[发明专利]烧结体的制造方法和烧结体的制造装置

说明书

烧结体的制造方法是对陶瓷粉末压坯施加电场的同时进行升温的烧结体的制造方法。该方法对流经陶瓷粉末压坯的电流进行控制而使烧结速度成为恒定。

相关申请的交叉引用

本申请主张基于2019年7月29日申请的日本专利申请2019-138645号、2019年8月2日申请的日本专利申请2019-142722号和2019年12月26日申请的日本专利申请2019-236358号的优先权，并且这些专利申请的全部内容以引用的方式并入本申请的说明书中。

技术领域

本申请涉及烧结体。

背景技术

一般来说，陶瓷的烧结体是通过对原料粉末进行压制成型并在高温下对其成型体进行热处理来制作的。热处理温度(将称之为烧结温度)虽取决于陶瓷的种类，但为1200℃～1500℃，烧结时间为数小时左右。为了提高烧结体的密度，除上述那样的通常的烧结法之外，还提出有从外部施加压力的方法(热压成型法、HIP法等)等的多种方法。

此外，近年来，研发出了通过向陶瓷粉末压坯(压粉体)施加电场而以比以往更低的温度且更短的时间完成烧结的闪速烧结法(flash sintering)(参照非专利文献1)。该烧结法的特征在于，若在施加电场的同时使陶瓷粉末压坯升温，则在某一温度试样电流急剧上升(以下，将该现象称之为“闪烧现象(flash phenomenon)”)而瞬间完成烧结工序。此外，显然可知以下情况：若增大电场强度，则烧结体开始收缩的温度下降的同时，收缩行为急剧变化的情况。

(现有技术文献)

(非专利文献)

非专利文献1：Marco Cologna et al,「Flash Sintering of NanograinZirconia in5s at 850℃」,Rapid Communications of the American CeramicSociety,2010,Vol.93,No.11,p.3556-3559

发明内容

(发明所要解决的问题)

然而，若电场恒定，则发生闪烧现象的闪烧温度被决定成唯一。另一方面，认为高的闪烧温度有利于获得更高的烧结体的最终密度，但是以往的闪速烧结法无法任意地控制闪烧温度。此外，若投入于试样的电量大，则会存在与试样相接触的金属的电极熔化的情况。因此，在烧结工序时可投入于陶瓷粉末压坯的电量受到限制。因此，从烧结体的密度(致密化)的观点来看，存在进一步改良的空间。

本公开鉴于这种情况而提出的，其示例的目的之一在于提供一种提高烧结体的密度的新技术。

(解决问题所采用的措施)

为了解决上述问题，本发明的某一方式的烧结体的制造方法为对陶瓷粉末压坯施加电场的同时进行升温的烧结体的制造方法，其中，对流经陶瓷粉末压坯的电流进行控制而以使烧结速度成为恒定。

(发明的效果)

根据本公开，可以提供仅通过以往的闪速烧结法难以实现的高密度的烧结体。

附图说明

图1为示出由各试样制造烧结体的过程中的线收缩率的变化的图。

图2为示出基于以往的闪速烧结法、Rate Control Flash的试样电流的变化的图。

图3为示出将Ramping Flash应用于高速烧结中的情况下的相对密度的变化的图。

图4为示出ICEFAST和通常的闪速烧结法中的试样电流的行为的图。

图5为示出由各试样制造烧结体的过程中的相对密度的变化的图。

图6为示出实施方式的烧结体的制造装置的示意性结构的图。