JPH10100121A - セラミック成形体およびその製造方法 - Google Patents
セラミック成形体およびその製造方法Info
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- JPH10100121A JPH10100121A JP8260399A JP26039996A JPH10100121A JP H10100121 A JPH10100121 A JP H10100121A JP 8260399 A JP8260399 A JP 8260399A JP 26039996 A JP26039996 A JP 26039996A JP H10100121 A JPH10100121 A JP H10100121A
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- ceramic
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- molded body
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は溝や凹形状を表面に有し、裏面のう
ねりが５μｍ以下のセラミック成形体を得ることを目的
とするものである。 【解決手段】 有機バインダーとセラミック粉末を混合
して、混練・分散したのちに、平板状の一次成形体を作
成し、これを密度が飽和するまで平面加圧成形して二次
成形体を作成し、二次成形体に凸形状を有する型を用い
て平面部に溝２を形成する際に、金型と二次成形体との
界面にシリコン系もしくはフッ素系樹脂をコーティング
することによって裏面のうねりが５μｍ以下のセラミッ
ク成形体が得られる。
ねりが５μｍ以下のセラミック成形体を得ることを目的
とするものである。 【解決手段】 有機バインダーとセラミック粉末を混合
して、混練・分散したのちに、平板状の一次成形体を作
成し、これを密度が飽和するまで平面加圧成形して二次
成形体を作成し、二次成形体に凸形状を有する型を用い
て平面部に溝２を形成する際に、金型と二次成形体との
界面にシリコン系もしくはフッ素系樹脂をコーティング
することによって裏面のうねりが５μｍ以下のセラミッ
ク成形体が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種電子部品に用い
られるセラミック成形体およびその製造方法に関するも
のである。
られるセラミック成形体およびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来からセラミック成形体は、セラミッ
ク粉末と有機バインダーを混合して分散・混練等を経て
有機バインダー中にセラミック粉末を均一に分散させ
て、それを型に合わせて成形して得られている。この成
形には、粉体圧縮成形、射出成形、押し出し成形、ドク
ターブレード法によるシート成形などの様々な方法があ
り、所望する形状、機能によって選択されている。例え
ば、粉体圧縮成形により溝または凹形状を有するセラミ
ック成形体を得る場合は、５〜１０ｖｏｌ％程度の有機
バインダーとセラミック粉末とを混合して造粒粉を作成
した後に凸形状を有する型に造粒粉を仕込み加圧成形す
る。
ク粉末と有機バインダーを混合して分散・混練等を経て
有機バインダー中にセラミック粉末を均一に分散させ
て、それを型に合わせて成形して得られている。この成
形には、粉体圧縮成形、射出成形、押し出し成形、ドク
ターブレード法によるシート成形などの様々な方法があ
り、所望する形状、機能によって選択されている。例え
ば、粉体圧縮成形により溝または凹形状を有するセラミ
ック成形体を得る場合は、５〜１０ｖｏｌ％程度の有機
バインダーとセラミック粉末とを混合して造粒粉を作成
した後に凸形状を有する型に造粒粉を仕込み加圧成形す
る。
【０００３】また、射出成形を用いて平板に溝または凹
形状を有するセラミック成形体を得る場合は、４０〜６
０ｖｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末とを
混合してスラリーを作成した後に凸形状を有する型に射
出して成形する。
形状を有するセラミック成形体を得る場合は、４０〜６
０ｖｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末とを
混合してスラリーを作成した後に凸形状を有する型に射
出して成形する。
【０００４】また、押し出し成形を用いて平板に溝また
は凹形状を有するセラミック成形体を得る場合は、２０
〜４０ｖｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末
とを混合した後に凸断面形状を有する型を通して成形す
る。
は凹形状を有するセラミック成形体を得る場合は、２０
〜４０ｖｏｌ％程度の有機バインダーとセラミック粉末
とを混合した後に凸断面形状を有する型を通して成形す
る。
【０００５】また、ドクターブレード法や押し出し法に
よるシート成形を用いて平板に溝または凹形状を有する
セラミック成形体を得る場合は、２０〜４０ｖｏｌ％程
度の有機バインダーとセラミック粉末を混合してスラリ
ーを作成した後に平板シートを成形し、これに凸形状の
型で加圧成形して溝または凹形状を形成する。
よるシート成形を用いて平板に溝または凹形状を有する
セラミック成形体を得る場合は、２０〜４０ｖｏｌ％程
度の有機バインダーとセラミック粉末を混合してスラリ
ーを作成した後に平板シートを成形し、これに凸形状の
型で加圧成形して溝または凹形状を形成する。
【０００６】その際に厚さが薄いほどまた面積が大きい
ほど平板状の形状に溝または凹形状を有するような成形
体を得ようとした場合に上記のいずれかの方法を用いて
も平面内に密度の不均一が生じてしまう。そのため、成
形体強度の不均一による割れの発生や、焼成した場合に
寸法ばらつきや変形が生じるという問題を有しており、
そのため、有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラ
ミック粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末
が均一に分散するように密度が飽和するまで高圧縮した
ものに溝または凹形状を形成してセラミック成形体を得
ていた。
ほど平板状の形状に溝または凹形状を有するような成形
体を得ようとした場合に上記のいずれかの方法を用いて
も平面内に密度の不均一が生じてしまう。そのため、成
形体強度の不均一による割れの発生や、焼成した場合に
寸法ばらつきや変形が生じるという問題を有しており、
そのため、有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラ
ミック粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末
が均一に分散するように密度が飽和するまで高圧縮した
ものに溝または凹形状を形成してセラミック成形体を得
ていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このセ
ラミック成形体において、溝または凹形状を形成する際
に、その直下に応力集中による金型の変形が生じ、その
ことを反映してセラミック成形体にうねりが生じるとい
う課題を有していた。
ラミック成形体において、溝または凹形状を形成する際
に、その直下に応力集中による金型の変形が生じ、その
ことを反映してセラミック成形体にうねりが生じるとい
う課題を有していた。
【０００８】本発明は、溝または凹形状を設けても応力
集中によるうねりの発生を極力抑制したセラミック成形
体を得ることを目的とするものである。
集中によるうねりの発生を極力抑制したセラミック成形
体を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、７０〜４０ｖｏｌ％のセラミック粉末と２
０〜６０ｖｏｌ％の有機バインダーの混合体を平板状に
成形し、これを密度が飽和する圧力以上で平面加圧成形
した成形体に、溝または凹形状を形成し、かつ裏面のう
ねりが５μｍ以下としたセラミック成形体であり、うね
りが小さく優れたセラミック成形体が得られる。
に本発明は、７０〜４０ｖｏｌ％のセラミック粉末と２
０〜６０ｖｏｌ％の有機バインダーの混合体を平板状に
成形し、これを密度が飽和する圧力以上で平面加圧成形
した成形体に、溝または凹形状を形成し、かつ裏面のう
ねりが５μｍ以下としたセラミック成形体であり、うね
りが小さく優れたセラミック成形体が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラミック
粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末が均一
に分散するように密度が飽和するまで高圧縮したものに
溝または凹形状を表面に形成し、かつ裏面のうねりが５
μｍ以下としたセラミック成形体であり、うねりの小さ
なセラミック成形体を得ることができるという作用を有
する。
は、有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラミック
粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末が均一
に分散するように密度が飽和するまで高圧縮したものに
溝または凹形状を表面に形成し、かつ裏面のうねりが５
μｍ以下としたセラミック成形体であり、うねりの小さ
なセラミック成形体を得ることができるという作用を有
する。
【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、セラミ
ック粉末と有機バインダーを混合する第一工程と、第一
工程で得られた混合体を平板状に成形する第二工程と、
第二工程で得られた一次成形体を密度が飽和する圧力以
上で平面加圧成形する第三工程と、第三工程で得られた
二次成形体に溝または凹形状を加圧成形する第四工程と
を有し、第四工程において二次成形体をシリコン系もし
くはフッ素系樹脂をコーティングしたフィルムに挟んで
成形することを特徴とするセラミック成形体の製造方法
であり、二次成形体をシリコン系もしくはフッ素系樹脂
をコーティングしたフィルムに挟んで加圧成形すること
によって、溝もしくは凹形状直下の応力集中を緩和して
セラミック成形体のうねりを抑制するという作用を有す
る。
ック粉末と有機バインダーを混合する第一工程と、第一
工程で得られた混合体を平板状に成形する第二工程と、
第二工程で得られた一次成形体を密度が飽和する圧力以
上で平面加圧成形する第三工程と、第三工程で得られた
二次成形体に溝または凹形状を加圧成形する第四工程と
を有し、第四工程において二次成形体をシリコン系もし
くはフッ素系樹脂をコーティングしたフィルムに挟んで
成形することを特徴とするセラミック成形体の製造方法
であり、二次成形体をシリコン系もしくはフッ素系樹脂
をコーティングしたフィルムに挟んで加圧成形すること
によって、溝もしくは凹形状直下の応力集中を緩和して
セラミック成形体のうねりを抑制するという作用を有す
る。
【００１２】本発明の請求項３に記載の発明は、セラミ
ック粉末と有機バインダーを混合する第一工程と、第一
工程で得られた混合体を平板状に成形する第二工程と、
第二工程で得られた一次成形体を密度が飽和する圧力以
上で平面加圧成形する第三工程と、第三工程で得られた
二次成形体に溝または凹形状を加圧成形する第四工程と
を有し、第四工程においてシリコン系もしくはフッ素系
樹脂をコーティングした金型を用いて成形することを特
徴とするセラミック成形体の製造方法であり、溝もしく
は凹形状直下の応力集中を緩和して、セラミック成形体
のうねりを抑制するという作用を有する。
ック粉末と有機バインダーを混合する第一工程と、第一
工程で得られた混合体を平板状に成形する第二工程と、
第二工程で得られた一次成形体を密度が飽和する圧力以
上で平面加圧成形する第三工程と、第三工程で得られた
二次成形体に溝または凹形状を加圧成形する第四工程と
を有し、第四工程においてシリコン系もしくはフッ素系
樹脂をコーティングした金型を用いて成形することを特
徴とするセラミック成形体の製造方法であり、溝もしく
は凹形状直下の応力集中を緩和して、セラミック成形体
のうねりを抑制するという作用を有する。
【００１３】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１におけるアルミ
ナセラミックスは、平均粒径が０．４μｍのＡｌ2Ｏ3粉
末とＴｉＯ2粉末、ＭｎＯ2粉末、ＳｉＯ2粉末、ＣａＯ
粉末、ＭｇＯ粉末を９０．５：１．７：１．７：４．
０：０．６：１．５の重量比で混合した粉末１００重量
部に対してバインダーとしてブチラール樹脂を１２．５
重量部と可塑剤８．５重量部と溶剤４０重量部とを添加
してボールミルにて７２時間分散してスラリーを得る。
このスラリーからドクターブレード法にて１．２ｍｍの
グリーンシートを成形して一次成形体を得る。次にこの
一次成形体から２ｔ／ｃｍ2で３６０×８０ｍｍの成形
体を打ち抜き二次成形体を得る。この二次成形体をシリ
コン系もしくはフッ素系樹脂でコーティングしたフィル
ムで挟んで、図１、図２に示すように平面部１に対して
１２０度の角度を有する深さ０．６ｍｍのＶ型の溝２を
１０ｍｍ間隔で形成するようにＶ型の凸形状を有する金
型で２ｔ／ｃｍ2圧縮成形する（試料１，２）。また、
比較のためフィルムに挟まずに、同様の条件で圧縮成形
した（比較品）。
る。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１におけるアルミ
ナセラミックスは、平均粒径が０．４μｍのＡｌ2Ｏ3粉
末とＴｉＯ2粉末、ＭｎＯ2粉末、ＳｉＯ2粉末、ＣａＯ
粉末、ＭｇＯ粉末を９０．５：１．７：１．７：４．
０：０．６：１．５の重量比で混合した粉末１００重量
部に対してバインダーとしてブチラール樹脂を１２．５
重量部と可塑剤８．５重量部と溶剤４０重量部とを添加
してボールミルにて７２時間分散してスラリーを得る。
このスラリーからドクターブレード法にて１．２ｍｍの
グリーンシートを成形して一次成形体を得る。次にこの
一次成形体から２ｔ／ｃｍ2で３６０×８０ｍｍの成形
体を打ち抜き二次成形体を得る。この二次成形体をシリ
コン系もしくはフッ素系樹脂でコーティングしたフィル
ムで挟んで、図１、図２に示すように平面部１に対して
１２０度の角度を有する深さ０．６ｍｍのＶ型の溝２を
１０ｍｍ間隔で形成するようにＶ型の凸形状を有する金
型で２ｔ／ｃｍ2圧縮成形する（試料１，２）。また、
比較のためフィルムに挟まずに、同様の条件で圧縮成形
した（比較品）。
【００１４】これらのセラミック成形体の溝の形成され
ていない裏面のうねりを（表１）に比較して示す。
ていない裏面のうねりを（表１）に比較して示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】比較品は、うねりが１５μｍほど発生して
いるが、試料１、試料２のうねりは５μｍ以下であり、
すなわち、本発明の試料１，２は表面に溝形状部分を有
しながらも、うねりの抑制されたセラミック成形体であ
る。なお、ここでの一次成形体は、１ｔ／ｃｍ2までは
加圧力が大きくなるにしたがって密度が大きくなるが、
それ以上の圧力では密度がほとんど変化することがな
く、２ｔ／ｃｍ2では密度が圧力に対して飽和している
ことは確認している。
いるが、試料１、試料２のうねりは５μｍ以下であり、
すなわち、本発明の試料１，２は表面に溝形状部分を有
しながらも、うねりの抑制されたセラミック成形体であ
る。なお、ここでの一次成形体は、１ｔ／ｃｍ2までは
加圧力が大きくなるにしたがって密度が大きくなるが、
それ以上の圧力では密度がほとんど変化することがな
く、２ｔ／ｃｍ2では密度が圧力に対して飽和している
ことは確認している。
【００１７】（実施の形態２）本発明の実施の形態２で
のセラミック成形体およびその製造方法の構成は、溝も
しくは凹形状を形成する工程以外は同等なので省略す
る。
のセラミック成形体およびその製造方法の構成は、溝も
しくは凹形状を形成する工程以外は同等なので省略す
る。
【００１８】図３、図４に示すような４×８ｍｍ深さ
０．５ｍｍの長方形の凹部３を平面部１に４ｍｍの間隔
で９×６個を同時に成形するように凸形状を有するセラ
ミック成形体をシリコン系もしくはフッ素系樹脂でコー
ティングした金型で成形した（試料３，４）。
０．５ｍｍの長方形の凹部３を平面部１に４ｍｍの間隔
で９×６個を同時に成形するように凸形状を有するセラ
ミック成形体をシリコン系もしくはフッ素系樹脂でコー
ティングした金型で成形した（試料３，４）。
【００１９】また、比較のため樹脂コートしていない金
型で、同様の条件で圧縮成形した（比較品）。これらの
セラミック成形体の溝の形成されていない裏面のうねり
を（表２）に比較して示す。
型で、同様の条件で圧縮成形した（比較品）。これらの
セラミック成形体の溝の形成されていない裏面のうねり
を（表２）に比較して示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】比較品は、うねりが１５μｍほど発生して
いるが、試料３、試料４のうねりは５μｍ以下であり、
すなわち、本発明の試料３，４は、表面に凹形状部分を
有しながらも、うねりの抑制されたセラミック成形体で
ある。
いるが、試料３、試料４のうねりは５μｍ以下であり、
すなわち、本発明の試料３，４は、表面に凹形状部分を
有しながらも、うねりの抑制されたセラミック成形体で
ある。
【００２２】なお、上記実施の形態では、溝２をＶ型も
しくは凹形状を長方形の凹部３としたが、Ｕ型やＣ面取
り、Ｒ面取りと組み合わせても同様な効果が得られる。
しくは凹形状を長方形の凹部３としたが、Ｕ型やＣ面取
り、Ｒ面取りと組み合わせても同様な効果が得られる。
【００２３】また、上記実施の形態ではセラミック粉末
の主成分をアルミナとしたが、マグネシア、窒化アル
ミ、炭化珪素、フェライト、チタン酸バリウムについて
も同様の効果が現れ、セラミック粉末の成分に本発明は
依存しない。
の主成分をアルミナとしたが、マグネシア、窒化アル
ミ、炭化珪素、フェライト、チタン酸バリウムについて
も同様の効果が現れ、セラミック粉末の成分に本発明は
依存しない。
【００２４】また、有機バインダー量を２０ｖｏｌ％未
満にした場合密度が飽和する領域が存在せず、また６０
ｖｏｌ％より多くした場合脱脂、焼成時に全体の変形が
生じてしまう。したがって、有機バインダーの量は２０
〜６０ｖｏｌ％が望ましい。
満にした場合密度が飽和する領域が存在せず、また６０
ｖｏｌ％より多くした場合脱脂、焼成時に全体の変形が
生じてしまう。したがって、有機バインダーの量は２０
〜６０ｖｏｌ％が望ましい。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、有機バイ
ンダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラミック粉末を７０〜
４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末が均一に分散するよ
うに密度が飽和するまで高圧縮したものに溝または凹形
状を表面に形成し、かつ裏面のうねりが５μｍ以下とし
たセラミック成形体であり、セラミック粉末と有機バイ
ンダーを混合する第一工程と、第一工程で得られた混合
体を平板状に成形する第二工程と、第二工程で得られた
一次成形体を密度が飽和する圧力以上で平面加圧成形す
る第三工程と、第三工程で得られた二次成形体に溝また
は凹形状を加圧成形する第四工程とを有し、第四工程に
おいて二次成形体をシリコン系もしくはフッ素系樹脂を
コーティングしたフィルムに挟んで成形することによる
か、もしくは、第四工程においてシリコン系もしくはフ
ッ素系樹脂をコーティングした金型を用いて成形するこ
とにより、表面に溝もしくは凹形状を有しながらも裏面
のうねりの小さなセラミック成形体を得る上で有効な効
果が得られる。
ンダーを２０〜６０ｖｏｌ％、セラミック粉末を７０〜
４０ｖｏｌ％含み、セラミック粉末が均一に分散するよ
うに密度が飽和するまで高圧縮したものに溝または凹形
状を表面に形成し、かつ裏面のうねりが５μｍ以下とし
たセラミック成形体であり、セラミック粉末と有機バイ
ンダーを混合する第一工程と、第一工程で得られた混合
体を平板状に成形する第二工程と、第二工程で得られた
一次成形体を密度が飽和する圧力以上で平面加圧成形す
る第三工程と、第三工程で得られた二次成形体に溝また
は凹形状を加圧成形する第四工程とを有し、第四工程に
おいて二次成形体をシリコン系もしくはフッ素系樹脂を
コーティングしたフィルムに挟んで成形することによる
か、もしくは、第四工程においてシリコン系もしくはフ
ッ素系樹脂をコーティングした金型を用いて成形するこ
とにより、表面に溝もしくは凹形状を有しながらも裏面
のうねりの小さなセラミック成形体を得る上で有効な効
果が得られる。
【図１】本発明の一実施の形態におけるＶ型の溝を有す
るセラミック成形体を示す平面図
るセラミック成形体を示す平面図
【図２】同要部の断面図
【図３】本発明の他の実施の形態における長方形の凹形
状を有するセラミック成形体を示す平面図
状を有するセラミック成形体を示す平面図
【図４】同要部の断面図
１ 平面部 ２ 溝部 ３ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 27/00 １０１ Ｂ３２Ｂ 27/00 １０１ 27/30 27/30 Ｄ Ｃ０４Ｂ 35/622 Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｇ // Ｂ２９Ｋ 103:04 Ｂ２９Ｌ 31:34
Claims (3)
- 【請求項１】 有機バインダーを２０〜６０ｖｏｌ％、
セラミック粉末を７０〜４０ｖｏｌ％含み、セラミック
粉末が均一に分散するように密度が飽和するまで高圧縮
したものに溝または凹形状を表面に形成し、かつ裏面の
うねりが５μｍ以下としたセラミック成形体。 - 【請求項２】 セラミック粉末と有機バインダーを混合
する第一工程と、第一工程で得られた混合体を平板状に
成形する第二工程と、第二工程で得られた一次成形体を
密度が飽和する圧力以上で平面加圧成形する第三工程
と、第三工程で得られた二次成形体に溝または凹形状を
加圧成形する第四工程とを有し、第四工程において二次
成形体をシリコン系もしくはフッ素系樹脂をコーティン
グしたフィルムに挟んで成形するセラミック成形体の製
造方法。 - 【請求項３】 セラミック粉末と有機バインダーを混合
する第一工程と、第一工程で得られた混合体を平板状に
成形する第二工程と、第二工程で得られた一次成形体を
密度が飽和する圧力以上で平面加圧成形する第三工程
と、第三工程で得られた二次成形体に溝または凹形状を
加圧成形する第四工程とを有し、第四工程においてシリ
コン系もしくはフッ素系樹脂をコーティングした金型を
用いて成形するセラミック成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8260399A JPH10100121A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | セラミック成形体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8260399A JPH10100121A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | セラミック成形体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10100121A true JPH10100121A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17347381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8260399A Pending JPH10100121A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | セラミック成形体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10100121A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020186151A (ja) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | 日本特殊陶業株式会社 | ＳｉＣ焼結部材の製造方法 |
-
1996
- 1996-10-01 JP JP8260399A patent/JPH10100121A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020186151A (ja) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | 日本特殊陶業株式会社 | ＳｉＣ焼結部材の製造方法 |
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