DE112016001041T5 - Kristallorientierte keramik, das herstellungsverfahren und wärmeabstrahlungsmaterial - Google Patents

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Takuma Takahashi
Junichi Tatami
Nanako Sugimoto
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Yokohama National University NUC
Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology
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    • C04B2235/74Physical characteristics
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    • C04B2235/787Oriented grains
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    • C04B2235/9607Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung umfasst: einen ersten Schritt der Herstellung von Kompositpartikeln (C) gebildet aus Teilchen mit magnetischer Anisotrophie (A), die eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie aufweisen, und Keimteilchen (B), die eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie aufweisen, die kleiner oder gleich 1/10 der magnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) ist, und aus einer anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form gebildet sind, in der beabsichtigt ist, dass eine Kristallachse in ihrer Orientierung einer Nebenachse oder einer Hauptachse entspricht; einen zweiten Schritt des Zugebens von Rohmaterialpulver (D), das die Kompositpartikel (C) enthält, zu einem Lösungsmittel, um eine Aufschlämmung herzustellen, die das Rohmaterialpulver (D) und das Lösungsmittel enthält; einen dritten Schritt der Herstellung eines Grünkörpers durch Disponieren der Aufschlämmung in einem statischen Magnetfeld von 0,1 Tesla (T) oder größer und Trocknen der Aufschlämmung in einem Zustand, in dem die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind; und einen vierten Schritt des Sinterns des Grünkörpers.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine kristallorientierte Keramik, das Herstellungsverfahren und ein Wärmeabstrahlungsmaterial. Die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-043862 , eingereicht am 5. März 2015, wird beansprucht, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren wurde das Hinzufügen neuer anisotroper Eigenschaften oder die deutliche Verbesserung der Eigenschaften von Keramiken durch Kristallorientierung untersucht. Als Verfahren zur Herstellung von kristallorientierten Keramiken ist beispielsweise das folgende Verfahren bekannt. Ein starkes Magnetfeld von 1 Tesla (T) oder größer und bevorzugt 3 Tesla (T) oder mehr wird auf eine α-Typ-Aluminiumoxid-Aufschlämmung angewendet, die durch Mischen von α-Typ-Aluminiumoxidteilchen und einem Lösungsmittel hergestellt wird, und die Achse der leichten Magnetisierung der α-Typ-Aluminiumoxidteilchen wird in paralleler Richtung zu einem angelegten Magnetfeld ausgerichtet. Eine Achse der leichten Magnetisierung zeigt eine Kristallachse mit einer geringen diamagnetischen Suszeptibilität an, und eine Achse der leichten Magnetisierung von α-Typ-Aluminiumoxid zeigt eine c-Achse an. Danach wurde ein α-Typ-Aluminiumoxid-Grünkörper aus α-Typ-Aluminiumoxidteilchen hergestellt, deren c-Achse in paralleler Richtung zu einem angelegten Magnetfeld orientiert ist, und der α-Typ-Alumina-Grünkörper wird gesintert. Auf diese Weise bestand die c-Achsen-orientierte Aluminiumoxidkeramik aus den α-Typ-Aluminiumoxidkörnern, deren c-Achse in paralleler Richtung zur Magnetfeldrichtung orientiert ist. Gemäß diesem Verfahren kann in einfacher Weise die c-Achsen-orientierte Aluminiumoxidkeramik mit einer beliebigen Form, die durch die Orientierung der α-Typ-Aluminium-Partikel hergestellt wird, produziert werden. Bei einem solchen Orientierungsverfahren unter Verwendung eines Magnetfeldes wird die Anisotropie der in dem Material (Teilchen) durch Anlegen eines Magnetfeldes erzeugten Magnetisierungsenergie zu einer Antriebskraft der Orientierung und in den Teilchen kann in einem Fall die Anisotropie der magnetischen Energie größer sein als die thermische Vibrations-Energie. Da die Magnetisierungsenergie proportional zum Volumen der Teilchen ist, trifft dies auf die Teilchen leicht zu, wenn die Größe der Teilchen groß ist.
  • Zitatenliste
  • Patentliteratur
    • [PTL 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, erste Veröffentlichung Nr. 2002-53367
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Gemäß dem Verfahren von PTL 1 kann die Orientierung durch Anlegen eines Magnetfeldes von 1 Tesla (T) oder mehr erreicht werden, jedoch ist die Anisotropie der diamagnetischen Suszeptibilität der meisten Materialien extrem klein. Daher besteht ein Problem darin, dass das magnetische Drehmoment extrem klein ist und in einem Fall, in dem der Prozess der PTL 1 verwendet wird, die Orientierung eine lange Zeit erfordert.
  • Ferner kann in einem Fall, in dem eine Kristallachse eines Targetmaterials, die angestrebt ist, eine Achse harter Magnetisierung ist (Kristallachse mit der größten diamagnetischen Suszeptibilität), die Achse nicht in einer Richtung sein, wenn ein statisches Magnetfeld angelegt wird. In einem Fall, in dem eine Achse der harten Magnetisierung angestrebt wird, wird ein rotierendes Magnetfeld angelegt. In einem solchen Fall, in dem eine kristallorientierte Keramik in einem rotierenden Magnetfeld hergestellt wird, sollten die Materialien jedoch im Magnetfeld gedreht werden. Daher ist dieses Verfahren ein Batch-Typ und ist nicht für die Massenproduktion geeignet.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Umstände gemacht, und eine ihrer Aufgaben besteht darin, eine kristallorientierte Keramik bereitzustellen, die durch Anlegen eines statischen Magnetfeldes oder eines niedrigen Magnetfeldes produziert werden kann, das Herstellungsverfahren und ein Wärmeabstrahlungsmaterial.
  • Lösung des Problems
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung umfasst: einen ersten Schritt der Herstellung von Kompositpartikeln (C) gebildet aus Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A), die eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie aufweisen, und Keimteilchen (B), die eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie aufweisen, die kleiner oder gleich 1/10 der Anisotropie der magnetischen Suszetibilitäts-Anisotropie der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) ist, und aus einer anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form gebildet sind, in der beabsichtigt ist, dass eine Kristallachse in ihrer Orientierung einer Nebenachse oder einer Hauptachse entspricht; einen zweiten Schritt des Zugebens von Rohmaterialpulver (D), das die Kompositpartikel (C) enthält, zu einem Lösungsmittel, um eine Aufschlämmung herzustellen, die das Rohmaterialpulver (D) und das Lösungsmittel enthält; einen dritten Schritt der Herstellung eines Grünkörpers durch Disponieren der Aufschlämmung in einem statischen Magnetfeld von 0,1 Tesla (T) oder größer und Trocknen der Aufschlämmung in einem Zustand, in dem die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind; und einen vierten Schritt des Sinterns des Grünkörpers.
  • In dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das Rohmaterialpulver (D) Partikel enthält, deren chemische Zusammensetzung die gleiche ist wie die chemische Zusammensetzung der Keimteilchen (B).
  • In dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein mittlerer Teilchendurchmesser der Keimteilchen (B) 0,5 µm oder mehr beträgt und ein Verhältnis eines Hauptachsendurchmessers zu einem Nebenachsendurchmesser (Hauptachsendurchmesser/Nebenachsendurchmesser) 1,6 oder größer ist.
  • In dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) kleiner oder gleich 1/10 des Nebenachsendurchmessers der Keimteilchen (B) ist.
  • In dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein Mischungsverhältnis der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) zu den Keimteilchen (B) im ersten Schritt 0,1 Vol.-% oder mehr der Gesamtmenge der Keimteilchen (B) ist.
  • In dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Körner in der Keramik durch Sintern des Grünkörpers in der gleichen Richtung wie die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in der Hauptachsenrichtung sind, um eine kristallorientierte Keramik zu erhalten, bei der ein Orientierungsgrad von Kristallachsen der Körner in der Keramik in einer Richtung, die dieselbe ist wie die Hauptachsenrichtung der Keimteilchen (B), 0,2 oder größer ist.
  • Eine kristallorientierte Keramik der vorliegenden Erfindung wird durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten.
  • Ein Wärmeabstrahlungsmaterial der vorliegenden Erfindung umfasst: eine kristallorientierte Keramik, in der Kristallachsen der Körner in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung liegen.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch Verwendung eines statischen Magnetfeldes oder eines niedrigen Magnetfeldes eine dichte kristallorientierte Keramik zu erhalten, bei der Kristallachsen in einer Richtung liegen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel der Kompositpartikel gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung und einen Zustand veranschaulicht, in dem Teilchen mit magnetischer Anisotropie an einer Seitenoberfläche säulenförmiger Teilchen (Keimteilchen) haften.
  • 2 ist eine Ansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel der Kompositpartikel gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung und einen Zustand veranschaulicht, in dem Teilchen mit magnetischer Anisotropie an der Seitenoberfläche plattenförmiger Teilchen (Keimteilchen) haften.
  • 3 ist eine Ansicht, die Bilddaten in einer Linienzeichnung zeigt, die durch Extrahieren der Teilchenform von Keimteilchen oder Teilchen mit magnetischer Anisotropie erhalten werden, auf der Grundlage von Bilddaten, die durch Beobachten der Keimteilchen oder der Teilchen mit magnetischer Anisotropie unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops erhalten werden.
  • 4 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zum Messen einer absoluten maximalen Länge AB und einer Rasterbreite CD unter Verwendung von extrahierten Teilchen als ein Objekt beschreibt, nachdem die in 3 dargestellten Bilddaten mit Analysesoftware binarisiert sind.
  • 5 ist eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel veranschaulicht, bei dem Kristallachsen von Keimteilchen in einer Hauptachsenrichtung entlang einer Orientierung eines statischen Magnetfeldes liegen, wenn Kompositpartikel, die aus Keimteilchen und Partikel mit magnetischer Anisotropie hergestellt wurden, gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung in dem statischen Magnetfeld disponiert werden.
  • 6 ist eine Ansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel veranschaulicht, bei dem Kristallachsen von Keimteilchen in einer Hauptachsenrichtung entlang einer Orientierung eines statischen Magnetfeldes liegen, wenn Kompositpartikel, die aus Keimteilchen und Teilchen mit magnetischer Anisotropie hergestellt sind, gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung in dem statischen Magnetfeld disponiert werden.
  • 7 ist eine Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform einer kristallorientierten Keramik darstellt, die durch das Herstellungsverfahren für eine kristallorientierte Keramik der vorliegenden Erfindung erhalten wird, und ein Querschnitt entlang einer Dickenrichtung der kristallorientierten Keramiken, die eine Plattenform aufweisen, ist.
  • 8A ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild, das einen Zustand von β Siliziumnitridteilchen und Graphene-Teilchen zeigt, bevor in Beispielen eine mechanische Behandlung an ihnen durchgeführt wird.
  • 8B ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild, das Kompositpartikel zeigt, die aus β Siliziumnitridteilchen und Graphen-Teilchen gebildet sind, nachdem eine mechanische Behandlung an ihnen durchgeführt wurde.
  • 9 ist ein Diagramm, das ein Röntgenbeugungsmuster einer Oberfläche zeigt, die senkrecht zu einem Magnetfeld ist, wenn ein Grünkörper, der bei der Herstellung der Siliziumnitridkeramik nach Beispiel 1 als Vorläufer dient, hergestellt wird.
  • 10 ist ein Rasterelektronenmikroskop-Bild, das einen Querschnitt parallel zu einer Dickenrichtung der Siliziumnitridkeramik nach Beispiel 1 zeigt.
  • 11 ist ein Diagramm, das ein Röntgenbeugungsmuster einer Oberfläche parallel zu einer Dickenrichtung zeigt, wenn ein Grünkörper, der bei der Herstellung der Siliziumnitridkeramik nach Vergleichsbeispiel 1 als Vorläufer dient, hergestellt wird.
  • 12 ist ein Diagramm, das ein Röntgenbeugungsmuster einer Oberfläche zeigt, die senkrecht zu einem Magnetfeld ist, wenn ein Grünkörper, der bei der Herstellung der Siliziumnitridkeramik nach Vergleichsbeispiel 2 als Vorläufer dient, hergestellt wird.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen einer kristallorientierten Keramik, ein Verfahren zu deren Herstellung und ein Wärmeabstrahlungsmaterial der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ferner soll die vorliegende Ausführungsform ein besseres Verständnis des Umfangs der vorliegenden Erfindung ermöglichen, und es ist, wenn nicht anders angegeben, nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung einzuschränken.
  • [Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik]
  • Das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen ersten Schritt der Herstellung von Kompositpartikeln (C) gebildet aus Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A), die eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie aufweisen, und Keimteilchen (B), die eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie aufweisen, die kleiner oder gleich 1/10 der Anisotropie der magnetischen Suszetibilitäts-Anisotropie der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) ist, und aus einer anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form gebildet sind, in der beabsichtigt ist, dass eine Kristallachse in ihrer Orientierung einer Nebenachse oder einer Hauptachse entspricht; einen zweiten Schritt des Zugebens von Rohmaterialpulver (D), das die Kompositpartikel (C) enthält, zu einem Lösungsmittel, um eine Aufschlämmung herzustellen, die das Rohmaterialpulver (D) und das Lösungsmittel enthält; einen dritten Schritt der Herstellung eines Grünkörpers durch Disponieren der Aufschlämmung in einem statischen Magnetfeld von 0,1 Tesla (T) oder größer und Trocknen der Aufschlämmung in einem Zustand, in dem die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind; und einen vierten Schritt des Sinterns des Grünkörpers.
  • “Erster Schritt”
  • Im ersten Schritt werden Kompositpartikel, die aus Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) und Keimteilchen (B) gebildet sind, durch eine mechanische Behandlung unter Anwendung von Konsolidierungs-Scherkraft auf einen Raum zwischen den Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) und den Keimteilchen (B) hergestellt, die in einen schmalen Spalt zwischen einer Schaufel einer Partikelmischvorrichtung und einer Behälterwand eingetreten sind, indem die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) und die Keimteilchen (B) in der Partikelmischvorrichtung vorgemischt werden, und die Schaufel in der Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit dreht. Die durch den ersten Schritt erhaltenen Kompositpartikel (C) werden aus Primärteilchen der Keimteilchen (B) und Primärteilchen der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) gebildet.
  • In dem ersten Schritt werden beispielsweise Kompositpartikel 30, die aus den Keimteilchen 10 und Teilchen mit einer magnetischen Anisotropie 20, die an der Oberfläche der Keimteilchen 10 anhaften, gebildet sind, durch Anheften der Teilchen mit magnetischer Anisotropie 20 mit Plattenform (einer hexagonalen Plattenform in 1) an der Oberfläche (hauptsächlich einer Seitenfläche 10a) der Keimteilchen 10 mit säulenförmiger Form (einer sechseckigen säulenförmigen Gestalt in 1) hergestellt, wie in 1 dargestellt. Insbesondere können die Teilchen mit magnetischer Anisotropie 20 an den Keimteilchen 10 haften, so dass die Oberfläche (hauptsächlich eine Oberfläche 20a (eine Oberfläche senkrecht zu einer Dickenrichtung)) der Teilchen mit magnetischer Anisotropie 20 mit der Seitenfläche 10a der Keimteilchen 10 in Kontakt kommt.
  • Ferner werden in dem ersten Schritt beispielsweise Kompositpartikel 50, die aus Keimteilchen 40 und Teilchen mit magnetischer Anisotropie 50 gebildet sind, die an der Oberfläche der Keimteilchen 40 haften, durch Anheften der Teilchen mit magnetischer Anisotropie 50 mit Plattenform (einer hexagonalen Plattenform in 2) an der Oberfläche (hauptsächlich einer Oberfläche 40a (einer Oberfläche senkrecht zu einer Dickenrichtung)) der Keimteilchen 40 mit Plattenform (einer hexagonalen Plattenform in 2), hergestellt, wie in 1 dargestellt. Insbesondere können die Teilchen mit magnetischer Anisotropie 50 an den Keimteilchen 40 haften, so dass die Oberfläche (hauptsächlich eine Oberfläche 50a (eine Oberfläche senkrecht zu einer Dickenrichtung)) der Teilchen mit magnetischer Anisotropie 50 mit der einen Fläche 40a der Keimteilchen 40 in Kontakt kommt.
  • Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Verfahren wird ein Verfahren zum chemischen oder elektrostatischen Modifizieren der Oberfläche der Keimteilchen (B) in einer Lösung und Mischen der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) oder ein Verfahren zum Beschichten der Oberfläche der Keimteilchen (B) unter Verwendung einer Sputter-Vorrichtung mit einer Substanz, die zu den Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) wird.
  • Das Mischungsverhältnis der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) zu den Keimteilchen (B) beträgt vorzugsweise 0,1 Vol.-% oder mehr, bevorzugter 1 Vol.-% oder mehr und liegt noch bevorzugter in einem Bereich von 1 Vol.-% 100 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Keimteilchen (B). Wenn das Mischungsverhältnis der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) zu den Keimteilchen (B) 0,1 Vol.-% oder mehr bezogen auf die Gesamtmenge der Keimteilchen (B) beträgt, kann der Orientierungsgrad von Kristallachsen der Keimteilchen (B) in der Hauptachsenrichtung in der kristallorientierten Keramik, die durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten werden, auf 0,2 oder mehr eingestellt werden.
  • Die Keimteilchen (B) sind Partikel, die als Rohmaterial der kristallorientierten Keramik dienen, die durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten werden. Die Keimteilchen (B) sind Teilchen mit einer anisotropen Form, in denen eine Kristallachse einer kleinen Achse oder einer Hauptachse entsprechen soll. Die Form der Keimteilchen (B) ist nicht besonders eingeschränkt, und die entsprechenden Beispiele schließen eine ovale Kugelform, eine säulenförmige Form und eine Plattenform ein.
  • Beispiele für die Keimteilchen (B) umfassen Partikel anorganischer Verbindungen wie Siliziumnitrid (Si3N4), Hydroxylapatit (Ca10(PO4)6(OH)2), Aluminiumoxid (Al2O3), Bornitrid (BN), Yttriumoxid (Y2O3), Zinkoxid (ZnO) und Calciumcarbonat (CaCO3).
  • Der mittlere Teilchendurchmesser der Keimteilchen (B) beträgt in einem Fall, in dem die durch ein Laserbeugungsverfahren gemessenen Primärteilchen als sphärisch angenommen werden, vorzugsweise 0,5 µm oder mehr und bevorzugter einen Bereich von 1,0 µm bis 5,0 µm. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser der Keimteilchen (B) 0,5 µm oder mehr beträgt, können Hauptachsen der Keimteilchen (B) so sein, dass sie entlang der Kristallachsenrichtung der kristallorientierten Keramik liegen, die durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten wird.
  • Das Verhältnis des Hauptachsendurchmessers zum Nebenachsendurchmesser (Hauptachsendurchmesser/Nebenachsendurchmesser) der Keimteilchen (B), das heißt dessen Aspektverhältnis, beträgt vorzugsweise 1,6 oder mehr. Wenn das Aspektverhältnis der Keimteilchen (B) 1,6 oder mehr beträgt, können Hauptachsen der Keimteilchen (B) so sein, dass sie entlang der Kristallachsrichtung der kristallorientierten Keramik liegen, die durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten wird.
  • In einem Fall, in dem die Form der Keimteilchen (B) eine sechseckige säulenförmige Form ist, wie in 1 dargestellt, ist der Nebenachsendurchmesser des Keimteilchens 10 eine Länge D1 einer Diagonallinie einer sechseckigen Bodenfläche (obere Oberfläche) 10b des Keimteilchens 10 und der Hauptachsendurchmesser des Keimteilchens 10 ist eine Länge (Höhe) L1 des Keimteilchens 10. Weiter ist, in einem Fall, in dem die Form der Keimteilchen (B) eine sechseckige Plattenform ist, wie in 2 dargestellt, der Nebenachsendurchmesser des Keimteilchens 40 eine Dicke T2 des Keimteilchens 40 und der Hauptachsendurchmesser des Keimteilchens 40 eine Länge D2 einer Diagonallinie der einen Oberfläche 40a des Keimteilchens 40.
  • Die Keimteilchen (B) haben eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie von weniger als oder gleich 1/10 der magnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie der nachstehend beschriebenen Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A). Durch die Einstellung der magnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie der Keimteilchen (B) auf weniger als oder gleich 1/10 der magnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) kann die magnetische Kraft hauptsächlich auf die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) angewandt werden, wenn die magnetische Kraft aus einem Magnetfeld auf die aus den Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) und den Keimteilchen (B) gebildeten Kompositpartikeln (C) angelegt wird. Auf diese Weise kann den Keimteilchen (B) (Kompositpartikel (C)) unter Verwendung der Magnetkraft aus dem angelegten Magnetfeld eine Rotation erlaubt werden. Die magnetische Suszeptibilität ist ein physikalischer Eigenschaftswert, der die Leichtigkeit des Auftretens magnetischer Polarisation abbildet, wenn ein externes Magnetfeld angelegt wird. Weiterhin bedeutet die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie, dass die Größe der magnetischen Suszeptibilität zwischen Kristallachsenrichtungen in anisotropen Kristallen variiert.
  • Die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) spielen eine Rolle bei der Rotation der Keimteilchen (B) unter Verwendung der magnetischen Kraft aus dem angelegten Magnetfeld. Die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) sind Teilchen, in denen der Absolutwert der magnetischen Suszeptibilität und ihre Anisotropie größer sind als die der Keimteilchen (B).
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der vorliegenden Ausführungsform beträgt die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) vorzugsweise 20 (× 10–9 emu/g) oder mehr. Wenn die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) 20 (× 10–9 emu/g) oder größer ist, wird die Größe von deren magnetischer Suszeptibilitäts-Anisotropie 10 mal oder größer als die Größe der diamagnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie von bekannten anorganischen Materialien. Zusätzlich ist, wenn die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) weniger als 20 (× 10–9 emu/g) beträgt, dies ein Fall, bei dem eine Differenz in der diamagnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie zu einigen bekannten anorganischen Materialien gering ist, und es kann angenommen werden, dass das magnetische Drehmoment, das für die Orientierung ausreicht, nicht erreicht wird.
  • Beispiele für die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) umfassen Graphen-Teilchen, Graphit-Teilchen, Kohlenstoffnanoröhrchen, Thiophen-Teilchen, Silicium-Teilchen und Calciumsulfatdihydrat-Teilchen. In diesem Fall müssen die Teilchen mit magnetischer Anisotropie eine Substanz sein, die leicht entfernt werden kann, bevor der Grünkörper, der die Kompositpartikel (C) enthält, gesintert wird, oder die die Verdichtung zum Zeitpunkt des Sinterns des Grünkörpers nicht hemmt.
  • In einem Fall, in dem die Form der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) eine hexagonale Plattenform ist, wie in 1 dargestellt, ist der Nebenachsendurchmesser des magnetisch anisotropen Teilchens 20 eine Dicke t1 des magnetisch anisotropen Teilchens 20 und der Hauptachsendurchmesser des magnetisch anisotropen Teilchens 20 ist eine Länge d1 einer Diagonallinie der einen Oberfläche 20a des magnetisch anisotropen Teilchens 20. Weiter ist in einem Fall, in dem die Form der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) eine hexagonale Plattenform ist, wie in 2 dargestellt, der Nebenachsendurchmesser des magnetisch anisotropen Teilchens 50 eine Dicke t2 des magnetisch anisotropen Teilchens 50 und der Hauptachsendurchmesser des magnetisch anisotropen Teilchens 50 eine Länge d2 einer Diagonallinie der einen Oberfläche 50a des magnetisch anisotropen Teilchens 50.
  • Der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) ist vorzugsweise kleiner als der mittlere Teilchendurchmesser der Keimteilchen (B) und vorzugsweise kleiner oder gleich 1/10 des mittleren Teilchendurchmessers der Keimteilchen (B). Ferner werden die Teilchendurchmesser der Keimteilchen (B) oder der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) wie folgt erhalten. Bilddaten, die durch Extrahieren der Teilchenform in einer Linienzeichnung erhalten werden, werden, wie in 3 dargestellt, basierend auf den Bilddaten, die durch Beobachten von Teilchen unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops erhalten wurden, aufbereitet. Eine absolute Maximallänge AB und eine Rasterbreite CD, wie in 4 dargestellt, werden unter Verwendung aller extrahierten Teilchen als ein Objekt gemessen, nachdem diese Bilddaten mit einer Analysesoftware (PopImaging, hergestellt von Digital being kids Ltd.) binarisiert wurden. Die absolute Maximallänge AB ist ein Maximalwert des Abstandes zwischen zwei beliebigen Punkten auf der Konturlinie eines Rasterbereichs. Die Rasterbreite CD ist ein Abstand zwischen zwei geraden Linien, die den Rasterbereich in einer Richtung der absoluten maximalen Länge AB durchlaufen. Das Aspektverhältnis ist ein Verhältnis (AB/CD) der absoluten maximalen Länge AB zur Rasterbreite CD. Die Anzahl der zu messenden Partikel wird auf 100 oder mehr eingestellt. In Hinblick auf die Aspektverhältnisse AB/CD aller Teilchen wird der Mittelwert der absoluten maximalen Längen AB der Teilchen in den oberen 10% der Aspektverhältnisse auf einen Hauptachsendurchmesser der Teilchen und den Mittelwert der Rasterbreiten CD der Partikel in den oberen 10% der Aspektverhältnisse auf einen Nebenachsendurchmesser der Partikel eingestellt.
  • “Zweiter Schritt”
  • Im zweiten Schritt wird das Rohmaterialpulver (D), das die durch den ersten Schritt vorbereiteten Kompositpartikel (C) enthält, zu einem Lösungsmittel gegeben, um eine Aufschlämmung herzustellen, die das Rohmaterialpulver (D) und das Lösungsmittel enthält. Das Rohmaterialpulver (D) kann Partikel (Keimteilchenpulver) enthalten, deren chemische Zusammensetzung die gleiche wie die chemische Zusammensetzung der im ersten Schritt verwendeten Keimteilchen (B) ist.
  • Im zweiten Schritt wird insbesondere das Rohmaterialpulver (D), das die Kompositpartikel (C) enthält, und das Lösungsmittel durch eine Rührvorrichtung wie einen Magnetrührer oder ein Rührblatt gerührt und miteinander vermischt. Weiterhin wird das Rohmaterialpulver (D) in dem Lösungsmittel dispergiert, um eine Aufschlämmung unter Verwendung von Kavitation herzustellen (ein Phänomen, bei dem Blasen in einer Flüssigkeit durch Bestrahlung mit Ultraschallwellen erzeugt werden), die durch einen Ultraschallgenerator wie einen Ultraschallhomogenisator oder eine mechanische Behandlung unter Verwendung einer Kugelmühle oder Perlenmühle verursacht wird.
  • Wie oben beschrieben, werden in einem Fall, in dem das Rohmaterialpulver (D) die Kompositpartikel (C) und das Keimteilchenpulver enthält, Sekundärteilchen von Teilchen, die in dem Keimteilchenpulver enthalten sind, abgetrennt und in einem Lösungsmittel als Primärteilchen der Kompositpartikel (C) und den Keimteilchen (B) dispergiert. Da die Keimteilchen (B) und die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A), die die Kompositpartikel (C) bilden, fest aneinander haften, können die Keimteilchen (B) und die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A), die die Kompositpartikel (C) bilden, leicht unter Verwendung einer magnetischen Kraft in eine vorbestimmte Orientierung gebracht werden, wenn die magnetische Kraft von einem Magnetfeld daran angelegt wird, ohne die Keimteilchen (B) und die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A), die die Kompositpartikel (C) bilden, bei Durchführung der oben beschriebenen Dispersionsbehandlung voneinander zu trennen.
  • Zu diesem Zeitpunkt kann dem Rohmaterialpulver (D) nach Bedarf ein Sinterhilfsmittel zugesetzt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, bei dem das Rohmaterialpulver (D) und das Lösungsmittel unter Verwendung von Ultraschallwellen zur Vibration gebracht wurden, aber die vorliegende Ausführungsform ist darauf nicht beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform können das Rohmaterialpulver (D) und das Lösungsmittel unter Verwendung von anderen Mitteln als den Ultraschallwellen dispergiert werden.
  • Das Rühren des Rohmaterialpulvers (D) und des Lösungsmittels sowie die vibrierende Behandlung (Ultraschallbehandlung) des Rohmaterialpulvers (D) und des Lösungsmittels unter Verwendung von Ultraschallwellen werden wiederholt durchgeführt, und die Zeit für die Ultraschallbehandlung beträgt vorzugsweise 5 Minuten oder länger und liegt bevorzugter in einem Bereich von 25 Minuten bis 30 Minuten. Indem die Zeit für die Ultraschallbehandlung in dem oben beschriebenen Bereich eingestellt wird, ist es möglich, sekundäre Teilchen der Teilchen, die in dem Rohmaterialpulver (D) enthalten sind, abzutrennen und ein Aggregat der Kompositpartikel (C) zu zersetzen, um Primärteilchen der Keimteilchen zu erhalten.
  • Als Lösungsmittel wird hauptsächlich Wasser oder ein organisches Lösungsmittel wie Xylol, Toluol oder Ethanol verwendet.
  • Als Sinterhilfsmittel wird beispielsweise eines verwendet, das allgemein zum Sintern einer Keramik verwendet wird. In einem Fall, in dem die Keimteilchen (B) aus Siliziumnitrid gebildet sind, werden ein Oxid mit seltenen Erden wie Yttriumoxid, ein Übergangsmetalloxid wie Hafniumoxid oder ein typisches Metalloxid – mit Ausnahne von Aluminiumoxid – wie Magnesiumoxid oder Siliciumdioxid als Sinterassistent verwendet. Das Sinterhilfsmittel wird verwendet, um das Wachstum der Kristallteilchen der Keimteilchen (B) zu fördern und die relative Dichte der kristallorientierten Keramik zu erhöhen. Ferner werden die oben beschriebenen Sinterhilfsmittel in den Keimteilchen (B) nicht in Feststoff gelöst.
  • Zusätzlich kann dem Lösungsmittel während der Herstellung einer Aufschlämmung ein Dispergiermittel zugesetzt werden. Als Dispergiermittel werden Polycarbonsäure, Polyacrylsäure, Polyethylenimin, höhere Fettsäureester oder dergleichen verwendet.
  • In einem Fall, in dem die Keimteilchen (B), die die Kompositpartikel (C) bilden, aus β Siliciumnitrid gebildet werden, beträgt das Mischungsverhältnis von β Siliziumnitrid, zu dem aus α Siliziumnitrid gebildeten Keimteilchenpulver und dem Sinterhilfsmittel (Kompositpartikel (C) (β Siliziumnitrid): Keimteilchenpulver (α Siliziumnitrid): Hafniumoxid (Sinterhilfsmittel): Yttriumoxid (Sinterhilfsmittel): Siliciumdioxid (Sinterhilfsmittel)) vorzugsweise 0,1 Massen-% bis 10% Masse: 82 Massen-% bis 87 Massen-%: 2,5 Massen-% bis 10 Massen-%: 2,5 Massen-% bis 5 Massen-%: 0,2 Massen-% auf 1,0 Massen-%, oder das Mischungsverhältnis (Kompositpartikel (C) (β Siliciumnitrid): Keimteilchenpulver (α Siliziumnitrid): Yttriumoxid (Sinterhilfsmittel): Magnesiumoxid (Sinterhilfsmittel)) beträgt vorzugsweise 0,1 Massen-% bis 10 Massen-%: 82 Massen-% bis 95% Masse: 1 Massen-% bis 10 Massen-%: 1 Massen-% bis 10 Massen-%. Durch Einstellen des Mischungsverhältnisses der Kompositpartikel (C), des Keimteilchenpulvers und des Sinterhilfsmittels in dem oben beschriebenen Bereich können die Hauptachsenrichtungen der Kompositpartikel (C) in einer Richtung sein, und somit kann eine kristallorientierte Keramik mit einer hohen relativen Dichte erhalten werden.
  • Weiterhin beträgt das Mischungsverhältnis zwischen dem Rohmaterialpulver (D) und dem Lösungsmittel (Rohmaterialpulver (D): Lösungsmittel) vorzugsweise 10 Vol.-% bis 30 Vol.-%:70 Vol.-% bis 90 Vol.-%. Durch Einstellen des Mischungsverhältnisses zwischen dem Rohmaterialpulver (D) und dem Lösungsmittel in dem oben beschriebenen Bereich können die Kompositpartikel (C) und das im Rohmaterialpulver (D) enthaltene Keimteilchenpulver in dem Lösungsmittel dispergiert werden.
  • Ferner liegt die Menge des Dispergiermittels, das dem Rohmaterialpulver (D) zugesetzt wird, einschließlich der Kompositpartikel (C) und des Keimteilchenpulvers, vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 Massen-% bis 3,0 Massen-%, bezogen auf 100 Massen-% des Rohmaterialpulvers (D).
  • “Dritter Schritt”
  • Im dritten Schritt wird ein Grünkörper hergestellt, indem die im zweiten Schritt hergestellte Aufschlämmung in einem statischen Magnetfeld von 0,1 Tesla (T) oder größer disponiert wird und die Aufschlämmung in einem Zustand getrocknet wird, in dem die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind.
  • Im dritten Schritt wird ein Grünkörper, der die Kompositpartikel (C) enthält, hergestellt, indem die in dem zweiten Schritt hergestellte Aufschlämmung in eine Gießform gegeben wird, wobei die Aufschlämmung in einem statischen Magnetfeld von 0,1 Tesla (T) oder höher in einem Zustand getrocknet wird, in dem die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die Kompositpartikel (C) bilden, in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ausrichtung des statischen Magnetfeldes auf beispielsweise eine Richtung (eine Breitenrichtung, eine Längsrichtung, eine Höhenrichtung oder dergleichen) der Gießform eingestellt.
  • Ferner wird der Grünkörper durch Trocknen der Aufschlämmung hergestellt, und die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die in der Aufschlämmung enthaltenen Kompositpartikel (C) bilden, in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung der Gießform unter Verwendung des statischen Magneten hergestellt Feld ausgerichtet. Ferner können die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die Kompositpartikel (C) bilden, durch Ändern der Richtung des statischen Magnetfeldes in Bezug auf die Gießform in der Hauptachsenrichtung auf eine beliebige Richtung eingestellt werden.
  • Im dritten Schritt wird beispielsweise ein Dünnfilm (Grünkörper), der die Kompositpartikel (C) enthält, hergestellt, indem eine Oberfläche eines Substrats mit der im zweiten Schritt hergestellten Aufschlämmung beschichtet wird, um einen beschichteten Film zu bilden und den beschichteten Film, der aus der Aufschlämmung gebildet ist, in einem Zustand zu trocknen, in dem die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die Kompositpartikel (C) bilden, in einem statischen Magnetfeld von 0,1 Tesla (T) oder größer in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind. Zu diesem Zeitpunkt wird die Orientierung des statischen Magnetfeldes auf beispielsweise eine Richtung (eine Richtung entlang einer Oberfläche des Substrats, die Dickenrichtung des Substrats oder dergleichen) des Substrats eingestellt.
  • Ferner wird der Dünnfilm (Grünkörper) durch Trocknen der Aufschlämmung hergestellt, und die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die in der Aufschlämmung enthaltenen Kompositpartikel (C) bilden, sind in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung mit der Gießform unter Verwendung des statischen Magnetfelds. Ferner können die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die Kompositpartikel (C) bilden, in der Hauptachsenrichtung auf eine beliebige Richtung eingestellt werden, indem die Richtung des statischen Magnetfeldes in Bezug auf das Substrat geändert wird.
  • In dem dritten Schritt wird beispielsweise die magnetische Kraft auf die Teilchen mit magnetischer Anisotropie 20 angewandt, indem die Aufschlämmung, die die Kompositpartikel 30 enthält, die aus den Keimteilchen 10, die eine säulenförmige Form aufweisen, und den Teilchen mit magnetischer Anisotropie 20 mit einer Plattenform gebildet sind, in einem statischen Magnetfeld disponiert wird, und die magnetische Kraft des statischen Magnetfelds an die Kompositpartikel 30 angelegt wird wie in 5 dargestellt. In einem Zustand, in dem die magnetische Kraft des statischen Magnetfelds wie in (A) der 5 dargestellt nicht angelegt ist, sind die Orientierungen der Keimteilchen 10 separiert. In einem Zustand, in dem die magnetische Kraft des statischen Magnetfelds wie in (B) der 5 dargestellt jedoch angelegt ist, befinden sich Kristallachsen der Keimteilchen 10 in der Hauptachsenrichtung längs einer Orientierung 70 des statischen Magnetfeldes, die durch den Pfeil angedeutet ist. In diesem Beispiel entspricht die Länge (Hauptachsendurchmesser) L1 des Keimteilchens 10 einer angestrebten Kristallachsenrichtung, und eine harte Magnetisierungsachse des magnetisch anisotropen Teilchens 20 entspricht der Dicke (Nebenachsendurchmesser) t1 davon. Dementsprechend sind, wenn die in 5 dargestellten Kompositpartikel vorbereitet werden, da die Dicke (Nebenachsendurchmesser) t1 der Teilchen mit magnetischer Anisotropie 20 in einer Richtung senkrecht zur Orientierung 70 des statischen Magnetfeldes stabilisiert ist, die Kristallachsen der Keimteilchen 10 in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung parallel zur Orientierung 70 des statischen Magnetfeldes ausgerichtet. Auf diese Weise befinden sich die Hauptachsenrichtungen der Kompositpartikel 30 längs der Orientierung 70 des statischen Magnetfeldes. Ferner ist die harte Magnetisierungsachse eine Kristallachse, die während der magnetischen Polarisation aufgrund des Anlegens des externen Magnetfeldes das Magnetfeld abweist. Beispielsweise ist in einem Fall eines diamagnetischen Materials die harte Magnetisierungsachse eine Kristallachse, in der der Absolutwert der diamagnetischen Suszeptibilität groß ist.
  • Weiter wird in dem dritten Schritt beispielsweise die magnetische Kraft auf die Teilchen mit magnetischer Anisotropie 50 angewandt, indem die Aufschlämmung, die Kompositpartikel 60 enthält, die aus Keimteilchen 40 mit einer Plattenform und Teilchen mit magnetischer Anisotropie 50 mit einer Plattenform gebildet sind, in einem statischen Magnetfeld disponiert wird, und die magnetische Kraft des statischen Magnetfelds an die Kompositpartikel 60 angelegt wird, wie in 6 dargestellt. In einem Zustand, in dem die magnetische Kraft des statischen Magnetfelds, wie in (A) der 6 dargestellt nicht angelegt ist, sind die Orientierungen der Keimteilchen 40 separiert. In einem Zustand, in dem die magnetische Kraft des statischen Magnetfelds wie in (B) der 6 dargestellt jedoch angelegt ist, befinden sich die Kristallachsen der Keimteilchen 40 in der Hauptachsenrichtung längs einer Orientierung 80 des statischen Magnetfeldes, die durch den Pfeil angedeutet ist. In diesem Beispiel entspricht die Dicke (Nebenachsendurchmesser) T2 des Keimteilchens 40 einer angestrebten Kristallachsenrichtung, und eine harte Magnetisierungsachse des magnetisch anisotropen Teilchens 50 entspricht der Dicke (Nebenachsendurchmesser) t2 davon. Dementsprechend sind, wenn die in 6 dargestellten Kompositpartikel vorbereitet werden, da die Dicke (Nebenachsendurchmesser) t2 der Teilchen mit magnetischer Anisotropie 50 in einer Richtung senkrecht zur Orientierung 80 des statischen Magnetfeldes stabilisiert ist, die Kristallachsen der Keimteilchen 40 in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung parallel zur Orientierung 80 des statischen Magnetfeldes ausgerichtet. Auf diese Weise befinden sich die Hauptachsenrichtungen der Kompositpartikel 60 längs der Ausrichtung 80 des statischen Magnetfeldes.
  • Als Magnet, der ein statisches Magnetfeld erzeugt, wird beispielsweise ein Permanentmagnet, wie ein Neodym-Magnet, verwendet.
  • Im dritten Schritt beträgt die Intensität des statischen Magnetfeldes 0,1 Tesla (T) oder größer und vorzugsweise 0,5 Tesla (T) oder mehr. Durch Einstellen der Intensität des statischen Magnetfeldes in dem oben beschriebenen Bereich können die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die in der Aufschlämmung enthaltenen Kompositpartikel (C) bilden, in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sein.
  • Im dritten Schritt liegt die Temperatur zum Trocknen der Aufschlämmung vorzugsweise in einem Bereich von 15°C bis 30°C und bevorzugter in einem Bereich von 15°C bis 20°C. Ferner beträgt die Zeit zum Trocknen der Aufschlämmung vorzugsweise 20 Minuten oder länger und mehr bevorzugt 1 Stunde oder länger. Durch Einstellen der Temperatur und der Zeit zum Trocknen der Aufschlämmung in den oben beschriebenen Bereichen kann ein Grünkörper mit einer Form, die der Form der Gießform entspricht, hergestellt werden, während die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die in der Aufschlämmung enthaltenen Kompositpartikel (C) bilden, in der Hauptachsenrichtung beispielsweise in einer Richtung der Gießform unter Verwendung des statischen Magnetfeldes ausgerichtet sind. Zusätzlich ist der Zustand, in dem die Kristallachsen der Keimteilchen (B), die die Kompositpartikel (C) bilden, in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung (z. B. der Dickenrichtung des Grünkörpers) der Gießform ausgerichtet sind, in dem erhaltenen Grünkörper aufrechterhalten.
  • “Vierter Schritt”
  • Im vierten Schritt wird der durch den dritten Schritt hergestellte Grünkörper gesintert. Auf diese Weise wird eine kristallorientierte Keramik erhalten.
  • Im vierten Schritt wird eine plattenförmige kristallorientierte Keramik, bei der die Kristallachsen der Keimteilchen (B) einer anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung, beispielsweise eine Dickenrichtung, liegen durch Freisetzen des durch den dritten Schritt hergestellten Grünkörpers aus der Form und dem Sintern des Grünkörpers erhalten. Ferner wird in dem vierten Schritt eine dünne filmartige kristallorientierte Keramik, bei der die Kristallachsen der Keimteilchen (B) einer anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung, beispielsweise einer Dickenrichtung auf dem Substrat, liegen, durch Sintern des auf einer Oberfläche des Substrats während des dritten Schrittes gebildeten Dünnfilms (Grünkörpers) erhalten.
  • Im vierten Schritt ist es beispielsweise in dem Fall, in dem die Keimteilchen (B) aus Siliziumnitrid gebildet werden, bevorzugt, dass der Grünkörper gemäß einem Gasdrucksinterverfahren gesintert wird. Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Sintern des Grünkörpers gemäß einem Gasdrucksinterverfahren in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt wird. Das Kornwachstum der Keimteilchen (B) von Einkristallen kann durch Durchführen des Sinterns des Grünkörpers in einer Stickstoffatmosphäre gefördert werden.
  • Im vierten Schritt liegt die Sintertemperatur des Grünkörpers vorzugsweise in einem Bereich von 1850 ° C bis 1950 ° C für den Fall, in dem die Keimteilchen (B) aus Siliziumnitrid gebildet sind. Die Zeit zum Sintern des Grünkörpers liegt vorzugsweise in einem Bereich von beispielsweise 0,5 Stunden bis 60 Stunden. Der Druck der Stickstoffatmosphäre liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 MPa bis 10 MPa für den Fall, in dem die Keimteilchen (B) aus Siliziumnitrid gebildet sind. Wie oben beschrieben wird in einer plattenförmigen kristallorientierten Keramik, bei der das Aspektverhältnis der Keimteilchen (B) 1,6 oder größer ist und die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind, beispielsweise eine Dickenrichtung durch Einstellen der Temperatur zum Sintern des Grünkörpers, der Zeit zum Sintern des Grünkörpers und des Drucks der Stickstoffatmosphäre in den oben beschriebenen Bereichen erhalten.
  • Im vierten Schritt werden durch Sintern des durch den dritten Schritt hergestellten Grünkörpers die in der Aufschlämmung enthaltenen Primärteilchen der Keimteilchen (B) mit einem Aspektverhältnis von 1,6 oder mehr gezüchtet, um die Keimteilchen (B) mit einem Aspektverhältnis von 1,6 oder mehr zu erhalten, und eine Mehrzahl dieser Keimteilchen (B) wird dicht aggregiert, um eine kristallorientierte Keramik mit einer dichten Struktur zu erhalten.
  • Ferner verschwinden die Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A), die in der Aufschlämmung enthalten sind, aus Graphen-Teilchen gebildet sind und die die Kompositpartikel (C) bilden, vollständig, indem eine Wärmebehandlung des Grünkörpers in einem Temperaturbereich von 700 ° C bis 1000 ° C während eines Entfettungsverfahren zur Entfernung von organischen Additiven wie einem Dispergiermittel vor dem vierten Schritt durchgeführt wird. Daher wird die erhaltene kristallorientierte Keramik nur aus den Keimteilchen (B) der anorganischen Verbindung mit anisotroper Form gebildet.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Kristallachsen der Keimteilchen (B) der anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form in der Hauptachsenrichtung, in der angestrebt ist, eine Kristallachse in einer Richtung einer Nebenachse oder eine Hauptachse auszurichten, so dass eine dichte kristallorientierte Keramik mit einer hohen relativen Dichte erzeugt werden kann. Die kristallorientierte Keramik, die durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten wird, weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit in einer Richtung auf, in der die Kristallachsen (c-Achsen) der Keimteilchen (B) in der Hauptachsenrichtung in dem Fall, in dem die Keimteilchen (B) aus Siliziumnitrid gebildet sind, ausgerichtet sind.
  • [Kristallorientierte Keramik]
  • 7 ist eine Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform einer kristallorientierten Keramik darstellt, die durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Ausführungsform erhalten wird, und einen Querschnitt entlang einer Dickenrichtung der kristallorientierten Keramik mit einer Plattenform. Eine kristallorientierte Keramik 100 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Substrat 102, das durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform hergestellt wird und hergestellt wird, um eine Vielzahl von Körnern 101 mit einer anisotropen Form zu umfassen, wie in 1 dargestellt. Die kristallorientierte Keramik 100 weist eine Struktur auf, in der sich eine Mehrzahl von Körnern 101 in der gleichen Richtung wie die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in der Hauptachsenrichtung befindet, beispielsweise eine Richtung (eine horizontale Richtung auf der Seite von 7) senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102.
  • 7 veranschaulicht, wie die Körner 101, Partikel mit einer anisotropen Form, bei denen die Kristallachsenrichtung die Hauptachse ist, beispielsweise eine säulenartige Form. Wie oben beschrieben, ist die kristallorientierte Keramik 100 Keramik, die durch Sintern des Rohmaterialpulvers hergestellt wird, das die Keimteilchen (B) enthält, die aus einer anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form gebildet sind, in der eine Kristallachse dazu bestimmt ist, einer Nebenachse oder einer Hauptachse zu entsprechen.
  • Ferner sind in der Querschnittsansicht, die in 7 gezeigt wird, alle von einer Vielzahl von rechteckigen (säulenförmigen) Gegenständen säulenförmige Körner 101. Mit anderen Worten besteht die kristallorientierten Keramik 100 aus der Vielzahl von Körnern 101, die dicht aggregiert sind. Ferner sind die Kristallachsen der Vielzahl von Körnern 101 in der Hauptachsenrichtung beispielsweise in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 ausgerichtet. Der Ausdruck "sind die Kristallachsen der Vielzahl von Körnern 101 in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 ausgerichtet" bedeutet, dass die Kristallachsen der Vielzahl von Körnern 101 in der Hauptachsenrichtung entlang einer Richtung senkrecht zu der Dickenrichtung des Substrats 102 ausgerichtet sind.
  • Ferner, da die kristallorientierte Keramik 100 der vorliegenden Ausführungsform durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform hergestellt wird, bedeutet es, wenn die Kristallachsen der Vielzahl von Körnern 101 in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 ausgerichtet sind, dass die Richtung, in der das Magnetfeld angelegt wird, eine Richtung (die Richtung, die durch den Pfeil α in 7 angedeutet ist) senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 ist.
  • Der Orientierungsgrad der Kristallachsen der Körner 101 in einer Richtung, die die gleiche wie die Hauptachsenrichtung der Keimteilchen (B) ist, beträgt vorzugsweise 0,2 oder mehr und bevorzugter 0,8 oder mehr. Wenn der Orientierungsgrad der Kristallachsen der Körner 101 in einer Richtung, die die gleiche wie die Hauptachsenrichtung der Keimteilchen (B) ist, in dem oben beschriebenen Bereich liegt, werden die Kristallachsen der Körner 101 in der Hauptachsenrichtung die c-Achsenrichtung von Siliziumnitrid und die kristallorientierte Keramik 100 hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 für den Fall, in dem die Körner 101 aus Siliziumnitrid gebildet sind. Ferner hat in dem Fall, in dem die Körner 101 aus Siliziumnitrid gebildet sind und die Kristallachsen der Körner 101 in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind, die sich von der Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 unterscheidet, die kristallorientierte Keramik 100 eine hohe Wärmeleitfähigkeit in dieser Richtung. Da die Kristallachsen aller Körner 101 in einem Fall, in dem der Orientierungsgrad der Kristallachsen der Körner 101 in der Hauptachsenrichtung 1 ist, in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 sind, ist es bevorzugt, dass der Orientierungsgrad nahe bei 1 liegt.
  • Der Orientierungsgrad der Kristallachsen der Körner 101 in der Hauptachsenrichtung wird aus dem Verhältnis der durch die Röntgenbeugung (XRD) erhaltenen Peakintensitäten berechnet. Speziell wird der Lotgering Faktor nach einer Lotgering-Methode, die durch die Formel (1) dargestellt wird, erhalten.
    Figure DE112016001041T5_0002
  • ρ0 in der Formel (1) wird durch die Formel (2) unter Verwendung des Gesamtwerts der Intensitäten aller Beugungsreflexionen erhalten, bei denen der 2θ-Bereich der Beugungs-Röntgenstrahlen zwischen 20,0 Grad und 70,0 Grad auftritt, und die Intensität der Beugungsreflexion mit einem Beugungsebenenindex (diffraction plane index) von 002 in einer Keramik, die nicht gewesen ist.
    Figure DE112016001041T5_0003
  • ΣI0(hkl) in Formel (2) repräsentiert den Gesamtwert der Intensitäten aller Beugungsreflexionen, bei denen der 2θ-Bereich zwischen 20,0 Grad und 70,0 Grad auftritt, und ΣI0(001) in Formel (2) repräsentiert die Intensität der Beugungsreflexion mit einem Beugungsebenenindex (diffraction plane index) von 002. Ferner wird ρ in Formel (1) durch die Formel (3) unter Verwendung des Gesamtwerts der Intensitäten aller Beugungsreflexionen erhalten, bei denen der 2θ-Bereich der Beugungs-Röntgenstrahlen zwischen 20,0 Grad und 70,0 Grad und die Intensität der Beugungsreflexion mit a Beugungsebenenindex (diffraction plane index) von 002 in einer kristallorientierten Keramik 40 auftritt.
    Figure DE112016001041T5_0004
  • ΣI(hkl) in Formel (3) repräsentiert den Gesamtwert der Intensitäten aller Beugungsreflexionen, bei denen der 2θ-Bereich zwischen 20,0 Grad und 70,0 Grad auftritt, und ΣI(001) in Formel (3) die Intensität der Beugungsreflexion darstellt mit einem Beugungsebenenindex (diffraction plane index) von 002.
  • Bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik beträgt, wenn die aus der Zusammensetzung der Rohmaterialien gewonnene errechnete Dichte als eine echte Dichte verwendet wird, die relative Dichte der kristallorientierten Keramik 100, welches die Keramik aus dem Rohmaterialpulver, das die Körner 101 enthält, die aus einer anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form, in der eine Kristallachse einer Nebenachse oder einer Hauptachse entsprechen soll, gebildet sind, 99% oder mehr. Mit anderen Worten hat die kristallorientierte Keramik 100 eine dichte Struktur. Die relative Dichte der Keramik wird nach einer Archimedes-Methode (JIS Z 8807) gemessen. Destilliertes Wasser wird als Messlösungsmittel verwendet.
  • Beispiele für die anorganische Verbindung, die die Körner 101 mit einer anisotropen Form bildet, in der eine Kristallachse einer Nebenachse oder einer Hauptachse entsprechen soll, beinhalten Siliziumnitrid (Si3N4), Hydroxylapatit (Ca10(PO4)6(OH)2), Aluminiumoxid (Al2O3), Bornitrid (BN), Yttriumoxid (Y2O3), Zinkoxid (ZnO) und Calciumcarbonat (CaCO3).
  • In der kristallorientierten Keramik 100 mit einer solchen Struktur ist in dem Fall, in dem die Körner 101 aus Siliziumnitrid gebildet sind, die Wärmeleitfähigkeit in einer Richtung der c-Achsenrichtungen der Körner 101, beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102, 100 W/mK oder mehr, und die Wärmeleitfähigkeit in der Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 wird erhöht. Daher kann in einem Fall, in dem die kristallorientierte Keramik 100 beispielsweise als ein Wärmeabstrahlungssubstrat eines Siliciumcarbidhalbleiters verwendet wird, die von dem Siliciumcarbidhalbleiter erzeugte Wärme effizient freigegeben (abgestrahlt) werden. Dementsprechend weist ein Halbleiterelement, das den Siliciumcarbidhalbleiter und die kristallorientierte Keramik 100 einschließt, eine ausgezeichnete Wärmeabstrahlungseffizienz auf. Da ferner die Kristallachsen der Körner 101 in der Hauptachsenrichtung in der Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Substrats 102 sind, wird die mechanische Festigkeit der kristallorientierten Keramiken 100 in der Dickenrichtung erhöht.
  • [Halbleiterelement]
  • Das Halbleiterelement der vorliegenden Ausführungsform umfasst die kristallorientierte Keramik der vorliegenden Ausführungsform. Bei dieser Konfiguration weist das Halbleiterelement der vorliegenden Ausführungsform eine hohe Wärmeleitfähigkeit in der Hauptachsenrichtung der Körner auf, die die kristallorientierte Keramik bilden. Das Halbleiterelement der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Siliciumcarbidhalbleiter und die kristallorientierte Keramik der vorliegenden Ausführungsform, die für das Wärmeabstrahlungssubstrat verwendet wird. In einem Fall, in dem die kristallorientierte Keramik der vorliegenden Ausführungsform als ein Wärmeabstrahlungssubstrat eines Siliciumcarbidhalbleiters verwendet wird, kann die aus dem Siliciumcarbidhalbleiter erzeugte Wärme effizient freigegeben (abgestrahlt) werden. Dementsprechend weist das Halbleiterelement einschließlich des Siliciumcarbidhalbleiters und der kristallorientierten Keramik der vorliegenden Ausführungsform eine ausgezeichnete Wärmeabstrahlungseffizienz auf.
  • [Wärmeabstrahlungsmaterial]
  • Das Wärmeabstrahlungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform enthält die kristallorientierten Keramik, in der die Kristallachsen der Körner in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind. Bei dieser Konfiguration weist das Wärmeabstrahlungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform eine hohe Wärmeleitfähigkeit in der Hauptachsenrichtung der Körner auf, die die kristallorientierten Keramiken bilden. Dementsprechend kann in einem Fall, in dem das Wärmeabstrahlungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform so positioniert wird, dass es mit einem Bestandteil in Kontakt kommt, der Wärme in einer Vorrichtung oder dergleichen erzeugt, die von der Vorrichtung erzeugte Wärme effizient freigegeben (abgestrahlt) werden. Daher weist eine Vorrichtung oder dergleichen, in der das Wärmeabstrahlungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, eine ausgezeichnete Wärmeabstrahlungseffizienz auf.
  • [Beispiele]
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben; die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
  • “Beispiel 1”
  • (Herstellung von Siliziumnitridkeramik)
  • β Siliziumnitridteilchen und mehrschichtige Graphen-Teilchen wurden in eine Teilchen-Mischungsvorrichtung gegeben, so dass das Gesamtvolumen des Pulvers auf 20 ml eingestellt wurde. Als nächstes wurde, um die durch die Rotation auf diese Teilchen verursachte Verfestigungsscherkraft anzuwenden, die Leistung eines Motors der Teilchen-Mischungsvorrichtung auf 600 W eingestellt, und den mehrschichtigen Graphen-Teilchen wurde erlaubt, sich an der Oberfläche der β Siliziumnitrid-Teilchen anzuheften, indem für 10 Minuten eine mechanische Behandlung durchgeführt wird, wodurch aus den β Siliziumnitrid-Teilchen und den mehrschichtigen Graphen-Teilchen gebildete Kompositpartikel hergestellt werden. Zusätzlich war die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der β Siliziumnitrid-Tteilchen geringer als 10 (× 10–9 emu/g), die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der mehrschichtigen Graphen-Teilchen betrug 20000 (× 10–9 emu/g), und die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der β Siliziumnitrid-Teilchen betrug 1/2000 der magnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie der mehrschichtigen Graphen-Teilchen. Danach wurde Rohmaterialpulver, das die Kompositpartikel, α Siliziumnitri-Teilchen und ein Sinterhilfsmittel enthielt, zu reinem Wasser, das ein Dispergiermittel enthielt, zugegeben; das Rohmaterialpulver und das reine Wasser wurden unter Verwendung von Ultraschallwellen, die mit einem Ultraschallhomogenisator erzeugt wurden, in Vibration versetzt, während das Rohmaterialpulver und reines Wasser unter Verwendung eines Magnetrührers gerührt und gemischt wurden, und das Rohmaterialpulver wurde in dem reinen Wasser dispergiert, um eine Aufschlämmung herzustellen, die die Kompositpartikel, die α Siliziumnitrid-Teilchen, das Sinterhilfsmittel und das reine Wasser enthielt. Das Rühren des Rohmaterialpulvers und des reinen Wassers sowie das unter Verwendung von Ultraschallwellen in Vibration-Versetzen des Rohmaterialpulvers und des reinen Wassers wurde über 30 Minuten durchgeführt. Als die β Siliziumnitrid-Teilchen wurden Teilchen verwendet, die durch Mischen des Rohmaterialpulvers, das α Siliciumnitrid, Yttriumoxid und Magnesiumoxid enthält, in einer Kugelmühle hergestellt wurden, wobei ein poröser Tiegel aus Bornitrid mit dem gemischten Pulver gefüllt wurde, und der Zustand bei 1600°C für 1 Stunde und dann der Zustand weiter bei 1900°C für 2 Stunden eingehalten wurden. Als α Siliziumnitrid-Teilchen wurde SN-E10 (hergestellt von Ube Industries, Ltd.) verwendet. Als Graphen-Teilchen wurde G-13L (hergestellt von EM Japan Co., Ltd.) verwendet. Als Sinterhilfsmittel wurden Hafniumoxid, Yttriumoxid und Siliciumdioxid verwendet. Als Dispergiermittel wurde Polyethylenimin (Zahl des mittleren Molekulargewichts = 10000) verwendet. Das Mischungsverhältnis der Kompositpartikel, der α Siliziumnitrid-Teilchen, des Hafniumoxids, des Yttriumoxids und des Siliciumdioxids (Kompositpartikel: α Siliziumnitrid-Teilchen: Hafniumoxid: Yttriumoxid: Siliciumdioxid) wurde auf 10% eingestellt Masse: 82 Massen-%: 5 Massen-%: 2,5 Massen-%: 0,5 Massen-%. Ferner wurde die Menge an Polyethylenimin, die zu 100 Massen-% des Rohmaterialpulvers (die Kompositpartikel, die α Siliziumnitrid-Teilchen, das Hafniumoxid, das Yttriumoxid und das Siliciumdioxid) zugesetzt wurden, auf 1,5 Massen-% eingestellt
  • Als nächstes wurden 4 ml der Aufschlämmung, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt worden war, in eine Gießform mit einer zylindrischen Form mit einer Tiefe von 2,5 cm und einem Innendurchmesser von 2,5 cm gegeben, die Kristallachsen von Keimteilchen, die die Kompositpartikel bilden, waren in einem statischen Magnetfeld in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet, und die Aufschlämmung wurde natürlich getrocknet, wodurch ein Grünkörper hergestellt wurde, der die Kompositpartikel, die α Siliziumnitrid-Teilchen und das Sinterhilfsmittel enthielt. Ferner wurde ein Neodym-Magnet für die Anwendung eines statischen Magnetfeldes verwendet, und die Intensität des statischen Magnetfeldes (magnetische Flussdichte) wurde auf 1 Tesla (T) eingestellt. Zusätzlich wurde die Orientierung des statischen Magnetfeldes auf die Tiefenrichtung der Gießform eingestellt. Die Zeit zum Trocknen der Aufschlämmung wurde auf 12 Stunden eingestellt.
  • Danach wurde der in der oben beschriebenen Weise hergestellte Grünkörper entfettet, indem der Grünkörper aus der Form entfernt wurde, der Grünkörper bei 250°C für 3 Stunden erhitzt wurde und dann der Grünkörper weiter bei 700°C für 3 Stunden erhitzt wurde.
  • Als nächstes wurde der entfettete Grünkörper durch ein Gasdrucksinterverfahren unter Stickstoffatmosphäre gesintert und dann wurde eine diskotische Siliziumnitridkeramik mit einer Dicke von 0,2 cm und einem Durchmesser von 2 cm erhalten. Ferner wurde die maximale Temperatur zum Sintern des Grünkörpers gemäß dem Gasdrucksinterverfahren auf 1900 ° C eingestellt, wobei die Zeit zum Halten der maximalen Temperatur auf 6 Stunden eingestellt wurde und der Druck der Stickstoffatmosphäre auf 0,9 MPa eingestellt wurde.
  • “Auswertung”
  • (Beobachtung von Kompositpartikeln)
  • Der Teilchenzustand der Kompositpartikel in dem Beispiel wurde unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (SEM/REM, Produktname: JSM-6390LV, hergestellt von JEOL Ltd.) beobachtet. Die Ergebnisse sind in den 8(A) und 8(B). 8(A) gezeigt und zeigen den Zustand der β Siliziumnitrid-Teilchen und der Graphen-Teilchen, bevor die mechanische Behandlung durchgeführt wird. 8(B) zeigt die aus den β Siliziumnitrid-Teilchen gebildeten Kompositpartikel und die Graphen-Teilchen nach der mechanischen Behandlung.
  • (Messung des Orientierungsgrades)
  • Der Orientierungsgrad der Siliziumnitridkeramik nach Beispiel 1 wurde gemäß einem Lotgering-Verfahren gemessen, indem der Messwinkel (2θ) in einem Bereich von 20° bis 70° eingestellt wurde und die Messoberfläche auf eine Oberfläche senkrecht zum Magneten eingestellt wurde, das verwendet wurde, als der Grünkörper hergestellt wurde, unter Verwendung einer Röntgenpulverdiffraktometrie-Vorrichtung (XRPD)/Pulver-Röntgenbeugungsvorrichtung (Produktname: MultiFlex 2 kW, hergestellt von Rigaku Corporation). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt und in 9 dargestellt. Es ergibt sich, dass der c-Achsenorientierungsgrad der Oberfläche, die senkrecht zum Magnetfeld in der Siliziumnitridkeramik von Beispiel 1 steht, 0,35 war. Basierend auf diesem Ergebnis wurde bestätigt, dass eine plattenartige Siliziumnitridkeramik, bei der die c-Achsen-Richtungen der Siliziumnitrid-Teilchen in einer Richtung parallel zur Richtung des angelegten Magnetfeldes ausgerichtet waren, auch dann erhalten wurde, wenn die Aufschlämmung in einem statisches Magnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von 1 Tesla (T) unter Verwendung der Kompositpartikel, die durch Mischung von Siliziumnitrid-Teilchen und Graphen-Teilchen erhalten werden, getrocknet wurde.
  • (Beobachtung der Mikrostruktur von Siliziumnitridkeramik)
  • Die Mikrostruktur der Siliziumnitridkeramik von Beispiel 1 wurde unter Verwendung des oben beschriebenen Rasterelektronenmikroskops beobachtet. Hier wurde eine Beobachtungsoberfläche der Siliziumnitridkeramik spiegelpoliert, die Beobachtungsoberfläche wurde einer Plasmaätzung unterworfen, und die Beobachtungsoberfläche wurde mit Au beschichtet, um eine Probe unter Verwendung einer Ionenen-Sputtervorrichtung zu erhalten (Produktname: JFC-1100, hergestellt von JEOL Ltd.). 10 ist ein Rasterelektronenmikroskopbild, das einen Querschnitt parallel zur Dickenrichtung der Siliziumnitridkeramik von Beispiel 1 zeigt. Ein Zustand, in dem die Siliziumnitridkeramik nach Beispiel 1 in der c-Achsenrichtung auf einer Oberfläche (Querschnitt parallel zur Dickenrichtung) senkrecht zum Magnetfeld gezüchtt wurde und säulenartigen Siliziumnitridkörner mit einem Teilchendurchmesser in einem vorbestimmten Bereich dicht vorliegen, wurde in dem Rasterelektronenmikroskopbild von 10 beobachtet. Basierend auf diesem Ergebnis wurde bestätigt, dass eine plattenartige Siliziumnitridkeramik, bei der die c-Achsen-Richtungen der Siliziumnitridkörner in einer Richtung parallel zur Richtung des angelegten Magnetfeldes ausgerichtet waren, auch dann erhalten wurde, wenn die Aufschlämmung in einem statischen Magnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von 1 Tesla (T) unter Verwendung der zusammengesetzten Körner, die durch Mischen von Siliziumnitrid-Teilchen und Graphen-Teilchen erhalten werden, getrocknet wurde.
  • “Beispiel 2”
  • (Herstellung von Siliziumnitridkeramik)
  • 4 ml der Aufschlämmung, die auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde in eine Gießform mit einer zylindrischen Form mit einer Tiefe von 2,5 cm und einem Innendurchmesser von 2,5 cm gegeben, Kristallachsen von Keimteilchen, die die Kompositpartikel bilden, waren in einem statischen Magnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von 0,4 Tesla (T) in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet, und die Aufschlämmung wurde natürlich getrocknet, wodurch ein Grünkörper hergestellt wurde, der die Kompositpartikel, die α Siliziumnitrid-Teilchen und das Sinterhilfsmittel enthielt. Danach wurde eine diskotische Siliziumnitridkeramik mit einer Dicke von 0,2 cm und einem Durchmesser von 2 cm in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
  • (Messung des Orientierungsgrades)
  • Der Orientierungsgrad der Siliziumnitridkeramik von Beispiel 2 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgelistet. Es ergibt sich, dass der c-Achsenorientierungsgrad der Oberfläche, die senkrecht zum Magnetfeld in der Siliziumnitridkeramik von Beispiel 2 steht, 0,23 war. Basierend auf diesem Ergebnis wurde bestätigt, dass eine plattenartige Siliziumnitridkeramik, bei der die c-Achsen-Richtungen der Siliziumnitridkörner in einer Richtung parallel zur Richtung des angelegten Magnetfeldes waren, auch dann erhalten wurde, wenn die Aufschlämmung in einem statisches Magnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von 0,4 Tesla (T) unter Verwendung der Kompositpartikel, die durch Mischen von Siliziumnitridteilchen und Graphenteilchen erhalten werden, getrocknet wurde.
  • “Beispiel 3”
  • (Herstellung von Siliziumnitridkeramik)
  • 4 ml der Aufschlämmung, die auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde in eine Gießform mit einer zylindrischen Form mit einer Tiefe von 2,5 cm und einem Innendurchmesser von 2,5 cm gegeben, Kristallachsen von Keimteilchen, die die Kompositpartikel bilden, waren in einem statischen Magnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von 2 Tesla (T) in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet, und die Aufschlämmung wurde natürlich getrocknet, wodurch ein Grünkörper hergestellt wurde, der die Kompositpartikel, die α Siliziumnitrid-Teilchen und das Sinterhilfsmittel enthielt. Danach wurde eine diskotische Siliziumnitridkeramik mit einer Dicke von 0,2 cm und einem Durchmesser von 2 cm in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
  • (Messung des Orientierungsgrades)
  • Der Orientierungsgrad der Siliziumnitridkeramik von Beispiel 3 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgelistet. Es ergibt sich, dass der c-Achsenorientierungsgrad der Oberfläche, die senkrecht zum Magnetfeld in der Siliziumnitridkeramik von Beispiel 3 steht, 0,23 war. Basierend auf diesem Ergebnis wurde bestätigt, dass eine plattenartige Siliziumnitridkeramik, bei der die c-Achsen-Richtungen der Siliziumnitridkörner in einer Richtung parallel zur Richtung des angelegten Magnetfeldes waren, auch dann erhalten wurde, wenn die Aufschlämmung in einem statisches Magnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von 2 Tesla (T) unter Verwendung der Kompositpartikel, die durch Mischen von Siliziumnitridteilchen und Graphenteilchen erhalten werden, getrocknet wurde.
  • “Beispiel 4”
  • (Herstellung von Aluminiumoxidkeramik)
  • Aluminiumoxidfaser-Teilchen und Calciumsulfatdihydrat-Teilchen wurden in eine Teilchen-Mischungsvorrichtung gegeben, so dass das Gesamtvolumen des Pulvers auf 20 ml eingestellt wurde. Als nächstes wurde, um die durch die Rotation auf diese Teilchen verursachte Verfestigungsscherkraft anzuwenden, die Leistung eines Motors der Teilchen-Mischungsvorrichtung auf 600 W eingestellt, und den Calciumsulfat-Dihydrat-Teilchen wurde erlaubt, sich an der Oberfläche der Aluminiumoxidfaser-Teilchen anzuheften, indem für 10 Minuten eine mechanische Behandlung durchgeführt wird, wodurch aus den Aluminiumoxidfaser-Teilchen und den Calciumsulfatdihydrat-Teilchen gebildete Kompositpartikel hergestellt werden. Zusätzlich war die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der Aluminiumoxidfaser-Teilchen 0,7 (× 10–9 emu/g), die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der Calciumsulfatdihydrat-Teilchen betrug 9,6 (× 10–9 emu/g), und die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der Aluminiumoxidfaser-Teilchen war 1/14 der magnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie der Calciumsulfatdihydrat-Teilchen. Danach wurde Rohmaterialpulver, das die Kompositpartikel enthielt, zu reinem Wasser, das ein Dispergiermittel enthielt, zugegeben; das Rohmaterialpulver und das reine Wasser wurden unter Verwendung von Ultraschallwellen, die mit einem Ultraschallhomogenisator erzeugt wurden, in Vibration versetzt, während das Rohmaterialpulver und reines Wasser gerührt und unter Verwendung eines Magnetrührers gemischt und gerührt wurden, und das Rohmaterialpulver wurde in dem reinen Wasser dispergiert, um eine Aufschlämmung herzustellen, die die Kompositpartikel und das reine Wasser enthielt. Das Rühren des Rohmaterialpulvers und des reinen Wassers sowie das unter Verwendung von Ultraschallwellen in Vibration-Versetzen des Rohmaterialpulvers und des reinen Wassers wurde über 30 Minuten durchgeführt. Als Dispergiermittel wurde Polyethylenimin (Zahl des mittleren Molekulargewichts = 10000) verwendet. Ferner wurde die Menge an Polyethylenimin, die zu 100 Massen-% des Rohmaterialpulvers (der Kompositpartikel) zugesetzt wurde, auf 3,0 Massen-% eingestellt.
  • Als nächstes wurden 4 ml der Aufschlämmung, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt worden war, in eine Gießform mit einer zylindrischen Form mit einer Tiefe von 2,5 cm und einem Innendurchmesser von 2,5 cm gegeben, die Kristallachsen von Keimteilchen, die die Kompositpartikel bilden, waren in einem statischen Magnetfeld in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet, und die Aufschlämmung wurde natürlich getrocknet, wodurch ein Grünkörper hergestellt wurde, der die Kompositpartikel enthielt. Ferner wurde ein supraleitender Magnet zum Anlegen eines statischen Magnetfeldes verwendet, und die Intensität des statischen Magnetfeldes (magnetische Flussdichte) wurde auf 10 Tesla (T) eingestellt. Zusätzlich wurde die Orientierung des statischen Magnetfeldes auf die Tiefenrichtung der Gießform eingestellt. Die Zeit zum Trocknen der Aufschlämmung wurde auf 12 Stunden eingestellt.
  • Danach wurde der in der oben beschriebenen Weise hergestellte Grünkörper entfettet, indem der Grünkörper aus der Form entfernt wurde, der Grünkörper bei 250°C für 3 Stunden erhitzt wurde und dann der Grünkörper weiter bei 700°C für 3 Stunden erhitzt wurde.
  • Als nächstes wurde der entfettete Grünkörper in Normal-Atmosphäre gesintert und dann wurde eine diskotische Aluminiumoxidkeramik mit einer Dicke von 0,2 cm und einem Durchmesser von 2 cm erhalten. Ferner wurde die maximale Temperatur zum Sintern des Grünkörpers auf 1600 ° C eingestellt und die Zeit zum Halten der maximalen Temperatur auf 2 Stunden eingestellt.
  • “Auswertung”
  • (Messung des Orientierungsgrades)
  • Der Orientierungsgrad der Aluminiumoxidkeramik von Beispiel 4, gemessen nach einem Lotgering-Verfahren, indem der Messwinkels (2θ) in einem Bereich von 20° bis 100° eingestellt wurde und die Messoberfläche auf eine Oberfläche senkrecht zum Magnetfeld eingestellt wurde, das verwendet wurde, als der Grünkörper hergestellt wurde, unter Verwendung einer Röntgenpulverdiffraktometrie-Vorrichtung (XRPD)/Pulver-Röntgenbeugungsvorrichtung (Produktname: MultiFlex 2 kW, hergestellt von Rigaku Corporation). Als Ergebnis wurden Peaks, die von der c-Oberfläche einer Oberfläche senkrecht zum Magnetfeld abgeleitet wurden, in der Aluminiumoxidkeramik von Beispiel 4 verbessert und die Orientierung wurde bestätigt. [Tabelle 1]
    Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3
    Magnetische Flussdichte (T) 1 0.4 2
    Orientierungsgrad 0.35 0.23 0.23
  • “Vergleichsbeispiel 1”
  • (Herstellung von Siliziumnitridkeramik)
  • In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das Magnetfeld nicht angewendet wurde, wurden 4 ml der Aufschlämmung, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, in eine Gießform mit einer zylindrischen Form mit einer Tiefe von 2,5 cm und einer inneren gegeben Durchmesser von 2,5 cm gegeben, und die Aufschlämmung wurde natürlich getrocknet, wodurch ein Grünkörper hergestellt wurde, der die Kompositpartikel, die α Siliziumnitrid-Teilchen und das Sinterhilfsmittel enthielt. Danach wurde eine diskotische Siliziumnitridkeramik mit einer Dicke von 0,2 cm und einem Durchmesser von 2 cm in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
  • (Messung des Orientierungsgrades)
  • Der Orientierungsgrad der Siliziumnitridkeramik des Vergleichsbeispiels 1 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in 11 gezeigt. Es ergibt sich, dass der c-Achsenorientierungsgrad der Oberfläche, die senkrecht zum Magnetfeld in der Siliziumnitridkeramik des Vergleichsbeispiels 1 steht, 0 war. Basierend auf diesem Ergebnis wurde bestätigt, dass eine plattenartige Siliziumnitridkeramik, in der c-Achsen-Richtungen der Siliziumnitridkörner nicht in der Richtung des angelegten Magnetfeldes ausgerichtet waren, erhalten wird, wenn die Aufschlämmung getrocknet wurde, ohne das Magnetfeld anzuwenden.
  • “Vergleichsbeispiel 2”
  • (Herstellung von Siliziumnitridkeramik)
  • In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass Kompositpartikel in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung von handelsüblichen β Siliziumnitrid-Teilchen hergestellt wurden, wurden 4 ml der Aufschlämmung, die auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, in eine Gießform mit einer zylindrischen Form mit einer Tiefe von 2,5 cm und einem Innendurchmesser von 2,5 cm gegeben, und die Aufschlämmung wurde natürlich getrocknet, wodurch ein Grünkörper hergestellt wurde, der die Kompositpartikel, die α Siliziumnitridteilchen und das Sinterhilfsmittel enthielt. Danach wurde eine diskotische Siliziumnitridkeramik mit einer Dicke von 0,2 cm und einem Durchmesser von 2 cm in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
  • (Messung des Orientierungsgrades)
  • Der Orientierungsgrad der Siliziumnitridkeramik des Vergleichsbeispiels 2 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in 12 gezeigt. Es ergibt sich, dass der c-Achsenorientierungsgrad der Oberfläche, die senkrecht zum Magnetfeld in der Siliziumnitridkeramik des Vergleichsbeispiels 2 steht, 0 war. Basierend auf diesem Ergebnis wurde bestätigt, dass eine plattenartige Siliziumnitridkeramik, in der c-Achsen-Richtungen der Siliziumnitridkörner nicht in der Richtung des angelegten Magnetfeldes ausgerichtet waren, erhalten wird, wenn die Aufschlämmung getrocknet wurde, ohne das Magnetfeld anzuwenden.
  • “Vergleichsbeispiel 3”
  • (Herstellung von Aluminiumoxidkeramik)
  • Aluminiumoxidfaser-Teilchen und plattenartige Böhmit-Teilchen wurden in eine Teilchenmischungs-Vorrichtung gegeben, so dass das Gesamtvolumen des Pulvers auf 20 ml eingestellt wurde. Als nächstes wurde, um die durch die Rotation auf diese Teilchen verursachte Verfestigungsscherkraft anzuwenden, die Leistung eines Motors der Teilchen-Mischungsvorrichtung auf 600 W eingestellt, und den plattenartigen Böhmit-Teilchen wurde erlaubt, sich an der Oberfläche der Aluminiumoxidfaser-Teilchen anzuheften, in dem für 10 Minuten eine mechanische Behandlung durchgefürt wird, wodurch aus den Aluminiumoxidfaser-Teilchen und den plattenartigen Böhmit-Teilchen gebildete Kompositpartikel hergestellt werden. Zusätzlich war die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der Aluminiumoxidfaser-Teilchen 0,7 (× 10–9 emu/g), die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der plattenartigen Böhmit-Tteilchen betrug 4,2 (× 10–9 emu/g) und die magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie der Aluminiumoxidfaser-Teilchen war 1/6 der magnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie der plattenförmigen Böhmit-Teilchen. Danach wurde Rohmaterialpulver, das die Kompositpartikel enthielt, zu reinem Wasser, das ein Dispergiermittel enthielt, zugegeben; das Rohmaterialpulver und das reine Wasser wurden unter Verwendung von Ultraschallwellen, die mit einem Ultraschallhomogenisator erzeugt wurden, in Vibration versetzt, während das Rohmaterialpulver und reines Wasser gerührt und unter Verwendung eines Magnetrührers gemischt und gerührt wurden, und das Rohmaterialpulver wurde in dem reinen Wasser dispergiert, um eine Aufschlämmung herzustellen, die die Kompositpartikel und das reine Wasser enthielt. Das Rühren des Rohmaterialpulvers und des reinen Wassers sowie das unter Verwendung von Ultraschallwellen in Vibration-Versetzen des Rohmaterialpulvers und des reinen Wassers wurde über 30 Minuten durchgeführt. Als Dispergiermittel wurde Polyethylenimin (Zahl des mittleren Molekulargewichts = 10000) verwendet Ferner wurde die Menge an Polyethylenimin, die zu 100 Massen-% des Rohmaterialpulvers (der Kompositpartikel) zugesetzt wurde, auf 3 Massen-% eingestellt.
  • Als nächstes wurden 4 ml der Aufschlämmung, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt worden war, in eine Gießform mit einer zylindrischen Form mit einer Tiefe von 2,5 cm und einem Innendurchmesser von 2,5 cm gegeben, die Kristallachsen von Keimteilchen, die die Kompositpartikel bilden, waren in einem statischen Magnetfeld in der Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet, und die Aufschlämmung wurde natürlich getrocknet, wodurch ein Grünkörper hergestellt wurde, der die Kompositpartikel enthielt. Ferner wurde ein supraleitender Magnet zum Anlegen eines statischen Magnetfeldes verwendet, und die Intensität des statischen Magnetfeldes (magnetische Flussdichte) wurde auf 10 Tesla (T) eingestellt. Zusätzlich wurde die Orientierung des statischen Magnetfeldes auf die Tiefenrichtung des Gießwerkzeuges eingestellt. Die Zeit zum Trocknen der Aufschlämmung wurde auf 12 Stunden eingestellt.
  • Danach wurde der in der oben beschriebenen Weise hergestellte Grünkörper entfettet, indem der Grünkörper aus der Form entfernt wurde, der Grünkörper bei 250°C für 3 Stunden erhitzt wurde und dann der Grünkörper weiter bei 700°C für 3 Stunden erhitzt wurde.
  • Als nächstes wurde der entfettete Grünkörper in Normal-Atmosphäre gesintert und dann wurde eine diskotische Aluminiumoxidkeramik mit einer Dicke von 0,2 cm und einem Durchmesser von 2 cm erhalten. Ferner wurde die maximale Temperatur zum Sintern des Grünkörpers auf 1600 ° C eingestellt und die Zeit zum Halten der maximalen Temperatur auf 2 Stunden eingestellt.
  • “Auswertung”
  • (Messung des Orientierungsgrades)
  • Der Orientierungsgrad der Aluminiumoxidkeramik von Beispiel 4 wurde gemäß einem Lotgering-Verfahren gemessen, indem der Messwinkel (2θ) in einem Bereich von 20° bis 100° eingestellt wurde und die Messoberfläche auf eine Oberfläche senkrecht zum Magneten eingestellt wurde, das verwendet wurde, als der Grünkörper hergestellt wurde, unter Verwendung einer Röntgenpulverdiffraktometrie-Vorrichtung (XRPD)/Pulver-Röntgenbeugungsvorrichtung (Produktname: MultiFlex 2 kW, hergestellt von Rigaku Corporation). Es ergibt sich, dass der c-Achsen-Orientierungsgrad der Oberfläche, die senkrecht zum Magnetfeld in der Aluminiumoxid-Keramik von Beispiel 4 steht, 0 war und es wurde bestätigt, dass keine Orientierung durchgeführt wurde.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung können, da die Kristallachsen der Keimteilchen in einer Hauptachsenrichtung eine anisotrope Form aufweisen, in der eine Kristallachse einer Nebenachse oder einer Hauptachse entsprechen soll, diese eine Richtung durch Anlegen eines statischen Magnetfeldes unter Verwendung eines Permanentmagneten ohne Anlegen eines rotierenden Magnetfeldes unter Verwendung eines supraleitenden Magneten erhalten, so dass es möglich ist, eine dichte kristallorientierte Keramik zu einem niedrigeren Preis als zuvor herzustellen. Wenn daher das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können die Herstellungskosten verringert werden und der industrielle Wert ist groß.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Keimteilchen
    20
    magnetisch anisotropes Teilchen
    30
    Kompositpartikel
    40
    Keimteilchen
    50
    magnetisch anisotropes Teilchen
    60
    Kompositpartikel
    100
    kristallorientierte Keramik
    101
    Korn
    102
    Substrat

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik, umfassend: einen ersten Schritt der Herstellung von Kompositpartikeln (C) gebildet aus Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A), die eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie aufweisen, und Keimteilchen (B), die eine magnetische Suszeptibilitäts-Anisotropie aufweisen, die kleiner oder gleich 1/10 der magnetischen Suszeptibilitäts-Anisotropie der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) ist, und aus einer anorganischen Verbindung mit einer anisotropen Form gebildet sind, in der beabsichtigt ist, dass eine Kristallachse in ihrer Orientierung einer Nebenachse oder einer Hauptachse entspricht; einen zweiten Schritt des Zugebens von Rohmaterialpulver (D), das die Kompositpartikel (C) enthält, zu einem Lösungsmittel, um eine Aufschlämmung herzustellen, die das Rohmaterialpulver (D) und das Lösungsmittel enthält; einen dritten Schritt der Herstellung eines Grünkörpers durch Disponieren der Aufschlämmung in einem statischen Magnetfeld von 0,1 Tesla (T) oder größer und Trocknen der Aufschlämmung in einem Zustand, in dem die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung ausgerichtet sind; und einen vierten Schritt des Sinterns des Grünkörpers.
  2. Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterialpulver (D) Partikel enthält, deren chemische Zusammensetzung die gleiche ist wie die chemische Zusammensetzung der Keimteilchen (B).
  3. Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittlerer Teilchendurchmesser der Keimteilchen (B) 0,5 µm oder mehr beträgt und ein Verhältnis eines Hauptachsendurchmessers zu einem Nebenachsendurchmesser (Hauptachsendurchmesser/Nebenachsendurchmesser) 1,6 oder größer ist.
  4. Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) kleiner oder gleich 1/10 des mittleren Teilchendurchmessers der Keimteilchen (B) ist.
  5. Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischungsverhältnis der Teilchen mit magnetischer Anisotropie (A) zu den Keimteilchen (B) im ersten Schritt 0,1 Vol.-% oder mehr der Gesamtmenge der Keimteilchen (B) ist.
  6. Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner in der Keramik durch Sintern des Grünkörpers in der gleichen Richtung wie die Kristallachsen der Keimteilchen (B) in der Hauptachsenrichtung sind, um eine kristallorientierte Keramik zu erhalten, bei der ein Orientierungsgrad von Kristallachsen der Körner in der Keramik in einer Richtung, die dieselbe ist wie die Hauptachsenrichtung der Keimteilchen (B), 0,2 oder größer ist.
  7. Kristallorientierte Keramik, die durch das Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Keramik nach einem der Ansprüche 1 bis 6 erhalten wird.
  8. Ein Wärmebstrahlungsmaterial, umfassend: eine kristallorientierte Keramik, in der Kristallachsen der Körner in einer Hauptachsenrichtung in einer Richtung liegen.
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