(57)【要約】【課題】  炭素繊維の引き揃えが容易となり、熱伝導率や弾性率等の機械的強度について設計通りの製品が提供でき、又、大がかりな装置を必要とせず、製造コストの低減を図れる炭素繊維強化金属複合材料を提供する。【解決手段】  炭素繊維と炭素（炭素質マトリックスという）及び該炭素質マトリックス中に分散された金属成分で構成された炭素繊維強化金属複合材料であって、炭素繊維が、炭素繊維束を一方向に並べて、熱融着性樹脂含有繊維で該炭素繊維束間が分かれないように融着した一方向性炭素繊維シートを任意方向に配向させて複数積層したものを含むことを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維と炭素質マトリックス及び該炭素質マトリックス中に分散された金属成分で構成された炭素繊維強化金属複合材料であって、炭素繊維が、炭素繊維束を一方向に並べて、熱融着性樹脂含有繊維で該炭素繊維束間が分かれないように融着した一方向性炭素繊維シートを任意方向に配向させて複数積層したものを含むことを特徴とする炭素繊維強化金属複合材料。
【請求項２】
一方向性炭素繊維シートの積層は、繊維長方向に−１５°〜１５°の範囲に積層されていることを特徴とする請求項１記載の炭素繊維強化金属複合材料。
【請求項３】
一方向性炭素繊維シートを繊維長方向に７５°〜１０５°方向に、その厚み方向の中心に対してミラー対象となるように積層していることを特徴とする請求項１記載の炭素繊維強化金属複合材料。
【請求項４】
繊維長方向に−１５°〜１５°方向の一方向性炭素繊維シートと７５°〜１０５°方向の一方向性炭素繊維シートとを交互に積層したものを使用する請求項１記載の炭素繊維強化金属複合材料。
【請求項５】
炭素繊維と炭素質マトリックスからなる炭素複合材料に金属を加圧分散する炭素繊維強化金属複合材料の製造方法において、
炭素繊維として、炭素繊維束を一方向に並べて、熱融着性樹脂含有繊維で該炭素繊維束間が分かれないように融着した一方向性炭素繊維シートを任意方向に配向させて複数積層したものを使用することを特徴とする前記製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維強化金属複合材料およびその製造方法に関するものであり、本発明の高熱伝導率で低熱膨張率である特徴を生かした半導体のパッケージ用の基板、軽量高剛性である特徴を生かした宇宙航空機用構造部材、一般産業部材、耐熱性を生かしたタービンブレード、導電性を生かした電子機器用基板材料として有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来半導体のパッケージ用の基板のような放熱部材、伝熱部材としては、アルミニウムや銅などの金属が使用されているが、重量が重いこと、熱膨張率が大きく寸法安定性がないことが問題であった。また炭素繊維が高熱伝導率の材料であることを利用して炭素繊維強化樹脂材料を使用したものも知られており、軽量であること、熱膨張率が小さいという有利な特性があるが、繊維配向方向と直角な方向には実質的に熱伝導性がないこと、耐熱性が金属に比べて劣ることの問題があった。
【０００３】
これらの問題を解決する材料として軽量、高熱伝導性、低熱膨張率である炭素繊維強化金属複合材料が提案されている。例えば、金属質マトリックスに強化材としての炭素繊維を複合した提案が特許文献１（特開２００２−２９４３５９号公報）に開示されている。該特許文献では炭素繊維成形体を作成する際に、バインダーとして、非酸化性雰囲気で焼成することにより炭素として残留する有機前駆体を使用し、この残留した炭素が存在することで、溶融金属と炭素繊維との間の緩衝材となり、両者の間で反応が起こらず、炭素繊維の強度の低下が防止できるというものである。特許文献１とは逆に、特許文献２（特開２０００−２０３９７３号公報）には、炭素質マトリックスと該炭素質マトリックス中に分散された金属成分とからなる炭素基金属複合材料が開示され、炭素材料の気孔に溶融金属成分を十分に含浸させるため、炭素質マトリックスの前駆体である炭素成形体に溶融金属を加圧装置の押し子により加圧含浸させる方法が提案されている。特に段落［００１８］〜［００２２］には、炭素マトリックスとしての炭素繊維強化炭素複合材料の開示がある。
【０００４】
これらの文献には、炭素繊維を一方向に並べた成形体（一方向プリプレグ）を使用することが開示されている。これらの一方向プリプレグには大規模な製造設備が必要である。よって、これらの大規模な装置を必要とせずに、繊維を一方向に引きそろえた安価な材料が必要とされる。またこれらの一方向プリプレグは、繊維束の引きそろえ性が十分でなく、繊維がうねっているために、金属との複合が十分達成できず、熱伝導率や弾性率等の機械的強度について、設計通りのものが得られないという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−２９４３５９号公報
【特許文献２】特開２０００−２０３９７３号公報、「００１８〜００２２」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、炭素繊維の引き揃えが容易となり、熱伝導率や弾性率等の機械的強度について設計通りの製品が提供でき、又、大がかりな装置を必要とせず、製造コストの低減を図れる炭素繊維強化金属複合材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はこれらの解決策として、一方向に引きそろえられた特殊な炭素繊維織物を使用することを特徴とする。
【０００７】
即ち、本発明は、炭素繊維と炭素（炭素質マトリックスという）及び該炭素質マトリックス中に分散された金属成分で構成された炭素繊維強化金属複合材料であって、炭素繊維が、炭素繊維束を一方向に並べて、熱融着性樹脂含有繊維で該炭素繊維束間が分かれないように融着した一方向性炭素繊維シートを任意方向に配向させて複数積層したものを含むことを特徴とする炭素繊維強化金属複合材料に関する。
【発明の効果】
【０００８】
一方向織物を使用したので引き揃えが容易になり、熱伝導率や弾性率等の機械的強度について設計どおりの最終製品を製造することができるようになった。
【０００９】
また容易にＣ／Ｃ用の樹脂が含浸でき、当該樹脂を含浸した特別な一方向プリプレグを製造する必要もないので製造コストが安くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
「ＣＦシートの製造」
前記の一方向性炭素繊維シートは炭素繊維束を一方向に並べて、熱融着性樹脂含有繊維で該炭素繊維束間が分かれないように融着することにより作製される。強化繊維としての炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維のいずれも使用できるが、高い曲げ剛性（弾性率）、振動減衰性や高い熱伝導率を要求する場合はピッチ系炭素繊維が好ましい。
【００１１】
前記炭素繊維は、通常１０００〜１０００００本、好ましくは１０００〜２００００本のフィラメントから構成することができる。これらのフィラメントは、通常無撚りが好ましいが、０．１〜２０回／ｍ、好ましくは０．１〜５回／ｍの撚りをかけて炭素繊維とすることもできる。このように僅かな撚りをかけて用いることにより、前記強化繊維と前記熱融着性樹脂含有繊維との融着の際、前記熱融着性樹脂含有繊維が前記炭素繊維に面接触し、好ましい炭素繊維シートとすることができる。
【００１２】
なお、前記炭素繊維は、後述する貼着工程におけるマトリックス樹脂の含浸性を良好とするため、後に詳述する熱融着性樹脂含有繊維とは異なり、樹脂を含んでいないことが好ましい。
【００１３】
前記炭素繊維は、引張弾性率が通常１５０〜１０００ＧＰａ、好ましくは２００〜１０００ＧＰａ、引張強度が通常２〜１０ＧＰａ、好ましくは３．５〜１０ＧＰａ、破断伸度が通常１〜１０％、好ましくは１．５〜１０％であることが望ましい。
【００１４】
前記熱融着性樹脂含有繊維としては、炭素繊維と熱融着性樹脂含有繊維とが熱融着性樹脂によって融着でき、適度に炭素繊維を拘束可能な強度を有する限り特に限定されないが、非融着性繊維、例えばガラス繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維等に熱融着性樹脂を含浸又は塗布するか、あるいは該非熱融着性繊維に熱融着性樹脂でできた合成繊維、即ち熱融着性繊維を混繊又は付着させたもの等を使用することができる。また非熱融着性繊維としてはアラミド繊維、ポリエステル繊維等の有機系の合成繊維を使用すれば焼成後は炭化により繊維が残らないので、特に好ましい。
【００１５】
前記熱融着性樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ナイロン等を用いることができる。なお、熱融着性樹脂を使用するときは融点が９０〜１２０℃程度でかつ、非熱融着性繊維よりも融点が１０℃以上、好ましくは２０℃以上低いことが重要である。
【００１６】
前記熱融着性樹脂含有繊維は、通常１０〜１００００本、好ましくは１００〜１０００本のフィラメントから構成することができる。
【００１７】
前記炭素繊維シートにおいて、前記経糸と緯糸との織り方は特に限定されないが、平織り、綾織り、朱子織り等の織り方で織ったものを使用することができる。また、緯糸と経糸とは、通常９０°で交差するものを使用するが、９０°以外で交差したものを使用することもできる。
【００１８】
前記炭素繊維及び熱融着性樹脂含有繊維の配置間隔は、炭素繊維を保持すること、後述するマトリックス樹脂の含浸性をよくすること、炭素繊維方向を選択的に強化すること等の観点から、前記炭素繊維の間隔が密であり、好ましくは炭素繊維間の隙間（目すき）が実質的にないか、目すきがあったとしても１mm以下、好ましくは０．５ｍｍ以下とするのが望ましい。一方、前記熱融着性樹脂含有繊維の間隔は3〜100ｍｍと疎にするのが望ましい。
【００１９】
前記経糸と緯糸との融着方法は、熱融着性樹脂含有繊維中の熱融着性樹脂による融着であれば特に限定されず、ホットメルト接着等の通常の方法を用いることができる。また、融着するとは、前記熱融着性樹脂の少なくとも一部が溶融し、前記炭素繊維に付着又は含浸した後硬化し、経糸と緯糸とが接着又は固着された状態をいう。
【００２０】
前記炭素繊維シートの設計厚さは、通常０．０５〜０．５mmである。
【００２１】
前記炭素繊維シートのシート寸法は特に限定されず、製造する複合材料の大きさに応じて決定されるが、通常幅１０〜２００ｃｍ、長さ１〜５００ｍのものを用いることができる。
【００２２】
前記炭素繊維シートの繊維目付は通常５０〜１０００ｇ／ｍ2、好ましくは１００〜６０００ｇ／ｍ2のものを用いることができる。
【００２３】
上述した一方向炭素繊維シートを使用することにより、炭素繊維の引き揃えが容易になり、繊維の弾性率、強度等の機械的物性、さらに熱物性（熱膨張率と熱伝導率）について設計どおりの最終製品を製造することができる。また容易に炭素繊維シートに樹脂を含浸でき、当該樹脂を含浸した特別な一方向プリプレグを製造する必要もなく、一方向プリプレグの製造のための大掛かりな装置も必要とされないので、製造コストを安くできる。熱融着性樹脂含有繊維に有機系の合成繊維を使用すれば焼成工程により炭化するので熱融着性樹脂含有繊維が残存して最終製品の性能に影響を与えることもない。
【００２４】
「ＣＦシートの積層」
引張強度が好ましくは４００ＧＰａ以上の炭素繊維（繊維径例えば１０μｍ程度）を使用した炭素繊維シートを使用する。炭素繊維クロスを構成する炭素繊維は、汎用ＰＡＮ系炭素繊維を使用することができる。
【００２５】
熱伝導部材を構成する積層材としては、炭素繊維の長さ方向（伝熱方向）を０゜方向、長さ方向と直交する方向を９０゜方向とすると、使用される条件によって最適な積層構成を選択する必要がある。基本的には長さ方向の熱伝導特性を確保するために、−１５°〜１５°方向、好ましくは０゜方向に一方向の炭素繊維シートを積層する積層がベースとなる。しかし、用途によっては９０°方向にも伝熱させる場合もあり、この場合は炭素繊維シートを７５°〜１０５°方向、好ましくは９０°方向に積層する。必要に応じてさらに積層を様々な方向、例えば±４５°方向を組み合わせることも可能である。
【００２６】
各方向の積層は熱伝導部材の厚さ方向の中心面ＣＰに関してミラー対称になるように、それぞれの積層材の枚数は偶数枚となるように構成される。積層数は、必要とされる熱伝導部材の剛性に対応して、部材の厚さを決定し、さらに使用する炭素繊維の太さ、それぞれの炭素繊維シートの厚さ等の要素に応じて任意に設定する。
【００２７】
上述したミラー対称に配置すると、熱伝導部材に表裏がなく、最終製品とした時の部材の反り等を軽減することができる。
【００２８】
また、−１５°〜１５°方向、好ましくは０゜方向に一方向の炭素繊維シートと７５°〜１０５°方向、好ましくは９０°方向に配向した炭素繊維シートを交互に積層することもできる。
【００２９】
最外側或いは最内側には薄い炭素繊維クロス、炭素繊維の二方向織で例えば平織、綾織、朱子織等の炭素繊維織物を積層することにより、熱伝導部材の割れの防止や熱伝導部材に溝堀、切削、穴あけ、研磨等の加工を施すとき、加工精度を上げるために効果がある。該炭素繊維織物は通常０．０５〜０．５ｍｍの厚さのものを１〜５層積層することができる。炭素繊維織物は本質的には伝熱に寄与する層ではないので、その積層厚みは薄い方が、０°方向等炭素繊維シートの配向方向に良好な熱伝導性を発現しやすくなるが、余り薄過ぎると加工精度が低下するので好ましくない。
【００３０】
炭素繊維シートを構成する炭素繊維は、前述のようにその引張弾性率が好ましくは４００ＧＰａ以上のものが選択されている。より好ましくは、引張弾性率６００ＧＰａ以上のピッチ系炭素繊維を選択するのがよい。
【００３１】
「ＦＲＭの作製」
ＦＲＭを作製する工程は主に公知の方法である特開２０００−２０３９７３、特開２００１−５８２５５、および特開２００２−２９４３５９を使用することにより提供される。
【００３２】
初めに所定の積層構成からなる炭素繊維シートと炭素質マトリックスからなる炭素繊維強化炭素複合材料（以下Ｃ／Ｃプリフォームという）を作製し、この後にＣ／Ｃプリフォームに所定の金属を含浸することにより、炭素繊維強化金属複合材料（ＦＲＭ）を作製する。本発明の炭素繊維強化金属複合材料に用いられるC／Cプリフォームの密度としては、１．４ｇ／ｃｍ3 〜２ｇ／ｃｍ3 、好ましくは１．５ｇ／ｃｍ3 〜１．８ｇ／ｃｍ3 のものを採用することができる。
【００３３】
また、Ｃ／Ｃプリフォームの製造には生コークス粉末を５０重量％以上含有する炭素粉末を分散させた分散液を熱処理温度５００℃以上の炭素繊維シートに含浸させ、次いで溶媒を揮発させて炭素質マトリックス前駆体含有炭素繊維シートを加圧下に成形、焼成する方法（特開平３−２４７５６３号公報参照。）を採用することができる。
【００３４】
炭素繊維強化金属複合材料を構成する金属成分としては、その用途に応じて任意に選択することができるが、マグネシウム、アルミニウム、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、銀、スズおよび各金属の合金等を挙げることができる。
【００３５】
好ましい金属成分は、アルミニウム、マグネシウム、銅および該金属の合金等である。これらの金属成分は、本発明の炭素繊維強化金属複合材料の特異性の一つとされる耐熱性、熱膨張率、軽量性、熱伝導率および機械的物性を充足する上で好適である。金属成分の含有量は１０〜５５体積％以下、１５〜４５体積％以下、好ましくは３５体積％以下、さらに好ましくは３０体積％とするのが望ましい。金属成分の含有量が５５体積％を超えると剛性、強度が低下する場合があり、１０体積％未満では耐熱性、熱伝導率が満足できない場合がある。
【００３６】
本発明の炭素繊維強化金属複合材料の炭素繊維の繊維体積含有率は４０〜７０体積％、好ましくは５０〜６５体積％とするのが望ましい。４０体積％未満では剛性、強度が低下する場合があり、７０体積％を超えると金属マトリックスが少なく成形体とならない場合がある。
【００３７】
本発明の炭素繊維強化金属複合材料の炭素質マトリックスの体積含有率は５〜２０体積％とするのが望ましい。前記範囲外では強度、剛性が低下する場合がある。
【００３８】
前記の如くして本発明の炭素繊維強化金属複合材料としては金属成分の種類により異なるが、アルミニウムを含浸した場合、密度：１．９ｇ／ｃｍ3 〜２．４ｇ／ｃｍ3、好ましくは、２．０ｇ／ｃｍ3 〜２．２ｇ／ｃｍ3 の範囲である。
【００３９】
本発明の炭素繊維強化金属複合材料の形状としては特に限定されるものではなく、各種用途により任意に選択することができ、例えば、板、ブロック、シート、フィルム、顆粒、粉、繊維、織物、不織布、機械加工された部品等の成形品を挙げることができる。
【００４０】
本発明の炭素繊維強化金属複合材料は、液晶基盤やシリコンウェハの搬送に使用される部材であるロボットハンドやフィンガとしても使用でき、特に３００℃以上の耐熱性を要求される用途に好ましく使用することができる。
【００４１】
Ｃ／Ｃプリフォームへの金属の含浸は、溶融金属を押し子で封入し加圧装置で加圧し含浸させるが、該溶融金属の温度がその融点の５０℃〜２５０℃高い温度であり、該溶融金属の圧力が押し子断面積当たり１９．６ＭＰａ（２００ｋｇ／ｃｍ2）以上であることが好ましい。これにより高度の金属充填率が得られ、高密度かつ高性能の複合材料を実現することができる。
【００４２】
「後加工」
FRM部材は切削、研磨、穴あけ、切断、溝加工などさまざまな加工をすることができる。また公知の方法によりセラミック、サーメット、金属、合金などの皮膜の形成も可能である。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明する。もっとも本発明は実施例等により限定されるものではない。
【００４４】
１）金属充填率、密度
金属充填率の充填率は以下の式により算出した。
【００４５】
[(金属充填前の気孔率−金属充填後の気孔率) ／金属充填前の気孔率] ×100
密度は電子分析天びんを用いてアルキメデス法により室温（２５℃）で測定した。金属成分の含浸前の成形体の気孔率は、その見かけ密度から炭素の密度を２．１ｇ／ｃｍ3 と仮定して算出した計算値である。
【００４６】
２）比熱
セイコーインスツルメンツ社製の「EXSTAR６０００」（商品名）を用いＤＳＣ法（ＤＳＣ：示差走査熱量計）により、昇温温度５℃／分、乾燥窒素気流中室温から測定した。比較校正にはサファイアを用いた。
【００４７】
３）熱膨張率（寸法安定性）
熱膨張率はアルバック理工社製のレーザ干渉型熱膨張率測定装置「LIX-1」（商品名）を用いて室温から２００℃まで測定した。
【００４８】
４）熱伝導率
アルバック理工製のレーザフラッシュ装置（商品名、「TC−7000」）を用いて、材料の熱拡散率を測定した。測定した熱拡散率に密度と比熱を掛け合わせることで、熱伝導率を算出した。
［一方向性炭素繊維シートの製造例１］
横糸として、繊維が６００デニールのポリエステル繊維（融着温度１６０℃）を使用した。該ポリエステル繊維には縦糸と融着するため共重合ナイロン糸（融着温度１１０℃）を螺旋状に８質量％からませている。
【００４９】
縦糸は、撚りのない、ピッチ系繊維（日本グラファイトファイバー社製商品名「ＸＮ８０」、炭素繊維の引張弾性率７８０ＧＰａ、引張強度３４３０ＭＰａ、熱伝導率３２０Ｗ／ｍＫ、密度２．１７ｇ/ｃｍ3。）を使用した。
【００５０】
縦糸供給装置においては、上記の様に炭素繊維糸が多数の撚りのない縦糸を織前に導き、そして横糸供給装置から送られてくる横糸に織り込んで平織り物を製織した。その後１３０℃に加熱した熱ロールに通して横糸に含まれるナイロン糸を溶融させて縦糸と横糸を固着させ、撚りのない扁平な縦糸１１とした一方向性炭素繊維シートＡを製造した。
【００５１】
得られた一方向性炭素繊維シートＡは、縦糸の密度が３．５本／ｃｍ、横糸密度１．４５本／ｃｍ、縦糸の幅２．８ｍｍ、縦糸ピッチ／縦糸幅比１．００、織物目付３００ｇ／ｍ2、織物厚さ０．２５ｍｍであった。
［一方向性炭素繊維シートの製造例２，３］
以下の表１に示す炭素繊維を用いて、製造例１と同様にして一方向性炭素繊維シートＢ，Ｃを製造した。製造例１〜３で製造した一方向性炭素繊維シートの諸物性を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2005187301.tif 000002
【００５３】
又、以下に示すものは、比較例で使用している炭素繊維織物或いは、本発明の一方向性炭素繊維シートとの組み合わせで使用できる炭素繊維織物の例を示している。
【００５４】
【表２】
2005187301.tif 000003
【００５５】
実施例１
炭素繊維強化材として、表１の炭素繊維シートＡを使用した。積層構成は炭素繊維シートＡを０°方向に２０枚積層し、Ａｌを含浸することによって炭素繊維強化金属複合材料を作製した。作製した部材には外観上の割れや反りは観察されなかった。また作製した材料の密度、熱物性（熱膨張率と熱伝導率）を評価した。その結果、従来の金属に比べて、開発した部材の軽量性、寸法安定性（熱膨張率が小さい）を確認した。さらにCFRPの部材と比較して、熱伝導率は大幅に向上していた。
【００５６】
実施例２
炭素繊維強化材として、表１の炭素繊維シートＢを使用した。積層構成は炭素繊維シートＢを０°方向に２０枚積層し、Ａｌを含浸することによって炭素繊維強化金属複合材料を作製した。作製した部材には外観上の割れや反りは観察されなかった。また作製した材料の密度、熱物性（熱膨張率と熱伝導率）を評価した。その結果、従来の金属に比べて、開発した部材の軽量性、寸法安定性（熱膨張率が小さい）を確認した。さらにCFRPの部材と比較して、熱伝導率は大幅に向上していた。
【００５７】
実施例３
炭素繊維強化材として、表１の炭素繊維シートＣを使用した。積層構成は炭素繊維シートＣを０°方向に２０枚積層し、Ａｌを含浸することによって炭素繊維強化金属複合材料を作製した。作製した部材には外観上の割れや反りは観察されなかった。また作製した材料の密度、熱物性（熱膨張率と熱伝導率）を評価した。その結果、従来の金属に比べて、開発した部材の軽量性、寸法安定性（熱膨張率が小さい）を確認した。さらにCFRPの部材と比較して、熱伝導率は大幅に向上していた。
【００５８】
実施例４
炭素繊維強化材として、表１の炭素繊維シートＣを使用した。積層構成は炭素繊維シートＣを０°方向に２０枚積層し、Cuを含浸することによって炭素繊維強化金属複合材料を作製した。作製した部材には外観上の割れや反りは観察されなかった。また作製した材料の密度、熱物性（熱膨張率と熱伝導率）を評価した。その結果、従来の金属に比べて、開発した部材の軽量性、寸法安定性（熱膨張率が小さい）を確認した。さらにCFRPの部材と比較して、熱伝導率は大幅に向上していた。
【００５９】
実施例５
炭素繊維強化材として、表１の炭素繊維シートＣを使用した。積層構成は炭素繊維シートＣを０°方向と９０°方向にそれぞれ交互に５枚ずつ重ねた上で中央の積層部が９０°二層となるようにミラー積層（計２０枚）し、Alを含浸することによって炭素繊維強化金属複合材料を作製した。作製した部材には外観上の割れや反りは観察されなかった。また作製した材料の密度、熱物性（熱膨張率と熱伝導率）を評価した。その結果、従来の金属に比べて、開発した部材の軽量性、寸法安定性（熱膨張率が小さい）を確認した。さらにCFRPの部材と比較して、熱伝導率は大幅に向上していた。
【００６０】
比較例１
積層構成は実施例３と同様の積層とし、ＣＦＲＰを作製した。軽量、寸法安定性については優れた結果を示したが、熱伝導率については実施例３より劣っていた。
【００６１】
比較例２
実施例２において一方向性炭素繊維シートを使用せずに、シート材に使用している炭素繊維束を一方向に並べることにより積層材を作製した。最終的な積層構成は一方向シート材を使用しなかったことを除けば実施例２と同様である。このプリフォームにＡｌを含浸することによって炭素繊維強化金属複合材料を作製した。一方向シート材を使用した実施例２と比較して、繊維束の引きそろえ性が十分でなく、繊維がうねっているために、繊維自体の物性を複合材に発揮できないために熱伝導率は低い結果となった。
【００６２】
比較例３
炭素繊維強化材として、炭素繊維シートＣのみを１０枚、０°方向と９０°方向にそれぞれ交互に５枚ずつ重ねた上で中央の積層部が９０°二層となるように（計２０枚）に積層し、CFRPを作製した。実施例５に比べて、熱伝導率が劣っていた。
【００６３】
比較例４
炭素繊維強化材として、炭素繊維織物Ｄのみを２０枚積層し、CFRPを作製した。実施例５に比べて、熱伝導率が劣っていた。
【００６４】
比較例５および６
従来材のアルミニウムおよび銅製の板材を作製した。実施例と比較して、熱伝導率には優れているが、密度が大きく（軽量ではない）かつ熱膨張率が大きく、寸法安定性がＦＲＭ（実施例）と比較して著しく劣っていた。
【００６５】
【表３】
2005187301.tif 000004
【００６６】
【表４】
2005187301.tif 000005