CN113084095B - 盐芯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种盐芯的制造方法，所述盐芯的制造方法具有：工序A，其中对粒状的氯化钠晶体添加饱和氯化钠水溶液，从而制备氯化钠与水的浆料状的混合材料；工序B，其中将所述浆料状的混合材料进行加压成形而得到成形体；和工序C，其中将所述成形体进行干燥而除去水分。

Description

盐芯的制造方法

技术领域

本发明涉及盐芯的制造方法。

背景技术

在压铸等金属铸造中，在要成形出中空部件的情况下，需要高强度的芯。作为芯的材料，优选粒状的氯化钠(也称为“盐”)。在日本特开平07-195148中公开了使用液压机将粒状的盐直接进行加压成形来制造盐芯的方法(权利要求1、0002段和[实施例]项等)。

发明内容

在将作为成形材料的粒状的盐直接加压成形的上述方法中，由于盐晶体彼此之间以及盐晶体与模具之间的摩擦系数大，因此填充到模具内时的成形材料的流动性低，难以将成形材料填充到模具内，芯的形状的设计自由度低。利用该方法，只能制造简单形状的芯。存在使盐加热熔融并填充到模具内并使其凝固的方法，但是在该方法中，为了使盐熔融而需要大量能量，凝固需要时间，因此耗费成本，生产率不良。

本发明提供一种盐芯的制造方法，其能够以低能量、低成本、生产率良好地制造盐芯，盐芯的成形容易，盐芯的形状的设计自由度高。

本发明的一个方式的盐芯的制造方法具有：工序(A)，其中对粒状的氯化钠晶体添加饱和氯化钠水溶液，从而制备氯化钠与水的浆料状的混合材料；工序(B)，其中将所述浆料状的混合材料进行加压成形而得到成形体；和工序(C)，其中将所述成形体进行干燥而除去水分。

根据上述方式，对粒状的氯化钠晶体(也称为“盐晶体”)添加饱和氯化钠水溶液(也称为“饱和盐水”)，从而得到了氯化钠与水的浆料状的混合材料。在将水添加到粒状的盐晶体中的情况下，粒状的盐晶体的一部分溶出到水中，从而盐晶体的平均粒径有可能改变，合适的成形条件有可能改变，有可能无法进行稳定的成形。通过在粒状的盐晶体中添加饱和盐水，抑制了粒状的盐晶体的一部分溶出到水中，能够抑制盐晶体的平均粒径改变而致合适的成形条件改变的情况，能够稳定地进行成形。

另外，作为成形材料，使用氯化钠与水的浆料状的混合材料。通过加压成形，成形材料中所含的液体部分的大部分被挤出，但是在所得到的成形体中含有残留的盐水。在将成形体进行干燥而除去水分的工序(C)中，通过使盐再结晶，能够制造接近于单晶的高密度的芯。

进而，以各个粒状盐晶体的整个表面被包含盐和水的膜(也称为“含水膜”)覆盖的量，将饱和盐水添加到盐晶体中。通过使盐晶体彼此不直接接触，而是在它们之间夹设含水膜，盐晶体彼此间的摩擦系数降低，成形材料的流动性提高，成形材料向模具内的填充变得容易。同样地，通过使盐晶体与模具不直接接触，而是在它们之间夹设含水膜，盐晶体与模具之间的摩擦系数降低，成形材料向模具内的填充变得容易。

在上述方式中，在表示所述饱和氯化钠水溶液相对于100质量份所述氯化钠晶体的添加质量与氯化钠和水的混合材料的流动速度的关系的图中，在将所述添加质量从0质量份起增加时，将所述流动速度开始上升时的所述添加质量设为Ma质量份，则在所述工序(A)中所述添加质量可以设为大于Ma质量份。

根据上述构成，通过将饱和盐水的添加质量设为大于Ma质量份，作为成形材料使用的混合材料成为具有流动性的浆料状，成形材料向模具的填充变得容易。若饱和盐水的添加质量大于Ma质量份，则混合材料成为各个盐晶体的整个表面被含水膜覆盖的浆料，因此通过在盐晶体彼此之间以及盐晶体与模具之间夹设含水膜，盐晶体彼此以及盐晶体与模具之间的摩擦系数降低，成形材料向模具内的填充变得容易。在本发明的盐芯的制造方法中，成形材料向模具内的填充变得容易，因此形状的设计自由度高，是优选的。在本发明的盐芯的制造方法中，与使盐加热熔融并填充到模具内并使其凝固的方法不同，不需要熔融和凝固的工序，因此能够以低能量、低成本、生产率良好地制造盐芯。

在上述方式中，在所述图中，在将所述添加质量从0质量份起增加时，将所述流动速度初始达到最大速度时的所述添加质量设为Mb质量份，则在所述工序(A)中，所述饱和氯化钠水溶液的添加质量可以设为Mb质量份以上。

根据上述构成，当饱和盐水的添加质量在Ma质量份～Mb质量份之间时，即使将饱和盐水的添加质量固定，也有可能产生流动速度的波动，但是当饱和盐水的添加质量为Mb质量份以上时，混合材料的流动速度稳定，因此成形条件稳定，是优选的。在饱和盐水的添加质量为Mb质量份以上时，各个盐晶体的整个表面被合适厚度的含水膜覆盖，混合材料的流动速度在最大速度下稳定，因此是优选的。

在上述方式中，在所述工序(B)中，可以在从加压方向的两侧排出所述浆料状的混合材料的液体部分的同时进行加压成形。根据上述构成，在该方法中，能够在抑制模具内的材料中的液体部分的浓度差的同时进行加压成形。在该方法中，液体部分的浓度局部显著地降低从而盐晶体彼此间的摩擦系数以及盐晶体与模具之间的摩擦系数局部地增大的情况能够被抑制，因此通过加压成形的整个工序，能够将材料整体良好地进行加压，能够良好地进行加压成形。

在上述方式中，在所述工序(B)中，可以在模具的内表面上涂布油性的润滑剂，然后在该模具内填充所述浆料状的混合材料，并进行加压成形。根据上述构成，通过预先在模具的内表面上涂布油性的润滑剂，能够减少盐晶体与模具之间的摩擦，能够将成形材料整体良好地进行加压。需要说明的是，利用水性的润滑剂时，润滑剂溶出到成形材料中所含的水中，无法得到润滑效果。

在上述方式中，所述润滑剂的动态粘度可以为20mPa·s～120mPa·s。

在上述方式中，在模具中可以设置有一个以上排出孔，并且所述液体部分可以从所述排出孔排出。

根据本发明的上述方式能够提供一种盐芯的制造方法，其能够以低能量、低成本、生产率良好地制造盐芯，盐芯的成形容易，盐芯的形状的设计自由度高。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的符号表示相同的要素。

[图1]是表示饱和盐水的添加质量与混合材料的流动速度的关系的图(graph)的图像(image)。

[图2]是表示在实施例1中得到的饱和盐水的添加质量与混合材料的流动速度的关系的图。

[图3A]是在实施例1中将饱和盐水的添加质量设为5质量份～10质量份时的混合材料的外观照片的一例。

[图3B]是在实施例1中将饱和盐水的添加质量设为22.5质量份时的混合材料的外观照片的一例。

[图4]是在实施例1中将饱和氯化钠水溶液的添加质量设为Mb质量份(具体而言为25质量份)时得到的混合材料(浆料)的显微镜照片的一例。

[图5]是表示盐晶体的平均粒径D[μm]与饱和盐水的添加质量Mb[质量份]的关系的图。

[图6]是示出圆柱状的盐芯的成形用模具的一例和使用其的加压成形方法的示意截面图。

[图7A]是在实施例2中得到的圆柱状的盐芯的照片的一例。

[图7B]是通过与实施例2相同的方法得到的具有外螺纹的圆柱状的盐芯的照片的一例。

[图7C]是通过与实施例2相同的方法得到的具有内螺纹的圆柱状的盐芯的照片的一例。

[图8]是流动速度的测定方法1的说明图。

[图9]是压力传递效率的评价装置的示意截面图。

[图10]是表示润滑剂的动态粘度与压力传递效率比的关系的图。

具体实施方式

盐芯的制造方法

本发明的盐芯的制造方法具有：工序(A)，其中对粒状的氯化钠晶体(也称为“盐晶体”)添加饱和氯化钠水溶液(也称为“饱和盐水”)，从而制备氯化钠与水的浆料状的混合材料；工序(B)，其中将上述浆料状的混合材料进行加压成形；和工序(C)，其中将上述成形体进行干燥而除去水分。

工序(A)

在本发明的盐芯的制造方法中，对粒状的氯化钠晶体(盐晶体)添加饱和氯化钠水溶液(饱和盐水)，从而得到了氯化钠与水的浆料状的混合材料。在将水添加到粒状盐晶体中的情况下，粒状的盐晶体的一部分溶出到水中，从而盐晶体的平均粒径有可能改变，合适的成形条件有可能改变，有可能变得无法进行稳定的成形。通过在粒状的盐晶体中添加饱和盐水，抑制了粒状的盐晶体的一部分溶出到水中，能够抑制盐晶体的平均粒径改变而致合适的成形条件改变的情况，能够稳定地进行成形。

在本发明的盐芯的制造方法中，作为成形材料，使用氯化钠(也称为“盐”)与水的浆料状的混合材料。通过加压成形，成形材料中所含的液体部分的大部分(例如全部成形材料的约9成)被挤出，但是在所得到的成形体中含有残留的盐水。在将成形体进行干燥而除去水分的工序(C)中，通过使盐再结晶，能够制造接近于单晶的高密度的芯。

在本发明的盐芯的制造方法中，以各个粒状盐晶体的整个表面被包含盐和水的膜(也称为“含水膜”)覆盖的量，将饱和盐水添加到盐晶体中。通过使盐晶体彼此不直接接触，而是在它们之间夹设含水膜，盐晶体彼此间的摩擦系数降低，成形材料的流动性提高，成形材料向模具内的填充变得容易。同样地，通过使盐晶体与模具不直接接触，而是在它们之间夹设含水膜，盐晶体与模具之间的摩擦系数降低，成形材料向模具内的填充变得容易。

饱和盐水的制备方法

饱和盐水例如可以通过以下的方法来制备。对制备饱和盐水时的环境温度进行测定，由氯化钠的溶解度曲线求出该环境温度下的溶解度，向水中添加比溶解度稍微多的氯化钠，并进行搅拌混合。将除去溶剩下而沉降的盐所得的上清液作为饱和盐水使用。例如，在约20℃～约25℃的室温下，饱和盐水的盐分浓度为约28质量％。

将饱和盐水相对于100质量份的粒状盐晶体的添加质量(以下，也简称为“饱和盐水的添加质量”或“添加质量”)设为M[质量份]。改变饱和盐水的添加质量，向盐晶体中添加饱和盐水，并进行搅拌混合，从而制备饱和盐水的添加质量不同的多种混合材料，并测定各混合材料的流动速度。流动速度的单位例如为“mm/秒”。流动速度例如可以通过下述测定方法1或测定方法2来测定，优选测定方法1。

流动速度的测定方法1

如图8所示，在内部容积100mL的烧杯101内放入80mL的在盐晶体中添加饱和盐水并混合而得到的混合材料30。将外径6mmφ、内径4mmφ的尼龙制的管102的一端从混合材料30的表面插入烧杯101内的混合材料30内至约30mm的深度。将管102的另一端引出至烧杯101的外部，与内部容积15L的真空容器103连接。将该真空容器103与减压泵104连接。在将烧杯101内的混合材料30与真空容器103之间连接的管102的中间配置第一阀105A，在真空容器103与减压泵104之间配置第二阀105B。在封闭第一阀105A的状态下，打开第二阀105B，将真空容器103内减压至99kPa以下，然后封闭第二阀105B，打开第一阀105A，将烧杯101内的混合材料30进行抽真空。将抽真空时间设为1秒钟，求出引入管102内的混合材料30的长度(抽吸长度)[mm]，并求出流动速度[mm/秒]。进行共计3次上述评价，求出平均值和数据的波动。

流动速度的测定方法2

使树脂板(200mm×450mm，5mm厚)相对于地面倾斜35°来配置。此时，配置为使得树脂板的主面(面积大的面)与地面相对并且主面的长度方向相对于地面倾斜。使用柄杓等将在盐晶体中添加饱和盐水并混合而得到的混合材料7.5mL静置在该树脂板的表面的上部。对混合材料在树脂板的表面上下降50mm长度的时间进行测量，并求出流动速度。进行共计3次上述评价，并求出平均值和数据的波动。

在流动速度的测定方法1中，可以适当改变放入混合材料30的容器的种类和内部容积、将容器内的混合材料30与真空容器103连接的管的材质和直径、真空容器103的内部容积、用于求出平均值的评价次数和抽吸时间等。在流动速度的测定方法2中，可以适当改变树脂板的种类、尺寸和倾斜角，测定混合材料下降的时间的混合材料下降长度、和用于求出平均值的评价次数等。其中，在相同的评价条件下改变饱和盐水的添加质量来进行多次实验，从而制作后述图。

将饱和盐水相对于100质量份的粒状盐晶体的添加质量M[质量份]作为横轴的参数，并将相对于100质量份的盐晶体添加饱和盐水M质量份并进行搅拌混合而得到的混合材料的流动速度[mm/秒]作为纵轴的参数，从而制作了图。

在图1中示出了表示饱和盐水相对于100质量份的粒状盐晶体的添加质量与混合材料的流动速度的关系的图的图像。如图1所示，在使饱和盐水的添加质量从0质量份起增加时，初始流动速度为零或接近于零，混合材料不显示出流动性。在饱和盐水的添加质量成为Ma质量份的时刻，流动速度开始上升。然后，存在流动速度随着饱和盐水的添加质量的增加而上升的倾向，在饱和盐水的添加质量成为Mb质量份的时刻，流动速度达到最大速度，即使进一步增加饱和盐水的添加质量，流动速度也几乎不变化。即，Ma为流动速度开始上升时的饱和盐水的添加质量。Mb为流动速度初始达到最大速度时的饱和盐水的添加质量。

作为实施例1，进行以下的实验。准备粒径分布150μm～250μm、平均粒径200μm、纯度95％以上的市售盐晶体(NM Salt公司制造)，通过上述制备方法制备饱和盐水。向盐晶体中添加饱和盐水，并进行搅拌混合，从而得到了混合材料。将饱和盐水相对于100质量份的盐晶体的添加质量在15质量份～35质量份的范围内改变而得到混合材料，对所得到的各混合材料，通过上述测定方法1测定了流动速度[mm/秒]。实验在20℃～25℃的室温下进行，此时的饱和盐水的浓度为约28质量％。

将表示在实施例1中得到的饱和盐水相对于100质量份的粒状盐晶体的添加质量与混合材料的流动速度的关系的图(实测数据)示于图2。在使饱和盐水的添加质量从0质量份起增加时，初始流动速度为零或接近于零，混合材料未显示出流动性。在饱和盐水的添加质量达到22质量份的时刻，流动速度开始上升。然后，虽然出现波动，但是观察到流动速度随着饱和盐水的添加质量的增加而上升的倾向。在饱和盐水的添加质量达到30质量份的时刻，流动速度达到最大速度，即使进一步增加饱和盐水的添加质量，流动速度也几乎不变化。在实施例1中，流动速度开始上升时的饱和盐水的添加质量Ma为22质量份，流动速度初始达到最大速度时的饱和盐水的添加质量Mb为30质量份。

在图3A中示出了在实施例1中将饱和盐水的添加质量设为5质量份～10质量份(大于0质量份且小于Ma质量份)时的混合材料的外观照片的一例。在图3B中示出了在实施例1中将饱和盐水的添加质量设为22.5质量份(大于Ma质量份且小于Mb质量份)时的混合材料的外观照片的一例。如图3A所示，在饱和盐水的添加质量大于0质量份且小于Ma质量份的范围内，混合材料的外观为湿砂状，几乎不显示出流动性。如图3B所示，在饱和盐水的添加质量大于Ma质量份且小于Mb质量份的范围内，混合材料的外观为冰冻果子露(sherbet)状的浆料，显示出流动性。

将在实施例1中将饱和盐水的添加质量设为25质量份时得到的混合材料(浆料)的显微镜照片示于图4。如图4所示，观察到各个盐晶体的整个表面被约5μm厚度的含水膜覆盖的状态。

流动速度开始上升的饱和盐水的添加量、即Ma质量份是形成各个盐晶体的整个表面被含水膜覆盖的状态的饱和盐水的最少添加量。在添加质量在0质量份～Ma质量份的范围内时，即使增加饱和盐水的添加质量，混合材料也保持湿砂状，流动速度为零或接近于零，混合材料不显示出流动性。在饱和盐水的添加量在Ma质量份～Mb质量份的范围内时，存在随着饱和盐水的添加质量的增加而覆盖各个盐晶体的整个表面的含水膜的厚度和/或存在于盐晶体间的饱和盐水的量增加、流动速度上升的倾向。若饱和盐水的添加量为Mb质量份以上，则效果饱和，即使进一步增加饱和盐水的添加质量，流动速度也保持为高的，几乎不变化。

如图3B所示，“浆料状的混合材料”是具有没有大的块、小粒均匀地分散的外观，若用显微镜放大则观察到各个粒状盐晶体的整个表面被含水膜覆盖的状态的材料。“浆料状的混合材料”是在上述的流动速度的测定方法1或2中、优选在上述的流动速度的测定方法1中，流动速度大于零的材料。

Ma、Mb的值根据盐晶体的粒径分布和平均粒径而变化。如上所述，图2中示出的图为使用粒径分布150μm～250μm、平均粒径200μm的盐晶体时的数据的一例，在该例中，Ma为22质量份，Mb为30质量份。在本说明书中，只要没有特别明确记载，则盐晶体的粒径分布和平均粒径是根据JIS G5901(铸模用硅砂)并通过干式筛分求出的。

可以由盐晶体的平均粒径D[μm]求出盐晶体的平均表面积。将含水膜的厚度假定为5μm。此时，可以通过[盐晶体的平均表面积]×5μm求出含水膜的体积。可以由含水膜的体积和饱和盐水的密度求出平均粒径D[μm]的盐晶体的整个表面被5μm厚的含水膜覆盖所需的饱和盐水的最小添加质量Ma[质量份]。将表示这样在理论上求出的盐晶体的平均粒径D[μm]与饱和盐水的添加质量Ma[质量份]的关系的图示于图5。关于任意的平均粒径的盐晶体，可以从图5预测出盐晶体的整个表面被5μm厚的含水膜覆盖所需的、饱和盐水的最少添加质量Ma[质量份]。需要说明的是，图5中示出的图为粒径分布狭窄的情况下的预测数据，只不过是参考数据。实际上，Ma、Mb的值根据盐晶体的粒径分布而变化。因此，关于实际使用的盐晶体，需要获取如图1、图2中所示的数据，并求出Ma、Mb的值。

在工序(A)中，优选将饱和盐水相对于100质量份的盐晶体的添加质量设为超过Ma质量份。通过将饱和盐水的添加质量设为超过Ma质量份，作为成形材料使用的混合材料成为具有流动性的浆料状，成形材料向模具的填充变得容易。若饱和盐水的添加质量超过Ma质量份，则混合材料成为各个盐晶体的整个表面被含水膜覆盖的浆料，因此通过在盐晶体彼此之间以及盐晶体与模具之间夹设含水膜，盐晶体彼此以及盐晶体与模具之间的摩擦系数降低，成形材料向模具内的填充变得容易。在本发明的盐芯的制造方法中，成形材料向模具内的填充变得容易，因此形状的设计自由度高，是优选的。在本发明的盐芯的制造方法中，与使盐加热熔融并填充到模具内并使其凝固的方法不同，不需要熔融和凝固的工序，因此能够以低能量、低成本、生产率良好地制造盐芯。

若饱和盐水的添加质量为大于Ma质量份且为Mb质量份以下，则存在混合材料的流动速度随着饱和盐水的添加质量的增加而上升的倾向。在该条件中，存在随着饱和盐水的添加质量的增加而覆盖各个盐晶体的整个表面的含水膜的厚度和/或存在于盐晶体间的饱和盐水的量增加、流动速度上升的倾向。若饱和盐水的添加质量成为Mb质量份，则流动速度达到最大速度，即使进一步增加添加质量，也观察不到流动速度的上升。

在工序(A)中，更优选将饱和盐水的添加质量设为Mb质量份以上。若饱和盐水的添加质量在Ma质量份～Mb质量份之间，则即使将饱和盐水的添加质量固定，也有可能产生流动速度的波动，但是若饱和盐水的添加质量为Mb质量份以上，则混合材料的流动速度稳定，因此成形条件稳定，是优选的。若饱和盐水的添加质量为Mb质量份以上，则各个盐晶体的整个表面被合适厚度(例如5μm以上的厚度)的含水膜覆盖，混合材料的流动速度在最大速度下稳定，因此优选。由于混合材料的流动速度在最大速度下稳定、混合材料向模具内的填充容易、盐芯形状的设计自由度高、成形条件稳定、能够抑制周边设备的劣化，因此饱和盐水的添加质量特别优选为Mb～Mb+10(在实施例1中为30质量份～40质量份)的范围。

工序(B)

在工序(B)中，通过将浆料状的混合材料进行加压成形而得到成形体。具体而言，将在工序(A)中得到的浆料状的混合材料填充到模具内，从外部将模具进行加压，然后从模具中取出成形体。加压成形可以通过公知方法来实施。

作为模具，没有特别限制，优选包含第一模与第二模的组合的模具。例如，使用包含上模与下模的组合的模具，在下模内填充浆料状的混合材料，然后将在内部中放入了浆料状混合材料的状态的下模与上模组合，在固定下模的状态下，从上方将上模进行加压。在此情况下，能够从上下对成形材料施加压力，并进行加压成形。加压压力没有特别限制，优选约400MPa。

在该工序中，通过加压将成形材料中所含的液体部分的大部分(例如全部成形材料的约9成)挤出。在上模和下模之中的至少下模的底部等处预先设置用于排出液体部分的一个以上排出孔。

在仅在下模设置排出孔的情况下，在从上方对上模进行加压时，液体部分在模具内的材料中从上方向下方移动，液体部分从下模的排出孔排出。在此情况下，在模具内的材料的上层部，液体部分的浓度显著降低，盐晶体彼此间的摩擦系数以及盐晶体与模具之间的摩擦系数增大，来自上方的上模的加压难以进行，充分的加压压力不能传至下方，有可能发生成形不良。

优选在下模和上模两者中设置用于排出液体部分的一个以上排出孔。由此，能够在加压成形时从上下(加压方向的两侧)排出液体部分，并且能够在抑制模具内的材料的液体部分的上下浓度差的同时进行加压成形。在该方法中，能够抑制模具内的材料的上层部中液体部分的浓度的显著降低，能够抑制盐晶体彼此间的摩擦系数以及盐晶体与模具之间的摩擦系数的增大。因此，通过加压成形的整个工序，能够良好地从上方进行上模的加压，能够使充分的加压压力传至下方，能够整体上良好地进行加压成形。

即，在工序(B)中，优选在从加压方向的两侧排出浆料状混合材料的液体部分的同时进行加压成形。在该方法中，能够在抑制模具内的材料中液体部分的浓度差的同时进行加压成形。在该方法中，由于能够抑制因液体部分的浓度局部显著地降低而致的盐晶体彼此间的摩擦系数以及盐晶体与模具之间的摩擦系数局部地增大，因此通过加压成形的整个工序能够将材料整体良好地进行加压，能够良好地进行加压成形。

图6为示出圆柱状的盐芯的成形用模具的一例和使用其的加压成形方法的示意截面图。在图中，符号1为包含下模和上模的模具。符号11为下模，符号11A为下模的底部，符号11B为下模的侧部。下模的侧部11B为圆筒状的构件，下模的底部11A为将圆筒状的侧部11B的下侧的开口部封闭的圆板状的构件。符号21为上模，包含具有与下模的侧部11B的内径相等的外径的圆板状的加压构件21A、和在其外表面上沿中心轴方向延伸而形成的棒状构件21B。符号30为填充到下模11内的成形空间部中的成形材料(浆料状的混合材料)。在下模的底部11A和上模的加压构件21A处分别形成有一个以上排出孔(未图示)。如图示箭头方向所示，从图示上方向图示下方将上模21压下，从而将填充到下模11内的成形材料进行加压成形。此时，通过加压而被挤出的液体部分从分别形成于下模的底部11A和上模的加压构件21A处的一个以上排出孔排出。

排出孔的孔尺寸优选为能够在不使成形材料的固体成分大幅流出的情形下排出液体部分的微小尺寸。具有一个以上排出孔的圆板状构件的制造方法没有特别限制。例如，作为下模的底部11A和上模的加压构件21A，可以使用将多个分割构件接合而得到的接合构件。在接合构件中，可以预先在多个分割构件间空出约0.02mm的微小间隙，使该微小间隙作为排出孔发挥功能。

作为实施例2，准备如图6所示的模具，实施加压成形。下模的成形空间部设为15mm的直径、300mm的长度。上模的加压构件的外径被设定为几乎无间隙地进入下模的成形空间部内并且上下平滑地移动的尺寸。作为下模的底部11A，使用将两个半圆板状的分割构件接合而得到的、在两个分割构件间具有约0.02mm的微小间隙的圆板状的接合构件；作为上模的加压构件21A，使用将两个半圆板状的分割构件接合而得到的、在两个分割构件间具有约0.02mm的微小间隙的圆板状的接合构件。准备对100质量份的盐晶体添加饱和盐水23质量份并混合而得到的浆料状的混合材料30，填充到下模11的成形空间部内，然后设置上模21。在该状态下，从上方对上模21施加400MPa的压力，从而将成形材料进行加压。液体部分从下模的底部11A和上模的加压构件21A两者中被排出，成形材料在整体上被良好地加压成形，能够得到高度约60mm的成形品。

图7A是在实施例2中得到的圆柱状的盐芯的照片的一例。图7B是除了改变模具的形状以外，与实施例2同样地操作而得到的具有外螺纹的圆柱状盐芯的照片的一例。图7C是除了改变模具的形状以外，与实施例2同样地操作而得到的具有内螺纹的圆柱状盐芯的照片的一例。在图7C中，左图是具有内螺纹的圆柱状盐芯的整体照片，右图是切下一部分从而加工成容易看见内部的盐芯的照片。如图7A～图7C所示，显示出本发明的方法是盐芯形状的设计自由度高、能够良好地成形出希望形状的盐芯的方法。

在对成形材料从一端向另一端进行加压的情况下，特别是在从成形材料的一端到另一端的距离长的情况下，由于盐晶体彼此的接触阻力和由盐晶体与模具之间的摩擦引起的阻力，加压压力从成形材料的一端向另一端逐渐地降低，另一端侧的加压变得不充分，成形品的密度有可能降低。若提高加压压力，则设备成本变高，对模具造成的损伤有可能变大。

在工序(B)中，优选在模具的内表面涂布油性的润滑剂，然后在模具内填充作为成形材料的浆料状混合材料，并进行加压成形。通过在模具的内表面预先涂布油性的润滑剂，能够减少盐晶体与模具之间的摩擦，并且能够将成形材料整体良好地进行加压。在该方法中，即使不提高加压压力，也能够通过加压效率的提高来顺利地进行加压。在该方法中，与提高加压压力的情况不同，不增加设备成本，也不增加对模具造成的损伤。需要说明的是，利用水性的润滑剂时，则润滑剂溶出到成形材料中所含的水中，无法得到润滑效果。在此后的说明中，只要没有特别明确记载，则润滑剂为“油性的润滑剂”。

当油性成分进入盐晶体间时，盐晶体彼此的粘附性降低，成形品的密度有可能降低。作为润滑剂，优选涂布到模具的内表面上的润滑剂具有不进入盐晶体间的水平的粘性。

作为实施例3，本发明人使用如图9所示的装置，评价了由润滑剂涂布带来的压力传递效率的提高效果。图9为示出了圆柱状盐芯的成形用模具的一例和使用其的评价方法的示意截面图。在图中，符号2为模具。模具2包含：基座41、配置在基座41上的具有沿中心轴形成的细长圆柱状通孔的圆柱状构件42、配置在圆柱状构件42的通孔内的底部的小块(dice)43、插入圆柱状构件42的通孔内的圆柱状加压构件44。符号30为填充到圆柱状构件42的通孔内的小块43上的成形材料(浆料状的混合材料)。

作为成形材料，使用在实施例1中将饱和盐水的添加质量设为25质量份时得到的浆料状混合材料。通孔的直径设为15mm，所填充的成形材料的量设为35g。从上方将加压构件44进行加压，利用设置在基座41的底面的压力传感器，测定到达基座41的底面的到达压力。加压构件44的加压压力设为72kN，并将加压时间设为60秒。

将在模具的内表面不涂布润滑剂而进行加压的情况下到达基座41的底面的到达压力进行测定，将此时的到达压力作为基准值。求出在模具的内表面涂布润滑剂并进行加压的情况下到达基座41的底面的到达压力相对于该基准值之比，并将该比定义为“压力传递效率比”。在模具的内表面不涂布润滑剂而进行加压的情况下的压力传递效率比为“1”。

改变润滑剂的种类而求出润滑剂的动态粘度与压力传递效率比，并求出润滑剂的动态粘度与压力传递效率比的关系。将评价结果示于图10。润滑剂的动态粘度为记载于目录(catalogue)中的数据。当使润滑剂的动态粘度从0mPa·S起增加时，在20mPa·S以上时，压力传递效率比超过1。然后，随着润滑剂的动态粘度的增加，压力传递效率比增加，在润滑剂的动态粘度为50mPa·S时，压力传递效率比达到约2，润滑剂的动态粘度为60mPa·S以上时，压力传递效率比达到2以上。之后，压力传递效率比也随着润滑剂的动态粘度的增加而增加，但是在润滑剂的动态粘度达到约87mPa·S的时刻效果饱和，此时压力传递效率比达到3。至少润滑剂的动态粘度在87mPa·S～120mPa·S的范围内时，压力传递效率比为3。当润滑剂的动态粘度变得过高时，润滑剂向模具的内表面的涂布变得困难，操作性降低。例如，在润滑剂的动态粘度为1000mPa·S时，动态粘度过高，从而难以涂布到模具的内表面上，操作性降低，未观察到压力传递效率比的提高效果。由图10所示的结果可知，润滑剂的动态粘度优选为20mPa·s～120mPa·s，更优选为50mPa·s～120mPa·s，特别优选为60mPa·s～100mPa·s。

工序(C)

在工序(C)中，将在工序(B)中得到的成形体进行干燥而除去水分。干燥可以通过公知方法来实施。例如，优选使用电炉等的100℃～200℃的加热干燥等。在工序(B)中，通过加压成形，成形材料中所含的液体部分的大部分(例如全部成形材料的约9成)被挤出，但是在所得到的成形体中含有残留的盐水。在将成形体进行干燥而除去水分的工序(C)中，通过使盐再结晶，能够制造接近于单晶的高密度的芯。

如以上说明的那样，根据本发明能够提供一种盐芯的制造方法，其能够以低能量、低成本、生产率良好地制造盐芯，盐芯的成形容易，盐芯的形状的设计自由度高。

本发明不限于上述实施方式和实施例，只要不脱离本发明的主旨，则能够适当地进行设计变更。

Claims (6)

1.一种盐芯的制造方法，其特征在于，包括：

工序A，其中对粒状的氯化钠晶体添加饱和氯化钠水溶液，从而制备氯化钠与水的浆料状的混合材料；

工序B，其中将所述浆料状的混合材料进行加压成形而得到成形体；和

工序C，其中将所述成形体进行干燥而除去水分，

在表示所述饱和氯化钠水溶液相对于100质量份所述氯化钠晶体的添加质量与氯化钠和水的混合材料的流动速度的关系的图中，在将所述添加质量从0质量份起增加时，将所述流动速度初始达到最大速度时的所述添加质量设为Mb质量份，则在所述工序A中，所述饱和氯化钠水溶液的添加质量设为Mb质量份以上。

2.如权利要求1所述的盐芯的制造方法，其特征在于，

在所述工序B中，在从加压方向的两侧排出所述浆料状的混合材料的液体部分的同时进行加压成形。

3.如权利要求1所述的盐芯的制造方法，其特征在于，

在所述工序B中，在模具的内表面上涂布油性的润滑剂，然后在所述模具内填充所述浆料状的混合材料，并进行加压成形。

4.如权利要求3所述的盐芯的制造方法，其特征在于，

所述润滑剂的动态粘度为20mPa·s～120mPa·s。

5.如权利要求2所述的盐芯的制造方法，其特征在于，

在模具中设置有一个以上排出孔，并且所述液体部分从所述排出孔排出。

6.如权利要求3所述的盐芯的制造方法，其特征在于，

在所述模具中设置有一个以上排出孔，并且所述浆料状的混合材料的液体部分从所述排出孔排出。

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