JPS6374974A

JPS6374974A - セラミツクス複合体

Info

Publication number: JPS6374974A
Application number: JP61219263A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　丈夫; 啓介森田; 博佐々木
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-04-05

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】［産業上の利用分野コ本発明は、セラミックス複合体に関する。更に、詳しく
は、熱衝撃に強く、原料粒度とファイバ添加量を変える
ことにより密度の変えられる焼成用セラミックス複合体
に関する。

［従来の技術］各種のルツボや、高温で使用される成形サヤ材などの焼
成用材料は、従来、マグネシア、アルミナ、コージェラ
イト等のセラミックス製であったが、高純度な金属の溶
融や電子部品用セラミックス焼成用材料の分野において
は、非常な高温にさらされること、そして、急激な温度
変化、特殊な雰囲気にさらされることなど、厳しい条件
下で使用されることが多い、このような場合、従来の焼
成用材料では、熱衝撃に弱く、また、特殊な雰囲気ガス
に対して構造体として９強度を失うことが多く、多くの
欠点があり、適するものでなかった。特に、最近　！子
機器の発展、高度化が進んでいるために、さらに、益々
高純度のものが求められる情勢下では、更に厳格にコン
タミネーションの生じなく、厳しい条件でも焼成用材料
の性状の変化のない高級な材料が望まれている。

また、ルツボ等には、高温焼成、高温使用の要請があり
、使用条件も益々厳しくなっている。

従って、高温安定性が求められ、温度変化に伴う膨張、
性状変化に耐える。比較的に安価な材料が求められてい
る。

ＭｇＯ焼結体は、緻密質で高温の融点であるので、モノ
リシックで良好な焼成用材料であり、焼成ナヤ材、ルツ
ボ用材料として、利用されてきた。然し乍ら、ＭｇＯ焼
結体は、熱衝撃に非常に弱く、焼成中に熱ショックで割
れ、クラックが生じ易く、厳しい条件下では使用できな
いものであった。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は９以上の厳しい要件に合致する各種の焼成用セ
ッター材、焼成用サヤ材及びルツボなどの用途の複合セ
ラミックス体を提供することを。

目的とｒる。また９本発明は、高温でのクラック発生の
ない、耐熱性のすぐれた複合セラミックス体及びその製
法を提供することを目的とする。更に９本発明は、高温
焼成用に用いられる電子材料製造のためのルツボに使用
できる複合セラミックス材料を提供することを目的とす
る。また９本発明は９強度の向上された高温耐性の焼成
用サヤ村、ルツボなどの製造が可能な複合セラミ・７ク
ス材料及びその製法を提供−することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明は、ＭｇＯの微粉末にアルミナファイバーを１〜
３０重量％混合し、バインダーを適当量添加し、適当な
粘性の混合物とし、それを適当な形状に成形し、焼成し
て製造することを特徴とする焼成用セラミックス複合体
である。更に。

ＭｇＯの微粉末にアルミナファイバーを１〜３０重量％
混合し、バインダーを適当量添加し、適当な粘性の混合
物とし、それを適当な形状に成形し、焼成することを特
徴とする焼成用セラミックス複合体の製法である。

本発明は、アルミナファイバーを添加きれた。

ＭｇＯ微粉の焼結体のコンポジメト系材料を、焼成用材
料に利用するものであり、熱衝撃クラック発生を防止で
きるルツボ用、焼成サヤ体用の適切な材料が得られたも
のである。ＭｇＯの微粉末とアルミナファイバー及び適
切なバインダーを適量原料として用い、これらを適当な
割合に混合し。

適当な粘度の混合物にし、スリップキャスティング又は
金型ブレス、押出成型、吸引プレス成形などで適当な形
状に成形し、この成形体を１０００〜１５００℃で焼成
したものである。

本発明のセラミックス複合体は、微粉末の原料粒度と、
アルミナファイバーの添加量を変えることにより、製造
されるセラミックス複合体の密度など性状を変えること
のできるものである。

原料粒度を小さくする程、製造されたセラミックス複合
体の密度は大きいものとなる。一方、アルミナファイバ
ーの添加量を増やすほど密度は小さくなる。

更に使用するアルミナファイバーのアスペクト比を変え
ることにより、製造セラミックス複合体の性状が変わる
ものである。即ち、アスペクト比の大きいファイバーを
添加することにより、製造されたセラミックス複合体の
密度が小さくでき。

熱容量の小さいセラミックス体を製造することができる
。

本発明のセラミックス複合体は、アルミナファイバー添
加のコンポジット（ハイブリット）系のものであり、そ
のために熱衝撃に強い焼成用材料となることができた。

アルミナファイバーがマトリックスマグネシアを引っ張
る働きをするために、歪みエネルギーが吸収されて、ク
ラック発生を柔らげる効果を有するものとなる。即ち、
更にアルミナファイバーにより、高温強度が改善され、
高い強度を持つ焼成用セラミックス複合体となるもので
ある。

更に本発明のセラミックス複合体は、添加アルミナファ
イバーの添加量により、製造されるセラミックス複合体
の密度をある程度制御、変更することができるものであ
る。

本発明により得られるセラミックス複合体は。

多形体であり、成形時に、任意の形状に成形できるため
に、任意の形状の焼結体が容易に得られる。任意の形状
の高級な焼結体が得られる。

本発明に従い９本発明セラミックス複合体は。

マトリックスのＭｇＯとアルミナファイバーが反応しな
い焼成温度範囲で焼成することが好適である。アルミナ
ファイバーが焼成中に熱的に劣化しないためである。ま
た、マトリックスのマグネシアが、アルミナファイバー
と反応し、相互に溶融し、アルミナファイバーが機械的
に強度が保てなくなるか、或いは熱的に劣化されるので
、それを防止できる方法で焼成しなければならない。

原料の微粉末のＭｇＯは、できるだけ細かい微粉が好適
であり、焼結性を向上できるものが好適　？である。微
粉末原料は通常のセラミックス微粒子製造技術９例えば
、金属アルコキシドを出発原料とするゾル−ゲル法でも
容易に製造できる。

使用できるアルミナファイバーは、市販のアルミナファ
イバーを用いることができる０例えば。

サフイル（Ｓａｆｆｉｌ）アルミナ繊維は、十分使用で
きる。

また、その使用できるアスペクト比範囲は、１０〜１０
０００の範囲のものが好適であり、求められる焼成用材
料の性状に従い、アスペクト比を選定することができる
。

アルミナファイバーの添加量の範囲は、ＭｇＯに対して
１〜３０重量％であり、適宜、所望の性状に従い９選択
することが好適である。−１重量％以下であると、耐熱
衝撃性、複合体強度の顕著な向上が見られない、また、
３０重量％以上ファイバーを含むとポーリング、フラッ
ピングが生じ。

取り扱いガいものとなるために、アルミナファイバーの
添加量の範囲を、ＭｇＯに対して、１〜３０重量％とす
る。

本発明により得られるセラミックス複合体は。

焼成用セッタ一体、焼成用サヤ体、溶融ルツボ。

各種ガラス用のルツボ、一般金属溶融用ルツボ。

電子セラミックス焼成用のルツボ或いは耐火物サヤ等に
好適である。　次に９本発明のセラミックス複合体の製
造方法について説明するが９本発明は１次の実施例に限
定されるものではない。

［実施例］実施例ｌＭｇＯの微粉末の原料及びアルミナファイバーを第１表
の重祉部割合で、よく混合し、有機系バインダーを添加
して、混和混練し、これを成形した後、電気炉で約１５
００℃で１時間焼成した。

この焼結セラミックス複合体の密度を測定した。その結
果は、第１表に示す、また、更に、熱ｆｉｌ試験を行な
うと９本発明のセラミックス複合体は、ファイバー添加
なしと比べて、良好な耐熱衝撃性を示していた。ＭｇＯ
単一成分モノリシック体の結果と比べて、熱衝撃耐性が
高く９強度が向上されていた。

第１表上記の表において、ＭｇＯ及びファイバーは。

重猜部で割合を示し９両者とも、プレス成形法で成形さ
れた。

実施例２次にアルミナファイバーのアスペクト比を変えて、微粉
マグネシア１００重量部と、アルミナファイバー２０重
量部を混合し、実施例１と同様に、バインダーと混練し
、成形し、焼成した。製造した焼成体の密度を測定した
ところ９次の第２表のごとき結果であった。

第２表以−ヒのようにアルミナファイバーのアスペクト比を変
えることにより、製造セラミックス複合体の密度を変更
制御できるものである。

アスペクト比の小さいものでは、より密度が大きいセラ
ミックス複合体を作られる。即ち、アスペクト比が小さ
い場合、混合が容易であり、繊維のかたまりが生ぜずに
９組織が均一とでき、密度の大きな焼成体ができるもの
である。

逆に、アスペクト比の大きなアルミナファイバーを用い
ることにより、密度の小さなセラミックス複合体を製造
でき、即ち、熱容量の小さなセラミックス複合体が提供
できた。

［発明の効果］本発明のセラミックス複合体は、上記のような構造と製
造方法により、第１に、従来の焼成用材料と比べて、非
常にすぐれた耐熱衝撃性を持つサヤ材、ルツボ材が提供
されたこと、第２に、熱容量や密度を、原料の割合、フ
ァイバーのアスペクトを変えることにより、調整できる
セラミックス複合体を提供できたこと、第３に、従って
、原料の微粉末粒度、ファイバー添加量及びファイバー
のアスペクトを変えることにより、製造セラミックス複
合体の密度や熱容量を小さくシ、炉内の均熱化でき、熱
損失を少なくでき、また、焼成品に熱的な不均一の生じ
ない焼成用サヤ体、ルツボ材などに利用できるセラミッ
クス複合体材料を提供できたこと、第４に９強度の向上
した。化学的。

熱的に安定したサヤ体、ルツボなどの製造が可能になっ
たことなどの技術的効果が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＭｇＯの微粉末にアルミナフアイバーを１〜３０
重量％混合し、バインダーを適当量添加し、適当な粘性
の混合物とし、それを成形し、焼成したことを特徴とす
る焼成用セラミックス複合体。
（２）ＭｇＯの微粉末にアルミナファイバーを１〜３０
重量％混合し、バインダーを適当量添加し、適当な粘性
の混合物とし、それを成形し、焼成することを特徴とす
る焼成用セラミックス複合体の製法。