[發明專利]熱膨脹抑制部件和抗熱膨脹性部件

有效

• 申請號: 201110226208.1
• 申請日: 2011-08-09
• 公開（公告）號: CN102373032A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 久保田純;三浦薫;藪田久人;松村喜彥;島川祐一;東正樹
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社;國立大學法人京都大學
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

技術領域

本發明涉及熱膨脹抑制部件和抗熱膨脹性部件(anti-thermally-expansive?member)，更具體地，涉及新型的抗熱膨脹性部件，其包括與金屬接合的具有負的熱膨脹性質的氧化物。

背景技術

通常，電子部件、光學部件和結構部件由材料例如金屬、樹脂、陶瓷和玻璃制成。由于它們正的熱膨脹性質，因此取決于環境溫度的上升或下降，這些常規材料膨脹或收縮。

例如，在常規的金屬基熱輻射板(散熱器)中，已廣泛使用主要含有具有良好的熱傳導的鋁和銅的金屬部件。這些金屬部件具有與待冷卻的那些部件例如絕緣體、半導體和焊料大大不同的熱膨脹，因此，存在金屬部件具有由熱應力應變引起的不利影響的問題。

為了解決這樣的問題，已提出了使用具有負的熱膨脹性質的金屬氧化物。

例如，日本專利申請公開No.H10-096827公開了光纖元件，其中使用線膨脹系數在-4.7×10^-6/K～-9.4×10^-6/K范圍內的ZrW₂O₈來抑制熱膨脹。但是，存在鎢酸鹽基金屬氧化物的負的熱膨脹材料仍具有小的線膨脹系數的絕對值的問題。

PCT公開WO06-011590A公開了包括氮化錳作為主要組分以使負的線膨脹系數最大增加到-60×10^-6/K的材料。但是，存在如下問題：這樣的包括氮化錳的負的熱膨脹材料在窄的溫度區域中顯示負的熱膨脹性質，具有較大的線膨脹系數的絕對值的材料在比實用溫度區域低的溫度區域中顯示負的熱膨脹性質。

為了解決上述問題，已實現了本發明。本發明的目的是提供具有負的熱膨脹性質的Bi基熱膨脹抑制部件和包括與金屬接合的熱膨脹抑制部件的抗熱膨脹性部件。

發明內容

用于解決上述問題的熱膨脹抑制部件至少包括由以下通式(1)表示的氧化物：

(Bi_1-xM_x)NiO₃????????(1)

其中M表示選自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和In中的至少一種金屬；和x表示0.02≤x≤0.15的數值。

抗熱膨脹性部件包括在20℃下具有正的線膨脹系數的金屬和至少包括由以下通式(1)表示的氧化物的固體(solid?body)，該金屬與該固體彼此接合：

(Bi_1-xM_x)NiO₃????????(1)

其中M表示選自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和In中的至少一種金屬；和x表示0.02≤x≤0.15的數值。

根據本發明，能夠提供具有負的熱膨脹性質的熱膨脹抑制部件。此外，根據本發明，通過將本發明的熱膨脹抑制部件與金屬接合能夠提供具有極小的熱膨脹的金屬基抗熱膨脹性部件。

由以下參照附圖對示例性實施方案的說明，本發明進一步的特征將變得清楚。

附圖說明

圖1為表示本發明的熱膨脹抑制部件的熱膨脹性質的概念的示意圖。

圖2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G和2H為表示本發明的抗熱膨脹性部件的實施方案的實例的縱截面示意圖。

具體實施方式

以下通過用于進行本發明的實施方案對本發明進行說明。

根據本發明的熱膨脹抑制部件至少包括由以下通式(1)表示的氧化物：

(Bi_1-xM_x)NiO₃????(1)

(其中M表示選自La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和In中的至少一種金屬；和x表示0.02≤x≤0.15的數值)。