堇青石质烧结体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种堇青石质烧结体，含有属于由钙、镁、铝和硅构成的元素组M1的全部元素，以氧化物换算计，上述钙的含量为0.06质量％～3.40质量％，上述镁的含量为12.9质量％以上，除属于上述元素组M1的元素以外的金属元、即元素M2的含量为1.5质量％以下，所述堇青石质烧结体的气孔率为3.0体积％以下，四点弯曲强度为170MPa以上，威布尔系数为9.5以上。威布尔系数为9.5以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】堇青石质烧结体及其制造方法


[0001]本专利技术涉及堇青石质烧结体及其制造方法。

技术介绍

[0002]以往，一直使用含有堇青石的烧结体(堇青石质烧结体)作为暴露于等离子体的部件(专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开平9－295863号公报

技术实现思路

[0006]本专利技术人等进行了研究，结果发现以往的堇青石质烧结体有时耐等离子体性不充分。
[0007]进而，堇青石质烧结体根据其用途而有时要求优异的耐热冲击性。
[0008]本专利技术是鉴于以上方面而作出的，其目的在于提供耐等离子体性和耐热冲击性优异的堇青石质烧结体及其制造方法。
[0009]本专利技术人等进行了深入研究，结果发现通过采用下述构成，可实现上述目的，完成了本专利技术。
[0010]即，本专利技术提供以下的[1]～[11]。
[0011][1]一种堇青石质烧结体，含有属于由钙、镁、铝和硅构成的元素组M1的全部元素，上述钙的含量以氧化物换算计为0.06质量％～3.40质量％，上述镁的含量以氧化物换算计为12.9质量％以上，除属于上述元素组M1的元素以外的金属元素即元素M2的含量以氧化物换算计为1.5质量％以下，上述堇青石质烧结体的气孔率为3.0体积％以下，四点弯曲强度为170MPa以上，威布尔系数为9.5以上。
[0012][2]根据上述[1]所述的堇青石质烧结体，其中，上述钙的含量以氧化物换算计为0.09质量％～1.80质量％。
[0013][3]根据上述[1]或[2]所述的堇青石质烧结体，其中，上述铝的含量以氧化物换算计为39.0质量％以下。
[0014][4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的堇青石质烧结体，其中，钛的含量以氧化物换算计为0.5质量％以下。
[0015][5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的堇青石质烧结体，其中，铁、镍、铬和锰的含量的合计以氧化物换算计为0.6质量％以下。
[0016][6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的堇青石质烧结体，其中，碱金属的含量以氧化物换算计为0.30质量％以下。
[0017][7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的堇青石质烧结体，其中，热传导率为4.0W/(m
·
K)以上。
[0018][8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的堇青石质烧结体，其中，圆当量直径为5μm以上的包含上述元素M2的异物粒子的个数为150个/cm2以下。
[0019][9]一种堇青石质烧结体的制造方法，是制造上述[1]～[8]中任一项所述的堇青石质烧结体的方法，使用原料粉末制作成型体，对上述成型体进行加热，作为上述原料粉末，使用含有堇青石粉末、莫来石粉末和氧化镁粉末的混合粉末，上述堇青石粉末是通过电熔融法而制造的。
[0020][10]根据上述[9]所述的堇青石质烧结体的制造方法，其中，上述混合粉末进一步含有氧化钙粉末。
[0021][11]根据上述[9]或[10]所述的堇青石质烧结体的制造方法，其中，将上述堇青石粉末进行磁选后使用。
[0022]根据本专利技术，能够提供耐等离子体性和耐热冲击性优异的堇青石质烧结体及其制造方法。
具体实施方式
[0023]本专利技术中的术语的含义如下。
[0024]使用“～”表示的数值范围是指包含“～”前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。
[0025][烧结体][0026]本专利技术的堇青石质烧结体含有属于由钙、镁、铝和硅构成的元素组M1的全部元素，钙的含量以氧化物换算计为0.06质量％～3.40质量％，镁的含量以氧化物换算计为12.9质量％以上，除属于上述元素组M1的元素以外的金属元素即元素M2的含量以氧化物换算计为1.5质量％以下，上述堇青石质烧结体的气孔率为3.0体积％以下，四点弯曲强度为170MPa以上，威布尔系数为9.5以上。
[0027]以下，也将堇青石质烧结体简称为“烧结体”，也将本专利技术的堇青石质烧结体称为“本烧结体”。
[0028]本烧结体为包含堇青石的金属氧化物的烧结体。
[0029]作为表示堇青石的化学式，例如，可举出2MgO
·
2Al2O3·
5SiO2，但不限定于此。
[0030]概略而言，本烧结体除了堇青石(2MgO
·
2Al2O3·
5SiO2)以外还进一步包含特定量的钙(Ca)。另外，本烧结体与通常的堇青石相比，镁(Mg)的含量多。
[0031]而且，本烧结体的气孔率、四点弯曲强度和威布尔系数显示特定的值。
[0032]这样的本烧结体的耐等离子体性和耐热冲击性优异。
[0033]以下，对本烧结体进行更详细的说明。
[0034]〈元素组M1〉
[0035]如上所述，本烧结体除了堇青石(2MgO
·
2Al2O3·
5SiO2)以外还进一步包含钙(Ca)。
[0036]因此，本烧结体含有属于由钙(Ca)、镁(Mg)、铝(Al)和硅(Si)构成的金属元素组即元素组M1的全部元素。
[0037]《Ca》
[0038]从本烧结体的耐等离子体性优异的理由出发，Ca的含量以氧化物换算计为0.06质
量％以上，优选为0.09质量％以上，更优选为0.12质量％以上，进一步优选为0.18质量％以上，特别优选为0.24质量％以上，最优选为0.40质量％以上。
[0039]从同样的理由以及使四点弯曲强度和威布尔系数的值良好的理由出发，Ca的含量为3.40质量％以下，优选为2.50质量％以下，更优选为1.80质量％以下，进一步优选为1.20质量％以下，特别优选为0.80质量％以下。
[0040]经氧化物换算的Ca的含量具体而言是指CaO的含量。
[0041]认为适量的Ca将构成烧结体的晶粒彼此粘接、或者固溶于晶粒内而加强该晶粒本身，由此降低因等离子体所致的劣化速度，使耐等离子体性提高。
[0042]《Mg》
[0043]从本烧结体的耐等离子体性优异的理由出发，Mg的含量以氧化物换算计为12.9质量％以上，优选为13.2质量％以上，更优选为13.5质量％以上，进一步优选为14.0质量％以上，更进一步优选为14.5质量％以上，特别优选为15.0质量％以上，最优选为15.5质量％以上。
[0044]从同样的理由出发，Mg的含量以氧化物换算计优选为17.5质量％以下，更优选为17.0质量％以下，进一步优选为16.5质量％以下，特别优选为16.0质量％以下。
[0045]经氧化物换算的Mg的含量具体而言是指MgO的含量。
[0046]《Al》
[0047]本烧结体中，如果Al量过多，则Mg量相对变少。
[0048]因此，从确保期望的Mg量的观点考虑，Al的含量以氧化物换算计，优选为40.0质量％以下，更优选为39.0质量％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种堇青石质烧结体，含有属于由钙、镁、铝和硅构成的元素组M1的全部元素，所述钙的含量以氧化物换算计为0.06质量％～3.40质量％，所述镁的含量以氧化物换算计为12.9质量％以上，除属于所述元素组M1的元素以外的金属元素即元素M2的含量以氧化物换算计为1.5质量％以下，所述堇青石质烧结体的气孔率为3.0体积％以下，四点弯曲强度为170MPa以上，威布尔系数为9.5以上。2.根据权利要求1所述的堇青石质烧结体，其中，所述钙的含量以氧化物换算计为0.09质量％～1.80质量％。3.根据权利要求1或2所述的堇青石质烧结体，其中，所述铝的含量以氧化物换算计为39.0质量％以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的堇青石质烧结体，其中，钛的含量以氧化物换算计为0.5质量％以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的堇青石质烧结体，其中，铁、镍、铬和锰的含量的合计以氧化物换算计为0.6质量％以下。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川修平，宫川直通，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：