アルミナ質セラミックス焼成用支持具
【課題】焼成後に、得られたアルミナ質セラミックスに固着することなく、更に、得られたアルミナ質セラミックスの強度を低下させることのないアルミナ質セラミックス焼成用支持具を提供する。
【解決手段】スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックスを材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部、を備え、好ましくは、スピネルの平均粒子径が１０μｍ以上であり、好ましくは、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％以上であるアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【解決手段】スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックスを材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部、を備え、好ましくは、スピネルの平均粒子径が１０μｍ以上であり、好ましくは、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％以上であるアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミナ質セラミックス焼成用支持具に関する。さらに詳しくは、焼成後に、得られたアルミナ質セラミックスに固着することなく、更に、得られたアルミナ質セラミックスの強度を低下させることのないアルミナ質セラミックス焼成用支持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナ質セラミックスは、その強度、耐熱性の特性から、各種構造部材として使用されている。通常、アルミナ質セラミックスには、これらの特性、焼結性等の改善のために、各種の塩基性酸化物が添加される。例えば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等の酸化物が添加される。これにより、破壊靱性等の機械特性、電気伝導性等の電気特性、あるいは、色相を改善することができる。
【０００３】
通常、焼成によりアルミナ質セラミックスを作製する際には、焼成前の成形体を、支持具（例えば、焼成用セッター等）で支えた状態で、焼成炉内で焼成する。このとき、焼成前の成形体は、支持具と接触した状態で焼成される。
【０００４】
焼成によりアルミナ質セラミックスを作製する際には、１４００℃〜１６００℃程度の高温にするため、アルミナ質セラミックス焼成用の支持具の材質は、特定の材質に限定されていた。例えば、アルミナ質セラミックス焼成用の支持具の材質としては、アルミナ等を挙げることができる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０３６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、支持具の材質（特に、「焼成前の成形体」やアルミナ質セラミックスに、接触する部分の材質）としてアルミナを使用した場合には、以下のような問題があった。つまり、特許文献１に示されるように、アルミナ純度が９０％以上であり、更に、支持具の副成分が、焼成するアルミナ質セラミックスの副成分と同種類であった場合にも、支持具がアルミナ質セラミックスに固着するという問題があった。さらに、支持具の材質として、一般的に使用されるセラミックスであるジルコニア及びスピネルを使用した場合には、支持具がアルミナ質セラミックスに固着するという問題があった。特に、支持具の、「焼成前の成形体や、アルミナ質セラミックス」に接触する部分の材質が、上記材質の場合、支持具がアルミナ質セラミックスに固着するという問題があった。加えて、支持具の材質としてマグネシアを使用した場合には、マグネシアがアルミナ質セラミックス側に拡散し、マグネシア−アルミナ系のスピネルが生成して、体積膨張によるマイクロクラックが発生する。このような現象は、特に、支持具における、「焼成前の成形体や、アルミナ質セラミックス」に接触する部分の材質を、マグネシアとした場合に生じる。そのため、作製されたアルミナ質セラミックスの強度が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、焼成後に、得られたアルミナ質セラミックスに固着することなく、更に、得られたアルミナ質セラミックスの強度を低下させることのないアルミナ質セラミックス焼成用支持具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】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明は、以下のアルミナ質セラミックス焼成用支持具を提供する。
【０００９】
［１］ スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックスを材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部、を備える、アルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【００１０】
［２］ 前記スピネルの平均粒子径が１０μｍ以上である［１］に記載のアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【００１１】
［３］ 前記アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％以上である［１］又は［２］に記載のアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具は、「スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックス」を材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部、を備える。そのため、焼成によりアルミナ質セラミックスを作製する際に、アルミナ質セラミックス焼成用支持具が、得られるアルミナ質セラミックスに固着することを、防止することができる。更に、焼成によりアルミナ質セラミックスを作製する際に、得られるアルミナ質セラミックスの強度低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１５】
（１）アルミナ質セラミックス焼成用支持具：
本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の一の実施形態は、図１に示されるように、「スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックス」を材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部１、を備えるものである。本明細書において「スピネル」は、マグネシア−アルミナ系のスピネルであり、ＭｇＡｌＸＯＹ（Ｘ：１．７７〜４．０７、Ｙ：３．６６〜７．１０）の組成式で表される化合物である。図１は、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【００１６】
本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００は、このような構成であるため、アルミナ質セラミックス源原料を焼成してアルミナ質セラミックスを作製する際に、「アルミナ質セラミックス焼成用支持具が、得られるアルミナ質セラミックス（焼成体）に固着する」ことを防止することができる。ここで、「アルミナ質セラミックス源原料」とは、焼成によりアルミナ質セラミックスとなる原料を意味する。更に、アルミナ質セラミックス源原料を焼成してアルミナ質セラミックスを作製する際に、得られるアルミナ質セラミックス（焼成体）の強度低下を防止することができる。また、「本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００」については、以下、単に「支持具１００」と称することがある。また、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部１」については、以下、単に「支持部１」と称することがある。
【００１７】
なお、本明細書において、アルミナ質セラミックスは、Ａｌ２Ｏ３を８０質量％以上含有するものである。更に、本明細書におけるアルミナ質セラミックスは、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物、及び金属酸化物の含有量の合計が２質量％以上であり、かつＳｉＯ２の含有量が１質量％未満である。アルミナ質セラミックスは、Ａｌ２Ｏ３の含有量が８０質量％未満の場合、耐熱性及び強度に劣ることがある。また、アルミナ質セラミックスは、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物、及び金属酸化物の含有量の合計が２質量％未満である場合、所望の、破壊靱性等の機械特性、電気伝導性等の電気特性あるいは、色相が得られないことがある。また、アルミナ質セラミックスは、ＳｉＯ２の含有量が１質量％以上になると、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具を使用しても、アルミナ質セラミックス焼成用支持具に固着することがある。
【００１８】
また、「アルミナ質セラミックス焼成用支持具」は、「焼成によりアルミナ質セラミックスとなる原料（アルミナ質セラミックス源原料）」を焼成してアルミナ質セラミックスを作製する際に、用いられる器具である。具体的には、焼成炉内等で、焼成前のアルミナ質セラミックス源原料（成形体）及び焼成後のアルミナ質セラミックス（焼成体）を支える（支持する）ために用いられる器具（例えば、焼成用セッター等）のことである。「アルミナ質セラミックス焼成用支持具」は、アルミナ質セラミックス源原料（成形体）及びアルミナ質セラミックス（焼成体）に接触した状態で、アルミナ質セラミックス源原料（成形体）及びアルミナ質セラミックス（焼成体）を支える。「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体」を、焼成によりアルミナ質セラミックス（焼成体）とする場合、「アルミナ質セラミックス焼成用支持具」は、アルミナ質セラミックス源原料（成形体）又はアルミナ質セラミックス（焼成体）の一方のみを支えるように配置されることがある。この点を考慮して、「「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体」及び／又は「焼成により得られたアルミナ質セラミックス（焼成体）」を、支える（支持する）」と表現することがある。成形体とは、原料を成形したものであって、焼成前のものを意味する。
【００１９】
支持具１００は、図１に示されるように、例えば、板状の支持部１を備えるものである。但し、支持具１００は、板状の形状に限定されない。支持具１００は、支持部１の一方の面を略鉛直方向上方に向けて、焼成炉内に載置されることが好ましい。そして、上記支持部１の一方の面に、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」が載置されることが好ましい。
【００２０】
支持部１は、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」が接触する部分である。つまり、支持具１００において、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」が接触する部分は、全て支持部１である。そして、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」は、支持具１００における支持部１以外の部分には接触しない。そのため、支持部１の材質は、「スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックス」である必要がある。
【００２１】
支持部１の形状は、特に限定されるものではない。支持部１の形状は、アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体の大きさや形状、焼成後に得られるアルミナ質セラミックス（焼成体）の大きさや形状、等に合わせて、適宜決定することが好ましい。例えば、図１に示されるような板状は、支持部１の好ましい形状の一つである。また、支持部１の形状としては、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体」及び／又は「焼成により得られたアルミナ質セラミックス（焼成体）」を、支える（支持する）ことが可能な「棒状」や「柱状」も、好ましい形状である。また、支持部１の形状は、板状、棒状、柱状等の形状における、一部の形状であってもよい。例えば、棒状のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の先端部分のみが、アルミナ質セラミックス焼成用支持部であってもよい。
【００２２】
アルミナ質セラミックス焼成用支持具は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部のみからなるものであってもよいし、図２に示される脚部２のような「他の部材」を備えてもよい。図２に示されるアルミナ質セラミックス焼成用支持具２００は、支持部１と、支持部１の一方の面に配設された脚部２とを備えたものである。この場合、アルミナ質セラミックス焼成用支持具２００は、支持部１の一方の面（脚部２が配設されている面）を略鉛直方向下方に向けて、焼成炉内に載置されることが好ましい。そして、支持部１の他方の面（脚部２が配設されていない面）に、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」が載置される。脚部２の材質は、特に限定されない。脚部２の材質は、「スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックス」であってもよいが、これとは違う材質であってもよい。図２は、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図２に示されるアルミナ質セラミックス焼成用支持具２００は、脚部２が配設されていること以外は、支持具１００と同様であることが好ましい。
【００２３】
支持部１の材質は、スピネル−マグネシア複合セラミックスである。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するものである。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．２５モルを含有するものであることが好ましい。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０３〜０．２１モルを含有するものであることが更に好ましい。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０８〜０．１６モルを含有するものであることが特に好ましい。アルミナ質セラミックス焼成用支持部の、スピネルとマグネシアのモル比は、化学分析にて質量比を算出し、得られた値をモル比に換算した値である。
【００２４】
「支持部１を構成する（支持部１の材質である）スピネル−マグネシア複合セラミックス」に含有されるマグネシア量が、スピネル１モルに対して０．０２モルより少ないと、支持部１がアルミナ質セラミックス（焼成体）に固着するために好ましくない。「支持部１を構成するスピネル」に含有されるマグネシア量が、スピネル１モルに対して０．３０モルより多いと、アルミナ質セラミックス（焼成体）の強度が低下するため好ましくない。
【００２５】
アルミナ質セラミックス焼成用支持部を構成するスピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネルを主成分とするものである。そして、当該スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネルとマグネシアの合計を１００モル％としたときに、スピネルの含有率が７６．９モル％以上であることが好ましい。本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００において、「スピネルを主成分とする」とは、スピネルを５０．１モル％以上含有していることを意味する。アルミナ質セラミックス焼成用支持部のスピネル−マグネシア複合セラミックスに含有されるスピネルとマグネシア以外の成分（不純物）としては、シリカ、酸化鉄、チタニア、カルシア、酸化カリウム、酸化ナトリウム、ジルコニア等を挙げることができる。上記「不純物」の含有率は、スピネル−マグネシア複合セラミックス中のスピネルとマグネシアの合計を１００質量部としたときに、０．０〜１．０質量部であることが好ましい。更に、「不純物」の含有率は、スピネルとマグネシアの合計を１００質量部としたときに、０．０〜０．５質量部であることが更に好ましく、０．０〜０．３質量部であることが特に好ましい。
【００２６】
本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００において、アルミナ質セラミックス焼成用支持部を構成するスピネル−マグネシア複合セラミックスの平均粒子径が１０μｍ以上であることが好ましい。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスの平均粒子径は、１０〜２００μｍであることが更に好ましく、１０〜１００μｍであることが特に好ましい。スピネル−マグネシア複合セラミックスの平均粒子径が１０μｍより小さいと、アルミナ質セラミックス（焼成体）の強度が低下することがある。アルミナ質セラミックス焼成用支持部を構成するスピネル−マグネシア複合セラミックスの平均粒子径は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部（焼結体）の断面のＳＥＭ写真から画像解析により測定した値である。
【００２７】
本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００において、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％以上であることが好ましい。そして、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率は、１０〜３５％であることが更に好ましく、１０〜３０％であることが特に好ましい。アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％より小さいと、アルミナ質セラミックス（焼成体）の強度が低下することがある。アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率は、ＪＩＳ Ｒ１６３４「ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法」に準拠する方法で測定した値である。
【００２８】
（２）アルミナ質セラミックス焼成用支持具の製造方法：
図１に示される本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００の製造方法としては、特に限定されるものではないが、以下のような方法を挙げることができる。
【００２９】
まず、成形原料を調合する。成形原料の主原料として、アルミナ、マグネシア、スピネル、水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウムの中から適宜選択したものを用いることが好ましい。これらの中でも、アルミナ、マグネシア、及びスピネルを主原料とすることが好ましい。但し、成形原料はこれらに限定されるものではない。成形原料は、得られる焼成体のスピネルとマグネシアの混合比が、上記本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具において好ましいとされた比となるよう、調製する。
【００３０】
成形原料に含有される不純物の含有量は、主原料の合計を１００質量部としたときに、０．０〜１．０質量部であることが好ましい。そして、上記不純物の含有量は、主原料の合計を１００質量部としたときに、０．０〜０．５０質量部であることが更に好ましい。そして、上記不純物の含有量は、主原料の合計を１００質量部としたときに、０．０〜０．３０質量部であることが特に好ましい。ここで、主原料は、アルミナ、マグネシア、スピネル、水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウムの中から適宜選択したものである。また、不純物は、シリカ、酸化鉄、チタニア、カルシア、酸化カリウム、酸化ナトリウム、ジルコニア等のことである。
【００３１】
得られた成形原料を成形して板状の成形体を形成する。成形方法は、セラミックスの成形に用いられる成形方法であれば特に限定されない。成形方法としては、例えば、プレス成形、押出成形、鋳込成形等を挙げることができる。成形体の形状は、作製しようとするアルミナ質セラミックス焼成用支持具の形状に合わせて適宜決定することができる。
【００３２】
得られた成形体を、乾燥、焼成してアルミナ質セラミックス焼成用支持部を得る。ここで、図１に示されるアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部１のみを備えるものである。そのため、得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持部は、アルミナ質セラミックス焼成用支持具である。乾燥条件は、特に限定されない。焼成条件は、特に限定されないが、例えば、「全体焼成時間：５０〜７０時間、最高温度：１６００〜１６５０℃、最高温度キープ時間：４時間程度」とすることが好ましい。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
アルミナ、マグネシアを混合して成形原料を作製した。アルミナとマグネシアの混合比は、アルミナ１モルに対してマグネシア１．１０モルとした。
【００３５】
得られた成形原料を、鋳込成形の方法で成形して、板状の成形体を形成した。
【００３６】
得られた成形体を、乾燥、焼成、加工して、板状のアルミナ質セラミックス焼成用支持部を作製した。そして、得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持部を、そのままアルミナ質セラミックス焼成用支持具とした。焼成条件は、「全体焼成時間：６５時間、最高温度：１６５０℃、最高温度キープ時間：４時間」とした。
【００３７】
得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持具について、以下の方法で、「気孔率」及び「平均粒子径」を測定した。結果を表１に示す。また、得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持具を用いてアルミナ質セラミックス源原料からなる成形体を焼成して、「アルミナ質セラミックスからなる焼成体」を作製した。そして、得られた「アルミナ質セラミックスからなる焼成体」について、以下の方法で、「接触部の平均強度」、「非接触部との相対強度」及び「固着率」を測定した。結果を表１に示す。
【００３８】
表１において、「アルミナ質セラミックスの材質」の欄は、アルミナ質セラミックスからなる焼成体の材質を示している。「Ａｌ２Ｏ３（質量％）」、「アルカリ金属酸化物、又はアルカリ土類金属酸化物、又は金属酸化物（質量％）」及び「ＳｉＯ２（質量％）」の欄は、それぞれの材料の含有率を示している。「焼成用支持部材質」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の材質を示している。「スピネル：マグネシア（モル比）」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部のスピネルとマグネシアとのモル比を示す。また、「スピネル：アルミナ（モル比）」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部のスピネルとアルミナとのモル比を示している。「スピネル（モル％）」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部における、「スピネルとマグネシア、又はスピネルとアルミナの合計を１００モル％としたときの」スピネルの含有率（モル％）を、示している。「気孔率」及び「平均粒子径」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持具におけるアルミナ質セラミックス焼成用支持部の、気孔率及び平均粒子径を示す。
【００３９】
（気孔率）
気孔率は、ＪＩＳ Ｒ１６３４「ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法」に準拠する方法によって測定する。
【００４０】
（平均粒子径）
平均粒子径は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部（焼結体）の断面のＳＥＭ写真を画像解析することにより、求める。
【００４１】
（接触部の平均強度）
「接触部の平均強度」は、次のように求める。アルミナ質セラミックス（焼成体）における、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部が接触した位置」（接触部）に、最大圧縮荷重がかかるように、圧縮試験を行う。圧縮試験には、インストロン万能試験機（インストロン社製）を使用する。そして、圧縮試験によって、アルミナ質セラミックスが破壊されたときの荷重を、アルミナ質セラミックスの強度とする。強度の測定回数は９回とする。測定したアルミナ質セラミックスの強度の合計を、測定回数で割った値を、「接触部の平均強度」とする。
【００４２】
（非接触部との相対強度）
アルミナ質セラミックス（焼成体）における、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部が接触せず、かつ接触による影響がない位置」の強度を、「比較強度」とする。「非接触部との相対強度」とは、「比較強度」に対する、「接触部の平均強度」の比率（百分率（％））を意味する。比較強度の測定は、上記「接触部の平均強度」の測定方法と同様の方法で行う。「非接触部との相対強度」は、８０％以上が合格である。
【００４３】
（固着率）
固着率は、複数個のアルミナ質セラミックスをアルミナ質セラミックス焼成用支持部と接触させて焼成させたときの、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部に固着したアルミナ質セラミックスの個数」の全体に対する割合である。つまり、固着率は、「焼成したアルミナ質セラミックス（焼成体）の全体個数」に対する、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部が固着したアルミナ質セラミックスの個数」の比率（百分率（％））である。ここで、「固着」とは、アルミナ質セラミックス（焼成体）にアルミナ質セラミックス焼成用支持部が、くっついた状態を意味する。また、「くっついた状態」には、「くっついて剥がれない状態」だけでなく、「くっついた状態であったものが、後に剥れる」ような場合も含まれるものとする。固着率は、１％未満が合格である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（実施例２〜１２、比較例１〜６）
製造条件を表１に示されるように変化させた以外は、実施例１と同様にしてアルミナ質セラミックス焼成用支持具を作製した。得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持具について、上記方法で、「気孔率」及び「平均粒子径」を測定した。結果を表１に示す。また、得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持具を用いてアルミナ質セラミックス源原料からなる成形体を焼成して、アルミナ質セラミックスからなる焼成体を作製した。そして、得られたアルミナ質セラミックスからなる焼成体について、上記方法で、「接触部の平均強度」、「非接触部との相対強度」及び「固着率」を測定した。結果を表１に示す。
【００４６】
実施例５のアルミナ質セラミックス焼成用支持具を用いて、Ａｌ２Ｏ３含有量７５質量％、ＳｉＯ２含有量０．５質量のアルミナ質セラミックスからなる焼成体を作製した。得られたアルミナ質セラミックスからなる焼成体について、上記方法で、「接触部の平均強度」、「非接触部との相対強度」及び「固着率」を測定した。その結果、「接触部の平均強度」は８．２ｋＮであり、「非接触部との相対強度」は７７％であり、「固着率」は０％であった。以上より、「接触部の平均強度」及び「非接触部との相対強度」が低いことがわかる。これにより、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具は、焼成されるアルミナ質セラミックス中のＡｌ２Ｏ３含有量が８０質量％未満であると、その効果を発揮し難いことがわかる。
【００４７】
また、実施例５のアルミナ質セラミックス焼成用支持具を用いて、Ａｌ２Ｏ３含有量８０質量％、ＳｉＯ２含有量１．１質量％のアルミナ質セラミックスからなる焼成体を作製した。得られたアルミナ質セラミックスからなる焼成体について、上記方法で、「接触部の平均強度」、「非接触部との相対強度」及び「固着率」を測定した。その結果、「接触部の平均強度」は８．９ｋＮであり、「非接触部との相対強度」は８３％であり、「固着率」は５５％であった。以上より、「接触部の平均強度」及び「非接触部との相対強度」は変わらないが、固着することがわかる。これにより、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具は、焼成されるアルミナ質セラミックス中のＳｉＯ２含有量が１．０質量％以上であると、その効果を発揮し難いことがわかる。
【００４８】
表１より、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の材質を、特定の組成のスピネル−マグネシア複合セラミックスとすることにより、アルミナ質セラミックスの強度及び固着率を良好にすることができることがわかる。ここで、上記アルミナ質セラミックスの強度は、「接触部の平均強度」及び「非接触部との相対強度」である。そして、特定の組成のスピネル−マグネシア複合セラミックスとは、スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具は、アルミナ質セラミックス源原料を焼成してアルミナ質セラミックスを作製する際に、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１：アルミナ質セラミックス焼成用支持部、２：脚部、１１：アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体、１００，２００：アルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミナ質セラミックス焼成用支持具に関する。さらに詳しくは、焼成後に、得られたアルミナ質セラミックスに固着することなく、更に、得られたアルミナ質セラミックスの強度を低下させることのないアルミナ質セラミックス焼成用支持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナ質セラミックスは、その強度、耐熱性の特性から、各種構造部材として使用されている。通常、アルミナ質セラミックスには、これらの特性、焼結性等の改善のために、各種の塩基性酸化物が添加される。例えば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等の酸化物が添加される。これにより、破壊靱性等の機械特性、電気伝導性等の電気特性、あるいは、色相を改善することができる。
【０００３】
通常、焼成によりアルミナ質セラミックスを作製する際には、焼成前の成形体を、支持具（例えば、焼成用セッター等）で支えた状態で、焼成炉内で焼成する。このとき、焼成前の成形体は、支持具と接触した状態で焼成される。
【０００４】
焼成によりアルミナ質セラミックスを作製する際には、１４００℃〜１６００℃程度の高温にするため、アルミナ質セラミックス焼成用の支持具の材質は、特定の材質に限定されていた。例えば、アルミナ質セラミックス焼成用の支持具の材質としては、アルミナ等を挙げることができる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０３６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、支持具の材質（特に、「焼成前の成形体」やアルミナ質セラミックスに、接触する部分の材質）としてアルミナを使用した場合には、以下のような問題があった。つまり、特許文献１に示されるように、アルミナ純度が９０％以上であり、更に、支持具の副成分が、焼成するアルミナ質セラミックスの副成分と同種類であった場合にも、支持具がアルミナ質セラミックスに固着するという問題があった。さらに、支持具の材質として、一般的に使用されるセラミックスであるジルコニア及びスピネルを使用した場合には、支持具がアルミナ質セラミックスに固着するという問題があった。特に、支持具の、「焼成前の成形体や、アルミナ質セラミックス」に接触する部分の材質が、上記材質の場合、支持具がアルミナ質セラミックスに固着するという問題があった。加えて、支持具の材質としてマグネシアを使用した場合には、マグネシアがアルミナ質セラミックス側に拡散し、マグネシア−アルミナ系のスピネルが生成して、体積膨張によるマイクロクラックが発生する。このような現象は、特に、支持具における、「焼成前の成形体や、アルミナ質セラミックス」に接触する部分の材質を、マグネシアとした場合に生じる。そのため、作製されたアルミナ質セラミックスの強度が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、焼成後に、得られたアルミナ質セラミックスに固着することなく、更に、得られたアルミナ質セラミックスの強度を低下させることのないアルミナ質セラミックス焼成用支持具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】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明は、以下のアルミナ質セラミックス焼成用支持具を提供する。
【０００９】
［１］ スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックスを材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部、を備える、アルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【００１０】
［２］ 前記スピネルの平均粒子径が１０μｍ以上である［１］に記載のアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【００１１】
［３］ 前記アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％以上である［１］又は［２］に記載のアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具は、「スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックス」を材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部、を備える。そのため、焼成によりアルミナ質セラミックスを作製する際に、アルミナ質セラミックス焼成用支持具が、得られるアルミナ質セラミックスに固着することを、防止することができる。更に、焼成によりアルミナ質セラミックスを作製する際に、得られるアルミナ質セラミックスの強度低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１５】
（１）アルミナ質セラミックス焼成用支持具：
本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の一の実施形態は、図１に示されるように、「スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックス」を材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部１、を備えるものである。本明細書において「スピネル」は、マグネシア−アルミナ系のスピネルであり、ＭｇＡｌＸＯＹ（Ｘ：１．７７〜４．０７、Ｙ：３．６６〜７．１０）の組成式で表される化合物である。図１は、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【００１６】
本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００は、このような構成であるため、アルミナ質セラミックス源原料を焼成してアルミナ質セラミックスを作製する際に、「アルミナ質セラミックス焼成用支持具が、得られるアルミナ質セラミックス（焼成体）に固着する」ことを防止することができる。ここで、「アルミナ質セラミックス源原料」とは、焼成によりアルミナ質セラミックスとなる原料を意味する。更に、アルミナ質セラミックス源原料を焼成してアルミナ質セラミックスを作製する際に、得られるアルミナ質セラミックス（焼成体）の強度低下を防止することができる。また、「本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００」については、以下、単に「支持具１００」と称することがある。また、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部１」については、以下、単に「支持部１」と称することがある。
【００１７】
なお、本明細書において、アルミナ質セラミックスは、Ａｌ２Ｏ３を８０質量％以上含有するものである。更に、本明細書におけるアルミナ質セラミックスは、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物、及び金属酸化物の含有量の合計が２質量％以上であり、かつＳｉＯ２の含有量が１質量％未満である。アルミナ質セラミックスは、Ａｌ２Ｏ３の含有量が８０質量％未満の場合、耐熱性及び強度に劣ることがある。また、アルミナ質セラミックスは、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物、及び金属酸化物の含有量の合計が２質量％未満である場合、所望の、破壊靱性等の機械特性、電気伝導性等の電気特性あるいは、色相が得られないことがある。また、アルミナ質セラミックスは、ＳｉＯ２の含有量が１質量％以上になると、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具を使用しても、アルミナ質セラミックス焼成用支持具に固着することがある。
【００１８】
また、「アルミナ質セラミックス焼成用支持具」は、「焼成によりアルミナ質セラミックスとなる原料（アルミナ質セラミックス源原料）」を焼成してアルミナ質セラミックスを作製する際に、用いられる器具である。具体的には、焼成炉内等で、焼成前のアルミナ質セラミックス源原料（成形体）及び焼成後のアルミナ質セラミックス（焼成体）を支える（支持する）ために用いられる器具（例えば、焼成用セッター等）のことである。「アルミナ質セラミックス焼成用支持具」は、アルミナ質セラミックス源原料（成形体）及びアルミナ質セラミックス（焼成体）に接触した状態で、アルミナ質セラミックス源原料（成形体）及びアルミナ質セラミックス（焼成体）を支える。「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体」を、焼成によりアルミナ質セラミックス（焼成体）とする場合、「アルミナ質セラミックス焼成用支持具」は、アルミナ質セラミックス源原料（成形体）又はアルミナ質セラミックス（焼成体）の一方のみを支えるように配置されることがある。この点を考慮して、「「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体」及び／又は「焼成により得られたアルミナ質セラミックス（焼成体）」を、支える（支持する）」と表現することがある。成形体とは、原料を成形したものであって、焼成前のものを意味する。
【００１９】
支持具１００は、図１に示されるように、例えば、板状の支持部１を備えるものである。但し、支持具１００は、板状の形状に限定されない。支持具１００は、支持部１の一方の面を略鉛直方向上方に向けて、焼成炉内に載置されることが好ましい。そして、上記支持部１の一方の面に、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」が載置されることが好ましい。
【００２０】
支持部１は、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」が接触する部分である。つまり、支持具１００において、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」が接触する部分は、全て支持部１である。そして、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」は、支持具１００における支持部１以外の部分には接触しない。そのため、支持部１の材質は、「スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックス」である必要がある。
【００２１】
支持部１の形状は、特に限定されるものではない。支持部１の形状は、アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体の大きさや形状、焼成後に得られるアルミナ質セラミックス（焼成体）の大きさや形状、等に合わせて、適宜決定することが好ましい。例えば、図１に示されるような板状は、支持部１の好ましい形状の一つである。また、支持部１の形状としては、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体」及び／又は「焼成により得られたアルミナ質セラミックス（焼成体）」を、支える（支持する）ことが可能な「棒状」や「柱状」も、好ましい形状である。また、支持部１の形状は、板状、棒状、柱状等の形状における、一部の形状であってもよい。例えば、棒状のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の先端部分のみが、アルミナ質セラミックス焼成用支持部であってもよい。
【００２２】
アルミナ質セラミックス焼成用支持具は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部のみからなるものであってもよいし、図２に示される脚部２のような「他の部材」を備えてもよい。図２に示されるアルミナ質セラミックス焼成用支持具２００は、支持部１と、支持部１の一方の面に配設された脚部２とを備えたものである。この場合、アルミナ質セラミックス焼成用支持具２００は、支持部１の一方の面（脚部２が配設されている面）を略鉛直方向下方に向けて、焼成炉内に載置されることが好ましい。そして、支持部１の他方の面（脚部２が配設されていない面）に、「アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体１１」が載置される。脚部２の材質は、特に限定されない。脚部２の材質は、「スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックス」であってもよいが、これとは違う材質であってもよい。図２は、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図２に示されるアルミナ質セラミックス焼成用支持具２００は、脚部２が配設されていること以外は、支持具１００と同様であることが好ましい。
【００２３】
支持部１の材質は、スピネル−マグネシア複合セラミックスである。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するものである。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．２５モルを含有するものであることが好ましい。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０３〜０．２１モルを含有するものであることが更に好ましい。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０８〜０．１６モルを含有するものであることが特に好ましい。アルミナ質セラミックス焼成用支持部の、スピネルとマグネシアのモル比は、化学分析にて質量比を算出し、得られた値をモル比に換算した値である。
【００２４】
「支持部１を構成する（支持部１の材質である）スピネル−マグネシア複合セラミックス」に含有されるマグネシア量が、スピネル１モルに対して０．０２モルより少ないと、支持部１がアルミナ質セラミックス（焼成体）に固着するために好ましくない。「支持部１を構成するスピネル」に含有されるマグネシア量が、スピネル１モルに対して０．３０モルより多いと、アルミナ質セラミックス（焼成体）の強度が低下するため好ましくない。
【００２５】
アルミナ質セラミックス焼成用支持部を構成するスピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネルを主成分とするものである。そして、当該スピネル−マグネシア複合セラミックスは、スピネルとマグネシアの合計を１００モル％としたときに、スピネルの含有率が７６．９モル％以上であることが好ましい。本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００において、「スピネルを主成分とする」とは、スピネルを５０．１モル％以上含有していることを意味する。アルミナ質セラミックス焼成用支持部のスピネル−マグネシア複合セラミックスに含有されるスピネルとマグネシア以外の成分（不純物）としては、シリカ、酸化鉄、チタニア、カルシア、酸化カリウム、酸化ナトリウム、ジルコニア等を挙げることができる。上記「不純物」の含有率は、スピネル−マグネシア複合セラミックス中のスピネルとマグネシアの合計を１００質量部としたときに、０．０〜１．０質量部であることが好ましい。更に、「不純物」の含有率は、スピネルとマグネシアの合計を１００質量部としたときに、０．０〜０．５質量部であることが更に好ましく、０．０〜０．３質量部であることが特に好ましい。
【００２６】
本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００において、アルミナ質セラミックス焼成用支持部を構成するスピネル−マグネシア複合セラミックスの平均粒子径が１０μｍ以上であることが好ましい。そして、スピネル−マグネシア複合セラミックスの平均粒子径は、１０〜２００μｍであることが更に好ましく、１０〜１００μｍであることが特に好ましい。スピネル−マグネシア複合セラミックスの平均粒子径が１０μｍより小さいと、アルミナ質セラミックス（焼成体）の強度が低下することがある。アルミナ質セラミックス焼成用支持部を構成するスピネル−マグネシア複合セラミックスの平均粒子径は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部（焼結体）の断面のＳＥＭ写真から画像解析により測定した値である。
【００２７】
本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００において、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％以上であることが好ましい。そして、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率は、１０〜３５％であることが更に好ましく、１０〜３０％であることが特に好ましい。アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％より小さいと、アルミナ質セラミックス（焼成体）の強度が低下することがある。アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率は、ＪＩＳ Ｒ１６３４「ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法」に準拠する方法で測定した値である。
【００２８】
（２）アルミナ質セラミックス焼成用支持具の製造方法：
図１に示される本実施形態のアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００の製造方法としては、特に限定されるものではないが、以下のような方法を挙げることができる。
【００２９】
まず、成形原料を調合する。成形原料の主原料として、アルミナ、マグネシア、スピネル、水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウムの中から適宜選択したものを用いることが好ましい。これらの中でも、アルミナ、マグネシア、及びスピネルを主原料とすることが好ましい。但し、成形原料はこれらに限定されるものではない。成形原料は、得られる焼成体のスピネルとマグネシアの混合比が、上記本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具において好ましいとされた比となるよう、調製する。
【００３０】
成形原料に含有される不純物の含有量は、主原料の合計を１００質量部としたときに、０．０〜１．０質量部であることが好ましい。そして、上記不純物の含有量は、主原料の合計を１００質量部としたときに、０．０〜０．５０質量部であることが更に好ましい。そして、上記不純物の含有量は、主原料の合計を１００質量部としたときに、０．０〜０．３０質量部であることが特に好ましい。ここで、主原料は、アルミナ、マグネシア、スピネル、水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウムの中から適宜選択したものである。また、不純物は、シリカ、酸化鉄、チタニア、カルシア、酸化カリウム、酸化ナトリウム、ジルコニア等のことである。
【００３１】
得られた成形原料を成形して板状の成形体を形成する。成形方法は、セラミックスの成形に用いられる成形方法であれば特に限定されない。成形方法としては、例えば、プレス成形、押出成形、鋳込成形等を挙げることができる。成形体の形状は、作製しようとするアルミナ質セラミックス焼成用支持具の形状に合わせて適宜決定することができる。
【００３２】
得られた成形体を、乾燥、焼成してアルミナ質セラミックス焼成用支持部を得る。ここで、図１に示されるアルミナ質セラミックス焼成用支持具１００は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部１のみを備えるものである。そのため、得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持部は、アルミナ質セラミックス焼成用支持具である。乾燥条件は、特に限定されない。焼成条件は、特に限定されないが、例えば、「全体焼成時間：５０〜７０時間、最高温度：１６００〜１６５０℃、最高温度キープ時間：４時間程度」とすることが好ましい。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
アルミナ、マグネシアを混合して成形原料を作製した。アルミナとマグネシアの混合比は、アルミナ１モルに対してマグネシア１．１０モルとした。
【００３５】
得られた成形原料を、鋳込成形の方法で成形して、板状の成形体を形成した。
【００３６】
得られた成形体を、乾燥、焼成、加工して、板状のアルミナ質セラミックス焼成用支持部を作製した。そして、得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持部を、そのままアルミナ質セラミックス焼成用支持具とした。焼成条件は、「全体焼成時間：６５時間、最高温度：１６５０℃、最高温度キープ時間：４時間」とした。
【００３７】
得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持具について、以下の方法で、「気孔率」及び「平均粒子径」を測定した。結果を表１に示す。また、得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持具を用いてアルミナ質セラミックス源原料からなる成形体を焼成して、「アルミナ質セラミックスからなる焼成体」を作製した。そして、得られた「アルミナ質セラミックスからなる焼成体」について、以下の方法で、「接触部の平均強度」、「非接触部との相対強度」及び「固着率」を測定した。結果を表１に示す。
【００３８】
表１において、「アルミナ質セラミックスの材質」の欄は、アルミナ質セラミックスからなる焼成体の材質を示している。「Ａｌ２Ｏ３（質量％）」、「アルカリ金属酸化物、又はアルカリ土類金属酸化物、又は金属酸化物（質量％）」及び「ＳｉＯ２（質量％）」の欄は、それぞれの材料の含有率を示している。「焼成用支持部材質」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の材質を示している。「スピネル：マグネシア（モル比）」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部のスピネルとマグネシアとのモル比を示す。また、「スピネル：アルミナ（モル比）」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部のスピネルとアルミナとのモル比を示している。「スピネル（モル％）」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部における、「スピネルとマグネシア、又はスピネルとアルミナの合計を１００モル％としたときの」スピネルの含有率（モル％）を、示している。「気孔率」及び「平均粒子径」の欄は、アルミナ質セラミックス焼成用支持具におけるアルミナ質セラミックス焼成用支持部の、気孔率及び平均粒子径を示す。
【００３９】
（気孔率）
気孔率は、ＪＩＳ Ｒ１６３４「ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法」に準拠する方法によって測定する。
【００４０】
（平均粒子径）
平均粒子径は、アルミナ質セラミックス焼成用支持部（焼結体）の断面のＳＥＭ写真を画像解析することにより、求める。
【００４１】
（接触部の平均強度）
「接触部の平均強度」は、次のように求める。アルミナ質セラミックス（焼成体）における、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部が接触した位置」（接触部）に、最大圧縮荷重がかかるように、圧縮試験を行う。圧縮試験には、インストロン万能試験機（インストロン社製）を使用する。そして、圧縮試験によって、アルミナ質セラミックスが破壊されたときの荷重を、アルミナ質セラミックスの強度とする。強度の測定回数は９回とする。測定したアルミナ質セラミックスの強度の合計を、測定回数で割った値を、「接触部の平均強度」とする。
【００４２】
（非接触部との相対強度）
アルミナ質セラミックス（焼成体）における、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部が接触せず、かつ接触による影響がない位置」の強度を、「比較強度」とする。「非接触部との相対強度」とは、「比較強度」に対する、「接触部の平均強度」の比率（百分率（％））を意味する。比較強度の測定は、上記「接触部の平均強度」の測定方法と同様の方法で行う。「非接触部との相対強度」は、８０％以上が合格である。
【００４３】
（固着率）
固着率は、複数個のアルミナ質セラミックスをアルミナ質セラミックス焼成用支持部と接触させて焼成させたときの、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部に固着したアルミナ質セラミックスの個数」の全体に対する割合である。つまり、固着率は、「焼成したアルミナ質セラミックス（焼成体）の全体個数」に対する、「アルミナ質セラミックス焼成用支持部が固着したアルミナ質セラミックスの個数」の比率（百分率（％））である。ここで、「固着」とは、アルミナ質セラミックス（焼成体）にアルミナ質セラミックス焼成用支持部が、くっついた状態を意味する。また、「くっついた状態」には、「くっついて剥がれない状態」だけでなく、「くっついた状態であったものが、後に剥れる」ような場合も含まれるものとする。固着率は、１％未満が合格である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（実施例２〜１２、比較例１〜６）
製造条件を表１に示されるように変化させた以外は、実施例１と同様にしてアルミナ質セラミックス焼成用支持具を作製した。得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持具について、上記方法で、「気孔率」及び「平均粒子径」を測定した。結果を表１に示す。また、得られたアルミナ質セラミックス焼成用支持具を用いてアルミナ質セラミックス源原料からなる成形体を焼成して、アルミナ質セラミックスからなる焼成体を作製した。そして、得られたアルミナ質セラミックスからなる焼成体について、上記方法で、「接触部の平均強度」、「非接触部との相対強度」及び「固着率」を測定した。結果を表１に示す。
【００４６】
実施例５のアルミナ質セラミックス焼成用支持具を用いて、Ａｌ２Ｏ３含有量７５質量％、ＳｉＯ２含有量０．５質量のアルミナ質セラミックスからなる焼成体を作製した。得られたアルミナ質セラミックスからなる焼成体について、上記方法で、「接触部の平均強度」、「非接触部との相対強度」及び「固着率」を測定した。その結果、「接触部の平均強度」は８．２ｋＮであり、「非接触部との相対強度」は７７％であり、「固着率」は０％であった。以上より、「接触部の平均強度」及び「非接触部との相対強度」が低いことがわかる。これにより、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具は、焼成されるアルミナ質セラミックス中のＡｌ２Ｏ３含有量が８０質量％未満であると、その効果を発揮し難いことがわかる。
【００４７】
また、実施例５のアルミナ質セラミックス焼成用支持具を用いて、Ａｌ２Ｏ３含有量８０質量％、ＳｉＯ２含有量１．１質量％のアルミナ質セラミックスからなる焼成体を作製した。得られたアルミナ質セラミックスからなる焼成体について、上記方法で、「接触部の平均強度」、「非接触部との相対強度」及び「固着率」を測定した。その結果、「接触部の平均強度」は８．９ｋＮであり、「非接触部との相対強度」は８３％であり、「固着率」は５５％であった。以上より、「接触部の平均強度」及び「非接触部との相対強度」は変わらないが、固着することがわかる。これにより、本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具は、焼成されるアルミナ質セラミックス中のＳｉＯ２含有量が１．０質量％以上であると、その効果を発揮し難いことがわかる。
【００４８】
表１より、アルミナ質セラミックス焼成用支持部の材質を、特定の組成のスピネル−マグネシア複合セラミックスとすることにより、アルミナ質セラミックスの強度及び固着率を良好にすることができることがわかる。ここで、上記アルミナ質セラミックスの強度は、「接触部の平均強度」及び「非接触部との相対強度」である。そして、特定の組成のスピネル−マグネシア複合セラミックスとは、スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のアルミナ質セラミックス焼成用支持具は、アルミナ質セラミックス源原料を焼成してアルミナ質セラミックスを作製する際に、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１：アルミナ質セラミックス焼成用支持部、２：脚部、１１：アルミナ質セラミックス源原料からなる成形体、１００，２００：アルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックスを材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部、を備える、アルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【請求項２】
前記スピネルの平均粒子径が１０μｍ以上である請求項１に記載のアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【請求項３】
前記アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％以上である請求項１又は２に記載のアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【請求項１】
スピネルを主成分とし、スピネル１モルに対して、マグネシア０．０２〜０．３０モルを含有するスピネル−マグネシア複合セラミックスを材質とするアルミナ質セラミックス焼成用支持部、を備える、アルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【請求項２】
前記スピネルの平均粒子径が１０μｍ以上である請求項１に記載のアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【請求項３】
前記アルミナ質セラミックス焼成用支持部の気孔率が１０％以上である請求項１又は２に記載のアルミナ質セラミックス焼成用支持具。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−８７０４６（Ｐ２０１３−８７０４６Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３２１５０（Ｐ２０１１−２３２１５０）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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