(57)【要約】【課題】焼成段階で内側断熱部材が被焼成物等の重量により変形したり、破損することがない構造のマイクロ波焼成炉を提供する。【解決手段】被焼成物が収容される炉本体と、マイクロ波を発振して前記炉本体に導くマイクロ波発生手段と、該炉本体内に少なくとも二重の断熱部材と、を具備するマイクロ波焼成炉において、該断熱部材のうち内側断熱部材として被焼成物と同一または近似したマイクロ波吸収特性を有する材料をコーティングした気孔率５〜９５％の多孔質セラミックスを用いる。【選択図】　　　　図２
2004101122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼成物が収容される炉本体と、マイクロ波を発振して前記炉本体に導くマイクロ波発生手段と、該炉本体内に少なくとも二重の断熱部材と、を具備するマイクロ波焼成炉において、該断熱部材のうち内側断熱部材が被焼成物と同一または近似したマイクロ波吸収特性を有する材料をコーティングした気孔率５〜９５％の多孔質セラミックスにより構成されていることを特徴とするマイクロ波焼成炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波加熱によりセラミックス等の被焼成物を焼成するマイクロ波焼成炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、マイクロ波加熱によってセラミックスを焼成する技術が開発され、種々の提案がなされている。例えば、被焼成体をマイクロ波焼成炉内で予熱し、炉内温度と被焼成体の表面温度との差を制御しながらマイクロ波によりセラミックスを焼結する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
この際、マイクロ波焼成炉の炉本体内の二重の断熱部材としては、外側断熱部材としては、マイクロ波の吸収の少ないセラミックスファイバーボードが用いられ、内側断熱部材としては、被焼成物と同一または近似したマイクロ波吸収特性を有する材料を外側断熱部材にコーティングしたコーティング層が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２６５４９０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成のマイクロ波焼成炉は焼成段階で内側断熱部材であるコーティング層が剥がれたり、外側断熱部材のセラミックスファイバーボードとともに変形し破損するという課題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、焼成時に内側断熱部材が剥がれたり、破損することがない構造のマイクロ波焼成炉を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、マイクロ波焼成炉での焼成工程において、内側断熱部材の剥がれや破損の原因について鋭意検討を重ねた。その結果、外側断熱材であるセラミックスファイバーボードが、コーティングされている内側断熱部材による発熱により強度劣化が起こるためであるとの結論を得た。
そこで、このような課題を解決するためにさらに検討を重ねた結果、被焼成物のマイクロ波吸収特性と同一または近似しているものがコーティングされている多孔質セラミックスを内側断熱部材として使用することが有効ではないかとの知見に基づいて本発明を完成したものである。
【０００６】
すなわち、上述した本発明の目的は、被焼成物が収容される炉本体と、マイクロ波を発振して前記炉本体に導くマイクロ波発生手段と、該炉本体内に少なくとも二重の断熱部材と、を具備するマイクロ波焼成炉において、該断熱部材のうち内側断熱部材が被焼成物と同一または近似したマイクロ波吸収特性を有する材料をコーティングした気孔率５〜９５％の多孔質セラミックスにより構成されていることを特徴とするマイクロ波焼成炉によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において、内側断熱部材が被焼成物と同一または近似したマイクロ波吸収特性を有する材料をコーティングした多孔質セラミックスにより構成されている理由は、焼成時に被焼成物表面からの放熱を防止するためである。これにより、被焼成物の外部と内部との温度差を小さくできるため均一に焼成することができるからである。
【０００８】
また、本発明において、前記多孔質セラミックスの気孔率を５〜９５％とした理由は、多孔質セラミックスの気孔率が５％未満の場合は、多孔質セラミックスの上に形成するコーティング層の付着強度が低くなり剥がれやすく好ましくないからであり、また、多孔質セラミックスの気孔率が９５％を越えて大きい場合は、マトリックス部分のセラミックスが少ないため多孔質セラミックス自体の強度が小さくなるめ好ましくないからである。
【０００９】
ここで、多孔質セラミックスの製造方法としては公知の有機物とセラミックス粉末からなる成形体を焼結しても得られるし、公知の有機物多孔体にセラミックス原料スラリーを含浸させたものを乾燥後に焼結しても得られる。また、ハニカム状の多孔質セラミックス板から所望の形状のものを切り出して用いても良い。
以下、従来のマイクロ波焼成炉の概略構成を示す断面図である図１を用いて、具体的に説明する。
【００１０】
マイクロ波焼成炉１は、ステンレス鋼からなる箱状の炉本体２と、炉本体２の外側に設けられたマイクロは発信器３と、マイクロ波を炉本体２内に導く導波管４、炉本体２内でマイクロ波を攪乱するマイクロ波攪乱器５とを備えている。炉本体２の内部には、外側断熱部材６および内側断熱部材７の２つの断熱部材が設けられており、内側断熱部材７に囲まれた空間が被焼成物Ｓが配置される被焼成物配置空間となっている。
【００１１】
ここで、外側断熱部材６としては、好ましくはマイクロ波の吸収が少なく、かつ比熱の小さい材料が用いられ、例えば、セラミックスファイバーボード等が用いられている。
また、内側断熱材７としては、マイクロ波吸収特性が被焼成物Ｓと同一かまたは近似している材料を外側断熱部材６に公知の方法（例えば、セラミックペーストを塗布後に加熱処理する方法等。）でコーティングしたコーティング層が用いられる。
【００１２】
このように構成されるマイクロ波焼成炉１においては、まず、図示しない炉蓋を開けて炉本体２内に被焼成物Ｓを配置し、次いで炉蓋を閉じ、焼成処理を開始する。
【００１３】
次に、焼成工程では、マイクロ波発振器３の出力を上昇させて所定の速度で炉本体２内の被焼成物Ｓの温度を上昇させ、被焼成物Ｓの材質に応じた温度で所定時間保持する。これにより、所望の焼結体が得られていた。
しかし、従来の構成のマイクロ波焼成炉は、焼成段階で内側断熱部材であるコーティング層が剥がれたり、外側断熱部材のセラミックスファイバーボードとともに変形し破損するという課題があった。
【００１４】
以下、本発明について、実施例と比較例により具体的に説明する。
図２は、本発明のマイクロ波焼成炉の炉本体内の二重の断熱部材の概略構成を示す断面図である。図２において、外側断熱部材６としては、セラミックスファイバーボードを用いた。また、内側断熱部材は、多孔質セラミックス８とその上に公知の方法で形成したコーティング層９により構成した。
【００１５】
ここで、多孔質セラミックスの材質はアルミナを用い、気孔率としては表１に示したものを用いた。また、コーティング材料としては、被焼成物と同一の材料を用いて多孔質セラミックスの上にコーティング層を形成した。
【００１６】
次に、表１に示した材質と形状の被焼成物を炉内の被焼成物配置空間に配置し、表１に示した加熱温度と保持時間の焼成処理を各々２０回行い、内側断熱部材に変形や破損が起こるかどうかの評価を行った。
【００１７】
【表１】
2004101122.tif 000003
【００１８】
（実施例の評価結果）
内側断熱部材を実施例１〜３に示した構成とした場合は、内側断熱部材に変形や、破損は生じなかった。
【００１９】
（比較例の評価結果）
これに対して、多孔質セラミックスの気孔率が本発明の範囲外で９７％と大きい比較例１では、多孔質セラミックス自体が破損した。
また、気孔率が本発明の範囲外で３％と小さい多孔質セラミックスを用いた比較例２では、コーティング層の付着強度が低かったため剥離が生じた。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による被焼成物のマイクロ波吸収特性と同一または近似している材料がコーティングしてある多孔質セラミックスを内側断熱部材として使用すれば、繰り返し使用しても内側断熱部材が変形したり、破損しないマイクロ波焼成炉を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のマイクロ波焼成炉の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明のマイクロ波焼成炉の断熱部材の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１；マイクロ波焼成炉
２；炉本体
３；マイクロ波発振器
４；導波管
５；マイクロ波攪乱器
６；外側断熱部材
７；内側断熱部材
８；多孔質セラミックス
９；コーティング層
Ｓ；被焼成物
【図１】
2004101122.tif 000004
【図２】
2004101122.tif 000005