JP2004002096A

JP2004002096A - 炭素繊維強化炭素複合材料及びその製造方法並びにヒートシンク

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Publication number: JP2004002096A
Application number: JP2002158750A
Authority: JP
Inventors: Toshiji Hiraoka; 平岡　利治; Naoto Ota; 太田　直人; Hirotake Shibata; 柴田　寛丈; Yasuhisa Ogita; 荻田　泰久
Original assignee: Toyo Tanso Co Ltd
Current assignee: Toyo Tanso Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】高熱伝導率を有し、熱伝導率の異方比が小さく等方性を有する炭素繊維強化炭素複合材料及びその製造方法を提供する。
【解決手段】炭素質フェルト内部に、熱分解炭素が浸透されてなり、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向（縦、横、高さ方向）のいずれか一方向の熱伝導率が２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ方向（縦、横、高さ方向）の熱伝導率の最大値を最小値で除した値（異方比）が１．５以下とする。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭素繊維強化炭素複合材料及びその製造方法に関し、さらに詳しくいえば、高熱伝導率を有し、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向（縦、横、高さ方向）の熱伝導率の異方性が小さな等方性の炭素繊維強化炭素複合材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭素繊維強化炭素複合材料（以下、Ｃ／Ｃという。）は炭素繊維と炭素マトリックスからなっており、炭素繊維の配向方向によって熱伝導性や電気伝導性に方向性が生じる。例えば、炭素繊維クロスに熱硬化性樹脂等を含浸し、積層、成形、炭化した板状の２Ｄ　Ｃ／Ｃについてみると、平面方向は熱伝導性及び電気伝導性は優れるものの、厚さ方向の熱伝導性及び電気伝導性は平面方向に比べてきわめて低く、極めて異方性が強い材料である。
【０００３】
現在使用されている高熱伝導率のＣ／Ｃは、特に、厚さ方向に高熱伝導性が得られるように設計されている。
【０００４】
この種のＣ／Ｃとしては、例えば、特開平５−３０６１６８号公報に記載されているものがある。このものは、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のいずれか一方向の熱伝導率が３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、これら三方向の各熱伝導率の異方比が７以下であるものである。そして、このものは、５〜３０ＭＷ／ｍ^２レベルの高い熱負荷に定常的に曝される部位、例えば核融合プラズマ閉じ込め装置における、ダイバーターやリミター等のプラズマ対向壁、高温・高速のガス流に曝され、高熱伝導性と耐熱衝撃と共に、更に高い材料強度が要求される部位、例えば航空宇宙分野に於けるロケットノズルや耐熱アーマー材等、Ｘ線ターゲット材の如く電子線によって局部的に照射、加熱されるが、その熱を放射、伝熱等によって分散し、ターゲット材の破壊を防ぐことが必要な部位等に使用される。
【０００５】
ところで、近年、半導体素子のパワーレベルが向上するとともに、半導体素子の小型化が進んでいる。これにともなって、半導体素子の接合部の温度を安全な動作温度範囲まで下げるヒートシンクも小型化が要求されている。また、小型化に伴い、従来のヒートシンクのように一方向への放熱特性に優れたものでなく、全ての方向に同等に放熱できる等方性を有したものも併せて要求されるようになってきている。このため、従来のアルミニウムや銅等の金属製のヒートシンクよりもさらに効率良く放熱できるものが要求されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は高熱伝導率を有し、熱伝導率の異方比が小さく等方性を有するＣ／Ｃ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明者らは、前述の特開平５−３０６１６８号公報に記載されたＣ／Ｃについて検討した結果、使用する炭素質フェルトの炭素繊維の配向を調整することによって、熱伝導率の各方向の異方比を１．５以下とすることができることを見出し本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明のＣ／Ｃは、炭素質フェルト内部に、熱分解炭素が浸透されてなり、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向（縦、横、高さ方向）のいずれか一方向の熱伝導率が２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ方向（縦、横、高さ方向）の熱伝導率の最大値を最小値で除した値（異方比）が１．５以下であるＣ／Ｃを要旨とするものである。また、炭素質フェルトの炭素繊維がＸ、Ｙ、Ｚ方向に配向調整されているものである。ここで、炭素繊維の配向調整は、種々の方法で行うことが可能であるが、ニードルパンチ処理を行うことによって配向調整を行うことが好ましい。また、炭素繊維のＸ、Ｙ、Ｚ方向の繊維配向比は、いずれか一方向の配向比が３０である時、他の二方向の配向比が３５であるものである。また、炭素質フェルトがＰＡＮ系フェルト、レーヨン系フェルト、ピッチ系フェルトのいずれかであるものである。
【０００９】
また、本発明の高熱伝導Ｃ／Ｃは、前記Ｃ／Ｃに熱間等方圧加圧法（以下、ＨＩＰという。）あるいは熔湯鍛造法で高熱伝導の金属材料が含浸されているものである。そして、この金属材料が、黒鉛及び銅との反応による標準生成エンタルピーがそれぞれ１モルあたり−５０ｋＪ以下である元素群から選ばれる少なくとも１種の金属材であり、この元素群から選ばれる金属材を１〜７質量％含有し、残部が実質的に銅からなる銅合金であるものである。あるいは、金属材料が、シリコンを１０％以上含有したアルミニウム合金であるものである。
【００１０】
また、本発明のＣ／Ｃは、炭素質フェルトに、前記炭素質フェルト内の炭素繊維の配向が調整されたものを使用し、この炭素質フェルトを化学的気相含浸処理（以下、ＣＶＩ処理という。）によってかさ密度が１．６ｇ／ｃｍ^３以上になるまで熱分解炭素を浸透した後、黒鉛化処理を行うものである。そして、これに加えて、黒鉛化処理後に、高熱伝導の金属材料をＨＩＰあるいは熔湯鍛造法で含浸することもできる。また、炭素質フェルトがＰＡＮ系フェルトである場合は、炭素繊維の配向調整が耐炎繊維の状態で行われるものである。また、炭素質フェルトがレーヨン系フェルトである場合は、炭素繊維の配向調整が焼成前の合成繊維の状態で行われるものである。また、炭素質フェルトがピッチ系フェルトである場合は、炭素繊維の配向調整が弾性係数の低い不融化繊維または、弾性係数の低い焼成繊維の状態で行われるものである。
【００１１】
また、本発明は請求項１乃至１２のいずれかに記載のフェルトＣ／Ｃを用いたヒートシンクを要旨とする。
優れた熱伝導性を有するため、従来の金属製のヒートシンクよりも効率的に放熱することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＣ／Ｃの実施形態の一例について説明する。
【００１３】
本発明において使用される炭素質フェルトとは、炭素単繊維が絡み合って構成される不織物状物体ということができ、繊維を織って形成される織物とは明確に区別される。この炭素質フェルトを構成する炭素繊維としては、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系炭素繊維を使用することが好ましい。特に、ピッチ系炭素繊維が好ましい。
【００１４】
本発明に用いる炭素質フェルトのかさ密度は０．０３〜０．３ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。炭素質フェルトのかさ密度が０．０３ｇ／ｃｍ^３に達しないと熱分解炭素含浸に要する時間が長くなり、又、炭素繊維の含有率が少なすぎると強化複合材料としての所期の目的が達成できない。また、炭素質フェルトのかさ密度が０．３ｇ／ｃｍ^３より大きいと炭素質フェルトの特徴である等方的な性質が損なわれる。
【００１５】
また、この炭素質フェルトを好ましくは高純度化処理し、続いて炭素質フェルト内部に緻密でしかも高純度の熱分解炭素を、嵩密度が１．６ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは１．６〜２．０ｇ／ｃｍ^３となる様に浸透せしめる。なお、ここで浸透とは、フェルト基材の気孔に含浸する場合、フェルト基材の気孔壁を覆うような場合、さらに含浸と気孔壁を覆うような状態を組合せた場合も包含するものとする。また、高純度とは全灰分量が１０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５ｐｐｍ以下であることを意味する。なお、高純度化処理は、適宜必要に応じて行うことができ、その高純度化処理方法としては、公知の方法である炭素質フェルトを減圧、高温下にてハロゲン含有ガスに接触せしめ、不純物として含まれる金属類をより蒸気圧の高いハロゲン化物に変えて除去する手段を例示出来るが、これに限定されるものではない。また、この際使用されるハロゲン含有ガスとしては塩素又はフッ素並びにそれ等の化合物のガス等ハロゲン含有ガスを例示でき、具体的には二フッ化エタン、フッ素ガス等が挙げられる。また、高純度化処理を行う場合は、炭素質フェルトの高純度化はできるだけ内部まで高純度化することが好ましく、このため、熱分解炭素を浸透せしめる前に予め行うのが効果的である。即ち、炭素質フェルト内部まで高純度化を進める為には、ハロゲン化合物が内部まで進入し、且つハロゲン化され気化した不純物がフェルト外部にまで排除されなければ効果は少ない。この為には工程の順序としては、通気性を有する炭素質フェルトを予め高純度化した後に熱分解炭素の浸透（所謂ＣＶＩ処理）を施すことが好ましい。
【００１６】
なお、かさ密度が１．７ｇ／ｃｍ^３に達しない場合は強度が若干弱くなる傾向があり、Ｃ／Ｃとして十分な強度が得られない。しかし、熱分解炭素自体の理論密度は約２．２６ｇ／ｃｍ^３であり、しかも炭素繊維を有するため、原理上この数値以上には大きくは出来ず、製品中には僅かな細孔空間等も存在するので、現実に得られるＣ／Ｃのかさ密度は２．０５〜２．１０ｇ／ｃｍ^３程度が上限となる。この程度まで熱分解炭素を浸透、析出させるには非常に析出効率も低下し、反応時間も長くなり経済的にも不利となる。これ等を総合勘案してＣ／Ｃのかさ密度は１．６〜２．０ｇ／ｃｍ^３付近に止めることが好ましい範囲である。
【００１７】
本発明において熱分解炭素を浸透せしめる方法自体は、例えば「炭素材料入門」（炭素材料学会、昭和４７年１１月発行）等の文献に記されている通り、従来公知の方法で良い。その一般的実施態様を記すと、炭素発生材料、例えば、炭素数１〜８、特に炭素数３の炭化水素ガスもしくは炭化水素化合物を熱分解させ、基材上に熱分解炭素を析出浸透させたものである。これに対して濃度調節用として炭化水素濃度（通常希釈ガスとしてＨ_２ガスを用いる）は３〜３０％好ましくは５〜１５％とし、全圧を１００Ｔｏｒｒ、好ましくは５０Ｔｏｒｒ以下の条件で操作することが好ましい。
【００１８】
含浸方法としては、従来の等温法、温度勾配法、圧力勾配法等があり、更に最近の方法としては時間の短縮化及び緻密化を目的としたパルス法が使用出来る。
【００１９】
本発明において、熱分解炭素を浸透させる条件等は何等重要ではなく、上記所定の要件を有する熱分解炭素が炭素質フェルト内深層部に浸透析出される限り、各種の方法がいずれも使用出来るが、その一つの態様として、ＣＶＩ処理を例示すると下記の通りである。
【００２０】
熱分解炭素のＣＶＩ処理において、処理温度は１３００℃以下、圧力は１００Ｔｏｒｒ（１３．３ｋＰａ）以下、好ましくは５０Ｔｏｒｒ（６．６ｋＰａ）以下であることが好ましい。１３００℃より高くなると熱分解炭素が基材表面にのみ析出しやすくなり、基材フェルトの表面近傍を熱分解炭素膜で閉気孔を形成してしまうので、もはや含浸できなくなる傾向がある。また１００Ｔｏｒｒ（１３．３ｋＰａ）より大きい場合、ガス拡散が悪くなり、十分に基材フェルトの内部にまで原料ガスが到達しにくくなり、やはり表面に閉気孔を形成してしまう傾向がある。
【００２１】
また、炭素質フェルトの炭素繊維の配向調整は、各種方法を適宜選択することができる。中でも、ニードルパンチ処理が工業的に生産性が高く、配向調整を行いやすいので好ましい。
【００２２】
炭素質フェルト内部の炭素繊維の配向調整は、炭素繊維の種類によって、炭素繊維の状態に合わせて行うことが好ましい。例えば、炭素繊維が、ＰＡＮ系である場合は、空気中２００〜３００℃で耐炎化処理し安定化した耐炎繊維の状態で行われることが好ましい。また、炭素繊維がレーヨン系である場合は、焼成前の合成繊維の状態で行われることが好ましい。また、炭素繊維がピッチ系フェルトである場合は、弾性係数の低い不融化繊維または焼成繊維の状態で行われることが好ましい。
【００２３】
また、炭素繊維の配向調整の際、炭素質フェルトの炭素繊維の少なくとも三方向の一方向の密度が０．０３〜０．３ｇ／ｃｍ^３及び配向性が三次元のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とする）の比で、いずれか一方向の配向比が３０であるときに、他の二方向の配向比がそれぞれ３５となるように調整することが好ましい。この際、熱分解炭素の含浸量を６０〜８５体積％とすることにより、上記一方向の熱伝導率が著しく向上し、２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらに好ましくは３５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上とすることができる。このように、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の炭素繊維の繊維配向比を配向調整することによって、各方向の熱伝導率の異方比が１．５以下のＣ／Ｃとすることができる。
【００２４】
上述した構成のＣ／Ｃは、以下のようにして製造される。
【００２５】
まず、ニードルパンチ処理によって、炭素質フェルト内部の炭素繊維の配向調整を行う。このとき、炭素繊維の繊維配向比Ｘ：Ｙ：Ｚが３５：３５：３０となるように調整することが好ましい。なお、ニードルパンチ処理を行う時期は、前述したように、炭素質フェルトを形成する炭素繊維の種類によって適宜選択するようにする。ついで、ＣＶＩ処理によって嵩密度が１．７ｇ／ｃｍ^３以上になるまで、熱分解炭素を浸透させる。これによって、十分な強度を有するＣ／Ｃを得ることができるようになる。このように、本実施形態に係るＣ／Ｃは、基本的には炭素質フェルトを高純度化し、次いで該フェルト内部に熱分解炭素を浸透せしめて形成される。その後、好ましくは２５００℃以上、特に好ましくは２８００℃以上、さらに好ましくは３０００℃以上の高温で黒鉛化する。熱分解炭素は特に易黒鉛化性の材料であるため熱処理による熱伝導率の向上は非常に顕著である。
【００２６】
このようにすることによって、本発明に係るＣ／Ｃは、従来のＣ／Ｃに比較して高熱伝導率を有するとともに、各方向の熱伝導率の異方比が１．５以下であるので均一に放熱することができる。
【００２７】
さらに、前述のように、熱分解炭素を浸透し、黒鉛化処理を行った後に、高熱伝導の金属材料をＨＩＰあるいは熔湯鍛造法で含浸することで、熱伝導率をさらに向上させることも可能である。
【００２８】
含浸させる高熱伝導の金属材料としては、黒鉛及び銅との反応による標準生成エンタルピーがそれぞれ１モルあたり−５０ｋＪ以下である元素群から選ばれる少なくとも１種の金属材料であり、この元素群から選ばれる金属材料を１〜７質量％含有し、残部が実質的に銅からなる銅合金であるであることが好ましい。一般に、銅は黒鉛に対して濡れ性が悪く、銅を含浸した場合は、気孔壁に十分に密着せずに微視的に含浸むらを生じるため、熱伝導率の向上が得られない。ところが、黒鉛及び銅との反応による標準生成エンタルピーがそれぞれ１モルあたり−５０ｋＪ以下である元素群から選ばれる金属材を銅に１〜７質量％含有させることで、銅と黒鉛との濡れ性が改善され、銅がＣ／Ｃ中に均等に含浸されて、熱伝導率が向上する。
【００２９】
ここで、黒鉛及び銅との反応による標準生成エンタルピーがそれぞれ１モルあたり−５０ｋＪ以下である元素群から選ばれる金属材としては、例えば、スカンジウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、ハフニウム等が例示できる。
【００３０】
また、含浸させる高熱伝導の金属材料としては、シリコンを１０％以上含有したアルミニウム合金を使用することもできる。シリコンを１０％以上含浸させることで、アルミニウム合金の融点が低下し、アルミニウム合金を含浸する際に炭化アルミニウムを形成することがなく、アルミニウム合金を含浸した後であっても、空気中で保管することが可能となる。
【００３１】
以上のように、炭素質フェルトの炭素繊維の配向を調整し、熱伝導率の各方向の異方比を１．５以下、好ましくは１．２以下とすることで半導体基板用のヒートシンクとして、従来のアルミニウムや銅等で構成されていたヒートシンクに比して、効率良く半導体基板の熱を放熱することが可能なヒートシンクとすることができる。さらに、高熱伝導の金属材料を含浸させたＣ／Ｃ材を使用することで、熱伝導特性がより向上したヒートシンクとすることができ、しかも熱伝導率を低下させることなく他の金属材料（例えば銅）に伝導させることが可能となる。
【００３２】
半導体用に使用するヒートシンクの模式図を図１に示す。図１中、１は金のワイヤー、２はシリコンチップ、３は本発明に係る等方性のフェルトＣ／Ｃからなるヒートシンク、４は半田バンプであり、等方性のフェルトＣ／Ｃからなるヒートシンク３を使用することにより、均一にしかも素早く熱を下方に放熱することが可能となる。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をより具体的に説明する。
【００３４】
（実施例１）
マット状の炭素質フェルト内部の炭素繊維をＸ、Ｙ、Ｚ方向の繊維配向比がそれぞれ３５：３５：３０に配向調整された、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３のＰＡＮ系フェルト、レーヨン系フェルト、ピッチ系フェルトの３種類の炭素質フェルトを準備した。これら各炭素質フェルトを嵩密度が１．６ｇ／ｃｍ^３以上となるように、ＣＶＩ処理によって熱分解炭素を浸透せしめる。ＣＶＩ処理の条件としては、温度１１００℃、全圧２０Ｔｏｒｒ（２．７ｋＰａ）、Ｃ_３Ｈ_８ガス６ｌ（リットル）／ｍｉｎ、Ｈ_２ガス７０ｌ／ｍｉｎで浸透処理後、２８００℃で黒鉛化処理を行った。各炭素質フェルトから形成されたＣ／Ｃの特性を表１に示す。なお、熱伝導率の測定は、直径１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円柱形状のサンプルを用い、レーザーフラッシュ法（真空理工（株）製の熱伝導率測定装置）で測定した。
【００３５】
【表１】

【００３６】
（実施例２）
実施例１で製作したピッチ系炭素繊維フェルトを用いたフェルトＣ／Ｃ（かさ密度１．８１ｇ／ｃｍ^３）を耐圧容器に収納し、１１５０℃で溶融した７重量％のジルコニウムを添加した銅を窒素ガスにて１２ＭＰａの圧力で１時間加圧含浸して銅含浸Ｃ／Ｃを得た。得られた銅含浸フェルトＣ／Ｃの熱伝導率を表２に示す。
【００３７】
（実施例３）
実施例１で製作したピッチ系炭素繊維フェルトを用いたフェルトＣ／Ｃ（かさ密度１．８１ｇ／ｃｍ^３）を耐圧容器に収納し、６５０℃で溶融した１２シリコン含有アルミニウム合金を窒素ガスにて１２ＭＰａの圧力で１時間加圧含浸して銅含浸Ｃ／Ｃを得た。得られたアルミニウム合金含浸フェルトＣ／Ｃの熱伝導率を表２に示す。
【００３８】
【表２】

【００３９】
（比較例）
マット状の炭素質フェルト内部の炭素繊維をＸ、Ｙ、Ｚ方向の繊維配向比がそれぞれ４０：４０：２０に配向調整された、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３のＰＡＮ系フェルト、レーヨン系フェルト、ピッチ系フェルトの３種類の炭素質フェルトを準備した。これ以外は、実施例１と同様な方法でＣ／Ｃを作製し、各特性を調べた。各特性を表３にまとめて示す。
【００４０】
【表３】

【００４１】
表１及び表２よりわかるように、炭素繊維を配向調整した炭素質フェルトを使用することで、いずれかの方向の熱伝導率を３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、各方向の熱伝導率の異方比を１．５以下とすることが可能であることがわかる。
【００４２】
（実施例４）
表１中の実施例１のピッチ系炭素繊維フェルトを用いて作製したフェルトＣ／Ｃ、実施例２で製作した銅合金含浸ピッチ系フェルトＣ／Ｃ、実施例３で製作したアルミニウム合金含浸ピッチ系フェルトＣ／Ｃ、比較例に係るピッチ系フェルトＣ／Ｃを加工して図１に示すような半導体用ヒートシンク（放熱基板）に組みこんで熱放散性を調査した。その結果、実施例１乃至３で作製したヒートシンクは比較例で作製したヒートシンクに比べて放熱性に優れるものであった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されており、炭素繊維フェルトの配向方向を制御することによって高熱伝導率を有するとともに、熱伝導率の異方比が１．５以下の等方性のフェルトＣ／Ｃが得られる。したがって、放熱性が均一になり半導体素子用のヒートシンクとしても使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフェルトＣ／Ｃをヒートシンクに組み込んだときの模式図である。
【符号の説明】
１　金ワイヤー
２　シリコンチップ
３　ヒートシンク
４　半田パンプ

Claims

炭素質フェルト内部に、熱分解炭素が浸透されてなり、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向（縦、横、高さ方向）のいずれか一方向の熱伝導率が２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ方向（縦、横、高さ方向）の熱伝導率の最大値を最小値で除した値（異方比）が１．５以下である炭素繊維強化炭素複合材料。
前記炭素質フェルトの炭素繊維がＸ、Ｙ、Ｚ方向に配向調整されている請求項１に記載の炭素繊維強化炭素複合材料。
前記炭素繊維のＸ、Ｙ、Ｚ方向の繊維配向比は、いずれか一方向の配向比が３０である時、他の二方向の配向比が３５である請求項１又は２に記載の炭素繊維強化炭素複合材料。
前記炭素質フェルトがＰＡＮ系フェルト、レーヨン系フェルト、ピッチ系フェルトのいずれかである請求項１乃至３のいずれかに記載の炭素繊維強化炭素複合材料。
前記炭素繊維強化炭素複合材料に、高熱伝導の金属材料が含浸されている請求項１乃至４のいずれかに記載の炭素繊維強化炭素複合材料。
前記金属材料が、黒鉛及び銅との反応による標準生成エンタルピーがそれぞれ１モルあたり−５０ｋＪ以下である元素群から選ばれる少なくとも１種の金属材料であり、この元素群から選ばれる金属材料を１〜７質量％含有し、残部が実質的に銅からなる銅合金である請求項５に記載の炭素繊維強化炭素複合材料。
前記金属材料が、シリコンを１０％以上含有したアルミニウム合金である請求項５に記載の炭素繊維強化炭素複合材料。
炭素質フェルトに、前記炭素質フェルト内の炭素繊維の配向が調整されたものを使用し、この炭素質フェルトをＣＶＩ処理によって嵩密度が１．６ｇ／ｃｍ^３以上になるまで熱分解炭素を浸透した後、黒鉛化処理を行う炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法。
前記熱分解炭素を浸透し、黒鉛化処理を行った後に、さらに、高熱伝導の金属材料をＨＩＰあるいは熔湯鍛造法で含浸する請求項８に記載の炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法。
前記炭素質フェルトがＰＡＮ系フェルトであり、炭素繊維の配向調整が耐炎繊維の状態で行われる請求項８又は９に記載の炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法。
前記炭素質フェルトがレーヨン系フェルトであり、炭素繊維の配向調整が焼成前の合成繊維の状態で行われる請求項８又は９に記載の炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法。
前記炭素質フェルトがメソフェーズピッチ系フェルトであり、炭素繊維の配向調整が弾性係数の低い不融化処理された繊維または焼成繊維の状態で行われる請求項８又は９に記載の炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法。
請求項１乃至７のいずれかに記載の炭素繊維強化炭素複合材料を用いたヒートシンク。