TW201823185A

TW201823185A - 陶瓷格子體

Info

Publication number: TW201823185A
Application number: TW106130582A
Authority: TW
Inventors: 黒村哲宗; 有馬峻; 本田光司
Original assignee: 日商三井金屬鑛業股份有限公司
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2018-07-01
Also published as: TWI780068B; KR102227122B1; WO2018066281A1; KR20190058470A

Abstract

本發明之陶瓷格子體(1)具有複數個第1線條部(10)及複數個第2線條部(20)。於第1線條部(10)與第2線條部(20)之交點中之任一該交點均於第1線條部(10)上配置有第2線條部(20)。陶瓷格子體(1)於俯視下之輪廓之至少一部分具有直線邊部(L1)、(L2)。第1線條部(10)及第2線條部(20)與直線邊部(L1)、(L2)分別獨立地以10度以上且170度以下之角度相交。

Description

陶瓷格子體

本發明係關於一種陶瓷製之格子體。

於對陶瓷製之電子零件或玻璃進行焙燒時，通常係將被焙燒物載置於亦被稱為棚板或墊板等之托架上進行焙燒。為了縮短被焙燒物之脫脂、焙燒時間而增加每單位時間之製造個數，必須於焙燒步驟中進行急熱及急冷，結果，若使先前之陶瓷製托架急熱及/或急冷，則容易產生破裂等缺陷。又，重複使用亦容易產生破裂等缺陷。又，於使用金屬製托架之情形時，指出無法於氧化環境下使用之問題或當於1200℃以上之高溫區域下重複使用時會大幅變形之問題。作為與陶瓷製托架相關之先前技術，例如已知有包含利用將氮化鋁作為主成分之陶瓷製作且具有貫通正面及背面之多個孔之多孔板的加熱成型加工用托架(參照專利文獻1)。根據該文獻，藉由使用氮化鋁作為陶瓷，其可使用之最高溫度與氧化鋁或氧化鎂所代表之氧化物陶瓷相比較高，且導熱率亦較大，因此對於急熱或急冷之熱衝擊而阻力增大。於專利文獻2中記載有對載置被焙燒物之表面側及背面側賦予至少凹凸形狀，並且形成有開口部之陶瓷焙燒用窯道具板。於該文獻中記載有如下內容：利用該窯道具板，可實現熱容量之降低化與成本削減化，與焙燒物之接觸面積減少，因此脫氣變得良好，進而因環境之均勻化而可均勻地製造被焙燒體。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開平6-207785號公報 [專利文獻2]日本專利再表2009/110400號公報

然而，即便使用上述各專利文獻所記載之技術，於進行被焙燒物之急速之加熱及冷卻時，亦不易防止托架產生破裂等直至達到滿意之位準為止。因此，本發明之課題在於提供一種可消除上述先前技術所具有之各種缺點之陶瓷格子體。本發明提供一種陶瓷格子體，其係具有朝向一方向延伸之陶瓷製之複數個第1線條部、及朝向與該第1線條部交叉之方向延伸之陶瓷製之複數個第2線條部者，並且於第1線條部與第2線條部之交點中之任一該交點，均於第1線條部上配置有第2線條部，第1線條部之剖面於上述交點以外之部位具有由直線部及將該直線部之兩端部設為端部之凸形之曲線部構成之形狀，第2線條部之剖面於上述交點以外之部位具有圓形或橢圓形之形狀，上述陶瓷格子體於俯視下之輪廓之至少一部分具有直線邊部，第1線條部及第2線條部與上述直線邊部分別獨立地以10度以上且170度以下之角度相交。 [產業上之可利用性] 本發明之陶瓷格子體為高強度且耐剝落性優異。

以下，基於其較佳之實施形態，一面參照圖式一面對本發明進行說明。於圖1(a)及圖1(b)中示出本發明之陶瓷格子體之一實施形態。該等圖所示之陶瓷格子體(以下，亦簡稱為「格子體」)1於俯視下之輪廓之至少一部分具有直線邊部。詳細而言，格子體1具有矩形之輪廓，該矩形之輪廓具有對向之第1邊部L1及第2邊部L2以及對向之第3邊部L3及第4邊部L4。如圖1(a)及圖1(b)以及圖2(a)及圖2(b)所示，格子體1具有朝向一方向X延伸之陶瓷製之複數個第1線條部10。各個第1線條部10呈直線並相互平行地延伸。又，陶瓷格子體1具有朝向作為與X方向不同之方向之Y方向延伸之陶瓷製之複數個第2線條部20。各個第2線條部20呈直線並相互平行地延伸。X方向與Y方向係不同之方向，因此第1線條部10與第2線條部20交叉。藉由使複數個第1線條部10與複數個第2線條部20交叉而形成格子體1。上述邊部L1及L2係將複數個第1線條部10之端部及複數個第2線條部20之端部連接後假想地形成之線，未必必須存在與邊部L1及L2對應之陶瓷製之第1線條部10及/或第2線條部20。再者，X方向與Y方向通常以90度之角度交叉。第1線條部10及第2線條部20之交叉角度可根據陶瓷格子體1之具體用途進行設定。於本實施形態中，兩線條部10、20係以90度(直角)或小於90度之角度或者大於90度之角度交叉。進而，第1線條部10及第2線條部20較佳為分別獨立地以10度以上且170度以下之角度與陶瓷格子體1中之直線邊部相交。於陶瓷格子體1存在2處以上之直線邊部之情形時，較佳為於任一處直線部滿足上述角度關係。本實施形態之陶瓷格子體1具有一對邊部L1及一對邊部L2作為直線部，結果，例如如圖1(b)所示，於第1線條部10與第1邊部L1所成之角度，若將自L1出發並朝向第1線條部逆時針所成之角度設為θ1，將自L1出發並朝向第2線條部逆時針所成之角度設為θ2，則θ1及θ2較佳為分別獨立地為10度以上且170度以下。θ1與θ2可互為補角關係，或者亦可並非為補角關係。又，θ1與θ2可設為任意之角度，但為了獲得提高下述耐熱衝擊性(耐剝落性)之效果，較佳為正交。陶瓷格子體1藉由使第1線條部10與第2線條部20交叉而形成格子，並呈具有由該格子劃分形成之複數個貫通孔3之板狀之形狀。陶瓷格子體1具有第1面1a及與其對向之第2面1b。第1線條部10於兩線條部10、20之交點2以外之位置，於俯視下具有一定之寬度W1(參照圖3)。第1線條部10之沿著與其長度方向正交之方向上之厚度方向之剖面形狀如圖3及圖4所示，係由位於陶瓷格子體1之第1面1a側之第1面10a與位於陶瓷格子體1之第2面1b側之第2面10b劃分形成。詳細而言，第1線條部10之沿著與其長度方向正交之方向上之厚度方向之剖面於交點2以外之部位，具有由直線部10A與將該直線部10A之兩端部設為端部之凸形之曲線部10B構成之形狀。其結果為，第1線條部10之第1面10a於該線條部10之厚度方向上之剖面成為平坦面。該平坦面成為與陶瓷格子體1之面內方向大致平行。另一方面，第1線條部10之第2面10b於該線條部10之厚度方向上之剖面呈自陶瓷格子體1之第1面1a朝向第2面1b凸出之曲面形狀。與第1線條部10同樣地，第2線條部20亦於兩線條部10、20之交點2以外之位置，於俯視下具有一定之寬度W2(參照圖6)。寬度W2可與第1線條部10之寬度W1相同，或者亦可不同。第2線條部20之沿著與其長度方向正交之方向上之厚度方向之剖面形狀如圖5及圖6所示，係由位於陶瓷格子體1之第1面1a側之第1面20a與位於陶瓷格子體1之第2面1b側之第2面20b劃分形成。第2線條部20之第1面20a成為自陶瓷格子體1之第2面1b朝向第1面1a凸出之曲面形狀。另一方面，第2線條部20之第2面20b於該線條部20之厚度方向上之剖面呈自陶瓷格子體1之第1面1a朝向第2面1b凸出之曲面形狀。該曲面形狀可與第1線條部10中之曲面形狀相同，或者亦可不同。於本實施形態中，第2線條部20之第1面20a與第2面20b成為對稱形，其結果為，第2線條部20之沿著與其長度方向正交之方向上之厚度方向之剖面形狀成為圓形或橢圓形。如圖4及圖5所示，於將第1線條部10中之直線部10A、即第1面10a作為載置面載置於平面P上時，各第1面10a全部位於平面P上。第1面10a形成陶瓷格子體1中之第1面1a，因此各第1面10a全部位於平面P上意味著該格子體1中之第1面1a成為平坦面。因此，於將陶瓷格子體1以其第1面1a與平坦之載置面抵接之方式載置之情形時，該第1面1a之整個區域與載置面相接。如圖4所示，於將第1線條部10中之直線部10A、即第1面10a作為載置面載置於平面P上時，第2線條部20呈於相鄰之2個交點2之間遠離平面P之形狀。因此，於相鄰之2個交點2之間，於第2線條部20與平面P之間形成空間S。另一方面，陶瓷格子體1中之第2面1b係由成為凸出之曲面形狀之第2線條部20之第2面20b構成，因此並非為平坦面而成為凹凸面。於陶瓷格子體1中之第1線條部10與第2線條部20之交點2，兩線條部10、20被一體化。所謂「被一體化」，係指於對交點2之剖面進行觀察時，兩線條部10、20間成為作為陶瓷連續之結構體。藉由兩線條部10、20之交叉而形成於陶瓷格子體1之各貫通孔3尺寸相同，且呈相同形狀。各貫通孔3呈大致菱形。貫通孔3被規則地配置。如圖1(b)、圖2、圖4及圖5所示，於第1線條部10與第2線條部20之交點2中之任一交點2，均於第1線條部10上配置有第2線條部20。即，於第1線條部10與第2線條部20之交點2，在相對地位於格子體1之2個面1a、1b中之第1面1a側之第1線條部10上，配置有相對地位於上述2個面1a、1b中之第2面1b側之第2線條部20。並且，交點2處之厚度大於該交點以外之部位之第1線條部之厚度及第2線條部之厚度之任一者。即，於將兩線條部10、20之交點2以外之位置上之第1線條部10之厚度設為T1(參照圖3)，將兩線條部10、20之交點2以外之位置上之第2線條部20之厚度設為T2(參照圖6)，進而將交點處之厚度設為Tc時(參照圖4及圖5)，Tc＞T1，Tc＞T2。因此，於陶瓷格子體1之第2面1b，兩線條部10、20之交點之位置成為最高。如圖5所示，第1線條部10中，於交點2以外之部位，該第1線條部10中之第2面10b之最高位置、即頂部之位置沿著第1線條部10所沿之方向成為相同。關於第2線條部20，如圖4所示，第2線條部20中之第2面20b之最高位置於交點2之位置及交點2以外之位置之任一者，均沿著第1線條部10所沿之方向成為相同。第2線條部20中之第1面20a之最低位置係於交點2以外之部位沿著第2線條部20所沿之方向成為相同。如圖2(a)及圖7所示，第2線條部20之俯視下之投影像成為於交點2朝向寬度方向(圖7中之X方向)之外側彎曲鼓出之形狀。藉此，交點2處之投影像之寬度W2a大於交點2以外之部位之投影像之寬度W2b。詳細而言，第2線條部20之沿著俯視下之投影像之長度方向(圖7中之Y方向)之輪廓描繪出於交點2朝向寬度方向(圖7中之X方向)之外側平緩凸出之曲線21、21。第2線條部20沿著俯視下之投影像之長度方向之輪廓具有具備寬度W2a之最大寬部，寬度隨著遠離該最大寬部而逐漸緩慢減少，於交點2彼此之間之位置成為寬度W2b。寬度W2b與上文所述之寬度W2相同。另一方面，第1線條部10如圖2(b)及圖8所示，其俯視下之投影像成為於交點2朝向寬度方向(圖8中之Y方向)之外側彎曲鼓出之形狀。藉此，交點2處之投影像之寬度W1a大於交點2以外之部位之投影像之寬度W1b。詳細而言，第1線條部10沿著俯視下之投影像之長度方向(圖8中之X方向)之輪廓描繪於交點2朝向寬度方向(圖8中之Y方向)之外側平緩凸出之曲線11、11。第1線條部10沿著俯視下之投影像之長度方向之輪廓具有具備寬度W1a之最大寬部，寬度隨著遠離該最大寬部而逐漸緩慢減少，於交點2彼此之間之位置成為寬度W1b。寬度W1b與上文所述之寬度W1相同。於圖9中示出陶瓷格子體1之俯視圖。如該圖所示，於格子體1，藉由使複數個第1線條部10與複數個第2線條部20交叉而形成於俯視該格子體時呈大致菱形狀之複數個貫通孔3。呈大致菱形狀之貫通孔3具有對向之一組邊即第1邊3a、3a。並且，貫通孔3具有對向之另一組邊即第2邊3b、3b。第1邊3a、3a係與第1線條部10之兩側緣對應之邊。另一方面，第2邊3b、3b係與第2線條部20之兩側緣對應之邊。貫通孔3係由該等四邊劃定。對向之第1邊3a、3a彼此成為直線並相互平行地延伸。同樣地，對向之第2邊3b、3b彼此亦成為直線並相互平行地延伸。並且，第1線條部10及第2線條部20於該等交點2具有上述彎曲鼓出形狀，藉此，貫通孔3如圖9所示之模式圖般成為角部30略帶弧度之菱形。關於具有以上之構成之陶瓷格子體1，於將其用作例如被焙燒體之焙燒用托架之情形時，第1線條部10及第2線條部20以較小之銳角與第1邊部L1及第2邊部L2相交，因此即便第1邊部L1及/或第2邊部L2產生龜裂等缺陷，該缺陷亦不易朝向格子體1之內側傳播。該原因在於，最容易產生龜裂等缺陷之部位係第1線條部10與第2線條部20之交點2之附近，但是於本實施形態之格子體1中，連結各交點2之假想線並未與第1邊部L1及第2邊部L2成為平行，因此於某一交點2之附近產生之龜裂等缺陷向位於其旁邊之交點2之傳播被阻止。與此相對，假設於第1線條部10與第2線條部20正交之情形時，連結各交點2之假想線與第1邊部L1及第2邊部L2成為平行，於某一交點2之附近產生之龜裂等缺陷容易向位於其旁邊之交點2傳播，該龜裂會連鎖性地傳播至相鄰之交點2而容易導致格子體1整體產生破裂。就有效地阻止以上之龜裂等缺陷之傳播之觀點而言，上述θ1及θ2進而較佳為分別獨立地為10度以上且170度以下，進一步較佳為20度以上且160度以下。又，於θ1較佳為30度以上且150度以下之情形時，θ2較佳為30度以上且150度以下。就相同之觀點而言，為了使上述第1線條部10及第2線條部20以較小之銳角與第1邊部L1及第2邊部L2相交，θ1及θ2較佳為分別獨立地為10度以上且80度以下、或100度以上且170度以下，更佳為20度以上且70度以下或110度以上且160度以下，進而較佳為30度以上且60度以下或120度以上且150度以下。就更進一步有效地阻止龜裂等缺陷之傳播之觀點而言，第1線條部10與第2線條部20之交叉角|θ1－θ2|較佳為60度以上且120度以下，更佳為70度以上且110度以下，進而較佳為80度以上且100度以下，最佳之角度為90度±3度之範圍(正交之狀態)。又，於本實施形態之格子體1中，第1線條部10於交點2以外之部位，與其長度方向正交之方向上之厚度方向剖面並非為矩形，而是如圖3所示般具有由直線部10A與將該直線部10A之兩端部設為端部之凸形之曲線部10B構成之形狀，藉此，亦不易產生龜裂等缺陷，且不易引起缺陷之傳播。進而，第2線條部20於交點2以外之部位，與其長度方向正交之方向上之厚度方向剖面並非為矩形，而是如圖6所示般成為圓形或橢圓形，藉此亦不易產生龜裂等缺陷，且不易引起缺陷之傳播。進而，於本實施形態之格子體1中，因呈大致菱形之貫通孔3之角部30帶有弧度而令強度及耐剝落性提高。該原因在於，陶瓷格子體1中最容易產生龜裂等缺陷之部位為貫通孔3之角部30，但是該角部30帶有弧度，因此該角部30不易產生龜裂等。相對於此，於例如上述專利文獻2所記載之具有開口部之窯道具板中，該開口部之角部成為直角，因此容易產生龜裂等。關於上述強度及耐剝落性之提高，只要於第1線條部10與第2線條部20之交點2，至少第2線條部20之沿著俯視下之投影像之長度方向之輪廓具有上述凸出之曲線21，則會充分地達成。尤其是若第1線條部10及第2線條部20之兩者之沿著俯視下之投影像之長度方向之輪廓具有上述凸出之曲線11、21，則強度及耐剝落性更進一步提高。關於具有以上之構成之陶瓷格子體1，於將其用作例如被焙燒體之焙燒用托架之情形時，只要將被焙燒體載置於該格子體1之第1面1a，由於該第1面1a為平坦面，因此適合載置要求平坦性之被焙燒體。作為要求平坦性之被焙燒體，例如可列舉積層陶瓷電容器等小型之晶片狀電子零件等。該等小型電子零件要求於焙燒步驟中不會被托架卡住，因此格子體1之第1面1a平坦較為有利。又，被焙燒體僅與作為構成第1面1a之構件之第1線條部10接觸，因此格子體1與被焙燒體之接觸面積大幅降低，藉此容易進行被焙燒體之急遽加熱及冷卻。又，格子體1係藉由第1及第2線條部10、20之交叉而形成且形成有複數個貫通孔3，因此熱容量較小，就該方面而言，亦容易進行被焙燒體之急遽加熱及冷卻。進而，格子體1因存在複數個貫通孔3而通氣性良好，藉此，亦容易進行被焙燒體之急遽冷卻。因於相鄰之交點2彼此之間第2線條部20鼓起而良好之通氣性變得更顯著。並且，於格子體1中，第1及第2線條部10、20於交點2一體化，因此具有充分之強度。另一方面，將mm級別之被焙燒體載置於格子體1之第2面1b較為有利。原因在於，第2面1b成為因第2線條部20之曲面而產生之凹凸面，但是就提高脫脂性之觀點而言，載置該級別之尺寸之電子零件之面具有凹凸較為有利。又，就固定被焙燒體並且提高脫脂性之觀點而言，載置上述mm級別之被焙燒體中尤其可載置於第1線條部10之上表面之上且第2線條部20之間之細長形狀者亦較為有利。如上所述，本實施形態之格子體1由於其中一面平坦，另一面成為凹凸面，因此可根據被焙燒體之種類而將載置面區分使用，就該方面而言較為有利。就使上述各種有利之效果進一步顯著之觀點而言，T1之值較佳為50 μm以上且5000 μm以下，進而較佳為200 μm以上且2000 μm以下。另一方面，T2之值較佳為50 μm以上且5000 μm以下，進而較佳為200 μm以上且2000 μm以下。T1與T2之值之大小關係並無特別限制，可為T1＞T2，亦可反過來為T1＜T2，或者亦可為T1＝T2。T1＝T2係指T1與T2於可製造之範圍內具有相同之尺寸， T1與T2無須完全相同，亦包含尺寸較大者比較小者大5%以內之範圍之情形。就相同之觀點而言，交點2處之厚度Tc較佳為0.1 mm以上且2 mm以下，進而較佳為0.3 mm以上且1.5 mm以下。再者，交點2處之厚度Tc小於T1及T2之總和即T1＋T2。又，於第2線條部20之厚度方向上之剖面形狀(參照圖6)為橢圓形之情形時，就可始終良好地進行被焙燒體之載置之方面而言，較佳為橢圓形之短軸與格子體1之厚度方向一致，且橢圓形之長軸與格子體1之平面方向一致。於該情形時，長軸/短軸之比率較佳為1以上且3以下，進而較佳為1以上且2.5以下。又，第2線條部20之厚度方向上之剖面形狀為橢圓形或圓形亦有助於提高格子體1之強度。關於形成於陶瓷格子體1之貫通孔3，就降低格子體1之熱容量之方面或提高通氣性之方面、及維持格子體1之強度之方面而言，其面積較佳為100 μm² 以上且100 mm² 以下，尤佳為2500 μm² 以上且1 mm² 以下。又，貫通孔3之面積之總和相對於俯視下之陶瓷格子體1之表觀面積之比率較佳為1%以上且80%以下，進而較佳為3%以上且70%以下，進一步較佳為10%以上且70%以下。該比率係將陶瓷格子體1於俯視下切取呈任意大小之矩形，算出該矩形內所包含之貫通孔3之面積之總和，將該總和除以矩形之面積並乘以100而算出。又，各貫通孔3之面積可藉由對格子體1之顯微鏡觀察像進行圖像分析而測定。關於貫通孔3之面積，第1線條部10之寬度W1較佳為50 μm以上且10 mm以下，進而較佳為75 μm以上且5 mm以下。另一方面，第2線條部20之寬度W2較佳為50 μm以上且10 mm以下，進而較佳為75 μm以上且5 mm以下。W1與W2之值之大小關係並無特別限制，可為W1＞W2，亦可反過來為W1＜W2，或者亦可為W1＝W2。於第1及第2線條部10、20之寬度W1、W2之關係中，相鄰之第1線條部10間之間距P1較佳為100 μm以上且10 mm以下，進而較佳為150 μm以上且5 mm以下。另一方面，相鄰之第2線條部20間之間距P2較佳為100 μm以上且10 mm以下，進而較佳為150 μm以上且5 mm以下。第1線條部10較佳為其表面中之第1面10a平滑。藉由使線條部10之第1面10a平滑，從而具有於將被焙燒體載置於陶瓷格子體1上時，該被焙燒體不易受到損傷之優勢。又，亦具有藉由被焙燒體之焙燒而獲得之焙燒體不易被陶瓷格子體1卡住而取出性變得良好之優勢。進而，亦具有如下優勢：若被焙燒體為基板等薄壁之片成形體，由於第1面10a之表面狀態被轉印至被焙燒體之底面，故而被焙燒體底面更容易平滑地進行加工。另一方面，若表面粗糙度較大，則具有如下優勢：於載置被焙燒體時，被焙燒體之下部之氣體流動變得良好，故而容易順利地進行脫脂。就該等觀點而言，第1線條部10之第1面10a之表面粗糙度Ra較佳為0.01 μm以上且20 μm以下，進而較佳為0.02 μm以上且10 μm以下，最佳為0.1 μm以上且1 μm以下。另一方面，第2線條部20之第2面20b之表面粗糙度Ra較佳為0.01 μm以上且20 μm以下，進而較佳為0.02 μm以上且10 μm以下，進而最佳為0.1 μm以上且1 μm以下。具體而言，表面粗糙度Ra係利用下述方法進行測定。使用彩色3D雷射顯微鏡(基恩士(股)製造，VK-8710)，並將拍攝倍率設為200倍進行測定。關於第1線條部10之第1面10a，沿著第1面10a之中線測定表面粗糙度，根據20個測定值算出平均值並設為Ra。另一方面，於第2線條部20之第2面20b中，沿著線條部20之中線測定表面粗糙度，根據20個測定值算出平均值並設為Ra。為了減小線條部10、20之表面粗糙度Ra之值，例如只要使用表面粗糙度較小者作為供塗佈用於形成該線條部之漿料之基板或者使用低黏度者作為該漿料即可。另一方面，為了增大線條部10、20之表面粗糙度Ra之值，例如只要使用高黏度者作為該漿料或增大噴出該漿料之噴嘴直徑即可。亦可視情形對陶瓷格子體1之第1面10a及/或第2面10b進行研磨並以成為特定之表面粗糙度之方式進行加工。作為構成陶瓷格子體1之陶瓷素材，可使用各種素材。例如可列舉氧化鋁、碳化矽、氮化矽、氧化鋯、莫來石、鋯英石、堇青石、鈦酸鋁、鈦酸鎂、氧化鎂、二硼化鈦、氮化硼等。該等陶瓷素材可單獨使用1種，或將2種以上組合使用。尤佳為包含包括氧化鋁、莫來石、堇青石、氧化鋯或碳化矽之陶瓷。於對陶瓷格子體1進行急遽加熱及冷卻之情形時，較佳為使用碳化矽作為陶瓷素材。再者，碳化矽存在會與被焙燒體反應之擔憂，因此於將碳化矽用作陶瓷素材之情形時，較佳為利用氧化鋯等反應性較低之陶瓷素材對表面進行塗佈。構成第1線條部10之陶瓷素材與構成第2線條部20之陶瓷素材可相同，或者亦可不同。就提高交點2處之第1及第2線條部10、20之一體性之觀點而言，構成兩線條部10、20之陶瓷素材較佳為相同。進而，就提高第1及第2線條部10、20之一體性而使陶瓷格子體1牢固之觀點而言，較佳為於交點2將第1線條部10與第2線條部20接合之構件與構成兩線條部10、20之陶瓷素材相同。第1及第2線條部10、20之接合例如如下述製造方法所示，可藉由對藉由2種線條塗佈體而形成之格子狀前驅物進行焙燒而進行。繼而，對本實施形態之陶瓷格子體1之適當之製造方法進行說明。於本製造方法中，首先準備陶瓷素材之原料粉，並將該原料粉與水等介質及結合劑進行混合而製備線條部製造用之漿料。作為結合劑，可使用先前用於該種漿料者相同者。作為其例，可列舉：聚乙烯醇、聚乙二醇、聚環氧乙烷、糊精、木質素磺酸鈉及銨、羧甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、海藻酸鈉及銨、環氧樹脂、酚系樹脂、阿拉伯膠、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯酸及聚丙烯醯胺等丙烯酸系聚合物；三仙膠及瓜爾膠等增黏多糖體類；明膠、瓊脂及果膠等膠化劑；乙酸乙烯酯樹脂乳膠、蠟乳膠、以及氧化鋁溶膠及二氧化矽溶膠等無機黏合劑等。亦可將該等中之2種以上混合使用。就可始終良好地製造具有本實施形態之結構之格子體1之方面而言，漿料之黏度較佳為於塗佈時之溫度下為高黏度。詳細而言，漿料之黏度於塗佈時之溫度下，較佳為超過1.5 MPa・s且10.0 MPa・s以下，進而較佳為超過1.5 MPa・s且5.0 MPa・s以下。漿料之黏度使用利用錐板型旋轉式黏度計或流變儀以轉數0.3 rpm開始測定後4分鐘之時點之測定值。亦可使用相對低黏度者作為漿料。於使用低黏度之漿料之情形時，較佳為於製造下述格子狀前驅物後並於將該格子狀前驅物交付於焙燒步驟之前，使該格子狀前驅物乾燥而將液體成分去除，提高該格子狀前驅物之保形性後進行焙燒。於使用相對低黏度之漿料之情形時，其黏度於塗佈時之溫度下較佳為10 kPa・s以上且1.5 MPa・s以下，進而較佳為0.5 MPa・s以上且1.3 MPa・s以下。於漿料為高黏度者之情形及為相對低黏度者之情形之任一情形時，漿料中之陶瓷素材之原料粉之比率均較佳為30質量%以上且75質量%以下，進而較佳為40質量%以上且60質量%以下。漿料中之介質之比率較佳為15質量%以上且60質量%以下，進而較佳為20質量%以上且55質量%以下。漿料中之結合劑之比率較佳為1質量%以上且40質量%以下，進而較佳為5質量%以上且25質量%以下。可使漿料中含有增黏劑、凝聚劑、搖變劑等作為黏性調整劑。作為增黏劑之例，可列舉聚乙二醇脂肪酸酯、烷基烯丙基磺酸、烷基銨鹽、乙基乙烯基醚-馬來酸酐共聚物、薰製二氧化矽、白蛋白等蛋白質等。於較多之情形時，結合劑由於具有增黏效果，故而存在被分類成增黏劑之情況，進而於必需嚴格之黏性調整之情形時，可另外使用並非被分類成結合劑之增黏劑。作為凝聚劑之例，可列舉聚丙烯醯胺、聚丙烯酸酯、硫酸鋁、聚氯化鋁等。作為搖變劑之例，可列舉脂肪酸醯胺、氧化聚烯烴、聚醚酯型界面活性劑等。作為漿料製備用之溶劑，除水以外，亦使用醇、丙酮及乙酸乙酯等，亦可將2種以上之該等混合。又，為了使噴出量穩定，亦可添加塑化劑、潤滑劑、分散劑、沈澱抑制劑、PH值調整劑等。塑化劑可列舉1,3-丙二醇、1,4-丁二醇等二醇系、甘油、丁二醇、鄰苯二甲酸系、己二酸系、磷酸系等。潤滑劑可列舉液態石蠟、微蠟、合成石蠟等烴系、高級脂肪酸、脂肪醯胺等。分散劑可列舉多羧酸鈉或者銨鹽、丙烯酸系、聚伸乙基亞胺、磷酸系等。沈澱抑制劑可列舉聚醯胺胺鹽、膨潤土、硬脂酸鋁等。PH值調整劑可列舉氫氧化鈉、氨水、草酸、乙酸、鹽酸等。使用所獲得之漿料於平坦之基板上相互平行地且以直線狀形成複數條線條第1塗佈體。線條第1塗佈體與目標格子體1中之第1線條部10對應。可使用各種塗佈裝置用於形成線條第1塗佈體。例如可使用小型擠出機。小型擠出機中之噴嘴之直徑例如可設為0.2 mm以上且5 mm以下。形成線條第1塗佈體後，繼而以與該線條第1塗佈體交叉之方式相互平行地且以直線狀形成複數條線條第2塗佈體。線條第2塗佈體與目標格子體1中之第2線條部20對應。可使用與線條第1塗佈體相同之塗佈裝置用於形成線條第2塗佈體。藉由如上所述般依序形成線條第1塗佈體與線條第2塗佈體，可始終良好地獲得第2線條部20位於第1線條部10上之格子體1。於該情形時，藉由使用高黏度者作為漿料，於線條第1塗佈體與線條第2塗佈體之交點，線條第2塗佈體適度地沈入至線條第1塗佈體內，藉此，該等塗佈體之側緣朝向寬度方向之外側彎曲鼓出。進而，於相鄰之交點之間，線條第2塗佈體成為架橋狀態(即鼓起之狀態)。以如上方式獲得藉由2種線條塗佈體而形成之格子狀前驅物。於製造格子狀前驅物時所使用之漿料之黏度相對較低之情形時，較佳為使該格子狀前驅物乾燥而表現出保形性。藉此，可防止線條第2塗佈體過度沈入至線條第1塗佈體內，而使該等塗佈體之側緣朝向寬度方向之外側適度彎曲鼓出。又，可防止於相鄰之交點之間線條第2塗佈體因自重而朝向下方彎曲，從而維持線條第2塗佈體之架橋狀態。乾燥例如係藉由於大氣下以40℃以上且80℃以下之溫度對格子狀前驅物進行加熱而進行。加熱時間例如可設為0.5小時以上且12小時以下。於漿料之黏度較高之情形時，無需格子狀前驅物之乾燥之情形較多，此時，可將格子狀前驅物直接交付於以下所述之焙燒步驟。將乾燥後之格子狀前驅物自基板剝離後載置於焙燒爐內進行焙燒。藉由該焙燒，獲得兩線條部10、20間於交點2一體化之目標陶瓷格子體1。焙燒通常可於大氣下進行。焙燒溫度只要根據陶瓷素材之原料粉之種類選擇適當之溫度即可。焙燒環境溫度亦同樣。藉由以上之方法，獲得目標陶瓷格子體1。該陶瓷格子體1除可較佳地用作棚板或墊板等陶瓷製品之脫脂或焙燒用托架以外，亦可用作托架以外之窯道具、例如匣子或橫樑。進而，亦可用作窯道具以外之用途、例如過濾器、觸媒載體等各種治具或各種結構材。於該情形時，通常係將被焙燒體載置於格子體1中之作為凹凸面之第2面1b上，但可根據被焙燒體之種類於第2面1b側將被焙燒體載置於第2線條部之間，亦可將被焙燒體載置於作為平坦面之第1面1a上。例如於進行積層陶瓷電容器(MLCC)之製造過程中之焙燒步驟之情形時，較佳為將被焙燒體載置於作為平坦面之第1面1a上，進而為了固定MLCC，亦可於第1面1a側將被焙燒體載置於第1線條部之間。以上，針對本發明，基於其較佳之實施形態進行了說明，但本發明並不限制於上述實施形態。例如上述實施形態之陶瓷格子體1於俯視下之輪廓為矩形，但格子體1之輪廓並不限定於此，亦可為其他形狀、例如三角形或六邊形等多邊形。又，格子體1只要於其輪廓之至少一部分具有直線邊部即可，例如輪廓亦可由直線邊部與曲線邊部之組合構成。於該情形時，直線邊部與第1線條部10及第2線條部20之交叉角度θ1及θ2只要滿足上述值即可。又，亦可藉由陶瓷於該等輪廓形成直線邊部與曲線邊部等。又，上述實施形態之陶瓷格子體1使用第1線條部10及第2線條部20之2種線條部，此外，亦可使用第3線條部(未圖示)。例如可將陶瓷格子體製成如下結構：於第1線條部10上重疊第2線條部20，進而於其上重疊第1線條部10。於該情形時，最下部之第1線條部10與直線邊部所成之角度θ1和最上部之第1線條部10與直線邊部所成之角度θ1可相同，或者亦可不同。又，最下部之第1線條部10之形狀或粗細度與最上部之第1線條部10之形狀或粗細度可相同，或者亦可不同。又，為了提高上述實施形態之陶瓷格子體1之強度，亦可如圖10所示般於該格子體1之外周設置外框40。該外框40可利用與該格子體1相同之材料一體形成，或者亦可預先與該格子體1分開製造，並利用特定之接合手段進行接合。於本實施形態中，上述角度θ1及θ2係第1線條部10及第2線條部20與外框40所成之角度。又，上述實施形態之陶瓷格子體1可為單層結構者，此外，亦可使用複數個該格子體1，並將該等如例如圖11(a)及圖11(b)所示般積層複數層後使用。於圖11(a)所示之實施形態中，將包含第1線條部10'及第2線條部20'之第1格子體1'與包含第1線條部10''及第2線條部20''之第2格子體1''積層而形成格子體1。第1格子體1'中之第1線條部10'與第2格子體1''中之第1線條部10''係以成為相同間距之方式配置。同樣地，第1格子體1'中之第2線條部20'與第2格子體1''中之第2線條部20''亦以成為相同間距之方式配置。再者，第1格子體1'中之第1線條部10'與第2格子體1''中之第1線條部10''並不限定於以成為相同間距之方式配置之態樣，可對應於將被焙燒體載置於陶瓷格子體之上表面、或者各線條部之間等之態樣，以任意之間距比率進行設計。同樣地，第1格子體1'中之第2線條部20'與第2格子體1''中之第2線條部20''並不限定於以成為相同間距之方式配置之態樣，可對應於將被焙燒體載置於陶瓷格子體之上表面、或者各線條部之間等之態樣，以任意之間距比率進行設計。另一方面，於圖11(b)所示之實施形態中，第1格子體1'中之第1線條部10'與第2格子體1''中之第1線條部10''係以錯開半個間距之方式配置。同樣地，第1格子體1'中之第2線條部20'與第2格子體1''中之第2線條部20''亦以錯開半個間距之方式配置。再者，第1格子體1'中之第2線條部20'與第2格子體1''中之第2線條部20''並不限定於以錯開半個間距(1/2間距)之方式配置之態樣，例如可如1/3間距～1/10間距等般，對應於載置被焙燒體之態樣以任意之間距比率進行設計。同樣地，第1格子體1'中之第2線條部20'與第2格子體1''中之第2線條部20''並不限定於以錯開半個間距(1/2間距)之方式配置之態樣，例如可如1/3間距～1/10間距等般，對應於載置被焙燒體之態樣以任意之間距比率進行設計。如上所述，藉由對應於例如MLCC之尺寸設計間距比率，從而將MLCC以嵌入之方式載置於單層或複數層之第1線條部與單層或複數層之第2線條部之間，藉此可防止MLCC之掉落，而可穩定地載置MLCC。 [實施例] 以下，藉由實施例對本發明進而詳細地進行說明。然而本發明之範圍並不限制於該實施例。只要未特別說明，則「份」意指「質量份」。 [實施例1] (1)線條塗佈體形成用之漿料之製備將平均粒徑0.8 μm之8莫耳%氧化釔添加完全穩定化氧化鋯粉65.3份、作為水系結合劑之甲基纖維素系黏合劑5.0份、作為塑化劑之甘油2.5份、多羧酸系分散劑(分子量12000)1.1份、及水26.1份進行混合，並消泡而製備漿料。漿料之黏度於25℃下為1.6 MPa・s。 (2)線條塗佈體之形成將上述漿料作為原料，使用具有直徑0.8 mm之噴嘴之小型擠出機於25℃之環境下於樹脂基板上形成線條第1塗佈體，接下來形成與其交叉之線條第2塗佈體。兩線條塗佈體之交叉角度設為90度。如此而獲得格子狀前驅物。 (3)焙燒步驟於將乾燥後之格子狀前驅物自樹脂基板剝離後載置於大氣焙燒爐內。於該焙燒爐內進行脫脂及焙燒，獲得圖1至圖9所示之形狀之陶瓷格子體。焙燒溫度設為1600℃，焙燒時間設為3小時。將所獲得之格子體之參數示於以下之表1至表3。該等表中，「孔對角長度Q1、Q2」如圖9所示，係網狀結構之孔對角部之對角線長度。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。又，θ1(參照圖1(b))為45度，θ2為135度(|θ1－θ2|值為90度)。 [實施例2] 將θ1設為10度，將θ2(參照圖1(b))設為60度(|θ1－θ2|值為50度)。除該等θ1、θ2及分別相交之角度以外，以與實施例1相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [實施例3] 將θ1設為30度，將θ2(參照圖1(b))設為120度(|θ1－θ2|值為90度)。除該等θ1、θ2及分別相交之角度以外，以與實施例1相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [實施例4] 將θ1設為10度，將θ2(參照圖1(b))設為170度(|θ1－θ2|值為160度)。除該等θ1、θ2及分別相交之角度以外，以與實施例1相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [實施例5] 將θ1設為45度，將θ2(參照圖1(b))設為135度(|θ1－θ2|值為90度)。又，將噴嘴直徑設為0.4 mm。除該等θ1、θ2及分別相交之角度以及噴嘴直徑以外，以與實施例1相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [實施例6] 將θ1設為45度，將θ2(參照圖1(b))設為135度(|θ1－θ2|值為90度)。又，將噴嘴直徑設為1.0 mm。除該等角度或噴嘴直徑以外，以與實施例1相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [實施例7] 與實施例2同樣地將θ1設為10度，將θ2(參照圖1(b))設為60度(|θ1－θ2|值為50度)。進而，於線條第2塗佈體之上以交叉之方式形成線條第3塗佈體而獲得格子狀前驅物。線條第3塗佈體之θ3設為20度。除此以外，以與實施例1相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [實施例8] 與實施例7同樣地，將θ1設為10度，將θ2(參照圖1(b))設為60度，將θ3設為10度(|θ1－θ2|值為50度)。線條第3塗佈體形成於俯時與線條第1塗佈體重疊之位置。除此以外，以與實施例7相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [實施例9] 將θ1設為45度，將θ2(參照圖1(b))設為135度，將θ3設為45度(|θ1－θ2|值為90度)。線條第3塗佈體形成於俯視時與線條第1塗佈體重疊之位置。除此以外，以與實施例7相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [實施例10] 將θ1設為45度，將θ2(參照圖1(b))設為135度，將θ3設為45度(|θ1－θ2|值為90度)。線條第3塗佈體俯視時與線條第1塗佈體平行且形成於鄰接之線條第1塗佈體之間之位置。除此以外，以與實施例7相同之方式獲得陶瓷格子體。於所獲得之格子體中，如圖9所示，菱形之貫通孔中之角部帶有弧度。 [比較例1] 將θ1設為5度，將θ2(參照圖1(b))設為95度(|θ1－θ2|值為90度)。除此以外，以與實施例1相同之方式獲得陶瓷格子體。 [比較例2] 將θ1設為0度，將θ2(參照圖1(b))設為90度(|θ1－θ2|值為90度)。除此以外，以與實施例1相同之方式獲得陶瓷格子體。 [比較例3] 於本比較例中，準備使明膠溶解於開水中而獲得之溶液(明膠之濃度相對於水為3%)，並將該溶液與預先製備之氧化釔完全穩定化氧化鋯漿料進行混合。混合係以混合液中之氧化釔完全穩定化氧化鋯與水之體積比成為10：90之方式進行。將該混合液靜置於冰箱內而使之凝膠化。藉由乙醇冷凍機使該凝膠冷凍。使冷凍後之凝膠乾燥(冷凍乾燥)後，對所獲得之乾燥體進行脫脂，並於1600℃下焙燒3小時。以如上方式而獲得之格子體形成有氣孔率為79%、氣孔直徑為95 μm且氣孔於厚度方向上配向之結構。 [評價] 針對實施例及比較例中所獲得之格子體，利用以下之方法進行剝落性之評價。將該等之結果示於以下之表1至表3。 [耐剝落性之評價] 將於500至1000 μm之範圍內整粒之氧化鋁粒子，作為假定為MLCC等小型電子零件之擬似工件，以端部空出5 mm並且整體成為0.35 g/cm² 之方式均質地敷於長150 mm×寬150 mm×厚0.8～1.5 mm之樣品之上。將所準備之莫來石質帶腳支架狀窯道具(外尺寸為165 mm×165 mm，位於中央之十字形狀寬度尺寸為15 mm，外框與十字之間具有4個60 mm×60 mm之中空結構)載置於台板，將積載有擬似工件之樣品放置於該支架上，於大氣焙燒爐中高溫加熱且保持為所需之溫度1小時以上後，自電爐中取出而暴露於室溫下，利用肉眼評價有無樣品之破裂。使設定溫度於200℃至950℃之範圍內逐次升溫50℃而變更，將未產生破裂之溫度之上限設為「耐剝落性」。 [表1] [表2] [表3] 根據表1至表3所示之結果明確判斷各實施例中所獲得之格子體與各比較例相比，耐剝落性較高。

1‧‧‧格子體

1'‧‧‧第1格子體

1''‧‧‧第2格子體

1a‧‧‧第1面

1b‧‧‧第2面

2‧‧‧交點

3‧‧‧貫通孔

3a‧‧‧第1邊

3b‧‧‧第2邊

10‧‧‧第1線條部

10'‧‧‧第1線條部

10''‧‧‧第1線條部

10a‧‧‧第1面

10A‧‧‧直線部

10b‧‧‧第2面

10B‧‧‧曲線部

11‧‧‧曲線

20‧‧‧第2線條部

20'‧‧‧第2線條部

20''‧‧‧第2線條部

20a‧‧‧第1面

20b‧‧‧第2面

21‧‧‧曲線

30‧‧‧角部

40‧‧‧外框

L1‧‧‧第1邊部

L2‧‧‧第2邊部

L3‧‧‧第3邊部

L4‧‧‧第4邊部

P‧‧‧平面

P1‧‧‧間距

P2‧‧‧間距

Q1‧‧‧孔對角長度

Q2‧‧‧孔對角長度

S‧‧‧空間

T1‧‧‧厚度

T2‧‧‧厚度

Tc‧‧‧厚度

W1‧‧‧寬度

W1a‧‧‧寬度

W1b‧‧‧寬度

W2‧‧‧寬度

W2a‧‧‧寬度

W2b‧‧‧寬度

Z1‧‧‧孔之尺寸

Z2‧‧‧孔之尺寸

θ1‧‧‧角度

θ2‧‧‧角度

θ3‧‧‧角度

圖1(a)係表示本發明之陶瓷格子體之一實施形態之俯視圖，圖1(b)係圖1(a)所示之陶瓷格子體之主要部位放大俯視圖。圖2(a)係圖1(a)及圖1(b)所示之陶瓷格子體之立體圖，圖2(b)係自相反側觀察圖2(a)所示之陶瓷格子體時之立體圖。圖3係圖2中之III-III線剖視圖。圖4係圖2中之IV-IV線剖視圖。圖5係圖2中之V-V線剖視圖。圖6係圖2中之VI-VI線剖視圖。圖7係自圖2所示之陶瓷格子體中之第2線條部側觀察時之交點附近之投影圖。圖8係自圖2所示之陶瓷格子體中之第1線條部側觀察時之交點附近之投影圖。圖9係表示圖2所示之陶瓷格子體中之貫通孔之形狀之模式圖。圖10係表示本發明之陶瓷格子體之另一實施形態之俯視圖。圖11(a)及圖11(b)分別係表示本發明之陶瓷格子體之又一實施形態之模式圖。

Claims

一種陶瓷格子體，其係具有朝向一方向延伸之陶瓷製之複數個第1線條部、及朝向與該第1線條部交叉之方向延伸之陶瓷製之複數個第2線條部者，且於第1線條部與第2線條部之交點中之任一該交點，均於第1線條部上配置有第2線條部，第1線條部之剖面於上述交點以外之部位具有由直線部及將該直線部之兩端部設為端部之凸形之曲線部構成之形狀，第2線條部之剖面於上述交點以外之部位具有圓形或橢圓形之形狀，上述陶瓷格子體於俯視下之輪廓之至少一部分具有直線邊部，第1線條部及第2線條部與上述直線邊部分別獨立地以10度以上且170度以下之角度相交。
如請求項1之陶瓷格子體，其中上述陶瓷格子體具有矩形之輪廓，該矩形之輪廓具有對向之第1邊部及第2邊部以及對向之第3邊部及第4邊部，第1線條部及第2線條部與第1邊部及第2邊部分別獨立地以10度以上且170度以下之角度相交。
如請求項1之陶瓷格子體，其中第2線條部之俯視下之投影像成為於上述交點朝向寬度方向外側彎曲鼓出之形狀，藉此，上述交點處之投影像之寬度大於上述交點以外之部位之投影像之寬度。
如請求項1之陶瓷格子體，其中於將第1線條部中之上述直線部作為載置面載置於平面上時，第2線條部於相鄰之2個上述交點之間呈遠離該平面之形狀。
如請求項1之陶瓷格子體，其中第1線條部之俯視下之投影像成為於上述交點朝向寬度方向外側彎曲鼓出之形狀，藉此，上述交點處之投影像之寬度大於上述交點以外之部位之投影像之寬度。
如請求項1之陶瓷格子體，其包含包括氧化鋁、莫來石、堇青石、氧化鋯、氮化矽或碳化矽之陶瓷。
如請求項6之陶瓷格子體，其於表面塗佈有氧化鋯。
如請求項1之陶瓷格子體，其被用作陶瓷製品之焙燒用托架。