JPH03228883A - 多孔質軽量道具材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、多孔質軽量道具材およびその製造方法に関
するもので、特に、エレクトロセラミクスの分野におい
て、セラミック電子部品焼成用炉に用いる匣またはセッ
ター等の道具材およびその製造方法に関するものである
。

［従来の技術］ エレクトロセラミクスの分野では、近年、セラミック電
子部品を焼成するために用いられる焼成用炉の改良とと
もに、迅速焼成技法が進歩し、焼成に用いられる匣また
はセッター等の道具材の軽量化と耐熱衝撃性への対応と
が要望されている。

現在、このような道具材には、Ａｌ２Ｏ，またはＡｌ２
０ｇ−８ｉ０２系セラミツクフアイバを主体とした軽量
耐火材が一般的に用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の軽量耐火材は、繰り返し
高温使用するにつれて、ファイバの変質を伴う。そのた
め、このような軽量耐火材をもって匣やセッターを構成
したとき、熱変形や被焼成；物素体との反応による割れ
等のため、匣やセッターとしての機能が失われ、使用ラ
イフを短くする、という問題があった。

それゆえに、この発明の目的は、上述の問題を解決し得
る、多孔質軽量道具材およびその製造方法を提供しよう
とすることである。

［課題を解決するための手段］ この発明によれば、ファイバ質耐熱素地を用いることな
く、軽量で強度の高い多孔質軽量道具材が提供される。

この発明にかかる多孔質軽量道具材の製造方法では、有
機系中空球形状体を、吸水性を有する多孔質型内に充填
し、次いで、前記多孔質型内にセラミック泥漿を加圧鋳
込して成形体を得、前記成形体を焼成し、それによって
、セラミックを焼結させるとともに前記有機系中空球形
状体を焼失させる、各ステップを備えることが特徴であ
る。

この発明では、また、上述の製造方法によって得られた
、球形中空孔が形成されたセラミック焼結体からなる、
セラミック電子部品焼成用の多孔質軽量道具材が提供さ
れる。

［作用］ この発明にかかる製造方法において、多孔質型内に加圧
鋳込されたセラミック泥漿は、有機系中空球形状体の隙
間を埋めるように多孔質型内に充填される。この状態で
、泥漿内の水分が多孔質型に吸収され、泥漿がある程度
固化する。多孔質型から取り出された成形体が焼成され
ると、成形体に含まれるセラミックが焼結するとともに
、有機系中空球形状体が焼失する。これによって、有機
系中空球形状体の跡に残された球形中空孔を有するセラ
ミック焼結体が得られる。

［発明の効果］ このように、この発明によれば、有機系中空球形状体と
セラミック泥漿とを予め混合することなく、多孔質型内
に、まず、有機系中空球形状体を入れ、次いで、セラミ
ック泥漿を入れる、といった各ステップを順次実施する
ため、均一な成形体を得ることができる。したがって、
このような成形体は、均一な多孔質軽量道具材を得るこ
とを可能にする。

また、有機系中空球形状体の平均粒径および粒度分布を
変えることにより、得られた多孔質軽量道具材の気孔率
の制御を行なうことができる。

また、成形体を得るのに、鋳込成形を用いるため、得よ
うとする多孔質軽量道具材の形状に応じて型を製作する
ことが可能であり、また、複雑な形状の多孔質軽量道具
材であっても容易に製作することかできる。

また、焼成時において焼失させる球形状体は、中空であ
るため、焼失が容易である。したがって、通常のセラミ
ック焼成用炉を用いて、多孔質軽量道具材を得ることが
できる。

また、多孔質型内に充填される有機系中空球形状体は、
点接触またはそれ以下の緩やかな充填状態をとるため、
その空隙を埋める耐熱性組成をもつセラミック素地の骨
格が強固であり、高い強度の多孔質軽量道具材を得るこ
とができる。

また、上述のように骨格をなす部分が、耐熱性および耐
反応性の高い焼結体で構成されるため、このような道具
材が、セラミック電子部品のような被焼成物からの拡散
や固体反応によって劣化されることを少なくすることが
できる。

また、この発明によれば、気孔率が充分に太きく、軽量
で熱容量の小さい多孔質軽量道具材が得られる。

［実施例コ 第１図、第３図および第５図は、この発明の一実施例に
従って多孔質軽量道具材を製造する方法に含まれるステ
ップを順次示している。第２図、第４図および第６図は
、それぞれ、第１図の部分■、第３図の部分■および第
５図の部分■の拡大図である。

第１図および第２図に示すように、多孔質型１が用意さ
れる。多孔質型１は、例えば、石膏または多孔質樹脂に
よって形成され、それによって吸水性が与えられる。こ
のような多孔質型１内には、中空球形状体２が充填され
る。中空球形状態２は、たとえば樹脂のような有機系材
料から構成され、たとえば中空樹脂ビーズが用いられる
。

なお、上述したような中空球形状体２の充填を行なう場
合、圧力等を加えない自然充填でもよいが、振動等を加
えることにより、より均一な充填状態を得ることができ
る。

次いで、第３図および第４図に示すように、耐熱性組成
を有するセラミック泥漿３が、多孔質型１内に加圧注入
され、それによって、成形体４が鋳込成形される。セラ
ミック泥漿３は、第４図によく示されているように、中
空球形状体２の隙間を埋める。

第３図および第４図に示した状態において、多孔質型１
が吸水性を有しているので、セラミック泥漿３中の水分
は、多孔質型１に吸収される。このような水分の吸収に
より、成形体４は、ある程度固化した状態となり、この
時点で、成形体４が多孔質型１から離型され、乾燥され
た後、焼成される。なお、使用されるセラミック泥漿３
は、５００ｃｐｓを超えない高分散低活性泥漿であるこ
とが好ましく、保形強度を与えるため、若干の有機バイ
ンダが添加されてもよい。

第５図および第６図は、第３図および第４図に示した成
形体４を焼成して得られたセラミック焼結体５の外観を
示している。セラミック焼結体５には、焼成により焼失
した中空球形状体２の跡に残された球形中空孔６が形成
されている。このような球形中空孔６は、セラミック焼
結体５の外表面ばかりでなく、内部にまで一様に分布し
ている。

以下に、この発明に従って実施した実験例について述べ
る。

中空球形状体として、平均粒径５００μｍの発泡スチロ
ールビーズを使用し、これを、石膏型内に充填した後、
低ソーダ・アルミナの７０％濃度の泥漿を加圧鋳込し、
１５０Ｘ７５Ｘ５ｍｍの成形体を得た。この成型体を、
乾燥した後、１６００℃で２時間焼成して、多孔質軽量
道具材を得た。

この多孔質軽量道具材について評価した諸特性が、以下
の表に示されている。表において、比較例は、アルミナ
ファイバを主体とする従来の道具材である。

上記表によれば、この発明による実施例は、比較例に比
べて、割れまでの使用回数が大幅に伸び、また、クリー
プも小さく、セラミック電子部品焼成用の多孔質軽量道
具材として有用であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に含まれる有機系中空球
形状体２を多孔質型１内に充填するステップを示す断面
図である。第２図は、第１図の部分Ｈの拡大図である。 第３図は、第１図に示したステップの後に実施されるセ
ラミック泥漿３を加圧鋳込して成型体４を得るステップ
を示す断面図である。第４図は、第３図の部分■の拡大
図である。 第５図は、第３図に示したステップの後に実施される焼
成ステップによって得られたセラミック焼結体５を示す
斜視図である。第６図は、第５図の部分■の拡大図であ
る。 図において、１は多孔質型、２は中空球形状体、３はセ
ラミック泥漿、４は成形体、５はセラミック焼結体、６
は球形中空孔である。 ０ 第２図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機系中空球形状体を、吸水性を有する多孔質型
   内に充填し、 次いで、前記多孔質型内にセラミック泥漿を加圧鋳込し
   て成形体を得、 前記成形体を焼成し、それによって、セラミックを焼結
   させるとともに前記有機系中空球形状体を焼失させる、 各ステップを備える、多孔質軽量道具材の製造方法。
2. （２）請求項１に記載の製造方法によって得られた、球
   形中空孔が形成されたセラミック焼結体からなる、セラ
   ミック電子部品焼成用の多孔質軽量道具材。