JPH06129777A - ジルコニア質窯道具 - Google Patents
ジルコニア質窯道具Info
- Publication number
- JPH06129777A JPH06129777A JP4275835A JP27583592A JPH06129777A JP H06129777 A JPH06129777 A JP H06129777A JP 4275835 A JP4275835 A JP 4275835A JP 27583592 A JP27583592 A JP 27583592A JP H06129777 A JPH06129777 A JP H06129777A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zirconia
- expansion
- refractory
- rate
- heating
- 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.)
- Granted
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱・冷却等の熱履歴に対して安定であり、
耐久性に優れたジルコニア質窯道具を提供する。 【構成】 安定化されたジルコニア粉体を成形し、焼成
して得られる耐火物セッターである。マイナスの値の残
存膨張率を有する。
耐久性に優れたジルコニア質窯道具を提供する。 【構成】 安定化されたジルコニア粉体を成形し、焼成
して得られる耐火物セッターである。マイナスの値の残
存膨張率を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジルコニア質耐火物に
関し、更に詳細には、加熱・冷却等の熱履歴に対して安
定で繰返し使用可能なジルコニア質窯道具に関する。
関し、更に詳細には、加熱・冷却等の熱履歴に対して安
定で繰返し使用可能なジルコニア質窯道具に関する。
【０００２】
【従来の技術】被焼成物を、例えば、プッシャー炉のよ
うな炉内を通過させながら焼成処理する場合、その被焼
成物は耐火物のセッターや匣鉢に載置され、このセッタ
ー等がキルン内を通過するように移動し焼成される。一
般に、このように使用される窯道具としては、ジルコニ
ア質の焼成耐火物が知られており、かかる耐火物は、例
えば、７０〜９５重量％のジルコニア粗粒原料、３０〜
３重量％のジルコニア微粉原料、小量のバインダー及び
水から成る混合物をフレット混練と称される方法で混練
して坏土を得、この坏土を金型でプレス成形した後に乾
燥し、１６００℃前後の雰囲気中で焼成することにより
作製される。
うな炉内を通過させながら焼成処理する場合、その被焼
成物は耐火物のセッターや匣鉢に載置され、このセッタ
ー等がキルン内を通過するように移動し焼成される。一
般に、このように使用される窯道具としては、ジルコニ
ア質の焼成耐火物が知られており、かかる耐火物は、例
えば、７０〜９５重量％のジルコニア粗粒原料、３０〜
３重量％のジルコニア微粉原料、小量のバインダー及び
水から成る混合物をフレット混練と称される方法で混練
して坏土を得、この坏土を金型でプレス成形した後に乾
燥し、１６００℃前後の雰囲気中で焼成することにより
作製される。
【０００３】このようなセッターにおいては、従来、ジ
ルコニア質原料にＣａＯ、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＯ等の安定化剤
のうちの１種類を単独に使用して安定化させ、これを原
料とし、安定化率、原料の粒度等を操作することによっ
て、被焼成物に対する耐反応性及びセッター自体の特性
の向上を図っていた。
ルコニア質原料にＣａＯ、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＯ等の安定化剤
のうちの１種類を単独に使用して安定化させ、これを原
料とし、安定化率、原料の粒度等を操作することによっ
て、被焼成物に対する耐反応性及びセッター自体の特性
の向上を図っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のセッター等の窯道具は、加熱・冷却等による
熱履歴に対して安定ではなかった。即ち、このようなセ
ッターを用い、セラミックスコンデンサー等の電子部品
を適性焼成温度である１１００〜１４００℃程度で焼成
し、次いで冷却する工程を繰返すと、該セッターの残存
膨張率がプラスの値であるため、次第に膨張し膨張率が
２％を超えると亀裂を生じ、ついにはセッターが破損す
るという課題があった。ここで、「残存膨張率」とは、
セッターが最高温度に加熱されて膨張し、その後に冷却
されて収縮する場合に、冷却後においてセッターに残存
する膨張の程度をいう。従って、残存膨張率がプラスの
場合には、セッターが加熱前（複数回加熱する場合には
直前の加熱前）より膨張していることになる。一方、残
存膨張率がマイナスの場合には加熱前より収縮している
ことになる。
うな従来のセッター等の窯道具は、加熱・冷却等による
熱履歴に対して安定ではなかった。即ち、このようなセ
ッターを用い、セラミックスコンデンサー等の電子部品
を適性焼成温度である１１００〜１４００℃程度で焼成
し、次いで冷却する工程を繰返すと、該セッターの残存
膨張率がプラスの値であるため、次第に膨張し膨張率が
２％を超えると亀裂を生じ、ついにはセッターが破損す
るという課題があった。ここで、「残存膨張率」とは、
セッターが最高温度に加熱されて膨張し、その後に冷却
されて収縮する場合に、冷却後においてセッターに残存
する膨張の程度をいう。従って、残存膨張率がプラスの
場合には、セッターが加熱前（複数回加熱する場合には
直前の加熱前）より膨張していることになる。一方、残
存膨張率がマイナスの場合には加熱前より収縮している
ことになる。
【０００５】本発明はこのような従来技術の有する課題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、加熱・冷却等の熱履歴に対して安定であり、繰返し
使用に対する耐久性に優れたジルコニア質窯道具を提供
することにある。
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、加熱・冷却等の熱履歴に対して安定であり、繰返し
使用に対する耐久性に優れたジルコニア質窯道具を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく、種々の材料及び焼成法等について鋭意研究
した結果、ジルコニア粉体を含有する成形体を、通常の
焼結温度以下の低温領域で焼成することにより、マイナ
スの残存膨張率を有する耐火材が得られ、この耐火材を
窯道具として用いることにより、上記課題が解決できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。従って、本
発明のジルコニア質窯道具は、ジルコニア粉体を焼成し
て成る窯道具であって、残存膨張率がマイナスであるこ
とを特徴とする。
解決すべく、種々の材料及び焼成法等について鋭意研究
した結果、ジルコニア粉体を含有する成形体を、通常の
焼結温度以下の低温領域で焼成することにより、マイナ
スの残存膨張率を有する耐火材が得られ、この耐火材を
窯道具として用いることにより、上記課題が解決できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。従って、本
発明のジルコニア質窯道具は、ジルコニア粉体を焼成し
て成る窯道具であって、残存膨張率がマイナスであるこ
とを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の窯道具は、マイナスの残存膨張率を有
する。従って、加熱・冷却の繰返しによる熱履歴に対し
て、初期の段階では膨張よりむしろ収縮する傾向にあ
り、亀裂等が発生し破損が起こり始める膨張率に達する
までに極めて長期間を要するものであり、かかる熱履歴
に対して安定であり、繰返し使用に対する耐久性に優れ
る。
する。従って、加熱・冷却の繰返しによる熱履歴に対し
て、初期の段階では膨張よりむしろ収縮する傾向にあ
り、亀裂等が発生し破損が起こり始める膨張率に達する
までに極めて長期間を要するものであり、かかる熱履歴
に対して安定であり、繰返し使用に対する耐久性に優れ
る。
【０００８】次に、本発明の窯道具の原料粉体について
説明する。本発明の窯道具の原料粉体としては、１種又
は多種の化合物により安定化処理されたジルコニア粉を
使用するのが好ましい。。これら化合物としては、酸化
カルシウム、酸化マグネシウム及び酸化イットリウム等
を例示でき、酸化カルシウム、酸化イットリイウムが好
ましい。また、このようなジルコニアは、完全安定化ジ
ルコニアであるか部分安定化ジルコニアであるかを問わ
れない。また、上記原料粉体の粒度は特に限定されるも
のではないが、通常は粒径５００μｍ以下の粉体を使用
し、粉体を粗粒、中粒及び微粒のように分別し、これら
を適宜混合して使用するのが好ましい。
説明する。本発明の窯道具の原料粉体としては、１種又
は多種の化合物により安定化処理されたジルコニア粉を
使用するのが好ましい。。これら化合物としては、酸化
カルシウム、酸化マグネシウム及び酸化イットリウム等
を例示でき、酸化カルシウム、酸化イットリイウムが好
ましい。また、このようなジルコニアは、完全安定化ジ
ルコニアであるか部分安定化ジルコニアであるかを問わ
れない。また、上記原料粉体の粒度は特に限定されるも
のではないが、通常は粒径５００μｍ以下の粉体を使用
し、粉体を粗粒、中粒及び微粒のように分別し、これら
を適宜混合して使用するのが好ましい。
【０００９】次に、本発明の窯道具の製造方法について
説明する。本発明の窯道具は、上記原料粉体を成形型に
充填し、約０．６〜１．０ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で加圧
して所定形状を付与し、得られた成形体を、通常の焼結
温度以下の低温領域で焼成すること（以下「低温焼成」
という。）により得ることができる。この低温焼成は、
従来のジルコニア質耐火物が焼成される温度である約１
６００℃より若干低い温度、即ち約１２００〜１５００
℃で約０．１〜１０時間熱処理することにより行うこと
ができる。
説明する。本発明の窯道具は、上記原料粉体を成形型に
充填し、約０．６〜１．０ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で加圧
して所定形状を付与し、得られた成形体を、通常の焼結
温度以下の低温領域で焼成すること（以下「低温焼成」
という。）により得ることができる。この低温焼成は、
従来のジルコニア質耐火物が焼成される温度である約１
６００℃より若干低い温度、即ち約１２００〜１５００
℃で約０．１〜１０時間熱処理することにより行うこと
ができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。 （実施例１〜９）原料粉体として、ＣａＯ安定化ジルコ
ニアを用い、各原料粉体を表１に示すような粒度、配合
割合で混合した。この混合物を金型で１ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力で加圧成形して８８ｍｍ×８８ｍｍ×厚さ３ｍｍ
の成形体を作製した。得られた各成形体を、表１に示す
温度で６時間焼成（低温焼成）してジルコニア質耐火物
セッターを得た。 （比較例１〜３）原料粉体を表１に示す粒度、配合割合
で混合し、表１に示す焼成温度で焼成した以外は、実施
例１〜９と同様の操作を行った。
発明はこれに限定されるものではない。 （実施例１〜９）原料粉体として、ＣａＯ安定化ジルコ
ニアを用い、各原料粉体を表１に示すような粒度、配合
割合で混合した。この混合物を金型で１ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力で加圧成形して８８ｍｍ×８８ｍｍ×厚さ３ｍｍ
の成形体を作製した。得られた各成形体を、表１に示す
温度で６時間焼成（低温焼成）してジルコニア質耐火物
セッターを得た。 （比較例１〜３）原料粉体を表１に示す粒度、配合割合
で混合し、表１に示す焼成温度で焼成した以外は、実施
例１〜９と同様の操作を行った。
【００１１】（性能評価） （焼成収縮発現回数）上記実施例及び比較例により得ら
れた各耐火物セッターから、５０ｍｍ×５ｍｍ×厚さ３
ｍｍの試験片を切り出し、得られた試験片を３００℃／
ｈｒで昇温して１１５０℃又は１４００℃に加熱し、こ
の温度で１０分間保持した。次いで、この試験片を室温
まで徐冷し、その寸法を測定して収縮か膨張か否かを判
定した。この操作を繰り返し行い、試験片が膨張するよ
うになるまでに、何回収縮が発現したかを測定し、その
結果を表１に示した。
れた各耐火物セッターから、５０ｍｍ×５ｍｍ×厚さ３
ｍｍの試験片を切り出し、得られた試験片を３００℃／
ｈｒで昇温して１１５０℃又は１４００℃に加熱し、こ
の温度で１０分間保持した。次いで、この試験片を室温
まで徐冷し、その寸法を測定して収縮か膨張か否かを判
定した。この操作を繰り返し行い、試験片が膨張するよ
うになるまでに、何回収縮が発現したかを測定し、その
結果を表１に示した。
【００１２】（２％残存膨張率回数）上記試験片を３０
０℃／ｈｒで昇温して１１５０℃又は１３５０℃に加熱
し、この温度で１０分間保持した。次いで、この試験片
を室温まで徐冷し、その寸法を測定した。この操作を繰
り返し、試験片の膨張率が２％となるのに要した操作の
回数を測定し、その結果を表１に示した。 （常温曲げ強度）上記試験片について、常温で４点曲げ
強度試験を行い、得られた結果を表１に示した。
０℃／ｈｒで昇温して１１５０℃又は１３５０℃に加熱
し、この温度で１０分間保持した。次いで、この試験片
を室温まで徐冷し、その寸法を測定した。この操作を繰
り返し、試験片の膨張率が２％となるのに要した操作の
回数を測定し、その結果を表１に示した。 （常温曲げ強度）上記試験片について、常温で４点曲げ
強度試験を行い、得られた結果を表１に示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から明らかなように、本発明のジルコ
ニア質耐火物セッターは、電子部品の焼成に必要とされ
る１１００〜１４００℃程度の加熱処理に対して、膨張
よりはむしろ収縮する傾向にあり、極めて耐久性に優れ
ることが分かる。また、このようなセッターに必要とさ
れる５０ｋｇ／ｃｍ2以上の曲げ強度も満足している。
ニア質耐火物セッターは、電子部品の焼成に必要とされ
る１１００〜１４００℃程度の加熱処理に対して、膨張
よりはむしろ収縮する傾向にあり、極めて耐久性に優れ
ることが分かる。また、このようなセッターに必要とさ
れる５０ｋｇ／ｃｍ2以上の曲げ強度も満足している。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安定化したジルコニア粉体を低温焼成することにより、
マイナスの残存膨張率を付与することとしたため、加熱
・冷却等の熱履歴に対して安定であり、耐久性に優れた
ジルコニア質窯道具を提供することができる。本発明の
窯道具は、耐久性に優れるところから製品寿命が長く、
そのため、被焼成物の製造コスト低減に資することがで
きる。
安定化したジルコニア粉体を低温焼成することにより、
マイナスの残存膨張率を付与することとしたため、加熱
・冷却等の熱履歴に対して安定であり、耐久性に優れた
ジルコニア質窯道具を提供することができる。本発明の
窯道具は、耐久性に優れるところから製品寿命が長く、
そのため、被焼成物の製造コスト低減に資することがで
きる。
Claims (3)
- 【請求項１】 ジルコニア粉体を成形し、焼成して成る
窯道具であって、残存膨張率がマイナスの値であること
を特徴とするジルコニア質窯道具。 - 【請求項２】 安定化されたジルコニア粉体を成形し、
次いで、、１２００〜１５００℃で焼成して成ることを
特徴とする請求項１記載のジルコニア質窯道具。 - 【請求項３】 曲げ強度が５０ｋｇ／ｃｍ2以上である
ことを特徴とする請求項１又は２記載のジルコニア質窯
道具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04275835A JP3142663B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | ジルコニア質窯道具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04275835A JP3142663B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | ジルコニア質窯道具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129777A true JPH06129777A (ja) | 1994-05-13 |
| JP3142663B2 JP3142663B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=17561098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04275835A Expired - Lifetime JP3142663B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | ジルコニア質窯道具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3142663B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105565793A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-05-11 | 海安南京大学高新技术研究院 | 一种熔融盐辅助烧结锶铁氧体的方法 |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP04275835A patent/JP3142663B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105565793A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-05-11 | 海安南京大学高新技术研究院 | 一种熔融盐辅助烧结锶铁氧体的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3142663B2 (ja) | 2001-03-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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