CN107001159B

CN107001159B - 陶瓷板状体以及其制造方法

Info

Publication number: CN107001159B
Application number: CN201680004152.6A
Authority: CN
Inventors: 黑村哲宗
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: TWI686366B; JP6196748B2; KR20170104993A; TW201638051A; JPWO2016136637A1; WO2016136637A1; KR101928998B1; CN107001159A

Abstract

本发明的陶瓷板状体(10)具有由陶瓷构成的板状多孔体部位。该陶瓷板状体(10)在俯视时具有第一区域(21)和第二区域(22)，第一区域(21)具有第一气孔率，第二区域(22)具有比第一气孔率低的气孔率即第二气孔率。第一区域(21)和第二区域(22)为相同的陶瓷原材料。其优选在俯视时具有中央区域和周边区域，周边区域是围绕该中央区域并且包含上述板状体的周边端的区域，该中央区域由一个或多个第一区域(21)形成，该周边区域由第二区域(22)形成。

Description

陶瓷板状体以及其制造方法

技术领域

本发明涉及适合被用作待烧成物的承烧板(setter)的陶瓷板状体以及其制造方法。

背景技术

在对陶瓷制电子部件、玻璃进行烧成时，通常将待烧成物放置于也被称作搁板、垫板等的承烧板上来进行烧成。此时，在将尺寸大的待烧成物放置于承烧板上的情况下或在将多个待烧成物放置于承烧板上的情况下，需要增大承烧板中的待烧成物的放置面。但是，当增大该放置面的尺寸时，变得容易在该放置面的中心区域与周边区域处产生温度差。由于产生温度差会使烧成品发生翘曲等，有时会对烧成品的品质产生影响，因此期望使得放置面不产生温度差。

以在烧成时进行均匀加热为目的，专利文献1记载了一种在通气性优异的同时导热系数高的多孔质陶瓷承烧板。该承烧板具有使陶瓷纤维或晶须与平均粒径为5～100μm的选自SiC、BN、AlN、BeO、MoSi₂、TiN、ZrB₂中的陶瓷颗粒通过耐热性无机质结合剂结合而成的纤维间缠绕结构。

与专利文献1同样地，以在烧成时进行均匀加热为目的，专利文献2记载了一种陶瓷板的制造方法，其包括下述工序：使用原料来形成成型物的成型工序，该原料含有陶瓷粉末和用于给该粉末赋予形状保持性的有机化合物、粘土；在将该成型物干燥之后对干燥后的成型物以1300～1800℃的温度进行烧成的干燥烧成工序；以及将所得到的烧成物切断成具有均匀厚度的平板状的切断工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-251071号公报

专利文献2：日本特开2005-29462号公报

发明内容

但是，就算是采用专利文献1和2所述的技术，也不容易使在承烧板放置面的中央区域与周边区域处产生的温度差减小至令人满意的水平。特别是，不容易使在烧成工序中的加热或冷却时尤其是骤热时、骤冷时的温度差减小。

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种陶瓷板状体，其能够消除上述现有技术所存在的各种缺点，适合被用作承烧板。

本发明提供一种陶瓷板状体，其具有由陶瓷构成的板状多孔体部位，

上述陶瓷板状体在俯视时具有第一区域和第二区域，上述第一区域具有第一气孔率，上述第二区域具有比第一气孔率低的气孔率即第二气孔率，

其中，第一区域和第二区域为相同的陶瓷原材料。

另外，本发明提供一种陶瓷板状体的制造方法，其作为上述的陶瓷板状体的优选制造方法包括下述工序：

将套件配置于与目标陶瓷板状体具有互补形状的凹部的浇铸用模具中的该凹部内；

向上述凹部内供给包含陶瓷原料粉和胶凝剂的第一浆料来使之凝胶化，由此形成第一成型体；

将上述套件从上述凹部内脱模，接着向由该套件的脱模所产生的脱模空间供给包含上述陶瓷原料粉和胶凝剂的第二浆料；

进行第一成型体和供给至该第一成型体的脱模空间的第二浆料的冻结，得到冻结体；

使冻结体干燥来得到干燥体；

接着，使干燥体经过烧成，

其中，作为第一和第二浆料，使用它们所含的上述陶瓷原料粉的浓度相互不同的浆料。

附图说明

图1是表示本发明的陶瓷板状体的一个实施方式的透视图。

图2是图1中的II-II线剖视图。

图3(a)～(c)是表示图1所示的陶瓷板状体的优选制造方法的工序图。

图4(a)～(d)是接着图3(c)表示图1所示的陶瓷板状体的优选制造方法的工序图。

图5是由实施例1得到的陶瓷板状体中的中央区域的扫描型电子显微镜图像。

图6是由实施例1得到的陶瓷板状体中的周边区域的扫描型电子显微镜图像。

图7是在将由实施例1得到的陶瓷板状体加热之后进行了骤冷时的热成像图像。

图8是在将由比较例2得到的陶瓷板状体加热之后进行了骤冷时的热成像图像。

具体实施方式

下面，对本发明基于其优选实施方式参照附图进行说明。图1示出了本发明的陶瓷板状体的一个实施方式。图2是图1中的II-II线剖视图。这些图所示的陶瓷板状体10在烧成待烧成物时被用作承烧板。陶瓷板状体10具有板状主体部11。主体部11由多孔体形成，该多孔体由陶瓷构成。主体部11具有第一面11a和与其相对置的第二面11b。主体部11在对其俯视时呈矩形。但是，主体部11在俯视时的形状不限于矩形，可以根据待烧成物的形状、数量而形成各种形状。主体部11的厚度优选不论主体部11在俯视时的形状为何种形状都在任意位置相同。

陶瓷板状体10除了主体部11以外还具有脚部12。脚部12设置于主体部11的角部。如上所述，主体部11在俯视时呈矩形，脚部12位于主体部11的四角。脚部12从主体部的第二面11b垂下来。脚部12与主体部11一体地形成。另外，脚部12由与主体部11相同的陶瓷原材料形成。但是，脚部12不需要为多孔体。

主体部11的第一面11a在使用陶瓷板状体10时即在烧成待烧成物时成为该待烧成物的放置面。第一面11a为平坦面。即，第一面11a为平面，而不是曲面。另外，第一面11a为平滑面。即，第一面11a光滑，不存在凸部、凹部。通过使第一面11a为这样的平坦且平滑的面，在烧成待烧成物时能够使该待烧成物稳定地放置于第一面11a，而且能够进行均匀烧成。另一方面，就第二面11b来说，其表面形状没有特别限制。

如上所述，主体部11由多孔体形成，该主体部11具有气孔率不同的两个区域。详细来说，主体部11在对其进行了俯视时具有第一区域21和第二区域22，该第一区域21具有第一气孔率，该第二区域22具有比第一气孔率低的气孔率即第二气孔率。当以后述的方法来形成第一区域21和第二区域22时，第一区域21中的气孔率与第二区域22中的气孔率以阶梯状发生变化。但是，第一区域21与第二区域22的边界可以不明确，气孔率可以从第一区域21向第二区域22逐渐降低。在气孔率从第一区域21向第二区域22逐渐降低的情况下，两区域的边界设定为具有第一区域21的气孔率与第二区域的气孔率的平均值的部位。第一区域21与第二区域22优选一体地形成。“一体地形成”并不是指第一区域21与第二区域22通过某种接合机构进行了接合，而是形成了两区域21、22作为陶瓷连续而成的结构体。通过后述的优选制造方法，能够制造第一区域21与第二区域22一体地形成的陶瓷板状体10，但在采用了其它制造方法的情况下，还有时会得到两区域21、22没有一体地形成的陶瓷板状体10。在第一区域21与第二区域22一体地形成的情况下，在陶瓷板状体10的加热时和/或冷却时能够进一步减小主体部10的中央区域与周边区域处的温度差，故而优选。

主体部11在对其俯视时具有中央区域和周边区域，周边区域是围绕该中央区域并且包含主体部11的周边端的区域，中央区域由一个第一区域21形成。并且，周边区域由第二区域22形成。位于中央区域的第一区域21在对主体部11俯视时呈与该主体部11的形状大致相似形状的矩形。但是，第一区域21的俯视形状不需要为与主体部11的俯视形状相似的形状。另外，第一区域21的俯视形状也不需要为矩形。例如，第一区域21的俯视形状也可以为圆形、除了矩形以外的多边形。从极力减小中央区域与周边区域处的温度差的观点考虑，就俯视时的第一区域21的周边上任意位置画出来的法线与主体部11的周边端相交为止的长度优选在周边上任一位置均相同。例如，优选第一区域21为圆，并且第二区域22为具有与该圆相同的内径的圆环，第一区域21的圆与第二区域22的圆环为同心。另外，在就俯视时的第一区域21的周边上任意位置画出来的法线与主体部11的周边端相交为止的长度在该周边上任意两个以上的位置不同的情况下，最长长度L_max与最短长度L_min之比即L_max/L_min的值优选为8以下，特别优选为4以下。

第一区域21优选在其厚度方向和面内方向的全部区域具有固定的气孔率即第一气孔率。另一方面，第二区域22优选在其厚度方向和面内方向的全部区域具有固定的气孔率即第二气孔率。

第一区域21和第二区域22由相同的陶瓷原材料形成。通过使两区域21、22由相同的陶瓷原材料形成，两区域21、22的整体感提高，这对维持强度这一点、导热来说是有利的。特别是，在如上所述两区域21、22一体地形成的情况下，当两区域21、22由相同的陶瓷原材料形成时，整体感进一步提高。其结果是，在陶瓷板状体10的加热时和/或冷却时，能够进一步减小主体部10的中央区域与周边区域处的温度差。

对于具有上述构成的本实施方式的陶瓷板状体10来说，在将其用作烧成待烧成物时的承烧板的情况下，在烧成过程中的加热时和冷却时，能够使主体部11的中央区域与周边区域的温度差比现有的承烧板小。其理由在于：作为气孔率高的区域的第一区域21是热容比作为气孔率低的区域的第二区域22小，因此通过将热容小的第一区域21配置于中央区域、将热容大的第二区域22配置于围绕该中央区域的周边区域，在加热时能够容易地加热不易被加热的中央区域，而在冷却时能够容易地冷却不易被冷却的中央区域，从而结果能够减小加热时和冷却时的中央区域与周边区域处的温度差。

特别是，如在后述的实施例1和2中举例证明的那样，陶瓷板状体10优选以使中央区域的温度比周边区域的温度低的方式进行冷却。其理由如下所述。在将陶瓷板状体10用作例如待烧成物的承烧板的情况下，多将待烧成物放置于该承烧板的中央区域。当以这样的放置状态进行烧成并且之后进行冷却时，在承烧板的中央区域对该中央区域的热容与烧成物的热容的总和而进行冷却。因此，当以使中央区域的温度比周边区域的温度低的方式进行冷却时，能够以承烧板的周边区域的热容来抵销烧成物的热容，能够迅速地进行冷却。

从使上述有利效果更显著的观点考虑，第一区域21的气孔率优选为50％～99％，更优选为60％～90％，进一步优选为70％～90％。另一方面，第二区域22的气孔率以比第一区域21的气孔率低为条件，优选为0％～70％，更优选为0％～60％，进一步优选为0％～50％。

气孔率是由通过阿基米德法测定的表观气孔率来定义的物性值。主体部11的第一区域21和第二区域22的气孔率通过下述方法来测定。通过切割器(cutter)对主体部11进行加工，以仅将第一区域21和第二区域22分别单独地取出，依据JIS R1634(真空法)来进行表观气孔率的测定。就根据后述的制造方法制得的陶瓷板状体10来说，气孔几乎全部为开口气孔(又称为开气孔)，因此开口气孔率直接就为气孔率的值。

从进一步减小加热时和冷却时的中央区域与周边区域处的温度差的观点考虑，俯视时的第一区域21的面积总和S1的比例相对于俯视时的主体部11的面积S_T优选为20％～95％，更优选为40％～85％，进一步优选为50％～70％。从相同的观点考虑，俯视时的第二区域22的面积S2的比例相对于俯视时的主体部11的面积S_T优选为5％～80％，更优选为15％～60％，进一步优选为30％～50％。

就图1所示的实施方式的陶瓷板状体10来说，第一区域21在主体部11的中央区域仅形成了一个，但也可以代替该情况而在主体部11的中央区域形成两个以上的第一区域21。此时，两个以上的第一区域21被第三区域(未图示)隔开。第三区域是具有比第一区域21低的气孔率但具有比第二区域22高的气孔率的区域。第三区域除了将相邻的第一区域21之间隔开以外，还可以将第一区域21与第二区域22隔开。

作为构成陶瓷板状体10的陶瓷原材料，可以使用各种原材料。例如，可以列举出：氧化铝、碳化硅、氮化硅、氧化锆、莫来石、氧化镁、二硼化钛等。

接着，参照图3和图4对图1和图2所示的陶瓷板状体10的优选制造方法进行说明。首先，如图3(a)所示，准备浇铸用模具30。浇铸用模具30具有俯视时为近似矩形的底面31以及从该底面31的周边立起的四个侧面32，上表面开口。并且，由底面31和侧面32来界定向上方开放的凹部S。该凹部S具有与目标陶瓷板状体10互补的形状。

如图3(b)所示，将型芯构件33放置于该浇铸用模具30的凹部S内的底面31上。型芯构件33呈长方体的形状。型芯构件33在俯视时呈与目标陶瓷板状体10中的第一区域21的形状相同的形状。使底面31上的型芯构件33的放置位置与目标陶瓷板状体10中的第一区域21的形成预定区域一致。

在图3(b)所示的状态下，如图3(c)所示那样向该浇铸用模具30的凹部S内供给第一浆料41。第一浆料41包含陶瓷原料粉和胶凝剂作为介质。另外，第一浆料41包含水或水溶性有机溶剂作为介质。

第一浆料41所含的陶瓷原料粉成为构成目标陶瓷板状体10中的第二区域22的陶瓷原材料的原料。就陶瓷原料粉的粒径来说，其以基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积为50容量％时的体积累积粒径D₅₀来表示优选为0.01μm～100μm，更优选为0.05μm～10μm，进一步优选为0.1μm～5μm。

第一浆料41所含的陶瓷原料粉的浓度与目标陶瓷板状体10中的第二区域22的气孔率有关。详细来说，第一浆料所含的陶瓷原料粉的浓度越高，则第二区域22的气孔率越低。从该观点考虑，第一浆料41所含的陶瓷原料粉的浓度相对于介质100体积份优选为17体积份～150体积份，更优选为25体积份～150体积份，进一步优选为33体积份～150体积份。

第一浆料41所含的胶凝剂的种类、浓度与后述的第一浆料41的凝胶化程度有关。从该观点考虑，第一浆料41所含的胶凝剂的浓度相对于介质100质量份优选为0.1质量份～10质量份，更优选为0.5质量份～7质量份，进一步优选为1质量份～4质量份。

胶凝剂在由后述的冻结干燥得到的冻结干燥体中被用作使陶瓷原料粉的颗粒彼此结合的结合剂。出于该目的，胶凝剂可以使用N-烷基酰胺系高分子、N-异丙基丙烯酰胺系高分子、磺甲基化丙烯酰胺系高分子、N-二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺系高分子、聚烷基丙烯酰胺系高分子、藻酸、藻酸钠、藻酸铵、聚乙烯亚胺、纤维素衍生物系、聚丙烯酸盐、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、羧基乙烯基聚合物、淀粉、明胶、琼脂、果胶、葡甘露聚糖、黄原胶、刺槐豆胶、角叉菜胶、瓜尔胶、结冷胶、木质素磺酸盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯基酯、异丁烯-马来酸酐共聚物、乙酸乙烯酯、环氧树脂、酚醛树脂和聚氨酯树脂等。这些胶凝剂可以单独使用一种，或者可以组合使用两种以上。

就胶凝剂来说，其重均分子量优选为500～2000000的范围，更优选为2000～1500000的范围，进一步优选为4000～1000000的范围。

第一浆料中，除了上述成分以外还可以配合其它成分。例如，可以配合用于使陶瓷原料粉顺利地分散于介质中的分散剂。作为分散剂，例如可以使用聚羧酸铵盐、聚丙烯酸铵盐、聚乙烯亚胺等。分散剂的配合量相对于陶瓷原料粉100质量份优选为0.5质量份～3质量份。

在向浇铸用模具30的凹部S内供给第一浆料41之后，使该浆料凝胶化。为了进行凝胶化，例如只要将该浆料冷却就行。冷却温度例如可以设定为1℃～12℃。通过第一浆料的凝胶化，该浆料获得了形状保持性，得到第一成型体41a。

接着，如图4(a)所示，将被第一成型体41a包围的型芯构件33脱模。第一成型体41a如上所述那样具有形状保持性，因此就算是将型芯构件33脱模，第一成型体41a的形状也不会发生变化。其结果是，由于脱模而在第一成型体41a的中央区域形成脱模空间43。脱模空间43形成为贯通孔，在其底部露出了浇铸用模具30的底面31。

如图4(b)所示，向由型芯构件33的脱模所形成的脱模空间43供给第二浆料42。第二浆料42包含陶瓷原料粉和胶凝剂作为介质。另外，第二浆料42包含水或水溶性有机溶剂作为介质。

第二浆料42所含的陶瓷原料粉成为构成目标陶瓷板状体10中的第一区域21的陶瓷原材料的原料。该陶瓷原料粉与第一浆料41所含的陶瓷原料粉为相同种类。第二浆料42所含的陶瓷原料粉的粒径可以与第一浆料41所含的陶瓷原料粉的粒径相同，或者也可以不同。就第二浆料42所含的陶瓷原料粉的粒径来说，其以基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积为50容量％时的体积累积粒径D₅₀来表示优选为0.1μm～100μm，更优选为0.05μm～10μm，进一步优选为0.1μm～1μm。

第二浆料42所含的陶瓷原料粉的浓度与目标陶瓷板状体10中的第一区域21的气孔率有关。详细来说，第二浆料42所含的陶瓷原料粉的浓度越低，则第一区域21的气孔率越高。本制造方法的对象物即陶瓷板状体10中，由于气孔率在第一区域21与第二区域22处不同，因此通过使第二浆料42所含的陶瓷原料粉的浓度与第一浆料41所含的陶瓷原料粉的浓度相互不同，能够顺利地形成目标第一区域21和第二区域22。从该观点考虑，第二浆料42所含的陶瓷原料粉的浓度以比第一浆料41所含的陶瓷原料粉的浓度低为条件而相对于介质100体积份优选为1体积份～33体积份，更优选为1体积份～25体积份，进一步优选为1体积份～18体积份。

第二浆料42所含的胶凝剂可以与第一浆料41所含的胶凝剂为相同种类，或者也可以为不同种类。第二浆料42所含的胶凝剂的浓度相对于介质100质量份优选为0.1质量份～10质量份，更优选为0.5质量份～7质量份，进一步优选为1质量份～4质量份。

就供给至上述脱模空间43内的第二浆料42的量来说，其优选使该第二浆料42的液面与第一成型体41a的上表面为相同位置。通过这样设置，能够使所得到的陶瓷板状体10中的主体部11的第一面11a为平坦面。

在第一成型体41a的脱模空间43内填充有第二浆料42的状态下，使它们经过冻结工序。在此之前，也可以通过冷却使第二浆料42凝胶化，或者不进行凝胶化而以浆料的状态直接使之经过冻结干燥工序。通过经过冻结工序，冻结从一个方向进行而使冰的晶体生长，形成第一成型体41a和第二浆料42中的陶瓷原料粉的取向组织。即，发生陶瓷原料粉的重排。冻结可以利用公知的冷却装置。具体来说，可以使用使浇铸用模具30的下表面与例如经冷却的金属板等固体接触的方法、使浇铸用模具30整个浸渍到经冷却的液体中的方法等。另外，例如也可以使用下述乙醇冷却装置：使冷却至规定温度的乙醇从相对置的一侧向另一侧以在乙醇的液面附近不产生滞流、波状起伏地流动的方式进行循环，将液面附近的温度保持固定。应用具有上述构成的乙醇冷却装置，使浇铸用模具30的底面接触或浸渍于经冷却的乙醇的液面并保持，能够从底部向上方在一个方向上进行冻结。由此，能够制作气孔径的偏差少的陶瓷板状体10。

冻结工序中的冻结温度只要是凝胶或浆料中的水能够冻结而生成冰的程度就没有限制。此外，根据胶凝剂的种类的不同，有时由于与水的相互作用而会在-10℃以上不发生冻结，因此优选-10℃以下的冻结温度。例如，优选使用上述的乙醇型冻结机，将浇铸用模具30浸渍到冷却至-15℃的乙醇，从底部在一个方向上进行冻结。

接着，将由冻结生成的冻结体如图4(d)所示那样从浇铸用模具30取出，使之干燥。在干燥工序中，优选利用下述干燥手法：一边抑制冻结体内外的干燥速度之差，一边缓缓地将冰置换成气孔，由此防止龟裂。具体来说，将冻结体冻结干燥，或者在水溶性有机溶剂、水溶性有机溶剂水溶液中进行浸渍和风干，由此能够将冰置换成气孔。例如，当将冻结体浸渍到水溶性有机溶剂、水溶性有机溶剂水溶液中时，冻结体中的冰融化，与水溶性有机溶剂混合。通过实施一次或多次的上述操作，首先冻结体中曾经为冰的部分被置换成水溶性有机溶剂。之后，当在大气中或减压条件下使冻结体内部被水溶性有机溶剂置换后的冻结体干燥时，在冻结工序中曾经为冰的部分被置换成气孔。

在利用了水溶性有机溶剂的干燥工序中，水溶性有机溶剂使用不浸蚀胶凝剂并且挥发性比水高的物质。具体来说，可以列举出甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯等，但不限于这些。通过实施一次或多次的单独来使用了这些水溶性有机溶剂或合用了多种这些水溶性有机溶剂的干燥，在冻结体内曾经为冰的部分形成气孔。

接着，使由干燥生成的干燥体44经过烧成工序。通过该烧成，得到目标陶瓷板状体10。烧成通常可以在大气下进行。烧成温度只要根据陶瓷原料粉的种类来选择适当温度就行。就烧成温度来说也是相同的。

通过以上的方法，得到目标陶瓷板状体10。该陶瓷板状体10除了如上所述那样适合被用作搁板、垫板等陶瓷制品的烧成用承烧板以外，还可以被用作除了承烧板以外的窑工具例如匣、梁。此外，也可以被用作除了窑工具以外的用途例如各种夹具、各种结构材料。

以上，对本发明基于其优选实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。例如，上述实施方式中使板状主体部11的中央区域的气孔率比周边区域的气孔率高，但气孔率高的第一区域21与气孔率低的第二区域22的配置位置不限于此。例如，根据本发明的陶瓷板状体的具体用途，也可以将气孔率高的第一区域21配置于板状体的周边区域，将气孔率低的第二区域22配置于板状体的中央区域。或者，还可以将气孔率高的第一区域21和气孔率低的第二区域22以条纹状交替地配置或以方格花纹状配置。

实施例

下面，通过实施例对本发明进行更详细说明。但是，本发明的范围不限于上述实施例。只要不特别声明，则“份”是指“质量份”。

[实施例1]

根据图3和图4所示的方法，制造了图1和图2所示的陶瓷板状体10。将水、氧化铝颗粒和分散剂用混合搅拌机混合1分钟，除此之外制备出使作为胶凝剂的明胶溶解于热水而成的水溶液，将两者混合，由此得到了第一浆料41。如此得到的第一浆料41是包含D₅₀为0.5μm的氧化铝颗粒并且包含明胶和分散剂的水浆料。将该浆料的组成示于以下的表1。相对于浆料中的水100体积份，氧化铝颗粒的量为43体积份。

另一方面，将水、氧化铝颗粒和分散剂用混合搅拌机混合1分钟，除此之外制备出使作为胶凝剂的明胶溶解于热水而成的水溶液，将两者混合，由此得到了第二浆料42。如此得到的第二浆料42是包含D₅₀为0.5μm的氧化铝颗粒并且包含明胶和分散剂的水浆料。将该浆料的组成示于以下的表1。相对于浆料中的水100体积份，氧化铝颗粒的量为11体积份。

作为浇铸用模具30，使用了俯视时具有正方形形状的浇铸用模具。俯视时的浇铸用模具30的尺寸为130mm×130mm。将长方体的型芯构件33配置于浇铸用模具30的凹部S的中央区域，在该状态下供给第一浆料41。型芯构件33在俯视时具有96.4mm×96.4mm的矩形形状。第一浆料41的供给量为使凹部S内的深度为5mm。将浇铸用模具30静置于冰箱内，并将第一浆料41冷却而使之凝胶化，得到第一成型体41a。

接着，将型芯构件33脱模，向由脱模所生成的脱模空间43内供给第二浆料42。第二浆料42的供给量为使第一成型体41a的上表面与第二浆料42的液面一致的量。在该状态下，使用乙醇在-10℃下冻结浇铸用模具30。将所得到的冻结体从浇铸用模具30取出，以真空冻结干燥装置(东京理科器械(株)制造FDU-1100)使之干燥24小时。

将如此得到的干燥体在大气下以1600℃烧成7小时。对烧成品进行双面研磨，使主体部11的厚度为2mm。由此，得到目标陶瓷板状体10。该陶瓷板状体10中的主体部11的中央区域的气孔率为80％，周边区域的气孔率为25％。主体部11由第一区域21和第二区域22构成。俯视时的第一区域21的面积的总和S1相对于主体部11的面积S_T的比例如表2所示。图5示出实施例1的陶瓷板状体的中央区域的扫描型电子显微镜照片，图6示出实施例1的陶瓷板状体的周边区域的扫描型电子显微镜照片。通过比较这些扫描型电子显微镜照片也可知：中央区域与周边区域相比确认到更多的空隙部分，具有比周边区域高的气孔率。

[实施例2]

在实施例1中，作为型芯构件33，使用了俯视时具有111.7mm×111.7mm的矩形形状的型芯构件。除此以外，与实施例1同样地得到了陶瓷板状体10。主体部11由第一区域21和第二区域22构成。俯视时的第一区域21的面积的总和S1相对于主体部11的面积S_T的比例如表2所示。

[实施例3]

在实施例1中，作为第一和第二浆料，使用了下述表1所示的组成的浆料。另外，作为型芯构件33，使用了俯视时具有124.5mm×124.5mm的矩形形状的型芯构件。除此以外，与实施例1同样地得到了陶瓷板状体10。主体部11由第一区域21和第二区域22构成。俯视时的第一区域21的面积的总和S1相对于主体部11的面积S_T的比例如表2所示。相对于第一浆料中的水100体积份，氧化铝颗粒的量为25体积份。相对于第二浆料中的水100体积份，氧化铝颗粒的量为11体积份。

[比较例1]

在实施例1中，仅使用第二浆料42，并且不使用型芯构件33。除此以外，与实施例1同样地得到了陶瓷板状体。该陶瓷板状体中的主体部11的气孔率为80％。

[比较例2]

将电熔氧化铝40份、电熔莫来石30份、低碱煅烧氧化铝30份、适量的有机系粘合剂和液体粘合剂混合，由此得到了混合物。对该混合物进行混炼、干燥、压制成型，由此得到了成型体。将该成型体以1750℃进行大气烧成，由此得到了耐火物板状体。该耐火物板状体中的主体部11的气孔率为17％。主体部11的厚度为5mm。

表1

[评价]

对由实施例和比较例得到的陶瓷板状体进行了加热。以使板状体的中央部的温度达到500℃的方式进行了加热。将加热至该温度的陶瓷板状体从加热炉取出至大气中，进行了骤冷。对板状体的中央部的温度被冷却至约400℃为止的时间进行了测定。另外，在板状体的中央部的温度达到了约400℃时，对该板状体的周边部处的最低温度进行了测定。温度的测定是使用热成像仪(thermography；株式会社千野制造CPA-640A)来进行的。将其结果示于下述表2。另外，使测得的温度分布通过热成像仪变成彩色的外观照片，将对实施例1拍摄得到的照片示于图7，并且将对比较例2拍摄得到的照片示于图8。

表2

由表2所示的结果可知：就由实施例1得到的陶瓷板状体10来说，由于使气孔率在中央区域和周边区域处不同，因此中央区域与周边区域处的温度差要比比较例的陶瓷板状体小。另外，还可知以短时间被冷却。特别是，就实施例1和2来说，中央区域的温度比周边区域低，可知在中央区域放置被烧成体并进行了烧成时，热量容易在周边区域和中央区域处被抵销。另外，由对比图7和图8可知：就图8的比较例2来说，周边区域的温度比中央区域低，温度差大；与此相对，就图7的实施例1来说，周边部的温度比中央区域的温度略高，温度差小。

产业上的可利用性

根据本发明，由于板状体由陶瓷构成，因此能够在苛刻环境下使用该板状体，能够在苛刻环境下利用由于使该板状体的一部分的气孔率高于或低于其它部分所产生的优点。特别是，根据本发明，提供加热时和冷却时特别是骤热时和骤冷时在中心区域与周边区域处不易产生温度差的陶瓷板状体。

Claims

1.一种陶瓷制品的烧成用承烧板，其具有由陶瓷构成的板状多孔体部位，

所述板状多孔体部位在对所述板状多孔体部位进行了俯视时具有第一区域和第二区域，所述第一区域具有第一气孔率，所述第二区域具有比第一气孔率低的气孔率即第二气孔率，

其中，第一区域和第二区域为相同的陶瓷原材料，

所述板状多孔体部位在对所述板状多孔体部位俯视时具有中央区域和周边区域，所述周边区域是围绕该中央区域并且包含所述板状多孔体部位的周边端的区域，

所述中央区域由一个第一区域形成，所述周边区域由第二区域形成，

俯视时的第一区域的面积的总和的比例相对于所述板状多孔体部位的面积为50％～95％，

俯视时的第二区域的面积的比例相对于所述板状多孔体部位的面积为5％～50％，

第一区域的气孔率为50％～99％，

第二区域的气孔率以比第一区域的气孔率低为条件，为40％～70％，

气孔率是通过JIS R1634真空法来测定的。

2.根据权利要求1所述的陶瓷制品的烧成用承烧板，其中，第一区域和第二区域被形成为一体。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷制品的烧成用承烧板，其中，第一区域在对所述板状多孔体部位俯视时呈与所述板状多孔体部位的形状大致相似形状。

4.根据权利要求1或2所述的陶瓷制品的烧成用承烧板，其中，就俯视时的第一区域的周边上任意位置画出来的法线与所述板状多孔体部位的周边端相交为止的长度之中，最长长度Lmax与最短长度Lmin之比即Lmax/Lmin的值为8以下。

5.根据权利要求3所述的陶瓷制品的烧成用承烧板，其中，就俯视时的第一区域的周边上任意位置画出来的法线与所述板状多孔体部位的周边端相交为止的长度之中，最长长度Lmax与最短长度Lmin之比即Lmax/Lmin的值为8以下。

6.权利要求1所述的陶瓷制品的烧成用承烧板的制造方法，所述陶瓷制品的烧成用承烧板具有由陶瓷构成的板状多孔体部位，

第一区域和第二区域为相同的陶瓷原材料，

其包括下述工序：

向所述凹部内供给包含陶瓷原料粉和胶凝剂的第一浆料来使之凝胶化，由此形成第一成型体；

将所述套件从所述凹部内脱模，接着向由该套件的脱模所产生的脱模空间供给包含所述陶瓷原料粉和胶凝剂的第二浆料；

以冻结温度为-10℃以下进行第一成型体和供给至该第一成型体的脱模空间的第二浆料的冻结，得到冻结体；

使冻结体干燥来得到干燥体；

接着，使干燥体经过烧成，

其中，作为第一和第二浆料，使用它们所含的所述陶瓷原料粉的浓度相互不同的浆料。