JP2011046002A - Method for manufacturing ceramic molded body product - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a ceramic molded body with excellent flatness, in a method for manufacturing a thin-plate-like ceramic molded body by a gel cast method using a mold formed with an opening communicated with a molding space on its upper flat face. <P>SOLUTION: Ceramic slurry is introduced through the opening Pin of the mold 20 into the molding space Q until the ceramic slurry is raised upward from the upper face of the mold 20. Then, a squeegee is moved along the upper face of the mold 20 to remove part of the ceramic slurry which is raised upward from the upper face of the mold 20. Then, the opening Pin is closed with a lid member. In this state, the slurry is hardened by gelling reaction to obtain a molded body before drying. The molded product before drying is taken out of the mold 20, and the taken-out molded body before drying is sandwiched between two porous filters. The molded product before drying is dried in this state to obtain the ceramic molded product (before baking). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、焼成前のセラミック成形体(「セラミックグリーン成形体」ともいう。)の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a ceramic molded body (also referred to as “ceramic green molded body”) before firing.

従来から、セラミック成形体(焼成前)の製造方法の1つとして、セラミック粉体、分散媒、及びゲル化剤を含むセラミックスラリーを成形型の成形空間(スラリーを充填して成形するための空間、所望のセラミック成形体と同形の空間)に投入し、投入されたセラミックスラリーを硬化・乾燥して、セラミック成形体を得る方法がある(例えば、特許文献1を参照)。この方法は、所謂、ゲルキャスト法と呼ばれている。以下、セラミックスラリーを単に「スラリー」と呼ぶこともある。   Conventionally, as one method for producing a ceramic molded body (before firing), a ceramic slurry containing ceramic powder, a dispersion medium, and a gelling agent is formed into a molding space of a mold (a space for filling the slurry and molding it). There is a method in which a ceramic molded body is obtained by putting the ceramic slurry into a space having the same shape as the desired ceramic molded body, and curing and drying the ceramic slurry (see, for example, Patent Document 1). This method is called a so-called gel casting method. Hereinafter, the ceramic slurry may be simply referred to as “slurry”.

ゲルキャスト法では、スラリーの硬化は、主としてゲル化反応により達成される。ゲル化反応として特にウレタン反応が利用される場合、隣接するウレタン樹脂の分子間において、各ウレタン樹脂分子内にそれぞれ存在するウレタン基同士を連結するように架橋が生じる。この架橋により、ウレタン樹脂分子間では強固なネットワークが形成される。この結果、スラリーが硬化される。また、スラリーの乾燥は、主としてスラリー内の分散媒(溶媒)成分が揮発除去されることで達成される。以下、ゲル化反応によるスラリーの硬化を単に「スラリーの硬化」と呼び、分散媒成分の揮発除去によるスラリーの乾燥を単に「スラリーの乾燥」と呼ぶこともある。   In the gel cast method, the curing of the slurry is achieved mainly by a gelation reaction. In particular, when a urethane reaction is used as the gelation reaction, cross-linking occurs between adjacent urethane resin molecules so as to connect the urethane groups present in each urethane resin molecule. By this crosslinking, a strong network is formed between the urethane resin molecules. As a result, the slurry is cured. Further, the drying of the slurry is achieved mainly by volatilizing and removing the dispersion medium (solvent) component in the slurry. Hereinafter, the curing of the slurry by the gelation reaction may be simply referred to as “slurry curing”, and the drying of the slurry by the volatilization removal of the dispersion medium component may be simply referred to as “slurry drying”.

WO2004/035281号公報WO 2004/035281

本出願人は、特願2008−256694号にて、成形型として、その上面の平面にて成形空間に通じる開口(スラリーを投入するための穴)が形成された形式のものを使用して、ゲルキャスト法によりセラミック成形体を製造することを既に提案している。以下、この場合であって、特に、薄板状のセラミック成形体が製造される場合について考察する。   In the Japanese Patent Application No. 2008-256694, the present applicant uses, as a molding die, a type in which an opening (hole for introducing slurry) leading to the molding space is formed on the plane of the upper surface thereof, It has already been proposed to produce a ceramic molded body by a gel cast method. Hereinafter, in this case, the case where a thin plate-like ceramic molded body is manufactured will be considered.

この場合、スラリーが、上向きに露呈している開口を通して成形型の成形空間に投入される。その後、開口が上向きに露呈した状態で、成形空間に充填されているスラリーが硬化・乾燥工程に供される。この硬化・乾燥工程では、開口が上向きに露呈していることに起因して、スラリーの分散媒成分の揮発が発生し易い。従って、スラリーの硬化とスラリーの乾燥とのそれぞれが、特段の時間的な順序が設けられることなく、それぞれの自然の(成り行きの)進行速度で同時に進行していく。   In this case, the slurry is put into the molding space of the mold through the opening exposed upward. Thereafter, the slurry filled in the molding space is subjected to a curing / drying step with the opening exposed upward. In this curing / drying step, volatilization of the dispersion medium component of the slurry is likely to occur due to the opening being exposed upward. Accordingly, the curing of the slurry and the drying of the slurry proceed simultaneously at their natural (desired) traveling speed without providing a special temporal order.

このため、スラリーの硬化の進行度合いとスラリーの乾燥の進行度合いとが成形空間内の位置によって変化し得る。ここで、スラリーの硬化によってもスラリーの乾燥によってもセラミック成形体は収縮し得る。一般に、スラリーの乾燥による収縮度合いがスラリーの硬化による収縮度合いよりも大きい。以上より、上述のように、開口が上向きに露呈した状態でスラリーが硬化・乾燥工程に供される場合、薄板状のセラミック成形体の収縮度合いがセラミック成形体の位置によって異なり得る。この結果、薄板状のセラミック成形体の厚さ方向の収縮量がセラミック成形体の位置によって異なり得る。即ち、薄板状のセラミック成形体の厚さのバラツキが比較的大きくなり易い。   For this reason, the progress of the curing of the slurry and the progress of the drying of the slurry can vary depending on the position in the molding space. Here, the ceramic molded body can shrink either by hardening of the slurry or by drying of the slurry. Generally, the degree of shrinkage due to drying of the slurry is greater than the degree of shrinkage due to hardening of the slurry. As described above, when the slurry is subjected to the curing / drying process with the opening exposed upward as described above, the degree of shrinkage of the thin plate-shaped ceramic molded body may vary depending on the position of the ceramic molded body. As a result, the amount of shrinkage in the thickness direction of the thin plate-shaped ceramic molded body may vary depending on the position of the ceramic molded body. That is, the variation in thickness of the thin plate-like ceramic molded body tends to be relatively large.

また、スラリーが成形空間に充填された状態でスラリーの乾燥が進行する。従って、薄板状のセラミック成形体の上面からの分散媒成分の揮発の進行速度が下面からの分散媒成分の揮発の進行速度よりも大きくなる。換言すれば、薄板状のセラミック成形体の上面側及び下面側間で乾燥の進行度合いに差が生じ得る。この結果、薄板状のセラミック成形体の反り(うねり)が比較的大きくなり易い。   In addition, the slurry is dried while the slurry is filled in the molding space. Accordingly, the volatilization progress rate of the dispersion medium component from the upper surface of the thin plate-shaped ceramic molded body is larger than the volatilization progress rate of the dispersion medium component from the lower surface. In other words, a difference in the degree of progress of drying may occur between the upper surface side and the lower surface side of the thin plate-shaped ceramic molded body. As a result, the warp (swell) of the thin plate-like ceramic molded body tends to be relatively large.

以上より、開口が上向きに露呈した状態でスラリーが硬化・乾燥工程に供される場合、薄板状のセラミック成形体に対して、厚さのバラツキ、及び反り(うねり)が比較的大きくなり易い。即ち、薄板状のセラミック成形体の平面度を良好にする観点において、若干の改善の余地があった。   As described above, when the slurry is subjected to the curing / drying process with the opening exposed upward, the thickness variation and warpage (swell) are likely to be relatively large with respect to the thin plate-like ceramic molded body. That is, there is room for slight improvement in terms of improving the flatness of the thin plate-like ceramic molded body.

従って、本発明の目的は、成形型としてその上面の平面にて成形空間に通じる開口が形成された形式のものを使用したゲルキャスト法による薄板状のセラミック成形体の製造方法において、平面度が良好なセラミック成形体を得ることができるものを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a flat ceramic mold by a gel casting method using a mold in which an opening leading to a molding space is formed on the plane of the upper surface as a molding die. An object of the present invention is to provide an excellent ceramic molded body.

上記目的を達成するための本発明による薄板状のセラミック成形体(焼成前)の製造方法は、前記セラミックスラリーを、前記成形型の前記開口を通して前記成形型の前記成形空間に投入する投入工程と、下面に平面を有する蓋部材を前記成形型の上に載せることで、前記成形型の前記開口を前記蓋部材で塞ぐ閉塞工程と、前記成形型の前記開口が前記蓋部材で塞がれた状態で、前記成形空間に充填されているセラミックスラリーをゲル化反応により硬化することで、薄板状の乾燥前成形体を得る硬化工程と、前記蓋部材を前記成形型から取り除く蓋除去工程と、前記成形型の前記開口が露呈し且つ前記乾燥前成形体が前記成形空間に収容された状態で、或いは、更に前記乾燥前成形体から前記成形型が取り除かれた状態で、前記乾燥前成形体を乾燥することで、前記セラミック成形体を得る乾燥工程と、を含んでいる。   In order to achieve the above object, a method for producing a thin plate-like ceramic molded body (before firing) according to the present invention includes a step of feeding the ceramic slurry into the molding space of the molding die through the opening of the molding die. The lid member having a flat surface on the lower surface is placed on the mold, thereby closing the opening of the mold with the lid member, and the opening of the mold is blocked with the lid member. In the state, by curing the ceramic slurry filled in the molding space by a gelation reaction, a curing step of obtaining a thin plate-shaped pre-drying molded body, a lid removing step of removing the lid member from the molding die, In the state where the opening of the mold is exposed and the molded body before drying is accommodated in the molding space, or in the state where the molding mold is further removed from the molded body before drying, the molding before drying By drying the includes a drying step of obtaining the ceramic molded body.

ここにおいて、製造される薄板状のセラミック成形体では、少なくとも上面が単一の平面から構成される。即ち、上下面ともに単一の平面から構成されていてもよいし、上面のみが単一の平面から構成され、下面には、単一の平面上の1か所或いは2か所以上に凹部(溝、窪み等)が形成されていてもよい。   Here, in the manufactured thin plate-like ceramic molded body, at least the upper surface is constituted by a single plane. That is, both the upper and lower surfaces may be constituted by a single plane, or only the upper surface is constituted by a single plane, and the lower surface is provided with a concave portion (one or two or more places on the single plane). Grooves, depressions, etc.) may be formed.

また、前記スラリーとして、ゲル化反応としてのウレタン反応が発生する成分(例えば、イソシアネート及びポリオール等)を含んだものが使用されることが好ましい。この場合、前記スラリーは、セラミック粉体と、イソシアネートと、ポリオールと、溶媒と、(ウレタン反応により生成されたバインダとしてのウレタン樹脂と)を含む、と記載することもできる。   Moreover, it is preferable to use what contains the components (for example, isocyanate, polyol, etc.) which generate | occur | produce the urethane reaction as a gelling reaction as said slurry. In this case, the slurry may be described as containing ceramic powder, isocyanate, polyol, solvent, and (a urethane resin as a binder generated by a urethane reaction).

上記構成によれば、投入工程において、成形型の開口から投入されたスラリーの一部がその開口から溢れて成形型の上面(平面)から上方に盛り上がるまで、スラリーの投入が継続され得る。次いで、閉塞工程において、蓋部材が成形型の上に載せられることで、開口が蓋部材で塞がれる。このとき、蓋部材には上方から下向きの外力が加えられてもよい。   According to the above configuration, in the charging step, the slurry can be continuously charged until a part of the slurry charged from the opening of the mold overflows from the opening and rises upward from the upper surface (plane) of the mold. Next, in the closing step, the lid member is placed on the mold, so that the opening is closed with the lid member. At this time, an external force downward from above may be applied to the lid member.

スラリーのうちで成形型の上面から上方に盛り上がっていた部分は、蓋部材の自重、或いはこれに加えて蓋部材に上方から加えられる下向きの外力により、蓋部材の下面(平面)で下向きに押し潰される。この押し潰しは、蓋部材の下面(平面)の高さ方向(上下方向)の位置が、成形型の開口面(成形型の上面)の高さ方向の位置と略一致するまで継続される。これにより、スラリーのうちで成形型の上面から上方に盛り上がっていた部分は成形空間内に充填されるか、或いは、成形型の上面と蓋部材の下面との間の隙間を介して外部に除去される。そして、成形空間に充填されているスラリーの上面は、蓋部材の下面(平面)との接触により平坦化される。   The portion of the slurry that swells upward from the upper surface of the mold is pushed downward on the lower surface (planar surface) of the lid member by the weight of the lid member or in addition to the downward external force applied to the lid member from above. It will be crushed. This crushing is continued until the position in the height direction (vertical direction) of the lower surface (plane) of the lid member substantially coincides with the position in the height direction of the opening surface of the molding die (upper surface of the molding die). As a result, the portion of the slurry that swells upward from the upper surface of the mold is filled into the molding space or removed to the outside through a gap between the upper surface of the mold and the lower surface of the lid member. Is done. The upper surface of the slurry filled in the molding space is flattened by contact with the lower surface (plane) of the lid member.

なお、投入工程後且つ閉塞工程前において、後述するスキージング工程が挿入され得る。この場合、スラリーのうちで成形型の上面から上方に盛り上がっていた部分はスキージング工程により除去され得るとともに、成形空間に充填されているスラリーの上面は、スキージング工程により平坦化される。   Note that a squeezing step, which will be described later, can be inserted after the charging step and before the closing step. In this case, a portion of the slurry that has risen upward from the upper surface of the mold can be removed by the squeezing process, and the upper surface of the slurry filled in the molding space is flattened by the squeezing process.

次の硬化工程は、上記のように成形型の開口が塞がれた状態でなされる。この工程では、「スラリーの硬化」(ゲル化反応によるスラリーの硬化)が進行していく。他方、成形型の開口が塞がれていることに起因して、スラリーの分散媒成分の揮発が発生し難い。従って、この工程では、「スラリーの乾燥」(分散媒成分の揮発除去によるスラリーの乾燥)は殆ど進行し得ず、スラリーの硬化が主として進行していく。   The next curing step is performed with the opening of the mold closed as described above. In this step, “slurry curing” (slurry curing by gelation reaction) proceeds. On the other hand, volatilization of the dispersion medium component of the slurry hardly occurs because the opening of the mold is blocked. Therefore, in this step, “drying of the slurry” (drying of the slurry by volatilization and removal of the dispersion medium component) can hardly proceed, and the hardening of the slurry proceeds mainly.

この硬化工程でのスラリーの硬化により、成形型の開口から露呈している部分を上面(平面)とする薄板状の成形体(乾燥前成形体)が得られる。この硬化工程は、乾燥前成形体がハンドリングされ得る程度(乾燥前成形体を手、治具等を使用して掴んだり取り上げたりした場合に乾燥前成形体が容易に破損しない程度)に硬化するまで継続され得る。   By curing the slurry in this curing step, a thin plate-shaped molded body (pre-drying molded body) having an upper surface (plane) as a portion exposed from the opening of the mold is obtained. This curing process cures to such an extent that the molded body before drying can be handled (to the extent that the molded body before drying is not easily damaged when the molded body before drying is gripped or taken up using a hand or a jig). Can be continued.

この硬化工程は、常温で行われても、加熱により常温より高い温度で行われてもよいが、常温で行われることが好適である。これにより、スラリーの硬化(従って、スラリーの硬化による収縮)が過度に急速に進行することが抑制され得、硬化工程中にて乾燥前成形体にクラックが形成されることが抑制され得る。   This curing step may be performed at normal temperature or may be performed at a temperature higher than normal temperature by heating, but is preferably performed at normal temperature. Thereby, it can suppress that hardening of a slurry (thus, shrinkage | contraction by hardening of slurry) progresses too rapidly, and it can suppress that a crack is formed in the molded object before drying in a hardening process.

硬化工程が終了すると、蓋除去工程にて、蓋部材が成形型から取り除かれる。次の乾燥工程は、前記成形型の前記開口が上向きに露呈し且つ前記乾燥前成形体が前記成形空間に収容された状態で、或いは、更に前記乾燥前成形体から前記成形型が取り除かれた状態で、なされる。従って、乾燥工程では、スラリーの分散媒成分の揮発が発生し易い。一方、スラリーの硬化は既に十分に進行していて、新たには殆ど進行しない。この結果、この工程では、スラリーの乾燥が主として進行していく。   When the curing step is completed, the lid member is removed from the mold in the lid removing step. In the next drying step, the opening of the mold is exposed upward and the molded body before drying is accommodated in the molding space, or is further removed from the molded body before drying. Made in the state. Therefore, volatilization of the dispersion medium component of the slurry is likely to occur in the drying process. On the other hand, the curing of the slurry has already progressed sufficiently and hardly newly proceeds. As a result, in this step, drying of the slurry proceeds mainly.

この乾燥工程により、乾燥前成形体が十分に乾燥されることで、薄板状のセラミック成形体が得られる。この乾燥工程は、常温で行われても、加熱により常温より高い温度で行われてもよいが、加熱により常温より高い温度で行われることが好適である。これにより、乾燥工程に要する時間を短縮することができる。   By this drying step, the molded body before drying is sufficiently dried, whereby a thin plate-shaped ceramic molded body is obtained. This drying step may be performed at normal temperature or may be performed at a temperature higher than normal temperature by heating, but is preferably performed at a temperature higher than normal temperature by heating. Thereby, the time which a drying process requires can be shortened.

以上のように、本発明に係る方法では、成形型の開口が塞がれた状態で硬化工程がなされることで、スラリーの乾燥の進行が強制的に遅らされる。即ち、先ず、硬化工程にてスラリーの硬化が主として進行し、その後に乾燥工程にてスラリーの乾燥が主として進行する、という時間的な順序が与えられる。このような時間的な順序が与えられることで、上述のように「スラリーの硬化とスラリーの乾燥とのそれぞれが特段の時間的な順序が設けられることなくそれぞれの自然の進行速度で同時に進行していく場合」に比して、特に、薄板状のセラミック成形体の厚さのバラツキが小さくなることが判明した。この結果、セラミック成形体の平面度が向上する(高くなる)ことが判明した。   As described above, in the method according to the present invention, the progress of drying of the slurry is forcibly delayed by performing the curing process in a state where the opening of the mold is closed. That is, first, a time sequence is given in which the curing of the slurry mainly proceeds in the curing step and then the drying of the slurry mainly proceeds in the drying step. By providing such a temporal order, as described above, “slurry curing and slurry drying proceed simultaneously at their natural speeds without any special temporal order. In particular, it has been found that the variation in the thickness of the thin plate-like ceramic molded body is smaller than that in the case of “going”. As a result, it was found that the flatness of the ceramic molded body was improved (increased).

これは、以下の理由に基づくと推測される。即ち、硬化工程では、スラリーの乾燥が殆ど進行しない。従って、スラリーの硬化が成形空間内において全体的に安定して同程度に進行し得る。その後の乾燥工程では、スラリーの硬化が殆ど進行しない。従って、スラリーの乾燥が成形空間内において全体的に安定して同程度に進行し得る。この結果、スラリーの硬化による収縮度合いもスラリーの乾燥による収縮度合いもセラミック成形体の位置によって異なり難い。以上より、薄板状のセラミック成形体の厚さのバラツキが小さくなる。   This is presumed to be based on the following reason. That is, in the curing process, the drying of the slurry hardly proceeds. Therefore, the curing of the slurry can proceed to the same extent in a stable manner in the molding space. In the subsequent drying process, the curing of the slurry hardly proceeds. Therefore, the drying of the slurry can proceed to the same extent in a stable manner in the molding space. As a result, the degree of shrinkage due to the hardening of the slurry and the degree of shrinkage due to the drying of the slurry are unlikely to differ depending on the position of the ceramic molded body. As described above, the thickness variation of the thin plate-shaped ceramic molded body is reduced.

上記本発明の係るセラミック成形体の製造方法において、前記乾燥工程では、前記成形型が取り除かれた前記乾燥前成形体を2枚の多孔質のフィルタで挟み込むことで前記乾燥前成形体の上下面がそれぞれの前記多孔質フィルタで覆われた状態で、前記乾燥前成形体が乾燥されるように構成されることが好適である。   In the method for producing a ceramic molded body according to the present invention, in the drying step, the upper and lower surfaces of the molded body before drying are sandwiched between two porous filters from which the molded mold has been removed. It is preferable that the molded body before drying is configured to be dried in a state covered with each of the porous filters.

これによれば、上述のように「スラリーが成形空間に充填された状態でスラリーの乾燥が進行する場合」に比して、特に、薄板状のセラミック成形体の反り(うねり)が小さくなることで、セラミック成形体の平面度が向上する(高くなる)ことが判明した。   According to this, as described above, the warpage (swell) of the thin plate-shaped ceramic molded body is particularly small as compared with “when the slurry is dried while the slurry is filled in the molding space”. Thus, it was found that the flatness of the ceramic molded body is improved (increased).

これは、以下の理由に基づくと推測される。薄板状の乾燥前成形体が2枚のフィルタで挟み込まれた状態で、乾燥前成形体が、その下面がテーブルの上面に向かい合うように(より具体的には、乾燥前成形体の下面側のフィルタの下面がテーブルの上面に接触するように)テーブル上に載置されて乾燥工程がなされる場合を想定する。この場合であっても、乾燥前成形体の上面に加えて下面からもフィルタ内の多数の気孔を介して分散媒成分が十分に揮発し得る。即ち、薄板状のセラミック成形体の上面側及び下面側間で乾燥の進行度合いに差が生じ難い。   This is presumed to be based on the following reason. In a state where the thin plate-shaped molded body before drying is sandwiched between two filters, the molded body before drying faces the upper surface of the table (more specifically, on the lower surface side of the molded body before drying). Assume that the drying process is performed by placing the filter on the table (with the lower surface of the filter in contact with the upper surface of the table). Even in this case, the dispersion medium component can be sufficiently volatilized from the lower surface in addition to the upper surface of the molded body before drying through a large number of pores in the filter. That is, a difference in the degree of progress of drying hardly occurs between the upper surface side and the lower surface side of the thin plate-shaped ceramic molded body.

加えて、高温炉内で乾燥工程がなされる場合では、炉内の熱がフィルタを介して乾燥前成形体に伝達される。従って、高温炉内の位置によって温度に相違(温度分布)があっても、その温度分布が緩和されて乾燥前成形体に伝達される。即ち、乾燥前成形体の表面の位置によって温度に相違(温度分布)が発生し難い。このことにより、薄板状のセラミック成形体の部位間で乾燥の進行度合いに差が生じ難い。以上より、薄板状のセラミック成形体の反り(うねり)が小さくなる。   In addition, when the drying process is performed in a high-temperature furnace, the heat in the furnace is transmitted to the pre-drying molded body through the filter. Therefore, even if there is a difference in temperature (temperature distribution) depending on the position in the high-temperature furnace, the temperature distribution is relaxed and transmitted to the green body before drying. That is, a difference in temperature (temperature distribution) hardly occurs depending on the position of the surface of the molded body before drying. Thus, a difference in the degree of progress of drying hardly occurs between the portions of the thin plate-shaped ceramic molded body. From the above, warpage (swell) of the thin plate-like ceramic molded body is reduced.

また、本発明の係るセラミック成形体の製造方法において、前記投入工程では、前記セラミックスラリーが、その一部が前記成形型の前記開口から溢れて前記成形型の前記上面から上方に盛り上がるように、前記成形空間に投入され、前記投入工程後且つ前記閉塞工程前において、スキージを前記成形型の前記上面の平面に沿うように移動させることで、前記セラミックスラリーのうちで前記上面の平面から上方に盛り上がっている部分を除去するスキージング工程を含むように構成されることが好適である。   Further, in the method for producing a ceramic molded body according to the present invention, in the charging step, the ceramic slurry partially overflows from the opening of the mold and rises upward from the upper surface of the mold. By moving the squeegee along the plane of the upper surface of the mold after the charging process and before the closing process, the mold space is moved upward from the plane of the upper surface of the ceramic slurry. It is preferable to include a squeezing step for removing the raised portion.

スラリーの一部が成形型の上面(開口)から上方に盛り上がるようにスラリーが投入された場合において、前記スキージング工程を経ないで成形型の開口が蓋部材で塞がされる場合、成形型の上面から上方に盛り上がっているスラリーの上面が平坦化されていない状態(即ち、スラリーの上面に大きい凹凸が存在し得る状態)で、スラリーが蓋部材の下面で下向きに押し潰されることになる。この場合、押し潰されるスラリーの上面と蓋部材の下面との間に気泡が混入(或いは、隙が形成)し易くなる。即ち、成形型の開口が蓋部材で塞がれた状態で、成形空間に充填されているスラリーの上面において気泡が混入(或いは、隙が形成)している部分には、気泡の存在領域(或いは、隙の形成領域)に対応する凹部がなおも残存し得る。換言すれば、蓋部材の下面(平面)により押し潰された後であっても充填されているスラリーの上面の平坦化が十分には達成され得ない。このことは、製造される薄板状のセラミック成形体の厚さバラツキの増大に繋がる。   When the slurry is charged so that a part of the slurry swells upward from the upper surface (opening) of the mold, the mold is closed if the opening of the mold is closed without the squeezing step. The slurry is crushed downward on the lower surface of the lid member in a state where the upper surface of the slurry rising upward from the upper surface of the slurry is not flattened (that is, a state where large irregularities may exist on the upper surface of the slurry) . In this case, bubbles are easily mixed (or a gap is formed) between the upper surface of the slurry to be crushed and the lower surface of the lid member. That is, in the state where the opening of the mold is closed with the lid member, in the portion where bubbles are mixed (or a gap is formed) on the upper surface of the slurry filled in the molding space, the bubble existence region ( Alternatively, the recess corresponding to the gap formation region may still remain. In other words, even after being crushed by the lower surface (flat surface) of the lid member, flattening of the upper surface of the filled slurry cannot be achieved sufficiently. This leads to an increase in thickness variation of the thin plate-like ceramic molded body to be manufactured.

加えて、この場合、成形型の上面から上方に盛り上がる量が位置によって異なる状態で、スラリーが蓋部材の下面で下向きに押し潰されることになる。従って、蓋部材の下面でスラリーが下向きに押し潰される量が位置によって異なる。この結果、成形型の開口が蓋部材で塞がれた状態で、成形空間に充填されているスラリーの密度が位置によって異なる。スラリーの密度が位置によって異なることは、スラリーの硬化・乾燥による収縮量も位置によって異なることを意味する。このことによっても、製造される薄板状のセラミック成形体の厚さバラツキの増大に繋がる。   In addition, in this case, the slurry is crushed downward on the lower surface of the lid member in a state in which the amount rising upward from the upper surface of the mold differs depending on the position. Therefore, the amount by which the slurry is crushed downward on the lower surface of the lid member varies depending on the position. As a result, the density of the slurry filled in the molding space varies depending on the position in a state where the opening of the mold is closed with the lid member. The fact that the density of the slurry varies depending on the position means that the amount of shrinkage caused by the hardening and drying of the slurry also varies depending on the position. This also leads to an increase in the thickness variation of the thin plate-like ceramic molded body to be manufactured.

これに対し、上記構成のように、投入工程後且つ閉塞工程前においてスキージング工程が挿入される場合、スキージング工程が挿入されない場合に比して、薄板状のセラミック成形体の厚さバラツキが小さくなることが判明した。これは、成形空間に充填されているスラリーの上面が平坦化された状態で成形型の開口が蓋部材で塞がれることに起因して、上述したような気泡の混入(或いは、隙の形成)、及びスラリーの密度のバラツキが発生し難いことに基づくものと推測される。   On the other hand, when the squeezing step is inserted after the charging step and before the closing step as in the above configuration, the thickness variation of the thin plate-like ceramic molded body is smaller than when the squeezing step is not inserted. It turned out to be smaller. This is because the opening of the mold is blocked by the lid member in the state where the upper surface of the slurry filled in the molding space is flattened. ), And the density variation of the slurry is presumed to be less likely to occur.

また、本発明の係るセラミック成形体の製造方法において、前記閉塞工程では、前記蓋部材が、前記成形型の前記開口に嵌合可能な外形状を有していて、前記蓋部材が前記開口に嵌合し得るように前記成形型の上に載せられ、前記開口が前記蓋部材で塞がれた状態において、前記蓋部材の前記下面の平面が前記蓋部材の自重に基づく力により、前記成形空間に充填されているセラミックスラリーにおける前記開口から上向きに露呈している部分を下向きに常時押圧するように構成されることが好適である。   In the method for manufacturing a ceramic molded body according to the present invention, in the closing step, the lid member has an outer shape that can be fitted into the opening of the molding die, and the lid member is in the opening. In a state where the lid member is placed on the mold so as to be fitted and the opening is closed by the lid member, the flat surface of the lower surface of the lid member is caused by the force based on the weight of the lid member. It is preferable that the portion of the ceramic slurry filled in the space that is exposed upward from the opening is constantly pressed downward.

これによれば、スラリーの硬化によりスラリーが収縮すること(従って、乾燥前成形体の厚さが減少すること)に伴い、蓋部材が開口に嵌合するとともに、蓋部材の下面(平面)と乾燥前成形体の上面との接触が確保されながら蓋部材が乾燥前成形体の厚さの減少分だけ下降していく。従って、硬化工程の終了後においても、乾燥前成形体の上面と蓋部材の下面(平面)との接触が確実に確保され得る。この結果、乾燥前成形体(従って、セラミック成形体)の上面の平坦化がより確実に達成され得、セラミック成形体の厚さバラツキがより小さくなる。   According to this, as the slurry shrinks due to the hardening of the slurry (thus, the thickness of the molded body before drying decreases), the lid member fits into the opening, and the lower surface (plane) of the lid member While the contact with the upper surface of the molded body before drying is ensured, the lid member descends by a decrease in the thickness of the molded body before drying. Therefore, even after the curing step is completed, contact between the upper surface of the pre-drying molded body and the lower surface (plane) of the lid member can be reliably ensured. As a result, the flatness of the upper surface of the pre-drying molded body (and hence the ceramic molded body) can be more reliably achieved, and the thickness variation of the ceramic molded body becomes smaller.

本発明の実施形態に係るゲルキャスト法を利用したセラミック成形体の製造方法により製造された薄板状のセラミック成形体の斜視図である。It is a perspective view of the thin plate-shaped ceramic molded object manufactured by the manufacturing method of the ceramic molded object using the gel cast method which concerns on embodiment of this invention. セラミック成形体の製造に使用される成形型の斜視図である。It is a perspective view of the shaping | molding die used for manufacture of a ceramic molded body. セラミック成形体の製造に使用される成形型の平面図である。It is a top view of the shaping | molding die used for manufacture of a ceramic molded body. 図3の4−4線に沿って成形型を切断した成形型の縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a molding die cut along the line 4-4 in FIG. 3. セラミックスラリーが成形型に投入された状態を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a state in which ceramic slurry is charged into a mold. スキージによりスキージングを行う際の様子を示した図2に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 2 which showed the mode at the time of squeezing with a squeegee. スキージによりスキージングを行う際の様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4 illustrating a state when squeegeeing is performed with a squeegee. スキージによりスキージングを行う際の適切な条件を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the appropriate conditions at the time of squeezing with a squeegee. スキージによりスキージングを行う際の適切な条件を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the appropriate conditions at the time of squeezing with a squeegee. スキージングが完了した後の様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4 illustrating a state after squeezing is completed. 成形型の上面の開口にガラス板で蓋をする際の様子を示した図2に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 2 which showed the mode at the time of lid | covering with the glass plate on opening of the upper surface of a shaping | molding die. 成形型の上面の開口にガラス板で蓋をする際の様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a state when a glass plate is covered with the opening on the upper surface of the mold. 成形型の上面の開口がガラス板で塞がれた状態を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a state in which the opening on the upper surface of the mold is closed with a glass plate. 成形型の上面からガラス板が除去される際の様子を示した図4に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 4 which showed the mode at the time of a glass plate being removed from the upper surface of a shaping | molding die. 乾燥前成形体から成形型を除去する際の様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a state when the mold is removed from the molded body before drying. 乾燥前成形体が2枚のフィルタで挟み込まれた様子を示した斜視図である。It is the perspective view which showed a mode that the molded object before drying was pinched | interposed with two filters. 乾燥前成形体が2枚のフィルタで挟み込まれた様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 illustrating a state in which a molded body before drying is sandwiched between two filters. 乾燥前成形体から2枚のフィルタが除去される様子を示した図4に対応する図である。It is a figure corresponding to Drawing 4 showing signs that two filters are removed from a fabrication object before drying. 成形型の上面から上方に盛り上がっているスラリーが板部材で下向きに押し潰される前の様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4, showing a state before the slurry rising upward from the upper surface of the mold is crushed downward by the plate member. 成形型の上面から上方に盛り上がっているスラリーが板部材で下向きに押し潰された後の様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a state after the slurry rising upward from the upper surface of the mold is crushed downward by the plate member. 成形型の上面から板部材が除去される際の様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 illustrating a state when the plate member is removed from the upper surface of the mold. 実験に使用されたセラミック成形体を示した平面図及び正面図である。It is the top view and front view which showed the ceramic molded body used for experiment. セラミック成形体の厚さバラツキを求めるために必要となるセラミック成形体の複数の部位の厚さの測定箇所を示す図である。It is a figure which shows the measurement location of the thickness of the several site | part of a ceramic molded body required in order to obtain | require the thickness variation of a ceramic molded body. 平面度の定義について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the definition of flatness. セラミック成形体の平面度を求めるために必要となるセラミック成形体の複数の部位の高さの測定箇所を示す図である。It is a figure which shows the measurement location of the height of several site | parts of a ceramic molded body required in order to obtain | require the flatness of a ceramic molded body. 成形型の上面の開口に嵌合可能な蓋部材で開口に蓋をする際の様子を示した図2に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 2 which showed the mode at the time of covering a opening with the cover member which can be fitted to opening of the upper surface of a shaping | molding die. 成形型の上面の開口に嵌合可能な蓋部材で開口に蓋をする際の様子を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 illustrating a state when a lid is fitted with a lid member that can be fitted into the opening on the upper surface of the mold. 成形型の上面の開口が開口に嵌合可能な蓋部材で塞がれた状態を示した図4に対応する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a state in which the opening on the upper surface of the mold is closed with a lid member that can be fitted into the opening. スラリーの硬化によりスラリーが収縮することに伴い、蓋部材の下端部が開口に嵌合するとともに蓋部材が徐々に下降していく様子を示した図28に対応する図である。FIG. 29 is a view corresponding to FIG. 28 illustrating a state in which the lower end portion of the lid member is fitted into the opening and the lid member is gradually lowered as the slurry contracts due to the hardening of the slurry. 本発明の実施形態に係るゲルキャスト法を利用したセラミック成形体の製造方法により製造された他の薄板状のセラミック成形体の斜視図である。It is a perspective view of the other thin plate-shaped ceramic molded object manufactured by the manufacturing method of the ceramic molded object using the gel cast method which concerns on embodiment of this invention. 図30に示した成形体の平面度の定義について説明するための図24に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 24 for demonstrating the definition of the flatness of the molded object shown in FIG. 図30に示した成形体(乾燥前成形体)が2枚のフィルタで挟み込まれた様子を示した図17に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 17 which showed a mode that the molded object (molded body before drying) shown in FIG. 30 was pinched | interposed with two filters.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態に係るセラミック成形体(焼成前)の製造方法について説明する。   Hereinafter, a method for producing a ceramic molded body (before firing) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係るゲルキャスト法を利用したセラミック成形体の製造方法により製造されたセラミック成形体10の斜視図である。このセラミック成形体10は、薄い円板状を呈している。このセラミック成形体10を焼成して得られる焼成体は、種々の用途に広く利用され得る。   FIG. 1 is a perspective view of a ceramic molded body 10 manufactured by a method for manufacturing a ceramic molded body using a gel cast method according to an embodiment of the present invention. The ceramic molded body 10 has a thin disk shape. The fired body obtained by firing the ceramic molded body 10 can be widely used for various applications.

以下、本発明の実施形態に係るセラミック成形体10の製造方法について、図2〜図18を参照しながら説明する。先ず、この製造方法に使用される成形型20について図2〜図4を参照しながら説明する。図2は、成形型20、及びスキージ30の概略斜視図であり、図3は、成形型20の平面図(上面図)であり、図4は、図3の4−4線に沿って成形型20を切断した成形型20の縦断面図である。図2〜図4に示すように、この成形型20を利用すれば、1個のセラミック成形体10を形成することができる。なお、複数の同形のセラミック成形体10が同時に形成され得る成形型が使用されてもよい。   Hereinafter, the manufacturing method of the ceramic molded body 10 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated, referring FIGS. First, the mold 20 used in this manufacturing method will be described with reference to FIGS. 2 is a schematic perspective view of the mold 20 and the squeegee 30, FIG. 3 is a plan view (top view) of the mold 20, and FIG. 4 is molded along line 4-4 in FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a mold 20 obtained by cutting the mold 20. FIG. As shown in FIGS. 2 to 4, if this mold 20 is used, one ceramic molded body 10 can be formed. In addition, the shaping | molding die which can form the several same-shaped ceramic molded object 10 simultaneously may be used.

成形型20は、金属、セラミックス、樹脂、セッコウの何れかの材質からなり、直方体状を呈している。成形型20の上部には、成形面21で画定される成形空間Q(スラリーを充填して成形するための空間、所望のセラミック成形体と同形の薄い円板状の空間)が形成されている。   The molding die 20 is made of any material of metal, ceramics, resin, and gypsum and has a rectangular parallelepiped shape. Formed in the upper part of the molding die 20 is a molding space Q defined by the molding surface 21 (a space for filling with slurry and molding, a thin disk-like space having the same shape as a desired ceramic molded body). .

即ち、成形型20の上面(X−Z平面に平行な平面)には、成形空間Qに通じる円形の開口Pinが形成されている。成形空間Qの上面は、開口Pinと一致している。後述のように作成されるセラミックスラリーは、開口Pinから成形型20の成形空間Qに投入・充填されるようになっている。   That is, a circular opening Pin leading to the molding space Q is formed on the upper surface of the molding die 20 (a plane parallel to the XZ plane). The upper surface of the molding space Q coincides with the opening Pin. The ceramic slurry prepared as described below is charged and filled into the molding space Q of the molding die 20 from the opening Pin.

スキージ30は、ゴム製、或いは金属製であり、平面形状が長方形、或いは正方形の板状(平板状)を呈している。スキージ30は、図示しない駆動機構により、成形型20の上面に沿うように、所定の速度(一定でも可変でもよい)をもってZ軸方向に移動可能となっている(矢印を参照)。以下、このようにスキージ30を成形型20の上面に沿うように移動させることを「スキージング」とも称呼する。   The squeegee 30 is made of rubber or metal and has a rectangular or square plate shape (flat plate shape) in plan view. The squeegee 30 is movable in the Z-axis direction at a predetermined speed (may be constant or variable) along the upper surface of the mold 20 by a drive mechanism (not shown) (see arrow). Hereinafter, such movement of the squeegee 30 along the upper surface of the mold 20 is also referred to as “squeezing”.

次に、セラミック成形体10の具体的な製造方法について説明する。
(塗布工程)
先ず、成形型20の成形面21(即ち、セラミックスラリーが接触する面)に、離型剤として、フッ素樹脂を有機溶剤で分散させたものを塗布する。塗布後、有機溶剤は直ちに揮発し、この結果、成形面21にはフッ素樹脂が固着される。これにより、その後におけるセラミック成形体の離型性を安定して高めることができる。離型剤の塗布は、スプレー法、ディッピング法等を用いて行う。
Next, a specific method for manufacturing the ceramic molded body 10 will be described.
(Coating process)
First, a dispersion of a fluororesin with an organic solvent is applied as a mold release agent to the molding surface 21 of the molding die 20 (that is, the surface with which the ceramic slurry contacts). After application, the organic solvent immediately evaporates, and as a result, the fluororesin is fixed to the molding surface 21. Thereby, the mold release property of the ceramic molded object after that can be improved stably. The release agent is applied using a spray method, a dipping method, or the like.

(調製工程)
次に、セラミック粉体、分散媒、ポリオール、分散剤、ゲル化剤、及び触媒を含むセラミックスラリーの調製を行う。本例では、セラミック粉体(アルミナ粉末)として、アルミナ100重量部、分散媒として、多塩基酸エステル29重量部、ポリオールとして、ポリビニルブチラール0.8重量部、分散剤として、ポリカルボン共重合体3重量部、ゲル化剤として、ジフェニルメタンジイソシアネート4.2重量部、触媒として、アミン系触媒0.2重量部、を混合したものをセラミックスラリーとして使用した。
(Preparation process)
Next, a ceramic slurry containing ceramic powder, dispersion medium, polyol, dispersant, gelling agent, and catalyst is prepared. In this example, 100 parts by weight of alumina as a ceramic powder (alumina powder), 29 parts by weight of a polybasic acid ester as a dispersion medium, 0.8 parts by weight of polyvinyl butyral as a polyol, and a polycarboxylic copolymer as a dispersant A mixture of 3 parts by weight, 4.2 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate as a gelling agent, and 0.2 parts by weight of an amine catalyst as a catalyst was used as a ceramic slurry.

ジフェニルメタンジイソシアネート及びポリビニルブチラール(即ち、ポリオール)は、ウレタン反応により後にウレタン樹脂(ポリウレタン)となり、後に有機バインダとして機能する。上述のように、ウレタン樹脂分子間では、架橋により、強固なネットワークが形成され得る。   Diphenylmethane diisocyanate and polyvinyl butyral (that is, polyol) later become a urethane resin (polyurethane) by the urethane reaction, and later function as an organic binder. As described above, a strong network can be formed by crosslinking between urethane resin molecules.

また、このように有機バインダとしてウレタン樹脂が使用される場合、セラミックスラリーの調製のために混合される物質を、セラミック粉体と、イソシアネートと、ポリオールと、溶媒と、分散剤と、触媒とに分類することができる。この場合、セラミック粉体として使用されるセラミック材料としては、酸化物系セラミックが使用されてもよいし、非酸化物系セラミックが使用されてもよい。又、誘電体材料、磁性体材料であってもよい。例えば、アルミナ(Al)、ジルコニア(ZrO2)、チタン酸バリウム(BaTiO)、酸化ニッケル(NiO)、酸化セリウム(CeO)、酸化ガドリニウム(Gd)、チッ化ケイ素(Si)、炭化ケイ素(SiC)、チッ化アルミニウム(AlN)、ガラスパウダー等が使用され得る。これらの材料は、1種類単独で、或いは2種以上を組み合わせて使用され得る。また、スラリーを調整・作製可能な限りにおいて、セラミック材料の粒子径は特に限定されない。 Further, when a urethane resin is used as the organic binder in this way, the substances mixed for preparing the ceramic slurry are changed into ceramic powder, isocyanate, polyol, solvent, dispersant, and catalyst. Can be classified. In this case, as the ceramic material used as the ceramic powder, an oxide-based ceramic may be used, or a non-oxide-based ceramic may be used. Further, it may be a dielectric material or a magnetic material. For example, alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), barium titanate (BaTiO 3 ), nickel oxide (NiO), cerium oxide (CeO 2 ), gadolinium oxide (Gd 2 O 3 ), silicon nitride ( Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), glass powder and the like can be used. These materials may be used alone or in combination of two or more. Further, the particle diameter of the ceramic material is not particularly limited as long as the slurry can be adjusted and produced.

イソシアネートとしては、イソシアネート基を官能基として有する物質であれば特に限定されないが、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、或いは、これらの変性体等が使用され得る。なお、分子内おいて、イソシアネート基以外の反応性官能基が含有されていてもよく、更には、ポリイソシアネートのように、反応性官能基が多数含有されていてもよい。   The isocyanate is not particularly limited as long as it is a substance having an isocyanate group as a functional group. For example, tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), or a modified product thereof can be used. In addition, in the molecule | numerator, reactive functional groups other than an isocyanate group may contain, and also many reactive functional groups may contain like polyisocyanate.

ポリオールとしては、イソシアネート基と反応し得る官能基、例えば、水酸基、アミノ基等を有する物質であれば特に限定されないが、例えば、エチレングリコール(EG)、ポリエチレングリコール(PEG)、プロピレングリコール(PG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリヘキサメチレングリコール(PHMG)、ポリビニルブチラール(PVB)等が使用され得る。   The polyol is not particularly limited as long as it has a functional group capable of reacting with an isocyanate group, for example, a hydroxyl group, an amino group, etc. For example, ethylene glycol (EG), polyethylene glycol (PEG), propylene glycol (PG). Polypropylene glycol (PPG), polytetramethylene glycol (PTMG), polyhexamethylene glycol (PHMG), polyvinyl butyral (PVB) and the like can be used.

溶媒としては、分散剤、イソシアネート、ポリオール、及び触媒を溶解するものであれば、特に限定されない。例えば、多塩基酸エステル(例えば、グルタル酸ジメチル等)、多価アルコールの酸エステル(例えば、トリアセチン等)等の、2以上のエステル結合を有する溶剤を使用することが望ましい。   The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the dispersant, isocyanate, polyol, and catalyst. For example, it is desirable to use a solvent having two or more ester bonds, such as a polybasic acid ester (for example, dimethyl glutarate) or an acid ester of a polyhydric alcohol (for example, triacetin).

分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸系共重合体、ポリカルボン酸塩等を使用することが望ましい。この分散剤を添加することで、成形前のスラリーを、低粘度とし、且つ高い流動性を有するものとすることができる。   As the dispersant, for example, it is desirable to use a polycarboxylic acid copolymer, a polycarboxylate, or the like. By adding this dispersant, the slurry before molding can have a low viscosity and a high fluidity.

触媒としては、ウレタン反応を促進させる物質であれば特に限定されないが、例えば、トリエチレンジアミン、ヘキサンジアミン、6−ジメチルアミノ−1−ヘキサノール等が使用され得る。   Although it will not specifically limit as a catalyst if it is a substance which accelerates | stimulates a urethane reaction, For example, a triethylenediamine, hexanediamine, 6-dimethylamino-1-hexanol etc. may be used.

(投入工程)
次に、セラミックスラリーを成形型20へ投入する。この投入は、上記セラミックスラリーの調製後、直ちに開始される。上述したように、セラミックスラリーは、開口Pinから投入される。投入されたセラミックスラリーは、重力の作用により下方に落下しながら成形空間Q内に進入していく。
(Input process)
Next, the ceramic slurry is put into the mold 20. This charging is started immediately after the ceramic slurry is prepared. As described above, the ceramic slurry is introduced from the opening Pin. The introduced ceramic slurry enters the forming space Q while dropping downward due to the action of gravity.

図5に示すように、このセラミックスラリーの投入は、セラミックスラリーの一部が開口Pinから溢れて成形型20の上面から上方に盛り上がった時点で完了する。なお、本例で使用されるセラミックスラリーの粘度は比較的大きい。従って、セラミックスラリーの投入が完了した状態では、成形空間Q内の下方部分においてセラミックスラリーが進入しない(行き渡らない)領域が発生し得る。   As shown in FIG. 5, the introduction of the ceramic slurry is completed when a portion of the ceramic slurry overflows from the opening Pin and rises upward from the upper surface of the mold 20. The viscosity of the ceramic slurry used in this example is relatively large. Therefore, in a state where the introduction of the ceramic slurry is completed, a region in which the ceramic slurry does not enter (does not spread) in the lower part in the forming space Q may occur.

(スキージング工程)
次に、図6、及び図7に示すように、スキージ30を用いて上述したスキージングを行う。このスキージングにより、セラミックスラリーのうちで成形型20の上面(開口Pin)から上方に盛り上がっている部分が除去されるとともに、成形空間Qに充填されているスラリーの上面が平坦化される。スキージングでは、セラミックスラリーのうちで成形型の(開口Pinの下方であって)開口Pin近傍に存在している部分(スキージ30により除去されなかった部分)に対して下向きの力(「スキージングによる下方力」)が加わる。
(Squeezing process)
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the above-described squeegeeing is performed using a squeegee 30. By this squeezing, a portion of the ceramic slurry that is raised upward from the upper surface (opening Pin) of the mold 20 is removed, and the upper surface of the slurry filled in the molding space Q is flattened. In squeezing, a downward force (“squeezing”) is applied to a portion of the ceramic slurry that is in the vicinity of the opening Pin (below the opening Pin) (the portion that has not been removed by the squeegee 30). The downward force by “)” is added.

この「スキージングによる下方力」は、成形空間Q内においてセラミックスラリーを隅々まで行き渡らせる力として作用し得る。この結果、上述したように成形空間Q内の下方部分においてセラミックスラリーが進入しない(行き渡らない)領域が仮に発生していたとしても、この領域は、「スキージングによる下方力」の作用により消滅し得る。即ち、セラミックスラリーが成形空間Q内に確実に充填され得る。   This “downward force due to squeezing” can act as a force for spreading the ceramic slurry to every corner in the forming space Q. As a result, even if a region where the ceramic slurry does not enter (does not spread) in the lower portion in the forming space Q as described above, this region disappears due to the action of “downward force due to squeezing”. obtain. That is, the ceramic slurry can be reliably filled in the forming space Q.

ここで、スキージングの適切な条件について付言する。図8、及び図9に示すように、スキージ30の先端(下端)と成形型20の上面との間の上下方向における隙間をhとすると、隙間hが50μm〜500μmの範囲内の値に調整された状態(隙間h一定)でスキージングが行われると、セラミックスラリーが成形空間Q内により安定して確実に充填され得、且つセラミック成形体において開口Pinに対応する面(即ち、セラミック成形体の上面)の平坦性が良好なものが得られることが判明した。これは、隙間hがこの範囲内にあることで、十分に大きい「スキージングによる下方力」が安定して作用することに起因すると考えられる。   Here, an additional condition for squeezing is added. As shown in FIGS. 8 and 9, when the gap in the vertical direction between the tip (lower end) of the squeegee 30 and the upper surface of the mold 20 is h, the gap h is adjusted to a value in the range of 50 μm to 500 μm. When squeezing is performed in the formed state (the gap h is constant), the ceramic slurry can be more stably and reliably filled in the molding space Q, and the surface corresponding to the opening Pin in the ceramic molded body (that is, the ceramic molded body) It has been found that a flat surface of the upper surface can be obtained. This is considered to be due to the fact that the sufficiently large “downward force due to squeezing” acts stably when the gap h is within this range.

また、図8に示すように、スキージ30の平面がスキージ30の移動方向(Z軸方向)に対して垂直になる状態からスキージ30が移動方向における前側(Z軸負方向側)に20°〜70°の或る角度θだけ傾いた状態(角度θ一定)で、スキージングが行われると、セラミックスラリーを成形空間Q内に確実に充填させることができる。   Further, as shown in FIG. 8, the squeegee 30 is 20 ° to the front side (Z-axis negative direction side) in the moving direction from the state where the plane of the squeegee 30 is perpendicular to the moving direction (Z-axis direction) of the squeegee 30. When squeezing is performed in a state inclined by a certain angle θ of 70 ° (the angle θ is constant), the ceramic slurry can be reliably filled into the forming space Q.

図9に示すように、スキージ30の平面がスキージ30の移動方向(Z軸方向)に対して垂直になる状態からスキージ30が移動方向における後側(Z軸正方向側)に20°〜70°の或る角度θだけ傾いた状態(角度θ一定)で、スキージングが行われた場合、セラミック成形体において開口Pinに対応する面(即ち、セラミック成形体の上面)の平坦性を良好にすることができる。これらのことも、角度θがこれらの範囲内にあることで、十分に大きい「スキージングによる下方力」が安定して作用することに起因すると考えられる。   As shown in FIG. 9, from the state in which the plane of the squeegee 30 is perpendicular to the moving direction (Z-axis direction) of the squeegee 30, the squeegee 30 moves 20 ° to 70 on the rear side (Z-axis positive direction side) in the moving direction. When squeezing is performed in a state inclined by a certain angle θ (° constant θ), the flatness of the surface corresponding to the opening Pin in the ceramic molded body (that is, the upper surface of the ceramic molded body) is improved. can do. These are also considered to be caused by a sufficiently large “downward force due to squeezing” acting stably when the angle θ is within these ranges.

図10は、スキージングが完了した状態を示す。この状態では、セラミックスラリーのうちで成形型20の上面から上方に盛り上がっている部分が除去されているとともに、「スキージングによる下方力」の作用により、セラミックスラリーが成形空間Q内に確実に充填されている。そして、成形空間Qに充填されているスラリーの上面(開口Pinから露呈している面)が平坦化されている。   FIG. 10 shows a state where squeezing has been completed. In this state, the portion of the ceramic slurry that swells upward from the upper surface of the mold 20 is removed, and the ceramic slurry is reliably filled into the molding space Q by the action of “downward force due to squeezing”. Has been. And the upper surface (surface exposed from opening Pin) of the slurry with which the shaping | molding space Q is filled is planarized.

(閉塞工程)
次に、図11〜図13に示すように、平板状のガラス板40を成形型20の上面(平面)に載せる。これにより、成形型20の開口Pinがガラス板40で塞がれる。即ち、この工程では、成形空間Qが密閉される。この例では、ガラス板40のY軸方向からみたときの形状が、成形型20のY軸方向からみたときの形状と一致しているが、開口Pinの全域を塞ぐことができる形状である限りにおいていかなる形状であってもよい。
(Closing process)
Next, as shown in FIGS. 11 to 13, a flat glass plate 40 is placed on the upper surface (plane) of the mold 20. As a result, the opening Pin of the mold 20 is closed by the glass plate 40. That is, in this step, the molding space Q is sealed. In this example, the shape of the glass plate 40 viewed from the Y-axis direction matches the shape of the molding die 20 viewed from the Y-axis direction, but as long as the shape can block the entire area of the opening Pin. Any shape may be used.

(硬化工程)
次に、成形空間Q内に充填されたセラミックスラリーを硬化する。この工程は、上述のように、成形型20の開口Pinがガラス板40で塞がれた状態(成形空間Qが密閉された状態)で進行する。
(Curing process)
Next, the ceramic slurry filled in the forming space Q is cured. As described above, this process proceeds in a state where the opening Pin of the mold 20 is closed by the glass plate 40 (a state where the molding space Q is sealed).

通常、セラミックスラリーが成形空間Q内に充填された後、ウレタン反応(ゲル化反応)によるスラリーの硬化(以下、単に「スラリーの硬化」と呼ぶ。)と、分散媒成分の揮発除去によるスラリーの乾燥(以下、単に「スラリーの乾燥」と呼ぶ。)とが同時に進行し得る。しかしながら、この工程では、成形空間Qが密閉されていることに起因して、セラミックスラリーの分散媒成分の揮発が発生し難い。従って、この工程では、「スラリーの乾燥」は殆ど進行し得ず、「スラリーの硬化」が主として進行していく。「スラリーの硬化」は、ウレタン反応により、上述のように、ウレタン樹脂分子間において、架橋により強固なネットワークが形成されることにより進行していく。   Usually, after the ceramic slurry is filled in the molding space Q, the slurry is cured by urethane reaction (gelation reaction) (hereinafter, simply referred to as “slurry curing”) and the slurry is removed by volatilization and removal of the dispersion medium component. Drying (hereinafter simply referred to as “slurry drying”) can proceed simultaneously. However, in this step, volatilization of the dispersion medium component of the ceramic slurry hardly occurs due to the molding space Q being sealed. Therefore, in this step, “slurry drying” hardly proceeds, and “slurry curing” mainly proceeds. The “curing of the slurry” proceeds by forming a strong network by crosslinking between urethane resin molecules as described above by the urethane reaction.

この「スラリーの硬化」の進行により、乾燥前の成形体(以下、「乾燥前成形体F」と呼ぶ。)が得られる(図13を参照)。この工程は、乾燥前成形体Fがハンドリングされ得る程度(乾燥前成形体Fを手、治具等を使用して掴んだり取り上げたりした場合に乾燥前成形体Fが容易に破損しない程度)に硬化するまで継続される。   By progress of this “curing of slurry”, a molded body before drying (hereinafter referred to as “pre-dried molded body F”) is obtained (see FIG. 13). This step is such that the pre-drying shaped product F can be handled (to the extent that the pre-drying shaped product F is not easily damaged when the pre-drying shaped product F is gripped or picked up using a hand or a jig). Continue until cured.

この工程は、成形型20を室温雰囲気で所定時間放置することで行われてもよいし、成形型20を加熱により室温雰囲気よりも高い所定温度に所定時間維持することで行われてもよいし、これらを組み合わせて行われてもよい。例えば、この工程は、成形型20を室温雰囲気で24時間放置することで行われる。この工程が室温雰囲気で行われることにより、「スラリーの硬化」(従って、「スラリーの硬化」による収縮)が過度に急速に進行することが抑制され得、この工程中にて乾燥前成形体Fにクラックが形成されることが抑制され得る。   This step may be performed by leaving the mold 20 in a room temperature atmosphere for a predetermined time, or may be performed by maintaining the mold 20 at a predetermined temperature higher than the room temperature atmosphere by heating for a predetermined time. These may be performed in combination. For example, this step is performed by leaving the mold 20 in a room temperature atmosphere for 24 hours. By carrying out this step in a room temperature atmosphere, it is possible to suppress the “curing of the slurry” (and thus the shrinkage due to the “curing of the slurry”) from proceeding too rapidly. It is possible to suppress the formation of cracks.

(蓋除去工程)
次に、図14に示すように、成形型20からガラス板40を除去する。これにより、成形型20の開口Pinが再び露呈する。この結果、成形空間Qが密閉状態から解放されて、セラミックスラリー(乾燥前成形体F)からの分散媒成分の揮発が発生し易くなる(即ち、「スラリーの乾燥」が進行し易くなる)。
(Lid removal process)
Next, as shown in FIG. 14, the glass plate 40 is removed from the mold 20. Thereby, the opening Pin of the shaping | molding die 20 is exposed again. As a result, the forming space Q is released from the sealed state, and volatilization of the dispersion medium component from the ceramic slurry (molded body F before drying) is likely to occur (that is, “slurry drying” easily proceeds).

(離型工程)
次に、乾燥前成形体Fから成形型20を取り除く。図15に示すように、この工程では、乾燥前成形体Fが付着・残存する成形型20が上下反転させられる。これにより、乾燥前成形体Fは、重力の作用により成形型20から離れる。乾燥前成形体Fが成形型20から離れ難い場合は、成形型20に若干の振動を与えると好ましい。これにより、成形型20が乾燥前成形体Fから除去されて、乾燥前成形体Fを取り出すことができる。
(Release process)
Next, the mold 20 is removed from the molded body F before drying. As shown in FIG. 15, in this step, the molding die 20 to which the molded body F before drying adheres and remains is turned upside down. Thereby, the molded object F before drying leaves | separates from the shaping | molding die 20 by the effect | action of gravity. When the molded body F before drying is difficult to be separated from the mold 20, it is preferable to give the mold 20 a slight vibration. Thereby, the shaping | molding die 20 is removed from the molded object F before drying, and the molded object F before drying can be taken out.

(乾燥工程)
次に、セラミックスラリー(乾燥前成形体F)を乾燥する。この工程は、図16、図17に示すように、成形型20が除去された乾燥前成形体Fを2枚の多孔質のフィルタ50で挟み込むことで乾燥前成形体Fの上下面の全域がそれぞれの多孔質フィルタ50で覆われた状態で行われる。多孔質フィルタ50としては、例えば、気孔率が48±8%であり、平均気孔径が25±10μmである、セラミックからなるフィルタが使用され得る。この例では、多孔質フィルタ50のY軸方向からみたときの形状が、成形型20のY軸方向からみたときの形状と一致しているが、乾燥前成形体Fの上下面の全域を覆うことができる形状である限りにおいていかなる形状であってもよい。
(Drying process)
Next, the ceramic slurry (molded body F before drying) is dried. In this step, as shown in FIGS. 16 and 17, the entire area of the upper and lower surfaces of the molded body F before drying is sandwiched between two porous filters 50 from which the molded mold 20 has been removed. It is performed in a state covered with each porous filter 50. As the porous filter 50, for example, a filter made of ceramic having a porosity of 48 ± 8% and an average pore diameter of 25 ± 10 μm can be used. In this example, the shape of the porous filter 50 viewed from the Y-axis direction matches the shape of the mold 20 viewed from the Y-axis direction, but covers the entire upper and lower surfaces of the pre-drying molded body F. Any shape is possible as long as it is a shape that can be used.

この工程は、2枚の多孔質フィルタ50で挟まれた乾燥前成形体Fが、その下面がテーブルの上面に向かい合うように(即ち、乾燥前成形体Fの下面側のフィルタ50の下面がテーブルの上面に接触するように)テーブル上に載置された状態で行われ得る。この状態では、乾燥前成形体Fの上面と乾燥前成形体Fの上側のフィルタ50の下面との接触面には乾燥前成形体Fの上側のフィルタ50の自重に基づく力が作用し、乾燥前成形体Fの下面と乾燥前成形体Fの下側のフィルタ50の上面との接触面には乾燥前成形体Fの自重、及び乾燥前成形体Fの上側のフィルタ50の自重に基づく力が作用する。   In this step, the molded body F before drying sandwiched between the two porous filters 50 is such that the lower surface thereof faces the upper surface of the table (that is, the lower surface of the filter 50 on the lower surface side of the molded body F before drying is the table). Can be carried out in a state of being placed on a table (in contact with the upper surface of the substrate). In this state, a force based on the weight of the filter 50 on the upper side of the molded body F before drying acts on the contact surface between the upper surface of the molded body F before drying and the lower surface of the filter 50 on the upper side of the molded body F before drying. The force based on the weight of the pre-drying molded body F and the weight of the upper filter 50 on the contact surface between the lower surface of the molded body F and the upper surface of the lower filter 50 before drying. Works.

この工程では、乾燥前成形体Fの周囲が密閉されていないことに起因して、セラミックスラリーの分散媒成分の揮発が発生し易い。一方、セラミックスラリーの硬化は既に十分に進行していて、新たには殆ど進行しない。この結果、この工程では、「スラリーの硬化」は殆ど進行し得ず、「スラリーの乾燥」が主として進行していく。   In this step, volatilization of the dispersion medium component of the ceramic slurry is likely to occur due to the fact that the periphery of the green body F before drying is not sealed. On the other hand, the hardening of the ceramic slurry has already progressed sufficiently and hardly newly proceeds. As a result, in this step, “curing of the slurry” can hardly proceed, and “drying of the slurry” mainly proceeds.

この「スラリーの乾燥」が十分に進行することで、セラミック成形体10が2枚の多孔質フィルタ50で挟まれた状態で得られる。図18に示すように、2枚の多孔質フィルタ50がこのセラミック成形体10から除去されて、セラミック成形体10を取り出すことができる。   When the “drying of the slurry” is sufficiently advanced, the ceramic molded body 10 can be obtained in a state of being sandwiched between the two porous filters 50. As shown in FIG. 18, the two porous filters 50 are removed from the ceramic molded body 10, and the ceramic molded body 10 can be taken out.

この工程は、2枚の多孔質フィルタ50で挟まれた乾燥前成形体Fを室温雰囲気で所定時間放置することで行われてもよいし、この乾燥前成形体Fを加熱により室温雰囲気よりも高い所定温度に所定時間維持することで行われてもよいし、これらを組み合わせて行われてもよい。例えば、この工程は、2枚の多孔質フィルタ50で挟まれた乾燥前成形体Fを90℃に調整された高温炉内に50時間収容することで行われる。この工程が室温雰囲気よりも高い温度で行われることにより、室温雰囲気で行われる場合に比して、この工程に要する時間を短くすることができる。   This step may be performed by leaving the molded body F before drying sandwiched between two porous filters 50 in a room temperature atmosphere for a predetermined time, or by heating the molded body F before drying from the room temperature atmosphere by heating. It may be performed by maintaining a high predetermined temperature for a predetermined time, or may be performed in combination. For example, this process is performed by accommodating the molded body F before drying sandwiched between two porous filters 50 in a high-temperature furnace adjusted to 90 ° C. for 50 hours. By performing this step at a temperature higher than that of the room temperature atmosphere, the time required for this step can be shortened as compared with the case where the step is performed in a room temperature atmosphere.

(作用・効果)
以下、上述した本発明の実施形態に係るセラミック成形体の製造方法の作用・効果について説明する。本実施形態に係るセラミック成形体の製造方法では、「硬化工程がガラス板40にて開口Pinが塞がれた状態で行われること」(項目A)、「乾燥工程が2枚の多孔質フィルタ50で乾燥前成形体Fが挟まれた状態で行われること」(項目B)、並びに、「投入工程と閉塞工程との間にスキージング工程が挿入されること」(項目C)、のそれぞれの作用により、平面度が良好なセラミック成形体を得ることができる。以下、項目A〜Cのそれぞれの作用・効果を確認するために行われた実験について説明する。
(Action / Effect)
Hereinafter, the operation and effect of the method for manufacturing a ceramic molded body according to the above-described embodiment of the present invention will be described. In the method for producing a ceramic molded body according to the present embodiment, “the curing step is performed in a state where the opening Pin is closed by the glass plate 40” (item A), “the drying step is two porous filters 50 ”(item B) and“ a squeezing step is inserted between the charging step and the closing step ”(item C), respectively. As a result, a ceramic molded body with good flatness can be obtained. Hereinafter, the experiment conducted in order to confirm each effect | action and effect of item AC is demonstrated.

表1に示すように、この実験では、比較例に係る製造方法、及び実施例1〜3に係る製造方法が導入された。以下、比較例、及び実施例1〜3について順に説明する。   As shown in Table 1, in this experiment, a manufacturing method according to a comparative example and manufacturing methods according to Examples 1 to 3 were introduced. Hereinafter, comparative examples and Examples 1 to 3 will be described in order.

Figure 2011046002
Figure 2011046002

<比較例>
比較例に係る製造方法では、項目A〜Cの何れも実行されない状態でセラミック成形体が得られる。具体的には、投入工程後、スキージング工程に代えて押し潰し工程が行われる。押し潰し工程では、図19、図20に示すように、スラリーの一部が成形型20の上面(平面)から上方に盛り上がるようにセラミックスラリーが投入されている成形型20の上に、平板状の板部材Bが載せられる。このとき、板部材Bには上方から下向きの外力が加えられてもよい。板部材Bとして、上述したガラス板40が使用されてもよい。
<Comparative example>
In the manufacturing method according to the comparative example, the ceramic molded body is obtained in a state where none of the items A to C is executed. Specifically, after the charging process, a crushing process is performed instead of the squeezing process. In the crushing step, as shown in FIGS. 19 and 20, a flat plate shape is formed on the mold 20 into which the ceramic slurry is poured so that a part of the slurry rises upward from the upper surface (plane) of the mold 20. The plate member B is placed. At this time, a downward external force may be applied to the plate member B from above. As the plate member B, the glass plate 40 described above may be used.

スラリーのうちで成形型20の上面から上方に盛り上がっていた部分は、板部材Bの自重、或いはこれに加えて板部材Bに上方から加えられる下向きの外力により、板部材Bの下面(平面)で下向きに押し潰される。この押し潰しは、板部材Bの下面(平面)の高さ方向(上下方向)の位置が、成形型20の開口面(成形型の上面)の高さ方向の位置と略一致するまで継続される。そして、図21に示すように、板部材Bが成形型20から除去される。   The portion of the slurry that has risen upward from the upper surface of the mold 20 is the lower surface (plane) of the plate member B due to the weight of the plate member B, or in addition to the downward external force applied to the plate member B from above. Is crushed downward. This crushing is continued until the position in the height direction (vertical direction) of the lower surface (plane) of the plate member B substantially coincides with the position in the height direction of the opening surface of the molding die 20 (upper surface of the molding die). The Then, the plate member B is removed from the mold 20 as shown in FIG.

この押し潰し工程により、セラミックスラリーのうちで成形型20の上面から上方に盛り上がっていた部分は成形空間Q内に充填されるか、或いは、成形型20の上面と板部材Bの下面との間の隙間を介して外部に除去される。そして、成形空間Qに充填されているセラミックスラリーの上面は、板部材Bの下面(平面)との接触により平坦化される。   By this crushing step, the portion of the ceramic slurry that has been raised upward from the upper surface of the mold 20 is filled into the molding space Q, or between the upper surface of the mold 20 and the lower surface of the plate member B. It is removed outside through the gap. Then, the upper surface of the ceramic slurry filled in the forming space Q is flattened by contact with the lower surface (plane) of the plate member B.

この押し潰し工程後、図21に示すように、成形型20の開口Pinが露呈し且つセラミックスラリーが成形空間Qに充填された状態で、硬化工程と乾燥工程とが同時に進行する。以下、この工程を「硬化・乾燥工程」と呼ぶ。硬化・乾燥工程では、開口Pinが上向きに露呈していることに起因して、セラミックスラリーの分散媒成分の揮発が発生し易い。従って、「スラリーの硬化」と「スラリーの乾燥」とのそれぞれが、特段の時間的な順序が設けられることなく、それぞれの自然の(成り行きの)進行速度で同時に進行していく。これにより、セラミックスラリーが硬化・乾燥してセラミック成形体が得られる。   After the crushing step, as shown in FIG. 21, the curing step and the drying step proceed simultaneously while the opening Pin of the mold 20 is exposed and the ceramic slurry is filled in the molding space Q. Hereinafter, this process is referred to as a “curing / drying process”. In the curing / drying step, volatilization of the dispersion medium component of the ceramic slurry is likely to occur due to the opening Pin being exposed upward. Therefore, “curing of the slurry” and “drying of the slurry” proceed simultaneously at their natural (desired) traveling speeds without any special time sequence. As a result, the ceramic slurry is cured and dried to obtain a ceramic molded body.

以上、比較例に係る製造方法では、投入工程後、押し潰し工程が行われるとともに、押し潰し工程後、成形型20の開口Pinが露呈し且つセラミックスラリーが成形空間Qに充填された状態で硬化・乾燥工程が行われる。   As described above, in the manufacturing method according to the comparative example, the crushing process is performed after the charging process, and after the crushing process, the opening Pin of the mold 20 is exposed and the ceramic slurry is filled in the molding space Q. -A drying process is performed.

<実施例1>
実施例1に係る製造方法では、項目A〜Cのうち項目Aのみが実行された状態でセラミック成形体が得られる。実施例1では、硬化・乾燥工程が行われる比較例に対して、「ガラス板40で開口Pinが塞がれた状態で硬化工程が行われるとともに、その後、開口Pinが露呈した状態で乾燥工程が行われる」点が異なる。
<Example 1>
In the manufacturing method according to Example 1, a ceramic molded body is obtained in a state where only item A among items A to C is executed. In Example 1, with respect to the comparative example in which the curing / drying process is performed, “the curing process is performed in a state where the opening Pin is blocked by the glass plate 40, and then the drying process is performed in a state where the opening Pin is exposed. Is different ".

即ち、実施例1に係る製造方法では、投入工程後、押し潰し工程が行われ、その後、閉塞工程を経て硬化工程が行われる。そして、蓋除去工程が行われた後、離型工程を経ることなく乾燥工程が行われる。即ち、乾燥工程は、成形型20の開口Pinが露呈し且つ乾燥前成形体Fが成形空間Qに収容された状態で行われる。   That is, in the manufacturing method according to Example 1, a crushing process is performed after the charging process, and then a curing process is performed through a closing process. And after a lid | cover removal process is performed, a drying process is performed without passing through a mold release process. That is, the drying process is performed in a state where the opening Pin of the mold 20 is exposed and the molded body F before drying is accommodated in the molding space Q.

<実施例2>
実施例2に係る製造方法では、項目A〜Cのうち項目A,Bが実行された状態でセラミック成形体が得られる。実施例2では、成形型20の開口Pinが露呈し且つ乾燥前成形体が成形空間Qに収容された状態で乾燥工程が行われる実施例1に対して、「乾燥工程が2枚の多孔質フィルタ50で乾燥前成形体Fが挟まれた状態で行われる」点が異なる。
<Example 2>
In the manufacturing method according to Example 2, a ceramic molded body is obtained in a state where items A and B among items A to C are executed. In Example 2, the drying process is performed in a state where the opening Pin of the mold 20 is exposed and the molded body before drying is accommodated in the molding space Q. This is different in that it is performed in a state where the pre-drying molded product F is sandwiched between the filters 50.

即ち、実施例2に係る製造方法では、投入工程後、押し潰し工程が行われ、その後、閉塞工程を経て硬化工程が行われる。そして、蓋除去工程が行われた後、離型工程を経て、乾燥工程が、2枚の多孔質フィルタ50で乾燥前成形体Fが挟まれた状態で行われる。   That is, in the manufacturing method according to Example 2, a crushing process is performed after the charging process, and then a curing process is performed through a closing process. And after a lid | cover removal process is performed, after a mold release process, a drying process is performed in the state by which the molded object F before drying was pinched | interposed with the porous filter 50 of 2 sheets.

<実施例3>
実施例3に係る製造方法では、項目A〜Cの全てが実行された状態でセラミック成形体が得られる。即ち、実施例3に係る製造方法は、上述した本発明の実施形態に係るセラミック成形体の製造方法と全く同じである。実施例3では、投入工程と閉塞工程との間に押し潰し工程が行われる実施例2に対して、「投入工程と閉塞工程との間にスキージング工程が行われる」点が異なる。
<Example 3>
In the manufacturing method according to Example 3, a ceramic molded body is obtained in a state in which all items A to C are executed. That is, the manufacturing method according to Example 3 is exactly the same as the above-described method for manufacturing a ceramic molded body according to the embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment in which a crushing process is performed between the charging process and the closing process in that a “squeezing process is performed between the charging process and the closing process”.

この実験では、図22に示す薄い円板状を呈するセラミック成形体の試験品が、比較例及び実施例1〜3に係るそれぞれの製造方法を用いて、各製造方法について3個ずつ作製された。この試験品のサイズとして、例えば、直径D=350mm、厚さT=3mmが採用された(図22を参照)。   In this experiment, three test pieces of ceramic compacts having a thin disk shape shown in FIG. 22 were produced for each production method using the production methods according to the comparative example and Examples 1 to 3. . As the size of the test product, for example, a diameter D = 350 mm and a thickness T = 3 mm were employed (see FIG. 22).

この実験では、実施例1において、硬化工程が室温雰囲気で12時間に亘って継続され、乾燥工程が90℃で20時間に亘って継続された。実施例2,3において、硬化工程が室温雰囲気で12時間に亘って継続され、乾燥工程が90℃で50時間に亘って継続された。また、比較例では、硬化・乾燥工程が、室温雰囲気で12時間に亘って継続された後90℃で20時間に亘って継続された。また、実施例2,3において、多孔質フィルタ50としては、気孔率が48±8%であり、平均気孔径が25±10μmである、厚さ15mmのセラミックフィルタが使用された。   In this experiment, in Example 1, the curing process was continued for 12 hours in a room temperature atmosphere, and the drying process was continued at 90 ° C. for 20 hours. In Examples 2 and 3, the curing process was continued for 12 hours at room temperature and the drying process was continued for 50 hours at 90 ° C. In the comparative example, the curing / drying process was continued for 12 hours at room temperature and then continued for 20 hours at 90 ° C. In Examples 2 and 3, a ceramic filter having a thickness of 15 mm and a porosity of 48 ± 8% and an average pore diameter of 25 ± 10 μm was used as the porous filter 50.

この実験にて作製された各試験品に対して、厚さバラツキ、及び平面度がそれぞれ算出された。厚さバラツキとしては、試験品の複数の厚さ測定点(図23に示す例では、17か所)でのそれぞれの厚さ計測値のうちの最大値と最小値との差が採用された。また、平面度は、図24に示すように試験品がテーブルの上面(基準面、平面)に載置された状態における基準面から試験品の上面までの高さのバラツキと定義される。高さバラツキとしては、試験品の複数の高さ測定点(図25に示す例では、17か所)でのそれぞれの高さ計測値のうちの最大値と最小値との差が採用された。   Thickness variation and flatness were calculated for each test product produced in this experiment. As the thickness variation, the difference between the maximum value and the minimum value of the respective thickness measurement values at a plurality of thickness measurement points (17 in the example shown in FIG. 23) of the test product was adopted. . Further, the flatness is defined as a variation in height from the reference surface to the upper surface of the test product when the test product is placed on the upper surface (reference surface, plane) of the table as shown in FIG. As the height variation, the difference between the maximum value and the minimum value among the respective height measurement values at a plurality of height measurement points (17 in the example shown in FIG. 25) was adopted. .

試験品の平面度は、試験品の厚さバラツキの影響と試験品の反り(うねり)の影響とが共に反映された値となる。表1では、比較例及び実施例1〜3のそれぞれについて、厚さバラツキの平均値と平面度の平均値とが示されている。以下、この結果について分析する。   The flatness of the test product is a value reflecting both the influence of the thickness variation of the test product and the effect of the warp (swell) of the test product. In Table 1, the average value of thickness variation and the average value of flatness are shown for each of the comparative example and Examples 1 to 3. Hereinafter, this result will be analyzed.

<比較例と実施例1との比較>
先ず、比較例と実施例1とを比較する。表1から理解できるように、実施例1では、比較例に比して、厚さバラツキが小さく且つ平面度も小さい。これは以下の理由に基づくと考えられる。
<Comparison between Comparative Example and Example 1>
First, the comparative example and Example 1 are compared. As can be understood from Table 1, in Example 1, the thickness variation is small and the flatness is small as compared with the comparative example. This is considered based on the following reasons.

上述のように、比較例では、硬化・乾燥工程にて、「スラリーの硬化」と「スラリーの乾燥」とのそれぞれが、特段の時間的な順序が設けられることなく、それぞれの自然の(成り行きの)進行速度で同時に進行していく。従って、「スラリーの硬化」の進行度合いと「スラリーの乾燥」の進行度合いとが成形空間内の位置によって変化し易い。加えて、一般に、「スラリーの乾燥」による収縮度合いが「スラリーの硬化」による収縮度合いよりも大きい。以上より、硬化・乾燥工程では、試験品の収縮度合いが試験品の位置(部位)によって異なり易い。この結果、試験品の厚さ方向の収縮量が試験品の位置によって異なり易い。従って、試験品の厚さバラツキが大きくなり易く、この結果、試験品の平面度も大きくなり易い。   As described above, in the comparative example, in the curing / drying process, each of “slurry curing” and “slurry drying” does not have a special temporal order, and each natural (result) A) Progressing at the same time. Accordingly, the progress degree of “slurry curing” and the progress degree of “slurry drying” are likely to change depending on the position in the molding space. In addition, generally, the degree of shrinkage due to “slurry drying” is greater than the degree of shrinkage due to “slurry hardening”. From the above, in the curing / drying process, the degree of shrinkage of the test product is likely to vary depending on the position (part) of the test product. As a result, the amount of shrinkage in the thickness direction of the test product tends to vary depending on the position of the test product. Therefore, the thickness variation of the test product tends to increase, and as a result, the flatness of the test product tends to increase.

これに対し、実施例1では、成形型20の開口Pinが塞がれた状態で硬化工程がなされることで、「スラリーの乾燥」の進行が強制的に遅らされる。従って、硬化工程にて「スラリーの硬化」が主として進行し、その後に乾燥工程にて「スラリーの乾燥」が主として進行する、という時間的な順序が与えられる。即ち、硬化工程では、「スラリーの乾燥」が殆ど進行しない。従って、「スラリーの硬化」が成形空間Q内において全体的に安定して同程度に進行し得る。一方、その後の乾燥工程では、「スラリーの硬化」が殆ど進行しない。従って、「スラリーの乾燥」が成形空間Q内において全体的に安定して同程度に進行し得る。この結果、「スラリーの硬化」による収縮度合いも「スラリーの乾燥」による収縮度合いも試験品の位置によって異なり難い。以上より、試験品の厚さのバラツキが小さくなり、この結果、試験品の平面度も小さくなる。   On the other hand, in Example 1, the progress of “drying of the slurry” is forcibly delayed by performing the curing process in a state where the opening Pin of the mold 20 is closed. Therefore, a time sequence is given in which “curing of the slurry” mainly proceeds in the curing step and thereafter “slurry drying” mainly proceeds in the drying step. That is, in the curing process, “slurry drying” hardly proceeds. Therefore, “curing of the slurry” can proceed to the same extent in a stable manner in the molding space Q. On the other hand, in the subsequent drying step, “curing of the slurry” hardly proceeds. Therefore, the “slurry drying” can proceed to the same extent in a stable manner in the molding space Q. As a result, the degree of shrinkage caused by “curing of the slurry” and the degree of shrinkage caused by “drying of the slurry” are unlikely to differ depending on the position of the test product. As described above, the variation in the thickness of the test product is reduced, and as a result, the flatness of the test product is also reduced.

<実施例1と実施例2との比較>
次に、実施例1と実施例2とを比較する。表1から理解できるように、実施例2では、実施例1に比して、厚さバラツキが同程度である一方、平面度が小さい。これは以下の理由に基づくと考えられる。
<Comparison between Example 1 and Example 2>
Next, Example 1 and Example 2 are compared. As can be understood from Table 1, in Example 2, the thickness variation is similar to that in Example 1, but the flatness is small. This is considered based on the following reasons.

上述したように、実施例1では、成形型20の開口Pinが露呈し且つ乾燥前成形体が成形空間Qに収容された状態で乾燥工程が行われる。従って、試験品の上面からの分散媒成分の揮発の進行速度が下面からの分散媒成分の揮発の進行速度よりも大きくなる。換言すれば、試験品の上面側及び下面側間で乾燥の進行度合いに差が生じ易い。この結果、試験品の反り(うねり)が大きくなり易く、この結果、試験品の平面度も大きくなり易い。   As described above, in Example 1, the drying process is performed in a state where the opening Pin of the mold 20 is exposed and the molded body before drying is accommodated in the molding space Q. Therefore, the progress rate of volatilization of the dispersion medium component from the upper surface of the test product is larger than the progress rate of volatilization of the dispersion medium component from the lower surface. In other words, a difference in the degree of progress of drying tends to occur between the upper surface side and the lower surface side of the test product. As a result, the warp (swell) of the test product tends to increase, and as a result, the flatness of the test product tends to increase.

これに対し、実施例2では、2枚のフィルタ50で挟み込まれた試験品が、その下面がテーブルの上面に向かい合うようにテーブル上に載置されて乾燥工程が行われる。従って、試験品の上面に加えて下面からもフィルタ50内の多数の気孔を介して分散媒成分が十分に揮発し得る。即ち、試験品の上面側及び下面側間で乾燥の進行度合いに差が生じ難い。   On the other hand, in Example 2, the test product sandwiched between the two filters 50 is placed on the table so that the lower surface thereof faces the upper surface of the table, and the drying process is performed. Therefore, the dispersion medium component can be sufficiently volatilized from the lower surface in addition to the upper surface of the test product through the numerous pores in the filter 50. That is, a difference in the degree of progress of drying hardly occurs between the upper surface side and the lower surface side of the test product.

加えて、この乾燥工程では、高温炉内の熱がフィルタ50を介して試験品に伝達される。従って、高温炉内の位置によって温度に相違(温度分布)があっても、その温度分布が緩和されて試験品に伝達される。即ち、試験品の表面の位置によって温度に相違(温度分布)が発生し難い。このことにより、試験品の部位間で乾燥の進行度合いに差が生じ難い。以上より、試験品の反り(うねり)が小さくなる。従って、厚さバラツキが実施例1と同程度である一方で、平面度が小さくなる。   In addition, in this drying process, the heat in the high-temperature furnace is transferred to the test product through the filter 50. Therefore, even if there is a difference in temperature (temperature distribution) depending on the position in the high temperature furnace, the temperature distribution is relaxed and transmitted to the test product. That is, the temperature difference (temperature distribution) hardly occurs depending on the position of the surface of the test product. This makes it difficult for differences in the degree of progress of drying to occur between the parts of the test product. From the above, the warp (swell) of the test product is reduced. Therefore, the thickness variation is similar to that of the first embodiment, but the flatness is reduced.

<実施例2と実施例3との比較>
次に、実施例2と実施例3とを比較する。表1から理解できるように、実施例3では、実施例2に比して、厚さバラツキが小さく且つ平面度も小さい。これは以下の理由に基づくと考えられる。
<Comparison between Example 2 and Example 3>
Next, Example 2 and Example 3 are compared. As can be understood from Table 1, in Example 3, the thickness variation is small and the flatness is small as compared with Example 2. This is considered based on the following reasons.

上述したように、実施例2では、投入工程と閉塞工程の間に押し潰し工程が行われる。従って、成形型20の上面から上方に盛り上がっているスラリーの上面が平坦化されていない状態(即ち、スラリーの上面に大きい凹凸が存在し得る状態)で、スラリーが板部材Bの下面で下向きに押し潰される。この場合、押し潰されるスラリーの上面と板部材Bの下面との間に気泡が混入(或いは、隙が形成)し易くなる。即ち、成形型20の開口Pinが板部材Bで塞がれた状態で、成形空間Qに充填されているスラリーの上面において気泡が混入(或いは、隙が形成)している部分には、気泡の存在領域(或いは、隙の形成領域)に対応する凹部がなおも残存し得る。換言すれば、押し潰し工程終了後であっても、充填されているスラリーの上面の平坦化が十分には達成され得ない。この結果、試験品の厚さバラツキが大きくなり易い。   As described above, in Example 2, the crushing process is performed between the charging process and the closing process. Therefore, in a state where the upper surface of the slurry rising upward from the upper surface of the mold 20 is not flattened (that is, a state where large irregularities may exist on the upper surface of the slurry), the slurry is directed downward on the lower surface of the plate member B. It is crushed. In this case, bubbles are easily mixed (or a gap is formed) between the upper surface of the slurry to be crushed and the lower surface of the plate member B. That is, in the state where the opening Pin of the mold 20 is closed by the plate member B, bubbles are mixed (or gaps are formed) on the upper surface of the slurry filled in the molding space Q. Recesses corresponding to the existing regions (or gap formation regions) may still remain. In other words, even after the crushing process is completed, the flattening of the upper surface of the filled slurry cannot be sufficiently achieved. As a result, the thickness variation of the test product tends to increase.

加えて、押し潰し工程が行われる場合、成形型20の上面から上方に盛り上がる量が位置によって異なる状態で、スラリーが板部材Bの下面で下向きに押し潰される。従って、板部材Bの下面でスラリーが下向きに押し潰される量が位置によって異なる。この結果、成形型20の開口Pinが板部材Bで塞がれた状態で、成形空間Qに充填されているスラリーの密度が位置によって異なる。スラリーの密度が位置によって異なることは、スラリーの硬化・乾燥による収縮量も位置によって異なることを意味する。このことによっても、試験品の厚さバラツキが大きくなり易い。   In addition, when the crushing process is performed, the slurry is crushed downward on the lower surface of the plate member B in a state in which the amount rising upward from the upper surface of the mold 20 varies depending on the position. Therefore, the amount by which the slurry is crushed downward on the lower surface of the plate member B varies depending on the position. As a result, in the state where the opening Pin of the mold 20 is closed by the plate member B, the density of the slurry filled in the molding space Q varies depending on the position. The fact that the density of the slurry varies depending on the position means that the amount of shrinkage caused by the hardening and drying of the slurry also varies depending on the position. This also tends to increase the thickness variation of the test product.

これに対し、実施例3では、投入工程と閉塞工程の間にスキージング工程が行われる。従って、成形空間Qに充填されているスラリーの上面が既に平坦化された状態で成形型20の開口Pinがガラス板40で塞がれる。従って、上述したような気泡の混入(或いは、隙の形成)、及びスラリーの密度のバラツキが発生し難い。以上より、試験品の厚さのバラツキが小さくなり、この結果、試験品の平面度も小さくなる。   On the other hand, in Example 3, a squeezing process is performed between the charging process and the closing process. Accordingly, the opening Pin of the mold 20 is closed with the glass plate 40 in a state where the upper surface of the slurry filled in the molding space Q has already been flattened. Therefore, it is difficult for the above-described bubble mixing (or gap formation) and slurry density variation to occur. As described above, the variation in the thickness of the test product is reduced, and as a result, the flatness of the test product is also reduced.

以上、説明したように、本実施形態に係るセラミック成形体の製造方法(=実施例3)では、「硬化工程がガラス板40にて開口Pinが塞がれた状態で行われること」、及び「投入工程と閉塞工程との間にスキージング工程が挿入されること」により、セラミック成形体の厚さバラツキが小さくされ得る。加えて、「乾燥工程が2枚の多孔質フィルタ50で乾燥前成形体Fが挟まれた状態で行われること」により、セラミック成形体の反り(うねり)が小さくされ得る。この結果、切削等の機械加工を追加することなく、平面度が良好な(小さい)薄板状のセラミック成形体を得ることができる。   As described above, in the method for manufacturing a ceramic molded body according to the present embodiment (= Example 3), “the curing step is performed in a state where the opening Pin is closed by the glass plate 40”, and By “inserting the squeezing step between the charging step and the closing step”, the thickness variation of the ceramic molded body can be reduced. In addition, the warpage (swell) of the ceramic molded body can be reduced by “the drying step being performed in a state where the molded body F before drying is sandwiched between the two porous filters 50”. As a result, it is possible to obtain a thin plate-like ceramic molded body having good (small) flatness without adding machining such as cutting.

なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、図11〜図13に示すように、成形型20の開口Pinを塞ぐために使用されるガラス板40として、Y軸方向からみたときの形状が、成形型20のY軸方向からみたときの形状と一致しているものが使用されている。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various modification can be employ | adopted within the scope of the present invention. For example, in the said embodiment, as shown in FIGS. 11-13, as the glass plate 40 used in order to block the opening Pin of the shaping | molding die 20, the shape when it sees from a Y-axis direction is Y of the shaping | molding die 20. The one that matches the shape when viewed from the axial direction is used.

従って、ガラス板40が成形体20の上面に載置された状態において、ガラス板40の上下方向の位置は固定される。よって、ガラス板40が成形体20の上面に載置された状態において行われる硬化工程において、「スラリーの硬化」によるスラリーの収縮により乾燥前成形体Fの厚さが減少していく際、ガラス板40の下面と接触していた乾燥前成形体Fの上面(開口Pinから露呈している面)がガラス板40の下面から離間する可能性がある。このことは、乾燥前成形体F(従って、セラミック成形体)の上面の平坦化が確実に達成され得ないこと、ひいては、セラミック成形体の厚さバラツキの増大に繋がる。   Therefore, in the state where the glass plate 40 is placed on the upper surface of the molded body 20, the vertical position of the glass plate 40 is fixed. Therefore, in the curing process performed in a state where the glass plate 40 is placed on the upper surface of the molded body 20, when the thickness of the molded body F before drying decreases due to the shrinkage of the slurry by “curing of the slurry”, the glass There is a possibility that the upper surface (the surface exposed from the opening Pin) of the molded body F before drying that has been in contact with the lower surface of the plate 40 is separated from the lower surface of the glass plate 40. This leads to the fact that the flatness of the upper surface of the pre-drying molded body F (and hence the ceramic molded body) cannot be reliably achieved, and consequently leads to an increase in the thickness variation of the ceramic molded body.

この問題に対処するためには、図26〜図29に示すように、成形型20の開口Pinを塞ぐために使用される蓋部材(ガラス板)40として、開口Pinに勘合可能な外形状を備えたものが使用され得る。図26〜図29に示す例では、蓋部材40として、成形型20の開口Pinの直径よりも若干小さい直径を有する薄い円板状を呈したものが使用されている。   In order to cope with this problem, as shown in FIGS. 26 to 29, the lid member (glass plate) 40 used to close the opening Pin of the mold 20 has an outer shape that can be fitted into the opening Pin. Can be used. In the example shown in FIGS. 26 to 29, a lid member 40 having a thin disk shape having a diameter slightly smaller than the diameter of the opening Pin of the mold 20 is used.

この例では、成形型20の上面に載置されたガイド部材Cに蓋部材40がガイドされながら、蓋部材40が、開口Pinと同軸的に上下運動可能に成形型20の上に載せられている。即ち、蓋部材40が、開口Pinに嵌合し得るように成形型20の上に載せられている。   In this example, while the lid member 40 is guided by the guide member C placed on the upper surface of the mold 20, the lid member 40 is placed on the mold 20 so as to be vertically movable coaxially with the opening Pin. Yes. That is, the lid member 40 is placed on the mold 20 so as to be fitted into the opening Pin.

従って、図28に示すように、開口Pinが蓋部材40で塞がれた状態において、蓋部材40の下面(円形の平面)が蓋部材40の自重に基づく力により、乾燥前成形体Fの上面(開口Pinから露呈している面)を下向きに常時押圧している。この結果、硬化工程において、「スラリーの硬化」によるスラリーの収縮により乾燥前成形体Fの厚さが減少していく際、蓋部材40が開口Pinに嵌合するとともに、蓋部材40の下面(平面)と乾燥前成形体Fの上面との接触が確保されながら蓋部材40が乾燥前成形体Fの厚さの減少分だけ下降していく。従って、硬化工程の終了後においても、乾燥前成形体Fの上面と蓋部材40の下面(平面)との接触が確実に確保され得る。この結果、乾燥前成形体F(従って、セラミック成形体)の上面の平坦化がより確実に達成され得、セラミック成形体の厚さバラツキがより小さくなる。   Therefore, as shown in FIG. 28, in a state where the opening Pin is closed by the lid member 40, the lower surface (circular plane) of the lid member 40 is caused by the force based on the weight of the lid member 40, thereby The upper surface (the surface exposed from the opening Pin) is always pressed downward. As a result, in the curing step, when the thickness of the molded body F before drying decreases due to the shrinkage of the slurry due to “curing of the slurry”, the lid member 40 is fitted into the opening Pin and the lower surface of the lid member 40 ( The lid member 40 is lowered by the reduced thickness of the green body F before drying while ensuring contact between the flat surface) and the upper surface of the green body F before drying. Therefore, even after the curing step is completed, contact between the upper surface of the pre-drying molded body F and the lower surface (plane) of the lid member 40 can be reliably ensured. As a result, the flattening of the upper surface of the pre-drying molded body F (and hence the ceramic molded body) can be achieved more reliably, and the thickness variation of the ceramic molded body becomes smaller.

また、上記実施形態においては、薄い円板状のセラミック成形体が製造されているが、薄板状である限りにおいていかなる形状のセラミック成形体に対しても、本発明に係る製造方法が適用され得る。   In the above embodiment, a thin disk-shaped ceramic molded body is manufactured. However, the manufacturing method according to the present invention can be applied to any shape of ceramic molded body as long as it is a thin plate. .

また、上記実施形態においては、薄板状のセラミック成形体として、上下面ともに単一の平面から構成される成形体が製造されているが、図30に示すように、上面のみが単一の平面から構成され、下面には、単一の平面上の1か所或いは2か所以上に凹部(図30では、7本の溝)が形成された成形体が製造されてもよい。この場合、成形型20として、成形面21の底面に前記凹部に対応する凸部が形成されたものが使用される。   Moreover, in the said embodiment, although the molded object comprised from a single plane on both upper and lower surfaces is manufactured as a thin plate-shaped ceramic molded object, as shown in FIG. 30, only an upper surface is a single plane. A molded body having a concave portion (seven grooves in FIG. 30) formed at one or two or more positions on a single plane may be manufactured. In this case, as the molding die 20, a mold having a projection corresponding to the recess formed on the bottom surface of the molding surface 21 is used.

この場合、「厚さバラツキ」として、試験品における凹部(溝)が形成されていない領域内の複数の厚さ測定点でのそれぞれの厚さ計測値のうちの最大値と最小値との差が採用される。また、上記実施形態と同様、図31に示すように、平面度は、試験品がテーブルの上面(基準面、平面)に載置された状態における基準面から試験品の上面(単一の平面)までの高さのバラツキと定義される。高さバラツキとしては、試験品の複数の高さ測定点でのそれぞれの高さ計測値のうちの最大値と最小値との差が採用される。   In this case, as the “thickness variation”, the difference between the maximum value and the minimum value among the respective thickness measurement values at a plurality of thickness measurement points in the region where the recess (groove) in the test product is not formed. Is adopted. As in the above embodiment, as shown in FIG. 31, the flatness is determined from the reference surface when the test product is placed on the upper surface (reference surface, flat surface) of the table to the upper surface (single plane) of the test product. ) Is defined as the variation in height. As the height variation, the difference between the maximum value and the minimum value among the respective height measurement values at a plurality of height measurement points of the test product is employed.

また、この場合において乾燥工程が「2枚の多孔質フィルタで乾燥前成形体Fが挟まれた状態」で行われる場合、図32に示すように、乾燥前成形体Fの下面を覆う多孔質フィルタ50’として、その上面に前記凹部(溝)に対応する凸部が形成されたものが使用される。これにより、乾燥前成形体Fの下面の全域が多孔質フィルタ50’の上面で覆われ得る。   Further, in this case, when the drying step is performed in a “state in which the molded body F before drying is sandwiched between the two porous filters”, as shown in FIG. As the filter 50 ′, one having a convex portion corresponding to the concave portion (groove) formed on the upper surface thereof is used. Thereby, the whole area of the lower surface of the green body F before drying can be covered with the upper surface of the porous filter 50 '.

10…セラミック成形体、20…成形型、21…成形面、30…スキージ、40…ガラス板、50…多孔質フィルタ、Pin…開口、Q…成形空間   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ceramic molded object, 20 ... Mold, 21 ... Molding surface, 30 ... Squeegee, 40 ... Glass plate, 50 ... Porous filter, Pin ... Opening, Q ... Molding space

Claims (6)

セラミック粉体、分散媒、及びゲル化剤を含むセラミックスラリーを、上面の平面にて成形空間に通じる開口が形成された成形型を利用して成形し、少なくとも上面が単一の平面から構成される薄板状のセラミック成形体を得るセラミック成形体の製造方法であって、
前記セラミックスラリーを、前記成形型の前記開口を通して前記成形型の前記成形空間に投入する投入工程と、
下面に平面を有する蓋部材を前記成形型の上に載せることで、前記成形型の前記開口を前記蓋部材で塞ぐ閉塞工程と、
前記成形型の前記開口が前記蓋部材で塞がれた状態で、前記成形空間に充填されているセラミックスラリーをゲル化反応により硬化することで、薄板状の乾燥前成形体を得る硬化工程と、
前記蓋部材を前記成形型から取り除く蓋除去工程と、
前記成形型の前記開口が露呈し且つ前記乾燥前成形体が前記成形空間に収容された状態で、或いは、更に前記乾燥前成形体から前記成形型が取り除かれた状態で、前記乾燥前成形体を乾燥することで、前記セラミック成形体を得る乾燥工程と、
を含む、セラミック成形体の製造方法。
Ceramic slurry containing ceramic powder, dispersion medium, and gelling agent is molded using a molding die with an opening leading to the molding space on the upper surface, and at least the upper surface is composed of a single flat surface. A method of manufacturing a ceramic molded body to obtain a thin plate-shaped ceramic molded body,
A charging step of charging the ceramic slurry into the molding space of the mold through the opening of the mold;
A closing step of closing the opening of the molding die with the lid member by placing a lid member having a flat surface on the lower surface on the molding die;
A curing step of obtaining a thin plate-shaped pre-drying molded body by curing the ceramic slurry filled in the molding space by a gelation reaction in a state where the opening of the molding die is closed by the lid member; ,
A lid removing step of removing the lid member from the mold;
In the state where the opening of the mold is exposed and the molded body before drying is accommodated in the molding space, or in the state where the molding mold is further removed from the molded body before drying, the molded body before drying Drying process to obtain the ceramic molded body,
A method for producing a ceramic molded body, comprising:
請求項1に記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記乾燥工程では、
前記成形型が取り除かれた前記乾燥前成形体を2枚の多孔質のフィルタで挟み込むことで前記乾燥前成形体の上下面がそれぞれの前記多孔質フィルタで覆われた状態で、前記乾燥前成形体が乾燥されるように構成されたセラミック成形体の製造方法。
In the manufacturing method of the ceramic molded body of Claim 1,
In the drying step,
The pre-drying molding in a state where the upper and lower surfaces of the pre-drying molded body are covered with the respective porous filters by sandwiching the pre-drying molded body from which the mold has been removed with two porous filters. A method for producing a ceramic molded body configured to be dried.
請求項1又は請求項2に記載のセラミック成形体の製造方法であって、
前記投入工程では、
前記セラミックスラリーが、その一部が前記成形型の前記開口から溢れて前記成形型の前記上面から上方に盛り上がるように、前記成形空間に投入され、
前記投入工程後且つ前記閉塞工程前において、スキージを前記成形型の前記上面の平面に沿うように移動させることで、前記セラミックスラリーのうちで前記上面の平面から上方に盛り上がっている部分を除去するスキージング工程を含む、セラミック成形体の製造方法。
A method for producing a ceramic molded body according to claim 1 or 2,
In the charging step,
The ceramic slurry is poured into the molding space such that a part of the ceramic slurry overflows from the opening of the mold and rises upward from the upper surface of the mold.
After the charging step and before the closing step, the squeegee is moved along the plane of the upper surface of the mold to remove a portion of the ceramic slurry that is raised upward from the plane of the upper surface. A method for producing a ceramic molded body, comprising a squeezing step.
請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記閉塞工程では、
前記蓋部材が、前記成形型の前記開口に嵌合可能な外形状を有していて、前記蓋部材が前記開口に嵌合し得るように前記成形型の上に載せられ、前記開口が前記蓋部材で塞がれた状態において、前記蓋部材の前記下面の平面が前記蓋部材の自重に基づく力により、前記成形空間に充填されているセラミックスラリーにおける前記開口から上向きに露呈している部分を下向きに常時押圧するように構成されたセラミック成形体の製造方法。
In the manufacturing method of the ceramic molded body as described in any one of Claims 1 thru | or 3,
In the closing step,
The lid member has an outer shape that can be fitted into the opening of the mold, and is placed on the mold so that the lid member can be fitted into the opening. A portion where the flat surface of the lower surface of the lid member is exposed upward from the opening in the ceramic slurry filled in the molding space by the force based on the weight of the lid member when the lid member is closed. A method of manufacturing a ceramic molded body configured to always press down.
請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記硬化工程は、常温で行われるセラミック成形体の製造方法。
In the manufacturing method of the ceramic molded body as described in any one of Claims 1 thru | or 4,
The said hardening process is a manufacturing method of the ceramic molded body performed at normal temperature.
請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のセラミック成形体の製造方法において、
前記乾燥工程は、加熱により常温より高い温度で行われるセラミック成形体の製造方法。
In the method for manufacturing a ceramic molded body according to any one of claims 1 to 5,
The said drying process is a manufacturing method of the ceramic molded body performed at temperature higher than normal temperature by heating.
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