KR102366481B1 - 세라믹스 격자체 - Google Patents

세라믹스 격자체 Download PDF

Info

Publication number
KR102366481B1
KR102366481B1 KR1020187026878A KR20187026878A KR102366481B1 KR 102366481 B1 KR102366481 B1 KR 102366481B1 KR 1020187026878 A KR1020187026878 A KR 1020187026878A KR 20187026878 A KR20187026878 A KR 20187026878A KR 102366481 B1 KR102366481 B1 KR 102366481B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
linear
ancestor
intersection
width
Prior art date
Application number
KR1020187026878A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190013699A (ko
Inventor
데츠무네 구로무라
다케시 아리마
고우지 혼다
Original Assignee
미쓰이금속광업주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰이금속광업주식회사 filed Critical 미쓰이금속광업주식회사
Publication of KR20190013699A publication Critical patent/KR20190013699A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102366481B1 publication Critical patent/KR102366481B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D5/00Supports, screens, or the like for the charge within the furnace
    • F27D5/0006Composite supporting structures
    • F27D5/0012Modules of the sagger or setter type; Supports built up from them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • C04B41/5042Zirconium oxides or zirconates; Hafnium oxides or hafnates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87Ceramics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/12Travelling or movable supports or containers for the charge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D5/00Supports, screens, or the like for the charge within the furnace
    • F27D5/0031Treatment baskets for ceramic articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

본 발명은 고강도이며 또한 내스폴링성이 우수한 세라믹스제의 격자체를 제공한다. 세라믹스 격자체(1)는, 복수의 제1 선조부(10)와, 복수의 제2 선조부(20)를 갖는다. 제1 선조부(10)는, 그 단면이, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서, 직선부(10A)와, 직선부(10A)의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부(10B)로 구성되는 형상을 이루고 있다. 제2 선조부(20)는, 그 단면이, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서, 원형 또는 타원형의 형상을 이루고 있다. 교차부(2)의 종단면으로 보아, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)는, 제1 선조부(10)에 있어서의 볼록형의 곡선부(10B)의 정상부와, 제2 선조부(20)에 있어서의 원형 또는 타원형에 있어서의 하향으로 볼록한 정상부만이 접촉되어 있다.

Description

세라믹스 격자체
본 발명은 세라믹스제의 격자체에 관한 것이다.
세라믹스제의 전자 부품이나 유리를 소성할 때에는, 피소성물을 붕판이나 깔판 등이라고도 불리는 세터 위에 적재하여 소성을 행하는 것이 일반적이다. 피소성물의 탈지·소성 시간을 짧게 하여, 단위 시간당 제조 개수를 증가시키기 위해서는, 소성 공정을 급열 및 급랭하는 것이 필요한바, 종래의 세라믹스제 세터는 이것을 급열 및/또는 급랭하면, 깨짐 등의 결함이 발생하기 쉬워진다. 또한, 반복되는 사용에 의해서도 깨짐 등의 결함이 발생하기 쉬워진다. 또한, 금속제 세터를 사용한 경우에는, 산화 분위기에서는 사용할 수 없다는 문제나, 1200℃ 이상의 고온 영역에서는, 반복 사용하면, 크게 변형된다는 문제가 지적되고 있다.
세라믹스제 세터에 관한 종래의 기술로서는, 예를 들어 질화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스로 만들어지며, 또한 표리를 관통하는 다수의 구멍을 갖는 다공판으로 이루어지는 가열 성형 가공용 세터가 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 동 문헌에 의하면, 세라믹스로서 질화알루미늄을 사용함으로써 그 사용 가능한 최고 온도가 알루미나나 마그네시아로 대표되는 산화물 세라믹스에 비하여 높으며, 또한 열 전도율도 크므로, 급열이나 급랭의 열 쇼크에 대하여 저항력이 커진다고 되어 있다.
특허문헌 2에는, 피소성물을 적재하는 표면측 및 이면측에 적어도 요철 형상이 부여되어 있음과 함께, 개구부가 형성되어 있는 세라믹 소성용 가마도구판이 기재되어 있다. 동 문헌에는, 이 가마도구판에 의하면, 열 용량의 저감화와 비용 삭감화를 도모할 수 있고, 소성물과의 접촉 면적이 감소됨으로써, 가스의 빠짐이 양화되고, 또한 분위기의 균일화에 의해 피소성물을 균일하게 제조할 수 있다고 기재되어 있다.
일본 특허 공개 (평)6-207785호 공보 EP2251628A1
그러나, 상기한 각 특허문헌에 기재된 기술을 사용해도, 피소성물의 급속한 가열 및 냉각을 행할 때에, 세터에 깨짐 등이 발생하는 것을, 만족할 수 있는 레벨까지 방지하는 것은 용이하지 않다.
따라서 본 발명의 과제는, 전술한 종래 기술이 갖는 다양한 결점을 해소할 수 있는 세라믹스 격자체를 제공하는 데 있다.
본 발명은 일 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제1 선조부와, 해당 제1 선조부와 교차하는 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제2 선조부를 갖는 세라믹스 격자체이며,
제1 선조부와 제2 선조부의 교차부는, 어느 해당 교차부에 있어서도, 제1 선조부 위에 제2 선조부가 배치되어 있으며,
상기 교차부에 있어서, 제1 선조부는, 그 단면이, 직선부와, 해당 직선부의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부로 구성되는 형상을 갖고 있으며,
상기 교차부에 있어서, 제2 선조부는, 그 단면이, 원형 또는 타원형의 형상을 갖고 있으며,
상기 교차부의 종단면으로 보아, 제1 선조부와 제2 선조부는, 제1 선조부에 있어서의 상기 볼록형의 곡선부의 정상부와, 제2 선조부에 있어서의 상기 원형 또는 타원형에 있어서의 하향으로 볼록한 정상부만이 접촉되어 있는, 세라믹스 격자체를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 일 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제1 선조부와, 해당 제1 선조부와 교차하는 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제2 선조부를 갖는 세라믹스 격자체이며,
제1 선조부와 제2 선조부의 교차부는, 어느 해당 교차부에 있어서도, 제1 선조부 위에 제2 선조부가 배치되어 있으며,
제1 선조부는, 그 단면이, 상기 교차부 이외의 부위에 있어서, 직선부와, 해당 직선부의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부로 구성되는 형상을 갖고 있으며,
제2 선조부는, 그 단면이, 상기 교차부 이외의 부위에 있어서, 원형 또는 타원형의 형상을 갖고 있으며,
제2 선조부는, 그 평면으로 본 투영상이, 상기 교차부에 있어서, 폭 방향 외측을 향하여 만곡 팽출된 형상으로 되어 있으며, 그것에 의하여 상기 교차부에 있어서의 투영상의 폭이, 상기 교차부 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭보다도 크게 되어 있는, 세라믹스 격자체를 제공하는 것이다.
도 1의 (a)는, 본 발명의 세라믹스 격자체의 일 실시 형태를 도시하는 사시도이며, 도 1의 (b)는, 도 1의 (a)에 도시하는 세라믹스 격자체를 반대측으로부터 본 사시도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
도 4는 도 1에 있어서의 IV-IV선 단면도이다.
도 5는 도 1에 있어서의 V-V선 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 제2 선조부측으로부터 본 교차부 부근의 투영도이다.
도 7은 도 1에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 제1 선조부측으로부터 본 교차부 부근의 투영도이다.
도 8은 도 1에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 관통 구멍의 형상을 도시하는 모식도이다.
도 9의 (a)는, 본 발명의 세라믹스 격자체의 다른 실시 형태를 도시하는 사시도이며, 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)에 도시하는 세라믹스 격자체를 반대측으로부터 본 사시도이다.
도 10은 도 9에 있어서의 Ⅲa-Ⅲa선 단면도이다.
도 11은 도 9에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 제2 선조부측으로부터 본 교차부 부근의 투영도이다.
도 12는 도 1에 있어서의 IVa-IVa선 단면도이다.
도 13은 도 9에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 제1 선조부측으로부터 본 교차부 부근의 투영도이다.
도 14는 도 9에 도시하는 세라믹스 격자체에 있어서의 관통 구멍의 형상을 도시하는 모식도이다.
도 15의 (a) 및 도 15의 (b)는 각각 본 발명의 세라믹스 격자체의 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 16은 본 발명의 세라믹스 격자체의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
이하 본 발명을, 그의 바람직한 실시 형태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에는, 본 발명의 세라믹스 격자체의 일 실시 형태가 도시되어 있다. 이들 도면에 도시하는 세라믹스 격자체(이하, 간단히 「격자체」라고도 한다)(1)는, 일 방향 X를 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제1 선조부(10)를 갖는다. 각각의 제1 선조부(10)는, 직선을 이루고 있으며 서로 평행하게 연장되어 있다. 또한 세라믹스 격자체(1)는, X 방향과 상이한 방향인 Y 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제2 선조부(20)를 갖는다. 각각의 제2 선조부(20)는, 직선을 이루고 있으며 서로 평행하게 연장되어 있다. X 방향과 Y 방향은 상이한 방향이므로, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)는 교차하고 있다. 양쪽 선조부(10, 20)의 교차 각도는, 세라믹스 격자체(1)의 구체적인 용도에 따라 설정할 수 있다. 예를 들어 제1 선조부(10)에 대하여, 제2 선조부(20)의 교차 각도를 90도로 할 수 있다. 혹은, 제1 선조부(10)에 대한 제2 선조부(20)의 교차 각도를 90도±10도의 범위에서 변경시킬 수도 있다. 복수의 제1 선조부(10)와, 복수의 제2 선조부(20)가 교차함으로써 격자체(1)가 형성된다.
세라믹스 격자체(1)는, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 교차함으로써 격자를 이루고, 해당 격자에 의해 구획 형성되는 복수의 관통 구멍(3)을 갖는 판상의 형상을 이루고 있다. 세라믹스 격자체(1)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 제1 면(1a)과, 이것에 대향하는 제2 면(1b)을 갖고 있다.
세라믹스 격자체(1)는, 각각의 제1 선조부(10)와, 각각의 제2 선조부(20)가 교차하는 부위에 교차부(2)를 갖는다. 교차부(2)는, 세라믹스 격자체(1)의 평면으로 본 투영상에 있어서, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 중첩되는 부위이다.
제1 선조부(10)는, 양쪽 선조부(10, 20)의 교차부(2) 이외의 위치에 있어서, 평면으로 보아 일정한 폭(W1)(도 2 참조)을 갖고 있다. 제1 선조부(10)는, 그 긴 쪽 방향에 직교하는 방향에서의 두께 방향을 따른 단면 형상이, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a)측에 위치하는 제1 면(10a)과, 세라믹스 격자체(1)의 제2 면(1b)측에 위치하는 제2 면(10b)으로 구획 형성된다. 상세하게는, 제1 선조부(10)는, 그 긴 쪽 방향에 직교하는 방향에서의 두께 방향을 따른 단면이, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서, 직선부(10A)와, 해당 직선부(10A)의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부(10B)로 구성되는 형상을 갖고 있다. 그 결과, 제1 선조부(10)의 제1 면(10a)은, 해당 선조부(10)의 두께 방향에서의 단면이 평탄면으로 되어 있다. 해당 평탄면은, 세라믹스 격자체(1)의 면 내 방향과 대략 평행하게 되어 있다. 한편, 제1 선조부(10)의 제2 면(10b)은, 해당 선조부(10)의 두께 방향에서의 단면이, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a)으로부터 제2 면(1b)을 향한 볼록한 곡면 형상을 이루고 있다.
제1 선조부(10)와 마찬가지로, 제2 선조부(20)도, 양쪽 선조부(10, 20)의 교차부(2) 이외의 위치에 있어서, 평면으로 보아 일정한 폭(W2)(도 5 참조)을 갖고 있다. 폭(W2)은, 제1 선조부(10)의 폭(W1)과 동일해도 되고, 혹은 상이해도 된다. 제2 선조부(20)는, 그 긴 쪽 방향에 직교하는 방향에서의 두께 방향을 따른 단면 형상이, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a)측에 위치하는 제1 면(20a)과, 세라믹스 격자체(1)의 제2 면(1b)측에 위치하는 제2 면(20b)으로 구획 형성된다. 제2 선조부(20)의 제1 면(20a)은, 세라믹스 격자체(1)의 제2 면(1b)으로부터 제1 면(1a)을 향한 볼록한 곡면 형상으로 되어 있다. 한편, 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)은, 해당 선조부(20)의 두께 방향에서의 단면이, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a)으로부터 제2 면(1b)을 향한 볼록한 곡면 형상을 이루고 있다. 이 곡면 형상은, 제1 선조부(10)에 있어서의 곡면 형상과 동일해도 되고, 혹은 상이해도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 제2 선조부(20)의 제1 면(20a)과 제2 면(20b)은 대칭형으로 되어 있으며, 그 결과, 제2 선조부(20)는, 그 긴 쪽 방향에 직교하는 방향에서의 두께 방향을 따른 단면 형상이, 원형 또는 타원형으로 되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)에 있어서의 직선부(10A), 즉 제1 면(10a)을 적재면으로서 평면(P) 위에 적재했을 때, 각 제1 면(10a)은 모두 평면(P) 위에 위치한다. 제1 면(10a)은, 세라믹스 격자체(1)에 있어서의 제1 면(1a)을 이루는 것이기 때문에, 각 제1 면(10a)이 모두 평면(P) 위에 위치하는 것은, 해당 격자체(1)에 있어서의 제1 면(1a)이 평탄면으로 되어 있음을 의미한다. 따라서 세라믹스 격자체(1)를, 그 제1 면(1a)이, 평탄한 적재면과 맞닿도록 적재한 경우에는, 해당 제1면(1a)의 전역이 적재면과 접하게 된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)에 있어서의 직선부(10A), 즉 제1 면(10a)을 적재면으로서 평면(P) 위에 적재했을 때, 제2 선조부(20)는, 인접하는 2개의 교차부(2) 사이에 있어서 평면(P)으로부터 이격하는 형상을 이루고 있다. 따라서, 인접하는 2개의 교차부(2) 사이에 있어서, 제2 선조부(20)와 평면(P) 사이에는 공간(S)이 형성된다.
한편, 세라믹스 격자체(1)에 있어서의 제2 면(1b)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 볼록한 곡면 형상으로 되어 있는 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)으로 구성되어 있으므로, 평탄면이 아니라, 요철면으로 되어 있다.
세라믹스 격자체(1)에 있어서의 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교차부(2)에 있어서, 양쪽 선조부(10, 20)는 일체화되어 있다. 「일체화되어 있다」란, 교차부(2)의 단면을 관찰함에 있어서, 양쪽 선조부(10, 20) 사이가, 세라믹스로서 연속된 구조체로 되어 있음을 말한다. 양쪽 선조부(10, 20)의 교차에 의해 세라믹스 격자체(1)에 형성되어 있는 각 관통 구멍(3)은 동일 치수이며, 또한 동일 형태를 이루고 있다. 각 관통 구멍(3)은 대략 직사각형을 이루고 있다. 관통 구멍(3)은 규칙적으로 배치되어 있다.
도 1, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교차부(2)는, 어느 교차부(2)에 있어서도, 제1 선조부(10) 위에 제2 선조부(20)가 배치되어 있다. 즉, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교차부(2)에 있어서는, 격자체(1)의 2개의 면(1a, 1b) 중, 상대적으로 제1 면(1a)측에 위치하는 제1 선조부(10) 위에 상대적으로 제2 면(1b)측에 위치하는 제2 선조부(20)가 배치되어 있다. 그리고, 교차부(2)에 있어서의 두께가, 해당 교차부 이외의 부위에 있어서의 제1 선조부의 두께 및 제2 선조부의 두께의 어느 것보다도 크게 되어 있다. 즉, 양쪽 선조부(10, 20)의 교차부(2) 이외의 위치에 있어서의 제1 선조부(10)의 두께를 T1로 하고(도 2 참조), 양쪽 선조부(10, 20)의 교차부(2) 이외의 위치에 있어서의 제2 선조부(20)의 두께를 T2로 하고(도 5 참조), 또한 교차부에 있어서의 두께를 Tc로 했을 때(도 3 및 도 4 참조), Tc>T1이며, Tc>T2이다. 따라서, 세라믹스 격자체(1)의 제2 면(1b)에 있어서는, 양쪽 선조부(10, 20)의 교차부의 위치가 가장 높게 되어 있다. 또한 교차부(2)의 두께(Tc)는, 세라믹스 격자체(1)의 두께이기도 하다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 선조부(10)는, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서, 해당 제1 선조부(10)에 있어서의 제2 면(10b)의 최고 위치, 즉 정상부의 위치가, 제1 선조부(10)의 연장되는 방향을 따라 동일하게 되어 있다. 제2 선조부(20)에 관해서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 선조부(20)에 있어서의 제2 면(20b)의 최고 위치는, 교차부(2)의 위치 및 교차부(2) 이외의 위치의 어떤 경우든, 제1 선조부(10)의 연장되는 방향을 따라 서로 동일 위치로 되어 있다. 제2 선조부(20)에 있어서의 제1 면(20a)의 최저 위치는, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서, 제2 선조부(20)의 연장되는 방향을 따라 서로 동일 위치로 되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 세라믹스 격자체(1)의 교차부(2)를 종단면으로 보았을 때에, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)는, 제1 선조부(10)에 있어서의 볼록형의 곡선부(10B)의 정상부와, 제2 선조부(20)에 있어서의 원형 또는 타원형에 있어서의 하향으로 볼록한 곡선의 정상부, 즉 제1 면(20a)의 정상부만이 접촉되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)는 점 접촉 또는 점 접촉에 가까운 면 접촉을 한 상태로 되어 있다. 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가, 이러한 접촉 상태로 되어 있음으로써, 세라믹스 격자체(1)는 그 내스폴링성이 높아짐이 본 발명자의 검토 결과, 판명되었다. 이 이유는, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 점 접촉 또는 거기에 가까운 면 접촉을 하여 결합되어 있음으로써, 양쪽 선조부(10, 20)가 과도하게 견고하게 결합되기 어려워져, 그것에 기인하여 급속한 가열 및/또는 냉각 시에 발생하는 체적 변화를 완화시킬 수 있기 때문이라고 생각된다. 이 관점에서, 교차부(2)는, 그 두께(Tc)가, 교차부(2) 이외의 위치에 있어서의 제1 선조부(10)의 두께(T1)와, 교차부(2) 이외의 위치에 있어서의 제2 선조부(20)의 두께(T2)의 합인 (T1+T2)에 대하여, 바람직하게는 0.5배 이상 1.0배 이하, 더욱 바람직하게는 0.8배 이상 1.0배 이하, 한층 바람직하게는 0.9배 이상 1.0배 이하가 될 정도의 점 접촉 상태로 되어 있다.
본 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)는, 1층의 제1 선조부(10)와, 1층의 제2 선조부(20)로 구성된 것인바, 세라믹스 격자체(1)가, n층의 제1 선조부(10)와, m층의 제2 선조부(20)로 구성되는 경우(n 및 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수이다. 단 n 및 m은 동시에 1은 아니다)에는, 교차부(2)는, 세라믹스 격자체(1)의 두께(T)가, (nT1+mT2)에 대하여, 바람직하게는 0.5배 이상 1.0배 이하, 더욱 바람직하게는 0.8배 이상 1.0배 이하, 한층 바람직하게는 0.9배 이상 1.0배 이하가 될 정도의 점 접촉 상태로 되어 있다.
제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)를, 점 접촉 또는 점 접촉에 가까운 면 접촉을 한 상태로 하기 위해서는, 예를 들어 후술하는 방법으로 세라믹스 격자체(1)를 제조하면 된다.
도 1의 (a) 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 선조부(20)는, 교차부(2)에 있어서의 평면으로 본 투영상의 폭(W2a)이, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서의 평면으로 본 투영상의 폭(W2b)과 대략 동일하게 되어 있거나, 또는 W2b보다도 약간 크게 되어 있다. 상세하게는, 제2 선조부(20)는, (i) 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽이, 교차부(2)에 있어서, 대략 직선(21, 21)으로 되어 있거나, 또는 (ⅱ) 폭 방향 X의 외측을 향하여 매우 완만한 볼록한 곡선(도시하지 않음)을 그리고 있다. (ⅱ)의 경우, 제2 선조부(20)의 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽은, 폭(W2a)을 갖는 최대 폭부를 갖고, 그 최대 폭부로부터 이격됨에 따라 폭이 점차 완만하게 감소되어 가, 교차부(2)끼리 사이의 위치에서는 폭(W2b)이 된다. 폭(W2b)은, 먼저 설명한 폭(W2)과 동일하다. W2a는, W2b의 1배 이상 1.5배 이하인 것이 바람직하고, 1배 이상 1.3배 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1배 이상 1.1배 이하인 것이 한층 바람직하다.
한편, 제1 선조부(10)는, 도 1의 (b) 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 교차부(2)에 있어서의 평면으로 본 투영상의 폭(W1a)이, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서의 평면으로 본 투영상의 폭(W1b)과 대략 동일하게 되어 있거나, 또는 W1b보다도 약간 크게 되어 있다. 상세하게는, 제1 선조부(10)는, (i) 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽이, 교차부(2)에 있어서, 대략 직선(11, 11)으로 되어 있거나, 또는 (ⅱ) 폭 방향 Y의 외측을 향하여 매우 완만한 볼록한 곡선(도시하지 않음)을 그리고 있다. (ⅱ)의 경우, 제1 선조부(10)의 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽은, 폭(W1a)을 갖는 최대 폭부를 갖고, 그 최대 폭부로부터 이격됨에 따라 폭이 점차 완만하게 감소되어 가, 교차부(2)끼리 사이의 위치에서는 폭(W1b)이 된다. 폭(W1b)은, 먼저 설명한 폭(W1)과 동일하다. W1a는, W1b의 1배 이상 1.5배 이하인 것이 바람직하고, 1배 이상 1.3배 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1배 이상 1.1배 이하인 것이 한층 바람직하다.
도 8에는 세라믹스 격자체(1)의 평면도가 도시되어 있다. 동 도에 도시하는 바와 같이, 격자체(1)에는, 복수의 제1 선조부(10)와 복수의 제2 선조부(20)가 대략 직교함으로써, 해당 격자체의 평면으로 보아 대략 직사각 형상의 복수의 관통 구멍(3)이 형성되어 있다. 대략 직사각 형상을 이루는 관통 구멍(3)은, 대향하는 1조의 변인 제1 변(3a, 3a)을 갖고 있다. 이와 함께 관통 구멍(3)은, 대향하는 다른 1조의 변인 제2 변(3b, 3b)을 갖고 있다. 제1 변(3a, 3a)은, 제1 선조부(10)의 양쪽의 측연부에 대응하는 변이다. 한편, 제2 변(3b, 3b)은, 제2 선조부(20)의 양쪽의 측연부에 대응하는 변이다. 관통 구멍(3)은, 이들 4변에 의해 획정되어 있다. 대향하는 제1 변(3a, 3a)끼리는 직선으로 되어 있고 서로 평행하게 연장되어 있다. 마찬가지로, 대향하는 제2 변(3b, 3b)끼리도 직선으로 되어 있고 서로 평행하게 연장되어 있다. 그리고, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)가, 그것들의 교차부(2)에 있어서 상술한 대략 직선 형상을 가짐으로써, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 대략 직교함으로써 형성되는 관통 구멍(3)은, 도 8에 도시하는 모식도와 같이, 코너부(30)가 대략 직각인 직사각형으로 된다.
이상의 구성을 갖는 세라믹스 격자체(1)는, 이것을 예를 들어 피소성체의 소성용 세터로서 사용한 경우, 해당 격자체(1)의 제1 면(1a)에 피소성체를 적재하면, 해당 제1 면(1a)은 평탄면인 점에서, 평탄성이 요구되는 피소성체의 적재에 적합한 것이 된다. 평탄성이 요구되는 피소성체로서는, 예를 들어 적층 세라믹 콘덴서 등의 소형의 칩상 전자 부품 등을 들 수 있다. 이들 소형 전자 부품은, 소성 공정에 있어서 세터에 걸리지 않는 것이 필요해지므로, 격자체(1)의 제1 면(1a)이 평탄한 것은 유리하다. 또한, 피소성체는, 제1 면(1a)을 구성하는 부재인 제1 선조부(10)만 접촉되므로, 격자체(1)와 피소성체의 접촉 면적이 대폭 저감되고, 그것에 의하여 피소성체의 급격한 가열 및 냉각을 행하기 쉬워진다. 또한, 격자체(1)는 제1 및 제2 선조부(10, 20)의 교차에 의해 형성되어 있으며 복수의 관통 구멍(3)이 형성되어 있으므로, 열 용량이 작고, 그 점에서도 피소성체의 급격한 가열 및 냉각을 행하기 쉽다. 또한 격자체(1)는, 복수의 관통 구멍(3)이 존재하고 있는 데 기인하여 통기성이 양호하므로, 이것에 의해서도 피소성체의 급격한 냉각을 행하기 쉽다. 양호한 통기성은, 인접하는 교차부(2)끼리의 사이에 있어서 제2 선조부(20)가 부유되어 있음으로써 한층 현저한 것이 된다. 게다가 격자체(1)에 있어서는, 제1 및 제2 선조부(10, 20)가 교차부(2)에 있어서 일체화되어 있으므로, 충분한 강도를 갖는 것이다.
한편, 격자체(1)의 제2 면(1b)에는, ㎜ 오더의 피소성체를 적재하는 것이 유리하다. 제2 면(1b)은, 제2 선조부(20)의 곡면에 기인하는 요철면으로 되어 있는바, 이 오더의 사이즈의 전자 부품은, 그것이 적재되는 면에 요철을 갖는 것이, 탈지성을 높이는 관점에서 유리하기 때문이다.
이렇게 본 실시 형태의 격자체(1)는, 그 한쪽의 면이 평탄하고, 다른 쪽의 면이 요철면으로 되어 있는 점에서, 피소성체의 종류에 따라 적재면을 구분지어 사용할 수 있다는 점에서 유리하다.
상술한 각종 유리한 효과를 한층 현저한 것으로 하는 관점에서, T1의 값은, 50㎛ 이상 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 200㎛ 이상 2㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, T2의 값은, 50㎛ 이상 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 200㎛ 이상 2㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. T1과 T2의 값의 대소 관계에 특별히 제한은 없고, T1>T2여도 되고, 반대로 T1<T2여도 되고, 혹은 T1=T2여도 된다.
마찬가지의 관점에서, 교차부(2)에 있어서의 두께(Tc)는, (T1+T2)에 대하여, 바람직하게는 0.5배 이상 1.0배 이하임을 조건으로 하여, 20㎛ 이상 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이상 2㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 제2 선조부(20)의 두께 방향에서의 단면 형상(도 5 참조)이 타원형인 경우, 타원형의 단축이 격자체(1)의 두께 방향으로 일치하며, 또한 타원형의 장축이 격자체(1)의 평면 방향으로 일치하는 것이, 피소성체의 적재를 순조롭게 행할 수 있는 점에서 바람직하다. 이 경우, 장축/단축의 비율은, 1 이상 5 이하인 것이 바람직하고, 1 이상 3 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제2 선조부(20)의 두께 방향에서의 단면 형상이 타원형 또는 원형인 것은, 격자체(1)의 강도 향상에도 기여하고 있다.
세라믹스 격자체(1)에 형성된 관통 구멍(3)은, 그 면적이 100㎛2 이상 100㎟ 이하, 특히 2500㎛2 이상 1㎟ 이하인 것이, 격자체(1)의 열 용량을 저하시키는 점이나, 통기성을 향상시키는 점 및 격자체(1)의 강도 유지의 관점에서 바람직하다. 또한, 평면으로 보면 세라믹스 격자체(1)의 겉보기의 면적에 대한 관통 구멍(3)의 면적의 총합의 비율은, 1% 이상 80% 이하인 것이 바람직하고, 3% 이상 70% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10% 이상 70% 이하인 것이 한층 바람직하다. 이 비율은, 세라믹스 격자체(1)를 평면으로 보아, 임의의 크기의 직사각형으로 잘라내어, 그 직사각형 내에 포함되는 관통 구멍(3)의 면적의 총합을 산출하고, 그 총합을 직사각형의 면적으로 나누고 100을 곱하여 산출된다. 또한, 각 관통 구멍(3)의 면적은, 격자체(1)의 현미경 관찰상을 화상 해석함으로써 측정할 수 있다.
관통 구멍(3)의 면적에 관련하여, 제1 선조부(10)의 폭(W1)은 50㎛ 이상 10㎜ 이하인 것이 바람직하고, 75㎛ 이상 1㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 제2 선조부(20)의 폭(W2)은 50㎛ 이상 10㎜ 이하인 것이 바람직하고, 75㎛ 이상 1㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. W1과 W2의 값의 대소 관계에 특별히 제한은 없고, W1>W2여도 되고, 반대로 W1<W2여도 되고, 혹은 W1=W2여도 된다.
제1 및 제2 선조부(10, 20)의 폭(W1, W2)과의 관련에 있어서, 인접하는 제1 선조부(10) 사이의 피치(P1)는, 100㎛ 이상 10㎜ 이하인 것이 바람직하고, 150㎛ 이상 5㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 인접하는 제2 선조부(20) 사이의 피치(P2)는, 100㎛ 이상 10㎜ 이하인 것이 바람직하고, 150㎛ 이상 5㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
제1 선조부(10)는, 그 표면 중 제1 면(10a)이 평활한 것이 바람직하다. 선조부(10)의 제1 면(10a)이 평활함으로써, 세라믹스 격자체(1) 위에 피소성체를 적재했을 때에, 해당 피소성체에 흠집이 생기기 어려워진다는 이점이 있다. 또한 피소성체의 소성에 의해 얻어진 소성체가, 세라믹스 격자체(1)에 걸리기 어려워져, 취출성이 양호해진다는 이점도 있다. 또한, 피소성체가 기판 등의 박육의 테이프 성형체라면, 제1 면(10a)의 표면 상태가 피소성체의 저면에 전사되기 때문에, 피소성체 저면이 보다 평활하게 마무리되기 쉬워지는 장점도 있다. 한편, 표면 조도가 크면, 피소성체를 적재했을 때에, 피소성체 하의 가스의 흐름이 좋아지기 때문에, 탈지가 원활하게 진행되기 쉬워진다는 이점이 있다. 이들 관점에서, 제1 선조부(10)의 제1 면(10a)의 표면 조도 Ra는, 0.01㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.01㎛ 이상 5㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)의 표면 조도 Ra는, 5㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 표면 조도 Ra는, 구체적으로는, 컬러 3D 레이저 현미경(예를 들어 (주) 키엔스제, VK-8710)을 사용하여 촬영 배율을 200배로 하여 스캔된 단면 곡선을, JIS B0601(2001)에 준거하여 산출되는 중심선 표면 조도의 값이다. 제1 선조부(10)의 제1 면(10a)에 관해서는, 제1 면(10a)의 중심선을 따라, 표면 조도를 측정하여, 20개의 측정값으로부터 평균값을 산출하고, Ra로 했다. 한편, 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)에서는, 제2 면(20b)의 중심선을 따라 표면 조도를 측정하여, 20개의 측정값으로부터 평균값을 산출하고, Ra로 했다.
제1 선조부(10)의 제1 면(10a) 및 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)의 표면 조도 Ra의 값을 작게 하기 위해서는, 예를 들어 해당 선조부의 형성에 사용되는 페이스트를 도포하는 기판으로서 표면 조도가 작은 것을 사용하거나, 혹은 해당 페이스트로서 저점도의 것을 사용하거나 하면 된다. 한편, 제1 선조부(10)의 제1 면(10a) 및 제2 선조부(20)의 제2 면(20b)의 표면 조도 Ra의 값을 크게 하기 위해서는, 예를 들어 해당 페이스트로서, 고점도의 것을 사용하거나, 토출시키는 노즐 직경을 크게 하거나 하면 된다. 경우에 따라서는, 세라믹스 격자체(1)의 제1 면(1a) 및/또는 제2 면(1b)을 연마하여 소정의 표면 조도가 되도록 가공해도 된다.
세라믹스 격자체(1)를 구성하는 세라믹스 소재로서는, 다양한 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 알루미나, 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 멀라이트, 지르콘, 근청석, 티타늄산알루미늄, 티타늄산마그네슘, 마그네시아, 이붕화티타늄, 질화붕소 등을 들 수 있다. 이들 세라믹스 소재는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 특히, 알루미나, 멀라이트, 근청석, 지르코니아 또는 탄화규소를 포함하는 세라믹스로 이루어지는 것이 바람직하다. 지르코니아를 포함하는 세라믹스를 사용하는 경우에는, 격자체(1)를 고온 소성에서의 사용에 의해 적합한 것으로 하기 때문에, 이트리아 첨가에 의해 완전 안정화된 지르코니아 등을 사용할 수 있다. 세라믹스 격자체(1)를 급격한 가열 및 냉각에 부치는 경우에는, 세라믹스 소재로서 탄화규소를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또한 탄화규소는, 피소성체와의 반응의 우려가 있는 점에서, 세라믹스 소재로서 탄화규소를 사용하는 경우에는, 표면을 지르코니아 등의 반응성이 낮은 세라믹스 소재로 코팅하는 것이 바람직하다. 격자체(1)를 구성하는 세라믹스 소재의 원료 분말로서는, 페이스트로 한 경우의 점성이나 소결되기 쉬움을 고려하면, 0.1㎛ 이상 200㎛ 이하의 입경의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 제1 선조부(10)를 구성하는 세라믹스 소재와, 제2 선조부(20)를 구성하는 세라믹스 소재는 동일해도 되고, 혹은 상이해도 된다. 교차부(2)에 있어서의 제1 및 제2 선조부(10, 20)의 일체성을 높이는 관점에서는, 양쪽 선조부(10, 20)를 구성하는 세라믹스 소재는 동일한 것이 바람직하다.
본 발명자의 검토 결과, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 그것들의 교차부(2)에 있어서 점 접촉되어 있는 것 외에도, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)가 모두, 2 이상의 결정상이 혼재한 세라믹스로 이루어지는 것이, 세라믹스 격자체(1)의 강도 향상 및 내스폴링성의 한층 더한 향상의 관점에서 유리함이 판명되었다. 2 이상의 결정상이 혼재한 세라믹스란, 단일 재료로 이루어지는 세라믹스가, 2 이상의 결정상을 갖는 것이다. 2 이상의 결정상의 종류에 특별히 제한은 없다. 특히, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)가 모두, 정방정과 입방정이 혼재한 부분 안정화 지르코니아로 이루어지는 것이, 세라믹스 격자체(1)의 한층 더한 강도 향상 및 내스폴링성의 한층 더한 향상의 관점에서 유리하다. 지르코니아를 부분 안정화시켜 정방정과 입방정을 혼재시키기 위해서는, 예를 들어 지르코니아에 이트리아를 첨가하면 된다. 이트리아의 첨가량은, Zr과 Y의 몰수의 총합에 대하여 0㏖% 초과 8㏖% 미만으로 하면 된다.
이어서, 본 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)의 적합한 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 제조 방법에 있어서는, 먼저 세라믹스 소재의 원료 분말을 준비하고, 해당 원료 분말을, 물 등의 매체 및 결합제와 혼합하여 선조부 제조용의 페이스트를 조제한다.
결합제로서는, 이러한 종류의 페이스트에 종래 사용된 것과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 그 예로서는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 덱스트린, 리그닌술폰산소다 및 암모늄, 카르복시메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨 및 암모늄, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아라비아 고무, 폴리비닐부티랄, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴아미드 등의 아크릴계 중합체, 크산탄 검 및 구아 검 등의 증점 다당체류, 젤라틴, 한천 및 펙틴 등의 겔화제, 아세트산비닐 수지 에멀젼, 왁스 에멀젼, 그리고 알루미나 졸 및 실리카졸 등의 무기 바인더 등을 들 수 있다. 이들 중 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
페이스트의 점도는, 도포 시의 온도에 있어서 고점도인 것이, 본 실시 형태의 구조를 갖는 격자체(1)를 순조롭게 제조할 수 있는 점에서 바람직하다. 상세하게는, 페이스트의 점도는, 도포 시의 온도에 있어서, 1.5㎫·s 이상 5.0㎫·s 이하인 것이 바람직하고, 1.7㎫·s 이상 3.0㎫·s 이하인 것이 더욱 바람직하다. 페이스트의 점도는, 콘플레이트형 회전식 점도계 또는 레오미터를 사용하여, 회전수 0.3rpm으로 측정 개시 후 4분 시의 측정값을 사용했다.
페이스트에 있어서의 세라믹스 소재의 원료 분말의 비율은, 20질량% 이상 85질량% 이하인 것이 바람직하고, 35질량% 이상 75질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 페이스트에 있어서의 매체의 비율은, 15질량% 이상 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 55질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 페이스트에 있어서의 결합제의 비율은, 1질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
페이스트에는, 점성 조정제로서, 증점제, 응집제, 틱소트로픽제 등을 함유시킬 수 있다. 증점제의 예로서는, 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르, 알킬알릴술폰산, 알킬암모늄염, 에틸비닐에테르·무수 말레산 공중합체, 퓸드 실리카, 알부민 등의 단백질 등을 들 수 있다. 많은 경우, 결합제는, 증점 효과가 있기 때문에, 증점제로 분류되는 경우가 있지만, 더욱 엄밀한 점성 조정이 필요한 경우에는, 별도로, 결합제로 분류되지 않는 증점제를 사용할 수 있다. 응집제의 예로서, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산에스테르, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄 등을 들 수 있다. 틱소트로픽제의 예로서, 지방산 아미드, 산화폴리올레핀, 폴리에테르에스테르형 계면 활성제 등을 들 수 있다. 페이스트 조제용의 용매로서는, 물 이외에도, 알코올, 아세톤 및 아세트산에틸 등이 사용되고, 이들을 2종류 이상 혼합해도 된다. 또한 토출량을 안정시키기 위하여, 가소제, 윤활제, 분산제, 침강 억제제, pH 조정제 등을 첨가해도 된다. 가소제에는, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜 등의 글리콜계, 글리세린, 부탄디올, 프탈산계, 아디프산계, 인산계 등을 들 수 있다. 윤활제에는, 유동 파라핀, 마이크로 왁스, 합성 파라핀 등의 탄화수소계, 고급 지방산, 지방산 아미드 등을 들 수 있다. 분산제에는, 폴리카르복실산나트륨 혹은 암모늄염, 아크릴산계, 폴리에틸렌이민, 인산계 등을 들 수 있다. 침강 억제제에는, 폴리아미드아민염, 벤토나이트, 스테아르산알루미늄 등을 들 수 있다. PH 조정제에는, 수산화나트륨, 암모니아수, 옥살산, 아세트산, 염산 등을 들 수 있다.
얻어진 페이스트를 사용하여, 평탄한 기판 위에, 복수조의 선조 제1 도공체를 서로 평행하게 또한 직선상으로 형성한다. 선조 제1 도공체는, 목적으로 하는 격자체(1)에 있어서의 제1 선조부(10)에 대응하는 것이다. 선조 제1 도공체의 형성에 사용되는 페이스트인 제1 페이스트는, 상술한 세라믹스 소재의 제1 원료 분말, 매체 및 결합제를 포함하는 것이다. 제1 페이스트를 사용한 선조 제1 도공체의 형성에는, 소형 압출기나 인쇄기 등의 다양한 도포 장치를 사용할 수 있다.
선조 제1 도공체가 형성되면, 이어서 해당 선조 제1 도공체로부터 매체를 제거하고 건조시켜, 해당 선조 제1 도공체의 점도를 한층 높이는 조작을 행한다. 선조 제1 도공체로부터 매체를 제거하기 위해서는 예를 들어 해당 선조 제1 도공체에 열풍을 분사하거나, 적외선을 조사하거나 하면 된다. 매체가 제거된 후의 선조 제1 도공체에 있어서의 해당 매체의 비율은 바람직하게는 50질량% 이하, 보다 바람직하게는 30질량% 이하까지 저감되고, 선조 제1 도공체의 점도는 매우 높은 것이 되어, 그 보형성이 한층 높아진다.
선조 제1 도공체로부터 매체가 제거되면, 이어서, 제2 페이스트를 사용하여, 해당 선조 제1 도공체와 교차하도록, 복수조의 선조 제2 도공체를 서로 평행하게 또한 직선상으로 형성한다. 선조 제2 도공체는, 목적으로 하는 격자체(1)에 있어서의 제2 선조부(20)에 대응하는 것이다. 제2 페이스트로서는, 제1 페이스트와 마찬가지의 조성의 것을 사용할 수 있고, 세라믹스 소재의 제2 원료 분말, 매체 및 결합제를 포함하는 것이다. 선조 제2 도공체의 형성에는, 선조 제1 도공체와 마찬가지의 도포 장치를 사용할 수 있다. 선조 제2 도공체가 형성되면, 이어서 해당 선조 제2 도공체로부터 매체를 제거하고 건조시켜, 해당 선조 제2 도공체의 점도를 한층 높이는 조작을 행한다. 이 조작은, 선조 제1 도공체에 대하여 행하는 조작과 마찬가지로 행할 수 있다. 이와 같이, 선조 제1 도공체의 형성 및 매체의 제거와, 선조 제2 도공체의 형성 및 매체의 제거를 순차 행함으로써, 제1 선조부(10) 위에 제2 선조부(20)가 위치하는 격자체(1)가 순조롭게 얻어진다.
이와 같이 하여 얻어진 격자상 전구체는, 이것을 기판으로부터 박리하여 소성로 내에 적재하여 소성을 행한다. 이 소성에 의해 목적으로 하는 세라믹스 격자체(1)가 얻어진다. 소성은 일반적으로 대기 하에서 행할 수 있다. 소성 온도는, 세라믹스 소재의 원료 분말의 종류에 따라 적절한 온도를 선택하면 된다. 소성 시간에 관해서도 마찬가지이다.
이상의 방법에 의해, 목적으로 하는 세라믹스 격자체(1)가 얻어진다. 이 세라믹스 격자체(1)는, 붕판이나 깔판 등, 세라믹스 제품의 탈지 또는 소성용 세터로서 적합하게 사용되는 것 이외에도, 세터 이외의 가마도구, 예를 들어 상자나 빔으로서도 사용할 수 있다. 또한, 가마도구 이외의 용도, 예를 들어 필터, 촉매 담체 등의 각종 지그나 각종 구조재로서 사용할 수도 있다. 이 경우, 격자체(1)에 있어서의 요철면인 제2 면(1b) 위에 피소성체를 적재하는 것이 일반적이지만, 피소성체의 종류에 따라서는, 평탄면인 제1 면(1a) 위에 피소성체를 적재해도 된다. 예를 들어 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)의 제조 과정에 있어서의 소성 공정을 행하는 경우에는, 피소성체를, 평탄면인 제1 면(1a) 위에 적재하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상술한 실시 형태의 세라믹스 격자체(1) 외에도, 도 9 내지 도 14에 도시하는 실시 형태의 세라믹스 격자체(1A)도 제공된다. 이 세라믹스 격자체(1A)에 대해서는, 먼저 설명한 세라믹스 격자체(1)와 상이한 점에 대하여 설명을 행하기로 하고, 특별히 설명하지 않는 점에 대해서는, 먼저 설명한 세라믹스 격자체(1)에 관한 설명이 적절히 적용된다. 또한 도 9 내지 도 14에 대하여, 도 1 내지 도 8과 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
세라믹스 격자체(1A)는, 도 9 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 제2 선조부(20)는, 그 평면으로 본 투영상이, 교차부(2)에 있어서, 폭 방향 X의 외측을 향하여 만곡 팽출된 형상으로 되어 있다. 그것에 의하여 교차부(2)에 있어서의 투영상의 폭(W2a)이, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭(W2b)보다도 크게 되어 있다. 상세하게는, 제2 선조부(20)는, 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽이, 교차부(2)에 있어서, 폭 방향 X의 외측을 향하여 완만한 볼록한 곡선(21, 21)을 그리고 있다. 제2 선조부(20)의 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽은, 폭(W2a)을 갖는 최대 폭부를 갖고, 그 최대 폭부로부터 이격됨에 따라 폭이 점차 완만하게 감소되어 가, 교차부(2)끼리 사이의 위치에서는 폭(W2b)이 된다. 폭(W2b)은, 먼저 설명한 폭(W2)과 동일하다.
한편, 제1 선조부(10)는, 도 9, 도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 그 평면으로 본 투영상이, 교차부(2)에 있어서, 폭 방향 Y의 외측을 향하여 만곡 팽출된 형상으로 되어 있다. 그것에 의하여 교차부(2)에 있어서의 투영상의 폭(W1a)이, 교차부(2) 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭(W1b)보다도 크게 되어 있다. 상세하게는, 제1 선조부(10)는, 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽이, 교차부(2)에 있어서, 폭 방향 Y의 외측을 향하여 완만한 볼록한 곡선(11, 11)을 그리고 있다. 제1 선조부(10)의 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽은, 폭(W1a)을 갖는 최대 폭부를 갖고, 그 최대 폭부로부터 이격됨에 따라 폭이 점차 완만하게 감소되어 가, 교차부(2)끼리 사이의 위치에서는 폭(W1b)이 된다. 폭(W1b)은, 먼저 설명한 폭(W1)과 동일하다.
도 14에는 세라믹스 격자체(1A)의 평면도가 도시되어 있다. 동 도에 도시하는 바와 같이, 격자체(1)에는, 복수의 제1 선조부(10)와 복수의 제2 선조부(20)가 대략 직교함으로써, 해당 격자체의 평면으로 보아 대략 직사각 형상의 복수의 관통 구멍(3)이 형성되어 있다. 대략 직사각 형상을 이루는 관통 구멍(3)은, 대향하는 1조의 변인 제1 변(3a, 3a)을 갖고 있다. 이와 함께 관통 구멍(3)은, 대향하는 다른 1조의 변인 제2 변(3b, 3b)을 갖고 있다. 제1 변(3a, 3a)은, 제1 선조부(10)의 양쪽의 측연부에 대응하는 변이다. 한편, 제2 변(3b, 3b)은, 제2 선조부(20)의 양쪽의 측연부에 대응하는 변이다. 관통 구멍(3)은, 이들 4변에 의해 획정되어 있다. 대향하는 제1 변(3a, 3a)끼리는 직선으로 되어 있고 서로 평행하게 연장되어 있다. 마찬가지로, 대향하는 제2 변(3b, 3b)끼리도 직선으로 되어 있고 서로 평행하게 연장되어 있다. 그리고, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)가, 그것들의 교차부(2)에 있어서 상술한 만곡 팽출 형상을 가짐으로써, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 대략 직교함으로써 형성되는 관통 구멍(3)은, 코너부(30)가 직각의 직사각형이 아니라, 도 14에 도시하는 모식도와 같이, 코너부(30)가 약간 둥그스름한 직사각형이 된다.
이상의 구성을 갖는 세라믹스 격자체(1A)는, 이것을 예를 들어 피소성체의 소성용 세터로서 사용한 경우, 직사각형을 한 관통 구멍(3)의 코너부(30)가 둥그스름해져 있는 것에 기인하여 강도 및 내스폴링성이 향상된다. 이 이유는, 세라믹스 격자체(1A) 중, 크랙 등의 결함이 가장 발생하기 쉬운 부위는 관통 구멍(3)의 코너부(30)인바, 해당 코너부(30)가 둥그스름해져 있는 것에 기인하여 해당 코너부(30)에 크랙 등이 발생하기 어렵기 때문이다. 이것과는 대조적으로, 예를 들어 상술한 특허문헌 2에 기재되어 있는 개구부를 갖는 가마도구판에서는, 해당 개구부의 코너부가 직각으로 되어 있으므로, 크랙 등이 발생하기 쉽다.
상술한 강도 및 내스폴링성의 향상은, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)의 교차부(2)에 있어서, 적어도 제2 선조부(20)가, 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽에, 상기한 볼록한 곡선(21)을 갖고 있으면 충분히 달성된다. 특히, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)의 양쪽이, 평면으로 본 투영상의 긴 쪽 방향을 따르는 윤곽에, 상기한 볼록한 곡선(11, 21)을 갖고 있으면, 강도 및 내스폴링성이 한층 더 향상된다.
세라믹스 격자체(1A)는, 상술한 세라믹스 격자체(1)와 마찬가지의 방법으로 제조할 수 있다. 단, 상술한 세라믹스 격자체(1)의 제조에 있어서는, 선조 제1 도공체 및 선조 제2 도공체의 형성 후에 매체를 제거하는 조작을 행했지만, 세라믹스 격자체(1A)의 제조에 있어서는, 이 매체 제거 조작을 행하는 것은 필요로 하지 않는다. 이에 의해, 선조 제1 도공체와 선조 제2 도공체의 교차부에 있어서, 선조 제2 도공체가 적절하게 선조 제1 도공체 내에 가라앉고, 그것에 의하여, 이들 도공체의 측연부가 폭 방향의 외측을 향하여 만곡 팽출된다.
세라믹스 격자체(1A)의 제조에 있어서는, 페이스트로서 비교적 저점도의 것을 사용할 수도 있다. 저점도의 페이스트를 사용하는 경우에는, 상술한 격자상 전구체를 제조한 후, 해당 격자상 전구체를 소성 공정에 부치기 전에, 해당 격자상 전구체를 건조시켜 액체분을 제거하고, 해당 격자상 전구체의 보형성을 높이고 나서 소성을 행하는 것이 바람직하다. 비교적 저점도의 페이스트를 사용하는 경우, 그 점도는, 도포 시의 온도에 있어서, 10㎪·s 이상 1.5㎫·s 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎫·s 이상 1.3㎫·s 이하인 것이 더욱 바람직하다.
이와 같이 하여, 2종류의 선조 도공체에 의해 형성된 격자상 전구체가 얻어진다. 격자상 전구체를 제조할 때에 사용한 페이스트의 점도가 비교적 낮은 경우에는, 이 격자상 전구체를 건조시켜, 보형성을 발현시키는 것이 바람직하다. 그것에 의하여, 선조 제2 도공체가 과도하게 선조 제1 도공체 내로 가라앉는 것이 방지되어, 이들 도공체의 측연부가 폭 방향의 외측을 향하여 적절하게 만곡 팽출된다. 또한, 인접하는 교차부 사이에 있어서, 선조 제2 도공체가 자중으로 하방을 향하여 휘는 것이 방지되어, 선조 제2 도공체의 가교 상태가 유지된다. 건조는, 예를 들어 대기 하에 40℃ 이상 80℃ 이하의 온도에서 격자상 전구체를 가열함으로써 행하여진다. 가열 시간은, 예를 들어 0.5시간 이상 12시간 이하로 할 수 있다. 페이스트의 점도가 높은 경우에는, 격자상 전구체의 건조는 필요가 없는 경우가 많아, 그때에는 격자상 전구체를 직접 이하에 설명하는 소성 공정에 부칠 수 있다.
이상, 본 발명을 그의 바람직한 실시 형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 제한되지 않는다. 예를 들어 상기 실시 형태의 세라믹스 격자체(1, 1A)는, 제1 선조부(10)와 제2 선조부(20)가 대략 직교하도록 교차되어 있었지만, 양쪽 선조부(10, 20)의 교차 각도는 90도에 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시 형태의 세라믹스 격자체(1, 1A)는, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부(20)의 2종류의 선조부를 사용하고 있었지만, 이 외에도 제3 선조부(도시하지 않음)나, 제4, 제5 선조부(도시하지 않음) 등의 3종류 이상의 선조부를 더 사용해도 된다. 이러한 3종류 이상의 선조부를 사용하는 경우에 있어서 제3 선조부 이후의 선형부는, 각각 두께(T1), 폭(W1) 및 피치(P1)에 대하여 전술한 바와 같은 제1 및 제2 선조부와 마찬가지의 구성인 것이 바람직하다. 또한 제3 선조부 이후의 선형부에 의해 형성되는 교차부의 구성에 대해서도, 전술한 바와 같은 제1 및 제2 선조부에 의해 형성되는 교차부와 마찬가지의 구성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시 형태의 세라믹스 격자체(1, 1A)는 단층 구조의 것이었지만, 이것 대신에 해당 격자체(1)를 복수 사용하고, 그것들을 예를 들어 도 15의 (a) 및 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이 복수단 적층하여 사용해도 된다. 도 15의 (a)에 도시하는 실시 형태에 있어서는, 제1 선조부(10') 및 제2 선조부(20')로 이루어지는 제1 격자체(1')와, 제1 선조부(10") 및 제2 선조부(20")로 이루어지는 제2 격자체(1")가 적층되어 격자체(1, 1A)가 형성되어 있다. 제1 격자체(1')에 있어서의 제1 선조부(10')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제1 선조부(10")는 동일 피치가 되도록 배치되어 있다. 마찬가지로, 제1 격자체(1')에 있어서의 제2 선조부(20')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제2 선조부(20") 모두 동일 피치가 되도록 배치되어 있다.
한편, 도 15의 (b)에 도시하는 실시 형태에 있어서는, 제1 격자체(1')에 있어서의 제1 선조부(10')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제1 선조부(10")는 반피치 어긋나도록 배치되어 있다. 마찬가지로, 제1 격자체(1')에 있어서의 제2 선조부(20')와, 제2 격자체(1")에 있어서의 제2 선조부(20") 모두 반피치 어긋나도록 배치되어 있다.
도 15의 (a) 및 도 15의 (b)에 도시하는 실시 형태의 세라믹스 격자체(1, 1A)에 있어서는, 적어도, 제1 격자체(1')에 있어서의 제1 선조부(10')와 제2 선조부(20')가 그것들의 교차부에 있어서 점 접촉되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 상하로 인접하는 임의의 1조의 선조부끼리 그것들의 교차부에 있어서 점 접촉되어 있는 것이 바람직하다.
도 15의 (a) 및 (b)에 도시하는 실시 형태의 변형예로서 도 16에 도시하는 실시 형태의 세라믹스 격자체(1, 1A)를 들 수 있다. 도 16에 도시하는 실시 형태의 세라믹스 격자체(1, 1A)는, 제1 선조부(10) 및 제2 선조부를 갖는 것 외에도, 일 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제3 선조부(33)를 더 갖고 있다. 본 실시 형태에 있어서는 제3 선조부(33)가 연장되는 방향은, 제1 선조부(10)가 연장되는 방향과 동일 방향으로 되어 있지만, 이 대신에, 제3 선조부(33)는, 제1 선조부(10)가 연장되는 방향에 대하여, 경사 방향(구체적으로는, 바람직하게는 -45°보다도 크며 또한 45°보다도 작고, 더욱 바람직하게는 -45°보다도 크며, 또한 30°보다도 작다)으로 경사져 있어도 된다. 제3 선조부(33)는, 제2 선조부(20)와 교차하고 있으며, 제3 선조부(33)와 제2 선조부(20)의 교차부는, 어느 해당 교차부에 있어서도, 제2 선조부(20) 위에 제3 선조부(33)가 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제3 선조부(33)가, 제1 선조부(10)의 배치의 피치와 반피치(0.5피치) 어긋나 배치되어 있다. 이 실시 형태는, 전자 부품을 적재하고 소성할 때에 선형부로부터의 전자 부품의 낙하를 방지하기 위하여 가장 바람직한 양태이다. 그러나, 본 발명은 이 실시 형태에 제한되지 않고, 제1 선조부(10)와 제3 선조부(33)의 어긋남은, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에 있어서는, 제로(0) 이상 반피치(0.5피치) 미만의 범위를 취할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서도, 지금까지의 실시 형태의 세라믹스 격자체(1, 1A)와 마찬가지의 효과가 발휘된다. 제3 선조부(33)와 제2 선조부(20)의 교차부의 종단면으로 보아, 제3 선조부(33)와 제2 선조부(20)는 제3 선조부에 있어서의 원형 또는 타원형에 있어서의 하향으로 볼록한 정상부와, 제2 선조부에 있어서의 원형 또는 타원형에 있어서의 상향으로 볼록한 정상부만이 접촉되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 각 실시 형태 세라믹스 격자체(1, 1A)의 강도를 향상시킬 목적으로, 해당 격자체(1, 1A)의 외주에 외측 프레임을 설치해도 된다. 이 외측 프레임은 해당 격자체(1, 1A)와 동일한 재료로 일체적으로 형성해도 되고, 혹은 해당 격자체(1, 1A)와는 별도로 제조해 두고, 소정의 접합 수단으로 접합해도 된다. 또한, 내스폴링성을 향상시킬 목적으로, 제1 선조부(10) 및/또는 제2 선조부(20)의 긴 쪽 방향을 따르는 변의 일부에, 폭 방향 내측을 향하여 슬릿을 형성해도 된다. 또한 내스폴링성을 향상시킬 목적으로, 각 실시 형태의 세라믹스 격자체(1)에 있어서의 각 선조부는 그 단부가 노출되어 있는 양태, 환언하면, 세라믹스 격자체(1)의 외연에, 프레임체로 이루어지는 보강재가 존재하지 않는 양태가 보다 바람직하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는, 이러한 실시예에 제한되지 않는다. 특별히 언급하지 않는 한, 「%」 및 「부」는 각각 「질량%」 및 「질량부」를 의미한다.
〔실시예 1〕
본 실시예에서는, 도 1 내지 도 8에 도시하는 세라믹스 격자체(1)를 제조했다.
(1) 선조 도공체 형성용의 페이스트의 조제
평균 입경 0.8㎛의 3몰% 이트리아 첨가 부분 안정화 지르코니아분 65.3부와, 수계 결합제로서 히드록시프로필메틸셀룰로오스(평균 중합도: 30만g/㏖) 5.0부와, 가소제로서, 글리세린 2.5부와, 폴리카르복실산계 분산제(분자량 12000) 1.1부와, 물 26.1부를 혼합하고, 탈포하여 페이스트를 조제했다. 페이스트의 점도는 25℃에 있어서 2.3㎫·s였다.
(2) 선조 도공체의 형성
상기한 페이스트를 원료로 하고, 직경 0.4㎜의 노즐을 갖는 디스펜서를 사용하여 수지 기판 위에 선조 제1 도공체를 형성했다. 이어서 드라이어를 사용하여 선조 제1 도공체에 열풍을 분사하여 물을 제거하여 선조 제1 도공체를 건조시켰다. 건조 후의 선조 제1 도공체의 물의 함유량은 10%였다. 계속하여 선조 제1 도공체에 교차하는 선조 제2 도공체를 형성했다. 양쪽 선조 도공체의 교차 각도는 90도로 했다. 드라이어를 사용하여 선조 제2 도공체에 열풍을 분사하여 물을 제거하여 선조 제2 도공체를 건조시켰다. 건조 후의 선조 제2 도공체의 물의 함유량은 8%였다. 이와 같이 하여 격자상 전구체를 얻었다.
(3) 소성 공정
건조 후의 격자상 전구체를 수지 기판으로부터 박리한 후, 대기 소성로 내에 적재했다. 이 소성로 내에서 탈지 및 소성을 행하여, 도 1 내지 도 8에 도시하는 형상의 세라믹스 격자체를 얻었다. 소성 온도는 1450℃로 하고, 소성 시간은 3시간으로 했다. 얻어진 격자체에 있어서는, 제1 선조부와 제2 선조부는, 그것들의 교차부에 있어서 점 접촉되어 있었다. 얻어진 격자체에 있어서의 제1 선조부의 두께(T1)는 400㎛, 제2 선조부의 두께(T2)는 410㎛, 교차부의 두께(Tc)는 770㎛였다. 따라서 Tc는, (T1+T2)에 대하여, 0.95가 된다. 제1 선조부의 폭(W1)은 425㎛, 제2 선조부의 폭(W2)은 420㎛였다. 교차부에 있어서의, 제1 선조부의 폭(W1a)은 445㎛, 제2 선조부의 폭(W2a)은 440㎛였다. 따라서, W2a는, W2b의 1.05배이며, W2a와 W2b는 대략 동일값이었다. 제1 선조부의 피치(P1)는 800㎛, 제2 선조부의 피치(P2)는 720㎛였다. 세라믹스 격자체(1)의 표면 조도 Ra는 제1 면에 있어서 0.3㎛, 제2 면에 있어서 0.4㎛였다. 또한, 세라믹스 격자체(1)에 있어서의 관통 구멍의 면적은 0.09㎟이며, 개공률은 17%였다.
〔실시예 2〕
본 실시예에서는, 도 9 내지 도 14에 도시하는 세라믹스 격자체(1A)를 제조했다.
(1) 선조 도공체 형성용의 페이스트의 조제
평균 입경 0.8㎛의 8몰% 이트리아 첨가 완전 안정화 지르코니아분 65.3부와, 수계 결합제로서 히드록시프로필메틸셀룰로오스(평균 중합도: 30만g/㏖) 5.0부와, 가소제로서, 글리세린 2.5부와, 폴리카르복실산계 분산제(분자량 12000) 1.1부와, 물 26.1부를 혼합하고, 탈포하여 페이스트를 조제했다. 페이스트의 점도는 25℃에 있어서 2.3㎫·s였다.
(2) 선조 도공체의 형성
상기한 페이스트를 원료로 하고, 직경 0.4㎜의 노즐을 갖는 디스펜서를 사용하여 수지 기판 위에 선조 제1 도공체를 형성하고, 계속하여 그것에 교차하는 선조 제2 도공체를 형성했다. 양쪽 선조 도공체의 교차 각도는 90도로 했다. 이와 같이 하여 격자상 전구체를 얻었다.
(3) 소성 공정
건조 후의 격자상 전구체를 수지 기판으로부터 박리한 후, 대기 소성로 내에 적재했다. 이 소성로 내에서 탈지 및 소성을 행하여, 도 9 내지 도 14에 도시하는 형상의 세라믹스 격자체를 얻었다. 소성 온도는 1450℃로 하고, 소성 시간은 3시간으로 했다. 얻어진 격자체에 있어서의 제원을 이하의 표 1에 나타낸다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 직사각형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름하게 되어 있었다.
〔실시예 3〕
노즐의 직경을 0.8㎜로 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 직사각형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.
〔실시예 4〕
평균 입경 0.8㎛의 8몰% 이트리아 첨가 완전 안정화 지르코니아분 53.6부와, 수계 결합제로서 히드록시프로필메틸셀룰로오스(평균 중합도: 30만g/㏖) 4.1부와, 가소제로서, 글리세린 2.0부와, 폴리카르복실산계 분산제(분자량 12000), 물 39.4부를 혼합하고, 탈포하여 페이스트를 조제했다. 페이스트의 점도는 25℃에 있어서 115만Pa·s였다. 이 페이스트를 사용하여 실시예 1과 마찬가지의 조작에 의해 격자상 전구체를 얻었다. 단, 노즐의 직경을 0.4㎜로 했다. 이 격자상 전구체를 드라이어로 건조시키면서 디스펜서에 의해 도공체를 형성하고, 또한, 도공체 형성 후에, 건조기에 의해 60℃에서 12시간에 걸쳐 건조시켰다. 이외는 실시예 2와 마찬가지로 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 직사각형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.
〔실시예 5〕
실시예 4에 있어서 노즐의 직경을 0.8㎜로 했다. 이외는 실시예 3과 마찬가지로 세라믹스 격자체를 얻었다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 직사각형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.
〔실시예 6〕
실시예 2에 있어서, 선조부를 4종류로 했다. 4종류의 선조부는, 제1 선조부, 제2 선조부, 제3 선조부 및 제4 선조부의 순서로 적층했다. 상하로 인접하는 선조부끼리는 90도로 교차시켰다. 제1 선조부와 제2 선조부의 교차에 의해 발생하는 교차부의 위치는, 제2 선조부와 제3 선조부의 교차에 의해 발생하는 선조부의 위치와, 평면으로 보아 동일해지도록 했다. 제2 선조부와 제3 선조부의 교차부 및 제3 선조부와 제4 선조부의 교차부에 대해서도 마찬가지이다. 이외는 실시예 2와 마찬가지로 세라믹스 격자체를 얻었다. 제원을 나타낸 표 1에 있어서, 제3 선조부의 두께, 폭 및 선조부 사이의 피치를, 각각 T3, W3 및 P3으로서 나타냈다. 또한 제4 선조부의 두께, 폭 및 선조부 사이의 피치를, 각각 T4, W4 및 P4로서 나타냈다. 또한 표 1에 있어서, 세라믹스 격자체의 제1 면이란 제1 선조부의 외면을 의미하고, 제2 면이란 제4 선조부의 해당면을 의미한다. 얻어진 격자체에 있어서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 직사각형의 관통 구멍에 있어서의 코너부가 둥그스름해져 있었다.
〔비교예 1〕
본 비교예는, 격자체로서 니켈망을 사용한 예이다. 이 니켈망은, 굵기 315㎛의 니켈 선재를 평직하여 형성된 32메쉬에 지르코니아 용사 코팅한 것이며, 두께는 0.6㎜이다.
〔비교예 2〕
본 비교예는, 젤라틴을 탕에 용해시켜 얻어진 용액(젤라틴의 농도는 물에 대하여 3%)을 준비하고, 이 용액을, 미리 조제해 둔 이트리아 완전 안정화 지르코니아 슬러리와 혼합했다. 혼합은, 혼합액에 있어서의 이트리아 완전 안정화 지르코니아와 물의 체적비가 10:90이 되도록 행했다. 이 혼합액을 냉장고 내에 정치하여 겔화시켰다. 이 겔을 에탄올 동결기에 의해 동결시켰다. 동결시킨 겔을 건조(동결 건조)한 후, 얻어진 건조체를 탈지하고, 1600℃에서 3시간 소성했다. 이와 같이 하여 얻어진 소성체는, 기공률은 79%, 기공 직경은 95㎛이고, 두께 방향으로 기공이 배향된 구조가 형성된 것이었다.
〔평가〕
실시예 및 비교예에서 얻어진 격자체에 대하여, 내스폴링성의 평가를 이하의 방법으로 행했다. 그것들의 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.
〔내스폴링성의 평가〕
세로 150㎜×가로 150㎜×두께 0.8 내지 1.5㎜의 샘플을 준비했다. 멀라이트질 다리 구비 랙 형상 가마도구(외형 치수가 165㎜×165㎜이며, 중앙에 있는 십자 형상 폭 치수가 15㎜이며, 외측 프레임과 십자 사이에는 60㎜×60㎜의 4개의 중공 구조를 갖는다)를 대판에 놓고, 그 랙 위에 샘플을 세트하고, 대기 소성로에서 고온 가열하여 1시간 이상 원하는 온도로 유지한 후에, 전기로로부터 취출하여 실온에 노출시켜, 눈으로 샘플의 굴곡, 휨 및 깨짐의 유무를 평가했다. 설정 온도를 200℃부터 1100℃까지 50℃씩 승온시키면서 변경하여, 깨짐이 발생하지 않는 온도의 상한을 「내구 온도의 상한값」으로 하고, 내스폴링성의 평가로 했다.
〔반복 소성에 의한 형상 변화 평가〕
세로 150㎜×가로 150㎜의 각 샘플을 준비하고, 카본 도가니 중에서, 아르곤 분위기 하에서 400℃/hr로 승온하고, 1300℃에서 5분 유지하고, 400℃/hr로 냉각하는 소성 패턴을 65회 반복하고, 초기와 반복 소성 후의 샘플 형상의 차이에 대하여, 외관으로부터 평가했다.
Figure 112018092266491-pct00001
Figure 112018092266491-pct00002
표 2에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 각 실시예에서 얻어진 격자체는, 각 비교예에 비하여 내스폴링성이 높음을 알 수 있다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 세라믹스 격자체는, 고강도이며 또한 내스폴링성이 우수한 것이다.

Claims (12)

  1. 일방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제1 선조부와, 해당 제1 선조부와 교차하는 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제2 선조부를 갖는 세라믹스 격자체이며,
    제1 선조부와 제2 선조부의 교차부는, 어느 해당 교차부에 있어서도, 제1 선조부 위에 제2 선조부가 배치되어 있으며,
    상기 교차부에 있어서, 제1 선조부의 세라믹스와 제2 선조부의 세라믹스가 일체화하여 연속된 구조체로 되어 있으며,
    상기 교차부에 있어서, 제1 선조부는, 그 단면이, 직선부와, 해당 직선부의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부로 구성되는 형상을 갖고 있으며,
    상기 교차부에 있어서, 제2 선조부는, 그 단면이, 원형 또는 타원형의 형상을 갖고 있으며,
    상기 교차부의 종단면으로 보아, 제1 선조부와 제2 선조부는, 제1 선조부에 있어서의 상기 볼록형의 곡선부의 정상부와, 제2 선조부에 있어서의 상기 원형 또는 타원형에 있어서의 하향으로 볼록한 정상부만이 접촉되어 있는, 세라믹스 격자체.
  2. 제1항에 있어서, 제2 선조부는, 상기 교차부에 있어서의 평면으로 본 투영상의 폭이, 상기 교차부 이외의 부위에 있어서의 평면으로 본 투영상의 폭과 동일하게 되어 있는, 세라믹스 격자체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 선조부 및 제2 선조부가 모두, 2 이상의 결정상이 혼재한 세라믹스로 이루어지는, 세라믹스 격자체.
  4. 제3항에 있어서, 제1 선조부 및 제2 선조부가 모두, 정방정과 입방정이 혼재한 부분 안정화 지르코니아로 이루어지는, 세라믹스 격자체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 선조부의 연장되는 방향과 동일 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제3 선조부를 더 갖고,
    제3 선조부는 제2 선조부와 교차하고 있으며,
    제3 선조부와 제2 선조부의 교차부는, 어느 해당 교차부에 있어서도, 제2 선조부 위에 제3 선조부가 배치되어 있으며,
    각 제3 선조부는, 제1 선조부의 배치의 피치와 반피치 어긋나게 배치되어 있는, 세라믹스 격자체.
  6. 일방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제1 선조부와, 해당 제1 선조부와 교차하는 방향을 향하여 연장되는 세라믹스제의 복수의 제2 선조부를 갖는 세라믹스 격자체이며,
    제1 선조부와 제2 선조부의 교차부는, 어느 해당 교차부에 있어서도, 제1 선조부 위에 제2 선조부가 배치되어 있으며,
    상기 교차부에 있어서, 제1 선조부의 세라믹스와 제2 선조부의 세라믹스가 일체화하여 연속된 구조체로 되어 있으며,
    제1 선조부는, 그 단면이, 상기 교차부 이외의 부위에 있어서, 직선부와, 해당 직선부의 양단부를 단부로 하는 볼록형의 곡선부로 구성되는 형상을 갖고 있으며,
    제2 선조부는, 그 단면이, 상기 교차부 이외의 부위에 있어서, 원형 또는 타원형의 형상을 갖고 있으며,
    제2 선조부는, 그 평면으로 본 투영상이, 상기 교차부에 있어서, 폭 방향 외측을 향하여 만곡 팽출된 형상으로 되어 있으며, 그것에 의하여 상기 교차부에 있어서의 투영상의 폭이, 상기 교차부 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭보다도 크게 되어 있는, 세라믹스 격자체.
  7. 제6항에 있어서, 제1 선조부는, 그 평면으로 본 투영상이, 상기 교차부에 있어서, 폭 방향 외측을 향하여 만곡 팽출된 형상으로 되어 있으며, 그것에 의하여 상기 교차부에 있어서의 투영상의 폭이, 상기 교차부 이외의 부위에 있어서의 투영상의 폭보다도 크게 되어 있는, 세라믹스 격자체.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 알루미나, 멀라이트, 근청석, 지르코니아, 질화규소 또는 탄화규소를 포함하는 세라믹스로 이루어지는, 세라믹스 격자체.
  9. 제8항에 있어서, 표면에 지르코니아가 코팅되어 있는, 세라믹스 격자체.
  10. 제1항, 제2항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 선조부에 있어서의 상기 직선부를 적재면으로서 평면 위에 적재했을 때, 제2 선조부가, 인접하는 2개의 상기 교차부 사이에 있어서 해당 평면으로부터 이격하는 형상을 이루고 있는, 세라믹스 격자체.
  11. 제1항, 제2항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 세라믹스 제품의 소성용 세터로서 사용되는, 세라믹스 격자체.
  12. 세라믹스 소재의 제1 원료 분말, 매체 및 결합제를 포함하는 제1 페이스트를, 평탄한 기판 위에 선상으로 도공하여, 복수조의 선조 제1 도공체를 서로 평행하게 또한 직선상으로 형성하고,
    복수조의 상기 선조 제1 도공체로부터 상기 매체를 제거하여, 해당 선조 제1 도공체를 건조시키고,
    세라믹스 소재의 제2 원료 분말, 매체 및 결합제를 포함하는 제2 페이스트를, 건조 후의 복수조의 상기 선조 제1 도공체와 교차하도록 선상으로 도공하여, 복수조의 선조 제2 도공체를 서로 평행하게 또한 직선상으로 형성하고,
    복수조의 상기 선조 제2 도공체로부터 상기 매체를 제거하여, 해당 선조 제2 도공체를 건조시켜 격자상 전구체를 형성하고,
    상기 격자상 전구체를 소성하는, 세라믹스 격자체의 제조 방법.
KR1020187026878A 2016-05-24 2017-05-17 세라믹스 격자체 KR102366481B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016103778A JP6410758B1 (ja) 2016-05-24 2016-05-24 セラミックス格子体
JPJP-P-2016-103778 2016-05-24
PCT/JP2017/018582 WO2017204061A1 (ja) 2016-05-24 2017-05-17 セラミックス格子体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190013699A KR20190013699A (ko) 2019-02-11
KR102366481B1 true KR102366481B1 (ko) 2022-02-23

Family

ID=60411230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187026878A KR102366481B1 (ko) 2016-05-24 2017-05-17 세라믹스 격자체

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6410758B1 (ko)
KR (1) KR102366481B1 (ko)
CN (1) CN108698942B (ko)
TW (1) TWI739838B (ko)
WO (1) WO2017204061A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6284693B1 (ja) * 2016-10-06 2018-02-28 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
CN113454414B (zh) * 2019-02-28 2022-12-23 三井金属矿业株式会社 陶瓷结构体
JP2020073432A (ja) * 2019-10-23 2020-05-14 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
WO2021111993A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 株式会社村田製作所 チップ状電子部品用セッター
CN111043862B (zh) * 2019-12-24 2020-11-03 浙江峰邦机械科技有限公司 一种变电站用绝缘瓷质套管烧结成型固定支架
WO2021153180A1 (ja) * 2020-01-31 2021-08-05 京セラ株式会社 セラミック構造体の製造方法
WO2024034256A1 (ja) * 2022-08-08 2024-02-15 三井金属鉱業株式会社 セッターと敷板とからなる焼成治具
WO2024034257A1 (ja) * 2022-08-08 2024-02-15 三井金属鉱業株式会社 セッターと敷板とからなる焼成治具
JP7361234B1 (ja) 2023-03-28 2023-10-13 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 焼成用治具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878859B1 (ko) * 2007-11-27 2009-01-15 주식회사 아크로이엔지 세라믹제품 소성용 세라믹코팅 니켈 메쉬 받침대 및 그제조방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01242118A (ja) * 1988-03-24 1989-09-27 Kobe Steel Ltd 多孔質セラミックフィルタ
JP2500206B2 (ja) * 1991-03-26 1996-05-29 日本碍子株式会社 セラミックス製品の焼成方法
JPH06207785A (ja) 1992-07-03 1994-07-26 Tohoku Ceramic Kk 加熱成型加工用セッターおよびその製法
JPH0798185A (ja) * 1993-09-20 1995-04-11 Fujitsu Ltd セラミックパッケージの製造方法
JP2002193679A (ja) * 2000-12-26 2002-07-10 Ngk Insulators Ltd 焼成用スペーサー及びそれを用いた焼成用治具
DE10327095A1 (de) * 2003-06-13 2005-02-10 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Träger für Bauteile sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen
CN101027265A (zh) * 2004-09-27 2007-08-29 日本碍子株式会社 烧成用垫板及使用该烧成用垫板的蜂窝成形体的烧成方法
JP4300239B2 (ja) 2007-01-17 2009-07-22 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP5450059B2 (ja) * 2007-04-25 2014-03-26 株式会社東芝 マグネトロン用ステムおよびそれを用いたマグネトロン並びにマグネトロン用ステムの製造方法
JP2009062243A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Covalent Materials Corp 焼成用容器の再生方法
CN105115304B (zh) * 2008-03-05 2018-03-20 日本碍子株式会社 陶瓷烧成用窑工具板
EP2496051B1 (en) * 2009-10-27 2017-01-04 Kyocera Corporation Ceramic heater
CN102040365A (zh) * 2010-11-03 2011-05-04 中国科学院青海盐湖研究所 一种轻质白云石镁水泥隔墙板及其制造方法
JP2013051392A (ja) * 2011-08-02 2013-03-14 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
JP6564401B2 (ja) * 2015-01-19 2019-08-21 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
CN205013237U (zh) * 2015-09-28 2016-02-03 珠海凌达压缩机有限公司 一种压缩机及其组合式平衡块

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878859B1 (ko) * 2007-11-27 2009-01-15 주식회사 아크로이엔지 세라믹제품 소성용 세라믹코팅 니켈 메쉬 받침대 및 그제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190013699A (ko) 2019-02-11
JP2018184304A (ja) 2018-11-22
WO2017204061A1 (ja) 2017-11-30
CN108698942A (zh) 2018-10-23
CN108698942B (zh) 2021-08-24
TWI739838B (zh) 2021-09-21
JP6410758B1 (ja) 2018-10-24
TW201742849A (zh) 2017-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102366481B1 (ko) 세라믹스 격자체
JP6814850B2 (ja) 窯道具
JP6259943B1 (ja) セラミックス格子体
JP6462102B2 (ja) セラミックス格子体
KR102227122B1 (ko) 세라믹스 격자체
JP6666990B2 (ja) セラミックス格子体
JP6952170B2 (ja) セラミックス構造体
JP6608499B2 (ja) セラミックス格子体
JP6883680B2 (ja) セラミックス格子体
CN109689594B (zh) 陶瓷格栅体
JP2020073432A (ja) セラミックス格子体
JPWO2020174893A1 (ja) セラミックス構造体
US11335936B2 (en) Ceramic sheet and method for manufacturing the same
JP6297879B2 (ja) 多数個取りセラミック基板およびセラミック基板
JP4625654B2 (ja) セッターに用いるセラミックス製のカバー

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right