JP2007261842A

JP2007261842A - Ｎｉセラミック複合体及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007261842A
Application number: JP2006086971A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Otani; 哲也大谷; Ryuzo Takai; 隆三高井
Original assignee: Shiga Prefectural Government.
Current assignee: Shiga Prefectural Government.
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】高電導かつ低熱膨張の材料を提供しようとし、また、従来の陶磁器材と一体的に複合が可能な高電導かつ低熱膨張の材料を提供しようとする。
【解決手段】βユークリプタイト、焼成によりβユークリプタイトとなる組成物、から選択される被焼成成分、融材およびＮｉを主成分とする焼成前駆体が焼成されてなり、焼成された焼成物中の、塩基性成分とＡｌ２Ｏ３とのモル比が３：７〜３：１であるＮｉセラミック複合体である。また、焼成されて陶磁器材となる陶磁器焼成用前駆体と、前記Ｎｉセラミック複合体の焼成に用いられる前記焼成前駆体とが複合された被焼成物を焼成してなり、陶磁器材と前記Ｎｉセラミック複合体とが、互いの境界面で焼結状態で結合して複合されてなる複合陶磁器である。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｎｉセラミック複合体に関する。とくには、電磁調理用の容器に好適に用いられるＮｉセラミック複合体とその製造方法に関する。

通常、陶磁器は導電性がなく誘導加熱によって加熱されることはないので、電磁調理用の容器としては一時期金属製のものに限られていたが、電磁調理可能な陶磁器製の容器が開発されてきた。一例としては、陶磁器製の容器の外底面に金属板をはめ込んだもの（例えば、特許文献１参照）や、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、等の金属粉末入りペーストを塗布して薄膜導電層を被着形成したもの（例えば、特許文献２、３参照）がある。さらには、ＺｒＢ_２等の導電性セラミックを低膨張セラミックに混ぜたもの（例えば、特許文献４参照）が知られている。

Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属粉末入りペーストを塗布して薄膜導電層を被着形成したものはその融点が低いので熔融断線のおそれがあり、耐久性に問題がある。また、焼成品に再加工して導電層を形成するので製造コストがかかる。

金属板や炭素板などの導電板を容器の外底にはめこむ態様は、陶磁器部分との接合の部分に熱膨張差や接着強度に関する問題がある。

ＺｒＢ_２等の導電性セラミックを低膨張セラミックに分散させる手法も最終的な製品は外底部にはめ込みとなり、上記と同じ問題を抱える。また、焼成雰囲気が制限されるので製造コストがかかる。

さらに、これらはいずれも外底部に金属板や炭素板が露出しているため、見た目が通常の陶磁器製のいわゆる土鍋とは異なる。また、底部の発熱体が露出もしくは耐熱塗料等で塗装されているため、直火での使用ができない。

また、電子機器に用いる素子として集積度の増大にともない低熱膨張のものが求められており、そのための高電導かつ低熱膨張の材料が求められている。とくに集積度の増大のため、セラミック基板と一体化が可能な高電導かつ低熱膨張の材料が求められている。
特開平１−８９４９６号公報実開昭５５−３１２２０号公報特開平１−１５７０８８号公報特開２００２−１６７２６６号公報

本発明の目的は、高電導かつ低熱膨張の材料を提供しようとすることである。
また、本発明の目的は、従来の陶磁器材と一体的に複合が可能な高電導かつ低熱膨張の材料を提供しようとすることである。

本発明の要旨とするところは、
βユークリプタイト、焼成によりβユークリプタイトとなる組成物、から選択される被焼成成分、
融材、
およびＮｉ
を主成分とする焼成前駆体が焼成されてなり、
焼成された焼成物中の、塩基性成分とＡｌ２Ｏ３とのモル比が３：７〜３：１である
Ｎｉセラミック複合体であることにある。

前記塩基性成分は、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、Ｂ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３の群から選択される１または複数であり得る。

前記被焼成成分及び融材、と前記Ｎｉとの重量比は、１：１０〜４：１であり得る。

また、本発明の要旨とするところは、焼成されて陶磁器材となる陶磁器焼成用前駆体と、前記Ｎｉセラミック複合体の焼成に用いられる前記焼成前駆体とが複合された被焼成物を焼成してなり、陶磁器材と前記Ｎｉセラミック複合体とが、互いの境界面で焼結状態で結合して複合されてなる複合陶磁器であることにある。

さらに、本発明の要旨とするところは、陶磁器製の加熱調理用容器であって、該加熱調理用容器の底壁に前記Ｎｉセラミック複合体が層状に複合されてなる誘導加熱調理用容器であることにある。

前記誘導加熱調理用容器においては、前記底壁が内がわ表面にセラミックからなる保護層を備え得、外がわ表面にセラミックからなる最外層を備え得、前記Ｎｉセラミック複合体の層が前記保護層と前記最外層のあいだに位置し得る。

また、本発明の要旨とするところは、
前記Ｎｉセラミック複合体の焼成に用いられる前記焼成前駆体を含む焼成用前駆体を準備する工程、
還元性物質を主成分とする焼成用補助物体を準備する工程、
該焼成用補助物体の近傍に前記焼成用前駆体を位置させる工程、
該焼成用補助物体と、該焼成用補助物質体の近傍に位置させた前記焼成用前駆体とを加熱して該焼成用前駆体を焼成する工程
を含むＮｉセラミック複合体の焼成方法であることにある。

さらに、本発明の要旨とするところは、
前記Ｎｉセラミック複合体の焼成に用いられる前記焼成前駆体を準備する工程、
該被焼成物を焼成する工程
を含み、
前記焼成前駆体が還元性物質を含有することを特徴とするＮｉセラミック複合体の焼成方法であることにある。

前記還元性物質は炭素であり得る。

さらにまた、本発明の要旨とするところは、
前記複合陶磁器の焼成に用いられる前記被焼成物を準備する工程、
該被焼成物を焼成する工程
を含み、
前記被焼成物が還元性物質を含有することを特徴とする複合陶磁器の焼成方法であることにある。

前記複合陶磁器の焼成方法においては、前記還元性物質が炭素であり得る。

本発明によると、高電導かつ低熱膨張のＮｉセラミック複合体が提供される。
本発明によると、従来の陶磁器材と一体的に複合が可能な高電導かつ低熱膨張のＮｉセラミック複合体が提供される。

本発明によると、誘導加熱素子をはめ込むことや接着剤により接着することを必要とせず、また、誘導加熱素子との熱膨張差による耐久性の不良の問題がない、誘導加熱調理用容器が提供される。

本発明によると、直火での使用もできる誘導加熱調理用容器が提供される。

本発明によると、見た目が通常の陶磁器製のいわゆる土鍋と同じ誘導加熱調理用容器が提供される。

本願発明者は、高電導かつ低熱膨張の材料開発を目指し、また、従来の誘導加熱調理用容器における前記の問題点を解決するために、陶磁器と一体的に複合が可能なＮｉセラミック複合体の開発を目指し、導電性の高い遷移金属、遷移金属炭化物、遷移金属チッ化物及びそれらの合金からなる群から選択される導電性物質と低膨張セラミック及びＣａ化合物等のアルカリ土類金属化合物、アルカリ金属化合物、Ｍｇ化合物、及びＺｎ化合物からなる群から選択される物質とを混合し、１２００℃前後で焼成して、高性能なＮｉセラミック複合体の開発に成功した。

本発明のＮｉセラミック複合体の製造に用いられる前記導電性物質としてはＮｉが最も好ましい。

Ｎｉは、低電気抵抗、耐酸化性、耐炭化性、融点、熱膨張などの点から総合的に好ましいが、単体の線熱膨張率が１３．３×１０^−６／Ｋであり、電磁調理器で使用できる陶磁器の線熱膨張率である−１×１０^−６／Ｋ〜３×１０^−６／Ｋと大きく異なるため、単にＮｉを素地に混合して焼成したのでは熱膨張の差により焼成時あるいは使用時に破損してしまう。また、Ｎｉを板状にした場合は、陶磁器との接着性が悪い。

この点に鑑みて本発明においては、低膨張セラミックあるいはその組成物とＮｉとの混合物を焼成してなる混合複合体が用いられる。低膨張セラミックとしては５００℃における線熱膨張率が２．０×１０^−６／Ｋ以下のセラミックでなければならない。セラミックの５００℃における熱膨張率が２．０×１０^−６／Ｋをこえると、混合複合体を電磁調理器で使用できる陶磁器の線熱膨張率２．０×１０^−６／Ｋに近づけることが不可能であるからである。

これらの点に鑑みて、低膨張セラミックのなかでも、βユークリプタイトは線熱膨張率が−７．０×１０^−６／Ｋと負の値を有し、Ｎｉとの混合複合体の線熱膨張率を従来の土鍋用に用いられる陶磁器にきわめて近づけることができ好ましいことがわかった。

さらに、本発明においては、βユークリプタイトもしくは焼成によりβユークリプタイトとなる組成物とＮｉとのみからなる混合物を焼成して得た焼成物は、Ｎｉセラミック複合体としての充分な導電性を有さないことがわかった。本発明においては、混合物に、βユークリプタイトもしくは焼成によりβユークリプタイトとなる組成物とＮｉに加えて融材が添加される。βユークリプタイトまたはその組成物と、Ｎｉと、融材とを含む混合物を焼成することにより、充分な高導電性と低熱膨張性を備えた本発明のＮｉセラミック複合体が得られることが見出された。

融材は融点の低いセラミックである。あるいは、焼成すべきセラミックに添加することにより焼成物の溶融を促す塩基性成分である。融材としては天然のセラミックであってもよい。合成物であってもよい。例示するならば、アルカリ土類金属化合物、アルカリ金属化合物、マグネシウム化合物、亜鉛化合物、硼素化合物、鉛化合物、ビスマス化合物から選択される１または複数種の化合物が挙げられる。あるいはこれらのいずれかを所定量含む岩石、例えば、ペタライト、長珪石が挙げられる。融材は釉薬の成分として用いられるその他の岩石や化合物であってもよい。これらの成分は単独であるいは上記のうちの複数種が用いられる。アルカリ土類金属化合物あるいはアルカリ金属化合物を含む岩石としては特に限定されないが、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムあるいはドロマイトがコストや入手のしやすさから好適に用いられる。

本発明のＮｉセラミック複合体は、これらの諸物質が所定の割合で混合された焼成前駆体を焼成して得られる。即ち、具体的には、本発明のＮｉセラミック複合体は、
βユークリプタイト、焼成によりβユークリプタイトとなる組成物、から選択される被焼成成分、
融材、
およびＮｉ
を主成分とする焼成前駆体が焼成されてなる。

焼成された焼成物中の、塩基性成分とＡｌ２Ｏ３とのモル比は３：７〜３：１である。
焼成前駆体にはＣＭＣ（カルボキシルメチルセルロース）等の糊剤やその他の一般の陶磁器の用の生地に用いられる各種の助剤が含まれていてもよい。

前記被焼成成分及び融材（両者の総重量）、と前記Ｎｉとの重量比は１：１０〜４：１であることが好ましい。この重量比は容積比に換算すると大略１：３〜１５：１となり、この容積比は、Ｎｉセラミック複合体中における低膨張セラミック相とＮｉとの占有体積の比率にほぼ等しい。この低膨張セラミック相は前記被焼成成分及び融材の焼成により生成された相である。

塩基性成分とは、一般のガラスに含有されたときにガラス構成成分となり得る成分であって、ガラス構成成分となったときに、他の成分に電子を与えるルイス塩基として作用する成分である。具体的には、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、Ｂ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３の群から選択される１または複数が例示される。

前記被焼成成分のＬｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２のモル比が略１：０．５〜１：０．５〜３であることにより、焼成後のＮｉセラミック複合体中にはβユークリプタイトと塩基性成分との固溶体が形成されていると推定され、これにより、Ｎｉセラミック複合体の低熱膨張と、緻密な構造による高電導性が実現できた。ちなみに、βユークリプタイトのＬｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２のモル比は１：１：２である。

前記組成物としては、例えばβユークリプタイトそのものの粉末を用いてもよい。あるいは、例えばカオリナイト粉末（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５(ＯＨ)４）と炭酸リチウム粉末（Ｌｉ２Ｏ）の混合粉末であってもよい。この場合、組成物中のＬｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２のモル比が略１：１：２になるようにカオリナイト粉末と炭酸リチウム粉末とが混合される。

また、前記組成物中のＬｉ２ＯにかえてこのＬｉ２Ｏと同当量のＬｉ塩やＬｉ塩基が用いられてもよい。

焼成後のＮｉセラミック複合体中の、塩基性成分とＡｌ２Ｏ３とのモル比が３：７〜３：１の範囲を超えて、塩基性成分の比率が小さくなると、焼成体の構造の溶融緻密化が不十分で、Ｎｉセラミック複合体の高電導性が実現できない。焼成後のＮｉセラミック複合体中の、塩基性成分とＡｌ２Ｏ３とのモル比が３：７〜３：１の範囲を超えて、塩基性成分の比率が大きくなると、焼成体の構造の溶融緻密化が不十分で、Ｎｉセラミック複合体の高電導性が実現できない。また、焼成後にひびわれが生ずる。あるいは焼成体を誘導加熱体として使用したときにひびわれが生ずる。

本発明のＮｉセラミック複合体は、低熱膨張、高電導性を要求される電子機器に広く適用することができる。例えばコンデンサ素子用の材料や抵抗素子用の材料として用いることができる。本発明のＮｉセラミック複合体によるこれらの材料は、従来のセラミック絶縁基板と一体に焼き付け成形が可能であり、電子機器の高集積化に大きく寄与する。

前記被焼成成分及び融材、とＮｉとの重量比は、１：１０〜４：１の範囲をはずれてＮｉの比率が大きくなると、得られたＮｉセラミック複合体は、一般のセラミックと複合させた場合には熱膨張率が過大であり好ましくない。この重量比が１：１０〜４：１の範囲をはずれてＮｉの比率が小さくなると、得られたＮｉセラミック複合体は導電率の値が不安定になる場合がある。

また、本発明のＮｉセラミック複合体は、誘導加熱発熱体として好適に用いることができる。この場合、前記被焼成成分及び融材、とＮｉとの重量比は１：１０〜２：１であることが好ましい。この重量比がこの範囲をはずれてＮｉの比率が大きくなると、得られたＮｉセラミック複合体は熱膨張率が過大となり誘導加熱発熱体としては好ましくない。この重量比がこの範囲をはずれてＮｉの比率が小さくなると、得られたＮｉセラミック複合体は発熱量が誘電加熱体としては不充分である。

とくに、βユークリプタイトもしくは焼成によりβユークリプタイトとなる組成物１００重量部に対して炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムあるいはドロマイトを２０〜５０重量部配合された混合物と、この混合物２０〜６０重量部に対してＮｉを４０〜６０重量部配合して得た焼成前駆体を１２００℃で焼成して得たＮｉセラミック複合体は、陶磁器製土鍋に要求される−１×１０^−６〜３×１０^−６程度の線熱膨張率の焼成物であり、発熱量が誘電加熱調理用容器として充分であり、さらに好ましい。

土鍋に用いられるＮｉセラミック複合体としては、焼成後のＮｉセラミック複合体中の、塩基性成分とＡｌ２Ｏ３とのモル比が２：１〜５：４であり、前記被焼成成分及び融材、とＮｉとの重量比が３：５〜６：５であることが好ましい。

本発明のＮｉセラミック複合体は所定の形状に成形された焼成前駆体を焼成用前駆体として焼成して焼成体となし、所定の装置における所定の位置に配してＮｉセラミック複合体として用いることができる。あるいは図1に示すように、従来の陶磁器材２０とＮｉセラミック複合体２とが互いの境界面で焼結状態で結合して複合された複合陶磁器４として用いることができる。複合陶磁器４は、陶磁器２０が焼成される前の陶磁器焼成用前駆体と、Ｎｉセラミック複合体２が焼成される前の焼成前駆体とが合体されて複合された被焼成物を焼成用前駆体として焼成して得ることができる。この陶磁器焼成用前駆体は、未焼成の素地であってもよい。あるいは素焼きされたものであってもよい。あるいは既に一度焼成された焼き物であってもよい。

複合陶磁器４は、少量のＮｉセラミック複合体２が例えば層状あるいは塊状で従来の陶磁器材２０に複合することができる。これにより、機械的な強度を保つためにＮｉセラミック複合体２を必要以上に大きくする必要がなく、従来の陶磁器材２０の部分で機械的な強度を保ちつつ必要充分な誘導加熱量を得ることができる。また、従来の陶磁器材２０は任意の形状に成形することができるので、Ｎｉセラミック複合体２の形状にかかわらず、従来の陶磁器材２０の部分で複合陶磁器４を用途に合わせた形状に成形することができる。

Ｎｉセラミック複合体２は従来の陶磁器材２０の表面に複合されてもよいが、図２に示すように、従来の陶磁器材２０の内部に埋め込まれた状態で複合されてもよい。

Ｎｉセラミック複合体２は図３に示すよう従来の陶磁器材２０、２１の層の間にサンドイッチ状に挟まれて複合されてもよい。従来の陶磁器材２０と従来の陶磁器材２１とは同質であってもよい。互いに異質であってもよい。

本発明においては、従来の土鍋用陶磁器が焼成される前の陶磁器焼成用前駆体の内底壁にＮｉセラミック複合体用の前記の焼成前駆体をスラリー状あるいはペースト状にして塗布、乾燥して被焼成物となし、この被焼成物を焼成することにより、図４に示すように、従来のセラミックからなる基体２２の底壁の内表面に本発明のＮｉセラミック複合体の層６が複合されてなる誘導加熱調理用容器４４が得られる。

Ｎｉセラミック複合体の層６の厚さは焼成前駆体の塗布量により調整することができる。誘導加熱調理用容器４４として好ましいＮｉセラミック複合体の層６の厚さは１０〜２０００μｍである。３００〜１０００μｍであることが調理に充分な発熱量を確保しかつ、Ｎｉの使用量が必要以上とならない点でさらに好ましい。

このＮｉセラミック複合体の層６の表面には保護層１４としてセラミックの層８が形成されていることが好ましい。セラミックの層８は、従来の土鍋用陶磁器が焼成される前の陶磁器焼成用前駆体の内底壁に前記の焼成前駆体をスラリー状あるいはペースト状にして塗布、乾燥したのち、さらに、その上にセラミックの素地を泥状にしたものあるいは通常の釉薬を塗布してなる被焼成物を焼成することにより形成することができる。セラミックの層８が釉そのものの層でない場合は、セラミックの層８に施釉することが好ましい。

これにより、図４に示すように、底壁が、Ｎｉセラミック複合体の層６が従来の陶磁器材層１０と他の従来の陶磁器材層（保護層１４）とで挟まれたサンドイッチ構造をなす、複合陶磁器４４を得ることができる。

すなわち、図４に示す誘導加熱調理用容器４４は、前記底壁が内がわ表面にセラミックからなる保護層１４を備え、外がわ表面にセラミックからなる最外層１５（セラミックの層８）を備え、前記Ｎｉセラミック複合体の層６が保護層１４と最外層１５のあいだに位置する。

このようにして得られた誘導加熱調理用容器４４は、外底面にＮｉセラミック複合体の層６が露出していないので、外観上は従来の土鍋とかわらない。また、Ｎｉセラミック複合体の層６は従来の陶磁器材の部分と焼結状態で結合しており、従来の誘導加熱調理用容器のように本体とＮｉセラミック複合体との接着や機械的接合の耐久性が問題になることはない。さらに、直火で容器の底を加熱することもできる。

誘導加熱調理用容器は外底面にＮｉセラミック複合体が配されても使用可能であるが、内底面あるいは底壁の肉の内部に配されることが耐久性のうえで好ましい。底壁の肉の内部に配されることが耐久性や外観のうえでさらに好ましい。

また、誘導加熱調理用容器４４は、内底の最外層として従来の陶磁器材あるいは釉からなる保護層を形成することができるので、内面がわも従来の土鍋とかわらないものにすることができる。

本発明の誘導加熱調理用容器は製造上も、従来の銀転写方式におけるように土鍋焼成後に低温で再焼成する必要もなく、１工程での焼成で済むこともできるので、製造工程の短縮が可能である。さらに、焼成は、アルゴンガスや窒素ガスのような特殊な雰囲気を必要とせず、大気の雰囲気で行うことができるので、従来の一般の陶磁器用の焼成設備をそのまま用いることができ、焼成のための設備投資を必要としない。

また、本発明の誘導加熱調理用容器は、Ｎｉセラミック複合体が薄い保護層を間にするだけで内底面に配されているので、外底面に発熱体を配した従来の誘導加熱調理用容器にくらべて加熱効率がよい。この保護層の厚さは０．０１ｍｍ以上とすることができる。さらに、保護層が薄いので、調理加熱時に水などの内容物でＮｉセラミック複合体が冷却されやすいので、加熱時のＮｉセラミック複合体の温度上昇が従来の誘導加熱調理用容器にくらべて少ないので、Ｎｉセラミック複合体の耐用期間が長い。

またさらに、本発明の誘導加熱調理用容器は、外底面に発熱体がないので、過加熱センサーの過剰反応による誤作動が少ない。かつ、底部が異常発熱を起こさないので誘導加熱調理用容器における陶磁器本体の損傷も少ない。

本発明の誘導加熱調理用容器は、原材料に関して、従来のＡｇ使いのものにくらべて安価である。

本発明のＮｉセラミック複合体あるいはこのＮｉセラミック複合体を用いた複合陶磁器の焼成は還元焼成の雰囲気で行われることが好ましい。この焼成の態様の一例を図５に示す。図５において、Ｎｉセラミック複合体の焼成前駆体、あるいは複合陶磁器の焼成用前駆体即ちＮｉセラミック複合体の焼成前駆体４８と陶磁器の陶磁器焼成用前駆体４９との複合体からなる、焼成用前駆体５０を準備する。一方、上方が開口された容器６２の内底面に炭素等の還元性物質を主成分とする還元材５２を焼成用補助物体として層状に敷き詰める。次いで、焼成用前駆体５０の底部を容器６２の上縁に渡すように載置して焼成用前駆体５０を還元材５２の上方に位置させる。焼成用前駆体５０は還元材５２の層に密着させて載置されることが好ましい。容器６２の上縁にめざらをわたして焼成用前駆体５０をそのめざらに載置してもよい。この状態で焼成用補助物体としての還元材５２と焼成用前駆体５０とを加熱し、焼成用前駆体５０を焼成する。加熱は、焼成炉５４の中でバーナーや電気ヒータのような不図示の加熱源を用いて行われる。

かかる態様の焼成により、Ｎｉセラミック複合体が炭素等の還元性物質の作用で還元雰囲気で焼成される。

還元材５２は粉末状であることが敷き詰めの容易さのうえでは好ましい。還元材５２としてはコークスや木炭の粉が挙げられる。還元材５２の構成物質としては炭素を主成分とする物質が好ましい。この点で還元材５２としてはコークス粉末が好ましい。焼成用補助物体としては板状や塊状の炭素等の還元性物質であってもよい。

還元性物質は、前記焼成前駆体や前記陶磁器焼成用前駆体中や前記保護層に含有されていてもよい。例えば、陶磁器焼成用前駆体４９を構成する素地、保護層１４の素地、あるいはＮｉセラミック複合体６の素地に含有されていてもよい。さらに具体的には、炭素を主成分とする粉末状の還元性物質がその素地に予め練り込まれていてもよい。あるいは、墨汁等の炭素微粒の分散液をその素地にしみこませることにより炭素微粒を素地に含有させてもよい。

還元性物質は、焼成前駆体や陶磁器焼成用前駆体よりも酸化し易い物質であり、炭素のほかにアルミニウム、シリコン等の還元性金属や原子が例示される。また、還元性物質は、その物質を構成する元素を分子構造の要素として含む有機物として、被焼成物や焼成前駆体や陶磁器焼成用前駆体に含有されていてもよい。さらに、還元性物質が還元性金属である場合は、イオン状態や、分子状態で前記被焼成物や前記焼成前駆体や前記陶磁器焼成用前駆体中に含有されていてもよい。

２００メッシュのＮｉ粉末５０ｇ、２００メッシュのβユークリプタイト３０ｇ、ドロマイト粉末８ｇ、炭酸バリウム２ｇ、ＣＭＣ０．２７ｇを乾式混合したのち水２２ｇを加え遊星ミルで３００ｒｐｍ×３０ｍｉｎ混合粉砕したものを発熱体用ペーストとした。このペーストを従来の土鍋の素焼品の内底面に均一に塗布して乾燥させた。一方、２００メッシュのペタライト、金剛カオリン粉末２０ｇ、ＣＭＣ０．２ｇを乾式混合したのち水２５ｇを加え遊星ミルで３００ｒｐｍ×３０ｍｉｎ混合粉砕したものを保護層用ペーストとして、発熱体用ペーストを塗布乾燥した土鍋の素焼品の内底面に塗布し、充分乾燥させた。さらに、この保護層用ペーストの乾燥した層の上に通常の土鍋用の釉薬を塗布し乾燥させた。

上記工程後この土鍋の素焼品を図３に示す態様でコークス粉末の層の上方に位置させ、大気中で１２００℃まで８時間、その後１２００℃で３０ｍｉｎ維持したのち自然冷却して誘導加熱調理用容器を得た。

得られた誘導加熱調理用容器に形成されたＮｉセラミック複合体の層の厚さは５００μｍであった。

この誘導加熱調理用容器の外観は内底面、外底面を含めて従来の土鍋とかわらなかった。この誘導加熱調理用容器に５００ｃｃの水を入れて２００Ｖ、２．５ｋｗの業務用電磁調理器にかけたところ室温状態から３分間で沸騰した。また、この誘導加熱調理用容器は、直火で調理する容器として使用することができた。

２００メッシュのＮｉ粉末５０ｇ、金剛カオリン粉末２６g、炭酸リチウム粉末７．５g、石灰石粉末６．５g、ＣＭＣ０．２７ｇを乾式混合したのち水２２ｇを加え遊星ミルで３００ｒｐｍ×３０ｍｉｎ混合粉砕したものを発熱体用ペーストとしたほかは実施例１と同様にして誘導加熱調理用容器を得た。

コークス粉末のかわりに木炭の粉を使用したほかは実施例１と同様にして誘導加熱調理用容器を得た。

本願発明は上記実施例の態様に限定されるものではなく、また、主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

本発明のＮｉセラミック複合体を用いた複合陶磁器の構成の態様の一例を示す断面模式図である。本発明のＮｉセラミック複合体が複合された複合陶磁器の構成の態様の他の一例を示す断面模式図である。本発明のＮｉセラミック複合体が複合された複合陶磁器の構成の態様のさらに他の一例を示す断面模式図である。本発明のＮｉセラミック複合体が複合された誘導加熱調理用容器の構成の態様の一例を示す断面模式図である。本発明のＮｉセラミック複合体を用いた複合陶磁器の焼成の態様を説明する説明図である。

符号の説明

２：Ｎｉセラミック複合体
４：複合陶磁器
８：セラミックの層
２０、２１：陶磁器材
１４：保護層
１５：最外層
４４：誘導加熱調理用容器
４８：焼成前駆体
４９：陶磁器焼成用前駆体
５０：焼成用前駆体
５２：粒状体
５４：焼成炉
６２：容器

Claims

βユークリプタイト、焼成によりβユークリプタイトとなる組成物、から選択される被焼成成分、
融材、
およびＮｉ
を主成分とする焼成前駆体が焼成されてなり、
焼成された焼成物中の、塩基性成分とＡｌ２Ｏ３とのモル比が３：７〜３：１である
Ｎｉセラミック複合体。
前記塩基性成分がＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、Ｂ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３の群から選択される１または複数である請求項１に記載のＮｉセラミック複合体。
前記被焼成成分及び融材、と前記Ｎｉとの重量比が１：１０〜４：１である。請求項１又は２に記載のＮｉセラミック複合体。
焼成されて陶磁器材となる陶磁器焼成用前駆体と、請求項１乃至３のいずれかに記載のＮｉセラミック複合体の焼成に用いられる前記焼成前駆体とが複合された被焼成物を焼成してなり、陶磁器材と前記Ｎｉセラミック複合体とが、互いの境界面で焼結状態で結合して複合されてなる複合陶磁器。
陶磁器製の加熱調理用容器であって、該加熱調理用容器の底壁に請求項３に記載のＮｉセラミック複合体が層状に複合されてなる誘導加熱調理用容器。
前記底壁が内がわ表面にセラミックからなる保護層を備え、外がわ表面にセラミックからなる最外層を備え、前記Ｎｉセラミック複合体の層が前記保護層と前記最外層のあいだに位置する請求項５に記載の誘導加熱調理用容器。
請求項１乃至３のいずれかに記載のＮｉセラミック複合体の焼成に用いられる前記焼成前駆体を含む焼成用前駆体を準備する工程、
還元性物質を主成分とする焼成用補助物体を準備する工程、
該焼成用補助物体の近傍に前記焼成用前駆体を位置させる工程、
該焼成用補助物体と、該焼成用補助物質体の近傍に位置させた前記焼成用前駆体とを加熱して該焼成用前駆体を焼成する工程
を含むＮｉセラミック複合体の焼成方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載のＮｉセラミック複合体の焼成に用いられる前記焼成前駆体を準備する工程、
該被焼成物を焼成する工程
を含み、
前記焼成前駆体が還元性物質を含有することを特徴とするＮｉセラミック複合体の焼成方法。
前記還元性物質が炭素である請求項７又は８に記載のＮｉセラミック複合体の焼成方法。
請求項４に記載の複合陶磁器の焼成に用いられる前記被焼成物を準備する工程、
該被焼成物を焼成する工程
を含み、
前記被焼成物が還元性物質を含有することを特徴とする複合陶磁器の焼成方法。
前記還元性物質が炭素である請求項１０に記載の複合陶磁器の焼成方法。