JP2004002127A - 軽量焼結体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量焼結体の製造方法の改良。
【手段】焼成磁器化時発泡の無機質組成（シラス等の天然ガラス質含有鉱物または長石とベントナイト、粘土をベースにし、これに発泡剤を加えたもの）とそれより高耐火度で焼成収縮性のアルミナ−珪酸質バルーンを前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％の配合率で混合し、これを原料にして形成した成形体を焼成する。成形体の形成は、無機質組成を湿式粉砕した後、乾燥、粉体にしてバルーンと混合して乾式プレス方式で行うか、無機質組成を湿式粉砕し、泥漿にしてバルーンと混合して鋳込み方式で行うか、の何れでもよい。
【選択図】 なし
【手段】焼成磁器化時発泡の無機質組成（シラス等の天然ガラス質含有鉱物または長石とベントナイト、粘土をベースにし、これに発泡剤を加えたもの）とそれより高耐火度で焼成収縮性のアルミナ−珪酸質バルーンを前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％の配合率で混合し、これを原料にして形成した成形体を焼成する。成形体の形成は、無機質組成を湿式粉砕した後、乾燥、粉体にしてバルーンと混合して乾式プレス方式で行うか、無機質組成を湿式粉砕し、泥漿にしてバルーンと混合して鋳込み方式で行うか、の何れでもよい。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量焼結体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般的に行われている焼成磁器化時発泡の無機質組成による軽量焼結体の製造では、焼成磁器化後の発泡による急激な膨張過程で、僅かな温度差でも非常に大きい寸法差が生じたり、自重を支えきれず保形ができなくなって形状不良が生じたり、焼成治具への融着が生じたりするため、大きい形状や複雑な凹凸面の製品はできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題（本発明の目的）は、前記従来技術の問題点を解消し、従来技術では実現が不可能であった例えば３００ｍｍ以上の大きな形状や複雑な凹凸面のある形状の軽量焼結体を安価に製造できる技術を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明では、焼成磁器化時発泡の無機質組成と前記無機質組成より高耐火度で焼成収縮性のアルミナ−珪酸質バルーンを前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％の配合率で混合し、これを原料にして形成した成形体を焼成するようにしている。
【０００５】
そして、請求項１に係る発明に従属する請求項２に係る発明では、無機質組成を湿式粉砕した後、乾燥し、粉体にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合し、これを原料にして乾式プレス方式で成形体を形成するようにしており、また、同じく請求項１の発明に従属する請求項３に係る発明では、無機質組成を湿式粉砕し、泥奨にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合し、これを原料にして鋳込み方式で成形体を形成するようにしている。
【０００６】
本発明、すなわち、請求項１に係る発明は、無機質組成の磁器化後の発泡による急激な膨張過程での僅かな温度差による寸法差や形状不良や焼成治具への融着の発生をアルミナ−珪酸質バルーンの焼成収縮により適切に防止し、もって、大型かつ凹凸面等複雑な形状の軽量焼結体を安価に製造できるようにしているものであって、その効果は試験により確認されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
無機質組成は、シラス，黒曜石等の天然ガラス含有鉱物または長石と、ベントナイト、粘土をベースにし、これに発泡剤として例えば炭化珪素を加えたものである。
【０００８】
本発明の方法では、前述のような無機質組成とアルミナ−珪酸質バルーン（アルミナ−珪酸質の微小中空粉状体）を前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％の配合率で混合し、これを原料にして形成した成形体を１１００〜１３００°で焼成するが、成形体の形成は、無機質組成を湿式粉砕した後、乾燥し、粉体にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合して、乾式プレス方式で行うか、または、無機質組成を湿式粉砕し、泥奨にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合して、鋳込み方式で行うか、その何れでもよい。
【０００９】
無機質組成とアルミナ−珪酸質バルーンの混合率を前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％にするのは、前者が７０重量％を超え、後者が３０重量％未満であると、前者の膨張に対して後者の収縮が少な過ぎて寸法安定性が悪く、また、前者が４０重量％未満で、後者が６０重量％を超えると、焼結体の吸水性が増大し、その用途が限定されるからである。
【００１０】
なお、無機質組成の発泡剤には、０．５〜２．０重量％の炭化珪素を用いるのが好ましい。
【００１１】
【実施例】
無機質組成として、シラス３６．０重量％、黒曜石１７．０重量％、ベントナイト３．０重量％、炭化ケイ素０．５重量％、水４３．５重量％を湿式粉砕し、この泥奨をスプレードライヤーで水分８％に乾燥し、造粒して、未発泡顆粒を作成し、この無機質組成顆粒Ａと、二酸化ケイ素と酸化アルミニウを主成分とするアルミナ−珪酸質バルーンＢを、Ａが１００でＢが０（試料１）、Ａが９０でＢが１０（試料２）、Ａが８０でＢが２０（試料３）、Ａが７０でＢが３０（試料４）、Ａが６０でＢが４０（試料５）、Ａが５０でＢが５０（試料６）、Ａが４０でＢが６０（試料７）、Ａが３０でＢが７０（試料８）、Ａが０でＢが１００（試料９）の割合で混合し調整済み原料とした（なお、試料９ではＢ１００に対してメチルセルローズ１重量％水溶液６を加えた）。
【００１２】
前記調整済み原料を３００×３００ｍｍの金型を用い、成形圧３０ＭＰａで成形体を形成し、この成形体をガス炉で１１００、１１２５、１１５０、１１７５、１２００の各温度（°Ｃ）で焼成し、この焼成温度毎に焼成品の線収縮率と嵩比重と吸水率と曲げ強度を測定した。
【００１３】
前記測定結果によると、試料１と試料２では、焼成温度間で線収縮率と嵩比重に大きな差が生じていて寸法安定性がなく、本発明の方法における原料に相当する試料４〜試料７では、焼成温度間で線収縮率と嵩比重の差が共に小さく寸法安定性があり、吸水性が小さく、強度も大きく、試料８では吸水率が１３〜１４％と高かった。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、焼成温度間の線収縮率と嵩比重の差が共に小さくて寸法安定性があり、焼成治具への融着もなく、吸水性が低くて軽量の窯業製品を安価に製造することができ、特に、大型や複雑な凹凸面のある形状の製品が得られる利点がある。
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量焼結体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般的に行われている焼成磁器化時発泡の無機質組成による軽量焼結体の製造では、焼成磁器化後の発泡による急激な膨張過程で、僅かな温度差でも非常に大きい寸法差が生じたり、自重を支えきれず保形ができなくなって形状不良が生じたり、焼成治具への融着が生じたりするため、大きい形状や複雑な凹凸面の製品はできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題（本発明の目的）は、前記従来技術の問題点を解消し、従来技術では実現が不可能であった例えば３００ｍｍ以上の大きな形状や複雑な凹凸面のある形状の軽量焼結体を安価に製造できる技術を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明では、焼成磁器化時発泡の無機質組成と前記無機質組成より高耐火度で焼成収縮性のアルミナ−珪酸質バルーンを前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％の配合率で混合し、これを原料にして形成した成形体を焼成するようにしている。
【０００５】
そして、請求項１に係る発明に従属する請求項２に係る発明では、無機質組成を湿式粉砕した後、乾燥し、粉体にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合し、これを原料にして乾式プレス方式で成形体を形成するようにしており、また、同じく請求項１の発明に従属する請求項３に係る発明では、無機質組成を湿式粉砕し、泥奨にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合し、これを原料にして鋳込み方式で成形体を形成するようにしている。
【０００６】
本発明、すなわち、請求項１に係る発明は、無機質組成の磁器化後の発泡による急激な膨張過程での僅かな温度差による寸法差や形状不良や焼成治具への融着の発生をアルミナ−珪酸質バルーンの焼成収縮により適切に防止し、もって、大型かつ凹凸面等複雑な形状の軽量焼結体を安価に製造できるようにしているものであって、その効果は試験により確認されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
無機質組成は、シラス，黒曜石等の天然ガラス含有鉱物または長石と、ベントナイト、粘土をベースにし、これに発泡剤として例えば炭化珪素を加えたものである。
【０００８】
本発明の方法では、前述のような無機質組成とアルミナ−珪酸質バルーン（アルミナ−珪酸質の微小中空粉状体）を前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％の配合率で混合し、これを原料にして形成した成形体を１１００〜１３００°で焼成するが、成形体の形成は、無機質組成を湿式粉砕した後、乾燥し、粉体にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合して、乾式プレス方式で行うか、または、無機質組成を湿式粉砕し、泥奨にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合して、鋳込み方式で行うか、その何れでもよい。
【０００９】
無機質組成とアルミナ−珪酸質バルーンの混合率を前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％にするのは、前者が７０重量％を超え、後者が３０重量％未満であると、前者の膨張に対して後者の収縮が少な過ぎて寸法安定性が悪く、また、前者が４０重量％未満で、後者が６０重量％を超えると、焼結体の吸水性が増大し、その用途が限定されるからである。
【００１０】
なお、無機質組成の発泡剤には、０．５〜２．０重量％の炭化珪素を用いるのが好ましい。
【００１１】
【実施例】
無機質組成として、シラス３６．０重量％、黒曜石１７．０重量％、ベントナイト３．０重量％、炭化ケイ素０．５重量％、水４３．５重量％を湿式粉砕し、この泥奨をスプレードライヤーで水分８％に乾燥し、造粒して、未発泡顆粒を作成し、この無機質組成顆粒Ａと、二酸化ケイ素と酸化アルミニウを主成分とするアルミナ−珪酸質バルーンＢを、Ａが１００でＢが０（試料１）、Ａが９０でＢが１０（試料２）、Ａが８０でＢが２０（試料３）、Ａが７０でＢが３０（試料４）、Ａが６０でＢが４０（試料５）、Ａが５０でＢが５０（試料６）、Ａが４０でＢが６０（試料７）、Ａが３０でＢが７０（試料８）、Ａが０でＢが１００（試料９）の割合で混合し調整済み原料とした（なお、試料９ではＢ１００に対してメチルセルローズ１重量％水溶液６を加えた）。
【００１２】
前記調整済み原料を３００×３００ｍｍの金型を用い、成形圧３０ＭＰａで成形体を形成し、この成形体をガス炉で１１００、１１２５、１１５０、１１７５、１２００の各温度（°Ｃ）で焼成し、この焼成温度毎に焼成品の線収縮率と嵩比重と吸水率と曲げ強度を測定した。
【００１３】
前記測定結果によると、試料１と試料２では、焼成温度間で線収縮率と嵩比重に大きな差が生じていて寸法安定性がなく、本発明の方法における原料に相当する試料４〜試料７では、焼成温度間で線収縮率と嵩比重の差が共に小さく寸法安定性があり、吸水性が小さく、強度も大きく、試料８では吸水率が１３〜１４％と高かった。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、焼成温度間の線収縮率と嵩比重の差が共に小さくて寸法安定性があり、焼成治具への融着もなく、吸水性が低くて軽量の窯業製品を安価に製造することができ、特に、大型や複雑な凹凸面のある形状の製品が得られる利点がある。
Claims (3)
- 焼成磁器化時発泡の無機質組成と前記無機質組成より高耐火度で焼成収縮性のアルミナ−珪酸質バルーンを前者が７０〜４０重量％、後者が３０〜６０重量％の配合率で混合し、これを原料にして形成した成形体を焼成することを特徴とする軽量焼結体の製造方法。
- 無機質組成を湿式粉砕した後、乾燥し、粉体にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合し、これを原料にして乾式プレス方式で成形体を形成する請求項１記載の軽量焼結体の製造方法。
- 無機質組成を湿式粉砕し、泥奨にして、アルミナ−珪酸質バルーンと混合し、これを原料にして鋳込み方式で成形体を形成する請求項１記載の軽量焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002191241A JP2004002127A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 軽量焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002191241A JP2004002127A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 軽量焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004002127A true JP2004002127A (ja) | 2004-01-08 |
Family
ID=30437052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002191241A Pending JP2004002127A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 軽量焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004002127A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115028436A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-09-09 | 南充三环电子有限公司 | 一种低收缩率耐高温氧化铝材料及其制备方法和应用 |
-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002191241A patent/JP2004002127A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115028436A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-09-09 | 南充三环电子有限公司 | 一种低收缩率耐高温氧化铝材料及其制备方法和应用 |
| CN115028436B (zh) * | 2022-05-19 | 2023-03-07 | 南充三环电子有限公司 | 一种低收缩率耐高温氧化铝材料及其制备方法和应用 |
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