JPS599505B2 - セラミツク筒体の焼結方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は筒体のセラミック焼結体を得るための焼結方法
に関する。

一般にアルミナ等のセラミック成形体を連続焼結炉で焼
結すると、発熱体からの熱の受け方が均−Ｉこならず焼
結収縮度が部分的に異なる為所望精度の焼結体を得るこ
とが困難であった。

特に両端開口形筒状の焼結体の場合、内径部の精度が充
分なものを得ることが難かしく、例えば円筒等の焼結体
ではその真円度を保証することが出来なかった。

これを解決する為、従来からセラミック筒体と同一材質
かつ同一条件で成形された平板状の敷板を筒体の軸方向
下面に敷き、更に筒体下面と敷板との間に各々間の摩擦
を少くする為セラミック粉粒からなる敷粉を敷いて焼結
を行い、焼結体の収縮度を均一化する手段が行なわれて
いる。

しかしながらこのような手段によっても、例えば電子管
等の電子部品に使用されるセラミック円筒体に要求され
る精度の真円度を有する焼結体を得ることは依然として
困難であった。

更に、電子管の外囲器や管内の絶縁スペーサなどとして
使用されているセラミック焼結体は組立工程において金
属との封着工程がある為、例えば筒体の端而ζこモリブ
デンやタングステンのペーストを塗布して熱処理し筒体
の端面に焼付ける必要があるが、前述のような手段では
、前記ペーストを一応乾燥させた後でも焼結の際ペース
ト塗布面と敷板とが反応して所望のペースト塗布面を得
られないことがあった。

上記の難点を改良する技術として特公昭４９−２８２４
７号公報に示すものがある。

すなわち、焼結時に円錐状の治具を被焼結体の上面にの
せて加圧すること船こより真円度を改善するものである
。

この技術により真円度を得ることについてはかなり充分
な改良が行なわれた。

しかしながら、この技術においては被焼結体の下面の端
而は従来と同様、敷板ζζ而接触しており、モリブデン
等のペーストを端面に塗布したものの焼成においては前
述のように所望のペースト面を得にくいという改善すべ
き点が残されていた。

本発明は上記の点に基づきなされたもので、その目的と
するところは、筒形のセラミック成形体を焼結する際焼
結時の収縮度を均一ならしめ、特に真円度等で示される
内径部の精度を向上させ、かつ筒体の端而にタングステ
ン等のペーストを塗布した場合所望のペースト塗布面を
得ることが出来る焼結方法を提供することにある。

すなわち・セラミック粉体を有機バインダーと共に混合
攪拌し、これを所望形状の筒体とした後軸方向を垂直に
して焼結するに際し、前記筒体の軸方向下面に前記セラ
ミック粉体を成形して得た錐体敷板を設けるに当って、
錐体敷板の錐面にセラミック粉体と有機バインダーとを
混合した鏝一ストを塗布し、この錐面が前記筒体の内径
稜線に接するように配置して、加熱炉内に搬入し焼結す
ることを特徴とするものである。

このように敷板を錐体にしたことにより、筒体が焼結に
より収縮する際、敷板の錐面に従って求心的に収縮する
為、焼結後の筒体の内径精度が向上するものと考えられ
る。

また、筒体と敷板とは筒体の内径の稜線にて線接触して
いるだけであるので、モリブデン、タングステンのペー
スト塗布面と敷板とが反応することはほとんどなく、更
に同様の理由から焼結後、筒体と敷板とのはく離も極め
て容易である。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図は本発明方法を説明するための一部断面図である。

まず酸化アルミニウム（Ａｌ２ｏ３）９８俸のセラミツ
ク粉体を有機バインダーと共に混合攪拌したものをプレ
ス成形して外径８５ｍｍ、内径５７ｍｍ、長さ２７ｍｍ
の円筒体１を製造し、次いでこれを温度２００℃程度の
連続炉に通し有機バインダーを除去した。

次いでこの円筒体１を温度１５００℃程度の焼結用連続
炉に搬入して約１時間焼結した。

この際、図に示すように焼結用の耐火物製のボート２の
上に円筒体１と同材質で同じ製造過程を経た頂角αが１
２０°の円錐形の敷板３を載置し、敷板３の錐而４に円
筒体１の内径の稜線５が当接するように配置した。

こうして得られたセラミック筒体の寸法は外径７０ｍｍ
、内径４６ｍｍ、長さ２５ｍｍｆｆｊＵ度であったが、
従来の平板状の敷板を使用した場合と比較すると、真円
度を高めることは勿論円筒度も高めることが出来た。

以下、上記の実施例と同じ条件で焼結したセラミック円
筒体の真円度を、本発明方法による場合と従来の平板状
の敷板を使用した場合とを比較して表で示す。

なお表中の最少、最大欄の数値はセラミック円筒体の内
径の最少値、及び最大値を示したものである。

上表から明らかなように本発明方法によればセラミック
筒体の内径の最小値と最大値との差は極めて少なくセラ
ミック円筒体の内径の真円度を著しく向上させることが
出来た。

このことはセラミック筒体の外径の真円度も向上したこ
とを示すものであり更に視感で比較したところセラミッ
ク筒体の円筒度も従来と比較して向上していた。

なお、発明者等の実験によれば錐体敷板の頂角αは１２
０°の場合が最も効果があり、例えば頂角αを１５００
あるいは１００°のものを使用した場合は従来の平板状
の敷板を使用した場合よりは改善されたもののいずれも
頂角αが１２０°のものを使用した場合より、セラミッ
ク筒体の真空度は若干劣っていた。

又、本発明方法ζこよれば筒体と敷板とが線接触してい
るだけであるので従来の敷粉を用いた場合と同様に焼結
後筒体を敷板から容易に取除くとさが出来た。

なおこの場合、敷板の錐面にセラミック粉末と有機バイ
ンダーとを混合したペーストを塗布すると更Ｏこ好まし
かった。

用いるペーストは、例えばポリビニールアルコールの５
多水溶液にアランダム粉末を混合したものが好ましい。

このペーストは、焼結時のセラミック筒体の収縮をより
スムーズＣこするとともに、焼結後筒体を取除く際筒体
を損傷することなく除去できる効果を奏するものである
。

ペーストは、錐而から脱落しない程度の粘性があれば充
分効果を奏する。

更に、図におけるセラミック筒体１の端面６にモリブデ
ンあるいはタングステンのペーストを塗布したものを同
様に本発明方法に焼成したところ、敷板３とペーストと
の反応もなく従来力法によるものと比較して均一なペー
スト塗布面を得ることが出来た。

なお上記の実施例においては円筒体について赴べたが本
発明方法は三角筒、四角筒等の角筒体のようなもの、お
よび有底の筒体ｔこも適用することが出来る。

以上の記載から明らかなように、筒形のセラミック成形
体を焼結する際本発明方法を適用することにより従来の
焼結方法によっては得られなかった高精度のセラミック
筒体を得ることが出来、筒体端面にタングステン等のペ
ースト塗布面を有する場合においても極めて、良好な焼
結体を得ることが出来る。

また本発明方法によれば従来技術のように加圧体を用い
ることがないので、加圧体による変形を考慮する必要が
なくなる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法を示す一部断面図である。 １・・・・・・セラミック円筒体、２・・・・・・ボー
ト、３・・・・・・円錐体敷板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラミック粉体を成形してなる筒体を焼結するに際
   し、前記セラミック粉体と同種の粉体を成形してなる錐
   体敷板を用意し、この錐体敷板の錐面にセラミック粉末
   と有機バインダーとを混合したペーストを塗布しこの錐
   面が前記筒体の内径稜線に接するように前記筒体の下面
   に配置して焼結することを特徴とするセラミック筒体の
   焼結方法。