(57)【要約】【課題】焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を焼成してセラミック複合体を形成する際に、反りや剥がれ、クラック等が生じることを抑制できるセラミック複合体の製造方法及びセラミック複合体を提供すること。【解決手段】本発明に係るセラミック複合体の製造方法は、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を一括して焼成するセラミック複合体の製造方法であって、第１の焼結温度を有する第１のセラミック成形体と、第１の焼結温度よりも高い第２の焼結温度を有する第２のセラミック成形体とを積層する工程と、第１のセラミック成形体を第１の焼結温度以上第２の焼結温度以下となるように温度調整し、かつ、第２のセラミック成形体を第２の焼結温度以上の焼結温度で焼成する工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を一括して焼成するセラミック複合体の製造方法であって、
第１の焼結温度を有する第１のセラミック成形体と、前記第１の焼結温度よりも高い第２の焼結温度を有する第２のセラミック成形体とを積層する工程と、
前記第１のセラミック成形体を前記第１の焼結温度以上前記第２の焼結温度以下となるように温度調整し、かつ、前記第２のセラミック成形体を前記第２の焼結温度以上の焼結温度で焼成する工程と、
を有することを特徴とするセラミック複合体の製造方法。
【請求項２】
前記第２のセラミック成形体の前記第１のセラミック成形体との積層面側の温度が、前記第２の焼結温度となるように焼成することを特徴とする請求項１に記載のセラミック複合体の製造方法。
【請求項３】
前記第１のセラミック成形体の前記第２のセラミック成形体との積層面に対向する第１の主面が前記第１の焼結温度となるように温度調整し、かつ、前記第２のセラミック成形体の前記第１のセラミック成形体との積層面に対向する第２の主面を前記第２の焼結温度以上の焼結温度で焼成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセラミック複合体の製造方法。
【請求項４】
前記第１，第２のセラミック成形体は、焼成助剤を含有しないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のセラミック複合体の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の製造方法により得られたことを特徴とするセラミック複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック複合体の製造方法及び該製造方法により得られたセラミック複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
機能性材料としてセラミックが従来から使用されている。近年では、機能性向上のために組成の異なるセラミック成形体を積層して焼成したセラミック複合体が製造されている。しかし、組成の異なるセラミック成形体を積層して焼成する場合、夫々のセラミック成形体の熱膨張係数の違いや焼結温度の違いにより、反りや剥がれ等が生じていた。
【０００３】
そこで、従来のセラミック複合体の製造方法では、複数のセラミック成形体のうち、収縮開始温度が最も高温である組成のセラミック成形体以外のセラミック成形体を前記収縮開始温度よりも低い温度であらかじめ熱処理している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記セラミック複合体の製造方法では、収縮開始温度が最も高温である組成のセラミック成形体以外のセラミック成形体を前記収縮開始温度よりも低い温度であらかじめ熱処理することにより、収縮開始温度を近似することができるため、異なる材料を剥離や反り無く、高強度で同時焼成できるとしている。
【０００５】
また、組織が異なる複数の素材の組成が連続的に変化し一体的に組み合わされた傾斜機能材料を形成する方法として、被焼結材料に対して通電加熱装置における加熱領域の位置を移動させながら、被焼結材料の被加熱領域の領域ごとに独立して焼結温度を設定して焼結を行うことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０４８８０号公報
【特許文献２】特開２００８−６９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、焼結温度の異なるセラミック成形体を焼成してセラミック複合体を製造する場合、焼結温度が高い方のセラミック成形体に合わせて焼成を行う必要がある。このため、焼結温度が低い方のセラミック成形体（特に、焼結温度が高いセラミック成形体との積層面）では焼結温度が高くなり過ぎ、セラミック成形体の一部の粒子が必要以上に成長して粗大化する現象が生じる。
【０００８】
この結果、焼結温度が低い方のセラミック成形体に粗大化による歪みが生じ、反りや剥がれ、クラック等が発生する不具合が生じる。しかしながら、特許文献１に開示される製造方法では、上記のように、セラミック成形体の一部の粒子が必要以上に成長して粗大化することを防止することはできない。また、特許文献２に開示される方法では、傾斜機能材料の焼成にしか用いることができず、焼結温度の異なるセラミック成形体を積層したセラミック複合体を一括して焼成することはできない。
【０００９】
本発明は、上記の事情に対処してなされたものであり、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を焼成してセラミック複合体を形成する際に、反りや剥がれ、クラック等が生じることを抑制できるセラミック複合体の製造方法及びセラミック複合体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】
【００１０】
上記目的を達成すべく、本発明は、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を一括して焼成するセラミック複合体の製造方法であって、第１の焼結温度を有する第１のセラミック成形体と、第１の焼結温度よりも高い第２の焼結温度を有する第２のセラミック成形体とを積層する工程と、第１のセラミック成形体を第１の焼結温度以上第２の焼結温度以下となるように温度調整し、かつ、第２のセラミック成形体を第２の焼結温度以上の焼結温度で焼成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を一括して焼成するセラミック複合体を製造する際に、第１のセラミック成形体を第１の焼結温度以上第２の焼結温度以下となるように温度調整し、かつ、第２のセラミック成形体を第１の焼結温度よりも高い第２の焼結温度以上の焼結温度で焼成しているので、第１のセラミック成形体全体を第２のセラミック成形体の焼結温度まで加熱することなく一括して第１，第２のセラミック成形体を焼成することができる。
【００１２】
このため、焼結温度が低い第１のセラミック成形体の温度が高くなり過ぎ、セラミック成形体の一部の粒子が必要以上に成長して粗大化する現象を効果的に抑制することができる。この結果、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を焼成してセラミック複合体を形成する際に、反りや剥がれ、クラック等が生じることを抑制できる。
【００１３】
本発明の一態様においては、第２のセラミック成形体の第１のセラミック成形体との積層面側の温度が、第２の焼結温度となるように焼成することを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様によれば、第２のセラミック成形体の第１のセラミック成形体との積層面側の温度が第２の焼結温度となるように焼成している。このため、第２のセラミック成形体が十分に焼成される。この結果、第２のセラミック成形体の焼成が十分でないために、反りや剥がれ、クラック等が生じやすくなるのを抑制することができる。
【００１５】
本発明の一態様においては、第１のセラミック成形体の第２のセラミック成形体との積層面に対向する第１の主面が第１の焼結温度となるように温度調整し、かつ、第２のセラミック成形体の第１のセラミック成形体との積層面に対向する第２の主面を第２の焼結温度以上の焼結温度で焼成することを特徴とする。
【００１６】
本発明の一態様によれば、第１のセラミック成形体の第２のセラミック成形体との積層面に対向する第１の主面が第１の焼結温度となるように温度調整し、かつ、第２のセラミック成形体の第１のセラミック成形体との積層面に対向する第２の主面を第２の焼結温度以上の焼結温度で焼成している。このため、第２のセラミック成形体を十分に焼成しつつ、第１のセラミック成形体が必要以上に加熱されるのを効果的に抑制することができる。
【００１７】
本発明の一態様においては、第１，第２のセラミック成形体は、焼成助剤を含有しないことを特徴とする。
【００１８】
本発明の一態様によれば、焼結温度を下げるために必要な焼成助剤を含有していなくとも、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を一括して焼成することができる。
【００１９】
本発明の他の態様においては、上記製造方法によりセラミック複合体を製造することを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、反りや剥がれ、クラック等が生じることを抑制できるセラミック複合体を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体を焼成してセラミック複合体を形成する際に、反りや剥がれ、クラック等が生じることを抑制できるセラミック複合体の製造方法及びセラミック複合体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係るセラミック複合体の断面図。
【図２】実施形態に係るセラミック複合体の製造装置の構成図。
【図３】実施形態に係る製造装置によるセラミック複合体の製造方法についての説明図。
【図４】セラミック複合体の温度勾配を示す図。
【図５】セラミック粒子の肥大化を説明するための模式図。
【図６】実施形態に係るセラミック複合体を用いた固体電池の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、本発明に係るセラミック複合体を固体電池及び配線基板に用いた例について説明しているが、これに限定されるものではない。
【００２４】
図１は、実施形態に係るセラミック複合体１００の断面図である。セラミック複合体１００は、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体（第１のセラミック成形体１０１及び第２のセラミック成形体１０２）を一括して焼成することにより形成されている。
【００２５】
図１に示すように、セラミック複合体１００は、第１のセラミック成形体１０１上に第２のセラミック成形体１０２が積層された構成を有する。また、本実施形態では、第２のセラミック成形体１０２を構成する第２のセラミック組成物の第２の焼結温度Ｔ２が、第１のセラミック成形体１０１を構成する第１のセラミック組成物の第１の焼結温度Ｔ１よりも高くなっている。
【００２６】
第１のセラミック成形体１０１及び第２のセラミック成形体１０２は、例えば、セラミック原料粉末（セラミック組成物）をバインダなどと混ぜてペースト状にし、プラスチックのキャリアフィルム上に薄いシートとして延ばして乾燥させたグリーンシートや、セラミック原料粉末をバインダなどと混ぜて加圧成形したものである。
【００２７】
ここで、第１，第２のセラミック成形体１０１，１０２を夫々構成する第１，第２のセラミック組成物の具体例としては、ＺｒＯ２（二酸化ジルコニウム）、ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）、Ｎｂ２Ｏ５（五酸化ニオブ）、ＬＣＯ（ＬｉＣｏＯ２：コバルト酸リチウム）、ＣａＳＯ４（硫酸カルシウム）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＬＬＺ（Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２：ジルコン酸リチウムランタン）、ＣａＯ・ＳｉＯ２（カルシウムシリケート）、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＳｉＯＣ（酸化炭化ケイ素）、ＳｉＢＮＣ（ホウ化窒化炭化ケイ素）、ＳｉＢＮ３Ｃ（ホウ化窒化炭化ケイ素）、ＳｉＢ６（ホウ化ケイ素）、ＴｉＢ２（ホウ化チタニウム）、Ｓｉ３Ｎ４（窒化ケイ素）、ＳｉＢ３（ホウ化ケイ素）、ＺｒＳｉＯ４（ジルコン）、セメントモルタル、ＣａＳｉＯ３（ウラストナイト）、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）等が挙げられる。
【００２８】
各セラミック組成物の焼結温度は、ＺｒＯ２が約１３６０度、ＬｉＮｂＯ３が約６３０度、Ｎｂ２Ｏ５が約７６０度、ＬＣＯが約５６５度、ＣａＳＯ４が約２５０度、Ａｌ２Ｏ３が約１０３６度、ＴｉＮが約１４７５度、ＬＬＺが約１０００度、ＣａＯ・ＳｉＯ３が約９００度、ＳｉＯ２が約１１００度、ＳｉＣが約１３５０度、ＳｉＢＮＣが約７５０度、ＳｉＢ６が約１０００度、ＴｉＢ２が約１０００度、Ｓｉ３Ｎ４が約１０００度、ＺｒＳｉＯ４が約１２５０度、セメントモルタルが約６５０度、ＣａＳｉＯ３が約７５０度、ＣａＣＯ３が約４００度である。
【００２９】
なお、上述のように第２のセラミック成形体１０２を構成する第２のセラミック組成物の第２の焼結温度Ｔ２が、第１のセラミック成形体１０１を構成する第１のセラミック組成物の第１の焼結温度Ｔ１よりも高くなっている。このため、第１，第２のセラミック組成物には、以下の表１に示す組み合わせが考えられる。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
上記表１に示す組み合わせは、一例であり、これに限定されるものではない。第２のセラミック焼結温度Ｔ２が第１のセラミック組成物の焼結温度Ｔ１よりも高ければよい。なお、この実施形態では、第１，第２の焼結温度Ｔ１，Ｔ２を各セラミック組成物の融点の約半分の温度としている。
【００３２】
図２は、実施形態に係るセラミック複合体１００の製造装置２００の構成図である。
製造装置２００は、例えば、電気炉である。製造装置２００は、チャンバ（筐体）２０１、温度調整手段２０２Ａ，２０２Ｂ、温度計２０３Ａ，２０３Ｂ等を備える。
【００３３】
チャンバ（筐体）２０１は、セラミック複合体１００となる第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との積層体を収容する。
【００３４】
温度調整手段２０２Ａは、第１のセラミック成形体１０１の第２のセラミック成形体１０２との積層面Ｃに対向する第１の主面１０１Ａが第１の焼結温度Ｔ１となるように冷却（温度調整）する。なお、温度調整手段２０２Ａの冷却（温度調整）は、図示しない冷媒等により行われる。例えば、第１の焼結温度以上に熱せられたオイルが循環している温度調整手段２０２Ａと、第１のセラミック成形体１０１とが接することで、第１のセラミック成形体１０１が第１の焼結温度以上第２の焼結温度以下となるように温度調整が行われる。
【００３５】
また、温度調整手段２０２Ａは、セラミック複合体１００となる第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との積層体を載置する載置台を兼ねている。温度計２０３Ａは、例えば、ＴＣ温度計であり、温度調整手段２０２Ａの温度を計測する。
【００３６】
温度調整手段２０２Ｂは、ヒータＷを内蔵し、第２のセラミック成形体１０２の第１のセラミック成形体１０１との積層面Ｃに対向する第２の主面１０２Ａを加熱（温度調整）する。温度調整手段２０２Ｂは、第２の主面１０２Ａを第２の焼結温度Ｔ２以上の温度に加熱して、第２のセラミック成形体１０２を焼成する。温度計２０３Ｂは、例えば、ＴＣ温度計であり、温度調整手段２０２Ｂの温度を計測する。
【００３７】
また、この実施形態に係る製造装置２００では、第２のセラミック成形体１０２の第１のセラミック成形体１０１との積層面Ｃ側の温度が、第２の焼結温度Ｔ２となるように第２の温度調整手段２０２Ｂの温度が予め調整されている。なお、この実施形態では、第２のセラミック成形体１０２の第１のセラミック成形体１０１との積層面Ｃ側の温度が第２の焼結温度Ｔ２となる温度調整手段２０２Ｂの温度を予め実験等により取得している。
【００３８】
図３は、製造装置２００によるセラミック複合体１００の製造方法についての説明図である。図４は、セラミック複合体１００を焼成する際の温度勾配を示す図である。以下、図１〜図４を参照して、製造装置２００によるセラミック複合体１００の製造方法について説明する。
【００３９】
初めに、セラミック複合体１００となる第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との積層体を製造装置２００のチャンバ２０１内に載置する。この際、第１のセラミック成形体１０１の第１の主面１０１Ａが温度調整手段２０２Ａ側となるように、温度調整手段２０２Ａ上に載置する。
【００４０】
次に、温度調整手段２０２Ｂにより、第２のセラミック成形体１０２の第２の主面１０２Ａを第２の焼結温度Ｔ２以上に加熱（温度調整）する。また、温度調整手段２０２Ａにより、第１のセラミック成形体１０１の第１の主面１０１Ａが第１の焼結温度Ｔ１となるように冷却（温度調整）する。
【００４１】
時間の経過とともに、第２のセラミック成形体１０２の第２の主面１０２Ａ側から第１のセラミック成形体１０１との積層面Ｃに向かって温度が上昇していく。図３のハッチンング部Ｈ１は、温度調整手段２０２Ｂにより加熱されている領域を示している。
【００４２】
このままであれば、時間の経過とともに熱が第１のセラミック成形体１０１側に伝達されるため、第１のセラミック成形体１０１及び第２のセラミック成形体１０２全体が第２の焼結温度Ｔ２以上に加熱されてしまう。
【００４３】
しかし、製造装置２００では、温度調整手段２０２Ａにより、第１のセラミック成形体１０１の第１の主面１０１Ａを第１の焼結冷却Ｔ１となるように冷却（温度調整）している。図３のハッチンング部Ｈ２は、温度調整手段２０２Ａにより冷却されている領域を示している。
【００４４】
そして、所定の時間が経過し、熱の伝達が飽和状態となると、第２のセラミック成形体１０２の第２の主面１０２Ａが最も温度が高く、第１のセラミック成形体１０１の第１の主面１０１Ａへと向かうにしたがって温度が徐々に低下する温度勾配を有する状態となる。
【００４５】
図４は、図３で説明した温度勾配を示した図である。図４は、縦軸が温度（Ｔ）、横軸が第１，第２のセラミック成形体１０１，１０２の縦方向における位置（Ｐ）を示している。横軸のＡの位置は、第２のセラミック成形体１０２の第２の主面１０２Ａである。横軸のＣの位置は、第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との積層面Ｃである。横軸のＢの位置は、第１のセラミック成形体１０１の第１の主面１０１Ａである。
【００４６】
上述のように、実施形態に係る製造装置２００では、第２のセラミック成形体１０２の第２の主面１０２Ａを第２の焼結温度Ｔ２以上に加熱し、かつ、第１のセラミック成形体１０１の第１の主面１０１Ａを冷却して第１の焼結温度Ｔ１となるようにしている。
【００４７】
このため、第１のセラミック成形体１０１及び第２のセラミック成形体１０２は、図４に示すように、第２のセラミック成形体１０２の第２の主面１０２Ａから第１のセラミック成形体１０１の第１の主面１０１Ａに向かって温度が低下する温度勾配を有する状態となる。
【００４８】
また、この実施形態では、第２のセラミック成形体１０２の第１のセラミック成形体１０１との積層面Ｃ側の温度が、第２の焼結温度Ｔ２となるように第１，第２の温度調整手段２０２Ａ，２０２Ｂの温度を調整している。このため、第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との積層面Ｃとなる横軸のＣの位置において、温度が第２の焼結温度Ｔ２となる。
【００４９】
なお、横軸のＡの位置からＣの位置まで（第２のセラミック成形体１０２）の温度勾配と、横軸のＣの位置からＢの位置まで（第１のセラミック成形体１０１）の温度勾配とが異なっているのは、第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との熱伝導度の違いに起因している。第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との熱伝導度が略同じであれば、横軸のＡの位置からＣの位置までの温度勾配と、横軸のＣの位置からＢの位置までの温度勾配も略同じとなる。
【００５０】
図４に示した温度勾配の状態を一定時間保持して第１のセラミック成形体１０１及び第２のセラミック成形体１０２を焼成し、セラミック複合体１００を得る。
【００５１】
図５は、セラミック粒子の肥大化を説明するための模式図である。図５の鎖線Ｃは、第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との積層面Ｃを示している。また、図５の領域Ｘは、第２のセラミック成形体１０２側を示している。図５の領域Ｙは、第１のセラミック成形体１０１側を示している。
【００５２】
図５（ａ）は、セラミック複合体１００全体を第２の焼結温度Ｔ２で焼成した場合の模式図である。図５（ａ）に示すように、セラミック複合体１００全体を第２の焼結温度Ｔ２で焼成した場合、第２のセラミック成形体１０２（領域Ｘ）は十分に焼成されるが、第１のセラミック成形体１０１（領域Ｙ）は温度が高くなり過ぎ、第１のセラミック成形体１０１のセラミック粒子が必要以上に成長して粗大化する。この結果、第１のセラミック成形体１０１にセラミック粒子の粗大化による歪みが生じ、反りや剥がれ、クラック等が発生する不具合が生じる。
【００５３】
図５（ｂ）は、本実施形態の製造方法によりセラミック複合体１００を焼成した場合の模式図である。図５（ｂ）に示すように、本実施形態の製造方法によりセラミック複合体１００を焼成した場合、第２のセラミック成形体１０２（領域Ｘ）が十分に焼成されるとともに、第１のセラミック成形体１０１（領域Ｙ）は従来ほど温度が高くならない。このため、第２のセラミック成形体１０２との積層面Ｃの近くにセラミック粒子の粗大化がみられるだけである。この結果、第１のセラミック成形体１０１にセラミック粒子の粗大化による歪みが生じることを抑制することができ、反りや剥がれ、クラック等を効果的に抑制することができる。
【００５４】
なお、第１のセラミック成形体１０１の一部の粒子が必要以上に成長して粗大化する現象を抑制するためには、第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との積層面Ｃの温度が第１の焼結温度Ｔ１となるように焼成した方がよいとも考えられる。しかしながら、第１のセラミック成形体１０１の第１の焼結温度Ｔ１に合わせると、積層面Ｃ側において第２のセラミック成形体１０２が焼成されず、却って、反りや剥がれ、クラック等が生じやすくなる。このため、この実施形態では、第２のセラミック成形体１０２の第１のセラミック成形体１０１との積層面Ｃ側の温度が、第２の焼結温度Ｔ２となるように焼成している。
【００５５】
本実施形態においては、第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２の厚みは同じであるとしたが、異なる厚みであってもよい。また、第１のセラミック成形体１０１と第２のセラミック成形体１０２との間に、第３のセラミック成形体を含む形態であってもよい。
【００５６】
以上のように、本発明では、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体（第１，第２のセラミック成形体１０１，１０２）を一括して焼成しセラミック複合体１００を製造する際に、第１のセラミック成形体１０１を第１の焼結温度Ｔ１以上第２の焼結温度以下となるように温度調整し、かつ、第２のセラミック成形体１０２を第１の焼結温度Ｔ１よりも高い第２の焼結温度Ｔ２以上の焼結温度で焼成している。このため、第１のセラミック成形体１０１を第２のセラミック成形体１０２の第２の焼結温度Ｔ２まで加熱することなく一括して第１，第２のセラミック成形体１０１，１０２を焼成することができる。
【００５７】
このため、焼結温度が低い第１のセラミック成形体１０１の温度が高くなり過ぎ、第１のセラミック成形体１０１の一部の粒子が必要以上に成長して粗大化する現象を効果的に抑制することができる。この結果、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体（第１，第２のセラミック成形体１０１，１０２）を焼成してセラミック複合体１００を形成する際に、反りや剥がれ、クラック等が生じることを抑制できる。
【００５８】
また、本発明では、第２のセラミック成形体１０２の第１のセラミック成形体１０１との積層面Ｃ側の温度が第２の焼結温度Ｔ２となるように焼成している。このため、第２のセラミック成形体１０２が十分に焼成される。この結果、第２のセラミック成形体１０２の焼成が十分でないために、反りや剥がれ、クラック等が生じやすくなるのを抑制することができる。
【００５９】
また、本発明では、第１のセラミック成形体１０１の第２のセラミック成形体１０２との積層面Ｃに対向する第１の主面１０１Ａが第１の焼結温度Ｔ１となるように温度調整し、かつ、第２のセラミック成形体１０２の第１のセラミック成形体１０１との積層面Ｃに対向する第２の主面１０２Ａを第２の焼結温度Ｔ２以上の焼結温度で焼成している。このため、第２のセラミック成形体１０２を十分に焼成しつつ、第１のセラミック成形体１０１が必要以上に加熱されるのを効果的に抑制することができる。
【００６０】
また、本発明では、焼結温度を下げるために必要な焼成助剤を含有していなくとも、焼結温度の異なる複数のセラミック成形体（第１，第２のセラミック成形体１０１，１０２）を一括して焼成することができる。また、焼成助剤を含有しない、すなわち純度の高い（例えば、９９．９％以上）第１，第２のセラミック組成物を用いることで、セラミック複合体１００の強度の低下を防ぐことができる。
【００６１】
図６は、実施形態に係るセラミック複合体１００（図１参照）を用いた固体電池３００の断面図である。固体電池３００は、正極層３０１と、負極層３０２と、固体電解質層３０３と、正極集電体３０４Ａと、負極集電体３０４Ｂと、封止部材３０５と、正極リード端子３０６Ａと、負極リード端子３０６Ｂとを備えている。ここで、正極層３０１、負極層３０２及び固体電解質層３０３は、電池要素を構成する。
【００６２】
正極層３０１及び負極層３０２は、固体電池において正極層及び負極層として一般的に用いられているものを使用することができる。正極層及び負極層は、それぞれ、少なくとも正極活物質及び負極活物質を含み、必要に応じて、導電助剤や固体電解質（イオン伝導助剤）、バインダ成分等を含んでいてもよい。
【００６３】
固体電解質層３０３は、正極層３０１と負極層３０２との間に配置されている。本発明に用いられる固体電解質層３０３は、固体電解質層としての機能を有するものであれば特に限定されない。固体電解質層３０３に用いられる固体電解質材料としては、固体電池（例えば全固体型リチウム二次電池）において一般的に用いられるものと同様のものを用いることができる。
【００６４】
正極集電体３０４Ａは、正極層３０１の固体電解質層３０３と反対側の表面に積層されている。また、負極集電体３０４Ｂは、負極層３０２の固体電解質層３０３とは反対側の表面に積層されている。正極集電体３０４Ａ及び負極集電体３０４Ｂは、固体電池で一般的に用いられている各種の材料、例えばステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム、ニッケル、鉄、チタンおよびカーボン等から形成することができる。
【００６５】
封止部材３０５は、樹脂等の絶縁性材料で形成されている。封止部材３０５は、正極層３０１、負極層３０２及び固体電解質層３０３から構成される電池要素と、電池要素に夫々積層された正極集電体３０４Ａ及び負極集電体３０４Ｂを封止する。
【００６６】
正極リード端子３０６Ａ及び負極リード端子３０６Ｂは、電池要素で発生する電流を取り出すための端子であり、夫々正極集電体３０４Ａ及び負極集電体３０４Ｂに取り付けられている。
【００６７】
上述のように構成された固体電池３００において、図１を参照して説明したセラミック複合体１００は、例えば、正極層３０１及び固体電解質層３０３として用いることができる。ＬＣＯ（ＬｉＣｏＯ２）で第１のセラミック成形体１０１を形成し、ＬＬＺ（Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２）で第２のセラミック成形体１０２を形成した場合、第１のセラミック成形体１０１が正極層３０１となり、第２のセラミック成形体１０２が固体電解質層３０３となる。
【００６８】
以上のように、固体電池３００にセラミック複合体１００を用いた場合、第１，第２のセラミック成形体１０１，１０２（特に積層面）に反りや剥がれクラック等が少ないことから、正極層３０１（第１のセラミック成形体１０１）及び固体電解質層３０３（第２のセラミック成形体１０２）の積層面での電気抵抗が小さくなり高速に充放電を行うことができ、出入力密度が向上する。また、充放電のサイクル性能が改善する。
【００６９】
なお、上記説明では、セラミック複合体１００を、正極層３０１及び固体電解質層３０３として用いているが、固体電池３００の他の構成（例えば、負極層３０２、正極集電体３０４Ａと、負極集電体３０４Ｂ）に用いるようにしてもよい。
【００７０】
その他、実施形態に係るセラミック複合体１００（図１参照）は、異なる性能を有するセラミック成形体をできるので、種々の性能を要求される機能性タイル、例えば、耐熱タイルや建築物の外壁用タイルとして使用することもできる。
【００７１】
耐熱タイルの場合、セラミック組成物としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＢＮＣ、ＳｉＢＮ３Ｃ、ＳｉＢ６、ＴｉＢ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＢ３、ＺｒＳｉＯ４等を使用することができる。
【００７２】
また、外壁用タイルの場合、セラミック組成物としては、セメントモルタル、ＣａＳｉＯ３、ＣａＣＯ３等を使用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００  セラミック複合体
１０１  第１のセラミック成形体
１０２  第２のセラミック成形体
２００  製造装置
２０１  チャンバ
２０２Ａ，２０２Ｂ  温度調整手段
２０３Ａ，２０３Ｂ  温度計
３００  固体電池
３０１  正極層
３０２  負極層
３０３  固体電解質層
３０４Ａ  正極集電体
３０４Ｂ  負極集電体
３０５  封止部材
３０６Ａ  正極リード端子
３０６Ｂ  負極リード端子
【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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【図６】
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