(57)【要約】【課題】難易度の高い金型を用いずに、欠け等の欠陥がなく、且つ所望形状のセラミック焼結体を製造する。【解決手段】セラミック焼結体の製造方法である。複数の空隙を有するセラミックグリーンシート１０に、セラミック粒子を含有したインク１３を含浸する含浸工程と、含浸工程の後のセラミックグリーンシート１０を焼成する焼成工程を備える。セラミック粒子の焼成収縮率は、セラミックグリーンシート１０の焼成収縮率と異なる。含浸工程では、セラミックグリーンシート１０に対するセラミック粒子の含浸度合いは、セラミックグリーンシート１０の部位毎に調整されている。焼成工程では、セラミック粒子の含浸度合いが調整されたセラミックグリーンシート１０の部位毎に焼成による収縮度合いが異なる。【選択図】図４
2019156674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック焼結体の製造方法であって、
複数の空隙を有するセラミックグリーンシートに、セラミック粒子を含有した分散液を含浸する含浸工程と、
前記含浸工程の後の前記セラミックグリーンシートを焼成する焼成工程と、を備え、
前記セラミック粒子の焼成収縮率は、前記セラミックグリーンシートの焼成収縮率と異なり、
前記含浸工程では、前記セラミックグリーンシートに対する前記セラミック粒子の含浸度合いは、前記セラミックグリーンシートの部位毎に調整されており、
前記焼成工程では、前記セラミック粒子の含浸度合いが調整された前記セラミックグリーンシートの前記部位毎に焼成による収縮度合いが異なることを特徴とするセラミック焼結体の製造方法。
【請求項２】
前記セラミック粒子の焼成収縮率は、前記セラミックグリーンシートの焼成収縮率より小さいことを特徴とする請求項１に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項３】
前記含浸度合いは、前記セラミックグリーンシートの前記部位に含侵される前記セラミック粒子の含浸量であることを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項４】
前記含浸度合いは、前記セラミックグリーンシートの前記部位に含侵される前記セラミック粒子の前記セラミックグリーンシート表面からの含浸深さであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項５】
前記含浸工程では、前記セラミックグリーンシートの一方の面に前記分散液を塗布し、
前記セラミックグリーンシートの他方の面から吸引する請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項６】
前記分散液として、前記セラミック粒子の濃度の異なる複数種を用い、
前記含侵工程では、前記複数種をそれぞれ前記部位毎に分けて塗布することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項７】
前記分散液として、粘性の異なる複数種を用い、
前記含侵工程では、前記複数種をそれぞれ前記部位毎に分けて塗布することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【請求項８】
前記セラミックグリーンシートには、前記セラミックグリーンシートの厚み方向において、前記セラミック粒子が含浸する第１領域、及び前記セラミック粒子が含浸しない第２領域を設けておき、
前記焼成工程の後に、更に前記第１領域に対応する領域を除去する除去工程を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセラミック焼結体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック焼結体は高耐熱性、高耐摩耗性、高硬度、高耐食性等の優れた特性を有している。そのため、セラミック焼結体は、例えば、ターボ―チャージャー等の部品として使用されている。セラミック焼結体からなる部品は、例えば、次のように製作されている。すなわち、部品形状の金型を製作し、この金型を用いて射出成形や鋳込み成形により、セラミック成形体を作成し、その後、このセラミック成形体に焼成、研磨を順に行うことにより、部品が作製されている（例えば、非特許文献１参照）。
また、比較的単純な形状のセラミック焼結体を製作した後、切削加工を行い、部品を削り出す技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】セラミックス  ４２（２００７）Ｎｏ．９  ６７５−６７６
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−１０６９４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、射出成形や鋳込み成形によりセラミック成形体を作成する方法では、部品が大型化する場合や、部品が複雑な形状になる場合には、金型製作の難易度が高くなる。
また、単純形状のセラミック焼結体を切削加工する方法では、セラミックは金属よりも硬度が高いため切削時間がかかる。さらに、セラミックは脆い材料であるため、切削加工時にセラミック焼結体が欠けるおそれがある。
ところで、特許文献２のように、焼成収縮率の異なる２枚のセラミックグリーンシートを貼り合わせて焼成することで、セラミック焼結体を変形させることが可能な技術が知られている。この技術を用いて部品を作成することで、難易度の高い金型を用いる必要がなく、切削時間の短縮ができ、さらにセラミック焼結体が欠けるリスクを低減できる。
しかし、焼成収縮率の異なる２枚のセラミックグリーンシートを貼り合わせる技術では、焼成時に２枚のシートが剥がれて部品が必要とする所望の形状が形成できないおそれがある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、難易度の高い金型を用いる必要がなく、セラミック焼結体に欠け等の欠陥がなく、且つ所望形状のセラミック焼結体を製造することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）セラミック焼結体の製造方法であって、
複数の空隙を有するセラミックグリーンシートに、セラミック粒子を含有した分散液を含浸する含浸工程と、
前記含浸工程の後の前記セラミックグリーンシートを焼成する焼成工程と、を備え、
前記セラミック粒子の焼成収縮率は、前記セラミックグリーンシートの焼成収縮率と異なり、
前記含浸工程では、前記セラミックグリーンシートに対する前記セラミック粒子の含浸度合いは、前記セラミックグリーンシートの部位毎に調整されており、
前記焼成工程では、前記セラミック粒子の含浸度合いが調整された前記セラミックグリーンシートの前記部位毎に焼成による収縮度合いが異なることを特徴とするセラミック焼結体の製造方法。
【０００７】
本構成のセラミック焼結体の製造方法は、セラミックグリーンシートに、セラミック粒子を含有した分散液を含浸する含浸工程と、この含浸工程の後のセラミックグリーンシートを焼成する焼成工程と、を備えている。セラミック粒子の焼成収縮率は、セラミックグリーンシートの焼成収縮率と異なっている。含浸工程では、セラミックグリーンシートに対するセラミック粒子の含浸度合いは、セラミックグリーンシートの部位毎に調整されており、焼成工程では、セラミック粒子の含浸度合いが調整されたセラミックグリーンシートの部位毎に焼成による収縮度合いが異なる。
本構成の製造方法では、セラミックグリーンシートを焼成すると、部位毎の焼成による収縮度合いの違いから、変形したセラミック焼結体が得られる。このように、本発明の製造方法では、焼成時にセラミックグリーンシートを変形できるので、難易度の高い金型を用いる必要がない。
また、本構成の製造方法では、焼成時にセラミックグリーンシートを変形できるので、切削時間が短くなり、また、セラミック焼結体が欠けるリスクが低減する。
さらに、本構成の製造方法では、必ずしも複数枚のセラミックグリーンシートを貼り合わせる必要がないから、焼成時にセラミックグリーンシートが剥がれるおそれもない。その結果、所望形状のセラミック焼結体を製造することができる。
【０００８】
（２）前記セラミック粒子の焼成収縮率は、前記セラミックグリーンシートの焼成収縮率より小さいことを特徴とする（１）に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【０００９】
本構成のように、セラミック粒子の焼成収縮率が、セラミックグリーンシートの焼成収縮率より小さい場合には、焼成収縮率が大きくて比較的変形しやすいセラミックグリーンシートを、焼成収縮率が小さいセラミック粒子によって変形しにくくすることになる。
これに対して、セラミック粒子の焼成収縮率が、セラミックグリーンシートの焼成収縮率より大きい場合には、焼成収縮率が小さくて比較的変形しにくいセラミックグリーンシートを、焼成収縮率が大きいセラミック粒子によって変形しやすくすることになる。
本構成である前者は、後者よりもセラミックグリーンシートの変形が生じやすいため、セラミックグリーンシートの変形をコントロールし易い。
【００１０】
（３）前記含浸度合いは、前記セラミックグリーンシートの前記部位に含侵される前記セラミック粒子の含浸量であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【００１１】
セラミックグリーンシートの部位に含侵されるセラミック粒子の含浸量をセラミックグリーンシートの部位毎に調整することで、変形したセラミック焼結体を製造できる。
【００１２】
（４）前記含浸度合いは、前記セラミックグリーンシートの前記部位に含侵される前記セラミック粒子の前記セラミックグリーンシート表面からの含浸深さであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【００１３】
セラミックグリーンシートの部位に含侵されるセラミック粒子の含浸深さをセラミックグリーンシートの部位毎に調整することで、変形したセラミック焼結体を製造できる。
【００１４】
（５）前記含浸工程では、前記セラミックグリーンシートの一方の面に前記分散液を塗布し、
前記セラミックグリーンシートの他方の面から吸引する（１）〜（４）のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【００１５】
本構成では、セラミックグリーンシートに対して、セラミック粒子を効率的に含浸できる。
【００１６】
（６）前記分散液として、前記セラミック粒子の濃度の異なる複数種を用い、
前記含侵工程では、前記複数種をそれぞれ前記部位毎に分けて塗布することを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【００１７】
本構成により、セラミック粒子の含浸度合いをセラミックグリーンシートの部位毎に容易に調整できる。
【００１８】
（７）前記分散液として、粘性の異なる複数種を用い、
前記含侵工程では、前記複数種をそれぞれ前記部位毎に分けて塗布することを特徴とする（１）〜（６）のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【００１９】
本構成により、セラミック粒子の含浸度合いをセラミックグリーンシートの部位毎に容易に調整できる。
【００２０】
（８）前記セラミックグリーンシートには、前記セラミックグリーンシートの厚み方向において、前記セラミック粒子が含浸する第１領域、及び前記セラミック粒子が含浸しない第２領域を設けておき、
前記焼成工程の後に、更に前記第１領域に対応する領域を除去する除去工程を備えることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか１項に記載のセラミック焼結体の製造方法。
【００２１】
含浸したセラミック粒子が焼成後のセラミック焼結体に残存した場合にセラミック焼結体の性能に影響する場合がある。本構成では、セラミックグリーンシートの厚み方向にセラミック粒子が含浸する第１領域、及びセラミック粒子が含浸しない第２領域を設けておき、焼成工程の後に、第１領域に対応する領域を除去している。つまり、製造されたセラミック焼結体は第２領域に対応する領域のみからなる。このように、本構成では、セラミック粒子に影響されるおそれのある第１領域に対応する領域が除去されるから、所望の性能を確実に発揮するセラミック焼結体を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】変形（湾曲）の推定メカニズムを説明するための概念図である。
【図２】実施形態１の工程を示したフローチャートである。
【図３】第１実施例の製造方法の特徴を説明する説明図である。
【図４】第２実施例の製造方法の特徴を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（定義）
以下、本発明を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「〜」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０〜２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０〜２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
【００２４】
（本発明のセラミック焼結体の製造方法）
本発明のセラミック焼結体の製造方法は、複数の空隙を有するセラミックグリーンシートに、セラミック粒子を含有した分散液を含浸する含浸工程と、含浸工程の後のセラミックグリーンシートを焼成する焼成工程と、を備える。セラミック粒子の焼成収縮率は、セラミックグリーンシートの焼成収縮率と異なる。そして、含浸工程では、セラミックグリーンシートに対するセラミック粒子の含浸度合いは、セラミックグリーンシートの部位毎に調整されている。焼成工程では、セラミック粒子の含浸度合いが調整されたセラミックグリーンシートの部位毎に焼成による収縮度合いが異なる。
【００２５】
ここで、セラミックグリーンシートの焼成収縮率（％）、及びセラミック粒子の焼成収縮率（％）について説明する。
セラミックグリーンシートの焼成収縮率（％）を、次のように定義する。セラミックグリーンシートの材料を用いた所定サイズの未焼成のバルク体Ａ１を作製する。そして、バルク体Ａ１の所定部位Ｐ１の長さをＬ１とし、温度１３００〜１６００℃において焼成して得られた焼成後のバルク体Ａ２の所定部位Ｐ１’（所定部位Ｐ１に対応する部位）の長さをＬ２とした場合に、下記式から算出される割合Ｘ１（％）をセラミックグリーンシートの焼成収縮率（％）と定義する。
Ｘ１（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１｝｝×１００
【００２６】
同様にして、セラミック粒子の焼成収縮率（％）を、次のように定義する。セラミック粒子を用いた未焼成のバルク体Ｂ１を作製する。この際、未焼成のバルク体Ｂ１のサイズは、上述の未焼成のバルク体Ａ１と略同一とする。
未焼成のバルク体Ｂ１の所定部位Ｐ２の長さをＬ３とする。そして、バルク体Ｂ１を、上述のバルク体Ａ１の場合と同じ温度において焼成し、得られた焼成後のバルク体Ｂ２の所定部位Ｐ２’（所定部位Ｐ２に対応する部位）の長さをＬ４とした場合に、下記式から算出される割合Ｘ２（％）をセラミック粒子の焼成収縮率（％）と定義する。
Ｘ２（％）＝｛（Ｌ３−Ｌ４）／Ｌ３｝｝×１００
【００２７】
本発明の製造方法では、セラミックグリーンシートは、複数の空隙を有している。空隙の大きさは特に限定されないが、分散液中のセラミック粒子を収容可能な大きさが好ましく、例えば、空隙の最大径の平均が０．５〜１．１μｍであることが好ましい。この最大径の平均は、ＳＥＭによる観察で、ＳＥＭで得られた画像内の空隙のうち、少なくとも半分の空隙についてＳＥＭ画面上のスケールにより最大径を読み取り、その平均値から求めることができる。
【００２８】
（変形の推定メカニズム）
次に、セラミックグリーンシートの変形（湾曲）の推定メカニズムについて図１を参照しつつ説明する。
ここでは、分散液中に含有されるセラミック粒子が、セラミックグリーンシートを構成する粒子よりも、焼成されにくい場合を例にとって説明する。
図１（Ａ）の左側の図は、焼成前のセラミックグリーンシートを示し、右側の図は、焼成後のセラミック焼結体を示している。図１（Ａ）に示すように、セラミックグリーンシートを構成する粒子１間の隙間が焼成により埋まり、その結果、セラミックグリーンシートが収縮してセラミック焼結体となる。
図１（Ｂ）は、焼成しにくいセラミック粒子３が、セラミックグリーンシートに存在する場合を示している。図１（Ｂ）の左側の図は、焼成前のセラミックグリーンシートを示し、右側の図は、焼成後のセラミック焼結体を示している。図１（Ｂ）に示すように、セラミックグリーンシートを構成する粒子１の間に、焼成しにくいセラミック粒子３が存在することによって、収縮が抑制される。
このように、焼成しにくいセラミック粒子３の存否により収縮度合いを調整できる。すなわち、焼結を阻害させる成分たるセラミック粒子３を利用することで、セラミックグリーンシートの部位毎の焼成による収縮度合いを変えることができ、部位毎の焼成による収縮度合いの違いから、変形したセラミック焼結体を得ることができる。
【００２９】
（セラミック焼結体の製造方法の実施形態）
（調合工程）
次に、本発明の一実施形態のセラミック焼結体の製造方法について説明する。図２は、セラミック焼結体の製造方法の工程フローである。まず、ステップＳ１の調合工程では、セラミック粉末、有機溶剤、必要に応じて分散剤、その他の成分を調合し、調合材料を作製する。
【００３０】
上記「セラミック粉末」は特に限定されず、種々のセラミック粉末を用いることができる。例えば、酸化物系セラミック、窒化物系セラミック、炭化物系セラミック等の各種セラミックの粉末が挙げられる。これらのうちでは、酸化物系セラミック、窒化物系セラミックの粉末が用いられることが多い。
【００３１】
酸化物系セラミックとしては、ジルコニア、アルミナ、チタニア、イットリア、シリカ、マグネシア、ムライト等が挙げられる。窒化物系セラミックとしては、窒化珪素等が挙げられる。炭化物系セラミックとしては、炭化珪素等が挙げられる。セラミック粉末は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
セラミック粉末の平均粒径は、特に限定されないが、０．１〜１．１μｍであることが好ましい。この平均粒径は、ＳＥＭによる観察で、ＳＥＭで得られた画像内の空隙のうち、少なくとも半分の焼結粒子についてＳＥＭ画面上のスケールにより粒径を読み取り、その平均値から求めることができる。
セラミック粉末の純度は特に限定されないが、９５質量％以上、好ましくは９９．０質量％以上、特に好ましくは９９．５質量％以上、更に好ましくは９９．９質量％以上である。
【００３２】
セラミック粉末としては、各種製品の部材となるセラミック粉末の他に、通常、焼結助剤として作用するセラミック粉末が含有される。この焼結助剤粉末としては、例えば、マグネシア、カルシア、シリカ、希土類元素の酸化物等の粉末が挙げられる。焼結助剤粉末の種類及びその配合量は、製品の種類、部材に要求される特性等により適宜選択される。
【００３３】
上記「有機溶剤」も特に限定されない。この有機溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族類、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、エタノール、ブタノール、イソプロパノール等のアルコール類等が挙げられる。有機溶剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。これらの有機溶剤のうちでは、トルエンと、メチルエチルケトンとが併用されることが多い。有機溶剤の配合量は、セラミック粉末の平均粒径及び後述する結合剤の種類等により適宜調整することが好ましい。
【００３４】
上記「分散剤」も特に限定されない。この分散剤としては、各種の界面活性剤を用いることができる。この界面活性剤としては、ソルビタンモノラウリレート等の非イオン界面活性剤、ポリカルボン酸塩等の陰イオン界面活性剤、ノニオン系活性剤、アニオン系活性剤が挙げられる。界面活性剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００３５】
その他、調合材料には、凝集材、消泡材等を含有させることもできる。凝集材としては、脂肪酸エステル等が挙げられる。消泡材としては、多価アルコール等が挙げられる。
【００３６】
（分散工程）
次に、ステップＳ２の分散工程では、上記調合した調合材料を分散させて１次スラリーを作製する。この分散工程には、各種の混合装置を用いることができ、この混合装置としては、セラミック粉末と有機溶剤等との混合において一般に用いられる、ボールミル、振動ミル、アトリションミル等が挙げられる。混合装置としては、特に遊星ボールミル等のボールミルが好ましい。分散工程における分散時間は、特に限定されない。例えば、分散時間を約１０時間とすることができる。
【００３７】
（配合工程）
次に、ステップＳ３の配合工程では、上記１次スラリーに、結合剤、可塑剤、他の有機溶剤を配合する。これらはそれぞれ別個に配合してもよく、同時に配合してもよいが、同時に配合することが好ましい。
【００３８】
上記「結合剤」は特に限定されず、種々の結合剤を用いることができる。この結合剤としては、ポリビニルブチラール等のブチラール樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、エチルセルロース等のセルロース類、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。これらのうちでは、分解除去され易く、広範な温度域で用いることができ、且つ不純物の混入量が少ないブチラール樹脂が特に好ましい。結合剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００３９】
上記「他の有機溶剤」としては、１次スラリーに含有される前記の各種の有機溶剤を用いることができる。この有機溶剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。これらの有機溶剤のうちでは、トルエンとメチルエチルケトンとが併用されることが多い。有機溶剤の配合量は、セラミック粉末の平均粒径、結合剤の種類等により適宜調整できる。
【００４０】
上記「可塑剤」は特に限定されず、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸２−エチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、アジピン酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。これらのうちでは、沸点が高く、揮発性が低いフタル酸ジブチルおよびフタル酸ジオクチルが好ましい。可塑剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。可塑剤の含有量は、結合剤を１００質量部とした場合に、好ましくは１０〜１００質量部、特に好ましくは２０〜８０質量部である。
【００４１】
（混合工程）
次に、ステップＳ４の混合工程では、１次スラリー、結合剤、可塑剤、他の有機溶剤を混合する。可塑剤、及び他の有機溶剤に換えて、樹脂溶解液を混合してもよい。混合工程では、各種の混合装置を用いることができ、例えばボールミルを用いて約１０時間混合する。これにより、成形用スラリーが作製される。
【００４２】
（成形工程）
その後、ステップＳ５の成形工程にて、セラミックグリーンシートを成形する。具体的には、ポリエステルフィルム等からなるキャリアフィルムの表面に、ドクターブレード法、スリップキャスティング法等により成形用スラリーを塗布し、その後、熱風等により加熱して有機溶剤を除去する。そして、端部の除去、所定形状の付与、スルーホールの形成等の各種の加工を施し、セラミックグリーンシートとする。
【００４３】
（インク塗布工程（含浸工程））
次に、ステップＳ６のインク塗布工程にて、セラミック粒子を含有した分散液たるインクをセラミックグリーンシートに塗布する。この工程で、セラミックグリーンシートに、分散液が含浸するため、この工程は、本発明の「含浸工程」に相当する。インク塗布工程は、本実施形態の特徴であるが、この特徴については後述する。
インクを塗布する方法は、特に限定されない。所望部分にインクを塗布するために、スクリーン印刷やインクジェット印刷等を用いることが好ましい。
インクに含有されるセラミック粒子は、その焼成収縮率が、セラミックグリーンシートの焼成収縮率と異なるものであれば、特に限定されない。セラミック粒子としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、及びＳｉ３Ｎ４からなる群より選択される１種以上が好適に用いられる。
セラミック粒子の平均粒径は、特に限定されないが、０．１〜０．５μｍであることが好ましい。この平均粒径は、ＳＥＭによる観察で、ＳＥＭで得られた画像内の空隙のうち、少なくとも半分の焼結粒子についてＳＥＭ画面上のスケールにより粒径を読み取り、その平均値から求めることができる。
また、インクの溶媒は、特に限定されない。インクがセラミックグリーンシートに浸透しやすいという観点からは、有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、及びエタノールからなる群より選択される１種以上が好適に用いられる。
【００４４】
（脱脂工程）
次に、ステップＳ７の脱脂工程にて、成形したグリーンシート中に含まれる有機溶剤を焼失させる。脱脂工程における最高温度は、有機溶剤の揮発温度以上とする。
【００４５】
（焼成工程）
次に、ステップＳ８の焼成工程にて、グリーンシート中のセラミック成分を焼結させ、強度を向上させる。焼成工程の最高温度は、１３００〜１６００℃である。
【００４６】
（セラミック焼結体の製造方法の特徴）
ここで、本実施形態のセラミック焼結体の製造方法の特徴について図３，４を用いて説明する。
本実施形態では、インク塗布工程（含浸工程）では、セラミックグリーンシートに対するセラミック粒子の含浸度合いは、セラミックグリーンシートの部位毎に調整されている。そして、焼成工程では、セラミック粒子の含浸度合いが調整されたセラミックグリーンシートの部位毎に焼成における収縮度合いが異なっている。
【００４７】
図３は第１実施例の模式図を示す。インク塗布工程において、セラミックグリーンシート１０に、インク１１，１３を塗布する（図３（Ａ）参照）。この際、インクは、セラミック粒子の濃度が異なる複数種を用いる。図３では、色の濃淡によってインクの濃淡を表現しており、インク１３は、インク１１よりも濃いことを示している。このような濃度の異なるインク１１，１３を用いて部位毎に塗り分けることより、部位毎にセラミック粒子の含浸度合い（含侵量）を調整できる（図３（Ｂ）参照）。
インク塗布工程の後に、脱脂工程、焼成工程を行い、必要に応じて切削加工又は研磨加工を行うことによって、湾曲したセラミック焼結体２０を製造することができる（図３（Ｃ））。
【００４８】
図４は第２実施例の模式図を示す。インク塗布工程において、セラミックグリーンシート１０に、インク１３を塗布する（図４（Ａ）参照）。塗布に際し、セラミックグリーンシート１０の下面から吸引する圧力及び吸引する時間の少なくとも一方を制御することにより、部位毎にセラミック粒子のセラミックグリーンシート１０の表面からの含浸深さを調整できる（図４（Ｂ）参照）。なお、図４（Ａ）では、矢印の大きさが吸引圧の大きさ模式的に表しており、矢印が大きい程、吸引圧が大きいことを示している。
インク塗布工程の後に、脱脂工程、焼成工程を行い、必要に応じて切削加工又は研磨加工を行うことによって、湾曲したセラミック焼結体２０を製造することができる（図３（Ｃ））。
第２実施例では、吸引により、部位毎のセラミック粒子の含浸深さを調整している。
なお、第１実施例及び第２実施例では、セラミックグリーンシート１０には、セラミックグリーンシート１０の厚み方向において、セラミック粒子が含浸する第１領域Ｒ１、及びセラミック粒子が含浸しない第２領域Ｒ２が形成されているが、焼成工程の後に、第１領域Ｒ１に対応する領域を研磨加工又は切削加工により除去してもよい。図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）では、第１領域Ｒ１に対応する領域が除去された後のセラミック焼結体２０が示されている。
このように、セラミック粒子に影響されるおそれのある第１領域に対応する領域を除去すると、所望の性能を確実に発揮できるセラミック焼結体２０が製造できる。また、このように第１領域に対応する領域を除去することで、インク１１，１３に起因する厚みのばらつきを抑制できる。
【００４９】
（実施形態の効果）
本実施形態の製造方法では、焼成時にセラミックグリーンシートを変形できるので、金型の構造を簡略化することが可能となる。特に、本実施形態の製造方法は、セラミックターボ―チャージャーの羽等の複雑な形状を有する部品の製造に好適に用いることができる。
また、本実施形態の製造方法では、焼成時にセラミックグリーンシートを変形できるので、切削時間が短くなり、また、セラミック焼結体が欠けるリスクが低減する。
また、本実施形態の製造方法では、複数枚のセラミックグリーンシートを貼り合わせる必要がなく、焼成時にセラミックグリーンシートが剥がれるおそれもない。その結果、所望形状のセラミック焼結体を製造することができる。
【００５０】
＜他の実施形態（変形例）＞
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
上記第１実施例では、セラミック粒子の濃度が異なる複数種の分散液（インク）を用いた例を示した。複数種の分散液を用いる他の例として、粘性の異なる複数種の分散液を用いる例が挙げられる。この場合において、各種分散液は、互いにセラミック粒子の濃度が異なっていても同一であってもよい。粘性の異なる複数種を用い、含侵工程にて、複数種をそれぞれ部位毎に分けて塗布することで、部位毎にセラミック粒子のセラミックグリーンシート１０の表面からの含浸深さを調整できる。すなわち、この場合には、粘性の低い分散液の方が、粘性の高い分散液のよりも、セラミックグリーンシート１０に含浸しやすいという性質を利用してセラミック粒子の含浸深さを調整するのである。なお、図４に例示したように、セラミックグリーンシート１０の下面から吸引する場合には、吸引する圧力及び吸引する時間を同じ条件としても、分散液の粘性の違いにより、セラミック粒子の含浸深さがコントロールできる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…セラミックグリーンシート
１１，１３…インク（セラミック粒子を含有した分散液）
２０…セラミック焼結体
Ｒ１…第１領域
Ｒ２…第２領域
【図１】
2019156674.tif 000003
【図２】
2019156674.tif 000004
【図３】
2019156674.tif 000005
【図４】
2019156674.tif 000006