JP2001278672A - Method for manufacturing ceramic material - Google Patents

Method for manufacturing ceramic material

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JP2001278672A
JP2001278672A JP2000098740A JP2000098740A JP2001278672A JP 2001278672 A JP2001278672 A JP 2001278672A JP 2000098740 A JP2000098740 A JP 2000098740A JP 2000098740 A JP2000098740 A JP 2000098740A JP 2001278672 A JP2001278672 A JP 2001278672A
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ceramic
slurry
curing
raw material
cured
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JP2000098740A
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Minoru Takahashi
実 高橋
Keiyu Mizuno
敬友 水野
Makio Naito
牧男 内藤
Hiroya Abe
浩也 阿部
Takehisa Fukui
武久 福井
Ko Seino
香 情野
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Japan Fine Ceramics Center
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Japan Fine Ceramics Center
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a ceramic material whose element is easily changed into any shape and composition. SOLUTION: The method comprises conjugation, curing, drying, degreasing and sintering process. A curable ceramic slurry containing one or more kinds of ceramics is conjugated in the conjugation process. A conjugated slurry is cured in a wet form in the curing process. Then the cured material is dried, degreased and sintered in order in drying, degreasing and sintering process, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、セラミックスの
各種要素が制御されたセラミックス材料及びその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic material in which various elements of the ceramic are controlled, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、セラミックス材料の重要な要素の
一つである気孔に関して、その孔径、気孔率、気孔構造
等を制御しようとすることが行われている。例えば、こ
れらを制御可能なセラミックス材料の製造方法として、
下の3つの方法がある。第1の方法は、セラミックス粉
体(μmオーダー程度)を不完全な焼成により、粉体サ
イズ程度の気孔を有するセラミックス多孔体とする方法
である。この方法は、緻密体の作製を目的とした焼成プ
ロセスに対して、焼成を低温・短時間に設定するもので
ある。この方法によれば、原料の粉体サイズで気孔径を
ある程度制御することができる。制御できる気孔径は、
大きくてもμm程度である。
2. Description of the Related Art In recent years, attempts have been made to control the pore size, porosity, pore structure, etc. of pores, which are one of the important elements of ceramic materials. For example, as a method of manufacturing a ceramic material capable of controlling these,
There are three methods below. The first method is a method in which a ceramic powder (on the order of μm) is incompletely fired to form a porous ceramic body having pores of the size of the powder. In this method, the firing is set at a low temperature and in a short time in a firing process for producing a dense body. According to this method, the pore diameter can be controlled to some extent by the powder size of the raw material. The pore size that can be controlled is
It is about μm at most.

【0003】第2の方法は、セラミック粉末原料あるい
はセラミックススラリーに有機物を混合し、脱脂、焼成
プロセスにおいて有機物を除去する方法である。この方
法は、含有有機物の量で気孔率を制御し、有機物のサイ
ズで気孔径をある程度制御できるが、気孔径分布を制御
することは難しい。第3の方法は、3次元の網目構造を
有機物で形成し(一般にウレタン樹脂)セラミックスス
ラリーをその有機物に含浸させた後、焼成して多孔体を
得る方法である。
A second method is a method of mixing an organic substance into a ceramic powder raw material or a ceramic slurry and removing the organic substance in a degreasing and firing process. In this method, the porosity can be controlled by the amount of the organic substance contained, and the pore diameter can be controlled to some extent by the size of the organic substance, but it is difficult to control the pore diameter distribution. The third method is a method in which a three-dimensional network structure is formed of an organic substance (generally a urethane resin), and a ceramic slurry is impregnated with the organic substance and fired to obtain a porous body.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】これらの方法において
は、気孔存在形態の制御性、成形性、得られたセラミッ
クスの強度等において、必ずしも十分ではなかった。ま
た、近年、特に、セラミックス材料の組成、組織、気孔
構造、耐熱性、熱伝導性等の各種要素を制御することに
よって、用途によって必要とされる特性を付与して、よ
り実用的なセラミックス材料が要望されるようになって
きている。特に、セラミックス材料の上記各種要素を制
御して、材料を複素化することにより、機能が傾斜した
材料が要望されるようになっている。加えて、用途に応
じた機能の発揮には、ニアネットシェイプの焼結体が得
られることも要望されている。
However, in these methods, the controllability of the form of pores, the formability, the strength of the obtained ceramic, and the like are not always sufficient. In recent years, in particular, by controlling various elements such as the composition, structure, pore structure, heat resistance, and heat conductivity of the ceramic material, the characteristics required by the application have been imparted, and a more practical ceramic material has been provided. Is being demanded. In particular, by controlling the above-mentioned various elements of the ceramic material and complexing the material, a material having a tilted function has been demanded. In addition, it is also required that a near net-shaped sintered body be obtained in order to exhibit functions according to the application.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、セ
ラミックスの要素を容易に制御できるセラミックス材料
の製造方法を提供することを目的とする。また、高度に
セラミックスの要素が制御されたセラミックス材料を提
供することも、本発明の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a ceramic material which can easily control the ceramic elements. It is another object of the present invention to provide a ceramic material in which the elements of the ceramic are highly controlled.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、硬化能を
備えるセラミックススラリーを積層することにより、未
硬化状態の積層体を得、さらにこの積層体を硬化させる
ことにより、所望のセラミックス要素を容易に付与でき
ることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明
は、セラミックス材料の製造方法であって、硬化能を備
えるセラミックススラリーを接合する工程と、前記工程
で得られたセラミックススラリーの接合体を保水状態で
硬化して、保水性の硬化体を得る工程と、このこの硬化
体を乾燥する工程と、乾燥した硬化体を脱脂する工程
と、脱脂した硬化体を焼成する工程、とを備える、方法
を提供する。この方法によると、前記接合工程により、
セラミックススラリーの接合体に種々の形状を付与でき
る。また、異なるセラミックス要素を付与できる2種以
上のセラミックススラリーを用いることにより、セラミ
ックス要素が複合化された接合体が得られる。これらの
接合体を保水状態で硬化することにより、接合体の形状
や要素分布が維持された硬化体が得られ、結果として、
接合体の形状や要素分布が保持された焼成体を得ること
ができる。
Means for Solving the Problems The present inventors obtain an uncured laminate by laminating ceramic slurries having curability, and further cure the laminate to obtain a desired ceramic element. Have been found, and the present invention has been completed. That is, the present invention relates to a method of manufacturing a ceramic material, comprising the steps of: joining a ceramic slurry having curability; and curing the joined body of the ceramic slurry obtained in the step in a water-retaining state to cure water retention. A method comprising the steps of obtaining a body, drying this cured body, degreased dried cured body, and firing the degreased cured body is provided. According to this method, by the joining step,
Various shapes can be given to the joined body of the ceramic slurry. Further, by using two or more types of ceramic slurries capable of providing different ceramic elements, a joined body in which the ceramic elements are combined can be obtained. By curing these bonded bodies in a water-retaining state, a cured body in which the shape and element distribution of the bonded bodies are maintained is obtained, and as a result,
A fired body in which the shape and element distribution of the joined body are maintained can be obtained.

【0007】また、本発明は、セラミックス材料の製造
方法であって、硬化能を備え、前記セラミックス材料に
所定のセラミックス要素の変化を付与可能に、1種類以
上のセラミックススラリーを接合する工程と、この接合
体を保水状態で硬化して、保水性の硬化体を得る工程
と、この硬化体を乾燥する工程と、乾燥した硬化体を脱
脂する工程と、脱脂した硬化体を焼成する工程、とを備
える、方法を提供する。この製造方法によると、セラミ
ックス要素の変化を付与可能に、硬化能を備えるセラミ
ックススラリーを接合することにより、所望のセラミッ
クス要素が連続的、あるいは断続的に変化した、接合体
を得ることができ、前記セラミックス要素の変化が保持
されたセラミックス材料(焼成体)を得ることができ
る。
The present invention also relates to a method for producing a ceramic material, which comprises a step of bonding one or more ceramic slurries having a hardening ability and capable of imparting a change of a predetermined ceramic element to the ceramic material; The step of curing the joined body in a water-retentive state to obtain a water-retained cured body, the step of drying the cured body, the step of degreasing the dried cured body, and the step of firing the degreased cured body, Providing a method comprising: According to this manufacturing method, it is possible to obtain a joined body in which a desired ceramic element is continuously or intermittently changed by joining a ceramic slurry having a hardening ability so that a change in the ceramic element can be given, A ceramic material (fired body) in which the change of the ceramic element is maintained can be obtained.

【0008】これらの発明において、前記セラミックス
スラリーが気泡を有している場合には、多孔性のセラミ
ックス材料を得ることができる。また、前記セラミック
ス要素が気孔であると、気孔が傾斜されたセラミックス
材料を得ることができる。また、気泡含有セラミックス
スラリーを用いる場合、当該気泡含有セラミックススラ
リーの気泡保持能力及び/又は設定された硬化時間が異
なる2種以上のセラミックススラリーを用いることによ
り、セラミックス材料の気孔について変化が付与された
セラミックス材料を得ることができる。
In these inventions, when the ceramic slurry has air bubbles, a porous ceramic material can be obtained. Further, when the ceramic element has pores, a ceramic material having inclined pores can be obtained. Further, when using the bubble-containing ceramic slurry, the pores of the ceramic material are changed by using two or more kinds of ceramic slurries having different bubble-holding ability and / or a set curing time of the bubble-containing ceramic slurry. A ceramic material can be obtained.

【0009】これらの方法において、前記硬化工程にお
いて、前記接合体の2以上の領域に、それぞれ異なる硬
化条件を付与することにより、異なるセラミックス要素
を有する2以上の領域を有するセラミックス材料を得る
ことができる。特に、気泡含有セラミックススラリーを
用いる場合において、接合体の2以上の領域に異なる硬
化条件を付与することにより、気孔径、気孔率(量)に
ついて異なる2以上の相を有するセラミックス材料を得
ることができる。前記接合体の2以上の相は、それぞれ
接合されたスラリーに対応することが好ましい。
In these methods, in the hardening step, a ceramic material having two or more areas having different ceramic elements can be obtained by applying different hardening conditions to two or more areas of the joined body. it can. In particular, when using a bubble-containing ceramic slurry, it is possible to obtain a ceramic material having two or more phases different in pore diameter and porosity (amount) by applying different curing conditions to two or more regions of the joined body. it can. Preferably, the two or more phases of the joined body each correspond to the joined slurry.

【0010】また、本発明は、原料組成及び/又は原料
の粒子径が連続的あるいは断続的に変化するセラミック
ス原料の保水性硬化体を焼成する、セラミックス材料の
製造方法を提供する。また、原料組成、原料の粒子径、
原料粒子の形態、気孔径、及び気孔率からなる群から選
択される少なくとも1種類のセラミックス要素が連続的
あるいは断続的に変化するセラミックス原料の保水性硬
化体を焼成する、セラミックス材料の製造方法を提供す
る。これらの発明によると、原料組成、原料の粒子径、
原料の粒子形態、気孔径、及び気孔率のいずれか1種以
上が傾斜するセラミックス材料を得ることができる。
The present invention also provides a method for producing a ceramic material, which comprises firing a water-retentive cured body of a ceramic raw material in which the raw material composition and / or the particle diameter of the raw material continuously or intermittently change. Also, the raw material composition, the particle size of the raw material,
A method for producing a ceramic material, comprising firing at least one type of ceramic element selected from the group consisting of raw material particle form, pore diameter, and porosity, a water-retentive cured body of a ceramic raw material that changes continuously or intermittently. provide. According to these inventions, the raw material composition, the particle size of the raw material,
It is possible to obtain a ceramic material in which at least one of the particle morphology, pore diameter, and porosity of the raw material is inclined.

【0011】さらに、本発明は、原料組成及び/又は原
料の粒子径が連続的あるいは断続的に変化するセラミッ
クス原料の硬化体を焼成して得られる、セラミックス材
料を提供する。また、原料組成、原料の粒子径、原料の
粒子形態、気孔径、及び気孔率からなる群から選択され
る少なくとも1種類のセラミックス要素が異なる2以上
のセラミックス原料相が接合されて焼成されている、セ
ラミックス材料を提供する。これらのセラミックス材料
は、前記セラミックス要素が変化する1以上の境界を備
えるようにすることもできる。
Further, the present invention provides a ceramic material obtained by firing a cured body of a ceramic raw material in which the raw material composition and / or the particle diameter of the raw material continuously or intermittently change. Further, two or more ceramic raw material phases in which at least one type of ceramic element selected from the group consisting of a raw material composition, a raw material particle diameter, a raw material particle form, a pore diameter, and a porosity are joined and fired. Provide ceramic materials. These ceramic materials can also have one or more boundaries at which the ceramic elements change.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本明細書において開示されるセラミ
ックス材料の製造方法は、いずれも、硬化能を備えるセ
ラミックススラリーを接合し、この接合体に水分を保持
させた状態で硬化し、乾燥し、脱脂し、焼成する、方法
である。また、本明細書において開示されるセラミック
ス材料は、前記セラミックス材料の製造方法によって製
造されるものであり、所望の形状及び/又はセラミック
ス要素分布が付与された材料である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. Any of the methods for manufacturing a ceramic material disclosed in the present specification, a ceramic slurry having curability is joined, cured in a state where moisture is held in the joined body, dried, degreased, and fired. Is the way. The ceramic material disclosed in the present specification is manufactured by the above-described method for manufacturing a ceramic material, and is a material having a desired shape and / or ceramic element distribution.

【0013】(セラミックス材料の製造方法) (硬化能を有するセラミックススラリーの調製)セラミ
ックススラリーには、セラミックス粉末と、セラミック
ス粉末の分散媒体と、スラリーに硬化能を付与できる成
分とを含有している。また、好ましくは、セラミックス
粉末を均一に分散させるための分散剤を含有している。
(Preparation Method of Ceramic Material) (Preparation of Ceramic Slurry Having Hardening Ability) The ceramic slurry contains a ceramic powder, a dispersion medium of the ceramic powder, and a component capable of imparting hardening ability to the slurry. . Further, preferably, a dispersant for uniformly dispersing the ceramic powder is contained.

【0014】セラミックス粉末のセラミックス成分とし
ては、特に種類を限定せず、公知の酸化物系または非酸
化物系のセラミックスや、粘土鉱物を、1種あるいは2
種以上を組み合わせて使用することができる。粉末を構
成する粒子形態は特に限定しない。酸化物系セラミック
スとしては、アルミナ系、ムライト系、ジルコニア系等
を挙げることができ、非酸化物系セラミックスとして
は、炭化ケイ素系、窒化ケイ素系、窒化アルミニウム
系、窒化ホウ素系、グラファイト系等を挙げることがで
きる。好ましくは、酸化物セラミックス系であり、特
に、アルミナ系が好ましい。平均粒径は特に限定しない
が、好ましくは、0.1μm以上10μm未満である。
この範囲の平均粒径のセラミックスを用いると、分散性
が良好であり、また、焼結して得られる焼結体の強度と
して、25Mpa以上が得られやすいからである。平均
粒径は、より好ましくは、0.1μm以上5μm以下で
ある。さらに好ましくは、0.1μm以上1μm以下で
あり、最も好ましくは、0.1μm以上0.6μm以下
である。
The ceramic component of the ceramic powder is not particularly limited, and may be a known oxide or non-oxide ceramic or clay mineral.
More than one species can be used in combination. The form of the particles constituting the powder is not particularly limited. Examples of the oxide-based ceramics include alumina-based, mullite-based, and zirconia-based ceramics, and examples of the non-oxide-based ceramics include silicon carbide-based, silicon nitride-based, aluminum nitride-based, boron nitride-based, and graphite-based ceramics. Can be mentioned. An oxide ceramic is preferred, and an alumina is particularly preferred. The average particle size is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and less than 10 μm.
If a ceramic having an average particle size in this range is used, the dispersibility is good, and the strength of a sintered body obtained by sintering is easily 25 Mpa or more. The average particle size is more preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less. More preferably, it is 0.1 μm or more and 1 μm or less, and most preferably 0.1 μm or more and 0.6 μm or less.

【0015】セラミックス粉末の分散媒体は、特に限定
しないで水、有機溶媒、これらの混合溶媒等を使用する
ことができる。好ましくは、水である。分散剤として、
従来公知の各種分散剤を、スラリーに含まれるセラミッ
クス成分やその他の成分を考慮して選択して用いること
ができる。代表的には、ポリカルボン酸アンモニウム系
分散剤(アニオン系分散剤)を用いることができる。
The dispersion medium of the ceramic powder is not particularly limited, and water, an organic solvent, a mixed solvent thereof or the like can be used. Preferably, it is water. As a dispersant,
Conventionally known various dispersants can be selected and used in consideration of the ceramic component and other components contained in the slurry. Typically, an ammonium polycarboxylate dispersant (anionic dispersant) can be used.

【0016】スラリーに硬化能を付与可能な成分として
は、通常のゲル化剤や、モノマーやオリゴマー等を含む
重合性材料を挙げることができる。ゲル化剤を使用する
と、温度制御やpH制御等によりスラリーを硬化させる
ことができる。ゲル化剤としては、でんぷん、コラーゲ
ン、ゼラチン、アガロース、寒天、アルギン酸ナトリウ
ム等の天然高分子あるい合成高分子等、公知のゲル化剤
を例示できる。このようなゲル化剤は、単独であるいは
2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of the component capable of imparting curability to the slurry include ordinary gelling agents and polymerizable materials including monomers and oligomers. When a gelling agent is used, the slurry can be hardened by temperature control, pH control, or the like. Examples of the gelling agent include known gelling agents such as starch, collagen, gelatin, agarose, agar, and natural or synthetic polymers such as sodium alginate. Such gelling agents can be used alone or in combination of two or more.

【0017】重合性材料を用いると、モノマーの重合に
より、スラリーを硬化させることができる。また、重合
性材料を用いた場合には、硬化後には、これらの材料に
よって生成される重合体が形成される。重合性材料とし
ては、保水状態で硬化可能な合成樹脂を生成可能な、モ
ノマー等と重合開始剤や硬化剤等との組み合わせを、知
の各種合成樹脂の材料から選択することができる。例え
ば、重合性材料は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の熱
硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル等の熱可塑性樹脂、あるいは光硬化性樹脂を生成可
能なモノマー等を含む材料を用いることができる。この
場合、好ましくは、重合は、ラジカル重合である。
When a polymerizable material is used, the slurry can be hardened by polymerization of the monomer. In the case where a polymerizable material is used, a polymer formed by these materials is formed after curing. As the polymerizable material, a combination of a monomer or the like and a polymerization initiator or a curing agent capable of producing a synthetic resin curable in a water-retaining state can be selected from various known synthetic resin materials. For example, the polymerizable material may be a material containing a thermosetting resin such as an acrylic resin or a urethane resin, a thermoplastic resin such as polyethylene, polystyrene, or polyvinyl chloride, or a material containing a monomer capable of producing a photocurable resin. it can. In this case, preferably, the polymerization is a radical polymerization.

【0018】重合性材料のモノマーとしては、1官能基
性あるいは2官能基性以上のモノマーを挙げることがで
きる。好ましくは、1または2以上のビニル基やアリル
基等を備えたモノマーを挙げることができる。なお、2
官能基性モノマーは、架橋剤として機能する。スラリー
が水あるいは水性溶媒にて構成される場合には、1また
は2官能基性の重合性モノマーを用いることが好まし
い。また、スラリーが、有機溶媒にて構成される場合に
は、2官能基性の重合性モノマーを用いることが好まし
い。特に、スラリーを水を溶媒として調製する場合に
は、好ましくは、少なくとも1種の1官能基性のアクリ
ル酸アミドと、少なくとも1種の2官能基性のアクリル
酸アミドとを組み合わせて使用する。また、スラリーを
有機溶媒で調製する場合には、好ましくは、少なくとも
2種の2官能基性のアクリル酸を組み合わせて使用す
る。
As the monomer of the polymerizable material, a monomer having one functional group or two or more functional groups can be exemplified. Preferably, a monomer having one or more vinyl groups or allyl groups can be used. In addition, 2
The functional monomer functions as a crosslinking agent. When the slurry is composed of water or an aqueous solvent, it is preferable to use a mono- or bifunctional polymerizable monomer. When the slurry is composed of an organic solvent, it is preferable to use a bifunctional polymerizable monomer. In particular, when the slurry is prepared using water as a solvent, preferably, at least one monofunctional acrylamide and at least one bifunctional acrylamide are used in combination. When the slurry is prepared with an organic solvent, preferably, at least two kinds of bifunctional acrylic acid are used in combination.

【0019】重合性材料を用いる場合において、特に、
重合開始剤の種類や量によって重合速度が変化すること
がある。なお、重合開始剤は、通常は、室温では不活性
である場合が多いが、重合開始剤は、必ずしも、モノマ
ー材料と同時に使用してセラミックススラリーを調製す
る必要はない。必要に応じて、モノマーとは別に添加さ
れる。重合開始剤としては、従来公知の各種重合剤を使
用することができる。いかなる重合開始剤を使用するか
は、モノマーの種類やどのように硬化を行うかによって
選択される。1官能基性モノマーや2官能基性モノマー
を使用する場合には、好ましくは、過硫酸アンモニウム
や過硫化カリウム等である。また、2以上の官能基を有
する官能基性モノマーを使用する場合には、好ましく
は、有機過酸化物や過酸化水素化合物や、アゾあるいは
ジアゾ化合物を使用する。好ましくは、過酸化ベンゾイ
ルである。
When using a polymerizable material,
The polymerization rate may change depending on the type and amount of the polymerization initiator. The polymerization initiator is usually inactive at room temperature in many cases, but it is not always necessary to use the polymerization initiator simultaneously with the monomer material to prepare a ceramic slurry. If necessary, it is added separately from the monomer. As the polymerization initiator, conventionally known various polymerization agents can be used. Which polymerization initiator is used is selected depending on the type of the monomer and how the curing is performed. When a monofunctional monomer or a bifunctional monomer is used, it is preferably ammonium persulfate or potassium persulfide. When a functional monomer having two or more functional groups is used, preferably, an organic peroxide, a hydrogen peroxide compound, or an azo or diazo compound is used. Preferably, it is benzoyl peroxide.

【0020】重合触媒を添加すれば、硬化温度やその添
加量により硬化工程の時間を調整することができる。通
常、重合触媒を添加すると、室温付近で速やかにゲル化
(重合)が開始される。したがって、硬化工程の長さを
調節したい場合や、気泡含有スラリーを調製する場合
に、必要に応じて重合触媒の使用や種類が選択される。
重合触媒としては、例えば、N,N,N’,N’−テト
ラメチレンジアミン等を挙げることができる。
If a polymerization catalyst is added, the time of the curing step can be adjusted by the curing temperature and the amount added. Usually, when a polymerization catalyst is added, gelation (polymerization) is started immediately at around room temperature. Therefore, when it is desired to adjust the length of the curing step or when preparing a bubble-containing slurry, the use and type of the polymerization catalyst are selected as necessary.
Examples of the polymerization catalyst include N, N, N ', N'-tetramethylenediamine and the like.

【0021】セラミックススラリーには、公知の滑剤、
増粘剤、糊剤等も加えることができる。増粘剤や糊剤等
としては、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、
サッカロース、糖蜜、キサンタンガム等を例示できる。
増粘剤や糊剤等は、後述するように、気泡含有スラリー
を調製する場合、導入した気泡を安定して保持するのに
適している。さらに、得られるセラミックス材料の強度
等の特性に付与する金属製あるいはセラミックス製繊維
材料や、金属製あるいはセラミックス製のチップ状材料
も加えることができる。さらに、セラミックス多孔体の
焼結を促進する微量の無機化合物を加えることができ
る。特に、気泡含有スラリーを調製する場合には、界面
活性剤を添加することができる。界面活性剤は、気泡の
導入を容易にするとともに、気泡を保持する。また、起
泡剤も添加することができる。界面活性剤及び起泡剤に
ついては後述する。
The ceramic slurry includes a known lubricant,
Thickeners, sizing agents and the like can also be added. Examples of thickeners and sizing agents include methylcellulose, polyvinyl alcohol,
Saccharose, molasses, xanthan gum and the like can be exemplified.
Thickeners, sizing agents, and the like are suitable for stably holding the introduced bubbles when preparing a bubble-containing slurry, as described later. Further, a metal or ceramic fiber material or a metal or ceramic chip material which imparts properties such as strength to the obtained ceramic material can be added. Further, a trace amount of an inorganic compound which promotes sintering of the porous ceramic body can be added. In particular, when preparing a bubble-containing slurry, a surfactant can be added. The surfactant facilitates the introduction of air bubbles and retains the air bubbles. Also, a foaming agent can be added. The surfactant and the foaming agent will be described later.

【0022】以上説明したセラミックススラリーの各成
分は、必要に応じてその添加順序を設定することができ
る。特に、気泡含有セラミックススラリーを調製する場
合には、ゲル化剤あるいはモノマー材料は、気泡導入前
にセラミックススラリーに加えるのが好ましい。一旦、
気泡をスラリーに導入した後に、さらに、硬化材料を加
えると、気泡が消失・減少等する場合もあるからであ
る。また、特に気泡を含有させないセラミックススラリ
ーには、硬化前に脱泡しておくことが好ましく、また、
気泡含有スラリーを調整する場合には、気泡導入前にス
ラリーを脱泡しておくことが好ましい。
The order of addition of each component of the ceramic slurry described above can be set as required. In particular, when preparing a ceramic slurry containing bubbles, it is preferable to add the gelling agent or the monomer material to the ceramic slurry before introducing the bubbles. Once
This is because if a hardening material is further added after the bubbles are introduced into the slurry, the bubbles may disappear or decrease. In addition, it is preferable to defoam the ceramic slurry which does not particularly contain bubbles before curing,
When adjusting the bubble-containing slurry, it is preferable to defoam the slurry before introducing the bubbles.

【0023】(気泡含有セラミックススラリーの調製)
セラミックススラリーに気泡を導入して含気泡セラミッ
クススラリーとするには、各種方法を採用することがで
きる。化学反応等により気泡を発生させることができ
る。例えば、所定の起泡剤(発泡剤)の発泡条件を付与
する場合である。起泡剤としては、タンパク質系起泡
剤、界面活性剤系起泡剤等を使用することができる。ま
た、スラリーを攪拌したり、スラリーにガスを吹き込ん
だりすること等によって、外部からガスを導入してスラ
リーに気泡を導入することもできる。外部から気泡を導
入する方法が、簡便性及びスラリー中の不純物をできる
だけ少なくできるという点において好ましい。外部から
気泡を導入する場合、界面活性剤を添加しておくことに
より、気泡の導入が容易になり、また、導入した気泡を
安定して保持することができる。
(Preparation of ceramic slurry containing bubbles)
Various methods can be employed to introduce bubbles into the ceramic slurry to obtain a bubble-containing ceramic slurry. Bubbles can be generated by a chemical reaction or the like. For example, this is a case where foaming conditions of a predetermined foaming agent (foaming agent) are given. As the foaming agent, a protein-based foaming agent, a surfactant-based foaming agent, and the like can be used. In addition, by stirring the slurry, blowing gas into the slurry, or the like, a gas can be introduced from the outside to introduce bubbles into the slurry. The method of introducing bubbles from the outside is preferable in that it is simple and the impurities in the slurry can be reduced as much as possible. When air bubbles are introduced from the outside, introduction of air bubbles is facilitated by adding a surfactant, and the introduced air bubbles can be stably held.

【0024】界面活性剤としてはアルキルベンゼンスル
ホン酸や、高級アルキルアミノ酸等を例示できる。具体
的には、ドデシルベンゼンスルホン酸、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノラウリレート、ポリオキシエチレン
モノオレート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等である。
Examples of the surfactant include alkylbenzene sulfonic acid and higher alkyl amino acids. Specifically, dodecylbenzene sulfonic acid, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene monooleate, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, and the like.

【0025】硬化材料として重合性材料を用いる場合に
は、予め、モノマー材料を添加したスラリーに対して、
気泡導入時あるいは導入後に、重合開始剤、あるいは重
合開始剤と重合触媒とを合わせて添加することが好まし
い。硬化が開始されると、気泡の形成の制御が困難であ
るからである。
When a polymerizable material is used as the curing material, the slurry to which the monomer material has been added is used in advance.
It is preferable to add a polymerization initiator or a combination of a polymerization initiator and a polymerization catalyst during or after introducing bubbles. This is because when the curing is started, it is difficult to control the formation of bubbles.

【0026】このようなセラミックススラリーあるいは
気泡含有セラミックススラリーには、スラリーの接合に
より最終的に得ようとするセラミックス材料に付与しよ
うとする所望のセラミックス要素の変化因子を付与させ
ておくことができる。例えば、セラミックスの組成につ
いて変化を付与したい場合には、異なるセラミックス組
成のスラリーを調製しておくことができる。ここで、異
なる組成とは、同じ原料を用いるが配合比が異なる場合
と、原料の組み合わせが異なる場合とがある。また、原
料の組み合わせが異なる場合には、少なくとも1種類の
原料が異なる場合をいう。したがって、一部の原料が一
致する場合や、全く異なる原料を用いる場合等が含まれ
る。組成を異ならせる場合においては、それぞれの組成
に基づいて得られる焼成したセラミックス材料の熱膨張
率が近似するような組成とすることが好ましい。焼成後
の一体性を確保するためである。また、一部の原料が一
致するか、あるいは同じ原料を用いるが配合比が異なる
ようなスラリー同士が接合されるようにするのが好まし
い。
Such a ceramic slurry or a bubble-containing ceramic slurry may be provided with a desired ceramic element change factor to be applied to a ceramic material finally obtained by joining the slurry. For example, when it is desired to change the ceramic composition, slurries having different ceramic compositions can be prepared. Here, different compositions include the case where the same raw material is used but the mixing ratio is different, and the case where the combination of raw materials is different. Further, when the combination of raw materials is different, it means that at least one kind of raw material is different. Therefore, a case where some raw materials match, a case where completely different raw materials are used, and the like are included. When the compositions are different, it is preferable that the compositions be such that the thermal expansion coefficients of the fired ceramic materials obtained based on the respective compositions are close to each other. This is to ensure the integrity after firing. In addition, it is preferable that slurries in which a part of the raw materials match or in which the same raw materials are used but the mixing ratios are different are joined.

【0027】また、セラミックス粉末の粒子径や形状に
ついて変化を付与したい場合には、これらのいずれかあ
るいは両方につき異なるセラミックススラリーを調製し
ておくことができる。
When it is desired to change the particle size or shape of the ceramic powder, different ceramic slurries can be prepared for one or both of them.

【0028】さらに、気孔について変化を付与したい場
合には、予め、気泡の導入量や気泡径をが異なるスラリ
ーを調製しておくことができる。スラリーに導入される
気泡の導入量や気泡の径は、界面活性剤の種類や添加
量、あるいはスラリーの温度や濃度で調整することが可
能である。また、スラリーの硬化時間やスラリーの気泡
保持能力が異なるスラリーを調製しておき、かかるスラ
リーを硬化させる工程において、気泡の量や気泡径につ
いて変化を付与することもできる。スラリーの硬化時間
が長いと、硬化工程中に気泡の集合が進行し大きな気泡
が生成されやすくなるからである。また、気泡保持能力
が小さいほど、同じ長さの硬化時間でも、気泡の集合が
促進されて大きな気泡が生成されやすくなるからであ
る。
Further, when it is desired to change the pores, it is possible to prepare in advance slurries having different amounts of introduced bubbles and different bubble diameters. The amount of bubbles introduced into the slurry and the diameter of the bubbles can be adjusted by the type and amount of the surfactant, or the temperature and concentration of the slurry. In addition, it is also possible to prepare slurries having different curing times of the slurry and different slurry holding capacities, and change the amount of bubbles and the diameter of bubbles in the step of curing the slurry. This is because, if the curing time of the slurry is long, the aggregation of bubbles proceeds during the curing step, and large bubbles are likely to be generated. In addition, the smaller the bubble holding ability, the more easily the same length of curing time, the more the bubbles are aggregated, so that large bubbles are easily generated.

【0029】スラリーの硬化時間は、硬化材料の種類や
添加量、スラリーの温度によって変化させることができ
る。硬化材料の種類や添加量を変化させる場合、モノマ
ー材料と重合開始剤、触媒の各種類と各添加量を変化さ
せることができるが、好ましくは、重合開始剤や触媒の
添加量を変化させることが好ましい。硬化時間の制御が
容易だからである。また、ゲル化剤の種類や量やpHに
よっても変化させることができる。また、硬化材料とし
て光硬化性樹脂材料を用いる場合には、光照射の強度等
を調節することにより、硬化時間を制御することができ
る。
The curing time of the slurry can be changed depending on the type and amount of the curing material and the temperature of the slurry. When changing the type and amount of the curing material, the monomer material and the polymerization initiator, each type of catalyst and each amount of addition can be changed, but preferably, the amount of the polymerization initiator and the amount of catalyst added are changed. Is preferred. This is because the control of the curing time is easy. It can also be changed by the type, amount and pH of the gelling agent. When a photocurable resin material is used as the curing material, the curing time can be controlled by adjusting the intensity of light irradiation and the like.

【0030】また、スラリーの温度が低いほど、重合反
応速度は通常低くなり、硬化時間が長くなるため、接合
するスラリーの温度を変化させることによって、気孔に
ついて変化を付与することができる。
Further, the lower the temperature of the slurry, the lower the polymerization reaction rate usually and the longer the curing time. Therefore, the pores can be changed by changing the temperature of the slurry to be joined.

【0031】また、スラリーの気泡保持能力は、使用す
る界面活性剤の種類や添加量によって調製することがで
きる。好ましくは、界面活性剤の種類によって気泡保持
能力を調整する。
The ability of the slurry to retain air bubbles can be adjusted by the type and amount of the surfactant used. Preferably, the bubble retention ability is adjusted depending on the type of the surfactant.

【0032】(セラミックススラリーの接合)次に、こ
のようにして調製したセラミックススラリーを接合す
る。2つのスラリーを接合しようとする場合、第2のス
ラリーとの接触界面をほぼ維持できる程度の形状保持性
を有している第1のスラリーに、第2のスラリーを接触
させることによって実施される。かかる第1のスラリー
の状態は、完全に硬化する前の状態である。第1のスラ
リーは、硬化が開始されていても開始していても、第2
のスラリーとの接触界面が維持できる硬さあるいは粘性
を備えていればよい。すなわち、このような状態が硬化
によって付与されてもよいし、硬化開始前のスラリーの
状態によって備えられていてもよい。このような第1の
スラリーの状態を接合可能状態としては、好ましくは、
第2のスラリーとの接触界面を維持できるようになった
時点あるいはそれにできるだけ近い時点の状態である。
かかる状態で接合すれば、両スラリーの硬化が完了する
までのできるだけ長い時間において接触されることによ
り、より一体性の高い接合状態が得られるからである。
なお、硬化の進行程度は、好ましい接合のタイミング及
び良好な接合状態を得るための好ましい長さの硬化時間
を得るために、必要に応じて調整される。
(Joining of Ceramic Slurry) Next, the ceramic slurry thus prepared is joined. When two slurries are to be joined, the first and second slurries are brought into contact with the first slurries having a shape retention property enough to substantially maintain the contact interface with the second slurries. . The state of the first slurry is a state before it is completely cured. The first slurry, regardless of whether curing has begun or has begun,
What is necessary is just to have hardness or viscosity which can maintain the contact interface with the slurry of the above. That is, such a state may be provided by curing, or may be provided depending on the state of the slurry before the start of curing. Preferably, such a state of the first slurry is set as a bondable state,
This is the state at the time when the contact interface with the second slurry can be maintained or as close as possible.
If the joining is performed in such a state, the two slurries are brought into contact with each other for as long as possible until the curing is completed, so that a joining state with higher integrity can be obtained.
The progress of the curing is adjusted as necessary in order to obtain a preferable bonding timing and a preferable length of hardening time for obtaining a good bonding state.

【0033】セラミックススラリーは、このようにし
て、順次接合することができる。接合は、具体的には、
成形型において順次スラリーを導入して積み重ねること
による積層によって実施できる。また、スラリーが接合
可能な状態になるまでの間、スラリーを導入した領域と
他の領域とを一時的に区画できるような、移動可能な隔
壁を備える成形型を用いることもできる。このような成
形型の一つの領域内にスラリーを導入し、この領域に隣
接する次の領域にスラリーを導入し、スラリーが接合可
能状態になったとき、2つの領域を区画する隔壁を取り
除くこと等により、スラリーを接触させ接合することも
できる。この成形型によると、各種形態の接合界面を形
成できる。
The ceramic slurries can be sequentially joined in this way. The joining is, specifically,
It can be carried out by laminating by successively introducing and stacking slurry in a mold. Further, a mold having a movable partition wall that can temporarily partition the region into which the slurry is introduced and another region until the slurry can be joined can be used. Introducing the slurry into one area of such a mold, introducing the slurry to the next area adjacent to this area, and removing the partition separating the two areas when the slurry is ready for joining. For example, the slurry can be brought into contact with and joined to the slurry. According to this mold, various types of bonding interfaces can be formed.

【0034】なお、本発明の製造方法では、保水状態で
硬化させるものであるため、成形型はスラリー媒体を透
過しない材質の成形面を備えるようにする。また、スラ
リー媒体が蒸散が抑制され、あるいは蒸散できないよう
な成形型を用いるのが好ましい。
In the production method of the present invention, since the resin is cured in a water-retaining state, the mold is provided with a molding surface made of a material that does not transmit the slurry medium. Further, it is preferable to use a mold in which the evaporation of the slurry medium is suppressed or the slurry medium cannot be evaporated.

【0035】(硬化)得られた接合体を、保水状態で硬
化させることにより保水性の硬化体を得る。なお、硬化
の開始は、例えば、重合開始剤の添加により重合が開始
されるようなスラリーの場合には、重合開始剤が添加さ
れて得られたスラリーの調製時点において、あるいは、
温度条件を付与すると硬化するような場合には、当該温
度条件の付与時点において、硬化が開始される。すなわ
ち、スラリーの備える硬化能の種類により、実質的に硬
化が始まる時点は異なる。したがって、本発明の硬化工
程には、硬化工程において初めて硬化が開始する場合の
他、接合前あるいはそのスラリー調製時点において硬化
工程が開始している場合を包含する。
(Curing) The obtained joined body is cured in a water-retaining state to obtain a water-retaining cured body. Incidentally, the start of curing, for example, in the case of a slurry in which polymerization is started by the addition of a polymerization initiator, at the time of preparing a slurry obtained by adding a polymerization initiator, or
In the case where curing is performed when a temperature condition is applied, the curing is started at the time when the temperature condition is applied. That is, the time at which the curing starts substantially differs depending on the type of the curing ability of the slurry. Therefore, the curing step of the present invention includes a case where curing is started for the first time in the curing step, and a case where the curing step is started before joining or at the time of preparing the slurry.

【0036】硬化材料としてゲル化剤を用いた場合に
は、温度制御及び/又はpH制御(気泡導入工程時ある
いはその前に調整しておく)により硬化する。硬化のた
めの条件(温度、pH等)は、ゲル化剤の種類、ゲル濃
度、スラリー中のイオン強度やセラミックス含量等によ
って異なる。これらのパラメータを考慮してスラリー温
度やpHが設定でき、また、これにより硬化のための時
間も調節できる。かかる硬化時間制御は、硬化時におい
て温度条件を付与することもできるが、接合前の各スラ
リー調製時点において実施することが好ましい。
When a gelling agent is used as a curing material, the composition is cured by temperature control and / or pH control (adjusted at or before the bubble introduction step). Conditions for curing (temperature, pH, etc.) vary depending on the type of gelling agent, gel concentration, ionic strength in slurry, ceramic content, and the like. The slurry temperature and pH can be set in consideration of these parameters, and the time for curing can be adjusted accordingly. Such curing time control may be performed at the time of preparation of each slurry before joining, although temperature conditions can be given during curing.

【0037】また、重合性材料を用いる硬化の場合に
は、重合開始剤等、重合開始条件が付与された時点にお
いて硬化が開始される。硬化のための時間は、モノマー
の種類や重合開始剤の種類、溶媒の種類、さらには、重
合触媒の有無、スラリー温度により、スラリー調製時点
において調節できる。硬化の際に、温度条件を付与する
ことにより、硬化時間を制御することもできる。なお、
ラジカル重合により硬化させる場合には、酸素により重
合が阻害されるため、気泡導入から硬化を完了するまで
の操作は、窒素雰囲気下で行うことが好ましい。
In the case of curing using a polymerizable material, the curing is started when polymerization initiation conditions such as a polymerization initiator are given. The time for curing can be adjusted at the time of slurry preparation, depending on the type of monomer, the type of polymerization initiator, the type of solvent, the presence or absence of a polymerization catalyst, and the slurry temperature. At the time of curing, the curing time can be controlled by giving a temperature condition. In addition,
In the case of curing by radical polymerization, since the polymerization is inhibited by oxygen, the operation from the introduction of bubbles to the completion of curing is preferably performed in a nitrogen atmosphere.

【0038】接合されたスラリーにおいて、セラミック
ス要素が変化されている場合(粒子径、形状、気泡保持
能力、硬化時間等の変化が付与されている場合)、ある
いは、セラミックス要素が変化するように硬化される
(主として硬化時間の変化が付与される場合)場合に
は、そのような接合体からは、各スラリーの硬化部分
に、それぞれ固有のセラミックス要素を備える相を有
し、セラミックス要素の変化を備える硬化体が得られ
る。
In the joined slurry, when the ceramic element is changed (when the particle diameter, shape, bubble holding ability, curing time, etc. are changed), or when the ceramic element is hardened so as to change. In the case where the change in the hardening time is mainly given, such a joined body has a phase having a unique ceramic element in the hardened portion of each slurry, and the change of the ceramic element is controlled. The obtained cured product is obtained.

【0039】(気孔径、気孔分布等の制御)気泡含有ス
ラリーが硬化すると、スラリー中に存在していた気泡
も、硬化体中に保存される。この結果、硬化体は多孔質
となる。気泡含有スラリーの硬化工程では、気泡の分解
や集合が生じる。これを利用して、硬化工程において、
気泡径を制御することができる。したがって、気泡含有
スラリーを接合するスラリーの少なくとも1種類とする
場合には、気泡含有スラリー部分について気泡径を制御
できる。また、前述のように、スラリーの硬化時間が長
いほど、気泡径が大きくなるため、接合する気泡含有ス
ラリーの硬化時間が相違する場合、各スラリーの硬化部
分においては、気泡径が異なってくる。また、スラリー
の気泡保持能力が大きいほど、気泡径が小さくなるた
め、接合するスラリーで気泡保持能力異なる場合、各ス
ラリーの硬化部分は、気泡径が異なってくる。接合する
スラリーに、硬化時間の差や気泡保持能力の大小によ
り、気泡径の変化の大小を容易に付与できる。また、接
合するスラリーの厚さ、形状等により、気泡径の分布を
容易に制御できる。
(Control of pore diameter, pore distribution, etc.) When the bubble-containing slurry is cured, the bubbles existing in the slurry are also stored in the cured product. As a result, the cured body becomes porous. In the curing step of the bubble-containing slurry, bubbles are decomposed and aggregated. Utilizing this, in the curing process,
The bubble diameter can be controlled. Therefore, when the bubble-containing slurry is at least one kind of slurry to be joined, the bubble diameter can be controlled in the bubble-containing slurry portion. Further, as described above, the longer the curing time of the slurry, the larger the bubble diameter. Therefore, when the curing times of the bubble-containing slurries to be joined are different, the bubble diameters are different in the cured portions of the respective slurries. Also, since the bubble diameter becomes smaller as the bubble holding capacity of the slurry is larger, when the bubble holding capacity is different in the slurries to be joined, the cured portion of each slurry has a different bubble diameter. Due to the difference in curing time and the size of the bubble holding ability, the size of the change in the bubble diameter can be easily imparted to the slurry to be joined. Further, the distribution of the bubble diameter can be easily controlled by the thickness and shape of the slurry to be joined.

【0040】本発明の硬化を利用すると、従来のスリッ
プキャスティング法のように、原料のセラミックス粉粒
体の配向性もなく、セラミックス粉粒体が均一に分散保
持されて均一なマトリックスが得られる。このため、原
料粉体の配向性もなく、均一なマトリックスが得られ
る。また、本発明方法では、スラリーの気泡保持能力及
び/又は硬化時間の制御により、原料粉粒体を配向させ
ることなく均一に保持した状態で、気泡の形成制御が可
能である。また、気泡保持能力や硬化時間の制御は、容
易に制御可能であるため、気泡制御の自由度も高い。ま
た、媒体成分を保持したまま固化させるため、表面が滑
らかで亀裂や荒れの低減された成形体が得られる。加え
て、本硬化体は、ゲル化剤あるいは重合体によってマト
リックスが支持されているために、従来の鋳込み成形体
に比して強度が高く、焼成に至るまで過程におけるハン
ドリングに都合がよく、破損等が生じにくい。
When the curing of the present invention is utilized, unlike the conventional slip casting method, there is no orientation of the ceramic powder as a raw material, and the ceramic powder is uniformly dispersed and held to obtain a uniform matrix. Therefore, a uniform matrix can be obtained without the orientation of the raw material powder. Further, in the method of the present invention, the formation of bubbles can be controlled in a state where the raw material particles are uniformly held without being oriented by controlling the bubble holding ability and / or the curing time of the slurry. Further, since the control of the bubble holding ability and the curing time can be easily controlled, the degree of freedom of the bubble control is high. Further, since the solidification is performed while holding the medium component, a molded body having a smooth surface and reduced cracks and roughness can be obtained. In addition, because the matrix is supported by a gelling agent or a polymer, the cured product has higher strength than conventional cast moldings, and is convenient for handling in the process up to firing, Are unlikely to occur.

【0041】また、本硬化体を用いることは、配向性が
ないこと、成形性が良好であること、及び強度が高いこ
とから、大型のものや複雑な形状を有するセラミックス
材料を得るのに都合が良い。さらに、本硬化体は、接合
体を経ていることにより、複雑な形状を容易に選られや
すく、また、セラミックス要素の変化が高度に制御され
たものとなっている。特に、スラリーを積層して接合す
ることにより複雑な3次元形状が容易に付与される。
The use of the cured product is advantageous in obtaining a large-sized ceramic material having a complicated shape because of lack of orientation, good moldability, and high strength. Is good. Furthermore, since the present cured body passes through the joined body, a complicated shape can be easily selected, and the change of the ceramic element is highly controlled. In particular, a complicated three-dimensional shape is easily provided by laminating and joining the slurries.

【0042】(乾燥、脱脂、焼成)このようにして、所
望の形態の硬化体を得たら、これを必要あれば、脱型し
て、乾燥、脱脂、焼成する。本発明方法では、成形型と
しては、不透水性の成形型を用いるため、離型が容易で
あり、しかも保水性の硬化体であるので、離型の際に硬
化体が損傷されにくい。乾燥は、硬化体中に含まれてい
る水、溶媒を蒸発させるように行う。乾燥条件(温度、
湿度、時間等)は、スラリー調製に用いた溶媒の種類と
硬化体の骨格部分を構成する成分(ゲル化剤あるいは重
合体)によって適宜調整する。特に、本方法では、乾燥
工程において、乾燥によって気孔の移動や、分解・集合
が発生しないようにすることが好ましい。すなわち、乾
燥工程においては、気孔を成形体中に保持して行うこと
が好ましい。このように乾燥することにより、マトリッ
クス中に存在するセラミックス粉末の配向も硬化時の状
態が保存される。
(Drying, Degreasing, Firing) After obtaining a cured product in a desired form in this way, if necessary, it is demolded, dried, degreased, and fired. In the method of the present invention, since a water-impermeable molding die is used as the molding die, it is easy to release and, since it is a water-retentive cured product, the cured product is not easily damaged during release. Drying is performed so as to evaporate water and a solvent contained in the cured product. Drying conditions (temperature,
Humidity, time, etc.) are appropriately adjusted depending on the type of solvent used for preparing the slurry and the component (gelling agent or polymer) constituting the skeleton portion of the cured product. In particular, in the present method, in the drying step, it is preferable to prevent the movement of pores and the occurrence of decomposition and aggregation by drying. That is, it is preferable that the drying step is performed while holding the pores in the molded body. By drying in this manner, the orientation of the ceramic powder present in the matrix at the time of curing is preserved.

【0043】水系スラリーからの硬化の場合、通常の乾
燥温度は、20℃以上であり、好ましくは、25℃以上
80℃以下であり、より好ましくは、25℃以上40℃
以下である。また、通常、1時間以上である。好ましく
は、8時間以上、より好ましくは24時間以上である。
また、特に、湿度(相対湿度)を徐々に低下するように
コントロールしながら、20℃以上30℃以下、好まし
くは約25℃で、24時間から200時間程度かけて乾
燥するのが、さらに好ましい。相対湿度は、95%R.H.
から60%R.H.に減少させることが好ましい。また、5
から10%R.H./日で減少させることが好ましい。この
ような乾燥は、特に、水を媒体として用いた成形体の乾
燥に適している。例えば、水を媒体とし、モノマーとし
てメタクリルアミドとN,N’-メチレンビスアクリルアミ
ドを用いたスラリーから調製したゲル状多孔質成形体の
場合、25℃で、湿度をR.H.95%から60%まで、5
〜10%/日で減少させて、約1週間かけて乾燥した。
有機溶媒系スラリーからの成形体の場合、通常は、40
℃以上であり、好ましくは110℃以上である。
In the case of curing from an aqueous slurry, the usual drying temperature is 20 ° C. or more, preferably 25 ° C. to 80 ° C., more preferably 25 ° C. to 40 ° C.
It is as follows. Also, it is usually one hour or more. Preferably, it is at least 8 hours, more preferably at least 24 hours.
In addition, it is more preferable to dry at a temperature of 20 ° C. or more and 30 ° C. or less, preferably about 25 ° C. for about 24 hours to about 200 hours, while controlling the humidity (relative humidity) so as to gradually decrease. 95% RH relative humidity
To 60% RH. Also, 5
It is preferable to reduce by 10% RH / day. Such drying is particularly suitable for drying a molded body using water as a medium. For example, in the case of a gel-like porous molded body prepared from a slurry using water as a medium and methacrylamide and N, N'-methylenebisacrylamide as monomers, the humidity is increased from 95% to 60% RH at 25 ° C.
Dried at 〜1010% / day and dried for about one week.
In the case of a molded article from an organic solvent-based slurry, usually 40
C. or higher, preferably 110 ° C. or higher.

【0044】つぎに、乾燥した硬化体から有機分を除去
するために、さらに高温で加熱する。脱脂のための温度
と時間は、使用した有機分の量および種類によって調整
する。例えば、ゲル化のための材料としてメタクリルア
ミドとN,N-メチレンビスアクリルアミドを用いたスラリ
ーから調製した硬化体の場合、700℃で2日間脱脂し
た。
Next, in order to remove organic components from the dried cured product, heating is performed at a higher temperature. The temperature and time for degreasing are adjusted according to the amount and type of organic components used. For example, a cured product prepared from a slurry using methacrylamide and N, N-methylenebisacrylamide as materials for gelling was degreased at 700 ° C. for 2 days.

【0045】脱脂後には、焼成工程を実施する。焼成の
ための条件は、使用したセラミックス粉末の種類等を考
慮して設定される。特に、平均粒径がサブミクロン
(0.1μm以上0.6μm以下)のセラミックス粉体
を用いると、高温での焼成による焼結により、マトリッ
クスを緻密化することができる。
After the degreasing, a firing step is performed. Conditions for firing are set in consideration of the type of ceramic powder used and the like. In particular, when a ceramic powder having an average particle diameter of submicron (0.1 μm to 0.6 μm) is used, the matrix can be densified by sintering at a high temperature.

【0046】以上の工程により、セラミックス材料が得
られる。本発明によれば、セラミックス材料に、スラリ
ーの接合により、所望の3次元形状、特に、複雑な3次
元形状を付与することができると同時に、セラミックス
要素の変化を付与することができる。また、以上の工程
により、本発明のセラミックス材料が得られる。本発明
のセラミックス材料は、接合したスラリーに由来する2
以上のセラミックスマトリックス相の接合体となってい
る。また、2以上のマトリックスは完全に同一である場
合もあり、また、一部又は全部のセラミックス要素が相
違する場合もある。マトリックス要素の異なるセラミッ
クススラリーに由来するマトリックスを備える場合に
は、これらのマトリックス間にはマトリックス境界を備
える。
Through the above steps, a ceramic material is obtained. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a desired three-dimensional shape, especially a complicated three-dimensional shape can be given to a ceramic material by joining slurry, and the change of a ceramic element can also be given at the same time. Further, the ceramic material of the present invention can be obtained by the above steps. The ceramic material of the present invention is obtained from the bonded slurry.
A joined body of the above ceramic matrix phase is obtained. Further, two or more matrices may be completely the same, or some or all of the ceramic elements may be different. When matrices are derived from ceramic slurries of different matrix elements, matrix boundaries are provided between these matrices.

【0047】得られたマトリックスにおける気孔径や気
孔量が相違する場合には、特に明瞭に境界面を備える。
特に、セラミックス要素として気孔のみが接合界面で変
化する場合、境界面が検出されていても、マトリックス
は完全同一なので、セラミックス材料の一体性は極めて
高い。
In the case where the obtained matrix has a different pore diameter or pore volume, a particularly distinct boundary surface is provided.
In particular, when only the pores change at the bonding interface as the ceramic element, the matrix is completely the same even if the boundary surface is detected, so that the ceramic material has extremely high integrity.

【0048】本発明方法で得られるセラミックス材料
は、材料が配向していないので、焼成時における収縮も
等方的に生じる。この結果、寸法精度が向上し、亀裂等
の発生もない。また、硬化体において原材料の配向性が
なく均一であること、成形体の離型が容易であること、
及び成形体の強度が十分であることから、成形体に破損
やひずみが発生しにくく、焼結体にも欠陥が発生しにく
い。この結果、高い強度のセラミックス材料が得られ
る、製造方法となっている。また、本法では、表面が滑
らかな焼結体を得ることができる。また、成形体の形状
に忠実な焼結体を得ることができるので、大型のものや
複雑な形状な焼結体を得るのが容易である。
Since the ceramic material obtained by the method of the present invention is not oriented, shrinkage during firing also occurs isotropically. As a result, the dimensional accuracy is improved, and there is no crack or the like. In addition, the cured product has no orientation of the raw materials and is uniform, and the release of the molded product is easy,
Also, since the strength of the molded body is sufficient, the molded body is hardly damaged or distorted, and the sintered body is hardly defective. As a result, the manufacturing method is such that a ceramic material having high strength can be obtained. Further, according to the present method, a sintered body having a smooth surface can be obtained. In addition, since a sintered body faithful to the shape of the molded body can be obtained, it is easy to obtain a large-sized or complicated shaped sintered body.

【0049】本発明のセラミックス材料の製造方法は、
特に、気孔径や量の分布を容易にかつ制御できるため、
気孔分布が高度に制御された材料、あるいは、気孔につ
いての傾斜材料を得ることができる。したがって、本発
明方法は、集塵フィルター、ガスフィルター、水処理用
フィルターの製造方法として好適であり、特に、高温で
使用されるこれらフィルターの製造方法として好適であ
る。また、本発明のセラミックス材料は、これらのフィ
ルター材料として好適である。
The method for producing a ceramic material of the present invention comprises:
In particular, since the distribution of pore diameter and volume can be easily and controlled,
It is possible to obtain a material with a highly controlled pore distribution or a gradient material for pores. Therefore, the method of the present invention is suitable as a method for manufacturing a dust collecting filter, a gas filter, and a filter for water treatment, and particularly suitable as a method for manufacturing these filters used at high temperatures. Further, the ceramic material of the present invention is suitable as these filter materials.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、セラミックスの要素を
容易に制御できるセラミックス材料を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a ceramic material capable of easily controlling ceramic elements.

【0051】[0051]

【実施例】以下、本発明を実施例をあげて具体的に説明
する。 (セラミックススラリーの調製)セラミックス原料粉体
として、昭和電工易焼結性アルミナ(AL−160SG
−4*、平均粒径:0.47μm)を用いた。気泡導入
に際して使用する界面活性剤としては、ノニオンK20
4(ポリオキシエチレンラウリルエーテル)と、ラピゾ
ールA80(ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム)を
使用した。この2種の界面活性剤は、本実施例の組成の
スラリーにおいて、導入した気泡の安定性が異なること
がわかっている。分散剤には、ポリカルボン酸アンモニ
ウム塩(セルナD−305、中京油脂製)を用い、モノ
マーとして、メタクリルアミド、架橋剤としてN,N’
−メチレンビスアクリルアミド、触媒として、N,N,
N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(以上、和
光純薬株式会社製)を使用した。
The present invention will be specifically described below with reference to examples. (Preparation of ceramic slurry) Showa Denko easily sinterable alumina (AL-160SG)
-4 *, average particle size: 0.47 μm). Nonionic K20 is used as a surfactant for introducing bubbles.
4 (polyoxyethylene lauryl ether) and lapizole A80 (sodium dioctyl sulfosuccinate). It has been found that the two surfactants differ in the stability of the introduced bubbles in the slurry having the composition of this example. As a dispersant, a polycarboxylic acid ammonium salt (Celna D-305, manufactured by Chukyo Yushi) was used, methacrylamide was used as a monomer, and N, N ′ was used as a crosslinking agent.
Methylene bisacrylamide, as catalyst N, N,
N ′, N′-tetramethylethylenediamine (all manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used.

【0052】1Lのポットにジルコニア製ボール(直径
25mm及び直径5mm)を合計830gを入れた。こ
のポット中に、蒸留水134.5gにメタクリルアミド
24.4g、N,N’−メチレンビスアクリルアミド
6.10gを溶解させた後、ポリカルボン酸アンモニウ
ム系分散剤を5.06g加えて、原料粉末の分散溶媒と
した。その後、この分散溶媒中に、アルミナ830g6
回に分けて投入し、恒温水槽中(25℃)で48時間湿
式ボールミル混合(60rpm)して、セラミックスス
ラリーを調製した。このスラリーの組成比は、固体濃度
(アルミナ:83wt%、分散剤:0.5wt%、メタ
クリルアミド:2.24wt%、N,N’−メチレンビ
スアクリルアミド:0.61wt%であった。調製した
スラリーは、さらに、200メッシュのフィルターでろ
過した後、超音波発生装置を併用して、真空脱泡(8分
間)行った。なお、水の蒸発を抑制するために、超音波
発生装置の水槽には、氷水を使用した。
A total of 830 g of zirconia balls (diameter 25 mm and diameter 5 mm) were placed in a 1 L pot. In this pot, 24.4 g of methacrylamide and 6.10 g of N, N'-methylenebisacrylamide were dissolved in 134.5 g of distilled water, and 5.06 g of ammonium polycarboxylate dispersant was added. Was used as a dispersion solvent. Then, 830 g of alumina was added to the dispersion solvent.
The mixture was charged in batches and mixed in a constant temperature water bath (25 ° C.) for 48 hours by a wet ball mill (60 rpm) to prepare a ceramic slurry. The composition ratio of this slurry was a solid concentration (alumina: 83 wt%, dispersant: 0.5 wt%, methacrylamide: 2.24 wt%, N, N'-methylenebisacrylamide: 0.61 wt%). The slurry was further filtered through a 200-mesh filter, and then subjected to vacuum degassing (8 minutes) in combination with an ultrasonic generator, in order to suppress evaporation of water. , Ice water was used.

【0053】(気泡の導入とセラミックススラリーの接
合)以下、セラミックススラリーの硬化が完了するまで
は、窒素雰囲気下で操作した。 (試験例1)脱泡したスラリーを300gづつ、それぞ
れ500ml容のビーカーに量り入れた。一方のスラリ
ーには、ノニオンK204を0.5ml、他方のスラリ
ーには、ラピゾールA80を0.5mlを添加し、それ
ぞれ機械的攪拌(ハンドミキサー、5分)により、気泡
を導入し、気泡含有セラミックススラリー1及び2を調
製した。続いて、重合開始剤として、0.4gの蒸留水
に溶解した過硫酸アンモニウム0.05gと、触媒
(N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミ
ン)0.2mlを各スラリーに添加し、混合のためにさ
らに攪拌した。なお、各スラリー1、2の温度は、いず
れも22℃とした。次に、図2に示すように、気泡含有
セラミックススラリー1を成形型(円盤型:直径70m
m、テフロン(登録商標)製)に流し込み、1〜2分後
に、その上に気泡含有セラミックススラリー2そ流し込
んで、積層状態でスラリーの接合を行った。接合後は、
グローブボックス中(室温)で1.5時間放置し、硬化
させた。
(Introduction of Bubbles and Bonding of Ceramic Slurry) Hereinafter, the operation was performed in a nitrogen atmosphere until the hardening of the ceramic slurry was completed. (Test Example 1) 300 g of the defoamed slurry was weighed into 500 ml beakers. 0.5 ml of Nonion K204 was added to one slurry, and 0.5 ml of Lapisol A80 was added to the other slurry, and air bubbles were introduced by mechanical stirring (hand mixer, 5 minutes). Slurries 1 and 2 were prepared. Subsequently, 0.05 g of ammonium persulfate dissolved in 0.4 g of distilled water and 0.2 ml of a catalyst (N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine) were added to each slurry as a polymerization initiator, Stirring was further performed for mixing. The temperature of each of the slurries 1 and 2 was 22 ° C. Next, as shown in FIG. 2, a cell-containing ceramic slurry 1 is formed into a molding die (disc type: 70 m in diameter).
m, made of Teflon (registered trademark)), and after 1 to 2 minutes, the bubble-containing ceramic slurry 2 was poured thereon, and the slurry was joined in a laminated state. After joining,
It was left in a glove box (room temperature) for 1.5 hours to cure.

【0054】硬化の過程において、気泡の安定性の高い
スラリー1では、気泡の集合が抑制され、スラリー1に
比して気泡の安定性の低いスラリー2では、気泡の集合
が促進され、結果として、スラリー2由来の硬化相の気
泡がスラリー1由来の硬化相の気泡より大きくなった。
なお、接合から硬化の過程において、積層時の界面は安
定して維持されていた。
In the curing process, the aggregation of bubbles is suppressed in the slurry 1 having high bubble stability, and the aggregation of bubbles is promoted in the slurry 2 having low bubble stability as compared with the slurry 1. The bubbles of the hardened phase derived from the slurry 2 became larger than the bubbles of the hardened phase derived from the slurry 1.
In the process from joining to curing, the interface at the time of lamination was stably maintained.

【0055】各スラリー1、2の接合体から得られた保
水性の硬化体を脱型した。硬化体の一体性は良好であっ
た。この硬化体を、25℃で、R.H.95%から60
%まで、10%/日で調湿しながら乾燥した。さらに、
この硬化体を700℃で、8時間加熱して、脱脂し、次
いで、1550℃で2時間焼成を行い、セラミックス材
料10を得た。なお、いずれの炉内も酸化雰囲気であっ
た。
The water-retained cured product obtained from the joined body of the slurries 1 and 2 was released from the mold. The cured product had good integrity. This cured product was heated at 25 ° C. H. 95% to 60
% While drying at a humidity of 10% / day. further,
The cured product was heated at 700 ° C. for 8 hours to degrease it, and then baked at 1550 ° C. for 2 hours to obtain a ceramic material 10. Note that the inside of each furnace was in an oxidizing atmosphere.

【0056】得られたセラミックス材料10は、図3に
示すように、気孔径や気孔率の点で明瞭に異なるセラミ
ックス相を備える多孔体セラミックス材料となってい
た。気孔径や気孔率が異なるこれらのセラミックス相間
には、接合界面が明瞭に視認できる一方、接合界面にお
いては、両マトリックス相は良好に一体化されていた。
接合界面は、硬化時における水平方向にほぼ沿ってい
た。スラリー1に由来するセラミックス相の気孔率は5
5%、スラリー2に由来するセラミックス相は気孔率7
0%であり、セラミックス材料10の平均気孔率は66
%であった。
As shown in FIG. 3, the obtained ceramic material 10 was a porous ceramic material having a distinctly different ceramic phase in terms of pore diameter and porosity. The joining interface was clearly visible between these ceramic phases having different pore diameters and porosity, while the two matrix phases were well integrated at the joining interface.
The bonding interface was substantially along the horizontal direction during curing. The porosity of the ceramic phase derived from the slurry 1 is 5
5%, ceramic phase derived from slurry 2 has porosity of 7
0%, and the average porosity of the ceramic material 10 is 66%.
%Met.

【0057】(試験例2)脱泡したスラリーを300g
づつ、それぞれ500ml容のビーカーに量り入れた。
各スラリーには、ノニオンK2040.5mlをそれぞ
れ添加し、それぞれ機械的攪拌(ハンドミキサー、5
分)により、気泡を導入し、気泡含有セラミックススラ
リー3及び4を調製した。続いて、スラリー3には、重
合開始剤として、0.4gの蒸留水に溶解した過硫酸ア
ンモニウム0.25gと、触媒(N,N,N’,N’−
テトラメチルエチレンジアミン)0.2mlを添加し、
他方、スラリー4には、0.4gの蒸留水に溶解した過
硫酸アンモニウム0.02gと、触媒(N,N,N’,
N’−テトラメチルエチレンジアミン)0.1mlを添
加し、それぞれ混合のためにさらに攪拌した。なお、各
スラリー3、4の温度は、いずれも22℃とした。次
に、図4に示すように、気泡含有セラミックススラリー
3を成形型(円盤型:直径70mm、テフロン製)に流
し込み、1〜2分後に、その上に気泡含有セラミックス
スラリー4を流し込んで、積層状態でスラリーの接合を
行った。接合後は、グローブボックス中(室温)で1.
5時間放置し、硬化させた。次いで、スラリー3、4の
接合体の硬化体を脱型した。硬化体の一体性は良好であ
った。この硬化体を、試験例1と同様にして、乾燥、脱
脂、焼成を行い、セラミックス材料20を得た。
(Test Example 2) 300 g of defoamed slurry
Each was weighed into a 500 ml beaker.
To each of the slurries was added Nonion K 2040.5 ml, and each was mechanically stirred (hand mixer, 5
), Bubbles were introduced to prepare bubble-containing ceramic slurries 3 and 4. Subsequently, 0.25 g of ammonium persulfate dissolved in 0.4 g of distilled water as a polymerization initiator and a catalyst (N, N, N ', N'-) were added to the slurry 3.
0.2 ml of tetramethylethylenediamine)
On the other hand, slurry 4 contained 0.02 g of ammonium persulfate dissolved in 0.4 g of distilled water and catalyst (N, N, N ′,
(N′-tetramethylethylenediamine) 0.1 ml was added and further stirred for mixing. The temperature of each of the slurries 3 and 4 was 22 ° C. Next, as shown in FIG. 4, the cell-containing ceramic slurry 3 is poured into a molding die (disc type: 70 mm in diameter, made of Teflon), and after 1-2 minutes, the cell-containing ceramic slurry 4 is poured thereon and laminated. The slurry was joined in this state. After joining, 1. in a glove box (room temperature).
It was left to cure for 5 hours. Next, the cured bodies of the joined bodies of the slurries 3 and 4 were released. The cured product had good integrity. The cured product was dried, degreased, and fired in the same manner as in Test Example 1 to obtain a ceramic material 20.

【0058】硬化の過程において、重合開始剤の添加量
の多いスラリー3の方が、スラリー4よりも硬化が速く
進行し、その結果、硬化体においては、スラリー3に由
来する硬化相中により小さい気泡が保持されていた。な
お、接合から硬化の過程において、積層時の界面は安定
して維持されていた。かかる硬化体によって得られたセ
ラミックス材料20は、図5に示すように、気孔径や気
孔率の点で明瞭に異なるセラミックス相を備える多孔体
セラミックス材料となっていた。気孔径や気孔率が異な
るこれらのセラミックス相間には、接合界面が明瞭に視
認できる一方、接合界面においては、両マトリックス相
は良好に一体化されていた。接合界面は、硬化時におけ
る水平方向にほぼ沿っていた。スラリー3に由来するセ
ラミックス相の気孔率は54%、スラリー4由来するセ
ラミックス相は気孔率65%であり、セラミックス材料
20の平均気孔率は62%であった。
In the curing process, the slurry 3 containing a larger amount of the polymerization initiator cures faster than the slurry 4, and as a result, the cured product has a smaller size in the cured phase derived from the slurry 3. Air bubbles were retained. In the process from joining to curing, the interface at the time of lamination was stably maintained. As shown in FIG. 5, the ceramic material 20 obtained from such a cured body was a porous ceramic material having a ceramic phase that was clearly different in terms of pore diameter and porosity. The joining interface was clearly visible between these ceramic phases having different pore diameters and porosity, while the two matrix phases were well integrated at the joining interface. The bonding interface was substantially along the horizontal direction during curing. The porosity of the ceramic phase derived from the slurry 3 was 54%, the porosity of the ceramic phase derived from the slurry 4 was 65%, and the average porosity of the ceramic material 20 was 62%.

【0059】(試験例3)脱泡したスラリーを300g
づつ、それぞれ500ml容のビーカーに量り入れ、水
浴を用い、スラリー温度を35℃と、6.5℃に調整し
た。それぞれスラリーの温度を維持しつつ、各スラリー
に、ノニオンK2040.5mlをそれぞれ添加し、そ
れぞれ機械的攪拌(ハンドミキサー、5分)により、気
泡を導入し、気泡含有セラミックススラリー5(スラリ
ー温度35℃)及び6(スラリー温度6.5℃)を調製
した。続いて、スラリー温度を維持した状態で、各スラ
リーに、重合開始剤として、0.4gの蒸留水に溶解し
た過硫酸アンモニウム0.05gと、触媒(N,N,
N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン)0.2m
lを添加し、それぞれ混合のためにさらに攪拌した。次
に、図6に示すように、気泡含有セラミックススラリー
5を成形型(円盤型:直径70mm、テフロン製)に流
し込み、1〜2分後に、その上に気泡含有セラミックス
スラリー6を流し込んで、積層状態でスラリーの接合を
行った。接合後は、グローブボックス中(室温)で1.
5時間放置し、硬化させた。次いで、スラリー5、6の
接合体の硬化体を脱型した。硬化体の一体性は良好であ
った。この硬化体を、試験例1と同様にして、乾燥、脱
脂、焼成を行い、セラミックス材料30を得た。
(Test Example 3) 300 g of defoamed slurry
Each was weighed into a 500 ml beaker, and the slurry temperature was adjusted to 35 ° C. and 6.5 ° C. using a water bath. While maintaining the respective slurry temperatures, 0.54 ml of Nonion K204 was added to each of the slurries, and bubbles were introduced by mechanical stirring (hand mixer, 5 minutes), and the bubbles-containing ceramic slurry 5 (slurry temperature 35 ° C.) ) And 6 (slurry temperature 6.5 ° C) were prepared. Subsequently, while maintaining the slurry temperature, 0.05 g of ammonium persulfate dissolved in 0.4 g of distilled water as a polymerization initiator and a catalyst (N, N,
N ', N'-tetramethylethylenediamine) 0.2 m
were added and each was further stirred for mixing. Next, as shown in FIG. 6, the cell-containing ceramic slurry 5 is poured into a molding die (disc type: 70 mm in diameter, made of Teflon), and after 1-2 minutes, the cell-containing ceramic slurry 6 is poured thereon and laminated. The slurry was joined in this state. After joining, 1. in a glove box (room temperature).
It was left to cure for 5 hours. Next, the cured bodies of the joined bodies of the slurries 5 and 6 were released from the mold. The cured product had good integrity. The cured product was dried, degreased, and fired in the same manner as in Test Example 1 to obtain a ceramic material 30.

【0060】硬化の過程において、スラリー温度の高い
スラリー5の方が、温度の低いスラリー6よりも硬化が
速く進行し、その結果、硬化体においては、スラリー5
に由来する硬化相中により小さい気泡が保持されてい
た。なお、接合から硬化の過程において、積層時の界面
は安定して維持されていた。
In the curing process, the slurry 5 having a higher slurry temperature cures faster than the slurry 6 having a lower temperature. As a result, the slurry 5
, Smaller bubbles were retained in the cured phase. In the process from joining to curing, the interface at the time of lamination was stably maintained.

【0061】かかる硬化体によって得られたセラミック
ス材料30は、図7に示すように、気孔径や気孔率の点
で明瞭に異なるセラミックス相を備える多孔体セラミッ
クス材料となっていた。気孔径や気孔率が異なるこれら
のセラミックス相間には、接合界面が明瞭に視認できる
一方、接合界面においては、両マトリックス相は良好に
一体化されていた。接合界面は、硬化時における水平方
向にほぼ沿っていた。スラリー5に由来するセラミック
ス相の気孔率は58%、スラリー6に由来するセラミッ
クス相は気孔率82%であり、セラミックス材料30の
平均気孔率は65%であった。
As shown in FIG. 7, the ceramic material 30 obtained from such a cured body was a porous ceramic material having a ceramic phase that was clearly different in terms of pore diameter and porosity. The joining interface was clearly visible between these ceramic phases having different pore diameters and porosity, while the two matrix phases were well integrated at the joining interface. The bonding interface was substantially along the horizontal direction during curing. The porosity of the ceramic phase derived from the slurry 5 was 58%, the porosity of the ceramic phase derived from the slurry 6 was 82%, and the average porosity of the ceramic material 30 was 65%.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のセラミックス材料の製造工程の一例を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a manufacturing process of a ceramic material of the present invention.

【図2】実施例1における接合〜硬化を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing joining to curing in Example 1.

【図3】実施例1で得られたセラミックス材料の相構造
を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a phase structure of the ceramic material obtained in Example 1.

【図4】実施例2における接合〜硬化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing bonding to curing in Example 2.

【図5】実施例2で得られたセラミックス材料の相構造
を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a phase structure of the ceramic material obtained in Example 2.

【図6】実施例3における接合〜硬化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing bonding to curing in Example 3.

【図7】実施例3で得られたセラミックス材料の相構造
を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a phase structure of the ceramic material obtained in Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4,5,6 セラミックススラリー 10,20,30 セラミックス材料 1,2,3,4,5,6 ceramic slurry 10,20,30 ceramic material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 牧男 愛知県名古屋市熱田区六野二丁目4番1号 財団法人ファインセラミックスセンター 内 (72)発明者 阿部 浩也 愛知県名古屋市熱田区六野二丁目4番1号 財団法人ファインセラミックスセンター 内 (72)発明者 福井 武久 愛知県名古屋市熱田区六野二丁目4番1号 財団法人ファインセラミックスセンター 内 (72)発明者 情野 香 愛知県名古屋市熱田区六野二丁目4番1号 財団法人ファインセラミックスセンター 内 Fターム(参考) 4G030 AA36 GA16 GA18 GA20 4G052 AB24 AB30 AB42 AB51 4G055 AA08 AC01 CA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Makio Naito 2-4-1 Rokuno, Atsuta-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside the Fine Ceramics Center (72) Inventor Hiroya Abe Rokuno, Atsuta-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture (4-1) Fukui Takehisa Fukui 2-4-1 Rokuno, Atsuta-ku, Nagoya-shi, Aichi Japan Fine Ceramics Center (72) Inventor Kaoru Aino Nagoya, Aichi 2-4-1 Rokuno, Atsuta-ku Fine Ceramics Center F term (reference) 4G030 AA36 GA16 GA18 GA20 4G052 AB24 AB30 AB42 AB51 4G055 AA08 AC01 CA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セラミックス材料の製造方法であって、 硬化能を備えるセラミックススラリーを接合する工程
と、 前記工程で得られたセラミックススラリーの接合体を保
水状態で硬化して、保水性の硬化体を得る工程と、 このこの硬化体を乾燥する工程と、 乾燥した硬化体を脱脂する工程と、 脱脂した硬化体を焼成する工程、とを備える、方法。
1. A method for producing a ceramic material, comprising: a step of joining a ceramic slurry having curability; and a step of curing a joined body of the ceramic slurry obtained in the step in a water-retaining state to form a water-retaining cured body. Obtaining a cured product, drying the cured product, degreasing the dried cured product, and firing the degreased cured product.
【請求項2】セラミックス材料の製造方法であって、 硬化能を備え、前記セラミックス材料に所定のセラミッ
クス要素の変化を付与可能に、1種類以上のセラミック
ススラリーを接合する工程と、 この接合体を保水状態で硬化して、保水性の硬化体を得
る工程と、 この硬化体を乾燥する工程と、 乾燥した硬化体を脱脂する工程と、 脱脂した硬化体を焼成する工程、とを備える、方法。
2. A method for producing a ceramic material, comprising: a step of joining one or more types of ceramic slurries having a hardening ability and capable of imparting a change of a predetermined ceramic element to the ceramic material; A method of curing in a water-retaining state to obtain a water-retained cured body, a step of drying the cured body, a step of degreased the dried cured body, and a step of firing the degreased cured body. .
【請求項3】前記セラミックススラリーとして、気泡含
有セラミックススラリーを用いる、請求項1又は2記載
の方法。
3. The method according to claim 1, wherein a ceramic slurry containing bubbles is used as the ceramic slurry.
【請求項4】前記気泡含有セラミックススラリーの気泡
保持能力及び/又は硬化時間の異なる2種以上のセラミ
ックススラリーを用いる、請求項3記載の方法。
4. The method according to claim 3, wherein two or more types of ceramic slurries having different cell holding ability and / or curing time of the cell-containing ceramic slurry are used.
【請求項5】原料組成、原料の粒子径、原料粒子の形
態、気孔径、及び気孔率からなる群から選択される少な
くとも1種類のセラミックス要素が連続的あるいは断続
的に変化するセラミックス原料の保水性硬化体を焼成す
る、セラミックス材料の製造方法。
5. Water retention of a ceramic raw material in which at least one type of ceramic element selected from the group consisting of raw material composition, raw material particle size, raw material particle form, pore diameter, and porosity changes continuously or intermittently. A method for producing a ceramic material, in which a hardened material is fired.
【請求項6】原料組成、原料の粒子径、原料の粒子形
態、気孔径、及び気孔率からなる群から選択される少な
くとも1種類のセラミックス要素が異なる2以上のセラ
ミックス原料相が接合されて焼成されている、セラミッ
クス材料。
6. Two or more ceramic raw material phases different in at least one type of ceramic element selected from the group consisting of a raw material composition, a raw material particle diameter, a raw material particle form, a pore diameter, and a porosity are joined and fired. Is a ceramic material.
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