JPS6339546B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6339546B2 JPS6339546B2 JP57098492A JP9849282A JPS6339546B2 JP S6339546 B2 JPS6339546 B2 JP S6339546B2 JP 57098492 A JP57098492 A JP 57098492A JP 9849282 A JP9849282 A JP 9849282A JP S6339546 B2 JPS6339546 B2 JP S6339546B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous body
- magnesia
- forsterite
- coating layer
- porcelain
- 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
本発明は耐水和性の改良されたマグネシア磁器
及びその製造法に関する。 マグネシア磁器は一般に熱伝導率が他の磁器と
比べて高く、また高周波電気絶縁抵抗が大であ
り、マイクロ波用その他の集積回路基板材料とし
て最適なものの一つである。マグネシア磁器は、
しかし基板材料として要求される要件たる耐水和
性に劣るという大きな欠点があり、そのためにな
お実用には供されていないのが現状である。 従来このマグネシア磁器の耐水和性改良のため
に種々の試みが報告されており、例えば種々の添
加物（リン酸カルシウムマグネシウム、リン酸マ
グネシウム等）を焼結助剤として焼結する方法が
あるが、なお十分な耐水和性が達成されていな
い。 本発明は、上述の如き従来法の現状に鑑み、耐
水和性の改良されたマグネシア磁器及びその製造
法を提供せんとするものである。 即ち本発明によれば、フオルステライトを主体
とするセラミツク被覆層を形成することにより耐
水和性マグネシア磁器が得られる。この耐水和性
マグネシア磁器は、下記(a)〜(c)の工程により製造
される。 (a) 予成形したマグネシア成形体を予備焼成して
多孔質体とする工程、 (b) 該多孔質体に有機硅素化合物液又はその希釈
液を含浸し該多孔質体表面で燃焼させて表面に
微粒子二酸化硅素被覆層を形成する工程、 (c) 該二酸化硅素被覆多孔質体を焼結し表面にフ
オルステライトを主体とするセラミツク被覆層
を形成する工程。 以下、本発明について詳述する。 本発明は、フオルステライトに富んだセラミツ
ク被覆層を表面に形成したマグネシア焼結体とす
ることにより、その耐水和性を改良した。フオル
ステライト（2MgO・SiO2）は、マグネシア成形
体の焼結に際し、その表面に形成された微粒子二
酸化硅素被覆層中の二酸化硅素と酸化マグネシウ
ムとの反応により、生成する。 マグネシア成形体を公知の方法で予成形し予備
焼結（ないし仮焼）によりまず多孔質体とする。
このマグネシア多孔質体表面に二酸化硅素被覆層
を、次の通り形成する。即ち、有機硅素化合物液
（エチルシリケート、トリメチル・エチル・シラ
ン、フエニル・トリエトキシシラン、又はその希
釈液）を多孔質体に含浸させた後、含浸多孔質体
表面にて含浸液を燃焼させる。この燃焼により有
機成分は消失（もしくは炭化）し、表面に二酸化
硅素微粒子が付着堆積する。多孔質体内の含浸液
は、毛細管現象により表面に移動して燃焼が続
き、さらに二酸化硅素を生成し表面に堆積する。
最後には、内部の含浸液は、多孔質体の温度上昇
（通例100〜250℃程度に達すると解される）も相
俟つて蒸発して表面に至り燃焼する。このように
して、含浸液は、消失し、多孔質体表面に二酸化
硅素の微粒子から成る被覆層が薄く形成される。 有機硅素化合物は、その分子の中に硅素−炭素
結合を持つ有機化合物であり、有機硅素化合物液
としては好ましくはエチルシリケート、トリメチ
ル・エチル・シラン、フエニル・トリエトキシシ
ランを用い、必要に応じ適宜含浸に適した粘度に
なるようエチルアルコール、メチルエチルケトン
等の希釈剤により希釈する。これらの有機硅素化
合物は揮発性であり、多孔質体表面での燃焼の継
続、それによる二酸化硅素の微粒子被覆層の積着
に寄与する。 多孔質体は、含浸液の含浸が可能な程度に、か
つ後の焼結において十分緻密化できるような範囲
において多孔質化し、約10容量％以上の気孔率が
あれば充足される。通例この条件は、0.1〜0.5μ
のマグネシア原料をドクターブレード法等の常法
により成形し、900〜1100℃の範囲で予備焼結す
ることにより得られる。成形助剤としてエチルセ
ルロース等の有機バインダーを用いた場合には、
昇温過程で消失させる。含浸後の含浸液の燃焼は
通例大気中でできるが酸素濃度5vol％以上の不活
性ガス雰囲気中でも可能となる。 このように形成された二酸化硅素被覆層を有す
るマグネシア多孔質体は、次いで焼成して焼結さ
れる。即ち温度1350〜1450℃、大気雰囲気中で焼
成することにより、併せて表面に緻密質フオルス
テライトを生成させる。フオルステライト生成の
ために、焼成温度と保持時間、使用するマグネシ
アの反応性を考慮しなければならない。 それは、フオルステライトが約1370℃で液相を
生成し始めるため、この液相とマグネシアとの反
応、液相の拡散等を制御するためである。 本発明でマグネシア磁器とは、酸化マグネシウ
ムを主体としたもので、例えばMgO 90重量％以
上のもの、或いはこれに製造上不可避の不純物と
してBeO、CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、Cr2O3、
又は粘度、滑石等の単独あるいは組合せを10重量
％まで含有するものを包含する。 被覆層としてのフオルステライトは、その緻密
質焼結体が耐水和性が大であること、基体のマグ
ネシア磁器よりも熱膨張係数が小さく、かつその
差が僅かであることと、マグネシア磁器同様高周
波電気絶縁特性が優れていること、マグネシアと
焼結温度範囲が一致していること等の理由から最
適のものであり、フオルステライト被覆層の存在
によりマグネシア磁器の耐水和性が従来のものよ
りも大きく改良された。 良好な耐水和性の達成のために必要なフオルス
テライト被覆層の厚さは、通例２〜100μのオー
ダーであるが、但し、基材たるマグネシア磁器の
性質により変化しうる。焼結後のみかけ密度3.3
〜3.5程度のマグネシア磁器に対しては、上記オ
ーダーの厚さをもつて足りる。 耐水和性の指標として、実施例に示す如きテス
トによる水和重量増をとる場合、その好ましい下
限は約0.04mg／cm2hrであり、フオルステライト層
厚約2μ以上で達成可能である。また、最も好ま
しい0.01mg／cm2hr以下の値はフオルステライト層
厚約10μ程度で達成される。 以下本発明の実施例を示す。 下記の原料調合物を内容積３のアルミナ製ボ
ールミールにて15時間混合して泥漿とした。 水酸化マグネシウム（純度98重量％、富田製
薬、タイプMS） 500ｇ 水溶性アクリル樹脂（中央理化工業、リカボン
ドESZ−1311） 50ｇ ポリエチレンオキサイド樹脂（製鉄化学工業、
PEO−１） ５ｇ 水 800ｇ 炭酸カルシウム ９ｇ 次にこの泥漿を、10分間真空脱泡してからアセ
テートフイルムの上にドクターブレード法にてキ
ヤステイングし、15時間自然乾燥させ、厚さ１
mm、幅320mmのグリーンシートを得た。これをサ
イズ150×187.5mmに切り取り、電気炉にて、1150
℃で１時間仮焼し開気孔率約20％のマグネシア仮
焼体基板を得た。次にケイ酸エチル〔Si
（OC2H5）4〕（米山薬品試薬１級）を用意し、これ
に前記仮焼体を10秒間浸して含浸させた。 この含浸体に点火し、全面でケイ酸エチルの燃
焼を行い、約0.1μの二酸化硅素粒子を生成させ
た。この粒子の一部は空間へ放出されたが、大部
分が基板の表面に付着堆積し、基板表面に厚さ約
20μの二酸化硅素微粒子層が形成された。 これを電気炉にて1450℃、１時間焼成して得ら
れた基板は、表面において、MgOとSiO2との反
応でフオルステライトに富んだ厚さ約３〜5μの
層が形成されていた。焼結品のサイズは100×125
×0.67tmmであつた。 この焼結品の熱伝導度、耐水和性、抗折力、誘
電率、誘電正接について従来法による焼結体と比
較して測定し第１表に示す結果を得た。
及びその製造法に関する。 マグネシア磁器は一般に熱伝導率が他の磁器と
比べて高く、また高周波電気絶縁抵抗が大であ
り、マイクロ波用その他の集積回路基板材料とし
て最適なものの一つである。マグネシア磁器は、
しかし基板材料として要求される要件たる耐水和
性に劣るという大きな欠点があり、そのためにな
お実用には供されていないのが現状である。 従来このマグネシア磁器の耐水和性改良のため
に種々の試みが報告されており、例えば種々の添
加物（リン酸カルシウムマグネシウム、リン酸マ
グネシウム等）を焼結助剤として焼結する方法が
あるが、なお十分な耐水和性が達成されていな
い。 本発明は、上述の如き従来法の現状に鑑み、耐
水和性の改良されたマグネシア磁器及びその製造
法を提供せんとするものである。 即ち本発明によれば、フオルステライトを主体
とするセラミツク被覆層を形成することにより耐
水和性マグネシア磁器が得られる。この耐水和性
マグネシア磁器は、下記(a)〜(c)の工程により製造
される。 (a) 予成形したマグネシア成形体を予備焼成して
多孔質体とする工程、 (b) 該多孔質体に有機硅素化合物液又はその希釈
液を含浸し該多孔質体表面で燃焼させて表面に
微粒子二酸化硅素被覆層を形成する工程、 (c) 該二酸化硅素被覆多孔質体を焼結し表面にフ
オルステライトを主体とするセラミツク被覆層
を形成する工程。 以下、本発明について詳述する。 本発明は、フオルステライトに富んだセラミツ
ク被覆層を表面に形成したマグネシア焼結体とす
ることにより、その耐水和性を改良した。フオル
ステライト（2MgO・SiO2）は、マグネシア成形
体の焼結に際し、その表面に形成された微粒子二
酸化硅素被覆層中の二酸化硅素と酸化マグネシウ
ムとの反応により、生成する。 マグネシア成形体を公知の方法で予成形し予備
焼結（ないし仮焼）によりまず多孔質体とする。
このマグネシア多孔質体表面に二酸化硅素被覆層
を、次の通り形成する。即ち、有機硅素化合物液
（エチルシリケート、トリメチル・エチル・シラ
ン、フエニル・トリエトキシシラン、又はその希
釈液）を多孔質体に含浸させた後、含浸多孔質体
表面にて含浸液を燃焼させる。この燃焼により有
機成分は消失（もしくは炭化）し、表面に二酸化
硅素微粒子が付着堆積する。多孔質体内の含浸液
は、毛細管現象により表面に移動して燃焼が続
き、さらに二酸化硅素を生成し表面に堆積する。
最後には、内部の含浸液は、多孔質体の温度上昇
（通例100〜250℃程度に達すると解される）も相
俟つて蒸発して表面に至り燃焼する。このように
して、含浸液は、消失し、多孔質体表面に二酸化
硅素の微粒子から成る被覆層が薄く形成される。 有機硅素化合物は、その分子の中に硅素−炭素
結合を持つ有機化合物であり、有機硅素化合物液
としては好ましくはエチルシリケート、トリメチ
ル・エチル・シラン、フエニル・トリエトキシシ
ランを用い、必要に応じ適宜含浸に適した粘度に
なるようエチルアルコール、メチルエチルケトン
等の希釈剤により希釈する。これらの有機硅素化
合物は揮発性であり、多孔質体表面での燃焼の継
続、それによる二酸化硅素の微粒子被覆層の積着
に寄与する。 多孔質体は、含浸液の含浸が可能な程度に、か
つ後の焼結において十分緻密化できるような範囲
において多孔質化し、約10容量％以上の気孔率が
あれば充足される。通例この条件は、0.1〜0.5μ
のマグネシア原料をドクターブレード法等の常法
により成形し、900〜1100℃の範囲で予備焼結す
ることにより得られる。成形助剤としてエチルセ
ルロース等の有機バインダーを用いた場合には、
昇温過程で消失させる。含浸後の含浸液の燃焼は
通例大気中でできるが酸素濃度5vol％以上の不活
性ガス雰囲気中でも可能となる。 このように形成された二酸化硅素被覆層を有す
るマグネシア多孔質体は、次いで焼成して焼結さ
れる。即ち温度1350〜1450℃、大気雰囲気中で焼
成することにより、併せて表面に緻密質フオルス
テライトを生成させる。フオルステライト生成の
ために、焼成温度と保持時間、使用するマグネシ
アの反応性を考慮しなければならない。 それは、フオルステライトが約1370℃で液相を
生成し始めるため、この液相とマグネシアとの反
応、液相の拡散等を制御するためである。 本発明でマグネシア磁器とは、酸化マグネシウ
ムを主体としたもので、例えばMgO 90重量％以
上のもの、或いはこれに製造上不可避の不純物と
してBeO、CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、Cr2O3、
又は粘度、滑石等の単独あるいは組合せを10重量
％まで含有するものを包含する。 被覆層としてのフオルステライトは、その緻密
質焼結体が耐水和性が大であること、基体のマグ
ネシア磁器よりも熱膨張係数が小さく、かつその
差が僅かであることと、マグネシア磁器同様高周
波電気絶縁特性が優れていること、マグネシアと
焼結温度範囲が一致していること等の理由から最
適のものであり、フオルステライト被覆層の存在
によりマグネシア磁器の耐水和性が従来のものよ
りも大きく改良された。 良好な耐水和性の達成のために必要なフオルス
テライト被覆層の厚さは、通例２〜100μのオー
ダーであるが、但し、基材たるマグネシア磁器の
性質により変化しうる。焼結後のみかけ密度3.3
〜3.5程度のマグネシア磁器に対しては、上記オ
ーダーの厚さをもつて足りる。 耐水和性の指標として、実施例に示す如きテス
トによる水和重量増をとる場合、その好ましい下
限は約0.04mg／cm2hrであり、フオルステライト層
厚約2μ以上で達成可能である。また、最も好ま
しい0.01mg／cm2hr以下の値はフオルステライト層
厚約10μ程度で達成される。 以下本発明の実施例を示す。 下記の原料調合物を内容積３のアルミナ製ボ
ールミールにて15時間混合して泥漿とした。 水酸化マグネシウム（純度98重量％、富田製
薬、タイプMS） 500ｇ 水溶性アクリル樹脂（中央理化工業、リカボン
ドESZ−1311） 50ｇ ポリエチレンオキサイド樹脂（製鉄化学工業、
PEO−１） ５ｇ 水 800ｇ 炭酸カルシウム ９ｇ 次にこの泥漿を、10分間真空脱泡してからアセ
テートフイルムの上にドクターブレード法にてキ
ヤステイングし、15時間自然乾燥させ、厚さ１
mm、幅320mmのグリーンシートを得た。これをサ
イズ150×187.5mmに切り取り、電気炉にて、1150
℃で１時間仮焼し開気孔率約20％のマグネシア仮
焼体基板を得た。次にケイ酸エチル〔Si
（OC2H5）4〕（米山薬品試薬１級）を用意し、これ
に前記仮焼体を10秒間浸して含浸させた。 この含浸体に点火し、全面でケイ酸エチルの燃
焼を行い、約0.1μの二酸化硅素粒子を生成させ
た。この粒子の一部は空間へ放出されたが、大部
分が基板の表面に付着堆積し、基板表面に厚さ約
20μの二酸化硅素微粒子層が形成された。 これを電気炉にて1450℃、１時間焼成して得ら
れた基板は、表面において、MgOとSiO2との反
応でフオルステライトに富んだ厚さ約３〜5μの
層が形成されていた。焼結品のサイズは100×125
×0.67tmmであつた。 この焼結品の熱伝導度、耐水和性、抗折力、誘
電率、誘電正接について従来法による焼結体と比
較して測定し第１表に示す結果を得た。
【表】
以上の如く本発明によるマグネシア磁器は耐水
和性において著しい向上が認められており、その
他の特性も満足できるものである。 本発明は複雑な形状品にも利用でき、又、シー
ト成形品に限らず流し込みプレス成形、押出し成
形等の製品に対しても有効であり、その利すると
ころ大である。 また、本発明のマグネシア磁器は、単に集積回
路基板材料のみならずその他耐水和性、耐水性を
要するその他の目的にも利用できる。
和性において著しい向上が認められており、その
他の特性も満足できるものである。 本発明は複雑な形状品にも利用でき、又、シー
ト成形品に限らず流し込みプレス成形、押出し成
形等の製品に対しても有効であり、その利すると
ころ大である。 また、本発明のマグネシア磁器は、単に集積回
路基板材料のみならずその他耐水和性、耐水性を
要するその他の目的にも利用できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面にフオルステライトを主体とするセラミ
ツク被覆層を有する耐水和性マグネシア磁器。 ２ 下記(a)〜(c)の工程から成る表面にフオルステ
ライトを主体とするセラミツク被覆層を有するマ
グネシア磁器の製造法。 (a) 予成形したマグネシア成形体を予備焼成して
多孔質体とする工程、 (b) 該多孔質体に有機硅素化合物液又はその希釈
液を含浸し該多孔質体表面で燃焼させて表面に
微粒子二酸化硅素被覆層を形成する工程、 (c) 該二酸化硅素被覆多孔質体を焼結し表面にフ
オルステライトを主体とするセラミツク被覆層
を形成する工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098492A JPS58217480A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | マグネシア磁器及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098492A JPS58217480A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | マグネシア磁器及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217480A JPS58217480A (ja) | 1983-12-17 |
| JPS6339546B2 true JPS6339546B2 (ja) | 1988-08-05 |
Family
ID=14221142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57098492A Granted JPS58217480A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | マグネシア磁器及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217480A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03147866A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 印字装置 |
| JPH04163068A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 印字装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623065A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-09 | 日本特殊陶業株式会社 | マグネシア磁器の製造方法 |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP57098492A patent/JPS58217480A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03147866A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 印字装置 |
| JPH04163068A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 印字装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58217480A (ja) | 1983-12-17 |
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