JPH0517261A - 積層多孔質セラミツク焼成体 - Google Patents
積層多孔質セラミツク焼成体Info
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- JPH0517261A JPH0517261A JP26334291A JP26334291A JPH0517261A JP H0517261 A JPH0517261 A JP H0517261A JP 26334291 A JP26334291 A JP 26334291A JP 26334291 A JP26334291 A JP 26334291A JP H0517261 A JPH0517261 A JP H0517261A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミック生成形体を焼成する際、発生する
分解ガス等の透過性能の優れた軽量化されたセラミック
多孔体を得る。 【構成】孔径０．５〜４ｍｍの連通気孔を有するセラミ
ック多孔体を支持体とし、その一面に口径が０．５ｍｍ
以下のセラミック多孔体の表面層が形成させた積層多孔
質セラミック焼成体。
分解ガス等の透過性能の優れた軽量化されたセラミック
多孔体を得る。 【構成】孔径０．５〜４ｍｍの連通気孔を有するセラミ
ック多孔体を支持体とし、その一面に口径が０．５ｍｍ
以下のセラミック多孔体の表面層が形成させた積層多孔
質セラミック焼成体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、キャパシター，ソフ
トフェライト，ＰＴＣ等の電子セラミックスあるいは粉
末金属を焼成する際に用いられる棚板もしくはセッタ
ー，匣鉢等の焼成用治具に用いられるセラミック焼成体
に関するものである。
トフェライト，ＰＴＣ等の電子セラミックスあるいは粉
末金属を焼成する際に用いられる棚板もしくはセッタ
ー，匣鉢等の焼成用治具に用いられるセラミック焼成体
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子セラミックス等の製品を
焼成する際には、様々な焼成用治具が用いられてきた。
それらの焼成用治具は、一般に旧来よりあるオールドセ
ラミックスと呼ばれる陶磁器製品等を焼成する場合と違
って次の点に留意する必要があった。尚、これ以降説明
の便宜上、焼成前のもの（生成形体）を半製品といい、
焼成後のものを製品と呼ぶことにする。その１として、
セッターあるいは棚板等の焼成用治具が、その上に載置
される半製品と反応しないこと。その２として、焼成用
治具と製品が固着等の激しい異常を起こさないまでも、
製品に治具の成分が不純物として侵入したりして、製品
の品質特性を劣化させないこと。その３では、製品が近
年次第に小型化してきている中で、その焼成に供する治
具もできるだけ軽量化を図ることが、生産効率上，経済
効果の面より望まれていること。従って基本的にはこれ
ら三項目の要求があった。
焼成する際には、様々な焼成用治具が用いられてきた。
それらの焼成用治具は、一般に旧来よりあるオールドセ
ラミックスと呼ばれる陶磁器製品等を焼成する場合と違
って次の点に留意する必要があった。尚、これ以降説明
の便宜上、焼成前のもの（生成形体）を半製品といい、
焼成後のものを製品と呼ぶことにする。その１として、
セッターあるいは棚板等の焼成用治具が、その上に載置
される半製品と反応しないこと。その２として、焼成用
治具と製品が固着等の激しい異常を起こさないまでも、
製品に治具の成分が不純物として侵入したりして、製品
の品質特性を劣化させないこと。その３では、製品が近
年次第に小型化してきている中で、その焼成に供する治
具もできるだけ軽量化を図ることが、生産効率上，経済
効果の面より望まれていること。従って基本的にはこれ
ら三項目の要求があった。
【０００３】従来においては、一番目，二番目の要求を
満足させるため、焼成用治具が高純度なセラミック粉よ
り製作されたり、載置される製品の素材に応じて治具の
セラミック種類を変えるという使い分けを行ってきた。
また、三番目の要求を満足させるためには、種々の方法
により前記説明の治具を多孔質化することで、軽量化を
図ってきた。
満足させるため、焼成用治具が高純度なセラミック粉よ
り製作されたり、載置される製品の素材に応じて治具の
セラミック種類を変えるという使い分けを行ってきた。
また、三番目の要求を満足させるためには、種々の方法
により前記説明の治具を多孔質化することで、軽量化を
図ってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、上述の手段
により改良された治具であっても、次の点においては、
未だに問題を遺していた。問題点の１は、半製品にバイ
ンダーと呼ばれる可燃性の有機物質が多く用いられてい
るものは、焼成工程の初期段階において、有機物質が分
解し、その分解ガスが半製品より離脱しなければならな
いが、半製品の底部からのガス離脱が治具によって妨げ
られると、製品の形状に異常が発生することがあった。
問題点の２は、半製品の上部は、焼成雰囲気に直に哂さ
れているが、半製品の底部は治具に接触しているため
に、製品の上部と底部に結品粒径の違いが生じてしま
い、製品の電気的あるいは磁気的な特性値に変化が生
じ、製品の高性能化が期待できなかったり、または品質
規格の管理幅が大きくなったりする問題があった。
により改良された治具であっても、次の点においては、
未だに問題を遺していた。問題点の１は、半製品にバイ
ンダーと呼ばれる可燃性の有機物質が多く用いられてい
るものは、焼成工程の初期段階において、有機物質が分
解し、その分解ガスが半製品より離脱しなければならな
いが、半製品の底部からのガス離脱が治具によって妨げ
られると、製品の形状に異常が発生することがあった。
問題点の２は、半製品の上部は、焼成雰囲気に直に哂さ
れているが、半製品の底部は治具に接触しているため
に、製品の上部と底部に結品粒径の違いが生じてしま
い、製品の電気的あるいは磁気的な特性値に変化が生
じ、製品の高性能化が期待できなかったり、または品質
規格の管理幅が大きくなったりする問題があった。
【０００５】また、こうした問題を解決すべく、孔径の
かなり大きな多孔質セラミックを治具として用いること
もあった。それらの多孔質セラミックは多くの場合、連
続気孔となった発泡スポンジ等のように三次元的セル構
造になった有機物をマトリックスとして、セラミックを
含浸させ、セラミックの焼成と同時に、マトリックスの
焼成除去を行うことにより製造されていた。しかし、こ
れらの方法では、セラミックをスポンジ等に含浸させね
ばならず、その為、含浸できないような孔径の小さなも
のを生産することは不可能であった。更に、１）多孔質
セラミックの孔径が大きすぎると、製品が孔の中に落ち
込んでしまうとか、半製品が孔径より相対的に大きなも
のであった場合にも、半製品の底部は、孔径を形成する
無接触部分と接触部分にまたがることになり、部分的に
熱伝導の差が生じて、品質特性がかえって劣化する場合
がある。最悪の場合は、目視できる程の孔の跡が製品に
残ることがある。そして、半製品の肉厚が薄く、焼成時
に軟化しやすいものの場合、底部における非接触部分に
おいて、半製品にダレが生じ、変形が起こった。
かなり大きな多孔質セラミックを治具として用いること
もあった。それらの多孔質セラミックは多くの場合、連
続気孔となった発泡スポンジ等のように三次元的セル構
造になった有機物をマトリックスとして、セラミックを
含浸させ、セラミックの焼成と同時に、マトリックスの
焼成除去を行うことにより製造されていた。しかし、こ
れらの方法では、セラミックをスポンジ等に含浸させね
ばならず、その為、含浸できないような孔径の小さなも
のを生産することは不可能であった。更に、１）多孔質
セラミックの孔径が大きすぎると、製品が孔の中に落ち
込んでしまうとか、半製品が孔径より相対的に大きなも
のであった場合にも、半製品の底部は、孔径を形成する
無接触部分と接触部分にまたがることになり、部分的に
熱伝導の差が生じて、品質特性がかえって劣化する場合
がある。最悪の場合は、目視できる程の孔の跡が製品に
残ることがある。そして、半製品の肉厚が薄く、焼成時
に軟化しやすいものの場合、底部における非接触部分に
おいて、半製品にダレが生じ、変形が起こった。
【０００６】
【問題を解決するための手段】この発明では、半製品か
ら発生する分解ガス等の気体透過能を確保すると伴に、
半製品との接触部分である表面層に面状の多孔質セラミ
ックスを形成することにより、解決している。また、面
状のセラミック多孔質体の種類と支持体のセラミック多
孔体の種類が異なって、その熱膨張係数にさがあったと
しても、応力緩和機構が働いて、両者が剥離する危険が
小さくなることは、異種セラミックのコーティングによ
る反応防止方法と比較して有利となる。この発明におけ
るそれぞれの多孔体について言えば、支持体は孔径が
０．５〜４ｍｍ程度にあるのが良く、表面層は口径が
０．５ｍｍ以下にあるのが良い。素材面では、支持体は
酸化アルミニウムの含有率が８０％以上のセラミックを
使用するのが良く、表面層は酸化ジルコニウムもしくは
酸化アルミニウムの含有率９４％以上のものを使用する
のが良い。
ら発生する分解ガス等の気体透過能を確保すると伴に、
半製品との接触部分である表面層に面状の多孔質セラミ
ックスを形成することにより、解決している。また、面
状のセラミック多孔質体の種類と支持体のセラミック多
孔体の種類が異なって、その熱膨張係数にさがあったと
しても、応力緩和機構が働いて、両者が剥離する危険が
小さくなることは、異種セラミックのコーティングによ
る反応防止方法と比較して有利となる。この発明におけ
るそれぞれの多孔体について言えば、支持体は孔径が
０．５〜４ｍｍ程度にあるのが良く、表面層は口径が
０．５ｍｍ以下にあるのが良い。素材面では、支持体は
酸化アルミニウムの含有率が８０％以上のセラミックを
使用するのが良く、表面層は酸化ジルコニウムもしくは
酸化アルミニウムの含有率９４％以上のものを使用する
のが良い。
【０００７】図１では、この発明による積層多孔質セラ
ミック焼成体の構造を外観斜視図により示している。図
中１が面状のセラミック多孔体である表面層であり、２
が孔径０．５〜４ｍｍ程度の孔を有する支持体である。
この発明の積層構造を有する多孔質セラミックを得るた
めの方法としては、該略２つの方法がある。
ミック焼成体の構造を外観斜視図により示している。図
中１が面状のセラミック多孔体である表面層であり、２
が孔径０．５〜４ｍｍ程度の孔を有する支持体である。
この発明の積層構造を有する多孔質セラミックを得るた
めの方法としては、該略２つの方法がある。
【０００８】まず、第一の方法では、１の面状多孔体と
２の支持体とを別々に成形し、成形した段階もしくは成
形したものを別々に焼成した後にセラミック接着剤によ
り貼り合わせることによって、異種の孔径を持つ積層体
を得られる。また、もう一つの方法としては、図１の構
造骨格を有する可燃性有機物をマトリックスとして、セ
ラミックを含浸させ、余剰のセラミックを除去した後、
乾燥し、焼成することによって多孔質セラミックを得
る。この場合、上記可能性有機物の面状部分および支持
体部分が接合によって構成されていようと、一体化成形
されたものであってもまわない。但し、接合による場
合、面状部分と支持体部分の境界層が閉孔されないよう
に配慮されていれば良い。
２の支持体とを別々に成形し、成形した段階もしくは成
形したものを別々に焼成した後にセラミック接着剤によ
り貼り合わせることによって、異種の孔径を持つ積層体
を得られる。また、もう一つの方法としては、図１の構
造骨格を有する可燃性有機物をマトリックスとして、セ
ラミックを含浸させ、余剰のセラミックを除去した後、
乾燥し、焼成することによって多孔質セラミックを得
る。この場合、上記可能性有機物の面状部分および支持
体部分が接合によって構成されていようと、一体化成形
されたものであってもまわない。但し、接合による場
合、面状部分と支持体部分の境界層が閉孔されないよう
に配慮されていれば良い。
【０００９】上記可能性有機物には、ポリウレタン，ポ
リエチレン，ポリエステル，ポリアクリル等のセラミッ
クの焼成工程途上、分解して、すべての成分が焼失する
ものが望ましい。また、これらは連続的な開気孔によっ
て構成された発泡状態のもの、あるいは繊維状のものを
立体的もしくは二次元的に織られたものを用いなければ
ならない。最終的なセラミック多孔体の孔径を制御する
ためには、セラミックの焼成による収縮率を考慮して、
当該可燃性有機物の孔径を含んだ構造寸法を決定する必
要がある。
リエチレン，ポリエステル，ポリアクリル等のセラミッ
クの焼成工程途上、分解して、すべての成分が焼失する
ものが望ましい。また、これらは連続的な開気孔によっ
て構成された発泡状態のもの、あるいは繊維状のものを
立体的もしくは二次元的に織られたものを用いなければ
ならない。最終的なセラミック多孔体の孔径を制御する
ためには、セラミックの焼成による収縮率を考慮して、
当該可燃性有機物の孔径を含んだ構造寸法を決定する必
要がある。
【００１０】そして、１の面状多孔体のセラミックの種
類と２の支持体のセラミック種類を異種にしたい時、別
々に成形する方法では、それぞれを成形する際に、セラ
ミックの種類を変えることによって達成されるが、すで
に面状多孔体が形成された一体のマトリックスを用いる
場合、セラミックスラリーに支持体層部分のみが浸るよ
うにし、面状部分が濡れないように浸漬し、余剰スラリ
ーを除去した後、面状部分のみのセラミックスラリーに
浸漬して、目的を達成することができる。いずれにし
ろ、これらの成形体は、水分を除去するために、一度乾
燥工程を通し、その後およそ１４００〜１６００℃程の
温度で焼成する必要がある。このことにより、目的とす
る積層多孔質セラミックを得ることができる。
類と２の支持体のセラミック種類を異種にしたい時、別
々に成形する方法では、それぞれを成形する際に、セラ
ミックの種類を変えることによって達成されるが、すで
に面状多孔体が形成された一体のマトリックスを用いる
場合、セラミックスラリーに支持体層部分のみが浸るよ
うにし、面状部分が濡れないように浸漬し、余剰スラリ
ーを除去した後、面状部分のみのセラミックスラリーに
浸漬して、目的を達成することができる。いずれにし
ろ、これらの成形体は、水分を除去するために、一度乾
燥工程を通し、その後およそ１４００〜１６００℃程の
温度で焼成する必要がある。このことにより、目的とす
る積層多孔質セラミックを得ることができる。
【００１０】
【実施例】実施例では、片表面を孔径０．２ｍｍの緻密
な構造を有し、支持体部が２ｍｍの孔径を有し、かつ全
体の厚みが３ｍｍの立体織物をマトリックスとして、次
のようにして積層多孔質セラミック焼成体を作成した。
この作成手順を下記に説明する。 その１ 酸化アルミニウム８５％、二酸化硅素１５％の組成を有
するセラミック粉末１００重量部に対し、外比２重量部
の分散剤と同１０重量部のバインダーとしてのアクリル
酸エステル樹脂を含み水を溶媒とするセラミック濃度６
０％のスラリーを作成した。このスラリーをＡ液とし
た。 その２ 酸化アルミニウム９９．８％の組成を有するセラミック
粉末１００重量部に対し、２重量部の分散剤と１０重量
部のバインダーとしてのアクリル酸エステル樹脂を含
む、水溶媒によるセラミック濃度６０％のスラリーを作
成して、ボールミルにより分散させた。このスラリーを
Ｂ液とした。 その３ 上記マトリックスの支持体部分にＡ液を含浸させ、孔の
中に入った余剰のスラリーは圧縮空気を用い除去させ
た。 その４ 続けて、Ａ液を含浸していない表面層（面状部分）をＢ
液に浸漬し、先の方法と同様に余剰スラリーを除去し
た。 その５ １１０℃程の温度条件が設定できる乾燥機により乾燥さ
せた後、１６００℃まで焼成炉により焼成し、積層多孔
質セラミック焼成体を得た。
な構造を有し、支持体部が２ｍｍの孔径を有し、かつ全
体の厚みが３ｍｍの立体織物をマトリックスとして、次
のようにして積層多孔質セラミック焼成体を作成した。
この作成手順を下記に説明する。 その１ 酸化アルミニウム８５％、二酸化硅素１５％の組成を有
するセラミック粉末１００重量部に対し、外比２重量部
の分散剤と同１０重量部のバインダーとしてのアクリル
酸エステル樹脂を含み水を溶媒とするセラミック濃度６
０％のスラリーを作成した。このスラリーをＡ液とし
た。 その２ 酸化アルミニウム９９．８％の組成を有するセラミック
粉末１００重量部に対し、２重量部の分散剤と１０重量
部のバインダーとしてのアクリル酸エステル樹脂を含
む、水溶媒によるセラミック濃度６０％のスラリーを作
成して、ボールミルにより分散させた。このスラリーを
Ｂ液とした。 その３ 上記マトリックスの支持体部分にＡ液を含浸させ、孔の
中に入った余剰のスラリーは圧縮空気を用い除去させ
た。 その４ 続けて、Ａ液を含浸していない表面層（面状部分）をＢ
液に浸漬し、先の方法と同様に余剰スラリーを除去し
た。 その５ １１０℃程の温度条件が設定できる乾燥機により乾燥さ
せた後、１６００℃まで焼成炉により焼成し、積層多孔
質セラミック焼成体を得た。
【００１１】出来上がった焼成体を使用し、面状部分の
上へセラミックコンデンサーの半製品，３ｍｍ×１ｍｍ
×厚さ０．５ｍｍを乗せて、１３００℃にて焼成した。
セラミックコンデンサーの品質特性は、設計品質を充分
に満足し、また外観上の異常は見当たらなかった。
上へセラミックコンデンサーの半製品，３ｍｍ×１ｍｍ
×厚さ０．５ｍｍを乗せて、１３００℃にて焼成した。
セラミックコンデンサーの品質特性は、設計品質を充分
に満足し、また外観上の異常は見当たらなかった。
【００１２】
【発明の効果】この発明の積層多孔質セラミック焼成体
は、軽量かつ半製品から発生する分解ガス透過性に優
れ、製品へ熱的歪を与えることもない。
は、軽量かつ半製品から発生する分解ガス透過性に優
れ、製品へ熱的歪を与えることもない。
【図１】実施例による積層多孔質セラミック焼成体の外
観斜視図である。
観斜視図である。
１ 表面層
２ 支持体
Claims (3)
- 【請求項１】 孔径が、０．５〜４ｍｍ程度を有するセ
ラミック多孔体を支持体として、その一面に口径が０．
５ｍｍ以下にある、面状のセラミック多孔体による表面
層が形成されていることを特徴とする積層多孔質セラミ
ック焼成体。 - 【請求項２】 支持体に酸化アルミニウムの含有率が８
０％以上のセラミックを使用し、かつ表面層を形成する
セラミックが酸化ジルコニウム系であることを特徴とす
る特許請求項１記載の積層多孔質セラミック焼成体。 - 【請求項３】 支持体に酸化アルミニウムの含有率が８
０％以上のセラミックを使用し、かつ表面層に酸化アル
ミニウムの含有率が９４％以上のセラミックを使用する
ことを特徴とする特許請求項１記載の積層多孔質セラミ
ック焼成体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26334291A JPH0517261A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 積層多孔質セラミツク焼成体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26334291A JPH0517261A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 積層多孔質セラミツク焼成体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517261A true JPH0517261A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=17388143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26334291A Pending JPH0517261A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 積層多孔質セラミツク焼成体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0517261A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9279618B2 (en) | 2008-03-05 | 2016-03-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Kiln tool plate for firing ceramic material |
| JP2016084255A (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | 日本碍子株式会社 | 複合耐火物およびその製造方法 |
| CN109716049A (zh) * | 2016-09-12 | 2019-05-03 | 日本碍子株式会社 | 烧成用载置器 |
| KR20200115128A (ko) * | 2019-03-29 | 2020-10-07 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 소성 지그 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6125616A (ja) * | 1984-07-12 | 1986-02-04 | Tatsuro Hayashi | 多孔質セラミツク製濾過体 |
| JPH04114981A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-15 | Mitsubishi Materials Corp | 多層セラミック複合焼結体及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP26334291A patent/JPH0517261A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6125616A (ja) * | 1984-07-12 | 1986-02-04 | Tatsuro Hayashi | 多孔質セラミツク製濾過体 |
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| JP2020164376A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本碍子株式会社 | 焼成治具 |
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