JP2001019533A - セラミック成形体の乾燥用治具及びそれを用いた乾燥方法 - Google Patents
セラミック成形体の乾燥用治具及びそれを用いた乾燥方法Info
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- JP2001019533A JP2001019533A JP11184829A JP18482999A JP2001019533A JP 2001019533 A JP2001019533 A JP 2001019533A JP 11184829 A JP11184829 A JP 11184829A JP 18482999 A JP18482999 A JP 18482999A JP 2001019533 A JP2001019533 A JP 2001019533A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミック成形体に反り等の変形やセル切れ
等を発生させず、全体を均一に乾燥させることができる
セラミック成形体の乾燥用治具を提供する。 【解決手段】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマイク
ロ波で乾燥する際に用いる乾燥用治具であって、前記セ
ラミック成形体の長手方向に平行な側面のほぼ全面を密
着状態で包囲するように構成された２個の分離した治具
からなることを特徴とするセラミック成形体の乾燥用治
具。
等を発生させず、全体を均一に乾燥させることができる
セラミック成形体の乾燥用治具を提供する。 【解決手段】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマイク
ロ波で乾燥する際に用いる乾燥用治具であって、前記セ
ラミック成形体の長手方向に平行な側面のほぼ全面を密
着状態で包囲するように構成された２個の分離した治具
からなることを特徴とするセラミック成形体の乾燥用治
具。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック粉末及
びバインダー等を含み、多数の貫通孔が長手方向に並設
された柱状のセラミック成形体の乾燥用治具、及び、こ
の乾燥用治具を用いたセラミック成形体の乾燥方法に関
する。
びバインダー等を含み、多数の貫通孔が長手方向に並設
された柱状のセラミック成形体の乾燥用治具、及び、こ
の乾燥用治具を用いたセラミック成形体の乾燥方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】バス、トラック等の車両や建設機械等の
内燃機関から排出される排気ガス中に含有されるパティ
キュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題と
なっている。この排気ガスを多孔質セラミックを通過さ
せることにより、排気ガス中のパティキュレートを捕集
して排気ガスを浄化するセラミックフィルタが種々提案
されている。
内燃機関から排出される排気ガス中に含有されるパティ
キュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題と
なっている。この排気ガスを多孔質セラミックを通過さ
せることにより、排気ガス中のパティキュレートを捕集
して排気ガスを浄化するセラミックフィルタが種々提案
されている。
【０００３】セラミックフィルタは、通常、図６に示す
ような多孔質セラミック部材３０が複数個結束されてセ
ラミックフィルタを構成している。また、この多孔質セ
ラミック部材３０は、図７に示すように、長手方向に多
数の貫通孔３１が並設され、貫通孔３１同士を隔てる隔
壁３３がフィルタとして機能するようになっている。す
なわち、多孔質セラミック部材３０に形成された貫通孔
３１は、図７（ｂ）に示すように、排気ガスの入り口側
又は出口側の端部のいずれかが充填材３２により目封じ
され、一の貫通孔３１に流入した排気ガスは、必ず貫通
孔３１を隔てる隔壁３３を通過した後、他の貫通孔３１
から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁３
３を通過する際、パティキュレートが隔壁３３部分で捕
捉され、排気ガスが浄化される。
ような多孔質セラミック部材３０が複数個結束されてセ
ラミックフィルタを構成している。また、この多孔質セ
ラミック部材３０は、図７に示すように、長手方向に多
数の貫通孔３１が並設され、貫通孔３１同士を隔てる隔
壁３３がフィルタとして機能するようになっている。す
なわち、多孔質セラミック部材３０に形成された貫通孔
３１は、図７（ｂ）に示すように、排気ガスの入り口側
又は出口側の端部のいずれかが充填材３２により目封じ
され、一の貫通孔３１に流入した排気ガスは、必ず貫通
孔３１を隔てる隔壁３３を通過した後、他の貫通孔３１
から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁３
３を通過する際、パティキュレートが隔壁３３部分で捕
捉され、排気ガスが浄化される。
【０００４】従来、このような多孔質セラミック部材３
０を製造する際には、まず、セラミック粉末とバインダ
ーと分散媒液とを混合して成形体製造用の混合組成物を
調製した後、この混合組成物の押出成形等を行うことに
より、セラミック成形体を作製していた。
０を製造する際には、まず、セラミック粉末とバインダ
ーと分散媒液とを混合して成形体製造用の混合組成物を
調製した後、この混合組成物の押出成形等を行うことに
より、セラミック成形体を作製していた。
【０００５】そして、次に、得られたセラミック成形体
を乾燥装置に入れ、このセラミック成形体にマイクロ波
を照射することによる加熱を行い、セラミック成形体中
の分散媒液等を飛散させて、一定の強度を有し、容易に
取り扱うことができる図８（ａ）に示すセラミック成形
体の乾燥体２００を製造していた。この乾燥工程の後、
セラミック成形体２００は、脱脂工程及び焼成工程を経
て、多孔質セラミック部材３０が製造される。
を乾燥装置に入れ、このセラミック成形体にマイクロ波
を照射することによる加熱を行い、セラミック成形体中
の分散媒液等を飛散させて、一定の強度を有し、容易に
取り扱うことができる図８（ａ）に示すセラミック成形
体の乾燥体２００を製造していた。この乾燥工程の後、
セラミック成形体２００は、脱脂工程及び焼成工程を経
て、多孔質セラミック部材３０が製造される。
【０００６】しかし、このような従来のセラミック成形
体の乾燥方法においては、セラミック成形体の全体を均
一に乾燥させることは容易ではなく、乾燥工程が進むに
つれて、セラミック成形体の部分によって重量減少の割
合が異なるという現象が発生する。この乾燥の不均一が
セラミック成形体の長手方向に発生すると、図８（ｂ）
に示すように、乾燥後のセラミック成形体２００に反り
が生じ、一方、乾燥の不均一が、セラミック成形体２０
０の長手方向に垂直な方向に発生すると、図８（ｃ）に
示すように、貫通孔の隔壁部分にクラック２００ａ（以
下、「セル切れ」という）が発生し、多孔質セラミック
部材３０の製造が困難になるという問題があった。
体の乾燥方法においては、セラミック成形体の全体を均
一に乾燥させることは容易ではなく、乾燥工程が進むに
つれて、セラミック成形体の部分によって重量減少の割
合が異なるという現象が発生する。この乾燥の不均一が
セラミック成形体の長手方向に発生すると、図８（ｂ）
に示すように、乾燥後のセラミック成形体２００に反り
が生じ、一方、乾燥の不均一が、セラミック成形体２０
０の長手方向に垂直な方向に発生すると、図８（ｃ）に
示すように、貫通孔の隔壁部分にクラック２００ａ（以
下、「セル切れ」という）が発生し、多孔質セラミック
部材３０の製造が困難になるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決するためになされたもので、セラミック成形体
に反り等の変形やセル切れ等を発生させず、全体を均一
に乾燥させることができるセラミック成形体の乾燥用治
具、及び、それを用いたセラミック成形体の乾燥方法を
提供することを目的とするものである。
題を解決するためになされたもので、セラミック成形体
に反り等の変形やセル切れ等を発生させず、全体を均一
に乾燥させることができるセラミック成形体の乾燥用治
具、及び、それを用いたセラミック成形体の乾燥方法を
提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック成形
体の乾燥用治具は、セラミック粉末とバインダーと分散
媒液との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔
てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマ
イクロ波で乾燥する際に用いる乾燥用治具であって、上
記セラミック成形体の長手方向に平行な側面のほぼ全面
を密着状態で包囲するように構成された２個の分離した
治具からなることを特徴とする。
体の乾燥用治具は、セラミック粉末とバインダーと分散
媒液との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔
てて長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマ
イクロ波で乾燥する際に用いる乾燥用治具であって、上
記セラミック成形体の長手方向に平行な側面のほぼ全面
を密着状態で包囲するように構成された２個の分離した
治具からなることを特徴とする。
【０００９】また、本発明のセラミック成形体の乾燥方
法は、セラミック粉末とバインダーと分散媒液との混合
組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向
に並設された柱状のセラミック成形体の乾燥方法であっ
て、上記セラミック成形体の長手方向に平行な側面のほ
ぼ全面を、上記セラミック成形体の乾燥用治具を用いて
包囲した後、上記セラミック成形体にマイクロ波を照射
しながら乾燥させることを特徴とする。
法は、セラミック粉末とバインダーと分散媒液との混合
組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向
に並設された柱状のセラミック成形体の乾燥方法であっ
て、上記セラミック成形体の長手方向に平行な側面のほ
ぼ全面を、上記セラミック成形体の乾燥用治具を用いて
包囲した後、上記セラミック成形体にマイクロ波を照射
しながら乾燥させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のセラミック成形体
の乾燥方法及び乾燥装置の実施形態について、図面を参
照しながら説明する。
の乾燥方法及び乾燥装置の実施形態について、図面を参
照しながら説明する。
【００１１】本発明のセラミック成形体の乾燥方法は、
セラミック粉末とバインダーと分散媒液との混合組成物
からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設
された柱状のセラミック成形体をマイクロ波で乾燥する
際に用いる乾燥用治具であって、上記セラミック成形体
の長手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲す
るように構成された２個の分離した治具からなることを
特徴とする。
セラミック粉末とバインダーと分散媒液との混合組成物
からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設
された柱状のセラミック成形体をマイクロ波で乾燥する
際に用いる乾燥用治具であって、上記セラミック成形体
の長手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲す
るように構成された２個の分離した治具からなることを
特徴とする。
【００１２】本発明で乾燥の対象となるセラミック成形
体は、セラミック粉末とバインダーと分散媒液との混合
組成物からなるものである。
体は、セラミック粉末とバインダーと分散媒液との混合
組成物からなるものである。
【００１３】上記セラミック粉末としては特に限定され
ず、例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、
窒化硼素、窒化チタン、炭化チタン等の非酸化物系セラ
ミックの粉末；アルミナ、コージェライト、ムライト、
シリカ、ジルコニア、チタニア等の酸化物系セラミック
の粉末等を挙げることができる。これらのなかでは、耐
熱性に優れる炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等
の粉末が好ましい。
ず、例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、
窒化硼素、窒化チタン、炭化チタン等の非酸化物系セラ
ミックの粉末；アルミナ、コージェライト、ムライト、
シリカ、ジルコニア、チタニア等の酸化物系セラミック
の粉末等を挙げることができる。これらのなかでは、耐
熱性に優れる炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等
の粉末が好ましい。
【００１４】これらセラミック粉末の粒径も特に限定さ
れるものではないが、後の焼成過程で収縮が少ないもの
が好ましく、例えば、０．３〜５０μｍ程度の平均粒子
径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍ程度
の平均粒子径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わ
せたものが好ましい。
れるものではないが、後の焼成過程で収縮が少ないもの
が好ましく、例えば、０．３〜５０μｍ程度の平均粒子
径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍ程度
の平均粒子径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わ
せたものが好ましい。
【００１５】上記バインダーとしては特に限定されず、
例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコ
ール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることが
できる。上記バインダーの配合量は、通常、セラミック
粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部程度が好ま
しい。
例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコ
ール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることが
できる。上記バインダーの配合量は、通常、セラミック
粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部程度が好ま
しい。
【００１６】上記分散媒液としては特に限定されず、例
えば、ベンゼン等の有機溶媒；メタノール等のアルコー
ル、水等を挙げることができる。上記分散媒液は、混合
組成物の粘度が一定範囲内となるように、適量配合され
る。これらセラミック粉末とバインダーと分散媒液等と
は、アトライター等で混合された後、ニーダー等で充分
に混練され、押し出し成形法等により、所定の形状に成
形される。
えば、ベンゼン等の有機溶媒；メタノール等のアルコー
ル、水等を挙げることができる。上記分散媒液は、混合
組成物の粘度が一定範囲内となるように、適量配合され
る。これらセラミック粉末とバインダーと分散媒液等と
は、アトライター等で混合された後、ニーダー等で充分
に混練され、押し出し成形法等により、所定の形状に成
形される。
【００１７】図１は、上記セラミック成形体の乾燥用治
具（以下、「乾燥用治具」ともいう）の一実施形態を模
式的に示す斜視図である。図１に示すように、本発明の
乾燥用治具１０は、セラミック成形体２０の長手方向に
平行な側面２０ａのほぼ全面を密着状態で包囲するよう
に構成された２個の分離した治具（上治具１１と下治具
１５）からなる。
具（以下、「乾燥用治具」ともいう）の一実施形態を模
式的に示す斜視図である。図１に示すように、本発明の
乾燥用治具１０は、セラミック成形体２０の長手方向に
平行な側面２０ａのほぼ全面を密着状態で包囲するよう
に構成された２個の分離した治具（上治具１１と下治具
１５）からなる。
【００１８】そして、下治具１５は、セラミック成形体
２０の側面２０ａを水平面に対して４５°の角度になる
ように傾斜させた状態でセラミック成形体２０を載置す
ることができるよう、２枚の板状体１２、１３を突き合
わせてＶ字形状に形成されており、これらを支持すると
ともに、この治具１１を乾燥器の床面に安定して載置で
きるように複数個の固定部材１４で板状体１２、１３を
接着、固定している。
２０の側面２０ａを水平面に対して４５°の角度になる
ように傾斜させた状態でセラミック成形体２０を載置す
ることができるよう、２枚の板状体１２、１３を突き合
わせてＶ字形状に形成されており、これらを支持すると
ともに、この治具１１を乾燥器の床面に安定して載置で
きるように複数個の固定部材１４で板状体１２、１３を
接着、固定している。
【００１９】また、上治具１１は、下治具１５と接触し
ていない側面２０ａに密着させた状態でセラミック成形
体２０に載せることができるように構成されており、具
体的には、下治具１５とほぼ同様に板状体１６、１７と
これを支持、固定する支持部材１８により構成されてい
る。なお、この場合、上治具１１と下治具１５とは、上
下を逆にしても使用することができるようになってい
る。
ていない側面２０ａに密着させた状態でセラミック成形
体２０に載せることができるように構成されており、具
体的には、下治具１５とほぼ同様に板状体１６、１７と
これを支持、固定する支持部材１８により構成されてい
る。なお、この場合、上治具１１と下治具１５とは、上
下を逆にしても使用することができるようになってい
る。
【００２０】また、本発明の乾燥用治具は、図２に示す
ように、水分の吸収が可能な弾性部材１９を介してセラ
ミック成形体２０の側面２０ａと接触させるように構成
されていてもよい。
ように、水分の吸収が可能な弾性部材１９を介してセラ
ミック成形体２０の側面２０ａと接触させるように構成
されていてもよい。
【００２１】さらに、図３に示すように、本発明の乾燥
用治具は、板状体４２、４３が支持部材４４のみで支
持、固定され、板状体４２、４３同士は接触せず、板状
体４２と板状体４３の間から水分を飛散することができ
るように構成されていてもよい。
用治具は、板状体４２、４３が支持部材４４のみで支
持、固定され、板状体４２、４３同士は接触せず、板状
体４２と板状体４３の間から水分を飛散することができ
るように構成されていてもよい。
【００２２】上記板状体の材質としては、例えば、熱硬
化性樹脂、熱可塑性樹脂、セラミック、これらの複合材
料等が挙げられるが、これらのなかでは、熱硬化性樹脂
や複合材料が好ましく、特に、誘電率が低く、マイクロ
波の透過率が高く、耐熱性に優れるガラスエポキシ板が
最も好ましい。また、セラミック成形体２０と乾燥用治
具１１、１５との間に介装する上記弾性部材としては、
プラスチック製又はゴム製の多孔質弾性部材が好まし
く、シリコンスボンジがより好ましい。
化性樹脂、熱可塑性樹脂、セラミック、これらの複合材
料等が挙げられるが、これらのなかでは、熱硬化性樹脂
や複合材料が好ましく、特に、誘電率が低く、マイクロ
波の透過率が高く、耐熱性に優れるガラスエポキシ板が
最も好ましい。また、セラミック成形体２０と乾燥用治
具１１、１５との間に介装する上記弾性部材としては、
プラスチック製又はゴム製の多孔質弾性部材が好まし
く、シリコンスボンジがより好ましい。
【００２３】このような構成の乾燥治具を用いることに
より、セラミック成形体２０は、上治具１１と下治具１
５とに包囲され、実質的に上治具１１と下治具１５とか
らなる型枠に強制的にはめこまれた状態と同じ状態にな
っているため、変形は発生しない。
より、セラミック成形体２０は、上治具１１と下治具１
５とに包囲され、実質的に上治具１１と下治具１５とか
らなる型枠に強制的にはめこまれた状態と同じ状態にな
っているため、変形は発生しない。
【００２４】この場合、上治具１１は、単にセラミック
成形体２０上に載せてあるだけであるが、自重により充
分にセラミック成形体２０の変形を防止することができ
る。ただし、そのためには、上治具の重量Ｘ（ｋｇ）
は、セラミック成形体の強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）×上治具
のセラミック成形体との接触面積（ｃｍ2 ）＝Ｙ（ｋ
ｇ）とした際、下記の計算式（１）を満足する必要があ
る。 Ｙ×０．６≦Ｘ≦Ｙ×１．５・・・（１）
成形体２０上に載せてあるだけであるが、自重により充
分にセラミック成形体２０の変形を防止することができ
る。ただし、そのためには、上治具の重量Ｘ（ｋｇ）
は、セラミック成形体の強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）×上治具
のセラミック成形体との接触面積（ｃｍ2 ）＝Ｙ（ｋ
ｇ）とした際、下記の計算式（１）を満足する必要があ
る。 Ｙ×０．６≦Ｘ≦Ｙ×１．５・・・（１）
【００２５】すなわち、上治具１１の重量が軽すぎる
と、セラミック成形体２０の変形する際の力が大きいた
め、上治具１１によって、変形を阻止することができ
ず、一方、上治具１１の重量が重すぎると、セラミック
成形体２０に負荷がかかりすぎて、上治具１１の重量に
より変形してしまうことがあるからである。
と、セラミック成形体２０の変形する際の力が大きいた
め、上治具１１によって、変形を阻止することができ
ず、一方、上治具１１の重量が重すぎると、セラミック
成形体２０に負荷がかかりすぎて、上治具１１の重量に
より変形してしまうことがあるからである。
【００２６】また、本発明の乾燥用治具を用いることに
より、セラミック成形体２０の側面２０ａ（表面）から
の水分の蒸発をコントロールすることができるようにな
り、セラミック成形体２０の表面と内部との水分量の不
均一に起因する反り等の変形やセル切れ等を防止するこ
とができる。
より、セラミック成形体２０の側面２０ａ（表面）から
の水分の蒸発をコントロールすることができるようにな
り、セラミック成形体２０の表面と内部との水分量の不
均一に起因する反り等の変形やセル切れ等を防止するこ
とができる。
【００２７】また、上治具と下治具とは、分離している
ため、多少、成形体が乾燥により収縮しても、上治具は
この収縮に追従することができ、密着状態を保って変形
を防止することができる。さらに、セラミック成形体２
０と板状体１２、１３との間に介装した弾性部材１９
は、水分を適当な速度で吸収し、かつ、セラミック成形
体２０の表面近傍を適当な湿度に保つため、セラミック
成形体内部に水分の不均一が発生しにくい。
ため、多少、成形体が乾燥により収縮しても、上治具は
この収縮に追従することができ、密着状態を保って変形
を防止することができる。さらに、セラミック成形体２
０と板状体１２、１３との間に介装した弾性部材１９
は、水分を適当な速度で吸収し、かつ、セラミック成形
体２０の表面近傍を適当な湿度に保つため、セラミック
成形体内部に水分の不均一が発生しにくい。
【００２８】次に、このような本発明の乾燥用治具を用
いてセラミック成形体を乾燥させる方法について、説明
する。本発明の乾燥方法では、セラミック成形体の側面
のほぼ全面を、上記乾燥用治具を用いて包囲した後、上
記セラミック成形体にマイクロ波を照射しながら乾燥さ
せることを特徴とする。
いてセラミック成形体を乾燥させる方法について、説明
する。本発明の乾燥方法では、セラミック成形体の側面
のほぼ全面を、上記乾燥用治具を用いて包囲した後、上
記セラミック成形体にマイクロ波を照射しながら乾燥さ
せることを特徴とする。
【００２９】乾燥を行う際の、マイクロ波のパワー等の
条件は、対象となるセラミック成形体の形状や貫通孔の
大きさに依存するために、一概には規定できないが、例
えば、セラミック成形体の大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ
×３００ｍｍで、貫通孔２１の数が２００個／平方イン
チ、隔壁２２の厚さが０．３５ｍｍの場合、マイクロ波
のパワーは、０．５〜４ｋＷ程度が好ましい。なお、セ
ラミック成形体２０の形状や大きさが異なっても、乾燥
の条件は、上記した条件から大きく外れることはない。
条件は、対象となるセラミック成形体の形状や貫通孔の
大きさに依存するために、一概には規定できないが、例
えば、セラミック成形体の大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ
×３００ｍｍで、貫通孔２１の数が２００個／平方イン
チ、隔壁２２の厚さが０．３５ｍｍの場合、マイクロ波
のパワーは、０．５〜４ｋＷ程度が好ましい。なお、セ
ラミック成形体２０の形状や大きさが異なっても、乾燥
の条件は、上記した条件から大きく外れることはない。
【００３０】マイクロ波を発生させる装置は特に限定さ
れず、従来から用いられている種々の装置を用いること
ができるが、例えば、マイクロ波発生装置を備え、セラ
ミック成形体が通過する部分の上方にマイクロ波攪拌用
スターラーが配設されたものを用いることが望ましい。
れず、従来から用いられている種々の装置を用いること
ができるが、例えば、マイクロ波発生装置を備え、セラ
ミック成形体が通過する部分の上方にマイクロ波攪拌用
スターラーが配設されたものを用いることが望ましい。
【００３１】マイクロ波攪拌用スターラーで攪拌するこ
とによりセラミック成形体２０の全体にマイクロ波を均
一に照射することができる。なお、本発明のセラミック
成形体の乾燥方法で用いる乾燥装置は、通常、マイクロ
コンピュータを内蔵する自動制御装置が組み込まれてお
り、マイクロ波のパワーの設定は勿論のこと、セラミッ
ク成形体が搬入されると、例えば、赤外センサ等により
自動的にセラミック成形体を検知し、マイクロ波を発生
させ、マイクロ波攪拌用スターラーを駆動し、送風機等
を作動させるように構成されている。
とによりセラミック成形体２０の全体にマイクロ波を均
一に照射することができる。なお、本発明のセラミック
成形体の乾燥方法で用いる乾燥装置は、通常、マイクロ
コンピュータを内蔵する自動制御装置が組み込まれてお
り、マイクロ波のパワーの設定は勿論のこと、セラミッ
ク成形体が搬入されると、例えば、赤外センサ等により
自動的にセラミック成形体を検知し、マイクロ波を発生
させ、マイクロ波攪拌用スターラーを駆動し、送風機等
を作動させるように構成されている。
【００３２】従来より、加熱の際に、マイクロ波を照射
することにより加熱することは行われていたが、従来の
方法では、セラミック成形体２０の表面（側面２０ａ）
に近い部分が乾燥しやすく、また、セラミック成形体２
０の長手方向に関しては、中央部において乾燥速度が遅
く、そのため、反りやセル切れが発生しやすかった。
することにより加熱することは行われていたが、従来の
方法では、セラミック成形体２０の表面（側面２０ａ）
に近い部分が乾燥しやすく、また、セラミック成形体２
０の長手方向に関しては、中央部において乾燥速度が遅
く、そのため、反りやセル切れが発生しやすかった。
【００３３】しかし、本発明では、上記した乾燥用治具
を用いているので、マイクロ波により乾燥中、セラミッ
ク成形体２０は、上治具と下治具とに包囲され、実質的
に上治具と下治具とからなる型枠に強制的にはめこまれ
た状態と同じ状態になっているため、変形は発生しな
い。
を用いているので、マイクロ波により乾燥中、セラミッ
ク成形体２０は、上治具と下治具とに包囲され、実質的
に上治具と下治具とからなる型枠に強制的にはめこまれ
た状態と同じ状態になっているため、変形は発生しな
い。
【００３４】また、上治具と下治具がセラミック成形体
の側面に密着することにより、セラミック成形体２０の
側面２０ａ部分からの水分の蒸発をコントロールするこ
とができるようになり、セラミック成形体２０の表面と
内部との水分量の不均一に起因する反り等の変形やセル
切れ等を防止することができる。
の側面に密着することにより、セラミック成形体２０の
側面２０ａ部分からの水分の蒸発をコントロールするこ
とができるようになり、セラミック成形体２０の表面と
内部との水分量の不均一に起因する反り等の変形やセル
切れ等を防止することができる。
【００３５】また、上治具と下治具とは、分離している
ため、成形体が乾燥により収縮しても、上治具はこの収
縮に追従することができ、密着状態を保つことができ、
反りやセル切れ等を発生させない。
ため、成形体が乾燥により収縮しても、上治具はこの収
縮に追従することができ、密着状態を保つことができ、
反りやセル切れ等を発生させない。
【００３６】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【００３７】実施例１ 平均粒子径１０μｍのα型炭化珪素粉末７０重量部、平
均粒子径０．７μｍのβ型炭化珪素粉末３０重量部、メ
チルセルロース５重量部、分散剤４重量部、水２０重量
部を配合して均一に混合することにより、原料の混合組
成物を調製した。この混合組成物を押出成形機に充填
し、押出速度２ｃｍ／分にて図１に示すようなハニカム
成形体２０を作製した。このハニカム成形体２０は、そ
の大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ×３００ｍｍで、貫通孔
２１の数が２００個／平方インチ、隔壁２２の厚さが
０．３５ｍｍであった。
均粒子径０．７μｍのβ型炭化珪素粉末３０重量部、メ
チルセルロース５重量部、分散剤４重量部、水２０重量
部を配合して均一に混合することにより、原料の混合組
成物を調製した。この混合組成物を押出成形機に充填
し、押出速度２ｃｍ／分にて図１に示すようなハニカム
成形体２０を作製した。このハニカム成形体２０は、そ
の大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ×３００ｍｍで、貫通孔
２１の数が２００個／平方インチ、隔壁２２の厚さが
０．３５ｍｍであった。
【００３８】次に、図１に示すセラミック成形体の乾燥
用治具１０を用い、図１に示すように、下治具１５にセ
ラミック成形体２０を載置した後、上治具１１をセラミ
ック成形体２０の上に載せ、この状態で乾燥装置に搬入
し、マイクロ波のパワーを３ｋＷに設定してセラミック
成形体の乾燥を行った。そして、乾燥開始から一定時間
後にセラミック成形体を取り出し、図４（ａ）に示すよ
うに、セラミック成形体の乾燥体１００をエリア１、エ
リア２、エリア３に分割し、さらに、図４（ｂ）に示す
ように、これらを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各
部における重量減少率を測定した。その結果を図５に示
した。
用治具１０を用い、図１に示すように、下治具１５にセ
ラミック成形体２０を載置した後、上治具１１をセラミ
ック成形体２０の上に載せ、この状態で乾燥装置に搬入
し、マイクロ波のパワーを３ｋＷに設定してセラミック
成形体の乾燥を行った。そして、乾燥開始から一定時間
後にセラミック成形体を取り出し、図４（ａ）に示すよ
うに、セラミック成形体の乾燥体１００をエリア１、エ
リア２、エリア３に分割し、さらに、図４（ｂ）に示す
ように、これらを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各
部における重量減少率を測定した。その結果を図５に示
した。
【００３９】比較例１ まず、実施例１と同様の条件でセラミック成形体を作製
した。次に、乾燥用治具を用いず、裸の状態でマイクロ
波を照射したほかは、実施例１と同様にしてセラミック
成形体の乾燥を行い、セラミック成形体の各部における
重量減少率を測定した。そして、乾燥開始から一定時間
後にセラミック成形体を取り出し、図４（ａ）に示すよ
うに、セラミック成形体の乾燥体１００をエリア１、エ
リア２、エリア３に分割し、さらに、図４（ｂ）に示す
ように、これらを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各
部における重量減少率を測定した。その結果を図５に示
した。
した。次に、乾燥用治具を用いず、裸の状態でマイクロ
波を照射したほかは、実施例１と同様にしてセラミック
成形体の乾燥を行い、セラミック成形体の各部における
重量減少率を測定した。そして、乾燥開始から一定時間
後にセラミック成形体を取り出し、図４（ａ）に示すよ
うに、セラミック成形体の乾燥体１００をエリア１、エ
リア２、エリア３に分割し、さらに、図４（ｂ）に示す
ように、これらを外側のＡ部と中側のＢ部とに分け、各
部における重量減少率を測定した。その結果を図５に示
した。
【００４０】図５に示すグラフより明らかなように、比
較例１では、各部分で重量減少率が異なっており、不均
一に乾燥が行われているのに対し、実施例１の場合に
は、乾燥時間の経過とともに、各部においてほぼ均一に
重量が減少していっており、本発明の乾燥方法を用いる
ことにより、セラミック成形体を均一に乾燥させること
ができることが実証された。
較例１では、各部分で重量減少率が異なっており、不均
一に乾燥が行われているのに対し、実施例１の場合に
は、乾燥時間の経過とともに、各部においてほぼ均一に
重量が減少していっており、本発明の乾燥方法を用いる
ことにより、セラミック成形体を均一に乾燥させること
ができることが実証された。
【００４１】
【発明の効果】本発明のセラミック成形体の乾燥用治具
は、上述の通りであるので、マイクロ波を照射する方法
によりセラミック成形体を乾燥させる際、セラミック成
形体に反りやセル切れ等を発生させず、全体を均一に乾
燥させることができる。
は、上述の通りであるので、マイクロ波を照射する方法
によりセラミック成形体を乾燥させる際、セラミック成
形体に反りやセル切れ等を発生させず、全体を均一に乾
燥させることができる。
【００４２】また、本発明のセラミック成形体の乾燥方
法は、上述の通りであるので、セラミック成形体に反り
やセル切れ等を発生させず、全体を均一に乾燥させるこ
とができる。
法は、上述の通りであるので、セラミック成形体に反り
やセル切れ等を発生させず、全体を均一に乾燥させるこ
とができる。
【図１】本発明のセラミック成形体の乾燥用治具の一実
施形態を模式的に示す斜視図である。
施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明のセラミック成形体の乾燥用治具の別の
実施形態を模式的に示す正面図である。
実施形態を模式的に示す正面図である。
【図３】本発明のセラミック成形体の乾燥用治具の更に
別の実施形態を模式的に示す正面図である。
別の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図４】（ａ）は、実施例１及び比較例１において成形
体の重量減少を測定した部分を示す斜視図であり、
（ｂ）は、その正面図である。
体の重量減少を測定した部分を示す斜視図であり、
（ｂ）は、その正面図である。
【図５】実施例１及び比較例１における成形体の測定部
分と重量減少との関係を示すグラフである。
分と重量減少との関係を示すグラフである。
【図６】セラミックフィルタを模式的に示す斜視図であ
る。
る。
【図７】（ａ）は、セラミックフィルタを構成する多孔
質セラミック部材を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）
は、その長手方向に平行な縦断面図である。
質セラミック部材を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）
は、その長手方向に平行な縦断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、種々の条件で乾燥した後の
セラミック成形体を模式的に示した斜視図である。
セラミック成形体を模式的に示した斜視図である。
１０、４０ セラミック成形体の乾燥用治具 １１ 上治具 １２、１３、１６、１７、４２、４３ 板状体 １４、１８、４４ 支持部材 １５、４１ 下治具 １９ 弾性部材 ２０ セラミック成形体 ２０ａ 側面 ２１ 貫通孔 ２２ 隔壁 ３０ 多孔質セラミック部材 ３１ 貫通孔 ３２ 隔壁 ３３ 充填剤
Claims (7)
- 【請求項１】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体をマイク
ロ波で乾燥する際に用いる乾燥用治具であって、前記セ
ラミック成形体の長手方向に平行な側面のほぼ全面を密
着状態で包囲するように構成された２個の分離した治具
からなることを特徴とするセラミック成形体の乾燥用治
具。 - 【請求項２】 水分の吸収が可能な弾性部材を介してセ
ラミック成形体の側面と接触させるように構成された請
求項１記載のセラミック成形体の乾燥用治具。 - 【請求項３】 セラミック成形体の乾燥用治具は、セラ
ミック成形体の側面を傾斜させた状態で前記セラミック
成形体を載置することができるように構成された下治具
と、前記下治具に接触していない側面に密着させた状態
で前記セラミック成形体上に載せることができるように
構成された上治具とからなる請求項１又は２記載のセラ
ミック成形体の乾燥用治具。 - 【請求項４】 ２個の分離した治具のうち少なくとも一
の治具は、セラミック成形体を載置する２枚の板状体を
含んで構成され、かつ、前記２枚の板状体の間に水分を
飛散させるための隙間が形成されている請求項１〜３の
いずれかに記載のセラミック成形体の乾燥用治具。 - 【請求項５】 ガラスエポキシ板を主要構成部材とする
請求項１〜４のいずれかに記載のセラミック成形体の乾
燥用治具。 - 【請求項６】 上治具の重量Ｘ（ｋｇ）は、セラミック
成形体の強度（ｋｇ／ｃｍ2 ）×上治具のセラミック成
形体との接触面積（ｃｍ2 ）＝Ｙ（ｋｇ）とした際、下
記の計算式（１）を満足する請求項１〜５のいずれかに
記載のセラミック成形体の乾燥用治具。 Ｙ×０．６≦Ｘ≦Ｙ×１．５・・・（１） - 【請求項７】 セラミック粉末とバインダーと分散媒液
との混合組成物からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて
長手方向に並設された柱状のセラミック成形体の乾燥方
法であって、前記セラミック成形体の長手方向に平行な
側面のほぼ全面を、請求項１〜６のいずれかに記載のセ
ラミック成形体の乾燥用治具を用いて包囲した後、前記
セラミック成形体にマイクロ波を照射しながら乾燥させ
ることを特徴とするセラミック成形体の乾燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11184829A JP2001019533A (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | セラミック成形体の乾燥用治具及びそれを用いた乾燥方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11184829A JP2001019533A (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | セラミック成形体の乾燥用治具及びそれを用いた乾燥方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001019533A true JP2001019533A (ja) | 2001-01-23 |
| JP2001019533A5 JP2001019533A5 (ja) | 2005-09-15 |
Family
ID=16160040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11184829A Pending JP2001019533A (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | セラミック成形体の乾燥用治具及びそれを用いた乾燥方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001019533A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003082540A1 (fr) | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Procede de sechage d'un corps forme en nid d'abeille |
| WO2003082537A1 (fr) | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Procede de fabrication d'une structure en nid d'abeille |
| JP2006336952A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Inax Corp | セラミックス成形体の乾燥又は焼成方法 |
| EP1826517A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-29 | Ibiden Co., Ltd. | Drying jig, drying method of honeycomb molded body, and manufacturing method of honeycomb structured body |
| JP2009012482A (ja) * | 2008-10-02 | 2009-01-22 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | セラミック成形体のマイクロ波乾燥装置に用いるセラミック成形体乾燥用治具 |
| KR101076121B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2011-10-21 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 허니컴 형태의 세라믹 성형체의 건조 방법 |
| KR101367945B1 (ko) * | 2007-05-28 | 2014-02-27 | 주식회사 칸세라 | 탄화규소 허니컴 세그먼트 압출물의 건조지그 및 건조방법 |
| US11168033B2 (en) | 2017-03-24 | 2021-11-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for drying columnar honeycomb formed body and method for producing columnar honeycomb structure |
| CN114605162A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 山东奥福环保科技股份有限公司 | 一种碳化硅颗粒捕集器拼装装置 |
-
1999
- 1999-06-30 JP JP11184829A patent/JP2001019533A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003082540A1 (fr) | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Procede de sechage d'un corps forme en nid d'abeille |
| WO2003082537A1 (fr) | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Procede de fabrication d'une structure en nid d'abeille |
| US7431873B2 (en) | 2002-03-28 | 2008-10-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for manufacturing honeycomb structure |
| KR101076121B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2011-10-21 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 허니컴 형태의 세라믹 성형체의 건조 방법 |
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| US11168033B2 (en) | 2017-03-24 | 2021-11-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for drying columnar honeycomb formed body and method for producing columnar honeycomb structure |
| DE102018204430B4 (de) | 2017-03-24 | 2022-09-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Verfahren zum trocknen von säulenförmigen wabenkörpern und verfahren zum herstellen von säulenförmigen wabenkörpern |
| CN114605162A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 山东奥福环保科技股份有限公司 | 一种碳化硅颗粒捕集器拼装装置 |
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