JP2011001212A - 無アルカリガラスを用いたセラミックス材料およびセラミックス構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無アルカリガラス粉末30〜80重量%と、カルシウムを含む化合物粉末70〜20重量%とからなるセラミックス材料、ならびに、無アルカリガラス粉末30〜80重量%と、カルシウムを含む化合物粉末70〜20重量%とを混合し、850〜1000℃の温度で焼成するセラミックス構造体の製造方法。
【選択図】図2
Description
本発明のセラミックス材料は、無アルカリガラス粉末30〜80重量%と、カルシウムを含む化合物粉末70〜20重量%とからなることを特徴とする。本発明において用いられる無アルカリガラス粉末は、資源として有効利用が望まれる液晶パネルガラスを、高付加価値なセラミックス製品の原料として利用できることから、液晶パネルガラスを粉砕しれ得られたものであることが、好ましい。本発明者らは、不要となった液晶パネルガラスを粉砕して得られた無アルカリガラス粉末が、ガラスセラミックスの原料として利用でき、これを原料として製造したガラスセラミックスは、電子部品や機械部品に用いることができる特性を持つことを見出した。なお、本発明においては、無アルカリガラスの粉末であれば、必ずしも液晶パネルガラスを粉砕して得たものでなくてもよい。
本発明はまた、無アルカリガラス粉末(好ましくは液晶パネルガラスを粉砕して得たガラス粉末)30〜80重量%と、カルシウムを含む化合物粉末70〜20重量%とを混合し、850〜1000℃の温度で焼成する、セラミックス構造体の製造方法についても提供する。焼成温度が850℃未満である場合には、焼成が不十分で熱収縮率が小さく、緻密化が不十分である可能性があるためであり、また、焼成温度が1000℃を超えると溶融してしまうためである。本発明のセラミックス構造体の製造方法では、Alを含み、Naを含まない組成である無アルカリガラス粉末(好ましくは液晶パネルガラスを粉砕して得たガラス粉末)を用いているため、このように焼成温度帯が広く、製造プロセス面で有利である。なお、ワラストナイト(CaO・SiO2)、ならびに、アノーサイト(CaO・Al2O3・2SiO2)および/またはディオプサイト(CaO・MgO・2SiO2)およびゲーレナイト(Ca2Al2SiO7)が析出する温度範囲であるため、焼成温度は875〜950℃であることが好ましい。
上述のようにして、液晶パネルから無アルカリガラスを回収し、ジェットミルを使用して無アルカリガラス粉末を作製した。得られた無アルカリガラス粉末は、メディアン径6μm、90%径10μmの粒径を持つ無アルカリガラス粉末であった。得られた無アルカリガラス粉末と、カルシウムを含む化合物粉末として炭酸カルシウム粉末とを、重量%で無アルカリガラス粉末:炭酸カルシウム粉末=100:0、90:10、80:20、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、20:80という割合となるよう調合し、ボールミルにて混合した後、所定量の結合剤を添加し、該混合物を造粒し、圧力30MPaにて所要形状に金型プレス成形して成形品を得た。
Claims (11)
- 無アルカリガラス粉末30〜80重量%と、カルシウムを含む化合物粉末70〜20重量%とからなる、セラミックス材料。
- 無アルカリガラス粉末が、液晶パネルガラスを粉砕して得られたものである、請求項1に記載のセラミックス材料。
- 前記化合物粉末が炭酸カルシウムおよび/または水酸化カルシウムの粉末である、請求項1または2に記載のセラミックス材料。
- 無アルカリガラス粉末50〜70重量%と、カルシウムを含む化合物粉末50〜30重量%とからなる、請求項1〜3のいずれかに記載のセラミックス材料。
- 無アルカリガラス粉末がSiO2:50重量%以上、Al2O3:10〜20重量%、B2O3:5〜20重量%、MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO:5〜20重量%の組成を有する、請求項1〜4のいずれかに記載のセラミックス材料。
- 無アルカリガラス粉末30〜80重量%と、カルシウムを含む化合物粉末70〜20重量%とを混合し、850〜1000℃の温度で焼成する、セラミックス構造体の製造方法。
- 無アルカリガラス粉末が、液晶パネルガラスを粉砕して得られたものである、請求項6に記載のセラミックス構造体の製造方法。
- 焼成により主結晶相としてワラストナイトを、他の結晶相としてはアノーサイトおよび/またはディオプサイトおよび/またはゲーレナイトを析出させる、請求項6または7に記載のセラミックス構造体の製造方法。
- 無アルカリガラス粉末50〜70重量%と、カルシウムを含む化合物粉末50〜30重量%とを混合する、請求項6〜8のいずれかに記載のセラミックス構造体の製造方法。
- 焼成温度が875〜950℃の範囲内である、請求項6〜9のいずれかに記載のセラミックス構造体の製造方法。
- 無アルカリガラス粉末がSiO2:50重量%以上、Al2O3:10〜20重量%、B2O3:5〜20重量%、MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO:5〜20重量%の組成を有する、請求項6〜10のいずれかに記載のセラミックス構造体の製造方法。
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