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導電性セラミックス製品の製造方法

国内特許コード P07A010115
掲載日 2007年7月27日
出願番号 特願2004-104792
公開番号 特開2005-289695
登録番号 特許第4572290号
出願日 平成16年3月31日(2004.3.31)
公開日 平成17年10月20日(2005.10.20)
登録日 平成22年8月27日(2010.8.27)
発明者
  • 高橋 実
  • 藤 正督
  • 堀田 禎
  • 藤本 恭一
  • 出原 清二
  • 田口 義高
  • 森 俊治
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 導電性セラミックス製品の製造方法
発明の概要

【課題】 軽量で、且つ電気的性質において等方性を示す導電性セラミックス製品を提供すること。
【解決手段】 セラミックス原料に対して炭素原子を分子中に有する重合性物質の少なくとも1種を配合してなる組成物を、成形型内に供給し、該成形型内において前記重合性物質を重合せしめて、該重合性物質の重合体である高分子化合物が均一に存在せしめられてなる成形体を形成した後、該成形体を還元焼成することにより、セラミックス焼結体として、目的とする導電性セラミックス製品を得る。
【選択図】 な し

従来技術、競合技術の概要


セラミックスは、一般に、優れた耐熱性、耐摩耗性、軽量性等を有しているところから、古くより、様々な機械工具や機械要素等における工業材料として利用されているが、近年では、特に電気・電子分野において、比較的高い電気伝導性を示す導電性セラミックスの需要が高まってきている。ここで、そのような導電性セラミックスとしては、半導体である炭化珪素セラミックスや、イオン導電性を示すジルコニア系セラミックス(ジルコニア固体電解質)等が広く知られているが、従来より、アルミナ等のセラミックス材料に様々な導電性材料(化合物)を添加することにより導電性を付与した導電性セラミックスやその製品についても、各種提案されている。



例えば、特許文献1(特開平1-243388号公報)においては、窒化珪素系セラミックスに、第一の導電性化合物たる0.1~50vol%のSiCと、第二の導電性化合物として、10~70vol%のIVa、Va及びVIa族の遷移金属元素の炭化物等の1種又は2種以上の化合物を含む導電性セラミックス焼結体からなることを特徴とするセラミックスヒーターが提案されており、また、特許文献2(特開平5-85839号公報)においては、低導電性セラミックスと、5~30体積%の高導電性セラミックスと、5~45体積%の気相成長炭素繊維とを焼結させてなることを特徴とする導電性セラミックスが、提案されている。更に、特許文献3(特開2001-181038号公報)においては、SiO2 、Al23、MgO、SrO及びCaOを含むガラスに対して、導電性付与材として、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化錫、酸化ニオブ、酸化ニッケル、酸化コバルト、炭化チタン及び窒化チタンの群から選ばれる少なくとも1種を、20~80重量%の割合で含有してなる導電性セラミックスが、提案されている。



しかしながら、このような従来の導電性セラミックスにおいて、導電性の向上を目的として添加せしめられる導電性材料(化合物)は、一般に密度が大きいものが多く、また、導電性の向上を図るためには、セラミックス材料に対して一定割合以上の導電性材料を添加する必要があったため、導電性材料が添加された従来の導電性セラミックスにあっては、軽量であることが必要とされる小型電子部品の材料として利用することが困難なものが多かった。



また、上述の如き導電性セラミックスは、セラミックス原料に各種導電性材料(化合物)を配合してなる組成物を焼成することにより、その焼結体として得られるものであるが、例えば、導電性材料として炭素繊維を用いた場合にあっては、その焼成の際に、組成物中においてセラミックス粒子の焼結と共に導電性材料(炭素繊維)が配向し、その結果、得られる焼結体における電気的性質(体積抵抗率)が測定する方向により異なるという、いわゆる異方性を示す恐れがあった。



さらに、近年、多様な電子部品、機能部品等の開発が要求されているところ、それらに用いられる工業材料という観点からも、従来にはない新規な組成よりなる導電性セラミックス製品の開発が、望まれているのである。




【特許文献1】特開平1-243388号公報

【特許文献2】特開平5-85839号公報

【特許文献3】特開2001-181038号公報

産業上の利用分野


本発明は、導電性セラミックス製品の製造方法に係り、特に、電波吸収体や静電気防止材等として好適に用いられ得る導電性セラミックス製品の製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
セラミックス原料に対して炭素原子を分子中に有する重合性物質の少なくとも1種を、かかる重合性物質全体の炭素量がセラミックス原料の100質量部に対して0.1~2.01質量部となる割合において配合してなる組成物を、成形型内に供給し、該成形型内において前記重合性物質を重合せしめて、該重合性物質の重合体である高分子化合物が均一に存在せしめられてなる成形体を形成した後、該成形体を還元焼成することにより、得られるセラミックス焼結体を構成するセラミックス粒子間に、前記高分子化合物の還元焼成物よりなる導電路を形成せしめることを特徴とする体積抵抗率が1.0×108 Ω・cmより小さい導電性セラミックス製品の製造方法。

【請求項2】
前記重合性物質が、ビニル系不飽和単量体であることを特徴とする請求項1に記載の導電性セラミックス製品の製造方法。

【請求項3】
前記重合性物質として、ビニル系不飽和単量体と共に、架橋性単量体が用いられることを特徴とする請求項1に記載の導電性セラミックス製品の製造方法。

【請求項4】
前記成形型内に供給される組成物が、水スラリーの形態において調製される一方、前記重合性物質が親水性乃至は水溶性であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の導電性セラミックス製品の製造方法。
産業区分
  • 窯業
  • 高分子化合物
  • 伝送方式
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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