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Patent Searching and Data


Title:
CERAMIC STRUCTURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/174893
Kind Code:
A1
Abstract:
A ceramic structure (1) comprises: a plurality of first ceramic linear parts (10) that extend in one direction; a plurality of second ceramic linear parts (20) that extend in a direction intersecting with the first linear parts (10); and a third ceramic linear part (30) that passes on the diagonal of a quadrangle defined by the intersection of the first linear parts (10) and the second linear parts (20). A plurality of triangular through-holes, which are each defined by the first linear parts (10), the second linear parts (20), and the third linear part (30), are formed.

Inventors:
ARIMA TAKESHI (JP)
HONDA KOUJI (JP)
Application Number:
PCT/JP2020/000611
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
January 10, 2020
Export Citation:
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Assignee:
MITSUI MINING & SMELTING CO (JP)
International Classes:
F27D3/12; C04B35/486; C04B35/622; C04B35/64
Foreign References:
JPH1179853A1999-03-23
JPH01167600U1989-11-24
JPH0510998U1993-02-12
JP2000009389A2000-01-14
KR101355119B12014-01-24
Attorney, Agent or Firm:
SHOWA INTERNATIONAL PATENT FIRM (JP)
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Claims:
\¥02020/174893 26 卩(:171?2020/000611

請求の範囲

[請求項 1 ] —方向に向けて延びるセラミックス製の複数の第 1の線条部と、 該 第 1の線条部と交差する方向に向けて延びるセラミックス製の複数の 第 2の線条部と、 第 1の線条部と第 2の線条部とが交差することで画 成される四辺形の対角線上を通るセラミックス製の第 3の線条部とを 有し、

第 1の線条部、 第 2の線条部及び第 3の線条部によって画成される 複数の三角形の貫通孔が形成されている、 板状のセラミックス構造体

[請求項 2] 第 3の線条部上に第 2の線条部が配置され、 第 2の線条部上に第 1 の線条部が配置されている、 請求項 1 に記載のセラミックス構造体。

[請求項 3] 第 1の線条部、 第 2の線条部及び第 3の線条部は 1つの交差部で交 差しており、

いずれの前記交差部においても、 第 3の線条部上に第 2の線条部が 配されており、

いずれの前記交差部においても、 第 2の線条部上に第 1の線条部が 配されている、 請求項 2に記載のセラミックス構造体。

[請求項 4] 第 2の線条部は、 その断面が、 前記交差部以外の部位において、 円 形又は楕円形の形状を有しており、

第 1の線条部は、 その断面が、 前記交差部以外の部位において、 円 形又は楕円形の形状を有している、 請求項 3に記載のセラミックス構 造体。

[請求項 5] 第 1の線条部上に第 2の線条部が配置され、 第 2の線条部上に第 3 の線条部が配置されている、 請求項 1 に記載のセラミックス構造体。

[請求項 6] 第 1の線条部、 第 2の線条部及び第 3の線条部は 1つの交差部で交 差しており、

いずれの前記交差部においても、 第 1の線条部上に第 2の線条部が 配されており、 \¥02020/174893 27 卩(:171?2020/000611

いずれの前記交差部においても、 第 2の線条部上に第 3の線条部が 配されている、 請求項 5に記載のセラミックス構造体。

[請求項 7] 第 2の線条部は、 その断面が、 前記交差部以外の部位において、 円 形又は楕円形の形状を有しており、

第 3の線条部は、 その断面が、 前記交差部以外の部位において、 円 形又は楕円形の形状を有している、 請求項 6に記載のセラミックス構 造体。

[請求項 8] 平面視での輪郭の少なくとも一部に直線辺部を有しており、

第 1の線条部、 第 2の線条部及び第 3の線条部のうちのいずれか一 つの線条部が前記直線部と平行に配置されている、 請求項 1ないし 7 のいずれか一項に記載のセラミックス構造体。

[請求項 9] 第 1の線条部又は第 3の線条部が前記直線辺部と平行に配置されて いる、 請求項 8に記載のセラミックス構造体。

[請求項 10] 第 1の線条部、 第 2の線条部及び第 3の線条部とから構成される繰 り返し単位が 2以上積層されている請求項 1ないし 9のいずれか一項 に記載のセラミツクス構造体。

Description:
\¥02020/174893 1 卩(:17 2020/000611

明 細 書

発明の名称 : セラミックス構造体

技術分野

[0001 ] 本発明は、 セラミックス製の線条部を組み合わせて形成 された構造体に関 する。

背景技術

[0002] 本出願人は先に、 一方向に向けて延びるセラミックス製の複数 の第 1の線 条部と、 該第 1の線条部と交差する方向に向けて延びるセ ミックス製の複 数の第 2の線条部とを有するセラミックス格子体を 案した (特許文献 1及 び 2参照) 。 このセラミックス格子体における第 1の線条部と第 2の線条部 との交差部は、 いずれの該交差部においても、 第 1の線条部上に第 2の線条 部が配された状態になっており、 平面視において矩形の貫通孔を有している

先行技術文献

特許文献

[0003] 特許文献 1 :特開 2 0 1 8 _ 1 8 4 3 0 4号公報

特許文献 2 :特開 2 0 1 8 - 1 9 3 2 7 4号公報

発明の概要

[0004] 特許文献 1及び 2に記載のセラミックス格子体は、 その格子構造に起因し て、 高強度で且つ耐スポーリング性に優れたもの となる。 特に、 格子と平行 な方向に沿う強度は極めて高いものとなる。 しかし、 格子の対角線方向に関 しては、 更なる強度の向上が求められる場合がある。

[0005] したがって本発明の課題は、 セラミックス製の複数の線条部から構成され る構造体の改良にあり、 更に詳しくは該構造体を一層高強度で且つ高 耐熱衝 撃性を有するものにすることにある。

[0006] 本発明は、 一方向に向けて延びるセラミックス製の複数 の第 1の線条部と 、 該第 1の線条部と交差する方向に向けて延びるセ ミックス製の複数の第 \¥02020/174893 2 卩(:171?2020/000611

2の線条部と、 第 1の線条部と第 2の線条部とが交差することで画成される 四辺形の対角線上を通るセラミックス製の第 3の線条部とを有し、

第 1の線条部、 第 2の線条部及び第 3の線条部によって画成される複数の 三角形の貫通孔が形成されている、 板状のセラミックス構造体を提供するこ とによって前記の課題を解決したものである 。

図面の簡単な説明

[0007] [図 1]図 1は、 本発明のセラミックス構造体の一実施形態を 示す平面図である

[図 2]図 2は、 図 1 に示すセラミックス構造体を上面側から見た 斜視図である

[図 3]図 3は、 図 1 に示すセラミックス構造体を下面側から見た 斜視図である

[図 4]図 4は、 図 1 における八 _八線断面図である。

[図 5]図 5は、 図 1 における巳 _巳線断面図である。

[図 6]図 6は、 図 1 に示すセラミックス構造体における第 3の線条部の横断面 図である。

[図 7]図 7 ( a ) 及び (匕) はそれぞれ、 図 1 に示すセラミックス構造体にお ける第 1の線条部及び第 2の線条部の横断面図である。

[図 8]図 8 ( 8 ) は、 本発明のセラミックス構造体の別の一実施形 態を示す平 面図であり、 図 8 ( 13 ) は、 図 8 ( a ) における八 _八線断面図である。

[図 9]図 9 ( 3 ) は、 本発明のセラミックス構造体の更に別の一実 施形態を示 す平面図であり、 図 9 ( 13 ) は、 図 9 ( a ) における八 _八線断面図である

発明を実施するための形態

[0008] 以下本発明を、 その好ましい実施形態に基づき図面を参照し ながら説明す る。 図 1ないし図 7には、 本発明のセラミックス構造体の一実施形態が 示さ れている。 これらの図に示すセラミックス構造体 (以下、 単に 「構造体」 と もいう。 ) 1は平板状のものであり、 第 1面 1 3と、 これに対向する第 2面 \¥02020/174893 3 卩(:171?2020/000611

1 13とを有している。

[0009] 本実施形態の構造体 1は、 一方向 Xに向けて延びるセラミックス製の複数 の第 1の線条部 1 〇を有する。 それぞれの第 1の線条部 1 0は、 ほぼ直線を しており互いに平行に延びている。 隣り合う第 1の線条部 1 0の間隔はほぼ 等しくなっている。

[0010] 構造体 1は、 X方向と異なる方向である丫方向に向けて延 るセラミック ス製の複数の第 2の線条部 2 0を有する。 それぞれの第 2の線条部 2 0は、 直線をしており互いに平行に延びている。 隣り合う第 2の線条部 2 0の間隔 はほぼ等しくなっている。 X方向と丫方向とは異なる方向なので、 第 1の線 条部 1 0と第 2の線条部 2 0とは交差している。 両線条部 1 〇, 2 0の交差 角度は、 セラミックス構造体 1の具体的な用途に応じて設定することがで る。 例えば第 1の線条部 1 0に対して、 第 2の線条部 2 0の交差角度を 9 0 度とすることができる。 あるいは図 1 に示すとおり、 第 1の線条部 1 0を基 準として反時計回りの方向に沿って見たとき に、 第 1の線条部 1 0と第 2の 線条部 2 0とのなす交差角度 0を 6 0度 ± 4 0度、 あるいは 9 0度 ± 4 0度 の範囲で変更させることもできる。 複数の第 1の線条部 1 〇と、 複数の第 2 の線条部 2 0とが交差していることによって、 構造体 1の平面視において、 四辺形の開孔部を有する格子が形成される。 図 1では、 菱形の形状をした開 孔部を有する格子が、 第 1の線条部 1 〇と第 2の線条部 2 0との交差によっ て形成された状態が示されているが、 形状は菱形のほかの四辺形、 例えば図 示しない長方形や正方形も取り得る。

[001 1 ] 構造体 1は、 更に、 セラミックス製の複数の第 3の線条部 3 0も有する。

それぞれの第 3の線条部 3 0は、 直線をしており互いに平行に延びている。 第 3の線条部 3 0は、 第 1の線条部 1 0の延びる方向 X及び第 2の線条部 2 0の延びる方向丫のいずれとも異なる方向で る 方向に沿って延びている 。 それぞれの第 3の線条部 3 0は、 第 1の線条部と第 2の線条部とが交差す ることで画成される四辺形の対角線上を通る ように配置されている。 その結 果、 本実施形態の構造体 1 には、 第 1の線条部 1 〇、 第 2の線条部 2 0及び \¥02020/174893 4 卩(:17 2020/000611

第 3の線条部 3 0によって画成される複数の三角形の貫通孔 3が形成されて いる。 図 1では、 略正三角形の貫通孔 3が形成されている状態が示されてい る。

[0012] 上述のとおり、 構造体 1 においては、 第 3の線条部 3 0が、 第 1の線条部 と第 2の線条部とが交差することで画成される四 形の対角線上を通るよう に配置されているので、 構造体 1の平面視において第 1ないし第 3の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0は必ず 1つの交差部 2で交差していることが好ましい。 換 言すれば、 3つの線条部 1 0 , 2 0 , 3 0のうち、 2つの線条部のみが交差 している交差部は構造体 1 には実質的に存在していないことが好ましい 。

[0013] 本実施形態のように、 3種類の線条部を組み合わせて用い、 三角形の貫通 孔が形成された構造体 1は、 X方向、 丫方向及び 方向の 3方向に沿う強度 が高いものとなる。 したがって、 2方向に沿う強度が高い特許文献 1及び 2 に記載の格子体に比べて、 強度低下の異方性が少なくなる。 特に、 図 1 に示 すとおり貫通孔 3が略正三角形である場合、 該正三角形の各辺は、 その長さ はほぼ等しく、 且つ第 1ないし第 3の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0のうちのいず れか一つで形成されているので、 強度的にほぼ等価である。 したがって、 強 度低下の異方性が一層少なくなり、 すべての方向において概ね等しい強度を 示す。

[0014] その上、 本実施形態の構造体によれば、 特許文献 1及び 2に記載の格子体 に比べて小さな貫通孔を容易に形成すること ができる。 したがって、 本実施 形態の構造体を、 例えば被焼成体を焼成するときに用いられる 、 棚板や敷板 などとも呼ばれるセッターとして用いる場合 には、 一層小さなサイズの被焼 成体を該構造体上に載置することが可能であ る。 このことは、 焼成によって チップ積層セラミックコンデンサ を製造する場合に特に有利で ある。

[0015] しかも、 本実施形態の構造体は、 特許文献 1及び 2に記載の格子体と同等 の強度を発現させる場合に、 該格子体よりも質量を軽くすることができる 。 その結果、 本実施形態の構造体をセッターとして用いる と、 焼成時に、 該構 \¥02020/174893 5 卩(:171?2020/000611

造体中での温度むらが少なくなり、 耐熱衝撃性が向上するという利点もある

[0016] 図 4及び図 5に示すとおり、 構造体 1 においては、 第 1面 1 3側に第 3の 線条部 3 0が位置しており、 第 2面 1 匕側に第 1の線条部 1 〇が位置してい る。 そして、 第 3の線条部 3 0上に第 2の線条部 2 0が配置され、 且つ第 2 の線条部 2 0上に第 1の線条部 1 0が配置されている。 更に、 図 1ないし図 5に示すとおり、 第 3の線条部 3 0と第 2の線条部 2 0とは、 いずれの交差 部 2においても、 第 3の線条部 3 0上に第 2の線条部 2 0が配されている。 つまり、 交差部 2においては、 構造体 1 匕のうち、 相対 的に第 1面 1 3側に位置する第 3の線条部 3 0上に、 相対的に第 2面 1 匕側 に位置する第 2の線条部 2 0が配されている。 これに加えて、 第 2の線条部 2 0と第 1の線条部 1 0とは、 いずれの交差部 2においても、 第 2の線条部 2 0上に第 1の線条部 1 0が配されている。 つまり、 交差部 2においては、 構造体 1 匕のうち、 相対的に第 1面 1 3側に位置する第 2の線条部 2 0上に、 相対的に第 2面 1 匕側に位置する第 1の線条部 1 0が 配されている。

[0017] 交差部 2における厚みは、 該交差部以外の部位における第 1の線条部 1 0 の厚み、 第 2の線条部 2 0の厚み及び第 3の線条部 3 0の厚みの総和よりも 大きくなっていてもよい。 あるいは、 交差部 2における厚みは、 該交差部以 外の部位における第 1の線条部 1 0の厚み、 第 2の線条部 2 0の厚み及び第 3の線条部 3 0の厚みの総和と同じであるか、 又は該総和よりも小さくなっ ていてもよい。 したがって、 構造体 1の最大厚み部は、 交差部 2に存在して いるか、 又は交差部以外の部位に存在している。

[0018] 図 6に示すとおり、 第 3の線条部 3 0は、 交差部 2以外の位置において、 平面視して一定の幅 \^/ 3を有している。 第 3の線条部 3 0は、 その長手方向 に直交する方向での厚み方向に沿った断面形 状が、 図 6に示すとおり、 セラ ミックス構造体 1の第 1面 1 3側に位置する第 1面 3 0 3と、 セラミックス 構造体 1の第 2面 1 匕側に位置する第 2面 3 0匕とで画成される。 詳細には \¥02020/174893 6 卩(:171?2020/000611

、 第 3の線条部 30は、 その長手方向に直交する方向での厚み方向に 沿った 断面が、 交差部 2以外の部位において、 直線部 30 と、 該直線部 30八の 両端部を端部とする凸形の曲線部 30巳とから構成される形状を有している 。 その結果、 第 3の線条部 30の第 1面 3〇 3は、 §亥線条部 30の厚み方向 での断面が平坦面になっている。 該平坦面は、 セラミックス構造体 1の面内 方向と略平行になっている。 一方、 第 3の線条部 30の第 2面 30 は、 該 線条部 30の厚み方向での断面が、 セラミックス構造体 1の第 1面 1 3から 第 2面 1 匕に向けた凸の曲面形状をしている。

[0019] 第 3の線条部 30と同様に、 図 7 (a) 及び (匕) に示すとおり、 第 1の 線条部 1 〇及び第 2の線条部 20も、 交差部 2以外の位置において、 平面視 して一定の幅 \^/1 , \^/2を有している。 幅 \^/1 , \^/2は、 互いに同じでもよ く、 あるいは異なっていてもよい。 また、 幅 \^/1 , \^/2は、 第 3の線条部 3 0の幅 \^/3と同じであってもよく、 あるいは異なっていてもよい。 構造体 1 の製造上は、 \^1、 \^/2及び \^/3は同一とすることが簡便である。 第 1の線 条部 1 0及び第 2の線条部 20は、 その長手方向に直交する方向での厚み方 向に沿った断面形状が、 図 7 ( 3 ) 及び ( に示すとおり、 セラミックス 構造体 203と、 セラミックス 構造体 1の第 2面 1 匕側に位置する第 2面 1 0匕, 20匕とで画成される。 第 1の線条部 1 〇及び第 2の線条部 20の第 1面 1 〇 3 , 2〇 3 は、 厚み方 向での断面が、 セラミックス構造体 1の第 2面 1 匕から第 1面 1 3に向けた 凸の曲面形状になっている。 一方、 第 1の線条部 1 〇及び第 2の線条部 20 の第 2面 1 013, 2013は、 厚み方向での断面が、 セラミックス構造体 1の 第 1面 1 3から第 2面 1 匕に向けた凸の曲面形状をしている。 この曲面形状 は、 第 3の線条部 30における曲面形状と同じであってもよく、 あるいは異 なっていてもよい。 本実施形態においては、 第 1の線条部 1 〇及び第 2の線 条部 20の第 1面 1 〇 3 , 2〇 3 と第 2面 1 013, 20匕とは対称形になっ ており、 その結果、 第 1の線条部 1 〇及び第 2の線条部 20は、 その長手方 向に直交する方向での厚み方向に沿った断面 形状が、 円形又は楕円形になっ \¥02020/174893 7 卩(:171?2020/000611

ている。

[0020] 図 5に示すとおり、 第 3の線条部 3 0における直線部 3 0八、 すなわち第

1面 1 0 3を載置面として平面 上に載置したとき、 各第 1面 3 0 3はすべ て平面 上に位置する。 第 1面 3 0 3は、 セラミックス構造体 1 における第 1面 1 3をなすものであるから、 各第 1面 3 0 3がすべて平面 上に位置す ることは、 構造体 1 における第 1面 1 3が平坦面になっていることを意味す る。 したがって構造体 1 を、 その第 1面 1 3が、 平坦な載置面と当接するよ うに載置した場合には、 該第 1面 1 3の全域が載置面と接することとなる。

[0021 ] 図 5に示すとおり、 第 3の線条部 3 0における直線部 3 0八、 すなわち第

1面 3 0 3を載置面として平面 上に載置したとき、 第 1の線条部 1 0及び 第 2の線条部 2 0は、 隣り合う 2つの交差部 2の間において平面 から離間 する形状をしている。 したがって、 隣り合う 2つの交差部 2の間において、 第 1の線条部 1 〇及び第 2の線条部 2 0と平面 との間には空間 3が形成さ れる。

[0022] —方、 構造体 1 における第 2面 1 匕は、 図 7 ( a ) に示すとおり凸の曲面 形状になっている第 1の線条部 1 0の第 2面 1 0 13から構成されているので 、 平坦面ではなく、 凹凸面となっている。

[0023] 構造体 1 における交差部 2において、 3種類の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0は 一体化している。 「一体化している」 とは、 交差部 2の断面を観察において 、 3種類の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0間が、 セラミックスとして連続した構造 体となっていることをいう。 3種類の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0の交差によっ て構造体 1 に形成されている各貫通孔 3は同寸法であり、 且つ同形をしてい る。 貫通孔 3は規則的に配置されている。

[0024] 第 3の線条部 3 0は、 交差部 2以外の部位において、 該第 3の線条部 3 0 における第 2面 3 0匕の最高位置、 すなわち頂部の位置が、 該第 3の線条部 3 0の延びる方向に沿って同じになっている。

第 2の線条部 2 0に関しては、 交差部 2以外の部位において、 該第 2の線 条部 2 0における第 2面 2 0匕の最高位置は、 該第 2の線条部 2 0の延びる \¥02020/174893 8 卩(:171?2020/000611

方向に沿って互いに同じ位置になっている 。 第 2の線条部 2 0における第 1 面 2 0 3 の最低位置は、 交差部 2以外の部位において、 該第 2の線条部 2 0 の延びる方向に沿って互いに同じ位置になっ ている。

更に、 第 1の線条部 1 0に関しては、 該第 1の線条部 1 0における第 2面 1 0 13の最高位置は、 交差部 2の位置及び交差部 2以外の位置のいずれにお いても、 第 1の線条部 1 0の延びる方向に沿って互いに同じ位置にな てい る。 第 1の線条部 1 0における第 1面 1 0 3の最低位置は、 交差部 2以外の 部位において、 第 1の線条部 1 0の延びる方向に沿って互いに同じ位置にな っている。

[0025] 図 4及び図 5に示すとおり、 構造体 1の交差部 2を縦断面視したときに、 第 3の線条部 3 0と第 2の線条部 2 0とは、 第 3の線条部 3 0における凸形 の曲線部 3 0巳の頂部と、 第 2の線条部 2 0における円形又は楕円形におけ る下向きに凸の曲線の頂部、 すなわち第 1面 2 0 3の頂部のみが接触してい る。 換言すれば、 第 3の線条部 3 0と第 2の線条部 2 0とは点接触又は点接 触に近い面接触をした状態になっている。 第 2の線条部 2 0と第 1の線条部 1 0とは、 第 2の線条部 2 0における円形又は楕円形における上向きに の 曲線の頂部、 すなわち第 2面 2 0匕の頂部と、 第 1の線条部 1 0における円 形又は楕円形における下向きに凸の曲線の頂 部、 すなわち第 1面 1 の頂 咅6のみが接触している。 3種類の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0がこのような接触 状態になっていることで、 構造体 1はその耐スポーリング性が高まることが 本発明者の検討の結果判明した。 この理由は、 3種類の線条部 1 0 , 2 0 ,

3 0が点接触又はそれに近い面接触をして結合 ていることで、 これらの線 条部 1 0 , 2 0 , 3 0が過度に強固に結合しにくくなり、 そのことに起因し て急速な加熱及び/又は冷却時に生じる体積 化を緩和できるからであると 考えられる。 この観点から、 交差部 2は、 その厚み丁〇が、 交差部 2以外の 位置における第 1の線条部 1 0の厚み丁 1 と、 交差部 2以外の位置における 第 2の線条部 2 0の厚み丁 2と、 交差部 2以外の位置における第 3の線条部 3 0の厚み丁 3との和である (丁 1 +丁 2 +丁3) に対して、 好ましくは 0 \¥02020/174893 9 卩(:171?2020/000611

. 5以上·! . 0以下、 更に好ましくは〇. 8以上·! . 0以下、 一層好ましく は〇. 9以上·! . 0以下となるような程度の点接触状態となっ いる。

[0026] 第 1の線条部 1 0と第 2の線条部 2 0と第 3の線条部 3 0とを、 点接触又 は点接触に近い面接触をした状態にするため には、 例えば後述する方法で構 造体 1 を製造すればよい。

[0027] 以上の構成を有するセラミックス構造体 1は、 これを例えば被焼成体の焼 成用セッターとして用いた場合、 該構造体 1の第 1面 1 3に被焼成体を載置 すれば、 該第 1面 1 3は平坦面であることから、 平坦性を求められる被焼成 体の載置に好適なものとなる。 平坦性を求められる被焼成体としては、 例え ば積層セラミックコンデンサ等の小型のチッ プ状電子部品などが挙げられる 。 これらの小型電子部品は、 焼成工程においてセッターに引っ掛からない こ とが必要とされるので、 構造体 1の第 1面 1 3が平坦であることは有利であ る。 また、 被焼成体は、 第 1面 1 3を構成する部材である第 1の線条部 1 0 のみ接触するので、 構造体 1 と被焼成体との接触面積が大幅に低減し、 それ によって被焼成体の急激な加熱及び冷却を行 いやすくなる。 また、 構造体 1 は 3種類の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0の交差によって形成されており複数の貫 通孔 3が形成されているので、 熱容量が小さく、 その点からも被焼成体の急 激な加熱及び冷却を行いやすい。 更に構造体 1は、 複数の貫通孔 3が存在し ていることに起因して通気性が良好なので、 このことによっても被焼成体の 急激な冷却を行いやすい。 良好な通気性は、 隣り合う交差部 2どうしの間に おいて第 2の線条部 2 0が浮いていることによって一層顕著なもの なる。 しかも構造体 1 においては、 3種類の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0が交差部 2に おいて一体化しているので、 充分な強度を有するものである。

[0028] 一方、 構造体 1の第 2面 1 匕には、 オーダーの被焼成体を載置するこ とが有利である。 第 2面 1 匕は、 第 1の線条部 1 0の曲面に起因する凹凸面 となっているところ、 この才ーダーのサイズの電子部品は、 それが載置され る面に凹凸を有することが、 脱脂性を高める観点から有利だからである。

[0029] このように本実施形態の構造体 1は、 その一方の面が平坦であり、 他方の \¥02020/174893 10 卩(:171?2020/000611

面が凹凸面になっていることから、 被焼成体の種類に応じて載置面を使い分 けることができるという点で有利である。

[0030] 上述した各種の有利な効果を一層顕著なもの とする観点から、 丁 3の値は

、 5 0 〇!以上 5〇!〇!以下であることが好ましく、 2 0 0 〇!以上 2〇! 111以 下であることが更に好ましい。 一方、 丁 1及び丁 2の値は、 それぞれ独立に 、 以下であることが好ましく、 2 0 0 〇!以上 2〇! 111以 下であることが更に好ましい。 丁 1 と丁 2と丁 3との値の大小関係に特に制 限はない。

[0031 ] 同様の観点から、 交差部 2における厚み丁〇は、 (丁 1 +丁 2 +丁3) に 対して、 好ましくは〇. 5以上·! . 0以下であることを条件として、 2 0 5 0 〇!以上 2〇! 以下であるこ とが更に好ましい。

[0032] また、 第 1の線条部 1 0及び第 2の線条部 2 0の厚み方向での断面形状 ( 図 7 (3) 及び (匕) 参照) が楕円形である場合、 楕円形の短軸が構造体 1 の厚み方向に一致し、 且つ楕円形の長軸が構造体 1の平面方向に一致するこ とが、 被焼成体の載置を首尾よく行える点から好ま しい。 この場合、 長軸/ 短軸の比率は、 それぞれ独立に、 1以上 5以下であることが好ましく、 1以 上 3以下であることが更に好ましい。 また、 第 1の線条部 1 〇及び第 2の線 条部 2 0の厚み方向での断面形状が楕円形又は円形 あることは、 構造体 1 の強度向上にも寄与している。

[0033] セラミックス構造体 1 に形成された三角形の貫通孔 3は、 その面積が 1 0

とが、 構造体 1の熱容量を低下させる点や、 通気性を向上させる点、 及び構 造体 1の強度維持の点から好ましい。 また、 平面視におけるセラミックス構 造体 1の見かけの面積に対する貫通孔 3の面積の総和の割合は、 1 %以上 8 0 %以下であることが好ましく、 3 %以上 7 0 %以下であることが更に好ま しく、 1 0 %以上 7 0 %以下であることが一層好ましい。 この割合は、 セラ ミックス構造体 1 を平面視して、 任意の大きさの矩形に切り取り、 その矩形 \¥0 2020/174893 1 1 卩(:171? 2020 /000611

内に含まれる貫通孔 3の面積の総和を算出し、 その総和を矩形の面積で除し 1 0 0を乗じて算出される。 また、 各貫通孔 3の面積は、 構造体 1の顕微鏡 観察像を画像解析することで測定できる。

[0034] 貫通孔 3の面積に関連して、 第 3の線条部 3 0の幅 \^/ 3は 5 0 以上 1

0 〇!以下であることが好ましく、 7 5 〇!以上 1 〇! 以下であることが更 に好ましい。 一方、 第 1の線条部 1 0及び第 2の線条部 2 0の幅 \^/ 1 , \^ 2 は、 それぞれ独立に、 5〇 以上 1 以下であることが好ましく、 7 以下であることが更に好ましい。 \^/ 1 と \^/ 2と \^/ 3との値 の大小関係に特に制限はない。

[0035] 第 1、 第 2及び第 3の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0の幅\^/ 1 , \^/ 2 , \^/ 3との 関連において、 隣り合う第 3の線条部 3 0間の距離 0 3は、 1 0 0 以上 1 0 111〇!以下であることが好ましく、 以下であること が更に好ましい。 一方、 隣り合う第 1の線条部 1 0間の距離口 1及び第 2の 線条部 2 0間の距離 0 2は、 それぞれ独立に、

であることが好ましく、 1 5 0 01以上 5 01 01以下であることが更に好まし い。 0 1、 0 2及び 0 3は、 互いに同じであってもよく、 あるいは異なって いてもよい。 構造体 1の製造上は、 口 1、 0 2及び 0 3は同一とすることが 簡便である。

[0036] セラミックス構造体 1 を構成するセラミックス素材としては、 種々のもの を用いることができる。 例えば、 アルミナ、 炭化ケイ素、 窒化ケイ素、 ジル コニア、 ムライ ト、 ジルコン、 コージェライ ト、 チタン酸アルミニウム、 チ タン酸マグネシウム、 マグネシア、 二硼化チタン、 窒化ホウ素などが挙げら れる。 これらのセラミックス素材は、 1種を単独で又は 2種以上を組み合わ せて用いることができる。 特に、 アルミナ、 ムライ ト、 コージェライ ト、 ジ ルコニア又は炭化ケイ素を含むセラミックス からなることが好ましい。 ジル コニアを含むセラミックスを用いる場合には 、 構造体 1 を高温焼成での使用 により適したものとするため、 イッ トリア添加により完全安定化したジルコ ニアなどを用いることができる。 セラミックス構造体 1 を急激な加熱及び冷 \¥02020/174893 12 卩(:171?2020/000611

却に付す場合には、 セラミックス素材として炭化ケイ素を用いる ことが特に 好ましい。 なお炭化ケイ素は、 被焼成体との反応の懸念があることから、 セ ラミックス素材として炭化ケイ素を用いる場 合には、 表面をジルコニア等の 反応性の低いセラミックス素材でコートする ことが好ましい。 構造体 1 を構 成するセラミックス素材の原料粉としては、 ペーストにした場合の粘性や焼 結されやすさを考慮すると、 〇. 1 以上 2 0 0 以下の粒径のものを 用いることが好ましい。 3種類の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0を構成するセラミ ックス素材は同じでもよく、 あるいは異なっていてもよい。 交差部 2におけ る 3種類の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0の一体性を高くする観点からは、 各線条 部 1 0 , 2 0 , 3 0を構成するセラミックス素材は同じである とが好まし い。

[0037] 次に、 本実施形態のセラミックス構造体 1 の好適な製造方法について説明 する。 本製造方法においては、 まずセラミックス素材の原料粉を用意し、 該 原料粉を、 水等の媒体及び結合剤と混合して線条部製造 用のペーストを調製 する。

[0038] 結合剤としては、 この種のぺーストに従来用いられたものと同 様のものを 用いることができる。 その例としてはポリビニルアルコール、 ポリエチレン グリコール、 ポリエチレンオキシド、 デキストリン、 リグニンスルホン酸ソ —ダ及びアンモニウム、 カルボキシメチルセルロース、 エチルセルロース、 ヒ ドロキシプロピルメチルセルロース、 カルボキシメチルセルロース、 ヒ ド ロキシエチルセルロース、 ヒ ドロキシエチルメチルセルロース、 アルギン酸 ナトリウム及びアンモニウム、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂、 アラビアゴ ム、 ポリビニルプチラール、 ポリアクリル酸及びポリアクリルアミ ドなどの アクリル系ポリマー、 キサンタンガム及びグアガムなどの増粘多糖 体類、 ゼ ラチン、 寒天及びべクチンなどのゲル化剤、 酢酸ビニル樹脂エマルジョン、 ワックスエマルジョン、 並びにアルミナゾル及びシリカゾルなどの無 機バイ ンダーなどが挙げられる。 これらのうちの 2種類以上を混合して用いてもよ い。 \¥02020/174893 13 卩(:171?2020/000611

[0039] ペーストの粘度は、 塗布時の温度において高粘度であることが、 本実施形 態の構造を有する構造体 1 を首尾よく製造し得る点から好ましい。 詳細には 、 ペーストの粘度は、 塗布時の温度において、 1 . a 3以上 5 . 0

IV! 3 3以下であることが好ましく、 1 . 7 IV! 3 3以上 3 . 0 IV! 3 - 以下であることが更に好ましい。 ペーストの粘度は、 コーンプレート型 回転式粘度計又はレオメーターを用いて、 回転数〇. 3 「 にて測定開始 後 4分時の測定値を用いた。

[0040] ペーストにおけるセラミックス素材の原料粉 の割合は、 2 0質量%以上 8

5質量%以下であることが好ましく、 3 5質量%以上 7 5質量%以下である ことが更に好ましい。 ペーストにおける媒体の割合は、 1 5質量%以上 6 0 質量%以下であることが好ましく、 2 0質量%以上 5 5質量%以下であるこ とが更に好ましい。 ペーストにおける結合剤の割合は、 1質量%以上 4 0質 量%以下であることが好ましく、 5質量%以上 2 5質量%以下であることが 更に好ましい。

[0041 ] ペーストには、 粘性調整剤として、 増粘剤、 凝集剤、 チクソトロピック剤 などを含有させることができる。 増粘剤の例としては、 ポリエチレングリコ —ル脂肪酸エステル、 アルキルアリルスルホン酸、 アルキルアンモニウム塩 、 エチルビニルエーテル ·無水マレイン酸コポリマー、 フユームドシリカ、 アルブミンなどのタンパク質などが挙げられ る。 多くの場合、 結合剤は、 増 粘効果があるため、 増粘剤に分類されることがあるが、 更に厳密な粘性調整 が必要とされる場合には、 別途、 結合剤に分類されない増粘剤を用いること ができる。 凝集剤の例として、 ポリアクリルアミ ド、 ポリアクリル酸エステ ル、 硫酸アルミニウム、 ポリ塩化アルミニウムなどが挙げられる。 チクソト ロピック剤の例として、 脂肪酸アミ ド、 酸化ポリオレフィン、 ポリエーテル エステル型界面活性剤などが挙げられる。 ペースト調製用の溶媒としては、 水以外にも、 アルコール、 アセトン及び酢酸エチルなどが用いられ、 これら を 2種類以上混合してもよい。 また吐出量を安定させるために、 可塑剤、 潤 滑剤、 分散剤、 沈降抑制剤、 ! !調整剤などを添加してもよい。 可塑剤には \¥02020/174893 14 卩(:171?2020/000611

、 トリメチレングリコール、 テトラメチレングリコールなどのグリコール 系 、 グリセリン、 ブタンジオール、 フタル酸系、 アジピン酸系、 リン酸系など が挙げられる。 潤滑剤には、 流動パラフィン、 マイクロワックス、 合成パラ フィンなどの炭化水素系、 高級脂肪酸、 脂肪酸アミ ドなどが挙げられる。 分 散剤には、 ポリカルボン酸ナトリウム若しくはアンモニ ウム塩、 アクリル酸 系、 ポリイチレンイミン、 リン酸系などが挙げられる。 沈降抑制剤には、 ポ リアマイ ドアミン塩、 ベントナイ ト、 ステアリン酸アルミニウムなどが挙げ られる。 !·!調整剤には、 水酸化ナトリウム、 アンモニア水、 シュウ酸、 酢 酸、 塩酸などが挙げられる。

[0042] 得られたペーストを用い、 平坦な基板上に、 複数条の線条第 3塗工体を互 いに平行に且つ直線状に形成する。 線条第 3塗工体は、 目的とする構造体 1 における第 3の線条部 3 0に対応するものである。 線条第 3塗工体の形成に 用いられるぺーストである第 3ぺーストは、 上述したセラミックス素材の第 3原料粉、 媒体及び結合剤を含むものである。 第 3ペーストを用いた線条第 3塗工体の形成には、 小型押し出し機や印刷機などの種々の塗布装 置を用い ることができる。

[0043] 線条第 3塗工体から媒体が除去されたら、 次いで、 第 2ペーストを用い、 該線条第 3塗工体と交差するように、 複数条の線条第 2塗工体を互いに平行 に且つ直線状に形成する。 線条第 2塗工体は、 目的とする構造体 1 における 第 2の線条部 2 0に対応するものである。 第 2ペーストとしては、 第 3ペー ストと同様の組成のものを用いることができ 、 セラミックス素材の第 2原料 粉、 媒体及び結合剤を含むものである。 線条第 2塗工体の形成には、 線条第 3塗工体と同様の塗布装置を用いることがで る。 線条第 2塗工体が形成さ れたら、 次いで該線条第 2塗工体から媒体を除去して乾燥させ、 該線条第 2 塗工体の粘度を一層高める操作を行う。 この操作は、 線条第 3塗工体に対し て行う操作と同様に行うことができる。

[0044] 線条第 2塗工体から媒体が除去されたら、 次いで、 第 1ぺーストを用い、 線条第 2塗工体及び線条第 3塗工体と交差するように、 複数条の線条第 1塗 \¥02020/174893 15 卩(:171?2020/000611

エ体を互いに平行に且つ直線状に形成する 。 線条第 1塗工体は、 目的とする 構造体 1 における第 1の線条部 1 〇に対応するものである。 第 1ぺーストと しては、 第 2ぺースト及び/又は第 3ぺーストと同様の組成のものを用いる ことができ、 セラミックス素材の第 1原料粉、 媒体及び結合剤を含むもので ある。 線条第 1塗工体の形成には、 線条第 2塗工体及び線条第 3塗工体と同 様の塗布装置を用いることができる。 線条第 1塗工体が形成されたら、 次い で該線条第 1塗工体から媒体を除去して乾燥させ、 該線条第 1塗工体の粘度 を一層高める操作を行う。 この操作は、 線条第 2塗工体及び/又は線条第 3 塗工体に対して行う操作と同様に行うことが できる。 このように、 線条第 3 塗工体の形成及び媒体の除去と、 線条第 2塗工体の形成及び媒体の除去と、 線条第 1塗工体の形成及び媒体の除去とを順次行う とで、 第 3の線条部 3 0上に第 2の線条部 2 0が位置し、 且つ第 2の線条部 2 0上に第 1の線条部 1 0が位置する構造体 1が首尾よく得られる。

[0045] このようにして得られた焼成前構造体は、 これを基板から剥離して焼成炉 内に載置して焼成を行う。 この焼成によって目的とするセラミックス構 造体 1が得られる。 焼成は一般に大気下で行うことができる。 焼成温度は、 セラ ミックス素材の原料粉の種類に応じて適切な 温度を選択すればよい。 焼成時 間に関しても同様である。

[0046] 以上の方法によって、 目的とするセラミックス構造体 1が得られる。 この セラミックス構造体 1は、 棚板や敷板など、 セラミックス製品の脱脂又は焼 成用セッターとして好適に用いられるほか、 セッター以外の窯道具、 例えば 匣やビームとしても用いることができる。 更に、 窯道具以外の用途、 例えば フィルター、 触媒担体などの各種の治具や各種構造材とし て用いることもで きる。 この場合、 構造体 1 における凹凸面である第 2面 1 匕上に被焼成体を 載置することが一般的であるが、 被焼成体の種類によっては、 平坦面である 第 1面 1 3上に被焼成体を載置してもよい。 例えばチップ積層セラミックコ ンデンサ や積層セラミックインダクタ等の電子部品の 製造過程 における焼成工程を行う場合には、 被焼成体を、 平坦面である第 1面 1 3上 \¥02020/174893 16 卩(:171?2020/000611

に載置することが好ましい。 被焼成体を載置したセッターは、 該被焼成体を 焼成させることもあれば、 被焼成体が飛散しないように更にその上に別 のセ ラミックス構造体 1や蓋体となり得る別の構造体を載置して焼 させてもよ い。 また、 焼成工程の効率化のため、 被焼成体を載置したセラミックス構造 体 1 を複数段に重ねて焼成してもよいし、 複数段に重ねたセラミックス構造 体 1 どうしの間にブロック状のスぺーサを置いて 焼成してもよい。 その他、 セラミックス構造体 1は、 該セラミックス構造体 1 を、 別のセラミックスト レイの搭載部に載置し、 該セラミックス構造体 1上に被焼成体を載置して、 これと 1ユニッ トとし、 複数のユニッ トを積み重ねた状態下に焼成する態様 などにも適用可能である。

[0047] 次に、 本発明のセラミックス構造体の別の実施形態 について図 8 ( 3 ) 及 び (匕) 並びに図 9 ( a ) 及び (匕) を参照しながら説明する。 これらの実 施形態については、 先に述べた実施形態と異なる点についてのみ 説明し、 特 に説明しない点については、 先に述べた実施形態についての説明が適宜適 用 される。 また、 図 8 ( a ) 及び ( 13 ) 並びに図 9 ( a ) 及び ( 1〇) において 、 図 1ないし図 7と同じ部材には同じ符号を付してある。

[0048] 図 8 ( a ) 及び (匕) に示す実施形態のセラミックス構造体 1 は、 第 1 、 第 2及び第 3の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0の積層の仕方が、 図 1 に示す実施 形態と相違している。 詳細には、 第 1の線条部 1 0上に第 2の線条部 2 0が 配置され、 第 2の線条部 2 0上に第 3の線条部 3 0が配置されている。 第 3 の線条部 3 0は、 第 1の線条部と第 2の線条部とが交差することで画成され る四辺形の対角線上を通るように配置されて いる。

[0049] 第 1の線条部 1 0、 第 2の線条部 2 0及び第 3の線条部 3 0は 1つの交差 部 2で交差している。 そして、 いずれの交差部 2においても、 第 1の線条部 1 0上に第 2の線条部 2 0が配されている。 更に、 いずれの交差部 2におい ても、 第 2の線条部 2 0上に第 3の線条部 3 0が配されている。

[0050] 図 8 ( b ) に示すとおり、 第 1の線条部 1 〇は、 その長手方向に直交する 方向での厚み方向に沿った断面形状が、 セラミックス構造体 1の第 1面 1 3 \¥02020/174893 17 卩(:171?2020/000611

側に位置する第 1面 1 と、 セラミックス構造体 1の第 2面 1 匕側に位置 する第 2面 1 0匕とで画成される。 詳細には、 第 1の線条部 1 0は、 その長 手方向に直交する方向での厚み方向に沿った 断面が、 交差部 2以外の部位に おいて、 直線部 1 0 と、 該直線部 1 0 の両端部を端部とする凸形の曲線 部 1 0巳とから構成される形状を有している。 その結果、 第 1の線条部 1 〇 該線条部 1 0の厚み方向での断面が平坦面になっている 。 該平坦面は、 セラミックス構造体 1の面内方向と略平行になっている。 一 方、 第 1の線条部 1 〇の第 2面 1 0 は、 該線条部 1 0の厚み方向での断面 が、 セラミックス構造体 1の第 1面 1 3から第 2面 1 匕に向けた凸の曲面形 状をしている。 一方、 第 2の線条部 2 0及び第 3の線条部 3 0に関しては、 それらの断面が、 交差部 2以外の部位において、 円形又は楕円形の形状を有 している。

[0051 ] 図 9 ( a ) 及び (匕) に示す実施形態のセラミックス構造体 1 巳も、 図 8

( a ) 及び ( に示す実施形態のセラミックス構造体 1 と同様に、 第 1 、 第 2及び第 3の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0の積層の仕方が、 図 1 に示す実施 形態と相違している。 詳細には、 第 2の線条部 2 0上に第 3の線条部 3 0が 配置され、 第 3の線条部 3 0上に第 1の線条部 1 0が配置されている。 第 3 の線条部 3 0は、 第 1の線条部と第 2の線条部とが交差することで画成され る四辺形の対角線上を通るように配置されて いる。

[0052] 第 1の線条部 1 0、 第 2の線条部 2 0及び第 3の線条部 3 0は 1つの交差 咅6 2で交差している。 そして、 いずれの交差部 2においても、 第 2の線条部 2 0上に第 3の線条部 3 0が配されている。 更に、 いずれの交差部 2におい ても、 第 3の線条部 3 0上に第 1の線条部 1 0が配されている。

[0053] 図 9 ( b ) に示すとおり、 第 2の線条部 2 0は、 その長手方向に直交する 方向での厚み方向に沿った断面形状が、 セラミックス構造体 1の第 1面 1 3 側に位置する第 1面 2 0 3と、 セラミックス構造体 1の第 2面 1 匕側に位置 する第 2面 2 0匕とで画成される。 詳細には、 第 2の線条部 2 0は、 その長 手方向に直交する方向での厚み方向に沿った 断面が、 交差部 2以外の部位に \¥02020/174893 18 卩(:171?2020/000611

おいて、 直線部 2 0 と、 該直線部 2 0 の両端部を端部とする凸形の曲線 部 2 0巳とから構成される形状を有している。 その結果、 第 2の線条部 2 0 の第 1面 2 0 8は、 該線条部 2 0の厚み方向での断面が平坦面になっている 。 該平坦面は、 セラミックス構造体 1の面内方向と略平行になっている。 一 方、 第 2の線条部 2 0の第 2面 2 0 は、 該線条部 2 0の厚み方向での断面 が、 セラミックス構造体 1の第 1面 1 3から第 2面 1 匕に向けた凸の曲面形 状をしている。 第 2の線条部 3 0及び第 1の線条部 1 0に関しては、 それら の断面が、 交差部 2以外の部位において、 円形又は楕円形の形状を有してい る。

[0054] 以上の図 8 ( a ) 及び (匕) 並びに図 9 ( a ) 及び (匕) に示す実施形態 によっても、 図 1ないし図 7に示す実施形態と同様の効果が奏される。

[0055] 次に、 上述した各実施形態に共通する事項について 説明する。 上述した各 実施形態のセラミックス構造体は、 平面視での形状に特に制限はなく、 例え ば円形、 楕円形又は矩形などであり得る。 あるいは、 直線と曲線とを組み合 わせた輪郭を有していてもよい。 セラミックス構造体がその輪郭の少なくと も一部に直線辺部を有する場合には、 第 1、 第 2及び第 3の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0のうちのいずれか一つの線条部が、 直線辺部と平行に配置されてい ることが、 セラミックス構造体の直線辺部近傍の対衝撃 性をより強固に保持 する観点から好ましい。 また、 直線辺部は、 該直線辺部のいずれかの位置で 前記の交差部と交わることが、 セラミックス構造体の端部におけるチッピン グに起因する欠けを防止する観点から好まし い。

[0056] 特に、 図 1 に示す実施形態のセラミックス構造体 1の場合には、 第 1の線 条部 1 0又は第 3の線条部 3 0が、 直線辺部と平行に配置されていることが 好ましい。 この場合、 第 2の線条部 2 0は、 直線辺部と 1 0度以上 8 0度以 下又は 1 0 0度以上 1 7 0度以下、 特に 2 0度以上 7 0度以下又は 1 1 0度 以上 1 6 0度以下、 とりわけ 3 0度以上 6 0度以下又は 1 0 5度以上 1 5 0 度の角度で交わっていることが、 セラミックス構造体 1 に生じたクラック等 の欠陥の伝播を効果的に阻止する観点から好 ましい。 \¥02020/174893 19 卩(:171?2020/000611

図 8 ( 3 ) に示す実施形態のセラミックス構造体 1 の場合には、 第 1の 線条部 1 0又は第 3の線条部 3 0が、 直線辺部と平行に配置されていること が好ましい。 この場合、 第 2の線条部 2 0は、 直線辺部と上述の角度で交わ っていることがセラミックス構造体 1 八に生じたクラック等の欠陥の伝播を 効果的に阻止する観点からより好ましい。

図 9 ( 3 ) に示す実施形態のセラミックス構造体 1 巳の場合には、 第 3の 線条部 3 0が、 直線辺部と平行に配置されていることが好ま しい。 この場合 、 第 2の線条部は、 直線辺部と上述の角度で交わっていることが セラミック ス構造体 1 巳に生じたクラック等の欠陥の伝播を効果的 に阻止する観点から 好ましい。

[0057] また、 上述した各実施形態のセラミックス構造体は 、 その強度を向上させ る目的で、 該構造体の外周に外枠 (図示せず) を設けてもよい。 この外枠は 該構造体と同じ材料から一体的に形成しても よく、 あるいは該構造体とは別 途製造しておき、 所定の接合手段で接合してもよい。 外枠は、 その幅が一定 であってもよく、 あるいは幅が広い部位と狭い部位とを有して いてもよい。 外枠の幅が一定である場合、 当該幅は、 〇. 4 以下である ことが好ましい。 外枠の幅が一定でない場合、 当該幅は、 最も広い部位にお いて 1 以下であることが好ましく、 最も狭い部位において

〇. 5 01 01以上 1 01 01以下であることが好ましい。

[0058] 以上、 本発明をその好ましい実施形態に基づき説明 したが、 本発明は前記 実施形態に制限されない。 例えば、 前記の各実施形態においては、 第 1、 第 2及び第 3の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0から構成される 3種類の線条部を用い て、 3層で一単位となる構造体が形成されていた 、 これに代えて、 第 1、 第 2及び第 3の線条部 1 0 , 2 0 , 3 0とから構成される繰り返し単位を 2 以上積層して構造体を形成してもよい。

[0059] また、 図 1 に示す実施形態において、 第 3の線条部 3 0の下に第 1の線条 部 1 0を配置したり、 第 1の線条部 1 0上に第 3の線条部を配置したりして もよい。 同様に、 図 8 ( a ) に示す実施形態において、 第 1の線条部 1 0の \¥02020/174893 20 卩(:171?2020/000611

下側に第 3の線条部 3 0を配置したり、 第 3の線条部 3 0上に第 1の線条部 1 〇を配置したりしてもよい。 更に同様に、 図 9 ( a ) に示す実施形態にお いて、 第 2の線条部 2 0の下側に第 1の線条部 1 〇を配置したり、 第 1の線 条部 1 〇上に第 2の線条部 2 0を配置したりしてもよい。

実施例

[0060] 以下、 実施例により本発明を更に詳細に説明する。 しかしながら本発明の 範囲は、 かかる実施例に制限されない。 特に断らない限り、 「部」 は 「質量 部」 を意味する。 また、 セラミックス構造体の形態、 線条体の積層数、 線条 体間の距離、 質量などは表 1 に示すとおりとした。

[0061 ] 〔実施例 1〕

本実施例では、 図 1 に示す平板状のセラミックス構造体 1 を製造した。

( 1 ) 線条塗工体形成用のペーストの調製

平均粒径〇. 8 の 8モル%イッ トリア添加完全安定化ジルコニア粉 6 5 . 3部と、 水系結合剤としてメチルセルロース系バイン ダー 5 . 0部と、 可塑剤として、 グリセリン 2 . 5部と、 ポリカルボン酸系分散剤 (分子量 1 2 0 0 0 ) 1 . 1部と、 水 2 6 . 1部とを混合し、 脱泡してぺーストを調製 した。 ぺーストの粘度は 2 5 °〇において 2 . 0^\9 a - 3であった。

( 2 ) 線条塗工体の形成

前記のペーストを原料とし、 直径〇. 8 のノズルを有する小型押し出 し機を用いて 2 5 °〇の環境下、 樹脂基板上に線条第 3塗工体を形成し、 引き 続きそれに交差する線条第 2塗工体及び線条第 1塗工体を形成した。 線条第 2塗工体と線条第 1塗工体との交差角度は 6 0度とし、 菱形の格子が形成さ れるようにした。 線条第 3塗工体は、 菱形の対角線のうち、 短い方の対角線 上を通るようにした。 このようにして焼成前構造体を得た。

( 3 ) 焼成工程

乾燥後の焼成前構造体を樹脂基板から剥離し た後、 大気焼成炉内に載置し た。 この焼成炉内で脱脂及び焼成を行い、 図 1 に示す形状の矩形のセラミッ クス構造体を得た。 焼成温度は 1 6 0 0 ° 〇とし、 焼成時間は 3時間とした。 \¥02020/174893 21 卩(:171?2020/000611

得られた構造体における諸元を以下の表 1 に示す。 この構造体においては、 第 3の線条部が、 直線辺部と平行になっていた。

こうして得られた構造体における第 1の線条部 1 0は、 幅 1が 4 2 5 厚み丁 1が 4 0 0 であり、 該構造体における第 2の線条部 2 0は、 幅 \^/ 2が 4 2 0 、 厚み丁 2が 4 1 〇 であり、 該構造体における第 3 の線条部 3 0は、 幅 \^/ 3が 4 2 5 、 厚み丁 3が 4 1 〇 であった。 交 差部 2の厚み丁〇は 1 1 6 0 であった。

[0062] 〔実施例 2〕

本実施例では、 図 8 ( 3 ) に示す平板状のセラミックス構造体 1 を製造 した。

実施例 1 と同様のペーストを原料とし、 直径〇. のノズルを有する 小型押し出し機を用いて 2 5 ° 〇の環境下、 樹脂基板上に線条第 1塗工体を形 成し、 引き続きそれに交差する線条第 2塗工体及び線条第 3塗工体を形成し た。 線条第 2塗工体と線条第 1塗工体との交差角度は 6 0度とし、 菱形の格 子が形成されるようにした。 線条第 3塗工体は、 菱形の対角線のうち、 短い 方の対角線上を通るようにした。 それ以外は実施例 1 と同様にして、 図 8 ( a ) に示す形状の矩形のセラミックス構造体を得 た。 得られた構造体におけ る諸元を以下の表 1 に示す。 この構造体においては、 第 3の線条部が、 直線 辺部と平行になっていた。

[0063] 〔実施例 3〕

本実施例では、 図 9 ( 3 ) に示す平板状のセラミックス構造体 1 巳を製造 した。

実施例 1 と同様のペーストを原料とし、 直径〇. のノズルを有する 小型押し出し機を用いて 2 5 °〇の環境下、 樹脂基板上に線条第 2塗工体を形 成し、 引き続きそれに交差する線条第 3塗工体及び線条第 1塗工体を形成し た。 線条第 2塗工体と線条第 1塗工体との交差角度は 6 0度とし、 菱形の格 子が形成されるようにした。 線条第 3塗工体は、 菱形の対角線のうち、 短い 方の対角線上を通るようにした。 それ以外は実施例 1 と同様にして、 図 9 ( \¥0 2020/174893 22 卩(:171? 2020 /000611

a) に示す形状の矩形のセラミックス構造体を得 た。 得られた構造体におけ る諸元を以下の表 1 に示す。 この構造体においては、 第 3の線条部が、 直線 辺部と平行になっていた。

[0064] 〔比較例 1〕

本比較例では格子状のセラミックス構造体を 製造した。

実施例 1 と同様のペーストを原料とし、 直径〇. のノズルを有する 小型押し出し機を用いて 2 5 ° 〇の環境下、 樹脂基板上に線条第 1塗工体を形 成し、 引き続きそれに直交する線条第 2塗工体を形成した。 その上に、 線条 第 1塗工体及び線条第 2塗工体を形成し、 合計で 4層の塗工体からなる格子 状の焼成前構造体を得た。 第 1の線条部と第 2の線条部は、 9 0 ° で直交す る角度とし、 直線辺部と各条部の交差角度は〇 ° (平行) ないし 9 0 ° (直 交) となるよう配置した。 それ以外は実施例 1 と同様にして矩形のセラミッ クス構造体を得た。 得られた構造体における諸元を以下の表 1 に示す。

[0065] 〔比較例 2〕

本比較例では格子状のセラミックス構造体を 製造した。

実施例 1 と同様のペーストを原料とし、 直径〇. のノズルを有する 小型押し出し機を用いて 2 5 ° 〇の環境下、 樹脂基板上に線条第 1塗工体を形 成し、 引き続きそれに直交する線条第 2塗工体を形成した。 その上に、 線条 第 1塗工体を形成し、 合計で 3層の塗工体からなる格子状の焼成前構造体 得た。 第 1の線条部と第 2の線条部は、 9 0 ° で直行する角度とし、 辺部と 各条部の交差角度は 0 ° (平行) ないし 9 0 ° (直交) となるよう配置した 。 それ以外は実施例 1 と同様にして矩形のセラミックス構造体を得 た。 得ら れた構造体における諸元を以下の表 1 に示す。

[0066] 〔実施例 4ないし 6並びに比較例 3及び 4〕

線条体の幅及び線条体間の距離を表 1 に示すとおりとする以外は、 実施例 1ないし 3及び比較例 2と同様にしてセラミックス構造体を得た。

[0067] 〔評価〕

実施例及び比較例で得られたセラミックス構 造体について、 以下の方法で \¥02020/174893 23 卩(:171?2020/000611

耐熱衝撃温度及び強度を測定した。 それらの結果を表 1 に示す。

[0068] 〔耐熱衝撃温度〕

焼成炉にセラミックス構造体を入れ、 1時間保持後、 一気に大気中に取り 出し急冷する。 室温までセラミックス構造体が戻った後の亀 裂の有無を確認 する。 評価は 2 0 0 ° 〇から開始し、 亀裂がない場合は更に焼成炉の設定温度 を 2 5 ° 〇上げて、 再度試験を繰り返す。 亀裂が入らずに耐久を保持した炉の 温度上限値を、 耐熱衝撃温度とする。

[0069] 〔強度評価 1〕

得られたセラミックス構造体に対して、 強度評価を行った。 実施例で得ら れたセラミックス構造体に対しては、 第 3の線条部が交わる直線辺部に平行 な方向に曲げたときの強度を求めた。 比較例で得られたセラミックス構造体 に対しては、 2層備わった第 1の線条部に直交する方向に曲げたときの強 を求めた。 強度評価は 4点曲げ試験を採用した。 4点曲げ試験は、 」 I 3 6 0 1 : 2 0 0 8ファインセラミックスの室温曲げ強さ試験 法に準拠 した。 この際、 断面積は、 構造体の幅及び厚さから計算した。

[0070] 〔強度評価 2〕

得られたセラミックス構造体に対して、 実施例 1 と比較例 2に対しては、 強度評価 1 に対して直交する方向での強度も測定した。

[0071 ]

〔¾二

\¥0 2020/174893 25 卩(:171? 2020 /000611

ることが判る。 また、 線条体の幅及び間隔が実施例及び比較例で同 じである にもかかわらず、 実施例の方が質量を軽くできることも判る。 しかも、 実施 例の方が、 質量が軽いにもかかわらず、 比較例よりも耐熱衝撃性及び強度に 優れることも判る。

また、 実施例 1では強度評価 1での強度に対し、 強度評価 2の強度は一 2 %という僅かな低下であったが、 比較例 2は一 3 5 %も低下し、 大きな異方 性が観察された。 したがって、 実施例は強度異方性にも優れていることが判 った。

産業上の利用可能性

[0073] 本発明によれば、 従来よりも強度が高いセラミックス構造体が 得られる。

また本発明によれば、 従来よりも耐熱衝撃性が高いセラミックス構 造体が得 られる。




 
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