JPH022823B2 - - Google Patents
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- JPH022823B2 JPH022823B2 JP60211171A JP21117185A JPH022823B2 JP H022823 B2 JPH022823 B2 JP H022823B2 JP 60211171 A JP60211171 A JP 60211171A JP 21117185 A JP21117185 A JP 21117185A JP H022823 B2 JPH022823 B2 JP H022823B2
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- zirconia
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- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明はチタン酸バリウムを主成分とするセラ
ミツクコンデンサーを焼成する際に使用するセツ
ターの耐用度を向上し、同時に重要特性である熱
伝導率を向上したジルコニア（ZrO2）―マグネ
シア（MgO）―スピネル（MgO・Al2O3）質セ
ツターに関する。 ［従来の技術・問題点］ チタン酸バリウムを主成分とするセラミツクコ
ンデンサーは通常約1200℃〜1400℃で焼成されて
いる。セラミツクコンデンサーの焼成に使用され
るセツターとしてはAl2O3質セツターが最も広く
使用されているが、チタン酸バリウムを焼成した
時に生ずるBaOがAl2O3と焼成時に反応して融着
するために、BaOを含有する場合にはAl2O3質セ
ツターは使用できない。従つて、チタン酸バリウ
ムを主成分とするセラミツクコンデンサーを焼成
する際のセツターとしてはジルコニア質のものが
使用されている。 ジルコニア質セツターは急激な温度変化に対し
ても割れ難く、また反応融着もなく、30回または
それ以上の繰返し使用にも耐え得る材質である。
しかし、それにもかかわらずジルコニア質セツタ
ーの廃棄原因は主に温度変化の繰返しによる亀裂
の発生、亀裂の成長、割れというバターンによる
ものが多い。従つて、その耐用性向上のために、
セツター組織内部にある程度の気孔を生成して亀
裂の成長を抑えるという方向の改良が進められて
いる。 一方、ジルコニア質セツターの特性上の欠点は
比重が大きく重いため取り扱いに手間がかかるこ
と、高価であること及び熱伝導率が低いこと等で
ある。現在進められているジルコニア質セツター
の耐用度の改良方向は熱伝導率を更に低くする方
向にあり、耐用度向上と特性向上の両者を満たす
ものとは言えない。 本発明者らは耐用度を向上し、同時にジルコニ
ア質セツターの有する欠点を改善する技術の開発
に努め、本発明を開発するに至つた。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明はジルコニア10〜70重量％、マグネシア
10〜70重量％及びスピネル20〜50重量％からなる
セラミツクコンデンサー焼成用セツターを提供す
るにある。 ［作用］ 本発明は比重が大きく、熱伝導率が低く且つ高
価であるジルコニアを10〜70重量部にとどめ、残
部をマグネシア10〜70重量％及びスピネル20〜50
重量％からなる混合物で構成した高熱伝導性でセ
ラミツクコンデンサーとの反応融着がない高耐用
性セツターである。 本発明の第１の特徴は高温下で熱膨張の少ない
材料であるジルコニアに、ジルコニアより熱膨張
の大きいスピネル、更に熱膨張の大きいマグネシ
アを組合せて組織内での膨張のミスマツチにより
微少ギヤツプを生成せしめることにより熱衝撃に
よる割れに対する抵抗性を高めた点にある。 また、本発明の第２の特徴は熱伝導率の向上に
ある。マグネシア及びスピネルはジルコニアに比
し高い熱伝導率を有している。従つて、ジルコニ
アにマグネシア及びスピネルを組み合わせること
により従来より熱伝導率の高いセツターを得るこ
とが可能になる。 本発明の第３の特徴はチタン酸バリウムを主成
分とするセラミツクコンデンサー中のBaOとセ
ツターとの反応を抑制するため高融点の原料であ
るジルコニア、スピネル及びマグネシアを選定し
た点にある。上述の原料を組み合わせることによ
つてセツターの特性を改善できることは上述の如
くである。本発明に使用するジルコニア原料は
ZrO2を95％以上含有するものであれば、天然に
存在するバツデレアイトであつても、その他の合
成安定化ジルコニアであつてもよい。マグネシア
もMgOを95％以上含有する組成であればマグネ
シア原料として使用できる。スピネルはMgOと
Al2O3を95％以上含有し、MgO／Al2O3重量比が
１／１〜１／３のものが好ましい。 ジルコニア、マグネシア及びスピネルの配合割
合はジルコニア10〜70重量％、マグネシア10〜70
重量％及びスピネル20〜50重量％である。ジルコ
ニア原料の配合割合を10〜70重量％に限定したの
は、ジルコニアが10重量％未満であると高温で
BaO含有セラミツクコンデンサーとの反応を生
ずるために好ましくなく、また70重量％を超える
と熱伝導率の上でジルコニア質セツターとの差異
が明確に現れないために好ましくない。 ジルコニアの残部を占めるマグネシアとスピネ
ルの配合割合はマグネシア10〜70重量％及びスピ
ネル20〜50重量％である。スピネルの配合割合を
20〜50重量％と限定したのは、スピネルがMgO、
Al2O3よりなるものであるために、スピネルの配
合割合が50重量％を超えて多量になると、それに
伴つてAl2O3含量も多くなり、上述の如くチタン
酸バリウムを主成分とするセラミツクコンデンサ
ーとの反応が促進されるために好ましくなく、ま
た20重量％未満であると耐スポーリング性の改善
効果が小さいために好ましくない。 なお、以下の第１表にジルコニア（ZrO2）、マ
グネシア（MgO）及びスピネル（MgO・Al2O3）
の品質特性を記載する：
ミツクコンデンサーを焼成する際に使用するセツ
ターの耐用度を向上し、同時に重要特性である熱
伝導率を向上したジルコニア（ZrO2）―マグネ
シア（MgO）―スピネル（MgO・Al2O3）質セ
ツターに関する。 ［従来の技術・問題点］ チタン酸バリウムを主成分とするセラミツクコ
ンデンサーは通常約1200℃〜1400℃で焼成されて
いる。セラミツクコンデンサーの焼成に使用され
るセツターとしてはAl2O3質セツターが最も広く
使用されているが、チタン酸バリウムを焼成した
時に生ずるBaOがAl2O3と焼成時に反応して融着
するために、BaOを含有する場合にはAl2O3質セ
ツターは使用できない。従つて、チタン酸バリウ
ムを主成分とするセラミツクコンデンサーを焼成
する際のセツターとしてはジルコニア質のものが
使用されている。 ジルコニア質セツターは急激な温度変化に対し
ても割れ難く、また反応融着もなく、30回または
それ以上の繰返し使用にも耐え得る材質である。
しかし、それにもかかわらずジルコニア質セツタ
ーの廃棄原因は主に温度変化の繰返しによる亀裂
の発生、亀裂の成長、割れというバターンによる
ものが多い。従つて、その耐用性向上のために、
セツター組織内部にある程度の気孔を生成して亀
裂の成長を抑えるという方向の改良が進められて
いる。 一方、ジルコニア質セツターの特性上の欠点は
比重が大きく重いため取り扱いに手間がかかるこ
と、高価であること及び熱伝導率が低いこと等で
ある。現在進められているジルコニア質セツター
の耐用度の改良方向は熱伝導率を更に低くする方
向にあり、耐用度向上と特性向上の両者を満たす
ものとは言えない。 本発明者らは耐用度を向上し、同時にジルコニ
ア質セツターの有する欠点を改善する技術の開発
に努め、本発明を開発するに至つた。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明はジルコニア10〜70重量％、マグネシア
10〜70重量％及びスピネル20〜50重量％からなる
セラミツクコンデンサー焼成用セツターを提供す
るにある。 ［作用］ 本発明は比重が大きく、熱伝導率が低く且つ高
価であるジルコニアを10〜70重量部にとどめ、残
部をマグネシア10〜70重量％及びスピネル20〜50
重量％からなる混合物で構成した高熱伝導性でセ
ラミツクコンデンサーとの反応融着がない高耐用
性セツターである。 本発明の第１の特徴は高温下で熱膨張の少ない
材料であるジルコニアに、ジルコニアより熱膨張
の大きいスピネル、更に熱膨張の大きいマグネシ
アを組合せて組織内での膨張のミスマツチにより
微少ギヤツプを生成せしめることにより熱衝撃に
よる割れに対する抵抗性を高めた点にある。 また、本発明の第２の特徴は熱伝導率の向上に
ある。マグネシア及びスピネルはジルコニアに比
し高い熱伝導率を有している。従つて、ジルコニ
アにマグネシア及びスピネルを組み合わせること
により従来より熱伝導率の高いセツターを得るこ
とが可能になる。 本発明の第３の特徴はチタン酸バリウムを主成
分とするセラミツクコンデンサー中のBaOとセ
ツターとの反応を抑制するため高融点の原料であ
るジルコニア、スピネル及びマグネシアを選定し
た点にある。上述の原料を組み合わせることによ
つてセツターの特性を改善できることは上述の如
くである。本発明に使用するジルコニア原料は
ZrO2を95％以上含有するものであれば、天然に
存在するバツデレアイトであつても、その他の合
成安定化ジルコニアであつてもよい。マグネシア
もMgOを95％以上含有する組成であればマグネ
シア原料として使用できる。スピネルはMgOと
Al2O3を95％以上含有し、MgO／Al2O3重量比が
１／１〜１／３のものが好ましい。 ジルコニア、マグネシア及びスピネルの配合割
合はジルコニア10〜70重量％、マグネシア10〜70
重量％及びスピネル20〜50重量％である。ジルコ
ニア原料の配合割合を10〜70重量％に限定したの
は、ジルコニアが10重量％未満であると高温で
BaO含有セラミツクコンデンサーとの反応を生
ずるために好ましくなく、また70重量％を超える
と熱伝導率の上でジルコニア質セツターとの差異
が明確に現れないために好ましくない。 ジルコニアの残部を占めるマグネシアとスピネ
ルの配合割合はマグネシア10〜70重量％及びスピ
ネル20〜50重量％である。スピネルの配合割合を
20〜50重量％と限定したのは、スピネルがMgO、
Al2O3よりなるものであるために、スピネルの配
合割合が50重量％を超えて多量になると、それに
伴つてAl2O3含量も多くなり、上述の如くチタン
酸バリウムを主成分とするセラミツクコンデンサ
ーとの反応が促進されるために好ましくなく、ま
た20重量％未満であると耐スポーリング性の改善
効果が小さいために好ましくない。 なお、以下の第１表にジルコニア（ZrO2）、マ
グネシア（MgO）及びスピネル（MgO・Al2O3）
の品質特性を記載する：
【表】
実施例
95重量％以上の高純度マグネシアクリンカー、
ZrO2含有量95重量％以上の天然バツデレアイト
及びMgOとAl2O3を95重量％以上含有する合成ス
ピネルクリンカーを使用原料とし、２mm以下に粒
度調整し、第２表に示す割合で配合したものに糖
密バインダーを添加し、混練する。成形は一軸成
形法によつて、150×150×10mmの形状に成形後、
1600℃で焼成することによつてセラミツクコンデ
ンサー焼成用セツターを得た。 得られたセツター材質の品質特性を従来品の品
質特性と共に第２表に併記する。 品質特性試験方法 反応融着性 チタン酸バリウムを20mmφ×３mmの形状に成形
し、それを150×150×10mmの試験サンプルの上に
９個乗せ、電気炉に入れて1400℃に昇温後、温度
を1400℃に３時間保持し、冷却後、取り出し、反
応融着の有無を調べる。 熱伝導率 一定温度（180℃）に保持したホツトプレート
上に25mm×25mm×10mmの形状に切り出した試料を
乗せ、100秒後の表面温度を測定して相対比較を
行なう。 耐スポーリング性 150mm×150mm×10mmの形状の試料片を600℃に
保持した電気炉に入れ、１時間保持した後、炉外
に取り出して１時間空冷する。このパターンを１
サイクルとして反復し、試料片に亀裂が発生する
までの回数及び亀裂の程度を調査する。
ZrO2含有量95重量％以上の天然バツデレアイト
及びMgOとAl2O3を95重量％以上含有する合成ス
ピネルクリンカーを使用原料とし、２mm以下に粒
度調整し、第２表に示す割合で配合したものに糖
密バインダーを添加し、混練する。成形は一軸成
形法によつて、150×150×10mmの形状に成形後、
1600℃で焼成することによつてセラミツクコンデ
ンサー焼成用セツターを得た。 得られたセツター材質の品質特性を従来品の品
質特性と共に第２表に併記する。 品質特性試験方法 反応融着性 チタン酸バリウムを20mmφ×３mmの形状に成形
し、それを150×150×10mmの試験サンプルの上に
９個乗せ、電気炉に入れて1400℃に昇温後、温度
を1400℃に３時間保持し、冷却後、取り出し、反
応融着の有無を調べる。 熱伝導率 一定温度（180℃）に保持したホツトプレート
上に25mm×25mm×10mmの形状に切り出した試料を
乗せ、100秒後の表面温度を測定して相対比較を
行なう。 耐スポーリング性 150mm×150mm×10mmの形状の試料片を600℃に
保持した電気炉に入れ、１時間保持した後、炉外
に取り出して１時間空冷する。このパターンを１
サイクルとして反復し、試料片に亀裂が発生する
までの回数及び亀裂の程度を調査する。
【表】
実施例１〜５のセツター材質をチタン酸バリウ
ムを主成分とするセラミツクコンデンサー焼成炉
用セツターとして使用した。実施例２，４及び５
の材質を使用したセツターは従来の耐用度平均30
回に対して40回以上使用することができた。更
に、これらを使用する場合、熱伝導率が高いた
め、従来より焼成温度を20〜60℃下げても同様の
焼成効果が得られた。 ［発明の効果］ 本発明のセツター材質を使用したセラミツクコ
ンデンサー焼成用セツターはジルコニア質セツタ
ーより熱伝導率が低く、焼成温度を低下しても同
様の焼成効果が得られ、それに伴い焼成炉の損傷
が小さくなり、また燃料原単価を大幅に減少する
ことができる。
ムを主成分とするセラミツクコンデンサー焼成炉
用セツターとして使用した。実施例２，４及び５
の材質を使用したセツターは従来の耐用度平均30
回に対して40回以上使用することができた。更
に、これらを使用する場合、熱伝導率が高いた
め、従来より焼成温度を20〜60℃下げても同様の
焼成効果が得られた。 ［発明の効果］ 本発明のセツター材質を使用したセラミツクコ
ンデンサー焼成用セツターはジルコニア質セツタ
ーより熱伝導率が低く、焼成温度を低下しても同
様の焼成効果が得られ、それに伴い焼成炉の損傷
が小さくなり、また燃料原単価を大幅に減少する
ことができる。
Claims (1)
- １ ジルコニア10〜70重量％、マグネシア10〜70
重量％及びスピネル20〜50重量％からなるセラミ
ツクコンデンサー焼成用セツター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211171A JPS6291466A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | セラミツクコンデンサ−焼成用セツタ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211171A JPS6291466A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | セラミツクコンデンサ−焼成用セツタ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291466A JPS6291466A (ja) | 1987-04-25 |
| JPH022823B2 true JPH022823B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=16601584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60211171A Granted JPS6291466A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | セラミツクコンデンサ−焼成用セツタ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6291466A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005187241A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 複合セラミックス及びそれを用いた固体電解質形燃料電池 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60211171A patent/JPS6291466A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6291466A (ja) | 1987-04-25 |
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