JPH10274484A

JPH10274484A - セラミックスの焼成装置およびセラミックスの焼成方法

Info

Publication number: JPH10274484A
Application number: JP9080058A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Watanabe; 敬一郎渡邊; Shinji Kawasaki; 真司川崎; Kiyoshi Okumura; 清志奥村; Shigenori Ito; 重則伊藤; Makoto Murai; 真村井
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミックスの被焼成体を収容し、焼成するた
めの焼成炉を備えている焼成装置であって、常圧近辺か
ら１０^{- 1 8}ａｔｍ以下といった広い範囲内で、酸素分
圧を自由かつ精密に制御できるようにする。【解決手段】焼成装置は、常温で不活性な不活性ガスを
供給するための不活性ガス供給源１、所定の酸素分圧を
有する酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給
源２、所定の水素分圧を有する水素含有ガスを供給する
ための水素含有ガス供給源３、不活性ガス、酸素含有ガ
スおよび水素含有ガスの中から選択された一種以上のガ
スを焼成炉１０中に供給するための供給路１５Ｄ、供給
路１５Ｄに設けられている酸素ポンプ７、および酸素分
圧測定装置を備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種のセラミックス、
特に酸素含有量が特性に影響を及ぼす機能性セラミック
スの焼成装置および方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種のセラミックスを焼成するた
めの焼成炉としては、水素炉、窒素炉、アルゴン炉、ア
ンモニア／窒素炉、水素／水蒸気炉が知られている。例
えば、「熱測定」１７（１）１９９０年、第４１頁〜５
４頁においては、超伝導体の一つであるＹＢａ₂Ｃｕ₃
Ｏ_7-xやＭｎ−Ｚｎフェライトにおいて、雰囲気中の酸
素分圧を測定するために酸素センサーを使用している。
また、常圧下で、雰囲気中の酸素分圧を制御する方法と
して、いわゆる単純気体混合法と緩衝気体混合法とが記
載されている。

【０００３】単純気体混合法においては、１０²〜１０
⁵Ｐａという比較的高い雰囲気圧力の下で純酸素とアル
ゴン、ヘリウム等の不活性ガスとを機械的に混合する。
また、安定化ジルコニア酸素ポンプを使用することによ
って、不活性ガス中の酸素を除去したり、あるいは不活
性ガスに酸素を添加したりすることも記載されている。
緩衝気体混合法においては、ＣＯ−ＣＯ₂、Ｈ₂−Ｈ₂
Ｏ、Ｈ₂−ＣＯ₂などの緩衝混合気体の高温における気
体平衡を利用し、一定の酸素分圧を得る。この際、安定
化ジルコニア酸素ポンプを使用して、精製水素ガス中に
酸素を供給することによって、極低圧での酸素分圧の制
御を試みている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した単純
気体混合法、緩衝気体混合法のいずれの方法において
も、酸素分圧を制御可能な範囲は狭いために、常圧近辺
から１０^{- 1 8}ａｔｍ以下といった広い範囲内で酸素分
圧を制御することはできなかった。

【０００５】本発明の課題は、セラミックスの被焼成体
を収容し、焼成するための焼成炉を備えている焼成装置
であって、常圧近辺から１０^{- 1 8}ａｔｍ以下といった
広い範囲内で、酸素分圧を自由かつ精密に制御できるよ
うな焼成装置を提供することである。

【０００６】また、本発明の課題は、セラミックスの被
焼成体を収容し、焼成するための焼成炉を備えている焼
成装置であって、特に１０^{- 1 8}ａｔｍ以下といった非
常に低い圧力の範囲内で焼成炉内の酸素分圧を正確に制
御できるようにすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るセラミック
スの焼成装置は、セラミックスの被焼成体を収容し、焼
成するための焼成炉を備えており、常温で不活性な不活
性ガスを供給するための不活性ガス供給源、所定の酸素
分圧を有する酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガ
ス供給源、所定の水素分圧を有する水素含有ガスを供給
するための水素含有ガス供給源、不活性ガス、酸素含有
ガスおよび水素含有ガスの中から選択された一種以上の
ガスを焼成炉中に供給するための供給路、この供給路に
設けられている酸素ポンプおよび酸素分圧測定装置を備
えていることを特徴とする。

【０００８】また、本発明に係るセラミックスの焼成方
法は、前記の焼成装置を使用して焼成炉中の被焼成体を
焼成するのに際して、焼成炉中で被焼成体を焼成すると
きの酸素分圧を制御するために、下記のいずれかの雰囲
気を前記焼成炉中に供給することを特徴とする。（ｉ）純酸素、または不活性ガスと酸素含有ガスとの混
合ガスからなる雰囲気（ｉｉ）不活性ガス中の酸素分圧を酸素ポンプによって
変更して得られた雰囲気（ｉｉｉ）水素含有ガスに所定量の水分を添加して得ら
れた雰囲気（ｉｖ）水素含有ガス中の酸素分圧を酸素ポンプによっ
て変更して得られた雰囲気

【０００９】また、本発明に係るセラミックスの焼成装
置は、セラミックスの被焼成体を収容し、焼成するため
の焼成炉を備えており、所定の水素分圧を有する水素含
有ガスを供給するための水素含有ガス供給源、水素含有
ガスを焼成炉中に供給するための供給路、水素含有ガス
が焼成炉内に供給される前に水素含有ガスから酸素を除
去するための酸素ポンプおよび酸素分圧測定装置を備え
ていることを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、セラミックスの被焼成体
を焼成炉中で焼成する方法であって、所定の水素分圧を
有する水素含有ガスから酸素ポンプによって酸素を除去
し、次いで水素含有ガスを焼成炉中に供給しつつ、この
焼成炉中の被焼成体を焼成することを特徴とする、セラ
ミックスの焼成方法に係るものである。

【００１１】また、本発明に係るセラミックスの焼成装
置は、セラミックスの被焼成体を収容し、焼成するため
の焼成炉を備えており、所定の水素分圧を有する水素含
有ガスを供給するための水素含有ガス供給源、水素含有
ガスを焼成炉中に供給するための供給路、水素含有ガス
が焼成炉内に供給される前に水素含有ガス中に水分を添
加するための水分添加装置および酸素分圧測定装置を備
えていることを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、セラミックスの被焼成体
を焼成炉中で焼成する方法であって、所定の水素分圧を
有する水素含有ガス中に水分添加装置によって所定量の
水分を添加し、次いでこの水素含有ガスを焼成炉中に供
給しつつ、焼成炉中の被焼成体を焼成することを特徴と
する、セラミックスの焼成方法に係るものである。

【００１３】本発明によれば、セラミックスの被焼成体
を焼成炉中に収容し、焼成するのに際して、常圧近辺か
ら１０^{- 1 8}ａｔｍ以下といった広い範囲内で、酸素分
圧を自由かつ精密に制御できるようになった。また、特
に１０^{- 1 8}ａｔｍ以下といった非常に低い圧力の範囲
内で焼成炉内の酸素分圧を正確に制御できるようになっ
た。この理由については、下記に述べる。

【００１４】セラミックスの被焼成体としては、セラミ
ックスの原料粉末、セラミックスの原料粉末の成形体、
この成形体の脱脂体、この成形体の仮焼体がある。

【００１５】常温で不活性な不活性ガスとしては、アル
ゴン、ヘリウム等の希ガスや窒素ガスが好ましい。所定
の酸素分圧を有する酸素含有ガスとしては、純酸素や、
空気、窒素または希ガスと酸素との混合ガスであって、
所定の酸素分圧を有する混合ガスが好ましい。水素含有
ガスとしては、純水素や、窒素または希ガスと水素との
混合ガスであって、所定の水素分圧を有する混合ガスが
好ましい。これらの各ガスの供給源としては、ボンベま
たはコンプレッサーが好ましい。

【００１６】セラミックスの被焼成体を収容し、焼成す
るための焼成炉は、特に外部に対して気密性が保たれた
炉心管を備えている焼成炉が好ましく、電気炉が特に好
ましい。

【００１７】酸素分圧測定装置としては、固体電解質酸
素センサーや酸化物半導体酸素センサーを使用できる
が、ジルコニア酸素センサーが特に好ましい。

【００１８】焼成されるべきセラミックスは特に限定さ
れないが、酸素含有量が特性に影響を及ぼす機能性セラ
ミックスが特に好ましい。また、アルミナ、マグネシ
ア、ムライト、シリカ、スピネル、チタニア、ジルコニ
ア、イットリア安定化ジルコニア等の安定化ジルコニ
ア、イットリア部分安定化ジルコニア等の部分安定化ジ
ルコニアが好ましい。また、窒化珪素、窒化アルミニウ
ム等の窒化物や炭化珪素、炭化ホウ素等の炭化物が好ま
しい。また、ペロブスカイト型複合酸化物が特に好まし
く、この中でも、ランタンを含有するペロブスカイト型
複合酸化物が好ましく、ランタンマンガナイト、ランタ
ンコバルタイト、ランタンクロマイトが特に好ましい。
ランタンを含有するペロブスカイト型複合酸化物は、ア
ルカリ土類金属、希土類金属、例えばマグネシウム、ス
トロンチウム、カルシウム、クロム、コバルト、鉄、ニ
ッケル、アルミニウム等をドープしたものであってよ
い。

【００１９】以下、適宜図面を参照しつつ、本発明によ
るセラミックスの焼成装置および焼成方法を具体的に説
明する。図１、図３、図４は、それぞれ本発明の一実施
形態に係る焼成装置を示す模式図であり、図２は、焼成
炉中に供給される各雰囲気によって制御できる酸素分圧
の範囲を例示するグラフである。

【００２０】図１においては、焼成炉１０の上流側に雰
囲気供給装置８が設置されており、これらの間で供給路
に酸素分圧測定装置９が設置されている。雰囲気供給装
置８中には、常温で不活性なガスを供給するための不活
性ガス供給源１、所定の酸素分圧を有する酸素含有ガス
を供給するための酸素含有ガス供給源２、および所定の
水素分圧を有する水素含有ガスを供給するための水素含
有ガス供給源３が設置されている。各供給源１、２、３
は、それぞれ各供給路１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃに連結さ
れている。各供給路１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃには、それ
ぞれ気体の流通と遮断とを選択するための弁６Ａ、６
Ｂ、６Ｃが設けられている。

【００２１】各供給路１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、下流
側で一つの供給路１５Ｄにまとまっており、供給路１５
Ｄに酸素ポンプ７が設けられている。４はガス精製器で
あり、５は水分添加装置である。

【００２２】焼成路１０中では、ヒーター１１の内側に
炉心管１２が固定されている。供給路１５Ｄの下流側の
末端が炉心管１２の供給口（図示せず）に接続されてお
り、炉心管１２の排出口（図示せず）が排出路１６に接
続されている。

【００２３】こうした焼成装置を使用することによっ
て、次のような焼成炉内の雰囲気の制御が、初めて可能
となった。

【００２４】即ち、（ｉ）不活性ガス供給源１からの不
活性ガスと酸素含有ガス供給源２からの酸素含有ガスと
を混合して混合ガスを得、この混合ガス中の酸素分圧を
酸素分圧測定装置９によって測定し、雰囲気として焼成
炉１０内に連続的に供給する。これによって、常圧炉の
場合には１〜１０^{- 6}ａｔｍの範囲内で酸素分圧を自由
に制御できる。焼成炉内では、通常は室温から２０００
℃、特には室温〜１７００℃の温度範囲で温度を制御
し、被焼成体の乾燥、脱脂、焼成を行う。

【００２５】この方法で精密に制御できる下限が１０
^{- 6}ａｔｍであるのは、精度良く製造できる混合ガス中
の酸素分圧の下限が、通常は１ｐｐｍ程度であるからで
ある。また、常圧焼成炉においては上限が１ａｔｍであ
るが、加圧炉の場合には一層高い酸素分圧を適用でき
る。

【００２６】酸素分圧測定装置９によって、供給路１５
Ｄ内を流れてくる混合ガス中の酸素分圧を測定する。雰
囲気供給装置８および供給路の配管の気密性が劣化した
場合には、予め設定された混合ガスの酸素分圧よりも高
い酸素分圧が検出されるので、これによって雰囲気供給
装置８および供給路の配管の気密性の劣化を検出でき
る。ガス供給源１とガス供給源２からのガスを混合する
に際し、流量を制御する。好ましくは、バルブ付きのフ
ロート流量計、マスフローコントローラーを使用して流
量を制御する。

【００２７】混合ガスによる酸素分圧の制御は、図２の
領域Ａに該当している。このように室温から焼成時の最
高温度に至る全温度範囲で利用できる。

【００２８】また、焼成炉の下流側の排出炉において、
雰囲気中の酸素分圧を測定することができる。この態様
について図３、図４に示す。ただし図３、図４におい
て、図１に示した各構成部分と同じ構成部分には同じ符
号を付け、その説明を省略する。図３においては、炉心
管１２の下流側の排出路１６に酸素分圧測定装置１３が
設けられており、図４においては炉心管１２の上流側と
下流側との双方に酸素分圧測定装置９、１３が設けられ
ている。

【００２９】焼成炉１０中で被焼成体から酸素が排出さ
れると、この酸素によって酸素分圧測定装置１３におけ
る酸素分圧が上昇し、焼成炉１０中で被焼成体に酸素が
取り込まれると、酸素分圧測定装置１３における酸素分
圧が低下する。このように、酸素分圧測定装置１３によ
る測定値は、被焼成体と雰囲気との間の酸素の授受を反
映する。この観点では、特に図４におけるように、焼成
炉の上流側の測定装置９と下流側の測定装置１３との各
測定値を対比することが最も有利である。

【００３０】図２に示すように、領域Ａよりも低い酸素
分圧の領域Ｂ内で酸素分圧を精密に制御するためには、
（ｉｉ）不活性ガス中の酸素分圧を酸素ポンプによって
変更して得られた雰囲気を焼成炉内に供給する。

【００３１】具体的には、弁６Ｂと６Ｃとを閉じ、弁６
Ａを開き、不活性ガス供給源１から供給路１５Ａを通し
て不活性ガスを供給路１５Ｄに供給する。この際、好ま
しくは、ガス精製器４に不活性ガスを通過させることに
よって、不活性ガス中に存在する微量の不純物、特に酸
素および水を除去する。

【００３２】ガス精製器４としては、白金触媒や銅触媒
を用い、酸素をこれらの触媒に吸着させるタイプの装置
や、ニッケル触媒やチタン触媒を使用し、これらの触媒
の酸化反応によって酸素を除去するタイプがある。

【００３３】この精製された不活性ガスを酸素ポンプ７
に通過させ、酸素ポンプ７によって一定量の酸素を不活
性ガス中に添加するか、あるいは一定量の酸素を除去す
る。

【００３４】ジルコニア酸素ポンプの場合には、セル１
個当たり０〜２ボルトの直流電圧を印加して電流を流
し、電流値に比例した量の酸素を投入し、あるいは除去
できる。特にガス精製器４によって除去しきれなかった
微量の酸素を、酸素ポンプで除去することによって、１
０^{- 1 8}ａｔｍ程度の低い圧力まで、酸素分圧を制御で
きる。

【００３５】この方法によって、図２の領域Ｂに示すよ
うに、１０^{- 1 8}ａｔｍ〜１０^{- 2}ａｔｍの範囲で酸素
分圧を制御することが好ましい。なお、本方法は全温度
範囲に適用できる。この方法によって雰囲気中の酸素分
圧を１０^{- 2}ａｔｍ以上とするためには、大きな電流が
必要であり、かつセルの本数も非常に多くする必要があ
るために、実用的ではない。また、１０^{- 1 8}ａｔｍ未
満の圧力の範囲内で酸素分圧を制御することは、ジルコ
ニア酸素ポンプ等の能力から見て困難であった。

【００３６】また、雰囲気中の酸素分圧を一層精密に制
御するためには、例えば図１、図４に示すように、焼成
炉の上流側に設置された酸素分圧測定装置９の出力信号
を、矢印Ａのように、酸素ポンプ７の制御信号として使
用し、これによって雰囲気中に添加する酸素量を決定
し、これによって焼成炉内に流入する雰囲気の酸素分圧
を一定にできる。このためには所定のフィードバック回
路機構が必要である。

【００３７】また、図３、図４に示すように、焼成炉１
０の下流側の排出路１６に設置された酸素分圧測定装置
１３によって排気ガス中の酸素分圧を測定し、測定装置
１３の出力信号を、矢印Ｃのように、酸素ポンプ７の制
御信号として使用し、これによって雰囲気中に添加する
酸素量を決定し、これによって焼成炉から排出される排
気ガス中の酸素分圧を一定にできる。このためにも所定
のフィードバック回路機構が必要である。

【００３８】更に、測定装置１３の出力信号を、矢印Ｂ
のように、焼成炉１０内の温度の制御信号として使用
し、これによって、被焼成体から雰囲気中に発散する酸
素量、または雰囲気中から被焼成体へ吸収される酸素量
を制御することができる。

【００３９】更に、（ｉｉｉ）例えば図２に示す領域Ｃ
のように、９００℃以上の高温領域において、焼成炉内
の酸素分圧を精密に制御するために、水素含有ガスに所
定量の水分を添加して得られた雰囲気を焼成炉内に供給
できる。これによって、１０^{- 1 9}〜１０^{- 2}ａｔｍの
範囲内で、焼成炉内の雰囲気の酸素分圧を精密に制御で
きる。

【００４０】具体的には、水素や、水素と希ガスまたは
窒素との混合ガスを、水素含有ガス供給源３から供給路
１５Ｃに通し、加湿器５を通過させ、弁６Ｃを開放して
供給路１５Ｄへと流す。加湿器５においては、好ましく
は、温度を一定値に制御した水中に水素含有ガスを通し
てバブリングし、飽和させる。次いで、この水素含有ガ
スを炉心管１２へと連続的に供給し、被焼成体を例えば
室温〜１７００℃の範囲で脱脂し、焼成する。

【００４１】この方法では化学平衡を利用しており、水
素濃度、加湿水温、炉心管の温度によって酸素分圧が決
定される。例えば、０．０１％水素を、５０℃の水に通
して加湿した場合、炉心管の温度が１０００℃であると
１０^{- 9}ａｔｍであり、１６００℃では１０^{- 2}ａｔｍ
になる。また、１％水素を５０℃の水に通して加湿した
場合、炉心管の温度が１０００℃であると酸素分圧は１
０^{- 1 3}ａｔｍであり、炉心管の温度が１６００℃であ
ると酸素分圧は１０^{- 8}ａｔｍである。また、１００％
水素を０℃の水に通して加湿した場合は、炉心管の温度
が１０００℃であると酸素分圧は１０^{- 1 9}ａｔｍとな
り、１６００℃であると１０ ^{- 1 3}ａｔｍとなる。

【００４２】このように、加湿器５中の水の温度を正確
に制御するだけで、焼成炉中の酸素分圧を広範囲で正確
に制御できるという点で、極めて有効である。

【００４３】また、焼成炉の昇温時や降温時のように、
焼成炉中の温度が変化するときには、温度変化と共に焼
成炉中の酸素分圧が変化する。この場合には、焼成炉中
の温度変化に応じて加湿器中の水の温度を変化させるこ
とによって、酸素分圧を一定に制御することが、ある程
度可能である。

【００４４】なお、加湿器５中で一定量の酸素を添加す
ることによって、水素含有ガス中に一定量の水を添加す
ることができる。

【００４５】加湿器は、温度を制御した水中へガスを吹
き込み、バブリングさせる方法の他、Ｏ₂を微量添加
し、このＯ₂をＨ₂含有ガス中のＨ₂と反応させてＨ₂
Ｏを生成させ、このＨ₂Ｏによって加湿する方法があ
る。この場合、加湿量は、Ｏ₂の添加量によって決定す
ることができる。また、ガス流路中に設けられた蒸発器
へ液体状の水を微量輸送し、蒸発器によって気体状の水
を生成させ、これを添加して加湿する方法もある。この
場合には、加湿量は、水の輸送量によって決定できる。
加湿器から炉心管に至る配管は、好ましくは、リボンヒ
ーターによって加熱しておく。これによって、加湿した
ガスから液体状の水が露結し、加湿量が変化してしまう
ことを防止できる。

【００４６】一層酸素分圧が低い領域Ｄにおいては、
（ｉｖ）水素含有ガス中の酸素分圧を酸素ポンプによっ
て変更して得られた雰囲気を焼成炉中に供給することに
よって、酸素分圧を制御できる。制御可能な温度範囲は
例えば９００℃〜１７００℃であり、制御可能な酸素分
圧は例えば１０^{- 2 2}〜１０^{- 1 8}ａｔｍである。

【００４７】この場合には、水素含有ガスを加湿しない
で供給路１５Ｃ、１５Ｄへと流し、酸素ポンプ７におい
て水素含有ガス中に微量の酸素を添加することができ
る。しかし、本発明者は、酸素ポンプ７において水素含
有ガス中から更に微量の酸素を除去し、従来よりも一層
低い圧力の範囲内で酸素分圧を制御できることを見いだ
した。例えば炉心管の温度が１２００℃であるときに、
雰囲気中の酸素分圧を、１０^{- 2 2}ａｔｍに精密に制御
することができた。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、常
圧近辺から１０^{- 1 8}ａｔｍ以下といった広い範囲内
で、酸素分圧を自由かつ精密に制御できるような焼成装
置を提供できる。また、セラミックスの被焼成体を収容
し、焼成するための焼成炉を備えている焼成装置におい
て、特に１０^{- 1 8}ａｔｍ以下といった非常に低い圧力
の範囲内で焼成炉内の酸素分圧を正確に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る焼成装置の模式的ブ
ロック図である。

【図２】（ｉ）〜（ｉｖ）の各方法によって制御可能な
酸素分圧の範囲と温度範囲との領域を示すグラフであ
る。

【図３】本発明の他の実施形態に係る焼成装置の模式的
ブロック図である。

【図４】本発明の更に他の実施形態に係る焼成装置の模
式的ブロック図である、

【符号の説明】

１不活性ガス供給源２酸素含有ガス供給源
３水素含有ガス供給源４ガス精製器５加
湿器６Ａ、６Ｂ、６Ｃ弁７酸素ポンプ８不活性ガス供給装置９焼
成炉の上流側の酸素分圧測定装置１０焼成炉
１１ヒーター１２炉心管１３焼成炉の下
流側の酸素分圧測定装置１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、
１５Ｄ供給路１６排出路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤重則愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内 (72)発明者村井真愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックスの被焼成体を収容し、焼成す
るための焼成炉を備えている焼成装置であって、常温で
不活性な不活性ガスを供給するための不活性ガス供給
源、所定の酸素分圧を有する酸素含有ガスを供給するた
めの酸素含有ガス供給源、所定の水素分圧を有する水素
含有ガスを供給するための水素含有ガス供給源、前記不
活性ガス、前記酸素含有ガスおよび前記水素含有ガスの
中から選択された一種以上のガスを前記焼成炉中に供給
するための供給路、この供給路に設けられている酸素ポ
ンプおよび酸素分圧測定装置を備えていることを特徴と
する、セラミックスの焼成装置。
【請求項２】前記水素含有ガスが前記焼成炉内に供給さ
れる前に前記水素含有ガス中に水分を添加するための水
分添加装置を備えていることを特徴とする、請求項１記
載のセラミックスの焼成装置。
【請求項３】前記酸素分圧測定装置が前記供給路に設け
られており、この酸素分圧測定装置によって前記焼成炉
中に供給される前の雰囲気中の酸素分圧を測定し、この
測定値に基づいて前記酸素ポンプを制御する制御機構を
備えていることを特徴とする、請求項１または２記載の
セラミックスの焼成装置。
【請求項４】前記酸素分圧測定装置が前記焼成炉の下流
側に設けられており、この酸素分圧測定装置によって前
記焼成炉から排出される雰囲気中の酸素分圧を測定し、
この測定値に基づいて前記酸素ポンプを制御する制御機
構を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいず
れか一つの請求項に記載のセラミックスの焼成装置。
【請求項５】請求項１記載のセラミックスの焼成装置を
使用して焼成炉中の被焼成体を焼成するのに際して、前
記焼成炉中で前記被焼成体を焼成するときの雰囲気中の
酸素分圧を制御するために、下記のいずれかの雰囲気を
選択的に前記焼成炉中に供給することを特徴とする、セ
ラミックスの焼成方法。（ｉ）純酸素、または前記不活性ガスと前記酸素含有ガ
スとの混合ガスからなる雰囲気（ｉｉ）前記不活性ガス中の酸素分圧を前記酸素ポンプ
によって変更して得られた雰囲気（ｉｉｉ）前記水素含有ガスに所定量の水分を添加して
得られた雰囲気（ｉｖ）前記水素含有ガス中の酸素分圧を前記酸素ポン
プによって変更して得られた雰囲気
【請求項６】セラミックスの被焼成体を収容し、焼成す
るための焼成炉を備えている焼成装置であって、所定の
水素分圧を有する水素含有ガスを供給するための水素含
有ガス供給源、前記水素含有ガスを焼成炉中に供給する
ための供給路、前記水素含有ガスが前記焼成炉内に供給
される前に前記水素含有ガスから酸素を除去するための
酸素ポンプおよび酸素分圧測定装置を備えていることを
特徴とする、セラミックスの焼成装置。
【請求項７】セラミックスの被焼成体を収容し、焼成す
るための焼成炉を備えている焼成装置であって、所定の
水素分圧を有する水素含有ガスを供給するための水素含
有ガス供給源、前記水素含有ガスを焼成炉中に供給する
ための供給路、前記水素含有ガスが前記焼成炉内に供給
される前に前記水素含有ガス中に水分を添加するための
水分添加装置および酸素分圧測定装置を備えていること
を特徴とする、セラミックスの焼成装置。
【請求項８】セラミックスの被焼成体を焼成炉中で焼成
する方法であって、所定の水素分圧を有する水素含有ガ
スから酸素ポンプによって酸素を除去し、次いでこの水
素含有ガスを前記焼成炉中に供給しつつ、この焼成炉中
の前記被焼成体を焼成することを特徴とする、セラミッ
クスの焼成方法。
【請求項９】セラミックスの被焼成体を焼成炉中で焼成
する方法であって、所定の水素分圧を有する水素含有ガ
ス中に水分添加装置によって所定量の水分を添加し、次
いでこの水素含有ガスを前記焼成炉中に供給しつつ、こ
の焼成炉中の前記被焼成体を焼成することを特徴とす
る、セラミックスの焼成方法。