JP5023093B2 - セラミック材料の高周波誘導加熱装置及びこれを利用する非加圧焼結方法 - Google Patents
セラミック材料の高周波誘導加熱装置及びこれを利用する非加圧焼結方法 Download PDFInfo
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Description
前記セラミック材料の焼結工程は、原料粉末を出発物質にして圧縮成形することによって成形体(green pellet)を作製する段階、前記作製された成形体を溶融温度の約2/3程度の温度まで加熱した後、この状態を維持する段階によって構成される。
作製された成形体を加熱するための装置としては電気炉が広く使用されている。電気炉は、その内部の発熱体を発熱させて電気炉の内部にある成形体を均一に加熱する。このときの前記電気炉は、約2,000℃以下で前記成形体を炉の内部に備えている発熱体を利用して間接加熱する加熱装置である。
本発明の他の目的は、予熱機能を利用する高周波誘導加熱装置を利用してセラミック材料の焼結体を製造する方法において、非加圧の焼結方法を提供する。
また、本発明による高周波誘導加熱装置の前記予熱ハウジングは、金属粒子を含有する多孔性セラミックまたは黒鉛材によってなることが好ましい。
20:チャンバー
30:高周波電流発生器
40:誘導コイル
50:予熱ハウジング
60:るつぼ
70:(赤外線)温度測定センサー
80:セラミック材料(セラミック材料の成形体)
90:制御部
22、52、62:温度測定用観測窓
Claims (7)
- チャンバーと;
前記チャンバー内に配置されて、内部に常温において不導体の酸化物系セラミック材料が投入され、常温において誘導電流による電気抵抗熱が発生して、誘導電流によって自体発熱が可能な温度で前記酸化物系セラミック材料を予熱させるように金属粒子を含有した多孔性セラミック又は多孔性黒鉛材からなる予熱ハウジングと;
前記酸化物系セラミック材料を自体発熱可能な温度で予熱させるように前記予熱ハウジングに誘導電流を形成させ、予熱された酸化物系セラミック材料に誘導電流を形成させ、セラミック材料が自体発熱により焼結されるよう、前記予熱ハウジングを囲む状態でチャンバー内部に配置される誘導コイルと;
前記誘導コイルに高周波電流を供給する高周波電流発生器;
を包含する高周波誘導加熱装置。 - 前記予熱ハウジングは、急激な温度変化による熱衝撃を受容する材料によって作製されることを特徴とする請求項1に記載の高周波誘導加熱装置。
- 前記予熱ハウジングは、熱が外部に放出されないように断熱されることを特徴とする請求項1に記載の高周波誘導加熱装置。
- 前記セラミック材料の温度を測定する温度測定センサーをさらに包含し、
前記温度測定センサーで測定した温度によって前記高周波電流発生器の出力を制御するように、制御部をさらに設けることを特徴とする請求項1に記載の高周波誘導加熱装置。 - 前記セラミック材料は、るつぼに取り入れて前記予熱ハウジングの内部に装入することを特徴とする請求項1に記載の高周波誘導加熱装置。
- 常温において不導体のセラミック粉末で成形体を成形する段階と;
常温において誘導電流による電気抵抗熱が発生して、誘導電流によって自体発熱が可能な温度で予熱させるように金属粒子を含有した多孔性セラミック又は多孔性黒鉛材からなる予熱ハウジングに前記成形体を装入する段階;
前記予熱ハウジングを囲むように配置される誘導コイルを通じて、予熱ハウジングに誘導電流が形成されるように高周波電流が供給され、予熱ハウジングによって前記成形体が誘導電流による自体発熱可能な温度で予熱される段階;及び
前期予熱された成形体に誘導コイルから誘導電流が形成され成形体が自体発熱によって焼結する段階;
とを包含する非加圧焼結方法。 - 前記成形体の自体発熱温度は前記予熱ハウジングの温度以上になる時点から、常に予熱ハウジングの温度以上の状態であることを特徴とする請求項6に記載の非加圧焼結方法。
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