[發明專利]復合耐火物及復合耐火物的制造方法

有效

• 申請號: 201410128954.0
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN104098339B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 樋本伊織;木下壽治
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社;NGK阿德列克株式會社
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務所(普通合伙)11432
• 代理人: 王軼,李偉

技術領域

本發明涉及用于適合陶瓷電子部件等的脫脂步驟或煅燒步驟中使用的定位器(setter)等用途的復合耐火物及其制造方法。

背景技術

近年來，從提高小型電子部件的煅燒效率的觀點來看，需要可以在脫脂步驟與煅燒步驟這兩步驟中共用的定位器。對于在脫脂步驟中使用的定位器，要求用以迅速地排出粘合劑的通氣性，對于在煅燒步驟中使用的定位器，除了耐熱性或機械強度外，還要求具備不與進行煅燒的陶瓷電子部件反應的特性。

滿足煅燒步驟中的所述要求的定位器，廣為人知的有：在氧化鋁-富鋁紅柱石系基材的表面形成中間層和耐反應性的涂層的定位器。另外，還公開了如下的技術：通過使用Si-SiC燒結體代替所述氧化鋁-富鋁紅柱石系基材來作為基材，與氧化鋁-二氧化硅質的燒結體相比，耐熱性、耐蝕性優異，而且具備高強度和高熱導率的特性，將定位器厚度變薄而謀求窯效率的提高，并且謀求能量效率的提高(專利文獻1)。

但是，專利文獻1的定位器欠缺通氣性，因此不適于與脫脂步驟的共用。作為具備通氣性的定位器，公開有使用金屬絲網代替現有的陶瓷制板材的技術(專利文獻2)。

但是，金屬絲網在高溫的煅燒步驟中容易產生彎曲。另外，與Si-SiC燒結體相比熱導性差，因此有在金屬絲網上載置的制品間產生溫度不均，而制品品質不穩定的問題。

另外，關于具備通氣性的陶瓷結構體，已知有通過“黑森林法(Schwarzwalder)”制造連續氣孔發泡體陶瓷的技術。現有的連續氣孔發泡體陶瓷有容易從骨架的氣孔部分產生龜裂，機械強度差的問題，對此，還公開了通過使Si含浸在SiC發泡體陶瓷骨架的氣孔部分，謀求高強度化的技術(專利文獻3)。

但是，在專利文獻3的技術中，若將陶瓷進行高強度化，則彈性模量也會同時上升，彈性模量的上升會導致耐熱沖擊性(熱沖擊破壞阻力系數R′＝σ(1-v)λ/(αE)，此處，σ：強度、E：彈性模量)的降低，因此有無法應用于同時要求耐熱沖擊性能與高強度化的用途的問題。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]特開2012-56831號公報

[專利文獻2]特開2011-117669號公報

[專利文獻3]US6635339號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的是解決所述問題，提供為高強度且高熱導率、耐熱沖擊性優異、且具備通氣性，并且在高溫條件下使用不會產生破裂或彎曲等變形的復合耐火物及其制造方法。

解決問題的手段

為了解決所述問題而完成的技術方案1的復合耐火物，是將Si-SiC燒結體作為基材的復合耐火物，其特征在于：所述Si-SiC燒結體具有由氣孔率為1％以下的骨架構成的三維網目狀結構，該骨架中的SiC的含有比率為35-70質量％、金屬Si的含有比率為25-60質量％。

技術方案2記載的發明是技術方案1記載的復合耐火物，其特征在于：關于所述Si-SiC燒結體，該骨架中的SiC的含有比率為40-65質量％，金屬Si的含有比率為30-55質量％。

技術方案3記載的發明是技術方案1記載的復合耐火物，其特征在于：在該三維網目結構中，構成該三維網目結構的氣孔與骨架的各自形狀滿足(氣孔直徑/骨架直徑)的平均值≥3。

技術方案4記載的發明是技術方案1記載的復合耐火物，其特征在于：所述骨架由以下構成：以金屬Si為主成分、殘余部分含有C的芯部、以及以SiC為主成分、殘余部分含有金屬Si的表層部，所述芯部中的C含量為5-20質量％，所述表層部中的C含量為15-50質量％。

技術方案5記載的發明是技術方案1記載的復合耐火物，其特征在于：構成所述三維網目結構的骨架密度在垂直截面和水平截面中不同，垂直截面中的骨架密度是水平截面中的骨架密度的1.1-40倍。

技術方案6記載的發明是技術方案1記載的復合耐火物，其特征在于：所述Si-SiC燒結體的氣孔率為50-98％。

技術方案7記載的發明是技術方案1記載的復合耐火物，其特征在于：在所述基材的表層，具有對被處理體具備耐反應性的表面涂層。

技術方案8記載的發明是技術方案1記載的復合耐火物，其特征在于：在所述基材的表層，具有包含氣孔率為0.1-2％的Si-SiC燒結體的致密質層。

技術方案9記載的發明是技術方案1記載的復合耐火物，其特征在于：所述基材具有層疊氣孔率不同的所述Si-SiC燒結體的結構。