JPS6186585A - セラミツクス用焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野ン・ この５ｕ明は気密性をイｊりるバツＪ一式のレラミ・ノ
クス用焼成炉に関するものである。

く従来の技１・１・１′・ ハラ１式焼成炉は１−ンネル炉と比較しく電力消費量が
少ないこと、焼結過＄１．７にＪ５い′Ｃ雰囲気条件か
自由に塵中（・さる、など多くの１！ｒ　ｉ７１をイｉ
しており、少請多品ｆ小、ｌ“１７品ｖ１なしラミック
製品が四求される今］］、（ｉ益’、；　ｔｌ＋２成炉
としく見ν−シされ、多く使用されている。

〈発明が解決しようどする問題点〉 従来、バッチ式焼成炉での焼成では、その炉内容積が大
きく、かつ被焼成物、充填量が多い場合、緻密な焼結体
を得るために加えられた有機バインダの燃焼に必要な空
気か供給されない領域を生じ、焼結不十分な製品の原因
となっており、またアルゴン、窒素、水素などの雰囲気
中での焼成に（］３いて、ガスの流れ難い領１或と流れ
易い領域が生じ、焼成した製品の品ｖ１がバラつく原因
と４ｊつたりしていた。

多層セラミック見仮や積層コンデンサなど多照セラミッ
ク製品は、ポリビニルブチラールなとの有機バインター
を５〜１０部、有償溶剤を４０・−６０部加えた均一な
泥禁をドクターブレード法などのシー１〜成形法によっ
てグリシジ−１−を作り、これに電惨となるパラジウム
、銀−パラジウム、モリブデン、タングステン、モリブ
デン−マン刀ンやニッケルなどを印刷し、多層に圧着し
て所望の成形品をｊする。

この成形品に電（Ａｉの材τ１に応しく慴気中、ｉ／ル
ゴン申、窒素中、窒素−水素中あるいはこれら雰囲気を
洗１度によって１・おい分け、［−ンネル炉またはハツ
チ炉中てト５０・〜＋２（１０ｍｍＡｇの力ｊ内部でカ
ス出［」孔を１１″敢状態として焼成し、完成品を百て
いる。

この場合、被焼成物か密に充填され（いる部分（（よ、
バイングー燃焼に必敷な酸Ａ≦かＩＩ、給されｈかった
り、゛窒素中や窒素−水系中（均一な雰囲気かｉ！Ｊら
れザ、製品の品τ′Ｉがハラつく原因の一つとなってい
る３、 トンネル炉に比へてバッチ炉では光１ｌｒｉｒ賃を増や
し、１回の処理能力を上げｌこ場合、雰囲気の不均一、
品ｎのバラツキが１じヤ）覆い。−ｈハツチ類Ｍｉよ少
［ｌ多品種の製品の焼成や、任意の温度領域（１［意の
゛♂、囲気か１“１られろことによりｉＸ’６　＋’ｕ
’＋　７７の製品が１１１られるなとの１”■徴かあり
、近（（ハツチ類に、１３りる均一焼成方法か望まれて
いる。

ハツチ類における均−力１１成の一手法としＣＪｌｌｌ
　ｆｔ。

（１伺えば　１，２気圧）、１信ｌ工の繰返しか名えら
れるか、耐圧容器としなければならないことや、カブ１
Ｚルに口しこまない状態での１１１１圧焼成は焼結（；
ｅ進にも効果的でなく、かつ密に充填された部分のガス
の出入も不充分（、不均一な雰囲気を形成し、品質のバ
ラツキか改ｚへされ井い。

〈問題点をＶｆｉ決リ−すｌこめの手段〉この発明は、
」−記したｉ、ｆ来の焼成炉にｄ３ける欠点や問題点を
ｒＲ決りへく神々検討の結果、見出されＩこもので、少
ｒＩＹ多品（Φの：製品の焼成や高品質の製品を１７る
のに適したバッチ八戸であって、焼結曲線に合わけて４
１　ｆｆｌの雰囲気が得られ、炉内の雰囲気を均一にし
、品質のバラツキの少ない焼成炉を提供せんとするらの
である。

（実　施　例〉 以下、この弁明の焼成炉について図面を参照して説明す
る。

第１図は焼成炉１の断面図であり、シリコンゴムなどの
耐熱性シール材６を介して扉２て気密封止できるように
なっている。

そしてその内部は数段の匣または棚板５で仕切られてい
て、該匣またはＩＩＩ仮５上に被焼成物３がセットされ
る。

まｌ（炉′１内の上ｒ１１５、下部δらに側壁、あるい
は所゛２に（まじ−夕４が取付けられており、これによ
って炉内が均一な渇；哀分イｎと４するようになってい
る。

１〕は（１空１．１−タリーポン１くあ−）（、炉内を
減ｙ１するどさ、バルブｖ１を聞い（作動す゛る。

バルブ■は供給カスの）パン人Ｌ１（・あって、常１ｊ
−に戻りときに聞く。Ｗは循環冷却水で減圧時の■１、
［）の加熱を防止・ノ゛る。７はＩＪＩ気ダクトぐ焼成
終了後また（ま゛〒気気中の力ＩＣ成＋１．ｌ、にバル
ーｆＶ３を聞いて使１］１　リ　る　１゜ この花明の焼成炉は上記したようなｔ！４１Ｆｊ　’Ｃ
あるか、密閉（１へ造は第１図の如き［Ｉ？方式のはか
１（１ｔまた（、上棚板とれν焼成物か１八戟された力
１床が−１下りる、いわゆるルベータｈ式であつ（１）
よい。

また炉内容積は、良い記磨分イＩＪか１′１られる炉内
構造であれば、特に限定はしないが、滅１十−常１と雰
囲気変更を速Ｘ″）かに＜ｊｌ、ｒうには１ｎ１゛以干
か適当である。

ヒータ４の材質は焼成温度に応じ全屈ヒータ、炭化珪素
系ヒータ、二珪化しり１ｆン系ヒータの何れでもよく、
またその設置場所は炉内の−Ｌ部、下部、炉壁あるいは
扉２など炉内の被焼成物全てが均一な温度分イＩＩとな
るようにＫｌ尚させる１゜第２図ωは第１図のバッチ式
焼成炉を用いで積層コンデンサなどの誘電体セラミック
ス焼結体を１ｑるどさの焼成曲線、同図＠は炉内雰囲気
の状１ぷ、■は焼結時の炉内を均一に保つＩ〔めの圧力
の調整方法の１例を示１ｂのである。。

即ち■の焼成曲線は材料によって異なるが、１〜３℃鶴
で冒ｉ品し、−ｊ」２！＋０〜３５０℃でバインターを
完全に燃焼さけるため約３時間保持し、さらに昇温して
焼結温度の１３００〜１３５０℃で約２時間再び保持し
、その要約１０００°Ｃまて３〜５°Ｃ４１て−１１ｉ
１１領Ｉしながらｋｎ　ｍざけ、その１糸宇）品までｂ
文論して焼を八を終了する。

この時、第２図◎に示す減圧、常圧のサイクルを夫々の
雰囲気ガスの中で１０〜６０分の間隔て繰返して行ない
、均一な雰囲気として品質ハラツＶの少ない５・を品を
１１することか（ｄる。、バインｌ）’　−ｔ、’：！
ｉ　＜＋に領域である　１５０〜４００°Ｃで県よ配木
不Ｔとならぬよ゛）減１１７＋ｉ斤の操）１にしを光分
ＩＪなＥ、）ねはならない。

土た焼成が完結したと思われる冷ｆｊｌ　＋Ｉｌ＋腺の
−うらのｌ　０００１’、以ト（゛は１弔１丁に保１．
’＋　Ｊれ【、【よい。

ｉＹ＆　Ｎ：　＋’ｅ　ｌｋ　ｌ；Ｌ　０　、５ａ　ｔ
　ｍ以下ニなｔｔ　ホｆｊ　５）　テｔ’４　ルカ、減
Ｙモされればされる（３１どリノ宋は人さ゛い。

第２図Ｏは偵１？’ｉ　’ンデンリを召るときの焼成雰
囲気の１例を一小しＩこしので一１空気中燃焼（さるｊ
１↓や坩−バラシラノ＼を内部電極とした場合【、バイ
ンターか燃焼りるＡｏｏＣまぐはその戸、＜光的燃焼を
避ｌプるため、Ｎ、と１０％以■のａｉｒ　１７）間合
雰囲気とし、４００°Ｃ以Ｆ冷ノｊ１曲線のうらの１０
　＋ｌ　０℃よでは１１り；・１７な焼結体とりるｌこ
めに９０％以Ｊｑ）　０２イｉ囲気、＋　ｏ　ｏ　Ｏ’
Ｃから全温までは空気中冷加どりることかθｆましい。

１−記のような減圧、常Ｌ［の焼成雰囲気はシーケンサ
−を用いて自動操作覆ればよい。

即ら、第３図の如き動作を繰返し、冷却曲線のうちで１
０００°Ｃ以下となれば、炉内常圧、■２間ガスＩ！１
．給、■聞どし、４−Ｚ？１ｌｌｉまで（貨７ＪＩ　Ｌ
　Ｕ完了する。

ピラミックス多−４，１仮におい−Ｃし焼成温度か１５
００〜１６５０°Ｃ，焼成３１ソ囲気かＮ３．、’　Ｎ
２ｗｅｔ　＋こなり、操返し動作としＣ（よ同様Ｃある
。

この方法によれば、消費電力Ｆｉｔ　ｆよ従来の１／２
以下、品ｒ１においても均一雰囲気焼成により誘ＩＲ体
にあって１．、Ｌ誘電率、ｔａｎδとらにそのバラツキ
は従来の１゜′２以ト、破壊電圧は大幅に改；へされＩ
こ　。

〈効　　果〉 以上のようにこの５し明のセラミックス用焼成炉は所望
の雰囲気内での減圧−常圧を繰返すことによって均一雰
囲気によるセラミックスの焼成が可能であり、品質のバ
ラツキの小さい製品が１！′Ｊられると同時に、エネル
キーコストも安価にでさる実用上価１直の大きなもので
・ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のセラミックス用焼成炉の所面図、第
２図のは第１図の焼成炉にて誘電体セラミックスを焼成
する場合の焼成曲線の１例を示すグラフ、同図○は同し
く炉内１１力の状（さを示リグジノ、同図Ｏは同じく炉
内゛づτ囲気の状態を承り線図、第；３図は該焼成炉に
ａ）′する１力の自動操作を示す工程図Ｃある。 １・・・ハツチ代焼成力ｊ　　２・・・完３・・・被焼
成物　　４・・・ヒータ ５）・・・匣よｔこは棚板　　６・・・シール材７・・
・排気ダクト　　ｖｌ、■、■、・・・バルブ〜Ｖ・・
・循Ｉ責冷７ＪＩ水　　Ｐ・・・貞窄［１−タリボンブ
）、゛ｒ訂出出願人　株式会社　（・１ｌｒｌ製作所代
　　理　　人　　　　弁理士　　和　　１）　　　昭第
１図 、Ｖ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　気密性バッチ式のセラミックス用焼成炉であつて、セ
   ラミックスの焼結過程で必要な各種の雰囲気を作るに当
   り、それぞれの雰囲気ガス中で減圧、常圧のサイクルを
   繰返し、焼成物の充填位置の差で焼成ムラのない均一な
   焼結体が得られるようにしたことを特徴とするセラミッ
   クス用焼成炉。