JPH07167568A - 溶射層を有する焼成用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繰り返し使用による溶射層の劣化を防止し、
しかも単層の溶射層で耐久性に優れ、かつ安価で比較的
軽量なマグネシア質焼成用治具が得られる。 【構成】 本発明の焼成用治具は、マグネシア含有量が
９５重量％以上のマグネシア質基材の表面にカルシア安
定化ジルコニア質溶射層を有することを特徴とする。マ
グネシア含有量は、好ましくは９９重量％〜１００重量
％である。その他の成分は、シリカ、カルシア等の不可
避成分である。カルシア安定化ジルコニア質溶射層は、
ジルコニア材質にカルシア（酸化カルシウム）を５重量
％〜２０重量％含有するものである。該溶射層の厚さ
は、０．１ｍｍ〜１ｍｍがよい。本発明の焼成用治具を
用いてセラミックスコンデンサーやサーミスタ等の電子
部品を焼成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焼結用治具に関し、更
に詳しくはセラミックスコンデンサーやサーミスタ等の
電子部品を歪みなく焼成するのに適した焼成用治具に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、セラミックスコンデンサーやサー
ミスタ等の電子部品の焼成には、アルミナ質の焼成用治
具を用い、このアルミナ質焼成用治具の上にジルコニア
質セッターを載置し、その上にセラミックスコンデンサ
ー等の被焼成物を載せて焼成を行っている。また近年、
アルミナ−シリカ等のアルミナ質基材の表面に、イット
リア安定化ジルコニア質溶射層を形成した焼成用治具が
開発され、使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子部
品の焼成に際し、前者ではアルミナ質焼成用治具とジル
コニア質セッターの２種類の部材を必要とするので、電
子部品の焼成における自動化を妨げるばかりでなく積載
荷重が大きくなり、作業効率が悪いという問題がある。
更にジルコニア質セッターによる熱損失に起因する熱効
率の低下及び焼成コストの高騰等の種々の問題がある。
またこの問題を解決するものとして、後者の如きアルミ
ナ質基材の表面に、イットリア安定化マグネシア質溶射
層を形成した焼成用治具が用いられるようになったが、
この溶射層を有する焼成用治具は、次の如き問題があ
る。

【０００４】（１）イットリア安定化率を高くする（完
全安定化）と、基材と溶射層との熱膨張係数の格差が大
きくなり、使用回数が重なるに従って溶射層にクラッ
ク、ひび割れ、剥離等が発生する原因となるので、イッ
トリア安定化率はある程度抑えなければならない。
（２）一方、イットリア安定化率を抑えると、溶射層の
脱安定化が徐々に進行しやすくなり、これが原因で溶射
層にクラック、ひび割れ、剥離等が発生する可能性があ
り、したがって最適なイットリア安定化率の範囲は狭
い。（３）また基材の比重が比較的高く、したがって作
業性を改善するため軽量化を図るには、かなりの気孔率
を上げてやらなければならないが、気孔率の高い基材を
製造することは非常に難しいことである。

【０００５】そこで、本発明者は、前記の問題点につい
て、種々検討した結果、カルシア安定化ジルコニア質溶
射層がマグネシア質基材との熱膨張係数の格差が殆どな
いことを見出し、この知見により本発明をなすに至っ
た。したがって、本発明の目的は、繰り返し使用による
溶射層の劣化を防止し、しかも単層の溶射層で耐久性に
優れ、かつ安価で比較的軽量なマグネシア質焼成用治具
を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、マ
グネシア含有量が９５重量％以上のマグネシア質基材の
表面にカルシア安定化ジルコニア質溶射層を有すること
を特徴とする焼成用治具によって達成される。

【０００７】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明に用いられるマグネシア含有量が９５重量％以上のマ
グネシア質基材は、マグネシアの含有量が９５重量％以
上であり、好ましくは９９重量％〜１００重量％であ
る。その他の成分は、シリカ、カルシア等の不可避成分
である。また本発明に用いられるカルシア安定化ジルコ
ニア質溶射層は、ジルコニア材質にカルシア（酸化カル
シウム）を５重量％〜２０重量％含有するものであり、
好ましくは８重量％〜１５重量％である。カルシアが５
重量％未満の時は、ジルコニア層自体が未安定なため、
溶射層にクラック、ひび割れが生じやすい。またカルシ
アが２０重量％を越える時は、ジルコニア層の安定化に
起因するカルシア量が過剰であり、余分に遊離している
カルシア分が被焼成物に対して悪影響を及ぼすため好ま
しくない。

【０００８】本発明では、前記のマグネシア質基材の表
面にカルシア安定化ジルコニア質溶射層を形成するに
は、通常公知の溶射装置を用いて常法にしたがって溶射
を行うことができ、また該マグネシア質基材の表面に溶
射するカルシア安定化ジルコニア質部材としては、平均
粒径１０μｍ〜６０μｍ、好ましくは２０μｍ〜５０μ
ｍの粉末を用いることができる。更にカルシア安定化ジ
ルコニア質溶射層の厚さは、０．１ｍｍ〜１ｍｍがよ
く、該溶射層の厚さが０．１ｍｍより薄いと、溶射層の
形成による改善効果が得られない。また溶射層の厚さが
１ｍｍを越える厚さになると付着力が低下し、その結果
剥離し易くなると共にそれだけコスト高となる等の問題
が起こる。本発明の焼成用治具を用いてセラミックスコ
ンデンサーやサーミスタ等の電子部品を焼成することが
できる。

【０００９】

【作用】本発明において、マグネシア質基材の表面にカ
ルシア安定化ジルコニア質溶射層を形成することによ
り、カルシア安定化ジルコニア質溶射層が体積変化が減
少していっそうの均一な組成の溶射層が形成されるの
で、マグネシア質基材との間で、熱膨張係数の格差が殆
どなくなる。その結果本発明の焼成用治具は、繰り返し
使用による溶射層にはクラック、ひび割れ、剥離等の発
生がなく、耐久性が著しく優れているものが得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例を示して更に詳しく説
明するが、本発明はこの実施例によって限定されるもの
ではない。

【００１１】実施例 マグネシア９８重量％、残部が不可避成分からなるマグ
ネシア質基材（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×８ｍｍ）の表
面に、カルシア含有量が１３重量％のカルシア安定化ジ
ルコニア粉末（平均粒径２０μｍ）をプラズマ溶射装置
でプラズマ雰囲気温度１０，０００℃〜１５，０００
℃、流出速度３００ｍ／ｓｅｃの条件で溶射して、厚さ
０．３ｍｍの溶射層を形成して本発明の焼成用治具を製
造した。このようにして製造された溶射層を有する焼成
用治具を用いてセラミックスコンデンサーの焼成を行っ
た。焼成は１４００℃で２時間行い、この焼成を５０回
繰り返して行ったが、溶射層の剥離は発生せず、長期に
わたり安定して使用することができた。また得られたコ
ンデンサーの特性及び品質も良好であった。図１は、本
発明の焼成用治具を示す斜視図である。１は、マグネシ
ア質基材であり、２はその表面に溶射されたカルシア安
定化ジルコニア質溶射層である。

【００１２】これに対して、比較例として、マグネシア
質基材の代わりにアルミナ質基材（アルミナ８５重量
％、シリカ１２重量％、残部が不可避成分）を用いたこ
と以外は、実施例と同様にして焼成用治具を製造した。
この焼成用治具を用いて実施例と同様の条件でセラミッ
クスコンデンサーの焼成を行った。しかしながら、焼成
を５〜１０回繰り返したところで溶射層が一部剥離して
使用不可となった。

【００１３】

【発明の効果】本発明の焼成用治具を用いることによ
り、溶射層のクラック、ひび割れ、剥離等の発生が全く
なく、したがって該治具の耐久性が著しく優れた、かつ
軽量のものが得られる。また本発明の焼成用治具は、イ
ットリア安定化ジルコニア質溶射層を有するものに比し
て価格が格段に安価であり、被焼成物に対して化学的
に安定であること（反応がない）耐久性に優れている
こと等の十分に溶射層の長所を出すことができ、更に大
型形状の焼成用治具の製造も可能であり、工業的に極め
て有用であるという格別顕著な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼成用治具を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ マグネシア質基材 ２ カルシア安定化ジル
コニア質溶射層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネシア含有量が９５重量％以上のマ
   グネシア質基材の表面にカルシア安定化ジルコニア質溶
   射層を有することを特徴とする焼成用治具。