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公開番号2025110026
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-28
出願番号2024003706
出願日2024-01-15
発明の名称セラミックス焼結体、および、プラズマ発生用電極
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人
主分類C04B 35/56 20060101AFI20250718BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】セラミックス焼結体において、熱応力に対する耐久性を向上させる技術を提供する。
【解決手段】セラミックス焼結体は、チタン(Ti)、バナジウム(V)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、および、タングステン(W)から選択される5種または6種の元素からなる第1特定元素と、イットリウム(Y)およびアルミニウム(Al)から選択される1種の元素からなる第2特定元素と、炭素元素(C)と、を含み、第1特定元素と第2特定元素と炭素元素との合計は、98at%以上であり、セラミックス焼結体は、互いに組成が異なる、複数種の組織を備えており、複数種の組織のうちの一つは、第1特定元素のうちの少なくとも3種以上の元素を含む固溶体を有している。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックス焼結体であって、
チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、および、タングステン（Ｗ）から選択される５種または６種の元素からなる第１特定元素と、
イットリウム（Ｙ）およびアルミニウム（Ａｌ）から選択される１種の元素からなる第２特定元素と、
炭素元素（Ｃ）と、を含み、
前記第１特定元素と前記第２特定元素と炭素元素との合計は、９８ａｔ％以上であり、
前記セラミックス焼結体は、互いに組成が異なる、複数種の組織を備えており、
複数種の前記組織のうちの一つは、前記第１特定元素のうちの少なくとも３種以上の元素を含む固溶体を有している、
ことを特徴とするセラミックス焼結体。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
請求項１に記載のセラミックス焼結体であって、
複数種の前記組織のうちの他の一つは、スピノーダル分解している、
ことを特徴とするセラミックス焼結体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体であって、
複数種の前記組織のうちの他の一つは、前記第１特定元素のうちの少なくとも２種以上の元素を含む固溶体を有している、
ことを特徴とするセラミックス焼結体。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体であって、
前記セラミックス焼結体に含まれる前記第２特定元素は、３０００ａｔｐｐｍ以下である、
ことを特徴とするセラミックス焼結体。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体であって、
前記セラミックス焼結体に含まれる炭素元素は、４５ａｔ％以上５５ａｔ％以下である、
ことを特徴とするセラミックス焼結体。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体であって、
前記セラミックス焼結体に含まれる鉄元素（Ｆｅ）は、８００ａｔｐｐｍ以下である、
ことを特徴とするセラミックス焼結体。
【請求項７】
プラズマ発生用電極であって、
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体を備える、
プラズマ発生用電極。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス焼結体、および、プラズマ発生用電極に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、プラズマ発生用電極に用いられるセラミックス焼結体が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６９２９７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような先行技術によっても、セラミックス焼結体において、熱応力に対する耐久性を向上させる技術については、なお、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、セラミックス焼結体において、熱応力に対する耐久性を向上させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、セラミックス焼結体が提供される。このセラミックス焼結体は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、および、タングステン（Ｗ）から選択される５種または６種の元素からなる第１特定元素と、イットリウム（Ｙ）およびアルミニウム（Ａｌ）から選択される１種の元素からなる第２特定元素と、炭素元素（Ｃ）と、を含み、前記第１特定元素と前記第２特定元素と炭素元素との合計は、９８ａｔ％以上であり、前記セラミックス焼結体は、互いに組成が異なる、複数種の組織を備えており、複数種の前記組織のうちの一つは、前記第１特定元素のうちの少なくとも３種以上の元素を含む固溶体を有している。
【０００８】
この構成によれば、セラミックス焼結体は、チタン、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ハフニウム、タンタル、および、タングステンから選択される５種または６種の元素からなる第１特定元素と第２特定元素と炭素元素とを９８ａｔ%以上含んでおり、セラミックス焼結体が備える複数種の組織のうちの一つは、第１特定元素のうちの少なくとも３種以上の元素を含む固溶体を有している。３種以上の第１特定元素を含む固溶体には、炭化ハフニウムよりも融点が低い元素を含まれるため、例えば、ホットプレスなどの方法によっても、緻密なセラミックス焼結体を作製することができる。したがって、セラミックス焼結体の強度が向上し、熱応力に対する耐久性を向上させることができる。
【０００９】
（２）上記形態のセラミックス焼結体において、複数種の前記組織のうちの他の一つは、スピノーダル分解していてもよい。この構成によれば、複数種の組織のうちの他の一つは、スピノーダル分解している。これにより、組織間の電気抵抗が小さくなり、セラミックス焼結体の発熱を抑制することができる。したがって、発熱によるセラミックス焼結体の消耗を抑制することができる。
【００１０】
（３）上記形態のセラミックス焼結体において、複数種の前記組織のうちの他の一つは、前記第１特定元素のうちの少なくとも２種以上の元素を含む固溶体を有していてもよい。この構成によれば、複数種の組織のうちの他の一つは、第１特定元素のうちの少なくとも２種以上の元素を含む固溶体を有している。これにより、セラミックス焼結体がさらに緻密になるため、セラミックス焼結体の強度をさらに向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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