JPS6045151B2 - セラミツクスの焼成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセラミックスの焼成方法、特に、電子部品用セ
ラミック成形体の焼成方法に関する。

一般に、セラミックスを焼成する場合、所定形状に成形
したセラミック材料、すなわち、セラミック成形体を互
いに触れ合わないようにジルコニア粉末を間に散布しな
がら匣鉢に整列させ、これを多段に重ねて台板上に載置
し、これらを電気炉、ガス炉等のトンネル式焼成炉内を
通過さぜて焼成する方法が汎用されている。しかしなが
ら、この方法では匣鉢および台板が急熱急冷されるため
熱衝撃により割れ易く、従つて焼成速度を高めることが
困難で早くても１時間程度の長時間を要する他、匣鉢や
台板による熱損失が大きく、しかも、匣鉢を多段に積み
重ねるためその上段、中段、下段で焼成温度にバラツキ
を生じ、これを防止するためには焼成帯の均熱長を長く
とる必要があり、従つて多大の面積が必要てあるなどの
問題があつた。本発明は、上記の問題を解決することを
目的としてなされたものであつて、その要旨は、所定形
状に成形されたセラミック材料を化学的に不活性な物質
の粉末と共に回転式焼成炉内に供給し、該焼成炉を回転
させることによりその一端から他端側へ前記セラミック
材料および粉末を移動させつつ加熱焼成することを特徴
とするセラミックスの焼成方法ある。

好ましい実施例においては、化学的不活性材料粉末とし
て融点が高くセラミック材料と反応することのない材料
、例えば酸化ジルコニウム、シリカ、アルミナ、スピネ
ル、マグネシア、窒化硅フ素、炭化硅素、窒化ほう素な
どの金属酸化物の粉末が使用される。

セラミック成形品と粉末の割合は特に限定されないが、
好適な一態様として１■３（成形品：粉末）にする（重
量比）。また、焼成炉は熱間で軟化、変形が少なく、熱
５衝撃に強いムライト又はアルミナで形成され、多孔質
体としたものを使用するのが好ましい。

以下、本発明方法の実施に使用する装置の一例を示す添
付の図面を参照して説明する。図示の焼成炉は、一端側
にセラミック成形体および粉末を供給するための被焼成
体供給口１を有し、他端側に焼成されたセラミック成形
体を排出するための成形体排出口２を有する円筒状本体
３と、本体３を加熱するヒータ４と、本体３を回転駆動
する駆動機構５とから構成されている。

本体３はその両端近傍に外設されたスリーブ６を介し、
てベース７上に配設された三対のローラ８上に０．５〜
５度の傾斜角θをもつて載置され、その被焼成品供給口
側の端部に外設されたスリーブ６と係合するローラ８を
回転駆動するモータ９により駆動される。ベース７には
本体３の中央部を包囲し内部に、ＳｉＣ質発熱体、金属
発熱体またはガスバーナなどのヒータ４を収容する断熱
材製保温器１０か取り付けられている。本体内部の被焼
成体供給口側には、セラミック成形体等を排出口側へ前
進させるためのラセン状羽根１１が設けられている。運
転時、本体３が回転すると同時に加熱源４により加熱さ
れ、その被焼成体供給口１にセラミツーク成形体および
化学的不活性材料粉末がホツパーフイーグ、振動フィー
ダその他の手段のシュート１２により供給される。

セラミック成形体は低速回転する本体内を粉末と共に焼
成品排出口２の方へ回転移動しつつ加熱され、焼成され
る。焼成さ，れた後、セラミック成形体は焼成体排出口
２からシュート１３により受器１４内に収容される。上
記の如き本発明方法によれば、匣鉢や台板を使用しない
ので熱損失が少なく熱効率を高めることができ、従来の
約１紛の１に省エネルギー化を二計ることができる。ま
た、セラミック成形体が化学的不活性材料粉末と共に加
熱されるために均一加熱が可能となり、製品の特性のバ
ラツキを少なくすることができ、しかも焼成時間を従来
の５分の１〜１紛の１程度に短縮できると同時に、焼成
３炉の小型化を計ることができる。さらに、従来のよう
に匣鉢詰めや取り出し工程が不要となるので、成形工程
と焼成工程を連続化でき、作業能率を向上させることが
できる。実施例１４ チタン酸バリウム系セラミック材料を用い、常法により
長さ３ＴＷＬ１厚さ１Ｔ０ｎの積層コンデンサ用角板ユ
ニットを成形し、このユニット１２０（１）個を図示の
装置を用いて下記の条件で焼成した。

炉本体の傾斜角：１度炉本体の回転数：０．５ｒｐｍ 加熱源： 電気式ヒータ 化学的不活性材料：ＺｒＯ２ 不活性材料供給量： ５ｍ１／分 ユニット供給速度：２叩個／分 焼成温度 １２９０℃ ユニットは約４時間で炉内を通過し完全に焼成され外観
に異常は認められず、またコーナ部に丸Ｌみのつくこと
もなかつた。

この焼成ユニットに電極を付けて積層コンデンサを作成
したところ、その静電容量は３９００ｐＦでバラツキは
変動係数で表わすと１．５％であつた。実施例２ ＴＣ系積層コンデンサ用角板状ユニット（５Ｔ０ｎ×２
．５瓢×１瓢）を実施例１と同様にして下記の条件で焼
成した。

炉本体の傾斜角：１度 炉本体の回転数：０．５ｒｐｍ 化学的不活性材料：ＺｒＯ２ 不活性材料供給量： １０ｍ１／分 ユニット供給速度：２（４）個／分 焼成温度： １１７００Ｃ ユニットは約３時間で全量が炉内を通過し、完全に焼成
されていた。

また、外観にコーナ部の欠損や丸み付きなどの異常は認
められなかつた。焼成されたユニットに電極をつけコン
デンサを作成したところ静電容量は３６００ｐＦでバラ
ツキは変動係数て表わすと１．６％であつた。実施例３ チタン酸バリウム系正特性サーミスタ用円盤状ユニット
（直径６Ｔｍ！ｎ、厚さ５Ｔｆｒｆｎ）を実施例１と同
じ装置を用い、焼成温度を１３００℃とした以外は同じ
条件下で焼成した。

ユニットは約２時間半〜３時間で全量が通過したが完全
に焼成され半導体化していた。

電極をつけて常温における抵抗を測定したところ３０Ω
であつた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の実施に使用する焼成炉の一例を示す略
断面図である。 １〜被焼成体供給口、２〜焼成体排出口、３〜焼成炉本
体、４〜ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定形状に成形されたセラミック材料を化学的不活
   性材料粉末と共に回転式焼成炉内に供給し、該焼成炉を
   回転させることによりその一端から他端側へ前記セラミ
   ック材料および粉末を移動させつつ加熱焼成することを
   特徴とするセラミックスの焼成方法。 ２ 化学的不活性材料粉末が酸化ジルコニウム、シリカ
   、アルミナ、スピネル、マグネシア、窒化硅素、炭化硅
   素、窒化ほう素からなる群から選ばれた金属酸化物粉末
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 焼成炉本体がムライトまたはアルミナで形成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 焼成炉本体が多孔質で形成されている特許請求の範
   囲第３項記載の方法。