JPS63210061A - 匣鉢 - 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］ 本発明は圧電材料の焼成などに用いられる匣鉢に関する
ものである。

［従来の技術］ 電子工業の飛躍的な進展にともない、各種電子機能性セ
ラミックスがその絶縁性、誘電性、圧電性、焦電性、半
導性、透光性などの電気的特性を生かし、幅広く使用さ
れるようになってきた。

こうした電気機能性セラミックスにおいて、近年酸化鉛
を含む材料の比重が増加する傾向にある０例えば、圧電
材料ではＰｂ（Ｚｎ４ｉ）Ｏ：＋糸材料がその大部分を
占めており、低温焼結コンデンサ材料、高圧コンデンサ
材料、マイクロ波用材料などの誘電体材料、その他Ｐ　
Ｚ　Ｔ　、ＰｂＴｉＯ３系など広範囲なセラミック材料
に酸化鉛が含まれている。

このように酸化鉛を含むセラミック材料は多方面にわた
っており、これらの材料を安定した品質で製造すること
が極めて重要である。

従来かかるセラミック材料の焼成に当っては、アルミナ
磁器の匣鉢が用いられていた。しかしながら、かかる匣
鉢は、セラミック材料中の酸化鉛又はそれより蒸発する
酸化鉛と反応するためセラミック材の品質が変動したり
匣鉢が損傷され易いという問題があった。

また、マグネシア磁器は酸化鉛と反応しないことから、
こうしたセラミック材料の焼成に適していることは知ら
れていた。しかしながら、マグネシア磁器は線膨張係数
が大きく、強度が小さいため熱衝撃抵抗性が小さく匣鉢
として使用する際に割れやすいという問題点があった。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明は、従来技術が有していた上記問題点を解消し、
酸化鉛との反応性が極めて少なく４熱衝撃抵抗性及び機
械的強度に優れた匣鉢の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、化学分析値が重量％表示でＭｇＯ８０〜９５
％、　Ａｌ２Ｏ３５〜４０％からなり、Ａｌ２Ｏ３の大
部分はＭｇＯ・Ａ　Ｉ２０３結晶である匣鉢を提供する
ものである。

本発明における匣鉢用磁器の組成の限定理由は下記のと
おりである。　Ａｌ２Ｏ３が５重量％より少ないと十分
な熱衝撃抵抗性、耐水和性が得られず、４０重量％を超
えると焼結性、機械的強度が低下するのでいずれも好ま
しくない。

未発明において、かかるＡｌ２Ｏ３は大部分がＭｇ０−
Ａｌ２（ｈ　　（スピネル）結晶になっており、かかる
ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３結晶を構成するＭｇＯを除いたＭｇ
Ｏは、大部分がペリクレース結晶となっており、このＭ
ｇＯ・Ａｌ２Ｏ３結晶とペリクレース結晶とが磁器中に
ほぼ均一に存在し、微細な粒子からなる緻密なセラミッ
クとなっている。このような焼結体は例えば次にように
して製造することができる。

Ｍｇ（ＯＨ）２を仮焼してＭｇＯ粉末を製造し、これと
Ａｌ２Ｏ３粉末とを目標組成となるように配合する０次
いで、これをアルコール中で湿式混合し、乾燥させた後
、圧力１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍ２で所定の形状に
プレス成形する０次いでこれを１４００〜１６００℃、
７〜８時間の条件で焼成することにより焼結体が得られ
る。

なお、成形方法として上記の乾式プレス法に限定するも
のではなく、形状、寸法にあわせ泥漿持込み成形、押出
し成形なども採用できる。

本発明による匣鉢の形状については特に限定されること
はなく、製造するセラミック材に望ましい形状のものに
することができる。また。

本発明による匣鉢は内部にセラミック材を載置した後蓋
等により密閉して使用するタイプのものに限定されず、
開放した状態にまで使用するタイプのものであってもよ
い。

更に本発明は匣鉢の形状のみならず、セラミック材をの
せるセッターや、セラミック材と匣鉢などとの付着・反
応を防止するための粉末として用いることも可能である
。

［作用］ 本発明においてＭｇＯへの添加物としてＡｌ２Ｏ３を用
いているが、その作用は次のとおりと考えられる。すな
わち、Ａｌ２Ｏ３の添加は微細な粒子からなる緻密な高
強度の焼結体を得るのに効果があり、更に焼成の結果生
成される。　ＭｇＯ・Ａｌ２０３（スピネル）によって
焼結体の線膨張係数をより低下させるため、熱衝撃抵抗
性を著しく改善させることが可能である。　ＭｇＯ・Ａ
ｌ２Ｏ３（スピネル）はＭｇＯと同様に酸化鉛との反応
性を有しないので酸化鉛に対する安定性をほとんど低下
させない、その他、Ａ　Ｉ２０３の添加は耐水性の向上
に極めて効果的である。

［実施例］ ＭｇＯ成分として）Ｉｇ（ＯＨ）ｚから出発した軽質マ
グネシア粉末（純度９８．５％以上）を、Ａ　Ｉ２０３
成分として市販の試薬特級アルミナ粉末を使用した。こ
れらの粉末を表１に示す組成比率になるよう配合し、ア
ルコール中で湿式混合した。混合物を乾燥後、成形圧１
０００ｋｇ／ｃ＋ａ２でｅＯＸ８０Ｘ　１膳■３の角板
に加圧成形し、所定の温度で２時間焼成を行なった。こ
うして得られた角板状の焼結体より、嵩密度、水利率１
曲げ強度、熱衝撃耐力、酸化鉛（ｐｂｏ）との反応性に
ついて評価を行なった。ここで熱衝！！Ｊ＃力は焼成し
た角板（おおよそ５０Ｘ　５０Ｘ　Ｏ，８層層３程度）
６個を高温に保った恒温層から直ちに水中に入れ、この
際、角板にクラックを生じた温度差の平均値から求めら
た。又、酸化鉛（ｐｂｏ）との反応性については、上記
の角板状試料の上面全体に１〜５μ麿の粒径からなる酸
化鉛（ｐｂｏ）粉末をほぼ均一の厚み（約１　ａｍ）で
のせ、これらをルツボとフタ２からなる白金製の型密閉
容器中におさめた状態で１２００℃、２時間の熱処理を
行なった０次いで、表面上に残留した酸化鉛粉末を除去
した試料の表面状態及び熱処理前後の試料の重量増加を
求めた。水和率については前記形状の角板を１２１°Ｃ
１２気圧蒸気中に２００時間保持し、ＭｇＯがＭｇ（Ｏ
Ｈ）２になることによる重量増加率として次式より求め
た。

−Ａ 水和率＝−Ｘ１００（％） Ａ：１２１’５．２気圧に投入前の重量Ｂ　：　１２１
℃、２気圧に２００時間投入後、１１０°Ｃ１２時間乾
燥後の重量 その得られた結果を表１に示す、なお、同表において試
料１，２，８，９．１０は比較例である。試料１．２で
は曲げ強度、熱衝撃抵抗性は低かった。又試料８，９で
は焼結性が低下するため、嵩密度が低く曲げ強度が十分
でなかった０本発明の範囲内の試料では曲げ強度、熱衝
撃抵抗性が著しく改善されており、酸化鉛との反応性に
ついても試料ｌと同様に問題はみられなかった。なお、
試料ｌＯの９６％Ａ　Ｉ２０３では酸化鉛との反応が顕
著で酸化鉛との反応による重量増加も大きかった。

［発明の効果］ 本発明は）ＩｇＯ焼結体の有する酸化鉛に対する優れた
安定性を損なうことなく、従来のＭｇＯ焼結体の大きな
弱点とされてきた熱衝撃抵抗性、機械的強度、耐水和性
を著しく改善させたものであり、酸化鉛を含有する各種
材料の焼成、仮焼時に用いる匣鉢、セッター付着反応防
止用粉末などの材料として特に有意義であるといえる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）化学分析値が重量％表示でＭｇＯ６０〜９５％、
   Ａｌ＿２Ｏ＿３５〜４０％からなり、Ａｌ＿２Ｏ＿３の
   大部分はＭｇＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿３結晶である匣鉢。
2. （２）前記ＭｇＯはＭｇＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿３結晶を除き
   大部分がペリクレース結晶である特許請求の範囲第１項
   記載の匣鉢。