JPH11199312A - Baking jig - Google Patents

Baking jig

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JPH11199312A
JPH11199312A JP10022764A JP2276498A JPH11199312A JP H11199312 A JPH11199312 A JP H11199312A JP 10022764 A JP10022764 A JP 10022764A JP 2276498 A JP2276498 A JP 2276498A JP H11199312 A JPH11199312 A JP H11199312A
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oxide
rare earth
alumina
coating layer
firing jig
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Tetsuro Goto
鉄郎 後藤
Muneyuki Iwata
宗之 岩田
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Kikusui Kagaku Kogyo KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a jig for baking a highly reactive or fusible to-be-baked object by forming a coating layer of rare earth metal oxide on a base material containing a specific amount or greater of ceramic(s) selected from alumina, mullite, zirconia, silica, silicon nitride and silicon carbide. SOLUTION: This baking jig is obtained by forming 21 coating layer of rare earth metal oxide >=30 μm in thickness on a base material containing >=50 wt.% of ceramic(s) selected from alumina, mullite, zirconia, silica, silicon nitride and silicon carbide. Another version of this baking jig is obtained by forming a reaction-proofing layer 0.3-200 μm in central particle size and <=500 μm in thickness consisting mainly of ceramic(s) selected from alumina, magnesia, titania, zirconia, calcia and zinc oxide followed by a coating layer consisting of the above rare earth metal oxide on a base material; wherein the rare earth metal oxide is e.g. yttrium oxide, gallium oxide, dysprosium oxide, and powdery particles of the oxide 0.5-100 μm in central size are used as the coating layer in a coating material fashion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子材料,生体材
料,工業用材料,光学材料などに利用されるセラミック
スのうち、アルミナあるいはシリカ,ジルコニアと反応
性の高いセラミックスを焼成する際に用いるセッターや
棚板等に利用することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a setter used for firing ceramics having high reactivity with alumina, silica or zirconia among ceramics used for electronic materials, biomaterials, industrial materials, optical materials and the like. And shelf boards.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電子材料などのセラミックス
製品を炉の中で焼成する際に、セッターあるいは棚板等
の焼成治具を用い、これらの上に載置して焼成,焼結が
行われていた。これらの焼成治具は、アルミナ質,ムラ
イト質,炭化珪素質または窒化珪素から選択されるもの
が高温酸化雰囲気下で使用でき、かつ安価であるため多
量に使われていた。しかし、被焼成物がこれらのものと
反応性の高い、フォルステライト(2MgO・Si
)系の電子部品,チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)
等の強誘電体または焼成中に溶融する成分を含んでいる
もしくは表面に溶融成分を被覆してある製品、例えば泡
ガラス,ガラス、これらを被覆した基板を焼成する際に
は、表面にジルコニアを利用した反応防止層が存在して
も反応が生じ、被焼成物と焼成治具の融着が起ったり、
被焼成物の性能を低下させることとなった。また、焼成
治具の繰り返し使用により、基材あるいは被焼成物と反
応防止層との反応が生じ、反応防止層に亀裂や剥離現象
を越こすようになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a ceramic product such as an electronic material is fired in a furnace, a firing jig such as a setter or a shelf board is used, and firing and sintering are performed by mounting the jig on the set. Had been These firing jigs, which are selected from alumina, mullite, silicon carbide or silicon nitride, can be used in a high-temperature oxidizing atmosphere and are inexpensive, so that they are used in large quantities. However, forsterites (2MgO.Si
O 2 ) electronic components, lead zirconate titanate (PZT)
When firing a ferroelectric substance such as or a product containing a component that melts during firing or having a surface coated with a molten component, such as foamed glass or glass, when sintering a substrate coated with zirconia, Even if the reaction prevention layer used is present, a reaction occurs, and the object to be fired and the firing jig are fused,
The performance of the material to be fired was reduced. In addition, the repeated use of the firing jig causes a reaction between the substrate or the object to be fired and the reaction preventing layer, thereby causing the reaction preventing layer to undergo cracking and peeling phenomena.

【0003】焼成治具の基板をアルミナあるいはムライ
ト等を用いずに、マグネシア質にするという方法も存在
したが、マグネシア製の焼成治具では、熱衝撃に弱くま
た熱間強度も弱いために、熱のために割れたり熱間使用
により撓み,反りが生じ、これらのうち割れを避けるた
めに粗骨材を配合させた焼成治具にしたり、撓み,反り
を避けるために焼成治具を厚くすることが行なわれた。
ところが、粗骨材を配合させたセラミックス製品は、製
造方法が振動鋳込方法による成形に限られ、手間のかか
るものとなり、製品となったものも強度が小さく、また
表面が粗骨材のために粗面となり、焼成治具の厚みが大
きいことは、熱容量が大きくなり、従って焼成にかかる
熱消費が大きくなり、経済性に欠けるものとなった。ま
た、窒化ホウ素やカーボンを用いればガラスなどに対し
て融着を防げるが、使用条件が酸化雰囲気では900℃
以下になり、その適用範囲が限られていた。
[0003] There has been a method in which the substrate of the firing jig is made of magnesia without using alumina or mullite. However, a firing jig made of magnesia is weak in thermal shock and weak in hot strength. Cracking due to heat or bending and warping due to hot use occur. Of these, a firing jig mixed with coarse aggregate is used to avoid cracking, and the firing jig is thickened to avoid bending and warping. That was done.
However, ceramic products containing coarse aggregates are limited to the vibration molding method, and the production method is time-consuming. The resulting product also has low strength and the surface is coarse aggregate. The rough surface and the large thickness of the firing jig increased the heat capacity, and therefore increased the heat consumption for firing, resulting in lack of economy. Further, if boron nitride or carbon is used, fusion to glass or the like can be prevented, but the use condition is 900 ° C. in an oxidizing atmosphere.
Below, its application range was limited.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来、アルミナあるい
はムライト等に対して反応性または融着性の高いセラミ
ックスを焼成するのに適した焼成治具を、廉価に製造す
る方法が存在せず、また製造が容易であり、かつ耐久性
に優れた焼成治具も存在しなかった。これはアルミナあ
るいはムライト質等の焼成治具基板に対して、ジルコニ
アによる反応防止層を形成させたものの場合にも問題が
あった。
Conventionally, there is no method for inexpensively producing a firing jig suitable for firing ceramics having high reactivity or fusion with alumina or mullite. There was no firing jig that was easy to manufacture and had excellent durability. This also has a problem in the case where a reaction preventing layer made of zirconia is formed on a firing jig substrate made of alumina or mullite.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この出願の発明では、ア
ルミナあるいはムライト等と反応性または融着性の高い
被焼成物を問題なく焼成できる焼成治具を提供し、反応
性または融着性の高い被焼成物を製造するために、下記
の手段を用いることとした。
According to the invention of this application, there is provided a firing jig capable of firing an object to be fired having high reactivity or fusion with alumina or mullite without any problem. In order to produce a high object to be fired, the following means were used.

【0006】請求項1の発明は、焼成治具を構成する成
分を特定するものであり、請求項2の発明は請求項1記
載の焼成治具を利用することについての発明である。
[0006] The invention of claim 1 specifies a component constituting a firing jig, and the invention of claim 2 is an invention using the firing jig according to claim 1.

【0007】請求項1の発明は、希土類酸化物の焼成物
より構成されることを要旨とするものであり、請求項2
の発明はこの希土類酸化物の焼成物より成る焼成治具を
用いてワークを焼成することを要旨としている。
[0007] The invention of claim 1 is characterized in that the invention is composed of a fired product of a rare earth oxide.
The gist of the invention is that the work is fired using a firing jig made of a fired product of the rare earth oxide.

【0008】請求項3ないし請求項6の発明は、希土類
酸化物を焼成治具の被覆層にして構成させる発明群であ
り、請求項7の発明は請求項3ないし請求項6に記載さ
れる焼成治具のうちの一つを利用することについての発
明である。
[0008] The inventions of claims 3 to 6 are a group of inventions in which the rare earth oxide is constituted as a coating layer of a firing jig, and the invention of claim 7 is described in claims 3 to 6. It is an invention for utilizing one of the firing jigs.

【0009】請求項3の発明では、アルミナ,ムライ
ト,ジルコニア,シリカ,窒化珪素または炭化珪素から
選択されるセラミックスを50重量%以上含有する基材
に対し、希土類酸化物から成る被覆層が形成されている
ことを要旨としている。
According to a third aspect of the present invention, a coating layer made of a rare earth oxide is formed on a base material containing at least 50% by weight of a ceramic selected from alumina, mullite, zirconia, silica, silicon nitride or silicon carbide. The gist is that

【0010】請求項4あるいは請求項5の発明は、請求
項3の発明における被覆層をより特定したものであり、
請求項4では希土類酸化物の未焼成粒子層を用いたもの
であり、請求項5では希土類酸化物の焼成層が被覆層と
なったものであることを要旨としている。
[0010] The invention of claim 4 or 5 is more specific for the coating layer in the invention of claim 3,
Claim 4 uses an unfired particle layer of a rare-earth oxide, and claim 5 points out that the fired layer of the rare-earth oxide is a coating layer.

【0011】請求項6の発明は、アルミナ,ムライト,
ジルコニア,シリカ,窒化珪素または炭化珪素から選択
されるセラミックスを50重量%以上含有する基材に対
し、第1にアルミナまたはマグネシア,チタニア,ジル
コニア,カルシア,酸化亜鉛等から選択される酸化物よ
りなる反応防止層および第2に希土類酸化物の被覆層が
形成されていることを要旨としている。
[0011] The invention according to claim 6 is characterized in that alumina, mullite,
For a base material containing 50% by weight or more of ceramics selected from zirconia, silica, silicon nitride, or silicon carbide, first, an oxide selected from alumina or magnesia, titania, zirconia, calcia, zinc oxide, or the like is used. The gist is that a reaction prevention layer and secondly, a rare earth oxide coating layer are formed.

【0012】請求項7の発明は、請求項3ないし請求項
6に記載された発明、即ちアルミナ,ムライト等を基材
とし、希土類酸化物の被覆層を有する焼成治具を用いて
ワークを焼成することを要旨としている。
According to a seventh aspect of the present invention, a workpiece is fired using a firing jig having alumina or mullite as a base material and having a coating layer of a rare earth oxide. The gist is to do.

【0013】この発明では、基本技術として焼成治具の
ワークとの接触面に希土類酸化物を用いることとしてい
る。希土類酸化物は、従来、焼成治具表面に形成される
反応防止層、これに用いられる主成分であるジルコニア
に添加される安定化剤としてのイットリアが周知であっ
た。ところが希土類酸化物を焼成治具の基材にすること
あるいは、反応防止層に用いることについての技術思想
は存在しなかった。以下、この発明を構成する個々の要
素について説明する。
In the present invention, as a basic technique, a rare earth oxide is used for the contact surface of the firing jig with the work. Conventionally, rare earth oxides include a reaction prevention layer formed on the surface of a firing jig, and yttria as a stabilizer added to zirconia which is a main component used in the reaction prevention layer. However, there was no technical idea about using a rare earth oxide as a base material of a firing jig or using it as a reaction preventing layer. Hereinafter, individual elements constituting the present invention will be described.

【0014】この発明に言う希土類とは、レアアースと
も呼ばれる原子番号57番のランタンから71番のルテ
チウムまでの15元素および21番のスカンジウム.3
9番のイットリウムのことを指す。希土類が酸化物とな
ったものには酸化イットリウム(イットリア,Y
),酸化セリウム(セリア,CeO),酸化ネ
オジム(Nd),酸化サマリウム(Sm
),酸化ガドリニウム(Gd),酸化ジス
プロシウム(Dy)等がある。これらの酸化物の
うち実用上優れるのは、入手の容易さ、価格が高価でな
いこと、水と混合した時安定であることを考慮すると酸
化イットリウム,酸化ガドリニウム,酸化ジスプロシウ
ムが特に優れる。これら例示される希土類酸化物は単一
種類による使用の他、複数種を混合して使用することも
可能である。
The rare earths referred to in the present invention are 15 elements from lanthanum of atomic number 57 to lutetium of number 71, also called rare earth, and scandium of number 21. 3
It refers to the 9th yttrium. When the rare earth is converted to oxide, yttrium oxide (yttria, Y
2 O 3 ), cerium oxide (ceria, CeO 2 ), neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), samarium oxide (Sm
2 O 3), gadolinium oxide (Gd 2 O 3), and the like dysprosium oxide (Dy 2 O 3). Among these oxides, yttrium oxide, gadolinium oxide, and dysprosium oxide are particularly excellent in terms of practical availability in view of availability, low cost, and stability when mixed with water. These rare earth oxides can be used alone or in combination of two or more.

【0015】希土類酸化物により被覆層を形成させる場
合には、紛体粒子を塗料状に使用される。粒子の大きさ
は、中心粒径を0.5〜100μmとするのが良い。
0.5μm未満では、基材との固相反応が起きやすく、
表面まで反応層ができ、焼成物との反応防止層にはなら
ない。また、希土類同志の焼結も進行しやすく、被覆層
の収縮によりクラック,剥離等が起こり、良くない。1
00μmを越える粒子を用いた時には、基材との接合力
が弱く、脱粒となって製品に付着したり、次第に被覆層
がなくなってしまい良くない。
When the coating layer is formed by a rare earth oxide, powder particles are used in the form of a paint. As for the size of the particles, the center particle size is preferably 0.5 to 100 μm.
If it is less than 0.5 μm, a solid-phase reaction with the substrate is likely to occur,
A reaction layer is formed up to the surface, and does not become a reaction prevention layer with the fired product. Further, the sintering of the rare earth elements easily progresses, and cracks and peeling occur due to shrinkage of the coating layer, which is not good. 1
When particles having a size of more than 00 μm are used, the bonding strength with the substrate is weak, and the particles fall off and adhere to the product, or the coating layer gradually disappears, which is not good.

【0016】また、希土類酸化物による被覆層は厚み3
0μm以上において形成されるのが良い。この被覆層の
厚みが30μm未満では、基材との反応層が表面にまで
および、焼成物と反応することとなり良くなく、また、
逆に厚みを厚くして焼成治具の厚み分を全て希土類酸化
物とすることも可能であるが、焼成治具の原価を抑えよ
うとする場合には、被覆層の厚みを500μm以下にお
いて形成させるのが経済的である。また、被覆厚を厚く
すると繰り返し使用により、熱膨張率の差から剥離しや
すくなり良くない。
The coating layer of the rare earth oxide has a thickness of 3
It is preferable that the thickness is formed at 0 μm or more. When the thickness of the coating layer is less than 30 μm, the reaction layer with the base material extends to the surface and reacts with the fired product, which is not good.
Conversely, it is also possible to increase the thickness so that the entire thickness of the firing jig is made of a rare earth oxide. However, if the cost of the firing jig is to be reduced, the thickness of the coating layer should be 500 μm or less. It is economical to do so. On the other hand, when the coating thickness is increased, peeling tends to occur due to the difference in the coefficient of thermal expansion due to repeated use, which is not good.

【0017】希土類酸化物を焼成治具の被覆層として用
いる時に、その内側に従来から存在するアルミナ,マグ
ネシア,チタニア,ジルコニア,カルシアまたは酸化亜
鉛から選択されるセラミックスを主成分とする反応防止
層を形成させることも可能である。この焼成治具表面の
反応防止層は上記アルミナ等の粒子、中心粒径0.3〜
200μmにあるものを、厚み500μm以下の厚みと
なるように形成させる。その後、この発明の特徴である
希土類酸化物の被覆層を先に記載した厚み、即ち30μ
m以上形成させる。尚、この反応防止層は生産性を悪く
することになるが、アルミナによる被覆層とジルコニア
による被覆層を重ねることのように多層形成させること
も可能である。
When a rare earth oxide is used as a coating layer of a firing jig, a reaction preventing layer mainly composed of a ceramic selected from alumina, magnesia, titania, zirconia, calcia or zinc oxide, which is conventionally present, is provided inside the coating layer. It is also possible to form. The reaction preventing layer on the surface of the firing jig is made of particles of the above-mentioned alumina or the like, having a central particle size of 0.3 to 0.3.
An object having a thickness of 200 μm is formed so as to have a thickness of 500 μm or less. Thereafter, the rare earth oxide coating layer, which is a feature of the present invention, is coated with the thickness described above, that is, 30 μm.
m or more. Incidentally, this reaction preventing layer deteriorates productivity, but it is also possible to form a multilayer such as a lamination of a coating layer of alumina and a coating layer of zirconia.

【0018】図面を用いてこの発明の焼成治具を例示す
ると、請求項1に相当するものは均質なものであるので
これは省略し、図1あるいは図2において請求項2の発
明にある被覆層が形成されたものの断面、図3あるいは
図4において請求項6の発明にある反応防止層および被
覆層が形成されたものの断面を示す。
When the firing jig according to the present invention is illustrated with reference to the drawings, what is equivalent to claim 1 is a homogeneous one, and therefore is omitted, and FIG. 1 or FIG. FIG. 3 or FIG. 4 shows a cross section of the layer where the layer is formed, and FIG. 3 or FIG.

【0019】図1および図2では、アルミナ,ムライ
ト,ジルコニア,シリカ,窒化珪素または炭化珪素から
選択されるセラミックスによる基板1に対し、希土類酸
化物から成る被覆層2を全て外周面に有するようにして
いる。図3および図4では、基板1に対してアルミナ,
ジルコニア,チタニア,ジルコニア,カルシアまたは酸
化亜鉛から選択されるセラミックスを主成分とする反応
防止層およびその外層に希土類酸化物から成る被覆層を
有する焼成治具であり、図中、符号3は反応防止層であ
り、他の符号1,2は、図1の場合と同じである。図に
示す焼成治具では、複数の被覆層を基板の両面に形成す
るようにしているが、これは基板にかかる熱応力を均一
にする上において効果がある。
1 and 2, a coating layer 2 made of a rare earth oxide is provided on the outer peripheral surface of a substrate 1 made of ceramics selected from alumina, mullite, zirconia, silica, silicon nitride or silicon carbide. ing. 3 and 4, the substrate 1 is made of alumina,
A firing jig having a reaction-preventing layer mainly composed of ceramics selected from zirconia, titania, zirconia, calcia or zinc oxide, and a coating layer made of a rare earth oxide as an outer layer. The other reference numerals 1 and 2 are the same as those in FIG. In the firing jig shown in the figure, a plurality of coating layers are formed on both surfaces of the substrate, but this is effective in making the thermal stress applied to the substrate uniform.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例により、この発明の製造方法お
よび焼成治具を説明する。 実施例1 市販の酸化イットリウム粉末(純度99.9%、中心粒
径1μm)を60wt%含んだエタノール中で24時間
湿式混合した後、スプレードライヤーにて約50μmの
顆粒とし、この粒を1ton/cmの圧力で冷間静水
圧プレス成形(CIP)し、100×100×5mmの
成形体を得た。これを1600℃にて大気中で焼成し製
品とした。
EXAMPLES The production method and the firing jig of the present invention will be described below with reference to examples. Example 1 Commercially available yttrium oxide powder (purity: 99.9%, central particle size: 1 μm) was wet-mixed in ethanol containing 60 wt% for 24 hours, and then granulated to about 50 μm with a spray drier. Cold isostatic press molding (CIP) was performed at a pressure of cm 2 to obtain a molded body of 100 × 100 × 5 mm. This was fired at 1600 ° C. in the air to obtain a product.

【0021】実施例2および実施例3 実施例2では、コランダム中に、ムライトが共存するシ
リカ含有アルミナセラミックス(SiO18%)を基
板とし、純度99.8%、中心粒径1.5μmの酸化イ
ットリウム粒子100重量部に界面活性剤を1重量部添
加し、50%スラリー濃度となるように水に分散させた
ものに20秒間浸漬して、基板表面に130μmの酸化
イットリウム粒子層を形成させた。105℃で2時間乾
燥させたものを実施例2とする。実施例3は実施例2を
1450℃にて焼成させたものを言う。
Example 2 and Example 3 In Example 2, a silica-containing alumina ceramic (18% SiO 2 ) in which mullite coexists in corundum was used as a substrate, having a purity of 99.8% and a center particle size of 1.5 μm. One part by weight of a surfactant was added to 100 parts by weight of yttrium oxide particles, and the resultant was immersed in a dispersion of 50% slurry in water for 20 seconds to form a 130 μm yttrium oxide particle layer on the substrate surface. Was. Example 2 was dried at 105 ° C. for 2 hours. Example 3 refers to Example 2 fired at 1450 ° C.

【0022】実施例4および実施例5 純度99%のアルミナセラミックスを基板とし、カルシ
ア3モル,酸化イットリウム2モルを含む部分安定化ジ
ルコニアの粒子、中心粒径10μmを水を溶媒として分
散させ50%スラリー濃度としたものを用意し、スラリ
ー中に基板を20秒間浸漬させ、基板表面に150μm
のジルコニア粒子層を形成させた。105℃雰囲気中に
おいて、16時間乾燥させ1450℃にて焼成させた。
このジルコニア粒子層を有する基板に対し、純度99
%、中心粒径1μmの酸化ネオジム粒子をイソブチルア
ルコールに分散させた30%濃度のスラリーをスプレー
コーティングし、50μmの厚みの酸化ネオジム粒子層
を形成させ、24時間乾燥させた。ジルコニア粒子層お
よび酸化ネオジム粒子層を表面に有するアルミナ基板の
焼成治具を実施例4とする。実施例5は、実施例4を1
450℃にて焼成させたものを言う。
Examples 4 and 5 A partially stabilized zirconia particle containing 3 moles of calcia and 2 moles of yttrium oxide and a center particle size of 10 μm were dispersed in water as a solvent, and 50% was dispersed in alumina ceramic having a purity of 99% as a substrate. A slurry having a slurry concentration was prepared, and the substrate was immersed in the slurry for 20 seconds.
Of zirconia particles was formed. It was dried in an atmosphere of 105 ° C. for 16 hours and fired at 1450 ° C.
The substrate having the zirconia particle layer has a purity of 99%.
%, A 30% slurry of neodymium oxide particles having a center particle diameter of 1 μm dispersed in isobutyl alcohol was spray-coated to form a 50 μm-thick neodymium oxide particle layer, and dried for 24 hours. Example 4 is a firing jig for an alumina substrate having a zirconia particle layer and a neodymium oxide particle layer on its surface. The fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that
It is fired at 450 ° C.

【0023】実施例6 実施例6では、炭化珪素(純度92%)のセラミックス
を基板とし、この表面に実施例4において用いたジルコ
ニア粒子のスラリーを用い、スラリーをスプレーコーテ
ィングし、厚み300μmの被覆層を得た。次に、同じ
く実施例2において用いた酸化イットリウム粒子が分散
されたスラリーをスプレー塗装することにより、ジルコ
ニア層が形成された基板上に、厚み100μmの酸化イ
ットリウム粒子層を形成させ、24時間乾燥させた。そ
の後、1450℃にて焼成させた。
Example 6 In Example 6, a ceramic of silicon carbide (92% purity) was used as a substrate, and the slurry of the zirconia particles used in Example 4 was spray-coated on the surface of the ceramic to form a coating having a thickness of 300 μm. Layer obtained. Next, a slurry in which the yttrium oxide particles used in Example 2 were dispersed was spray-coated to form a 100 μm-thick yttrium oxide particle layer on the substrate on which the zirconia layer was formed, and dried for 24 hours. Was. Then, it was baked at 1450 ° C.

【0024】比較例1では、純度99%のアルミナセラ
ミックスから成る厚み5mmの基板に対して、カルシア
3モル,酸化イットリウム2モルを含む部分安定化ジル
コニア粒子、中心粒径10μmを水を溶媒として分散さ
せ、50%スラリー濃度としたものを用意し、スラリー
中に基板を20秒間浸漬させ、基板表面に150μmの
ジルコニア粒子層を形成させた。105℃雰囲気中にお
いて16時間乾燥させ、1450℃にて焼成させた。
In Comparative Example 1, partially stabilized zirconia particles containing 3 mol of calcia and 2 mol of yttrium oxide, and a center particle diameter of 10 μm were dispersed in water as a solvent on a 5 mm thick substrate made of alumina ceramics having a purity of 99%. A 50% slurry concentration was prepared, and the substrate was immersed in the slurry for 20 seconds to form a 150 μm zirconia particle layer on the substrate surface. It was dried in an atmosphere at 105 ° C. for 16 hours and fired at 1450 ° C.

【0025】比較例2以下、比較例7では、下記表1に
示すジルコニア粒子層ないしは酸化イットリウム粒子層
を有する焼成治具を作成した。基板としては、実施例2
と同じシリカ含有アルミナセラミックス(SiO18
%)を用いた。また、これらの比較例では被覆する粒子
の粒径あるいは被覆する厚みを変化させているが、組成
は実施例に用いたものと同じである。尚、比較例4ない
し比較例7に使用した酸化イットリウム粒子は実施例2
に用いたものと同じもの、比較例7に使用したジルコニ
ア粒子は実施例4に用いたものと同じである。
Comparative Example 2 Hereinafter, in Comparative Example 7, a firing jig having a zirconia particle layer or a yttrium oxide particle layer shown in Table 1 below was prepared. Example 2
Silica-containing alumina ceramics (SiO 2 18
%). Further, in these comparative examples, the particle diameter of the particles to be coated or the thickness to be coated is changed, but the composition is the same as that used in the examples. The yttrium oxide particles used in Comparative Examples 4 to 7 were the same as those in Example 2.
And the zirconia particles used in Comparative Example 7 are the same as those used in Example 4.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】比較試験 上記実施例1〜実施例6および比較例1〜比較例7によ
る焼成治具を棚板として使用し、これらの上に組成がP
ZTからなる電子部品を載置して、実際に使用したのと
同じ温度曲線により昇温,降温を繰り返す試験を、問題
が発生するまでもしくは50回の繰り返しが可能かどう
かの確認試験を行った。実施例1ないし実施例6におい
ては、50回の繰り返し試験を行っても焼成治具におい
ても被焼成物においても問題の発生はなかった。比較例
1ないし比較例6における結果を下記表2に記した。
Comparative Tests The firing jigs of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 were used as shelves, and the composition was P
An electronic component made of ZT was placed, and a test in which the temperature was raised and lowered repeatedly according to the same temperature curve as that actually used, and a confirmation test was performed until a problem occurred or whether it could be repeated 50 times. . In Examples 1 to 6, no problem occurred in the firing jig or the object to be fired even after the test was repeated 50 times. The results in Comparative Examples 1 to 6 are shown in Table 2 below.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】実施例については、51回目以降の焼成試
験を100回を目処に行った。実施例1では、100回
の試験でも全く異常がなかった。実施例3では、81回
目で一部融着する部分ができたが、その他の部分では1
00サイクルまで問題がなかった。実施例5では、62
回目で基材が割れてしまった。被覆は問題がなかった。
実施例6では、100回の試験でも全く異常がなかっ
た。
With respect to the examples, firing tests of the 51st and subsequent times were performed about 100 times. In Example 1, no abnormality was found even after 100 tests. In Example 3, a part to be partially fused was formed at the 81st time.
There was no problem until 00 cycles. In the fifth embodiment, 62
The substrate cracked the first time. The coating was fine.
In Example 6, there was no abnormality at all in 100 tests.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明の焼成治具は、アルミナと反応
性の高いセラミックス製品を焼成する時に用いることが
可能であり、その製法は容易であり、原価を小さくする
ことが可能である。また、使用に供した場合も繰り返し
使用に耐え、かつ被焼成物の品質に問題が生じないもの
であり、焼成工程における熱消費の小さくすることがで
きる。
The firing jig of the present invention can be used when firing a ceramic product having high reactivity with alumina, the manufacturing method is easy, and the cost can be reduced. Further, even when used, it can withstand repeated use and does not cause a problem in the quality of the object to be fired, and the heat consumption in the firing step can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 基板に対し、希土類酸化物から成る被覆層を
形成した焼成治具の例を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a firing jig in which a coating layer made of a rare earth oxide is formed on a substrate.

【図2】 基板に対し、希土類酸化物から成る被覆層を
形成した焼成治具の例を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a firing jig in which a coating layer made of a rare earth oxide is formed on a substrate.

【図3】 基板に対し、アルミナ等から選択される反応
防止層および希土類酸化物より成る被覆層を順に形成し
た焼成治具の例を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a firing jig in which a reaction preventing layer selected from alumina or the like and a coating layer made of a rare earth oxide are sequentially formed on a substrate.

【図4】 基板に対し、アルミナ等から選択される反応
防止層および希土類酸化物より成る被覆層を順に形成し
た焼成治具の例を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a firing jig in which a reaction prevention layer selected from alumina or the like and a coating layer made of a rare earth oxide are sequentially formed on a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 被覆層 3 反応防止層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Coating layer 3 Reaction prevention layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 希土類酸化物の焼成物より構成されるこ
とを特徴とする焼成治具。
1. A firing jig comprising a fired rare earth oxide.
【請求項2】 請求項1記載の焼成治具を用いてワーク
を焼成することを特徴とする焼成治具の使用方法。
2. A method for using a firing jig, wherein the work is fired using the firing jig according to claim 1.
【請求項3】 アルミナ,ムライト,ジルコニア,シリ
カ,窒化珪素または炭化珪素から選択されるセラミック
スを50重量%以上含有する基材に対し、希土類酸化物
から成る被覆層が形成されていることを特徴とする焼成
治具。
3. A coating layer comprising a rare earth oxide is formed on a substrate containing at least 50% by weight of a ceramic selected from alumina, mullite, zirconia, silica, silicon nitride or silicon carbide. And firing jig.
【請求項4】 請求項3記載の被覆層が希土類酸化物の
未焼成粒子層であることを特徴とする焼成治具。
4. A firing jig, wherein the coating layer according to claim 3 is an unfired particle layer of a rare earth oxide.
【請求項5】 請求項3記載の被覆層が希土類酸化物の
焼成されたものであることを特徴とする焼成治具。
5. A firing jig, wherein the coating layer according to claim 3 is obtained by firing a rare earth oxide.
【請求項6】 アルミナ,ムライト,ジルコニア,シリ
カ,窒化珪素または炭化珪素から選択されるセラミック
スを50重量%以上含有する基材に対し、第1にアルミ
ナまたはマグネシア,チタニア,ジルコニア,カルシ
ア,酸化亜鉛等から選択される酸化物よりなる反応防止
層および第2に希土類酸化物の被覆層が形成されている
ことを特徴とする焼成治具。
6. A base material containing at least 50% by weight of a ceramic selected from alumina, mullite, zirconia, silica, silicon nitride or silicon carbide, is firstly made of alumina or magnesia, titania, zirconia, calcia, zinc oxide. A firing jig characterized by having a reaction prevention layer made of an oxide selected from the group consisting of a rare earth oxide and a second layer.
【請求項7】 請求項3,請求項4,請求項5または請
求項6記載の焼成治具を用いてワークを焼成することを
特徴とする焼成治具の使用方法。
7. A method of using a firing jig, wherein the work is fired using the firing jig according to claim 3, claim 4, claim 5, or claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019163877A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 日本碍子株式会社 Firing setter

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