WO2018070374A1 - 中間部材 - Google Patents

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WO2018070374A1
WO2018070374A1 PCT/JP2017/036645 JP2017036645W WO2018070374A1 WO 2018070374 A1 WO2018070374 A1 WO 2018070374A1 JP 2017036645 W JP2017036645 W JP 2017036645W WO 2018070374 A1 WO2018070374 A1 WO 2018070374A1
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intermediate member
ceramic
less
ceramic blocks
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晃暢 織部
崇弘 冨田
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日本碍子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an intermediate member sandwiched between objects.
  • the heat insulating member for example, there is a member having a soft structure such as a fiber structure or a foam structure.
  • a soft structure such as a fiber structure or a foam structure.
  • the heat insulating member cannot be stably held between the object and the object depending on the environment.
  • the present invention is directed to an intermediate member sandwiched between objects, and has an object of easily arranging a plurality of ceramic blocks between objects with high positional accuracy.
  • the intermediate member according to the present invention is directly or indirectly sandwiched between the first object and the second object.
  • the intermediate member includes a plate-like support member having one main surface facing the first object, and a plurality of ceramic blocks fixed on the other main surface of the support member in a state of being separated from each other. . According to the intermediate member, a plurality of ceramic blocks can be easily arranged between objects with high positional accuracy.
  • the plurality of ceramic blocks include a porous ceramic block.
  • the support member has flexibility.
  • the support member is made of metal.
  • the plurality of ceramic blocks are bonded to the support member with an adhesive, and the bonding strength of the plurality of ceramic blocks to the support member is 0.1 MPa or more and 10 MPa. It is as follows.
  • the thickness of the plurality of ceramic blocks is not less than 2 times and not more than 100 times the thickness of the support member.
  • the thickness of the support member is 0.02 mm or more and 3 mm or less.
  • the thickness of the plurality of ceramic blocks is 0.04 mm or more and 300 mm or less.
  • the thermal conductivity of the plurality of ceramic blocks is 0.01 W / mK or more and 3.0 W / mK or less.
  • the coefficient of linear thermal expansion of the plurality of ceramic blocks is 1.0 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or more and 1.2 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or less.
  • the intermediate member further includes another plate-like support member.
  • one main surface faces the second object, and the plurality of ceramic blocks are fixed on the other main surface.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an intermediate member 3 according to an embodiment of the present invention.
  • the intermediate member 3 is a substantially plate-like member sandwiched between objects.
  • the intermediate member 3 is used by being sandwiched between objects, for example, suppressing or blocking heat transfer between the objects.
  • the intermediate member 3 is, for example, substantially annular in plan view.
  • the intermediate member 3 has a substantially annular shape in plan view.
  • the upper side and the lower side in the drawings are simply referred to as “upper side” and “lower side”.
  • the up-down direction in a figure has nothing to do with the actual up-down direction when the intermediate member 3 is used.
  • the intermediate member 3 includes two plate-like support members 31 and 32 and a plurality of ceramic blocks 16.
  • the support member 32 is disposed above the support member 31 and faces the support member 31 in the vertical direction.
  • the support member 31 and the support member 32 have the same shape, and the entire support member 31 and the entire support member 32 overlap in the vertical direction in plan view.
  • the support members 31 and 32 each have a substantially annular plate shape.
  • the outer diameter of the intermediate member 3 is, for example, about 200 times the thickness of the intermediate member 3. In FIG. 1, the thickness of the intermediate member 3 is drawn larger than actual.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are arranged between the support member 31 and the support member 32, and are bonded to the support members 31 and 32 with an adhesive, for example.
  • adhesive is a concept including not only a so-called adhesive but also an adhesive, an adhesive tape, and the like. That is, the adhesive is interposed between two objects or around the contact portion of the two objects, and fixes the two objects to each other.
  • Support members 31 and 32 are flexible thin plate-like members.
  • the support members 31 and 32 are formed of a relatively hard material and have a relatively high rigidity. In other words, the support members 31 and 32 have high shape retention.
  • the support members 31 and 32 are made of, for example, metal.
  • the support members 31 and 32 are made of, for example, stainless steel, iron, steel, copper, aluminum, titanium, or an alloy thereof.
  • the thicknesses of the support members 31 and 32 are preferably 0.02 mm or more and 3 mm or less, respectively.
  • the thickness of the support members 31 and 32 is, for example, an average thickness at a portion in contact with the plurality of ceramic blocks 16.
  • the support member 31 and the support member 32 are referred to as a “first support member 31” and a “second support member 32”, respectively.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state in which the second support member 32 is omitted from the intermediate member 3 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a plan view showing the first support member 31 and the plurality of ceramic blocks 16.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are fixed on the upper main surface (hereinafter referred to as “upper surface 311”) of the first support member 31 in a state of being separated from each other.
  • the outer peripheral edge and the inner peripheral edge of the region where the plurality of ceramic blocks 16 are arranged approximately coincide with the outer peripheral edge and the inner peripheral edge of the first support member 31.
  • positioned substantially correspond with the outer periphery and inner periphery of the 2nd supporting member 32 (refer FIG. 1).
  • Each ceramic block 16 has, for example, a substantially plate shape or a substantially tile shape. Alternatively, each ceramic block 16 may have a relatively thick block shape.
  • the number of ceramic blocks 16 included in the intermediate member 3 is not limited to the example shown in FIG. In the example illustrated in FIG. 2, the ceramic block 16 that is separated from the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the first support member 31 has a rectangular shape having substantially the same size in plan view.
  • the shape of the plurality of ceramic blocks 16 in plan view, that is, the planar shape may be different from each other.
  • the ceramic block 16 that is in contact with the inner peripheral edge or the outer peripheral edge of the first support member 31 is a portion radially inward from the inner peripheral edge of the first support member 31 or the first support member 31 from the rectangular shape. It is the shape except the site
  • the length of one side in a plan view of the ceramic block 16 that is separated from the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the first support member 31 is 0.1 mm or more, and the upper limit is not limited. 10 mm or less. More preferably, the length of the one side is 0.5 mm or more and 5 mm or less.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are arranged in a matrix (so-called tile shape) on the first support member 31.
  • the distance between adjacent ceramic blocks 16 is, for example, not less than 0.5 ⁇ m and not more than 5 mm, and preferably not less than 0.5 ⁇ m and not more than 50 ⁇ m.
  • the aspect ratio of each ceramic block 16 is preferably 1 or more, more preferably 5 or more, and more preferably 7 or more from the viewpoint of reducing the thickness of the intermediate member 3, for example. As described later, when importance is attached to the followability of the ceramic block 16 with respect to deformation of the first support member 31 and the second support member 32, the aspect ratio of each ceramic block 16 is preferably 1 or less.
  • the aspect ratio of the ceramic block 16 is the ratio of the maximum length of one main surface to the thickness.
  • the one main surface is the widest surface among a plurality of surfaces constituting the surface of the ceramic block 16.
  • the one main surface is the upper surface or the lower surface of the ceramic block 16 in FIGS. 1 and 2.
  • the maximum length of the main surface is the maximum distance among the distances between a pair of parallel straight lines sandwiching the outer periphery of the main surface.
  • each ceramic block 16 is preferably 0.04 mm or more, and the upper limit is not limited, but is, for example, 300 mm or less. More preferably, the thickness of each ceramic block 16 is 0.5 mm or more and 5 mm or less. The thickness of the ceramic block 16 is, for example, the thickness at the center of the ceramic block 16 in plan view. The thickness of each ceramic block 16 is preferably not less than 2 times and not more than 100 times the thickness of each support member 31, 32.
  • each ceramic block 16 is a porous ceramic block.
  • each ceramic block 16 has a porous structure having pores.
  • the porous structure has a network skeleton in which fine particles are three-dimensionally connected, and voids other than the skeleton are pores.
  • the fine particles are also referred to as “skeleton particles”.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the skeleton 20 of the ceramic block 16.
  • the skeleton particles forming the skeleton 20 are ZrO 2 particles 21.
  • the particle diameter of the ZrO 2 particles 21 is preferably 10 nm or more and 5 ⁇ m or less, and more preferably 30 nm or more and 1 ⁇ m or less. Thereby, generation
  • the ZrO 2 particle 21 may be a particle composed of one crystal grain (ie, a single crystal particle) or a particle composed of a large number of crystal grains (ie, a polycrystalline particle).
  • the particle diameter of the ZrO 2 particle 21 is, for example, the size of one fine particle contained in the skeletal particle group constituting the skeleton (for example, the diameter if the fine particle is spherical, the maximum diameter if the fine particle is not spherical). It is measured from the image etc.
  • the particle diameter of the ZrO 2 particles 21 is obtained as follows, for example. As shown in FIG. 4, attention is paid to a certain ZrO 2 particle 21 in the microstructure image obtained by observation using a transmission electron microscope (TEM). Although the image of the ZrO 2 particle 21 is substantially circular, the distance 22 between the parallel lines that is the maximum when the particle image is sandwiched between a pair of parallel lines is acquired as the maximum diameter.
  • TEM transmission electron microscope
  • the average particle diameter of the ZrO 2 particles 21 is preferably 10 nm or more and 1 ⁇ m or less, more preferably 10 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 100 nm or less. Particularly preferred.
  • the average particle diameter of the ZrO 2 particles 21 is obtained, for example, by obtaining the maximum diameter of 10 or more ZrO 2 particles from the TEM image as the particle diameter by the above-described method. Next, the average value of the obtained maximum diameters is acquired as the average particle diameter of ZrO 2 particles.
  • Other elements for example, Mg, Ca, Y, Ce, Yb, Sc, etc.
  • the skeleton having a porous structure is formed of ZrO 2 particles 21 and different materials present on the surface of the ZrO 2 particles 21.
  • the region 23 in which the different material exists is conceptually shown with parallel oblique lines.
  • the dissimilar material includes at least one selected from SiO 2 , TiO 2 , La 2 O 3 and Y 2 O 3 .
  • the dissimilar material is at least one selected from SiO 2 , TiO 2 , La 2 O 3 and Y 2 O 3 .
  • Such a porous structure is excellent in heat insulation performance.
  • the ceramic block 16 by the different materials is present on the surface of the ZrO 2 particles, since the phonon scattering at ZrO 2 particles 21 and the grain boundaries of the different materials is increased, it is possible to lower the thermal conductivity.
  • a different material exists on the surface of the ZrO 2 particle is a concept including a state in which the different material is interposed between the ZrO 2 particles.
  • it is a concept that includes a state in which different kinds of materials exist around the connection part, that is, around the neck part (constricted part) formed by the ZrO 2 particles to be connected, while the ZrO 2 particles are connected with a small contact point. is there.
  • the dissimilar material may exist in a state of reacting with another material.
  • the dissimilar material is SiO 2
  • it may exist not only in the form of SiO 2 but also as ZrSiO 4 reacted with ZrO 2 , a composite oxide reacted with other dissimilar materials, or an amorphous phase. Good.
  • the foreign material is preferably present between the ZrO 2 particles. That is, it is preferable that the different material is interposed between the ZrO 2 particles (in other words, the different material exists at the grain boundary of the ZrO 2 particle).
  • the different material is present between the ZrO 2 grains, since the phonon scattering is further increased at the grain boundaries of the ZrO 2 grains can be further reduced thermal conductivity.
  • the dissimilar material is dissolved in the ZrO 2 particles.
  • the thermal conductivity can be further reduced.
  • "Heterologous material is dissolved in ZrO 2 within the particles” means that part of the elements constituting the heterogeneous material ZrO 2 in the particle is in a state that is present in the crystal structure of ZrO 2 particles .
  • Such a state can be confirmed by analyzing the crystal structure by X-ray diffraction together with elemental analysis using TEM.
  • the minimum width at the connecting portion between the ZrO 2 particles is preferably 40% or more and 100% or less of the average particle diameter of the ZrO 2 particles.
  • the neck portion may be formed of only ZrO 2 particles and may contain a different material.
  • a similar process is performed at the neck portion 24 between 10 or more ZrO 2 particles 21, and the average value is acquired as the average width of the neck portion 24.
  • the amount of the different material with respect to the ZrO 2 particles is preferably 0.1% by volume or more and 30% by volume or less, more preferably 0.5% by volume or more and 20% by volume or less, It is particularly preferably 1% by volume or more and 18% by volume or less.
  • the neck portion can have an appropriate width while maintaining the skeleton structure, and the thermal conductivity can be suppressed low while maintaining the mechanical strength of the ceramic block 16.
  • the confirmation of the ZrO 2 particles constituting the porous structure and the confirmation of the type of the different material on the ZrO 2 particles can be performed by a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM) or a field emission scanning type. It is possible by elemental analysis using an electron microscope (FE-SEM). It may also be determined amount of different materials for the ZrO 2 grains by using this device.
  • TEM transmission electron microscope
  • SEM scanning electron microscope
  • FE-SEM electron microscope
  • the volume ratio value is preferably 1/9 or more and 9 or less. If the value of the ratio is out of the above range, the effect of adding both may be low.
  • the average particle diameter of the particles of the above-described different materials in the raw material stage is smaller than the average particle diameter of the ZrO 2 particles in the raw material stage. This makes it easy to maintain the characteristics of ZrO 2 .
  • the average particle size at the raw material stage of different materials is preferably 2 nm or more and 300 nm or less, and preferably 2 nm or more and 100 nm or less so as to be advantageous in terms of manufacturing characteristics, material properties such as heat resistance and strength. Is more preferable, and 2 nm or more and 50 nm or less is particularly preferable.
  • the “average particle diameter of different materials” is a value measured in the same manner as the average particle diameter of the ZrO 2 particles described above.
  • the raw material of the ceramic block 16 may contain other particles in addition to the ZrO 2 particles and the different material particles.
  • the total content of the ZrO 2 particles and the different material particles is preferably 90% by volume or more so as to be advantageous in material properties such as heat resistance and strength.
  • the average pore diameter is preferably 0.5 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 1 nm or more and 300 nm or less so as to be advantageous in manufacturing cost and thermal conductivity. Preferably, it is 10 nm or more and 100 nm or less.
  • “average pore diameter” is a value measured using a mercury porosimeter (mercury intrusion method). When the average pore diameter is 10 nm or less, measurement is performed by a gas adsorption method.
  • the distribution of pore diameters does not have to be the same over the entire ceramic block 16, and may vary depending on the position. That is, the average pore diameter within a certain range at different sites may be different.
  • the porosity of the porous structure of the ceramic block 16 is preferably not less than 20% and not more than 80%, more preferably not less than 20% and not more than 70% so as to be advantageous in terms of thermal conductivity and strength.
  • the porosity is more preferably 40% or more and 70% or less, and particularly preferably 50% or more and 70% or less.
  • “porosity” is a value measured by a mercury porosimeter (mercury intrusion method).
  • the pores may include closed pores. The shape of the pores is not particularly limited and varies.
  • the thermal conductivity of the ceramic block 16 is preferably 3.0 W / mK or less, and the lower limit is not limited, but is usually 0.01 W / mK or more.
  • the thermal conductivity of the ceramic block 16 is more preferably 0.01 W / mK or more and 1 W / mK or less. Thereby, the heat insulation effect can be acquired favorably.
  • the heat capacity of the ceramic block 16 is preferably 500 kJ / m 3 K or more and 2000 kJ / m 3 K or less, more preferably 500 kJ / m 3 K or more and 1500 kJ / m 3 K or less.
  • the linear thermal expansion coefficient of the ceramic block 16 is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or more and 1.2 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or less.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are formed using tape molding.
  • a molding slurry is prepared by adding a pore former, a binder, a plasticizer, a solvent, and the like to the powder of the constituent material of the ceramic block 16 and mixing them.
  • the pore former is not particularly limited as long as it disappears in the subsequent firing and forms a plurality of pores.
  • the pore former include carbon black, latex particles, melamine resin particles, polymethyl methacrylate (PMMA) particles, polyethylene particles, polystyrene particles, foamed resins, water absorbent resins and the like.
  • carbon black having a small particle size and easily forming small pores in the porous material is preferable.
  • binder examples include polyvinyl butyral resin (PVB), polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetate resin, and polyacrylic resin.
  • plasticizer examples include dibutyl phthalate (DBP) and dioctyl phthalate (DOP).
  • solvent examples of the solvent include xylene and 1-butanol.
  • the content ratio of ZrO 2 particles in the slurry is preferably 5% by volume or more and 20% by volume or less.
  • the content ratio of the different materials in the slurry is preferably 0.1% by volume or more and 5% by volume or less.
  • the content of the pore former in the slurry is preferably 0% by volume or more and 20% by volume or less.
  • the content of other components in the slurry is preferably 70% by volume or more and 90% by volume or less.
  • the viscosity of the slurry is preferably 0.1 Pa ⁇ s or more and 10 Pa ⁇ s or less.
  • a molding slurry is placed on a polyester film, and a molded body is produced using a doctor blade or the like so that the thickness after firing becomes a desired thickness.
  • the molded body is processed into a substantially annular plate shape. The molded body is peeled from the polyester film and collected.
  • a plate-like (substantially annular plate-like) sintered body is formed.
  • the firing is preferably performed at 800 ° C. or more and 2000 ° C. or less for 0.5 hour or more and 20 hours or less.
  • the firing is more preferably performed at 800 ° C. or more and 1800 ° C. or less for 0.5 hour or more and 15 hours or less, particularly preferably 800 ° C. or more and 1300 ° C. or less for 0.5 hours or more and 10 hours or less. preferable.
  • the sheet is a member used during the production of the intermediate member 3, and is denoted by reference numeral 12 in FIG.
  • the fired body is fixed on the sheet 12 by the adhesive force of the sheet 12.
  • the sheet 12 is, for example, a resin sheet or a resin film having adhesive strength.
  • the main surface of the fired body may be mirror-finished.
  • the sintered body is divided on the sheet 12 to obtain a plurality of ceramic blocks 16 stuck on the sheet 12. Since the sintered body is relatively firmly attached to the sheet 12, the ceramic block 16 is prevented from being peeled off from the sheet 12 when the sintered body is divided.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are arranged on the sheet 12 in a substantially annular shape in plan view.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are also referred to as “block aggregates 14”.
  • a configuration in which the block aggregate 14 is fixed to the sheet 12 so as to be peelable is referred to as an “aggregate sheet 10”.
  • the adhesive strength (JIS Z0237) of the sheet 12 is preferably 1.0 N / 10 mm or more.
  • the block aggregate 14 can be firmly fixed to the sheet 12.
  • the block aggregate 14 may be temporarily firmly fixed to the sheet 12 at the sticking interface.
  • the block aggregate 14 may be fixed to the sheet 12 via an adhesive or the like.
  • the above-described division of the sintered body may be performed by various methods.
  • a plurality of ceramic blocks 16 are formed by pressing (or splitting) a blade against the sintered body.
  • the blade is repeatedly pressed by hand on the sintered body to form a groove
  • the groove is pressed by pressing a grid-like blade with a press or a rolling mill
  • the groove is formed by a laser processing machine
  • the sintered body may be cracked along the groove.
  • the crushing of the sintered body may be performed manually or by a machine.
  • the groove may be formed by a method similar to the above method at any stage before firing. The sintered body may be crushed without providing a groove.
  • a technique using extrusion molding is particularly preferred when the thickness of the molded body is large.
  • a forming paste is prepared by adding a pore former, a binder, a plasticizer, a solvent and the like to the powder of the constituent material of the ceramic block 16 and mixing them.
  • a pore former, binder, plasticizer, solvent and the like those suitable for extrusion molding are employed.
  • the paste is extruded from the die having the elongated opening, and the die is continuously moved along the support plate, whereby a molded body is continuously formed on the support plate.
  • the molded body is removed from the support plate and collected after drying.
  • the firing conditions are in principle the same as in the case of tape molding, but are adjusted as needed.
  • the sintered body is stuck on the sheet 12, and the sintered body is divided by the method described above. It should be noted that various other techniques in ceramic production can also be used for forming the formed body. For example, press molding, injection molding, cast molding, and the like can be used.
  • the aggregate sheet 10 when the aggregate sheet 10 is formed, the aggregate is formed in a state where the block aggregate 14 is opposed to the upper surface 311 of the first support member 31 as shown in a partially enlarged view in FIG.
  • the sheet 10 is disposed above the first support member 31.
  • a layer of adhesive 33 is formed on the upper surface 311 of the first support member 31 in advance.
  • the adhesive 33 for example, an acrylic adhesive, a silicone adhesive, or an epoxy adhesive is used.
  • the lower surface of the block assembly 14 (that is, the lower surfaces of the plurality of ceramic blocks 16) is brought into contact with the adhesive 33 on the first support member 31, so that the block assembly 14 is 1 Adhering to the upper surface 311 of the support member 31.
  • the ceramic block 16 and the first support member 31 are fixed with a relatively small adhesive strength. In other words, the ceramic block 16 is lightly fixed to the first support member 31.
  • the adhesive strength of the plurality of ceramic blocks 16 to the first support member 31 is preferably 0.1 MPa or more and 10 MPa or less.
  • the thickness of the adhesive 33 between the ceramic block 16 and the first support member 31 is, for example, 0.001 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the ceramic block 16 and the first support member 31 may be in a substantially direct contact state.
  • the thickness of the adhesive 33 on the first support member 31 between the adjacent ceramic blocks 16 is, for example, 0.05 mm or more and 2 mm or less.
  • the ceramic blocks 16 can be easily arranged at desired positions by handling a large number of ceramic blocks 16 fixed on the sheet 12.
  • the adhesive strength of the sheet 12 is reduced by applying heat, water, solvent, electricity, light (including ultraviolet light), microwave, external force, or the like to the sheet 12 or due to a change with time. Thereby, the fixed state with respect to the sheet
  • the adhesive force of the sheet 12 when the plurality of ceramic blocks 16 are peeled is preferably 0.1 N / 10 mm or less. Thereby, the plurality of ceramic blocks 16 can be easily separated from the sheet 12.
  • the second support member 32 is disposed above the block assembly 14 with the lower surface 322 shown in FIG. 7 facing the upper surface of the block assembly 14.
  • a layer of adhesive 34 is formed on the lower surface 322 of the second support member 32 in advance.
  • the adhesive 34 the same type of adhesive as the above-described adhesive 33 may be used, or a different type of adhesive may be used.
  • Various adhesives can be used as the adhesives 33 and 34 as long as the support members 31 and 32 and the ceramic block 16 can be bonded.
  • the upper surface of the block assembly 14 (that is, the upper surfaces of the plurality of ceramic blocks 16) is brought into contact with the adhesive 34 on the second support member 32, so that the block assembly 14 is Adhering onto the lower surface 322 of the support member 32.
  • the ceramic block 16 and the second support member 32 are fixed with a relatively small adhesive strength. In other words, the ceramic block 16 is lightly fixed to the second support member 32.
  • the adhesive strength of the plurality of ceramic blocks 16 to the second support member 32 is preferably 0.1 MPa or more and 10 MPa or less.
  • the adhesive strength of the plurality of ceramic blocks 16 to the second support member 32 may be the same as or different from the adhesive strength to the first support member 31.
  • the thickness of the adhesive 34 between the ceramic block 16 and the second support member 32 is, for example, 0.001 mm or more and 0.5 mm or less. When the viscosity of the adhesive 34 is low, the ceramic block 16 and the second support member 32 may be in a substantially direct contact state.
  • the thickness of the adhesive 34 on the second support member 32 between the adjacent ceramic blocks 16 is, for example, 0.05 mm or more and 2 mm or less.
  • the thickness of the adhesive 34 may be the same as or different from the thickness of the adhesive 33.
  • the adhesive strength between the plurality of ceramic blocks 16 and the first support member 31 described above is a value measured by the following procedure with reference to “JIS K 5600-5-7”. The same applies to the adhesive strength between the plurality of ceramic blocks 16 and the second support member 32.
  • the measurement conditions not described in the following description are the same as those defined in “JIS K 5600-5-7”.
  • a member that is, a solid line in FIG. 6 in which the block aggregate 14 (that is, the plurality of ceramic blocks 16) is fixed to the upper surface of the first support member 31.
  • the configuration shown is prepared as a test member 80.
  • the test member 80 is disposed between two test cylinders 81 disposed to face each other in the vertical direction in the drawing.
  • the central axes of the two test cylinders 81 are parallel to the vertical direction and are located on the same straight line.
  • Each test cylinder 81 has a diameter of 20 mm.
  • the lower surface 312 of the first support member 31 of the test member 80 is fixed to the upper end surface of the lower test cylinder 81 with a test adhesive (not shown).
  • the lower end surface of the upper test cylinder 81 is bonded to a plurality of ceramic blocks 16 that overlap with the lower end surface of the test cylinder 81 in the block assembly 14 of the test member 80 by a test adhesive (not shown). Fixed.
  • the two test cylinders 81 are pulled from both sides in a direction away from each other by using a tensile tester.
  • the first support member 31 and the block assembly 14 are pulled from both sides in the direction away from the vertical direction via the test cylinder 81.
  • tensile_strength (henceforth "breaking tension") by which the adhesion part of the several ceramic block 16 and the 1st supporting member 31 is destroyed is measured.
  • the fracture surfaces of the plurality of ceramic blocks 16 and the first support member 31 are observed, and the adhesion area (hereinafter referred to as “destruction area”) between the plurality of ceramic blocks 16 and the first support member 31 before the fracture is observed on the fracture surface.
  • the above-described adhesive strength that is, peel adhesive strength
  • MPa peel adhesive strength
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the intermediate member 3 is disposed between the first object 91 and the second object 92.
  • One of the first object 91 and the second object 92 is a high temperature part, and the other is a relatively low temperature part.
  • the intermediate member 3 is directly sandwiched between the first object 91 and the second object 92.
  • the intermediate member 3 may be indirectly sandwiched between the first object 91 and the second object 92.
  • another member such as a sheet may be interposed between the intermediate member 3 and the first object 91 or the second object 92.
  • the intermediate member 3 suppresses or blocks heat transfer between the first object 91 and the second object 92.
  • the intermediate member 3 is a heat insulating member that insulates the first object 91 and the second object 92.
  • the lower surface 312 of the first support member 31 of the intermediate member 3 faces the first object 91 and directly or indirectly contacts the upper surface of the first object 91.
  • the upper surface 321 of the second support member 32 faces the second object 92 and directly or indirectly contacts the lower surface of the second object 92.
  • the first object 91 and the second object 92 are rigid objects that can support the intermediate member 3 with the intermediate member 3 interposed therebetween.
  • the first object 91 and the second object 92 are, for example, metal, resin, plastic, wood, ceramic, cement, concrete, ceramics, glass, or the like.
  • the first object 91 and the second object 92 may be the same material or different materials.
  • a force is applied to the first object 91 and the second object 92 in a direction approaching each other by a bolt 93 that is a fastening member.
  • the bolt 93 shows only the center line.
  • the first object 91 and the intermediate member 3 may be fixed by an adhesive
  • the second object 92 and the intermediate member 3 may be fixed by an adhesive.
  • the intermediate member 3 may be simply sandwiched between the first object 91 and the second object 92 without using an adhesive or the like.
  • the surface of the first object 91 that faces the intermediate member 3 is not limited to a flat surface, and may be a curved surface.
  • the surface of the second object 92 that faces the intermediate member 3 is not limited to a flat surface, and may be a curved surface.
  • the intermediate member 3 Since the compressive strength of the intermediate member 3 is high, the intermediate member 3 is used in a state in which a compressive force acts between the first object 91 and the second object 92 sandwiched between the first object 91 and the second object 92. Particularly suitable when Preferably, the compressive strength of the intermediate member 3 is 10 MPa or more, and more preferably 50 MPa or more. In addition, although there is no upper limit in the compressive strength of the intermediate member 3, it is 1000 MPa or less normally.
  • the Young's modulus of the intermediate member 3 is preferably 2 GPa or more, and more preferably 5 GPa or more. Although there is no upper limit to the Young's modulus of the intermediate member 3, it is usually 300 GPa or less.
  • the compression force does not necessarily act on the intermediate member 3, and the intermediate member 3 may be sandwiched between the first object 91 and the second object 92 without the compression force acting.
  • the intermediate member 3 may have not only a heat insulating function but also a function as a structural member that relatively supports the second object 92 with respect to the first object 91.
  • the first object 91 or the second object 92 in which the intermediate member 3 is disposed is also simply expressed as “object”.
  • one of the first support member 31 and the second support member 32 may be omitted.
  • the upper surface of the block assembly 14 that is, the upper surfaces of the plurality of ceramic blocks 16
  • the lower surface 312 of the first support member 31 faces the first object 91 and contacts the upper surface of the first object 91 directly or indirectly, as described above.
  • the block aggregate 14 may be fixed to the upper surface 311 and the lower surface 312 of the first support member 31.
  • the upper surface of the block assembly 14 fixed to the upper surface 311 directly or indirectly contacts the lower surface of the second object 92
  • the lower surface of the block assembly 14 fixed to the lower surface 312 is the first surface.
  • the upper surface of the object 91 is directly or indirectly contacted.
  • the intermediate member 3 has a lower surface 312 which is one main surface and a plate-like support member 31 facing the first object 91 and an upper surface 311 which is the other main surface of the support member 31 in a state of being separated from each other.
  • a plurality of ceramic blocks 16 fixed thereon.
  • the intermediate member 3 is disposed between the objects in a state where the plurality of ceramic blocks 16 are collectively held by the support member 31 having a relatively high shape retaining property, so that the plurality of ceramic blocks 16 are It can be easily arranged between them with high positional accuracy.
  • the support member 31 since the plurality of ceramic blocks 16 are separated from each other on the support member 31, even if the support member 31 is deformed when the intermediate member 3 is transported or attached to the object, the support member 31 is deformed.
  • the ceramic block 16 can be easily displaced in the vicinity of the portion. As described above, since the ceramic block 16 can easily follow the deformation of the support member 31, it is possible to prevent or suppress the ceramic block 16 from peeling off from the support member 31 due to the deformation of the support member 31. it can. In addition, the ceramic block 16 can be prevented or suppressed from being damaged by the deformation of the support member 31.
  • the intermediate member 3 further includes a second support member 32, which is another plate-like support member, in addition to the support member 31 (that is, the first support member 31) and the plurality of ceramic blocks 16.
  • a second support member 32 which is another plate-like support member, in addition to the support member 31 (that is, the first support member 31) and the plurality of ceramic blocks 16.
  • An upper surface 321 (see FIG. 9) that is one main surface of the second support member 32 faces the second object 92.
  • the lower surface 322 which is the other main surface of the second support member 32, a plurality of ceramic blocks 16 are fixed.
  • the ceramic block 16 is peeled off from the first support member 31 and the second support member 32. It is possible to suitably prevent or further suppress the dropout.
  • the plurality of ceramic blocks 16 include porous ceramic blocks. Thereby, the thermal conductivity of the intermediate member 3 can be suppressed low. As a result, the intermediate member 3 can exhibit excellent heat insulation performance between objects. Moreover, when all the several ceramic blocks 16 are porous ceramic blocks, the intermediate member 3 can exhibit the further outstanding heat insulation performance between target objects.
  • the porous ceramic block ZrO 2 particles and different materials present on the surface of the ZrO 2 particles form a skeleton of the porous structure, and the different materials are SiO 2 , TiO 2 , La 2 O 3. And at least one selected from Y 2 O 3 .
  • the intermediate member 3 can implement
  • the intermediate member 3 can also exhibit further excellent heat insulation performance between objects.
  • the ceramic block 16 can easily follow the deformation of the first support member 31 and the second support member 32. Therefore, the structure of the intermediate member 3 is particularly suitable when the first support member 31 has flexibility. The structure of the intermediate member 3 is also particularly suitable when the second support member 32 has flexibility.
  • the first support member 31 has flexibility. For this reason, even when the position of the outer peripheral edge or the inner peripheral edge of the intermediate member 3 is regulated by the object, the intermediate member 3 can be easily attached to the object by slightly bending the intermediate member 3. It can be. Moreover, since the 2nd support member 32 also has flexibility, attachment to the target object of the intermediate member 3 can be made still easier. Furthermore, when the intermediate member 3 is attached to the object, the ceramic block 16 easily follows the bending of the first support member 31 and the second support member 32. Can be prevented or suppressed.
  • the first support member 31 is made of metal. Thereby, even if it is a case where comparatively big force and high heat are added to the intermediate member 3 after the attachment to a target object, the shape of the intermediate member 3 can be maintained suitably.
  • the second support member 32 is also made of metal. Thereby, the shape of the intermediate member 3 can be maintained more suitably.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are bonded to the first support member 31 with the adhesive 33.
  • the adhesive strength of the plurality of ceramic blocks 16 to the first support member 31 is not less than 0.1 MPa and not more than 10 MPa.
  • the ceramic block 16 can be suitably prevented or suppressed from falling off from the first support member 31.
  • the adhesive strength is 10 MPa or less, when the first support member 31 is deformed, the ceramic block 16 is partially peeled or separated from the first support member 31, so that the first support member 31 can be easily deformed. Can follow.
  • the partial peeling of the ceramic block 16 means that a part of the lower surface of the ceramic block 16 is separated upward from the adhesive 33 on the first support member 31.
  • the partial separation of the ceramic block 16 means that a part of the lower surface of the ceramic block 16 is deformed by the deformation of the adhesive 33 in a state where a part of the lower surface of the ceramic block 16 is kept in contact with the adhesive 33. This means that the distance in the vertical direction between the upper portion 311 and the upper surface 311 of the first support member 31 is increased.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are bonded to the second support member 32 with the adhesive 34.
  • the adhesive strength of the plurality of ceramic blocks 16 to the second support member 32 is not less than 0.1 MPa and not more than 10 MPa.
  • the thickness of the plurality of ceramic blocks 16 is preferably 0.04 mm or more and 300 mm or less. Thereby, it is possible to prevent the intermediate member 3 from becoming excessively thick while maintaining the mechanical strength of the plurality of ceramic blocks 16.
  • the thickness of the ceramic blocks 16 is approximately the same, but when the ceramic blocks 16 having different thicknesses are included, the thickness of the plurality of ceramic blocks 16 is the thickness of the plurality of ceramic blocks 16. Is the average.
  • the thickness of the first support member 31 is preferably 0.02 mm or more and 3 mm or less. Thereby, it is possible to prevent the intermediate member 3 from becoming excessively thick while maintaining the shape retaining property of the first support member 31.
  • the thickness of the second support member 32 is also preferably 0.02 mm or more and 3 mm or less. Thereby, it is possible to prevent the intermediate member 3 from becoming excessively thick while maintaining the shape retaining property of the second support member 32.
  • the thickness of the plurality of ceramic blocks 16 is preferably not less than 2 times and not more than 100 times the thickness of the first support member 31. Thereby, the characteristic as the whole of the intermediate member 3 can be brought close to the characteristic of the block aggregate 14 (that is, the plurality of ceramic blocks 16). Specifically, the low thermal conductivity and low thermal expansibility of the intermediate member 3 can be realized.
  • the thickness of the plurality of ceramic blocks 16 is preferably not less than twice and not more than 100 times the thickness of the second support member 32. Thereby, the characteristic as the whole of the intermediate member 3 can be made closer to the characteristic of the block aggregate 14.
  • the low thermal conductivity and low thermal expansibility of the intermediate member 3 are realized in the vertical direction (that is, the thickness direction of the intermediate member 3 in which the first support member 31, the ceramic block 16, and the second support member 32 are arranged).
  • the horizontal direction that is, the direction perpendicular to the thickness direction
  • the intermediate member 3 has anisotropy with respect to thermal conductivity and thermal expansibility.
  • the thermal conductivity of the plurality of ceramic blocks 16 is preferably 0.01 W / mK or more and 3.0 W / mK or less. Thereby, the low thermal conductivity of the intermediate member 3 can be suitably realized.
  • the linear thermal expansion coefficient of the plurality of ceramic blocks 16 is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or more and 1.2 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or less. Thereby, the low thermal expansion property of the intermediate member 3 is suitably realizable.
  • the intermediate member 3 described above can be variously changed.
  • the plurality of ceramic blocks 16 may be fixed to the first support member 31 and the second support member 32 by a method other than bonding with the adhesives 33 and 34.
  • the shape of the intermediate member 3 is not limited to an annular shape and may be variously changed.
  • the first support member 31 and the second support member 32 may be members having different sizes and shapes.
  • the plurality of ceramic blocks 16 are arranged in a region where the first support member 31 and the second support member 32 overlap in plan view. Since the ceramic block 16 only needs to be fixed to at least one of the first support member 31 and the second support member 32, one of the first support member 31 and the second support member 32 protrudes from the other in plan view. It may be arranged in the area.
  • the occupied area of the block assembly 14 (that is, the area in a plan view including the gap between the ceramic blocks 16 in the region where the block assembly 14 is disposed) is that of the first support member 31 and the second support member 32. It is preferably 50% or more and 99% or less of the area in each plan view.
  • the raw material of the ceramic block 16 does not necessarily need to contain ZrO 2 particles and foreign material particles, and may be variously changed.
  • the ceramic block 16 is an oxide of one element selected from the group consisting of Zr, Y, Al, Si, Ti, Nb, Sr, La, Hf, Ce, Gd, Sm, Mn, Yb, Er, and Ta. Or a complex oxide of two or more elements.
  • a metal oxide has a stronger ionic bond between a metal and oxygen than a metal non-oxide (for example, carbide or nitride). For this reason, when the ceramic block 16 contains a metal oxide, the thermal conductivity of the ceramic block 16 becomes low.
  • the plurality of ceramic blocks 16 may include both a porous ceramic block and a dense ceramic block (that is, almost no pores). In this case, the total area of the porous ceramic block in plan view is preferably larger than the total area of the dense ceramic block in plan view. Further, the plurality of ceramic blocks 16 may be configured only with dense ceramic blocks.
  • the first support member 31 and the second support member 32 may be formed of various materials other than metal (for example, ceramic, glass, wood, resin, composite material of resin and fiber material, etc.).
  • the manufacturing method of the ceramic block 16 and the intermediate member 3 is not limited to the above-mentioned method, and may be variously changed.
  • the intermediate member 3 may be used for the purpose of heat insulation between the objects, or may be used by being sandwiched between the objects for other purposes without the purpose of heat insulation between the objects.

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Abstract

中間部材（３）は、第１対象物と第２対象物との間に、直接的または間接的に挟まれる部材である。中間部材（３）は、一方の主面である下面が第１対象物（９１）に対向する板状の支持部材（３１）と、互いに離間した状態で支持部材（３１）の他方の主面である上面上に固定される複数のセラミックブロック（１６）と、を備える。このように、形状保持性が比較的高い支持部材（３１）により複数のセラミックブロック（１６）をまとめて保持した状態で、中間部材（３）が対象物間に配置されることにより、複数のセラミックブロック（１６）を対象物間に容易に、かつ、位置精度良く配置することができる。

Description

中間部材
　本発明は、対象物の間に挟まれる中間部材に関する。
　従来、多孔質材料を断熱材として利用する技術が提案されている。例えば、特許第４８６０００５号（文献１）では、金属酸化物微粒子と補強繊維とを含み、当該金属酸化物微粒子の一部が溶出して形成された架橋構造を当該金属酸化物微粒子間に有する断熱材が提案されている。特許文献１の実施例では、寸法１５０ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ２５ｍｍの板状の乾式加圧成形体が開示されている。
　ところで、文献１のような断熱材を対象物の間に配置する場合、対象物から大きな力が加わると、断熱材が破損するおそれがある。また、複雑な形状の対象物間などに複数の断熱材を配置する場合、複数の断熱材を位置精度良く配置することは容易ではない。
　また、断熱部材として、例えば、繊維構造や発泡構造等の柔らかい構造を有するものがある。しかしながら、このような柔らかい構造の場合、環境によっては、対象物と対象物との間にて断熱部材を安定して保持できないおそれがある。
　本発明は、対象物の間に挟まれる中間部材に向けられており、複数のセラミックブロックを対象物間に容易に、かつ、位置精度良く配置することを目的としている。
　本発明に係る中間部材は、第１対象物と第２対象物との間に直接的または間接的に挟まれる。当該中間部材は、一方の主面が前記第１対象物に対向する板状の支持部材と、互いに離間した状態で前記支持部材の他方の主面上に固定される複数のセラミックブロックとを備える。当該中間部材によれば、複数のセラミックブロックを対象物間に容易に、かつ、位置精度良く配置することができる。
　本発明の一の好ましい実施の形態では、前記複数のセラミックブロックが、多孔質セラミックブロックを含む。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記支持部材が、可撓性を有する。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記支持部材が、金属製である。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記複数のセラミックブロックが、接着剤により前記支持部材に接着されており、前記複数のセラミックブロックの前記支持部材に対する接着強度が、０．１ＭＰａ以上かつ１０ＭＰａ以下である。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記複数のセラミックブロックの厚さが、前記支持部材の厚さの２倍以上かつ１００倍以下である。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記支持部材の厚さが、０．０２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下である。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記複数のセラミックブロックの厚さが、０．０４ｍｍ以上かつ３００ｍｍ以下である。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記複数のセラミックブロックの熱伝導率が、０．０１Ｗ／ｍＫ以上かつ３．０Ｗ／ｍＫ以下である。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記複数のセラミックブロックの線熱膨張係数が、１．０×１０－７／Ｋ以上かつ１．２×１０－６／Ｋ以下である。
　本発明の他の好ましい実施の形態では、前記中間部材は、板状の他の支持部材をさらに備える。前記他の支持部材では、一方の主面が前記第２対象物に対向し、他方の主面上に前記複数のセラミックブロックが固定される。
　上述の目的および他の目的、特徴、態様および利点は、添付した図面を参照して以下に行うこの発明の詳細な説明により明らかにされる。
一の実施の形態に係る中間部材の構成を示す斜視図である。 第１支持部材および複数のセラミックブロックを示す平面図である。 多孔質構造の骨格の概略を示す図である。 骨格の一部を拡大して示す図である。 製造途上の中間部材の一部を示す側面図である。 製造途上の中間部材の一部を示す側面図である。 中間部材の一部を示す側面図である。 接着強度の測定の様子を示す側面図である。 中間部材が第１対象物と第２対象物との間に配置された様子を示す図である。
　図１は、本発明の一の実施の形態に係る中間部材３の構成を示す斜視図である。中間部材３は、対象物の間に挟まれる略板状の部材である。中間部材３は、対象物の間に挟まれて使用され、例えば、対象物間の伝熱を抑制または遮断する。中間部材３は、例えば、平面視において略環状である。図１に示す例では、中間部材３は、平面視において略円環状である。以下の説明では、図中の上側および下側を、単に「上側」および「下側」という。なお、図中の上下方向は、中間部材３が使用される際の実際の上下方向とは無関係である。
　中間部材３は、２つの板状の支持部材３１，３２と、複数のセラミックブロック１６とを備える。支持部材３２は、支持部材３１の上側に配置され、支持部材３１と上下方向に対向する。支持部材３１と支持部材３２とは同形状であり、平面視において支持部材３１の全体と支持部材３２の全体とが上下方向に重なる。図１に示す例では、支持部材３１，３２はそれぞれ略円環板状である。中間部材３の外径は、例えば、中間部材３の厚さの約２００倍である。図１では、中間部材３の厚さを実際よりも大きく描いている。
　複数のセラミックブロック１６は、支持部材３１と支持部材３２との間に配置され、例えば、接着剤により支持部材３１，３２に接着されている。本明細書において、「接着剤」は、いわゆる接着剤のみならず、粘着剤や粘着テープ等も含む概念である。すなわち、接着剤は、２つの物体の間に介在して、あるいは、２つの物体の接触部の周囲に存在して、当該２つの物体を互いに固定するものである。
　支持部材３１，３２は、可撓性を有する薄板状の部材である。支持部材３１，３２は、比較的硬質の材料により形成され、比較的高い剛性を有する。換言すれば、支持部材３１，３２は、高い形状保持性を有する。支持部材３１，３２は、例えば金属製である。支持部材３１，３２は、例えば、ステンレス、鉄、鋼、銅、アルミニウム、チタン、または、これらの合金により形成される。支持部材３１，３２の厚さはそれぞれ、０．０２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であることが好ましい。支持部材３１，３２の厚さは、例えば、複数のセラミックブロック１６と接する部位における平均厚さである。以下の説明では、支持部材３１と支持部材３２とを区別する場合、支持部材３１および支持部材３２をそれぞれ、「第１支持部材３１」および「第２支持部材３２」と呼ぶ。
　図２は、図１に示す中間部材３から第２支持部材３２を省略した状態を示す平面図である。換言すれば、図２は、第１支持部材３１および複数のセラミックブロック１６を示す平面図である。複数のセラミックブロック１６は、互いに離間した状態で、第１支持部材３１の上側の主面（以下、「上面３１１」という。）上に固定される。複数のセラミックブロック１６が配置される領域の外周縁および内周縁は、第１支持部材３１の外周縁および内周縁とおよそ一致する。また、複数のセラミックブロック１６が配置される領域の外周縁および内周縁は、第２支持部材３２（図１参照）の外周縁および内周縁ともおよそ一致する。
　各セラミックブロック１６は、例えば、略板状または略タイル状である。あるいは、各セラミックブロック１６は、比較的厚いブロック状であってもよい。中間部材３に含まれるセラミックブロック１６の数は、図２に示す例には限定されない。図２に示す例では、第１支持部材３１の内周縁および外周縁から離れているセラミックブロック１６は、平面視において略同じ大きさの矩形状である。複数のセラミックブロック１６の平面視における形状、すなわち、平面形状は互いに異なっていてもよい。例えば、第１支持部材３１の内周縁または外周縁に接しているセラミックブロック１６は、当該矩形状から、第１支持部材３１の内周縁よりも径方向内側の部位、または、第１支持部材３１の外周縁よりも径方向外側の部位を除いた形状である。
　図２に示す例において、第１支持部材３１の内周縁および外周縁から離れているセラミックブロック１６の平面視における１辺の長さは、０．１ｍｍ以上であり、上限は制限されないが、例えば１０ｍｍ以下である。さらに好ましくは、当該１辺の長さは、０．５ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下である。図２に示すように、複数のセラミックブロック１６は、第１支持部材３１上においてマトリクス状（いわゆる、タイル状）に配置される。隣接するセラミックブロック１６間の距離は、例えば、０．５μｍ以上かつ５ｍｍ以下であり、好ましくは、０．５μｍ以上かつ５０μｍ以下である。
　各セラミックブロック１６のアスペクト比は、例えば中間部材３を薄型化するという観点からは、好ましくは１以上であり、さらに好ましくは５以上であり、より好ましくは７以上である。また、後述するように、第１支持部材３１および第２支持部材３２の変形等に対するセラミックブロック１６の追従性を重視する場合、各セラミックブロック１６のアスペクト比は１以下であることが好ましい。セラミックブロック１６のアスペクト比とは、厚さに対する一の主面における最大長の割合である。当該一の主面は、セラミックブロック１６の表面を構成する複数の面のうち最も広い面である。当該一の主面は、図１および図２中におけるセラミックブロック１６の上面または下面である。主面の最大長は、主面の外周を挟む平行な１組の直線の間の距離のうち、最大の距離である。
　各セラミックブロック１６の厚さは、好ましくは０．０４ｍｍ以上であり、上限は制限されないが、例えば３００ｍｍ以下である。さらに好ましくは、各セラミックブロック１６の厚さは、０．５ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下である。セラミックブロック１６の厚さとは、例えば、セラミックブロック１６の平面視における中央部における厚さである。各セラミックブロック１６の厚さは、好ましくは、各支持部材３１，３２の厚さの２倍以上かつ１００倍以下である。
　上述の複数のセラミックブロック１６は、多孔質セラミックブロックを含む。好ましくは、各セラミックブロック１６は、多孔質セラミックブロックである。換言すれば、各セラミックブロック１６は、気孔を有する多孔質構造を有する。多孔質構造は、微粒子が三次元に繋がった網目構造の骨格を有し、骨格以外の空隙が気孔になっている。当該微粒子を、以下、「骨格粒子」とも呼ぶ。図３は、セラミックブロック１６の骨格２０の概略を示す図である。図３に示す例では、骨格２０を形成する骨格粒子は、ＺｒＯ２粒子２１である。ＺｒＯ２粒子２１の粒子径は、好ましくは、１０ｎｍ以上かつ５μｍ以下であり、さらに好ましくは、３０ｎｍ以上かつ１μｍ以下である。これにより、熱伝導の主因である格子振動（フォノン）の発生が好適に阻害され、セラミックブロック１６の熱伝導率が低くなる。ＺｒＯ２粒子２１は、１つの結晶粒からなる粒子（すなわち、単結晶粒子）であってもよく、多数の結晶粒からなる粒子（すなわち、多結晶粒子）であってもよい。
　ＺｒＯ２粒子２１の粒子径は、例えば、骨格を構成する骨格粒子群に含まれる１つの微粒子の大きさ（例えば、微粒子が球状であれば直径、球状でなければ最大径）を、電子顕微鏡観察の画像等から計測したものである。ＺｒＯ２粒子２１の粒子径は、例えば、次のようにして取得される。図４に示すように、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いた観察によって得た微構造の画像において、あるＺｒＯ２粒子２１に注目する。ＺｒＯ２粒子２１の像はほぼ円形であるが、粒子像を一組の平行線で挟み込んだ場合の最大となる平行線間の距離２２を最大直径として取得する。
　ＺｒＯ２粒子の径を平均粒子径で捉えた場合、平均粒子径は１０ｎｍ以上かつ１μｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上かつ５００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、１０ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることが特に好ましい。ＺｒＯ２粒子２１の平均粒子径は、例えば、まず、上述の手法にてＴＥＭの画像から１０個以上のＺｒＯ２粒子の最大直径を粒子径として取得する。次に、得られた最大直径の平均値をＺｒＯ２粒子の平均粒子径として取得する。ＺｒＯ２粒子には他の元素（例えば、Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｃｅ，Ｙｂ，Ｓｃなど）が固溶していてもよく、部分安定化ジルコニアや完全安定化ジルコニアであってもよい。
　図４に示す例では、多孔質構造の骨格は、ＺｒＯ２粒子２１、および、当該ＺｒＯ２粒子２１の表面に存在する異種材料により形成される。図４では、異種材料が存在する領域２３を、平行斜線を付して概念的に示している。異種材料は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選択された少なくとも１つを含む。好ましくは、異種材料は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選択された少なくとも１つである。このような多孔質構造は、断熱性能に優れる。セラミックブロック１６では、異種材料がＺｒＯ２粒子の表面に存在することにより、ＺｒＯ２粒子２１と異種材料の粒界におけるフォノン散乱が増えるため、熱伝導率を低くすることができる。
　なお、「ＺｒＯ２粒子の表面に異種材料が存在する」とは、異種材料がＺｒＯ２粒子間に介在している状態を含む概念である。また、ＺｒＯ２粒子同士が小さな接点で接続しつつ、その接続部の周辺、すなわち、接続するＺｒＯ２粒子同士が作るネック部（くびれた部分）の周辺に異種材料が存在する状態を含む概念である。また、異種材料は他の材料と反応した状態で存在してもよい。例えば、異種材料がＳｉＯ２であれば、ＳｉＯ２の形態のみならず、ＺｒＯ２と反応したＺｒＳｉＯ４や、他の異種材料と反応した複合酸化物、あるいは、非晶質相として存在してもよい。
　異種材料は、ＺｒＯ２粒子間に存在していることが好ましい。つまり、異種材料がＺｒＯ２粒子間に介在していること（換言すれば、異種材料は、ＺｒＯ２粒子の粒界に存在していること）が好ましい。異種材料がＺｒＯ２粒子間に存在することにより、ＺｒＯ２粒子の粒界におけるフォノン散乱がさらに増えるため、熱伝導率をさらに低くすることができる。
　異種材料は、ＺｒＯ２粒子内に固溶していることも好ましい。ＺｒＯ２粒子内に異種材料が固溶すると、さらに熱伝導率を低くすることができる。「ＺｒＯ２粒子内に異種材料が固溶する」とは、ＺｒＯ２粒子内に異種材料を構成する元素の一部がＺｒＯ２粒子の結晶構造内に存在している状態であることを意味する。例えば、ＺｒＯ２粒子の結晶構造中のＺｒのサイトに、異種材料の金属原子が置換することを意味する。このような状態であることは、ＴＥＭを用いた元素分析と共に、Ｘ線回折による結晶構造解析をすることで確認することができる。
　骨格において、ＺｒＯ２の粒子同士の接続部における最小幅、すなわち、ネック部の幅の平均は、ＺｒＯ２粒子の平均粒子径の４０％以上１００％以下であることが好ましい。これにより、セラミックブロック１６の強度を確保することができる。また、このような強度確保は、後述するように、セラミックブロック１６に圧縮力が作用する場合に特に適している。ネック部はＺｒＯ２粒子のみにより形成されてもよく、異種材料を含んでいてもよい。
　図４を参照して、ネック部の幅の取得例について説明する。まず、ＴＥＭを用いた観察によって得た微構造の画像において、あるＺｒＯ２粒子２１（図４において符号２１Ａを付す。）と、この粒子に接するＺｒＯ２粒子２１（符号２１Ｂを付す。）に注目する。これらの粒子としては、視線方向に対してほぼ垂直な方向に並ぶものが選択される。ＺｒＯ２粒子２１Ａ，２１Ｂの像はほぼ円形であるため、外接円の中心としてこれらの粒子の中心が取得可能である。２つの中心を結ぶ直線に平行な一組の平行線であって、ＺｒＯ２粒子２１Ａ，２１Ｂの間のネック部２４に接するものを取得し、平行線間の距離２５をネック部２４の幅として取得する。同様の処理を１０カ所以上のＺｒＯ２粒子２１間のネック部２４で行い、平均値をネック部２４の幅の平均として取得する。
　セラミックブロック１６では、ＺｒＯ２粒子に対する異種材料の量は、０．１体積％以上かつ３０体積％以下であることが好ましく、０．５体積％以上かつ２０体積％以下であることがさらに好ましく、１体積％以上かつ１８体積％以下であることが特に好ましい。上記範囲内であることにより、骨格構造を維持しつつネック部を適切な幅とすることができ、セラミックブロック１６の機械的強度を維持しつつ熱伝導率を低く抑えることができる。
　上述の多孔質構造を構成するＺｒＯ２粒子の確認、および、ＺｒＯ２粒子上の異種材料の種類の確認は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または電界放出型走査型電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）を用いる元素分析により可能である。また、これらの装置を用いてＺｒＯ２粒子に対する異種材料の量も求めることができる。
　異種材料が２種類である場合、これらの体積比の値は、１／９以上かつ９以下であることが好ましい。上記比の値が上記範囲外であると、両者を共に添加する効果が低くなる場合がある。
　上述の異種材料の原料段階での粒子の平均粒子径は、原料段階でのＺｒＯ２粒子の平均粒子径よりも小さいことが好ましい。これにより、ＺｒＯ２の特性が維持し易くなる。異種材料の原料段階での平均粒子径は、製造コストや、耐熱性や強度等の材料特性において有利となるように、２ｎｍ以上かつ３００ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、２ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下であることが特に好ましい。「異種材料の平均粒子径」は、上述したＺｒＯ２粒子の平均粒子径と同様にして測定した値である。
　セラミックブロック１６の原料は、ＺｒＯ２粒子および異種材料粒子以外に、他の粒子を含有していてもよい。他の粒子を含有する場合、ＺｒＯ２粒子および異種材料粒子の合計の含有割合は、耐熱性や強度等の材料特性において有利となるように、９０体積％以上であることが好ましい。
　セラミックブロック１６の多孔質構造では、平均気孔径は、製造コストや熱伝導率において有利となるように、０．５ｎｍ以上かつ５００ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上かつ３００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、１０ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることが特に好ましい。本明細書において「平均気孔径」は、水銀ポロシメータ（水銀圧入法）を用いて測定した値である。平均気孔径が１０ｎｍ以下の場合は、ガス吸着法にて測定が行われる。
　気孔径の分布は、セラミックブロック１６全体に亘って同じである必要はなく、位置によって異なってもよい。すなわち、異なる部位における一定範囲内の平均気孔径は異なってもよい。
　セラミックブロック１６の多孔質構造の気孔率は、熱伝導率や強度で有利となるように、２０％以上かつ８０％以下であることが好ましく、さらに好ましくは２０％以上かつ７０％以下である。気孔率は、より好ましくは４０％以上かつ７０％以下であり、特に好ましくは５０％以上かつ７０％以下である。ここで、本明細書において「気孔率」は、水銀ポロシメータ（水銀圧入法）で測定した値である。気孔には、閉気孔が含まれてもよい。気孔の形状は特に限定されず、様々である。
　セラミックブロック１６の熱伝導率は、好ましくは３．０Ｗ／ｍＫ以下であり、下限は制限されないが、通常は０．０１Ｗ／ｍＫ以上である。セラミックブロック１６の熱伝導率は、さらに好ましくは０．０１Ｗ／ｍＫ以上かつ１Ｗ／ｍＫ以下である。これにより、断熱効果を良好に得ることができる。「熱伝導率」は、以下のようにして算出される値である。まず、水銀ポロシメータでセラミックブロック１６の密度を測定する。次に、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いてセラミックブロック１６の比熱を測定する。次に、光交流法でセラミックブロック１６の熱拡散率を測定する。その後、熱拡散率×比熱×密度＝熱伝導率の関係式から、セラミックブロック１６の熱伝導率を算出する。
　セラミックブロック１６の熱容量は、好ましくは５００ｋＪ／ｍ３Ｋ以上かつ２０００ｋＪ／ｍ３Ｋ以下であり、さらに好ましくは５００ｋＪ／ｍ３Ｋ以上かつ１５００ｋＪ／ｍ３Ｋ以下である。セラミックブロック１６の線熱膨張係数は、好ましくは、１．０×１０－７／Ｋ以上かつ１．２×１０－６／Ｋ以下である。
　次に、中間部材３の製造方法の一例について説明する。当該製造方法では、複数のセラミックブロック１６は、テープ成形を利用して形成される。まず、セラミックブロック１６の構成材料の粉末に、造孔材、バインダ、可塑剤、溶剤等を加えて混合することにより、成形用スラリーが調製される。
　造孔材は、後の焼成において消失して複数の気孔を形成するものであれば特に制限はない。造孔材としては、例えば、カーボンブラック、ラテックス粒子、メラミン樹脂粒子、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）粒子、ポリエチレン粒子、ポリスチレン粒子、発泡樹脂、吸水性樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、粒子サイズが小さく、多孔質材料に小さな気孔を形成しやすいカーボンブラックが好ましい。
　バインダとしては、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリアクリル樹脂等を挙げることができる。可塑剤としては、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）等を挙げることができる。溶剤としては、キシレン、１－ブタノール等を挙げることができる。
　スラリー中のＺｒＯ２粒子の含有割合は、５体積％以上かつ２０体積％以下であることが好ましい。スラリー中の異種材料の含有割合は、０．１体積％以上かつ５体積％以下であることが好ましい。スラリー中の造孔材の含有割合は、０体積％以上かつ２０体積％以下であることが好ましい。スラリー中の他の成分の含有割合は、７０体積％以上かつ９０体積％以下であることが好ましい。
　続いて、成形用スラリーに真空脱泡処理を施すことにより粘度調整が行われる。スラリーの粘度は、０．１Ｐａ・ｓ以上かつ１０Ｐａ・ｓ以下が好ましい。
　テープ成形では、例えば、ポリエステルフィルム上に成形用スラリーが載置され、焼成後の厚さが所望の厚さとなるように、ドクターブレード等を用いて成形体が作製される。本実施の形態では、当該成形体は略円環板状に加工される。成形体はポリエステルフィルムから剥離されて回収される。
　回収された成形体を焼成することにより、板状（本実施の形態では、略円環板状）の焼結体が形成される。焼成は、８００℃以上かつ２０００℃以下で、０．５時間以上かつ２０時間以下行われることが好ましい。当該焼成は、８００℃以上かつ１８００℃以下で０．５時間以上かつ１５時間以下行われることがさらに好ましく、８００℃以上かつ１３００℃以下で０．５時間以上かつ１０時間以下行われることが特に好ましい。
　次に、板状の焼成体がシート上に剥離可能な状態で貼着される。当該シートは、中間部材３の製造途上に利用される部材であり、図５中において符号１２を付す。当該焼成体は、例えば、シート１２の粘着力によりシート１２上に固定される。シート１２は、例えば、粘着力を有する樹脂製シートまたは樹脂製フィルムである。なお、焼成体がシート１２に貼着されるよりも前に、焼成体の主面に鏡面加工が施されてもよい。
　その後、焼結体をシート１２上において分割することにより、シート１２上に複数のセラミックブロック１６が貼着された状態で得られる。焼結体はシート１２に比較的強固に貼着されているため、焼結体の分割時にセラミックブロック１６がシート１２から剥離することが防止される。複数のセラミックブロック１６は、平面視において略円環状にシート１２上に配置される。当該複数のセラミックブロック１６を、「ブロック集合体１４」とも呼ぶ。また、シート１２上にブロック集合体１４が剥離可能に固定された構成を「集合体シート１０」と呼ぶ。
　シート１２の粘着力（ＪＩＳ　Ｚ０２３７）は、好ましくは、１．０Ｎ／１０ｍｍ以上である。これにより、ブロック集合体１４をシート１２に強固に固定することができる。ブロック集合体１４は、貼着界面で一時的にシート１２に強固に固定されていてもよい。ブロック集合体１４は、接着剤等を介してシート１２に固定されてもよい。
　上述の焼結体の分割は、様々な方法により行われてよい。例えば、焼結体に刃物を押し当てて切る（または、割る）ことにより、複数のセラミックブロック１６が形成される。あるいは、焼結体に、手で刃物を繰り返し押し当てて溝を形成したり、プレス機や圧延機で格子状の刃を押し当てて溝を形成したり、レーザ加工機により溝を形成し、溝に沿って焼結体が割られてもよい。焼結体の解砕は、手で行われもよく、機械で行われてもよい。溝は、焼成前の任意の段階で上記手法と同様の手法により形成されてもよい。溝を設けることなく、焼結体が解砕されてもよい。
　複数のセラミックブロック１６の製造方法の他の好ましい例として、押出成形を利用する手法を挙げることができる。成形体の厚さが大きい場合、押出成形は特に好ましい。まず、セラミックブロック１６の構成材料の粉末に、造孔材、バインダ、可塑剤、溶剤等を加えて混合することにより、成形用ペースト（坏土）が調製される。造孔材、バインダ、可塑剤、溶剤等としては、押出成形に適したものが採用される。
　次に、細長い開口が形成された口金からペーストが押し出され、口金を支持板に沿って相対的に移動することにより、支持板上に連続的に成形体が成形される。成形体は、乾燥
後に支持板から取り外されて回収される。成形体を焼成することにより、板状の焼結体が形成される。焼成条件は原則としてテープ成形の場合と同様であるが、必要に応じて適宜調整される。その後、焼結体はシート１２上に貼着され、既述の手法にて焼結体の分割が行われる。なお、成形体の成形には、セラミック製造における様々な他の手法も利用することができる。例えば、プレス成形、射出成形、鋳込み成形等も利用可能である。
　上述のように、集合体シート１０が形成されると、図５に一部を拡大して示すように、ブロック集合体１４を第１支持部材３１の上面３１１に対向させた状態で、集合体シート１０が第１支持部材３１の上方に配置される。第１支持部材３１の上面３１１には、予め接着剤３３の層が形成されている。接着剤３３としては、例えば、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤またはエポキシ系接着剤が利用される。
　続いて、図６に示すように、ブロック集合体１４の下面（すなわち、複数のセラミックブロック１６の下面）を、第１支持部材３１上の接着剤３３に当接させ、ブロック集合体１４を第１支持部材３１の上面３１１上に接着する。セラミックブロック１６と第１支持部材３１とは、比較的小さい接着強度にて固定される。換言すれば、セラミックブロック１６は、第１支持部材３１に対して軽固定される。複数のセラミックブロック１６の第１支持部材３１に対する接着強度は、好ましくは、０．１ＭＰａ以上かつ１０ＭＰａ以下である。セラミックブロック１６と第１支持部材３１との間の接着剤３３の厚さは、例えば、０．００１ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下である。接着剤３３の粘性が低い場合には、セラミックブロック１６と第１支持部材３１とは、ほぼ直接的に接触している状態となることもある。また、隣接するセラミックブロック１６の間における第１支持部材３１上の接着剤３３の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下である。中間部材３の製造では、多数のセラミックブロック１６をシート１２上に固定された状態で扱うことにより、セラミックブロック１６を所望の位置に容易に配置することができる。
　次に、シート１２がブロック集合体１４から剥離される。シート１２の粘着力は、例えば、熱、水、溶剤、電気、光（紫外光を含む。）、マイクロ波もしくは外力等をシート１２に付与することにより、または、経時変化等により低下する。これにより、複数のセラミックブロック１６のシート１２に対する固定状態を容易に解除し、シート１２を複数のセラミックブロック１６から剥離させることができる。複数のセラミックブロック１６の剥離時におけるシート１２の粘着力は、好ましくは、０．１Ｎ／１０ｍｍ以下である。これにより、複数のセラミックブロック１６をシート１２から容易に剥離させることができる。
　その後、図７に示す下面３２２をブロック集合体１４の上面に対向させた状態で、第２支持部材３２がブロック集合体１４の上方に配置される。第２支持部材３２の下面３２２には、予め接着剤３４の層が形成されている。接着剤３４としては、上述の接着剤３３と同じ種類の接着剤が利用されてもよく、異なる種類の接着剤が利用されてもよい。なお、接着剤３３，３４としては、支持部材３１，３２とセラミックブロック１６とを接着可能なものであれば、様々な種類のものが利用可能である。
　そして、図７に示すように、ブロック集合体１４の上面（すなわち、複数のセラミックブロック１６の上面）を、第２支持部材３２上の接着剤３４に当接させ、ブロック集合体１４を第２支持部材３２の下面３２２上に接着する。セラミックブロック１６と第２支持部材３２とは、比較的小さい接着強度にて固定される。換言すれば、セラミックブロック１６は、第２支持部材３２に対して軽固定される。複数のセラミックブロック１６の第２支持部材３２に対する接着強度は、好ましくは、０．１ＭＰａ以上かつ１０ＭＰａ以下である。複数のセラミックブロック１６の第２支持部材３２に対する接着強度は、第１支持部材３１に対する接着強度と同じであってもよく、異なっていてもよい。セラミックブロック１６と第２支持部材３２との間の接着剤３４の厚さは、例えば、０．００１ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下である。接着剤３４の粘性が低い場合には、セラミックブロック１６と第２支持部材３２とは、ほぼ直接的に接触している状態となることもある。また、隣接するセラミックブロック１６の間における第２支持部材３２上の接着剤３４の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下である。接着剤３４の厚さは、接着剤３３の厚さと同じでもよく、異なっていてもよい。
　その後、ブロック集合体１４のうち、第１支持部材３１および第２支持部材３２の外周縁よりも径方向外側にはみ出している部位、および、第１支持部材３１および第２支持部材３２の内周縁よりも径方向内側にはみ出している部位が、研磨等の手段により除去され、中間部材３の製造が終了する。なお、上述のはみ出している部位の除去は、第２支持部材３２のブロック集合体１４への接着よりも前に行われてもよい。
　上述の複数のセラミックブロック１６と第１支持部材３１との接着強度は、「ＪＩＳ　Ｋ　５６００－５－７」を参考に、以下の手順で測定される値である。複数のセラミックブロック１６と第２支持部材３２との接着強度についても同様である。なお、以下の説明において記載のない測定条件等は、「ＪＩＳ　Ｋ　５６００－５－７」に規定されているものと同様である。
　接着強度の測定では、まず、図８に示すように、第１支持部材３１の上面にブロック集合体１４（すなわち、複数のセラミックブロック１６）が固定された部材（すなわち、図６において実線にて示される構成）が、試験部材８０として準備される。試験部材８０は、図中の上下方向に対向して配置される２つの試験円筒８１の間に配置される。２つの試験円筒８１の中心軸は、上下方向に平行であり、同一直線上に位置する。各試験円筒８１の直径は２０ｍｍである。試験部材８０の第１支持部材３１の下面３１２は、下側の試験円筒８１の上端面に試験用接着剤（図示省略）により固定される。また、上側の試験円筒８１の下端面は、試験部材８０のブロック集合体１４のうち、当該試験円筒８１の下端面と上下方向に重なる複数のセラミックブロック１６に試験用接着剤（図示省略）により固定される。
　続いて、試験用接着剤が硬化した後、引っ張り試験機を用いて、２つの試験円筒８１が上下方向に離れる方向に両側から引っ張られる。換言すれば、第１支持部材３１とブロック集合体１４とが、試験円筒８１を介して上下方向に離れる方向に両側から引っ張られる。そして、複数のセラミックブロック１６と第１支持部材３１との接着部分が破壊される張力（以下、「破壊張力」という。）を測定する。さらに、複数のセラミックブロック１６および第１支持部材３１の破壊面を観察し、当該破壊面において、複数のセラミックブロック１６と第１支持部材３１との破壊前の接着面積（以下、「破壊面積」という。）を画像解析により求める。当該破壊張力（Ｎ）を破壊面積（ｍｍ２）にて除算することにより、上述の接着強度（すなわち、剥離接着強度）（ＭＰａ）が求められる。なお、試験部材８０が試験円筒８１の端面よりも小さい場合であっても、上述と同様の手順により接着強度を求めることができる。
　図９は、中間部材３が、第１対象物９１と、第２対象物９２との間に配置された様子を示す図である。第１対象物９１および第２対象物９２の一方は高温部であり、他方は相対的に低温部である。中間部材３は、第１対象物９１と第２対象物９２との間に直接的に挟まれる。あるいは、中間部材３は、第１対象物９１と第２対象物９２との間に間接的に挟まれてもよい。例えば、中間部材３と第１対象物９１または第２対象物９２との間に、シート等の他の部材が介在してもよい。いずれの場合であっても、中間部材３は、第１対象物９１と第２対象物９２との間における伝熱を抑制または遮断する。換言すれば、中間部材３は、第１対象物９１と第２対象物９２とを断熱する断熱部材である。
　図９に示す例では、中間部材３の第１支持部材３１の下面３１２は、第１対象物９１に対向し、第１対象物９１の上面に直接的または間接的に接触する。第２支持部材３２の上面３２１は、第２対象物９２に対向し、第２対象物９２の下面に直接的または間接的に接触する。
　第１対象物９１および第２対象物９２は、中間部材３を挟んだ状態で中間部材３を支持することができる剛性を有する物体である。第１対象物９１および第２対象物９２は、例えば、金属、樹脂、プラスチック、木材、セラミック、セメント、コンクリート、陶磁器、ガラス等である。第１対象物９１および第２対象物９２は同じ材質であっても異なる材質であってもよい。
　図９に示す例では、第１対象物９１および第２対象物９２には、締結部材であるボルト９３により、互いに近づく方向に力が与えられる。図９では、ボルト９３は、中心線のみを示している。他の構造として、例えば、第１対象物９１と中間部材３とが接着剤により固定され、第２対象物９２と中間部材３とが接着剤により固定されてもよい。中間部材３は接着剤等を用いることなく単純に第１対象物９１および第２対象物９２により挟持されてもよい。第１対象物９１の中間部材３に対向する面は平面には限定されず、曲面でもよい。第２対象物９２の中間部材３に対向する面も平面には限定されず、曲面でもよい。
　中間部材３の圧縮強度は高いため、中間部材３は、第１対象物９１および第２対象物９２に挟まれて第１対象物９１および第２対象物９２から圧縮力が作用する状態で使用される場合に特に適している。好ましくは、中間部材３の圧縮強度は、１０ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは、５０ＭＰａ以上である。なお、中間部材３の圧縮強度に上限はないが、通常、１０００ＭＰａ以下である。
　また、中間部材３が第１対象物９１および第２対象物９２から圧縮力を受ける場合、第１対象物９１と第２対象物９２との相対位置の変化は小さいことが望ましい。そのため、中間部材３のヤング率は、２ＧＰａ以上であることが好ましく、５ＧＰａ以上であることがさらに好ましい。中間部材３のヤング率に上限はないが、通常、３００ＧＰａ以下である。
　なお、中間部材３には必ずしも圧縮力が作用する必要はなく、圧縮力が作用することなく中間部材３が第１対象物９１および第２対象物９２に挟まれてもよい。このとき、中間部材３は、断熱機能のみならず、第１対象物９１に対して第２対象物９２を相対的に支持する構造部材としての機能を有してもよい。以下、中間部材３が間に配置される第１対象物９１または第２対象物９２を、単に、「対象物」とも表現する。
　中間部材３では、第１支持部材３１および第２支持部材３２のうち一方の支持部材が省略されてもよい。例えば、第２支持部材３２が省略される場合、ブロック集合体１４の上面（すなわち、複数のセラミックブロック１６の上面）が、第２対象物９２に対向し、第２対象物９２の下面に直接的または間接的に接触する。また、第１支持部材３１の下面３１２は、上記と同様に、第１対象物９１に対向し、第１対象物９１の上面に直接的または間接的に接触する。中間部材３では、第１支持部材３１の上面３１１および下面３１２にブロック集合体１４が固定されてもよい。この場合、上面３１１に固定されたブロック集合体１４の上面が、第２対象物９２の下面に直接的または間接的に接触し、下面３１２に固定されたブロック集合体１４の下面が、第１対象物９１の上面に直接的または間接的に接触する。
　この場合、中間部材３は、一方の主面である下面３１２が第１対象物９１に対向する板状の支持部材３１と、互いに離間した状態で支持部材３１の他方の主面である上面３１１上に固定される複数のセラミックブロック１６と、を備える。このように、形状保持性が比較的高い支持部材３１により複数のセラミックブロック１６をまとめて保持した状態で、中間部材３が対象物間に配置されることにより、複数のセラミックブロック１６を対象物間に容易に、かつ、位置精度良く配置することができる。
　また、支持部材３１上において複数のセラミックブロック１６が互いに離間しているため、中間部材３の搬送時や対象物への取付時に支持部材３１が変形した場合であっても、支持部材３１の変形部近傍においてセラミックブロック１６が容易に変位することができる。このように、セラミックブロック１６が支持部材３１の変形に容易に追従することができるため、支持部材３１の変形によりセラミックブロック１６が支持部材３１から剥離して脱落することを防止または抑制することができる。また、支持部材３１の変形により、セラミックブロック１６が破損することを防止または抑制することもできる。
　図１に示す例では、中間部材３は、支持部材３１（すなわち、第１支持部材３１）および複数のセラミックブロック１６に加えて、板状の他の支持部材である第２支持部材３２をさらに備える。第２支持部材３２の一方の主面である上面３２１（図９参照）は、第２対象物９２に対向する。第２支持部材３２の他方の主面である下面３２２（図７参照）上には、複数のセラミックブロック１６が固定される。このように、複数のセラミックブロック１６を第１支持部材３１および第２支持部材３２の間に挟んで固定することにより、セラミックブロック１６が第１支持部材３１および第２支持部材３２から剥離して脱落することを、好適に防止、または、より一層抑制することができる。
　上述のように、複数のセラミックブロック１６は、多孔質セラミックブロックを含む。これにより、中間部材３の熱伝導率を低く抑えることができる。その結果、中間部材３は、対象物間において優れた断熱性能を発揮することができる。また、複数のセラミックブロック１６の全てが多孔質セラミックブロックである場合、中間部材３は、対象物間においてさらに優れた断熱性能を発揮することができる。
　当該多孔質セラミックブロックでは、ＺｒＯ２粒子、および、ＺｒＯ２粒子の表面に存在する異種材料が、前記多孔質構造の骨格を形成し、当該異種材料が、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選択された少なくとも１つを含む。これにより、中間部材３は、対象物間に挟まれて使用される高い機械的強度を実現することができる。中間部材３は、また、対象物間においてさらに優れた断熱性能を発揮することができる。当該多孔質セラミックブロックでは、上述のように、異種材料がＺｒＯ２粒子の表面、特に、粒子同士の接続部に多く存在する。これにより、中間部材３は、より高い機械的強度を有し、かつ、より優れた断熱性能を発揮することができる。
　上述のように、中間部材３では、セラミックブロック１６が第１支持部材３１および第２支持部材３２の変形に容易に追従することができる。したがって、中間部材３の構造は、第１支持部材３１が可撓性を有する場合に特に適している。また、中間部材３の構造は、第２支持部材３２が可撓性を有する場合にも特に適している。
　中間部材３では、第１支持部材３１が可撓性を有する。このため、中間部材３の外周縁または内周縁の位置が対象物により規制される場合等であっても、中間部材３を僅かに撓ませることにより、中間部材３の対象物への取り付けを容易とすることができる。また、第２支持部材３２も可撓性を有するため、中間部材３の対象物への取り付けをさらに容易とすることができる。さらには、中間部材３の対象物への取り付けの際に、セラミックブロック１６が第１支持部材３１および第２支持部材３２の上記撓みに容易に追従するため、セラミックブロック１６の脱落および破損を、防止または抑制することができる。
　上述のように、第１支持部材３１は金属製である。これにより、対象物への取り付け後の中間部材３に比較的大きい力や高熱が加わる場合であっても、中間部材３の形状を好適に維持することができる。また、第２支持部材３２も金属製である。これにより、中間部材３の形状をさらに好適に維持することができる。
　中間部材３では、複数のセラミックブロック１６が、接着剤３３により第１支持部材３１に接着される。複数のセラミックブロック１６の第１支持部材３１に対する接着強度は、０．１ＭＰａ以上かつ１０ＭＰａ以下である。当該接着強度が０．１ＭＰａ以上であることにより、セラミックブロック１６が第１支持部材３１から脱落することを好適に防止または抑制することができる。当該接着強度が１０ＭＰａ以下であることにより、第１支持部材３１が変形した場合に、セラミックブロック１６が第１支持部材３１から部分的に剥離または離間し、第１支持部材３１の変形に容易に追従することができる。セラミックブロック１６の部分的な剥離とは、セラミックブロック１６の下面の一部が、第１支持部材３１上の接着剤３３から上方に離れることを意味する。セラミックブロック１６の部分的な離間とは、セラミックブロック１６の下面の一部が接着剤３３との接触を維持した状態で、接着剤３３が変形等することにより、当該セラミックブロック１６の下面の一部と第１支持部材３１の上面３１１との間の上下方向の距離が大きくなることを意味する。
　また、中間部材３では、複数のセラミックブロック１６が、接着剤３４により第２支持部材３２に接着される。複数のセラミックブロック１６の第２支持部材３２に対する接着強度は、０．１ＭＰａ以上かつ１０ＭＰａ以下である。これにより、セラミックブロック１６が第２支持部材３２から脱落することを好適に防止または抑制することができるとともに、第２支持部材３２が変形した場合に、セラミックブロック１６が第２支持部材３２から部分的に剥離または離間し、第２支持部材３２の変形に容易に追従することができる。
　上述のように、複数のセラミックブロック１６の厚さは、好ましくは０．０４ｍｍ以上かつ３００ｍｍ以下である。これにより、複数のセラミックブロック１６の機械的強度を維持しつつ、中間部材３が過剰に厚くなることを防止することができる。なお、ブロック集合体１４においてセラミックブロック１６の厚さはおよそ同じであるが、厚さの異なるセラミックブロック１６が含まれる場合、複数のセラミックブロック１６の厚さとは、複数のセラミックブロック１６の厚さの平均である。
　中間部材３では、第１支持部材３１の厚さは、好ましくは０．０２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下である。これにより、第１支持部材３１の形状保持性を維持しつつ、中間部材３が過剰に厚くなることを防止することができる。また、第２支持部材３２の厚さも、好ましくは０．０２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下である。これにより、第２支持部材３２の形状保持性を維持しつつ、中間部材３が過剰に厚くなることを防止することができる。
　上述のように、複数のセラミックブロック１６の厚さは、好ましくは第１支持部材３１の厚さの２倍以上かつ１００倍以下である。これにより、中間部材３の全体としての特性を、ブロック集合体１４（すなわち、複数のセラミックブロック１６）の特性に近づけることができる。具体的には、中間部材３の低熱伝導性および低熱膨張性を実現することができる。また、複数のセラミックブロック１６の厚さは、好ましくは第２支持部材３２の厚さの２倍以上かつ１００倍以下である。これにより、中間部材３の全体としての特性を、ブロック集合体１４の特性にさらに近づけることができる。
　なお、中間部材３における低熱伝導性および低熱膨張性は、上下方向（すなわち、第１支持部材３１、セラミックブロック１６および第２支持部材３２が並ぶ中間部材３の厚さ方向）において実現される。一方、第１支持部材３１および第２支持部材３２における水平方向（すなわち、厚さ方向に垂直な方向）には、上述の低熱伝導性および低熱膨張性は実現されない。換言すれば、中間部材３は、熱伝導性および熱膨張性に関して異方性を有する。
　複数のセラミックブロック１６の熱伝導率は、好ましくは０．０１Ｗ／ｍＫ以上かつ３．０Ｗ／ｍＫ以下である。これにより、中間部材３の低熱伝導性を好適に実現することができる。また、複数のセラミックブロック１６の線熱膨張係数は、好ましくは１．０×１０－７／Ｋ以上かつ１．２×１０－６／Ｋ以下である。これにより、中間部材３の低熱膨張性を好適に実現することができる。
　上述の中間部材３では、様々な変更が可能である。
　例えば、複数のセラミックブロック１６は、接着剤３３，３４による接着以外の方法により、第１支持部材３１および第２支持部材３２に固定されてもよい。
　中間部材３の形状は、環状には限定されず、様々に変更されてよい。第１支持部材３１と第２支持部材３２とは、大きさおよび形状等が異なる部材であってもよい。第１支持部材３１と第２支持部材３２との形状が異なる場合、複数のセラミックブロック１６は、例えば、第１支持部材３１と第２支持部材３２とが平面視において重なる領域に配置される。また、セラミックブロック１６は、第１支持部材３１および第２支持部材３２の少なくとも一方に固定されていればよいため、平面視において第１支持部材３１および第２支持部材３２の一方が他方からはみ出している領域に配置されてもよい。なお、ブロック集合体１４の占有面積（すなわち、ブロック集合体１４が配置される領域におけるセラミックブロック１６間の隙間も含んだ平面視における面積）は、第１支持部材３１および第２支持部材３２のそれぞれの平面視における面積の５０％以上かつ９９％以下であることが好ましい。
　セラミックブロック１６の原料は、必ずしもＺｒＯ２粒子および異種材料粒子を含む必要はなく、様々に変更されてよい。例えば、セラミックブロック１６は、Ｚｒ、Ｙ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｍｎ、Ｙｂ、ＥｒおよびＴａからなる群から選ばれる１つの元素の酸化物、または、２つ以上の元素の複合酸化物である。金属酸化物は、金属の非酸化物（例えば、炭化物や窒化物）に比べて、金属と酸素との間のイオン結合性が強い。このため、セラミックブロック１６が金属酸化物を含むことにより、セラミックブロック１６の熱伝導率が低くなる。
　複数のセラミックブロック１６は、多孔質セラミックブロック、および、緻密な（すなわち、気孔をほとんど含まない）セラミックブロックの双方を含んでいてもよい。この場合、平面視における多孔質セラミックブロックの合計面積は、平面視における緻密なセラミックブロックの合計面積よりも大きい方が好ましい。また、複数のセラミックブロック１６は、緻密なセラミックブロックのみで構成されてもよい。
　第１支持部材３１および第２支持部材３２は、金属以外の様々な材料（例えば、セラミック、ガラス、木材、樹脂、樹脂と繊維材料の複合材料等）により形成されてもよい。
　セラミックブロック１６および中間部材３の製造方法は、上述のものには限定されず、様々に変更されてよい。
　中間部材３は、対象物間の断熱を目的として使用されてもよく、対象物間の断熱を目的とすることなく、他の目的で対象物間に挟まれて使用されてもよい。
　上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
　発明を詳細に描写して説明したが、既述の説明は例示的であって限定的なものではない。したがって、本発明の範囲を逸脱しない限り、多数の変形や態様が可能であるといえる。
　３　　中間部材
　１６　　セラミックブロック
　３１　　第１支持部材
　３２　　第２支持部材
　３３，３４　　接着剤
　９１　　第１対象物
　９２　　第２対象物
　３１１　　（第１支持部材の）上面
　３１２　　（第１支持部材の）下面
　３２１　　（第２支持部材の）上面
　３２２　　（第２支持部材の）下面

Claims (11)

  1. 　第１対象物と第２対象物との間に直接的または間接的に挟まれる中間部材であって、
    　一方の主面が前記第１対象物に対向する板状の支持部材と、
    　互いに離間した状態で前記支持部材の他方の主面上に固定される複数のセラミックブロックと、
    を備える。
  2. 　請求項１に記載の中間部材であって、
    　前記複数のセラミックブロックが、多孔質セラミックブロックを含む。
  3. 　請求項１または２に記載の中間部材であって、
    　前記支持部材が、可撓性を有する。
  4. 　請求項１ないし３のいずれかに記載の中間部材であって、
    　前記支持部材が、金属製である。
  5. 　請求項１ないし４のいずれかに記載の中間部材であって、
    　前記複数のセラミックブロックが、接着剤により前記支持部材に接着されており、
    　前記複数のセラミックブロックの前記支持部材に対する接着強度が、０．１ＭＰａ以上かつ１０ＭＰａ以下である。
  6. 　請求項１ないし５のいずれかに記載の中間部材であって、
    　前記複数のセラミックブロックの厚さが、前記支持部材の厚さの２倍以上かつ１００倍以下である。
  7. 　請求項１ないし６のいずれかに記載の中間部材であって、
    　前記支持部材の厚さが、０．０２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下である。
  8. 　請求項１ないし７のいずれかに記載の中間部材であって、
    　前記複数のセラミックブロックの厚さが、０．０４ｍｍ以上かつ３００ｍｍ以下である。
  9. 　請求項１ないし８のいずれかに記載の中間部材であって、
    　前記複数のセラミックブロックの熱伝導率が、０．０１Ｗ／ｍＫ以上かつ３．０Ｗ／ｍＫ以下である。
  10. 　請求項１ないし９のいずれかに記載の中間部材であって、
    　前記複数のセラミックブロックの線熱膨張係数が、１．０×１０－７／Ｋ以上かつ１．２×１０－６／Ｋ以下である。
  11. 　請求項１ないし１０のいずれかに記載の中間部材であって、
    　一方の主面が前記第２対象物に対向し、他方の主面上に前記複数のセラミックブロックが固定される板状の他の支持部材をさらに備える。
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