日本材料技研(JMTC)開發了一項在溫度上升時收縮的「負熱膨脹材料」,並推出可承受400℃以上溫度之製程條件的高耐熱型製品。新材料可摻入須在高溫熔融狀態下加工的工程塑膠中,預期可應用於光通訊等使用工程樹脂的高精度零件材料。
新開發的負熱膨脹材料是由鉍(Bi)、鎳(Ni)及鐵(Fe)組成的複合氧化物「BNFO」,此材料具有隨溫度上升而結構轉變、體積收縮的特性。由於一般樹脂在加熱時會膨脹,將BNFO混入樹脂中後可抵銷其膨脹效應。在光通訊或半導體用途的精密樹脂成形零件領域,尺寸穩定性極為重要,因此這類「負熱膨脹材料」也備受關注。
BNFO的相轉移溫度(即開始收縮的溫度範圍)介於0℃~160℃,JMTC至今已開發出5種不同等級的製品。然而,以往若在超過300℃的條件下將其摻入樹脂進行加工,BNFO容易分解,導致收縮特性消失。此次JMTC改良了鐵的配比組成,成功開發出2款可耐受400℃以上高溫製程的新等級材料,能與高溫加工的工程塑膠或熱塑性樹脂混合使用,可望應用於光學零組件、光通訊元件等高精密產品領域。
此外,在擴充BNFO系列的同時,JMTC也成功實現量產化,建立年產能逾1噸的生產體制。