(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバの中に位置し、原料が充填されるモールド空間部を備えるモールド部材と、
前記モールド部材の中の前記原料を加圧成形する加圧部材と、
前記加圧部材を上下に移動するための上下移動部材と、
前記チャンバの内部を加熱する加熱部材と、を含み、
前記モールド部材は、第１モールド部と、前記第１モールド部の中に挿入され、前記モールド空間部が形成される第２モールド部を含み、
前記加圧部材は、前記モールド空間部に隣接する加圧部分及び前記加圧部分に位置する断熱部分を含み、
前記加圧部材は、前記原料の下部に位置する下部加圧部材と、前記原料の上部に位置する上部加圧部材とを含み、
前記下部加圧部材と前記上部加圧部材は、相互対応する形状であり、
前記断熱部分は、下部加圧部材の下端部に位置する下部断熱部分と、上部加圧部材の上端部に位置する上部断熱部分とを含み、
前記下部断熱部分と前記上部断熱部分は、相互対応する形状であり、
前記断熱部分の熱伝導度は前記加圧部分の熱伝導度より低く、
前記断熱部分は前記加圧部分と前記上下移動部材との間に位置し、
前記断熱部分は、前記加圧部分の一面に位置する第１部分と、前記加圧部分の側面を覆いかぶせる第２部分とを含み、
前記第１部分及び前記第２部分の厚さは、５ｍｍ〜２００ｍｍであり、
前記断熱部分は、前記加圧部材に挟むことができるキャップ形状であることを特徴とする、熱間加圧焼結装置。
【請求項２】
前記第１モールド部の純度より前記第２モールド部の純度が高いことを特徴とする、請求項１に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項３】
前記第２モールド部は上部より下部が狭い断面積で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項４】
前記モールド空間部より前記第２モールド部の下部が大きい断面積を有することを特徴とする、請求項３に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項５】
前記第２モールド部は、前記上部から前記下部に向けて断面積が徐々に減少することを特徴とする、請求項３に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項６】
前記第２モールド部の前記上部で測定された前記第２モールド部の半径から前記モールド空間部の半径を引いた値をａ、前記第２モールド部の前記下部で測定された前記第２モールド部の半径から前記モールド空間部の半径を引いた値をｂとする時、ａに対するｂの割合が０．１乃至０．９であることを特徴とする、請求項５に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項７】
前記モールド空間部をなす内壁に付着され、前記第１モールド部より高い純度のシートをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項８】
前記第１モールド部には前記第２モールド部と外形に対応する形状を有する開口部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項９】
前記断熱部分は複合材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項１０】
前記複合材料は炭素繊維強化炭素複合材料を含むことを特徴とする、請求項９に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項１１】
前記複合材料は垂直織り型であることを特徴とする、請求項９に記載の熱間加圧焼結装置。
【請求項１２】
前記加圧部分は黒鉛を含むことを特徴とする、請求項１に記載の熱間加圧焼結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間加圧焼結装置及びこれに使用する加圧部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、炭化珪素、炭化硼素、窒化珪素などは代表的な非酸化物系構造材料であって、高強度、高硬度、及び耐摩耗性の機械的特性と共に、耐酸化性、耐腐食性、耐熱衝撃性、高温強度などの熱的特性を有する。
【０００３】
このような非酸化物系の構造材料は、強い共有結合によりなされるので、成形のために高温などの特定の条件で焼結しなければならない。このような非酸化物系の構造材料の焼結方法には、常圧焼結法、反応焼結法、再結晶法、酸化物結合法、及び熱間加圧焼結方法などがある。
【０００４】
そのうち、高温で圧力を加えて焼結する熱間加圧焼結方法は、焼結特性が非常に優れる焼結方法として知られている。このような熱間加圧焼結方法を遂行するための熱間加圧焼結装置では、高温及び高圧でも破損しないモールド部材が求められる。特に、高純度非酸化物系の構造材料を製造するためには、金属焼結助剤を添加しないので、より高い温度及び圧力で焼結しなければならない。したがって、この場合にも破損されないモールド部材が求められる。
【０００５】
次に、このような熱間加圧焼結装置の内部が一定温度に維持されて原料を十分に加熱しなければ焼結体の形状及び特性を向上させることができない。
【０００６】
しかしながら、熱間加圧焼結装置では加圧のためのプレス装置などと連結される部品などにより熱が放出することがある。すると、焼結体の密度などの特性が低下し、このような問題は相対的に大きいサイズの焼結体を製造する時に一層顕著となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、破損の危険が少ないモールド部材を備えた熱間加圧焼結装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、熱放出を抑制して焼結特性を向上し、焼結体の密度を向上させることができる熱間加圧焼結装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に従う熱間加圧焼結装置は、チャンバ、チャンバの内に位置し、原料が充填されるモールド空間部を備えるモールド部材、モールド部材の内の原料を加圧成形する加圧部材、及びチャンバの内部を加熱する加熱部材を含む。モールド部材は、第１モールド部と、第１モールド部の内に挿入され、モールド空間部が形成される第２モールド部を含む。
【００１０】
第１モールド部の純度より第２モールド部の純度が高いことがある。
【００１１】
加圧部材はモールド空間部に隣接する加圧部分及び加圧部分に位置する断熱部分を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に従う熱間加圧焼結装置は、第１モールド部と第２モールド部とを備えてモールド部材の破壊強度を向上させることができ、これによってモールド部材の破損を防止することができる。この際、原料に接触する第２モールド部は高純度の黒鉛で、原料に直接接触しない第１モールド部は一般純度の黒鉛で形成してモールド部材の製造費用を低減することができる。
【００１３】
第２モールド部のモールド空間部をなす内壁に高純度の黒鉛を含む離型シートを付着してモールド部材の破損をより効果的に防止することができる。
【００１４】
他の実施形態に従う熱間加圧焼結装置によれば、断熱部分により上下移動部材による熱放出を抑制して内部の熱損失を最小にすることによって、原料に一層多い量の熱を供給することができる。これによって、焼結がより容易になされることができ、これによって、焼結特性を向上し、焼結体の密度などの特性を向上することができる。また、内部の熱損失を最小化することによって、熱間加圧焼結装置の駆動時、電力費を低減することができる。
【００１５】
この際、加圧部分は黒鉛を含み、加圧部材が複合材料を含む断熱部分を含むことによって、高強度の複合材料により加圧部材のサイズを縮めることができる。そして、加圧部分は黒鉛を含んで高価の複合材料の使用量を減らすことができるので、費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に従う熱間加圧焼結装置の概略的な断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に従う熱間加圧焼結装置のモールド部材を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に従う熱間加圧焼結装置の概略的な断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に従う熱間加圧焼結装置の下部断熱部分を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に従う熱間加圧焼結装置に適用できる下部断熱部分の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの「上（on）」に、または「下（under）」に形成されるという記載は、「直接（directly）」または「他の層を介して（indirectly）」形成されることを全て含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。
【００１８】
図面において、各層（膜）、領域、パターン、または構造物の厚さやサイズは説明の便宜及び明確性のために変形されることがあるので、実際のサイズを完全に反映するものではない。
【００１９】
以下、添付した図面を参照して本発明の第１実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態に従う熱間加圧焼結装置の概略的な断面図である。
【００２１】
図１を参照すると、第１実施形態に従う熱間加圧焼結装置１００は、真空が維持されたチャンバ１０、このチャンバ１０の内に位置するモールド部材２０、加圧部材３０、加熱部材４０、及び断熱部材５０を含む。これをより詳細に説明すれば、次の通りである。
【００２２】
チャンバ１０は真空を維持するために密閉される。これによって、チャンバ１０の中に位置した加熱部材４０などの酸化を防止する一方、焼結工程中、原料への不純物の混入を防止することができる。
【００２３】
真空を維持するために、チャンバ１０の外部に真空のための真空ポンプ１０２が位置し、この真空ポンプ１０２とチャンバ１０とが開閉バルブ１０４及び排気口１０６を通じて連結できる。これによって、空気を選択的に排出してチャンバ１０の内部を一定水準の真空状態に維持することができる。そして、チャンバ１０の内に不活性ガスを注入するための別途のガス供給源（図示せず）、開閉バルブ（図示せず）、及び注入口（図示せず）が位置する。
【００２４】
チャンバ１０の中に位置するモールド部材２０の中には原料が充填される。このようなモールド部材２０については図２を参照して追ってより詳細に説明する。
【００２５】
モールド部材２０の中の原料を加圧成形する加圧部材３０は、下部に位置する下部加圧部材３１と、上部に位置する上部加圧部材３２とを含むことができる。このような加圧部材３０は高温で耐えることができる物質からなることができ、一例として黒鉛を含むことができる。
【００２６】
この際、下部加圧部材３１の上面には高純度、一例として９９．９９〜９９．９９９９％の黒鉛を含む黒鉛板または／及び黒鉛シート３１ａが位置する。同様に、上部加圧部材３２の下面には高純度、一例として９９．９９〜９９．９９９９％の黒鉛を含む黒鉛板または／及び黒鉛シート３２ａが位置する。
【００２７】
モールド部材２０の外部にはチャンバ１０の内部（特に、モールド部材２０の中に位置した原料）を加熱する加熱部材４０が位置する。加熱部材４０にはモールド部材２０を加熱できる多様な方式が適用される。一例として、加熱部材４０が黒鉛を含んで、外部から供給される電源により発熱されてモールド部材２０を加熱することができる。
【００２８】
加熱部材４０とチャンバ１０との間に位置する断熱部材５０は、モールド部材２０が反応に適正な温度に維持できるようにする役割をする。このような断熱部材５０は、高温に耐えることができるように黒鉛を含む。
【００２９】
このような熱間加圧焼結装置１００では、下部加圧部材３１がモールド部材２０の中に位置した状態でモールド部材２０の内部に原料を充填し、加熱部材４０により高温が維持された状態で上部加圧部材３２を用いて原料を加圧する。すると、高温及び高圧により原料が所望の形状に焼結される。
【００３０】
以下、図２を参照して第１実施形態のモールド部材２０についてより詳細に説明する。図２は、本発明の第１実施形態に従う熱間加圧焼結装置のモールド部材２０を示す斜視図である。
【００３１】
図２を参照すると、モールド部材２０は、外形を構成する第１モールド部２２と、この第１モールド部２２の開口部２２ａに挿入され、モールド空間部２４ａを含む第２モールド部２４を含む。このモールド空間部２４ａの中に原料が充填され、この原料が加圧部材（図１の参照符号３０；以下同様）により加圧されて所望の形状に原料が焼結される。
【００３２】
この際、第２モールド部２４は、上部より下部が狭い断面積で形成される。一例として、第２モールド部２４が上部から下部に向かうにつれて断面積が徐々に減る形状を有することができる。そして、第１モールド部２２の開口部２２ａは第２モールド部２４の外形に対応する形状を有する。即ち、開口部２２ａが上部から下部に向かうにつれて断面積が徐々に減る形状を有する。
【００３３】
このため、第２モールド部２４を第１モールド部２２の開口部２２ａに挿入することによって、第２モールド部２４を第１モールド部２２に容易に挿入することができる。
【００３４】
この際、第２モールド部２４の上部で測定された第２モールド部２４の半径（Ｒ１）からモールド空間部２４ａの半径（Ｒ２）を引いた値をａ、第２モールド部２４の下部で測定された第２モールド部２４の半径（Ｒ３）からモールド空間部２４ａの半径（Ｒ４）を引いた値をｂとする時、ａに対するｂの割合が０．１乃至０．９である。これは、第２モールド部２４を第１モールド部２２の開口部２２ａに挿入する時、第２モールド部２４が第１モールド部２２から離脱することを防止するためのものである。
【００３５】
そして、第２モールド部２４の下部で測定された第２モールド部２４の半径（Ｒ３）からモールド空間部２４ａの半径（Ｒ４）を引いた値が０であれば、第２モールド部２４の下部で破損が起こる危険が大きいことがある。したがって、第２モールド部２４の下部がモールド空間部２４ａより大きい断面積を有する。
【００３６】
このようなモールド部材２０は高温で耐えることができる物質、一例として黒鉛を含むことができる。
【００３７】
本実施形態では、原料が充填されるモールド空間部２４ａを構成する第２モールド部２４が高純度（一例として９９．９９〜９９．９９９９％）の黒鉛を含み、この第２モールド部２４が挿入される第１モールド部２２は一般純度（一例として９０％以上、９９．９９％未満）の黒鉛を含むようにすることができる。
【００３８】
このように、原料が直接接触する第２モールド部２４を高純度の黒鉛で形成して高温及び高圧でモールド部材２０が破損されることを防止することができる。一例に、一般純度の黒鉛のみからなる従来のモールド部材は３０ＭＰａの破壊強度を有する一方、本実施形態に従うモールド部材２０は６０ＭＰａの破壊強度を有することができる。このように、本実施形態では略２倍位の破壊強度を有することができるので、破損が効果的に防止できることが分かる。これによって、熱間加圧焼結装置（図１の参照符号１００；以下同様）の部品取替費用などを低減することができる。
【００３９】
同時に、第１モールド部２２は一般純度の黒鉛で形成してモールド部材２０の製造費用を低減することができる。
【００４０】
この際、モールド部材２０の破損をもっと防止するために、モールド空間部２４ａをなす第２モールド部２４の内壁に高純度の黒鉛を含む離型シート２６が付着される。これによって、モールド部材２０及び加圧部材３０の破損が効果的に防止できるので、熱間加圧焼結装置１００の部品取替費用などをより低減することができる。
【００４１】
これと共に、前述したように、原料に接触する加圧部材３０に高純度の黒鉛板及び／または黒鉛シート（図１の参照符号３１ａ、３２ａ）が位置すれば、原料に接触するモールド部材２０及び加圧部材３０の全ての面に高純度の黒鉛が位置する。これによって、モールド部材２０及び加圧部材３０の破損が効果的に防止できるので、熱間加圧焼結装置１００の部品取替費用などをより低減することができる。
【００４２】
前述した説明及び図面では、モールド空間部２４ａが円柱形状のものを例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、所望の焼結体の形状に従ってモールド空間部２４ａが多様な形状を有することができることは勿論である。
【００４３】
以下、図３乃至図５を参照して、本発明の第２実施形態を詳細に説明する。明確で、かつ簡略な説明のために、第１実施形態と同一または類似の部分に対しては詳細な説明を省略する。
【００４４】
図３は、本発明の第２実施形態に従う熱間加圧焼結装置の概略的な断面図である。図４は、本発明の第２実施形態に従う熱間加圧焼結装置の下部断熱部分を示す斜視図である。図５は、本発明の第２実施形態に従う熱間加圧焼結装置に適用できる下部断熱部分の変形例を示す斜視図である。
【００４５】
図３を参照すると、第２実施形態に従う熱間加圧焼結装置２００は、断熱部分７１、７２を含む加圧部材３０、及び加圧部材３０を上下移動する上下移動部材８１、８２をさらに含むことができる。これをより詳細に説明すれば、次の通りである。
【００４６】
加圧部材３０は、原料の下部に位置する下部加圧部材３１と、上部に位置する上部加圧部材３２とを含むことができる。
【００４７】
このような下部及び上部加圧部材３１、３２は、モールド空間部に隣接する加圧部分と、加圧部分に位置する断熱部分７１、７２とを含む。加圧部分は、実質的に加圧を行う第１部材３１ａ、３２ａと、モールド空間部側に隣接位置する第２部材３１ｂ、３２ｂとを含む。このような第２部材３１ｂ、３２ｂは加圧時、原料に加えられる衝撃を緩和する役割をするものであって、一例として板状形態にすることができる。
【００４８】
このような加圧部分は高温で耐えることができる物質からなる。一例として、第１部材３１ａ、３２ａ及び第２部材３１ｂ、３２ｂが黒鉛などからなることができる。一例として、不純物含量が２０ｐｐｍ（parts per million）以下の黒鉛を含むことができる。このような高い純度の黒鉛を含む加圧部分によって焼結後に形成される焼結体の純度を向上させることができる。一例に、本熱間加圧焼結装置２００を用いて炭化珪素焼結体を形成する場合、５Ｎ（９９．９９９％）以上の純度を有するようにすることができる。
【００４９】
そして、第２部材３１ｂ、３２ｂの原料対向面には、一例として９９．９９〜９９．９９９９％の黒鉛を含む黒鉛シート（図示せず）をさらに配置して原料または加圧部材３０の損傷を防止することができる。
【００５０】
そして、断熱部分７１、７２は、加圧部分と上下移動部材８１、８２との間に位置して上下移動部材８１、８２による熱放出を防止する役割をする。これをより詳細に説明すれば、上下移動部材８１、８２は下部及び上部加圧部材３１、３２の上下移動のための駆動力をプレス機械（図示せず）などから伝達を受けることができるように、チャンバ１０を通過して外部まで延長しなければならない。これによって、上下移動部材８１、８２により熱が外部に放出されることがあるが、本実施形態では上部及び下部加圧部材３１、３２が断熱部分７１、７２を有することによって、これを防止する。
【００５１】
断熱部分７１、７２は、下部加圧部材３１の下端部に位置する下部断熱部分７１と、上部加圧部材３２の上端部に位置する上部断熱部分７２とを含むことができる。これによって、上下移動部材８１、８２に沿って熱の外部への放出を遮断することができる。
【００５２】
上下移動部材８１、８２による熱放出を最小化するために、下部及び上部断熱部分７１、７２が加圧部分（即ち、第１部材３１ａ、３２ａ及び／または第２部材３１ｂ、３２ｂ）より低い熱伝導度を有することが好ましい。そして、高い温度で耐えることができるように高い耐熱性を有することが好ましい。
【００５３】
一例として、下部及び上部断熱部分７１、７２が複合材料を含むことができる。そのうち、耐熱性に優れ、熱伝導度の低い複合材料には、炭素繊維強化炭素複合材料（C/C composite）などが挙げられる。炭素繊維強化炭素複合材料は、炭素基地に炭素繊維強化材が含まれたものである。炭素基地には、フェノール樹脂、ピッチ（pitch）、フラン樹脂、化学気相蒸着方法（ＣＶＤ）による熱分解炭素などが使用され、炭素繊維強化材料には、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ピッチなどが使用される。
【００５４】
また、このような炭素繊維強化炭素複合材料（Ｃ／Ｃ）は加圧部分をなす黒鉛より低い熱伝導度を有する。例えば、黒鉛は１８０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有する一方、このような炭素繊維強化炭素複合材料は略５０Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導度を有するので、上下移動部材８１、８２への熱伝達を減らすことができる。この際、水平方向織り型の炭素繊維強化炭素複合材料は、略４５〜５０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し、垂直方向織り型の炭素繊維強化炭素複合材料は略１０Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導度を有する。したがって、下部及び上部断熱部分７１、７２が垂直方向織造型の炭素繊維強化炭素複合材料を含むことにより熱損失をより減らすことができる。
【００５５】
下部及び上部断熱部分７１、７２は互いに同様の形態を有するので、図４を参照して下部断熱部分７１を先に説明する。下部断熱部分７１は下部加圧部材（図３の参照符号３１；以下同様）の加圧部分の下面に位置する第１部分７１ａと、加圧部分の側面を覆いかぶせながら形成される第２部分７１ｂを含む。このように、下部加圧部材７１がキャップ（cap）形状を有すれば、加圧部分の端部に挟んで固定すればいいので、取付安定性をより向上させることができる。
【００５６】
この際、第１及び第２部分７１ａ、７１ｂの厚さは５mm〜２００mmである。厚さが５mm未満であれば、熱損失低減効果が小さいことがあり、厚さが２００mmを超過すれば製造費が増加する。
【００５７】
図４を参照すると、これと同様に、上部断熱部分（図３の参照符号７２）も第１部分７２ａと第２部分７２ｂとを含むことができる。
【００５８】
本実施形態では上部及び下部断熱部分７１、７２を全て含むものを例示したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、２つのうちの１つのみ備えることも可能である。
【００５９】
第２実施形態に従う熱間加圧焼結装置２００によれば、下部及び上部断熱部分７１、７２により内部部品、特に上下移動部材８１、８２による熱放出を抑制して内部熱損失を最小にすることによって、原料６０に一層多い量の熱を供給することができる。これによって、焼結がより容易になされることができ、これによって、焼結特性を向上し、焼結体の焼結密度を向上させることができる。また、内部の熱損失を最小化することによって、熱間加圧焼結装置２００の駆動時、消費電力を低減することができる。
【００６０】
相対的に大きいサイズの焼結体（一例として３００Φ以上）を製造する場合には、熱伝達がより難しいことがあるところ、このような場合に本実施形態の熱間加圧焼結装置２００を使用すれば、前述した焼結特性向上及び焼結体の焼結密度向上の効果がより倍加される。
【００６１】
また、下部及び上部加圧部材３１、３２の加圧部分が黒鉛を含み、この下部及び上部加圧部材３１、３２の端部に複合材料を含む下部及び上部断熱部分７１、７２を使用すれば、全体的に複合材料を使用する場合に比べて高価の複合材料の使用量を減らしながらも強度及び硬度は向上できる。
【００６２】
一方、図３及び図４では下部及び上部断熱部分７１、７２がキャップ形状を有することを一例として図示したが、下部及び上部断熱部分７１、７２の形状は多様に変形可能である。一例として、図５に示すように、断熱部分１７１が上部または下部加圧部材３１、３２の一面に位置するプレート形状を有することもできる。これによれば、断熱部分１７１を単純な工程により製造することができる。
【００６３】
このような熱間加圧焼結装置２００では多様な非酸化物系セラミック物質を原料にして焼結体を形成することができるが、一例として、炭化珪素を原料にしてサセプタを製造することができる。
【００６４】
以下、第２実施形態の熱間加圧焼結装置２００を用いてサセプタを製造する方法を、図３を参照してより詳細に説明する。
【００６５】
まず、原料６０を用意する。この原料６０は炭化珪素を含むことができる。
より詳しくは、原料６０に炭化珪素粉末を使用することも可能である。または、原料に炭化珪素と共に溶媒及び樹脂が混合された後、顆粒化された粉末を使用することができる。樹脂にはフェノール系樹脂を使用することができ、溶媒にはアルコール系または水系物質を含むことができる。アルコール系物質には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などを挙げることができ、水系物質には水を使用することができる。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。
【００６６】
また、原料６０を炭化珪素粉末または顆粒化された粉末を粉末形態にモールド空間部２４ａの内に位置させることも可能であり、この粉末を予備加圧などにより成形して所望の形状を有する成形体形態に作った後、モールド空間部２４ａの内に位置させることも可能である。
【００６７】
下部加圧部材３１がモールド部材２０の内に位置した状態でモールド部材２０の内部に原料を充填し、加熱部材４０により高温が維持された状態で上部加圧部材３２を用いて原料を加圧する。
【００６８】
すると、高温及び高圧により炭化珪素がモールド部材２０と、下部加圧部材３１及び上部加圧部材３２の内部の形状に焼結されてサセプタが製造される。一例に、本熱間加圧焼結装置２００に製造されたサセプタは密度が３．１５ｇ／ｃｍ３以上であり、純度が９９．９９９％以上に高い水準を有することができる。
【００６９】
以下、製造例及び比較例を通じて実施形態をより詳細に説明する。製造例は実施形態をより明確に説明するために提示したものに過ぎないものであり、実施形態は製造例に限定されるものではない。
【００７０】
製造例
ＩＰＡの溶媒にフェノール系樹脂と中心粒径が１．８μｍの炭化珪素粉末を混合した。
【００７１】
次に、スプレー乾燥機を用いて混合された原料を顆粒化した。
【００７２】
次に、熱間加圧焼結装置に顆粒化された原料を装入した後、２１００℃の温度で４０ＭＰａの圧力で熱間加圧してサセプタを形成した。この際、熱間加圧焼結装置の加圧部分は不純物が２０ｐｐｍ以下の黒鉛を含み、この端部には炭素繊維強化炭素複合材料を含むキャップ形状の断熱部分が位置した。
【００７３】
比較例
熱間加圧焼結装置が断熱部分を具備しないことを除いては、製造例１と同様な方法によりサセプタを製造した。
【００７４】
製造例及び比較例により製造されたサセプタの密度及び純度を測定して、これを＜表１＞に表した。
【００７５】
【表１】
0005926256.tif 000002
【００７６】
＜表１＞を参照すると、製造例により製造されたサセプタの密度が比較例により製造されたサセプタの密度及び純度より非常に高いことが分かる。即ち、本実施形態に従う熱間加圧焼結装置によれば、製造されたサセプタの密度及び純度が向上できることが分かる。
【００７７】
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ずしも１つの実施形態のみに限定されるものではない。また、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
【００７８】
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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