(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属又は金属化合物からなる一次粒子と、
複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤーと、を備え、
前記一次粒子の中心から全方位に向けて放射状となるように、当該一次粒子の表面から前記ワイヤーが延在し、
全体の形状が球状であり、
前記一次粒子の表面から延在する前記ワイヤーの１本当たりの平均長さが、１μｍ以上である、窒化アルミニウム微粒子。
【請求項２】
当該微粒子の平均粒径が、２μｍ以上である、請求項１に記載の窒化アルミニウム微粒子。
【請求項３】
金属又は金属化合物の一次粒子からなる中心層と、
前記中心層の全周囲を覆うように設けられたワイヤー層と、を備えた球状の粒子であって、
前記ワイヤー層が、前記一次粒子の表面を基端とし、かつ先端が開放された複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤーが存在する層状の空間であり、
前記ワイヤー層の表面が、複数の前記ワイヤーの先端によって構成される球面であり、
前記ワイヤー層の平均の層厚が、１μｍ以上である、窒化アルミニウム微粒子。
【請求項４】
当該微粒子の平均粒径が、２μｍ以上である、請求項３に記載の窒化アルミニウム微粒子。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法であって、
気流又は重力によって原料又は生成物が搬送される反応空間に、窒素及びアンモニアの一方又は両方を含む１２５０℃以上の窒化雰囲気を形成し、
前記反応空間の一次側から前記窒化雰囲気中に、アルミニウム源として金属アルミニウム及び酸化アルミニウムの一方又は両方を供給する、窒化アルミニウム微粒子の製造方法。
【請求項６】
前記アルミニウム源が粉体状である、請求項５に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法。
【請求項７】
前記窒化雰囲気中に、前記アルミニウム源とともに還元剤を供給する、請求項５又は６に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法。
【請求項８】
前記窒化雰囲気中に、前記アルミニウム源とともに、窒化アルミニウムワイヤーの成長を促進させる触媒となる金属又はその化合物を供給する、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化アルミニウム微粒子、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁材料である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）は、非常に高い熱伝導性を有することが知られており、放熱材料として広く利用されている。また、ナノメートルからマイクロメートルサイズの直径を有するワイヤー状の窒化アルミニウム（以下、「ＡｌＮワイヤー」ともいう）は、高い比表面積を有しており、燃料電池向けの白金代替の触媒や、電子デバイス向けの材料として大きな可能性が期待されている。
【０００３】
このようなＡｌＮワイヤーの中でも、中心（核）となる一次粒子からＡｌＮワイヤーが放射状に延びており、全体として球状（例えば、外観形状が毬栗状）の、マイクロサイズの粒子（以下、「毬栗状ＡｌＮ微粒子」ともいう）が、上記材料として高い可能性を有している。いわゆる毬栗状ＡｌＮ微粒子の開発としては、例えば、非特許文献1〜３が知られている。
【０００４】
ここで、非特許文献１〜３には、毬栗状ＡｌＮ粒子の一般的な製造方法として、ＡｌＣｌ３等のＡｌ源と、Ｎ２やアンモニア等の窒化源とを含んだ高温窒化雰囲気ガス中で、シリコン（Ｓｉ）等の基板上に気相成長合成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｙ．Ｂ．Ｔａｎｇ，外３名“Ｃａｔａｌｙｓｔ−ｓｅｅｄｅｄ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｆｌｏｗｅｒｌｉｋｅ  Ｓｉ−ｄｏｐｅｄ  ＡｌＮ  ｎａｎｏｎｅｅｄｌｅ  ａｒｒａｙ”，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００６，８９，２５３１１２．
【非特許文献２】Ｌｅｓｈｕ  Ｙｕ，外７名“Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｎｉｔｒｉｄｅ  ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｒｏｍ  ｎａｎｏｆｌｏｗｅｒ  ｔｏ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｂｙ  ｄｉｒｅｃｔ  ｎｉｔｒｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ”，Ｄｉａｍｏｎｄ＆Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１６，１６３６−１６４２．
【非特許文献３】Ｗｅｉｗｅｉ  Ｌｅｉ，外５名“Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｇｒｏｗｔｈ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ３Ｄ  ＡｌＮ  Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｕｒｃｈｉｎ  Ｓｈａｐｅｓ”，Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ＆Ｄｅｓｉｇｎ，２００９，９，３，１４８９−１４９３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記非特許文献２及び３では、マイクロサイズに達するような（例えば、３マイクロメートルを超えるような）ＡｌＮワイヤーの成長を伴った、毬栗状ＡｌＮ微粒子の合成は図られていなかった。また、上記非特許文献２及び３に開示された製造方法では、毬栗状ＡｌＮ微粒子を合成する際に基板上で比較的時間をかけるため、成長途上の微粒子が互いに接触してしまい、単独の粒子として回収されていなかった。さらに、上記非特許文献１〜３に開示された製造方法では、毬栗状ＡｌＮ粒子の合成に基板を必要とするため、基板のある方向には、ＡｌＮワイヤーの成長が見込めず、半球状の微粒子しか得られなかった。すなわち、核となる一次粒子の中心から全方位へワイヤー成長をした、完全に球状の（いわゆる毬栗状の）ＡｌＮ粒子が得られないのが実状であった。
【０００７】
また、上述したような従来の毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造方法では、数時間に及ぶ高温雰囲気での合成処理が必要であるため、毬栗状ＡｌＮ微粒子の連続的な合成は困難であった。さらに、微粒子同士を互いに接触させず、焼結させずに合成するためには、基板上で粒子を合成する過程で、粒子間の距離を互いに取る必要があるため、現実的な生産性を確保できない（生産性が低い）という課題があった。
【０００８】
また、上述したような従来の製造方法では、原料となるＡｌ源として、ＡｌＣｌ３などの塩化物、あるいはフッ化物を用いる場合があった。これらの塩化物やフッ化物が熱分解すると、多量のハロゲン化物ガスが発生する。これらのハロゲン化物ガスは、人体に有毒であり、また装置の腐食の要因や、環境への負荷の要因となり、あるいはそれらの対策に多大なコストがかかるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い比表面積を有し、燃料電池向けの白金代替の触媒や、電子デバイス向けの材料として有用な、球状の窒化アルミニウム微粒子を提供することを課題とする。
【００１０】
また、本発明は、微粒子同士が互いに融着せずに独立した状態で、球状の窒化アルミニウム微粒子を連続的に合成することが可能な、窒化アルミニウム微粒子の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
すなわち、請求項１に係る発明は、金属又は金属化合物からなる一次粒子と、複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤーと、を備え、前記一次粒子の中心から全方位に向けて放射状となるように、当該一次粒子の表面から前記ワイヤーが延在し、全体の形状が球状であり、前記一次粒子の表面から延在する前記ワイヤーの１本当たりの平均長さが、１μｍ以上である、窒化アルミニウム微粒子である。
【００１４】
請求項２に係る発明は、当該微粒子の平均粒径が、２μｍ以上である、請求項１に記載の窒化アルミニウム微粒子である。
【００１５】
請求項３に係る発明は、金属又は金属化合物の一次粒子からなる中心層と、前記中心層の全周囲を覆うように設けられたワイヤー層と、を備えた球状の粒子であって、前記ワイヤー層が、前記一次粒子の表面を基端とし、かつ先端が開放された複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤーが存在する層状の空間であり、前記ワイヤー層の表面が、複数の前記ワイヤーの先端によって構成される球面であり、前記ワイヤー層の平均の層厚が、１μｍ以上である、窒化アルミニウム微粒子である。
【００１８】
請求項４に係る発明は、当該微粒子の平均粒径が、２μｍ以上である、請求項３に記載の窒化アルミニウム微粒子である。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項１又は２に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法であって、気流又は重力によって原料又は生成物が搬送される反応空間に、窒素及びアンモニアの一方又は両方を含む１２５０℃以上の窒化雰囲気を形成し、前記反応空間の一次側から前記窒化雰囲気中に、アルミニウム源として金属アルミニウム及び酸化アルミニウムの一方又は両方を供給する、窒化アルミニウム微粒子の製造方法である。
【００２０】
請求項６に係る発明は、前記アルミニウム源が粉体状である、請求項５に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法である。
【００２１】
請求項７に係る発明は、前記窒化雰囲気中に、前記アルミニウム源とともに還元剤を供給する、請求項５又は６に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法である。
【００２２】
請求項８に係る発明は、前記窒化雰囲気中に、前記アルミニウム源とともに、窒化アルミニウムワイヤーの成長を促進させる触媒となる金属又はその化合物を供給する、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の窒化アルミニウム微粒子は、金属又は金属化合物からなる一次粒子と、複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤーと、を備えており、一次粒子の中心から全方位に向けて放射状となるように、一次粒子の表面からワイヤーが延在する構成、すなわち球状であるため、同一サイズの球状の窒化アルミニウム微粒子と比較して高い比表面積を有している。したがって、本発明の窒化アルミニウム微粒子は、燃料電池向けの白金代替の触媒や、電子デバイス向けの材料として有用な材料である。
【００２４】
本発明の窒化アルミニウム微粒子は、金属又は金属化合物の一次粒子からなる中心層と、中心層の全周囲を覆うように設けられたワイヤー層と、を備えた球状の粒子であり、ワイヤー層が、一次粒子の表面を基端とし、かつ先端が開放された複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤーが存在する層状の空間であるため、同一サイズの球状の窒化アルミニウム微粒子と比較して高い比表面積を有している。したがって、本発明の球状の窒化アルミニウム微粒子は、燃料電池向けの白金代替の触媒や、電子デバイス向けの材料として有用な材料である。
【００２５】
本発明の窒化アルミニウム微粒子の製造方法は、気流又は重力によって原料又は生成物が搬送される反応空間に、窒素及びアンモニアの一方又は両方を含む高温の窒化雰囲気を形成し、この反応空間の一次側から窒化雰囲気中にアルミニウム源として金属アルミニウム及び酸化アルミニウムの一方又は両方を供給する構成であるため、微粒子同士が互いに融着せずに独立した状態で、完全に球状となった窒化アルミニウム微粒子を連続的に合成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の構成の他の例を示す模式図である。
【図３】本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の製造方法に適用可能な製造装置の構成の一例を模式的に示す系統図である。
【図４】本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の製造方法に適用可能な製造装置を構成する加熱炉内部を示す断面模式図である。
【図５】実施例２−１で生成した窒化アルミニウム微粒子の電子顕微鏡写真である。
【図６】実施例２−１で生成した窒化アルミニウム微粒子のＸ線回折結果を示す図である。
【図７】本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の製造方法に適用可能な製造装置の構成の他の例を模式的に示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子、及びその製造方法について、これを用いる製造装置とともに図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２８】
＜窒化アルミニウム微粒子＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の構成の一例について説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の構成の一例を示す模式図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１は、金属又は金属化合物からなる一次粒子２と、複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤー３と、を備えて概略構成されており、一次粒子２の中心から全方位に向けて放射状となるように、この一次粒子２の表面から上記ワイヤー３がそれぞれ延在している。この窒化アルミニウム微粒子１の形状は、全体として球状であり、毬栗状粒子やナノフラワーとも称されるものである。換言すると、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１は、核となる一次粒子２が中心にあり、この一次粒子２から窒化アルミニウムからなるワイヤーが放射状に延び、完全な球状であって毬栗状の形態をした粒子である。
【００３０】
一次粒子２は、窒化アルミニウム微粒子１の中心となるように設けられた、金属又は金属化合物である。上記金属としては、特に限定されるものではなく、ワイヤー３と同じく窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であってもよいし、後述する製造方法で示すように、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるワイヤー３の成長を促進させる触媒となる金属、あるいはその化合物であってもよい。このような触媒となる金属としては、具体的には、例えば、Ｓｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ等が挙げられる。
【００３１】
一次粒子２の粒径としては、特に限定されるものではないが、例えば、０．１〜１０μｍの範囲であることが好ましく、１〜５μｍの範囲であることがより好ましい。一次粒子２の粒径（サイズともいう）が大きいほど、ばらつきはあるが、窒化アルミニウム微粒子１の粒径も大きくなる傾向がある。ここで、窒化アルミニウム微粒子１の平均粒径を２μｍ以上とするには、一次粒子が０．１μｍ以上のサイズであることが必要であり、１μｍのサイズがあれば十分である。一方、その一次粒子のサイズが大きいほど、ワイヤー層の割合が減じる傾向がある。そのため、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１が効果を発揮するには、一次粒子のサイズが１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましい。
【００３２】
ワイヤー３は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成された構造物である。本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１では、複数本のワイヤー（窒化アルミニウムワイヤー）３が全方位に、放射状に延在している。ここで、本明細書において、ワイヤーとは、直径が１０ナノメートル以上１０マイクロメートル未満のサイズであり、長さが直径の５倍以上である１次元構造（１Ｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有するワイヤー状の物質をいう。また、ワイヤー以外の一般的な表現として、ウィスカー、ナノワイヤー、ナノロッド、マイクロロッド、ナノチューブといった物が含まれる。すなわち、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）ワイヤーとは、窒化アルミニウムからなる１次元構造を有するワイヤー状の物質を意味する。
【００３３】
ワイヤー３の形状としては、特に限定されるものではないが、略直線状（直線状、線状ともいう）であることが好ましい。ここで、本明細書において、略直線状とは、曲線状ではないことを意味しており、途中に折れ曲がりがあるものも略直線状に含めるものである。
【００３４】
本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１では、略直線状である窒化アルミニウムワイヤー３の割合が、少なくとも半分以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、窒化アルミニウムワイヤー３が略直線状であると、窒化アルミニウムワイヤー３の結晶性が向上して、電気化学的特性の発露において効果が得られる。なお、電気化学的特性の効果は、窒化アルミニウムワイヤー３が略直線状であればよく、途中で折れ曲がりがあっても構わない。また、窒化アルミニウムワイヤー３の半分以上、好ましくは９０％以上が、折れ曲がりも無い略直線状であれば、隣接する完全毬栗状の窒化アルミニウム微粒子１の窒化アルミニウムワイヤー３同士が絡まり合って凝集することを防ぐことができる。
【００３５】
一次粒子２の表面から延在するワイヤー３の１本当たりの平均長さは、１μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましい。ここで、ワイヤー３の１本当たりの平均長さが１μｍ以上であれば、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１において窒化アルミニウムワイヤー３が有する電気化学的特性の効果を充分に発揮することができる。また、上記平均長さが３μｍ以上であれば、より効果的である。
【００３６】
またワイヤー３の測定は、電子顕微鏡で直接粒子形状を撮影し、ランダムに抽出した粒子を選定し、さらにその粒子のワイヤーをランダムに抽出して長さを測長することで、ワイヤー長さを簡便に計測することができる。また、平均長さは、測長したワイヤー長さを、粒子ごとに算術平均することで算出できる。
【００３７】
また、ワイヤー３の１本当たりの平均長さは、必ずしも同じである必要はないが、少なくともワイヤー長さの標準偏差が、平均長さに対して４０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましい。ワイヤー３の長さの標準偏差が上記好ましい範囲内であれば、窒化アルミニウム微粒子１全体として、核となる一次粒子２を中心に、略球対称の形状が得られる。このように、窒化アルミニウム微粒子１が全体として略球対称であれば、他の物質に混ぜて複合材料として利用する際に、不要な異方性が発現することがないために好ましい。
【００３８】
本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１の平均粒径は、下限値が２μｍ以上であることが好ましく、６μｍ以上であることがより好ましい。窒化アルミニウム微粒子１の平均粒径が２μｍ以上であれば、一般的なマイクロ粒子としての取り扱いが可能であるため、例えば、樹脂中に分散させて用いる場合であっても、容易に樹脂中に混練、分散させることができる。また、６μｍ以上であれば、より確実であり、例えば、熱伝導性フィラーとして用いられる窒化アルミニウム粒子と同等の取り扱いが可能となり、ＡｌＮワイヤーとしての性能を付与することができ、より機能的である。
【００３９】
これに対して、窒化アルミニウム微粒子１の平均粒径について、上限値は特に設けていないが、用途や製造時等での取扱いの容易さを考慮すると、平均粒径が１００μｍ未満であることが適当であり、５０μｍ未満であることがより現実的である。
【００４０】
次に、本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の構成の他の例について説明する。図２は、本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の構成の他の例を示す模式図である。
【００４１】
図２に示すように、本実施形態の他の例である窒化アルミニウム微粒子１０は、金属又は金属化合物の一次粒子２からなる中心層２０と、中心層２０の全周囲を覆うように設けられたワイヤー層３０と、を備えた球状の粒子である。そして、上記ワイヤー層３０が、一次粒子２の表面を基端３ａとし、かつ先端３ｂが開放された複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤー３が存在する層状の空間となっている。すなわち、窒化アルミニウム微粒子１０は、上述した窒化アルミニウム微粒子１と同一であり、一次粒子２を中心層２０とし、窒化アルミニウムからなる線状のワイヤー３が存在する空間を、ワイヤー層３０として定義したものである。したがって、上述した窒化アルミニウム微粒子１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
ワイヤー層３０は、上述したように、窒化アルミニウムからなる線状のワイヤー３が存在する空間である。ここで、ワイヤー層３０の表面は、複数のワイヤー３の先端３ａによって構成される球面を指すものとする。
【００４３】
また、ワイヤー層３０の平均の層厚は、上述したワイヤー３の１本当たりの平均長さと等しく、１μｍ以上であることが好ましい。
【００４４】
以上のように、本実施形態の他の例である窒化アルミニウム微粒子１０によれば、同一粒径となる窒化アルミニウム球状粒子と比較して、ワイヤー層３０が窒化アルミニウムからなる大きな表面積を有する微粒子としてとらえることも可能となる。
【００４５】
＜窒化アルミニウム微粒子の製造装置＞
次に、本発明を適用した一実施形態である窒化アルミニウム微粒子の製造方法に適用可能な、窒化アルミニウム微粒子の製造装置（以下、単に「製造装置」という）の構成の一例について説明する。図３は、本発実施形態の窒化アルミニウム微粒子の製造方法に適用可能な製造装置の構成の一例を示す系統図である。また、図４は、上述した製造装置を構成する加熱炉の要部の構成の一例を示す断面図である。
【００４６】
図３に示すように、本発実施形態の窒化アルミニウム微粒子の製造方法に適用可能な製造装置５０は、一次側（上流側）から順に、原料粉体を供給するための粉体供給装置５１、原料粉体の搬送用かつ窒化源となる流体を供給するための搬送用流体供給装置５２、外部から独立した反応空間Ｓを有する加熱炉５３、炉内の反応空間Ｓを加熱するための加熱手段５４、生成した窒化アルミニウム微粒子１を回収するための回収機構５５、及び系内を減圧するための真空ポンプ５６を備えて、概略構成されている。
【００４７】
この製造装置５０は、投入される原料粉体、生成物、あるいはその中間物質が、装置全体において上流（一次側）から下流（二次側）に沿って、気流あるいは重力を活用して連続的に搬送されるようになっている。そのため、装置全体において、より上流にある構成をより加圧した状態、あるいは物理的により高い場所に設置する、あるいはより下流にある構成を真空ポンプ５６等によって減圧した状態、あるいは物理的により低い場所に設置した状態にしている。
【００４８】
粉体供給装置５１は、アルミニウム源となる原料粉体を供給する装置である。粉体供給装置５１には、上記原料粉体として、アルミニウム（Ａｌ）元素を含む１以上の粉体状の物質が貯蔵されている。具体的には、例えば、金属アルミニウム粉、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉等が挙げられる。また、原料粉体は、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上の混合物を用いてもよい。
【００４９】
搬送用流体供給装置５２は、窒化源となる流体を供給するための装置である。窒化源となる流体としては、具体的には、例えば、窒素、アンモニア等が挙げられる。また、窒化源となる流体は、窒素及びアンモニアのうち、いずれか一方を用いても良いし、これらを混合したものを用いてもよい。
【００５０】
製造装置５０では、窒化源となる流体によってアルミニウム源となる原料粉体を加熱炉の上流側（一次側）に供給するように構成されている。なお、アルミニウム源として２種類以上を用いる場合、例えば、金属アルミニウムと酸化アルミニウムとを用いる場合、アルミニウム源の供給は２種類以上の粉体の混合物として供給する方法に限定されるものではない。具体的には、例えば、金属アルミニウムを粉体供給装置５１から粉体として加熱炉５３に供給し、酸化アルミニウムを加熱炉５３内にバルク状に設置したり、炉壁として使用したりして供給する構成としてもよい。
【００５１】
加熱炉５３は、その内部に外部から独立した反応空間Ｓを有する構成となっている。この加熱炉５３の上流（一次側）に設けられた入口から、反応空間Ｓ内にアルミニウム源及び窒素源を供給可能となっている。また、加熱炉５３の下流（二次側）に設けられた出口から、反応空間Ｓ内で生成した生成物を排出可能となっている。また、加熱炉５３には、炉内の反応空間Ｓを加熱するために、電気ヒータや燃焼バーナ等の加熱手段５４が設けられている。図３及び図４に示すように、本実施形態に用いる製造装置５０では、加熱炉５３として管状電気炉を用いた構成を一例として説明する。
【００５２】
また、加熱炉５３内の反応空間Ｓには、図４に示すように、炭素源としてカーボンブラック５７を吊り下げて固定してもよい。
【００５３】
図３に示すように、加熱炉５３の後段（下流側、二次側）には、生成した窒化アルミニウム微粒子１を回収するための回収機構５５、及び系内を減圧するための真空ポンプ５６が設けられている。なお、回収機構５５は、窒化アルミニウムを微粒子１の粒径を分級する機能を備えていることが好ましい。
【００５４】
＜窒化アルミニウム微粒子の製造方法＞
次に、上述した製造装置５０を用いた、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１の製造方法について説明する。
本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１の製造方法は、気流又は重力によって原料又は生成物が搬送される加熱炉５３内の反応空間Ｓに、窒素及びアンモニアの一方又は両方を含む高温の窒化雰囲気を形成し、反応空間Ｓの一次側から上記窒化雰囲気中にアルミニウム源を供給するものである。
【００５５】
すなわち、従来の窒化アルミニウム微粒子の製造方法では、基板上で窒化アルミニウムワイヤーを成長させていたために半球状の微粒子となり、完全な球状の窒化アルミニウム微粒子を得ることができなかった。
【００５６】
これに対して、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子の製造方法では、高温の窒化雰囲気の自由空間を形成し、そこにＡｌ源を供給するため、球状の、いわゆる毬栗状の窒化アルミニウム微粒子１を合成することができる。
【００５７】
なお、反応空間Ｓに形成する窒化雰囲気としては、特に限定されるものではないが、窒素に１〜１０質量％の範囲でアンモニアを添加した雰囲気が好ましい。上記雰囲気によれば、窒化反応を促進する効果を得ることができる。
【００５８】
また、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子の製造方法では、アルミニウム源として金属アルミニウムを含む場合、酸化アルミニウムを含む場合、及び金属アルミニウムと酸化アルミニウムとの両方を含む場合に、球状の窒化アルミニウム微粒子１が得られる。
以下、アルミニウム源の種類ごとに場合分けして、詳細に説明する。
【００５９】
（金属アルミニウムを含む場合）
第１の態様では、反応場となる反応空間Ｓに形成される窒化雰囲気中に供給するアルミニウム源として、金属アルミニウム（Ａｌ）を用いることができる。従来からアルミニウム源として知られている塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）の代わりに金属Ａｌを用いることで、塩素ガスなどの有害物質の発生を抑制可能であり、取扱いも簡便となるために好ましい。
【００６０】
ここで、アルミニウム源として金属アルミニウムを用いた場合の、球状の窒化アルミニウム微粒子１が生成する推定メカニズムについて説明する。
先ず、粉体状の金属アルミニウム（Ａｌ粉）は、窒化雰囲気中において約１０００℃以上に加熱されて、窒素ガスと発熱反応で反応する。これにより、Ａｌ粉の粒子表面に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の薄い殻（ＡｌＮ殻）が形成される。
【００６１】
次に、ＡｌＮ殻の内側には、粒子外部からの加熱と、窒化の際の反応熱とによって、溶融したＡｌ、あるいは気相のＡｌが形成される。
次いで、溶融、あるいは気化したＡｌは、熱膨張と蒸気圧とによって強力な内圧を生じさせて、粒子表面に形成されたＡｌＮ殻を突き破って一気に蒸発する。
そして、反応空間Ｓに形成される窒化雰囲気中に放出されたＡｌ蒸気は、自由空間内で１００ｎｍ〜３μｍサイズ（いわゆるサブマイクロサイズ）の粒子となり、それを核として、全方位に窒化アルミニウムからなるワイヤー３が延在する完全な球状の（いわゆる毬栗状の）窒化アルミニウム微粒子１が生成されると考える。
【００６２】
なお、上記推定メカニズムにおける一連の現象は、加熱炉５３内を１２５０℃以上で加熱することで発生する。加熱炉５３内の加熱温度は、高ければ高いほど好ましく、具体的には、例えば、１３５０℃以上で顕著となるために好ましく、１５５０℃以上がより好ましい。
【００６３】
金属アルミニウムの形状は、特に限定されるものではないが、粉体状であることが好ましい。また、Ａｌ粉の平均粒径は、１００ｎｍ以上１ｍｍ未満であることが好ましく、１μｍ以上、１００μｍ未満であることがより好ましい。Ａｌ粉の平均粒径が上記好ましい範囲内であれば、取扱いが容易となるとともに、Ａｌ蒸気の噴出と蒸発とが容易に起こりやすいために好ましい。なお、平均粒径とは、粒度分布測定によって得られた、「Ｄ５０」の値を言うものとする。
【００６４】
（酸化アルミニウムを含む場合）
第２の態様では、反応場となる反応空間Ｓに形成される窒化雰囲気中に供給するアルミニウム源として、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いることができる。さらに、上記窒化雰囲気中に、酸化アルミニウムとともに、その他の原料として還元剤を供給することが好ましい。
【００６５】
ここで、１３５０℃以上に加熱された窒化雰囲気に酸化アルミニウムと還元剤とを供給することで、反応空間Ｓに形成される窒化雰囲気中にＡｌ２Ｏの蒸気が形成される。
次いで、形成されたＡｌ２Ｏ蒸気では、還元と窒化反応とが同時に起こり、サブマイクロサイズの核となる一次粒子２の成長を伴って、完全な球状の（いわゆる毬栗状の）窒化アルミニウム微粒子１が生成される。
【００６６】
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の形状は、特に限定されるものではないが、粉体状であることが好ましい。粉体状の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３粉）は、比表面積が高く、Ａｌ２Ｏ蒸気を形成する反応が順調に促進されるために望ましい。
【００６７】
また、Ａｌ２Ｏ３粉の平均粒径は、１００ｎｍ以上１ｍｍ未満であることが好ましく、１μｍ以上、１００μｍ未満であることがより好ましい。Ａｌ２Ｏ３粉の平均粒径が上記好ましい範囲内であれば、取扱いが容易となるとともに、比表面積の大きさとの兼ね合いから適当であるために好ましい。
【００６８】
還元剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、金属Ｍｇ粉、金属Ｃａ粉、または炭素含有率の高い物質（以下、「炭素源」ともいう）が好ましい。
また、炭素源に適した物質として、例えば、都市ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の炭化水素のガス、ブラックカーボン、スス、炭、微粉炭、カーボンナノチューブ、炭素繊維等が挙げられる。
【００６９】
また、炭素源を反応場となる反応空間Ｓ（あるいは反応空間Ｓに形成される窒化雰囲気）中に供給する方法としては、特に限定されるものではない。炭素源の供給方法としては、具体的には、例えば、ガス状の炭化水素物質を反応空間Ｓに形成される窒化雰囲気に供給する、加熱炉５３の反応空間Ｓ内に炭を入れた耐熱皿に設置する、Ａｌ原料の粉体に微粉炭を混練して反応場となる反応空間Ｓに供給する、加熱炉５３の反応空間Ｓ内にカーボンブラック３７を吊下げて固定する（図４を参照）、加熱炉５３の内壁をカーボンブラックで構成する、加熱炉５３の内壁に液状の炭化水素物質、微粉炭あるいはカーボンナノチューブを含んだ塗料を塗る、といった手段が挙げられる。
【００７０】
なお、上述した還元剤には、窒化雰囲気中に含まれる微量の酸素を除去する効果もある。また、ヘキサンなどのガス状の炭化水素は、窒化反応を促進する効果もあるため、より好ましい材料である。
【００７１】
（金属アルミニウム及び酸化アルミニウムを含む場合）
第３の態様では、反応場となる反応空間Ｓに形成される窒化雰囲気中に供給するアルミニウム源として、金属アルミニウム及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の両方を用いることができる。窒化雰囲気中に金属アルミニウム及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の両方を供給することにより、金属アルミニウム（Ａｌ粉）は酸化され、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は還元されるため、より効率的にＡｌ２Ｏ蒸気が形成されるために好ましい。
【００７２】
金属アルミニウム及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の供給は、これらの粉体同士を混合した状態で供給することが好ましい。また、アルミニウム源における金属アルミニウムと酸化アルミニウムとの混合比は、Ａｌ：Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１０：１〜２：１の範囲であることが好ましく、５：１〜３：１の範囲であることがより好ましく、４：１とすることが最も好ましい。アルミニウム源における金属アルミニウムと酸化アルミニウムとの混合比を上記好ましい範囲とすることにより、Ａｌ２Ｏの蒸気を効率的に形成することができる。
【００７３】
（その他の添加物）
上述した第１〜第３の態様において、反応場となる反応空間Ｓに形成される窒化雰囲気中に、核となる一次粒子２を形成する物質として、窒化アルミニウムワイヤー３の成長を促進させる触媒となる金属（アルミニウムとは別の金属）又はその化合物を、アルミニウム源と同時に供給することが好ましい。これにより、完全な球状の窒化アルミニウム微粒子１の生成効率を向上させることができる。
【００７４】
触媒となる金属の種類としては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、Ｓｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ等が挙げられる。
また、触媒となる金属は、粉体として供給することが好ましい。その際、粉体の粒径としては、１０ｎｍ以上、１０μｍ未満が好ましく、１００ｎｍ以上３μｍマイクロ未満がより好ましい。
さらに、触媒となる金属の添加量は、Ａｌ源に比して０．１質量％以上、１０質量％未満であることが好ましい。
【００７５】
加熱炉５３内での滞留時間は、反応時間が延びるため、長ければ長いほど良い。ただし、反応が一定時間経過すると、それ以上反応しないこと、さらには現実的な落下時間を考慮すると、１０秒から２分の範囲とすることが好ましく、２０秒から１分の範囲とすることがより好ましい。
【００７６】
ところで、従来の製造方法によって合成された毬栗状のＡｌＮ粒子は、基板での成長を前提とするため、全方位にＡｌＮワイヤーが延伸することができず、不完全な形状（半球状）であり、その特性を十分に発揮することができなかった。また、多くのＡｌＮ粒子が互いに焼結した状態であり、ＡｌＮ粒子単体として得ることが困難であった。さらに、焼結を抑制しようとすると、生産性が落ちるという課題があった。
【００７７】
これに対して、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子の製造方法によれば、基板を用いることなく、反応空間（自由空間）Ｓで成長するため、全方位にＡｌＮワイヤー３を延伸することができ、完全な形状（球状）の窒化アルミニウム微粒子１を得ることができる。また、窒化アルミニウム微粒子１同士は、互いに焼結することなく、粒子単体で容易に得ることができる。さらに、反応炉３の上流側から下流側に原料および生成物を流動させて連続的に生産することができる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１によれば、金属又は金属化合物からなる一次粒子２と、複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤー３と、を備えており、一次粒子２の中心から全方位に向けて放射状となるように、一次粒子２の表面からワイヤー３が延在した、完全な球状（いわゆる毬栗状）となっている。このため、同一サイズの球状の窒化アルミニウム微粒子と比較して高い比表面積を有している。したがって、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子は、燃料電池向けの白金代替の触媒や、電子デバイス向けの材料として有用な材料である。
【００７９】
また、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１は、同じ比表面積を有するナノ粒子などと比較すると、粒子全体としてはマイクロサイズであるため、取扱いが比較的容易である。
また、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）は、絶縁材でありながら非常に高い熱伝導率を有するため、マイクロサイズの窒化アルミニウム微粒子１は、他の材料に混ぜて放熱フィラーとして利用することも可能である。
【００８０】
さらに、熱伝導率を向上させる目的で本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１を用いれば、マイクロサイズのＡｌＮ粒子と同等の取り扱い方法で、より少ない添加量で、より高い熱伝導率が得ることが可能となる。
【００８１】
また、本実施形態の他の例である窒化アルミニウム微粒子１０は、金属又は金属化合物の一次粒子２からなる中心層２０と、中心層２０の全周囲を覆うように設けられたワイヤー層３０と、を備えた球状の粒子であり、ワイヤー層３０が、一次粒子２の表面を基端３ａとし、かつ先端３ｂが開放された複数の窒化アルミニウムからなる線状のワイヤー３が存在する層状の空間であるため、同一サイズの球状の窒化アルミニウム微粒子と比較して高い比表面積を有している。したがって、本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１０は、燃料電池向けの白金代替の触媒や、電子デバイス向けの材料として有用な材料である。
【００８２】
本実施形態の窒化アルミニウム微粒子１の製造方法によれば、気流又は重力によって原料又は生成物が搬送される反応空間Ｓに、窒素及びアンモニアの一方又は両方を含む高温の窒化雰囲気を形成し、この反応空間Ｓの一次側から窒化雰囲気中にアルミニウム源として金属アルミニウム及び酸化アルミニウムの一方又は両方を供給する構成であるため、微粒子同士が互いに融着せずに独立した状態で、完全に球状となった窒化アルミニウム微粒子を連続的に合成することができる。
【００８３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施形態では、アルミニウム源として金属アルミニウムを含む場合、酸化アルミニウムを含む場合、及び金属アルミニウムと酸化アルミニウムとの両方を含む場合を例として説明したが、アルミニウムを含む化合物（例えば、従来からの材料である塩化アルミニウム等）を混合したものアルミニウム源として用いてもよい。
【００８４】
また、上述した実施形態の窒化アルミニウム微粒子の製造方法に用いる製造装置として、図３〜図４に示す構成の製造装置５０を一例として説明したが、加熱炉５３の構成や粉体供給装置５１の構成はこれらに限定されるものではない。また、図７に示すように、投入される粉体原料、合成物、あるいはその中間物質が、設備全体において上流から下流に沿って、気流あるいは重力を活用して連続的に搬送される構成としてもよい。
【００８５】
以下に、実施例及び比較例を用いて、本発明の効果を示す。
（比較例１）
図３に示す構成の製造装置５０を用いて、窒化アルミニウム微粒子の製造を行った。
具体的には、先ず、アルミニウム源として試薬から粉砕したＡｌＣｌ３を粉体供給装置５１に投入し、極少量１ｇ／ｈで反応場となる反応空間Ｓに供給した。また、搬送流体（雰囲気ガス）として、流量が０．２Ｌ／分の窒素を反応空間Ｓに供給した。反応炉５３として垂直型の管状電気炉を用い、反応空間Ｓを１２５０℃から１６５０℃まで１００℃刻みで加熱して、球状（毬栗状）の窒化アルミニウム微粒子（以下、「毬栗状ＡｌＮ微粒子」と称する）の製造を行った。なお、製造装置５０の後段において、塩素ガスの除害処理を要した。
【００８６】
（結果）
反応炉５３内の温度に関わらず、管状電気炉の炉壁にはＡｌＮワイヤーが合成されたことを確認できた。これに対して、毬栗状ＡｌＮ微粒子は確認できなかった。
【００８７】
（実施例１）
図３に示す構成の製造装置５０を用いて、窒化アルミニウム微粒子の製造を行った。
具体的には、先ず、アルミニウム源として試薬から粉砕したＡｌＣｌ３と平均粒径１１μｍのアトマイズＡｌ粉とを混合した後、粉体供給装置５１に投入し、極少量１ｇ／ｈで反応場となる反応空間Ｓに供給した。また、搬送流体（雰囲気ガス）として、流量が０．２Ｌ／分の窒素を反応空間Ｓに供給した。反応炉５３として垂直型管状電気炉を用い、反応空間Ｓを１２５０℃から１６５０℃まで１００℃刻みで加熱して、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。なお、製造装置５０の後段において、塩素ガスの除害処理を要した。
【００８８】
（結果）
アルミニウム源として、Ａｌ粉の割合が、ＡｌＣｌ３に比してモル比で２倍以上の時、反応空間Ｓの加熱温度に寄らず、完全な球状の毬栗状ＡｌＮ微粒子が合成されたことを確認できた。なお、合成できた粒子量自体が極少量であったため、定量は困難であった。また、上述した比較例１と同様に、管状電気炉の内壁には、ＡｌＮワイヤーが合成されたことを確認した。
【００８９】
（実施例２−１）
図３に示す構成の製造装置５０を用いて、窒化アルミニウム微粒子の製造を行った。
具体的には、先ず、アルミニウム源として平均粒径１１マイクロメートルのアトマイズＡｌ粉を粉体装置５１に投入し、３０ｇ／ｈで反応場となる反応空間Ｓに供給した。また、搬送流体（雰囲気ガス）として、流量が２Ｌ／分の窒素を反応空間Ｓに供給した。反応炉５３として垂直型管状電気炉を用い、反応空間Ｓを１２５０℃から１６５０℃まで１００℃刻みで加熱して、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。表１に、各加熱温度における毬栗状ＡｌＮ微粒子の出現率（生成した全微粒子中における毬栗状ＡｌＮ微粒子の割合、単位：「％」）を示す。
【００９０】
（実施例２−２）
搬送流体（雰囲気ガス）として窒素にアンモニア３質量％を添加したガスを用いた以外は、上述した実施例２−１と同様にして、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。表１に、各加熱温度における毬栗状ＡｌＮ微粒子の出現率（％）を示す。
【００９１】
（結果）
表１に示すように、搬送流体（雰囲気ガス）である窒素へのアンモニア添加の有無に関わらず、加熱温度（反応場となる反応空間Ｓの温度）が１３５０℃以上であると、毬栗状ＡｌＮ微粒子を１％以上の割合で合成できることを確認した。
【００９２】
また、合成される毬栗状ＡｌＮ微粒子のＡｌＮワイヤーの長さは、搬送流体中にアンモニアを添加した実施例２−２において生成した粒子の方が長く成長した。また、表１に示すように、加熱温度が高い方が、毬栗状ＡｌＮ微粒子の生成割合が高くなることを確認した。
【００９３】
なお、図５に、実施例２−１で生成した毬栗状ＡｌＮ微粒子の電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す。また、図６に、実施例２−１で生成した毬栗状ＡｌＮ微粒子のＸ線回折（ＸＲＤ）スペクトルを示す。図６に示すように、生成した毬栗状ＡｌＮ微粒子から、ＡｌＮのピークを確認することができた。
【００９４】
（実施例３−１）
アルミニウム源として、アトマイズＡｌ粉にかえて平均粒径２μｍのＡｌ２Ｏ３粉を用いるとともに、図４に示すように、反応場となる反応空間Ｓに棒状のカーボンブラックを設置した以外は、上述した実施例２−１と同様にして、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。表１に、各加熱温度における毬栗状ＡｌＮ微粒子の出現率（％）を示す。
【００９５】
（実施例３−２）
搬送流体（雰囲気ガス）として窒素にアンモニア３質量％を添加したガスを用いた以外は、上述した実施例３−１と同様にして、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。表１に、各加熱温度における毬栗状ＡｌＮ微粒子の出現率（％）を示す。
【００９６】
（結果）
表１に示すように、搬送流体（雰囲気ガス）である窒素へのアンモニア添加の有無に関わらず、加熱温度（反応場となる反応空間Ｓの温度）が１５５０℃以上であると、毬栗状ＡｌＮ微粒子を１％以上の割合で合成できることを確認した。
【００９７】
また、合成される毬栗状ＡｌＮ微粒子のＡｌＮワイヤーの長さは、搬送流体中にアンモニアを添加した実施例３−２において生成した粒子の方が長く成長した。また、表１に示すように、加熱温度が高い方が、毬栗状ＡｌＮ微粒子の生成割合が高くなることを確認した。
【００９８】
（実施例４−１）
アルミニウム源として、平均粒径１１マイクロメートルのアトマイズＡｌ粉と、平均粒径２μｍのＡｌ２Ｏ３粉とを、モル比で１：４に混練したものを用いた以外は、上述した実施例３−１と同様にして、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。表１に、各加熱温度における毬栗状ＡｌＮ微粒子の出現率（％）を示す。
【００９９】
（実施例４−２）
搬送流体（雰囲気ガス）として窒素にアンモニア３質量％を添加したガスを用いた以外は、上述した実施例４−１と同様にして、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。表１に、各加熱温度における毬栗状ＡｌＮ微粒子の出現率（％）を示す。
【０１００】
（結果）
表１に示すように、搬送流体（雰囲気ガス）である窒素へのアンモニア添加の有無に関わらず、加熱温度（反応場となる反応空間Ｓの温度）が１２５０℃以上であると、毬栗状ＡｌＮ微粒子を１％以上の割合で合成できることを確認した。なお、生成する毬栗状ＡｌＮ微粒子の割合が、上述した実施例２及び実施例３と比べて増加することを確認した。
【０１０１】
また、合成される毬栗状ＡｌＮ微粒子のＡｌＮワイヤーの長さは、搬送流体中にアンモニアを添加した実施例３−２において生成した粒子の方が長く成長した。また、表１に示すように、加熱温度が高い方が、毬栗状ＡｌＮ微粒子の生成割合が高くなることを確認した。
【０１０２】
（実施例５−１）
上述した実施例４−１のアルミニウム源に、触媒として平均粒径１μｍのＳｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｎｉ及びＦｅ粉を、それぞれ０．３質量％ずつ添加して混練した以外は、実施例４−１と同様にして、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。表１に、各加熱温度における毬栗状ＡｌＮ微粒子の出現率（％）を示す。
【０１０３】
（実施例５−２）
搬送流体（雰囲気ガス）として窒素にアンモニア３質量％を添加したガスを用いた以外は、上述した実施例５−１と同様にして、毬栗状ＡｌＮ微粒子の製造を行った。表１に、各加熱温度における毬栗状ＡｌＮ微粒子の出現率（％）を示す。
【０１０４】
（結果）
表１に示すように、搬送流体（雰囲気ガス）である窒素へのアンモニア添加の有無に関わらず、加熱温度（反応場となる反応空間Ｓの温度）が１２５０℃以上であると、毬栗状ＡｌＮ微粒子を１％以上の割合で合成できることを確認した。なお、生成する毬栗状ＡｌＮ微粒子の割合が、上述した実施例２〜４と比べて増加することを確認した。
【０１０５】
また、合成される毬栗状ＡｌＮ微粒子のＡｌＮワイヤーの長さは、搬送流体中にアンモニアを添加した実施例４−２において生成した粒子の方が長く成長した。また、表１に示すように、加熱温度が高い方が、毬栗状ＡｌＮ微粒子の生成割合が高くなることを確認した。
【０１０６】
さらに、実施例５−１及び実施例５−２で生成した毬栗状ＡｌＮ微粒子の核となる一次粒子を元素分析したところ、（粒子ごとに異なるが）アルミニウム源に添加した、Ｓｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｎｉ及びＦｅ元素の全てが確認できた。また、それらの組成を分析したところ、それぞれ、ＳｉＯ２、Ｃｏ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ２Ｏ３であった。
【０１０７】
【表１】
0006664241.tif 000002
【符号の説明】
【０１０８】
１，１０・・・窒化アルミニウム微粒子（毬栗状ＡｌＮ微粒子）、２・・・一次粒子、３・・・ワイヤー、２０・・・中心層、３０・・・ワイヤー層、５０・・・製造装置、５１・・・粉体供給装置、５２・・・搬送用流体供給装置、５３・・・加熱炉、５４・・・加熱手段、５５・・・回収機構、５６・・・真空ポンプ、Ｓ・・・反応空間
【図１】
0006664241.tif 000003
【図２】
0006664241.tif 000004
【図３】
0006664241.tif 000005
【図４】
0006664241.tif 000006
【図５】
0006664241.tif 000007
【図６】
0006664241.tif 000008
【図７】
0006664241.tif 000009