JPH03177363A - 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（ＢａＴｉＯ：＋）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９電流制御用素子、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ａＴｉＯ：＋系半導体磁器は、Ｂ
ａＣＯ３，Ｔ　ｉ　０２．ＰｂＯ，Ｓ　ｒｃＯ３゜など
の主原料と、Ａ　ｊ’　２０３＋　　Ｓ　ｉＯ２などの
添加物と、Ｙ２Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ５，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、１０５０〜１２
００℃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
程度焼践して得られる。

従来、ＢａＴｉＣ）＋系半導体磁器の焼成方法は、第４
図に示すような構成で行われていた。第４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ＢａＴｉ０：＋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へ、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Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３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
、その間孔部上に側面にハニカム状に孔の開いた補助用
サヤをかぶせた焼成用サヤの中にセンターを置き、その
上に敷かれた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、
その間孔部上に側面にハニカム状に孔の開いた補助用サ
ヤをかぶせることにより、空気の流通路が設定され、バ
インダ分解により発生する還元性ガスの抜は方がスムー
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、サヤ内の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である。第
１図において、１■は焼成用サヤ、１２は波形セッター
、１３はＺｒＯ２からなる敷粉、１４はＢａＴｉＯ３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、１９は第２図に示すよ
うに側面にハニカム状に孔の開いた補助用サヤであり、
上記開孔１７部上にかぶせられている。そして、第１図
に示すように、例えば縦２７０　ｍｍ　Ｘ横２７０帥×
高さ９０帥の焼成用サヤ１１の底部に底面積の１％に当
る開孔１７を設け、その開孔１７部上に高さ６０ｍｍの
側面にハニカム状に孔の開いた補助用サヤ１９（孔面積
は側面面積の１％〜５％）をかぶせる。また、焼成用サ
ヤ１１の底部上にアルミナからなる波形セッター１２を
置き、その上にＺｒＯ２からなる敷粉１３を載せ、その
敷粉１３上にリング形状成形体１４を並へる。さらに、
焼成用サヤ１１の内壁面にジルコニア側板１８を並へ、
リング形状成形体１４が直接焼成用サヤ１１の内壁にあ
たらないようにサヤ詰する。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°Ｃ〜１３５０℃のトンネル炉で大
気中でもって焼成した。

ここで開孔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１１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。また、側面にハニカム状に孔の
開いた補助用サヤ１９の側面孔面積は側面積のｌ〜５％
か良い。即ち、１％未満では抵抗値バラツキを低減させ
る効果はない。一方、５％を超えて広くなると強度が落
ちるため、１〜５％程度が良い。次に、上記のようにし
て焼成したＢａＴｉ０：＋系半導体磁器のサヤ内におけ
る抵抗値バラツキを従来古注と本発明方法とで比較する
と、第３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、バラツキ表示としては、（シグマ／平均値）
ｘｌｏｏ（％）を用いた。

なお、本発明は上記実施例のＢａＴｉ０：＋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
本発明方法において用いる補助用サヤの斜視図、第３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４図は従来方法の焼成方法を説
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、１９・・・・・・側面にハニカム状に孔
の開いたフタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　底部に開孔を設け、その開孔部上に側面にハニカム状
   に孔の開いた補助用サヤをかぶせた焼成用サヤの中にセ
   ッターを置き、その上に敷かれた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する半導体セラミック
   スの焼成方法。