JPH0551262A - 焼結処理用敷板 - Google Patents
焼結処理用敷板Info
- Publication number
- JPH0551262A JPH0551262A JP3236817A JP23681791A JPH0551262A JP H0551262 A JPH0551262 A JP H0551262A JP 3236817 A JP3236817 A JP 3236817A JP 23681791 A JP23681791 A JP 23681791A JP H0551262 A JPH0551262 A JP H0551262A
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- JP
- Japan
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- thickness
- graphite plate
- sintering treatment
- ceramic film
- sintering
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形体を焼結炉内に配置する際に成形体を載
置するのに用いる敷板の薄板化と焼結処理中の変形の防
止とを同時に達成する。 【構成】 厚さが１〜４mmで曲げ強さが５kgf/mm2 以上
の黒鉛板の片面又は両面に、厚さが20〜2000μm 又は20
μm 以上で表面粗さが70μm Ｒmax 以下のセラミック膜
を形成する。
置するのに用いる敷板の薄板化と焼結処理中の変形の防
止とを同時に達成する。 【構成】 厚さが１〜４mmで曲げ強さが５kgf/mm2 以上
の黒鉛板の片面又は両面に、厚さが20〜2000μm 又は20
μm 以上で表面粗さが70μm Ｒmax 以下のセラミック膜
を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、予め所定形状に成形
した成形体を焼成して焼結体を得る焼結処理において、
成形体を焼結炉内に配置する際に成形体を載置するのに
用いる敷板に関する。
した成形体を焼成して焼結体を得る焼結処理において、
成形体を焼結炉内に配置する際に成形体を載置するのに
用いる敷板に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、焼結炉で比較的小さな成形体を
多段に並べて熱処理を施すときには、この焼結炉内に敷
板を設置しておく必要がある。この敷板については、成
形体と反応しないこと及び熱処理中に変形や破壊を起こ
さないことが不可欠な条件である。このことから従来、
この敷板には、アルミナや窒化けい素などのセラミック
材料が用いられている。しかしながら、低密度セラミッ
ク材料は、強度が低くかつ厚さを５mmより薄くすること
ができない上、焼結炉内での占有率を減らすことも難し
い。一方、高密度・高強度セラミック材料については、
耐熱衝撃性が低く、比熱も高いことから生産性が悪かっ
た。
多段に並べて熱処理を施すときには、この焼結炉内に敷
板を設置しておく必要がある。この敷板については、成
形体と反応しないこと及び熱処理中に変形や破壊を起こ
さないことが不可欠な条件である。このことから従来、
この敷板には、アルミナや窒化けい素などのセラミック
材料が用いられている。しかしながら、低密度セラミッ
ク材料は、強度が低くかつ厚さを５mmより薄くすること
ができない上、焼結炉内での占有率を減らすことも難し
い。一方、高密度・高強度セラミック材料については、
耐熱衝撃性が低く、比熱も高いことから生産性が悪かっ
た。
【０００３】これに対して高強度の黒鉛板は、薄肉化が
可能で、またセラミック材料に比較して比熱も低いこと
から、焼結処理における生産性を向上できる利点があ
る。しかしながら、黒鉛材は、焼結する前記成形体に浸
炭をうながすという致命的な欠点があるため、これを回
避するための表面処理が不可欠であった。さらに、焼結
体の寸法精度を向上するには、敷板の摩擦係数を小さく
することが有効な手段であり、そのためには黒鉛板の表
面粗さを極力小さくしなくてはならない。したがって、
高い精度での研磨を必要とし、コスト増は避けられない
不利さえもあった。
可能で、またセラミック材料に比較して比熱も低いこと
から、焼結処理における生産性を向上できる利点があ
る。しかしながら、黒鉛材は、焼結する前記成形体に浸
炭をうながすという致命的な欠点があるため、これを回
避するための表面処理が不可欠であった。さらに、焼結
体の寸法精度を向上するには、敷板の摩擦係数を小さく
することが有効な手段であり、そのためには黒鉛板の表
面粗さを極力小さくしなくてはならない。したがって、
高い精度での研磨を必要とし、コスト増は避けられない
不利さえもあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
使われていた前記セラミック材料は、敷板の厚みを薄く
することができずに生産性を阻害する不利があり、一
方、黒鉛板については、成形体へ浸炭が起こるという不
利がある。そこで、この発明の目的は、これらの問題を
有利に解消し、焼結処理の生産性向上、成形体への浸炭
の防止及び焼結体の精度向上に寄与し得る、焼結処理中
に変形のない焼結処理用敷板を提供しようとするもので
ある。
使われていた前記セラミック材料は、敷板の厚みを薄く
することができずに生産性を阻害する不利があり、一
方、黒鉛板については、成形体へ浸炭が起こるという不
利がある。そこで、この発明の目的は、これらの問題を
有利に解消し、焼結処理の生産性向上、成形体への浸炭
の防止及び焼結体の精度向上に寄与し得る、焼結処理中
に変形のない焼結処理用敷板を提供しようとするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、厚さが１〜
４mmで曲げ強さが５kgf/mm2 以上の黒鉛板の片面に、厚
さが20〜2000μm で表面粗さ（Ｒmax ）が70μm 以下の
セラミック膜を形成してなる焼結処理用敷板、及び厚さ
が１〜４mmで曲げ強さが５kgf/mm2 以上の黒鉛板の両面
に、厚さが20μm 以上で表面粗さ（Ｒmax ）が70μm 以
下のセラミック膜を形成してなる焼結処理用敷板であ
る。
４mmで曲げ強さが５kgf/mm2 以上の黒鉛板の片面に、厚
さが20〜2000μm で表面粗さ（Ｒmax ）が70μm 以下の
セラミック膜を形成してなる焼結処理用敷板、及び厚さ
が１〜４mmで曲げ強さが５kgf/mm2 以上の黒鉛板の両面
に、厚さが20μm 以上で表面粗さ（Ｒmax ）が70μm 以
下のセラミック膜を形成してなる焼結処理用敷板であ
る。
【０００６】
【作用】以下、この発明にかかる焼結処理用敷板につい
て詳述する。まず基板となる黒鉛板は、板厚を１mm以上
４mm以下とする。なぜなら、この黒鉛板の板厚が１mm未
満であると、自重および載置した成形体の重量により板
の変形が生じ、一方、板厚が４mmをこえると、敷板の焼
結炉内での占有率が高くなって１回の焼結における処理
量が減少し、経済性が損なわれるためである。
て詳述する。まず基板となる黒鉛板は、板厚を１mm以上
４mm以下とする。なぜなら、この黒鉛板の板厚が１mm未
満であると、自重および載置した成形体の重量により板
の変形が生じ、一方、板厚が４mmをこえると、敷板の焼
結炉内での占有率が高くなって１回の焼結における処理
量が減少し、経済性が損なわれるためである。
【０００７】また、基板として使う黒鉛板の曲げ強さ
は、５kgf/mm2 以上のものとする。なぜなら、この黒鉛
板の曲げ強さが５kgf/mm2 未満では、敷板に載せる成形
体の重量が制限されて経済性が損なわれ、さらに安全性
の確保が難しいためである。
は、５kgf/mm2 以上のものとする。なぜなら、この黒鉛
板の曲げ強さが５kgf/mm2 未満では、敷板に載せる成形
体の重量が制限されて経済性が損なわれ、さらに安全性
の確保が難しいためである。
【０００８】次に、黒鉛板の片面又は両面には、後述す
る所定の表面粗さを有するセラミック膜を形成する。こ
のセラミック膜の厚さは、片面の場合で20μm 以上2000
μm以下、そして両面の場合で20μm以上とする。なぜな
ら、いずれの場合も、膜厚が20μm 未満では、使用耐久
性が低下するからである。また片面にセラミック膜を形
成する場合は、膜厚が2000μm をこえると板変形が生じ
るため、2000μm の厚さを上限とする。
る所定の表面粗さを有するセラミック膜を形成する。こ
のセラミック膜の厚さは、片面の場合で20μm 以上2000
μm以下、そして両面の場合で20μm以上とする。なぜな
ら、いずれの場合も、膜厚が20μm 未満では、使用耐久
性が低下するからである。また片面にセラミック膜を形
成する場合は、膜厚が2000μm をこえると板変形が生じ
るため、2000μm の厚さを上限とする。
【０００９】一方、両面にセラミック膜を形成する場合
は、黒鉛板の両面の各セラミック膜の厚みが同じであれ
ば、板変形の生じるおそれはないため、特に膜厚に上限
を設ける必要はない。例えば1400℃以上の焼結雰囲気下
での繰り返し使用などの極めて苛酷な環境では、セラミ
ック膜の厚みを2000μm 以上にすることもあり、このよ
うな場合は両面にセラミック膜を形成するとよい。
は、黒鉛板の両面の各セラミック膜の厚みが同じであれ
ば、板変形の生じるおそれはないため、特に膜厚に上限
を設ける必要はない。例えば1400℃以上の焼結雰囲気下
での繰り返し使用などの極めて苛酷な環境では、セラミ
ック膜の厚みを2000μm 以上にすることもあり、このよ
うな場合は両面にセラミック膜を形成するとよい。
【００１０】ここでセラミック膜としては、例えば、ア
ルミナやジルコニア,チタニア, シリカ, カルシア, マ
グネシア, クロミア, 炭化けい素, 窒化けい素, 窒化チ
タン等が有利に適合する。そして黒鉛板にセラミック膜
を被成するには、例えば、プラズマ溶射等の方法を採用
できる。
ルミナやジルコニア,チタニア, シリカ, カルシア, マ
グネシア, クロミア, 炭化けい素, 窒化けい素, 窒化チ
タン等が有利に適合する。そして黒鉛板にセラミック膜
を被成するには、例えば、プラズマ溶射等の方法を採用
できる。
【００１１】さらに、セラミック膜の表面粗さが、70μ
m Ｒmax をこえると焼結品の寸法精度が低下するため、
70μm Ｒmax 以下とする。なお表面粗さを70μm Ｒmax
以下とするには、ペーパー研磨や液体ホーミング, ラッ
ピング処理等を行えばよい。
m Ｒmax をこえると焼結品の寸法精度が低下するため、
70μm Ｒmax 以下とする。なお表面粗さを70μm Ｒmax
以下とするには、ペーパー研磨や液体ホーミング, ラッ
ピング処理等を行えばよい。
【００１２】
【実施例】実施例１ 板厚を 0.5、0.8 、1.2 、2.0 、2.5 、3.0 、3.8 mm及
び4.5mm に変化させ、幅及び長さはそれぞれ 250mm, 50
0 mmと一様の等方性高強度黒鉛板（曲げ強さが７kgf/mm
2 ）の片面に、下記の条件にてアルミナをプラズマ溶射
し、500 μm の厚みのアルミナ膜（表面粗さ：21μm Ｒ
max ）を形成し、供試材とした。 電流：800 Ａ 電圧：38Ｖ Ar：100 psi He：50psi アルミナ粉末粒径：38μm
び4.5mm に変化させ、幅及び長さはそれぞれ 250mm, 50
0 mmと一様の等方性高強度黒鉛板（曲げ強さが７kgf/mm
2 ）の片面に、下記の条件にてアルミナをプラズマ溶射
し、500 μm の厚みのアルミナ膜（表面粗さ：21μm Ｒ
max ）を形成し、供試材とした。 電流：800 Ａ 電圧：38Ｖ Ar：100 psi He：50psi アルミナ粉末粒径：38μm
【００１３】これらの供試材を1300℃のArガス中で60mi
n加熱した後、供試材に生じた、単位長さ100 mm当たり
の長手方向の反りを測定した。測定結果を図１に示す
が、この発明を満足する供試材において、反りの発生が
極めて少ないことが判る。
n加熱した後、供試材に生じた、単位長さ100 mm当たり
の長手方向の反りを測定した。測定結果を図１に示す
が、この発明を満足する供試材において、反りの発生が
極めて少ないことが判る。
【００１４】実施例２ 板厚：1.2 mm、幅：250 mm及び長さ：500 mmで、曲げ強
さがそれぞれ２、４、６及び８kgf/mm2 の黒鉛板の片面
に、上記と同様の条件にてアルミナをプラズマ溶射し厚
みが1200μm のアルミナ膜（表面粗さ：30μm Ｒmax ）
を形成し、供試材とした。これらの供試材に、それぞれ
50ｇの成形体を長手方向に８個及び幅方向に４個合計32
個載置し、次いで1300℃のArガス中で60min 加熱した
後、供試材に生じた、単位長さ100 mm当たりの長手方向
のそりを測定した。この測定結果を図２に示すように、
この発明を満足する供試材において、そりの発生が極め
て少ないことが判る。
さがそれぞれ２、４、６及び８kgf/mm2 の黒鉛板の片面
に、上記と同様の条件にてアルミナをプラズマ溶射し厚
みが1200μm のアルミナ膜（表面粗さ：30μm Ｒmax ）
を形成し、供試材とした。これらの供試材に、それぞれ
50ｇの成形体を長手方向に８個及び幅方向に４個合計32
個載置し、次いで1300℃のArガス中で60min 加熱した
後、供試材に生じた、単位長さ100 mm当たりの長手方向
のそりを測定した。この測定結果を図２に示すように、
この発明を満足する供試材において、そりの発生が極め
て少ないことが判る。
【００１５】実施例３ 板厚：1.2 mm、幅：250 mm及び長さ：500 mmで、曲げ強
さが７kgf/mm2 の黒鉛板の片面及び両面に、上記と同様
の条件にてアルミナをプラズマ溶射し、それぞれ1000、
1400、1800、2200及び2600μm の厚みのアルミナ膜（表
面粗さ：30μmＲmax ）を形成し、供試材とした。次い
でこれらの供試材を1300℃のArガス中で60min 加熱した
後、供試材に生じた、単位長さ100 mm当たりの長手方向
のそりを測定した。この測定結果を図３に示すように、
この発明を満足する供試材において、そりの発生が極め
て少ないことが判る。
さが７kgf/mm2 の黒鉛板の片面及び両面に、上記と同様
の条件にてアルミナをプラズマ溶射し、それぞれ1000、
1400、1800、2200及び2600μm の厚みのアルミナ膜（表
面粗さ：30μmＲmax ）を形成し、供試材とした。次い
でこれらの供試材を1300℃のArガス中で60min 加熱した
後、供試材に生じた、単位長さ100 mm当たりの長手方向
のそりを測定した。この測定結果を図３に示すように、
この発明を満足する供試材において、そりの発生が極め
て少ないことが判る。
【００１６】実施例４ 板厚：1.2 mm、幅：250 mm及び長さ：500 mmで、曲げ強
さが７kgf/mm2 の黒鉛板の片面に、上記と同様の条件に
てアルミナをプラズマ溶射し、1400μm の厚みのアルミ
ナ膜を形成し、さらにアルミナ膜にペーパー研磨と液体
ホーミング又はラッピングとを施し、その表面粗さを15
〜90μm Ｒmax の範囲で種々に変化させ、供試材とし
た。
さが７kgf/mm2 の黒鉛板の片面に、上記と同様の条件に
てアルミナをプラズマ溶射し、1400μm の厚みのアルミ
ナ膜を形成し、さらにアルミナ膜にペーパー研磨と液体
ホーミング又はラッピングとを施し、その表面粗さを15
〜90μm Ｒmax の範囲で種々に変化させ、供試材とし
た。
【００１７】そして平均粒径：62μm の鉄粉を７t/cm2
で成形（潤滑剤：ステアリン酸亜鉛0.8 ％）した、外
径：20mm、内径：16mm及び高さ：３mmのリング状成形体
を用意し、このリング状成形体20個を各供試材に載置し
た。次いで1250℃の75％Ｈ2 −25％Ｎ2 雰囲気中で60mi
n 加熱し、供試材上に載置したリング状成形体の焼結を
行った。かくして得られたリング状焼結体について、そ
の外径の直交する２方向における寸法変化（図４に付記
したΔＸ，ΔＹに相当）の差の絶対値｜ΔＸ−ΔＹ｜を
求め、さらにリング状焼結体20個の標準偏差を算出し
た。この標準偏差と供試材の表面粗さとの関係を図４に
示すが、この発明を満足する供試材を用いることによっ
て、優れた寸法精度の焼結処理を実現できた。
で成形（潤滑剤：ステアリン酸亜鉛0.8 ％）した、外
径：20mm、内径：16mm及び高さ：３mmのリング状成形体
を用意し、このリング状成形体20個を各供試材に載置し
た。次いで1250℃の75％Ｈ2 −25％Ｎ2 雰囲気中で60mi
n 加熱し、供試材上に載置したリング状成形体の焼結を
行った。かくして得られたリング状焼結体について、そ
の外径の直交する２方向における寸法変化（図４に付記
したΔＸ，ΔＹに相当）の差の絶対値｜ΔＸ−ΔＹ｜を
求め、さらにリング状焼結体20個の標準偏差を算出し
た。この標準偏差と供試材の表面粗さとの関係を図４に
示すが、この発明を満足する供試材を用いることによっ
て、優れた寸法精度の焼結処理を実現できた。
【００１８】実施例５ 板厚：1.2 mm、幅：250 mm及び長さ：500 mmで、曲げ強
さが７kgf/mm2 の黒鉛板の片面に、上記と同様の条件に
てアルミナをプラズマ溶射し、10〜800 μm の範囲で種
々の厚みのアルミナ膜（表面粗さ：30μm Ｒmax ）を形
成し、供試材とした。次いでこれらの供試材に1300℃の
Arガス中で60min の加熱を10回繰返し行い、その後に供
試材の表面を観察した。この観察結果を表１に示すよう
に、この発明を満足する供試材は、優れた耐久性をそな
えることが判る。
さが７kgf/mm2 の黒鉛板の片面に、上記と同様の条件に
てアルミナをプラズマ溶射し、10〜800 μm の範囲で種
々の厚みのアルミナ膜（表面粗さ：30μm Ｒmax ）を形
成し、供試材とした。次いでこれらの供試材に1300℃の
Arガス中で60min の加熱を10回繰返し行い、その後に供
試材の表面を観察した。この観察結果を表１に示すよう
に、この発明を満足する供試材は、優れた耐久性をそな
えることが判る。
【００１９】
【００２０】
【発明の効果】この発明によれば、薄い板厚で焼結処理
中に変形のない焼結処理用敷板を提供できる。従ってこ
の敷板を用いることによって、生産性が高くかつ焼結体
への浸炭のない焼結処理を実現でき、また得られる焼結
体の精度向上も併せて達成し得る。
中に変形のない焼結処理用敷板を提供できる。従ってこ
の敷板を用いることによって、生産性が高くかつ焼結体
への浸炭のない焼結処理を実現でき、また得られる焼結
体の精度向上も併せて達成し得る。
【図１】黒鉛板の板厚と反り量との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図２】黒鉛板の曲げ強さと反り量との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図３】アルミナ膜の厚さと反り量との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図４】表面粗さと焼結体の寸法精度との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年８月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
Claims (2)
- 【請求項１】 厚さが１〜４mmで曲げ強さが５kgf/mm2
以上の黒鉛板の片面に、厚さが20〜2000μm で表面粗さ
（Ｒmax ）が70μm 以下のセラミック膜を形成してなる
焼結処理用敷板。 - 【請求項２】 厚さが１〜４mmで曲げ強さが５kgf/mm2
以上の黒鉛板の両面に、厚さが20μm 以上で表面粗さ
（Ｒmax ）が70μm 以下のセラミック膜を形成してなる
焼結処理用敷板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236817A JPH0551262A (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 焼結処理用敷板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236817A JPH0551262A (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 焼結処理用敷板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551262A true JPH0551262A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=17006224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3236817A Pending JPH0551262A (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 焼結処理用敷板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0551262A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017972A1 (en) * | 1993-02-02 | 1994-08-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Planking for firing and method of firing ceramic products by using the same |
| US8025017B2 (en) | 2008-02-07 | 2011-09-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Thread cutter for sewing machine |
| US8087367B2 (en) | 2008-02-07 | 2012-01-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Thread cutter for sewing machine |
| WO2019077753A1 (ja) * | 2017-10-20 | 2019-04-25 | 日立化成株式会社 | 親水性炭素成形体及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3236817A patent/JPH0551262A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017972A1 (en) * | 1993-02-02 | 1994-08-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Planking for firing and method of firing ceramic products by using the same |
| US5529732A (en) * | 1993-02-02 | 1996-06-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Underlying boards for firing and a method for firing ceramic moldings by using such underlying boards |
| US8025017B2 (en) | 2008-02-07 | 2011-09-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Thread cutter for sewing machine |
| US8087367B2 (en) | 2008-02-07 | 2012-01-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Thread cutter for sewing machine |
| WO2019077753A1 (ja) * | 2017-10-20 | 2019-04-25 | 日立化成株式会社 | 親水性炭素成形体及びその製造方法 |
| JPWO2019077753A1 (ja) * | 2017-10-20 | 2020-11-05 | 日立化成株式会社 | 親水性炭素成形体及びその製造方法 |
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