DE3938933A1 - Verfahren zur herstellung eines keramischen verbundartikels und ein hierfuer verwendetes bindemittel - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines keramischen verbundartikels und ein hierfuer verwendetes bindemittelInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines keramischen Verbundartikels und eines
hierfür eingesetzten Bindemittels.
Keramiken können über verschiedene bekannte Verfahren
miteinander verbunden werden, die die Verwendung von
organischen Bindemitteln, das Verbinden durch Sintern
unter Druck, das Verbinden mit einer geschmolzenen,
anorganischen Zwischenschicht und das Verbinden mit den
Oberflächen von metallisierten Keramiken einschließen.
Ein Bindemittel zum Verbinden von Keramiken, das eine
Harzkomponente mit Hydroxyapatit als Füllmaterial umfaßt,
wird in JP-A-63-1 54 779 beschrieben, jedoch bleibt bei der
Verwendung eines solchen Bindemittels die Harzkomponente
in dem erhaltenen Verbundartikel und sie wird während des
Einsatzes dieses Verbundartikels als Biomaterial
ausgelaugt.
Das ideale Verfahren würde derart sein, daß keine der
Bindemittelkomponenten während des Einsatzes des
Verbundartikels ausgelaugt werden, und diesbezüglich ist
das Sintern unter Druck das am meisten bevorzugte
Verfahren (wie es z.B. in Jituyo Ceramics Setsugo to
Haiteku Rouzuke (Practical Ceramics Joining and Advanced
Brazing), Seite 75 und folgende, veröffentlicht am
21.06.1987 von Sangyo Gÿutsu Center, Japan) beschrieben
wird. Jedoch ist dieses Verfahren kostenaufwendig und
beinhaltet beträchtliche Schwierigkeiten beim Pressen,
wenn die zu verbindenden Teile hinsichtlich ihrer Form
komplex sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb,
ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen
Verbundartikels mit niedrigen Verfahrenskosten und ohne
Auslaugen von schädlichen Substanzen während des Einsatzes
des Artikels zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein kostengünstiges Bindemittel für das Verbinden
der Keramiken zu schaffen, wobei die Komponenten dieses
Bindemittels während des Einsatzes des Verbundartikels
nicht ausgelaugt werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
schließlich darin, ein Verfahren zur Herstellung eines
keramischen Verbundartikels zu schaffen, das speziell für
das Verbinden eines Biomaterials geeignet ist.
Schließlich besteht noch eine weitere Aufgabe der
vorliegenden Erfindung darin, ein Bindemittel, das für das
Verfahren eingesetzt wird, zu schaffen.
Weitere Aufgaben, Wirkungen und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich.
Die vorliegende Erfindung schafft unter einem Aspekt ein
Verfahren zur Herstellung eines keramischen
Verbundartikels, das die folgenden Schritte umfaßt:
Binden eines keramischen Artikels an einen keramischen
Artikel aus dem gleichen keramischen Material mittels
eines Bindemittels unter Bildung einer Gesamtheit, und
Sintern dieser Gesamtheit, wobei die keramischen Artikel
im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren
im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur
aufweisen, und das Bindemittel ein keramisches Material
als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen
Polymers umfaßt, und der Füller aus dem gleichen
keramischen Material wie die keramischen Artikel ist.
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Bindemittel zum
Binden von Keramiken, das ein keramisches Material als
Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen
Polymers umfaßt.
Fig. 1 stellt eine perspektivische Ansicht des
grundlegenden Aufbaus der im Beispiel 1
hergestellten Verbundartikel dar; und
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des grundlegenden
Aufbaus der in Beispiel 2 hergestellten
Verbundartikel.
Das Verfahren zur Herstellung eines keramischen
Verbundartikels gemäß der vorliegenden Erfindung ist
gekennzeichnet durch Verwendung eines Bindemittels, das
ein keramisches Material als einen Füller in einer
wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers enthält,
wobei der Füller aus dem gleichen keramischen Material wie
die zu verbindenden keramischen Teile ist.
Des wasserlösliche Polymer, das in dem Bindemittel der
vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, ist
mindestens eine Verbindung aus der Reihe Zellulosederivate
(z.B. Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und
Hydroxyethylcellulose), Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure,
Polyacrylamid, Polyethylenoxid. Die Konzentration der
wäßrigen Lösung des wasserlöslichen Polymers wird mit der
Art des eingesetzten Polymers variieren, sie liegt jedoch
im allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 20 Gewichtsprozent
in bezug auf das Gesamtgewicht der wäßrigen Lösung. Wenn
die Polymerkonzentration weniger als 0,5 Gewichtsprozent
beträgt, dann ist die anfängliche Bindefestigkeit
unzureichend, um ein frühes Brechen des Verbundartikels
während des Trocknens zu verhindern. Wenn die
Polymerkonzentration mehr als 20 Gewichtsprozent beträgt,
dann wird das wasserlösliche Polymer das Sintern des
Füllers inhibieren und die Festigkeit der Grenzfläche
zwischen den verbundenen Teilen reduzieren.
Das als Füller bei der vorliegenden Verbindung verwendete
keramische Material muß das gleiche wie das keramische
Material, aus dem die zu verbindenden Teile hergestellt
sind, sein. Wenn das keramische Füllermaterial ungleich
den zu verbindenden keramischen Materialien ist, dann wird
das Sintern der verbundenen Teile und des Bindemittels
unter Ausbildung eines Verbundmaterials nicht eintreten.
Beispielhafte keramische Materialien, die als Füller
verwendet werden können, beinhalten
Kalziumphosphatverbindungen, wie Apatite (z.B.
Hydroxyapatit und Halogenapatit), Tricalciumphosphat und
Tetracalciumphosphat; Siliziumdioxidverbindungen;
Aluminiumoxidverbindungen; und Zirkonoxidverbindungen.
Pulver dieser keramischen Materialien können direkt als
Füller verwendet werden, jedoch werden vorzugsweise die
Pulver durch Sprühtrocknen unter Ausbildung von
sphärischen Sekundärteilchen granuliert, die dann
pulverisiert werden, um eine gesteigerte Sinterfähigkeit
zu erhalten. Bevorzugte Füllmaterialien sind solche, die
durchschnittliche Teilchengrößen im Bereich von 0,1 bis 15 µm
aufweisen.
Das Bindemittel der vorliegenden Erfindung kann
hergestellt werden, indem man den oben beschriebenen
Füller mit der wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen
Polymers vermengt oder indem man zunächst den Füller mit
dem wasserlöslichen Polymer trockenmischt und dann die
erhaltene Mischung mit Wasser vermengt. In beiden Fällen
wird der Füller vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 40
Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des
Bindemittels eingearbeitet, wobei 15 bis 30
Gewichtsprozent besonders bevorzugt sind. Wenn der
Füllergehalt weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt, dann
wird die Festigkeit der Grenzfläche zwischen den
verbundenen Teilen abnehmen. Wenn der Füllergehalt 40
Gewichtsprozent übersteigt, dann neigt die
Funktionsfähigkeit des Bindemittels dazu, abzunehmen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann dazu
verwendet werden, um entweder dichte oder poröse
keramische Teile miteinander zu verbinden.
Um dichte keramische Teile miteinander zu verbinden,
werden die entsprechenden keramischen Materialien in Form
eines Grünkörpers miteinander verbunden, und es folgt ein
Sintern, um einen Verbundartikel zu bilden.
Um poröse keramische Teile miteinander zu verbinden,
werden die entsprechenden keramischen Materialien zunächst
unter Ausbildung eines kalzinierten, porösen Körpers
kalziniert und dann in Form eines kalzinierten Körpers
gebunden und schließlich unter Ausbildung eines
Verbundartikels gesintert.
In dem Fall, in dem ein dichtes keramisches Teil und ein
poröses keramisches Teil miteinander verbunden werden,
werden ein Grünkörper für den dichten Teil und ein
kalzinierter Körper für den porösen Teil miteinander
verbunden und anschließend unter Bildung eines
Verbundartikels gesintert.
Die miteinander zu verbindenden keramischen Teile müssen
im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren
im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur
aufweisen, um Bruchbildung bei dem erhaltenen
Verbundartikel zu verhindern. Wenn die zu verbindenden
keramischen Teile beträchtliche unterschiedliche
thermische Schrumpffaktoren aufweisen, dann werden sie
während des Sinterns brechen.
Der kalzinierte Körper für den porösen Teil kann durch
beliebige übliche Verfahren, die das Aufschäumverfahren
unter Verwendung eines Schäumungsmittels wie
Wasserstoffperoxid oder das Verfahren, bei dem ein unter
Hitze zersetzbares Material mit dem keramischen
Ausgangspulver vermengt wird, und bei dem anschließend
kalziniert wird, um das hitzezersetzbare Material
herauszubrennen, einschließen, hergestellt werden.
Der Grünkörper für den dichten Teil kann auch durch
übliche Verfahren, z.B. durch kaltes isostatisches Pressen
und ggf. durch Kalzinieren hergestellt werden.
Die Herstellungsweise der miteinander zu verbindenden
keramischen Artikel ist nicht begrenzt. ln Hinblick auf
das obige Erfordernis, daß die keramischen Artikel im
wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren
besitzen müssen, werden sie jedoch vorzugsweise unter den
gleichen Bedingungen hergestellt.
In dem Fall, in dem ein dichtes keramisches Teil und ein
poröses keramisches Teil miteinander verbunden werden,
wird der kalzinierte Körper für das poröse Teil
vorzugsweise nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie bei dem Grünkörper für den
dichten Teil hergestellt. Das bedeutet, daß der
kalzinierte Körper für den porösen Teil vorzugsweise
hergestellt wird, indem man das keramische Ausgangspulver
und ein unter Hitze zersetzbares Material, wie Harzperlen
und Wachs, miteinander vermengt, und dann durch kaltes
isostatisches Pressen verpreßt und anschließend kalziniert
(entfettet). Der Grünkörper für den dichten Teil wird
vorzugsweise hergestellt, indem man durch kaltes
isostatisches Pressen verpreßt und anschließend
kalziniert, wobei das Pressen und das Kalzinieren unter
den gleichen Bedingungen wie bei dem kalzinierten Körper
für den porösen Teil durchgeführt werden.
Die Bedingungen für das Sintern sind nicht begrenzt und
können in Abhängigkeit von den miteinander zu verbindenden
keramischen Teilen ausgewählt werden. Die
Sinterbedingungen können so sein, daß die keramischen
Teile nicht miteinander verbunden werden. Zum Beispiel
kann im Falle von partiell stabilisiertem, yttriumhaltigem
Zirkondioxyd das Sintern bei 1450°C während zwei Stunden
durchgeführt werden (Temperaturanstiegs- und
-abnahmegeschwindigkeit: 200°C pro Stunde).
Die Dicke der Schicht aus dem Bindemittel zwischen den zu
verbindenden Teilen liegt vorzugsweise bei 2 bis 500 µm,
und insbesondere bei 5 bis 20 µm, für den Fall
von porösen keramischen Teilen, und sie liegt vorzugsweise
bei 2 bis 100 µm und insbesondere bevorzugt bei 2 bis
20 µm in dem Fall von dichten keramischen Teilen.
In beiden Fällen hat das Verfahren zur Herstellung eines
keramischen Verbundartikels gemäß der vorliegenden
Erfindung den Vorteil, daß das wasserlösliche Polymer
während des Sinterns entfernt wird, und das als Füller
verwendete keramische Pulver wird zusammen mit den zu
verbindenden keramischen Teilen sintern, wobei eine
Bindemittelschicht gebildet wird, die mit den Teilen
ausreichend integriert ist. Weiterhin ist das Füllmaterial
in dem Bindemittel aus dem gleichen keramischen Material
wie die zu verbindenden keramischen Materialien, so daß
des gesinterte Bindemittel genauso fest ist, wie die
porösen oder dichten miteinander zu verbindenden
keramischen Teile, wobei dadurch die Herstellung eines
Verbundartikels mit einer einheitlichen Festigkeit
gesichert wird.
Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu
verbindenden Keramiken sind vielfältig und schließen
Verbindungen vom Typ Kalziumphosphat,
Siliziumdioxidverbindungen, Aluminiumoxidverbindungen und
Zirkonoxidverbindungen ein. Das Verfahren der vorliegenden
Erfindung kann dazu verwendet werden, um
Kalziumphosphatkeramiken, wie Dihydroxyapatitkeramiken, zu
verbinden, und der erhaltene Verbundartikel wird als
ausgezeichnetes Biomaterial dienen, da keine schädlichen
Substanzen in den menschlichen Körper ausgelaugt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Verdeutlichung
der vorliegenden Erfindung, ohne diese in irgendeiner
Weise zu beschränken.
Eine zwei gewichtsprozentige wäßrige Lösung von
Methylzellulose (Viskoskität: 3000 bis 5500 cp bei 20°C
als 2%ige wäßrige Lösung, Ausmaß der Substitution durch
Methoxygruppen: 27 bis 32%, Geliertemperatur: 50 bis 55°C)
wurde hergestellt. Zu drei Gewichtsteilen dieser Lösung
wurde ein Gewichtsteil von Hydroxyapatit mit einer
durchschnittlichen Teilchengröße von 0,8 µm (der
granuliert und pulverisiert worden war, um eine
gesteigerte Sinterfähigkeit zu schaffen) als Füller
hinzugegeben, und die Mischung wurde gut geknetet, um ein
Bindemittel herzustellen.
Ein poröser Hydroxyapatitkörper (Porosität 48%) wurde
durch ein übliches Wasserstoffperoxydaufschäumverfahren
hergestellt. 142 g Wasser, 8 g an 31%igem wäßrigen
Wasserstoffperoxyd und 50 g an Hydroxyapatitpulver wurden
vermengt und die Mischung wurde in einen 200 ml Becher
gegeben. Die Mischung wurde in einem Trockenofen bei 80°C
während 24 Stunden getrocknet und bei 700°C kalziniert.
Der erhaltene poröse Hydroxyapatitkörper wurde in 5 Würfel
(2×2×2 cm) und 5 rechteckige Prismen (1×1×4 cm)
geschnitten. Die würfelförmigen Proben wurden mit den
rechteckigen prismenförmigen Proben mittels des zuvor
hergestellten Bindematerials verbunden, so daß die Dicke
der Bindemittelschicht ungefähr 20 µm betrug und die
Gesamtheiten wurden bei 1200°C während 4 Stunden
gesintert, um 5 poröse Verbundartikel, die jeweils aus A
(Würfel) und B (rechteckiges Prisma) zusammengesetzt
waren, wie in Fig. 1 gezeigt, herzustellen.
Jeder der Verbundartikel wurde am Teil A geklammert, und
es wurde eine Kraft P auf den Teil B in der durch den
Pfeil angegebenen Richtung ausgeübt, und die Festigkeit
jedes Verbundartikels wurde durch Beobachten der
auftretenden Defekte bewertet. Zwei der fünf porösen
Verbundartikel brachen am Teil B, wohingegen die
verbliebenen drei Defekte an der Grenzfläche zwischen A
und B mit der Bindemittelschicht, die sowohl an A und B
gebunden war, aufwiesen. Es konnte damit gefolgert werden,
daß die Bindemittelschicht eine vergleichbare Festigkeit
mit den porösen Proben aufwies.
Hydroxyapatitpulver wurde durch monoaxiales Preßformen
vorgeformt und dann durch kaltes isostatisches Pressen bei
2000 kg/cm2 während einer Minute verpreßt. Die
erhaltenen Hydroxyapatitgrünkörper (relative Dichte:
ungefähr 64%) wurden zu einer Scheibe mit einem
Durchmesser von 2 cm und einer Dicke von 1,5 cm und zu
einem Zylinder mit einem Durchmesser von 9 mm und einer
Länge von 3 cm geformt. Die Hydroxyapatitgrünkörper wurden
miteinander mittels des gleichen Bindemittels wie in
Beispiel 1 verbunden, so daß die Dicke der
Bindemittelschicht ungefähr 12 bis 15 µm betrug. Die
Gesamtheiten wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel
1 gesintert. Die erhaltenen dichten Verbundartikel waren
aus einer Scheibe a und einem Zylinder b, wie in Fig. 2
gezeigt, zusammengesetzt. Fünf Proben eines solchen
Verbundartikels wurden hergestellt.
Jeder der Verbundartikel wurde am Teil a geklammert, und
es wurde eine Kraft F auf das Teil b in der durch den
Pfeil angegebenen Richtung ausgeübt, und die Festigkeit
jedes Verbundartikels wurde durch Beobachten der
auftretenden Defekte bewertet. Drei der fünf dichten
Verbundartikel brachen am Teil a, das an der Grenzfläche
hing, während die verbleibenden zwei Artikel an der
Grenzfläche einen Kohäsionsbruch aufwiesen. Es konnte
damit geschlossen werden, daß die Bindemittelschicht eine
vergleichbare Festigkeit zu den dichten Proben besaß.
Sechs Teile von Hydroxyapatitpulver und vier Teile von
C12H24 ("AISOUR" hergestellt von Idemitsu
Petro-Chemical Co., Ltd.) wurden miteinander vermischt.
Die Mischung wurde vorgeformt und durch kaltes
isostatisches Pressen unter den gleichen Bedingungen wie
in Beispiel 2 verpreßt und dann bei 450°C kalziniert
(entfettet). Der erhaltene kalzinierte Hydroxyapatitkörper
für ein poröses keramisches Teil (Porösität 60%) wurde zu
einer Scheibe mit einem Durchmesser von 2 cm und einer
Dicke von 1 cm geformt.
Ein Hydroxyapatitgrünkörper für einen dichten keramischen
Teil wurde in der gleichen Weise wie bei der Herstellung
des kalzinierten Körpers für ein poröses keramisches Teil
hergestellt, mit der Ausnahme, daß C12H24 nicht
eingesetzt wurde. Der erhaltene Hydroxyapatitgrünkörper
(relative Dichte: ungefähr 64%) wurde zu einem Zylinder
mit einem Durchmesser von 1 cm und einer Länge von 2,5 cm
geformt.
Eine sieben gewichtsprozentige wäßrige Lösung von
Methylcellulose (Viskosität 3000 bis 5500 cp bei 20°C als
zwei gewichtsprozentige wäßrige Lösung, Ausmaß der
Substitution durch Methoxygruppen: 27 bis 32%,
Geliertemperatur 50 bis 55°C) wurde hergestellt. Sieben
Gewichtsteilen dieser Lösung wurden drei Gewichtsteile
Hydroxyapatit mit einer durchschnittlichen Teilchengröße
von 0,8 µm (der granuliert und pulverisiert worden war,
um eine gesteigerte Sinterfähigkeit zu schaffen) als
Füller hinzugegeben, und die Mischung wurde gut geknetet,
um ein Bindemittel herzustellen.
Der zuvor hergestellte kalzinierte Hydroxyapatitkörper und
der Hydroxyapatitgrünkörper wurden miteinander mittels des
obigen Bindemittels verbunden, so daß die Dicke der
Bindemittelschicht bei ungefähr 12 bis 15 µm lag. Die
Gesamtheit wurde bei Raumtemperatur 2 Stunden lang
getrocknet und bei 1050°C 4 Stunden lang gesintert
(Temperaturanstiegs- und -abnahmegeschwindigkeit: 100°C
pro Stunde), um einen Verbundartikel herzustellen, der aus
einem porösen Teil und einem dichten Teil zusammengesetzt
war. Der erhaltene Verbundartikel hatte eine hohe
Bindefestigkeit, ähnlich zu dem Beispiel 1 und 2.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schafft einen
keramischen Verbundartikel mit einer hohen
Bindefestigkeit. Das wasserlösliche Polymer in dem
Bindemittel wird während des Sinterns entfernt, und das
keramische Füllpulver, daß das gleiche Material wie die zu
verbindenden keramischen Teile ist, sintert mit den
zuletzt genannten Teilen zusammen, wobei eine
Bindemittelschicht gebildet wird, die mit den Teilen
ausreichend integriert ist. Damit ist das Bindemittel, das
den Füller enthält, nach dem Sintern genauso fest wie die
miteinander zu verbindenden porösen oder dichten
keramischen Teile, wodurch die Herstellung eines
Verbundartikels mit einer gleichförmigen Festigkeit
gesichert wird. Des weiteren liefert das Fehlen der
Notwendigkeit, während der Herstellung der Verbundartikel
einen Druck anzuwenden, den Vorteil, daß selbst
Verbundartikel mit komplexen Formen ohne beträchtliche
Schwierigkeiten hergestellt werden können.
Wenn das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, um Keramiken vom Kalziumphosphattyp miteinander zu
verbinden, dann kann ein ausgezeichnetes Bio-Material
hergestellt werden, da keine schädlichen Substanzen in den
menschlichen Körper ausgelaugt werden.
Während die Erfindung im Detail und mit Bezug auf
spezielle Beispiele hierfür beschrieben wurde, wird es
einem Fachmann klar sein, daß verschiedene Änderungen und
Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Gehalt
und Umfang der Erfindung abzuweichen.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung eines keramischen
Verbundartikels, das die Schritte umfaßt:
Verbinden eines keramischen Artikels mit einem keramischen Artikel aus dem gleichen keramischen Material mittels eines Bindemittels unter Bildung einer Gesamtheit, und
Sintern der Gesamtheit,
wobei die keramischen Artikel im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur aufweisen, und wobei das Bindemittel ein keramisches Material als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt, wobei der Füller aus dem gleichen keramischen Material wie die keramischen Artikel ist.
Verbinden eines keramischen Artikels mit einem keramischen Artikel aus dem gleichen keramischen Material mittels eines Bindemittels unter Bildung einer Gesamtheit, und
Sintern der Gesamtheit,
wobei die keramischen Artikel im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur aufweisen, und wobei das Bindemittel ein keramisches Material als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt, wobei der Füller aus dem gleichen keramischen Material wie die keramischen Artikel ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
das die folgenden Schritte umfaßt:
Kalzinieren eines porösen keramischen Teils,
Verbinden desselben mit einem kalzinierten, porösen, keramischen Teil aus dem gleichen keramischen Material mittels des besagten Bindemittels unter Ausbildung einer Gesamtheit, und
Sintern der Gesamtheit,
wobei die kalzinierten porösen keramischen Teile im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur aufweisen, und
wobei das Bindemittel ein keramisches Material als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt, wobei der Füller im wesentlichen aus dem gleichen keramischen Material wie die porösen keramischen Teile besteht.
Kalzinieren eines porösen keramischen Teils,
Verbinden desselben mit einem kalzinierten, porösen, keramischen Teil aus dem gleichen keramischen Material mittels des besagten Bindemittels unter Ausbildung einer Gesamtheit, und
Sintern der Gesamtheit,
wobei die kalzinierten porösen keramischen Teile im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur aufweisen, und
wobei das Bindemittel ein keramisches Material als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt, wobei der Füller im wesentlichen aus dem gleichen keramischen Material wie die porösen keramischen Teile besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, das die folgenden Schritte
umfaßt:
Verbinden eines keramischen Grünkörpers mit einem keramischen Grünkörper aus dem gleichen keramischen Material mittels eines Bindemittels unter Ausbildung einer Gesamtheit, und
Sintern dieser Gesamtheit,
wobei die keramischen Grünkörper im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur aufweisen, und
wobei das Bindemittel ein keramisches Material als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt, wobei der Füller aus dem gleichen keramischen Material wie die Grünkörper besteht.
Verbinden eines keramischen Grünkörpers mit einem keramischen Grünkörper aus dem gleichen keramischen Material mittels eines Bindemittels unter Ausbildung einer Gesamtheit, und
Sintern dieser Gesamtheit,
wobei die keramischen Grünkörper im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur aufweisen, und
wobei das Bindemittel ein keramisches Material als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt, wobei der Füller aus dem gleichen keramischen Material wie die Grünkörper besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, das die Schritte umfaßt:
Kalzinieren eines porösen keramischen Teils,
Verbinden desselben mit einem keramischen Grünkörper aus dem gleichen keramischen Material mittels eines Bindemittels unter Ausbildung einer Gesamtheit, und
Sintern dieser Gesamtheit,
wobei das kalzinierte poröse keramische Teil und der keramische Grünkörper im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur aufweisen, und
wobei das Bindemittel ein keramisches Material als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt, wobei der Füller aus dem gleichen keramischen Material wie das poröse keramische Teil und der keramische Grünkörper ist.
Kalzinieren eines porösen keramischen Teils,
Verbinden desselben mit einem keramischen Grünkörper aus dem gleichen keramischen Material mittels eines Bindemittels unter Ausbildung einer Gesamtheit, und
Sintern dieser Gesamtheit,
wobei das kalzinierte poröse keramische Teil und der keramische Grünkörper im wesentlichen die gleichen thermischen Schrumpffaktoren im Bereich von Raumtemperatur bis zur Sintertemperatur aufweisen, und
wobei das Bindemittel ein keramisches Material als Füller in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt, wobei der Füller aus dem gleichen keramischen Material wie das poröse keramische Teil und der keramische Grünkörper ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge des
Füllers 5 bis 40 Gewichtsprozent in Bezug auf das
Gesamtgewicht des Bindemittels beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Füller
hergestellt wird, indem man das Pulver eines
keramischen Materials granuliert und pulverisiert.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Füller eine
durchschnittliche Teilchengröße von 0,1 bis 15 µm
aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das keramische
Material eine Kalziumphosphatverbindung ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das keramische
Material mindestens eine Verbindung aus der Reihe
Apatit, Tricalziumphosphat und Tetracalziumphosphat
ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das wasserlösliche
Polymer mindestens eine Verbindung aus der Reihe
Methylzellulose, Carboxymethylcellulose,
Hydroxyethylcellulose, Polyvinylalkohol,
Polyacrylsäure, Polyacrylamid und Polyethylenoxid ist.
11. Bindemittel zum Binden von Keramiken, das ein
keramisches Material als Füller in einer wäßrigen
Lösung eines wasserlöslichen Polymers umfaßt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29779388 | 1988-11-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=17851243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893938933 Withdrawn DE3938933A1 (de) | 1988-11-25 | 1989-11-24 | Verfahren zur herstellung eines keramischen verbundartikels und ein hierfuer verwendetes bindemittel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3938933A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4229316A1 (de) * | 1992-09-02 | 1994-03-03 | Siemens Matsushita Components | Verfahren zur Herstellung von Keramikkörpern beliebiger geometrischer Formen |
DE10032333A1 (de) * | 2000-07-04 | 2002-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Keramischer Grünkörper, Verfahren zur Herstellung eines derartigen Grünkörpers und Verfahren zur Herstellung eines Keramikkörpers mit dem Grünkörper |
WO2005047211A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-26 | University Of Florida Research Foundation Inc. | Joining of ceramic powder pressed components in the green or sintered state with a gelcast joint |
-
1989
- 1989-11-24 DE DE19893938933 patent/DE3938933A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4229316A1 (de) * | 1992-09-02 | 1994-03-03 | Siemens Matsushita Components | Verfahren zur Herstellung von Keramikkörpern beliebiger geometrischer Formen |
DE4229316C2 (de) * | 1992-09-02 | 1998-08-13 | Siemens Matsushita Components | Verfahren zur Herstellung von langgestreckten Keramikkörpern beliebiger geometrischer Formen |
DE10032333A1 (de) * | 2000-07-04 | 2002-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Keramischer Grünkörper, Verfahren zur Herstellung eines derartigen Grünkörpers und Verfahren zur Herstellung eines Keramikkörpers mit dem Grünkörper |
WO2005047211A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-26 | University Of Florida Research Foundation Inc. | Joining of ceramic powder pressed components in the green or sintered state with a gelcast joint |
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