JP2003113405A - 通電加圧焼結装置 - Google Patents
通電加圧焼結装置Info
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- JP2003113405A JP2003113405A JP2001308225A JP2001308225A JP2003113405A JP 2003113405 A JP2003113405 A JP 2003113405A JP 2001308225 A JP2001308225 A JP 2001308225A JP 2001308225 A JP2001308225 A JP 2001308225A JP 2003113405 A JP2003113405 A JP 2003113405A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】設備コストを低くおさえながら焼結型の高温化
が可能な通電加圧焼結装置を提供する。 【解決手段】上加圧電極２６と下加圧電極２７との間に
焼結型８０を配置した通電加圧焼結装置であって、上加
圧電極２６と焼結型８０の上ダイス８２との間に上スペ
ーサ２４を配置し、下加圧電極２７と焼結型８０の下ダ
イス８３との間に下スペーサ２５を配置しており、上下
のスペーサ２４，２５は、焼結型８０よりも電気抵抗値
の高いカーボングラファイト製としている。
が可能な通電加圧焼結装置を提供する。 【解決手段】上加圧電極２６と下加圧電極２７との間に
焼結型８０を配置した通電加圧焼結装置であって、上加
圧電極２６と焼結型８０の上ダイス８２との間に上スペ
ーサ２４を配置し、下加圧電極２７と焼結型８０の下ダ
イス８３との間に下スペーサ２５を配置しており、上下
のスペーサ２４，２５は、焼結型８０よりも電気抵抗値
の高いカーボングラファイト製としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通電加圧焼結装置
に関する。通電加圧焼結装置は、内部に金属やセラミッ
クス等の粉末が入れられた焼結型内の粉末を加圧しなが
ら通電し、通電により焼結型や粉末を発熱させて、粉末
を加熱焼結させるための装置である。本発明は、かかる
通電加圧焼結装置に関する。
に関する。通電加圧焼結装置は、内部に金属やセラミッ
クス等の粉末が入れられた焼結型内の粉末を加圧しなが
ら通電し、通電により焼結型や粉末を発熱させて、粉末
を加熱焼結させるための装置である。本発明は、かかる
通電加圧焼結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の通電加圧焼結装置の概略縦
断面図である。同図に示すように、従来の通電加圧焼結
装置は、上加圧電極126 と下加圧電極127 の間に焼結型
180 を配置しており、焼結型180 は円筒状のモールド18
1 と、このモールド181 内に上下から突入する上下のダ
イス182，183から構成されている。また、上加圧電極12
6 と上ダイス182 の間には上スペーサ124 が配置され、
下加圧電極127 と下ダイス183 の間には下スペーサ125
が配置されている。そして、上加圧電極126 と下加圧電
極127 の間には直流電源が接続されている。このため、
モールド181 の中空部分における上下一対のダイス182
，183 間の空間に、銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）、
アルミナ（Al２O３）等の粉末ｍを気密に収容して、上
下のダイス182 ，183 によって粉末ｍを加圧しながら上
下のダイス182 ，183 に通電すれば、焼結型180 が発熱
するので、粉末ｍを加圧焼結することができる。
断面図である。同図に示すように、従来の通電加圧焼結
装置は、上加圧電極126 と下加圧電極127 の間に焼結型
180 を配置しており、焼結型180 は円筒状のモールド18
1 と、このモールド181 内に上下から突入する上下のダ
イス182，183から構成されている。また、上加圧電極12
6 と上ダイス182 の間には上スペーサ124 が配置され、
下加圧電極127 と下ダイス183 の間には下スペーサ125
が配置されている。そして、上加圧電極126 と下加圧電
極127 の間には直流電源が接続されている。このため、
モールド181 の中空部分における上下一対のダイス182
，183 間の空間に、銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）、
アルミナ（Al２O３）等の粉末ｍを気密に収容して、上
下のダイス182 ，183 によって粉末ｍを加圧しながら上
下のダイス182 ，183 に通電すれば、焼結型180 が発熱
するので、粉末ｍを加圧焼結することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の通電
加圧焼結装置におけるスペーサ124、125の材質は焼結型
と同じカーボングラファイトが用いられている。このス
ペーサ124，125の設置目的は、上下の加圧電極126，127
と焼結型180 との間に熱勾配をつけることにある。とこ
ろで、通電加圧焼結装置における上下の電極間距離Ｌに
は限りがあるので、所望の発熱量を発生させる場合の印
加電圧は、前記電極間距離Ｌとスペーサ124，125の厚さ
と径によって決まってくる。そして、焼結型の温度をよ
り高温にしたい場合、印加電圧にも限りがあるので、電
流値を大きくしなければならないが、その場合、電源の
設備コストが高騰する。
加圧焼結装置におけるスペーサ124、125の材質は焼結型
と同じカーボングラファイトが用いられている。このス
ペーサ124，125の設置目的は、上下の加圧電極126，127
と焼結型180 との間に熱勾配をつけることにある。とこ
ろで、通電加圧焼結装置における上下の電極間距離Ｌに
は限りがあるので、所望の発熱量を発生させる場合の印
加電圧は、前記電極間距離Ｌとスペーサ124，125の厚さ
と径によって決まってくる。そして、焼結型の温度をよ
り高温にしたい場合、印加電圧にも限りがあるので、電
流値を大きくしなければならないが、その場合、電源の
設備コストが高騰する。
【０００４】本発明はかかる事情に鑑み、設備コストを
低くおさえながら焼結型の高温化が可能な通電加圧焼結
装置を提供することを目的とする。
低くおさえながら焼結型の高温化が可能な通電加圧焼結
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の通電加圧焼結
装置は、上加圧電極と下加圧電極との間に焼結型を配置
した通電加圧焼結装置であって、前記上加圧電極と前記
焼結型の上ダイスとの間に上スペーサを配置し前記下加
圧電極と前記焼結型の下ダイスとの間に下スペーサを配
置しており、前記上下スペーサは、前記焼結型よりも電
気抵抗値を高くしていることを特徴とする。請求項２の
通電加圧焼結装置は、請求項１の発明において、前記上
下のスペーサの材料は、前記焼結型の材料であるカーボ
ングラファイトよりも電気抵抗値の高いカーボングラフ
ァイトであることを特徴とする。
装置は、上加圧電極と下加圧電極との間に焼結型を配置
した通電加圧焼結装置であって、前記上加圧電極と前記
焼結型の上ダイスとの間に上スペーサを配置し前記下加
圧電極と前記焼結型の下ダイスとの間に下スペーサを配
置しており、前記上下スペーサは、前記焼結型よりも電
気抵抗値を高くしていることを特徴とする。請求項２の
通電加圧焼結装置は、請求項１の発明において、前記上
下のスペーサの材料は、前記焼結型の材料であるカーボ
ングラファイトよりも電気抵抗値の高いカーボングラフ
ァイトであることを特徴とする。
【０００６】請求項１の発明によれば、上下のスペーサ
の電気抵抗値が焼結型のそれより高いことから、スペー
サの発熱量が焼結型のそれより大きくなり、その熱がス
ペーサから焼結型へ伝達される。このように、焼結型内
での発熱とスペーサからの伝熱が複合すると、焼結中に
おける粉末内部の温度分布を均一にすることができる。
このため、焼結品の内部に、焼結状態や密度のバラツキ
が生じることを防ぐことができ、焼結品の品質を向上す
ることができる。請求項２の発明では、スペーサと焼結
体が基本的に同じ材質であるので、スペーサの温度を焼
結体の温度より高くしながら、所望の温度勾配に設定す
ることが容易となる。
の電気抵抗値が焼結型のそれより高いことから、スペー
サの発熱量が焼結型のそれより大きくなり、その熱がス
ペーサから焼結型へ伝達される。このように、焼結型内
での発熱とスペーサからの伝熱が複合すると、焼結中に
おける粉末内部の温度分布を均一にすることができる。
このため、焼結品の内部に、焼結状態や密度のバラツキ
が生じることを防ぐことができ、焼結品の品質を向上す
ることができる。請求項２の発明では、スペーサと焼結
体が基本的に同じ材質であるので、スペーサの温度を焼
結体の温度より高くしながら、所望の温度勾配に設定す
ることが容易となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図１は本実施形態の通電加圧焼結装
置の概略縦断面図である。同図に示すように、本実施形
態の通電加圧焼結装置は、上加圧電極２６と下加圧電極
２７の間に焼結型８０を配置しており、焼結型８０は円
筒状のモールド８１と、このモールド８１内に上下から
突入する上下のダイス８２，８３から構成されている。
また、上加圧電極２６と上ダイス８２の間には上スペー
サ２４が配置され、下加圧電極２７と下ダイス８３の間
には下スペーサ２５が配置されている。そして、上加圧
電極２６と下加圧電極２７の間には直流電源が接続され
ている。
に基づき説明する。図１は本実施形態の通電加圧焼結装
置の概略縦断面図である。同図に示すように、本実施形
態の通電加圧焼結装置は、上加圧電極２６と下加圧電極
２７の間に焼結型８０を配置しており、焼結型８０は円
筒状のモールド８１と、このモールド８１内に上下から
突入する上下のダイス８２，８３から構成されている。
また、上加圧電極２６と上ダイス８２の間には上スペー
サ２４が配置され、下加圧電極２７と下ダイス８３の間
には下スペーサ２５が配置されている。そして、上加圧
電極２６と下加圧電極２７の間には直流電源が接続され
ている。
【０００８】前記焼結型８０も前記上下スペーサ２４，
２５も、材質にはカーボングラファイトが用いられてい
る。ただし、スペーサ２４，２５のカーボングラファイ
トは、焼結型８０のカーボングラファイトよりも電気抵
抗値の高いものが用いられている。
２５も、材質にはカーボングラファイトが用いられてい
る。ただし、スペーサ２４，２５のカーボングラファイ
トは、焼結型８０のカーボングラファイトよりも電気抵
抗値の高いものが用いられている。
【０００９】なお、焼結型８０は、加圧時に粉体から発
生する静圧に耐えるような強度も持たなければならず、
電気抵抗値よりも強度を優先して材質が決定される。し
かし、スペーサ２４，２５は圧縮力しか作用しないため
強度を優先することなく材質を決めてよい。よって、カ
ーボングラファイトのうちでも電気抵抗の高いものを選
択することが可能である。
生する静圧に耐えるような強度も持たなければならず、
電気抵抗値よりも強度を優先して材質が決定される。し
かし、スペーサ２４，２５は圧縮力しか作用しないため
強度を優先することなく材質を決めてよい。よって、カ
ーボングラファイトのうちでも電気抵抗の高いものを選
択することが可能である。
【００１０】上記のように、本実施形態では、スペーサ
２４，２５の電気抵抗が高いことから、図中の発熱量線
ａが示すように、焼結型８０よりもスペーサ２４，２５
部分の発熱量が多くなり、その熱が上下ダイス８２，８
３中を通って焼結型８０へ伝達される。このように焼結
型８０内での発熱とスペーサ２４，２５からの伝熱が焼
結型８０内で複合すると、焼結中の粉末内部の温度分布
を均一にすることができる。このため、焼結品の品質を
向上することができる。また、スペーサ２４，２５と焼
結型８０はいずれもカーボングラファイトを用いている
ので、電気抵抗値の違いを考慮するだけで所望の温度勾
配に、すなわち発熱量線ａを所望の形に設定することが
できる。しかも、投入電流量をいたずらに増やす必要が
ないので、電源の設備コストを低減することができる。
２４，２５の電気抵抗が高いことから、図中の発熱量線
ａが示すように、焼結型８０よりもスペーサ２４，２５
部分の発熱量が多くなり、その熱が上下ダイス８２，８
３中を通って焼結型８０へ伝達される。このように焼結
型８０内での発熱とスペーサ２４，２５からの伝熱が焼
結型８０内で複合すると、焼結中の粉末内部の温度分布
を均一にすることができる。このため、焼結品の品質を
向上することができる。また、スペーサ２４，２５と焼
結型８０はいずれもカーボングラファイトを用いている
ので、電気抵抗値の違いを考慮するだけで所望の温度勾
配に、すなわち発熱量線ａを所望の形に設定することが
できる。しかも、投入電流量をいたずらに増やす必要が
ないので、電源の設備コストを低減することができる。
【００１１】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、スペーサの熱
が焼結型へ伝達され、焼結型内での発熱とスペーサから
の伝熱が複合すると、焼結中における粉末内部の温度分
布を均一にすることができる。このため、焼結品の内部
に、焼結状態や密度のバラツキが生じることを防ぐこと
ができ、焼結品の品質を向上することができる。請求項
２の発明では、スペーサの温度を焼結体の温度より高く
しながら、所望の温度勾配に設定することが容易とな
る。
が焼結型へ伝達され、焼結型内での発熱とスペーサから
の伝熱が複合すると、焼結中における粉末内部の温度分
布を均一にすることができる。このため、焼結品の内部
に、焼結状態や密度のバラツキが生じることを防ぐこと
ができ、焼結品の品質を向上することができる。請求項
２の発明では、スペーサの温度を焼結体の温度より高く
しながら、所望の温度勾配に設定することが容易とな
る。
【図１】本発明の一実施形態に係る通電加圧焼結装置の
概略縦断面図である。
概略縦断面図である。
【図２】従来の加圧焼結装置の概略縦断面図である。
８０ 焼結型
８１ モールド
８２ ダイス
８３ ダイス
Claims (2)
- 【請求項１】上加圧電極と下加圧電極との間に焼結型を
配置した通電加圧焼結装置であって、前記上加圧電極と
前記焼結型の上ダイスとの間に上スペーサを配置し、前
記下加圧電極と前記焼結型の下ダイスとの間に下スペー
サを配置しており、前記上下のスペーサは、前記焼結型
よりも電気抵抗値を高くしていることを特徴とする通電
加圧焼結装置。 - 【請求項２】前記上下のスペーサの材料は、前記焼結型
の材料であるカーボングラファイトよりも電気抵抗値の
高いカーボングラファイトであることを特徴とする請求
項１記載の通電加圧焼結装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308225A JP2003113405A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 通電加圧焼結装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308225A JP2003113405A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 通電加圧焼結装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003113405A true JP2003113405A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308225A Pending JP2003113405A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 通電加圧焼結装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003113405A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004338166A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Toyota Motor Corp | 温度勾配型ホットプレス装置および方法 |
| JP2009513922A (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 一軸加圧及び加熱装置 |
| CN113927032A (zh) * | 2021-09-02 | 2022-01-14 | 山东晶盾新材料科技有限公司 | 一种用于快速热压烧结的模具结构 |
-
2001
- 2001-10-04 JP JP2001308225A patent/JP2003113405A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004338166A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Toyota Motor Corp | 温度勾配型ホットプレス装置および方法 |
| JP4496715B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2010-07-07 | トヨタ自動車株式会社 | 温度勾配型ホットプレス装置および方法 |
| JP2009513922A (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 一軸加圧及び加熱装置 |
| CN113927032A (zh) * | 2021-09-02 | 2022-01-14 | 山东晶盾新材料科技有限公司 | 一种用于快速热压烧结的模具结构 |
| CN113927032B (zh) * | 2021-09-02 | 2022-09-16 | 山东晶盾新材料科技有限公司 | 一种用于快速热压烧结的模具结构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040511 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051028 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060314 |