JPH02217364A - セラミックス焼成用治具 - Google Patents

セラミックス焼成用治具

Info

Publication number
JPH02217364A
JPH02217364A JP1036749A JP3674989A JPH02217364A JP H02217364 A JPH02217364 A JP H02217364A JP 1036749 A JP1036749 A JP 1036749A JP 3674989 A JP3674989 A JP 3674989A JP H02217364 A JPH02217364 A JP H02217364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
aluminum titanate
bulk density
alumina
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1036749A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Nagaya
長屋 邦男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP1036749A priority Critical patent/JPH02217364A/ja
Publication of JPH02217364A publication Critical patent/JPH02217364A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野〕 本発明は、セラミックス、ガラス、各種酸化物等の焼成
において、棚板およびトレイとして使用することのでき
る焼成治具に関するものである。
〔従来の技術〕
無機質繊維を主体とする成形体は、軽量多孔質で、耐熱
衝撃性に優れているという特徴から種々の工業分野で利
用されている。特に最近になって、無機質繊維に無機粉
末を複合させることにより、本来の断熱材としての用途
から比較すると高密度な成形体が得られるようになり、
例えば、コンデンサー、センサー、IC基板等の電子部
品焼成用の内張、棚板、桟体等に使用されている。
〔発明の解決しようとする問題点〕
従来のこの種の成形体は、断熱材を高強度化することに
よって、焼成治具等に利用しようとする試みがなされて
いた。
そのために、耐火物を用いて焼成を行っているような炉
に使用すれば、熱容量が小さく、しかも熱伝導率が小さ
いという特徴で焼成費のコストダウンにつながっていた
。ところが、電子部品セラミックスの需要が高まるにつ
れて、迅速焼成がおこなわれるようになってきた、この
ことからすると、従来の軽量成形体では、熱伝導率が小
さいことが、スポーリング抵抗を下げてしまうという欠
点となってきた。
また、従来の焼成治具は該焼成治具上でセラミックス電
子部品を熱処理した場合、焼成治具と被処理物であるセ
ラミック部分とが反応してしまい、熱処理用治具として
使用できないという問題が発生する。このことは、通常
治具に含まれるS i Ox分が反応種となっているこ
とが多い0例えば、従来の結晶質アルミナ繊維とアルミ
ナ粉末とから構成される場合には粘土、Sin!ゾル、
Si0g粉末等のSi0g系の焼結助剤を必要とし、こ
れを焼結助剤なしで焼結させようとすると、結晶質アル
ミナ繊維の結晶化温度以上で熱処理しなければならなく
なってしまい、治具の強度及びスポーリング性が繊維劣
化と共に悪くなってしまうという欠点を有していた。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するために、本発明者らは鋭意研究
した結果焼成物との反応によって悪影響を及ぼす焼結助
剤を使用することなく、軽量でしかもスポーリング性の
優れた焼成治具を提供できるに到ったのである。即ち、
本発明においてはアルミナ含有率95%以上である結晶
質アルミナ繊維からなる骨格内にチタン酸アルミニウム
粉体が充填されてなり、前記結晶質アルミナ繊維及びチ
タン酸アルミニウムは、チタン酸アルミニウムの焼結に
より結合されるセラミックス焼成用治具であって、前記
結晶質アルミナ繊維の含有量が20%〜40重量%、チ
タン酸アルミニウム粉末60〜80重量%であることを
特徴とし、嵩密度を1゜0以上2.5g/cj未満とし
た。
〔作用〕
本発明の作用は以下の如くである。
(1)純度95%以上の結晶質アルミナ繊維を骨格とし
ているので耐熱性に優れている。
(2)チタン酸アルミニウムの熱伝導率が大きいため、
耐スポーリング性に優れている。
(3)チタン酸アルミニウムは、助剤を必要とすること
なく、強度を発揮できしかも被焼成物との反応を防止で
きる。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明において、アルミナ含有量95%以上の結晶質ア
ルミナ繊維を用いるのは、熱処理温度と骨格強度に関係
しており、アルミナ含有量が95%より少ないと熱処理
に際して繊維が結晶化して十分な強度を得ることが出来
なくなるためである。
前記結晶質アルミナ繊維は、平均繊維径が0゜5〜40
μm、アスペクト比が10〜10000であることが望
ましい。
その理由は、前記平均繊維径が0.5μmより小さいと
入手が困難であるばかりか、単一繊維の絶対強度が弱く
骨格としての強度を充分発揮出来ないとともに嵩高くな
りすぎ嵩密度1.1g/cj以上とすることが困難であ
る。一方、平均径が40μmより大きいと1つ1つの空
隙が大きくなりすぎ繊維による結合が少なくなり、スポ
ーリングに対して弱くなる。なかでも、平均径が11−
1Opがより望ましい。
また、前記結晶質アルミナ繊維のアスペクト比を10〜
tooooとする理由はアスペクト比が10より小さい
と繊維のからみがなくなり、スポーリングに対して弱く
なり、一方アスペクト比が10000より大きいと成形
時に折れやすくなり長繊維を使用しても効果がなくかえ
って曲げ強度が弱くなる。なかでもちアスペクト比が5
0〜5000であることが望ましい。
本発明において、無機耐火粉末としてチタン酸アルミニ
ウム粉末を使用する理由は、成形体の耐火度を高く維持
しつつ、耐スポーリング性と反応性を向上させることが
できるからである。
即ち、チタン酸アルミニウム粉末はS i Ozを含ん
でいる焼結助剤を用いなくても1450〜1550°C
の温度で充分に自己焼結が促進されるため、反応性に悪
影響を及ぼす助剤等を使用することなく充分に強度を発
揮しえるからである。
また、前記チタン酸アルミニウム粉末の添加量は、60
〜80重量%であることが望ましい、その理由は、60
重量%より少ないとチタン酸アルミニラム粉末の熱伝導
率の効果が十分に発揮できないとともにクリープ特性が
劣化してしまう。
一方80重量%より多いと繊維の混入量が少なくなるた
め軽量化には向かなくなる。
なかでも65〜75%が望ましい、また、前記チタン酸
アミニウム粉末の平均粒径は、0.5μm〜200μm
であることが望ましい、その理由は、平均粒径が0.5
μmより小さいと入手が困難であり、200μmを越え
ると焼結の効果が期待できなくなるためである。なかで
も4〜75μmがより望ましい。
〔実施例〕
実施例I Aj!x0395重量%、5iO15重量%の結晶質ア
ルミナ繊維432gとチタン酸アルミニウム粉末648
gを401の水中に投入、撹拌後アニオン系の有機結合
剤7.5%溶液108mを添加分散後、硫酸アルミニウ
ム20%溶液を721m添加し、さらにカチオン系の凝
集剤を添加後にアンモニア2.5%溶液にてPH7に調
整した。
このスラリーを300mm’の抄造型に流し込み、真空
吸引後、厚さ12mmにプレスしたウェット状の成形体
とし、乾燥後1450°Cで6時間の熱処理をすること
により本発明の実施例とした。
実施例2 14*0s95重量%、5iOi5重量%の結晶質アル
ミナ繊維518gとチタン酸アルミニウム粉末t210
gを402の水中に投入、撹拌後アニオン系の有機結合
剤7.5%溶液130dを添加分散後、硫酸アルミニウ
ム20%溶液を865d添加し、さらにカチオン系の凝
集剤を添加後にアンモニア2.5%溶液にてPH7に調
整した。
このスラリーを300mm”の抄造型に流し込み、真空
吸引後、厚さ12mmにプレスしたウェット状の成形体
とし、乾燥後1450℃で6時間の熱処理をすることに
より本発明の実施例とした。
実施例3 AlzOae5重量%、Si0.5重量%の結晶質アル
ミナ繊維540gとチタン酸アルミニウム粉末2160
gを401の水中に投入、撹拌後アニオン系の有機結合
剤7.5%溶液135dを添加分散後、硫酸アルミニウ
ム20%溶液を901d添加し、さらにカチオン系の凝
集剤を添加後にアンモニア2.5%溶液にてPH7に調
整した。
このスラリーを300mm°の抄造型に流し込み、真空
吸引後、厚さ12mmにプレスしたウェット状の成形体
とし、乾燥後1450°Cで6時間の熱処理をすること
により本発明の実施例とした。
比較例I Altos 95重量%、5iOx5重量%の結晶質ア
ルミナ繊維324gとアルミナ粉末691gと蛙目粘±
65gを401の水中に投入、撹拌後アニオン系の有機
結合剤7.5%溶液81mJ!を添加分散後、硫酸アル
ミニウム20%溶液を541d添加し、さらにカチオン
系の凝集剤を添加後にアンモニア2.5%溶液にてPH
7に調整した。
このスラリーを300mm@の抄造型に流し込み、真空
吸引後、厚さ12mmにプレスしたウェット状の成形体
とし、乾燥後1450°Cで6時間の熱処理をすること
により本発明の比較例とした。
比較例2 /l!、0ff95重量%、5i015重量%の結晶質
アルミナ繊維518gとアルミナ粉末1106gと末節
粘土104gを40j!の水中に投入、撹拌後アニオン
系の有機結合剤7.5%溶液13〇−を添加分散後、硫
酸アルミニウム20%溶液を865jd添加し、さらに
カチオン系の凝集剤を添加後にアンモニア2.5%溶液
にてPH7に調整した。このスラリーを300mm’の
抄造型に流し込み、真空吸引後、厚さ12mmにプレス
したウェット状の成形体とし、乾燥後1450 ’Cで
6時間の熱処理をすることにより本発明の比較例とした
比較例3 Aj2zoz95重量%、5tOx5重量%の結晶質ア
ルミナ繊維259gとチタン酸アルミニウム粉末146
9gを402の水中に投入、撹拌後アニオン系の有機結
合剤7.5%溶液65mを添加分散後、硫酸アルミニウ
ム20%溶液を432jd添加し、さらにカチオン系の
凝集剤を添加後にアンモニ72.5%溶液にてPH7に
調整した。このスラリーを300mm”の抄造型に流し
込み、真空吸引後、厚さ12mmにプレスしたつエツト
状の成形体とし、乾燥後1450″Cで6時間の熱処理
をすることにより本発明の比較例とした。
比較例、4 Af、0.95重量%、81085重量%の結晶質アル
ミナ繊維432gとチタン酸アルミニウム粉末432g
を401の水中に投入、撹拌後アニオン系の有機結合剤
7.5%溶液10Eldを添加分散後、硫酸アルミニウ
ム20%溶液を721m添加し、さらにカチオン系の凝
集剤を添加後にアンモニア2.5%溶液にてPH7に調
整した。このスラリーを300mm’の抄造型に流し込
み、真空吸引後、厚さ12mmにプレスしたウェット状
の成形体とし、乾燥後1450°C6時間の熱処理をす
ることにより本発明の比較例とした。
これらの諸物性について表にまとめた。
スポーリング性については、3点支持方法で75mmX
 150mmX l 1)mm’の平板を3枚用いて1
200℃−室温のヒートサイクルで各平板(上・中・下
)を調べた。クリープ特性については、75X150X
10mm’の平板を100mmスパンとなるように支持
した中央部に250gのアルミナ磁器を載せて1400
℃×6時間の熱処理を行った後のたわみ量を測定したも
のである。
表から明らかなように比較例1.2はアルミナ粉体と焼
結助剤を用いているためにスポーリング性に劣っており
、比較例3は嵩密度が2.7と高いために熱容量が大き
くなりスポーリングに対して弱く、比較例4は嵩密度が
0.8と低いために空隙量が多く繊維が動きやすい状態
にあるのでクリープ特性が悪くなってしまっている。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば以下の如く効果がある。
■ 純度95%以上の結晶質アルミナ繊維を骨格として
いるので、スポーリング性に優れており、焼成時間迅速
化がはかられる。
■ チタン酸アルミニウムの熱伝導の良好性を利用して
いるため、スポーリングに対して強くなった。
■ 高温安定酸化物であるチタン酸アルミニウムの焼結
により強固に結合しているために、高温下での変形が少
ない。
■ チタン酸アルミニウムを耐火性粉末として使用して
いる為、被焼成物との反応に悪影響を及ぼす助剤を添加
しなくても充分な強度を保持するとともに反応性を改善
できる。
このように本発明は、この産業界において極めて有用な
ものである。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)アルミナ含有率が95%以上である結晶質アルミナ
    繊維により骨格組がなされている空隙内に、無機耐火粉
    末であるチタン酸アルミニウム粉末を配した複合体であ
    って、嵩密度が1.0〜2.5g/cm^3の範囲にあ
    ることを特許とするセラミックス焼成用治具。 2)前記結晶質アルミナ繊維は、アルミナ含有率が95
    %以上でその平均繊維径が0.5μm〜40μmである
    ことを特徴とする請求項1に記載のセラミックス焼成用
    治具。 3)前記チタン酸アルミニウム粉末は、その粒径が0.
    5μm〜200μmであることを特徴とする請求項1に
    記載のセラミックス焼成用治具。
JP1036749A 1989-02-15 1989-02-15 セラミックス焼成用治具 Pending JPH02217364A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1036749A JPH02217364A (ja) 1989-02-15 1989-02-15 セラミックス焼成用治具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1036749A JPH02217364A (ja) 1989-02-15 1989-02-15 セラミックス焼成用治具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02217364A true JPH02217364A (ja) 1990-08-30

Family

ID=12478383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1036749A Pending JPH02217364A (ja) 1989-02-15 1989-02-15 セラミックス焼成用治具

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02217364A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110451938A (zh) * 2019-08-01 2019-11-15 辽宁科技大学 一种钛酸铝晶须增强铝钛质耐火材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110451938A (zh) * 2019-08-01 2019-11-15 辽宁科技大学 一种钛酸铝晶须增强铝钛质耐火材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63206367A (ja) 軽量耐火物およびその製造法
CN101434490B (zh) 一种复合结合耐火浇注料
JPS6317793B2 (ja)
US5071798A (en) Heat-resistant and inorganic shaped article
Camerucci et al. Slip casting of cordierite and cordierite–mullite materials
JPH02217364A (ja) セラミックス焼成用治具
JPS6410469B2 (ja)
JPH05170525A (ja) 耐熱性繊維組成物
JPS6221751B2 (ja)
CN106495736A (zh) 一种低体密高强度轻质硅砖及其制备方法
JPS62283885A (ja) 機能部品焼成用の多孔性耐火成形体
Kumar et al. Study on preformed and in situ spinel containing alumina castable for steel ladle: Effect of fume silica content
CN112209739A (zh) 一种轻质高强镁铝尖晶石空心球多孔陶瓷及其制备方法
JP3127514B2 (ja) セラミック焼成用炉材
JPS6081062A (ja) 高強度セラミツクス材料
JP3094149B2 (ja) 軽量耐火物の製造方法
JPH0388787A (ja) 多孔質耐火物
KR960004393B1 (ko) 고강도 내화단열 캐스타블 조성물
JPH03115180A (ja) 高温用断熱構造体の製造方法
JPH02289473A (ja) 高耐熱軽量トレイ及びその製造方法
JPH02175667A (ja) 高耐熱軽量焼成治具とその製造方法
JP2553006B2 (ja) セラミックス焼成用棚板
JPH0234569A (ja) 軽量セッターおよびその製造方法並びにその使用方法
Sen et al. Effect of TiO2 and ZrO2 on sintering of sillimanite
JPH02239173A (ja) 軽量耐熱トレイ