KR101928998B1

KR101928998B1 - 세라믹스 판상체 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101928998B1
Application number: KR1020177015964A
Authority: KR
Inventors: 테츠무네 쿠로무라
Original assignee: 미쓰이금속광업주식회사
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2018-12-13
Also published as: WO2016136637A1; TWI686366B; JPWO2016136637A1; KR20170104993A; JP6196748B2; CN107001159A; CN107001159B; TW201638051A

Abstract

본 발명의 세라믹스 판상체(10)는, 세라믹스로 구성되는 판상의 다공체의 부위를 가진다. 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때에 제1 기공률을 가지는 제1 영역(21)과, 제1 기공률보다도 낮은 기공률인 제2 기공률을 가지는 제2 영역(22)을 가진다. 제1 영역(21)과 제2 영역(22)은 동일한 세라믹스 소재이다. 상기 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때 중앙 영역과, 상기 중앙 영역을 둘러싸면서 상기 판상체의 둘레가장자리단을 포함하는 영역인 둘레가장자리 영역을 가지며, 상기 중앙 영역이 하나 또는 복수의 제1 영역(21)으로 이루어지고, 상기 둘레가장자리 영역이 제2 영역(22)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

Description

세라믹스 판상체 및 그 제조 방법{CERAMIC PLATE-SHAPED BODY AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은, 피(被)소성물의 세터로서 바람직하게 사용되는 세라믹스 판상체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

세라믹스제의 전자부품이나 유리를 소성할 때에는, 피소성물을 선반판이나 밑판 등이라고도 불리는 세터 상에 재치(載置)하여 소성을 실시하는 것이 일반적이다. 이 경우, 치수가 큰 피소성물을 세터 상에 재치하는 경우나, 다수의 피소성물을 세터 상에 재치하는 경우에는, 세터에서의 피소성물의 재치면을 크게 할 필요가 있다. 그러나 상기 재치면의 치수를 크게 하면, 상기 재치면의 중심 영역과 둘레가장자리 영역에서 온도 차가 발생하기 쉬워진다. 온도 차의 발생은, 소성품에 휘어짐을 발생시키는 등, 소성품의 품질에 영향을 주는 경우가 있으므로, 재치면에 온도 차가 생기지 않도록 하는 것이 기대되고 있다.

소성 시에 균일한 가열을 실시하는 것을 목적으로 하여, 특허문헌 1에는, 통풍성이 뛰어남과 동시에, 고(高)열전도율의 다공질 세라믹스 세터가 기재되어 있다. 이 세터는, 세라믹스 파이버(ceramic fiber) 또는 위스커(whisker)와, 평균 입경 5~100㎛의 SiC, BN, AlN, BeO, MoSi₂, TiN, ZrB₂로부터 선택된 세라믹스 입자가, 내열성 무기질 결합제로 결합된 섬유 간에서의 서로 뒤엉킨 구조를 가지는 것이다.

특허문헌 1과 마찬가지로, 소성 시에 균일한 가열을 실시하는 것을 목적으로 하고, 특허문헌 2에는, 세라믹스 분말과, 상기 분말에 보형성을 부여하기 위한 유기 화합물이나 점토를 함유하는 원료를 사용하여 성형물을 형성하는 성형 공정과, 상기 성형물을 건조한 후, 건조한 성형물을 1300~1800℃의 온도에서 소성하는 건조ㆍ소성 공정과, 얻어진 소성물을 균일한 두께를 가지는 평판상으로 절단하는 절단 공정을 가지는 세라믹스판의 제조 방법이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 평10-251071호 일본 공개특허공보 2005-29462호

그러나 특허문헌 1 및 2에 기재된 기술을 채용해도, 세터 재치면의 중앙 영역과 둘레가장자리 영역에서 생기는 온도 차를, 만족해야 할 수준까지 작게 하는 것은 용이하지 않다. 특히 소성 공정에서의 가열 또는 냉각 시, 특히 급열 시나 급냉 시의 온도 차를 작게 하는 것은 용이하지 않다.

본 발명의 과제는, 상술한 종래 기술이 가지는 다양한 결점을 해소할 수 있는, 세터로서 바람직하게 사용되는 세라믹스 판상체를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 세라믹스로 구성되며, 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 가지는 판상의 다공체의 부위를 가지고,

상기 제1 면에 수직인 방향으로 봤을 때에 제1 기공률을 가지는 제1 영역과, 제1 기공률보다도 낮은 기공률인 제2 기공률을 가지는 제2 영역을 가지며,

제1 영역과 제2 영역은 동일한 세라믹스 소재인, 세라믹스 판상체를 제공하는 것이다.

또한 본 발명은, 상기의 세라믹스 판상체의 바람직한 제조 방법으로서,

목적으로 하는 세라믹스 판상체와 상보(相補) 형상의 오목부를 가지는 주조용 주형에서의 상기 오목부 내에 인서트(insert) 부재를 배치하고,

상기 오목부 내에, 세라믹스 원료분 및 겔(gel)화제를 포함하는 제1 슬러리를 공급하여 겔화시켜 제1 성형체를 형성하며,

상기 인서트 부재를 상기 오목부 내로부터 탈형(脫型)하고, 이어서 상기 인서트 부재의 탈형에 의해 생긴 탈형 공간에, 상기 세라믹스 원료분 및 겔화제를 포함하는 제2 슬러리를 공급하고,

제1 성형체, 및 상기 제1 성형체의 탈형 공간에 공급된 제2 슬러리의 동결을 실시하여 동결체를 얻으며,

동결체를 건조시켜 건조체를 얻고,

이어서 건조체를 소성하는 공정을 가지며,

제1 및 제2 슬러리로서, 그들에 포함되는 상기 세라믹스 원료분의 농도가 서로 상이한 것을 사용하는, 세라믹스 판상체의 제조 방법을 제공하는 것이다.

도 1은, 본 발명의 세라믹스 판상체의 한 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에서의 II-II선 단면도이다.
도 3(a) 내지 (c)는, 도 1에 나타내는 세라믹스 판상체의 바람직한 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 4(a) 내지 (d)는, 도 3(c)에 이어서, 도 1에 나타내는 세라믹스 판상체의 바람직한 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 5는, 실시예 1에서 얻어진 세라믹스 판상체에서의 중앙 영역의 주사형 전자 현미경상이다.
도 6은, 실시예 1에서 얻어진 세라믹스 판상체에서의 둘레가장자리 영역의 주사형 전자 현미경상이다.
도 7은, 실시예 1에서 얻어진 세라믹 판상체를 가열한 후에 급냉했을 때의 서모그래피(thermography)상이다.
도 8은, 비교예 2에서 얻어진 세라믹 판상체를 가열한 후에 급냉했을 때의 서모그래피상이다.

이하 본 발명을, 그 바람직한 실시형태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에는, 본 발명의 세라믹스 판상체의 한 실시형태가 나타나 있다. 도 2는, 도 1에서의 II-II선 단면도이다. 이들 도면에 나타내는 세라믹스 판상체(10)는, 피소성물의 소성 시에 세터로서 사용되는 것이다. 세라믹스 판상체(10)는, 판상의 본체부(11)를 가진다. 본체부(11)는 세라믹스로 구성되는 다공체로 이루어진다. 본체부(11)는, 제1 면(11a)과 그에 대향하는 제2 면(11b)을 가진다. 본체부(11)는 그 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때 직사각형을 하고 있다. 단, 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 본체부(11)의 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 피소성물의 형상이나 수에 따라 다양한 형상을 취할 수 있다. 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 본체부(11)의 형상이 어떠한 것이어도, 본체부(11)의 두께는, 임의의 위치에서 동일한 것이 바람직하다.

세라믹스 판상체(10)는, 본체부(11)에 더하여 다리부(12)를 가진다. 다리부(12)는, 본체부(11)의 귀퉁이부에 마련되어 있다. 상술한 바와 같이, 본체부(11)는 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때 직사각형을 하고 있으며, 다리부(12)는 본체부(11)의 네 귀퉁이에 위치하고 있다. 다리부(12)는, 본체부의 제2 면(11b)으로부터 아래로 내려와 있다. 다리부(12)는 본체부(11)와 일체(一體)적으로 형성되어 있다. 또한 다리부(12)는, 본체부(11)와 동일한 세라믹스 소재로 형성되어 있다. 단, 다리부(12)가 다공체인 것은 필요하지 않다.

본체부(11)의 제1 면(11a)은, 세라믹스 판상체(10)의 사용 시에, 즉 피소성물의 소성 시에, 상기 피소성물의 재치면이 된다. 제1 면(11a)은, 평탄면으로 되어 있다. 즉, 제1 면(11a)은 평면으로 되어 있고, 곡면으로는 되어 있지 않다. 또한 제1 면(11a)은 평활면으로 되어 있다. 즉, 제1 면(11a)은 매끄럽게 되어 있고, 볼록부나 오목부가 존재하고 있지 않다. 제1 면(11a)이 이렇게 평탄하면서 평활한 면으로 되어 있음으로써, 피소성물의 소성 시에, 제1 면(11a)에 상기 피소성물을 안정적으로 재치시킬 수 있고, 또한 균일한 소성을 실시할 수 있다. 한편, 제2 면(11b)에 관해서는, 그 표면형상은 특별히 문제되지 않는다.

본체부(11)가 다공체로 이루어지는 것은 상술한 대로인 바, 상기 본체부(11)는, 기공률이 다른 2개의 영역을 가진다. 상세하게는, 본체부(11)는, 이것을 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때에 제1 기공률을 가지는 제1 영역(21)과, 제1 기공률보다도 낮은 기공률인 제2 기공률을 가지는 제2 영역(22)을 가지고 있다. 후술하는 방법에 의해 제1 영역(21) 및 제2 영역(22)을 형성하면, 제1 영역(21)에서의 기공률과, 제2 영역(22)에서의 기공률은 계단상으로 변화된다. 단, 제1 영역(21)과 제2 영역(22)의 경계는 명확하지 않아도 되고, 제1 영역(21)에서 제2 영역(22)에 걸쳐 기공률이 점차 저하되어 가도 된다. 제1 영역(21)에서 제2 영역(22)에 걸쳐 기공률이 점차 저하되고 있는 경우, 양(兩) 영역의 경계는, 제1 영역(21)의 기공률과 제2 영역의 기공률의 평균치를 가지는 부위로 한다. 제1 영역(21)과 제2 영역(22)은, 바람직하게는 일체적으로 형성되어 있다. "일체적으로 형성되어 있다"란, 제1 영역(21)과 제2 영역(22)이 어떠한 접합 수단에 의해 접합되어 있는 것이 아니고, 양 영역(21, 22)이 세라믹스로서 연속된 구조체로 되어 있는 것을 말한다. 후술하는 바람직한 제조 방법에 의하면, 제1 영역(21)과 제2 영역(22)이 일체적으로 형성된 세라믹스 판상체(10)를 제조할 수 있지만, 다른 제조 방법을 채용한 경우에는, 양 영역(21, 22)이 일체적으로 형성되어 있지 않은 세라믹스 판상체(10)가 얻어지는 경우도 있다. 제1 영역(21)과 제2 영역(22)이 일체적으로 형성되어 있으면, 세라믹스 판상체(10)의 가열 시 및/또는 냉각 시에, 본체부(10)의 중앙 영역과 둘레가장자리 영역에서의 온도 차를 한층 작게 할 수 있으므로 바람직하다.

본체부(11)는, 그 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때 중앙 영역과, 상기 중앙 영역을 둘러싸면서 본체부(11)의 둘레가장자리단을 포함하는 영역인 둘레가장자리 영역을 가지고 있으며, 중앙 영역이 하나의 제1 영역(21)으로 이루어져 있다. 그리고 둘레가장자리 영역이, 제2 영역(22)으로 이루어져 있다. 중앙 영역에 위치하는 제1 영역(21)은, 본체부(11)의 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때, 상기 본체부(11)의 형상과 대략 상사(相似)형의 직사각형을 하고 있다. 단, 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 제1 영역(21)의 형상은, 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 본체부(11)의 형상과 상사형인 것은 필요하지 않다. 또한 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 제1 영역(21)의 형상은 직사각형인 것도 필요하지 않다. 예를 들면 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 제1 영역(21)의 형상은 원형이나 직사각형 이외의 다각형이어도 된다. 중앙 영역과 둘레가장자리 영역에서의 온도 차를 매우 작게 하는 관점에서는, 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 제1 영역(21)의 둘레가장자리 상에서의 임의의 위치에 그은 법선이, 본체부(11)의 둘레가장자리단과 교차할 때까지의 길이가, 둘레가장자리 상에서의 어느 위치에서도 동일한 것이 바람직하다. 예를 들면 제1 영역(21)이 원이면서, 제2 영역(22)이 상기 원과 동일한 내경을 가지는 원환(圓環)이며, 제1 영역(21)의 원과 제2 영역(22)의 원환이 동심(同心)으로 되어 있는 것이 바람직하다. 또한 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 제1 영역(21)의 둘레가장자리 상에서의 임의의 위치에 그은 법선이, 본체부(11)의 둘레가장자리단과 교차할 때까지의 길이가, 상기 둘레가장자리 상에서의 임의의 2 이상의 위치에서 다른 경우에는, 가장 짧은 길이 L_min에 대한 가장 긴 길이 L_max의 비인 L_max/L_min의 값이 8 이하, 특히 4 이하인 것이 바람직하다.

제1 영역(21)은, 그 두께방향 및 면내(面內)방향의 전(全) 영역에 걸쳐 일정한 기공률, 즉 제1 기공률을 가지고 있는 것이 바람직하다. 한편, 제2 영역(22)은, 그 두께방향 및 면내방향의 전 영역에 걸쳐 일정한 기공률, 즉 제2 기공률을 가지고 있는 것이 바람직하다.

제1 영역(21) 및 제2 영역(22)은, 동일한 세라믹스 소재로 이루어져 있다. 양 영역(21, 22)이 동일한 세라믹스 소재로 이루어져 있음으로써, 양 영역(21, 22)의 일체감이 높아져, 강도를 유지하는 점이나 열전도에서 유리하다. 특히, 상술한 바와 같이 양 영역(21, 22)이 일체적으로 형성되어 있는 경우에는, 양 영역(21, 22)이 동일한 세라믹스 소재로 이루어져 있으면, 일체감이 한층 높아진다. 그 결과, 세라믹스 판상체(10)의 가열 시 및/또는 냉각 시에, 본체부(10)의 중앙 영역과 둘레가장자리 영역에서의 온도 차를 한층 더 작게 할 수 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 실시형태의 세라믹스 판상체(10)는, 이것을, 피소성물을 소성할 때의 세터로서 사용하면, 소성 과정에서의 가열 시 및 냉각 시에, 본체부(11)의 중앙 영역과 둘레가장자리 영역의 온도 차를 종래의 세터보다도 작게 할 수 있다. 그 이유는, 기공률이 높은 영역인 제1 영역(21)은, 기공률이 낮은 영역인 제2 영역(22)보다도 열용량이 작으므로, 열용량이 작은 제1 영역(21)을 중앙 영역에 배치하고, 상기 중앙 영역을 둘러싸는 둘레가장자리 영역에 열용량이 큰 제2 영역(22)을 배치함으로써, 가열 시에는, 가열되기 어려운 중앙 영역을 용이하게 가열할 수 있고, 한편, 냉각 시에는, 냉각되기 어려운 중앙 영역을 용이하게 냉각할 수 있으므로, 결과적으로 가열 시 및 냉각 시의 중앙 영역과 둘레가장자리 영역에서의 온도 차를 작게 할 수 있기 때문이다.

특히, 후술하는 실시예 1 및 2에서 예증되는 바와 같이, 세라믹스 판상체(10)는, 둘레가장자리 영역의 온도보다도 중앙 영역의 온도 쪽이 낮아지도록 냉각이 진행되는 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다. 세라믹스 판상체(10)를, 예를 들면 피소성물의 세터로서 사용하는 경우, 상기 세터의 중앙 영역에 피소성물을 재치하는 경우가 많다. 그러한 재치 상태에서 소성을 실시하고, 그 후에 냉각을 실시할 때에는, 세터의 중앙 영역에서는, 상기 중앙 영역의 열용량과 소성물의 열용량의 총계에 대하여 냉각이 진행된다. 따라서 둘레가장자리 영역의 온도보다도 중앙 영역의 온도 쪽이 낮아지도록 냉각이 진행되면, 소성물의 열용량을, 세터의 둘레가장자리 영역의 열용량으로 상쇄할 수 있어, 냉각을 신속하게 실시할 수 있다.

이상의 유리한 효과를 한층 현저하게 하는 관점에서, 제1 영역(21)의 기공률은 50% 이상 99% 이하인 것이 바람직하고, 60% 이상 90% 이하인 것이 더 바람직하며, 70% 이상 90% 이하인 것이 한층 바람직하다. 한편, 제2 영역(22)의 기공률은, 제1 영역(21)의 기공률보다도 낮은 것을 조건으로 하여, 0% 이상 70% 이하인 것이 바람직하고, 0% 이상 60% 이하인 것이 더 바람직하며, 0% 이상 50% 이하인 것이 한층 바람직하다.

기공률은, 아르키메데스법에 의해 측정되는 겉보기 기공률로 정의되는 물성치이다. 본체부(11)의 제1 영역(21) 및 제2 영역(22)의 기공률은, 다음 방법으로 측정된다. 본체부(11)를 커터로 가공하여 제1 영역(21) 및 제2 영역(22)만을 각각 별개로 꺼내고, JIS R1634(진공법)에 준하여 겉보기 기공률의 측정을 실시한다. 후술하는 제조 방법에 따라 제조된 세라믹스 판상체(10)에서는, 기공의 거의 모두가 개(開)기공이기 때문에, 개기공률이 그대로 기공률의 값이 된다.

가열 시 및 냉각 시의 중앙 영역과 둘레가장자리 영역에서의 온도 차를 한층 작게 하는 관점에서, 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 제1 영역(21)의 면적의 총계 S1의 비율은, 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 본체부(11)의 면적 S_T에 대하여, 20% 이상 95% 이하인 것이 바람직하고, 40% 이상 85% 이하인 것이 더 바람직하며, 50% 이상 70% 이하인 것이 한층 바람직하다. 동일한 관점에서, 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 제2 영역(22)의 면적 S2의 비율은, 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 본체부(11)의 면적 S_T에 대하여 5% 이상 80% 이하인 것이 바람직하고, 15% 이상 60% 이하인 것이 더 바람직하며, 30% 이상 50% 이하인 것이 한층 바람직하다.

도 1에 나타내는 실시형태의 세라믹스 판상체(10)에서는, 제1 영역(21)은, 본체부(11)의 중앙 영역에 하나만 형성되어 있지만, 이를 대신하여 2 이상의 제1 영역(21)을 본체부(11)의 중앙 영역에 형성해도 된다. 이 경우에는, 2 이상의 제1 영역(21)이 제3 영역(도시하지 않음)에 의해 구획되어 있다. 제3 영역은, 제1 영역(21)보다도 낮은 기공률을 가지고 있지만, 제2 영역(22)보다는 높은 기공률을 가지고 있는 영역이다. 제3 영역은, 서로 이웃하는 제1 영역(21) 간을 구획하고 있는 것에 더하여, 제1 영역(21)과 제2 영역(22)을 구획하고 있어도 된다.

세라믹스 판상체(10)를 구성하는 세라믹스 소재로는, 다양한 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 알루미나, 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 멀라이트, 마그네시아, 2붕화티탄 등을 들 수 있다.

다음으로, 도 1 및 도 2에 나타내는 세라믹스 판상체(10)의 바람직한 제조 방법에 대해 도 3 및 도 4를 참조하면서 설명한다. 먼저, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 주조용 주형(30)을 준비한다. 주조용 주형(30)은, 위에서 봤을 때 대략 직사각형의 바닥면(31)과, 상기 바닥면(31)의 둘레가장자리로부터 기립하는 4개의 측면(32)을 가지며, 상면이 개구되어 있다. 그리고 바닥면(31)과 측면(32)에서, 상방(上方)을 향하여 개방된 오목부(S)가 이루어져 있다. 이 오목부(S)는, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)와 상보 형상을 가지는 것이다.

이 주조용 주형(30)의 오목부(S) 내에서의 바닥면(31) 상에, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 중심 부재(33)를 재치한다. 중심 부재(33)는 직방체의 형상을 하고 있다. 중심 부재(33)는, 주조용 주형(30)의 바닥면(31)에 수직인 방향으로 봤을 때, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)에서의 제1 영역(21)의 형상과 동일한 형상을 하고 있다. 바닥면(31) 상에서의 중심 부재(33)의 재치 위치는, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)에서의 제1 영역(21)의 형성 예정 영역과 일치시킨다.

도 3(b)에 나타내는 상태하에, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 이 주조용 주형(30)의 오목부(S) 내에 제1 슬러리(41)를 공급한다. 제1 슬러리(41)는, 세라믹스 원료분 및 겔화제를 매질로서 포함하고 있다. 또한 제1 슬러리(41)는, 물 또는 수용성 유기 용매를 매체로서 포함하고 있다.

제1 슬러리(41)에 포함되는 세라믹스 원료분은, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)에서의 제2 영역(22)을 구성하는 세라믹스 소재의 원료가 되는 것이다. 세라믹스 원료분의 입자경은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 누적 체적 50용량%에서의 체적 누적 입경 D₅₀으로 표시하여 0.01㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.05㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 더 바람직하며, 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하인 것이 한층 바람직하다.

제1 슬러리(41)에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도는, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)에서의 제2 영역(22)의 기공률과 관계된다. 상세하게는, 제1 슬러리에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도가 높을수록, 제2 영역(22)의 기공률은 낮아진다. 이 관점에서, 제1 슬러리(41)에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도는, 매체 100체적부에 대하여 17체적부 이상 150체적부 이하인 것이 바람직하고, 25체적부 이상 150체적부 이하인 것이 더 바람직하며, 33체적부 이상 150체적부 이하인 것이 한층 바람직하다.

제1 슬러리(41)에 포함되는 겔화제의 종류나 농도는, 후술하는 제1 슬러리(41)의 겔화의 정도와 관계된다. 이 관점에서, 제1 슬러리(41)에 포함되는 겔화제의 농도는, 매체 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상 7질량부 이하인 것이 더 바람직하며, 1질량부 이상 4질량부 이하인 것이 한층 바람직하다.

겔화제는, 후술하는 동결 건조에 의해 얻어진 동결 건조체에서, 세라믹스 원료분의 입자끼리를 결합하는 결합제로서 사용된다. 이 목적을 위해, 겔화제로서, N-알킬아미드계 고분자, N-이소프로필아크릴아미드계 고분자, 술포메틸화아크릴아미드계 고분자, N-디메틸아미노프로필메타크릴아미드계 고분자, 폴리알킬아크릴아미드계 고분자, 알긴산, 알긴산나트륨, 알긴산암모늄, 폴리에틸렌이민, 셀룰로오스 유도체계, 폴리아크릴산염, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 카르복시비닐폴리머, 전분, 젤라틴, 한천, 펙틴, 글루코만난, 잔탄검, 로커스트빈검, 카라기난검, 구아검, 젤란검, 리그노술폰산염, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐에스테르, 이소부티렌-무수말레산 공중합체, 아세트산비닐, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 우레탄 수지 등을 사용할 수 있다. 이들 겔화제를, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

겔화제는, 그 중량 평균 분자량이 바람직하게는 500 이상 2000000 이하, 보다 바람직하게는 2000 이상 1500000 이하, 더 바람직하게는 4000 이상 1000000 이하의 범위이다.

제1 슬러리에는, 상술한 성분에 더하여 다른 성분을 배합해도 된다. 예를 들면 세라믹스 원료분을 매체에 원활하게 분산시키기 위한 분산제를 배합할 수 있다. 분산제로는, 예를 들면 폴리카르복실산암모늄염, 폴리아크릴산암모늄염, 폴리에틸렌이민 등을 사용할 수 있다. 분산제의 배합량은, 세라믹스 원료분 100질량부에 대하여, 0.5질량부 이상 3질량부 이하인 것이 바람직하다.

주조용 주형(30)의 오목부(S) 내에 제1 슬러리(41)를 공급하면, 상기 슬러리를 겔화한다. 겔화하기 위해서는, 예를 들면 상기 슬러리를 냉각하면 된다. 냉각 온도는, 예를 들면 1℃ 이상 12℃ 이하로 설정할 수 있다. 제1 슬러리의 겔화에 의해, 상기 슬러리는 보형성을 획득하여 제1 성형체(41a)가 얻어진다.

이어서 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 성형체(41a)에 의해 둘러싸여 있는 중심 부재(33)를 탈형한다. 제1 성형체(41a)는 상술한 바와 같이 보형성을 가지고 있으므로, 중심 부재(33)를 탈형해도 제1 성형체(41a)의 형상은 변화되지 않는다. 그 결과, 탈형에 의해 제1 성형체(41a)의 중앙 영역에는 탈형 공간(43)이 형성된다. 탈형 공간(43)은 관통 구멍으로 되어 있고, 그 바닥부에는, 주조용 주형(30)의 바닥면(31)이 노출되어 있다.

중심 부재(33)의 탈형에 의해 형성된 탈형 공간(43)에는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 슬러리(42)가 공급된다. 제2 슬러리(42)는, 세라믹스 원료분 및 겔화제를 매질로서 포함하고 있다. 또한 제2 슬러리(42)는, 물 또는 수용성 유기 용매를 매체로서 포함하고 있다.

제2 슬러리(42)에 포함되는 세라믹스 원료분은, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)에서의 제1 영역(21)을 구성하는 세라믹스 소재의 원료가 되는 것이다. 이 세라믹스 원료분은, 제1 슬러리(41)에 포함되는 세라믹스 원료분과 동종의 것이다. 제2 슬러리(42)에 포함되는 세라믹스 원료분의 입자경은, 제1 슬러리(41)에 포함되는 세라믹스 원료분의 입자경과 동일해도 되고, 혹은 달라도 된다. 제2 슬러리(42)에 포함되는 세라믹스 원료분의 입자경은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 누적 체적 50용량%에서의 체적 누적 입경 D₅₀으로 표시하여 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.05㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 더 바람직하며, 0.1㎛ 이상 1㎛ 이하인 것이 한층 바람직하다.

제2 슬러리(42)에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도는, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)에서의 제1 영역(21)의 기공률과 관계된다. 상세하게는, 제2 슬러리(42)에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도가 낮을수록, 제1 영역(21)의 기공률은 높아진다. 본 제조 방법의 대상물인 세라믹스 판상체(10)에서는, 제1 영역(21)과 제2 영역(22)에서 기공률이 상이하므로, 제2 슬러리(42)에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도와, 제1 슬러리(41)에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도를 서로 다르게 함으로써, 목적으로 하는 제1 영역(21) 및 제2 영역(22)을 순조롭게 형성할 수 있다. 이 관점에서, 제2 슬러리(42)에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도는, 제1 슬러리(41)에 포함되는 세라믹스 원료분의 농도보다도 낮은 것을 조건으로 하여, 매체 100체적부에 대하여 1체적부 이상 33체적부 이하인 것이 바람직하고, 1체적부 이상 25체적부 이하인 것이 더 바람직하며, 1체적부 이상 18체적부 이하인 것이 한층 바람직하다.

제2 슬러리(42)에 포함되는 겔화제는, 제1 슬러리(41)에 포함되는 겔화제와 동종의 것이어도 되고, 혹은 이종(異種)의 것이어도 된다. 제2 슬러리(42)에 포함되는 겔화제의 농도는, 매체 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상 7질량부 이하인 것이 더 바람직하며, 1질량부 이상 4질량부 이하인 것이 한층 바람직하다.

상기의 탈형 공간(43) 내에 공급하는 제2 슬러리(42)의 양은, 상기 제2 슬러리(42)의 액면이, 제1 성형체(41a)의 상면과 동일한 위치가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 얻어지는 세라믹스 판상체(10)에서의 본체부(11)의 제1 면(11a)을 평탄면으로 할 수 있다.

제1 성형체(41a)의 탈형 공간(43) 내에 제2 슬러리(42)가 충전된 상태하에, 이들은 동결 공정이 실시된다. 이에 앞서 제2 슬러리(42)를 냉각에 의해 겔화해도 되고, 혹은 겔화시키지 않고 슬러리 상태인 채로 동결 건조 공정을 실시해도 된다. 동결 공정을 실시함으로써, 일방향으로부터 동결이 진행되어 얼음의 결정이 성장하고, 제1 성형체 성형체(41a) 및 제2 슬러리(42) 중의 세라믹스 원료분의 배향 조직이 형성된다. 즉, 세라믹스 원료분의 재배열이 생긴다. 동결에는 공지의 냉각 장치를 이용하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 주조용 주형(30)의 하면을, 예를 들면 냉각한 금속판 등의 고체에 접촉시키는 방법이나, 냉각한 액체 중에 주조용 주형(30)마다 침지시키는 방법 등을 사용할 수 있다. 또한 예를 들면 소정의 온도로 냉각된 에탄올을, 대면하는 한쪽 측에서 다른 쪽 측으로 에탄올의 액면 부근에 고이거나 물결이 생기는 경우가 없이 유동하도록 순환시킴으로써 액면 부근의 온도를 일정하게 유지한 에탄올 냉각 장치를 사용해도 된다. 이에 따른 구성을 가지는 에탄올 냉각 장치를 적용하고, 냉각된 에탄올의 액면에 주조용 주형(30)의 바닥면을 접촉 또는 침지시켜 유지하여, 바닥부로부터 상방을 향하여 일방향으로 동결을 실시할 수 있다. 이에 따라, 기공 지름의 편차가 적은 세라믹스 판상체(10)를 제작할 수 있다.

동결 공정에서의 동결 온도는, 겔 또는 슬러리 중의 물이 동결되어 얼음을 생성하는 것이 가능한 정도라면 제한은 없다. 또한 겔화제의 종류에 따라서는, 물과의 상호작용에 기인하여 -10℃ 이상에서는 동결되지 않는 경우가 있으므로, -10℃ 이하의 동결 온도가 바람직하다. 예를 들면, 상술한 에탄올형 동결기를 이용하여, -15℃로 냉각한 에탄올에 주조용 주형(30)을 담그고, 바닥부로부터 일방향으로 동결을 실시하는 것이 바람직하다.

이어서, 동결에 의해 생긴 동결체를, 도 4(d)에 나타내는 바와 같이 주조용 주형(30)으로부터 꺼내 건조시킨다. 건조 공정에서는, 동결체 내외의 건조 속도의 차를 억제하면서, 서서히 얼음을 기공으로 치환함으로써 균열을 막는 건조 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 동결체를 동결 건조하거나, 혹은 수용성 유기 용제나 수용성 유기 용제 수용액 중으로의 침지 및 풍건(風乾)함으로써, 얼음을 기공으로 치환할 수 있다. 예를 들면, 동결체를 수용성 유기 용제나 수용성 유기 용제 수용액 중에 침지하면, 동결체 중의 얼음은 융해되고 수용성 유기 용제와 혼합된다. 이에 따른 조작을 1회 또는 복수 회 실행함으로써, 먼저 동결체 중의 얼음이었던 부분은 수용성 유기 용제로 치환된다. 그 후, 동결체 내부가 수용성 유기 용제로 치환된 동결체를, 대기 중 또는 감압 조건하에서 건조시키면, 동결 공정에서 얼음이었던 부분이 기공으로 치환된다.

수용성 유기 용제를 사용한 건조 공정에서, 수용성 유기 용제로는, 겔화제를 침식하지 않으면서, 물보다도 휘발성이 높은 것이 사용된다. 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 아세톤, 아세트산에틸 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 이들 수용성 유기 용제를 단독으로, 혹은 복수 종류 병용한 건조를 1회 또는 복수 회 실행함으로써, 동결체 내에서 얼음이었던 부분에 기공이 형성된다.

이어서, 건조에 의해 생긴 건조체(44)를 소성 공정을 실시한다. 이 소성에 의해 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)가 얻어진다. 소성은 일반적으로 대기하에서 실시할 수 있다. 소성 온도는, 세라믹스 원료분의 종류에 따라 적절한 온도를 선택하면 된다. 소성 온도에 관해서도 마찬가지이다.

이상의 방법에 의해, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)가 얻어진다. 이 세라믹스 판상체(10)는, 상술한 바와 같이 선반판이나 밑판 등, 세라믹스 제품의 소성용 세터로서 바람직하게 사용되는 것 외에, 세터 이외의 요도구(窯道具; kiln tool), 예를 들면 상자나 빔으로도 사용할 수 있다. 또한 요도구 이외의 용도, 예를 들면 각종 지그(jig)나 각종 구조재로서 이용할 수도 있다.

이상, 본 발명을 그 바람직한 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 제한되지 않는다. 예를 들면 상기 실시형태에서는, 판상의 본체부(11)의 중앙 영역의 기공률을, 둘레가장자리 영역의 기공률보다도 높게 했지만, 기공률이 높은 제1 영역(21)과 기공률이 낮은 제2 영역(22)의 배치 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 세라믹스 판상체의 구체적인 용도에 따라서는, 기공률이 높은 제1 영역(21)을 판상체의 둘레가장자리 영역에 배치하고, 기공률이 낮은 제2 영역(22)을 판상체의 중앙 영역에 배치할 수도 있다. 혹은, 기공률이 높은 제1 영역(21)과, 기공률이 낮은 제2 영역(22)을, 스트라이프상으로 교대로 배치하거나, 체크 무늬상으로 해도 된다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는, 이에 따른 실시예에 제한되지 않는다. 특별히 언급하지 않는 한, "부"는 "질량부"를 의미한다.

[실시예 1]

도 1 및 도 2에 나타내는 세라믹스 판상체(10)를, 도 3 및 도 4에 나타내는 방법에 따라 제조했다. 물, 알루미나 입자 및 분산제를, 하이브리드 믹서를 이용하여 1분간 혼합하고, 이와는 달리 겔화제로서의 젤라틴을 뜨거운 물에 용해시킨 수용액을 조제하고, 양자를 혼합함으로써 제1 슬러리(41)를 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 제1 슬러리(41)는, D₅₀이 0.5㎛인 알루미나 입자를 포함하고, 또한 젤라틴 및 분산제를 포함하는 물 슬러리이다. 이 슬러리의 조성을 이하의 표 1에 나타낸다. 슬러리 중의 물 100체적부에 대한 알루미나 입자의 양은 43체적부였다.

한편, 물, 알루미나 입자 및 분산제를, 하이브리드 믹서를 이용하여 1분간 혼합하고, 이와는 달리 겔화제로서의 젤라틴을 뜨거운 물에 용해시킨 수용액을 조제하고, 양자를 혼합함으로써 제2 슬러리(42)를 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 제2 슬러리(42)는, D₅₀이 0.5㎛인 알루미나 입자를 포함하고, 또한 젤라틴 및 분산제를 포함하는 물 슬러리이다. 이 슬러리의 조성을 이하의 표 1에 나타낸다. 슬러리 중의 물 100체적부에 대한 알루미나 입자의 양은 11체적부였다.

주조용 주형(30)으로서, 주조용 주형(30)의 바닥면(31)에 수직인 방향으로 봤을 때 정방형의 형상을 가지는 것을 사용했다. 주조용 주형(30)의 바닥면(31)에 수직인 방향으로 봤을 때의 주조용 주형(30)의 치수는 130㎜×130㎜였다. 주조용 주형(30)의 오목부(S)의 중앙 영역에 직방체의 중심 부재(33)를 배치하고, 그 상태하에 제1 슬러리(41)를 공급했다. 중심 부재(33)는, 주조용 주형(30)의 바닥면(31)에 수직인 방향으로 봤을 때 96.4㎜×96.4㎜의 직사각형상을 가지는 것이었다. 제1 슬러리(41)의 공급량은, 오목부(S) 내에서의 깊이가 5㎜가 되도록 했다. 주조용 주형(30)을 냉장고 내에 정치(靜置)하여 제1 슬러리(41)를 냉각하고 겔화시켜 제1 성형체(41a)를 얻었다.

이어서, 중심 부재(33)를 탈형하고, 탈형에 의해 생긴 탈형 공간(43) 내에 제2 슬러리(42)를 공급했다. 제2 슬러리(42)의 공급량은, 제1 성형체(41a)의 상면과, 제2 슬러리(42)의 액면이 일치하는 바와 같은 양으로 했다. 이 상태하에, 주조용 주형(30)을, 에탄올을 사용하여 -10℃에서 동결했다. 얻어진 동결체를 주조용 주형(30)으로부터 꺼내고, 진공 동결 건조 장치(도쿄 리카키카이(주)제 FDU-1100)로 24시간에 걸쳐 건조시켰다.

이렇게 하여 얻어진 건조체를 대기하에 1600℃에서 7시간에 걸쳐 소성했다. 소성품을 양면 연마하여 본체부(11)의 두께를 2㎜로 했다. 이에 따라, 목적으로 하는 세라믹스 판상체(10)를 얻었다. 이 세라믹스 판상체(10)에서의 본체부(11)의 중앙 영역의 기공률은 80%이며, 둘레가장자리 영역의 기공률은 40%였다. 본체부(11)는, 제1 영역(21)과 제2 영역(22)으로 구성되어 있었다. 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 본체부(11)의 면적 S_T에 대한 제1 영역(21)의 면적의 총계 S1의 비율은 표 2에 나타내는 바와 같았다. 도 5에 실시예 1의 세라믹스 판상체의 중앙 영역의 주사형 전자 현미경 사진을 나타내고, 도 6에 실시예 1의 세라믹스 판상체의 둘레가장자리 영역의 주사형 전자 현미경 사진을 나타낸다. 이들 주사형 전자 현미경 사진의 비교에 따라서도, 중앙 영역은 둘레가장자리 영역보다도 틈 부분이 많이 인정되어, 둘레가장자리 영역보다도 높은 기공률을 가지고 있는 것을 알 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1에서, 중심 부재(33)로서, 주조용 주형(30)의 바닥면(31)에 수직인 방향으로 봤을 때 111.7㎜×111.7㎜의 직사각형상을 가지는 것을 사용했다. 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 세라믹스 판상체(10)를 얻었다. 본체부(11)는, 제1 영역(21)과 제2 영역(22)으로 구성되어 있었다. 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 본체부(11)의 면적 S_T에 대한 제1 영역(21)의 면적의 총계 S1의 비율은 표 2에 나타내는 바와 같았다.

[실시예 3]

실시예 1에서, 제1 및 제2 슬러리로서, 이하의 표 1에 나타내는 조성의 것을 사용했다. 또한 중심 부재(33)로서, 주조용 주형(30)의 바닥면(31)에 수직인 방향으로 봤을 때 124.5㎜×124.5㎜의 직사각형상을 가지는 것을 사용했다. 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 세라믹스 판상체(10)를 얻었다. 본체부(11)는, 제1 영역(21)과 제2 영역(22)으로 구성되어 있었다. 제1 면(11a)에 수직인 방향으로 봤을 때의 본체부(11)의 면적 S_T에 대한 제1 영역(21)의 면적의 총계 S1의 비율은 표 2에 나타내는 바와 같았다. 제1 슬러리 중의 물 100체적부에 대한 알루미나 입자의 양은 25체적부였다. 제2 슬러리 중의 물 100체적부에 대한 알루미나 입자의 양은 11체적부였다.

[비교예 1]

실시예 1에서, 제2 슬러리(42)만을 사용하면서, 중심 부재(33)를 사용하지 않았다. 이것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 세라믹스 판상체를 얻었다. 이 세라믹스 판상체에서의 본체부(11)의 기공률은 80%였다.

[비교예 2]

전융(電融) 알루미나 40부, 전융 멀라이트 30부, 로 소다(low soda) 가소(假燒) 알루미나 30부, 적정량의 유기계 바인더, 및 액체 바인더를 혼합하여 혼합물을 얻었다. 이 혼합물을 혼련하여 건조하고 프레스 성형하여 성형체를 얻었다 이 성형체를 1750℃에서 대기 소성하여 내화물 판상체를 얻었다. 이 내화물 판상체에서의 본체부(11)의 기공률은 17%였다. 본체부(11)의 두께는 5㎜였다.

[평가]

실시예 및 비교예에서 얻어진 세라믹스 판상체를 가열했다. 가열은, 판상체의 중앙부의 온도가 500℃가 되도록 실시했다. 이 온도로 가열된 세라믹스 판상체를, 가열 화로로부터 대기 중으로 꺼내 급냉을 실시했다. 판상체의 중앙부의 온도가 약 400℃로 냉각될 때까지의 시간을 측정했다. 또한 판상체의 중앙부의 온도가 약 400℃가 되었을 때의, 상기 판상체의 둘레가장자리부에서의 최저 온도를 측정했다. 온도의 측정은, 서모그래피((주)치노제 CPA-640A)를 이용하여 실시했다. 그 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 또한 측정한 온도 분포를 서모그래피에 의해 채색한 외관 사진으로서, 실시예 1에 대해 촬영한 것을 도 7에 나타내고, 또한 비교예 2에 대해 촬영한 것을 도 8에 나타낸다.

표 2에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1에서 얻어진 세라믹스 판상체(10)는, 중앙 영역과 둘레가장자리 영역에서 기공률을 다르게 한 것에 기인하여, 비교예의 세라믹스 판상체와 비교하여, 중앙 영역과 둘레가장자리 영역에서의 온도 차가 작아지는 것을 알 수 있다. 또한 단시간에 냉각되는 것도 알 수 있다. 특히, 실시예 1 및 2에서는, 둘레가장자리 영역보다도 중앙 영역 쪽이 온도가 낮아져 있으며, 중앙 영역에 피소성체를 재치하여 소성을 실시한 경우에는, 둘레가장자리 영역과 중앙 영역에서 열량이 상쇄되기 쉬워지는 것을 알 수 있다. 또한 도 7과 도 8의 대비로부터 명확한 바와 같이, 도 8의 비교예 2에서는 둘레가장자리 영역의 온도가 중앙 영역보다 낮고 온도 차가 큰 것에 반해, 도 7의 실시예 1에서는 둘레가장자리부의 온도가 중앙 영역의 온도보다도 다소 높고, 온도 차가 작은 것을 알 수 있다.

본 발명에 의하면, 판상체가 세라믹스로 구성되어 있으므로, 상기 판상체를 가혹한 환경하에서 사용할 수 있고, 상기 판상체의 일부의 기공률을, 다른 부분과 비교하여 높게 또는 낮게 하는 것에 기인하는 이점을, 가혹한 환경하에서 살릴 수 있다. 특히 본 발명에 의하면, 가열 시 및 냉각 시에, 특히 급열 시 및 급냉 시에, 중심 영역과 둘레가장자리 영역에서 온도 차가 생기기 어려운 세라믹스 판상체가 제공된다.

Claims

세라믹스로 구성되며, 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 가지는 판상의 다공체의 부위를 가지고,
상기 판상의 다공체 부위는 이것을 상기 제1 면에 수직인 방향으로 봤을 때에 제1 기공률을 가지는 제1 영역과, 제1 기공률보다도 낮은 기공률인 제2 기공률을 가지는 제2 영역을 가지며,
제1 영역과 제2 영역은 동일한 세라믹스 소재이며,
상기 판상의 다공체 부위는 이것을 상기 제1 면에 수직인 방향으로 봤을 때 중앙 영역과, 상기 중앙 영역을 둘러싸면서 상기 판상의 다공체 부위의 둘레가장자리단을 포함하는 영역인 둘레가장자리 영역을 가지며,
상기 중앙 영역이 하나의 제1 영역으로 이루어지고, 상기 둘레가장자리 영역이 제2 영역으로 이루어지며,
상기 제1 영역의 기공률이 50% 이상 99% 이하이며,
상기 제2 영역의 기공률이 상기 제1 영역의 기공률보다 낮은 것을 조건으로, 40% 이상 70% 이하이며,
세라믹스 제품의 소성용 세터로서 사용되는 것을 특징으로 하는 세라믹스 판상체.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 일체(一體)로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹스 판상체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 영역은 상기 판상의 다공체 부위를 상기 제1 면에 수직인 방향으로 봤을 때의 상기 판상의 다공체 부위의 형상과 상사(相似)형인 것을 특징으로 하는 세라믹스 판상체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 면에 수직인 방향으로 봤을 때의 상기 제1 영역의 둘레가장자리 상에서의 임의의 위치에 그은 법선이, 상기 판상의 다공체 부위의 둘레가장자리단과 교차할 때까지의 길이 중 가장 짧은 길이 L_min에 대한 가장 긴 길이 L_max의 비인 L_max/L_min의 값이 8 이하인 것을 특징으로 하는 세라믹스 판상체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 면에 수직인 방향으로 봤을 때의 상기 제1 영역의 면적의 총계의 비율이, 상기 판상의 다공체 부위의 면적에 대하여 50% 이상 95% 이하이며,
상기 제1 면에 수직인 방향으로 봤을 때의 상기 제2 영역의 면적의 비율이, 상기 판상의 다공체 부위의 면적에 대하여 5% 이상 50% 이하인 것을 특징으로 하는 세라믹스 판상체.
세라믹스로 구성되며, 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 가지는 판상의 다공체 부위를 가지고,
상기 제1 면에 수직인 방향으로 봤을 때의 제1 기공률을 가지는 제1 영역과, 제1 기공률보다도 낮은 기공률인 제2 기공률을 가지는 제2 영역을 가지며,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 동일한 세라믹스 소재인 세라믹스 판상체의 제조 방법으로서,
목적으로 하는 세라믹스 판상체와 상보(相補) 형상의 오목부를 가지는 주조용 주형에서의 상기 오목부 내에 중심 부재를 배치하고,
상기 오목부 내에, 세라믹스 원료분 및 겔(gel)화제를 포함하는 제1 슬러리를 공급하여 겔화시켜 제1 성형체를 형성하며,
상기 중심 부재를 상기 오목부 내로부터 탈형(脫型)하고, 이어서 상기 중심 부재의 탈형에 의해 생긴 탈형 공간에 상기 세라믹스 원료분 및 겔화제를 포함하는 제2 슬러리를 공급하고,
제1 성형체, 및 상기 제1 성형체의 탈형 공간에 공급된 제2 슬러리의 동결을 실시하여 동결체를 얻으며,
동결체를 건조시켜 건조체를 얻고,
이어서 건조체를 소성하는 공정을 가지며,
제1 및 제2 슬러리로서, 그들에 포함되는 상기 세라믹스 원료분의 농도가 서로 상이한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 세라믹스 판상체의 제조 방법.
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