JPH1053459A - アルミナ磁器組成物 - Google Patents
アルミナ磁器組成物Info
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- JPH1053459A JPH1053459A JP8207236A JP20723696A JPH1053459A JP H1053459 A JPH1053459 A JP H1053459A JP 8207236 A JP8207236 A JP 8207236A JP 20723696 A JP20723696 A JP 20723696A JP H1053459 A JPH1053459 A JP H1053459A
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- alumina
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- alumina porcelain
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温で焼成することができるとともに、機械
的強度の高いアルミナ基板を製造することが可能なアル
ミナ磁器組成物を提供する。 【解決手段】 Ａｌ2Ｏ3を主成分とし、Ｙ2Ｏ3を含有す
る。さらに焼結助剤としてＳｉＯ2、ＭｇＯ、およびＣ
ａＯを含有する。なお、Ｙ2Ｏ3は、アルミナ磁器組成物
１００ｗｔ％のうち０．１〜３．２ｗｔ％の範囲内であ
る。
的強度の高いアルミナ基板を製造することが可能なアル
ミナ磁器組成物を提供する。 【解決手段】 Ａｌ2Ｏ3を主成分とし、Ｙ2Ｏ3を含有す
る。さらに焼結助剤としてＳｉＯ2、ＭｇＯ、およびＣ
ａＯを含有する。なお、Ｙ2Ｏ3は、アルミナ磁器組成物
１００ｗｔ％のうち０．１〜３．２ｗｔ％の範囲内であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミナ磁器組成
物に関するものである。
物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子部品用セラミック基板で
あるアルミナ基板を製造するためには、まず、主成分で
あるＡｌ2Ｏ3を９７ｗｔ％程度、残部として焼結助剤を
添加した原料を有機溶剤中に混合した後、プレス成形、
ドクターブレード成形、あるいは押し出し成形等を用い
て所定形状に成形する。そして、焼成温度１５５０〜１
６５０℃の範囲内で焼成を行い、得られた焼結体に表面
処理することによりアルミナ基板が製造されている。こ
のようにして得られたアルミナ基板は、一般に曲げ強度
３５〜４０ｋｇ／ｍｍ2を有している。
あるアルミナ基板を製造するためには、まず、主成分で
あるＡｌ2Ｏ3を９７ｗｔ％程度、残部として焼結助剤を
添加した原料を有機溶剤中に混合した後、プレス成形、
ドクターブレード成形、あるいは押し出し成形等を用い
て所定形状に成形する。そして、焼成温度１５５０〜１
６５０℃の範囲内で焼成を行い、得られた焼結体に表面
処理することによりアルミナ基板が製造されている。こ
のようにして得られたアルミナ基板は、一般に曲げ強度
３５〜４０ｋｇ／ｍｍ2を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アルミナ磁器組成物では次のような問題点があった。す
なわち、Ａｌ2Ｏ3を９７ｗｔ％程度含有するアルミナ磁
器組成物は、焼成温度が上記のように１５５０〜１６５
０℃と高く、エネルギーコスト、炉材の消耗など焼成時
のコストが高いものであった。ここで、図２に示すよう
に、Ａｌ2Ｏ3の含有率を下げると焼成温度は低くなる
が、図３に示すように、曲げ強度が低下してしまう。
アルミナ磁器組成物では次のような問題点があった。す
なわち、Ａｌ2Ｏ3を９７ｗｔ％程度含有するアルミナ磁
器組成物は、焼成温度が上記のように１５５０〜１６５
０℃と高く、エネルギーコスト、炉材の消耗など焼成時
のコストが高いものであった。ここで、図２に示すよう
に、Ａｌ2Ｏ3の含有率を下げると焼成温度は低くなる
が、図３に示すように、曲げ強度が低下してしまう。
【０００４】本発明は、低温で焼成することができると
ともに、機械的強度の高いアルミナ基板を製造すること
が可能なアルミナ磁器組成物を提供することを目的とす
る。
ともに、機械的強度の高いアルミナ基板を製造すること
が可能なアルミナ磁器組成物を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
目的に鑑みてなされたものである。本発明のアルミナ磁
器組成物は、Ａｌ2Ｏ3を主成分とし、Ｙ2Ｏ3を含有する
ことに特徴がある。
目的に鑑みてなされたものである。本発明のアルミナ磁
器組成物は、Ａｌ2Ｏ3を主成分とし、Ｙ2Ｏ3を含有する
ことに特徴がある。
【０００６】また、本発明のアルミナ磁器組成物におい
ては、焼結助剤としてＳｉＯ2を含有することが好まし
い。
ては、焼結助剤としてＳｉＯ2を含有することが好まし
い。
【０００７】また、本発明のアルミナ磁器組成物におい
ては、焼結助剤としてＳｉＯ2、ＭｇＯ、およびＣａＯ
を含有することが好ましい。
ては、焼結助剤としてＳｉＯ2、ＭｇＯ、およびＣａＯ
を含有することが好ましい。
【０００８】また、本発明のアルミナ磁器組成物におい
ては、前記Ａｌ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成物１００
ｗｔ％のうち８５〜９５ｗｔ％の範囲内であることが好
ましい。
ては、前記Ａｌ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成物１００
ｗｔ％のうち８５〜９５ｗｔ％の範囲内であることが好
ましい。
【０００９】また、本発明のアルミナ磁器組成物におい
ては、前記Ｙ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成物１００ｗ
ｔ％のうち０．１〜３．２ｗｔ％の範囲内であることが
好ましい。
ては、前記Ｙ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成物１００ｗ
ｔ％のうち０．１〜３．２ｗｔ％の範囲内であることが
好ましい。
【００１０】また、本発明のアルミナ磁器組成物におい
ては、前記Ｙ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成物１００ｗ
ｔ％のうち０．４〜１．６ｗｔ％の範囲内であることが
さらに好ましい。
ては、前記Ｙ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成物１００ｗ
ｔ％のうち０．４〜１．６ｗｔ％の範囲内であることが
さらに好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明のアルミナ磁器組成物は、Ａｌ2Ｏ3
を主成分とし、Ｙ2Ｏ3を含有している。このような組成
によって、低温で焼成することができるとともに、機械
的強度の高いアルミナ基板を製造することが可能とな
る。
て説明する。本発明のアルミナ磁器組成物は、Ａｌ2Ｏ3
を主成分とし、Ｙ2Ｏ3を含有している。このような組成
によって、低温で焼成することができるとともに、機械
的強度の高いアルミナ基板を製造することが可能とな
る。
【００１２】すなわち、焼成温度をできるだけ低くする
ためには、焼結助剤等を添加し、Ａｌ2Ｏ3の含有量をで
きるだけ少なくすることが必要であるが、その分、アル
ミナ基板の曲げ強度が低下してしまう。そこで、焼結助
剤の代わりにＹ2Ｏ3を添加する。すると、Ｙ2Ｏ3により
アルミナ基板の曲げ強度を向上させることができて、さ
らにＡｌ2Ｏ3の含有量は低下するので、焼成温度を低下
させることが可能となる。
ためには、焼結助剤等を添加し、Ａｌ2Ｏ3の含有量をで
きるだけ少なくすることが必要であるが、その分、アル
ミナ基板の曲げ強度が低下してしまう。そこで、焼結助
剤の代わりにＹ2Ｏ3を添加する。すると、Ｙ2Ｏ3により
アルミナ基板の曲げ強度を向上させることができて、さ
らにＡｌ2Ｏ3の含有量は低下するので、焼成温度を低下
させることが可能となる。
【００１３】ここで、本発明に用いられるＡｌ2Ｏ3は、
純度、形状、粒径等には特に限定されない。例えば、粒
径０．４〜１．０μｍ程度の一般に易焼結アルミナと呼
ばれるものでもよいし、粒径１．０〜５．０μｍ程度の
微粒アルミナと呼ばれるものでも構わない。
純度、形状、粒径等には特に限定されない。例えば、粒
径０．４〜１．０μｍ程度の一般に易焼結アルミナと呼
ばれるものでもよいし、粒径１．０〜５．０μｍ程度の
微粒アルミナと呼ばれるものでも構わない。
【００１４】また、本発明に用いられるＹ2Ｏ3は、純
度、形状、粒径等には特に限定されない。例えば、粒径
は０．４〜５．０μｍ程度のものであれば構わない。
度、形状、粒径等には特に限定されない。例えば、粒径
は０．４〜５．０μｍ程度のものであれば構わない。
【００１５】また、本発明のアルミナ磁器組成物におい
ては、焼結助剤としてＳｉＯ2を含有することが好まし
い。なぜなら、ＳｉＯ2がアルミナと反応し、低融点物
質であるムライトを生成するので、低温焼結の点で有効
である。さらに、ＳｉＯ2を添加することで、Ａｌ2Ｏ3
の含有量が低下するので低温焼成が可能となる。なお、
焼結助剤としては、ＳｉＯ2だけでなく、ＭｇＯやＣａ
Ｏなどが挙げられる。ＭｇＯを添加する場合には、アル
ミナ、シリカと反応し、低融点物質であるコーディエラ
イトを生成するので、低温焼結の点で有効である。ま
た、ＣａＯを添加する場合には、アルミナ、シリカと反
応し、低融点物質であるアノーサイトを生成するので、
低温焼結の点で有効である。
ては、焼結助剤としてＳｉＯ2を含有することが好まし
い。なぜなら、ＳｉＯ2がアルミナと反応し、低融点物
質であるムライトを生成するので、低温焼結の点で有効
である。さらに、ＳｉＯ2を添加することで、Ａｌ2Ｏ3
の含有量が低下するので低温焼成が可能となる。なお、
焼結助剤としては、ＳｉＯ2だけでなく、ＭｇＯやＣａ
Ｏなどが挙げられる。ＭｇＯを添加する場合には、アル
ミナ、シリカと反応し、低融点物質であるコーディエラ
イトを生成するので、低温焼結の点で有効である。ま
た、ＣａＯを添加する場合には、アルミナ、シリカと反
応し、低融点物質であるアノーサイトを生成するので、
低温焼結の点で有効である。
【００１６】ここで、上記Ａｌ2Ｏ3の配合量は、アルミ
ナ基板の低温焼成を考慮すれば、できるだけ少ない方が
好ましいというだけで、必ずしも限定されるものではな
い。従って、例えば、アルミナ磁器組成物１００ｗｔ％
のうち９５ｗｔ％以下であればよい。配合量が９５ｗｔ
％を越える場合には、その他の添加物の効果が充分でな
いので好ましくない。ただし、配合量をできるだけ少な
くする場合でも、８５ｗｔ％以上であることが好まし
い。配合量が８５ｗｔ％未満の場合には、アルミナ基板
の充分な曲げ強度が得られないので好ましくない。
ナ基板の低温焼成を考慮すれば、できるだけ少ない方が
好ましいというだけで、必ずしも限定されるものではな
い。従って、例えば、アルミナ磁器組成物１００ｗｔ％
のうち９５ｗｔ％以下であればよい。配合量が９５ｗｔ
％を越える場合には、その他の添加物の効果が充分でな
いので好ましくない。ただし、配合量をできるだけ少な
くする場合でも、８５ｗｔ％以上であることが好まし
い。配合量が８５ｗｔ％未満の場合には、アルミナ基板
の充分な曲げ強度が得られないので好ましくない。
【００１７】また、上記Ｙ2Ｏ3の添加量は、アルミナ基
板の曲げ強度を向上させることができる添加量であれば
よく、従って、必ずしも限定されるものではないが、好
ましくは、アルミナ磁器組成物１００ｗｔ％のうち０．
１〜３．２ｗｔ％の範囲内である。添加量が０．１ｗｔ
％未満の場合には、添加効果に乏しく、特にＡｌ2Ｏ3の
配合量が少ない場合には目的の強度が得られないことも
あるので好ましくない。一方、添加量が３．２ｗｔ％を
越える場合には、これ以上添加しても曲げ強度が上がら
ず、逆に体積固有抵抗値が低下してしまうので好ましく
ない。なお、さらに好ましくは、０．４〜１．６ｗｔ％
の範囲内である。この場合、特に高い曲げ強度を有して
いる。
板の曲げ強度を向上させることができる添加量であれば
よく、従って、必ずしも限定されるものではないが、好
ましくは、アルミナ磁器組成物１００ｗｔ％のうち０．
１〜３．２ｗｔ％の範囲内である。添加量が０．１ｗｔ
％未満の場合には、添加効果に乏しく、特にＡｌ2Ｏ3の
配合量が少ない場合には目的の強度が得られないことも
あるので好ましくない。一方、添加量が３．２ｗｔ％を
越える場合には、これ以上添加しても曲げ強度が上がら
ず、逆に体積固有抵抗値が低下してしまうので好ましく
ない。なお、さらに好ましくは、０．４〜１．６ｗｔ％
の範囲内である。この場合、特に高い曲げ強度を有して
いる。
【００１８】次に、本発明を実施例に基づき、さらに具
体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。
体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。
【００１９】
【実施例】まず、出発原料として、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ
Ｏ2、ＭｇＯ、ＣａＯを表１に示すような割合で予備調
合し、作製した。次いで、粒径０．５μｍのＹ2Ｏ3を出
発原料１００重量部に対し、表１に示すような割合で添
加しアルミナ磁器組成物とした。なお、出発原料の粒径
は０．６μｍであった。
Ｏ2、ＭｇＯ、ＣａＯを表１に示すような割合で予備調
合し、作製した。次いで、粒径０．５μｍのＹ2Ｏ3を出
発原料１００重量部に対し、表１に示すような割合で添
加しアルミナ磁器組成物とした。なお、出発原料の粒径
は０．６μｍであった。
【００２０】
【表１】
【００２１】さらに、このアルミナ磁器組成物１００重
量部に対して酢酸ビニル系バインダーを５重量部添加す
ることにより顆粒を作製した。この顆粒をプレス成形し
た後、電気炉で表１に示す温度で焼成し、アルミナ基板
を作製した。
量部に対して酢酸ビニル系バインダーを５重量部添加す
ることにより顆粒を作製した。この顆粒をプレス成形し
た後、電気炉で表１に示す温度で焼成し、アルミナ基板
を作製した。
【００２２】得られたアルミナ基板の曲げ強度（ｋｇ／
ｍｍ2）を３点曲げ試験により測定した。ここで得られ
たＹ2Ｏ3添加量（重量部）と曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ2）
との関係を図１に示す。Ｙ2Ｏ3を添加することにより、
３５ｋｇ／ｍｍ2以上の機械的強度の高いアルミナ基板
を得られることが分かる。
ｍｍ2）を３点曲げ試験により測定した。ここで得られ
たＹ2Ｏ3添加量（重量部）と曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ2）
との関係を図１に示す。Ｙ2Ｏ3を添加することにより、
３５ｋｇ／ｍｍ2以上の機械的強度の高いアルミナ基板
を得られることが分かる。
【００２３】また、これらの試料の１００℃体積固有抵
抗値および絶縁破壊電圧を測定した。これらも表１に併
せて示す。なお、１００℃体積固有抵抗値の測定は、Ｙ
ＨＰ４３２９Ａを用いて印加電圧１ｋＶ、印加時間１
分、測定時間３０秒で行った。また、絶縁破壊電圧の測
定は、油中で短時間破壊試験を行った。
抗値および絶縁破壊電圧を測定した。これらも表１に併
せて示す。なお、１００℃体積固有抵抗値の測定は、Ｙ
ＨＰ４３２９Ａを用いて印加電圧１ｋＶ、印加時間１
分、測定時間３０秒で行った。また、絶縁破壊電圧の測
定は、油中で短時間破壊試験を行った。
【００２４】ここで、各測定結果の判定は、曲げ強度
（ｋｇ／ｍｍ2）：３５．０以上、１００℃体積固有抵
抗値（Ω・ｃｍ）：５×１０14以上、絶縁破壊電圧（ｋ
Ｖ／ｍｍ）：１５以上、焼成温度（℃）：１５００以下
とした。
（ｋｇ／ｍｍ2）：３５．０以上、１００℃体積固有抵
抗値（Ω・ｃｍ）：５×１０14以上、絶縁破壊電圧（ｋ
Ｖ／ｍｍ）：１５以上、焼成温度（℃）：１５００以下
とした。
【００２５】また、総合評価は、◎：非常に良好であ
る、○：良好である、△：実用上差し支えない、×：実
用的に問題あり、とした。
る、○：良好である、△：実用上差し支えない、×：実
用的に問題あり、とした。
【００２６】
【発明の効果】本発明のアルミナ磁器組成物を用いれ
ば、低温で焼成することができるとともに、機械的強度
の高いアルミナ基板を製造することが可能である。従っ
て、例えば１５００℃以下という低い温度での焼成が可
能であり、かつ、４０ｋｇ／ｍｍ2以上という高い機械
的強度を有するアルミナ基板を製造することが可能であ
る。
ば、低温で焼成することができるとともに、機械的強度
の高いアルミナ基板を製造することが可能である。従っ
て、例えば１５００℃以下という低い温度での焼成が可
能であり、かつ、４０ｋｇ／ｍｍ2以上という高い機械
的強度を有するアルミナ基板を製造することが可能であ
る。
【図１】Ｙ2Ｏ3添加量と曲げ強度との関係を示す図。
【図２】アルミナ含有率と焼成温度との関係を示す図。
【図３】アルミナ含有率と曲げ強度との関係を示す図。
Claims (6)
- 【請求項１】 Ａｌ2Ｏ3を主成分とし、Ｙ2Ｏ3を含有す
ることを特徴とするアルミナ磁器組成物。 - 【請求項２】 焼結助剤としてＳｉＯ2を含有すること
を特徴とする請求項１に記載のアルミナ磁器組成物。 - 【請求項３】 焼結助剤としてＳｉＯ2、ＭｇＯ、およ
びＣａＯを含有することを特徴とする請求項１に記載の
アルミナ磁器組成物。 - 【請求項４】 前記Ａｌ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成
物１００ｗｔ％のうち８５〜９５ｗｔ％の範囲内である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記
載のアルミナ磁器組成物。 - 【請求項５】 前記Ｙ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成物
１００ｗｔ％のうち０．１〜３．２ｗｔ％の範囲内であ
ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに
記載のアルミナ磁器組成物。 - 【請求項６】 前記Ｙ2Ｏ3は、前記アルミナ磁器組成物
１００ｗｔ％のうち０．４〜１．６ｗｔ％の範囲内であ
ることを特徴とする請求項５に記載のアルミナ磁器組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207236A JPH1053459A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | アルミナ磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207236A JPH1053459A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | アルミナ磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1053459A true JPH1053459A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16536486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8207236A Pending JPH1053459A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | アルミナ磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1053459A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001002464A (ja) * | 1998-11-24 | 2001-01-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高耐電圧性アルミナ基焼結体及びその製造方法 |
| JP2009242234A (ja) * | 1998-11-24 | 2009-10-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ用絶縁体、その製造方法及びそれを用いたスパークプラグ |
| WO2011071051A1 (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-16 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多孔質セラミックス焼結体および多孔質セラミックス焼結体の製造方法 |
| JP2011219301A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Denso Corp | アルミナ質焼結体 |
| WO2018124024A1 (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 京セラ株式会社 | 耐食性部材 |
-
1996
- 1996-08-06 JP JP8207236A patent/JPH1053459A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001002464A (ja) * | 1998-11-24 | 2001-01-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高耐電圧性アルミナ基焼結体及びその製造方法 |
| JP2009242234A (ja) * | 1998-11-24 | 2009-10-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ用絶縁体、その製造方法及びそれを用いたスパークプラグ |
| WO2011071051A1 (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-16 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多孔質セラミックス焼結体および多孔質セラミックス焼結体の製造方法 |
| JP5712142B2 (ja) * | 2009-12-08 | 2015-05-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多孔質セラミックス焼結体および多孔質セラミックス焼結体の製造方法 |
| JP2011219301A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Denso Corp | アルミナ質焼結体 |
| WO2018124024A1 (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 京セラ株式会社 | 耐食性部材 |
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