JP2000241082A - Tool material for firing ceramics - Google Patents

Tool material for firing ceramics

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JP2000241082A
JP2000241082A JP11041722A JP4172299A JP2000241082A JP 2000241082 A JP2000241082 A JP 2000241082A JP 11041722 A JP11041722 A JP 11041722A JP 4172299 A JP4172299 A JP 4172299A JP 2000241082 A JP2000241082 A JP 2000241082A
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JP
Japan
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firing
insulating material
heat insulating
firing tool
thermal conductivity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11041722A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nishihara
原 健 西
Shigeki Uchida
田 茂 樹 内
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Shinagawa Refractories Co Ltd
Original Assignee
Shinagawa Refractories Co Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a matter being fired against uneven firing, contamination, deformation and the like, by arranging, on the side face of the body of a sintering tool material having a required shape, with a heat insulating material having thermal conductivity lower than that of the body, thereby suppressing temperature difference occurring in the tool material and averaging the inner temperature distribution. SOLUTION: A sintering tool 1, e.g. a refractory pot or a shelf plate, being employed for firing a ceramic ware or ceramics for electronic part has the body 2 of a firing tool material in the shape of rectangular plate and a heat insulating material 3 having thermal conductivity lower than that of the compositional material of the body 2 is arranged on the four side faces of the body 2. Thermal conductivity of the heat insulating material 3 is preferably equal to or lower than 80% that of the body 2. Assuming the thermal conductivity of the body 2 is 100%, thermal conductivity of the heat insulating material 3 is preferably set at 0.2% or above, more specifically at 0.1% or above, and the arranging width L of the heat insulating material 3 is set at 0.1 mm or above. According to the arrangement, cracking or uneven firing can be prevented at quenching.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、陶磁器、タイル、
またはフェライト、セラミックコンデンサ等の電子機器
用材料などのセラミックスを焼成する際に使用する薄
板、こう鉢、さや、棚板、セッター、台板、焼台等の焼
成用道具として使用するためのセラミックス焼成用道具
材に関する。
The present invention relates to ceramics, tiles,
Alternatively, ceramic firing for use as a firing tool for thin plates, mortars, pods, shelves, setters, base plates, baking tables, etc. used when firing ceramics such as ferrite, ceramic capacitors and other electronic equipment materials Tool materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】陶磁器や電子部品用セラミックスを焼成
するに際し、耐火性のこう鉢、棚板等の焼成用道具が用
いられる。
2. Description of the Related Art In firing ceramics for ceramics and electronic parts, firing tools such as fireproof mortars and shelves are used.

【0003】この種の焼成用道具の道具材としては、被
焼成物である製品をはじめ、焼成条件、使用条件によっ
て種々の材料が用いられるが、一般的には炭化珪素質
系、窒化珪素質系、アルミナ質系、ムライト質系、スピ
ネル質系、ジルコニア質系の材料が用いられている。
[0003] As a tool material of this kind of firing tool, various materials are used depending on firing conditions and usage conditions, including a product to be fired, and generally, silicon carbide or silicon nitride is used. , Alumina-based, mullite-based, spinel-based, and zirconia-based materials are used.

【0004】これらの材料は、耐熱スポーリング性を高
めること、および製品との反応性を小さくすることを考
慮して選定される。ところで製品との反応性を小さく抑
える焼成用道具材の材質については製品の化学組成が決
まれば容易に選定可能であるが、耐熱スポーリング性を
高めることに関しては、焼成条件や使用条件に大きく依
存するため、焼成用道具材の材質の選定のみからでは容
易に得ることができない。
[0004] These materials are selected in consideration of enhancing heat-resistant spalling properties and reducing reactivity with products. By the way, the material of the firing tool material that suppresses the reactivity with the product can be easily selected if the chemical composition of the product is determined, but the enhancement of the heat-resistant spalling property largely depends on the firing conditions and usage conditions. Therefore, it cannot be easily obtained only by selecting the material of the firing tool material.

【0005】上記のことから従来種々の対策が講じられ
ている。すなわち耐火物製の棚板または役物タイルの焼
台にスリットを設けたもの(特開平5−340678
号、実開平6−10798号の各公報)、所要面に窪み
または透孔を設けたもの(特開平9−89469号、実
開平6−10798号の各公報)、焼成用道具材内に空
孔を設けたもの(特開昭62−65988号、特公昭5
8−38717号、特公平8−20186号の各公
報)、所要面にジルコニアを被覆させたもの(特公平8
−13710号、特開平9−286678号の各公
報)、焼成用道具材の厚さ等の寸法を規定したもの(特
公平7−76676号、特開平6−11272号の各公
報)などがある。
From the above, various countermeasures have conventionally been taken. That is, a slit plate is provided on a refractory shelf board or an accessory tile grill (Japanese Patent Laid-Open No. 5-340678).
And Japanese Unexamined Patent Publication Nos. Hei 6-10798 and No. 6-10798), those having a recess or through hole in the required surface (Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 9-89469 and 6-10798), and an empty space in the firing tool material. With holes (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-65988,
JP-A-8-38717 and JP-B-8-20186), and zirconia coated on a required surface (Japanese Patent Publication No.
JP-A-13710, JP-A-9-286678), and those in which dimensions such as the thickness of the firing tool material are specified (JP-B-7-76676, JP-A-6-11272) and the like. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかるに上記いずれの
公報に記載の技術が焼成用道具材の耐熱スポーリング性
を高めることを意図されてはいても、何れも十分な効果
を発揮するには至っていない。
However, even if the technology described in any of the above publications is intended to enhance the heat-resistant spalling property of the firing tool material, none of them can exhibit a sufficient effect. Not in.

【0007】すなわち、焼成用道具材にスリットを設け
た構成によるものでは、 スリット部の上部に載置された被焼成物に焼きむらが
生じる。
[0007] That is, in the configuration in which the slit is provided in the firing tool member, unevenness is generated in the object to be fired placed above the slit portion.

【0008】スリット部を避けて被焼成物を載置する
ようにすると被焼成物の載置数が減少し、生産効率およ
び焼成能力が低下する。
When the object to be fired is placed so as to avoid the slit portion, the number of objects to be fired is reduced, and the production efficiency and the firing capacity are reduced.

【0009】スリットの存在により焼成用道具材の強
度が低下し、被焼成物を載置したとき割れを起こすこと
がある。
The presence of the slit lowers the strength of the firing tool material, and may cause cracking when the object to be fired is placed.

【0010】昇温時にはスリットによる効果は得やす
いが、冷却時には効果がない。
Although the effect of the slit is easily obtained at the time of temperature rise, it is not effective at the time of cooling.

【0011】という問題点がある。There is a problem that:

【0012】次に焼成用道具材の所要面に窪みまたは透
孔を設けた構成によるものでは、 被焼成物は所定の高温度に達するまでは原料の焼結が
起こらないため非常に強度が低い状態におかれ、このよ
うな低強度のとき被焼成物が窪みや透孔の上に置かれる
と被焼成物に凹凸が生じ、場合によっては破損が生じ
る。
[0012] Next, in the configuration in which a dent or through hole is provided on a required surface of the firing tool material, the material to be fired has a very low strength because the raw material does not sinter until the temperature reaches a predetermined high temperature. In such a state, when the object to be fired is placed on the depression or the through hole at such a low strength, the object to be fired has irregularities, and in some cases, breaks.

【0013】透孔部には前記スリットによる場合の
と同様、焼きむらを生じる。
[0013] As in the case of the slits, unevenness occurs in the through holes.

【0014】昇温時には効果があるが、冷却時には効
果がない。
Although effective when the temperature is raised, it is not effective when cooled.

【0015】という問題点がある。There is a problem that:

【0016】次に焼成用道具材内に空孔を有する構成と
したものでは、 空孔自体が亀裂の発生源になりやすい。一般的には適
度な大きさを有する球形の空孔は亀裂抑制効果があると
考えられるが、空孔形成材が球形であったとしても、用
いられる配合原料は多種多様な形態をした不規則形であ
るため、空孔形成材が除去された後の空孔に接する周囲
にはかえって鋭利な微亀裂が多数存在することになる。
このような微小亀裂には応力が集中しやすく、その結果
大きな亀裂の発生源になりやすいことになる。
[0016] Next, in the case of having a hole in the firing tool material, the hole itself tends to be a source of cracks. Generally, spherical pores having a suitable size are considered to have a crack suppressing effect, but even if the pore forming material is spherical, the blended raw materials used are irregular in various forms. Because of the shape, many sharp micro-cracks are present around the hole after the hole-forming material is removed.
Stress tends to concentrate on such a small crack, and as a result, it tends to be a source of a large crack.

【0017】次に焼成用道具材の所要面にジルコニアを
被覆させた構成によるものでは、 母材である焼成用道具材とは異なった材料を被覆材に
用いた場合には、被覆材としての保形性が低下し、繰返
し使用中に被覆材の原料粒が脱落し、遂には被覆材とし
ての機能を果さなくなる。
Next, in the configuration in which the required surface of the firing tool material is coated with zirconia, when a material different from the firing tool material as the base material is used for the coating material, The shape retention is reduced, and the raw material grains of the coating material fall off during repeated use, and eventually, the function as the coating material is not achieved.

【0018】という問題点がある。There is a problem.

【0019】最後に焼成用道具材の寸法や厚さを規定し
たものでは、 厚さ方向に凹凸のある形状としたもの(特公平7−7
6676号公報)の製造に際して予め凹凸を有する成形
体を作成する場合には、成形時に締りむらが生じやす
く、これに起因して使用時に亀裂を発生させ、また凹凸
のない均一な成形体を製作したのち加工によって凹凸を
形成する場合には、加工コストが嵩み、焼成用道具材を
安価に提供し得なくなる。
Finally, when the dimensions and thickness of the firing tool material are specified, the firing tool material has a shape having irregularities in the thickness direction (Japanese Patent Publication 7-7-7).
In the case of producing a molded article having irregularities in advance in the production of the article (No. 6676), unevenness in the sealing tends to occur during molding, which causes cracks during use and produces a uniform molded article without irregularities. After that, when forming the irregularities by processing, the processing cost increases, and it becomes impossible to provide a firing tool material at low cost.

【0020】昇温時には効果があっても、冷却時には
効果がない。
Although effective at the time of temperature rise, it has no effect at the time of cooling.

【0021】等の問題点がある。There are the following problems.

【0022】このように従来のいずれの技術によっても
十分な効果が得られず、特に迅速昇温、迅速降温による
生産性の向上、一度に大量の被焼成物を載置し得る大型
焼成用道具材の使用による生産量の向上、繰返し使用に
耐え得る耐久性保持による低コスト操業に対しては更な
る耐熱スポーリング性が必要となる。この点において従
来の耐熱スポーリング性を高めるための対策は主として
昇温時における熱衝撃の防止策に重点がおかれており、
冷却時には殆んど効果を奏しないものばかりであって、
それ故に徐冷が必要となり、その結果生産性が低いもの
となっていた。
[0022] As described above, a sufficient effect cannot be obtained by any of the conventional techniques, and especially, a large temperature firing tool capable of mounting a large amount of objects to be fired at a time by increasing productivity by rapid temperature rise and temperature decrease. Further heat-resistant spalling properties are needed for low-cost operation due to the improvement of the production amount due to the use of materials and the maintenance of durability that can withstand repeated use. In this regard, the conventional measures for improving the heat-resistant spalling property mainly focus on measures for preventing thermal shock at the time of temperature rise.
They are almost ineffective at the time of cooling,
Therefore, slow cooling was required, resulting in low productivity.

【0023】そこで本発明は、昇温時のみならず迅速降
温時についても対応し、生産性の向上を図り、また製品
となる被焼成物の焼きむらや汚れ、変形等を生じず、歩
留りの向上を図り、さらに強度を保持した大型の焼成用
道具材とし得て生産量の向上を図ることを課題とするも
のである。
Accordingly, the present invention is applicable not only at the time of temperature rise but also at the time of rapid temperature fall, thereby improving the productivity, and does not cause unevenness, dirt, deformation or the like of the product to be fired, thereby improving the yield. It is another object of the present invention to obtain a large-sized firing tool material that maintains the strength and improve the production amount.

【0024】上記課題を解決するに当たり、まず現在使
用されている焼成用道具材の亀裂の発生原因を有限要素
法を用いた熱応力計算によって検討した。
In order to solve the above-mentioned problems, first, the cause of the cracks in the currently used firing tool material was examined by thermal stress calculation using the finite element method.

【0025】その結果、焼成用道具材の内部に生じる大
きな温度勾配と複雑な温度分布が大きな熱応力の発生原
因であることが判明した。すなわち昇降温時の加熱また
は冷却は焼成用道具材の外表面からなされるので、焼成
用道具材の角部の昇降温速度は最も速く、中央部は最も
遅くなる。このときに焼成用道具材には大きな温度差と
複雑な温度分布が生じることになる。特に迅速な昇降温
を行なったときは尚更大きな温度差が生じ、複雑な温度
分布になりやすく、これにより大きな熱応力が発生しや
すいものとなる。
As a result, it was found that a large temperature gradient and a complicated temperature distribution generated inside the firing tool material caused large thermal stress. That is, since heating or cooling at the time of raising and lowering the temperature is performed from the outer surface of the firing tool material, the rate of temperature rise and fall at the corners of the firing tool material is the fastest and the speed at the center is the slowest. At this time, a large temperature difference and a complicated temperature distribution occur in the firing tool material. In particular, when the temperature is rapidly raised and lowered, a still larger temperature difference is generated, and the temperature distribution tends to be complicated, so that a large thermal stress is easily generated.

【0026】一例として迅速昇降温時に発生する熱応力
値の結果を図3に示している。同図において矢印は応力
の方向を示し、亀裂はこの応力の方向に対し直角方向に
発生する。
As an example, FIG. 3 shows the result of the thermal stress value generated during rapid temperature rise and fall. In the figure, the arrow indicates the direction of the stress, and cracks occur in a direction perpendicular to the direction of the stress.

【0027】同図に示すように、焼成用道具材aの平板
面の各辺の中央部に大きな応力(2.07MPa)が発
生し、焼成用道具材aの引張強度は1.6〜1.9MP
aであるので上記熱応力値は焼成用道具材aの引張強度
を遥かに越えていることが分った。
As shown in the figure, a large stress (2.07 MPa) is generated at the center of each side of the flat surface of the firing tool material a, and the firing tool material a has a tensile strength of 1.6 to 1. .9MP
Since it is a, it was found that the above thermal stress value far exceeded the tensile strength of the firing tool material a.

【0028】そこで従来技術の一つであるスリットb,
b…を焼成用道具材aの各辺中央に施したものについて
検討した結果を図4に示している。この検討によれば、
スリットb,b…の開口端cには大きな応力は発生して
いないが、各辺にそってスリットb,b…の開口端cと
焼成用道具材aの各角部d,d…との間の中央部に大き
な応力が発生するようになった。その値はスリットを設
けない場合の5%減程度であり、やはり焼成用道具材a
の引張強度を越えていることが分った。すなわちスリッ
トb,b…が十分な効果を与えていないことの証明であ
る。したがってこのスリットb,b…は昇温時には効果
があるとしても、上記のように降温時には効果を奏しな
いものである。
Therefore, the slit b, one of the prior arts,
FIG. 4 shows the results of an examination of the case where b... were applied to the center of each side of the firing tool material a. According to this study,
Although no large stress is generated at the opening ends c of the slits b, b..., The opening ends c of the slits b, b. A large stress is generated in the central portion between them. The value is about 5% reduction when no slit is provided.
It was found that the tensile strength was higher than the tensile strength. That is, it is proof that the slits b, b... Do not give a sufficient effect. Therefore, although the slits b, b... Have an effect at the time of temperature rise, they have no effect at the time of temperature decrease as described above.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
諸問題を解消し、前述の課題を解決する手段として本発
明は、所要の形状を有する焼成用道具材本体の側面に該
本体の熱伝導率より低い熱伝導率を有する断熱性材料を
配設したことにある。
Means for Solving the Problems As a means for solving the above-mentioned problems of the prior art and for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a heating tool body having a required shape on a side face of the body. In other words, a heat insulating material having a thermal conductivity lower than the conductivity is provided.

【0030】上記断熱性材料はその熱伝導率が焼成用道
具材本体の熱伝導率の80%以下であることが好まし
い。また前記断熱性材料の配設幅は0.1mm以上とす
るのがよい。
The heat insulating material preferably has a thermal conductivity of 80% or less of the thermal conductivity of the firing tool body. Further, the arrangement width of the heat insulating material is preferably 0.1 mm or more.

【0031】上記の構成としたことにより、焼成用道具
材の内部に生じる温度差は小さくなり、また温度分布は
平板面から厚み方向に単調な変化を示すことが判明し
た。そのため発生する応力は非常に小さくなり、亀裂発
生を十分に抑制し得ることが分った。ちなみに迅速降温
時に発生する熱応力は図3に示したものの60%減を示
し、焼成用道具材の引張強度の半分以下であった。
With the above configuration, it was found that the temperature difference generated inside the firing tool material was small and the temperature distribution showed a monotonous change from the flat plate surface in the thickness direction. Therefore, the generated stress was very small, and it was found that crack generation could be sufficiently suppressed. Incidentally, the thermal stress generated at the time of rapid temperature decrease was 60% lower than that shown in FIG. 3, and was less than half the tensile strength of the firing tool material.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.

【0033】図1は本発明による焼成用道具材1の一実
施形態を示し、角板状をなす焼成用道具材本体2の四周
側面に該本体2の構成材料より低い熱伝導率を有する断
熱性材料3が配設されている。なお焼成用道具材本体2
の材質は従来の焼成用道具材と同じでよい。
FIG. 1 shows an embodiment of a firing tool 1 according to the present invention, in which a heat insulating material having a lower thermal conductivity than the constituent material of the main body 2 is provided on the four circumferential side surfaces of a firing tool body 2 having a square plate shape. The conductive material 3 is provided. Note that the firing tool material body 2
May be the same as a conventional firing tool material.

【0034】上記断熱性材料3の熱伝導率は焼成用道具
材本体2の熱伝導率の80%以下であることが好まし
い。80%を超えると焼成用道具材本体2の側面からの
熱の流入が無視できなくなり、焼成用道具材中の温度勾
配を大きくし、かつ複雑な温度分布を生じ、その結果焼
成用道具材本体2の引張強度を越える熱応力が発生する
ことになって十分な効果が得られなくなる可能性があ
る。
The thermal conductivity of the heat insulating material 3 is preferably not more than 80% of the thermal conductivity of the firing tool body 2. If it exceeds 80%, the inflow of heat from the side surface of the firing tool main body 2 cannot be ignored, so that the temperature gradient in the firing tool material is increased and a complicated temperature distribution is generated. As a result, the firing tool main body 2 There is a possibility that a thermal stress exceeding the tensile strength of No. 2 is generated, and a sufficient effect cannot be obtained.

【0035】一般に断熱性材料は、その骨材原料が同じ
であれば気孔率を高くすることにより熱伝導率の低下を
実現させているので強度が小さくなっている。したがっ
て搬送時に必要な強度を確保することができる材料特性
を考慮すると、好ましくは焼成用道具材本体2の熱伝導
率を100%としたとき断熱性材料3の熱伝導率は0.
2%以上、さらに好ましくは0.1%以上であることが
望ましい。
In general, the heat insulating material has a low strength because the porosity is increased and the thermal conductivity is reduced if the raw material of the aggregate is the same. Therefore, considering the material properties that can secure the necessary strength at the time of transportation, preferably, the thermal conductivity of the heat insulating material 3 is 0.1% when the thermal conductivity of the firing tool body 2 is 100%.
It is desirable that the content be 2% or more, more preferably 0.1% or more.

【0036】一方、断熱性材料3の配設幅Lは0.1m
m以上であることが効果的である。0.1mm未満であ
ると側面からの熱の流入が無視できず、焼成用道具材中
の温度勾配が大きくなり、かつ複雑な温度分布を生じ、
その結果焼成用道具材本体2の引張強度を越える熱応力
が発生することになって十分な効果が得られないことに
なる。
On the other hand, the arrangement width L of the heat insulating material 3 is 0.1 m.
More than m is effective. If it is less than 0.1 mm, the inflow of heat from the side cannot be ignored, the temperature gradient in the firing tool becomes large, and a complicated temperature distribution occurs,
As a result, thermal stress exceeding the tensile strength of the firing tool main body 2 is generated, and a sufficient effect cannot be obtained.

【0037】なお断熱性材料3の配設幅Lは0.1mm
以上であれば上限は問われないが、前述のように断熱性
材料3の強度は低いので剥離しやすくまた搬送しにくい
点、あるいは使用する焼成炉の容積に対し確保し得る断
熱性材料3の幅に制限が生じる等のことから、好ましく
は前記配設幅Lを20mm以下、さらに好ましくは5m
m以下とすることが望ましく、しかも耐用性に優れたも
のとすることができる。
The arrangement width L of the heat insulating material 3 is 0.1 mm.
The upper limit is not limited as long as it is above, but the strength of the heat insulating material 3 is low as described above, so that the material is easily peeled and hardly conveyed, or the heat insulating material 3 which can be secured with respect to the volume of the firing furnace used. Preferably, the arrangement width L is 20 mm or less, more preferably 5 m
m or less, and can be excellent in durability.

【0038】前記断熱性材料3の材質としては、前記の
熱伝導特性および配設幅Lを満足するものであれば焼成
用道具材本体2を構成する材料と同じであってもよく、
あるいは他の材質のものであってもよい。さらには両者
の組み合わせによるものであっもよい。なお焼成用道具
材本体2と同じ材料による場合は、熱伝導特性を変える
ために材料のミクロ構造を制御すればよく、例えば焼成
用道具材本体2の構成よりも高い気孔率にすることによ
って実現を図ることができる。
The material of the heat-insulating material 3 may be the same as the material constituting the firing tool main body 2 as long as it satisfies the above-mentioned heat conduction characteristics and the arrangement width L.
Alternatively, another material may be used. Further, a combination of the two may be used. In the case of using the same material as the firing tool main body 2, the microstructure of the material may be controlled in order to change the heat conduction characteristics. For example, it is realized by setting the porosity higher than the configuration of the firing tool main body 2. Can be achieved.

【0039】このほか断熱性材料3の構成材料として
は、例えばアルミナ質、ジルコニア質、マグネシア質、
スピネル質等のセラミックファイバーブランケット、ロ
ックウール、けい藻土、木節粘土、蛙目粘土、カオリ
ン、ろう石、カイヤナイト、ボーキサイト等により形成
された耐火断熱煉瓦(商品名イソライト)等を用いるこ
とができる。
Other constituent materials of the heat insulating material 3 include, for example, alumina, zirconia, magnesia,
It is possible to use ceramic fiber blanket such as spinel, rock wool, diatomaceous earth, kibushi clay, frog eye clay, kaolin, pyroxene, kyanite, bauxite, etc. it can.

【0040】前記断熱性材料3の配設手段としては、焼
成用道具材本体2を成形する際にその周囲に予め所定の
幅で断熱性材料3を配置しておいて一体に成形する手
段、または成形された焼成用道具材本体2にモルタル、
有機バインダ、無機バインダ、ピッチ、タール等の接着
材を介して配設する手段、あるいは接着材を用いずに機
械的に圧着させる手段、さらには所定の幅および形状に
予め形成した断熱性材料のみを予め加熱膨張させ、その
中に室温とされている焼成用道具材本体2を嵌合密着さ
せ、次いで断熱性材料を室温まで冷却させることにより
圧嵌めする手段などがある。
The means for disposing the heat-insulating material 3 includes means for previously disposing the heat-insulating material 3 at a predetermined width around the firing tool main body 2 when forming the firing tool main body 2, and integrally forming the same. Or, mortar,
Means to be disposed via an adhesive such as an organic binder, an inorganic binder, pitch, tar, or the like, or a means for mechanically pressing without using an adhesive, and further, only a heat-insulating material previously formed in a predetermined width and shape. Is preliminarily heated and expanded, and a firing tool material body 2 at room temperature is fitted and adhered thereto, and then the heat insulating material is cooled to room temperature to press-fit.

【0041】このほかスラリーの流し込み、吹付け等に
より焼成用道具材本体2の側面にコーティングしたのち
揮発成分の除去または焼付けのため加熱することによる
手段、溶射により断熱性材料3を焼成用道具材本体2の
側面に固着する手段等がある。さらに焼成用道具材本体
2と断熱性材料3との境界面で相互の材料を入り交らせ
て結合させる、所謂ぼかし構造とする手段を用いること
ができる。
In addition, means for coating the side surface of the sintering tool main body 2 by pouring or spraying a slurry, and then heating for removing or baking volatile components, and spraying the heat insulating material 3 with the sintering tool material by thermal spraying There are means for fixing to the side surface of the main body 2 and the like. Further, a means having a so-called blur structure in which mutual materials are mixed and joined at a boundary surface between the firing tool main body 2 and the heat insulating material 3 can be used.

【0042】上記各手段のうち、接着材を介在して配設
した場合は、接着後接着材から発生する揮発成分を予め
加熱除去することにより使用に供することができる。
In the above-mentioned means, when an adhesive is interposed, the volatile components generated from the adhesive after bonding can be used by heating and removing them in advance.

【0043】前記焼成用道具材1の形状については、図
1に示した角板状のほか、楕円板、円板、多角形板、こ
う鉢型、台板等任意の形態のものであってもよく、いず
れの形態である場合もその焼成用道具材本体2の側面に
断熱性材料3が配設される。 (実施例)
The shape of the firing tool 1 may be any shape such as an elliptical plate, a circular plate, a polygonal plate, a mortar, a base plate, etc., in addition to the square plate shape shown in FIG. In any case, the heat-insulating material 3 is provided on the side surface of the firing tool material main body 2. (Example)

【0044】[0044]

【表1】 表1に本発明の道具体的な実施例を示している。[Table 1] Table 1 shows specific embodiments of the present invention.

【0044】表1中、( )内の数字は焼成用道具材本
体2の形状を表わしているもので、(1)…平板、
(2)…楕円板、(3)…円板、(4)…多角形板、
(5)…こう鉢型、(6)…台板を示す。また指数
「1」においては、用いた焼成用道具材本体2の熱伝導
率値を「1」にしたときの断熱性材料3の熱伝導率値の
比率を示す。指数「2」においては、有限要素法による
熱応力計算を行なったときの焼成用道具材本体2に発生
する最大の熱応力値を用いた焼成用道具材本体2の引張
強度で除算したときの値であり、この値が「1」である
ときは最大熱応力値と引張強度とが等しいことを意味し
ており、「1」を超えるときは亀裂の発生、「1」未満
のときは亀裂の発生なしを意味している。指数「3」に
おいては、実機に用いた際の耐用回数を比較品「1」の
耐用回数を基準とした場合の指数を表わしている。
In Table 1, the numbers in parentheses indicate the shape of the firing tool body 2, and are as follows: (1).
(2) ... oval plate, (3) ... disk, (4) ... polygonal plate,
(5) ... bowl shape, (6) ... base plate. The index “1” indicates the ratio of the thermal conductivity value of the heat insulating material 3 when the thermal conductivity value of the firing tool body 2 used is “1”. In the index “2”, the maximum thermal stress value generated in the firing tool body 2 when the thermal stress calculation by the finite element method is performed is divided by the tensile strength of the firing tool body 2 using the maximum thermal stress value. When the value is “1”, it means that the maximum thermal stress value is equal to the tensile strength. When the value exceeds “1”, a crack is generated. When the value is less than “1”, a crack is generated. Means no occurrence. The index “3” indicates an index when the number of times of use when used in an actual machine is based on the number of times of use of the comparative product “1”.

【0045】表1中、○内の数字は断熱性材料3の配設
の仕方を表わすもので、は焼成用道具材本体2を成形
する際にその周囲に予め所定の幅で断熱性材料を配して
おいて両者を一体に成形する方法によるもの。は成形
された焼成用道具材本体2の側面に所定厚にモルタル、
有機バインダ、無機バインダ、ピッチ、タール等の接着
材を介して断熱性材料を配設し、接着後接着材から生じ
る揮発成分を予め加熱除去する方法によるもの。は接
着材を介さずに断熱性材料を機械的に圧着する方法によ
るもの。は予め所定幅で所定形状に形成した断熱性材
料のみを予め加熱膨張させ、その内側に室温におかれて
いる焼成用道具材本体2を嵌合密着させ、断熱性材料が
室温に降下することにより収縮して焼成用道具材本体2
の側面に圧着する方法によるもの。はスラリーの流し
込み、吹付け等により断熱性材料を焼成用道具材本体2
の側面にコーティングし、その後揮発成分の除去または
焼付けのため加熱する方法によるもの。は溶射により
断熱性材料を焼成用道具材本体2の側面に配設する方法
によるものを意味している。
In Table 1, the numbers in the circles indicate the manner of disposing the heat insulating material 3. The heat insulating material 3 is formed with a predetermined width in advance around the firing tool main body 2 when the firing tool main body 2 is formed. By disposing them and molding them together. Is a mortar having a predetermined thickness on the side surface of the formed firing tool material body 2;
A method in which a heat insulating material is provided via an adhesive such as an organic binder, an inorganic binder, pitch, and tar, and a volatile component generated from the adhesive after bonding is removed by heating in advance. Is based on a method in which a heat insulating material is mechanically pressed without using an adhesive. Is to heat-expand only a heat-insulating material formed in a predetermined width and in a predetermined shape in advance, fit the firing tool main body 2 at room temperature into the inside thereof, and bring the heat-insulating material down to room temperature. Tool body 2 for firing
By crimping to the side of Is a tool material body 2 for firing a heat insulating material by pouring or spraying a slurry.
By coating on the side surface and then heating to remove or bake volatile components. Means that a heat insulating material is disposed on the side surface of the firing tool body 2 by thermal spraying.

【0046】上記表1にみられるように、本発明による
焼成用道具材本体2の形状が(1)〜(6)のいずれの
形状の場合であっても、図2にみられるように発生熱応
力は特定箇所に集中することがなく、かつ比較品1〜6
のいずれのものよりも大幅に下廻っており、使用回数に
おいても2〜6倍の延長がみられた。
As can be seen from Table 1 above, no matter what the shape of the firing tool material body 2 according to the present invention is (1) to (6), the shape as shown in FIG. Thermal stress does not concentrate on a specific location, and comparative products 1 to 6
And the number of times of use was prolonged by 2 to 6 times.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、焼
成用道具材本体の側面に該本体の熱伝導率よりも低い熱
伝導率を有する断熱性材料を配設したことにより、焼成
用道具材の内部に生じる温度差を小さくすることがで
き、内部温度分布が平均化され、これにより迅速な昇降
温を行なっても発生応力値は非常に小さくなって亀裂や
割れの発生が抑制され、焼成用道具材の耐用性を著しく
向上させることができる。
As described above, according to the present invention, a heat-insulating material having a thermal conductivity lower than that of the main body of the firing tool is provided on the side surface of the main body of the firing tool. The temperature difference generated inside the tool material can be reduced, and the internal temperature distribution is averaged, so that even if the temperature is raised and lowered quickly, the generated stress value is extremely small, and the occurrence of cracks and cracks is suppressed. In addition, the durability of the firing tool material can be significantly improved.

【0048】特に被焼成物が焼成用道具材に生じた亀裂
面の空孔による焼きむらや汚れ、変形、および運搬時の
落下破損等の悪影響を受けることがないので、製品の歩
留まりの向上を実現することができ、また焼成用道具材
の大きさや形状にかかわらず実施可能であるから、製品
の生産量の増大や最適な生産量の制御を可能とすること
ができる。
In particular, since the object to be fired is not adversely affected by unevenness in burning, dirt, deformation due to voids in the crack surface generated in the firing tool material, and drop damage during transportation, the product yield is improved. It can be performed regardless of the size and shape of the firing tool material, so that it is possible to increase the production amount of the product and to control the production amount optimally.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の焼成用道具材を迅速降温した際に生じる
最大熱応力値とその発生位置およびその方向を示す説明
図。
FIG. 2 is an explanatory view showing a maximum thermal stress value generated when the temperature of the firing tool material shown in FIG. 1 is rapidly lowered, a generation position thereof, and a direction thereof.

【図3】従来の平板状の焼成用道具材を迅速降温した際
に生じる最大熱応力値とその発生位置およびその方向を
示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a maximum thermal stress value generated when a conventional flat plate-shaped firing tool material is rapidly cooled down, and a generation position and a direction thereof.

【図4】図3の焼成用道具材の各辺の中央に辺に直交す
るスリットを施した場合の最大熱応力値とその発生位置
およびその方向を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a maximum thermal stress value, a generation position thereof, and a direction thereof when a slit orthogonal to the side is provided at the center of each side of the firing tool material of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 焼成用道具材 2 焼成用道具材本体 3 断熱性材料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Firing tool material 2 Firing tool material body 3 Insulating material

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所要の形状を有する焼成用道具材本体の側
面に該本体の熱伝導率より低い熱伝導率を有する断熱性
材料を配設したことを特徴とするセラミックス焼成用道
具材。
1. A tool for firing ceramics, wherein a heat-insulating material having a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of the body is disposed on a side surface of a firing tool body having a required shape.
【請求項2】前記断熱性材料の熱伝導率が焼成用道具材
本体の熱伝導率の80%以下である請求項1記載のセラ
ミックス焼成用道具材。
2. The ceramic firing tool according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the heat insulating material is 80% or less of the thermal conductivity of the firing tool main body.
【請求項3】前記断熱性材料の配設幅が0.1mm以上
である請求項1または2記載のセラミックス焼成用道具
材。
3. The ceramic firing tool according to claim 1, wherein the width of the heat insulating material is 0.1 mm or more.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011196602A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Ngk Insulators Ltd Housing for heating and use method of the same, and heating jig and use method of the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20060509