JPS589069B2 - セラミツク組成物の製造方法 - Google Patents
セラミツク組成物の製造方法Info
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- JPS589069B2 JPS589069B2 JP49085298A JP8529874A JPS589069B2 JP S589069 B2 JPS589069 B2 JP S589069B2 JP 49085298 A JP49085298 A JP 49085298A JP 8529874 A JP8529874 A JP 8529874A JP S589069 B2 JPS589069 B2 JP S589069B2
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Landscapes
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセラミック組成物、特に耐熱性がよく、熱膨張
係数が小さく、高周波損失の良好なセラミック組成物の
製造方法に関するものである。
係数が小さく、高周波損失の良好なセラミック組成物の
製造方法に関するものである。
従来からセラミック材料として、ＢｅＯやＡｌ２０３な
どが知られている。
どが知られている。
これらの材料は、毒性があったり、あるいは高価であっ
たりして、その用途が限られている。
たりして、その用途が限られている。
近年になって、高周波電子部品用として、さらに集積回
路セラミック基板用としてＢｅＯやＡｌ２０３以外に、
フオルステライトやステアタイトなどの材料が使用され
るようになった。
路セラミック基板用としてＢｅＯやＡｌ２０３以外に、
フオルステライトやステアタイトなどの材料が使用され
るようになった。
ところが、これらはその種類によって一長一短があり、
特に耐熱性に問題があった。
特に耐熱性に問題があった。
本発明は、上記のような問題点の解消されたセラミック
組成物を得ることのできる製造方法を提案するもので、
熱膨張係数が小さく、耐熱性にすぐれ、絶縁抵抗値が大
きく、高周波領域における誘電工接が小さく、かつ軽量
で安価な電子部品用のセラミック組成物を提供すること
ができ、出発材料の主成分の一部にシラスを使用するこ
とを特徴とする。
組成物を得ることのできる製造方法を提案するもので、
熱膨張係数が小さく、耐熱性にすぐれ、絶縁抵抗値が大
きく、高周波領域における誘電工接が小さく、かつ軽量
で安価な電子部品用のセラミック組成物を提供すること
ができ、出発材料の主成分の一部にシラスを使用するこ
とを特徴とする。
シラスは南九州を中心に広く分布している酸性の火山噴
出物の一種であり、この人山灰質の灰白色堆積物の推定
埋蔵量は約６Ｘ１０ｌ０トンときわめて大量である。
出物の一種であり、この人山灰質の灰白色堆積物の推定
埋蔵量は約６Ｘ１０ｌ０トンときわめて大量である。
シラスの化学成分は一般的に重量百分率でＳｓ０２約７
５係、Ａｌ２０３約１４係、Ｎａ２０約３係、Ｋ２０約
２係、ＣａＯ約１５係、Ｆｅ２０３約１係および水分約
３．５係である。
５係、Ａｌ２０３約１４係、Ｎａ２０約３係、Ｋ２０約
２係、ＣａＯ約１５係、Ｆｅ２０３約１係および水分約
３．５係である。
現在のところ、シラスの利用法としては、中空微小球体
（バルーン）、研磨材、タイルなどがあり、さらにその
応用範囲が研究されている。
（バルーン）、研磨材、タイルなどがあり、さらにその
応用範囲が研究されている。
発明者らは比較的安価で埋蔵量の豊富なシラスを電子部
品材料として使用することについて研究を進めた結果、
シラスに特定の無機化合物と金属酸化物を添加して焼成
すると、耐熱性と絶縁性にいちじるしくすぐれたセラミ
ック組成物の得られることが明らかになった。
品材料として使用することについて研究を進めた結果、
シラスに特定の無機化合物と金属酸化物を添加して焼成
すると、耐熱性と絶縁性にいちじるしくすぐれたセラミ
ック組成物の得られることが明らかになった。
本発明はこの結果にもとづくものである。
すなわち、本発明にかかるセラミック組成物の製造方法
は、シラス粉末６４〜９８重量係、フライアツシュ粉末
１〜１２重量係およびＣａＳｉＯａ粉末１〜２４重量係
を含む混合粉末を焼成することを特徴としている。
は、シラス粉末６４〜９８重量係、フライアツシュ粉末
１〜１２重量係およびＣａＳｉＯａ粉末１〜２４重量係
を含む混合粉末を焼成することを特徴としている。
出発材料の組成範囲を限定した理由は次のとおりである
。
。
出発材料においてシラス粉末が９８重量係をこえると、
焼成温度がいちじるしく低下してガラス化しやすくなり
、緻密で良好なセラミック素体を得ることができなくな
る。
焼成温度がいちじるしく低下してガラス化しやすくなり
、緻密で良好なセラミック素体を得ることができなくな
る。
またそれが６４重量係より少なくなると、耐熱衝撃性（
約５００℃の温度から急冷）がいちじるしく低下してし
まう。
約５００℃の温度から急冷）がいちじるしく低下してし
まう。
フライアッシュ粉末が１２重量係より多いと、熱膨張係
数が大きくさらに緻密なセラミック素体が得られにくく
なる。
数が大きくさらに緻密なセラミック素体が得られにくく
なる。
また１重量係より少ないと、高周波での誘電圧接が少さ
くなり、また耐熱特性がいちじるしく悪くなる。
くなり、また耐熱特性がいちじるしく悪くなる。
ＣａＳｉ０３成分については、それが２４重量係より多
くなると熱膨張係数が大きくなり、耐熱特性も劣化する
。
くなると熱膨張係数が大きくなり、耐熱特性も劣化する
。
１重量係より少なくなると、高周波での誘電正接が大き
くなり、好ましくない，ここでＣａＳｉＯ３成分は単一
固溶体を使用することによってセラミック素体の焼結性
がよくなり、絶縁抵抗が高くなるとともに、誘電率が小
さくなる。
くなり、好ましくない，ここでＣａＳｉＯ３成分は単一
固溶体を使用することによってセラミック素体の焼結性
がよくなり、絶縁抵抗が高くなるとともに、誘電率が小
さくなる。
さらに高周波での誘電正接が大きくなる。上記組成範囲
内で出発原料の成分比を変化させることによって、希望
するセラミック素体を得ることができる。
内で出発原料の成分比を変化させることによって、希望
するセラミック素体を得ることができる。
なお、シラスおよびフライアッシュは、性質上その組成
がある程度変動するが、出発原料の成分比が上記組成範
囲内であれは得られるセラミック組成物の性質はほとん
ど変化しない。
がある程度変動するが、出発原料の成分比が上記組成範
囲内であれは得られるセラミック組成物の性質はほとん
ど変化しない。
以下、本発明にかかるセラミック組成物の製造方法につ
いて実施例を用いて詳述する。
いて実施例を用いて詳述する。
まず、シラスを水ひによって選別し、粒度１〜３μ前後
の粉末を準備するとともに、フライアツシュ粉末、Ｃａ
ＣＯ３とＳｉＯ２の粉末を準備した。
の粉末を準備するとともに、フライアツシュ粉末、Ｃａ
ＣＯ３とＳｉＯ２の粉末を準備した。
そしてＣａＣＯ３とＳｉ０２を等モル調合し、１１５０
Ｃの温度で２時間仮焼成した。
Ｃの温度で２時間仮焼成した。
この仮焼成を終えてから粉砕し、ＣａＳｔＯ３の粉末を
作った。
作った。
なお、ＣａＳｉＯ３成分はＸ線回折によって単一固溶体
であることを確認した。
であることを確認した。
このようにして得たシラス粉末とＣａＳｔ０３粉末をフ
ライアツシュ粉末とともに下表の組成比率になるよう、
ウレタン内張ポットミルを用いて湿式混合した。
ライアツシュ粉末とともに下表の組成比率になるよう、
ウレタン内張ポットミルを用いて湿式混合した。
この調合物を１０５０℃の温度で仮焼した。
それから粉砕し、得られた粉末を約７００〜ＩＯ００ｋ
ｇ／ｃｒｌの圧力で直径４０ｍｍ，厚さ２ｌｌの円板状
に加圧成型した。
ｇ／ｃｒｌの圧力で直径４０ｍｍ，厚さ２ｌｌの円板状
に加圧成型した。
この成型体をＳｉＣ発熱体を使用した電気炉を用い、温
度上昇速度１５０℃／時、温度９５０〜１２００℃、保
持時間２時間の条件で本焼成した。
度上昇速度１５０℃／時、温度９５０〜１２００℃、保
持時間２時間の条件で本焼成した。
得られたセラミック素体に銀電極を焼きつけて試料とし
、それぞれについて電気的特性を測定した。
、それぞれについて電気的特性を測定した。
その結果を次表に示す。
なお、表の誘電率εと誘電正接（ｔａｎδ）の値は周波
数ＩＭＨｚで測定した。
数ＩＭＨｚで測定した。
熱膨張係数は巾３ｍｍ、長さ２０ｍｍの角棒状の試料を
用いて、温度３０〜５００℃で測定した。
用いて、温度３０〜５００℃で測定した。
絶縁抵抗は温度２０Ｃ、直流印加電圧５００Ｖの条件で
測定した。
測定した。
また耐熱性は、焼結素体を温度４００℃の溶融はんだに
浸漬し、それから取り出し、室温に保たれた水中に投入
した時の割れ状態を調べた。
浸漬し、それから取り出し、室温に保たれた水中に投入
した時の割れ状態を調べた。
ここで、はんだ槽中に浸漬したときに破損したものも含
めて表わしており、表中でたとえば３／１０とは１０個
の試料について試験したところ、そのうちの３個が破損
したことを示している。
めて表わしており、表中でたとえば３／１０とは１０個
の試料について試験したところ、そのうちの３個が破損
したことを示している。
上記表から明らかなように、本発明の方法によるセラミ
ック組成物は、比較例に比べて熱膨張係数や誘電正接が
小さく、また絶縁抵抗値が大きく、耐熱性にいちじるし
くすぐれている。
ック組成物は、比較例に比べて熱膨張係数や誘電正接が
小さく、また絶縁抵抗値が大きく、耐熱性にいちじるし
くすぐれている。
さらに絶縁耐力がいちじるしく良好である。
特に試料８は誘電正接が周波数ＩＭＨｚで８、５Ｘ１０
−４と、また熱膨張係数が２８．４Ｘ１０−７／Ｃと小
さい。
−４と、また熱膨張係数が２８．４Ｘ１０−７／Ｃと小
さい。
そして耐熱性試験においても破損するものがなくすぐれ
た性質を示す。
た性質を示す。
また絶縁耐力も高いものであった。
さらに、本発明の方法により得られるセラミック組成物
は再現性がよく、軽量にして安価であることからも電子
部品用としてすぐれたものである。
は再現性がよく、軽量にして安価であることからも電子
部品用としてすぐれたものである。
Claims (1)
- １ シラス粉末６４〜９８重量係、フライアツシュ粉末
１〜１２重量部およびＣａＳｉＯ３粉末１〜２４重量部
を含む混合粉末を焼成することを特徴とするセラミック
組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49085298A JPS589069B2 (ja) | 1974-07-24 | 1974-07-24 | セラミツク組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49085298A JPS589069B2 (ja) | 1974-07-24 | 1974-07-24 | セラミツク組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5113818A JPS5113818A (ja) | 1976-02-03 |
| JPS589069B2 true JPS589069B2 (ja) | 1983-02-18 |
Family
ID=13854670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49085298A Expired JPS589069B2 (ja) | 1974-07-24 | 1974-07-24 | セラミツク組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589069B2 (ja) |
-
1974
- 1974-07-24 JP JP49085298A patent/JPS589069B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5113818A (ja) | 1976-02-03 |
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