JPH0849983A - セラミックスの処理方法と処理装置 - Google Patents

セラミックスの処理方法と処理装置

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JPH0849983A
JPH0849983A JP4070318A JP7031892A JPH0849983A JP H0849983 A JPH0849983 A JP H0849983A JP 4070318 A JP4070318 A JP 4070318A JP 7031892 A JP7031892 A JP 7031892A JP H0849983 A JPH0849983 A JP H0849983A
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microwave
ceramic material
chamber
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JP4070318A
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Ibrahim S Balbaa
サブリ バルバー イブラヒム
Steven J Oda
ジョン オダ スティーブン
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Ontario Hydro
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CANADIAN ELECTRICAL ASSOC
Ontario Hydro
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 在来の加熱手段ととマイクロ波加熱手段とを
組み合わせて、セラミック材料をより効率的に処理する
ことのできる方法、装置を提供する。 【構成】 装置：二次チャンバ２４から穴開き壁２２で
分離された加熱チャンバ１４を有するキルン１０からな
り、二次チャンバ２４は在来の加熱手段２６を収容して
いる。方法：対流熱、輻射熱を適用し、材料の温度を所
望温度まで上昇させ、材料を所望期間だけ所望温度に維
持するためにマイクロ波放射を適用する。 【効果】 在来の加熱法によりマイクロ波結合が飛躍的
に増大するまでセラミック材料を加熱するため、セラミ
ック材料がより効果的に処理できる。在来法の加熱段階
でワークスペースの周囲温度を高めるため、マイクロ波
加熱段階でのセラミック材料の内部、表面間の温度勾配
が低下し、高品質の製品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック材料の製造
するための方法および装置に関し、特に、在来の加熱法
とマイクロ波加熱法とを組み合わせて用いることによ
り、セラミック材料を燒結ならびにカ焼するための方法
と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セラミック材料を製造するとき、対流ま
たは対流／輻射式ガス、あるいは、電気抵抗加熱法によ
る在来の加熱法がよく用いられる。しかしながら、これ
ら在来の加熱法は、加熱速度が遅くまた精密な温度制御
が行なえないため、エネルギ消費量が大きくまた製品に
ばらつきが生じやすい。
【０００３】マイクロ波放射による工業用加熱法は加熱
効果が高く、セラミックスのスリップキャスティングや
乾燥にも、この加熱法が多用されるようになっている。
マイクロ波加熱法は、在来の加熱法に比して十分なマイ
クロ波の吸収が行なわれる場合、加熱速度が高く精密に
温度制御することが可能であり、したがって、エネルギ
消費量を節減することができ、また、結果として、品質
の優れた製品を生産することができる。
【０００４】比較的低い温度域において、在来の加熱法
とマイクロ波加熱法とを組み合わせて用いる方法は、す
でに知られている。調理用のマイクロ波／対流式オーブ
ンはよく知られる例である。対流加熱法は、均一な調理
をおこなったり、あるいは、香ばしさを出したりするた
めに用いられる。
【０００５】比較的低い温度を得るために、対流加熱法
とマイクロ波加熱法とを組み合わせたものが工業的に用
いられる場合もある。たとえば、米国特許第４３７５４
４１号には、マイクロ波加熱法のみを使用した場合に生
じる不均一な加熱に起因して内部が過溶融されるのを防
ぐために、マイクロ波加熱法と在来の加熱法とを組み合
わせたものを用い、大きく複雑な形状をした、あるい
は、不均質なポリマ物品の均一な燒結を行なう方法が開
示されている。この場合、在来の加熱法は、マイクロ波
加熱法の前に用いても、あるいは、後に用いてもよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多くの
セラミック材料の誘電損率（マイクロ波吸収の一つの尺
度）は、温度に大きく左右される。ほとんどのセラミッ
ク材料は、低温において有効なマイクロ波結合（マイク
ロ波吸収）を許容しない。マイクロ波加熱法の有利さ
は、処理されるセラミック材料が有効なマイクロ波結合
を許容するときに、はじめて十分に活かされるので、通
常のセラミックスのマイクロ波処理では、マイクロ波結
合度を高めるために添加剤または結合剤を用いなければ
ならない。
【０００７】本発明は、セラミックの温度がある閾値よ
りも高くなると、マイクロ波結合が飛躍的に増大するこ
と、および、この閾値が処理される材料によって異な
り、かつ、この閾値において誘電損率が有意に増大する
ことに着目し、在来の加熱手段ととマイクロ波加熱手段
とを組み合わせて、セラミック材料をより効率的に処理
することのできる方法および装置を提供しようとするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るセラミック
材料の処理装置は、所期の目的を達成するために、断熱
ハウジングであって、ワークスペースを確定している加
熱チャンバと、該加熱チャンバに隣接して配置されてい
る二次チャンバとを備えているもの、前記加熱チャンバ
であって、前記ワークスペースを囲んでいる内部のマイ
クロ波不透過性ライニングと、該ワークスペース内に材
料を置き、かつ、そこから材料を取り出すことのできる
アクセス手段を有するもの、在来の加熱手段であって、
前記二次チャンバ内にあるもの、マイクロ波エネルギ源
および制御手段であって、前記ワークスペース内の周囲
温度が設定温度に達したときに該マイクロ波エネルギ源
を選択的に作動させるためのもの、導波管手段であっ
て、前記加熱チャンバ内にマイクロ波エネルギを伝達す
るために該加熱チャンバに連結されたもの、および、穴
開き壁であって、前記二次チャンバから前記加熱チャン
バにわたる対流熱および輻射熱の伝導が可能な加熱チャ
ンバと二次チャンバとを区分しているものからなること
を特徴とする。
【０００９】本発明に係るセラミック材料の処理方法
は、所期の目的を達成するために、材料の温度を上昇さ
せてマイクロ波結合を増大させるために対流熱、また
は、対流熱／輻射熱を適用するステップと、材料の温度
をさらに所望温度まで上昇させ、該材料を所望期間だけ
所望温度に維持するためにマイクロ波放射を適用するス
テップとからなり、所望温度で所望期間だけセラミック
材料を処理することを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明の場合、在来の加熱法を用いることによ
り、セラミック材料の温度がマイクロ波結合を有効に増
大する閾値まで高められ、その時点でマイクロ波加熱法
が用いられる。したがって、本発明によるときは、在来
の加熱法あるいはマイクロ波加熱法と比較し、処理時
間、エネルギ消費量の双方を節減することができる。
【００１１】本発明において、対流加熱、または、対流
加熱／輻射加熱の後にマイクロ波加熱を用いる方法は、
在来の加熱法による加熱段階でワークスペースの周囲温
度が上昇することによって、マイクロ波加熱を介した加
熱段階におけるセラミック材料の内部と表面との間の温
度勾配が低くなるという利点も有する。その結果、より
よい品質の製品が得られる。
【００１２】当該技術に熟達した人の場合は、この明細
書で示される温度域内では、電気抵抗加熱素子などの在
来の加熱用熱源によって生成されるエネルギの輻射成分
が、有意でないことが理解される。ただし、材料によっ
ては、はるかに高い温度が得られるまで誘電損率が顕著
に増大しないものがあり、そのような場合には、輻射
（赤外）成分が有効となることがある。かかる理由か
ら、本発明で用いられる在来の加熱法は、対流加熱およ
び輻射加熱の双方を含むものとするが、以下に述べる例
においては、対流加熱が、在来の加熱法による加熱段階
での唯一有効な熱伝導形態となっている。
【００１３】
【実施例】本発明に係るセラミックスの処理方法および
処理装置方法の実施例について、図面を参照して説明す
る。図１に示された本発明は、加熱チャンバ１４により
確定されたワークスペース１２を有する。加熱チャンバ
１４は、図２に示すごとく、マイクロ波不透過性材料で
形成された上壁１６、底壁１８、後壁２０、および、両
側壁２２により構成される。このマイクロ波不透過性材
料は、望ましくは、高い導電率、および、５００℃程度
の温度域での耐酸化性を有する。
【００１４】加熱チャンバ１４は、これに当接する少な
くとも一つの二次チャンバ２４を備えた断熱性のキルン
１０内に収容されている。望ましくは、二次チャンバ２
４は、加熱チャンバ１４のいずれか一方の側に配設され
る。二次チャンバ２４は、電気抵抗加熱素子２６などの
在来の加熱手段を収容している。加熱チャンバ１４の両
側壁２２には穴が開けられていて、加熱素子２６から加
熱チャンバ１４内への対流熱／輻射熱の伝達が可能であ
り、しかも、加熱チャンバ１４からのマイクロ波放射の
漏出が、工業的許容限度の１０ｍＷ／ｃｍ2 以下に抑え
られるようになっている。
【００１５】加熱チャンバ１４の後壁２０は、マイクロ
波導波管３０のアクセスポート２８を備え、そこを通し
て（図示しない）マイクロ波発生器が加熱チャンバ１４
に連結される。温度センサ手段は、加熱チャンバ１４の
内部の任意かつ適当な場所に配置されて、加熱チャンバ
１４内部の周囲温度を制御するための温度制御手段に連
結されるようになっている。
【００１６】加熱チャンバ１４により確定されるワーク
スペース１２の最適の寸法は、最大数の有効周波数モー
ド、および、よく分布した電圧定在波を生成するもので
なければならない。本発明では、空洞内の共振波長（λ
r ）をあらわす下記の式が用いられた。 λr ＝２／［(m/a)2＋(n/b)2＋(p/c)2］1/2 ここで、ａ、ｂ、ｃはワークスペース（空洞）の寸法で
あり、ｍ、ｎ、ｐはそれぞれａ、ｂ、ｃの寸法の中で発
生する電圧定在波の数を示す整数である。
【００１７】本発明の望ましい実施態様として、２４５
０±１０ＭＨｚの有効マイクロ波周波数域内では、加熱
チャンバ１４の最適寸法が、幅２５ｃｍ、高さ２７ｃ
ｍ、奥行き２９ｃｍであることが明らかにされている。
加熱チャンバ１４には、導電率が高く、耐酸化性がよ
く、また熔接特性が優れていることから、３０４Ｌ型の
オーステナイトステンレス鋼が用いられた。加熱チャン
バ１４の上部１６、底部１８、および、後部２０には、
厚さ３．２ｍｍの板鋼が用いられ、かつ、側壁２２に
は、マイクロ波の漏出を防ぎながら最大の対流熱伝達を
行なわせるために、均一に直径４ｍｍの穴の開いた厚さ
３ｍｍの板鋼が用いられた。（１８０００穴／ｍ2 ）
【００１８】加熱チャンバ１４は、望ましくは、マイク
ロ波エネルギの漏出を抑え、かつ、アークの発生を防ぐ
ために、既知の形状にデザインされた密にフィットする
アクセスドア（図示しない）を備えた円形のアクセスポ
ートを有する。キルン１０内のアクセス用開口は、望ま
しくは、清掃、修理、あるいは、交換のために、加熱チ
ャンバ１４全体を嵌めこみ、かつ、取り外すことのでき
る十分な大きさを有する。アクセスドアには、視覚によ
るセラミックの点検および温度測定ができるように、二
重の石英ガラスが嵌めこまれた覗き部が設けられてもよ
い。
【００１９】マイクロ波の導波管３０も、望ましくは、
前記３０４Ｌ型ステンレス鋼で形成される。この導波管
は、望ましくは、長さ１５ｃｍの導波部３１をキルン１
０の外部へ配置させるために、長さが約３０ｃｍであ
る。導波管３０の冷却手段として、導波部３１の外の部
分の周囲に銅管（図示しない）が巻かれ、これに冷却剤
がポンプで供給されることがある。
【００２０】二次チャンバ２４は、２５℃／ｍｉｎの平
均加熱速度で１２００℃の最高温度が得られるように設
計される。キルン１０内の断熱材３４は、カーボランダ
ム（商品名）のようなケイ酸アルミナ材料を用いた「オ
ールファイバ（全繊維）」により設けられる。キルン１
０の外側ハウジング３６は、高温エナメルでコーデング
された軟鋼により形成される。この断熱システムは、キ
ルンの外表面温度を常に４０℃以下に保つものでなけれ
ばならない。
【００２１】ワークスペース内の温度制御は、シリコン
制御整流器（ＳＣＲ）およびＫ型熱電対を用いて行なわ
れる。加熱チャンバ１４のフロア１８には、床用断熱材
３４の機械的磨耗を最小限に抑えるために、穴開きのム
ライト板でライニングされている。
【００２２】本発明の手段を使用するに際しては、カ焼
／合成する、または、燒結するセラミック材料をワーク
スペース内に置き、加熱素子を作動させる。ワークスペ
ース内の周囲温度が所望のレベルに達したとき（実験で
明らかにされたようにマイクロ波結合を顕著に増大さ
せ）、手動または既知のスイッチ手段を用いてマイクロ
波発生器を作動させて、材料の温度をカ焼または燒結温
度にまで高め、その温度を維持する。在来の加熱用熱源
は、マイクロ波加熱が始まったならば、これの作動を止
めてよい。これに代えて、マイクロ波加熱が始まった
後、または、マイクロ波加熱が停止するまで、在来の加
熱法の使用を継続してもよい。
【００２３】具体例本発明の手段を用いて、いくつかの
セラミック材料を処理した。使用したセラミック材料
は、つぎのとおりである。
【００２４】［カ焼／合成］三水和アルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ３Ｈ2 Ｏ）から得たアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）酸化バリ
ウム（ＢａＯ）と二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）とから得た
チタン化バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）
【００２５】［燒結］ アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ） 酸化亜鉛（ＺｎＯ）
【００２６】赤外（ＩＲ）高温計が、ワークスペース１
２内で処理されているセラミック材料の温度検知に用い
られた。ＩＲ高温計の読みは熱電対の読みで校正され
た。前記二つの温度の読みの差は、２００〜７５０℃の
温度域において、温度の上昇にともなって増大した。Ｉ
Ｒ高温計の広範な校正は、異なる各セラミック材料に対
応するために、与えられた全温度域にわたって行なう必
要がある。さらに、ＩＲ高温計で測定した温度は、試料
の表面温度を表わし、マイクロ波放射を行なっている
間、内部温度は、通常、表面温度より高くなっている。
温度をより正確に測定するためには、他の計器を用いて
もよい。特に、高温光ファイバプローブは、この目的に
きわめて好適である。
【００２７】通常、選定した材料を在来の加熱法を用い
てあらかじめ２００〜６００℃加熱し、その後に異なる
出力レベルでマイクロ波加熱を行なった。
【００２８】［例１］三水和アルミナをカ焼／合成して
アルミナを得ることに関して、図３が示しているよう
に、在来の加熱法の後にマイクロ波加熱法を用いた場合
は、マイクロ波加熱法のみを用いた場合よりも、この材
料のカ焼に有利なことがわかる。図示のように、８５０
Ｗのマイクロ波出力を用い、三水和アルミナの試料２０
ｇを１時間で約１２００℃に加熱した後、マイクロ波出
力を５００Ｗに下げてこの温度を維持した。他方、別の
試料２０ｇをあらかじめ４００℃に加熱した後、４００
Ｗの出力のマイクロ波で加熱したところ、試料は、合計
４５分で２００℃のカ焼温度に達した（電気抵抗加熱３
５分＋マイクロ波加熱１０分）。
【００２９】在来の加熱法とマイクロ波加熱法との組み
合わせにより処理した試料を、Ｘ線トラクション法の使
用により分析したところ、三水和アルミナが完全にアル
ミナに変化していることがわかった。これに対し、在来
の加熱法を用いて試料を１時間で１２００℃に加熱した
場合（＋約７２分をかけてキルンが１２００℃に予熱さ
れている）には、必要なアルミナ相を生成することがで
きなかった。ハイブリッドキルンの中でカ焼された試料
を、走査式電子顕微鏡で観察したところ、平均してミク
ロン大のかなり均一なアルミナの粒子が得られているこ
とがわかった。これについて、工程の最適化が行なわれ
なかったことを考慮すれば、かなり微細な粒子が得られ
たといえる。
【００３０】［例２］酸化バリウムおよび二酸化チタン
をカ焼／合成してチタン化バリウムを得ることに関し
て、図４が示しているように、在来の加熱法の後にマイ
クロ波加熱法を用いた場合は、マイクロ波加熱法のみを
用いた場合よりも、この材料のカ焼に有利なことがわか
る。図示のように、６００Ｗのマイクロ波出力を用いて
試料２０ｇを完全にカ焼するために１．５時間を要し
た。Ｘ線回折分析を行なったところ、試料は完全に予想
される四角相に変化していたが、高温六角相のＢａＴｉ
Ｏ2.997 も存在することがわかった。試料を、はじめ、
在来の方法で加熱し、その後に、マイクロ波を用いて加
熱したところ、処理時間の顕著な短縮がみられた。この
場合、二つの試料をあらかじめ３００℃に加熱し、一方
の試料は、それに続いて３００Ｗのマイクロ波により加
熱し、かつ、他方の試料は、それに続いて６００Ｗのマ
イクロ波により加熱した。３００Ｗの試料は、六角相の
チタン化バリウムを小量しか含んでいなかった。これら
二つの場合の主たる違いが、得られた最高温度にあるこ
とは明らかである（６００Ｗ：Ｔmax ＝１１８０℃、３
００Ｗ：Ｔmax ＝９００℃）。それで、最高温度（ＩＲ
高温計で測定した表面温度）が９００℃を越えてはなら
ないことが明らかになった。酸化バリウムと二酸化チタ
ンとの試料１００ｇもカ焼した。
【００３０】代表的な温度曲線が図４に示されている。
抵抗加熱法とマイクロ波加熱法とを用いた場合、１００
ｇの試料のカ焼に要した合計時間は１．５時間であっ
た。これらの試料のＸ線回折により、所望４角相のみの
存在が確認された。カ焼した１００ｇの試料のＳＥＭ顕
微鏡写真によると、粒子平均の大きさが約１μｍであ
り、これは、粒子間に若干の融解やアグロメレーション
が認められることを示している。
【００３１】［例３］図５は、酸化亜鉛の試料３ｇを、
マイクロ波（９００Ｗ）で加熱した場合と、対流加熱で
２００℃まで予熱した後に５００Ｗのマイクロ波で加熱
した場合の温度曲線を示している。５００Ｗのマイクロ
波出力を用いた場合、試料の温度（ＩＲ高温計にて測
定）は、７０分間にわたって６５０℃の定温に保たれ
た。燒結された試料の密度は５．２ｇ／ｃｍ3 でであ
り、これは、純粋な酸化亜鉛の理論的密度の９４．５％
と等価である。燒結された試料が、完全に燒結されない
きわめて薄い層を有することは明らかである。その後の
試験が、サファイル(Saffile) で完全に断熱された試料
を用いて行われた。断熱された燒結試料の密度は、５．
１ｇ／ｃｍ3 であった。すなわち、これは理論的密度の
９２．７％である。しかし、最大厚さ０．４５ｍｍの表
面層は、なおも、存在していた。酸化亜鉛の試料の完全
な燒結が工程の最適化により可能であることは、予想さ
れる。
【００３２】［例４］高性能（高加熱速度）電気キルン
を用いて、水和アルミナのカ焼における実際の対流エネ
ルギの消費状況を測定した。２０ｇの試料を用いた場
合、１０００℃で２時間の休止時間が必要であった。２
０ｇの試料を１時間で１０００℃に加熱した。この温度
での２時間の休止期間の後、キルンの電源を切り、試料
をそのままキルンの中で冷却した。対流電気抵抗加熱法
による水和アルミナ２０ｇのカ焼に要した全エネルギ消
費量は６．０ｋＷ時であった。比較のために、ハイブリ
ッドキルンを用いて試料２０ｇをカ焼したところ、この
場合の全エネルギ消費量は５．０７ｋＷ時であった。対
流加熱は、対流加熱とマイクロ波加熱とを組み合わせて
使用した場合よりも電気エネルギの消費量が１８％多か
った。同様に、ハイブリッドキルンを用いてチタン化バ
リウムのカ焼を行なった場合の電気エネルギの消費量は
１．７ｋＷ時であった。これに対し、対流加熱法を用い
た場合の電気エネルギの消費量は６．０ｋＷ時であっ
た。
【００３３】燒結試験に使用したアルミナは、Ａ−１
６、純度９９．７％のものであった。この粉末の粒子の
平均の大きさは１μｍ以下であった。燒結に際して、重
さ５ｇ、２０ｇ、および、４０ｇの試料を準備した。
【００３４】出力９００Ｗのマイクロ波を用いた場合、
１．５時間以内に温度が２５０℃を越えた試料はなかっ
た。純粋のアルミナは、外界温度ではきわめて低い誘電
損率を示す。しかし、温度が５００℃近くになると、純
粋のアルミナの誘電損率は顕著に増大する。対流加熱に
より５００℃に予熱した後に９００Ｗのマイクロ波加熱
する加熱法を用いて、本発明が適用された。サフィルフ
ァイバ(Saffile fibre) で断熱された試料２０ｇが上記
の条件下で加熱された。得られた燒結試料は、これにク
ラックが全くみられず、融解の形跡となる上端中央の小
さなスポットを除いて均一に燒結されていた。試料の密
度を測定したところ、３．８８ｇ／ｃｍ3 であった。す
なわち、これは理論的密度の９７％である。比較のため
に、在来の加熱法を用いたところ、この場合は、理論的
密度の９６％の純粋のアルミナを燒結するために２０時
間を必要とした。
【００３５】等価の在来のキルンを使用した場合、アル
ミナの燒結に要した全エネルギ量は９ｋＷ時であった
（加熱域１０００℃／時、２時間の休止時間をともな
う）。これに対し、本発明のキルンでは、同量のアルミ
ナを処理するのに４．２ｋＷ時のエネルギしか要しなか
った。
【００３６】
【発明の効果】本発明に係るセラミックスの処理方法、
処理装置によるときは、つぎのような効果が得られる。
【００３７】在来の加熱法によってマイクロ波結合が飛
躍的に増大する点までセラミック材料を加熱することに
よってセラミック材料のより効果的な処理が達成され
る。これによって、工程のほとんどの部分を通じてマイ
クロ波加熱法を効率的に使用することができる。
【００３８】さらに、在来の加熱法による加熱段階でワ
ークスペースの周囲温度が高められるために、マイクロ
波加熱法による加熱段階でのセラミック材料の内部と表
面の間の温度勾配が低下し、その結果、より品質のよい
製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示したキルンの断面図であ
る。
【図２】図１に示したキルンの加熱チャンバの見取図で
ある。
【図３】三水和アルミナからカ焼／合成によってアルミ
ナを得るにあたり、本発明方法と在来の加熱法とを比較
して示したグラフである。
【図４】酸化バリウムおよび二酸化チタンからカ焼／合
成によってチタン化バリウムを得るにあたり、本発明方
法と在来の加熱法とを比較して示したグラフである。
【図５】酸化亜鉛の燒結にあたり、本発明方法と在来の
加熱法とを比較して示したグラフである。
【符号の説明】
１０ 断熱ハウジング １２ ワークスペース １４ 加熱チャンバ １５ アクセス手段 １６ ライニング １８ ライニング ２２ ライニング ２２ ライニング（穴開き壁） ２４ 二次チャンバ ２６ 加熱手段（電気抵抗加熱素子） ３０ 導波管手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イブラヒム サブリ バルバー カナダ エル５エム ４エム８ オンタリ オ州 ミシソーガ イーデンクロフト ク レセント 5412 (72)発明者 スティーブン ジョン オダ カナダ エム８ブイ ３ジー３ オンタリ オ州 エトビコーク イレブンス ストリ ート 36

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 断熱ハウジング（１０）であって、ワー
    クスペース（１２）を確定している加熱チャンバ（１
    ４）と、該加熱チャンバ（１４）に隣接して配置されて
    いる二次チャンバ（２４）とを備えているもの、 前記加熱チャンバ（１４）であって、前記ワークスペー
    ス（１２）を囲んでいる内部のマイクロ波不透過性ライ
    ニング（１６、１８、２０、２２）と、該ワークスペー
    ス（１２）内に材料を置き、かつ、そこから材料を取り
    出すことのできるアクセス手段（１５）を有するもの、 在来の加熱手段（２６）であって、前記二次チャンバ
    （２４）内にあるもの、 マイクロ波エネルギ源および制御手段であって、前記ワ
    ークスペース（１２）内の周囲温度が設定温度に達した
    ときに該マイクロ波エネルギ源を選択的に作動させるた
    めのもの、 導波管手段（３０）であって、前記加熱チャンバ（１
    ４）内にマイクロ波エネルギを伝達するために該加熱チ
    ャンバ（１４）に連結されたもの、および、 穴開き壁（２２）であって、前記二次チャンバ（２４）
    から前記加熱チャンバ（１４）にわたる対流熱および輻
    射熱の伝導が可能な加熱チャンバ（１４）と二次チャン
    バ（２４）とを区分しているものからなるセラミック材
    料の処理装置。
  2. 【請求項２】 加熱チャンバ（１４）の各サイドに配置
    された二次チャンバ（２４）、および、二次チャンバ
    （２４）から加熱チャンバ（１４）にわたる対流熱およ
    び輻射熱の伝導が可能な加熱チャンバ（１４）と二次チ
    ャンバ（２４）とを区分している一対の穴開き壁（２
    ２）を含む請求項１記載のセラミック材料の処理装置。
  3. 【請求項３】 在来の加熱手段が、電気抵抗加熱素子
    （２６）からなる請求項１記載のセラミック材料の処理
    装置。
  4. 【請求項４】 在来の加熱手段が、電気抵抗加熱素子
    （２６）からなる請求項２記載のセラミック材料の処理
    装置。
  5. 【請求項５】 ワークスペース（１２）の寸法が下記の
    式により確定される請求項１〜４いずれかに記載のセラ
    ミック材料の処理装置。 λr ＝２／［(m/a)2＋(n/b)2＋(p/c)2］1/2 ただし、λr はワークスペース（空洞）内の共振波長、
    ａ、ｂ、ｃはワークスペース（空洞）の寸法、ｍ、ｎ、
    ｐはそれぞれａ、ｂ、ｃの寸法の中で発生する電圧定在
    波の整数を示す。
  6. 【請求項６】 ライニング（１６、１８、２０、２２）
    が、金属製である請求項１〜４いずれかに記載のセラミ
    ック材料の処理装置。
  7. 【請求項７】 材料の温度を上昇させてマイクロ波結合
    を増大させるために対流熱、または、対流熱／輻射熱を
    適用するステップと、 材料の温度をさらに所望温度まで上昇させ、該材料を所
    望期間だけ所望温度に維持するためにマイクロ波放射を
    適用するステップとからなり、 所望温度で所望期間だけセラミック材料を処理するため
    のセラミックスの処理方法。
  8. 【請求項８】 材料が三水和アルミナまたは酸化亜鉛で
    ある請求項７記載のセラミック材料の処理方法。
  9. 【請求項９】 材料の温度を約５００℃まで高めるよう
    に対流熱が適用される請求項８記載のセラミック材料の
    処理方法。
  10. 【請求項１０】 セラミックのカ焼／合成が、チタン酸
    バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）を合成するための酸化バリウ
    ム（ＢａＯ）と、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）とを含んで
    いる請求項８記載のセラミック材料の処理方法。
  11. 【請求項１１】 セラミックがアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）
    からなる請求項８記載のセラミック材料の処理方法。
  12. 【請求項１２】 セラミック材料の処理装置を利用する
    請求項７〜１１いずれかに記載のセラミック材料の処理
    方法。
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