(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス用金属粉末粒子に対して成膜性を示し且つＣＮＴ（カーボンナノチューブ）に対して分散性を示す高分子を溶剤に溶解して高分子溶液とする溶解工程と、
当該高分子溶液をＣＮＴと混合してＣＮＴ分散液とする分散工程と、
当該ＣＮＴ分散液を固体としてのマトリックス用金属粉末及びＣＮＴ以外の他の炭素材料と混合して複合材スラリーとするスラリー化工程と、
当該複合材スラリーを乾燥させて、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴを前記固体の表面に固定する乾燥工程と、
乾燥後のマトリックス用金属粉末を焼結する焼結工程とを含んでおり、
マトリックス用金属粉末粒子に対して成膜性を示し且つＣＮＴに対して分散性を示す前記高分子は、セルロース誘導体であるＭＣ（メチルセルロース）、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、ＥＣ（エチルセルロース）、ＨＥＣ（ヒドロキシエチルセルロース）、又はＨＰＣ（ヒドロキシプロピルセルロース）、若しくはビニル樹脂であるＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、又はＰＶＢ（ポリビニルプチラール）の単独又は混合物であり、
ＣＮＴ分散液に固体として金属粉末と共に混合するＣＮＴ以外の他の炭素材料は、ＣＦ（カーボンファイバー）又はグラファイト粉末の一方又は両方である高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の高熱伝導性複合材料の製造方法において、
スラリー化工程で作製された複合材スラリーから焼結用成形体を作製する高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の高熱伝導性複合材料の製造方法において、
複合材スラリーから焼結用成形体を作製する際、そのスラリーを一方向に流動させて成形する高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の高熱伝導性複合材料の製造方法において、
複合材スラリーの流動を塗工により一方向の層流として行う高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の高熱伝導性複合材料の製造方法において、
高分子溶液の粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上、１０００００ｍＰａ・ｓ以下である高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の高熱伝導性複合材料の製造方法において、
高分子溶液に混合するＣＮＴ量が０．００１重量％以上、１重量％以下である高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の高熱伝導性複合材料の製造方法において、
ＣＮＴ分散液に混合する固体量が、体積比で表して１／１２以上、１倍以下である高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の高熱伝導性複合材料の製造方法において、
ＣＮＴ分散液を作製する際に、予めＣＮＴ濃度が高いＣＮＴ分散液を作製しておき、これを高分子溶液による希釈により所望のＣＮＴ濃度に調整する高熱伝導性複合材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料からなるマトリックス中に熱伝導性に優れたＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、或いは前記ＣＮＴと共にＣＦ（カーボンファイバー）やグラファイト粉末などの他の炭素材料を分散させた高熱伝導性複合材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱伝導性に優れた材料として、アルミニウム等の金属材料からなるマトリックス中にグラファイト粉末又はＣＦなどの炭素材料を分散させた炭素分散型複合材料がある。この複合材料は一般に金属材料粉末と炭素材料とを混合して焼結することにより製造される。金属マトリックス中に炭素材料が分散することにより、金属単体の材料に比して熱伝導性が向上するが、その一方で機械的強度が低下する。
【０００３】
機械的強度の低下を抑えつつ熱伝導性を向上させる炭素分散型複合材料としては、金属マトリックス中にＣＮＴ、或いはＣＮＴと共にグラファイト粉末或いはＣＦなどの他の炭素材料を分散させたものがある。この複合材料も先の複合材料と同様、金属材料粉末とＣＮＴ、或いは金属材料粉末とＣＮＴと他の炭素材料とを混合して焼結することにより製造されるのが一般的である。
【０００４】
ＣＮＴは、グラフェンが円筒形状に丸まった単層又は多層の微細径チューブであり、単層のものはＳＷ−ＣＮＴ（単層カーボンナノチューブ）と称され、二層のものはＤＷ−ＣＮＴ（二層カーボンナノチューブ）、複数層のものはＭＷ−ＣＮＴ（多層カーボンナノチューブ）と称されている。ＶＧＣＦ（気相成長炭素繊維）はＭＷ−ＣＮＴの一種であり、ＣＮＴに分類される。ＣＮＴは直径が数ｎｍ〜数十ｎｍと非常に細く、数百μｍの長さを有するものもあるが、高剪断力を用いた分散処理の過程や金属材料粉末等との混合過程で平均数十μｍの長さに切断されることから、金属マトリックス中に微細に分散して、その金属マトリックスの熱伝導性を底上げするような働きをする。
【０００５】
ちなみに、ＣＮＴ以外の材料の典型的な寸法を示すと、金属材料粉末の粒子径は数十μｍであり、グラファイト粉末の粒径は数百μｍである。また、ＣＦの直径は数μｍ、ＣＦの長さは数百μｍである。ＣＮＴが突出して微細なことが明らかである。
【０００６】
このようなＣＮＴを用いた炭素分散型複合材料では、ＣＮＴが非常に微細なためにファンデルワールス力が強く働き、そのために分散性が悪く、製造過程で凝集を起こす（均一に分散しない）問題がある。一本一本のＣＮＴは極めて微細であり、極めて軽量であるがために、重量としてはごく僅かであっても、そこには莫大な本数のＣＮＴが存在する。その結果、複合材料中においては、ＣＮＴが凝集し、多数集合することにより、接触による熱抵抗が発生し、本来の性能が発揮できなくなるために、均一な分散が特に重要な技術課題となるのである。
【０００７】
ＣＮＴの分散の問題を解決するために、従来より次のような技術が開発されている。一つは、特許文献１に示されたもので、金属粉末粒子の表面にＣＮＴを衝撃力、圧縮力、摩擦力、剪断力等の機械的作用により付着一体化して焼結を行う金属粉末粒子へのＣＮＴ圧着法であり、今一つは、特許文献２に示されたもので、ＣＮＴの表面に焼結用金属をめっき等により付着させた後に熱処理、焼結を行うＣＮＴへの金属コーティング法である。
【０００８】
いずれの方法においても、理論上は金属マトリックス中にＣＮＴが均一に分散するが、実際上は実施に多くの困難を伴うことから、制約が多く、コストも高くなる問題がある。すなわち、前者のＣＮＴ付着法では、ＣＮＴを金属粉末粒子の表面に付着させるのに大掛かりで特殊な設備が必要になり、コストが高くなる。また、ＣＮＴの付着量のコントロールが難しい。後者の金属コーティング法でも、ＣＮＴの表面に金属をコーティングするのに高度の技術が必要となるため、コストが高くなるのを避け得ない。また、めっきが難しいアルミニウムなどでは、複合材を作製すること自体が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１６２６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−６８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ＣＮＴを用いた炭素分散型複合材料において、金属マトリックス中にＣＮＴを簡単かつ均一に分散させることができ、しかも、金属マトリックスの種類上の制約が少なく、ＣＮＴの量的コントロールも容易な高熱伝導性複合材料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ＣＮＴを用いた炭素分散型複合材料において金属マトリックス中にＣＮＴを均一に分散させるためには、焼結素材である金属粉末粒子の表面にＣＮＴを付着させ、しかる後に焼結を行うのが有効であると本発明者らは考え、簡易で経済的な付着法として、高粘性の液状物質からなるバインダー溶液の使用を考えた。
【００１２】
ＣＮＴが混合されたバインダー溶液を金属粉末粒子表面に付着させることにより、その粒子表面にＣＮＴを簡単に付着させることができ、その後の焼結の過程でバインダー物質が消失することにより、金属マトリックス中にＣＮＴが混合した複合材料を製造することができる。しかしながら、ＣＮＴはその特性上、液体中での分散性が非常に悪く、水などの低粘度の液体中でも凝集が生じやすく、粘度の高い溶液中であっても分散を殆ど期待できないため、金属粉末粒子表面へのＣＮＴの付着にバインダー溶液の利用は考えられていない。
【００１３】
このような状況下で本発明者らは、様々な観点から検討を続けたところ、一般に糊と呼ばれるペースト状物質のなかに、ＣＮＴに対する分散性の優れた高粘性の液状物質が存在することを知見した。その物質は糊であるので、金属粉末粒子表面への付着性、成膜性に優れ、ＣＮＴの接着性に優れる。また、ＣＮＴに対する分散性に優れるので、物質中にＣＮＴが分散して混合される。これをバインダー物質として用いることにより、金属粉末粒子表面へＣＮＴを均一に付着させることができ、金属マトリックス中にＣＮＴが均一に分散した炭素分散型高熱伝導性複合材料を製造することが可能となる。
【００１４】
本発明の高熱伝導性複合材料の製造方法は、かかる知見を基礎として開発されたものであり、マトリックス用金属粉末粒子に対して成膜性を示し且つＣＮＴに対して分散性を示す高分子を溶剤に溶解して高分子溶液とする溶解工程と、当該高分子溶液をＣＮＴと混合してＣＮＴ分散液とする分散工程と、当該ＣＮＴ分散液を固体としてのマトリックス用金属粉末及びＣＮＴ以外の他の炭素材料と混合して複合材スラリーとするスラリー化工程と、当該複合材スラリーを乾燥させて、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴを前記固体の表面に固定する乾燥工程と、乾燥後のマトリックス用金属粉末を焼結する焼結工程とを含んでいる。
【００１５】
ここで、高分子はマトリックス用金属粉末粒子に対する成膜性と、ＣＮＴに対する分散性とを有する。すなわち、高分子はマトリックス用金属粉末粒子に対する成膜剤であると同時にＣＮＴ分散剤である。マトリックス用金属粉末粒子に対する成膜性とは、当該高分子を溶液にした状態で金属粉末粒子に対する濡れ性が良好で、乾燥後は金属粉末粒子に対する密着性が高く、容易に剥離しない性質のことである。また、ＣＮＴに対する分散性とは、当該高分子を溶液にした状態でＣＮＴに対する濡れ性が良好で、ＣＮＴ分散液においてＣＮＴを凝集、再凝集させることなく分散させ、そのＣＮＴ分散液を乾燥させたときに均一でムラのないＣＮＴ分散膜を形成する性質のことである。
【００１６】
このような高分子としては、セルロース誘導体、ビニル樹脂等があり、具体的にはセルロース誘導体としてメチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）等があり、ビニル樹脂としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等があり、これらを単独で、或いは混合して用いることができる。これらの高分子は糊、結合剤、成膜剤、増粘剤として広く使われている化合物であり、すべて界面活性作用を有する。
【００１７】
特に好適な高分子はセルロース誘導体、なかでもＨＰＣ（ヒドロキシプロピルセルロース）である。その理由は、安価に入手でき、人体に対して無害であり、熱分解温度が比較的低温で、水やアルコール等様々な溶媒に溶解し、少量の添加においても高粘性を示す上に、その溶液は擬塑性を示すために塗工に適しているからである。また、ＣＮＴ、ＣＦ、グラファイト粉末などの炭素材料は、水との濡れ性が悪い。このため、水を溶媒とする場合は、高分子が界面活性作用を有することが重要である。このような高分子としては例えば前記ＨＰＣがあり、前記ＰＶＰ及びＰＶＡ等がある。
【００１８】
なお、水溶性高分子であるポリエチレンオキシドは、金属粉末粒子に対する成膜性に優れるものの、ＣＮＴを始めとする炭素材料に対しては濡れ性に劣るので、本発明では不適である。これらの高分子以外では、糊として昔から広く使用されている物質に澱粉がある。すなわち、澱粉と水の混合物を加熱すると糊化する。しかしながら、澱粉から作製した糊は経時的に結晶化が進み、粘度等の物性が変化する。さらには微生物が繁殖して腐敗し易い。これらの観点から工業的に使用するのは困難であるので、本発明には不適である。
【００１９】
本発明の高熱伝導性複合材料の製造方法においては、高分子溶液中にＣＮＴが分散したＣＮＴ分散液をマトリックス用金属粉末と混合して複合材スラリーとすることにより、その金属粉末粒子の表面にＣＮＴ分散液が付着する。その複合材スラリーを乾燥することにより、金属粉末粒子の表面に付着したＣＮＴ分散液が乾燥し、高分子溶液中の溶媒が除去されることにより、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴが、同じくＣＮＴ分散液中の高分子をバインダーとして粉末粒子表面に固定される。すなわち、ＣＮＴを含む高分子膜が粉末粒子表面に形成される。
【００２０】
高分子は、マトリックス用金属粉末粒子に対する成膜性と、ＣＮＴに対する分散性とを有するので、ＣＮＴ分散液においては、ＣＮＴが高分子溶液中に凝集、再凝集を生じることなく均一に分散すると共に、そのＣＮＴ分散液が金属粉末粒子の表面にむらなく均一に付着する。このため、複合材スラリーの乾燥後は、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴがマトリックス用金属粉末粒子の表面に強固に且つ均一に固定される。この状態で、マトリックス用金属粉末を焼結することにより、高分子が分解除去され、金属マトリックスの金属粉末粒子間の界面に相当する箇所にＣＮＴが均一に分散したＣＮＴ複合材が製造される。
【００２１】
本発明の高熱伝導性複合材料の製造方法においては、ＣＮＴ分散液をマトリックス用金属粉末と混合して複合材スラリーとする際、マトリックス用金属粉末以外の固体を混合することができる。セルロース誘導体等の高分子溶液は、マトリックス用金属粉末以外の固体に対しても優れた成膜性を示すので、マトリックス用金属粉末以外の固体として、ＣＮＴ以外の他の炭素材料を選択すれば、ＣＮＴと他の炭素材料とが混合した複合材料を製造することができる。他の炭素材料は、例えばグラファイト粉末、ＣＦの１種又は２種である。このような他の炭素材料に対しても、セルロース誘導体等の高分子溶液は優れた成膜性を示すことは言うまでもない。
【００２２】
本発明の高熱伝導性複合材料の製造方法において重要なことは、第１に、マトリックス用金属粉末粒子の表面へのＣＮＴの付着固定に、前述した成膜性及び分散性を兼備した高分子を用いることである。すなわち、第１に重要なことは、ＣＮＴ分散液に使用する高分子溶液の種類、特に高分子の種類であり、これは前述したとおりである。
【００２３】
第２は、ＣＮＴ分散液に使用する高分子溶液の粘度であり、第３は、高分子溶液に混合するＣＮＴ量、すなわちＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度であり、第４は、ＣＮＴ分散液に混合する固体量、すなわち複合材スラリー中の固体量である。
【００２４】
高分子溶液の粘度は、溶媒の量（高分子濃度）を調製することにより、広範囲に調整される。その粘度が小さいと、ＣＮＴ分散液が金属粉末粒子の表面に均一に付着しない。具体的には、ＣＮＴ分散液を金属粉末粒子の表面に付着させる際、ＣＮＴ分散液を金属粉末と混合して複合材スラリーとするが、ＣＮＴ分散液の粘度が低いと、そのスラリーにおいて金属粉末が沈降し、金属粉末表面にＣＮＴ分散液が均一に付着しなくなる。反対に粘度が高いと流動性が低下するため、ＣＮＴ分散液を作製する過程において、分散処理が困難になる等の問題が生じる。この観点から、高分子溶液の粘度は１００ｍＰａ・ｓ以上、１０００００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１０００ｍＰａ・ｓ以上、５００００ｍＰａ・ｓ以下が特に好ましい。
【００２５】
高分子溶液に混合するＣＮＴ量、すなわちＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度は０．００１重量％以上、１重量％以下が好ましく、０．００５重量％以上、０．５重量％以下が特に好ましい。この量が少ないと、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴが過少（高分子溶液が過多）となって、必要とするＣＮＴ量を確保するのに多量の高分子溶液が必要になり、経済性が悪化すると共に、ＣＮＴ分散液の取り扱い性が悪化する。反対に、多すぎる場合は、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴが過多（高分子溶液が過少）となり、ＣＮＴの分散が困難になる。したがって、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度は、この範囲内で必要なＣＮＴ量が確保されるように選択するのが好ましい。なお、必要なＣＮＴ量は、複合材料の熱伝導性の観点から選択される。
【００２６】
所望濃度のＣＮＴ分散液を作製する場合、一旦、高濃度のＣＮＴ分散液を作製し、これに高分子溶液を混合し撹拌して所望濃度に希釈するのが好ましい。ＣＮＴ分散液と高分子溶液は簡単な撹拌により均質化するからである。これにより、分散処理時間の短縮化を図ることができる。具体的には、ＣＮＴ濃度が０．０１重量％のＣＮＴ分散液を１ｋｇ作製する場合、ＣＮＴ濃度が０．１重量％のＣＮＴ分散液１００ｇを作製したのち、９００ｇの高分子溶液と混合して希釈する方が、処理時間が短くて済むということである。
【００２７】
ＣＮＴ分散液に高分子溶液を混合する場合、ＣＮＴ分散液に使用されている高分子溶液と、これに混合する高分子溶液とは、高分子の種類及び濃度が同一であることが望ましい。ＣＮＴ分散液において、ＣＮＴの分散状態を維持したままＣＮＴ濃度を調整するには、希釈のために混合する溶液中にも何らかの分散剤が含まれている必要があるのである。ちなみに、ＣＮＴ分散液を溶媒のみで希釈するとＣＮＴが再凝集してしまう。
【００２８】
ＣＮＴ分散液に混合する固体量、すなわちＣＮＴ分散液に対する固体量は、体積比で表して１／１２以上、１倍以下が好ましく、１／１０以上、１／２以下が特に好ましい。ＣＮＴ分散液に混合する金属粉末とか、グラファイト粉末などの他の炭素材料といった固体の量が多いと、ＣＮＴ分散液に固体を混合して得たスラリーの流動性が悪くなり、その成形性が低下する。反対にこの量が少なくなると、スラリーの流動性は確保されるが、ＣＮＴ分散液を必要以上に多く使用することによる作業性の悪化やコスト上昇が問題になる。
【００２９】
ＣＮＴ分散液を固体と混合して作製された複合材スラリーについては、焼結用金属粉末がスラリー状態を経由することを活用して、当該スラリーから焼結用成形体（プリフォーム）を作製するのが、工数面などの点から合理的である。具体的には、例えば複合材スラリーを厚膜などの所定形状に成形し、乾燥後、単体又は複数の組合せにより焼結用成形体（プリフォーム）とする。当該スラリーを厚膜に成形した場合、その後の乾燥により、これを複合材シートにすることができる。この複合材シートを整形し積層すれば、容易に焼結用成形体（プリフォーム）とすることができる。
【００３０】
複合材スラリーから焼結用成形体（プリフォーム）を作製する際、そのスラリーを一方向に流動させて成形するのがよい。なぜなら、スラリー中の炭素材料、特にＣＮＴや他の炭素材料であるＣＦは細長い形状をしているため、スラリーの流動による抵抗を軽減するべく流内で移動して、流動方向に配向するからである。複合材スラリーを塗工等により一方向の層流として流動させるならば、炭素材料の配向と同時にシート状への成形が可能となる。
【００３１】
金属マトリックスを形成する焼結原料粉末としては、例えばアルミニウム及びアルミニウム合金、チタニウム及びチタニウム合金、銅及び銅合金、ニッケル及びニッケル合金等を挙げることができるが、熱伝導性、機械的強度、焼成性等の点から純Ａｌ粉末、又は３００３などのＡｌ合金粉末が好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の高熱伝導性複合材料の製造方法は、ＣＮＴを使用する炭素分散型複合材料を製造するにあたり、固体としてのマトリックス用金属粉末及びＣＮＴ以外の他の炭素材料の表面に、高分子をバインダーとしてＣＮＴを付着させる。その高分子は、マトリックス用金属粉末粒子及びＣＮＴ以外の他の炭素材料に対する成膜性と、ＣＮＴに対する分散性とを有する。このため、マトリックス用金属粉末及びＣＮＴ以外の他の炭素材料の表面にＣＮＴを均一に且つ簡単に固定することができ、これにより、金属マトリックス中にＣＮＴがＣＮＴ以外の他の炭素材料と共に均一に分散した高品質な炭素分散型複合材料を安価に製造することが可能となる。また、その炭素分散型複合材料においては、高分子バインダーの使用に起因して、金属マトリックスの種類上の制約が少なく、ＣＮＴの量的コントロールも容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態を示す複合材製造法のフローチャートである。
【図２】同複合材製造法のイメージ図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す複合材製造法のフローチャートである。
【図４】同複合材製造法のイメージ図である。
【図５】同複合材製造法で製造されたＣＮＴ複合材の破断面のＳＥＭ像である。
【図６】別のＣＮＴ複合材の破断面のＳＥＭ像である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
先ず、本発明の基礎となる第１実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。第１実施形態では、アルミニウム粉末の焼結体をマトリックスとして、そのマトリックス中に炭素材料としてＣＮＴが分散した炭素分散型複合材料を製造する。
【００３６】
第１実施形態の製造方法では、図１に示すように、まず、高分子を溶媒中に溶解して高分子溶液とする。これが溶解工程である。ここにおける高分子はセルロース誘導体の中のＨＰＣである。また溶媒は、ＨＰＣの溶解に適し、金属粉末粒子に化学的変化を生じさせず、金属粉末粒子や炭素材料への濡れ性に優れた２−プロパノールである。高分子溶液の粘度は１００ｍＰａ・ｓ以上、１０００００ｍＰａ・ｓ以下が適当である。
【００３７】
溶解工程で高分子溶液が作製されると、その高分子溶液をＣＮＴと混合する。ＣＮＴのバンドルを解すには大きな剪断力を必要とするので、湿式微粒化装置等を用いる。これにより、高分子溶液中にＣＮＴが分散したＣＮＴ分散液が作製される。これが分散工程である。ＣＮＴの直径はｎｍオーダーである。長さは当初は１００μｍオーダーであるが、分散処理により細かく分断されて最小数μｍとなる。
【００３８】
分散工程でＣＮＴ分散液が作製されると、そのＣＮＴ分散液中にマトリックス用のアルミニウム粉末を固体として混合し、均質になるまで攪拌することにより、複合材スラリーを作製する。その複合材スラリーは、図２に示すように、ＣＮＴ分散液１中に固体としてアルミニウム粉末の粉末粒子２が分散混合した複合材スラリーＡとなる。この複合材スラリーを作製する目的は、アルミニウム粉末粒子の表面にＣＮＴ分散液を付着させることにある。それゆえ、この工程はスラリー化工程であると同時に付着工程である。アルミニウム粉末粒子の粒径は１０μｍオーダーである。
【００３９】
スラリー化工程で複合材スラリーＡが作製されると、その複合材スラリーＡを剥離性のある基板の上に均一な厚みで塗工し、これを乾燥させることにより、複合材シートＢを作製する。これが乾燥工程である。複合材シートＢにおいては、図２に示すように、複合材スラリーＡ中の溶媒が乾燥段階で蒸発消失することにより、アルミニウム粉末の粉末粒子２が高分子膜３で覆われると共に、その高分子膜３中の高分子をバインダーとして粉末粒子２がシート状に凝固する。高分子膜３はＣＮＴ４を含んでいるので、個々の粉末粒子２の表面には、ＣＮＴ４が高分子をバインダーとして均一に固定されることになる。
【００４０】
乾燥工程で複合材シートＢが作製されると、その複合材シートＢを所定形状にカットし、それを重ねて焼結用成形体（プリフォーム）とする。そして最後に、作製された焼結用成形体（プリフォーム）を焼結し、アルミニウム粉末を一体化する。これにより、図２に示すように、アルミニウム粉末焼結体中にＣＮＴ４が均一に分散したＣＮＴ複合材Ｃが製造される。より具体的には、アルミニウム粉末の粉末粒子２間に相当する部分にＣＮＴ４が分散したＣＮＴ複合材Ｃが製造される。
【００４１】
次に、本発明の実施形態である第２実施形態を図３及び図４に基づいて説明する。第２実施形態では、アルミニウム粉末の焼結体をマトリックスとして、そのマトリックス中に炭素材料としてＣＮＴ及び他の炭素材料が分散した炭素分散型複合材料を製造する。
【００４２】
第１実施形態と異なるのはスラリー化工程（付着工程）である。この工程では、図３に示すように、分散工程で作製されたＣＮＴ分散液中に固体としてアルミニウム粉末と他の炭素材料とを混合し、均質になるまで攪拌する。他の炭素材料は、グラファイト粉末又はＣＦ（カーボンファイバー）であり、ここではＣＦの短繊維である。このときに作製される複合材スラリーは、図４に示すように、ＣＮＴ分散液１中に固体としてアルミニウム粉末の粉末粒子２とＣＦの短繊維５とが分散混合した複合材スラリーＡとなり、アルミニウム粉末の粉末粒子２とＣＦの短繊維５との両方にＣＮＴ分散液１が付着することになる。
【００４３】
スラリー化工程（付着工程）で複合材スラリーＡが作製されると、次の乾燥工程でその複合材スラリーＡを剥離性のある基板の上に、均一な厚みの一方向の層流として塗工し、これを乾燥させることにより、複合材シートＢを作製する。作製された複合材シートＢにおいては、図４に示すように、複合材スラリーＡ中の溶媒が乾燥段階で蒸発消失することにより、アルミニウム粉末の粉末粒子２と、他の炭素材料であるＣＦの短繊維５とが高分子膜３で覆われると共に、その高分子膜３中の高分子をバインダーとして、粉末粒子２及び短繊維５がシート状に凝固する。高分子膜３はＣＮＴ４を含んでいるので、個々の粉末粒子２の表面及び短繊維５の表面にはＣＮＴ４が、高分子をバインダーとして均一に固定されることになる。
【００４４】
加えて、複合材スラリーＡを均一な厚みの一方向の層流として塗工する過程では、他の炭素材料であるＣＦの短繊維５が層流の流れに沿って配向する。これはＣＦの短繊維５が、直径に対する長さの比が大きいために、層流による抵抗を受けやすく、層流による抵抗を軽減するべく層流の流れに沿うことに伴う現象である。このため、乾燥後の複合材シートＢでは、シートの両面に平行な一方向に、ＣＦの短繊維５が配向する。
【００４５】
乾燥工程で複合材シートＢが作製されると、その複合材シートＢを所定形状にカットし、それを重ねて焼結用成形体（プリフォーム）とする。そして最後に、作製された焼結用成形体（プリフォーム）を焼結し、アルミニウム粉末を一体化する。これにより、図４に示すように、アルミニウム粉末焼結体中にＣＮＴ４及び他の炭素材料であるＣＦの短繊維５が均一に分散したＣＮＴ複合材Ｃが製造される。
【００４６】
他の炭素材料であるＣＦの短繊維５は、アルミニウム粉末焼結体中に分散すると共に、焼結の過程で複合材シートＢの厚さ方向に加圧を受けるために、シートの両面に平行な一方向への配向度が更に上がる。ＣＮＴ４は、アルミニウム粉末焼結体中の特に固体間に相当する部分、すなわちアルミニウム粉末の粉末粒子２間及びＣＦの短繊維５間に相当する部分に分散する。
【００４７】
このＣＮＴ複合材Ｃは、ＣＮＴの他にＣＦを含み、しかも、そのＣＦが一方向に配向しているので、配向方向の熱伝導性が特に優れる。また、そのＣＦの配向をスラリーの塗工という簡単な方法で行うために、経済性に優れる。
【実施例】
【００４８】
最後に、本発明の実施例を説明する。
【００４９】
本発明の基礎となる実施例１として、第１実施形態の製造方法により、アルミニウム粉末の焼結体をマトリックスとして、そのマトリックス中にＣＮＴが分散した炭素分散型複合材料（ＣＮＴ複合材）を製造した。
【００５０】
具体的に説明すると、まず、和光純薬工業（株）製のヒドロキシプロピルセルロース（１０００〜５０００）を、その溶媒である和光純薬工業（株）製の２−プロパノール（特級）に溶解して、ＨＰＣ溶液からなる高分子溶液を作製した。作製した高分子溶液の濃度は２重量％、粘度は１２０４０ｍＰａ・ｓ（ブルックフィールドＤＶ２Ｔ粘度計、回転数１０ｒｐｍ）である。
【００５１】
作製された高分子溶液にＣＮＴを０．０１重量％の比率で加え、分散装置により分散処理を行った。分散装置としては、吉田機械（株）製のナノヴェイタＮＶＣ−ＥＳ００８を使用した。分散条件は２５ＭＰａ−１０ｐａｓｓとした。ＣＮＴの直径は２〜３ｎｍ、長さは、作製されたＣＮＴ分散液においては平均で約５０μｍである。
【００５２】
作製されたＣＮＴ分散液に、固体として、ミナルコ（株）製のＡｌ粉末（２６０Ｓ）と同じくミナルコ（株）製のＡｌ−１２Ｓｉ粉末（ＡＳ１２−７５μｍ）との８８：１２混合粉末とからなるアルミニウム粉末を加え、均質になるまで攪拌して、ＣＮＴ分散液とアルミニウム粉末との複合材スラリーを作製した。アルミニウム粉末量は、体積比でＣＮＴ分散液量の１／３に調整した。実際は体積比での調合は難しいので、重量比で調合を行う。その重量比では、アルミニウム粉末量はＣＮＴ分散液量の１倍である。アルミニウム粉末の平均粒径は４５μｍである。
【００５３】
作製された複合材スラリーを、剥離性のある基板の上に均一な厚み（５ｍｍ）に塗工し、これを乾燥させることにより、厚みが３．２ｍｍの複合材シートを作製した。その複合材シートを１２枚重ねて厚みが３８ｍｍの焼結用成形体（プリフォーム）を作製した。焼結用成形体（プリフォーム）の平面形状は直径が１００ｍｍの円形である。そして、作製された円盤状の焼結用成形体（プリフォーム）をシート積層方向に加圧して焼結した。焼結条件は５６０℃×３０ＭＰａ−１時間とした。
【００５４】
製造された焼結体は、アルミニウム粉末焼結体中にＣＮＴが均一に分散したＣＮＴ複合材であり、直径が１００ｍｍ、厚さが１２ｍｍの薄い円盤体である。ＣＮＴ複合材中のＣＮＴ量は０．０１重量％である。ＣＮＴ複合材の熱伝導率を測定したところ、２０７Ｗ／ｍｋであった。ちなみに、ＣＮＴを含まないアルミニウム粉末焼結体の熱伝導率は２０４Ｗ／ｍｋである。ＣＮＴの含有により、熱伝導率が約１．５％向上した。
【００５５】
また、機械的強度について調べたところ、ＣＮＴを含まないアルミニウム粉末焼結体の引張強さは１３９ＭＰａであるのに対して、ＣＮＴ複合材の引張強さは１４６ＭＰａであり、ＣＮＴの含有により約５％向上した。
【００５６】
製造コストについては、取り扱いが容易な高分子を用いて焼結用金属粉末粒子の表面にＣＮＴを付着させるので、衝撃力、圧縮力、摩擦力、剪断力等の機械的作用によりＣＮＴを金属粉末粒子表面に付着させるＣＮＴ圧着法（特許文献１）、或いはめっき等によりＣＮＴの表面に金属を付着させる金属コーティング法（特許文献２）に比して、優位であることは言うまでもない。また、ＣＮＴ付着量のコントロールが容易であり、金属の選択肢も広い。
【００５７】
なお、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度を０．０００５重量％とした場合は、熱伝導性向上への効果は見られなかった。ＣＮＴ濃度を２重量％とした場合ではＣＮＴの分散が困難になり、熱伝導率の低下がみられた。また、高分子溶液の粘度を１０ｍＰａ・ｓとした場合は、ＣＮＴは分散できたものの、複合材スラリーを作製した際、アルミニウム粉末粒子が直ちに沈降し、均一分散性が保持できなかった。５０００００ｍＰａ・ｓとした場合、分散溶液の流動性が無くＣＮＴの分散が困難であった。
【００５８】
本発明の実施例である実施例２として、第２実施形態の製造方法により、アルミニウム粉末の焼結体をマトリックスとして、そのマトリックス中にＣＮＴと共にＣＦの短繊維が分散した炭素分散型複合材料（ＣＮＴ複合材）を製造した。
【００５９】
具体的には、実施例１において、ＣＮＴ分散液に、固体としてアルミニウム粉末とＣＦ短繊維とを加え、均質になるまで攪拌して、ＣＮＴ分散液とアルミニウム粉末とＣＦ短繊維との複合材スラリーを作製した。アルミニウム粉末は、実施例１で使用したのと同じ、ミナルコ（株）製のＡｌ粉末（２６０Ｓ）と同じくミナルコ（株）製のＡｌ−１２Ｓｉ粉末（ＡＳ１２−７５μｍ）との８８：１２混合粉末である。
【００６０】
ＣＦ短繊維は直径が７μｍ、平均長さが５００μｍの円柱状である。複合材スラリー中の固体量（アルミニウム粉末量＋ＣＦ量）は、体積比でＣＮＴ分散液量の１／８とした。また、アルミニウム粉末量とＣＦ量との比率は体積比で４：６である。ＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度は０．００３８重量％である。他の条件は実施例１と同じであり、高分子溶液の濃度は２重量％、同粘度は１２０４０ｍＰａ・ｓとした。
【００６１】
製造されたＣＮＴ複合材中のＣＮＴ量は０．０１重量％であり、ＣＦ量は体積比で６０％である。ＣＮＴ複合材の熱伝導率を測定したところ、シート積層方向では６０Ｗ／ｍＫ、シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）では５５１Ｗ／ｍＫ、これに直角な方向では２１３Ｗ／ｍＫであった。ちなみに、ＣＮＴを含まないＣＦ分散型複合材料の熱伝導率は、シート積層方向では６１Ｗ／ｍＫ、シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）では５４４Ｗ／ｍＫ、これに直角な方向では１９３Ｗ／ｍＫであった。
【００６２】
実施例１に比してシート作製方向（塗工方向）の熱伝導性が著しく向上している。これは、シート作製方向（塗工方向）に配向したＣＦの短繊維がアルミニウム粉末焼結体中に存在することによる。製造コストは、ＣＦの短繊維を使用することによる僅かのコスト増を除けば、実施例１と実質同じであるので、非常に低コストである。
【００６３】
本発明の実施例である実施例３として、第２実施形態の製造方法により、アルミニウム粉末の焼結体をマトリックスとして、そのマトリックス中にＣＮＴと共にグラファイト粉末が分散した炭素分散型複合材料（ＣＮＴ複合材）を製造した。
【００６４】
具体的には、実施例１において、ＣＮＴ分散液に、固体としてアルミニウム粉末とグラファイト粉末とを加え、均質になるまで攪拌して、ＣＮＴ分散液とアルミニウム粉末とグラファイト粉末との複合材スラリーを作製した。アルミニウム粉末は、実施例１で使用したのと同じ、ミナルコ（株）製のＡｌ粉末（２６０Ｓ）と同じくミナルコ（株）製のＡｌ−１２Ｓｉ粉末（ＡＳ１２−７５μｍ）との８８：１２混合粉末である。
【００６５】
グラファイト粉末粒子は直径が４５０μｍ、厚みが５０μｍの鱗片状である。固体量（アルミニウム粉末量＋グラファイト粉末量）は、実施例１と同じく、体積比でＣＮＴ分散液量の１／３とした。また、アルミニウム粉末量とグラファイト粉末量との比率は体積比で４：６である。他の条件は実施例１と同じであり、高分子溶液の濃度は２重量％、同粘度は１２０４０ｍＰａ・ｓ、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度は０．０１重量％である。
【００６６】
製造されたＣＮＴ複合材中のＣＮＴ量は０．０１重量％であり、グラファイト粉末量は体積比で６０％である。ＣＮＴ複合材の熱伝導率を測定したところ、シート積層方向では５１Ｗ／ｍＫ、シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）では４８７Ｗ／ｍＫ、これに直角な方向では４７６Ｗ／ｍＫであった。ちなみに、ＣＮＴを含まないグラファイト粉末分散型複合材料の熱伝導率は、シート積層方向では５０Ｗ／ｍＫ、シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）では４５７Ｗ／ｍＫ、これに直角な方向では４５０Ｗ／ｍＫであった。シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）と、これに直角な方向では熱伝導率に有意な差はない。これはグラファイト粉末が鱗片状をしており、結晶面と平行な方向では形状に異方性がないからである。
【００６７】
実施例１に比してシート積層方向に直角な２方向の熱伝導性が向上している。これは、シート作製方向（塗工方向）を含む平面内で配向したグラファイト粉末がアルミニウム粉末焼結体中に存在することによる。製造コストは、グラファイト粉末を使用することによる僅かのコスト増を除けば、実施例１と実質同じであるので、非常に低コストである。
【００６８】
製造されたＣＮＴ複合材の破断面のＳＥＭ像を図５及び図６に示す。図５は実施例２の方法により作製したＣＮＴ複合材の破断面の電子顕微鏡観察像である。破断面に露出しているのはＣＦであり、その表面に付着している微細な繊維状の物質はＣＮＴである。また、図６は実施例３の方法により作製したＣＮＴ複合材の破断面の電子顕微鏡観察像である。破断面に露出しているのはグラファイト粉末であり、その表面に付着している微細な繊維状の物質はＣＮＴである。これらの写真より、ＣＦやグラファイト粉末の表面にＣＮＴが分散状態を維持したまま均質に付着していることがわかる。
【００６９】
実施例３において、高分子溶液中のＣＮＴ濃度を０．０１重量％より多い０．０５重量％とした（実施例３−２）。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。製造されたＣＮＴ複合材中のＣＮＴ量は０．０５重量％である。ＣＮＴ複合材の熱伝導性は、シート積層方向では５０Ｗ／ｍＫ、シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）では４８４Ｗ／ｍＫ、これに直角な方向では４７９Ｗ／ｍＫであった。シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）と、これに直角な方向では熱伝導率に有意な差はない。ＣＮＴの含有により、シート積層方向に直角な方向において熱伝導率が約６％向上した。
【００７０】
実施例３において、高分子溶液中のＣＮＴ濃度を０．０１重量％より多い１重量％とした（実施例３−３）。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。製造されたＣＮＴ複合材中のＣＮＴ量は１重量％である。ＣＮＴ複合材の熱伝導性は、ＣＮＴを含有しない場合と同等であった。
【００７１】
実施例３において、高分子溶液中のＣＮＴ濃度を０．０１重量％より少ない０．００５重量％とした（実施例３−４）。他の条件は実施例１と同じである。製造されたＣＮＴ複合材中のＣＮＴ量は０．００５重量％である。ＣＮＴ複合材の熱伝導性は、シート積層方向では４９Ｗ／ｍＫ、シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）では４７４Ｗ／ｍＫ、これに直角な方向では４７０Ｗ／ｍＫであった。シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）と、これに直角な方向では熱伝導率に有意な差はない。ＣＮＴの含有により、シート積層方向に直角な方向において熱伝導率が約４％向上した。
【００７２】
実施例３において、高分子溶液中のＣＮＴ濃度を０．０１重量％より少ない０．００１重量％とした（実施例３−５）。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。製造されたＣＮＴ複合材中のＣＮＴ量は０．００１重量％である。ＣＮＴ複合材の熱伝導性は、ＣＮＴを含有しない場合と同等であった。
【００７３】
実施例３において、高分子溶液の濃度を２重量％より高い４重量％とした（実施例３−６）。高分子溶液の粘度は６５２００ｍＰａ・ｓに増大した。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。
【００７４】
実施例３において、高分子溶液の濃度を２重量％より高い４．５重量％とした（実施例３−７）。高分子溶液の粘度は９９６９９ｍＰａ・ｓに増大した。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。しかしながら高分子溶液の流動性が著しく低く、作業性がよくないという問題が生じた。
【００７５】
実施例３において、高分子溶液の濃度を２重量％より低い１重量％とした（実施例３−８）。高分子溶液の粘度は３９３ｍＰａ・ｓに低下した。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。
【００７６】
実施例３において、高分子溶液の濃度を２重量％より低い０．６重量％とした（実施例３−９）。高分子溶液の粘度は１０４ｍＰａ・ｓに低下した。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。しかしながら、アルミニウム粉末やグラファイト粉末が沈降しやすく、手早く作業を進める必要があった。
【００７７】
実施例３において、ＣＮＴ分散液に対する固体の量（グラファイト粉末とアルミニウム粉末を合わせた量）を体積比で１／３より多い１／２とした（実施例３−１０）。重量比では３／２である。また、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度は０．０１５重量％である。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。
【００７８】
実施例３において、ＣＮＴ分散液に対する固体の量（グラファイト粉末とアルミニウム粉末を合わせた量）を体積比で１／３より多い１とした（実施例３−１１）。重量比では３である。また、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度は０．０３重量％である。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。しかしながら複合材スラリーの流動性が著しく低く、作業性が悪いという問題が生じた。
【００７９】
実施例３において、ＣＮＴ分散液に対する固体の量（グラファイト粉末とアルミニウム粉末を合わせた量）を体積比で１／３より少ない１／５とした（実施例３−１２）。重量比では３／５である。また、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度は０．００６重量％である。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。
【００８０】
実施例３において、ＣＮＴ分散液に対する固体の量（グラファイト粉末とアルミニウム粉末を合わせた量）を体積比で１／３より少ない１／１２とした（実施例３−１３）。重量比では１／４である。また、ＣＮＴ分散液中のＣＮＴ濃度は０．００２５重量％である。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。複合材スラリーの流動性が高く、作業性は良好であったものの、塗工後の乾燥工程において、体積の減少が著しく大きかった。このことから蒸発成分が過多であり、高分子溶液の量は過剰と言える。
【００８１】
実施例３において、高分子をＨＰＣからＰＶＰに変更した（実施例３−１４）。具体的には、和光純薬工業（株）製のポリビニルピロリドン（Ｋ９０）を用いた。高分子溶液の濃度は２０重量％、粘度は２７１００ｍＰａ・ｓである。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。
【００８２】
実施例３において、高分子をＨＰＣとＰＶＰの混合物に変更した（実施例３−１５）。ＨＰＣとＰＶＰの混合比は重量比で１：１である。具体的には、和光純薬工業（株）製のヒドロキシプロピルセルロース（１０００〜５０００）と、和光純薬工業（株）製のポリビニルピロリドン（Ｋ９０）とを用いた。高分子溶液の濃度は２重量％、粘度は４０２ｍＰａ・ｓである。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。
【００８３】
実施例３において、高分子溶液中に混合するＣＮＴの量を０．１重量％とし、分散処理を行うことでＣＮＴ濃度が０．１重量％の分散液を得たのち、この分散液と高分子溶液を１：９の比率で混合撹拌し、ＣＮＴ濃度が０．０１％の分散液を得た（実施例３−１６）。他の条件は実施例１に準じた実施例３と同じである。実施例３と同様の工程を経て同等の性能を有するＣＮＴ複合材を得た。
【００８４】
本発明の実施例である実施例４として、第２実施形態の製造方法により、アルミニウム粉末の焼結体をマトリックスとして、そのマトリックス中にＣＮＴと共に、ＣＦ短繊維及びグラファイト粉末が分散した炭素分散型複合材料（ＣＮＴ複合材）を製造した。
【００８５】
具体的には、実施例１において、ＣＮＴ分散液に、固体としてアルミニウム粉末、ＣＦ短繊維及びグラファイト粉末を加え、均質になるまで攪拌して、ＣＮＴ分散液とアルミニウム粉末とＣＦ短繊維とグラファイト粉末との複合材スラリーを作製した。アルミニウム粉末は、実施例１で使用したのと同じ、ミナルコ（株）製のＡｌ粉末（２６０Ｓ）と同じくミナルコ（株）製のＡｌ−１２Ｓｉ粉末（ＡＳ１２−７５μｍ）との８８：１２混合粉末である。
【００８６】
ＣＦ短繊維は直径が７μｍ、平均長さが５００μｍの円柱状である。グラファイト粉末粒子は直径が４５０μｍ、厚みが５０μｍの鱗片状である。複合材スラリー中の固体量（アルミニウム粉末量＋ＣＦ短繊維＋グラファイト粉末量）は、実施例１と同じく、体積比でＣＮＴ分散液量の１／３とした。また、アルミニウム粉末量とＣＦ短繊維とグラファイト粉末量との比率は体積比で４：１：５である。他の条件は実施例１と同じである。
【００８７】
製造されたＣＮＴ複合材中のＣＮＴ量は０．０１重量％、ＣＦ量は体積比で１０％、グラファイト粉末量は体積比で５０％である。ＣＮＴ複合材の熱伝導率を測定したところ、シート積層方向では５５Ｗ／ｍＫ、シート積層方向に直角な２方向のうち、シート作製方向（塗工方向）では４８８Ｗ／ｍＫ、これに直角な方向では３９２Ｗ／ｍＫであった。
【００８８】
実施例１に比してシート積層方向に直角な２方向の熱伝導性が向上し、特にシート作製方向（塗工方向）の熱伝導性が著しく向上している。これは、シート作製方向（塗工方向）を含む平面内で配向したグラファイト粉末と、同平面内の特にシート作製方向（塗工方向）に配向したＣＦ短繊維とがアルミニウム粉末焼結体中に存在することによる。製造コストは、ＣＦ短繊維及びグラファイト粉末を使用することによる僅かのコスト増を除けば、実施例１と実質同じであるので、非常に低コストである。
【符号の説明】
【００８９】
Ａ  複合材スラリー
Ｂ  複合材シート
Ｃ  ＣＮＴ複合材
１  ＣＮＴ分散液
２  金属粉末粒子（アルミニウム粉末粒子）
３  高分子膜
４  ＣＮＴ
５  ＣＦの短繊維
【図１】
0006432937.tif 000002
【図２】
0006432937.tif 000003
【図３】
0006432937.tif 000004
【図４】
0006432937.tif 000005
【図５】
0006432937.tif 000006
【図６】
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