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 MaterialInfo
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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US5701577A (en) | 1997-12-23 |
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