CN113454414B - 陶瓷结构体 - Google Patents

Abstract

本申请的陶瓷结构体(1)具有陶瓷制的多个第一线条部(10)、陶瓷制的多个第二线条部(20)以及陶瓷制的第三线条部(30)，上述陶瓷制的多个第一线条部(10)朝着一个方向延伸，上述陶瓷制的多个第二线条部(20)朝着与该第一线条部(10)交叉的方向延伸，上述陶瓷制的第三线条部(30)从由第一线条部(10)与第二线条部(20)交叉界定的四边形的对角线上通过。形成了通过第一线条部(10)、第二线条部(20)及第三线条部(30)界定的多个三角形的贯通孔。

Description

陶瓷结构体

技术领域

本发明涉及将陶瓷制的线条部组合而形成的结构体。

背景技术

本申请人以往提出了具有朝着一个方向延伸的陶瓷制的多个第一线条部和朝着与该第一线条部交叉的方向延伸的陶瓷制的多个第二线条部的陶瓷格栅体(参照专利文献1及2)。该陶瓷格栅体中的第一线条部与第二线条部的交叉部在任何一个该交叉部均成为第二线条部配置在第一线条部上的状态，并且具有俯视时为矩形的贯通孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-184304号公报

专利文献2：日本特开2018-193274号公报

发明内容

专利文献1及2所述的陶瓷格栅体由于其格栅结构而成为高强度并且抗散裂性优异。特别是沿着与格栅平行的方向的强度非常高。然而，关于格栅的对角线方向，有时要求进一步提高强度。

因此，本发明的问题在于改良由陶瓷制的多个线条部构成的结构体，更详细来说在于使该结构体具有更高的强度并且具有高耐热冲击性。

本发明通过提供板状的陶瓷结构体而解决了上述的问题，该板状的陶瓷结构体具有陶瓷制的多个第一线条部、陶瓷制的多个第二线条部以及陶瓷制的第三线条部，上述陶瓷制的多个第一线条部朝着一个方向延伸，上述陶瓷制的多个第二线条部朝着与该第一线条部交叉的方向延伸，上述陶瓷制的第三线条部从由第一线条部与第二线条部的交叉界定的四边形的对角线上通过，其中，其形成有由第一线条部、第二线条部及第三线条部界定的多个三角形的贯通孔。

附图说明

图1是表示本发明的陶瓷结构体的一个实施方式的俯视图。

图2是从上表面侧观察图1所示的陶瓷结构体的立体图。

图3是从下表面侧观察图1所示的陶瓷结构体的立体图。

图4是图1中的A-A线剖视图。

图5是图1中的B-B线剖视图。

图6是图1所示的陶瓷结构体中的第三线条部的横剖视图。

图7(a)及(b)分别是图1所示的陶瓷结构体中的第一线条部及第二线条部的横剖视图。

图8(a)是表示本发明的陶瓷结构体的另一个实施方式的俯视图，图8(b)是图8(a)中的A-A线剖视图。

图9(a)是表示本发明的陶瓷结构体的又一个实施方式的俯视图，图9(b)是图9(a)中的A-A线剖视图。

具体实施方式

以下，基于其优选的实施方式并参照附图对本发明进行说明。图1～图7示出了本发明的陶瓷结构体的一个实施方式。这些图所示的陶瓷结构体(以下简称为“结构体”。)1为平板状的陶瓷结构体，其具有第一面1a和与该第一面1a相对置的第二面1b。

本实施方式的结构体1具有朝向一个方向X延伸的陶瓷制的多个第一线条部10。第一线条部10分别几乎呈直线并相互平行地延伸。相邻的第一线条部10的间隔几乎相等。

结构体1具有朝着作为与X方向不同的方向的Y方向延伸的陶瓷制的多个第二线条部20。第二线条部20分别呈直线并相互平行地延伸。相邻的第二线条部20的间隔几乎相等。由于X方向与Y方向是不同的方向，因此第一线条部10与第二线条部20是交叉的。两线条部10、20的交叉角度可以根据陶瓷结构体1的具体用途来设定。例如，可以将第二线条部20与第一线条部10的交叉角度设定为90度。或者，也可以如图1所示，当以第一线条部10为基准沿着逆时针的方向观察时，使第一线条部10与第二线条部20所成的交叉角度θ在60度±40度或90度±40度的范围变更。通过使多个第一线条部10与多个第二线条部20交叉，形成了具有在俯视结构体1时为四边形的开孔部的格栅。图1示出了具有设定为菱形的形状的开孔部的格栅通过第一线条部10与第二线条部20的交叉而形成的状态，但形状也可以采取除了菱形以外的四边形，例如未图示的长方形、正方形。

结构体1也进一步具有陶瓷制的多个第三线条部30。第三线条部30分别呈直线并且相互平行地延伸。第三线条部30沿着作为与第一线条部10的延伸方向X及第二线条部20的延伸方向Y中的任何一个方向均不同的方向的Z方向延伸。第三线条部30分别以从由第一线条部与第二线条部的交叉界定的四边形的对角线上通过的方式配置。其结果是，在本实施方式的结构体1中形成有由第一线条部10、第二线条部20及第三线条部30界定的多个三角形的贯通孔3。图1示出了形成有大致正三角形的贯通孔3的状态。

如上所述，就结构体1来说，第三线条部30以从由第一线条部与第二线条部的交叉界定的四边形的对角线上通过的方式配置，因此优选当俯视结构体1时第一至第三线条部10、20、30必定在一个交叉部2交叉。换言之，优选三个线条部10、20、30中仅两个线条部交叉的交叉部实质上不存在于结构体1。

像本实施方式那样，将三种线条部组合使用而形成有三角形的贯通孔的结构体1沿着X方向、Y方向及Z方向这三个方向的强度高。因此，与沿着两个方向的强度高的专利文献1及2所述的格栅体相比强度降低的各向异性变少。如图1所示，特别是在贯通孔3为大致正三角形的情况下，该正三角形的各边的长度几乎相等，并且由第一至第三线条部10、20、30中的任一者形成，因此在强度上几乎等价。故而，强度降低的各向异性变得更少，在全部方向上显示大概相等的强度。

在此基础上，根据本实施方式的结构体，与专利文献1及2所述的格栅体相比能够容易地形成小的贯通孔。因此，在将本实施方式的结构体用作例如在对待烧成体进行烧成时使用的也被称作为搁板、垫板之类的承烧板的情况下，可以将更小尺寸的待烧成体放置于该结构体上。这特别有利于通过烧成来制造芯片层叠陶瓷电容器(MLCC)的情况。

而且，就本实施方式的结构体来说，在使其表现出与专利文献1及2所述的格栅体同等的强度的情况下，可以使其质量比该格栅体轻。其结果是，如果将本实施方式的结构体用作承烧板，则有利于烧成时该结构体中的温度不均变少并且耐热冲击性提高。

如图4及图5所示，在结构体1中，第三线条部30位于第一面1a侧，并且第一线条部10位于第二面1b侧。而且，第二线条部20配置在第三线条部30上，第一线条部10配置在第二线条部20上。进而，如图1～图5所示，第三线条部30与第二线条部20在任何一个交叉部2，均是第二线条部20配置在第三线条部30上。即，在交叉部2中，结构体1的两个面1a、1b之中，相对地位于第二面1b侧的第二线条部20配置于相对地位于第一面1a侧的第三线条部30上。除此以外，第二线条部20和第一线条部10在任何一个交叉部2，均是第一线条部10配置在第二线条部20上。即，在交叉部2中，结构体1的两个面1a、1b之中，相对地位于第二面1b侧的第一线条部10配置在相对地位于第一面1a侧的第二线条部20上。

交叉部2处的厚度可以比除了该交叉部以外的部位的第一线条部10的厚度、第二线条部20的厚度及第三线条部30的厚度的总和大。或者，交叉部2处的厚度可以与除了该交叉部以外的部位的第一线条部10的厚度、第二线条部20的厚度及第三线条部30的厚度的总和相同，或者可以比该总和小。因此，结构体1的最大厚度部存在于交叉部2，或者存在于除了交叉部以外的部位。

如图6所示，第三线条部30在除了交叉部2以外的位置俯视时具有固定的宽度W3。就第三线条部30来说，沿着在与其长度方向正交的方向上的厚度方向的截面形状如图6所示，由位于陶瓷结构体1的第一面1a侧的第一面30a、位于陶瓷结构体1的第二面1b侧的第二面30b界定。详细来说，就第三线条部30来说，沿着与其长度方向正交的方向上的厚度方向的截面在除了交叉部2以外的部位具有由直线部30A和以该直线部30A的两端部为端部的凸形的曲线部30B构成的形状。其结果是，就第三线条部30的第一面30a来说，该线条部30的厚度方向上的截面成为平坦面。该平坦面与陶瓷结构体1的面内方向大致平行。另一方面，就第三线条部30的第二面30b来说，在该线条部30的厚度方向上的截面设定为从陶瓷结构体1的第一面1a朝向第二面1b的凸的曲面形状。

如图7(a)及(b)所示，与第三线条部30相同，第一线条部10及第二线条部20也在除了交叉部2以外的位置俯视时具有固定的宽度W1、W2。宽度W1、W2可以相同，或者也可以不同。另外，宽度W1、W2可以与第三线条部30的宽度W3相同，或者也可以不同。在结构体1的制造上，W1、W2及W3设定为相同是简便的。就第一线条部10及第二线条部20来说，沿着在与其长度方向正交的方向上的厚度方向的截面形状如图7(a)及(b)所示，由位于陶瓷结构体1的第一面1a侧的第一面10a、20a和位于陶瓷结构体1的第二面1b侧的第二面10b、20b界定。第一线条部10及第二线条部20的第一面10a、20a在厚度方向上的截面成为从陶瓷结构体1的第二面1b朝向第一面1a的凸的曲面形状。另一方面，就第一线条部10及第二线条部20的第二面10b、20b来说，在厚度方向上的截面设定为从陶瓷结构体1的第一面1a朝向第二面1b的凸的曲面形状。该曲面形状可以与第三线条部30处的曲面形状相同，或者也可以不同。就本实施方式来说，第一线条部10及第二线条部20的第一面10a、20a与第二面10b、20b成为对称形状，其结果是：就第一线条部10及第二线条部20来说，沿着在与其长度方向正交的方向上的厚度方向的截面形状成为圆形或椭圆形。

如图5所示，当将第三线条部30中的直线部30A即第一面10a设定为放置面而放置于平面P上时，各第一面30a全部位于平面P上。第一面30a成为陶瓷结构体1中的第一面1a，因此各第一面30a全部位于平面P上意味着结构体1中的第一面1a成为平坦面。因此，在将结构体1以其第一面1a与平坦的放置面相抵接的方式放置的情况下，该第一面1a的整个区域与放置面相接。

如图5所示，当将第三线条部30中的直线部30A即第一面30a设定为放置面而放置于平面P上时，第一线条部10及第二线条部20设定为在相邻的两个交叉部2之间从平面P分开的形状。因此，就相邻的两个交叉部2之间来说，在第一线条部10及第二线条部20与平面P之间形成了空间S。

另一方面，如图7(a)所示，结构体1中的第二面1b由成为凸的曲面形状的第一线条部10的第二面10b构成，因此不是平坦面，而成为凹凸面。

就结构体1中的交叉部2来说，三种线条部10、20、30一体化。“一体化”是指当观察交叉部2的截面时三种线条部10、20、30之间成为以陶瓷的形式连续的结构体。通过三种线条部10、20、30的交叉形成于结构体1的各贯通孔3设定为相同尺寸并且相同形状。贯通孔3规则地配置。

就第三线条部30来说，在除了交叉部2以外的部位，该第三线条部30中的第二面30b的最高位置即顶部的位置沿着该第三线条部30的延伸方向相同。

关于第二线条部20，在除了交叉部2以外的部位，该第二线条部20中的第二面20b的最高位置为沿着该第二线条部20的延伸方向相同的位置。第二线条部20中的第一面20a的最低位置为在除了交叉部2以外的部位沿着该第二线条部20的延伸方向相互相同的位置。

进而，关于第一线条部10，该第一线条部10中的第二面10b的最高位置在交叉部2的位置及除了交叉部2以外的位置中的任意位置均为沿着第一线条部10的延伸方向相互相同的位置。第一线条部10中的第一面10a的最低位置为在除了交叉部2以外的部位沿着第一线条部10的延伸方向相互相同的位置。

如图4及图5所示，当对结构体1的交叉部2进行纵剖视时，就第三线条部30和第二线条部20来说，仅第三线条部30中的凸形的曲线部30B的顶部与第二线条部20中的圆形或椭圆形处的向下凸的曲线的顶部即第一面20a的顶部相接触。换言之，第三线条部30与第二线条部20成为点接触或接近于点接触的面接触的状态。就第二线条部20与第一线条部10来说，仅第二线条部20中的圆形或椭圆形处的向上凸的曲线的顶部即第二面20b的顶部与第一线条部10中的圆形或椭圆形处的向下凸的曲线的顶部即第一面10a的顶部相接触。本发明人的研究的结果发现了：通过使三种线条部10、20、30成为这样的接触状态，结构体1的抗散裂性提高。认为其理由是因为：通过使三种线条部10、20、30点接触或接近于点接触的面接触而结合，这些线条部10、20、30变得不易过于牢固地结合，因此能够缓和急速的加热和/或冷却时产生的体积变化。从该观点考虑，交叉部2成为下述程度的点接触状态：其厚度Tc相对于除了交叉部2以外的位置处的第一线条部10的厚度T1、除了交叉部2以外的位置处的第二线条部20的厚度T2以及除了交叉部2以外的位置处的第三线条部30的厚度T3之和(T1+T2+T3)优选成为0.5～1.0，进一步优选成为0.8～1.0，更进一步优选成为0.9～1.0。

为了将第一线条部10、第二线条部20及第三线条部30设定为点接触或接近于点接触的面接触的状态，例如可以以后述的方法制造结构体1。

就具有以上的构成的陶瓷结构体1来说，在将其用作例如待烧成体的烧成用承烧板的情况下，当将待烧成体放置于该结构体1的第一面1a时，由于该第一面1a为平坦面，因此适合放置要求平坦性的待烧成体。作为要求平坦性的待烧成体，例如可以列举出层叠陶瓷电容器之类的小型芯片状电子部件等。这些小型电子部件需要在烧成工序中不会挂上承烧板，因此结构体1的第一面1a为平坦是有利的。另外，待烧成体由于是仅与作为构成第一面1a的构件的第一线条部10接触，因此结构体1与待烧成体的接触面积大幅降低，变得容易对待烧成体进行急剧加热和冷却。此外，结构体1通过三种线条部10、20、30的交叉来形成，形成了多个贯通孔3，因此热容量小，从该观点考虑也容易对待烧成体进行急剧加热和冷却。另外，结构体1由于存在有多个贯通孔3而透气性良好，由此也容易对待烧成体进行急剧冷却。良好的透气性通过第二线条部20在相邻的交叉部2彼此之间悬浮而变得更加显著。而且，就结构体1来说，由于三种线条部10、20、30在交叉部2一体化，因此具有足够的强度。

另一方面，在结构体1的第二面1b放置毫米级别的待烧成体是有利的。第二面1b由于第一线条部10的曲面而成为凹凸面，这是因为该级别尺寸的电子部件在放置其的面具有凹凸从提高脱脂性的观点考虑是有利的。

这样一来，就本实施方式的结构体1来说，由于其一个面是平坦的，另一个面为凹凸面，因此能够根据待烧成体的种类而分别使用放置面，就从这观点考虑是有利的。

从使上述的各种有利效果变得更显著的观点考虑，T3的值优选为50μm～5mm，进一步优选为200μm～2mm。另一方面，T1及T2的值分别独立地为优选为50μm～5mm，进一步优选为200μm～2mm。T1、T2与T3的值的大小关系没有特别限制。

从相同的观点考虑，交叉部2处的厚度Tc以相对于(T1+T2+T3)优选为0.5～1.0作为条件，优选为20μm～5mm，更优选为50μm～2mm。

另外，在第一线条部10及第二线条部200在厚度方向上的截面形状(参照图7(a)及(b))为椭圆形的情况下，椭圆形的短轴与结构体1的厚度方向一致，并且椭圆形的长轴与格栅体1的平面方向一致，从顺利地进行待烧成体的放置的观点考虑是优选的。在该情况下，长轴/短轴的比率分别独立地优选为1～5，更优选为1～3。另外，第一线条部10及第二线条部20在厚度方向上的截面形状为椭圆形或圆形也有助于提高结构体1的强度。

形成在陶瓷结构体1的三角形的贯通孔3的面积为100μm²～100mm²、特别为2500μm²～1mm²，这从使格栅体1的热容量降低的观点、使透气性提高的观点以及维持结构体1的强度的观点考虑是优选的。另外，贯通孔3的面积的总和与俯视时的陶瓷结构体1的表观面积的比例优选为1％～80％，更优选为3％～70％，进一步优选为10％～70％。该比例是如下算出的：俯视陶瓷结构体1，并切取出任意大小的矩形，算出该矩形内所含的贯通孔3的面积的总和，将该总和除以矩形的面积并乘以100。此外，各贯通孔3的面积可以通过对结构体1的显微镜观察图像进行图像解析来测定。

与贯通孔3的面积相关联地，第三线条部30的宽度W3优选为50μm～10mm，更优选为75μm～1mm。另一方面，第一线条部10及第二线条部20的宽度W1、W2分别独立地优选为50μm～10mm，更优选为75μm～1mm。W1、W2及W3的值的大小关系没有特别限制。

就与第一、第二及第三线条部10、20、30的宽度W1、W2、W3的关系来说，相邻的第三线条部30之间的距离D3优选为100μm～10mm，更优选为150μm～5mm。另一方面，相邻的第一线条部10之间的距离D1及第二线条部20之间的距离D2分别独立地优选为100μm～10mm，更优选为150μm～5mm。D1、D2及D3可以相互相同，或者也可以不同。在结构体1的制造上，将D1、D2及D3设定为相同是简便的。

作为构成陶瓷结构体1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、锆石、堇青石、钛酸铝、钛酸镁、氧化镁、二硼化钛、氮化硼等。这些陶瓷原材料可以单独使用一种或者组合使用两种以上。特别是，优选由包含氧化铝、莫来石、堇青石、氧化锆或碳化硅的陶瓷制成。在使用包含氧化锆的陶瓷的情况下，为了将结构体1制成更适于在高温烧成下使用的结构体，可以使用通过添加氧化钇而完全稳定化后的氧化锆等。在对陶瓷结构体1施以急剧加热和冷却的情况下，特别优选使用碳化硅作为陶瓷原材料。另外，碳化硅由于有可能会与待烧成体反应，因此在使用碳化硅作为陶瓷原材料的情况下，优选以氧化锆等反应性低的陶瓷原材料涂布表面。作为构成结构体1的陶瓷原材料的原料粉，考虑到制成糊的情况下的粘性、烧结容易程度，优选使用粒径为0.1μm～200μm的原料粉。构成三种线条部10、20、30的陶瓷原材料可以相同或者也可以不同。从提高交叉部2中的三种线条部10、20、30的一体性的观点考虑，构成各线条部10、20、30的陶瓷原材料优选相同。

接下来，对本实施方式的陶瓷结构体1的优选制造方法进行说明。就本制造方法来说，首先准备陶瓷原材料的原料粉，将该原料粉与水等介质和结合剂混合来制备线条部制造用糊。

作为结合剂，可以使用与以往用于这种糊的结合剂相同的结合剂。作为其例子，可以列举出聚乙烯醇、聚乙二醇、聚环氧乙烷、糊精、木质磺酸钠和铵、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、海藻酸钠和铵、环氧树脂、酚醛树脂、阿拉伯树胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸和聚丙烯酰胺之类的丙烯酸系聚合物、黄原胶和瓜尔胶之类的增粘多糖体类、明胶、琼脂和果胶之类的凝胶化剂、乙酸乙烯酯树脂乳液、蜡乳液以及氧化铝溶胶和硅溶胶之类的无机粘合剂等。也可以混合使用它们中的两种以上。

糊的粘度在涂布时的温度下为高粘度，这从能够顺利地制造具有本实施方式的结构的结构体1的观点考虑是优选的。详细来说，糊的粘度在涂布时的温度下优选为1.5MPa·s～5.0MPa·s，更优选为1.7MPa·s～3.0MPa·s。糊的粘度使用了通过锥板型旋转式粘度计或流变仪以转速为0.3rpm进行测定开始后4分钟时的测定值。

糊中的陶瓷原材料的原料粉的比例优选为20质量％～85质量％，更优选为35质量％～75质量％。介质在糊中的比例优选为15质量％～60质量％，更优选为20质量％～55质量％。结合剂在糊中的比例优选为1质量％～40质量％，更优选为5质量％～25质量％。

可以使糊含有增粘剂、凝聚剂、触变剂等作为粘性调节剂。作为增粘剂的例子，可以列举出：聚乙二醇脂肪酸酯、烷基烯丙基磺酸、烷基铵盐、乙基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、烟化二氧化硅(fumed silica)、白蛋白之类的蛋白质等。在大多数情况下，由于结合剂是具有增粘效果的，因此有时会被分类成增粘剂，但在需要更严格的粘性调节的情况下，可以另外使用不被分类成结合剂的增粘剂。作为凝聚剂的例子，可以列举出：聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、硫酸铝、聚氯化铝等。作为触变剂的例子，可以列举出：脂肪酸酰胺、氧化聚烯烃、聚醚酯型表面活性剂等。作为糊制备用溶剂，除了水以外还可以使用醇、丙酮和乙酸乙酯等，也可以将它们混合两种以上。另外，为了使喷出量稳定，也可以添加增塑剂、润滑剂、分散剂、沉降抑制剂、pH调节剂等。增塑剂可以列举出：三亚甲基二醇、四亚甲基二醇之类的乙二醇系、丙三醇、丁二醇、苯二甲酸系、己二酸系、磷酸系等。润滑剂可以列举出：流动石蜡、微蜡、合成石蜡之类的烃系、高级脂肪酸、脂肪酸酰胺等。分散剂可以列举出聚羧酸钠或铵盐、丙烯酸系、聚乙烯亚胺、磷酸系等。沉降抑制剂可以列举出聚酰胺胺盐、膨润土、硬脂酸铝等。pH调节剂可以列举出：氢氧化钠、氨水、草酸、乙酸、盐酸等。

使用所得到的糊，在平坦的基板上相互平行并且以直线状形成多条线条第三涂布体。线条第三涂布体与作为目标的结构体1中的第三线条部30相对应。作为用于形成线条第三涂布体的糊的第三糊包含上述的陶瓷原材料的第三原料粉、介质及结合剂。在形成使用了第三糊的线条第三涂布体时可以使用小型挤出机、印刷机等各种涂布装置。

在从从线条第三涂布体除去介质后，接着使用第二糊以与该线条第三涂布体交叉的方式相互平行并且以直线状形成多条线条第二涂布体。线条第二涂布体与作为目标的结构体1中的第二线条部20相对应。作为第二糊，可以使用与第三糊相同的组成的材料，包含陶瓷原材料的第二原料粉、介质及结合剂。在形成线条第二涂布体时，可以使用与线条第三涂布体相同的涂布装置。在形成线条第二涂布体之后，接着从该线条第二涂布体除去介质并使之干燥，进行进一步提高该线条第二涂布体的粘度的操作。该操作可以与对线条第三涂布体进行的操作相同地进行。

从线条第二涂布体除去介质，接着使用第一糊，以与线条第二涂布体及线条第三涂布体交叉的方式相互平行并且以直线状形成多条线条第一涂布体。线条第一涂布体与作为目标的结构体1中的第一线条部10相对应。作为第一糊，可以使用与第二糊和/或第三糊相同的组成的材料，包含陶瓷原材料的第一原料粉、介质及结合剂。形成线条第一涂布体时可以使用与线条第二涂布体及线条第三涂布体相同的涂布装置。形成线条第一涂布体后，接着将介质从该线条第一涂布体除去并使之干燥，进行进一步提高该线条第一涂布体的粘度的操作。该操作与对线条第二涂布体和/或线条第三涂布体进行的操作相同地进行。这样一来，通过依次进行线条第三涂布体的形成及介质的除去、线条第二涂布体的形成及介质的除去以及线条第一涂布体的形成及介质的除去，可以顺利地得到第二线条部20位于第三线条部30上并且第一线条部10位于第二线条部20上的结构体1。

就如上所述得到的烧成前结构体来说，将其从基板剥离并放置在烧成炉内进行烧成。通过该烧成得到作为目标的陶瓷结构体1。烧成通常可以在大气下进行。烧成温度只要根据陶瓷原材料的原料粉的种类来选择适当的温度即可。烧成时间也是相同的。

通过以上方法，能够得到作为目标的陶瓷结构体1。该陶瓷结构体1除了适合用作搁板、垫板等陶瓷制品的脱脂或烧成用承烧板以外还可以用作除了承烧板以外的窑工具例如匣、梁。进而，还可以作为除了窑工具以外的用途例如过滤器、催化剂载体等各种夹具、各种结构材料来使用。在这种情况下，通常是在结构体1中的作为凹凸面的第二面1b上放置待烧成体，但根据待烧成体的种类也可以将待烧成体放置于作为平坦面的第一面1a上。例如，在进行芯片层叠陶瓷电容器(MLCC)、层叠陶瓷感应器等电子部件的制造过程中的烧成工序的情况下，优选将待烧成体放置于作为平坦面的第一面1a上。放置有待烧成体的承烧板可以对该待烧成体进行烧成，也可以以待烧成体不飞散的方式进一步在其上放置其它陶瓷结构体1、可成为盖体的其它结构体而进行烧成。另外，为了烧成工序的效率化，可以将放置有待烧成体的陶瓷结构体1重叠成多段而进行烧成，也可以在重叠成多段的陶瓷结构体1彼此之间放置块状的衬垫而进行烧成。此外，陶瓷结构体1也可以应用于下述方式等：将该陶瓷结构体1放置于其它陶瓷托盘的搭载部，在该陶瓷结构体1上放置待烧成体，并将其设定为一个单元，在堆积有多个单元的状态下进行烧成。

接下来，参照图8(a)及(b)以及图9(a)及(b)对本发明的陶瓷结构体的另一个实施方式进行说明。关于这些实施方式，仅对与上面叙述的实施方式不同的方面进行说明，关于没有特别进行说明的方面，可以适宜应用对于上面叙述的实施方式的说明。另外，在图8(a)及(b)以及图9(a)及(b)中，对与图1～图7相同的构件标记相同的符号。

图8(a)及(b)所示的实施方式的陶瓷结构体1A的第一、第二及第三线条部10、20、30的层叠方式与图1所示的实施方式不同。详细来说，第二线条部20配置在第一线条部10上，第三线条部30配置在第二线条部20上。第三线条部30以从由第一线条部与第二线条部的交叉界定的四边形的对角线上通过的方式配置。

第一线条部10、第二线条部20及第三线条部30在一个交叉部2中交叉。而且，在任何一个交叉部2，均是第二线条部20配置在第一线条部10上。此外，在任何一个交叉部2，均是第三线条部30配置在第二线条部20上。

如图8(b)所示，就第一线条部10来说，沿着在其长度方向上正交的方向上的厚度方向的截面形状由位于陶瓷结构体1的第一面1a侧的第一面10a和位于陶瓷结构体1的第二面1b侧的第二面10b界定。详细来说，就第一线条部10来说，沿着在与其长度方向正交的方向上的厚度方向的截面在除了交叉部2以外的部位具有由直线部10A和以该直线部10A的两端部为端部的凸形的曲线部10B构成的形状。其结果是，第一线条部10的第一面10a在该线条部10的厚度方向上的截面成为平坦面。该平坦面与陶瓷结构体1的面内方向大致平行。另一方面，第一线条部10的第二面10b将在该线条部10的厚度方向上的截面设定为从陶瓷结构体1的第一面1a朝向第二面1b的凸的曲面形状。另一方面，关于第二线条部20及第三线条部30，它们的截面在除了交叉部2以外的部位具有圆形或椭圆形的形状。

图9(a)及(b)所示的实施方式的陶瓷结构体1B也与图8(a)及(b)所示的实施方式的陶瓷结构体1A相同，第一、第二及第三线条部10、20、30的层叠方式与图1所示的实施方式不同。详细来说，第三线条部30配置在第二线条部20上，第一线条部10配置在第三线条部30上。第三线条部30以从由第一线条部与第二线条部的交叉界定的四边形的对角线上通过的方式配置。

第一线条部10、第二线条部20及第三线条部30在一个交叉部2交叉。而且，在任意交叉部2，均是第三线条部30配置在第二线条部20上。此外，在任意交叉部2，均是第一线条部10配置在第三线条部30上。

如图9(b)所示，就第二线条部20来说，沿着在与其长度方向正交的方向上的厚度方向的截面形状由位于陶瓷结构体1的第一面1a侧的第一面20a和位于陶瓷结构体1的第二面1b侧的第二面20b界定。详细来说，就第二线条部20来说，沿着在与其长度方向正交的方向上的厚度方向的截面在除了交叉部2以外的部位具有由直线部20A和以该直线部20A的两端部为端部的凸形的曲线部20B构成的形状。其结果是，就第二线条部20的第一面20a来说，该线条部20的厚度方向上的截面成为平坦面。该平坦面与陶瓷结构体1的面内方向大致平行。另一方面，就第二线条部20的第二面20b来说，该线条部20的厚度方向上的截面具有从陶瓷结构体1的第一面1a朝向第二面1b的凸的曲面形状。关于第二线条部30及第一线条部10，这些截面在除了交叉部2以外的部位具有圆形或椭圆形的形状。

通过以上的图8(a)及(b)以及图9(a)及(b)所示的实施方式，也起到与图1～图7所示的实施方式相同的效果。

接下来，对上述的各实施方式所共通的事项进行说明。上述的各实施方式的陶瓷结构体的俯视时的形状没有特别限制，例如可以是圆形、椭圆形或矩形等。或者，可以具有将直线与曲线组合而成的轮廓。在陶瓷结构体的轮廓的至少一部分具有直线边部的情况下，从更牢固地保持陶瓷结构体的直线边部附近的耐冲击性的观点考虑，第一、第二及第三线条部10、20、30中的任一个线条部与直线边部平行地配置是优选的。另外，从防止起因于陶瓷结构体的端部处的碎片的欠缺的观点考虑，优选直线边部在该直线边部中的任意位置与上述的交叉部交叉。

特别是在图1所示的实施方式的陶瓷结构体1的情况下，第一线条部10或第三线条部30优选与直线边部平行地配置。这种情况下，从有效地阻止在陶瓷结构体1产生的裂纹等缺陷的传播的观点考虑，第二线条部20与直线边部以10度～80度或100度～170度、特别优选20度～70度或110度～160度、尤其优选30度～60度或105度～150度的角度交叉。

在图8(a)所示的实施方式的陶瓷结构体1A的情况下，第一线条部10或第三线条部30优选与直线边部平行地配置。在该情况下，从有效地阻止在陶瓷结构体1A产生的裂纹等缺陷的传播的观点考虑，第二线条部20更优选与直线边部以上述的角度交叉。

在图9(a)所示的实施方式的陶瓷结构体1B的情况下，优选第三线条部30与直线边部平行地配置。这种情况下，从有效地阻止在陶瓷结构体1B产生的裂纹等缺陷的传播的观点考虑，优选第二线条部与直线边部以上述的角度交叉。

另外，就上述的各实施方式的陶瓷结构体来说，以提高其强度为目的，可以在该结构体的外周设置外框(未图示)。该外框可以由与该结构体相同的材料一体地形成，或者可以预先与该结构体分别制造并以规定的接合方法来接合。外框的宽度可以是恒定的，或者也可以具有宽度宽的部位和窄的部位。在外框的宽度恒定的情况下，该宽度优选为0.4mm～10mm。在外框的宽度不恒定的情况下，该宽度在最宽的部位优选为1mm～10mm，在最窄的部位优选为0.5mm～1mm，

以上，对本发明基于其优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。例如，就上述各实施方式来说，使用了由第一、第二及第三线条部10、20、30构成的三种线条部而形成了三层并且成为一个单元的结构体，但是也可以层叠两个以上由第一、第二及第三线条部10、20、30构成的重复单元而形成结构体来代替上述方式。

另外，就图1所示的实施方式来说，可以在第三线条部30之下配置第一线条部10，或者也可以在第一线条部10上配置第三线条部。相同地，就图8(a)所示的实施方式来说，可以在第一线条部10的下侧配置第三线条部30，或者也可以在第三线条部30上配置第一线条部10。进一步相同地，就图9(a)所示的实施方式来说，可以在第二线条部20的下侧配置第一线条部10，或者也可以在第一线条部10上配置第二线条部20。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行更详细说明。但是，本发明的范围并不限于这些实施例。只要没有特别说明，则“份”是指“质量份”。另外，陶瓷结构体的方式、线条体的层叠数、线条体之间的距离、质量等如表1所示。

〔实施例1〕

本实施例制造了图1所示的平板状的陶瓷结构体1。

(1)线条涂布体形成用糊的制备

将平均粒径为0.8μm的添加了8摩尔％氧化钇的完全稳定化氧化锆粉65.3份、作为水系结合剂的甲基纤维素系粘合剂5.0份、作为增塑剂的甘油2.5份、聚羧酸系分散剂(分子量为12000)1.1份和水26.1份进行混合、脱泡而制备了糊。糊的粘度在25℃下为2.0MPa·s。

(2)线条涂布体的形成

以上述糊为原料，使用具有直径为0.8mm的喷嘴的小型挤出机，在25℃的环境下在树脂基板上形成线条第三涂布体，接着形成了与其交叉的线条第二涂布体及线条第一涂布体。线条第二涂布体与线条第一涂布体的交叉角度设定为60度，由此形成了菱形的格栅。线条第三涂布体设定为从菱形的对角线之中较短的一条对角线上通过。由此得到了烧成前结构体。

(3)烧成工序

将干燥后的烧成前结构体从树脂基板剥离，然后放置于大气烧成炉内。在该烧成炉内进行脱脂及烧成，得到了图1所示的形状的矩形的陶瓷结构体。烧成温度设定为1600℃，烧成时间设定为3小时。将所得到的结构体中的各种要素示于以下的表1。就该结构体来说，第三线条部与直线边部平行。

如此得到的结构体中的第一线条部10的宽度W1为425μm、厚度T1为400μm，该结构体中的第二线条部20的宽度W2为420μm、厚度T2为410μm，该结构体中的第三线条部30的宽度W3为425μm、厚度T3为410μm。交叉部2的厚度Tc为1160μm。

〔实施例2〕

本实施例制造了图8(a)所示的平板状的陶瓷结构体1A。

将与实施例1相同的糊作为原料，使用具有直径为0.8mm的喷嘴的小型挤出机，在25℃的环境下，在树脂基板上形成线条第一涂布体，接着形成了与其交叉的线条第二涂布体及线条第三涂布体。将线条第二涂布体与线条第一涂布体的交叉角度设定为60度，由此形成了菱形的格栅。线条第三涂布体从菱形的对角线之中较短的一条对角线上通过。除此以外，与实施例1相同地得到了图8(a)所示的形状的矩形的陶瓷结构体。将所得到的结构体中的各种要素示于以下的表1。就该结构体来说，第三线条部与直线边部平行。

〔实施例3〕

本实施例制造了图9(a)所示的平板状的陶瓷结构体1B。

将与实施例1相同的糊作为原料，使用具有直径为0.8mm的喷嘴的小型挤出机，在25℃的环境下，在树脂基板上形成线条第二涂布体，接着形成了与其交叉的线条第三涂布体及线条第一涂布体。将线条第二涂布体与线条第一涂布体的交叉角度设定为60度，由此形成了菱形的格栅。线条第三涂布体从菱形的对角线之中较短的一条对角线上通过。除此以外，与实施例1相同地得到了图9(a)所示的形状的矩形的陶瓷结构体。将所得到的结构体中的各种要素示于以下的表1。就该结构体来说，第三线条部与直线边部平行。

〔比较例1〕

本比较例制造了格栅状的陶瓷结构体。

将与实施例1相同的糊作为原料，使用具有直径为0.8mm的喷嘴的小型挤出机，在25℃的环境下，在树脂基板上形成线条第一涂布体，接着形成了与其正交的线条第二涂布体。在其上形成线条第一涂布体及线条第二涂布体，得到了由总计四层涂布体形成的格栅状的烧成前结构体。第一线条部与第二线条部以下述方式配置：设定为以90°正交的角度，并且直线边部与各条部的交叉角度成为0°(平行)～90°(正交)。除此以外，与实施例1相同地得到了矩形的陶瓷结构体。将所得到的结构体中的各种要素示于以下的表1。

〔比较例2〕

本比较例制造了格栅状的陶瓷结构体。

将与实施例1相同的糊作为原料，使用具有直径为0.8mm的喷嘴的小型挤出机，在25℃的环境下，在树脂基板上形成线条第一涂布体，接着形成了与其正交的线条第二涂布体。在其上形成线条第一涂布体，得到了由总计三层涂布体形成的格栅状的烧成前结构体。第一线条部与第二线条部以下述方式配置：设定为以90°正交的角度，并且边部与各条部的交叉角度成为0°(平行)～90°(正交)。除此以外，与实施例1相同地得到了矩形的陶瓷结构体。将所得到的结构体中的各种要素示于以下的表1。

〔实施例4～6以及比较例3及4〕

除了将线条体的宽度及线条体之间的距离如表1所示地设定以外，与实施例1～3及比较例2相同地得到了陶瓷结构体。

〔评价〕

通过以下的方法对实施例及比较例中得到的陶瓷结构体测定了耐热冲击温度及强度。将它们的结果示于表1。

〔耐热冲击温度〕

将陶瓷结构体放入烧成炉，保持1小时，然后一下子取出至大气中进行急剧冷却。确认陶瓷结构体恢复至室温位为止之后有无裂纹。评价从200℃开始，在没有裂纹的情况下进一步将烧成炉的设定温度提高25℃，再次重复进行试验。以未产生裂纹而保持了耐久的炉的温度上限值为耐热冲击温度。

〔强度评价1〕

对于所得到的陶瓷结构体进行了强度评价。对于由实施例得到的陶瓷结构体求出了在与第三线条部交叉的直线边部平行的方向上弯曲时的强度。对于比较例中得到的陶瓷结构体求出了在与具备两层的第一线条部正交的方向上弯曲时的强度。强度评价采用了四点弯曲试验。四点弯曲试验是基于JIS R1601:2008精细陶瓷的室温弯曲强度试验方法。此时，截面积由结构体的宽度及厚度来计算出。

〔强度评价2〕

就所得到的陶瓷结构体来说，对于实施例1和比较例2也测定了与强度评价1正交的方向上的强度。

表1

根据表1所示的结果可知：尽管线条体的宽度及间隔在实施例及比较例中相同，但是实施例更能够减小贯通孔的面积。另外，可知：尽管线条体的宽度及间隔在实施例及比较例中相同，实施例也更能够减轻质量。而且，也可知：尽管实施例的质量更轻，但与比较例相比，其耐热冲击性及强度更优异。

另外，就实施例1来说，强度评价2的强度相对于强度评价1中的强度仅降低了-2％，但是比较例2也降低了-35％，观察到了大的各向异性。因此，可知实施例的强度各向异性也优异。

产业上的可利用性

根据本发明，能够得到强度与以往相比更高的陶瓷结构体。而且，根据本发明，可以得到耐热冲击性与以往相比更高的陶瓷结构体。

Claims (10)

1.一种板状的陶瓷结构体，其具有陶瓷制的多个第一线条部、陶瓷制的多个第二线条部以及陶瓷制的第三线条部，所述陶瓷制的多个第一线条部朝着一个方向延伸，所述陶瓷制的多个第二线条部朝着与该第一线条部交叉的方向延伸，所述陶瓷制的第三线条部从由第一线条部与第二线条部的交叉界定的四边形的对角线上通过，

其形成有由第一线条部、第二线条部及第三线条部界定的多个三角形的贯通孔。

2.根据权利要求1所述的陶瓷结构体，其中，第二线条部配置在第三线条部上，第一线条部配置在第二线条部上。

3.根据权利要求2所述的陶瓷结构体，其中，第一线条部、第二线条部及第三线条部交叉于一个交叉部，

在任何一个所述交叉部，均是第二线条部配置在第三线条部上，

在任何一个所述交叉部，均是第一线条部配置在第二线条部上。

4.根据权利要求3所述的陶瓷结构体，其中，第二线条部的截面在除了所述交叉部以外的部位具有圆形或椭圆形的形状，

第一线条部的截面在除了所述交叉部以外的部位具有圆形或椭圆形的形状。

5.根据权利要求1所述的陶瓷结构体，其中，第二线条部配置在第一线条部上，第三线条部配置在第二线条部上。

6.根据权利要求5所述的陶瓷结构体，其中，第一线条部、第二线条部及第三线条部交叉于一个交叉部，

在任何一个所述交叉部，均是第二线条部配置在第一线条部上，

在任何一个所述交叉部，均是第三线条部配置在第二线条部上。

7.根据权利要求6所述的陶瓷结构体，其中，第二线条部的截面在除了所述交叉部以外的部位具有圆形或椭圆形的形状，

第三线条部的截面在除了所述交叉部以外的部位具有圆形或椭圆形的形状。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的陶瓷结构体，其在俯视时的轮廓的至少一部分具有直线边部，

第一线条部、第二线条部及第三线条部中的任一个线条部与所述直线边部平行地配置。

9.根据权利要求8所述的陶瓷结构体，其中，第一线条部或第三线条部与所述直线边部平行地配置。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的陶瓷结构体，其层叠有两个以上的由第一线条部、第二线条部及第三线条部构成的重复单元。

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