JP2002277175A

JP2002277175A - 焼成用容器

Info

Publication number: JP2002277175A
Application number: JP2001083975A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Nobunaga; 尚志延永; Takanobu Oishi; 孝信大石; Kinya Kamata; 勤也鎌田; Kazuo Abe; 一雄阿部
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】耐蝕性を向上した焼成用容器を提供する。【解決手段】少なくとも被焼成物７と接触する表面に
直接または他の層を介して耐蝕層５を形成し、耐蝕層５
が、少なくともケイ酸金属塩化合物、アルミン酸金属塩
化合物、及び金属フッ化物のいずれか１つからなる構成
の焼成用容器とする。これにより、耐蝕層がアルカリ金
属元素含有複合酸化物に含まれるアルカリ金属元素の反
応を抑制し、焼成用容器の耐蝕性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼成用容器に係
り、特に、アルカリ金属元素含有複合酸化物の焼成に好
適な焼成用容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルカリ金属元素含有複合酸化物は、リ
チウムイオン電池、排ガス浄化用の触媒、熱電冷却素子
や熱電発電素子、光触媒など様々な用途に利用されてい
る。このようなアルカリ金属元素含有複合酸化物は、例
えばアルミナ質、ムライト質、コーディエライト質など
の耐火物からなる匣鉢つまり焼成用容器の上に積載さ
れ、約５００℃〜１２００℃の温度で焼成することによ
り製造される。

【０００３】ところで、アルカリ金属元素含有複合酸化
物は、アルカリ元素が強い反応性を有することから、腐
蝕性を有する。このため、被焼成物であるアルカリ金属
元素含有複合酸化物と接触する焼成用容器では、焼成用
容器のアルカリ金属元素含有複合酸化物との接触部分で
腐蝕が生じ、その腐蝕の結果、焼成用容器への被焼成物
の付着の発生、焼成用容器の浸食やクラックなどの発
生、さらに、浸食やクラックによって焼成用容器の表面
などが剥離して被焼成物に混入してしまうなどの問題が
生じる場合がある。このようにアルミナ質、ムライト
質、コーディエライト質などの耐火物からなる焼成用容
器は、アルカリ金属元素含有複合酸化物の製造では、繰
り返して使用することには耐えられず、例えば製造バッ
チ毎など、頻繁に焼成用容器を交換しなければならな
い。したがって、焼成用容器の繰り返し使用を可能に
し、また焼成用容器の交換頻度を低減することなどのた
めに、耐蝕性を向上した焼成用容器が望まれている。

【０００４】このような問題を解決するアルカリ金属元
素含有複合酸化物の焼成用容器として、耐熱セラミック
製の焼成用容器の表面をアルカリ金属元素含有複合酸化
物の反応を抑制する材料が被覆した焼成用容器が用いら
れている。このような焼成用容器では、アルカリ金属元
素含有複合酸化物による腐蝕を抑制する材料として銀、
酸化マグネシウム、コランダム、チタン酸アルミニウム
が用いられている。また、ステンレスなどの耐熱合金製
の焼成用容器を使用して上記問題を解決することも考え
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような耐
熱セラミック製の容器の表面を銀、酸化マグネシウム、
コランダム、そしてチタン酸アルミニウムのいずれかで
被覆した焼成用容器でも十分に耐蝕性を向上することは
できない。例えば、酸化マグネシウム、コランダム、そ
してチタン酸アルミニウムを被覆した焼成用容器では、
初期的には十分な耐蝕性が得られるが、繰り返し使用す
るうちに、耐蝕性が低下し、焼成用容器のアルカリ金属
元素含有複合酸化物との接触部分で腐蝕が生じ、焼成用
容器への被焼成物の付着の発生、焼成用容器の浸食やク
ラックなどの発生が起こる。また、銀を被覆した焼成用
容器では、銀の融点である約９６０.５℃以下の製造条
件では耐蝕性を向上することができるが、銀の融点以上
の焼成温度で製造を行う場合には適用できず、さらに、
銀で被覆することにより焼成用容器のコストが増大して
しまい好ましくない。

【０００６】一方、ステンレス製の焼成用容器は、低温
焼成、つまり約６００℃よりも低い温度での焼成では耐
蝕性を向上することができるが、約６００℃以上の温度
での焼成では耐蝕性を向上することができない。

【０００７】本発明の課題は、焼成用容器の耐蝕性を向
上することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の焼成用容器は、
少なくとも被焼成物と接触する表面に直接または他の層
を介して耐蝕層を形成し、この耐蝕層が、少なくともケ
イ酸金属塩化合物、アルミン酸金属塩化合物、及び金属
フッ化物のいずれか１つからなる構成とすることにより
上記課題を解決する。

【０００９】さらに、耐蝕層が少なくともケイ酸金属塩
化合物からなり、該ケイ酸金属塩化合物に含まれる金属
元素が、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのうちの少なくとも１種である構成とす
る。

【００１０】また、耐蝕層が少なくともアルミン酸金属
塩化合物からなり、このアルミン酸金属塩化合物に含ま
れる金属元素が、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ
ａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのうちの少なくとも１種である構成
とする。

【００１１】さらに、耐蝕層が少なくとも金属フッ化物
からなり、この金属フッ化物に含まれる金属元素が、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのうちの少な
くとも１種である構成とする。

【００１２】このような構成とすれば、焼成用容器の少
なくとも被焼成物と接触する表面に形成された耐蝕層に
よりアルカリ金属元素含有複合酸化物に含まれるアルカ
リ金属元素の反応を抑制でき、焼成用容器の耐蝕性を向
上することができる。

【００１３】また、焼成用容器の本体がＡｌ_２Ｏ_３質、
Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２質、及びＡｌ _２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−
ＭｇＯ質のうちの少なくとも１種からなるか、または主
にＡｌ_２Ｏ_３質、Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２質、及びＡｌ_２
Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＭｇＯ質のうちの少なくとも１種を含
んでいる構成とすれば、十分な熱衝撃抵抗性や熱サイク
ル耐性などを有する、つまり十分な耐熱性を有する焼成
用容器を得ることができるので好ましい。

【００１４】また、被焼成物を載せるセッターを有し、
このセッターが、少なくともケイ酸金属塩化合物、アル
ミン酸金属塩化合物、及び金属フッ化物のいずれか１つ
で形成された構成とする。さらに、被焼成物を載せるセ
ッターを有し、このセッターが、少なくとも被焼成物と
接触する表面に直接または他の層を介して耐蝕層を形成
し、この耐蝕層が、少なくともケイ酸金属塩化合物、ア
ルミン酸金属塩化合物、及び金属フッ化物のいずれか１
つで形成された構成とする。このような構成にすれば、
セッターを用いる焼成用容器の場合に、セッターの耐蝕
性を向上することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用してなる焼成
用容器の一実施形態について図１を参照して説明する。
図１は、本発明を適用してなる焼成用容器の一部分の拡
大断面図である。

【００１６】本実施形態の焼成用容器１は、図１に示す
ように、焼成用容器１の本体３の表面を耐蝕層５で覆っ
たものである。したがって、耐蝕層５の上にアルカリ金
属元素含有複合酸化物７が載せられてアルカリ金属元素
含有複合酸化物７の焼成が行われる。焼成用容器１の本
体３は、Ａｌ_２Ｏ_３質、Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２質、Ａｌ
_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＭｇＯ質のうちの少なくとも１種で
形成する。これらに含まれる代表的な材料としては、ア
ルミナ、ムライト、アンダルサイト、コーディエライト
などが挙げられる。これにより、十分な熱衝撃抵抗性や
熱サイクル耐性などを有する、つまり十分な耐熱性を有
する焼成用容器を形成することができる。また、本体３
は、耐蝕層５との反応性や熱膨張係数の差などを考慮し
て、焼成用容器を形成する材料として、Ａｌ_２Ｏ_３質、
Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２質、Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ｍｇ
Ｏ質のうちの少なくとも１種に加えて、ＭｇＡｌ２Ｏ
４、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３などを適宜添加した構
成とすることもできる。

【００１７】耐蝕層５は、ケイ酸金属塩化合物、アルミ
ン酸塩金属化合物、そして金属フッ化物のいずれか１つ
で形成されている。ケイ酸金属塩化合物としては、フィ
ロケイ酸塩、メタケイ酸塩、オルトケイ酸塩などがあ
り、このようなケイ酸金属塩に含まれる金属元素は、Ｍ
ｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｋのうちの少なくとも１種である。ケイ酸金属塩化
合物の代表的なものとしては、ＭｎＳｉＯ_３、Ｍｎ_２Ｓ
ｉＯ_４、Ｃｏ_２ＳｉＯ_４、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４、ＭｇＳｉＯ
_３、Ｍｇ_２ＳｉＯ_４、ＣａＳｉＯ_３、Ｃａ_２ＳｉＯ_４、
Ｃａ_３ＳｉＯ_５、Ｃａ_３Ｓｉ_２Ｏ_７、ＳｒＳｉＯ_３、Ｓ
ｒ_２ＳｉＯ_４、ＢａＳｉＯ_３、Ｂａ_２ＳｉＯ _４、ＢａＳ
ｉ_２Ｏ_５、Ｂａ_２ＳｉＯ_８、Ｌｉ_２ＳｉＯ_３、Ｎａ_２Ｓ
ｉＯ_３、Ｋ_２ＳｉＯ_３などが挙げられ、ケイ酸金属塩化
合物の耐蝕層５は、上記のケイ酸金属塩化合物の１つま
たは２つ以上で形成されている。

【００１８】アルミン酸塩金属化合物としては、メタア
ルミン酸塩、オルトアルミン酸塩などがあり、このよう
なアルミン酸金属塩に含まれる金属元素は、Ｍｎ、Ｃ
ｏ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのうちの
少なくとも１種である。アルミン酸塩金属化合物の代表
的なものとしては、ＭｎＡｌ_２Ｏ_４、ＣｏＡｌ_２Ｏ_４、
ＺｎＡｌ_２Ｏ_４、ＣａＡｌ_２Ｏ_４、Ｃａ_２Ａｌ_４Ｏ_７、
Ｃａ_３Ａｌ_２Ｏ_６、Ｃａ _１２Ａｌ_１４Ｏ_３５、ＳｒＡｌ
_２Ｏ_４、ＢａＡｌ_２Ｏ_４、Ｂａ_３Ａｌ_２Ｏ_６、ＬｉＡｌ
Ｏ_２、ＮａＡｌＯ_２、ＫＡｌＯ_２などが挙げられ、アル
ミン酸塩金属化合物の耐蝕層５は、上記のアルミン酸塩
金属化合物の１つまたは２つ以上で形成されている。

【００１９】金属フッ化物に含まれる金属元素は、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのうちの少な
くとも１種である。金属フッ化物の代表的なものとして
は、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＢａＦ_２、ＡｌＦ
_３、ＳｃＦ_３、ＹＦ_３、ＬａＦ_３、ＣｅＦ_３、Ｐｒ
Ｆ_３、ＮｄＦ_３、ＳｍＦ_３、ＥｕＦ_３、ＬｉＦ、Ｎａ
Ｆ、ＫＦなどが挙げられ、金属フッ化物の耐蝕層５は、
上記の金属フッ化物の１つまたは２つ以上で形成されて
いる。

【００２０】また、耐蝕層５は、本体３との反応性や熱
膨張係数の差などを考慮して、ケイ酸金属塩化合物、ア
ルミン酸塩金属化合物、そして金属フッ化物のいずれか
１つと、ＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３などとを適宜含んだ構成に
することもできる。さらに、本体３と耐蝕層５との間に
中間層を設けた構成にすることもできる。中間層は、十
分な耐熱性を有する材料で形成するのが好ましく、さら
に、焼成用容器１の本体３の熱膨張係数と耐蝕層５の熱
膨張係数に対する差ができるだけ少ない熱膨張係数を有
する材料で形成することが好ましい。

【００２１】耐蝕層５は、本体３の表面に塗布、溶射、
または蒸着によって膜状または層状に形成されている。
塗布によって耐蝕層５を形成する場合には、耐蝕層５の
原料、すなわちケイ酸金属塩化合物、アルミン酸塩金属
化合物、そして金属フッ化物のいずれか１つ、またはケ
イ酸金属塩化合物、アルミン酸塩金属化合物、そして金
属フッ化物のいずれか１つを主成分としてＳｉＯ_２やＢ
_２Ｏ_３などとを適宜含んだものを水溶媒または有機溶媒
中に分散させ、これをコーティング液とする。このコー
ティング液をスプレーや刷毛などで本体３の表面に塗布
し、乾燥した後、熱処理することで耐蝕層５が形成され
る。このとき、原料としては、ケイ酸金属塩化合物やア
ルミン酸塩金属化合物自体を用いることもできるし、ケ
イ酸金属塩化合物やアルミン酸塩金属化合物の前駆材料
を用いることができる。

【００２２】耐蝕層５の原料として前駆材料を用いる場
合、例えばケイ酸金属塩化合物であるＳｒＳｉＯ_３の耐
蝕層５を形成するとき、Ｓｒに対してＳｒＯ、ＳｒＣＯ
_３などが、Ｓｉに対してＳｉＯ_２、メチルシリケートな
どが前駆材料となる。また、例えばアルミン酸塩金属化
合物であるＳｒＡｌ_２Ｏ_４の耐蝕層５を形成するとき、
Ｓｒに対してＳｒＯ、ＳｒＣＯ_３などが、Ａｌに対して
Ａｌ_２Ｏ_３、アルミニウムトリｎ−ブトキシドなどが前
駆材料となる。前駆材料としては、様々な材料を用いる
ことができ、熱処理後、最終的に目的の化合物を主成分
とする耐蝕層を形成できればよい。例えば、熱処理後、
最終的にＳｒＳｉＯ_３またはＳｒＡｌ_２Ｏ_４を主成分と
する耐蝕層を形成できれば、上に例示した材料に限ら
ず、様々な材料を用いることができる。

【００２３】蒸着によって耐蝕層５を形成する方法に
は、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法
などが含まれる。

【００２４】耐蝕層５の厚みは、耐久性の観点から、１
０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。耐蝕
層５の厚みが１０μｍ未満では、アルカリ金属元素によ
って比較的短い時間で浸食されてしまう場合があるため
好ましくない。また、耐蝕層５の厚みが３００μｍを超
えると、焼成用容器の本体３と耐蝕層５との間の熱膨張
率の差により、耐蝕層５でクラックや剥離などの損傷が
発生する場合があるため好ましくない。

【００２５】また、本実施形態では、焼成用容器１の本
体３の表面を耐蝕層５で覆っているが、耐蝕層５は、本
体３の少なくともアルカリ金属元素含有複合酸化物と接
触する部分を覆っていればよい。

【００２６】また、本実施形態では、焼成用容器１の本
体３の表面に耐蝕層５を形成した構成を示しているが、
セッターを用い、焼成用容器１表面に載せたセッター上
にアルカリ金属元素含有複合酸化物を置いて焼成を行う
場合には、セッターをケイ酸金属塩化合物、アルミン酸
塩金属化合物、そして金属フッ化物のいずれか１つで形
成した構成、またはケイ酸金属塩化合物、アルミン酸塩
金属化合物、そして金属フッ化物のいずれか１つを主に
含む構成とする。さらに、このとき、セッターの表面に
ケイ酸金属塩化合物、アルミン酸塩金属化合物、そして
金属フッ化物のいずれか１つで形成するか、またはケイ
酸金属塩化合物、アルミン酸塩金属化合物、そして金属
フッ化物のいずれか１つを主に含む耐蝕層を形成した構
成とすることもできる。

【００２７】

【実施例】（第１の実施例）以下、ケイ酸金属塩化合物
で耐蝕層を形成した第１の実施例について説明する。な
お、本実施例では、本発明を適用した実施例１〜７まで
の構成の試験片と、本発明を適用していない比較例１〜
７までの構成の試験片とを作成し、それらの試験片を用
いて耐蝕性の試験を行った。焼成用容器の本体に相当す
る試験片の本体は、大きさが幅５０ｍｍ×奥行き５０ｍ
ｍ×厚み１０ｍｍであり、下記のＡ、Ｂ、Ｃのいずれか
の組成となっている。

【００２８】Ａ：アルミナ／コーディエライト／ムライト＝１６／１
８／６６（ｗｔ％）Ｂ：アルミナ／ムライト＝１０／９０（ｗｔ％）Ｃ：マグネシア耐蝕層は、Ｍｇ_２ＳｉＯ_４、Ｓｒ_２ＳｉＯ_４、Ｃｏ_２Ｓ
ｉＯ_４、Ｂａ_２ＳｉＯ _４、Ｌｉ_２ＳｉＯ_３、ＺｒＳｉＯ
_４の６種のケイ酸金属塩化合物、またはＡｌ_２ＴｉＯ_５
のいずれかで形成した。これらの耐蝕層は、上記Ａまた
はＢの組成の本体表面に塗布または溶射によって形成し
た。実施例３と比較例７では、溶射により耐蝕層を形成
しており、平均粒径が４０μｍのＭｇ_２ＳｉＯ_４を溶射
被膜材とし、大気雰囲気でプラズマ溶射することにより
耐蝕層を形成した。その他の実施例と比較例では、塗布
によって耐蝕層を形成しており、平均粒径が１μｍ〜４
０μｍのケイ酸金属塩化合物粒子またはＡｌ_２ＴｉＯ_５
を蒸留水に分散させてコーティング液とし、このコーテ
ィング液をスプレー塗装によって試験片の本体表面に塗
布し、乾燥後、空気中において１３００℃で５時間熱処
理して耐蝕層を形成した。

【００２９】このようにして得られた各試験片に対し
て、ＬｉＣｏＯ_２の焼成により耐食性試験を実施した。
被焼成物としてＬｉ_２Ｏ_３とＣｏ_３Ｏ_４とをモル比で
３：２で混合した粉体を、内径φ２４のパイプ状の型を
使用して４ｇを各試験片の上に載せ、空気中において１
０００℃で１０時間加熱した。加熱終了後、室温まで冷
却し、室温にて凝塊化した被焼成物を試験片から除去し
た。このとき、被焼成物の試験片との付着の状況、そし
て被焼成物への試験片からの剥離物の付着の状況を目視
により検査した。その後、再度被焼成物を試験片の上に
載せ、上記の焼成条件で繰り返し２０回焼成を行い、各
焼成毎に被焼成物の試験片との付着、そして被焼成物へ
の試験片からの剥離物の付着の発生回数を計数した。ま
た、付着や剥離が少ない試験片については、上記の焼成
条件で５０回まで繰り返し焼成を行った後、付着や剥離
を検査した。この試験の結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】表１に示すように、実施例１〜７の試験片、すなわちＡ
またはＢの組成の本体にＭｇ_２ＳｉＯ_４、Ｓｒ_２ＳｉＯ
_４、Ｃｏ_２ＳｉＯ_４、Ｂａ_２ＳｉＯ_４、またはＬｉ_２Ｓ
ｉＯ_３の耐蝕層を形成した試験片では、２０回の焼成の
繰り返しにおいて被焼成物の試験片への付着が実施例
１、２、７で１、２回見られたのみであり、十分な耐蝕
性が得られている。さらに、５０回の焼成の繰り返しに
おいても被焼成物の試験片への付着や試験片の剥離はほ
とんど見られず、本発明を適用した実施例１〜７の試験
片では、耐蝕性が向上されていることを示している。

【００３１】これに対し、比較例１〜３の耐蝕層を形成
していない試験片では、被焼成物の試験片への付着や試
験片の剥離が多く発生している。比較例４の耐蝕層を金
属元素としてＺｒを含むケイ酸金属塩化合物、つまりＺ
ｒＳｉＯ_４で形成した試験片では、試験片の剥離が多く
発生しており、耐蝕性を向上することはできない。比較
例５の耐蝕層をケイ酸金属塩化合物でないＡｌ_２ＴｉＯ
_５で形成した試験片でも、被焼成物の試験片の剥離が多
く発生しており、耐蝕性を向上することはできない。比
較例６は、実施例１、３と同様に、Ａの組成の本体にＭ
ｇ_２ＳｉＯ_４の耐蝕層を形成した試験片であるが、耐蝕
層の厚みが５μｍと薄過ぎるため、被焼成物の試験片の
剥離が多く発生し、耐蝕性を向上することはできない。
また、比較例７も、実施例１、３と同様に、Ａの組成の
本体にＭｇ_２ＳｉＯ_４の耐蝕層を形成した試験片である
が、耐蝕層の厚みが３４７μｍと厚過ぎるため、耐蝕層
にクラックが発生し、さらに耐蝕層が膨れて剥離してし
まい、焼成回数６回で試験を中止した。

【００３２】このように、アルカリ金属元素含有複合酸
化物の焼成用容器の被焼成物と接触する表面に少なくと
もケイ酸金属塩化合物からなる耐蝕層を形成すれば、焼
成用容器の耐蝕性を向上できる。

【００３３】（第２の実施例）以下、アルミン酸金属塩
化合物で耐蝕層を形成した第２の実施例について説明す
る。なお、本実施例では、第１の実施例と同じ構成や試
験方法に関しては説明を省略し、第１の実施例と異なる
点について記載する。

【００３４】本実施例では、本発明を適用した実施例８
〜１３までの構成の試験片と、本発明を適用していない
比較例８〜１４までの構成の試験片とを作成し、それら
の試験片を用いて耐蝕性の試験を行った。焼成用容器の
本体に相当する試験片の本体の大きさや組成は、第１の
実施例と同じである。

【００３５】耐蝕層は、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４、ＢａＡｌ_２Ｏ
_４、Ｂａ_３Ａｌ_２Ｏ_６、ＬｉＡｌＯ _２、ＭｇＡｌ_２Ｏ_４
の５種のアルミン酸金属塩化合物、またはＡｌ_２ＴｉＯ
_５のいずれかで形成した。これらの耐蝕層は、Ａまたは
Ｂの組成の本体表面に塗布または溶射によって形成し
た。実施例１３と比較例１４では、溶射により耐蝕層を
形成しており、平均粒径が４０μｍのＳｒＡｌ_２Ｏ_４を
溶射被膜材とし、大気雰囲気でプラズマ溶射することに
より耐蝕層を形成した。その他の実施例と比較例では、
塗布によって耐蝕層を形成しており、平均粒径が１μｍ
〜４０μｍのアルミン酸金属塩化合物またはＡｌ_２Ｔｉ
Ｏ_５粒子を蒸留水に分散させてコーティング液とした以
外第１の実施例と同様にして耐蝕層を形成した。なお、
実施例１２では、試験片上に主としてＣｏ_２ＳｉＯ_４か
らなる中間層と、この中間層の上に積層された主として
ＬｉＡｌＯ_２からなる耐蝕層との２層を上記の塗布によ
る方法で形成した。

【００３６】各試験片の耐蝕性の試験方法は第１の実施
例と同じであり、この試験の結果を表２に示す。

【００３７】

【表２】表２に示すように、実施例８〜１３の試験片、すなわち
ＡまたはＢの組成の本体にＳｒＡｌ_２Ｏ_４、ＢａＡｌ_２
Ｏ_４、Ｂａ_３Ａｌ_２Ｏ_６、またはＬｉＡｌＯ_２の耐蝕層
を形成した試験片では、２０回の焼成の繰り返しにおい
て被焼成物の試験片への付着または試験片の剥離が実施
例８、１２、１３で１〜３回見られたのみであり、十分
な耐蝕性が得られている。さらに、５０回の焼成の繰り
返しにおいても被焼成物の試験片への付着や試験片の剥
離はほとんど見られず、本発明を適用した実施例８〜１
３の試験片では、耐蝕性が向上されていることを示して
いる。

【００３８】これに対し、比較例８〜１０の耐蝕層を形
成していない試験片では、被焼成物の試験片への付着や
試験片の剥離が多く発生している。比較例１１の耐蝕層
を金属元素としてＭｇを含むアルミン酸金属塩化合物、
つまりＭｇＡｌ_２Ｏ_４で形成した試験片では、被焼成物
の試験片への付着や試験片の剥離が多く発生しており、
耐蝕性を向上することはできない。比較例１２の耐蝕層
をアルミン酸金属塩化合物でないＡｌ_２ＴｉＯ_５で形成
した試験片でも、被焼成物の試験片の剥離が多く発生し
ており、耐蝕性を向上することはできない。比較例１３
は、実施例８、１３と同様に、Ａの組成の本体にＳｒＡ
ｌ_２Ｏ_４の耐蝕層を形成した試験片であるが、耐蝕層の
厚みが６μｍと薄過ぎるため、被焼成物の試験片の剥離
が多く発生し、耐蝕性を向上することはできない。ま
た、比較例１４も、実施例８、１３と同様に、Ａの組成
の本体にＳｒＡｌ_２Ｏ_４の耐蝕層を形成した試験片であ
るが、耐蝕層の厚みが３６３μｍと厚過ぎるため、耐蝕
層にクラックが発生し、さらに耐蝕層が膨れて剥離して
しまい、焼成回数９回で試験を中止した。

【００３９】このように、アルカリ金属元素含有複合酸
化物の焼成用容器の被焼成物と接触する表面に少なくと
もアルミン酸金属塩化合物からなる耐蝕層を形成すれ
ば、焼成用容器の耐蝕性を向上できる。

【００４０】さらに、実施例１２の試験片のように、焼
成用容器の本体の表面に中間層を形成し、この中間層の
上に耐蝕層を形成する構成にすることでも耐蝕性を向上
することができる。

【００４１】（第３の実施例）以下、金属フッ化物で耐
蝕層を形成した第３の実施例について説明する。なお、
本実施例では、第１及び第２の実施例と同じ構成や試験
方法に関しては説明を省略し、第１及び第２の実施例と
異なる点について記載する。

【００４２】本実施例では、本発明を適用した実施例１
４〜１８までの構成の試験片と、本発明を適用していな
い比較例１５〜２０までの構成の試験片とを作成し、そ
れらの試験片を用いて耐蝕性の試験を行った。焼成用容
器の本体に相当する試験片の本体の大きさや組成は、第
１及び第２の実施例と同じである。

【００４３】耐蝕層は、ＣａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＣｅＦ_３
の３種の金属フッ化物、またはＡｌ _２ＴｉＯ_５のいずれ
かで形成した。これらの耐蝕層は、ＡまたはＢの組成の
本体表面に塗布または溶射によって形成した。実施例１
６、比較例１９では、塗布によって耐蝕層を形成してお
り、平均粒径が１μｍ〜４０μｍの金属フッ化物である
ＣｅＦ_３粒子を蒸留水に分散させてコーティング液と
し、このコーティング液をスプレー塗装によって試験片
の本体表面に塗布し、乾燥後、空気中において１１００
℃で５時間熱処理して耐蝕層を形成した。比較例１８で
は、Ａｌ_２ＴｉＯ _５粒子を蒸留水に分散させてコーティ
ング液とし、このコーティング液をスプレー塗装によっ
て試験片の本体表面に塗布し、乾燥後、空気中において
１３００℃で５時間熱処理して耐蝕層を形成した。その
他の実施例と比較例では、溶射により耐蝕層を形成して
おり、平均粒径が４０μｍの金属フッ化物を溶射被膜材
とし、大気雰囲気でプラズマ溶射することにより耐蝕層
を形成した。

【００４４】各試験片の耐蝕性の試験方法は第１及び第
２の実施例と同じであり、この試験の結果を表３に示
す。

【００４５】

【表３】表３に示すように、実施例１４〜１８の試験片、すなわ
ちＡまたはＢの組成の本体にＣａＦ_２、ＳｒＦ_２、また
はＣｅＦ_３の耐蝕層を形成した試験片では、２０回の焼
成の繰り返しにおいて被焼成物の試験片への付着が実施
例１７で２回見られたのみであり、十分な耐蝕性が得ら
れている。さらに、５０回の焼成の繰り返しにおいても
被焼成物の試験片への付着や試験片の剥離はほとんど見
られず、本発明を適用した実施例１４〜１８の試験片で
は、耐蝕性が向上されていることを示している。

【００４６】これに対し、比較例１５〜１７の耐蝕層を
形成していない試験片では、被焼成物の試験片への付着
や試験片の剥離が多く発生している。比較例１８の耐蝕
層を金属フッ化物でないＡｌ_２ＴｉＯ_５で形成した試験
片では、被焼成物の試験片の剥離が多く発生しており、
耐蝕性を向上することはできない。比較例１９は、実施
例１４、１６と同様に、Ａの組成の本体にＣｅＦ_３の耐
蝕層を形成した試験片であるが、耐蝕層の厚みが５μｍ
と薄過ぎるため、被焼成物の試験片の剥離が多く発生
し、耐蝕性を向上することはできない。また、比較例２
０も、実施例１４、１６と同様に、Ａの組成の本体にＣ
ｅＦ_３の耐蝕層を形成した試験片であるが、耐蝕層の厚
みが３５５μｍと厚過ぎるため、耐蝕層にクラックが発
生し、さらに耐蝕層が膨れて剥離してしまい、焼成回数
１５回で試験を中止した。

【００４７】このように、アルカリ金属元素含有複合酸
化物の焼成用容器の被焼成物と接触する表面に少なくと
も金属フッ化物からなる耐蝕層を形成すれば、焼成用容
器の耐蝕性を向上できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、焼成用容器の耐蝕性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用してなる焼成用容器の一実施形態
の一部分を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１焼成用容器３本体５耐蝕層７アルカリ金属元素含有複合酸化物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鎌田勤也岡山県玉野市玉３丁目１番１号三井造船株式会社玉野事業所内 (72)発明者阿部一雄東京都中央区築地５丁目６番４号三井造船株式会社内Ｆターム(参考） 4K055 AA08 HA02 HA21 HA25 HA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも被焼成物と接触する表面に直
接または他の層を介して耐蝕層を形成し、該耐蝕層が、
少なくともケイ酸金属塩化合物、アルミン酸金属塩化合
物、及び金属フッ化物のいずれか１つからなる焼成用容
器。
【請求項２】前記耐蝕層が少なくともケイ酸金属塩化
合物からなり、該ケイ酸金属塩化合物に含まれる金属元
素が、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌ
ｉ、Ｎａ、Ｋのうちの少なくとも１種であることを特徴
とする請求項１に記載の焼成用容器。
【請求項３】前記耐蝕層が少なくともアルミン酸金属
塩化合物からなり、該アルミン酸金属塩化合物に含まれ
る金属元素が、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのうちの少なくとも１種であることを特
徴とする請求項１に記載の焼成用容器。
【請求項４】前記耐蝕層が少なくとも金属フッ化物か
らなり、該金属フッ化物に含まれる金属元素が、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのうちの少なく
とも１種であることを特徴とする請求項１に記載の焼成
用容器。
【請求項５】焼成用容器の本体が焼成用容器の本体が
Ａｌ_２Ｏ_３質、Ａｌ _２Ｏ_３−ＳｉＯ_２質、及びＡｌ_２Ｏ
_３−ＳｉＯ_２−ＭｇＯ質のうちの少なくとも１種からな
るか、または主にＡｌ_２Ｏ_３質、Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２
質、及びＡｌ _２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＭｇＯ質のうちの少な
くとも１種を含んでいることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれか１項に記載の焼成用容器。
【請求項６】被焼成物を載せるセッターを有し、該セ
ッターが、少なくともケイ酸金属塩化合物、アルミン酸
金属塩化合物、及び金属フッ化物のいずれか１つで形成
された焼成用容器。
【請求項７】被焼成物を載せるセッターを有し、該セ
ッターが、少なくとも被焼成物と接触する表面に直接ま
たは他の層を介して耐蝕層を形成し、該耐蝕層が、少な
くともケイ酸金属塩化合物、アルミン酸金属塩化合物、
及び金属フッ化物のいずれか１つで形成された焼成用容
器。