JPH0753617B2 - セラミツクス複合体 - Google Patents
セラミツクス複合体Info
- Publication number
- JPH0753617B2 JPH0753617B2 JP61219265A JP21926586A JPH0753617B2 JP H0753617 B2 JPH0753617 B2 JP H0753617B2 JP 61219265 A JP61219265 A JP 61219265A JP 21926586 A JP21926586 A JP 21926586A JP H0753617 B2 JPH0753617 B2 JP H0753617B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- firing
- whiskers
- magnesia
- ceramic composite
- mgo
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- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，セラミックス複合体に関する。更に，詳しく
は，熱衝撃に強く，原料粒度とウイスカー添加量を変え
ることにより密度の変えられる焼成用セラミッスス複合
体に関する。
は，熱衝撃に強く，原料粒度とウイスカー添加量を変え
ることにより密度の変えられる焼成用セラミッスス複合
体に関する。
［従来の技術］ 各種のルツボや，高温で使用される成形サヤ材などの焼
成用材料は，従来，マグネシア，アルミナ，コージェラ
イト等のセラミックス製であったが，高純度な金属の溶
融や電子部品用セラミックス焼成用材料の分野において
は，非常な高温にさらされること，そして、急激な温度
変化，特殊な雰囲気にさらされることなど，厳しい条件
下で使用されることが多い。このような場合，従来の焼
成用材料では，熱衝撃に弱く，また，特殊な雰囲気ガス
に対して構造体として，強度を失うことが多く，多くの
欠点があり，適するものでなかった。特に，最近，電子
機器の発展，高度化が進んでいるために，さらに，益々
高純度のものが求められる情勢下では，更に厳格にコン
タミネーションの生じなく，厳しい条件でも焼成用材料
の性状の変化のない高級な材料が望まれている。
成用材料は，従来，マグネシア，アルミナ，コージェラ
イト等のセラミックス製であったが，高純度な金属の溶
融や電子部品用セラミックス焼成用材料の分野において
は，非常な高温にさらされること，そして、急激な温度
変化，特殊な雰囲気にさらされることなど，厳しい条件
下で使用されることが多い。このような場合，従来の焼
成用材料では，熱衝撃に弱く，また，特殊な雰囲気ガス
に対して構造体として，強度を失うことが多く，多くの
欠点があり，適するものでなかった。特に，最近，電子
機器の発展，高度化が進んでいるために，さらに，益々
高純度のものが求められる情勢下では，更に厳格にコン
タミネーションの生じなく，厳しい条件でも焼成用材料
の性状の変化のない高級な材料が望まれている。
また，ルツボ等には，高温焼成，高温使用の要請があ
り，使用条件も益々厳しくなっている。従って，高温安
定性が求められ，温度変化に伴う膨張，性状変化に耐え
る，比較的に安価な材料が求められている。
り，使用条件も益々厳しくなっている。従って，高温安
定性が求められ，温度変化に伴う膨張，性状変化に耐え
る，比較的に安価な材料が求められている。
MgO焼結体は，緻密質で高温の融点であるので，モノリ
シックで良好な焼成用材料であり，焼成用セッター，焼
成用サヤ材，ルツボ用材料として，利用されてきた。然
し乍ら,MgO焼結体は、熱衝撃に非常に弱く，焼成中に熱
ショックで割れ，クラックが生じ易く，厳しい条件下で
は使用できないものであった。
シックで良好な焼成用材料であり，焼成用セッター，焼
成用サヤ材，ルツボ用材料として，利用されてきた。然
し乍ら,MgO焼結体は、熱衝撃に非常に弱く，焼成中に熱
ショックで割れ，クラックが生じ易く，厳しい条件下で
は使用できないものであった。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は，以上の厳しい要件に合致する各種の焼成用セ
ッター，焼成用サヤ材及びルツボなどの用途の複合セラ
ミックス体を提供することを目的とする。また，本発明
は，高温でのクラック発生のない，耐熱性のすぐれた複
合セラミッスス体及びその製法を提供することを目的と
する。更に，本発明は，高温焼成用に用いられる電子材
料製造のためのルツボに使用できる複合セラミックス材
料を提供することを目的とする。また，本発明は，強度
の向上された高温耐性の焼成用セッター，サヤ材，ルツ
ボなどの製造が可能な複合セラミックス材料及びその製
法を提供することを目的とする。
ッター，焼成用サヤ材及びルツボなどの用途の複合セラ
ミックス体を提供することを目的とする。また，本発明
は，高温でのクラック発生のない，耐熱性のすぐれた複
合セラミッスス体及びその製法を提供することを目的と
する。更に，本発明は，高温焼成用に用いられる電子材
料製造のためのルツボに使用できる複合セラミックス材
料を提供することを目的とする。また，本発明は，強度
の向上された高温耐性の焼成用セッター，サヤ材，ルツ
ボなどの製造が可能な複合セラミックス材料及びその製
法を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は,MgOの微粉末にマグネシアウイスカーを１〜30
重量％混合し，バインダーを適当量添加し，適当な粘性
の混合物とし，それを適当な形状に成形し，焼成して製
造することを特徴とする焼成用セラミックス複合体であ
る。更に,MgOの微粉末にマグネシアウイスカーを１〜30
重量％混合し，バインダーを適当量添加し，適当な粘性
の混合物とし，それを適当な形状に成形し，焼成するこ
とを特徴とする焼成用セラミックス複合体の製法であ
る。
重量％混合し，バインダーを適当量添加し，適当な粘性
の混合物とし，それを適当な形状に成形し，焼成して製
造することを特徴とする焼成用セラミックス複合体であ
る。更に,MgOの微粉末にマグネシアウイスカーを１〜30
重量％混合し，バインダーを適当量添加し，適当な粘性
の混合物とし，それを適当な形状に成形し，焼成するこ
とを特徴とする焼成用セラミックス複合体の製法であ
る。
本発明は，マグネシアウイスカーを添加された,MgO微粉
の焼結体のコンポジット系材料を，セッター，サヤ体な
ど焼成用材料に利用するものであり，熱衝撃クラック発
生を防止できるルツボ用，焼成サヤ体用の適切な材料が
得られたものである。MgOの微粉末とマグネシアウイス
カー及び適切なバインダーを適量原料として用い，これ
らを適当な割合に混合し，適当な粘度の混合物にし，ス
リップキャステイング又は金型プレス，押出成型，吸引
プレス成形などで適当な形状に成形し，この成形体を14
00〜1800℃で焼成したものである。
の焼結体のコンポジット系材料を，セッター，サヤ体な
ど焼成用材料に利用するものであり，熱衝撃クラック発
生を防止できるルツボ用，焼成サヤ体用の適切な材料が
得られたものである。MgOの微粉末とマグネシアウイス
カー及び適切なバインダーを適量原料として用い，これ
らを適当な割合に混合し，適当な粘度の混合物にし，ス
リップキャステイング又は金型プレス，押出成型，吸引
プレス成形などで適当な形状に成形し，この成形体を14
00〜1800℃で焼成したものである。
本発明のセラミックス複合体は，微粉末の原料粒度と，
マグネシアウイスカーの添加量を変えることにより，製
造されるセラミックス複合体の密度など性状を変えるこ
とのできるものである。原料粒度を小さくする程，製造
されたセラミックス複合体の密度は大きいものとなる。
一方，マグネシアウイスカーの添加量を増やすほど密度
は小さくなる。
マグネシアウイスカーの添加量を変えることにより，製
造されるセラミックス複合体の密度など性状を変えるこ
とのできるものである。原料粒度を小さくする程，製造
されたセラミックス複合体の密度は大きいものとなる。
一方，マグネシアウイスカーの添加量を増やすほど密度
は小さくなる。
また，更に使用するマグネシアウイスカーのアスペクト
比を変えることにより，製造セラミックス複合体の性状
が変わるものである。即ち，アスペクト比の大きいウイ
スカーを添加することにより，製造されたセラミックス
複合体の密度が小さくでき，熱容量の小さいセラミック
ス体を製造することができる。
比を変えることにより，製造セラミックス複合体の性状
が変わるものである。即ち，アスペクト比の大きいウイ
スカーを添加することにより，製造されたセラミックス
複合体の密度が小さくでき，熱容量の小さいセラミック
ス体を製造することができる。
本発明のセラミックス複合体は，マグネシアウイスカー
添加のコンポジット（ハイブリット）系のものであり，
そのために熱衝撃に強い焼成用材料となることができ
た。マグネシアウイスカーがマトリックスマグネシアを
引っ張る働きをするために，歪みエネルギーが吸収され
て，クラック発生を柔らげる効果を有するものとなる。
即ち，更にマグネシアウイスカーにより，強度が改善さ
れ，高い強度を持つ焼成用セラミックス複合体となるも
のである。
添加のコンポジット（ハイブリット）系のものであり，
そのために熱衝撃に強い焼成用材料となることができ
た。マグネシアウイスカーがマトリックスマグネシアを
引っ張る働きをするために，歪みエネルギーが吸収され
て，クラック発生を柔らげる効果を有するものとなる。
即ち，更にマグネシアウイスカーにより，強度が改善さ
れ，高い強度を持つ焼成用セラミックス複合体となるも
のである。
本発明のセラミックス複合体は，添加マグネシアウイス
カーの添加量により，製造されるセラミックス複合体の
密度をある程度制御，変更することができるものであ
る。
カーの添加量により，製造されるセラミックス複合体の
密度をある程度制御，変更することができるものであ
る。
本発明により得られるセラミックス複合体は，多形体で
あり，成形時に，任意の形状に成形できるために，任意
の形状の焼結体が容易に得られる。任意の形状の高級な
焼結体が得られる。
あり，成形時に，任意の形状に成形できるために，任意
の形状の焼結体が容易に得られる。任意の形状の高級な
焼結体が得られる。
本発明に従い，本発明セラミックス複合体は，マトリッ
クスのMgOとマグネシアウイスカーが反応しない焼成温
度範囲で焼成することが好適である。マグネシアウイス
カーが焼成中に熱的に劣化しないためである。また，マ
トリックスのマグネシアが，マグネシアウイスカーと反
応し，相互に溶融し，マグネシアウイスカーが機械的に
強度が保てなくなるか，或いは熱的に劣化されるので，
それを防止できる方法で焼成しなければならない。
クスのMgOとマグネシアウイスカーが反応しない焼成温
度範囲で焼成することが好適である。マグネシアウイス
カーが焼成中に熱的に劣化しないためである。また，マ
トリックスのマグネシアが，マグネシアウイスカーと反
応し，相互に溶融し，マグネシアウイスカーが機械的に
強度が保てなくなるか，或いは熱的に劣化されるので，
それを防止できる方法で焼成しなければならない。
原料の微粉末のMgOは，できるだけ細い微粉が好適であ
り，焼結性が向上するものである。微粉末原料は通常の
セラミックス微粒子製造技術例えば，金属アルコキシド
を出発原料とするゾルーゲル法でも容易に製造できる。
り，焼結性が向上するものである。微粉末原料は通常の
セラミックス微粒子製造技術例えば，金属アルコキシド
を出発原料とするゾルーゲル法でも容易に製造できる。
使用できるマグネシアウイスカーは，市販のマグネシア
ウイスカーを用いることができる。また，その使用でき
るアスペクト比範囲は，約５〜1000のものが好適であ
り，求められる焼成用材料の性状に従い，マグネシアウ
イスカーのアスペクト比を選定することができる。
ウイスカーを用いることができる。また，その使用でき
るアスペクト比範囲は，約５〜1000のものが好適であ
り，求められる焼成用材料の性状に従い，マグネシアウ
イスカーのアスペクト比を選定することができる。
マグネシアウイスカーの添加量の範囲は,MgOに対して,1
〜30重量％であり，適宜，所望の性状に従い，選択する
ことが好適である。ウイスカーが１重量％以下である
と，耐熱衝撃性，複合体強度の顕著な向上が見られな
い。また,30重量％以上ウイスカーを含むとボーリン
グ，クラッピングが生じ，取り扱い難いものとなるため
に，マグネシアファイバーの添加量の範囲を,MgOに対し
て,1〜30重量％とする。
〜30重量％であり，適宜，所望の性状に従い，選択する
ことが好適である。ウイスカーが１重量％以下である
と，耐熱衝撃性，複合体強度の顕著な向上が見られな
い。また,30重量％以上ウイスカーを含むとボーリン
グ，クラッピングが生じ，取り扱い難いものとなるため
に，マグネシアファイバーの添加量の範囲を,MgOに対し
て,1〜30重量％とする。
このようなマグネシアウイスカーの含有率，アスペクト
比を変えることにより，製造セラミックス複合体の密度
を変えることのできる範囲は，約30％が限度であるが，
焼成用のセッター，サヤ体などに使用する場合，相当
に，熱衝撃耐性，熱容量（即ち密度）を変えることがで
きるものである。アスペクト比を小さくとると，ウイス
カーを多量に添加でき，緻密な複合体を製造できる。即
ち，アスペクト比が小さいと，そのマグネシアウイスカ
ー繊維がかたまりにならず，混合が容易になり，組織が
均一になり易く，ひいては，ウイスカー添加量の使用で
きる範囲を広くできる。
比を変えることにより，製造セラミックス複合体の密度
を変えることのできる範囲は，約30％が限度であるが，
焼成用のセッター，サヤ体などに使用する場合，相当
に，熱衝撃耐性，熱容量（即ち密度）を変えることがで
きるものである。アスペクト比を小さくとると，ウイス
カーを多量に添加でき，緻密な複合体を製造できる。即
ち，アスペクト比が小さいと，そのマグネシアウイスカ
ー繊維がかたまりにならず，混合が容易になり，組織が
均一になり易く，ひいては，ウイスカー添加量の使用で
きる範囲を広くできる。
本発明により得られるセラミックス複合体は，焼成用セ
ッター，焼成用サヤ体，溶融ルツボ，各種ガラス用のル
ツボ，一般金属溶融用ルツボ，電子セラミックス焼成用
のルツボ或いは耐火物サヤ等に好適である。
ッター，焼成用サヤ体，溶融ルツボ，各種ガラス用のル
ツボ，一般金属溶融用ルツボ，電子セラミックス焼成用
のルツボ或いは耐火物サヤ等に好適である。
次に，本発明のセラミックス複合体の製造方法について
説明するが，本発明は，次の実施例に限定されるもので
はない。
説明するが，本発明は，次の実施例に限定されるもので
はない。
［実施例］ 実施例１ MgOの微粉末の原料及びマグネシアウイスカーを第１表
の重量部割合で，よく混合し，有機系バインダーを添加
して，混和混練し，これを成形した後，電気炉で約1600
℃で約３時間焼成した。
の重量部割合で，よく混合し，有機系バインダーを添加
して，混和混練し，これを成形した後，電気炉で約1600
℃で約３時間焼成した。
この焼結セラミックス複合体の密度を測定した。その結
果を，第１表に示す。また，更に，熱衝撃試験を行なう
と,MgO単一成分モノリシック体の結果と比べて，熱衝撃
耐性が高く，強度が向上されていた。
果を，第１表に示す。また，更に，熱衝撃試験を行なう
と,MgO単一成分モノリシック体の結果と比べて，熱衝撃
耐性が高く，強度が向上されていた。
上記の表において,MgO及びウイスカーは，重量部で割合
を示し，両者とも，プレス成形で成形された。
を示し，両者とも，プレス成形で成形された。
実施例２ 次にマグネシアウイスカーのアスペクト比を変えて，微
粉マグネシア100重量部と，マグネシアウイスカー20重
量部を混合し，実施例１と同様に，バインダーと混練
し，成形し，焼成した。製造した焼成体の密度を測定し
たところ，次の第２表のごとき結果であった。
粉マグネシア100重量部と，マグネシアウイスカー20重
量部を混合し，実施例１と同様に，バインダーと混練
し，成形し，焼成した。製造した焼成体の密度を測定し
たところ，次の第２表のごとき結果であった。
以上のようにアルミナウイスカーのアスペクト比を変え
ることにより，製造セラミックス複合体の密度を変更制
御できるものである。
ることにより，製造セラミックス複合体の密度を変更制
御できるものである。
マグネシアウイスカーのアスペクト比の小さいもので
は，より密度が大きいセラミックス複合体を作られる。
即ち，アスペクト比が小さい場合，混合が容易であり，
繊維のかたまりが生ぜずに，組織が均一にでき，密度の
大きな焼成体ができるものである。
は，より密度が大きいセラミックス複合体を作られる。
即ち，アスペクト比が小さい場合，混合が容易であり，
繊維のかたまりが生ぜずに，組織が均一にでき，密度の
大きな焼成体ができるものである。
逆に，アスペクト比の大きなマグネシアウイスカーを用
いることにより，密度の小さなセラミックス複合体を製
造でき，即ち，熱容量の小さなセラミックス複合体が提
供できる。
いることにより，密度の小さなセラミックス複合体を製
造でき，即ち，熱容量の小さなセラミックス複合体が提
供できる。
［発明の効果］ 本発明のセラミックス複合体は，上記のような構造と製
造方法により，第１に，従来の焼成用材料と比べて，非
常にすぐれた耐熱衝撃性を持つセッター材やサヤ材，ル
ツボ材が提供されたこと，第２に，熱容量や密度を，原
料の割合，ウイスカーのアスペクトを変えることによ
り，調整できるセラミックス複合体を提供できたこと，
第３に，従って，原料の微粉末粒度，ウイスカー添加量
及びウイウカーのアスペクトを変えることにより，製造
セラミックス複合体の密度や熱容量を小さくし，炉内が
均熱化でき，熱損失を少なくでき，また，焼成品に熱的
な不均一の生じない焼成用サヤ体，ルツボ材などに利用
できるセラミックス複合体材料を提供できたこと，第４
に，強度の向上した，化学的，熱的に安定したサヤ体，
ルツボなどの製造が可能になったことなどの技術的効果
が得られた。
造方法により，第１に，従来の焼成用材料と比べて，非
常にすぐれた耐熱衝撃性を持つセッター材やサヤ材，ル
ツボ材が提供されたこと，第２に，熱容量や密度を，原
料の割合，ウイスカーのアスペクトを変えることによ
り，調整できるセラミックス複合体を提供できたこと，
第３に，従って，原料の微粉末粒度，ウイスカー添加量
及びウイウカーのアスペクトを変えることにより，製造
セラミックス複合体の密度や熱容量を小さくし，炉内が
均熱化でき，熱損失を少なくでき，また，焼成品に熱的
な不均一の生じない焼成用サヤ体，ルツボ材などに利用
できるセラミックス複合体材料を提供できたこと，第４
に，強度の向上した，化学的，熱的に安定したサヤ体，
ルツボなどの製造が可能になったことなどの技術的効果
が得られた。
Claims (2)
- 【請求項１】MgOの微粉末にマグネシアウイスカーを１
〜30重量％混合し，バインダーを適当量添加し，適当な
粘性の混合物とし，それを適当な形状に成形し，焼成
し，製造したことを特徴とする焼成用セラミックス複合
体。 - 【請求項２】MgOの微粉末にマグネシアウイスカーを１
〜30重量％混合し，バインダーを適当量添加し，適当な
粘性の混合物とし，それを適当な形状に成形し，焼成す
ることを特徴とする焼成用セラミックス複合体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61219265A JPH0753617B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | セラミツクス複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61219265A JPH0753617B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | セラミツクス複合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6374976A JPS6374976A (ja) | 1988-04-05 |
| JPH0753617B2 true JPH0753617B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=16732818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61219265A Expired - Lifetime JPH0753617B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | セラミツクス複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753617B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101319774A (zh) * | 2008-06-24 | 2008-12-10 | 杨洪武 | 被动散热器及路灯散热装置 |
| US20130005372A1 (en) | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Rosemount Inc. | Integral thermoelectric generator for wireless devices |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP61219265A patent/JPH0753617B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6374976A (ja) | 1988-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960409 |