机架

阅读:878发布:2020-05-11

专利汇可以提供机架专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 的目的在于提供如下技术:在包括将金属编织成网格状的网状体、和用于载置该网状体的基底构件的 机架 中,抑制由网状体的“ 翘曲 ”引起的操作故障,并且防止基底构件产生裂纹,且改善产品成品率的技术。本发明的 支架 ,包括将金属编织成网格状的网状体、和用于载置该网状体的基底构件,基底构件由Si-SiC、再结晶SiC、Si3N4-SiC、常压 烧结 SiC中的任意一种构成,基底构件具备:基底部,其用于载置网状体;对置突起部,其对置配置在该基底部的上下或左右的两端部;及压杆,其以架设在一对对置突起部之间,并配置在载置于基底部的网状体的上面,基底部具备通气孔部,并具有20-75%的 开口率 。,下面是机架专利的具体信息内容。

1.一种机架,其包括将金属编织成网格状的网状体、和用于载置该网状体的基底构件,其特征在于,
所述基底构件由Si-SiC、再结晶SiC、Si3N4-SiC、及常压烧结SiC中的任意一种构成,所述基底构件具备:
基底部,其用于载置所述网状体;
对置突起部,其对置配置在该基底部的上下或左右的两端部;及
压杆,其架设在一对所述对置突起部之间,并配置在载置于所述基底部的网状体的上面,其中,
所述基底部具备通气孔部,并具有20-75%的开口率
2.根据权利要求1所述的机架,其特征在于,
所述基底部由一个板材构成。
3.根据权利要求1所述的机架,其特征在于,
所述基底部粘接多个板而构成。
4.根据权利要求1所述的机架,其特征在于,
所述基底部的表面粗糙度为Ra5-28μm。

说明书全文

机架

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机架(rack)。

背景技术

[0002] 在现有技术中,公开了如下技术:在对叠层陶瓷电容器等小型陶瓷电子部件进行烧成时,使用将金属编织成网格状的网状体,在该网状体的上面随机放置作为被烧成体的多个陶瓷电子部件而进行烧成的技术(专利文献1)。
[0003] 所述网状体通常是以保持在由耐热性优异的莫来石-(Mullite alumina)基体材料而构成的机架形状的基底构件上的状态下使用的,但是这会导致如下问题,由于烧成炉内的热量,网状体容易发生“翘曲”,发生翘曲的端部挂在烧成炉的顶部等,特别是,在移动的同时进行烧成的辊底炉(roller hearth kiln)等中,会妨碍稳定的操作。
[0004] 另外,近年来,存在用辊底炉实现迅速烧成的需求,但存在莫来石-氧化铝基体材料无法应对急剧的温度上升,由此导致容易产生裂纹的问题。
[0005] 进一步地,就莫来石-氧化铝基体材料而言,其与金属相比耐热性优异,适合在高温的烧成炉内使用,但相反地,其与金属相比热传导性差,因此容易导致陶瓷电子部件的烧制程度不均匀,从产品成品率的观点来看不是优选的。
[0006] 现有技术文献:
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本国特开平8-97080号公报

发明内容

[0009] 发明要解决的课题
[0010] 本发明的目的在于提供如下技术:解决上述问题,在包括将金属编织成网格状的网状体、和用于载置该网状体的基底构件的机架中,抑制由网状体的“翘曲”引起的操作故障,并且防止基底构件产生裂纹,而且改善产品成品率的技术。
[0011] 解决课题的方法
[0012] 为了解决上述课题而提出的本发明的机架,是包括将金属编织成网格(mesh)状的网状体、和用于载置该网状体的基底构件的机架,所述基底构件由Si-SiC、再结晶SiC、Si3N4-SiC、及常压烧结SiC(下面,称为SSC)中的任意一种构成,所述基底构件具备:基底部,其用于载置所述网状体;对置突起部,其对置配置在该基底部的上下或左右的两端部;及压杆,其架设在一对所述对置突起部之间,并配置在载置于所述基底部的网状体的上面,其中,所述基底部具备通气孔部,并具有20-75%的开口率
[0013] 本发明的第二实施方案的特征在于,在第一实施方案所述的机架中,所述基底部由一个板材构成。
[0014] 本发明的第三实施方案的特征在于,在第一实施方案所述的机架中,所述基底部粘接多个板而构成。
[0015] 本发明的第四实施方案的特征在于,在第一实施方案所述的机架中,所述基底部的表面粗糙度为Ra5-28μm。此外,本发明的“表面粗糙度”是指,根据JIS B0633测量的结果。
[0016] 发明的效果
[0017] 本发明的机架是,包括将金属编织成网格状的网状体、和用于载置该网状体的基底构件的机架,其中,所述基底构件与使用现有的莫来石-氧化铝基体材料的基底构件相比,由热传导率优异且耐热冲击性优异的Si-SiC、再结晶SiC、Si3N4-SiC、及SSC中的任意一种构成,因此,在进行烧成时,利用其辐射热,能够更加有效地烧成陶瓷电子部件,并且能够防止伴随急剧的温度变化所导致的基底构件的裂纹。
[0018] 进一步地,在本发明中,采用具备通气孔部并具有20-75%的开口率的用于载置网状体的基底部的结构,因此,提高烧成过程中的通气性而使烧成气氛或烧成温度变得均匀,从而能够更加均匀地烧成陶瓷电子部件。
[0019] 进一步地,基底构件具备:基底部,其用于载置所述网状体;对置突起部,其对置配置在该基底部的上下或左右的两端部;及压杆,其架设在一对所述对置突起部之间,并配置在载置于所述基底部的网状体的上面,由于作为基底构件采用如上所述的结构,因此,即使在烧成过程中网状体发生“翘曲”的情况下,也能够抑制比压杆更向上方突出的现象,从而能够抑制由网状体的“翘曲”引起的操作故障。附图说明
[0020] 图1是机架的整体立体图。
[0021] 图2是构成图1的机架的网状体和基底构件的立体图。
[0022] 图3是其他实施方案的机架的整体立体图。
[0023] 图4是构成图3的机架的网状体和基底构件的立体图。
[0024] 图5是其他实施方案的机架的整体立体图。
[0025] 图6是构成图5的机架的网状体和基底构件的立体图。
[0026] 附图标记说明
[0027] 1 网状体
[0028] 2 基底构件
[0029] 3 基底部
[0030] 4 通气孔部
[0031] 5 对置突起部
[0032] 6 压杆。

具体实施方式

[0033] 在下面示出本发明的优选实施方案。
[0034] 本发明的机架是,例如在对叠层陶瓷电容器等小型陶瓷电子部件进行烧成时所使用的机架(jig)。如图1、图2所示,本发明的机架包括将金属编织成网格状的网状体1、和用于载置该网状体1的基底构件2。多个陶瓷电子部件随机放置在网状体1的上面,并放入烧成炉内进行烧成。对烧成炉没有特别限定,能够使用辊底炉或推送(pusher)式炉等最适宜的烧成炉。
[0035] 在叠层陶瓷电容器中,近年来,随着产品的低价格化,使得成本缩减,因此,作为外部电极使用着如Ni、Cu的贱金属。但是,贱金属容易被氧化,且氧化后的导电性差,因此,无法得到作为电容器所期望的电特性。另一方面,若使氧气浓度过度地减少,则粘合剂不能充分地被分解,并导致阻碍烧结贱金属的问题,因此,对于使用了贱金属的外部电极而言,优选在由N2和H2的混合气体构成的烧成气氛中调整氧气浓度的同时进行对其的烧成。近年来烧成温度有低温化的趋势,在本实施方案中,在1000-1300℃的温度范围内进行烧成。
[0036] 网状体1是以如下方式构成,例如将将涂覆有Ni的金属编织成网格状,并喷氧化锆。通过形成网格结构(网眼结构??),能够使随机放置在网状体1上的多个被烧成体周围的气氛条件均匀。另外,在本发明中,在基底构件2内的、用于载置网状体1的基底部3具备通气孔部4并具有20-75%开口率,由此实现通气性的提高,因此,基底部3不会妨碍由所述网格结构产生的效果,并且能够在均匀的条件下烧成放置于网状体1上的多个被烧成体,从而能够减少质量的偏差。
[0037] 在本实施方案中,基底部3由一个板材构成,在该板材形成通气孔部4,但除此之外,还可以粘接多个板而构成基底部3(具体地,使用多个窄幅板材,在邻接的板材之间留出适当的间隔并粘接而构成,以在基底部3形成20-75%的开口率)。
[0038] 在本实施方案中,基底构件2以Si-SiC构成。Si-SiC是气孔率接近于零的高强度SiC系耐火物质,其耐酸性、耐久性优异,可以在高温气氛下长期使用。
[0039] Si-SiC的气孔率接近于零,因此作为基底构件2的构成原料使用了Si-SiC的情况下,具有如下效果:在将机架搬入烧成炉之前,能够避免O2被气孔吸入并带进烧成炉内而扰乱炉内气氛的现象,并且防止被烧成物的氧化劣化。此外,作为基底构件2的构成原料使用了莫来石-氧化铝基体材料的情况下,烧成炉内为高温且低氧气氛下,存在莫来石或氧化铝所含有的氧气被释放而扰乱炉内气氛的问题,但是通过将基底构件2以Si-SiC构成,也能够避免来自基体材料的氧气扰乱炉内气氛的现象。
[0040] 作为基底构件2的构成原料,除了上述Si-SiC以外,还能够使用:将SiC的粒子在高温下烧结而成的再结晶SiC;将SiC的粒子与氮化结合而成的Si3N4-SiC;及烧结SiC粒子而成的SSC中的任意一种。这些都具备热传导率与或铝金属相同程度地高、远红外线辐射率高的性质,因此,利用从基底部3传递的热量和从基底部3散发的辐射热,能够更加有效地烧成被烧成体。特别地,Si-SiC具有网状体1的10-100倍左右的热传导率,因此能够更加有效地对被烧成体进行烧成。进一步地,在本实施方案中,由于将辐射率控制在适当平,因此在基底构件2的表面实施喷砂或磨削加工,由此在构成基底构件2的SiC粒子的表面形成有凹凸,以使表面粗糙度形成为Ra5-28μm。
[0041] 另外,Si-SiC、再结晶SiC、Si3N4-SiC、及SSC中的任意一种的耐热冲击性均优异,因此能够防止伴随急剧的温度变化所导致的基底构件的裂纹。
[0042] 如上所述,在基底构件2形成有使基底部3的20-75%形成开口而成的通气孔部4,但是基底部3的开口率不足20%的情况下,由于通气性降低而产生产品之间的质量偏差,因此并不优选。另外,基底部3的开口率超过75%的情况下,从基底部3散发的辐射热量变小,从而也有可能发生烧成不充分的情况,并且导致成品率降低,因此并不优选。
[0043] 对基底部3或通气孔部4的形状没有特别的限定,如图1、图2所示,能够在大致呈正方形形状的基底部3形成圆形形状的通气孔部4;如图3、图4所示,能够在长方形形状的基底部3形成圆形形状的通气孔部4;如图5、图6所示,能够在长方形形状的基底部3形成葫芦形状的通气孔部4,但为了将从基底部3散发的辐射热均匀地在整个基底部3散发,并且更均衡地进行通气,优选以规定间隔形成多个通气孔部4。
[0044] 此外,在由金属构成的网状体1,烧成过程中有可能发生“翘曲”。特别地,作为烧成炉,在使用炉内的高度为28mm(从滚子至炉内的隔壁砖的距离)左右的辊底炉,并且将机架层叠两层而进行烧成的情况下,若在上层机架的网状体1发生10mm以上的“翘曲”,则导致网状体1与炉内的隔壁砖相接触,从而存在陶瓷电容器的成品率大幅度地降低的问题。对此,在本发明中,基底构件2具备:基底部3;对置突起部5,其对置配置在基底部3的上下或左右的两端部;压杆6,其架设在对置突起部5之间,并配置在载置于基底部3的网状体1的上面,由于基底构件2以如上所述的方式构成,因此,能够抑制网状体1的“翘曲”变形,并且使最大翘曲量形成为6mm以下。
[0045] 如上所述,就本发明的机架而言,热传导性优异,将从基底部2散发的辐射热均匀地在整个基底部散发,并且能够确保充分的通气性的同时进行烧成,因此,在将机架重叠多层而使用的情况下,也不会产生质量偏差,从而能够进行成品率良好的烧成。
[0046] 【实施例
[0047]
[0048] 如表1所示,作为基底构件2的构成原料,使用Si-SiC、再结晶SiC、Si3N4-SiC、SSC、及Al2O3制备了表1所示的各种形状的机架。在制备的各个机架的网状体1放置多个陶瓷电容器,并在辊底炉中进行烧成(温度条件:1250℃,炉内气氛条件:N2+H2),调查了被烧成体的产品成品率、和网状体1发生“翘曲”的现象。此外,在表1中,“Re-SiC”表示再结晶SiC,“SN-SiC”表示Si3N4-SiC。另外,在表1中,基底部栏的“1个板”表示由一个板材构成基底部,“杆粘接”表示粘接多个窄幅板材而构成基底部。另外,表1的实施例7中,基底部3的形状为直径250mm的圆形状。
[0049] 如比较例1-4所示,确认到:作为通气孔部在基底部形成的开口不足基底部的20%的情况,并且无法充分确保烧成过程中的通气性的情况下,产品成品率处于65-78%。
另外,如比较例6所示,确认到:作为通气孔部在基底部形成的开口超过基底部的75%,并且从基底部散发的辐射热量变小的情况下,产品成品率也处于69%。对此,如实施例1-10所示,确认到:在形成使基底部的20-75%形成开口而成的通气孔部的情况下,最适宜地保持通气性和辐射热量的平衡,并且产品成品率大幅度地提升至90-98%。
[0050] 如比较例2-4、比较例5-6所示,确认到:在基底构件未形成有压杆的情况下,烧成过程中在网状体发生“翘曲”,并导致网状体1与炉内的隔壁砖相接触。
[0051] 如比较例7所示,确认到:作为基底构件2的构成原料使用了热传导率差的氧化铝基体材料的情况下,产品成品率处于65%。
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