(57)【要約】【課題】耐反応性及び耐熱衝撃性に優れ、高速焼成や３００ｍｍ□程度の大型化も実現可能な焼成容器を提供する。【解決手段】本焼成容器は最大粒径が３ｍｍ以下で主成分がマグネシアおよびマグネシア・スピネルからなり、ＭｇＯの総量が６０〜９０ｗｔ％で、かつ粒径５０μｍ以下の粉に含まれるＡｌ２Ｏ３量が２．０ｗｔ％以下である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大粒径が３ｍｍ以下で主成分がマグネシアおよびマグネシア・スピネルからなる焼成容器であって、ＭｇＯの総量が６０〜９０ｗｔ％で、かつ粒径５０μｍ以下の粉に含まれるＡｌ２Ｏ３量が２．０ｗｔ％以下であることを特徴とする焼成容器。
【請求項２】
ジルコニアを外割で３〜１０ｗｔ％添加することを特徴とする請求項１項に記載の焼成容器。
【請求項３】
ジルコニア−ムライトを外割で３〜１０ｗｔ％添加することを特徴とする請求項１項に記載の焼成容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は焼成容器に係り、特にアルカリを多量に含むセラミックスや、重金属を含有する電子セラミックスの熱処理、焼成に適する焼成容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシアはＮａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリやＰｂ、Ｂｉ等の重金属に対する耐食性に優れることからガラス用の焼成容器として使用されてきた。
【０００３】
一方、アルミナ−ムライト質に代表される電子セラミックスの焼成容器は、ＳｉＯ２を含有する素材が多く、アルカリや重金属を多量に含む製品に使用した場合、これらの成分の影響でガラス化し特性が著しく劣化し耐用が急激に低下する問題があり、マグネシア質が使用されてきた。
【０００４】
しかしながら、マグネシア質は熱膨張が大きいために、一般的に耐熱衝撃性に劣ることが問題であった。このため、高速焼成や大型形状品のように熱応力の発生しやすい用途では使用することが難しく、セッターや２００ｍｍ□以下程度のサヤの使用しかできなかった。
【０００５】
なお、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３を主成分として含有し、ＺｒＯ２を副成分とする焼成容器が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２０８３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、耐反応性及び耐熱衝撃性に優れ、高速焼成や３００ｍｍ□程度の大型化も実現可能な焼成容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明に係る焼成容器は、最大粒径が３ｍｍ以下で主成分がマグネシアおよびマグネシア・スピネルからなる焼成容器であって、ＭｇＯの総量が６０〜９０ｗｔ％で、かつ粒径５０μｍ以下の粉に含まれるＡｌ２Ｏ３量が２．０ｗｔ％以下であることを特徴とする。
【０００８】
好適には、ジルコニアを外割で３〜１０ｗｔ％添加する。  
また、好適には、ジルコニア−ムライトを外割で３〜１０ｗｔ％添加する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る焼成容器によれば、耐反応性及び耐熱衝撃性に優れ、高速焼成や３００ｍｍ□程度の大型化も実現可能な焼成容器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る焼成容器の一実施形態について説明する。
【００１１】
本発明に係る焼成容器は、最大粒径が３ｍｍ以下で主成分がマグネシアおよびマグネシア・スピネルからなる焼成容器であって、ＭｇＯの総量が６０〜９０ｗｔ％で、かつ粒径５０μｍ以下の粉に含まれるＡｌ２Ｏ３量が２．０ｗｔ％以下である。
【００１２】
好ましくは、上記原料に外割でジルコニアを３〜１０ｗｔ％添加するか、ジルコニア−ムライトを外割で３〜１０ｗｔ％添加するのが好ましい。
【００１３】
本発明に係る焼成容器は、マグネシアにマグネシア・スピネルを複合することでマグネシア本来の耐食性を保持しつつ耐熱衝撃性が向上できる。マグネシア・スピネルはスピネル型構造（ＡＢ２Ｘ４型）を持つ化合物で、アルカリや重金属に対し良好な耐食性を有し、熱膨張は１０００℃での熱膨張率（％）で比較するとマグネシアの１．４５に対して０．９４と小さく耐熱衝撃性にとっては有利である。マグネシアにマグネシア・スピネルを複合することで耐熱衝撃性は向上する。最適な複合割合を検討した結果を以下に説明する。
【００１４】
マグネシアの割合が少ないと耐反応性が低下し、アルカリや重金属を多量に含む製品に使用すると反応により寿命が低下するためＭｇＯは６０％以上が好ましい。マグネシア・スピネル複合量が少ないと耐熱衝撃性の改善効果が少なくなるのでＭｇＯは９０％以下が好ましい。
【００１５】
骨材となる原料の最大粒子径は３ｍｍ以下が好ましい。最大粒子径がこれより大きいと肉厚１０ｍｍ以下の製品を成形する場合に密度ムラが発生する。焼結に関与する５０μｍ以下の微粉部はＭｇＯ中心で構成されることが好ましい。微粉部のマグネシア・スピネル量が増加すると、耐熱衝撃性が低下する傾向がある。また、反応性も微粉を構成する原料種の影響を受けやすく、耐食性の優れたＭｇＯで構成されることが好ましい。このため微粉部である５０μｍ以下の粉に含まれるＡｌ２Ｏ３の割合は２ｗｔ％以下に抑える必要がある。
【００１６】
マグネシアとマグネシア・スピネルを主原料とする材質の耐熱衝撃性をさらに向上させたい場合はジルコニア、ジルコニア−ムライトを添加すると効果がある。いずれの原料も耐食性に優れた原料で、マグネシアとは異なる熱膨張率を有し、適量を添加することで耐熱衝撃性を向上させることができる。
【００１７】
添加量としては３ｗｔ％以下では効果が少なく、１０ｗｔ％以上添加すると耐熱衝撃性が低下するため、３〜１０ｗｔ％が好ましい。
【００１８】
上記本発明に係る焼成容器によれば、リチウム電池用正極材、誘電体原料等のアルカリを多量に含むセラミックスや、Ｐｂ、Ｂｉ等の重金属を含有するバリスタ、コンデンサ等の電子セラミックスの熱処理、焼成に使用可能な耐反応性に優れ、耐熱衝撃性も同時に有するため高速焼成や３００ｍｍ□程度の大型化も可能な焼成容器が実現される。
【実施例】
【００１９】
［実施例１］
表１に示すようなＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３の割合で３００ｍｍ□で高さが１００ｍｍのサヤを作製した。使用したマグネシア原料は粒度が３ｍｍ以下で、純度が９９％以上のものを使用した。マグネシア・スピネル原料は純度が９９％以上で粒度が３ｍｍ以下０．２５ｍｍ以上のものを使用し、０．５ｍｍ以下のＡｌ２Ｏ３量は０．１％に抑えた。成形はメチルセルロースを添加しプレス成形で行った。焼成は１７００℃で行った。
【００２０】
（耐反応性評価）
得られたサヤより切り出した試験片（１３０×１３０×９ｔ）上にＮａ２ＳＯ４を５００ｇ積載し、大気中１２５０℃、４時間保持を３サイクル繰り返し。加熱前後での試験片の寸法を測定し残存膨張率を算出。処理前に比較して試験片は０．１８％膨張していた。
【００２１】
（耐熱衝撃性評価）
電気炉を用いて得られたサヤの耐熱衝撃性評価を行った。粉体の熱処理に使用されることを想定してサヤにアルミナ粒を充填して、プッシャー式の電気炉で６００℃に加熱した後炉外に取り出すという急冷条件下でサヤが割れるかどうかで評価した。サヤが割れない場合は加熱温度を５０℃上げて上述の操作を繰り返し、サヤが割れない場合はさらに加熱温度を５０℃上げて評価を継続した。最終的には８５０℃に加熱後の急冷時にサヤは割れた。この温度を耐熱衝撃温度△Ｔとし、他の試験体との比較を行った。
【００２２】
［実施例２〜５、比較例２〜６］
表１に示すＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２の割合で実施例１と同様のプロセスで同形状のサヤを作製した。得られたサヤで実施例１と同様の耐反応性評価、耐熱衝撃性評価を行った。
【００２３】
（実施例２、３）
ジルコニアを添加した例であり、ジルコニアはＣａＯ部分安定化ジルコニアで粒度は１５０μｍ以下のものをそれぞれ５ｗｔ％、１０ｗｔ％添加した。ジルコニアの添加により耐熱衝撃性温度△Ｔは高くなる。残存膨張率はやや大きくなっており耐反応性はやや低下する傾向を示す。
【００２４】
（実施例４、５）
ジルコニア−ムライトを添加した例であり、粒度は２００μｍ以下のものをそれぞれ５ｗｔ％、１０ｗｔ％添加した。ジルコニアの添加により耐熱衝撃性温度△Ｔは高くなる。５ｗｔ％添加の実施例４では△Ｔ＝１０００℃で評価した中で最も良好な耐熱衝撃性を示した。残存膨張率はやや大きくなっており耐反応性はやや低下する傾向、ジルコニア添加に比較して低下傾向は大きい。
【００２５】
（比較例１）
アルミナ−ムライト質で実施例１と同形状のサヤを製作した。耐熱衝撃性は高いが、反応に起因する残存膨張が大きく、本各実施例のマグネシア−スピネル質に比較して耐反応性で劣る。
【００２６】
（比較例２）
マグネシア−スピネル質を添加しないマグネシア質の例であり、耐反応性は優れるが耐熱衝撃性が問題である。
【００２７】
（比較例３）
マグネシア−スピネル質でＭｇＯの割合が６０ｗｔ％以下の例であり、耐反応性が不十分である。
【００２８】
（比較例４）
マグネシア−スピネル質で５０μｍ以下のＡｌ２Ｏ３の割合が５．０ｗｔ％以上の例であり、ＭｇＯ量は６０ｗｔ％以上であるが、残存膨張率が大きく耐反応性が不十分であり、また△Ｔは７００℃と低く耐熱衝撃性も不十分である。
【００２９】
（比較例５）
マグネシア−スピネル質でジルコニアの添加量が１０．０ｗｔ％以上の例であるが、耐熱衝撃性が不十分である。
【００３０】
（比較例６）
マグネシア−スピネル質でジルコニア・ムライトの添加量が１５．０ｗｔ％以上の例であるが、耐熱衝撃性が不十分である。
【表１】
2007112670.tif 000002