JPH04265277A - 雰囲気焼成装置 - Google Patents
雰囲気焼成装置Info
- Publication number
- JPH04265277A JPH04265277A JP3049270A JP4927091A JPH04265277A JP H04265277 A JPH04265277 A JP H04265277A JP 3049270 A JP3049270 A JP 3049270A JP 4927091 A JP4927091 A JP 4927091A JP H04265277 A JPH04265277 A JP H04265277A
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- JP
- Japan
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- fired
- setter
- plzt
- firing
- powder
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気光学効果を有する
透光性セラミックスウエハ(例えばPLZTウエハ)を
作成するために、所定の雰囲気のもとでPLZT板のよ
うな被焼成物を焼成する雰囲気焼成装置の改良に関する
ものである。
透光性セラミックスウエハ(例えばPLZTウエハ)を
作成するために、所定の雰囲気のもとでPLZT板のよ
うな被焼成物を焼成する雰囲気焼成装置の改良に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】チタン酸ジルコン酸鉛中の鉛の一部をラ
ンタンで置換した組成を有する透光性セラミックスであ
るPLZT(例えば(Pb0.91La0.09)(Z
r0.65Ti0.35)O3)には、メモリ効果、一
次電気光学効果、二次電気光学効果などの電気光学効果
を示す領域がある。この電気光学効果特性を利用して表
示装置、光変調器、光シャッタ−など種々のデバイスへ
の応用が期待されている。これらの種々のデバイスの開
発にともない、大面積で数百μm〜数mmの厚さを持っ
たPLZTウエハが必要になってきた。このような大面
積のPLZTウエハを作成するために、PLZT板のよ
うな被焼成物を焼成するのに適した装置として、従来、
図4に示すような雰囲気焼成装置が知られていた。
ンタンで置換した組成を有する透光性セラミックスであ
るPLZT(例えば(Pb0.91La0.09)(Z
r0.65Ti0.35)O3)には、メモリ効果、一
次電気光学効果、二次電気光学効果などの電気光学効果
を示す領域がある。この電気光学効果特性を利用して表
示装置、光変調器、光シャッタ−など種々のデバイスへ
の応用が期待されている。これらの種々のデバイスの開
発にともない、大面積で数百μm〜数mmの厚さを持っ
たPLZTウエハが必要になってきた。このような大面
積のPLZTウエハを作成するために、PLZT板のよ
うな被焼成物を焼成するのに適した装置として、従来、
図4に示すような雰囲気焼成装置が知られていた。
【0003】すなわち、焼成炉10内に二重の耐熱容器
(例えばアルミナるつぼ(匣鉢ともいう))12、14
を入れ、内側の耐熱容器12内に雰囲気粉(例えばPb
O+ZrO2)16、16を入れる。そして、セッタ−
(下敷き)18上に被焼成物としてのPLZT板20を
載置したものを1組とし、その複数組18と20、…を
耐熱容器12内に入れる。このとき、各組のPLZT板
20、…の上面が後述する雰囲気ガスに接触するように
、所定長さの支持台22と22、…によって上下に隣接
するセッタ−18、…間を所定間隔に保持する。そして
、雰囲気ガス導入管24によって外部から二重の耐熱容
器12、14間に雰囲気ガスとしての酸素(O2)を導
入し、酸素雰囲気下で焼成するようにしていた。セッタ
−18はマグネシア(MgO)またはジルコニア(Zr
O2)を主成分とする基板で形成されている。
(例えばアルミナるつぼ(匣鉢ともいう))12、14
を入れ、内側の耐熱容器12内に雰囲気粉(例えばPb
O+ZrO2)16、16を入れる。そして、セッタ−
(下敷き)18上に被焼成物としてのPLZT板20を
載置したものを1組とし、その複数組18と20、…を
耐熱容器12内に入れる。このとき、各組のPLZT板
20、…の上面が後述する雰囲気ガスに接触するように
、所定長さの支持台22と22、…によって上下に隣接
するセッタ−18、…間を所定間隔に保持する。そして
、雰囲気ガス導入管24によって外部から二重の耐熱容
器12、14間に雰囲気ガスとしての酸素(O2)を導
入し、酸素雰囲気下で焼成するようにしていた。セッタ
−18はマグネシア(MgO)またはジルコニア(Zr
O2)を主成分とする基板で形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した従来の雰囲気焼成装置は、1200℃〜1300
℃、50時間位までの短時間の焼成ではそれ程問題にな
らなかったが、それ以上の長時間の焼成では焼成中にセ
ッタ−18とPLZT板20との接触面間で高温反応が
生じ、焼成物であるPLZTウエハに電気光学効果の欠
陥部ができ、この欠陥部がクロスニコルでの光漏れ(例
えばstarと呼ばれる光漏れ)の原因になるという問
題点があった。また、PLZT板20、…の上面が雰囲
気ガス(例えば酸素)に接し、下面がセッタ−18、…
に接触しているので、焼成中のPLZT板20、…の上
面と下面の温度差が大きくなり、焼成によって得られた
所定厚さ(例えば1mm)の焼成物(例えばPLZT焼
結体)30、…の上面に図5に示すような反りの深さF
の大きな(例えばF=300μm)反りが生じ、焼成後
の研磨で平坦にすることが困難になるという問題点があ
った。本発明は上述の点に鑑みなされたもので、長時間
の焼成でも高温反応が生ぜず、しかも焼成中に生じる反
りを小さくすることのできる雰囲気焼成装置を提供する
ことを目的とするものである。
示した従来の雰囲気焼成装置は、1200℃〜1300
℃、50時間位までの短時間の焼成ではそれ程問題にな
らなかったが、それ以上の長時間の焼成では焼成中にセ
ッタ−18とPLZT板20との接触面間で高温反応が
生じ、焼成物であるPLZTウエハに電気光学効果の欠
陥部ができ、この欠陥部がクロスニコルでの光漏れ(例
えばstarと呼ばれる光漏れ)の原因になるという問
題点があった。また、PLZT板20、…の上面が雰囲
気ガス(例えば酸素)に接し、下面がセッタ−18、…
に接触しているので、焼成中のPLZT板20、…の上
面と下面の温度差が大きくなり、焼成によって得られた
所定厚さ(例えば1mm)の焼成物(例えばPLZT焼
結体)30、…の上面に図5に示すような反りの深さF
の大きな(例えばF=300μm)反りが生じ、焼成後
の研磨で平坦にすることが困難になるという問題点があ
った。本発明は上述の点に鑑みなされたもので、長時間
の焼成でも高温反応が生ぜず、しかも焼成中に生じる反
りを小さくすることのできる雰囲気焼成装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、焼成炉内に耐
熱容器を設け、この耐熱容器内にセッタ−とこのセッタ
−上に載せる被焼成物とを入れ、前記耐熱容器内に雰囲
気ガスを導入して焼成を行うようにした雰囲気焼成装置
において、前記セッタ−の上面に前記被焼成物とほぼ同
一組成物で形成された粉体を押し固めて上面側を平坦に
形成した敷粉を形成し、この敷粉の上面に前記被焼成物
を載置してなることを特徴とするものである。
熱容器を設け、この耐熱容器内にセッタ−とこのセッタ
−上に載せる被焼成物とを入れ、前記耐熱容器内に雰囲
気ガスを導入して焼成を行うようにした雰囲気焼成装置
において、前記セッタ−の上面に前記被焼成物とほぼ同
一組成物で形成された粉体を押し固めて上面側を平坦に
形成した敷粉を形成し、この敷粉の上面に前記被焼成物
を載置してなることを特徴とするものである。
【0006】
【作用】被焼成物は敷粉を介してセッタ−上に載せられ
て耐熱容器内に入れられ、この耐熱容器内に雰囲気ガス
を導入して雰囲気焼成が行われる。この焼成中において
、被焼成物とセッタ−の間に形成された敷粉は、被焼成
物とほぼ同一組成物で形成され、被焼成物とセッタ−の
直接接触を遮断しているので、被焼成物とセッタ−の高
温反応を防止している。しかも、敷粉は粉体を押し固め
て上面側が平坦に形成されているので、被焼成物と敷粉
との高温反応をも防止している。また、被焼成物とセッ
タ−の間に形成された敷粉は、セッタ−側から被焼成物
へ伝わる熱を遮断して被焼成物の上面と下面の温度差を
小さくするとともに、被焼成物とセッタ−との摩擦を小
さくしているので、焼成中における被焼成物の反りを小
さくすることができる。
て耐熱容器内に入れられ、この耐熱容器内に雰囲気ガス
を導入して雰囲気焼成が行われる。この焼成中において
、被焼成物とセッタ−の間に形成された敷粉は、被焼成
物とほぼ同一組成物で形成され、被焼成物とセッタ−の
直接接触を遮断しているので、被焼成物とセッタ−の高
温反応を防止している。しかも、敷粉は粉体を押し固め
て上面側が平坦に形成されているので、被焼成物と敷粉
との高温反応をも防止している。また、被焼成物とセッ
タ−の間に形成された敷粉は、セッタ−側から被焼成物
へ伝わる熱を遮断して被焼成物の上面と下面の温度差を
小さくするとともに、被焼成物とセッタ−との摩擦を小
さくしているので、焼成中における被焼成物の反りを小
さくすることができる。
【0007】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示すもので、この
図において図4と同一部分は同一符号とする。図1にお
いて、10は焼成炉で、この焼成炉10内には、二重の
耐熱容器(例えばアルミナるつぼ(匣鉢ともいう))1
2、14が設けられている。前記二重の耐熱容器12、
14のうちの内側の耐熱容器12内には、雰囲気粉(例
えばPbO+ZrO2)16、16が入れられていると
ともに、所定長さの支持台22と22、…によって所定
間隔に保持されたセッタ−(下敷き)18、…が入れら
れている。前記セッタ−18は純度99.9%のマグネ
シア(MgO)によって形成されている。24は雰囲気
ガス導入管で、この雰囲気ガス導入管24は外部から前
記二重の耐熱容器12、14間に雰囲気ガスとしての酸
素(O2)を導入し、酸素雰囲気下の焼成を行うことが
できるようにしている。
図において図4と同一部分は同一符号とする。図1にお
いて、10は焼成炉で、この焼成炉10内には、二重の
耐熱容器(例えばアルミナるつぼ(匣鉢ともいう))1
2、14が設けられている。前記二重の耐熱容器12、
14のうちの内側の耐熱容器12内には、雰囲気粉(例
えばPbO+ZrO2)16、16が入れられていると
ともに、所定長さの支持台22と22、…によって所定
間隔に保持されたセッタ−(下敷き)18、…が入れら
れている。前記セッタ−18は純度99.9%のマグネ
シア(MgO)によって形成されている。24は雰囲気
ガス導入管で、この雰囲気ガス導入管24は外部から前
記二重の耐熱容器12、14間に雰囲気ガスとしての酸
素(O2)を導入し、酸素雰囲気下の焼成を行うことが
できるようにしている。
【0008】前記セッタ−18、…の上面には、(Pb
0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35)
O3の組成を持つPLZT粉体32を、図2に示すよう
な方法によって押し固めて、上面側を平坦に形成した敷
粉34が形成されている。すなわち、まず図2の(a)
に示すように所定のメッシュ(例えば#60)の篩36
を用いて所定粒径以下のPLZT粉体32をセッタ−1
8の上面に敷き、ついで図2の(b)に示すようにパラ
フィン紙38を介した平板40を用いて所定の荷重(例
えば手で押すぐらいの荷重)を加えてPLZT粉体32
を押し固め、上面側を平坦に形成した敷粉34が形成さ
れる。前記敷粉34、…の上面には、被焼成物としての
PLZT板20、…が載置されている。前記PLZT板
20は例えば次ぎのようにして形成される。すなわち、
ボ−ルミルを用いて、(Pb0.91La0.09)(
Zr0.65Ti0.35)O3の組成を持つPLZT
粉体を、バインダ5〜10重量%、可塑剤2〜5重量%
、分散剤0.2重量%および溶剤60〜90重量%とと
もに所定時間混合してスラリ−を作り、このスラリ−を
濾過後脱泡しドクタ−ブレ−ドシ−ト成形機を用いてグ
リ−ンシ−トを作成し、このグリ−ンシ−トを適当な大
きさにカッティングし脱バインダ(例えば500℃、1
0時間の脱バインダ)をすることによって作成される。
0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35)
O3の組成を持つPLZT粉体32を、図2に示すよう
な方法によって押し固めて、上面側を平坦に形成した敷
粉34が形成されている。すなわち、まず図2の(a)
に示すように所定のメッシュ(例えば#60)の篩36
を用いて所定粒径以下のPLZT粉体32をセッタ−1
8の上面に敷き、ついで図2の(b)に示すようにパラ
フィン紙38を介した平板40を用いて所定の荷重(例
えば手で押すぐらいの荷重)を加えてPLZT粉体32
を押し固め、上面側を平坦に形成した敷粉34が形成さ
れる。前記敷粉34、…の上面には、被焼成物としての
PLZT板20、…が載置されている。前記PLZT板
20は例えば次ぎのようにして形成される。すなわち、
ボ−ルミルを用いて、(Pb0.91La0.09)(
Zr0.65Ti0.35)O3の組成を持つPLZT
粉体を、バインダ5〜10重量%、可塑剤2〜5重量%
、分散剤0.2重量%および溶剤60〜90重量%とと
もに所定時間混合してスラリ−を作り、このスラリ−を
濾過後脱泡しドクタ−ブレ−ドシ−ト成形機を用いてグ
リ−ンシ−トを作成し、このグリ−ンシ−トを適当な大
きさにカッティングし脱バインダ(例えば500℃、1
0時間の脱バインダ)をすることによって作成される。
【0009】つぎに、前記実施例の作用について説明す
る。PLZT板20は敷粉34を介してセッタ−18上
に載せて内側の耐熱容器12内に入れられ、内側と外側
の耐熱容器12と14の間に、雰囲気ガス導入管24に
よって外部から雰囲気ガスとしての酸素(O2)を導入
し、焼成炉10を作動して所定時間(例えば50〜10
0時間)の間所定温度(例えば1200℃〜1300℃
)で加熱することによって酸素雰囲気中での焼成が行な
われる。この焼成中において、PLZT板20とセッタ
−18の間に形成された敷粉34は、PLZT板20と
同一組成物で形成され、PLZT板20とセッタ−18
の直接接触を遮断しているので、PLZT板20とセッ
タ−18の高温反応を防止している。しかも、敷粉34
はPLZT粉体32を押し固めて上面側が平坦に形成さ
れているので、PLZT板20と敷粉34との高温反応
をも防止している。すなわち、粉体のままだと、焼成中
にPLZT板20とPLZT粉体32の間で高温反応が
生じる可能性があるが、PLZT粉体32を押し固めて
上面側が平坦に形成された敷粉34となっているので、
反応しにくいからである。このため、電気光学効果の欠
陥部の原因となる空孔の少ない透光性PLZT焼結体(
焼成物)が得られた。
る。PLZT板20は敷粉34を介してセッタ−18上
に載せて内側の耐熱容器12内に入れられ、内側と外側
の耐熱容器12と14の間に、雰囲気ガス導入管24に
よって外部から雰囲気ガスとしての酸素(O2)を導入
し、焼成炉10を作動して所定時間(例えば50〜10
0時間)の間所定温度(例えば1200℃〜1300℃
)で加熱することによって酸素雰囲気中での焼成が行な
われる。この焼成中において、PLZT板20とセッタ
−18の間に形成された敷粉34は、PLZT板20と
同一組成物で形成され、PLZT板20とセッタ−18
の直接接触を遮断しているので、PLZT板20とセッ
タ−18の高温反応を防止している。しかも、敷粉34
はPLZT粉体32を押し固めて上面側が平坦に形成さ
れているので、PLZT板20と敷粉34との高温反応
をも防止している。すなわち、粉体のままだと、焼成中
にPLZT板20とPLZT粉体32の間で高温反応が
生じる可能性があるが、PLZT粉体32を押し固めて
上面側が平坦に形成された敷粉34となっているので、
反応しにくいからである。このため、電気光学効果の欠
陥部の原因となる空孔の少ない透光性PLZT焼結体(
焼成物)が得られた。
【0010】また、PLZT板20とセッタ−18の間
にある敷粉34は、セッタ−18側からPLZT板20
へ伝わる熱を遮断してPLZT板20の上面と下面の温
度差を小さくするとともに、PLZT板20とセッタ−
18との摩擦を小さくしているので、焼成中におけるP
LZT板20の反りを小さくすることができる。すなわ
ち、敷粉34を設けたこと以外の条件を図4に示す従来
例と同様にした場合、焼成によって得られた所定厚さ(
例えば1mm)のPLZT焼結体(焼成物)50の上面
の反りの深さFは、図3に示すように、従来例(図5に
示すF=300μm)の半分以下(F=130μm)で
あった。このため、焼成後の研磨で平坦にすることが容
易になる。一般に、反りの深さFが150μm以下であ
れば、焼成後の研磨で平坦にすることが容易であるとい
われている。前記実施例では、セッタ−の上面に形成し
た敷粉は、被焼成物と同一組成物で形成するようにした
が、本発明はこれに限るものでなく、被焼成物とほぼ同
一組成物で形成された粉体を押し固めて上面側を平坦に
形成したものであればよい。
にある敷粉34は、セッタ−18側からPLZT板20
へ伝わる熱を遮断してPLZT板20の上面と下面の温
度差を小さくするとともに、PLZT板20とセッタ−
18との摩擦を小さくしているので、焼成中におけるP
LZT板20の反りを小さくすることができる。すなわ
ち、敷粉34を設けたこと以外の条件を図4に示す従来
例と同様にした場合、焼成によって得られた所定厚さ(
例えば1mm)のPLZT焼結体(焼成物)50の上面
の反りの深さFは、図3に示すように、従来例(図5に
示すF=300μm)の半分以下(F=130μm)で
あった。このため、焼成後の研磨で平坦にすることが容
易になる。一般に、反りの深さFが150μm以下であ
れば、焼成後の研磨で平坦にすることが容易であるとい
われている。前記実施例では、セッタ−の上面に形成し
た敷粉は、被焼成物と同一組成物で形成するようにした
が、本発明はこれに限るものでなく、被焼成物とほぼ同
一組成物で形成された粉体を押し固めて上面側を平坦に
形成したものであればよい。
【0011】
【発明の効果】本発明による雰囲気焼成装置は、上記の
ように構成したので、つぎのような効果を有する。 (イ)セッタ−の上面に被焼成物とほぼ同一組成物で形
成された敷粉を形成し、この敷粉の上面に被焼成物を載
置して被焼成物とセッタ−の直接接触を遮断するように
したので、焼成時間が長くなっても、被焼成物とセッタ
−の高温反応を防止することができる。しかも、敷粉は
粉体を押し固めて上面側を平坦に形成しているので、焼
成時間が長くなっても、被焼成物と敷粉との高温反応を
防止することができる。したがって、焼成物に電気光学
特性の欠陥部が生じるのを防止することができる。 (ロ)被焼成物とセッタ−の間に形成された敷粉が、焼
成中にセッタ−側から被焼成物へ伝わる熱を遮断して被
焼成物の上面と下面の温度差を小さくするとともに、被
焼成物とセッタ−との摩擦を小さくしているので、焼成
中に生じる被焼成物の反りを小さくすることができる。 したがって、焼成物の研磨を容易にすることができる。
ように構成したので、つぎのような効果を有する。 (イ)セッタ−の上面に被焼成物とほぼ同一組成物で形
成された敷粉を形成し、この敷粉の上面に被焼成物を載
置して被焼成物とセッタ−の直接接触を遮断するように
したので、焼成時間が長くなっても、被焼成物とセッタ
−の高温反応を防止することができる。しかも、敷粉は
粉体を押し固めて上面側を平坦に形成しているので、焼
成時間が長くなっても、被焼成物と敷粉との高温反応を
防止することができる。したがって、焼成物に電気光学
特性の欠陥部が生じるのを防止することができる。 (ロ)被焼成物とセッタ−の間に形成された敷粉が、焼
成中にセッタ−側から被焼成物へ伝わる熱を遮断して被
焼成物の上面と下面の温度差を小さくするとともに、被
焼成物とセッタ−との摩擦を小さくしているので、焼成
中に生じる被焼成物の反りを小さくすることができる。 したがって、焼成物の研磨を容易にすることができる。
【図1】本発明による雰囲気焼成装置の一実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図2】図1の敷粉を形成する方法を示す説明図である
。
。
【図3】図1の装置で焼成した焼成物の反りの深さを説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図4】従来例の装置の構成図である。
【図5】図4の装置で焼成した焼成物の反りの深さを説
明する説明図である。
明する説明図である。
10…焼成炉
12、14…耐熱容器(アルミナるつぼ)16…雰囲気
粉(PbO+ZrO2) 18…セッタ− 20…PLZT板(被焼成物) 24…雰囲気ガス導入管 30、50…PLZT焼結体(焼成物)32…PLZT
粉体 34…敷粉 O2…酸素(雰囲気ガス)
粉(PbO+ZrO2) 18…セッタ− 20…PLZT板(被焼成物) 24…雰囲気ガス導入管 30、50…PLZT焼結体(焼成物)32…PLZT
粉体 34…敷粉 O2…酸素(雰囲気ガス)
Claims (1)
- 【請求項1】 焼成炉内に耐熱容器を設け、この耐熱
容器内にセッタ−とこのセッタ−上に載せる被焼成物と
を入れ、前記耐熱容器内に雰囲気ガスを導入して焼成を
行うようにした雰囲気焼成装置において、前記セッタ−
の上面に前記被焼成物とほぼ同一組成物で形成された粉
体を押し固めて上面側を平坦に形成した敷粉を形成し、
この敷粉の上面に前記被焼成物を載置してなることを特
徴とする雰囲気焼成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3049270A JPH04265277A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 雰囲気焼成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3049270A JPH04265277A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 雰囲気焼成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04265277A true JPH04265277A (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=12826151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3049270A Pending JPH04265277A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 雰囲気焼成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04265277A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010083738A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Hitachi Metals Ltd | チタン酸アルミニウム質セラミックハニカム構造体の製造方法 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3049270A patent/JPH04265277A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010083738A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Hitachi Metals Ltd | チタン酸アルミニウム質セラミックハニカム構造体の製造方法 |
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