DE19540622A1 - Formverfahren unter Anwendung von Flüssigabsorption durch eine Flüssigkeitenabsorbierende Substanz und durch dieses Verfahren hergestelltes geformtes Material - Google Patents

Formverfahren unter Anwendung von Flüssigabsorption durch eine Flüssigkeitenabsorbierende Substanz und durch dieses Verfahren hergestelltes geformtes Material

Info

Publication number
DE19540622A1
DE19540622A1 DE19540622A DE19540622A DE19540622A1 DE 19540622 A1 DE19540622 A1 DE 19540622A1 DE 19540622 A DE19540622 A DE 19540622A DE 19540622 A DE19540622 A DE 19540622A DE 19540622 A1 DE19540622 A1 DE 19540622A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
substance
resin
metal
ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19540622A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinzo Hayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of DE19540622A1 publication Critical patent/DE19540622A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
    • B28B7/344Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials from absorbent or liquid- or gas-permeable materials, e.g. plaster moulds in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formverfahren unter Anwendung der Flüssigabsorption durch eine Flüssigkeiten­ absorbierende Substanz sowie ein durch dieses Verfahren hergestelltes geformtes Material.
Verfahren für das Pulverformen umfassen in dem Fall von Keramikformen das Preßformen, Strangpreßverfahren, Spritz­ gießen, Schlickergießen, etc.
Diese Formverfahren weisen jedoch Probleme auf. Beim Preß­ formen hat das geformte Material unvermeidlicherweise eine einfache Gestalt. Beim Strangpreßverfahren weist das ge­ formte Material immer die gleiche Querschnittsform in den Ebenen senkrecht zur Strangpreßrichtung auf. Durch Spritz­ gießen kann zwar ein Material mit einer komplizierten Ge­ stalt geformt werden, jedoch ist eine große Menge an harz- oder wachsartigem Bindemittel erforderlich, wodurch die Stufe zum Entfernen des Bindemittels kompliziert wird. Zudem besteht beim Spritzgießverfahren die Neigung, daß ein Defekt (Naht) während des Formens auftritt und eine innere Spannung in dem geformten Material verbleibt. Beim Schlickergießen ist es schwierig, ein dickes geformtes Material zu erzeugen, es treten Schrumpfhöhlungen auf, und eine Abscheidung von groben Teilchen findet statt.
Zudem wird die Formbarkeit in diesen Formverfahren stark durch die Teilchengestalt, den Teilchendurchmesser und die Teilchengrößenverteilung des verwendeten Basismaterials beeinflußt, und das Formen ist schwierig, wenn ein Basis­ material verwendet wird, das aus feinen Teilchen besteht.
Inzwischen wurde ein Verfahren zum Formen eines keramischen Pulvers in der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 24707/1989 beschrieben, gemäß dem ein gelförmiges Bin­ demittel verwendet wird, das in der Wärme härtet. Zudem ist ein Verfahren zum Formen eines keramischen Pulvers unter Verwendung eines härtbaren Harzes in der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 299907/1988 beschrieben. Diesen Verfahren lag die Absicht zugrunde, das Gestalt­ rückhaltevermögen des geformten Materials durch Härten des gelförmigen Bindemittels oder Harzes zu verbessern. Diese Verfahren weisen jedoch die Nachteile auf, daß das geformte Material eine schlechte Loslösbarkeit von der Form aufweist und eine lange Zeit zum Entfetten, d. h. zum Entfernen des Harzes von dem geformten Material, benötigt.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ge­ formtes Material zur Verfügung zu stellen, das die zuvor­ genannten Probleme des Standes der Technik nicht aufweist, und das keine inneren Spannungen hat und homogen ist.
Erfindungsgemäß wird ein Formverfahren zur Verfügung ge­ stellt, das Flüssigabsorption durch eine Flüssigkeiten­ absorbierende Substanz anwendet, das die Schritte umfaßt:
Herstellen einer flüssigen Mischung, enthaltend
  • - wenigstens eine Substanz, die in der flüssigen Mischung dispergierbar oder löslich ist,
  • - eine Flüssigkeit, die die wenigstens eine Sub­ stanz dispergieren oder lösen kann, und
  • - eine Flüssigkeiten-absorbierende Substanz, die die Flüssigkeit als solche oder nach Modifizierung absorbieren kann, und
Absorbieren der Flüssigkeit durch die Flüssigkeiten­ absorbierende Substanz, um ein geformtes Material zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird die Modifizierung der Flüssigkeiten­ absorbierenden Substanz vorzugsweise durchgeführt, indem die flüssige Mischung erhitzt wird, oder indem die flüssige Mischung mit elektromagnetischen Strahlen bestrahlt wird, um so einen geeigneten Vernetzungsgrad der Flüssigkeiten absorbierenden Substanz zu gewährleisten. Erfindungsgemäß wird zudem die flüssige Mischung vorzugsweise entschäumt, bevor sie der Formgebung unterzogen wird.
Erfindungsgemäß wird zudem ein geformtes Material mit Elastizität zur Verfügung gestellt, das eine flüssige Mischung enthält, enthaltend
wenigstens eine Substanz, die in einer flüssigen Mischung dispergierbar oder löslich ist,
eine Flüssigkeit, die die wenigstens eine Substanz dispergieren oder lösen kann, und
eine Flüssigkeiten-absorbierende Substanz, die die Flüssigkeit als solche oder nach Modifizierung absorbieren kann,
wobei die Flüssigkeit durch die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz absorbiert worden ist.
Das charakteristische Merkmal der vorliegenden Erfindung beruht auf der Verwendung der Flüssigkeiten-absorbierenden Substanz, wenn ein Keramik-, Metall- oder Harzpulver der Formgebung unterworfen wird. Zudem wird erfindungsgemäß die flüssige Mischung als zu formendes Material vorzugsweise entschäumt, wenn ein dichtes geformtes Material hergestellt wird.
Das heißt, eine flüssige Mischung (z. B. eine Aufschläm­ mung, eine Dispersion oder eine Lösung) als zu formendes Material, eine zu formende Basismaterial-Komponente, eine flüssige Komponente, die die zu formende Basiskomponente dispergieren oder lösen kann, und eine Flüssigkeiten­ absorbierende Substanz enthält, die die flüssige Komponente absorbieren kann, wird vorzugsweise entschäumt und dann stehengelassen, damit die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz die flüssige Komponente absorbieren kann und um die Härtung zu veranlassen, wodurch ein dichtes geformtes Material ohne Schaum erhalten wird. Folglich wird bei dem erfindungsgemäßen Formverfahren die Formbarkeit nicht durch die Teilchengestalt, den Teilchendurchmesser und die Teil­ chengrößenverteilung der zu formenden Basismaterial- Komponente beeinflußt, die in der flüssigen Komponente dispergiert oder gelöst werden soll.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß die flüssige Mischung als zu formendes Material entschäumt wird. Diese Entschäu­ mung wird durchgeführt, um Schäume zu entfernen, die in der flüssigen Mischung vorhanden sein können, da die flüssige Mischung in Form einer Aufschlämmung, einer Dispersion oder einer Lösung Schäume enthalten kann, die darin während des Rührvorgangs eingeschlossen worden sind.
Wenn eine flüssige Mischung, die Schäume enthält, geformt wird, treten verschiedene Probleme auf, z. B.
  • (a) enthält das erhaltene geformte Material Schäume und hat eine geringe Härte,
  • (b) findet keine homogene Schrumpfung während des Trocknens statt, und
  • (c) kein dichtes geformtes Material wird durch Trocknen erhalten.
Wird eine flüssige Mischung, die Schäume enthält, in einem Keramikformverfahren verwendet, enthält das resultierende geformte Material Schäume, wobei ein Endprodukt (ein ge­ sintertes Material) erhalten wird, das Defekte hat. Entschäumen wird beispielsweise durch Rühren unter redu­ ziertem Druck durchgeführt.
Ein anderes charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß als Flüssigkeiten-absorbierende Substanz eine Flüssigkeiten-absorbierende Substanz verwen­ det werden kann, die die flüssige Komponente der flüssigen Mischung absorbieren kann, wenn sie in der flüssigen Mischung modifiziert worden ist. Das bevorzugte Mittel zum Modifizieren der Flüssigkeiten-absorbierenden Substanz, um die Substanz mit Flüssigkeiten-Absorptionsvermögen zu ver­ sehen, ist die Anwendung von Wärme oder elektromagnetischen Strahlen auf die flüssige Mischung.
Die Gründe dafür sind, daß
  • 1. die Härtung zu jeder beliebigen Zeit veranlaßt werden kann und
  • 2. der Grad der Härtung über die Wärmemenge oder die Stärke der elektromagnetischen Wellen, die eingesetzt werden, kontrolliert werden kann.
Wird eine Flüssigkeiten-absorbierende Substanz verwendet, die als solche die flüssige Komponente absorbieren kann, beginnt die Härtung der resultierenden flüssigen Mischung sofort nach deren Herstellung; daher kann es passieren, daß die Viskosität der flüssigen Mischung während des Ent­ schäumens oder Vergießens anwächst, wodurch die Durchfüh­ rung der Entschäumung oder des Vergießens verschlechtert wird.
Da sich bei dem erfindungsgemäßen Formverfahren der Här­ tungsmechanismus von dem des herkömmlichen Formverfahrens unterscheidet, das ein Bindemittel verwendet, wie nach­ stehend erläutert, findet eine homogene Schrumpfung während des Trocknens statt, und es kann ein dichtes geformtes Material erhalten werden.
Das heißt, bei dem herkömmlichen Verfahren zur Formung und Härtung eines Pulvers, Teilchen usw., wobei ein Binde­ mittel verwendet wird, bildet das Bindemittel, das zwischen den Teilchen vorhanden ist, das Gerüst des resultierenden geformten Materials; deshalb behindert das Bindemittel die Schrumpfung des geformten Materials, wenn das Wasser in dem geformten Material mittels Trocknung entfernt wird. Dagegen schrumpft in dem erfindungsgemäßen geformten Material die Flüssigkeiten-aborbierende Komponente, die die flüssige Komponente (z. B. Wasser) absorbiert hat, daher erfolgt im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Bindemittel verwendet wird, die Schrumpfung gleichmäßig, und das resul­ tierende geformte Material erhält eine hohe Dichte.
In der Entfettungsstufe des herkömmlichen Einspritzver­ fahrens wird die organische Komponente (Bindemittel) entfernt, indem die Komponente aus dem Material ausge­ sickert wird und anschließend diese Komponente zersetzt wird. In diesem Fall erzeugt eine schnelle Erwärmung des geformten Materials darin Defekte. Deshalb erforderte die Bindemittelentfernung eine sehr lange Zeit. Im Gegensatz dazu beruht bei dem erfindungsgemäßen Formverfahren die Entfernung der flüssigen Komponente aus dem geformten Material auf dem gewöhnlichen Flüssigkeitenverdampfungs- Mechanismus. Deshalb ist im Vergleich zu der Trocknung eines herkömmlichen gebildeten Materials (z. B. eines mittels Spritzgießens erhaltenen Materials, das eine große Menge eines Bindemittels enthält) die Trocknung des geformten Materials zur Entfernung der flüssigen Komponente sogar dann nach einer kurzen Zeit beendet, wenn das geformte Material dick ist.
Wird ein herkömmliches geformtes Materiale in dem ein wasserlösliches Bindemittel verwendet wird, getrocknet, kann eine Abscheidung des Bindemittels auf der Oberfläche des geformten Materials auftreten, wodurch Defekte in dem geformten Material erzeugt werden.
Im Gegensatz dazu verflüchtigt sich die Flüssigkeiten-ab­ sorbierende Substanz während des Trocknens kaum mit Wasser, und daher findet so gut wie keine Abscheidung statt, und es bilden sich keine Defekte in dem resultierenden geformten Material.
Wie vorstehend erläutert, unterscheiden sich das erfin­ dungsgemäße Formverfahren und das herkömmliche Formver­ fahren, bei dem ein Bindemittel verwendet wird, im Härtungsmechanismus.
Wird in dem erfindungsgemäßen Formverfahren eine Ent­ schäumung durchgeführt, hat das resultierende geformte Material beträchtlich verbesserte Eigenschaften. Da bei dem herkömmlichen Formverfahren das Bindemittel selbst das Gerüst des resultierenden geformten Materials bildet, ist die Verringerung der Härte in dem gebildeten Material ge­ ring, selbst wenn Luft im Inneren des gebildeten Materials eingefangen ist. Andererseits, da bei dem erfindungsgemäßen Formverfahren kein Bindemittel verwendet wird, ist die Verringerung der Härte des gebildeten Materials beträcht­ lich, wenn Luft im Inneren des gebildeten Materials enthal­ ten ist. Zudem ist in dem erfindungsgemäßen Formverfahren die Schrumpfung während des Trocknens beeinträchtigt, wenn Luft im Inneren des gebildeten Materials vorhanden ist, so daß es unmöglich ist, ein homogenes geformtes Material mit hoher Dichte zu erhalten.
Erfindungsgemäß kann die Substanz, die in der flüssigen Komponente oder in der flüssigen Mischung dispergierbar ist, ein(e) beliebige(s)
  • (a) Keramik-, Metall- oder Harzpulver,
  • (b) Keramik-, Metall- oder Harzwhisker,
  • (c) Keramik-, Metall- oder Harzfaser und
  • (d) Metall- oder Harzemulsion sein.
Eine flüssige Mischung, die diese dispergierbare Substanz enthält, d. h. eine Dispersion, kann der Härtung und Formung unterzogen werden. Die flüssige Mischung kann auch eine Lösung sein, die ebenfalls der Härtung und Formung unterzogen werden kann. Deshalb kann das resultierende ge­ formte Material, das eine Keramik, ein Metall usw. enthält, ausgezeichnete Eigenschaften haben.
Allgemein werden beim Formen von Keramik oder Metall Roh­ materialien in Form feiner Teilchen verwendet, und es werden geringe Mengen an Additiven zugegeben, um dem re­ sultierenden geformten Material verbesserte mechanische, elektrische und magnetische Eigenschaften zu verleihen.
Derartige Rohmaterialien können z. B. mit einem Sol- Gelverfahren hergestellt werden.
Das Sol-Gelverfahren ist ein Verfahren zur Herstellung eines Pulvers aus einer Lösung, über das ein sehr feines und homogenes pulverförmiges Rohmaterial erhalten werden kann, das ein geformtes Keramikmaterial oder Metallmaterial liefert, das verbesserte Eigenschaften hat. Jedoch lassen sich die Rohmaterialien, die in einem Sol-Gelverfahren hergestellt worden sind, nur schwer formen, und das Sol- Gelverfahren erfordert eine komplizierte Vorgehensweise - daher ist die praktische Anwendung des Sol-Gelverfahrens schwierig.
In dem erfindungsgemäßen Formverfahren können die Roh­ materialien nicht nur in einen Dispersionszustand, sondern auch in einen Lösungszustand gehärtet und geformt werden. Daher ist das geformte Material so homogen wie eine Lösung. Indem die flüchtige Komponente aus dem so erhaltenen geformten Material entfernt wird, wird ein getrocknetes geformtes Material mit Homogenität erhalten, das sehr feine Teilchen enthält. Daher haben das geformte Material und das getrocknete geformte Material beträchtlich verbesserte Eigenschaften und können die erforderlichen mechanischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften haben.
Das erfindungsgemäße Formverfahren benötigt im Gegensatz zum Preßformen, Strangpreßvefahren, Spritzgießen etc. keine große äußere Kraftanwendung während des Formens, und daher weist das erhaltene geformte Material keine innere Spannung auf.
Die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz, die erfindungs­ gemäß verwendet werden kann, ist vorzugsweise z. B. ein wasserabsorbierendes Harz. Das wasserabsorbierende Harz ist ein Harz, das Wasser in einer Menge absorbieren kann, die mehrere 10 mal bis mehrere 1000 mal des Harzgewichts ent­ spricht und das dabei anschwellen kann. Es ist ein Harz, das üblicherweise für Sanitärwaren, Papierwindeln, boden­ wasserhaltendes Mittel etc. verwendet wird. Als Beispiele für das wasserabsorbierende Harz können Polyacrylsäure­ salz, ein Stärke-Polyacrylsäuresalzpropfpolymer, ein Acrylsäure-Vinylalkoholcopolymer, ein vernetztes Poly­ ethylenoxid, ein Polyvinylalkohol-Maleinsäureestercopoly­ mer, ein Isobutylen-Maleinsäureanhydridcopolymer und eine vernetzte Carboxymethylzellulose genannt werden.
Für das erfindungsgemäße Formverfahren kann ein wasser­ absorbierendes Harz als solches in der erfindungsgemäßen flüssigen Mischung verwendet werden; jedoch wird vorzugs­ weise in Hinblick auf eine hohe Wasserabsorptionsgeschwin­ digkeit des Harzes und auf die Durchführung des Rührens und Vergießens der flüssigen Mischung wenigstens ein Monomer oder Polymer einer Reaktion (z. B. Polymerisation) in der flüssigen Mischung unterzogen, um ein wasserabsorbierendes Harz zu bilden. D. h., ein wasserlösliches Polymer oder Monomer (z. B. Acrylsäure oder deren Salz, Polyacrylsäure­ salz, Polyvinylalkohol, Stärke, Polyethylenoxid, Iso­ butylen-Maleinsäureanhydridcopolymer oder Stärke-Polyacryl­ säuresalzpfropfpolymer) wird zu der flüssigen Mischung gegeben, und in der Reaktionsmischung einer Polymerisation oder Vernetzung unter Verwendung eines Vernetzungsmittels unterzogen, um ein wasserabsorbierendes Harz zu bilden.
Um die Polymerisation oder die Vernetzung zu initiieren oder zu fördern, wird vorzugsweise Wärme oder elektromag­ netische Strahlung (z. B. Gammastrahlen, Ultraviolett­ strahlen, Röntgenstrahlen, Bestrahlung, sichtbares Licht, Infrarotstrahlen oder ein Elektronenstrahl) eingesetzt.
Da das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen des wasserabsorbie­ renden Harzes abhängig vom Polymerisationsgrad (oder Ver­ netzungsgrad) des Harzes verschieden ist, ist es erforderlich, daß die Temperatur und die Zeitdauer des Erwärmens oder die Art, Wellenlänge und Bestrahlungsdauer der elektromagnetischen Wellen kontrolliert wird, die verwendet werden, wenn ein geformtes Material mit höherer Härte erwünscht ist.
Die Bedingungen für das Erwärmen oder die Anwendung von elektromagnetischen Wellen müssen in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Art des verwendeten wasserabsorbie­ renden Harzes (oder wasserabsorbierenden Harzvorläufers) festgesetzt werden. So kann, falls erwünscht, die Elasti­ zität des resultierenden geformten Materials kontrolliert werden. Selbstverständlich ist eine Härtung ohne Anwendung von Wärme oder elektromagnetischen Strahlen möglich. Wird beispielsweise ein hochreaktives Polymer und ein Vernet­ zungsmittel verwendet, kann die Härtung innerhalb mehrerer Minuten oder mehrerer zehn Stunden erfolgen, indem die re­ sultierende flüssige Mischung einfach in der Form stehen­ gelassen wird, um ein geformtes Material zu erhalten, obwohl die Härte des geformten Materials geringer ist als in dem Fall, daß Wärme usw. eingesetzt wird.
Beispiele für Vernetzungsmittel sind Aminverbindungen wie Ethanolamin, Ethylendiamin usw. Iminverbindungen wie Polyethylenimin usw. - Glycidylether-Verbindungen wie Glycerolpolyglycidylether, Polypropylenglycoldiglycidyl­ ether, Ethylenglycoldiglycidylether, Polyethylenglycoldi­ glycidylether usw. Acrylsäurederivate wie 2-Hydroxy­ ethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, Polypropylenglycol­ diacrylat, Polyethylenglycoldimethacrylat, usw. - und Haloepoxyalkane wie Epibromhydrin, Epiprophydrin, Q- Methylepichlorhydrin usw.
Bei dem erfindungsgemäßen Formverfahren ermöglicht die Verwendung einer geringen Menge an wasserabsorbierendem Harz die Absorption einer großen Menge an Wasser. Daher ist die Formung selbst dann möglich, wenn die flüssige Mischung eine sehr große Menge der flüssigen Komponente wie dem Dispersionsmittel oder dem Lösungsmittel enthält. Andererseits wird nur eine geringe Menge wasserabsorbie­ rendes Harz benötigt, wenn die flüssige Mischung nur eine geringe Menge der flüssigen Komponente enthält.
Wenn das erfindungsgemäße Formverfahren für eine Keramik verwendet wird, wird z. B. diese Keramik und eine geringe Menge eines wasserabsorbierenden Harzes mit Wasser naß vermahlen und die resultierende flüssige Mischung wird als solche vergossen und geformt. Daher ist die Formung sehr einfach. Das resultierende geformte Material, das eine geringe Menge Wasser enthält, kann mit einer üblichen Trocknungsvorrichtung getrocknet werden, um das Wasser zu entfernen.
Als Substanz, die in der flüssigen Mischung dispergierbar ist, können, wie zuvor erwähnt,
  • (a) ein Keramik-, Metall- oder Harzpulver,
  • (b) Keramik-, Metall- oder Harzwhisker,
  • (c) eine Keramik-, Metall- oder Harzfaser und
  • (d) eine Metall- oder Harzemulsion genannt werden. Folglich kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Substanz in beliebiger Pulver-, Whisker- oder Faserform oder in Form einer Emulsion geformt werden.
Als in der flüssigen Mischung lösliche Substanz können Metallverbindungen wie Metallcarbonat, Metallnitrat, Metallacetat, Metallalkoxid usw. genannt werden.
Für das erfindungsgemäße Formverfahren unterliegt die flüssige Komponente, die die Substanz dispergieren oder lösen kann, keiner besonderen Einschränkung, vorzugsweise ist sie jedoch Wasser oder ein niederer Alkohol (z. B. Methanol oder Ethanol).
In dem erfindungsgemäßen Formverfahren sind die Anteile der Substanz, die in der flüssigen Mischung löslich oder dis­ pergierbar ist, der Flüssigkeit und der Flüssigkeiten­ absorbierenden Substanz, die verwendet werden, nicht be­ sonders festgelegt, da die Anteile abhängig von der Art der Substanz und der Flüssigkeit, die verwendet wird, sowie der erwünschten Eigenschaften des geformten Materials, das erhalten werden soll, variieren.
In dem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen geformten Material sind die Teilchen homogen dispergiert. Daher erfolgt eine ideale Schrumpfung, wenn das geformte Material getrocknet wird, und es wird ein getrocknetes geformtes Material erhalten, das frei von Schäumen ist, sehr dicht ist und keine inneren Defekte oder Spannungen aufweist. Das getrocknete geformte Material hat eine hohe Dichte und das Flüssigkeiten-absorbierende Harz wirkt in dem Material als Bindemittel; daher ist das geformte Material sehr hart. Anders als bei einem spritzgegossenen Material, das eine große Menge Bindemittel enthält, kann das Flüssigkeiten-absorbierende Harz (das als Bindemittel wirkt) leicht entfernt werden.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene geformte Material hat Elastizität, zeigt jedoch keine Plastizität, wie sie geformtes Material aufweist, das mittels Strang­ preßverfahren usw. erhalten worden ist. Daher kann das er­ findungsgemäße geformte Material leicht aus der Form gelöst werden. Zudem kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein geformtes Material hergestellt werden, das eine Überhang­ gestalt hat. Weiter ist bei dem vorliegenden Formverfahren die Übertragbarkeit aus der Form gut.
Das geformte Material, das mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren unter Verwendung einer Keramik oder eines Metalls erhalten worden ist, wird anschließend getrocknet, kalzi­ niert und gebrannt (falls erforderlich, wird vor dem Brennen eine hydrostatische Pressung durchgeführt), wobei das erwünschte Sintermaterial erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im einzelnen anhand von Beispielen erläutert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiel 1
Aluminiumoxid
70 Masse-%
Wasser 30 Masse-%-
Dispergiermittel (Flockenzerstörer) 1 Masse % bezogen auf die vorstehenden
Es wurde eine Aufschlämmung mit der vorstehenden Zusam­ mensetzung hergestellt. Dazu wurde eine wäßrige Lösung eines Isobutylen-Maleinsäureanhydridcopolymers (Moleku­ largewicht = 160.000), in einer Menge von 5 Masse-% be­ zogen auf den Feststoffgehalt, zugesetzt, und die Mischung wurde mit einem Rührer gerührt. Dazu wurde eine wäßrige Lösung gegeben, die 30 Masse-% eines Polyethylenimins, in einer Menge von 10 Masse-% (Polyethylenimin) bezogen auf 100 Masse-% des Isobutylen-Maleinsäureanhydridcopolymers, enthielt. Die Mischung wurde mit einem Rührer gerührt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde in einen Entschäumungskessel (VA-C 03, Produkt von Shinei Kiko) gegeben und unter ver­ mindertem Druck bei 40 Torr 30 Minuten entschäumt. Nach dem Entschäumen wurde die Aufschlämmung in ein Zylindergefäß (eine Form) mit 50 mm (Durchmesser) mal 100 mm gegeben und bei Raumtemperatur stehengelassen. Zwei Tage später wurde das geformte Material aus der Form genommen. Das geformte Material hatte eine Elastizität wie ein Kautschuk, und konnte leicht aus der Form entfernt werden, und es verblieb kein Rückstand in der Form.
Beispiel 2
Die Polymerisation und Formung wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Härtungstemperatur auf 70°C geändert wurde. Innerhalb von drei Stunden war die Aufschlämmung gehärtet und geformt. Die Entfernung aus der Form wurde leicht. Das geformte Material hatte eine Elastizität wie Kautschuk, und konnte leicht aus der Form entfernt werden, und es ver­ blieb kein Rückstand in der Form. Die Elastizität des geformten Materials war größer als die nach Beispiel 1.
Beispiel 3
Eisenpulver
75 Masse-%
Wasser 25 Masse-%
Es wurde eine Metallpulveraufschlämmung mit der vor­ stehenden Zusammensetzung hergestellt. Dazu wurde eine wäßrige Lösung eines Isobutylen-Maleinsäureanhydrid­ copolymers (Molekulargewicht = 160.000) in einer Menge von 5 Masse-% bezogen auf den Feststoffgehalt, gegeben. Die Mischung wurde mit einem Rührer gerührt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 entschäumt. Nach dem Entschäumen wurde die Aufschlämmung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 gehärtet und geformt. Es wurde ein geformtes Material mit derselben Elastizität wie in Beispiel 2 erhalten.
Beispiel 4
Zu einer Aufschlämmung, die auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde eine wäßrige Lösung gegeben, die 20 Masse-% Hydroxethylmethacrylat, in einer Menge von 10 Masse-% bezogen auf den Feststoff­ gehalt, enthielt. Die Mischung wurde mit einem Rührer gerührt und in ein rostfreies Gefäß in Form einer 1 mm dicken Platte gegeben. Die Platte wurde mit Gammastrahlung, die von Cobalt 60 ausgestrahlt wurde, bestrahlt.
Es wurde ein plattenförmiges geformtes Keramikmaterial erhalten. Die Platte war flexibel und konnte leicht gebogen werden. Zudem konnte sie leicht mit einem Messer geschnit­ ten werden.
Wenn, wie vorstehend beschrieben, bei der Herstellung eines geformten Materials aus einem Keramik-, Metall- oder Harz­ pulver eine Flüssigkeiten-absorbierende Substanz als ein Formmaterial verwendet wird, und die erzeugte zu formende Aufschlämmung vorzugsweise entschäumt wird wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wird die Formbarkeit nicht durch die Teilchengestalt, Teilchendurchmesser oder Teil­ chengrößenverteilung des Pulvers beeinflußt, und es kann ein geformtes Material erzeugt werden, das keine innere Spannung aufweist und homogen und elastisch ist.

Claims (14)

1. Formverfahren, wobei Flüssigabsorption mittels einer Flüssigkeiten-absorbierenden Substanz angewendet wird, das umfaßt das Herstellen einer flüssigen Mischung, die wenigstens eine Substanz, die in der flüssigen Mischung dispergierbar oder löslich ist, einer Flüssigkeit, die die wenigstens eine Substanz dispergieren oder lösen kann, und eine Flüssigkeiten-absorbierende Substanz, die die Flüssigkeit als solche oder nach Modifizierung absorbieren kann, enthält, und das Absorbierenlassen der Flüssigkeit durch die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz, um ein geformtes Material zu erhalten.
2. Formverfahren nach Anspruch 1, wobei die Modifi­ zierung der Flüssigkeiten-absorbierenden Substanz mittels Erwärmung der flüssigen Mischung oder Bestrahlung der flüssigen Mischung mit elektromagnetischer Strahlung erfolgt.
3. Formverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die flüssige Mischung entschäumt wird bevor sie in die Form gegeben wird.
4. Formverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Flüssigkeit Wasser oder ein niederer Alkohol ist.
5. Formverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz ein wasserabsor­ bierendes Harz ist.
6. Formverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz ein wasserabsor­ bierendes Harz ist, das erhalten wird, indem wenigstens ein Polymer oder Monomer in der flüssigen Mischung polymeri­ siert wird.
7. Formverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Substanz, die in der Flüssigkeit dispergierbar ist, wenigstens eine Substanz ist, die ausgewählt wird unter
  • (a) einem Keramik-, Metall- oder Harzpulver,
  • (b) Whiskern aus Keramik, Metall oder einem Harz,
  • (c) einer Keramik-, Metall- oder Harzfaser und
  • (d) einer Metall- oder Harzemulsion.
8. Formverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Substanz, die in der Flüssigkeit löslich ist, eine Metallverbindung ist.
9. Geformtes Material mit Elastizität, das eine flüssige Mischung enthält, die wenigstens eine Substanz, die in der flüssigen Mischung dispergierbar oder löslich ist, eine Flüssigkeit, die die wenigstens eine Substanz lösen oder dispergieren kann, und eine Flüssigkeiten-absorbierende Substanz, die die Flüssigkeit selbst oder nach Modifizierung absorbieren kann, enthält, wobei die Flüssigkeit durch die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz absorbiert worden ist.
10. Geformtes Material nach Anspruch 9, wobei die Flüssigkeit Wasser oder ein niedriger Alkohol ist.
11. Geformtes Material nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz ein wasserabsor­ bierendes Harz ist.
12. Geformtes Material nach Anspruch 9, wobei die Flüssigkeiten-absorbierende Substanz ein wasserabsor­ bierendes Harz ist, das durch Polymerisation von wenigstens einem Polymer oder Monomer in der flüssigen Mischung erhalten wird.
13. Geformtes Material nach Anspruch 9, wobei die wenigstens eine Substanz, die in der Flüssigkeit dispergierbar ist, wenigstens eine Substanz ist, die ausgewählt ist unter
  • (a) einem Keramik-, Metall- oder Harzpulver,
  • (b) Whiskern aus Keramik, Metall oder einem Harz,
  • (c) einer Keramik-, Metall- oder Harzfaser und
  • (d) einer Metall- oder Harzemulsion.
14. Geformtes Material nach Anspruch 9, wobei die wenigstens eine Substanz, die in der Flüssigkeit löslich ist, eine Metallverbindung ist.
DE19540622A 1994-11-01 1995-10-31 Formverfahren unter Anwendung von Flüssigabsorption durch eine Flüssigkeitenabsorbierende Substanz und durch dieses Verfahren hergestelltes geformtes Material Ceased DE19540622A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6268965A JP2846257B2 (ja) 1994-11-01 1994-11-01 自己吸液成形方法及びそれにより得られる成形体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19540622A1 true DE19540622A1 (de) 1996-05-02

Family

ID=17465767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19540622A Ceased DE19540622A1 (de) 1994-11-01 1995-10-31 Formverfahren unter Anwendung von Flüssigabsorption durch eine Flüssigkeitenabsorbierende Substanz und durch dieses Verfahren hergestelltes geformtes Material

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5701577A (de)
JP (1) JP2846257B2 (de)
DE (1) DE19540622A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4014256B2 (ja) * 1997-08-06 2007-11-28 日本碍子株式会社 粉体成形方法
US20180126603A1 (en) * 2015-04-17 2018-05-10 Jsr Corporation Method for producing three-dimensional object

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1469806A1 (de) * 1960-11-16 1969-10-30 Nordstroem & Sjoegren Ab Verfahren zur Umwandlung von waessrigen Emulsionen von elastomeren Stoffen in feste Produkte oder Loesungen
DE2127908B2 (de) * 1970-06-05 1978-07-13 E.I. Du Pont De Nemours And Co., Wilmington, Del. (V.St.A.) Verfahren zur Herstellung einer gehärteten Mischung auf der Basis einer wässrigen, ein anorganisches Bindemittel enthaltenden Elastomerendispersion
DE3103813A1 (de) * 1981-02-04 1982-08-12 T + F Kunststoffe für Technik und Freizeit GmbH, 6072 Dreieich "wasserhaltige, plastische formmassen aus keramischen rohstoffen mit lufttrocknenden und sinterfaehigen zusaetzen"
EP0111079B1 (de) * 1982-12-07 1988-04-27 Hutschenreuther AG Verfahren zum Herstellen spritzgiessfähiger keramischer Massen
EP0601725A1 (de) * 1992-11-25 1994-06-15 Loctite Corporation Adhäsionsverbessererzusammensetzungen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2452860A1 (de) * 1974-11-05 1976-05-06 Garphytte Bruk Ab Methode zur herstellung von verstaerkten kunststoffen
US4734478A (en) * 1984-07-02 1988-03-29 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Water absorbing agent
KR890003502B1 (ko) * 1985-02-08 1989-09-23 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 슬립캐스팅 성형법 및 성형용 주형
EP0268498B1 (de) * 1986-11-20 1992-10-21 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Absorbierende Produkte und deren Herstellung
JPH0722931B2 (ja) * 1987-05-29 1995-03-15 株式会社香蘭社 粉体の焼結前駆体の成形法
JPH0677924B2 (ja) * 1987-07-20 1994-10-05 日本碍子株式会社 成形型およびそれを用いたセラミックスの成形方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1469806A1 (de) * 1960-11-16 1969-10-30 Nordstroem & Sjoegren Ab Verfahren zur Umwandlung von waessrigen Emulsionen von elastomeren Stoffen in feste Produkte oder Loesungen
DE2127908B2 (de) * 1970-06-05 1978-07-13 E.I. Du Pont De Nemours And Co., Wilmington, Del. (V.St.A.) Verfahren zur Herstellung einer gehärteten Mischung auf der Basis einer wässrigen, ein anorganisches Bindemittel enthaltenden Elastomerendispersion
DE3103813A1 (de) * 1981-02-04 1982-08-12 T + F Kunststoffe für Technik und Freizeit GmbH, 6072 Dreieich "wasserhaltige, plastische formmassen aus keramischen rohstoffen mit lufttrocknenden und sinterfaehigen zusaetzen"
EP0111079B1 (de) * 1982-12-07 1988-04-27 Hutschenreuther AG Verfahren zum Herstellen spritzgiessfähiger keramischer Massen
EP0601725A1 (de) * 1992-11-25 1994-06-15 Loctite Corporation Adhäsionsverbessererzusammensetzungen

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08127087A (ja) 1996-05-21
JP2846257B2 (ja) 1999-01-13
US5701577A (en) 1997-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1232191B1 (de) Mechanisch stabile hydrogel-formende polymere
EP1165638B1 (de) Vernetzte, hydrophile, hochquellfähige hydrogele, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
EP1537177B1 (de) Wasserabsorbierendes mittel und verfahren zu seiner herstellung
EP0004587B1 (de) Weichmacherhaltiges Polyvinylalkohol-Granulat und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69524928T2 (de) Wasser-absorbent, verfahren zu dessen herstellung und den enthaltender absorbent-gegenstand
DE69017323T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Rückgewinnen von wasserabsorbierendem feinkörnigem Gut.
WO1999042496A1 (de) Vernetzte quellfähige polymere
WO2001016197A1 (de) Polymerzusammensetzung und ein verfahren zu dessen herstellung
EP1696974B1 (de) Quellbare hydrogelbildende polymere mit geringem feinstaubanteil
EP0530768A1 (de) Zusatzmittelkombination zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit von wasserhaltigen Baustoffgemischen
DE4016338A1 (de) Verfahren zur herstellung von teilchen aus einem harz mit einem hohen wasserabsorptionsvermoegen
DE1232866B (de) Formbares keramisches Material mit organischen Bindemitteln
DE60026764T2 (de) Wasserquellbares vernetztes Polymer, dessen Zusammensetzung, Verfahren zu dessen Herstellung und Anwendung
DE19540622A1 (de) Formverfahren unter Anwendung von Flüssigabsorption durch eine Flüssigkeitenabsorbierende Substanz und durch dieses Verfahren hergestelltes geformtes Material
DE68927772T2 (de) Wasserabsorbierendes Polymer und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19813443A1 (de) Wasser- und wäßrige Flüssigkeiten absorbierende Polymerisatteilchen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP0785224B1 (de) Verfahren zur Herstellung hydrophiler, hochquellfähiger Hydrogele
DE69403290T2 (de) Precursor amorpher Kohlenstoffformkörper
EP1049535A1 (de) Verkapselte hydrogele
JP3354598B2 (ja) セラミックス又はガラス成形品の製造法
DE2949349A1 (de) Durch belichten haertbare, elektrisch leitfaehige beschichtungsmasse und verfahren zur herstellung von silberaggregatteilchen fuer eine solche masse
DE3840794A1 (de) Verfahren zur herstellung eines festen abfallproduktes zur endlagerung radioaktiver stoffe
DE2743027A1 (de) Waermehaertbares harzformmaterial
DE3415243A1 (de) Formkoerper mit magnetischen eigenschaften und seine herstellung
JP2766993B2 (ja) セラミクスシート用組成物およびセラミクスシートの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection