专利名称：用于煅烧电子元件的夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于煅烧电子元件如电介质、多层电容器、陶瓷电容器、压电元件和热敏电阻器的用于煅烧电子元件的夹具例如定位器、架子板(shelf board)以及烤箱。
背景技术：
用于煅烧电子元件的夹具除需要具有耐热性和机械强度外，还需要不与待煅烧陶瓷电子元件反应的性能。当电子元件制品如电介质与煅烧夹具接触并反应时，会由于制品的熔化或组合物的改变而导致性能可能劣化的问题。为解决这些问题而提出的解决方案是将氧化锆涂敷在基材的表面上用于防止反应[JP-A-4(1992)-224172]以及由粗粒氧化锆和细粒氧化锆构成的表面层[例如，JP-A-8(1996)-13710]。此外，提出了一种确定涂敷表面层的算术平均粗糙度的方法(参见，例如JP-A-2002-60277)。
用于煅烧电子元件的夹具的基材通常包括氧化铝基材料、氧化铝-富铝红柱石基材料、氧化铝-氧化锆基材料、氧化铝-氧化镁基尖晶石材料、氧化铝-富铝红柱石-堇青石基材料以及它们的组合。
例如，氧化铝-富铝红柱石基材料具有较高的热强度和优异的热破裂性能，但易于与电子元件制品反应。为了防止反应，在基材的表面层上涂敷氧化锆。此外，在氧化锆涂层中，包含很多气泡的结构用于有效去除煅烧过程中包含在电子元件中的粘合剂组分，并且用于提高涂层自身的热破裂性能。为了形成很多气泡，建议使用粗粒氧化锆和细粒氧化锆[JP-A-3(1991)177383]。
虽然氧化锆与基材的反应性比较低，但是在进行重复加热循环的环境下由于在基材和氧化锆的热膨胀系数之间的较大差异而导致夹具的涂层可能裂开或剥离。当夹具反复使用并且包含在表面氧化锆层的粒子具有较低的耐去除粒子性或较低的耐磨性时，微小粒子混入电子元件中会导致严重问题。
在氧化锆中从单斜晶系到正方晶系的相转变在约1100℃发生。因此，由于反复加热循环除去氧化锆涂层而产生了裂纹，从而导致热膨胀系数伴随相转变而改变的问题，因此要被煅烧的电子元件可能受到基材的影响。
为了提高中间层结合强度以及松弛热应力，有人提出通过在基材和表面层之间安置一层由如氧化铝组成的中间层而制备一个两层涂层(JP-A-2001-213666和JP-A-2001-32285)。然而，即使在这两层涂层结构中，耐热冲击性也是不够的。
为了解决与传统氧化锆表面层有关的问题，提出了一种形成由粗粒氧化锆和细粒氧化锆组成的表面层的方法(例如参考JP-B-(1996)-13710)。在该方法中，使用粗粒氧化锆产生了很多气泡，从而使基材或中间层与表面层之间的热膨胀系数差异减小或消除，由此防止氧化锆表面层产生裂纹或剥离。细粒氧化锆的使用增加了氧化锆表面层的烧结能力，从而获得优异的机械强度。用粗粒氧化锆和细粒氧化锆形成表面层的方法对于制备具有更高性能的用于煅烧电子元件的夹具是很优异的，但是对于要煅烧的电子元件的保护以及煅烧效率却并不令人满意。
当由电解质构成的电子元件工件与煅烧夹具接触时，确定涂敷表面层的算术平均粗糙度“Ra”的方法(例如，参见JP-A-2002-60277)解决了反应导致的熔融问题。然而，在该方法中，算术平均粗糙度“Ra”只确定了凹凸程度，因此只有算术平均粗糙度“Ra”的确定并不能提供具有优异性能的用于煅烧电子元件的夹具。
在氧化锆涂敷的基材中，由于氧化锆与基材之间的热膨胀系数的大差异会导致在涂层中产生裂纹以及涂层在反复加热循环后剥离的问题。相当大的一个问题是当表面氧化锆层的耐磨性差时，由于夹具反复使用而导致在氧化锆层中的粒子掉落并混入到电子元件中。
在氧化锆中从单斜晶系到正方晶系的相转变在约1100℃发生。因此，产生了这样的问题由于反复加热循环除去氧化锆涂层而产生了裂纹而导致伴随相转变发生了体积改变，以致氧化锆颗粒容易掉落，降低耐磨性。
涂布方法、浸涂方法和喷涂方法都可用于在煅烧电子元件的夹具的基材表面上形成氧化锆层。在这些相对廉价并适于工业生产的方法中，所形成的氧化锆层的抗颗粒分离性和耐磨性都是不充分的。
如上所述，在包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层的用于煅烧电子元件的夹具，或者包括在基材和氧化锆表面层之间的中间层的用于煅烧电子元件的夹具中，产生了各种问题，特别是基于具有阻碍用于煅烧电子元件的夹具实际使用的原因的氧化锆的性质问题。
发明内容
本发明目的是通过研究具有上述问题的传统夹具的各种性质而改善用于煅烧电子元件的夹具的各种性能。
本发明的第一个议题是提供一种用于煅烧电子元件的夹具，利用该夹具可以在不损害要烧结的电子元件性能的情况下更高效率地进行煅烧。
首先，本发明为一种包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层，并且具有5～40μm的算术平均粗糙度“Ra”、或30～130μm的十点平均粗糙度“Rz”或者40～200μm的最大高度“Ry”的用于煅烧电子元件的夹具，或者为一种还包括在基材和氧化锆表面层之间的中间层的类似夹具，其特征在于氧化锆表面层的偏斜度(偏差)“Rsk”为-0.5～0.5(下面也称作第一发明)。
其次，本发明为一种包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层，而且具有5～40μm的算术平均粗糙度“Ra”、30～130μm的十点平均粗糙度“Rz”或者40～200μm的最大高度“Ry”的用于煅烧电子元件的夹具，或者为一种还包括在基材和氧化锆表面层之间的中间层的类似夹具，其特征在于氧化锆表面层的尖锐度(峭度)“Rku”为2～3(下面也称作第二发明)。
第三，本发明为包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层的用于煅烧电子元件的夹具或者还包括在基材和氧化锆表面层之间的中间层的类似夹具，其特征在于氧化锆表面层的中心表面平均粗糙度“Sa”为10～40μm(下面也称作第三发明)。
在第一到第三发明中，氧化锆表面层可以包括50～75重量％的80～300目的粗粒聚集体以及50～25重量％的平均粒度为0.1～10μm的细粒结合相。
在第一到第三发明的用于煅烧电子元件的夹具中，氧化锆表面层的表面粗糙度保持在合适水平，以便很好去除在电子元件煅烧过程中由粘合剂产生的气体并且抑制氧化锆表面层和电子元件之间的反应，从而不受中间层存在的影响有效煅烧电子元件。
第四，本发明为包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层的用于煅烧电子元件的夹具或者还包括在基材和氧化锆表面层之间的中间层的类似夹具，其特征在于根据JIS-H8503进行往复磨耗测试中的耐磨性为10～200(DS/mg)(下面也称作第四发明)。在第四发明中，为提高耐磨性氧化锆表面层可以包括50～75重量％的80～300目的粗糙粒子以及50～25重量％的平均粒度为0.1～10μm的微小粒子，所述粗糙粒子与微小粒子通过由两种或更多种金属氧化物构成的烧结助剂相互结合。
因为在第四发明的用于煅烧电子元件的夹具中氧化锆表面层的耐磨性提高的同时还在其中包含有很多气泡，因此煅烧进行可以不受中间层存在的影响，可以在电子元件煅烧的过程中很好地去除粘合剂，而且氧化锆粒子也不会掉落混入到电子元件中。
第五，本发明为包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层的用于煅烧电子元件的夹具或者还包括在基材和氧化锆表面层之间的中间层的类似夹具，其特征在于耐热冲击性ΔT(＝T1-T2)为400℃或更高，所述耐热冲击性表述为在用于煅烧电子元件的夹具迅速从指定温度T1冷却到T2的快速冷却弯曲测试中导致强度降低的快速冷却温度差(下面也称作第五发明)。在第五发明中，在基材上形成的氧化锆层厚度理想为500μm或更小，而氧化锆表面层的相对密度理想为40～80％(包括两端)，此外在氧化铝中间层上形成的氧化锆层(氧化铝中间层+氧化锆层)的总厚度为500μm或更小；氧化锆表面层的相对密度理想为40～80％(包括两端)；以及氧化铝中间层的相对密度理想为60～90％(包括两端)；而且金属氧化物理想用作烧结助剂，用于煅烧在基材表面上涂敷的氧化锆层、在基材表面上涂敷的氧化铝中间层和在氧化铝中间层上涂敷的氧化锆层。
即使如果氧化锆层通过使用廉价的膜形成方法如涂布方法、浸涂方法和喷涂方法制备，第五发明也可以提供具有优异耐热冲击性氧化锆层的用于煅烧电子元件的夹具。
附图简述
图1是示出实施例17中对耐热冲击性评价实例的图。
最佳实施方式下面将详细描述第一至第五发明。
本发明氧化锆表面层的表面配置规定为这样氧化锆表面层的偏斜度(偏差)在第一发明中给定，氧化锆表面层的尖锐度(峭度)在第二发明中规定，氧化锆表面层的中心表面平均粗糙度“Sa”在第三发明中规定，耐磨性在第四发明中规定，而耐热冲击性最后在第五发明中规定。第一到第五发明的氧化锆表面层理想包括50～75重量％的80～300目的粗粒聚集体以及50～25重量％的细粒结合相。在各个发明中都可以形成中间层，或者在基材上直接可以形成氧化锆表面层而不形成中间层。
通常地，在煅烧电子元件如多层片状电容器中，去除粘合剂需要在几百度摄氏温度下通过分解所加入的粘合剂进行。本发明人在研究后发现用于煅烧电子元件的夹具的表面层的条件很大程度上有利于去除在除去粘合剂过程中由于表面层的粘合剂分解产生的气体。即，极好地去除气体对于粘合剂的顺利除去是有利的，这需要保持氧化锆表面层的表面具有合适的粗糙度。当在超过1000℃的高温过分煅烧电子元件而导致电子元件和氧化锆表面彼此过分地相互接触时，它们之间发生了不良的反应。在对抑制该反应发生研究之后，本发明人发现抑制该反应的发生也可以通过保持氧化锆表面层的表面具有合适粗糙度和适当形状而实现。
因此，第一至第五发明通过规定氧化锆表面层的表面粗糙度(凹凸程度)以及规定该表面的凹凸形状来使夹具能够更有效地进行电子元件煅烧，所述氧化锆表面层是由理想比例的粗粒氧化锆和细粒氧化锆构成的。
根据第一至第五发明的用于煅烧电子元件的夹具的基材材料通常包括氧化铝基材料、氧化铝-富铝红柱石基材料、氧化铝-氧化锆基材料、氧化铝-氧化镁基尖晶石材料、氧化铝-富铝红柱石-堇青石基材料以及它们的组合。
如果在基材上形成的中间层可以通过在高温煅烧一种或多种金属氧化物而获得。配置成中间层的金属氧化物包括氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化钇(Y2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化锶(SrO)和氧化铝-氧化镁尖晶石复合氧化物(Al2O3-MgO，下面也称作“尖晶石氧化物”)，以及从它们之间选择一种、两种或更多种并使用。特别地，需要氧化铝和另外一种金属氧化物之间的结合。例如，氧化铝和尖晶石氧化物之间或氧化铝、氧化钙和氧化钇之间的结合可以提供具有优异性能的中间层。
当形成中间层金属氧化物的粒子大小没有特别限制时，中间层可以由具有随机粒度的金属氧化物构成。平均粒度为30～500μm的粗糙粒子和平均粒度为0.1～5μm的微小粒子的混合存在通过具有更高孔隙率的粗粒金属氧化物而在中间层中形成空隙，由此导致氧化锆表面层与中间层之间以及中间层与基材之间的热膨胀系数的差异消除或减小，因而当即使在反复快速加热并快速冷却的加热循环下使用时，在相对较长的时间周期内也不会产生剥离。
中间层的厚度没有特别限制，当中间层只由微小粒子金属氧化物构成时需要50～200μm的厚度。然后，中间层在高温煅烧以形成固相煅烧或部分熔融的中间层。中间层的煅烧温度需要比电子元件实际煅烧的温度更高，由此防止第一到第五发明的夹具的劣化。因为煅烧用于煅烧电子元件的夹具的温度通常为1200～1400℃，因此用于煅烧中间层的温度优选为1400～1800℃。氧化锆表面层形成后中间层的煅烧可以与氧化锆表面层的煅烧同时进行，由此减少了煅烧步骤的次数。
氧化锆表面层直接在这样制备的中间层或基材上形成。氧化锆表面层可以通过使用涂布-热分解方法、喷涂方法或浸涂方法形成。在涂布-热分解方法中，对应金属的金属盐水溶液如硝酸盐涂布到基材上，然后热分解转化成涂敷在基材表面上的对应的金属氧化物。在喷涂方法中，含有规定粒度的悬浮金属氧化物粒子的溶剂喷涂到基材表面上，从而在溶剂扩散后用金属氧化物涂敷在基材表面上。在浸涂方法中，基材浸渍在溶解或悬浮有相应金属氧化物的溶液中以在基材表面上形成含有金属氧化物的液体层，在干燥去除溶剂后形成金属氧化物层。在涂布-热分解方法和浸涂方法中，金属氧化物的粒度难于控制。因此，当第一至第五发明的氧化锆表面层形成时，可直接使用直接喷涂具有规定粒度的金属氧化物粒子的喷涂方法。
氧化锆表面层理想包括80～300目的粗粒聚集体(粗粒氧化锆)和平均粒度为0.1～100μm、尤其是1～5μm的细粒结合相(细粒氧化锆)。粗粒氧化锆和细粒氧化锆的共存通过具有更大孔隙率的粗粒氧化锆而在氧化锆表面层中形成空隙，由此使氧化锆表面层和中间层的热膨胀系数之间的差异完全减小和消除，从而由于细粒氧化锆形成了具有密实性和优异烧结性的表面层。因为在直接与电子元件接触的氧化锆表面层不能对电子元件有不良影响，因此氧化锆表面层的材料具体包括非-稳定氧化锆、部分稳定氧化锆和稳定氧化锆，使用氧化钇、氧化钙和氧化镁或者它们的混合物部分稳定的氧化锆可理想使用。氧化锆在室温为单斜晶系，并随着温度的升高而发生如下的相转变单斜晶系→(1170℃)→正方晶系→(2370℃)到立方晶系。通过在氧化锆中固溶部分熔融粘合剂(稳定试剂)如氧化钇和氧化镁从而可使高温相如正方晶系和立方晶系在室温下“稳定”。
第一至第五发明的氧化锆表面层可以由粗粒聚集体和细粒结合相组成或者可以包含其它组分。当它只是由粗粒聚集体和细粒结合相组成时，前者优选为50～75重量％、尤其是60～70重量％，而后者优选为50～25重量、尤其是40～30重量％。具有超过75重量％粗粒聚集体的氧化锆表面层具有差的烧结能力以及容易产生脆性。当粗粒聚集体少于50重量％或细粒结合相超过50重量％时，细粒结合相的烧结过度进行以致与材料的热膨胀差异不会消除也不会减小，因而在材料中可以产生弯曲或者在表面上可以产生裂纹。
如上所述，为良好去除在电子元件烧结过程中由粘合剂产生的气体以及为防止在氧化锆表面层与电子元件之间的反应，第一至第五发明包括由上述材料组成并具有如下表面粗糙度(凹凸程度)的氧化锆表面层算术平均粗糙度“Ra”为5～40μm，或十点平均粗糙度“Rz”为30～130μm，或者最大高度“Ry”为40～200μm。在第一发明中，偏斜度(偏差)“Rsk”规定为-0.5～0.5，而在第二发明中，尖锐度(峭度)“Rku”规定为2～3。算术平均粗糙度“Ra”、十点平均粗糙度“Rz”和最大高度“Ry”在JISB0601-1994中有规定。此外，在第三发明中，中心表面平均粗糙度“Sa”定为10～40μm，优选15～25μm，而在第四发明中，在根据JIS-H8503进行的往复磨耗测试中的耐磨性为10～200(DS/mg)，而在第五发明中，耐热冲击性ΔT(＝T1-T2)为400℃或更高。
当第一发明中偏斜度(偏差)低于-0.5时，在煅烧电子元件过程中产生的气体难于去除，而且氧化锆表面层与电子元件之间的接触面积增加从而它们之间易于发生反应。不均匀加热可以在受热后产生表面不规则性。当偏斜度(偏差)超过0.5时，氧化锆表面层的磨耗变差，易于产生脆性，以致难于获得具有足够强度的氧化锆表面层。
其次描述在第二发明中的尖锐度(峭度)。尖锐度(峭度)是示出粗糙度曲线对于平均值的集合程度的值，而且由下式规定。
Rku=1Rq4·1n∑i=1nYi4]]>在公式中，“Rku”指的是尖锐度(峭度)，“Rq”指的是在ISO4287-1984中规定的二次方平均粗糙度。“n”指的是进行测定的位置的个数，“Yi”指的是从第“i”个测试点离平均线的偏差。根据尖锐度(峭度)值可以判断突起和凹槽(heaps and troughs)边缘的锐度。
当尖锐度(峭度)低于2时，煅烧电子元件过程中产生的气体难于除去，而且氧化锆表面层与电子元件之间的接触面积增加以致它们之间易于发生反应。不均匀加热可以在加热后导致表面不规则性。当尖锐度(峭度)超过3时，氧化锆表面层的磨耗变差，易于产生脆性，以致难于获得具有足够强度的氧化锆表面层。
下面，描述第三发明的中心表面平均粗糙度“Sa”。
中心表面平均粗糙度“Sa”是通过累计平均表面与测定曲线偏差的绝对值，再将所得值的平均获得的值，它由下列公式定义。
Sa=1mn·∑l=1n∑k=1m|Y(xk,yi)|]]>在该公式中，“m”指的是在测定进行的x-方向上的位置个数，“n”指的是在测定进行的y-方向上的位置个数，而“Y(xk，yl)”指的是x-方向上的第“k”个测试点以及y-方向上的第“l”个测试点与平均表面的偏差。根据中心表面平均粗糙度的值可以判断表面的凹凸程度。至于测定仪器，可以使用从Kabushikigaisha Mitutoyo购买的SV600-3D。
尽管表面粗糙度可以通过在JISB0601-1994中规定的算术平均粗糙度“Ra”进行评价，但是因为在本发明的用于煅烧电子元件的夹具中局部表面不规则的缘故，它可以通过使用中心表面平均粗糙度“Sa”进行更精确的评价。
当中心表面平均粗糙度“Sa”小于10μm时，煅烧电子元件过程中产生的气体难于除去，而且氧化锆表面层与电子元件之间的接触面积增加以致它们之间易于发生反应。不均匀加热可以在加热后导致表面不规则性。当中心表面平均粗糙度“Sa”超过40μm时，氧化锆表面层的磨耗变差，易于产生脆性，以致难于获得具有足够强度的氧化锆表面层。
第一至第三发明中所需的表面粗糙度通过调节构成氧化锆表面层本身的粒子的大小、粒子分布和组成获得。此外，用于喷涂的浆状物的湿气含量和粘度以及要被喷涂的基材温度也可以调节。当中间层形成时，中间层表面调节成具有所需粗糙度，而氧化锆表面层可以涂敷在与其相互一致的中间层的表面上。这可以通过使用粗粒聚集体和细粒结合相形成的中间层并使其中粗粒聚集体的粗糙度大于形成氧化锆表面层的粗粒聚集体的粗糙度而获得。
再者，第四发明涉及具有耐磨性增加的氧化锆表面层的用于煅烧电子元件的夹具，而且该夹具为了完全消除和减小氧化锆表面层与中间层或基材之间的热膨胀系数差异以及能很好地除去粘合剂而在氧化锆表面层中含有很多气泡。耐磨性理想为10～200(DS/mg)。
当耐磨性低于10(DS/mg)时，由于颗粒掉落导致氧化锆粒子易于混入电子元件中。当耐磨性超过200(DS/mg)时，可以导致任何异常问题。然而，在这种情况下，包含在氧化锆表面层中的气泡量一定会显著减小以致粘合剂去除变差，而且氧化锆表面层与中间层或基材之间的热膨胀系数差异不可能消除也不会减小，因而产生剥离。
耐磨性测试的方法在JIS-H8503中有描述。耐磨性根据往复运动磨耗测试方法测定。JIS-H8503建议测试条件为测试负荷为1.5kgf，砂纸粒度为#320～600。然而，JIS-H8503表现为镀膜(plated film)的耐磨性，而本发明夹具的耐磨性显著劣于镀膜的耐磨性，因而该评价条件过于苛刻。因此，本发明测试条件调整为比推荐负荷小50gf的测试负荷，砂纸粒度为#600。
最后，第五发明提供具有优异耐久性的用于煅烧电子元件的夹具，该夹具可以长时间经受需要更高耐热冲击性的条件如反复进行快速加热和快速冷却。为了实现该目的，第五发明的用于煅烧电子元件的夹具的耐热冲击性ΔT为400℃或更高。ΔT定义为耐热冲击性ΔT(T1-T2)，它表示在用于煅烧电子元件的夹具从指定温度T1快速冷却到T2的快速冷却弯曲测试中导致强度降低的快速冷却的温度差异。例如，如果假定T1＝400℃以及T2＝0℃(在冰水中)，则耐热冲击性ΔT为400℃。在包括涂层的第五发明的耐热冲击测试中，在涂层掉落、几毫米或更大的龟裂产生或颗粒显著掉落发生的温度定义为ΔT。
为获得这样的耐热冲击性，涂敷在基材表面上的氧化锆层以及(氧化铝中间层+氧化锆层)的膜厚度理想为500μm或更低，而各个涂层的相对密度理想为40～90％(包括两端)。
如上所述，第五发明用于煅烧电子元件的夹具的耐热冲击性为400℃或更高。当ΔT小于400℃时，因为夹具在反复快速加热和快速冷却过程中劣化或者龟裂在用于煅烧电子元件的煅烧炉子中蔓延，因此夹具的寿命显著缩短，由此导致不能稳定工作。用于煅烧电子元件的夹具的耐热冲击性应该至少为400℃或更高。
从该观点看，基材自身的耐热性冲击性ΔT理想为400℃或更高。当基材自身的耐热性冲击性ΔT为400℃或更低时，在反复快速加热和快速冷却的情况下可以发生基材强度的降低以及基材破坏或损害。为实现ΔT＝400℃或更高，可以使用如下材料作为基材材料氧化铝基材料、氧化铝-富铝红柱石基材料、氧化铝-氧化锆基材料、氧化铝-氧化镁基尖晶石材料、氧化铝-富铝红柱石-堇青石基材料以及它们的组合。
不降低基材或氧化锆层或(氧化铝中间层+氧化锆层)的耐热冲击性的(基材+膜)的结构的厚度优选两层为500μm或更低，而更优选氧化锆单层厚度为500μm或更低而氧化铝中间层+氧化锆层的厚度为400μm或更低。氧化锆层、氧化铝中间层和在氧化铝中间层上的氧化锆层的各个相对密度优选为40～80％，而氧化铝中间层的相对密度优选为60～90％。当涂层的相对密度为40％或更低时，热循环后可能发生粒子易裂性或掉落，这对于要煅烧的电子元件是有害的而且缩短夹具的寿命。当厚度超过500μm时，因为在快速加热和快速冷却下基材和涂层之间的热应力不能减小，因而在膜中会产生剥离或龟裂。当涂层厚至具有90％或更高的相对密度时，由于基材和涂层之间的热膨胀系数的差异导致的热应力不可能消除，因而易于发生基材结构被破坏以及涂层剥离。
例如，当氧化锆层或氧化铝中间层+氧化锆层的厚度和相对密度分别为500μm或更高以及超过90％时，抵制基材和表面层之间以及基材、中间层和表面层之间的剥离的强度很高。然而，该结构不能消除热应力，因而由于快速加热和快速冷却而导致在涂层中产生龟裂。龟裂蔓延到基材是导致基材自身的耐热冲击性显著降低的原因。
在氧化锆层中使用的氧化锆粒子包括那些稳定的或者由Y2O3或CaO部分稳定的以及未稳定的氧化锆。
为了制备这样的氧化锆层，例如，将合适比例的#100的粗粒氧化锆和平均粒度为1μm的细粒氧化锆混合。氧化铝中间层可以类似制备，而且使用平均粒子大小为30～50μm的具有相对更宽的粒子分布的氧化铝粒子。以这种方式，涂层的相对密度可以适当调节为90％或更低。
金属氧化物可以加入作为用于煅烧的氧化锆层或氧化铝中间层中的烧结助剂。作为烧结助剂，可以选择一种或多种金属氧化物如氧化铝、包括Y2O3的稀土族金属的氧化物、包括CaO的碱土族金属的氧化物以及包括TiO2的过渡金属氧化物。为促进烧结，可以选择形成液相的烧结助剂。烧结助剂的粒度通常为0.1～100μm。加入烧结助剂改善耐热冲击性以防止涂层的剥离。烧结助剂的加入量约为0.5重量％～25重量％。
下面，描述根据本发明的用于煅烧电子元件的夹具的实施例。然而，并不是认为本发明将限制于这些。
实施例1具有约10重量％的二氧化硅组分的氧化铝-富铝红柱石基材用作基材。制备70重量％的100目氧化铝粗粒聚集体和具有约3μm的平均粒子的氧化铝微小粒子作为中间层。它们在球磨机中均匀混合，然后向其中加入水和作为粘合剂的聚乙烯醇用于制备浆状物。该浆状物喷涂到上述基材的表面上，然后在约100℃干燥。所得中间层厚度为约100μm。
分别制备70重量％的100目的(Y2O3)-稳定的氧化锆聚集体以及30重量％的平均粒度为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆粒子作为氧化锆表面层的粗粒聚集体和细粒结合相。它们在球磨机中均匀混合，然后向其中加入水和作为粘合剂的聚乙烯醇用于制备浆状物。该浆状物喷涂到上述中间层的表面上，然后在约100℃干燥。所得氧化锆层厚度为约100μm。将这两层涂敷叠加层在1450℃保持2小时以提供一种用于煅烧电子元件的夹具。
用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，“Ra”为18.8μm，“Rz”为73.5μm，“Ry”为104.3μm以及“Rsk”为0.07。
然后，夹具快速加热到1300℃再快速冷却到室温。该热循环重复50次后，用手指摩擦氧化锆表面层以检测是否存在易脆性。另外，检测在氧化锆层中是否存在龟裂。结果，易脆性和龟裂都没有产生。含有作为粘合剂的聚乙烯醇水溶液的钛酸钡电介质制作成直径为10mm、厚度为2mm的片状。然后将其放置到用于煅烧电子元件的夹具中并在1300℃保持1小时，再冷却，检测加热后是否存在氧化锆表面层和电介质之间的反应以及表面不规则性。结果，没有发生反应，也没有产生表面不规则性。结果在表1示出。
表1
实施例2除60重量％的200目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体、40重量％的平均粒度为3μm的未稳定氧化锆粉末用作细粒结合相，以及只包括100重量％的平均粒度为3μm的氧化铝用作细粒结合相的中间层之外，以与实施例1相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，“Ra”为12.2μm，“Rz”为51.2μm，“Ry”为80.6μm以及“Rsk”为0.05。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表1示出。
实施例3除50重量％的200目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体以及50重量％的平均粒度为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相之外，以与实施例1相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，“Ra”为8.1μm，“Rz”为43.4μm，“Ry”为68.8μm以及“Rsk”为0.03。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表1示出。
实施例4除没有形成中间层外，以与实施例1相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，“Ra”为14.5μm，“Rz”为66.7μm，“Ry”为92.5μm以及“Rsk”为0.06。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表1示出。
比较实施例1除40重量％的200目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体、60重量％的平均粒度为3μm的未稳定氧化锆粒子用作细粒结合相，以及只包括100重量％的平均粒度为3μm的氧化铝用作细粒结合相的中间层之外，以与实施例1相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，“Ra”为5.3μm，“Rz”为38.6μm，“Ry”为57.4μm以及“Rsk”为-0.53。
进行与实施例1相同的测试，结果是观察到大的龟裂、也观察到加热后的表面不规则性。所得结果在表1示出。
比较实施例2除90重量％的60目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体以及10重量％的平均粒度为5μm的未稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相之外，以与实施例1相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，“Ra”为44.5μm，“Rz”为133.2μm，“Ry”为211.3μm以及“Rsk”为0.52。
进行与实施例1相同的测试，结果是观察到很大的易碎性。
所得结果在表1示出。
实施例5根据实施例1的相同步骤制备用于煅烧电子元件的夹具。
用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Ra”为18.8μm，“Rz”为73.5μm，“Ry”为104.3μm以及“Rsk”为2.7。
其后，研究了加热后氧化锆表面层与电介质之间反应以及表面不规则性的发生。结果，没有观察到反应发生，也没有产生表面不规则性。所得结果在表2示出。
表2
实施例6根据实施例2的相同方法步骤制备用于煅烧电子元件的夹具。
用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Ra”为12.2μm，“Rz”为51.2μm，“Ry”为80.6μm以及“Rsk”为2.5。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表2示出。
实施例7根据实施例3的相同方法步骤制备用于煅烧电子元件的夹具。
用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Ra”为8.1μm，“Rz”为43.4μm，“Ry”为68.8μm以及“Rsk”为2.3。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表2示出。
实施例8根据实施例4的相同方法步骤制备用于煅烧电子元件的夹具。
用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Ra”为14.5μm，“Rz”为66.7μm，“Ry”为92.5μm以及“Rsk”为2.6。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表2示出。
比较实施例3除40重量％的200目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体以及60重量％的平均粒度为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相之外，以与实施例1相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，“Ra”为6.2μm，“Rz”为40.4μm，“Ry”为62.3μm以及“Rsk”为1.9。
进行与实施例1相同的测试，结果是观察到加热后的表面龟裂以及表面的不规则性。所得结果在表2示出。
比较实施例4根据比较实施例2的相同步骤制备用于煅烧电子元件的夹具。
用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Ra”为44.5μm，“Rz”为133.2μm，“Ry”为211.3μm以及“Rsk”为3.2。
进行与实施例1相同的测试，结果是观察到大的易碎性。所得结果在表2示出。
实施例9根据实施例1的相同步骤制备用于煅烧电子元件的夹具。
用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Sa”为21.1μm(“Ra”为18.8μm)。
其后，研究了加热后氧化锆表面层与电介质之间反应以及表面不规则性的发生。结果，没有观察到反应发生，也没有产生表面不规则性。所得结果在表3示出。
实施例10除60重量％的200目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体以及40重量％的平均粒度为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相之外，以与实施例1相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Sa”为17.8μm(“Ra”为12.4μm)。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表3示出。
实施例11除50重量％的200目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体以及50重量％的平均粒度为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相之外，以与实施例1相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Sa”为14.6μm(“Ra”为8.4μm)。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表3示出。
实施例12根据实施例4的相同程序制备用于煅烧电子元件的夹具。
用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Sa”为17.5μm(“Ra”为14.5μm)。
进行与实施例1相同的测试，结果是没有观察到加热后的易碎性、龟裂、反应以及表面的不规则性。所得结果在表3示出。
比较实施例5除90重量％的100目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体以及10重量％的平均粒度为5μm的氧化钇-稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相之外，以与实施例9相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Sa”为42.5μm(“Ra”为35.4μm)。
进行与实施例1相同的测试，结果是在氧化锆表面层上观察到易碎性。所得结果在表3示出。
比较实施例6除40重量％的200目氧化钇-稳定的氧化锆聚集体用作氧化锆表面层的粗粒聚集体、60重量％的平均粒度为3μm的未稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相以及只包括100重量％的平均粒度为3μm的氧化铝用作细粒结合相的中间层之外，以与实施例9相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。用表面粗糙度计测定用于煅烧电子元件的夹具的表面粗糙度，其中“Sa”为8.2μm(“Ra”为5.3μm)。
进行与实施例1相同的测试，结果是观察到加热后在氧化锆表面层上的龟裂以及表面不规则性。所得结果在表3示出。
表3
实施例13具有约10重量％的二氧化硅组分的氧化铝-富铝红柱石基材用作基材。制备70重量％的100目氧化铝粗粒聚集体以及分别为27重量％、2重量％和1重量％的平均粒度约为3μm的氧化铝微小粒子、氧化钙微小粒子和氧化钇微小粒子作为中间层。它们在球磨机中均匀混合，然后向其中加入水和作为粘合剂的聚乙烯醇用于制备浆状物。该浆状物喷涂到上述基材的表面上，然后在约100℃干燥。所得中间层厚度为约100μm。
分别制备60重量％的100目的氧化钇(Y2O3)-稳定的氧化锆聚集体和40重量％的平均粒度为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆粒子作为粗粒聚集体和细粒结合相。制备由20摩尔％氧化钇、22摩尔％氧化铝和58摩尔％氧化钙组成的氧化物混合物作为烧结助剂。其含量为总含量的3％。
它们在球磨机中均匀混合，然后向其中加入水和作为粘合剂的聚乙烯醇用于制备浆状物。该浆状物喷涂到中间层的表面上，然后在约100℃干燥。所得氧化锆表面层厚度约为100μm。将这两层涂敷叠加层在1450℃保持2小时以提供一种用于煅烧电子元件的夹具。
采用根据JIS-H8503进行的往复磨耗测试对这样制备的夹具的耐磨耗性进行评价。该测试条件为测试负荷为50gf，而砂纸的粒度为#600。结果，耐磨耗性为43(DS/mg)。
然后，夹具快速加热到1300℃再快速冷却到室温。该热循环重复50次后，检测是否存在龟裂和剥离。氧化锆表面层用手指擦拭以检测粒子的去除。结果，没有产生龟裂和剥离，也没有观察到粒子的去除。
含有作为粘合剂的聚乙烯醇水溶液的钛酸钡电介质制作成直径为10mm、厚度为2mm的片状。然后将其放置到用于煅烧电子元件的夹具上并在1300℃保持1小时，再冷却，观察氧化锆表面层和电介质以检测粘合剂的去除状况。结果是粘合剂被极好地去除。这些结果在表4示出。
表4
实施例14除了在氧化锆表面层中的烧结助剂的含量为5重量％以及没有使用中间层外，以与实施例13相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。
进行与实施例13相同的测试，结果是耐磨耗性为51(DS/mg)。热循环没有导致龟裂和剥离，也没有观察到粒子去除。粘合剂去除极好。所得结果在表4示出。
实施例15除70重量％的100目氧化钇-稳定的氧化锆用作氧化锆表面层的粗粒聚集体、30重量％的平均粒度为3μm的未稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相以及烧结助剂含量为20重量％之外，以与实施例13相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。
进行与实施例13相同的测试，结果是耐磨耗性为72(DS/mg)。热循环没有导致龟裂和剥离，也没有观察到粒子去除。粘合剂去除极好。所得结果在表4示出。
实施例16除70重量％的100目氧化钇-稳定的氧化锆用作氧化锆表面层的粗粒聚集体、30重量％的平均粒度为3μm的未稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相以及烧结助剂包括25摩尔％的氧化铝、30摩尔％的氧化钙和45摩尔％的氧化锶之外，以与实施例13相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。
进行与实施例13相同的测试，结果是耐磨耗性为30(DS/mg)。热循环没有导致龟裂和剥离，也没有观察到粒子去除。粘合剂去除极好。所得结果在表4示出。
比较实施例7除70重量％的100目氧化钇-稳定的氧化锆用作氧化锆表面层的粗粒聚集体、30重量％的平均粒度为3μm的未稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相以及不使用烧结助剂之外，以与实施例13相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。
进行与实施例13相同的测试，结果是耐磨耗性为2(DS/mg)，该耐磨耗性非常差。虽然热循环没有导致龟裂和剥离，但观察到很多粒子被去除。虽然粘合剂被极好地去除，但是由于差的耐磨耗性导致的大量粒子去除而使夹具不适合。所得结果在表4示出。
比较实施例8除70重量％的100目氧化钇-稳定的氧化锆用作氧化锆表面层的粗粒聚集体、30重量％的平均粒度为3μm的未稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相以及使用0.3重量％的烧结助剂之外，以与实施例13相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。
进行与实施例13相同的测试，结果是耐磨耗性为4(DS/mg)，该耐磨耗性非常差。虽然热循环没有导致龟裂和剥离，但观察到很多粒子被去除。粘合剂被极好地去除的同时，由于差的耐磨耗性导致的大量粒子去除而使夹具不适合。所得结果在表4示出。
比较实施例9除90重量％的60目氧化钇-稳定的氧化锆用作氧化锆表面层的粗粒聚集体以及10重量％的平均粒度为3μm的未稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相之外，以与实施例13相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。
进行与实施例13相同的测试，结果是耐磨耗性为8(DS/mg)，该耐磨耗性非常差。虽然热循环没有导致龟裂和剥离，但观察到很多粒子被去除。粘合剂被极好地去除的同时，由于差的耐磨耗性导致的大量粒子去除而使夹具不合适。所得结果在表4示出。
比较实施例10除40重量％的100目氧化钇-稳定的氧化锆用作氧化锆表面层的粗粒聚集体、60重量％的平均粒度为3μm的氧化钇稳定的氧化锆粒子用作细粒结合相以及使用30重量％的烧结助剂之外，以与实施例13相同的程序制备用于煅烧电子元件的夹具。
进行与实施例13相同的测试，结果是耐磨耗性为21(DS/mg)。虽然热循环没有导致粒子去除，但是产生氧化锆表面层剥离。粘合剂去除差，而且观察到加热后的表面不规则性。热循环后的玻璃和粘合剂去除差使得夹具不合适。所得结果在表4示出。
实施例17具有约10重量％的二氧化硅组分的氧化铝-富铝红柱石基材用作基材。基材自身的耐磨耗性为约700℃。称量70重量％的#100目氧化钇(Y2O3)-稳定的氧化锆以及30重量％的平均粒度约为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆作为氧化锆表面层。它们在球磨机中均匀混合，然后向其中加入水和作为粘合剂的聚乙烯醇用于制备浆状物。该浆状物喷涂到上述基材的表面上。在约100℃干燥后，该喷涂基材在1500℃保持2小时以煅烧氧化锆层，由此制备出用于煅烧电子元件的夹具。煅烧后所得氧化锆层厚度约为150μm。没有观察到剥离和龟裂。
从基材的表面积、膜厚、基材重量和基材+表面层的重量计算出氧化锆层的相对密度约为60％。然而，当只有中间层涂敷在基材表面上并且预先煅烧时，中间层的相对密度根据上述方法计算，而(中间层+氧化锆层)的相对密度利用所得中间层的相对密度计算。
利用下列方法计算耐热冲击性ΔT。在用于煅烧电子元件的夹具快速从指定温度T1冷却到T2的快速冷却弯曲测试中，计算表述为导致强度降低的快速冷却的温度差异的耐热冲击性ΔT(＝T1-T2)。从基材上切下的弯曲测试片在从室温至800℃的每一指定温度保持30分钟后，测试片在0℃的水中快速冷却，快速冷却后进行三点弯曲测试。从所获得强度与温度差异之间的关系计算耐热冲击性。所得耐热冲击性为620℃，它的图在图1示出。
表5
实施例18平均粒度为30μm的氧化铝粒子用作中间层，而该浆状物喷涂在基材表面上并在100℃干燥。然后，在氧化铝中间层上喷涂氧化锆层，随后干燥并煅烧，从而提供一种具有中间层+表面层的用于煅烧电子元件的夹具。耐热冲击性ΔT类似于实施例17进行评价。所得结果在图5中示出。该耐热冲击性为700℃，而且没有观察到表面层的剥离和龟裂。
实施例19具有约10重量％的CaO-稳定的氧化锆组分的氧化铝-氧化锆基材用作基材。该基材本身的耐磨耗性约为560℃。作为氧化锆表面层，称取70重量％的#100目氧化钇-稳定的氧化锆、27重量％的平均粒子约为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆以及3重量％的作为烧结助剂的TiO2。这些都在球磨机中均匀混合，然后向其中加入水和用作粘合剂的聚乙烯醇以制备浆状物。与实施例17相似，煅烧氧化锆层以提供一种用于煅烧电子元件的夹具。评价结果在表5中示出。耐热冲击性为460℃，而且没有观察到表面层的剥离和龟裂。
实施例20与实施例19相类似的氧化铝-氧化锆基材用作基材。作为中间层，5重量％的作为烧结助剂的CaO加入到95重量％的平均粒子约为30μm的氧化铝粒子中。作为氧化锆层，称取70重量％的#100目氧化钇-稳定的氧化锆、25重量％的平均粒子约为3μm的未稳定氧化锆以及5重量％的作为烧结助剂的CaO、Y2O3和Al2O3。这些都在球磨机中均匀混合，然后向其中加入水和用作粘合剂的聚乙烯醇以制备浆状物。使用这些浆状物，在基材表面上形成氧化铝中间层。在100℃干燥后，喷涂氧化锆层，然后煅烧中间层和表面层以提供一种用于煅烧电子元件的夹具。评价结果在表5中示出。耐热冲击性为560℃，而且没有观察到表面层的剥离和龟裂。
比较实施例11除使用具有380℃的耐热冲击性的氧化铝基材之外，根据实施例17的相同步骤制备用于煅烧电子元件的夹具。所得结果在表5示出。表5示出耐热冲击性为260℃。
比较实施例12除使用100重量％的平均粒子为3μm的氧化钇-稳定的氧化锆之外，根据实施例17的相同步骤制备用于煅烧电子元件的夹具。所得结果在表5示出。该耐热冲击性为380℃。
比较实施例13
中间层通过在具有约560℃耐热冲击性的氧化铝-氧化锆基材上喷涂具有1μm平均粒子的氧化铝粒子并在100℃干燥而形成。在与比较实施例11类似的中间层上形成氧化锆层，从而提供具有中间层和表面层的用于煅烧电子元件的夹具。所得结果在表5示出。向其施加的360℃的温度差异会导致表面层上的剥离和龟裂。
比较实施例14中间层通过在具有约700℃耐热冲击性的氧化铝-富铝红柱石基材上喷涂具有1μm平均粒子的氧化铝粒子并在100℃干燥而形成。在与比较实施例11类似的中间层上形成氧化锆层，从而提供具有中间层和表面层的用于煅烧电子元件的夹具。所得结果在表5示出。向其施加的200℃的温度差异会导致大量粒子去除。
因为以上的具体实施方案只是用于实施例的描述，因此本发明并不是限制于以上的实施方案，而是包括不背离本发明范围的情况下的本领域技术人员能够容易获得的各种改进和变化。
权利要求
1.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层，而且具有5～40μm的算术平均粗糙度“Ra”、或30～130μm的十点平均粗糙度“Rz”或40～200μm的最大高度“Ry”，其特征在于所述氧化锆表面层的偏斜度(偏差)“Rsk”为-0.5～0.5。
2.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材、在基材上形成的中间层以及在中间层上形成的氧化锆表面层，而且它具有5～40μm的算术平均粗糙度“Ra”、或30～130μm的十点平均粗糙度“Rz”或40～200μm的最大高度“Ry”，其特征在于所述氧化锆表面层的偏斜度(偏差)“Rsk”为-0.5～0.5。
3.如权利要求1或2所述的用于煅烧电子元件的夹具，其中氧化锆表面层包括50～75重量％的80～300目的粗粒聚集体以及50～25重量％的平均粒度为0.1～10μm的细粒结合相。
4.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层，而且它具有5～40μm的算术平均粗糙度“Ra”、或30～130μm的十点平均粗糙度“Rz”或40～200μm的最大高度“Ry”，其特征在于所述氧化锆表面层的尖锐度(峭度)“Rku”为2～3。
5.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材、在基材上形成的中间层以及在中间层上形成的氧化锆表面层，而且它具有5～40μm的算术平均粗糙度“Ra”、或30～130μm的十点平均粗糙度“Rz”或40～200μm的最大高度“Ry”，其特征在于所述氧化锆表面层的尖锐度(峭度)“Rku”为2～3。
6.如权利要求4或5所述的用于煅烧电子元件的夹具，其中氧化锆表面层包括50～75重量％的80～300目的粗粒聚集体以及50～25重量％的平均粒度为0.1～10μm的细粒结合相。
7.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层，其特征在于所述氧化锆表面层的中心表面平均粗糙度“Sa”为10～40μm。
8.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材、在基材上形成的中间层以及在中间层上形成的氧化锆表面层，其特征在于所述氧化锆表面层的中心表面平均粗糙度“Sa”为10～40μm。
9.如权利要求7或8所述的用于煅烧电子元件的夹具，其中氧化锆表面层包括50～75重量％的80～300目的粗粒聚集体以及50～25重量％的平均粒度为0.1～10μm的细粒结合相。
10.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层，其特征在于根据JIS-H8503进行的往复磨耗测试中的耐磨性为10～200(DS/mg)。
11.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材、在基材上形成的中间层以及在中间层上形成的氧化锆表面层，其特征在于根据JIS-H8503进行的往复磨耗测试中的耐磨性为10～200(DS/mg)。
12.如权利要求10或11所述的用于煅烧电子元件的夹具，其中为提高耐磨性，氧化锆表面层包括50～75重量％的80～300目的粗粒聚集体以及50～25重量％的平均粒度为0.1～10μm的细粒结合相，所述粗粒聚集体与所述细粒结合相通过由两种或更多种金属氧化物制成的烧结助剂相互结合。
13.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层，其特征在于耐热冲击性ΔT(＝T1-T2)为400℃或更高，所述耐热冲击性表述为在用于煅烧电子元件的夹具迅速从指定温度T1冷却到T2的快速冷却弯曲测试中导致强度降低的快速冷却的温度差。
14.一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材、在基材上形成的中间层以及在中间层上形成的氧化锆层，其特征在于耐热冲击性ΔT为400℃或更高。
15.如权利要求13所述的用于煅烧电子元件的夹具，其中在基材上形成的氧化锆层厚度为500μm或更低，而氧化锆表面层的相对密度为40～80％(包括两端)。
16.如权利要求14所述的用于煅烧电子元件的夹具，其中在氧化铝中间层上形成的氧化锆层(氧化铝中间层+氧化锆层)的总厚度为500μm或更低；氧化锆表面层的相对密度为40～80％(包括两端)；而氧化铝中间层的相对密度为60～90％(包括两端)。
17.如权利要求13或14所述的用于煅烧电子元件的夹具，其中金属氧化物用作烧结助剂，它用于煅烧在基材表面上涂布的氧化锆层、在基材表面上涂布的氧化铝中间层以及在氧化铝中间层上涂布的氧化锆层。
全文摘要
一种用于煅烧电子元件的夹具，它包括基材和在基材上形成的氧化锆表面层，其中氧化锆表面层的偏斜度、峭度、中心表面平均粗糙度、耐磨耗性和耐热冲击性之一规定在某一范围内。因此该种用于煅烧电子元件的夹具在不损害要被煅烧的电子元件性质的情况下可以有效地进行煅烧。
文档编号B22F3/10GK1701051SQ03825240
公开日2005年11月23日 申请日期2003年9月11日 优先权日2002年9月18日
发明者星野和友, 梶野仁, 打田龙彦, 井筒靖久, 堀内幸士 申请人:三井金属矿业株式会社