(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラファイトプレートの表面粗さ（Ｒａ）が１６．３μｍ以上、２４．７μｍ以下であり、
前記グラファイトプレートの表面内の任意の８０ｍｍの距離の間で、距離８０ｍｍに対する表面凹凸の変化率が、０．０４％以上、０．０９％以下であるグラファイトプレート。
【請求項２】
厚さ２５〜１５０μｍの高分子フィルムを１枚または、複数枚重ねて熱処理して得られる厚さ２５μｍ〜２ｍｍである請求項１に記載のグラファイトプレート。
【請求項３】
面方向の熱伝導率が、７００〜１５００Ｗ／ｍＫで、密度が１．０ｇ／ｃｍ３以上、２．２ｇ／ｃｍ３以下である請求項１又は２に記載のグラファイトプレート。
【請求項４】
厚さ方向の熱伝導率が、２〜２０Ｗ／ｍＫで、密度が１．０ｇ／ｃｍ３以上、２．２ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のグラファイトプレート。
【請求項５】
ポリイミドフィルムを不活性ガス中で熱処理するグラファイトプレートの製造方法であり、
前記ポリイミドフィルムに行う熱処理は、前記不活性ガスの雰囲気中で、温度が３０００℃であり、温度が２０００℃以上で５０ｋｇ／ｃｍ２〜１００ｋｇ／ｃｍ２の加圧をするグラファイトプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導材として使用されるグラファイトプレートとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の、熱伝導性に優れたグラファイトプレートを得る方法としては、高分子フィルムを、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下で熱処理する高分子グラファイト化法（例えば、特許文献１、２参照）が知られている。
【０００３】
また、熱伝導性は劣るものの、ガスケット、摺動材、るつぼ、発熱体等に用いられるグラファイト材を得る方法として、コークス等の炭素材粉とタールやピッチ等の結着材からなる混練物を焼き固めた後、これを加熱してグラファイト材にする方法（例えば、特許文献３参照）が知られている。
【０００４】
従来のグラファイトプレートは、光沢面、または、すりガラス状の非光沢面を有する平滑なものであった。このため、他部材に熱を伝えようとした場合、接触する面積が小さくなり、接触抵抗ロスを余儀なくされていた。そこで、グラファイトプレート表面に、例えば熱伝導ペーストを塗布し、密着性を向上させて用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２０５７７３９号公報
【特許文献２】特許第２９７５０９８号公報
【特許文献３】特許第５０３３３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記方法では、熱伝導ペーストの熱伝導率がグラファイトより低いため、全体の熱伝導率が悪くなるという問題があった。
【０００７】
また、別途、熱伝導ペーストを使用すると、使用部材数の増加、工程・製造時間増、リペア時のペースト飛散、時間経過・環境による品質劣化等の問題もあった。
【０００８】
よって、本願の課題は、熱伝導ペーストを使用せず、接触抵抗の小さいグラファイトプレートとその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、グラファイトプレートの表面粗さ（Ｒａ）が１０μｍ以上、４０μｍ未満であり、上記グラファイトプレートの表面内の任意の８０ｍｍの距離の間で、距離８０ｍｍに対する表面凹凸の変化率が、０．０１％以上、０．１３５％以下であるグラファイトプレートを用いる。また、高分子フィルムを不活性ガス中で熱処理するグラファイトプレートの製造方法であり、上記高分子フィルムに行う熱処理は、上記不活性ガスの雰囲気中で、温度が２４００℃以上３２００℃以下であり、温度が２０００℃以上で１０ｋｇ／ｃｍ２以上１００ｋｇ／ｃｍ２以下の加圧をするグラファイトプレートの製造方法を用いる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、実施の形態の梨地状表面のグラファイトプレートによれば、熱伝導ペーストを使うことなく、接触抵抗ロスを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】耐熱容器に高分子フィルムを入れた状態の断面図
【図２】耐熱容器に高分子フィルムを複数段入れた状態の断面図
【図３】梨地状グラファイトプレートの表面写真とレーザー形状測定結果を示す図
【図４】平坦度の測定方法を示す図
【図５】熱伝達を比較する実験を示す図
【図６】実施例と比較例の平坦度と表面粗さの関係を示す図
【図７】実施例と比較例の熱伝導率と接触熱抵抗の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について、図を参照しながら説明する。
実施の形態のグラファイトプレートは、表面に一定レベルの表面粗さ（梨地状の粗さ）を有するグラファイト結晶体である。また、その製造方法は、高分子フィルムを１枚または複数枚重ねた状態でグラファイト化するものである。
【００１３】
（グラファイトプレートの製造方法）
高分子フィルムを原料としたグラファイトプレートの製造方法を具体的に説明する。原料に以下に示す高分子フィルム３を用い、図１のような３２００℃以上の耐熱性を有する耐熱容器１内に保持し、該容器を加熱する。図１は、炉へ入れる耐熱容器１の断面図である。
【００１４】
原料となる高分子フィルム３は、耐熱容器１の底に置かれる。加熱中にブロック２で高分子フィルム３を加圧する。昇温方法は、抵抗発熱加熱や、誘導発熱加熱等を用いることが出来る。雰囲気は、不活性ガス（アルゴン、ヘリウム、窒素等）を用いる。結果、高分子フィルム３は、グラファイトプレート５となる。
【００１５】
（グラファイトプレート５）
実施の形態のグラファイトプレート５は、グラファイトの六角網目状の２次元結晶が層状に重なった構造であるため、面方向と厚さ方向の熱伝導率が異なる。
【００１６】
（１）面方向の熱伝導率
熱は、振動によって伝導されるので、六角網目状構造の共有結合が全て壊れると７００Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を持たない。また、六角網目状構造の共有結合が全てつながると１５００Ｗ/ｍＫの熱伝導率になる。よって、グラファイトの六角網目状の２次元結晶が層状に重なった構造である実施の形態のグラファイトプレート５としては、面方向に７００Ｗ／ｍＫ以上１５００Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有するものを使用する。
【００１７】
（２）厚さ方向の熱伝導率
グラファイト結晶の厚さ方向は、ファンデルワ―ルス力によってつながっており、共有結合のように強固ではないため、熱伝導率も小さい。ファンデルワ―ルス力が全て壊れると２Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を持たない。また、全てつながると２０Ｗ/ｍＫの熱伝導率になる。よって、層状に重なった構造である実施の形態のグラファイトプレ―トは、厚さ方向に２Ｗ／ｍＫ以上、２０Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有するものを使用する。
【００１８】
（３）実施の形態のグラファイトプレート５の熱伝導率
上記の結果、実施の形態のグラファイトプレート５の面方向の熱伝導率は、７００Ｗ／ｍＫ以上、１５００Ｗ／ｍＫ以下であり、厚さ方向の熱伝導率は、２Ｗ／ｍＫ以上、２０Ｗ／ｍ以下である。
【００１９】
（４）グラファイトプレート５の密度
グラファイトプレート５の密度も結晶構造の壊れ方によって決まり、共有結合とファンデルワールス力もつながった状態での見かけ密度は２．２ｇ／ｃｍ3である。共有結合とファンデルワ―ルス力が壊れても結晶が層状に重なった構造が保たれた状態での密度は、１．０ｇ／ｃｍ3である。この層状構造が壊れると、密度は１．０ｇ／ｃｍ3より小さくなる。よって、グラファイト結晶体である実施の形態のグラファイトプレート５の密度は、１．０ｇ／ｃｍ3以上２．２ｇ／ｃｍ3以下のものを使用する。
【００２０】
（５）グラファイトプレート５の厚み
実施の形態のグラファイトプレート５の厚さは、２５μｍ以上２ｍｍ以下である。グラファイトプレート５の厚みを、２５μｍ未満にすると、グラファイトプレート５に圧力を均一にかけることができず、表面を制御できない。結果、グラファイトプレート５の表面を梨地状にすることができない。
【００２１】
グラファイトプレート５の厚みを、２ｍｍより厚くすると、中心部分のガス抜きが難しくなり、全体に結晶性を高く保ったまま、表面を梨地状にすることができない。
【００２２】
実施の形態のグラファイトプレート５は、表面に梨地状を有する。これによって、他部材との接触熱抵抗ロスを軽減できる。そのため、熱伝導ペースト等を接触抵抗の軽減材として使う必要がなく、熱伝導ペーストが劣化するような高温の産業機器分野でも使用可能である。
【００２３】
（原料の高分子フィルム３）
グラファイトプレート５の原料として用いる高分子フィルムは、ベンゼン環を有する高分子であり、ポリイミド、ポリアミド、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリパラフェニレンビニレン、ポリフェニレンベンゾイミダゾール、ポリフェニレンベンゾビスイミダゾール、ポリチアゾールが挙げられ、これらのうちから選ばれる少なくとも１種の高分子フィルムであることが好ましい。なぜなら、最終的に得られるグラファイトプレート５の熱伝導率が高くなるためである。
【００２４】
用いる高分子フィルムの厚みは、２μｍ以上１５０μｍ以下、好ましくは、１２μｍ以上１２５μｍ以下である。１２μｍより薄いと静電気によりシワになり易い。２μｍより薄いとシワにより、表面が乱れてしまう。１２５μｍより厚いとガスの離脱制御条件幅が小さく、制御が難しくなる。１５０μｍより厚いとガスが離脱できず表面が凸凹になる。
【００２５】
特に、厚さが２５μｍ以上７５μｍ以下の高分子フィルムはシワが入りにくく、ガスの離脱を制御しやすいため、均質なグラファイトプレート５を作り易い。
【００２６】
（熱処理温度）
グラファイトの六角網目状の２次元結晶および層状結晶構造は、与えられる熱処理温度によって決まる。熱処理温度が、２４００℃より低いと、グラファイトの六角網目状の２次元結晶ができない、層状に重なった構造もできず、よくない。原子の移動が生じない。
【００２７】
熱処理温度が、２６００℃以上になると、グラファイトプレート５が層状に重なった構造が、全体的にできるのでよい。
【００２８】
熱処理温度が、３２００℃より高いと、グラファイトプレート５が昇華を始め、よくない。
結果、熱処理温度は、２４００℃以上必要で、好ましくは２６００℃以上、３２００℃以下で熱処理することがより好ましい。
【００２９】
（加圧）
グラファイトプレート５の２次元（面方向）の結晶化は、数百ｎｍで起きている現象であり、主に、上記のように、熱処理温度で決まる。
【００３０】
一方、熱処理時に加圧することにより、グラファイトプレート５表面で、μｍレベルの褶曲が起きる。本実施の形態では、このμｍレベルの表面性を制御することにより、接触熱抵抗ロスを軽減する。高分子フィルム３に熱を与えてグラファイト化を進めると同時に、加圧によりグラファイトプレート５の表面性を制御する。なお、少なくとも、２４００℃以上の熱処理が必要である。原子を動かす必要があるためである。
【００３１】
この実施の形態では、グラファイトプレート５の表面性を、ある範囲に制御して、表面の熱抵抗を下げるものである。その表面性は、実施例のところからわかるが、以下である。
【００３２】
表面粗さは、１０μｍ以上、４０μｍ未満、平坦度は、０．０１％以上、０．１３５％以下の範囲である。
【００３３】
従来のグラファイトプレート５製造の場合、無加圧や、種々の加圧方法が用いられているが、この実施の形態の場合、２４００℃以上３２００℃以下で、グラファイトプレート５面に対して垂直方向に１０ｋｇ／ｃｍ２以上、１００ｋｇ／ｃｍ２以下の加圧をかける。
【００３４】
加圧力が１０ｋｇ／ｃｍ２より低いと、表面粗さが４０μｍ以上、平坦度が０．１３５％より大きくなる。
【００３５】
加圧力が１００ｋｇ／ｃｍ２より高いと、表面粗さが１０μｍ未満、平坦度が０．０１％未満になる。
【００３６】
２４００℃以上、３２００℃以下の熱処理温度の間で、１０ｋｇ／ｃｍ２以上、１００ｋｇ／ｃｍ２以下の加圧をかけることで、表面粗さが１０μｍ以上、４０μｍ未満、平坦度が０．０１％以上、０．１３５％以下とすることが可能で、他の部材との接触抵抗を低減することができる。
【００３７】
２４００℃より低いと、圧をかけても高分子フィルム３の表面を制御することができない。
【００３８】
熱処理の過程で、炭素、酸素、窒素、水素の結合体である高分子フィルム３から、酸素、窒素、水素を離脱させる。そして、炭素だけを残し、再結晶化させることで結晶性の高いグラファイトプレート５が得られる。結晶性が高くなければ、７００Ｗ／ｍＫ以上、１５００Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有するグラファイトプレート５にならない。
【００３９】
その酸素、窒素、水素の離脱は、ガスとなって行われるため、材料表面を乱す。この離脱を制御することで表面を梨地状にすることが出来る。加圧力が小さいとガスによる材料表面の乱れが大きくなり、加圧力が高いと、材料表面は平滑になる。また、加圧力を２０００℃以下でかけると均質なグラファイトプレート５ができない。
【００４０】
熱エネルギーが表面から作用することにより、表面と内部の再結晶化に時間差が出来ることで、全体的には結晶性を高く保ったまま、表面を梨地状にすることができる。
【００４１】
高分子フィルム３の熱処理において、酸素、窒素、水素を離脱させる工程と、炭素を再結晶化させる工程との間で、一旦温度を室温までさげて２回に分けて行っても良い。
【００４２】
耐熱容器１内に、高分子フィルム３を設置するが、１回当たりの処理枚数を増やすために、図２に示す耐熱容器１に厚さ５ｍｍ程度のカーボン板４を間に挟んで積み重ねても良い。図２は、炉へ入れる耐熱容器１の断面図である。
【００４３】
（耐熱容器１とブロック２）
耐熱容器１とブロック２は、ともに３２００℃以上に耐え、かつ、不純物を発生しない材質でなければならない。かつ、高分子フィルム３に加圧できる構造を有しなければならないので、１００ｋｇ／ｃｍ２に耐えなければならない。
【００４４】
耐熱容器１とブロック２の形状は、必ずしも、角型や円型に制約されるものではない。耐熱容器１内の温度バラツキが無いことが必要であり、不純物の無いカーボン製であることが好ましい。
【００４５】
（不活性ガス）
熱処理時は、熱処理物を酸化させないために、不活性ガスを用いる。ヘリウム、窒素、特にアルゴンが好ましい。ガス圧は炉内に空気が入らないようにするために、常圧より陽圧であればよいが、炉内ガス圧が０．２ＭＰａより高いと、酸素、窒素、水素の離脱ガスが出にくくなる。また、炉内ガス圧が低いと、離脱ガスの放出が急激に起こることで表面が破壊される。
【００４６】
また、破壊されない場合でも、離脱ガスの発生が不均一になり、均質性が損なわれる。また、原料として用いる高分子フィルム３の厚さが厚いほど、離脱ガスが抜けにくいため、この傾向が強い。
【００４７】
（実施例）
以下に試料を作成し評価した。条件、結果を表１に示す。ただし、実施例４は、原料の積層方法を変更しただけであるので、表１には載せていない。
【００４８】
【表１】
0006793296.tif 000002
【００４９】
（実施例１）
ポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン１００Ｈ、厚さ２５μｍ）を、１００ｍｍ角に切り、３０枚重ねて、図１の耐熱容器１に入れ、電気炉を用いて窒素ガス雰囲気で、４５０℃以上、６５０℃以下では１度／分で１０００℃まで昇温した。その後、酸素、窒素、水素を離脱させた後、アルゴンガス雰囲気で１０度／分で３０００℃まで昇温しながら、５０ｋｇ／ｃｍ２の加圧を行い、グラファイトプレート５を製造した。この方法で製造したグラファイトプレート５は、表面粗さ１６．３μｍ、平坦度０．０４０％であった。熱伝導率は１１６０Ｗ／ｍＫであった。しかし、熱電対６温度は１２４℃で、評価は「◎」であった。
【００５０】
（実施例２）
ポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン２００Ｈ  厚さ５０μｍ）を、１００ｍｍ角に切り、３０枚重ねて、図１の耐熱容器１に入れ、電気炉を用いて窒素ガス雰囲気で、４５０℃以上、６５０℃以下では１度／分で１０００℃まで昇温し、酸素、窒素、水素を離脱させた後、アルゴンガス雰囲気で１０度／分で３０００℃まで昇温し、８０ｋｇ／ｃｍ２の加圧を行い、グラファイトプレート５を製造した。この方法で製造したグラファイトプレート５は、表面粗さ１９．５μｍ、平坦度０．０６１％であった。熱伝導率は１０３０Ｗ／ｍＫであった。熱電対６温度は９８℃で、評価は「○」であった。
【００５１】
（実施例３）
ポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン３００Ｈ  厚さ７５μｍ）を、１００ｍｍ角に切り、３０枚重ねて、図１の耐熱容器１に入れ、電気炉を用いて窒素ガス雰囲気で、４５０〜６５０℃では１度／分で１０００℃まで昇温し、酸素、窒素、水素を離脱させた後、アルゴンガス雰囲気で１０度／分で３０００℃まで昇温し１００ｋｇ／ｃｍ２の加圧を行い、グラファイトプレート５を製造した。この方法で製造したグラファイトプレート５は、表面粗さ２４．７μｍ、平坦度０．０８３％であった。熱伝導率は９００Ｗ／ｍＫであった。熱電対６温度は９０℃で、評価は「○」であった。
【００５２】
（実施例４）
ポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン１００Ｈ  厚さ２５μｍ）を、１００ｍｍ角に切り、３０枚重ねたものを３組準備し、厚さ５ｍｍの４カーボン板を挟んで、図２のように耐熱容器１に入れ、ブロック２で挟んだ。電気炉を用いて窒素ガス雰囲気で、４５０℃以上、６５０℃以下では１度／分で１０００℃まで昇温し、酸素、窒素、水素を離脱させた後、アルゴンガス雰囲気で１０度／分で３０００℃まで昇温し、５０ｋｇ／ｃｍ２の加圧を行い、グラファイトプレート５を製造した。その測定を行い、熱伝導率１１２０Ｗ／ｍＫ、表面粗さ１６．０μｍ、平坦度０．０４５％となり、熱電対６温度は１０９℃で、評価は「○」であった。
【００５３】
（比較例１）
特許文献１の製造方法でポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン１００Ｈ  厚さ２５μｍ）を、１００ｍｍ角に切り、３０枚重ねて、図１の耐熱容器１に入れ、電気炉を用いて窒素ガス雰囲気で、１０００℃まで昇温し、酸素、窒素、水素を離脱させた後、アルゴンガス雰囲気で３０００℃まで昇温し、３００ｋｇ／ｃｍ２の加圧を行い、グラファイトプレート５を製造した。この方法で製造したグラファイトプレート５は、表面粗さ１．０μｍ、平坦度０．００５％と、表面は光沢面である。熱伝導率は１３６０Ｗ／ｍＫと実施例１〜３より高い。しかし、熱電対６温度は６７℃で、評価は「×」であった。
【００５４】
これは、表面が梨地状になっておらず、相手部材への接触点が少ないため、接触抵抗ロスが大きくなったと考えられる。
【００５５】
（比較例２）
特許文献２の製造方法でポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン２００Ｈ  厚さ７５μｍ）を、１００ｍｍ角に切り、３０枚重ねて、図１の耐熱容器１に入れ、電気炉を用いて窒素ガス雰囲気で、１０００℃まで昇温し、酸素、窒素、水素を離脱させた後、アルゴンガス雰囲気で３０００℃まで無加圧で昇温し、グラファイトプレートを製造した。この方法で製造したグラファイトプレートは、表面粗さ４０．０μｍ、平坦度０．１４５％と、表面はすりガラス状の非光沢面である。熱伝導率は７８０Ｗ／ｍＫで、熱電対６温度は６２℃で、評価は「×」であった。
【００５６】
これは、グラファイトプレートは六角網目状の２次元結晶構造を壊してしまったと考えられる。それが、熱伝導率の低下にも表れている。また、２次元結晶構造を壊したことで、弾性をもって相手部材に接触することができなくなったと考えられる。
【００５７】
（比較例３）
特許文献２の製造方法でポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン３００Ｈ  厚さ７５μｍ）を、１００ｍｍ角に切り、３０枚重ねて、図１の耐熱容器１に入れ、電気炉を用いて窒素ガス雰囲気で、１０００℃まで昇温し、酸素、窒素、水素を離脱させた後、アルゴンガス雰囲気で３０００℃まで無加圧で昇温し、グラファイトプレートを製造した。この方法で製造したグラファイトプレートは、表面粗さ６０．５μｍ、平坦度０．１８％と、表面はすりガラス状の非光沢面である。熱伝導率は６５０Ｗ／ｍＫと実施例１〜３より低い。熱電対６温度は５９℃で、評価は「×」であった。
【００５８】
これは、グラファイトプレートは六角網目状の２次元結晶構造を壊してしまったと考えられる。それが、熱伝導率の低下にも表れている。また、２次元結晶構造を壊したことで、弾性をもって相手部材に接触することができなくなったと考えられる。
【００５９】
（比較例４）
特許文献２の製造方法でポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン３００Ｈ  厚さ７５μｍ）を、１００ｍｍ角に切り、３０枚重ねて、図１の耐熱容器１に入れ、電気炉を用いて窒素ガス雰囲気で、１０００℃まで昇温し、酸素、窒素、水素を離脱させた後、アルゴンガス雰囲気で３０００℃まで無加圧で昇温し、グラファイトプレートを製造した。この方法で製造したグラファイトプレートは、表面粗さ７３．０μｍ、平坦度０．１９５％と、表面はすりガラス状の非光沢面である。熱伝導率は５００Ｗ／ｍＫと実施例１〜３より低い。熱電対６温度は５０℃で、評価は「×」であった。
【００６０】
これは、グラファイトプレートは六角網目状の２次元結晶構造を壊してしまったと考えられる。それが、熱伝導率の低下にも表れている。また、２次元結晶構造を壊したことで、弾性をもって相手部材に接触することができなくなったと考えられる。
【００６１】
（グラファイトプレート５の評価）
図３にグラファイトプレート５の表面写真とレーザー形状測定を示す。表面性は、以下の（１）表面粗さと（２）平坦度と（３）接触抵抗とで、その程度を評価する。つまり、規則性のある凹凸である（１）表面粗さと、不規則な凹凸である（２）平坦度と、結果としての熱的特性の（３）接触抵抗とで評価する。表面の熱の接触抵抗（３）を下げるには、（１）（２）の両方の表面性が必要である。
【００６２】
（１）表面粗さの評価
ＪＩＳ規格のＲａ（算術平均粗さ）で評価する。
【００６３】
（２）平坦度の定義  図４は、グラファイトプレート５の断面を示している。８０ｍｍの距離の内で最大高さと最小高さの差Ａｍｍを８０ｍｍで割ったもののパーセントが平坦度を表す。
【００６４】
（３）接触熱抵抗の評価
接触熱抵抗軽減による熱伝達の効果を見るため、図５で示した断面構造を用いる。１００ｍｍ×３０ｍｍのグラファイトプレート５の端に熱電対６を貼り付けたものを準備する。熱電対６を貼り付けた反対位置に、３００℃に加熱した３０ｍｍ角の銅ブロック７を置き、５秒後に熱電対６で温度を測定した。接触熱抵抗が小さいと、熱の伝わりが早くなり、熱電対６での測定温度が早く上昇する。評価は、熱電対６の温度が１１０℃以上を「◎」、９０℃以上１１０℃未満を「○」、７０℃以上９０℃未満を「△」、７０℃未満を「×」とした。
【００６５】
＜結果＞
実施例１〜３と比較例１〜４の結果を図６のグラフにまとめた。図６は、縦軸が、平坦度、横軸が表面粗さを示す。表面粗さは、平均的な凹凸であり、平坦度は、一番変化が激しいところの凹凸である。そのため、表面粗さと、平坦度とは、直接の関係がない。
【００６６】
しかし、この材料の場合、ある範囲のみ、表面粗さと平坦度とが比例関係にある。そして、その範囲の接触熱抵抗の特性もよい。
【００６７】
このグラフから、表面粗さで、１０μｍ以上、４０μｍ未満、平坦度で、０．０１０％以上、０．１３５％以下の範囲が、他の領域と不連続な範囲（特異な範囲、臨界的範囲）である。さらに、実施例の範囲、表面粗さで、１６．３μｍ以上、２４．７μｍ以下、平坦度で、０．０４％以上、０．０９％以下の範囲が、好ましい。
【００６８】
また、図７に、接触熱抵抗と熱電導率との関係を示す。比較例のものは、熱伝導率が高くなると、接触熱抵抗がある程度以上高くならない。これは、グラファイトの結晶性が高くなることで熱伝送率はよくなるが、接触性が悪くなるためと思われる。一方、実施例では、図６で示した範囲の表面粗さ、平坦度である結果、熱電導率がある高さで、かつ、接触熱抵抗も高くなった。このことで、対象物から熱を奪い伝達する性能が高い。表面粗さ、平坦度の相乗効果により、比較例に比べて、臨界的な現象が現れた。この現象は、予測できない。
【００６９】
なお、これは、グラファイトプレート５の厚さに関係するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
電子機器の高性能化・小型化に伴う機器内部の熱伝導材であって、特に、ノートパソコン、タブレット、スマートフォン、携帯電話、ウエアラブル機器、デジタルカメラ、デジタルムービーカメラに用いられる。また、接触熱抵抗ロスを小さくするために用いる熱伝導ペーストの耐熱限界を超える産業機器や、紫外線等が入る屋外使用機器等に用いられる。
【符号の説明】
【００７１】
１  耐熱容器
２  ブロック
３  高分子フィルム
４  カーボン板
５  グラファイトプレート
６  熱電対
７  銅ブロック
【図１】
0006793296.tif 000003
【図２】
0006793296.tif 000004
【図３】
0006793296.tif 000005
【図４】
0006793296.tif 000006
【図５】
0006793296.tif 000007
【図６】
0006793296.tif 000008
【図７】
0006793296.tif 000009