JPS6134205B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6134205B2 JPS6134205B2 JP53096607A JP9660778A JPS6134205B2 JP S6134205 B2 JPS6134205 B2 JP S6134205B2 JP 53096607 A JP53096607 A JP 53096607A JP 9660778 A JP9660778 A JP 9660778A JP S6134205 B2 JPS6134205 B2 JP S6134205B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cordierite
- ωcm
- electrical
- component
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は優れた電気的特性を有する低膨脹のコ
ージエライト質電気材料に関するものである。 電気材料としてのセラミツクスは現在種々のも
のが開発、実用化されており、コージエライト質
磁器もその一つである。 コージエライト質の電気材料は低膨脹のセラミ
ツクス材料として有用されているものであるが焼
成温度範囲が低いことや狭いことなどのため多孔
質になりやすく、従つて実用的にも多孔質の電熱
用熱板などその用途が限られてしまつており、
種々の添加材を使用して焼成促進するなどの研究
も種々行われてきたが満足した結果は得られてお
らず従つて他のセラミツクス材料と対比して電気
的性質の優れたものは、ほとんど開発されていな
いのが実状であつた。 本発明は、この程コージエライトの特質を生か
した電気材料を開発すべく種々研究された結果と
して、コージエライトの特質を何ら損うことなく
緻密化に成功しかつ優れた電気的特性を有する電
気材料を見い出すことに成功したものである。 即ち、本発明はY2O3成分を重量％で0.3〜８％
含有せしめた本質的にコージエライト組成からな
るセラミツクス材料であつて、電気的特性とし
て、体積固有抵抗が20℃で1014Ωcm以上、500℃
で1010Ωcm以上の電気材料を提供するものであ
る。 本発明電気材料は所定の配合原料を低温で焼成
（即ち、焼成中の軟化、変形が生じない程度の低
温で焼成）しても、気孔率、吸水率の少ない焼き
締まりのよい緻密な焼成品として得ることができ
るものであり、以下その製造方法について説明す
る。 主原料としてのコージエライト（2MgO・
2Al2O3・5SiO2）は通常予め所定割合に調合され
た珪砂、バイヤーアルミナ、マグネシアクリンカ
ーなどのSiO2・Al2O3・MgO源を熱溶融又は焼成
して得たものを使用することができ好ましい原料
としては、特開昭51−12808号公報に記載された
方法で得られたものがある。 コージエライト又はコージエライト組成となる
原料に配合し、焼成された電気材料中に存在せし
めるY2O3成分としては予めY2O3又はY2O3を含む
混合物の如き酸化物として配合しておくのが通常
であるが、焼成により酸化物となるイツトリアの
有機塩、無機塩等の化合物として配合してもよ
い。 これらのコージエライト及びイツトリア原料の
配合割合は、焼成して得られた電気材料としての
酸化物に換算して、Y2O3が重量％で0.3〜８％と
なる如くであり、従つてコージエライト成分は残
余として99.7〜92％である。尚、これらの組成及
びY2O3以外の成分が、本発明の特性を損わない
範囲において含まれていても勿論よいが可及的に
少量にとどめるのが望ましく通常は５％以下、粘
土などにおいても10％以下にとどめるのがよい。 必要に応じて添加剤を配合されたこれらの原料
バツチは、爾後の成形焼成に適した形、即ちラバ
ープレス、ホツトプレス等に適する水分を全く含
まないドライミツクス又はロールアウトプレス、
機械プレス、振動鋳込、泥漿鋳込等に適するよう
に水分を添加した坏土ないしは泥漿として等、そ
の目的に応じて任意に調整される。成形後、焼成
するわけであるが、焼成温度は、Y2O3成分が含
まれていることによると考えられる理由により通
常の焼成温度で充分に緻密化の目的が達成される
のであつて具体的には1000℃〜1400℃好ましくは
1300℃〜1400℃である。 ここでY2O3成分の配合割合を0.3〜８％とした
理由については、0.3％以下では上述した比較的
低温で焼成した場合でも緻密質にしうるという効
果が不充分となり目的とする優れた電気的特性が
達成されないからであり、また８％以上では得ら
れた焼結体の熱膨脹率が大きくなりすぎ低膨脹セ
ラミツクスの特質を損なうことになつてしまうか
らである。尚、Y2O3成分の最も望ましい範囲は
１〜５％である。 このようにY2O3を配合することにより緻密化
された本発明コージエライト質の電気材料は、さ
らにその性質として次のような物理的及び電気的
特性を具備しているものである。 即ち、物理的性質としては、吸水率が５％以
下、好ましくは３％以下、特には1.5％以下であ
り、25〜1000℃における熱膨脹係数が30×10-7／
℃以下であり、曲げ強度も通常300Kg/cm2以上、多
くは500Kg/cm2以上のものとして容易に得られる。 また電気的特性としては、体積固有抵抗が20℃
で1014Ωcm以上、望ましくは1015Ωcm以上又は
1016Ωcm以上のものも可能であり、500℃では1010
Ωcm以上、望ましくは1011Ωcm又は1012Ωcm以上
のものも可能である。 これらの体積固有抵抗は、従来のコージエライ
ト磁器のそれが一般には20℃で1012Ωcm500℃で
も108Ωcm程度であり、また望ましい体積固有抵
抗をもつものとしてのAl2O3磁器のそれ（通常
500℃で1011Ωcm程度）に比しても何ら劣ること
なく、またそれ以上のものでもある。 その他の主要な電気的性質も実用的に充分なも
のとして具備しており、例えば絶縁耐力は常温で
12KV/mm以上、誘電率は1MHz及び10MHzのいず
れでも５程度、高くとも5.2以下である。 このように本発明は、コージエライト質セラミ
ツクスにおいて、電気材料という１つの用途とし
て極めて優れた特質を具備するものであり、その
具体的用途としてはアルミナ基板に代るヒーター
基板、マイクロ波用絶縁基板、電気集塵器部材な
どの電気材料として有望であり工業的な価値は多
大である。 本発明を以下実施例に基いて説明する。 実施例 第１表に示す各成分を充分混合し、第１表に示
す所定の成形法により約２mm厚のシート状の成形
品を得た。 この成形品をついで、シリコニツト型の電気炉
に入れ、第１表に示す所定温度に約４時間保持
し、物理的及び電気的性質測定用の焼結体を得
た。
ージエライト質電気材料に関するものである。 電気材料としてのセラミツクスは現在種々のも
のが開発、実用化されており、コージエライト質
磁器もその一つである。 コージエライト質の電気材料は低膨脹のセラミ
ツクス材料として有用されているものであるが焼
成温度範囲が低いことや狭いことなどのため多孔
質になりやすく、従つて実用的にも多孔質の電熱
用熱板などその用途が限られてしまつており、
種々の添加材を使用して焼成促進するなどの研究
も種々行われてきたが満足した結果は得られてお
らず従つて他のセラミツクス材料と対比して電気
的性質の優れたものは、ほとんど開発されていな
いのが実状であつた。 本発明は、この程コージエライトの特質を生か
した電気材料を開発すべく種々研究された結果と
して、コージエライトの特質を何ら損うことなく
緻密化に成功しかつ優れた電気的特性を有する電
気材料を見い出すことに成功したものである。 即ち、本発明はY2O3成分を重量％で0.3〜８％
含有せしめた本質的にコージエライト組成からな
るセラミツクス材料であつて、電気的特性とし
て、体積固有抵抗が20℃で1014Ωcm以上、500℃
で1010Ωcm以上の電気材料を提供するものであ
る。 本発明電気材料は所定の配合原料を低温で焼成
（即ち、焼成中の軟化、変形が生じない程度の低
温で焼成）しても、気孔率、吸水率の少ない焼き
締まりのよい緻密な焼成品として得ることができ
るものであり、以下その製造方法について説明す
る。 主原料としてのコージエライト（2MgO・
2Al2O3・5SiO2）は通常予め所定割合に調合され
た珪砂、バイヤーアルミナ、マグネシアクリンカ
ーなどのSiO2・Al2O3・MgO源を熱溶融又は焼成
して得たものを使用することができ好ましい原料
としては、特開昭51−12808号公報に記載された
方法で得られたものがある。 コージエライト又はコージエライト組成となる
原料に配合し、焼成された電気材料中に存在せし
めるY2O3成分としては予めY2O3又はY2O3を含む
混合物の如き酸化物として配合しておくのが通常
であるが、焼成により酸化物となるイツトリアの
有機塩、無機塩等の化合物として配合してもよ
い。 これらのコージエライト及びイツトリア原料の
配合割合は、焼成して得られた電気材料としての
酸化物に換算して、Y2O3が重量％で0.3〜８％と
なる如くであり、従つてコージエライト成分は残
余として99.7〜92％である。尚、これらの組成及
びY2O3以外の成分が、本発明の特性を損わない
範囲において含まれていても勿論よいが可及的に
少量にとどめるのが望ましく通常は５％以下、粘
土などにおいても10％以下にとどめるのがよい。 必要に応じて添加剤を配合されたこれらの原料
バツチは、爾後の成形焼成に適した形、即ちラバ
ープレス、ホツトプレス等に適する水分を全く含
まないドライミツクス又はロールアウトプレス、
機械プレス、振動鋳込、泥漿鋳込等に適するよう
に水分を添加した坏土ないしは泥漿として等、そ
の目的に応じて任意に調整される。成形後、焼成
するわけであるが、焼成温度は、Y2O3成分が含
まれていることによると考えられる理由により通
常の焼成温度で充分に緻密化の目的が達成される
のであつて具体的には1000℃〜1400℃好ましくは
1300℃〜1400℃である。 ここでY2O3成分の配合割合を0.3〜８％とした
理由については、0.3％以下では上述した比較的
低温で焼成した場合でも緻密質にしうるという効
果が不充分となり目的とする優れた電気的特性が
達成されないからであり、また８％以上では得ら
れた焼結体の熱膨脹率が大きくなりすぎ低膨脹セ
ラミツクスの特質を損なうことになつてしまうか
らである。尚、Y2O3成分の最も望ましい範囲は
１〜５％である。 このようにY2O3を配合することにより緻密化
された本発明コージエライト質の電気材料は、さ
らにその性質として次のような物理的及び電気的
特性を具備しているものである。 即ち、物理的性質としては、吸水率が５％以
下、好ましくは３％以下、特には1.5％以下であ
り、25〜1000℃における熱膨脹係数が30×10-7／
℃以下であり、曲げ強度も通常300Kg/cm2以上、多
くは500Kg/cm2以上のものとして容易に得られる。 また電気的特性としては、体積固有抵抗が20℃
で1014Ωcm以上、望ましくは1015Ωcm以上又は
1016Ωcm以上のものも可能であり、500℃では1010
Ωcm以上、望ましくは1011Ωcm又は1012Ωcm以上
のものも可能である。 これらの体積固有抵抗は、従来のコージエライ
ト磁器のそれが一般には20℃で1012Ωcm500℃で
も108Ωcm程度であり、また望ましい体積固有抵
抗をもつものとしてのAl2O3磁器のそれ（通常
500℃で1011Ωcm程度）に比しても何ら劣ること
なく、またそれ以上のものでもある。 その他の主要な電気的性質も実用的に充分なも
のとして具備しており、例えば絶縁耐力は常温で
12KV/mm以上、誘電率は1MHz及び10MHzのいず
れでも５程度、高くとも5.2以下である。 このように本発明は、コージエライト質セラミ
ツクスにおいて、電気材料という１つの用途とし
て極めて優れた特質を具備するものであり、その
具体的用途としてはアルミナ基板に代るヒーター
基板、マイクロ波用絶縁基板、電気集塵器部材な
どの電気材料として有望であり工業的な価値は多
大である。 本発明を以下実施例に基いて説明する。 実施例 第１表に示す各成分を充分混合し、第１表に示
す所定の成形法により約２mm厚のシート状の成形
品を得た。 この成形品をついで、シリコニツト型の電気炉
に入れ、第１表に示す所定温度に約４時間保持
し、物理的及び電気的性質測定用の焼結体を得
た。
【表】
【表】
【表】
得られた焼結体について測定した物理的及び電
気的性質を第２表に示す。 第１表、第２表からわかるように、Y2O3成分
を含まないもの（S1、S2）やY2O3成分含有量の
少ないもの（S3）にあつては、体積固有抵抗が
20℃で1013Ωcm以下、500℃で109Ωcm以下にとど
まつたのに対し、本発明例（P1〜P7）にあつて
はそれぞれ1014Ωcm以上、1010Ωcm以上を示し
た。又、Y2O3成分含有量の多いもの（S4）にあ
つては、熱膨脹係数が32×10-7／℃と大きいのに
対し、本発明例（P1〜P7）にあつては28×
10-7／℃以下であつた。
気的性質を第２表に示す。 第１表、第２表からわかるように、Y2O3成分
を含まないもの（S1、S2）やY2O3成分含有量の
少ないもの（S3）にあつては、体積固有抵抗が
20℃で1013Ωcm以下、500℃で109Ωcm以下にとど
まつたのに対し、本発明例（P1〜P7）にあつて
はそれぞれ1014Ωcm以上、1010Ωcm以上を示し
た。又、Y2O3成分含有量の多いもの（S4）にあ
つては、熱膨脹係数が32×10-7／℃と大きいのに
対し、本発明例（P1〜P7）にあつては28×
10-7／℃以下であつた。
Claims (1)
- １ コージエライトを主成分とし、Y2O3成分を
重量％で0.3〜８％含有することを特徴とするコ
ージエライト質電気材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9660778A JPS5524336A (en) | 1978-08-10 | 1978-08-10 | Corodierite electric material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9660778A JPS5524336A (en) | 1978-08-10 | 1978-08-10 | Corodierite electric material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5524336A JPS5524336A (en) | 1980-02-21 |
| JPS6134205B2 true JPS6134205B2 (ja) | 1986-08-06 |
Family
ID=14169545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9660778A Granted JPS5524336A (en) | 1978-08-10 | 1978-08-10 | Corodierite electric material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5524336A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2527744B2 (ja) * | 1986-08-01 | 1996-08-28 | インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション | 電子回路パッケ−ジングに含まれる構造体、及び、製造方法 |
| US7456374B2 (en) * | 2006-07-27 | 2008-11-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Component heater |
-
1978
- 1978-08-10 JP JP9660778A patent/JPS5524336A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5524336A (en) | 1980-02-21 |
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