JPS62283877A

JPS62283877A - セラミツクス板の製造方法

Info

Publication number: JPS62283877A
Application number: JP61125678A
Authority: JP
Inventors: 林　但
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-06-02
Filing date: 1986-06-02
Publication date: 1987-12-09

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】３、発明の詳細な説明［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はセラミックス板の製造方法に関し、事りず祥１
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占に表面に微細開孔のマトリックスが形成されているセ
ラミックス板において、その微細開孔の真円度が優れて
いるセラミックス板を製造する方法に関する。

（従来の技術）例えばドア）プリンターのガイド板には、最近、Ｓｉ３
Ｎ４を主成分とするセラミックス板が試用されはじめて
いる。これは、セラミックス板が耐摩耗性１機械的強度
の点で渭れているからである。

ところで、このカイト板は通常その工面形状が四角形で
あり、表面から裏面にかけては、ドツトワイヤーの通過
孔として所定の寸法精度に加工された微細な開孔がマト
リックス状に穿設されている。

このようなセラミックスのガイド板は概ね次のようにし
て製造されている。まず、セラミックスを構成する各原
料粉を少量のバインダ成分と共に充分に混合し、得られ
た混合粉を圧縮成形してグリーン成形体とする。ついで
、このグリーン成形体にそのまま、または低温で脱脂処
理を施したのちに、所定形状の開孔を所定マトリックス
状に穿設する。

つぎにこのガイド前駆板を焼結する。焼結は概ね次のよ
うにして行なわれる。まず、耐熱性の材料から成るセン
タの上に薄くＡｆＬ２０３粉。

Ｓｉ３Ｎ４粉のような敷き粉を散布し、ここに上記した
ガイド前駆板を平面状に敷きつめる。その後、全体を例
えば黒鉛製の合板に載置し、センタ部を例えばＳｉ３Ｎ
４製の容器で被包して、例えば窒素雰囲気炉内で焼成す
る。

その結果、ガイド前駆板は焼結され焼結セラミックス板
に転形する。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記した従来の焼結方法で製造したセラ
ミックス板には次のような問題が発生している。

まず第１の問題は、微細な開孔に敷き粉が焼き付き、い
わば開孔の閉塞状態が多発するという問題である。した
がって、焼結後にはこの開孔に焼き付いている敷き粉を
除去するためにの煩雑な作業が必要となり、生産性向上
の面からすると不都合な問題である。

第２の問題、実はこれが最大の問題であるが、焼結前の
ガイド前駆板にあっては真円度が優れている開孔であっ
ても、上記した方法で焼結するとこの真円度が低下する
という問題である。

ここで真円度とは、開孔におけるガイド板長辺方向の直
径をＸ、ガイド板短辺方向の直径をｙとしたとき、１ｘ
−ｙｌの値をいう。

通常、ガイド板の開孔には２００±１０−の厳しい寸法
精度が要求され、その真円度も２０％以下とされている
が、上記方法で得られたセラミックス板にあっては、そ
の真円度が２０戸を超える場合が多発する。

本発明は上記した問題を解決し、開孔の真円度は適正な
値であり、しかも開孔への敷き粉の焼き付きも少なくな
るセラミ、ラス板を製造する方法の提供を目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段・作用）本発明は上記問
題を解決するために、焼結セラミックス板における開孔
の寸法に関し正確に測定したところ、仮に、ガイド前駆
体の横手方向の寸法が縦方向の寸法よりも長い場合、上
記方法の焼結後にあってはｘ＞ｙとなる機会が傾向的に
頻発するという事実を見出した。すなわち、ガイド前駆
板全体の寸法・形状に対応してそこに穿設されている開
孔は、焼結過程で異方収縮するという知見である。

この知見に基づき本発明者は、ガイド前駆体のセンタ上
における配置態様を種々に変えて焼結を試みたところ、
後述する方法で焼結すると焼結後の開孔においては真円
度の向上が企られるとの事実を見出し本発明を開発する
に到った。

すなわち、本発明のセラミックス板の製造方法は、セラ
ミックス成形板に開孔マトリックスを形成したのち、該
セラミックス成形板を立設して焼結することを特徴とす
る。

十発叩古片においてｔ＋　中子可史小百七幅売瓜グリー
ンセラミックス板を成形する。例えば、Ｓｉ３Ｎ４系焼
結セラミックス板を製造する際には、原料粉として粒度
０．５〜ｌ−の５ｉ３Ｎａ粉、焼結助剤としてＹ２Ｏ３
粉、その他Ａｌ２Ｏ３粉、Ａ文Ｎ粉などを所定量混合し
、更にここに成形バインダとして例えばステアリン酸を
適量混合する。ついで、得られた混合粉を型内に充填し
てプレス成形する。成形圧は以後の工程におけるグリー
ンセラミックス板の加工性との関係で適宜選定すればヨ
イが、通常、５００〜７ｏＯｋｇ／Ｃｆｆ１２程度でよ
い。

得られたグリーンセラミックス板には、所定形状１寸法
精度の開孔を多数穿設して所定の開孔マトリックスを形
成する。このとき、開孔の穿設加工に先立って、グリー
ンセラミックス板を一旦、例えば５００〜７００　’Ｏ
の低温下で所定時間焼成して脱脂処理を施しておくと、
その機械的強度が向上するので開孔の穿設加工を円滑に
できて有用である。

つぎに、このグリーンセラミックス板をセッタ上に立設
して焼結する。このとき、立設の態様は、グリーンセラ
ミックス板が長方形の場合にはその長方形の短辺で立設
させることが好適である。

このようにして焼結すると、長辺方向（立設方向）の収
縮度合は、自重の影１を受けることによるためと考えら
れるが、短辺方向（立設方向に直交する方向）の収縮度
合よりも若干大きくなり、その結果、異方収縮が緩和さ
れて円孔の真円度が従来の場合よりも向上する。

なお、このときナツタ上に従来と閘じくＡ文２０３粉、
Ｓｉ３Ｎ４粉などを薄く散布しておくことが好ましい。

また、セ・ンタの表面粗さをＲＩＩｌａ工で１−以下に
しておくと、理由は明確ではないが、真円度が向上して
有用である。更に、センタ部を被包する容器を焼結すべ
きセラミックスと同種でしかも純度の高い材質で構成す
ると、真円度の向上に資する。

（実施例）いずれも平均粒径が０．７．であるＳｉ３Ｎ４゜Ｙ２Ｏ
２，Ａ立２０．、Ａ文Ｎの各粉末をそれぞれ９０重量部
、５重量部、３重量部、２重量部ボールミルで充分に混
合した。ここにステアリン酸を適量添加・混合したのち
、混合粉を１０００ｋｇ／ｃｍ２の圧でプレス成形しド
ツトプリンターガイドのグリーン板とした。

ついで、６５０°Ｃの窒素雰囲気炉中で１時間脱脂処理
を施し、長辺の長さ７　ｍｍ　、短辺の長さ５ｏ＋ｍ、
厚み１ｍｍである平面形状が長方形のガイド前駆体とし
た。

この板に、直径０．２±０．０１ａ＋ｍφの開孔をマト
リックス状に２４個穿設した。

つぎに、純度９８％のＳｉ３Ｎ４製で表面粗さがＲｆｆ
ｌａｘ’−であるセンタの上に粒径０．８戸のＡｌｚＯ
３粉を薄く敷きつめ、ここに上記前駆体１０００枚を短
辺側を下にして立設し、更にセンタ全体を同じく純度９
８％Ｓｉ３Ｎ４製容器で被包したのち、１８００°Ｃの
窒素雰囲気炉で約１時間焼成した。

得られたセラミックス板の密度は平均値で３　、２５　
ｇ／ｃｍ’であった。つぎに、開孔マトリックスを顕微
鏡で観察し、各開孔の長辺方向の径（Ｘ）と短辺方向の
径（ｙ）を全数測定した。その結果、平均値（ｎ＝１２
００）で、Ｘ＝２００±３戸、ｙ＝ｚｏｏ±３−であり
、真円度はＯ〜７−であった。また、開孔への敷き粉の
焼き付きはほとんど認められなかった。

比較のため、同様の七７タ上にガイド前駆体を平面状に
並べて焼結したことを除いては、実施例と同様にしてセ
ラミックス板を得た。多数の開孔には敷き粉が焼き付い
ており、その除去作業を必要とした。

また、各開孔のＸ、ｙを測定したところ、Ｘ＝２００±
１２μｓ、ｙｗｚｏｏ±１２−１真円度は１０〜２５戸
であった。

［発明の効果］以上の説明で明らかなように、本発明方法によれば、例
えばプリンターガイドのような長方形のグリーンセラミ
ックス板を焼結した場合でもそこ従来のようにその真円
度が悪化することがない。

また、焼結時に用いる敷き粉の開孔への焼き付き現象も
大幅に減少し以後の精密仕上げ加工を容易たらしめる。

更には、ナツタ上に立設して焼結するので、従来の平面
載置の場合に比べて炉スペースの利用度は格段に向上し
、生産性の向上に資すること極めて大である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セラミックス成形体に開孔マトリックスを形成し
たのち、該セラミックス成形体を立設して焼結すること
を特徴とするセラミックス板の製造方法。
（２）円形孔の開孔を有し、その平面形状が長方形であ
るセラミックス成形体を、該成形体の短辺で立設して焼
結することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製
造方法。
（３）該セラミックス板が窒化ケイ素系のプリンターガ
イド板である特許請求の範囲第１項記載の製造方法。