十分に生じないおそれがある。また、有機ケイ素系ポリマー１３０の体積が、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の総体積の１．７５倍を超えると、次のステップＳ７１０において、排出されるシラン等の分解ガスの量が増加する。
【００９８】
（ステップＳ７２０）
次に、ステップＳ７１０で準備した第１の混合粒子１００を使用して、成形体が形成される。
【００９９】
成形体の形成方法は、特に限られない。成形体は、例えば、圧粉成形法、または押出成型法等により形成することができる。また、成型後の成形体に対してさらに加圧し、形状を整えても良い。
【０１００】
必要な場合、得られた成形体に対して、乾燥処理および／または予備熱処理を実施しても良い。これにより、成形体に含まれる揮発成分（有機ケイ素系ポリマー１３０を除く）が分解除去される。
【０１０１】
（ステップＳ７３０）
次に、ステップＳ７２０で得られた成形体が熱処理される。
【０１０２】
熱処理の実施により、第１の混合粒子１００中の有機ケイ素系ポリマー１３０が活性化する。またこれにより、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の接触界面で、ケイ素（Ｓｉ）を含むガラス相が形成される。その結果、ガラス相を介して、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０とが相互に結合される。
【０１０３】
ここで、熱処理によって生成されるガラス相は、使用される金属粒子１２０の種類によって変化する。例えば、金属粒子１２０がアルミニウムを含む場合、ガラス相として、アルミノシリケートが形成される。また、金属粒子１２０がケイ素を含む場合、ガラス相として、シリカが形成される。
【０１０４】
熱処理の条件は、所望の構造部材を得ることができる限り、特に限られない。ただし、第１の混合粒子１００中の有機ケイ素系ポリマー１３０の活性化温度（ガラス相が形成され始める温度）は、約４３０℃以上であるため、熱処理は、４５０℃以上の温度域で実施される必要がある。
【０１０５】
本複合体作製時の熱処理温度としては、４５０℃〜１５００℃の範囲が望ましい。１５００℃を超える場合は、ポリマーならびにポリマーから生成したガラス相が気化する恐れがある。
【０１０６】
シロキサン系ポリマーを１３０として用いる場合、シロキサン系ポリマーが最も活性になるのは約５５０〜６５０℃であり、特に６００℃前後で実施されることが好ましい。ポリカルボシラン系ポリマーを１３０として用いる場合、ポリカルボシラン系ポリマーが最も活性になるのは６００℃〜１２００℃であり、特に８００℃〜１０００℃の範囲で実施されることが望ましい。
【０１０７】
熱処理の雰囲気は、酸素分圧の低い雰囲気、例えば、アルゴン、ヘリウム、および窒素などの不活性ガス雰囲気下、または真空雰囲気である。例えば、熱処理を大気または酸化性雰囲気下で実施した場合、有機ケイ素系ポリマー１３０が大気中の酸素によって酸化、分解されてしまい、有機ケイ素系ポリマー１３０をセラミックス粒子１１０と金属粒子１２０との結合に、有効に利用することが難しくなる。
【０１０８】
以上の工程により、セラミックスを主体とする構造部材を製造することができる。
【０１０９】
このような方法で得られた構造部材は、従来の方法で製造された構造部材に比べて、熱応力に対して良好な耐性を有する。
【０１１０】
（２つの部材の接合）
本発明による混合粒子は、第１および第２の被接合部材を接合して接合体を得る際の接合材としても利用することができる。
【０１１１】
図８には、本発明による混合粒子を使用して、第１および第２の被接合部材を接合して接合体を得る方法（以下、「接合体の製造方法」と称する）のフローの一例を概略的に示す。
【０１１２】
図８に示すように、この接合体の製造方法は、
第１の混合粒子、ならびに第１および第２の被接合部材を準備するステップ（ステップＳ８１０）と、
少なくとも一方の被接合部材の接合部分に、第１の混合粒子を含む層を設置するステップ（ステップＳ８２０）と、
前記第１および第２の被接合部材を、前記層を介在させた状態で合わせて組立体を構成するステップ（ステップＳ８３０）と、
前記組立体を熱処理して、第１および第２の被接合部材を接合させるステップ（ステップＳ８４０）と、
を有する。
【０１１３】
以下、各ステップについて、詳しく説明する。
【０１１４】
（ステップＳ８１０）
まず、相互に接合される第１および第２の被接合部材が準備される。また、第１の混合粒子１００が準備される。
【０１１５】
第１および第２の被接合部材は、各々又は双方がセラミックス部材または金属部材である。
【０１１６】
セラミックス部材としては、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および／または炭化ケイ素等が挙げられる。また、金属部材としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、およびケイ素合金等が挙げられる。
【０１１７】
第１の被接合部材の形状は、特に限られず、第１の被接合部材は、棒状、板状、ディスク状、ブロック状、またはより複雑な形状であれば良い。第２の被接合部材の形状についても同様である。なお、第１の被接合部材と第２の被接合部材は、相互に異なる形状であっても良い。
【０１１８】
第１の混合粒子１００としては、前述のＭＭＣの製造方法に関して説明したものと同じものが使用され得る。ただし、この接合体の製造方法において使用される第１の混合粒子１００の組成は、特に限られない。すなわち、この接合体の製造方法においては、第１の混合粒子１００は、２つの被接合部材を適正に接合することができる限り、いかなる組成を有しても良い。
【０１１９】
なお、被接合部材への設置を容易に行うため、第１の混合粒子１００は、液体（流動性を有する物体を含む）またはペーストとして提供されることが好ましい。この場合、第１の混合粒子１００は、水、アルコール、トルエン、シクロヘキサン、ベンゼン等の溶媒中に分散された状態で使用される。
【０１２０】
また、第１の混合粒子１００をペーストとして提供する場合、そのようなペーストは、エバポレーター、マグネチックスターラー等により調製することができる。
【０１２１】
あるいは、混合粒子として、前述のような、「液体状」の混合粒子１０１を使用しても良い。混合粒子１０１において、有機ケイ素系ポリマー１３０として、粘性の高い液体高分子を使用した場合、混合粒子１０１自身が流動性を有するようになり、被接合部材への設置が容易になる。
【０１２２】
（ステップＳ８２０）
次に、第１および第２の被接合部材のうちの少なくとも一方の接合面に対して、第１の混合粒子１００が層状に設置される。
【０１２３】
設置の方法は、特に限られない。第１の混合粒子１００は、塗布法、スプレー法、スピンコート、シート貼付法、ディッピング等により、被接合部材の接合面に設置されても良い。
【０１２４】
（ステップＳ８３０）
次に、第１の被接合部材と第２の被接合部材とが、第１の混合粒子１００を含む層を介して、相互に重ね合わされる。これにより、組立体が構成される。
【０１２５】
なお、第１の混合粒子１００がスラリー等の形態で提供されている場合、組立体を構成した後、次工程のステップＳ８４０の前に予備熱処理を実施して、溶媒を気化させても良い。
【０１２６】
（ステップＳ８４０）
次に、ステップＳ８３０で構成された組立体が、熱処理される。
【０１２７】
熱処理の実施により、第１の混合粒子１００中の有機ケイ素系ポリマー１３０が活性化する。またこれにより、セラミックス粒子１１０と金属粒子１２０の接触界面で、ケイ素（Ｓｉ）を含むガラス相が形成される。その結果、ガラス相を介して、第１の混合粒子１００中のセラミックス粒子１１０と金属粒子１２０とが相互に結合され、第１の被接合部材と第２の被接合部材との界面に、接合層が形成される。
【０１２８】
さらに、接合層に含まれるガラス相により、第１の被接合部材と第２の被接合部材とが相互に接合される。
【０１２９】
ここで、熱処理によって生成されるガラス相は、使用される金属粒子１２０の種類によって変化する。金属粒子１２０がアルミニウムを含む場合、ガラス相として、アルミノシリケートが形成される。また、金属粒子１２０がケイ素を含む場合、ガラス相として、シリカが形成される。
【０１３０】
熱処理の条件は、第１および第２の被接合部材を適正に接合することができる限り、特に限られない。
【０１３１】
ただし、第１の混合粒子１００中の有機ケイ素系ポリマー１３０の活性化温度は、約４３０℃以上であるため、熱処理は、４５０℃以上の温度域で実施される必要がある。
【０１３２】
本複合体作製時の熱処理温度としては、４５０℃〜１５００℃の範囲が望ましい。１５００℃を超える場合は、ポリマーならびにポリマーから生成したガラス相が気化する恐れがある。
【０１３３】
シロキサン系ポリマーを１３０として用いる場合、シロキサン系ポリマーが最も活性になるのは約５５０〜６５０℃であり、特に６００℃前後で実施されることが好ましい。ポリカルボシラン系ポリマーを１３０として用いる場合、ポリカルボシラン系ポリマーが最も活性になるのは６００℃〜１２００℃であり、特に８００℃〜１０００℃の範囲で実施されることが望ましい。
【０１３４】
熱処理の雰囲気は、アルゴン、ヘリウム、および窒素などの不活性ガス雰囲気下、または真空雰囲気である。熱処理を大気または酸化性雰囲気下で実施した場合、有機ケイ素系ポリマー１３０が大気中の酸素によって酸化、分解されてしまい、有機ケイ素系ポリマー１３０をセラミックス粒子１１０と金属粒子１２０との結合に、有効に利用することが難しくなる。
【０１３５】
以上の工程により、接合層を介して２つの被接合部材が接合された接合体を製造することができる。
【実施例】
【０１３６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０１３７】
（実施例１）
平均粒径が１２μｍのアルミナ粉末（ＡＳ−４０：昭和電工社製）１５．８ｇと、平均粒径が３μｍのアルミニウム粉末（＃８００Ｆ：ミナルコ社製）３．４ｇと、ポリメチルフェニルシロキサン（ＫＦ−５４：信越化学社製）１．３ｇとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。なお、この配合比では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、２０ｖｏｌ％含まれ、ポリメチルフェニルシロキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約０．０１倍含まれる。
【０１３８】
得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、混合粒子を得た。次に、この混合粒子を直径１５ｍｍのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、６００℃で１時間熱処理した。
【０１３９】
これにより、アルミニウムを含むアルミナの複合体（実施例１に係る複合体）が得られた。
【０１４０】
図９に、６００、６５０、７００、７５０℃で焼成して作製した実施例１に係る複合体の外観（写真）を示す。
【０１４１】
なお、成形体の熱処理の温度を４５０℃〜７５０℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。
【０１４２】
また、図１０に４５０℃で焼成して作製した実施例１に係る複合体の外観（写真）を示す。
【０１４３】
図１１には、実施例１に係る複合体のＸ線回折分析の結果を示す。図１１から明らかなように、Ｘ線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。
【０１４４】
図１２には、実施例１に係る複合体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。図１２から、実施例１に係る複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかる。
【０１４５】
さらに、複数の成形体または／および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または／および接合体を作ることもできる。
【０１４６】
以下の表１には、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果を示す。
【０１４７】
【表１】
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【０１４８】
表１から、この界面には、ケイ素が存在していることが確認された。
【０１４９】
（実施例２）
平均粒径が３μｍのアルミニウム粉末（＃８００Ｆ：ミナルコ社製）３．４ｇと、ポリメチルフェニルシロキサン（ＫＦ−５４：信越化学社製）０．２５ｇとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、ポリメチルフェニルシロキサンでコーティングされたアルミニウム粉末を得た。
【０１５０】
次に、このアルミニウム粉末と、平均粒径が１２μｍのアルミナ粉末（ＡＳ−４０：昭和電工社製）１５．８ｇとを混合し、混合粉末を調製した。
【０１５１】
なお、この実施例２では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、２０ｖｏｌ％含まれ、ポリメチルフェニルシロキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約０．０１倍含まれる。
【０１５２】
得られた混合粉末を直径１５ｍｍのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、６００℃で１時間熱処理した。
【０１５３】
これにより、アルミニウムを含むアルミナの複合体（実施例２に係る複合体）が得られた。
【０１５４】
なお、成形体の熱処理の温度を６００℃〜７５０℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。
【０１５５】
図９に、６００、６５０、７００、７５０℃で焼成して作製した実施例２に係る複合体の外観（写真）を示す。
【０１５６】
図１３には、実施例２に係る複合体のＸ線回折分析の結果を示す。図１３から明らかなように、Ｘ線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。
【０１５７】
図１４には、実施例２に係る複合体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。図１４から、実施例２に係る複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかる。
【０１５８】
なお、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果、この場所には、ケイ素が存在していることが確認された。Ｘ線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。
【０１５９】
さらに、複数の成形体または／および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または／および接合体を作ることもできる。
【０１６０】
（実施例３）
平均粒径が１２μｍのアルミナ粉末（ＡＳ−４０：昭和電工社製）１５．８ｇと、ポリメチルフェニルシロキサン（ＫＦ−５４：信越化学社製）１．０５ｇとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、ポリメチルフェニルシロキサンでコーティングされたアルミナ粉末を得た。
【０１６１】
次に、このアルミナ粉末と、平均粒径が３μｍのアルミニウム粉末（＃８００Ｆ：ミナルコ社製）３．４ｇとを混合し、混合粉末を調製した。
【０１６２】
なお、この実施例３では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、２０ｖｏｌ％含まれ、ポリメチルフェニルシロキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約０．０１倍含まれる。
【０１６３】
得られた混合粉末を直径１５ｍｍのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、７００℃で１時間熱処理した。
【０１６４】
これにより、アルミニウムを含むアルミナの複合体（実施例３に係る複合体）が得られた。
【０１６５】
なお、成形体の熱処理の温度を６００℃〜７５０℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。
【０１６６】
図９に、６００、６５０、７００、７５０℃で焼成して作製した実施例３に係る複合体の外観（写真）を示す。
【０１６７】
複合体のＸ線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。
【０１６８】
また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察の結果、複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかった。また、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果、この場所には、ケイ素が存在していることが確認された。Ｘ線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。
【０１６９】
さらに、複数の成形体または／および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または／および接合体を作ることもできる。
【０１７０】
（実施例４）
平均粒径が１２μｍのアルミナ粉末（ＡＳ−４０：昭和電工社製）１５．８ｇと、平均粒径が３μｍのアルミニウム粉末（＃８００Ｆ：ミナルコ社製）３．４ｇと、ポリメチルシルセスキオキサン（ＹＲ３３７０：モメンティブパフォーマンスジャパン製）１．３ｇとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。なお、この配合比では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、２０ｖｏｌ％含まれ、ポリメチルシルセスキオキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約０．０００３倍含まれる。
【０１７１】
得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、混合粒子を得た。次に、この混合粒子を直径１５ｍｍのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、６００℃で１時間熱処理した。
【０１７２】
これにより、アルミニウムを含むアルミナの複合体（実施例４に係る複合体）が得られた。
【０１７３】
なお、成形体の熱処理の温度を６００℃〜７５０℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。
【０１７４】
図９に、６００、６５０、７００、７５０℃で焼成して作製した実施例４に係る複合体の外観（写真）を示す。
【０１７５】
複合体のＸ線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。
【０１７６】
また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察の結果、複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかった。また、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果、この場所には、ケイ素が存在していることが確認された。Ｘ線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。
【０１７７】
さらに、複数の成形体または／および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または／および接合体を作ることもできる。
【０１７８】
（実施例５）
平均粒径が１２μｍのアルミナ粉末（ＡＳ−４０：昭和電工社製）１５．８ｇと、平均粒径が３μｍのアルミニウム粉末（＃８００Ｆ：ミナルコ社製）３．４ｇと、ポリメチルフェニルシルセスキオキサン（ＳＲ−２１、小西化学社製）１．３ｇとを、十分に混合して、混合粉末を得た。なお、この実施例５では、混合の際に、溶媒は使用していない。
【０１７９】
この配合比では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、２０ｖｏｌ％含まれ、ポリメチルフェニルシルセスキオキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約０．０１倍含まれる。
【０１８０】
次に、この混合粉末を直径１５ｍｍのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、６００℃で１時間熱処理した。
【０１８１】
これにより、アルミニウムを含むアルミナの複合体（実施例５に係る複合体）が得られた。
【０１８２】
なお、成形体の熱処理の温度を６００℃〜７５０℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。
【０１８３】
図９に、６００、６５０、７００、７５０℃で焼成して作製した実施例５に係る複合体の外観（写真）を示す。
【０１８４】
複合体のＸ線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。
【０１８５】
また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察の結果、複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかった。また、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果、この場所には、ケイ素が存在していることが確認された。Ｘ線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。
【０１８６】
さらに、複数の成形体または／および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または／および接合体を作ることもできる。
【０１８７】
（実施例６）
平均粒径が１２μｍのアルミナ粉末（ＡＳ−４０：昭和電工社製）１１．８５ｇと、平均粒径が３μｍのアルミニウム粉末（＃８００Ｆ：ミナルコ社製）５．４ｇと、ポリメチルフェニルシロキサン（ＫＦ−５４：信越化学製）０．８ｇとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。なお、この配合比では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、４０ｖｏｌ％含まれ、ポリメチルフェニルシロキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約０．０１倍含まれる。
【０１８８】
得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、混合粒子を得た。次に、この混合粒子を直径１５ｍｍのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、６００℃で１時間熱処理した。
【０１８９】
これにより、アルミニウムを含むアルミナの複合体（実施例６に係る複合体）が得られた。
【０１９０】
図１５に、実施例６に係る複合体の写真を示す。
【０１９１】
なお、成形体の熱処理の温度を６００℃〜７５０℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。
【０１９２】
複合体のＸ線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。
【０１９３】
また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察の結果、複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかった。また、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果、この場所には、ケイ素が存在していることが確認された。Ｘ線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。
【０１９４】
さらに、複数の成形体または／および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または／および接合体を作ることもできる。
【０１９５】
（実施例７）
平均粒径が１２μｍのアルミナ粉末（ＡＳ−４０：昭和電工社製）１５．８ｇと、平均粒径が３μｍのアルミニウム粉末（＃８００Ｆ：ミナルコ社製）０．１ｇと、ポリメチルフェニルシロキサン（ＫＦ−５４：信越化学製）１．０７ｇとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。なお、この配合比では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、１ｖｏｌ％含まれ、ポリメチルフェニルシロキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約０．０３倍含まれる。
【０１９６】
得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、混合粒子を得た。次に、この混合粒子を直径１５ｍｍのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、６００℃で１時間熱処理した。
【０１９７】
これにより、アルミニウムを含むアルミナの複合体（実施例７に係る複合体）が得られた。
【０１９８】
なお、成形体の熱処理の温度を６００℃〜７５０℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。
【０１９９】
複合体のＸ線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。
【０２００】
また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察の結果、複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかった。また、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果、この場所には、ケイ素が存在していることが確認された。Ｘ線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。
【０２０１】
さらに、複数の成形体または／および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または／および接合体を作ることもできる。
（実施例８）
３０×４０×５ｍｍのアルミニウム板（ニラコ製、純度９９％以上）を２枚用意した。次に実施例２と同材料・同条件で作製した混合粉末を、アルミニウム板の４０ｘ５ｍｍの任意の一面に塗布し、その塗布面を突き合わせて６３０℃で１０分熱処理を行った。
【０２０２】
これにより、アルミニウム板の接合体（実施例８に係る接合体）が得られた。
【０２０３】
図１６には、実施例８に係る接合体の外観（写真）を示す。
【０２０４】
また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察の結果、接合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかった。Ｘ線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。
【０２０５】
このように、本発明の一実施形態による混合粉末を使用した場合、セラミックスを主体とする構造部材を、比較的簡単に製造できることが確認された。この方法で得られたセラミックスを主体とする構造部材は、金属粒子を含むため、熱応力に対して、比較的良好な耐性を示すものと予想される。
【０２０６】
さらに、複数の成形体または／および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または／および接合体を作ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
本発明は、セラミックスを主体とする構造部材の製造等に利用することができる。
【符号の説明】
【０２０８】
１００    第１の混合粒子
１０１    第１の混合粒子（変形例）
１１０    セラミックス粒子
１２０    金属粒子
１３０    有機ケイ素系ポリマー
２００    第２の混合粒子
２１０    セラミックス粒子
２２０    金属粒子
２３０    有機ケイ素系ポリマー
３００    第３の混合粒子
３１０    セラミックス粒子
３２０    金属粒子
３３０    有機ケイ素系ポリマー
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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