(57)【要約】  【課題】  電子部品等の成形体を焼結するに際して、高強度でハンドリング性が向上する、繰り返し使用可能なセラミックス製焼結用治具と、そのセラミックス製焼結用治具を製造する方法を提供する。  【解決手段】  平均粒子径が０．００５〜０．０３ｍｍであるセラミックス焼結体からなるセラミックス製焼結用治具を、セラミックス粉末と造粒剤とを混合してスラリーを調合する工程と、そのスラリーを支持体の上に塗布または戴置し乾燥することで成形体を得る工程と、その成形体を焼結する工程とを含む方法によって得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス焼結体の平均粒子径が０．００５〜０．０３ｍｍである、セラミックス焼結体からなるセラミックス製焼結用治具。
【請求項２】
セラミックス焼結体の厚みが０．０５〜０．５ｍｍである、請求項１記載のセラミックス製焼結用治具。
【請求項３】
密度が理論密度の９５％以上であるセラミックス焼結体からなる、請求項１または２に記載のセラミックス製焼結用治具。
【請求項４】
被焼結体が接する面の表面粗さＲａが０．７〜５μｍである、請求項１〜３のいずれかに記載のセラミックス製焼結用治具。
【請求項５】
セラミックス焼結体の反り率が０．５％以下である、請求項１〜４のいずれかに記載のセラミックス製焼結用治具。
【請求項６】
前記セラミックス焼結体が、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化珪素、炭化珪素から選ばれる少なくとも１種を含んでなる、請求項１〜５のいずれかに記載のセラミックス製焼結用治具。
【請求項７】
前記セラミックス焼結体の主成分が酸化ジルコニウムであって、かつ酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、希土類酸化物の少なくともいずれか１種を６〜２０ｍｏｌ％含有する、請求項１〜６のいずれかに記載のセラミックス製焼結用治具。
【請求項８】
セラミックス粉末と造粒剤とを混合してスラリーを調合する工程と、そのスラリーを支持体の上に塗布または戴置し乾燥することで成形体を得る工程と、その成形体を焼結する工程とを含むセラミックス製焼結用治具の製造方法。
【請求項９】
前記セラミックス粉末が酸化ジルコニウム粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化珪素粉末、窒化珪素粉末、炭化珪素粉末から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項８に記載のセラミックス製焼結用治具の製造方法。
【請求項１０】
前記セラミックス粉末の主成分が酸化ジルコニウムであって、かつ酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、希土類酸化物の少なくともいずれか１種を６〜２０ｍｏｌ％含有する、請求項８または９に記載のセラミックス製焼結用治具の製造方法。
【請求項１１】
前記セラミックス粉末のＢＥＴ比表面積が３〜１５ｍ2／ｇであり、前記スラリー中における平均粒子径が０．１〜３μmである請求項８〜１０のいずれかに記載のセラミックス製焼結用治具の製造方法。
【請求項１２】
成形体を焼結する工程における焼結の温度が１４５０〜１８００℃である請求項８〜１１のいずれかに記載のセラミックス製焼結用治具の製造方法。
【請求項１３】
被焼結体が接する面をショットブラスト加工する工程を含む請求項８〜１２のいずれかに記載のセラミックス製焼結用治具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子材料部品等を焼結する際に用いられるセラミックス製焼結用治具およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層コンデンサなどのセラミックコンデンサ、圧電セラミックスなどの圧電材料、マイクロ波誘電体、積層ＬＣ複合チップ、ＳＡＷフィルタなどの高周波部品、半導体コンデンサ、ＰＴＣサーミスタ、ＮＴＣサーミスタ、セラミックバリスタ、セラミックセンサーなどの半導体セラミックスの原料としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ2）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＴｉＯ3）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、希土類酸化物、ガラス材料などの酸化物あるいはこれらの複合物が用いられている。
【０００３】
このような電子部品は、一般に、これらの原料を調合し、成形し、セラミックス製焼結用治具にのせ、８００〜１４００℃で焼結することでセラミックス素体をつくり、この素体へ電極を形成させることで素子がつくられ、最終的に組み立てることで部品となっている。
【０００４】
しかし、通常の酸化アルミニウムなどのセラミックス製焼結用治具で低融点、低沸点の元素、例えば鉛を含む成形体を焼結しセラミックス素体を得る場合、焼結中に鉛の一部が蒸散することや、また、ガラス成分が多く含まれる成形体をガラスの溶融温度近傍で焼結しセラミックス素体を得る場合、ガラス成分が溶融して該セラミックス製焼結用治具と接着・反応し、汚染されることで、前記セラミックス素体の電気特性が低下、また、セラミックス製焼結用治具が繰り返しの使用に耐えられない、という問題が生じていた。
【０００５】
また、焼結時の成形体の有効容積を確保するため、焼結用治具の厚みは小さいことが望ましいが、厚みが小さい場合、強度が低下して割れ・欠け等が発生しやすく、そのことがハンドリング性に与える影響が大きいため、問題であった。
【０００６】
かかる問題の解決のために、セラミックス製焼結用治具の製造方法として、成形体との接触面をショットブラスト加工する方法がある（例えば、特許文献１、２参照）。しかし、この方法では、例えば部分安定化酸化ジルコニウムのような高強度酸化ジルコニウムの場合、ブラストによって、表面を粗面化することが困難である。また、焼結用治具の厚みが小さい場合は強度不足によりハンドリングが困難となり、結果として治具が繰り返しの使用に耐えられない、と言う問題があった。
【特許文献１】特開２００２−３３３２８２号公報
【特許文献２】特開平９−１５７０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、繰り返し使用可能なセラミックス製焼結用治具を提供することにあり、さらに、かかる治具の製造に適した焼結体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、セラミックス焼結体の平均粒子径が０．００５〜０．０３ｍｍであるセラミックス焼結体からなるセラミックス製焼結用治具およびその製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下に説明するとおり、被焼結体との接着が少なく、高強度でハンドリング性が向上する、焼結用治具の厚みが小さい場合でも繰り返し使用可能なセラミックス製焼結用治具を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のセラミックス製焼結用治具は、これを構成する焼結体の平均粒子径が０．００５〜０．０３ｍｍであるセラミックス焼結体からなるものである。ここで、平均粒子径とは、円相当径をいい、次式で表されるように、物質の面積Ａと同じ面積の等価円の直径を求めることにより求まる。
【００１１】
平均粒子径（円相当径）＝２×（Ａ／π）1/2
かかる平均粒子径が０．００５ｍｍよりも小さいと被焼結体との接触点が多くなり、溶融温度近傍で焼結すると溶融した被焼結体中のガラス成分と接着・反応し、治具が汚染される。また、０．０３ｍｍよりも大きいと焼結体の強度が低下し、ハンドリングが困難となるため、繰り返しの使用に耐えられない。より好ましい平均粒子径は０．００６〜０．０２５ｍｍであり、さらにより好ましくは０．００６〜０．０２ｍｍである。なお、本発明において、被焼結体とは、本発明におけるセラミックス製焼結用治具を用いて焼結される成形体、または、焼結された後の焼結体を言う。
【００１２】
また、平均粒子径のバラツキの指標である標準偏差は０．０１ｍｍ以下であることが好ましい。すなわち、標準偏差が小さいと品質が安定し管理が容易となるため好ましく、０．０１ｍｍを超えると、かかる焼結体の強度が安定せず、生産効率が低下する場合がある。より好ましくは、０．００８ｍｍ以下である。
【００１３】
さらに本発明のセラミックス製焼結用治具は、これを構成するセラミックス焼結体の厚みが０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。すなわち、かかる治具の厚みは小さければ小さいほど焼結空間を有効に使用できるため好ましく、０．５ｍｍを超えると治具が焼結空間を占める割合が高くなるため電子部品等の生産効率が低下する場合がある。一方、かかる治具の厚みが０．０５ｍｍ未満となると治具自体の強度が低下しハンドリングが困難となり、繰り返しの使用に耐えられないことがある。より好ましい範囲は、０．１〜０．４ｍｍであり、さらにより好ましくは、０．１〜０．３ｍｍである。
【００１４】
さらに、本発明のセラミックス製焼結用治具は、これを構成するセラミックス焼結体の密度が理論密度の９５％以上であることが好ましい。すなわち、セラミックス焼結体の密度が、理論密度の９５％を下回ると治具の強度が低下しハンドリングが困難となり、繰り返しの使用に耐えられない場合がある。より好ましくは、９７％以上である。なお、密度は、約２０ｇのセラミックス製焼結用治具を容器に入れ、アルキメデス法によって求めることが出来る。また、理論密度は、よく知られているように、完全結晶格子から計算されるものであり、例えば、酸化イットリウムで安定化された立方晶系の酸化ジルコニウムであれば６．０ｇ／ｃｍ3、酸化アルミニウムであれば４．０ｇ／ｃｍ3である。異なる種類のセラミックスを含むものにあっては、各セラミックスの重量割合に応じて計算すればよい。例えば、理論密度Ｄ1（ｇ／ｃｍ3）、Ｄ2（ｇ／ｃｍ3）のセラミックスがそれぞれ６０重量％、４０重量％である場合には、Ｄ1×（６０／１００）＋Ｄ2×（４０／１００）として求めることができる。
【００１５】
さらに、本発明のセラミックス製焼結用治具は被焼結体が接する面の表面粗さ（Ｒａ）が０．７〜５μmであることが好ましい。すなわち、かかる治具の表面粗さ（Ｒａ）が０．７μm未満となると被焼結体との接触面積が増大し、接触防止の効果が得にくいことがある。一方、かかる治具の表面粗さ（Ｒａ）が５μmを超えると、成形体が焼結時に変形する不具合が生じる場合があり、また、ショットブラスト加工を用い治具の表面を粗面化した場合、治具の破損の原因となり、生産性が低下する場合がある。より好ましい範囲は、０．８〜４μｍであり、さらにより好ましくは、１〜３μｍである。本発明における表面粗さ（Ｒａ）とは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４「算術平均粗さ（Ｒａ）の定義及び表示」による測定方法による。
【００１６】
さらに、本発明のセラミックス製焼結用治具は、セラミックス焼結体の反り率が０．５％以下であることが好ましい。すなわち、かかる治具の反り率は小さければ小さいほど被焼結体の変形を抑制できるため好ましく、０．５％を超えると被焼結体の変形が起こる場合があり、電子部品等の生産効率が低下する場合がある。より好ましくは、０．４％以下であり、さらにより好ましくは０．３％以下である。なお、反り率は、セラミックス焼結体を構成する粉末間距離に大きく影響されるが、例えばセラミックス焼結体を構成する粉末のＢＥＴ比表面積、造粒剤の添加量を適切に選定することで制御可能である。また、反り率は、真鍮板等の剛性があり、かつ平坦な板の上で、測定サンプルの長手方向の一辺を真鍮板等の剛性があり、かつ平坦な板で押さえ、その対辺の底面の、測定サンプルを載せた真鍮板上面からの垂直な高さＨｍｍを測定し、長手方向の長さＬｍｍで割った次式：反り率＝Ｈ／Ｌ×１００（％）で表される。
【００１７】
さらに、本発明のセラミックス製焼結用治具は、強度、靭性の観点から、かかる治具の製造に適したセラミックス焼結体が、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化珪素、炭化珪素から選ばれる少なくとも１種を含んでいることが好ましく、これらの混合物であってもよく、強度や靱性に優れていることが好ましい。なかでも、焼結体の主成分が酸化ジルコニウムであって、かつ酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、希土類酸化物の少なくともいずれか１種を６〜２０ｍｏｌ％含有するのが後述する製法上の観点から好ましい。さらにより好ましくは、酸化イットリウムを７〜９ｍｏｌ％の範囲内で含む立方晶系に安定化した酸化ジルコニウムである。
【００１８】
次に、本発明のセラミックス製焼結用治具を製造する方法を例を挙げて説明する。まずセラミックス粉末と造粒剤とを混合してスラリーを調合する。混合には、ボールミルやアトライターミル等を用いることができる。セラミックス粉末としては、強度や靱性に優れる酸化ジルコニウム粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化珪素粉末、窒化珪素粉末、炭化珪素粉末を用いることができる。これらセラミックス粉末の混合粉末であってもよい。なかでも、強度や靱性により優れる酸化ジルコニウム粉末、それも酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、希土類酸化物の少なくとも１種を６〜２０ｍｏｌ％含有するのが好ましい。ここで、含有量はあまり少なすぎても、また多すぎても、セラミックス製焼結用治具の焼結体の粒子のサイズが安定しない場合があるため好ましくない。より好ましくは、酸化イットリウムを７〜９ｍｏｌ％の範囲内で含む酸化ジルコニウム粉末である。なお、必要に応じて、可塑剤等の添加剤を添加してスラリーを調合してもよい。可塑剤の例としては、ジ−ｎ−ブチルフタレート、ジ−ｎ−オクチルフタレートが挙げられる。
【００１９】
また、セラミックス粉末のＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ比表面積が３〜１５ｍ2／ｇであることが好ましい。本発明におけるＢＥＴ比表面積とは、ＪＩＳ  Ｒ１６２６「ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法」による比表面積の測定方法に則り、ＢＥＴ１点法で測定した値をいう。ＢＥＴ比表面積が３ｍ2／ｇ未満の場合は、焼結性が低下し、緻密で均一な焼結体が得られない場合がある。また、ＢＥＴ比表面積が１５ｍ2／ｇを超える場合は粒子が細かく、成形性が低下傾向となる場合がある。さらに、焼結途中で結晶粒子の成長が早すぎて凝集が起こり、不均一な焼結体となる場合がある。また、この範囲内の粉末を用いると、セラミックス製焼結用治具の焼結体の平均粒子径粒子のサイズを０．００５〜０．０３ｍｍの範囲内で安定させることが容易に可能である。より好ましいＢＥＴ比表面積は、５〜１０ｍ2／ｇである。
【００２０】
セラミックス粉末の平均粒子径（スラリー中における二次粒子径）は、小さすぎても大きすぎても得られるセラミックス焼結体の強度が低下する傾向があるので、好ましくは０．１〜３μｍの範囲内である。また、この範囲内の粉末を用いると、セラミックス製焼結用治具の焼結体の平均粒子径を０．００５〜０．０３ｍｍの範囲内で安定させることが容易に可能である。さらにより好ましくは０．２〜１μｍの範囲内である。さらに好ましくは０．３〜０．８μｍの範囲内である。なお、平均粒子径は、例えば散乱式の粒度分布測定器を用いて測定することができる。
【００２１】
造粒剤としては、水、有機溶媒、バインダーから少なくとも１種以上を用いることができる。ここで、有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、石油溶剤等の炭化水素類、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、エチルセルソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類等から選択すればよい。また、バインダーとしては、例えばポリビニルアルコール、ポリエチルメタクリレート、ポリｎーブチルメタクリレート、ポリイソブチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート等が挙げられ、また、これらポリマーの混合物であっても、これらポリマーを構成するモノマーの共重合体であっても良い。
【００２２】
次に、前記スラリーを支持体の上に塗布または戴置し乾燥して成形体を得る。スラリーを支持体の上に塗布または載置するのは、特に０．０５〜０．５ｍｍ程度の、厚みの比較的小さい焼結体を得る場合、一般的に成形に使用するプレス成形法で成形することは困難であり、割れ・欠け等が発生することがあるからである。ここで、スラリーを塗布する支持体は、例えばフィルム状のポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴフィルムと呼ぶ）やポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳフィルムと呼ぶ）、または、ガラス板等を使用することが好ましい。
【００２３】
また、支持体の厚みは、得られる成形体の厚みによって取り扱いやすい厚みであれば良い。例えば、０．２ｍｍの成形体を得る場合であれば０．１ｍｍ程度の支持体を用いる。      
【００２４】
また、支持体の上にスラリーを塗布または戴置する方法としては、ドクターブレード法、押出成形法などを利用することができる。
【００２５】
次に、前記成形体を焼結し、セラミックス製焼結用治具を得る。焼結条件、すなわち焼結温度や焼結時間は、得られるセラミックス製焼結用治具の強度が低下して使用時に破損等の不具合が起こらないよう、密度が理論密度の９５％以上になるように選定することが好ましい。焼結条件は、用いるセラミックス粉末の種類によって異なる。例えば、酸化ジルコニウム粉末や酸化アルミニウム粉末を用いている場合には、１，４５０〜１，８００℃、１〜５時間とするのが好ましい。この範囲の温度条件にて、セラミックス製焼結用治具の焼結体の平均粒子径を０．００５〜０．０３ｍｍの範囲内で安定させることが容易に可能である。さらに好ましくは、１，５００〜１，７００℃、１〜５時間である。
【００２６】
また、前記焼結体を粗面化するために、被焼結体が接する面をショットブラスト加工することができる。ショットブラスト加工は、ショット材を投射することで行う。ショット材としては、セラミックス系、硬質金属系等を使用することができる。例えば、セラミックス系ショット材としては、炭化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、ガラスビーズ等を採用することができる。また、ショット材のサイズとしては、３０〜２００メッシュとするのが好ましい。
【００２７】
本発明によるセラミックス製焼結用治具は、例えば、電子材料分野においてチタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛等で構成されるセラミックスコンデンサや高周波部品等の成形体を焼結するときの焼結用治具として好適に用いることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、実施例中における焼結体の「強度」の判断はハンドリング性の良否によって行っており、得られた焼結体を１０回繰り返し使用し、全く割れ・欠けのないときは「良好」、使用不可能ではないものの、わずかに欠けがあるときは「若干劣るが使用可」、途中で接着、変形、割れ・欠け等が発生して使用困難となった場合は「使用困難」とした。
実施例１：
ＢＥＴ比表面積が７．７ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを８ｍｏｌ％含む安定化酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００２９】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１６００℃で２時間焼結した後、ショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
【００３０】
焼結体平均粒子径：０．０１ｍｍ
焼結体厚み      ：０．１８ｍｍ
密度            ：５．９ｇ／ｃｍ3（理論密度の９８％）
表面粗さ（Ｒａ）：１．５μｍ
反り率          ：０．１％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、焼結用治具と被焼結体とは接着はなく、被焼結体の変形もなかった。また、強度も問題なくハンドリング性が良好であり、繰り返し使用も可能であった。
実施例２：
ＢＥＴ比表面積が７．７ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを８ｍｏｌ％含む安定化酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００３１】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１７００℃で２時間焼結した後、ショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
【００３２】
焼結体平均粒子径：０．０２ｍｍ
焼結体厚み      ：０．１８ｍｍ
密度            ：５．９ｇ／ｃｍ3（理論密度の９８％）
表面粗さ（Ｒａ）：２μｍ
反り率          ：０．１％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、焼結用治具と被焼結体とは接着はなく、被焼結体の変形もなかった。また、強度も問題なくハンドリング性が良好であり、繰り返し使用も可能であった。
実施例３：
ＢＥＴ比表面積が７．７ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを８ｍｏｌ％含む安定化酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．０６ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００３３】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１６００℃で２時間焼結した後、ショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
【００３４】
焼結体平均粒子径：０．０１ｍ
焼結体厚み      ：０．０４５ｍｍ
密度            ：５．９ｇ／ｃｍ3（理論密度の９８％）
表面粗さＲａ    ：０．７μｍ
反り率          ：０．３％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、実施例１，２と比較して強度が低下しているためハンドリング性は若干劣るが使用可能であり、焼結用治具と被焼結体とは接着がなく、被焼結体の変形もなかった。また、繰り返し使用も可能であった。
実施例４：
ＢＥＴ比表面積が１２ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを８ｍｏｌ％含む安定化酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００３５】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１２５０℃で２時間焼結した後、ショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
【００３６】
焼結体平均粒子径：０．０１ｍ
焼結体厚み      ：０．１９ｍｍ
密度            ：５．６ｇ／ｃｍ3（理論密度の９３％）
表面粗さＲａ    ：１．５μｍ
反り率          ：０．１％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、実施例１，２と比較して強度が低下しているためハンドリング性は若干劣るが使用可能であり、焼結用治具と被焼結体とは接着がなく、被焼結体の変形もなかった。また、繰り返し使用も可能であった。
実施例５：
ＢＥＴ比表面積が７．７ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを８ｍｏｌ％含む安定化酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００３７】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１６００℃で２時間焼結した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
【００３８】
焼結体平均粒子径：０．０１ｍ
焼結体厚み      ：０．１８ｍｍ
密度            ：５．９ｇ／ｃｍ3（理論密度の９８％）
表面粗さＲａ    ：０．１μｍ
反り率          ：０．１％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、実施例１，２と比較して、焼結用治具と被焼結体との接着はわずかにあったが、容易に剥がれ、治具が汚染されることはなかった。また、被焼結体の変形もなかった。また、強度は問題なくハンドリング性が良好であり、繰り返し使用が可能であった。
実施例６：
ＢＥＴ比表面積が７．７ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを８ｍｏｌ％含む安定化酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００３９】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１６００℃で２時間焼結した後、焼結体の片面だけショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
【００４０】
焼結体平均粒子径：０．０１ｍ
焼結体厚み      ：０．１８ｍｍ
密度            ：５．９ｇ／ｃｍ3
表面粗さＲａ    ：１．５μｍ
反り率          ：０．６％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、実施例１，２と比較して該焼結用治具の形状が若干劣るため被焼結体の変形が、許容範囲内であるが、わずかにあった。また、焼結用治具と被焼結体とは接着がなかった。また、強度は問題がなくハンドリング性が良好であり、繰り返し使用が可能であった。
実施例７：
ＢＥＴ比表面積が７．７ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを５ｍｏｌ％含む酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００４１】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１６００℃で２時間焼結した後、ショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
焼結体平均粒子径：０．００５ｍｍ
焼結体厚み      ：０．１８ｍｍ
密度            ：５．９ｇ／ｃｍ3（理論密度の９８％）
表面粗さＲａ    ：０．７μｍ
反り率          ：０．１％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、被焼結体の変形はなかったが、実施例１，２と比較して焼結用治具と被焼結体との接着はわずかにあったが、容易に剥がれ、治具が汚染されることはなかった。また、強度は問題がなくハンドリング性が良好であり、繰り返し使用が可能であった。
実施例８：
ＢＥＴ比表面積が２．５ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを８ｍｏｌ％含む安定化酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００４２】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１８００℃で２時間焼結した後、ショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
焼結体平均粒子径：０．０２ｍｍ
焼結体厚み      ：０．１８ｍｍ
密度            ：５．７ｇ／ｃｍ3（理論密度の９５％）
表面粗さＲａ    ：２μｍ
反り率          ：０．１％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、実施例１，２と比較して強度が低下しているためハンドリング性は若干劣るが使用可能であり、焼結用治具と被焼結体とは接着はなく、被焼結体の変形もなかった。また、繰り返し使用も可能であった。
比較例１：
ＢＥＴ比表面積が７．７ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを３ｍｏｌ％含む酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００４３】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１４５０℃で２時間焼結した後、ショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
【００４４】
焼結体平均粒子径：０．００１μｍ
焼結体厚み      ：０．１８ｍｍ
密度            ：６ｇ／ｃｍ3（理論密度の９８％）
表面粗さＲａ    ：０．１μｍ
反り率          ：０．１％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、焼結用治具と被焼結体が接着し繰り返し使用ができなかった。
比較例２：
ＢＥＴ比表面積が７．７ｍ2／ｇ、平均粒子径が０．５μｍである酸化イットリウムを８ｍｏｌ％含む安定化酸化ジルコニウム粉末：１００重量部と、トルエン：３０重量部、２−プロパノール：３０重量部、共栄社化学製オリコックスＫＣ−８００（商品名）：１０重量部、ジ−ｎ−ブチルフタレート：５重量部の混合物を酸化ジルコニウムボールを用いたボールミルで２４時間混合し、得られたスラリーを真空中で脱泡後、そのスラリーをドクターブレードコーターで離型剤付きポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み０．２ｍｍになるように成形・乾燥を行い成形体を得た。
【００４５】
次に得られた成形体を３０×３０ｍｍの形に切断後、空気中にて１８００℃で２時間焼結した後、ショットブラスト加工を施した。この酸化ジルコニウム焼結体の諸元は、以下の通りであった。
焼結体平均粒子径：０．０４ｍｍ
焼結体厚み      ：０．１８ｍｍ
密度            ：５．９ｇ／ｃｍ3（理論密度の９８％）
表面粗さＲａ    ：２．５μｍ
反り率          ：０．１％
ここで、該酸化ジルコニウム焼結体をセラミックス製焼結用治具として用いて、チタン酸バリウムからなる成形体を載せ、空気中で１３００℃、２時間焼結を行った。その結果、焼結用治具と被焼結体とは接着はなく、被焼結体の変形もなかったが、強度が低下しており多数破損する不具合が生じ繰り返し使用困難であった。
【００４６】
【表１】
2006027984.tif 000002