JPH03177362A - 半導体セラミックスの焼成方法 - 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 本発明はチタン酸バリウム系半導体磁器のように焼成時
の還元性雰囲気に敏感な半導体セラミックスの焼成方法
に関するものである。

従来の技術 従来より、焼成時の還元性雰囲気に敏感なセラミックス
であるチタン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）系半導体磁器
は、キュリー点付近で抵抗値が急激に増加を示す正の抵
抗温度係数を示す特徴を有しており、かかる特性を利用
して、定温発熱体素子、１！ｌ流制御用素子、温度制御
用素子などに広く応用されている。

そして、このようなりａＴｉ０３系半導体磁器は、Ｂａ
ＣＯ３，ＴｉＯ：、ＰｂＯ，ＳｒＣＯ３などの主原料と
、Ａ　ｌ　２０３．　　Ｓ　ｉ　０２などの添加物と、
Ｙ２Ｏ：ｌ、　Ｎ　ｂ　＝Ｏｓ、希土類などの半導体化
材とを秤量配合し、湿式混合した後、１０５０〜１２０
０℃の温度で大気中で２時間程度仮焼し、次いでそれを
ボールミルで粉砕し、バインダーを加えて造粒し、その
後所定の形状に圧縮成形し、次にその成形体を電気炉を
用いて１３００〜１３５０℃の温度で大気中で２時間程
度焼威して得られる。

従来、ＢａＴｉ０．＋系半導体磁器の焼成方法は、第３
図に示すような構成で行われていた。第３図において、
１は焼成用サヤ、２は波形セッター３はＺｒＯ２からな
る敷粉、４はＢａＴｉＯ３系半導体磁器からなるリング
形状成形体、５はスペーサ、６はフタ、７はジルコニア
側板である。

そして、ＢａＴｉ０：＋系半導体磁器は、焼成により抵
抗値特性が左右されるので、その焼成工程は重要である
。また、大量焼成にはトンネル炉が一般的に用いられ、
サヤ詰め姿勢は横並べ、バラ詰めなどで焼成される。

発明が解決しようとする課題 上記のような従来の構成では、成形体の形状がリング形
状を取る時、成形体のバインダ分解によって発生する還
元性ガスにより、成形体が部分的に還元されたり、サヤ
内部と壁側との間の熱分布の不均一性により、成形体の
再酸化が均一に行われず、焼成時の還元性雰囲気に敏感
なセラミックスであるＢａＴｉ０：＋系半導体磁器のサ
ヤ内における抵抗値バラツキが大きくなるという問題が
あった。

本発明はこのような課題に鑑み、大量焼成において、サ
ヤ内における抵抗値バラツキを低減することのできる半
導体セラミックスの焼成方法を提供することを目的とす
るものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、底部に開孔を設け
た焼成用サヤの中にセッターを置くと共にその上に敷粉
を敷き、上記焼成用サヤ内の上記敷粉上に焼成時の還元
性雰囲気に敏感な半導体セラミックス材料よりなる成形
体を並べ、上記焼成用サヤの上面開口部にフタをして上
記成形体を焼成するようにしたものである。

作用 本発明は上記した構成により、サヤ底部に開孔を設けて
いることにより、空気の流通路か設定され、バインダ分
解によって発生する還元性ガスのぬけ方がスムーズにな
り、かつ、サヤ内の熱分布の均一性、再酸化の均一性が
進み、サヤ内における抵抗値バラツキを低減することが
できることとなる。

実施例 第１図は本発明の一実施例によるＢａＴｉ０：＋系半導
体磁器の焼成方法を説明するための断面図である。第１
図において、１１は焼成用サヤ、１２は波形セッター　
１３はＺｒＯ，からなる敷粉、１４はＢａＴｉ０：＋系
半導体磁器からなるリング形状成形体、１５はスペーサ
、１６はフタ、１７は上記焼成用サヤ１１の底部に設け
られた開孔、１８はジルコニア側板である。そして、第
１図に示すように例えば縦２７　Ｑ　ｍｍ　Ｘ横２７０
　ｍｍ＋　ｘ高さ９０ｍ＋ｎの焼成用サヤ１１の底部に
底面積の１％にあたる開孔１７を設け、その開孔１７を
ふさがないようにアルミナなどからなる波形セッター１
２を置き、その上にＺｒＯ，からなる敷粉１３を載せ、
リング形状成形体１４をその敷粉１３上に並べる。また
、焼成用サヤ１１の内壁面にジルコニア側板１８を並べ
、リング形状成形体１２が直接焼成用サヤ１１の内壁に
あたらないようにサヤ詰めする。さらに、スペーサ１５
を介してフタ１６を焼成用サヤ１１の上面開口部に載せ
た姿勢で、温度１３００℃〜１３５０℃のトンネル炉で
大気中でもって焼成した。ここで、開口１７の大きさは
、広すぎると焼成用サヤ１１の強度が落ち、かつサヤ１
１に詰めるリング形状成形体１４の数が減少し生産性が
落ちる。逆に、狭すぎると空気の流通が悪くなり、サヤ
１１内の抵抗値バラツキが低減する効果はなくなる。従
って、実施例に示すように１％程度の開孔が良い。

次に、上記のようにして焼成したＢａＴｉＯ３系半導体
磁器のサヤ内における抵抗値バラツキを従来方法と本発
明方法とで比較すると、第２図に示すように本発明方法
によるものは、サヤ内における抵抗値バラツキが著しく
小さいことがわかる。

ここで、バラツキの表示としては、（シグマ／平均値）
Ｘ１００（％）を用いた。

なお、本発明は上記実施例のＢ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３系半
導体磁器に限定されるものではなく、焼成時の還元性雰
囲気に敏感なその他の半導体セラミックスにも適用でき
るものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、チタン酸バリウム系半導
体磁器などのように焼成時の還元性雰囲気に敏感な半導
体セラミックスのサヤ内における抵抗値バラツキを小さ
くし、安定して焼成が可能であり、生産性向上に寄与す
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるチタン酸バリウム系半
導体磁器の焼成方法を説明するための断面図、第２図は
本発明方法と従来方法におけるサヤ内の抵抗値バラツキ
を比較して示す図、第３図は従来の焼成方法を説明する
ための断面図である。 １１・・・・・・焼成用サヤ、１２・・・・・・波形セ
ッター１３・・・・・・敷粉、１４・・・・・・リング
形状成形体、１５・・・・・・スペーサ、１６・・・・
・・フタ、１７・・・・・・開孔、１８・・・・・・ジ
ルコニア側板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　底部に開孔を設けた焼成用サヤの中にセッターを置く
   と共にその上に敷粉を敷き、上記焼成用サヤ内の上記敷
   粉上に焼成時の還元性雰囲気に敏感な半導体セラミック
   ス材料よりなる成形体を並べ、上記焼成用サヤの上面開
   口部にフタをして上記成形体を焼成することを特徴とし
   た半導体セラミックスの焼成方法。