JP2012206941A - セラミック材料の製造装置およびセラミック材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】混合粉体が異形と粒子径のバラツキが大きいことから出来上がる成形体は粗密化となり、成形体を焼結させるが、ボイド数の発生が多くなり、寸法精度が悪かった。
【解決手段】セラミック原料とバインダとの混合物Ｍが供給される供給口４ｂを設け、外周部に混合物Ｍを磨砕するための磨砕面を有する第１粉砕部材４と、該第１粉砕部材４の下方に配置され、外周部に第１粉砕部材４の磨砕面と間隙をあけて対向する磨砕面を有する第２粉砕部材５と、を備え、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５の少なくとも一方は、対向する磨砕面に対して回転可能に構成されており、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５の少なくとも一方の回転動作により、第１粉砕部材４の磨砕面と第２砕部材５の磨砕面との間隙に混合物Ｍを移動させ、磨砕面間で混合物Ｍを粉砕および造粒する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてプレス成形に用いられるセラミック材料の製造装置およびセラミック材料の製造方法、ならびに、該セラミック材料によるセラミック成形体の製造方法およびセラミック焼結体の製造方法に関する。

セラミックス焼結体は、機械的、化学的、熱的性質に優れていることから、各種の分野で用途開発が活発になされている。また、セラミック焼結体において、上述した特性を向上させるには、均質且つ高密度の成形体を作製し、次いで、同成形体を焼成することによって、均質、緻密且つ微細な結晶構造を有する焼結体としなければならない。そのため、セラミック材料としては、均一な形状を有する微粉末としたセラミック原料とバインダとが均一になるように混合する必要があった。

セラミック材料の製法としては、以下の２つの方法があった。第１の製法では、セラミック原料にスプレードライ工程を施してバインダを噴霧した後に、乾燥させてセラミック材料を製造していた（たとえば特許文献１参照）。また、第２の製法では、セラミック原料とバインダとを混合させてなる混練体をボールミルで粉砕して微粉末とした後、その微粉末を造粒工程にて造粒させてセラミック材料を製造していた（たとえば特許文献２参照）。
特開平２−２６７０５号公報 特開平１１−３２７４２９号公報

しかしながら、第１の製法では、セラミック原料にバインダを噴霧するため、セラミック原料の比表面積でバインダの添加量が決定されることから、バインダの添加量が少なくなるとともにバインダの添加量の調整が困難であった。したがって、第１の製法で作製されたセラミック材料は、焼成工程において、セラミック材料が流動しにくくなることから、セラミック成形体の内部に粗密化が生じ、セラミック焼結体にボイドが生じる場合があった。

また、第２の製法では、混練体をボールミルで粉砕すると、粉末の粒径を制御しにくく、粒径の大きさにバラツキが生じていた。そのため、第２の製法で作製されたセラミック材料を焼成すると、セラミック材料の粒子間に空隙が生じ、焼結体にボイドが生じる場合があった。

上記課題に鑑み、本発明は、セラミック原料とバインダとの混合物が供給される供給口を有するとともに、外周側の表面に前記混合物を磨砕するための磨砕面を有する第１粉砕部材と、該第１粉砕部材の下方に配置され、外周側の表面に前記第１粉砕部材の磨砕面と間隙をあけて対向する磨砕面を有し、前記第１粉砕部材に対向する表面の中央部に凹部を有する第２粉砕部材と、を備え、前記第１粉砕部材および前記第２粉砕部材の少なくとも一方は、対向する前記磨砕面に直交する方向を軸として回転可能に構成されており、前記第１粉砕部材および前記第２粉砕部材の少なくとも一方の回転動作により、前記第１粉砕部材の磨砕面と前記第２粉砕部材の磨砕面との間隙に前記混合物を移動させ、前記磨砕面間で前記混合物を粉砕および造粒するセラミック材料の製造装置であって、前記第１粉砕部材および前記第２粉砕部材の少なくとも一方の磨砕面に、内周側から外周側に延びる複
数の溝部を設けるとともに、該溝部は、その幅が前記外周側に向かって、漸次、小さくなっていることを特徴とする。

本発明のセラミック材料の製造装置によれば、セラミック原料とバインダとの混合物を第１粉砕部材および第２粉砕部材の少なくとも一方の回転動作により、第１粉砕部材の磨砕面と第２砕部材の磨砕面との間隙に混合物を移動させ、第１粉砕部材の磨砕面と第２粉砕部材の磨砕面との間で混合物を粉砕および造粒を行うため、セラミック原料とバインダとの混合物の粉砕と造粒を同時に行うことができるとともに、粉砕された混合物の粒径を均一にすることができる。また、第１粉砕部材および第２粉砕部材の少なくとも一方の磨砕面に、内周側から外周側に延びる複数の溝部を設けるとともに、溝部は、その幅が前記外周側に向かって、漸次、小さくなっていることにより、混合物のバインダ成分が急激に蒸発することを抑制できる。そのため、混合物の形状を安定させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

図１は本発明の参考例のセラミック材料の製造装置１を示す断面図である。セラミック材料の製造装置１は、図１に示すように、セラミック原料とバインダとの混合物（以下、混練体とする）Ｍを供給するホッパー式の供給部２と、供給部２の下端部付近に設けられた供給開閉部３、混練体Ｍを粉砕する第１粉砕部材４および第２粉砕部材５と、第１粉砕部材を回転可能にさせるとともに、混練体Ｍの供給に応じてスライド可能な蓋６ａを有する第１軸部材６と、第２粉砕部材を回転可能にさせる第２軸部材７と、第１粉砕部材および第２粉砕部材の内部にそれぞれ設けられた冷却媒体が流動する流路８と、第１粉砕部材４、第２粉砕部材５、第１軸部材６、および第２軸部材７が収納され、混練体Ｍが粉砕および造粒された粉体Ｍ’が排出される排出口９ａを有するボックス９と、ボックス９の外部から流路８に冷却媒体を注入する管状体１０と、から構成されている。

供給部２は、混練体Ｍを外部からボックス９内に収納された第１粉砕部材４および第２粉砕部材５との間に設けられた原料収納部Ｘに導くものであり、たとえば下部に向かって断面積が小さくなる円錐台形状を成している。また、供給部２を構成する材質としては、たとえば超鋼、アルミ、ＳＵＳ（ステンレス）等が挙げられる。そして、この供給部２の下端部付近には、混練体Ｍの供給に応じて開閉可能な供給開閉部３が取り付けられている。この供給開閉部３は、たとえば円盤状の超鋼やＳＵＳで構成され、供給部２に混練体Ｍが供給されると、略中央部から平面方向に分割されるようにスライドし、原料収納部Ｘに混練体Ｍを導く。

第１粉砕部材４および第２粉砕部材５は、混練体Ｍを微細に粉砕するとともに、粉砕された粉を略均一な粒径を有する球状体になるように造粒する機能を有し、環状で構成されており、外形が円形であることが好ましい。第１粉砕部材４および第２粉砕部材５は、第１粉砕部材４が外周側の表面に磨砕面４ａを有し、第２粉砕部材５が外周側の表面に磨砕面５ａを有しており、この磨砕面４ａと磨砕面５ａとの間に混練体Ｍが入り込む間隙が設けられるように配置されている。具体的に、図１において、第２粉砕部材５は、第１粉砕部材４の下方に磨砕面同士が離間して配置されている。そして、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５は、少なくとも一方が対向する摩砕面に直交する方向を軸として回転することにより、磨砕面の間に入り込む混練体Ｍを粉砕および造粒して、粉体Ｍ’を作製する。そのため、第１粉砕部材４の摩砕面４ａと第２粉砕部材５の摩砕面５ａとの離間距離は、作製する粉体Ｍ’の粒子径と同等に設定されている。また、第１粉砕部材４と第２粉砕部材５は、原料収納部Ｘを構成するように、互いに対向する表面の略中央部に凹部を有している。さらに、第１粉砕部材４は、前記凹部に連通するように混練体Ｍが原料収納部Ｘに
入るように供給口４ｂが設けられている。

この第１粉砕部材４および第２粉砕部材５は、たとえば超鋼、アルミ、ＳＵＳ（ステンレス）、セラミックス等で構成されるが、粉砕および造粒する物質がセラミック材料であり、耐摩耗性を向上させるという観点から、セラミックスで構成するのが好ましい。さらに、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５は、少なくとも磨砕面が粉砕および造粒する混練体Ｍが含有するセラミック原料と同材質で構成すれば、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５の磨耗粉が混練体Ｍに混入してもセラミック材料特性の変化を小さくすることができる。

ここで、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５の少なくとも一方の内部に、たとえば空気や水のような冷却媒体が流動する流路８を設けることが好ましい。このような流路８を設ければ、冷却媒体で第１粉砕部材４、第２粉砕部材５を冷却しながらセラミック原料とバインダの混合物を粉砕および造粒できるため、粉砕部材とセラミック原料との摩擦によって生じる熱によるバインダの蒸発を低減することができる。また、流路８は、たとえば予め流路が形成可能な鋳型を用いて粉砕部材を作製すれば形成可能である。この流路８は、ボックス９を貫通する管状体１０と連通している。管状体１０は、図１中の矢印で示すように、流路８に冷却媒体を注入するとともに、流路８を循環した冷却媒体を外部に排出するものであり、１つの粉砕部材に対して少なくとも冷却媒体注入用と冷却媒体排出用の２つが設けられている。この管状体１０は、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５の動作（回転）に追随して動くものである。また、この管状体１０のボックス９より露出している端部には、循環式液体冷却装置やスポットクーラー式の温度調節装置（図示なし）が取り付けられており、随時、管状体１０内に冷却媒体を供給可能となっている。

第１軸部材６は、第１粉砕部材４を摩砕面４ａの面方向に回転させる機能を有し、第１粉砕部材４の供給口４ｂを塞ぐ蓋６ａを備えている。この蓋６ａは、混練体Ｍを原料収納部Ｘに供給する際に、たとえば横方向にスライドする機能を有している。第２軸部材７は、混練体Ｍが載せられる台座部７ａを有している。この第２軸部材７は、第２粉砕部材５を摩砕面５ａの面方向に回転させる機能を有するものである。具体的に、第２軸部材７は、第２粉砕部材５を回転させて、第２粉砕部材５の略中央部にある台座部７ａに載置される混練体Ｍを、遠心力を利用して第２粉砕部材５の摩砕面５ａまで移動される機能を有している。なお、第１軸部材６および第２軸部材７は、たとえば超鋼、アルミ、ＳＵＳ（ステンレス）等で構成されている。

ボックス９は、第１粉砕部材４、第２粉砕部材５、第１軸部材６、および第２軸部材７を収納するものであり、両側の下端部に粉体Ｍ’が外部に排出される排出口９ａが設けられている。この排出口９ａは開閉可能な構造であり、必要に応じて、粉体Ｍ’を外部に排出することができる。

次に、セラミック材料の製造装置の動作について図２を参照しつつ説明する。

図２は、セラミック材料の製造装置の動作を示す断面図である。まず、セラミック原料とバインダとを混ぜ合わせて混練体Ｍを作製する。次に、図２（ａ）に示すように、混練体Ｍを供給口３から投入する。この混練体Ｍが供給口３から投入されると、供給開閉部３が開くとともに、蓋６ａが横方向にスライドし、第１粉砕部材４が開口して、混練体Ｍが第１粉砕部材４と第２粉砕部材５との空間で構成される原料収納部Ｘに導かれる。このとき、第１粉砕部材４および第２粉砕部材の内部に設けた流路８に、管状体１０を介して水や空気等の冷却媒体を流すことにより、予め、第１粉砕部材４および第２粉砕部材を冷却することができる。

次いで、図２（ｂ）に示すように、第２粉砕部材５を回転させることにより、混練体Ｍは遠心力で第１粉砕部材４の摩砕面４ａと第２粉砕部材５の摩砕面５ａとの間に移動し、摩砕面間で粉砕、造粒されて粉体Ｍ’となり、摩砕面間より外側に排出される。このとき、摩砕面４ａと摩砕面５ａとの間には、圧縮、せん断、転がり摩擦等の負荷が混練体Ｍに働き、混練体Ｍが外側に移動するにつれて、粉砕されながら造粒されて丸みを帯びた粉体Ｍ’（セラミック材料）となる。なお、第２粉砕部材５の回転速度は、５００ｒｐｍ〜１００００ｒｐｍで回転させることが好ましい。これは、回転速度が５００ｒｐｍ以下である、遠心力が十分に作用しにくく、粉砕および造粒に要する時間が長くなり、一方、１００００ｒｐｍ以上であると、第２粉砕部材５と混練体Ｍとの摩擦によって発生する熱が高くなるからである。また、本実施の形態では、第２粉砕部材５のみを回転させているが、本発明においては、このような形態に限定されるものでない。たとえば、第２粉砕部材５と異なる速度で第１粉砕部材４も同じ方向に同時に回転させれば、粉砕および造粒の工程時間を短縮できる。さらに、第１粉砕部材４と第２粉砕部材５とを互いに逆方向に回転するようにすれば、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５と混練体Ｍ’との摩擦力を高めることができるため、より粉砕および造粒の工程時間を短縮できる。

最後に、図２（ｃ）に示すように、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５から排出された粉体Ｍ’（セラミック材料）は、ボックス９の下部に落ち、排出口９ａから取り出される。

このように、本発明のセラミック材料の製造方法によれば、上記摩砕面間の距離でセラミック材料の粒径を制御しながら粉砕および造粒できることから、得られるセラミック材料の粒径を均一にすることができる。さらに、本発明のセラミック材料の製造方法によれば、セラミック原料とバインダとを混合させてなる混合物を粉砕および造粒しているため、成形および焼成に必要なバインダを十分に添加することができる。その結果、本発明のセラミック材料の製造方法で作製されたセラミック材料は、成形工程および焼成工程を経て作製される焼結体のボイドを低減させ、焼結体を緻密にすることが可能となる。

次に、上述した製法で作製されたセラミック材料を用いてなるセラミック成形体の製造方法およびセラミック焼結体の製造方法を説明する。

上述したセラミック材料の前駆体である混練体Ｍは、セラミック原料とバインダとを混合させて作製される。このとき、セラミック原料とバインダの比率は、特に限定されるものではないが、プレス成形にてセラミック成形体を作製する場合、長手方向の圧力伝導を均等にしてセラミック成形体の高密度化やセラミック焼結体のボイドを抑えるという観点から、全体量に対してバインダ量が１０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。

セラミック成形体およびセラミック焼結体を製造するためのセラミック原料としては、如何なるものが利用可能であるが、たとえばアルミナ、チタン酸バリウム、窒化珪素、ジルコニア等が挙げられる。また、バインダとしては、セラミック原料に応じて種々の変更が可能であるが、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ＬＣＰ（液晶ポリマー樹脂）、ＰＢＴ（ポリブロモターフェニル）ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂を用いることができる。

セラミック成形体Ａは、セラミック材料を金型に充填し、圧縮力をかけるプレス工程を経て成形することによって作製される。このとき、作製されるセラミック成形体Ａは、従来のスプレードライ工程等を経て作製されたセラミック材料を用いて作製されたセラミック成形体よりも高密度化が図れている。これは、本発明の製法で作製されたセラミック材料がバインダを多く含んでいるとともに、粒子径のバラツキが小さいからである。そのた
め、本発明の製造方法で作製されたセラミック材料は、プレス工程において、セラミック材料全体に略均等に圧力が伝わり、さらにバインダ量が多いことから、セラミック原料が動きやすくなり、粒子間の間隙が小さくなるため、高密度な成形体を作製することができる。また、圧力においても、従来のスプレードライ工程で作製したセラミック材料のプレス成形に必要する圧力よりも小さくすることが可能となるため、プレス機構を小型にでき、製造コストを安価にできるという点でも優れている。

また、セラミック焼結体Ｂは、上記で作製されたセラミック成形体Ａを任意の温度で焼結させることによって作製することができる。たとえば、セラミック原料がアルミナであれば約１６００℃、チタン酸バリウムであれば約１２００℃、窒化珪素であれば約１６００℃、ジルコニアであれば約１４００℃程度である。このようなセラミック焼結体Ｂは、上述したように、高密度なセラミック成形体Ａを焼成することにより得たものであるため、ボイドを少なくすることができるとともに、高い寸法精度を有する焼結体とすることができる。そのため、セラミック焼結体Ｂは、通常、仕上げ加工を施して最終製品に仕上げるが、寸法精度が良いため、仕上げ加工を少なくすることができることから、仕上げ工程の簡素化という点で好適である。

次に、本発明の実施形態に係るセラミック材料の製造装置１’について図３を参照しつつ説明する。図３は、セラミック材料の製造装置１’を示すものであり、（ａ）は装置全体の断面図、（ｂ）は第１粉砕部材４の磨砕面４ａから平面視した平面図、（ｃ）は（ｂ）に示された磨砕面４ａの一部をＡ−Ａ’方向（厚み方向で切ったとき）の部分断面図である。

セラミック材料の製造装置１’は、第１の粉砕部材４の磨砕面４ａに溝部１１を具備している点でセラミック材料の製造装置１と相違する。溝部１１は、磨砕面４ａに形成されおり、磨砕面４ａの内周側の一端部から外周側の他端部まで延びている。また、溝部１１は、溝部の幅が磨砕面４ａの外周側に向かって、漸次、小さくなるように形成されている。このように、セラミック材料の製造装置１’では、磨砕面４ａに形成された溝部１１の幅が、磨砕面４ａの外周側に向かって、漸次、小さくなるように形成されているため、第１の粉砕部材４および第２の粉砕部材５の内周側において、磨砕面４ａおよび磨砕面５ａと混練体Ｍとの接触面積を小さくすることができる。その結果、セラミック材料の製造装置１’では、混練体Ｍの造粒工程において、第１の粉砕部材４および第２の粉砕部材５の内周側における混練体Ｍの圧縮の際に発生する熱を小さくすることができるため、混練体Ｍのバインダ成分が当該熱によって急激に蒸発するのを抑制することができる。したがって、セラミック材料の製造装置１’では、混練体Ｍのバインダ成分を徐々に蒸発させつつ造粒することができるため、形状の安定化を図ることができる。そして、セラミック材料の製造装置１’では、混練体Ｍのバインダの急激な蒸発を低減することによって、より小さい粉体M‘（１００μｍ以下）のものであっても、造粒することができるようになった
。

さらに、セラミック材料の製造装置１’は、図３（ｃ）に示すように、溝部１１の内周面を、第１の粉砕部材４の磨砕面４ａと直交する方向で断面視して、凹曲面形状とするのが好ましい。このような形態によれば、溝部１１内に混練体Ｍの粒が残存するのを低減することができる。また、セラミック材料の製造装置１’は、図３（ｃ）に示すように、溝部１１の側面１１ａと磨砕面４ａの境界部１１ｂを曲面状とすれば、磨砕面４ａと溝部１１との境界部において、造粒物の変形を低減することができるため、造粒形状の安定化、すなわち、より丸みを帯びた形状にすることができるという観点から好適である。

なお、溝部１１は、図３（ｂ）において、互いに線対称となるように、かつ放射状に形成されているが、このような形態に限定されるものではなく、溝部１１が１つであっても
、上述した効果を得ることが可能である。また、セラミック材料の製造装置１’では、第１の粉砕部材４の磨砕面４ａに溝部１１を形成しているが、第２の粉砕部材５の磨砕面５ａに溝部１１を形成してもよく、さらには、第１の粉砕部材４および第２の粉砕部材５の両方に形成してもよい。

次に、本発明の第２の参考例のセラミック材料の製造装置１’’について図４を参照しつつ説明する。図４はセラミック材料の製造装置１’’の装置全体を示す断面図である。セラミック材料の製造装置１’’は、第１粉砕部材４の磨砕面４ａと第２粉砕部材５の磨砕面５ａとの間の距離が、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５の外周側に向かって、漸次、小さくなっている点でセラミック材料の製造装置１と相違する。すなわち、セラミック材料の製造装置１’’では、第１粉砕部材４の磨砕面４ａおよび第２粉砕部材５の磨砕面５ａの厚みが外周側に向かって、漸次、大きくなるように形成されている。そのため、セラミック材料の製造装置１’’では、第１の粉砕部材４および第２の粉砕部材５の内周側において、磨砕面４ａおよび磨砕面５ａと混練体Ｍとの接触面積を小さくすることができる。その結果、セラミック材料の製造装置１’’では、混練体Ｍのバインダ成分を徐々に蒸発させつつ造粒することができるため、形状の安定化を図ることができる。

以下に本発明の参考例のセラミック材料の製造装置１を用いて作製されたセラミック材料の製造方法について説明する。加えて、得られたセラミック材料を成形した後に、焼成することによって、セラミック焼結体を作製し、セラミック焼結体の寸法精度について検証した。

まず、出発原料にジルコニア原料を使用し、混合工程にてジルコニア原料と樹脂バインダを混合させて混練体Ｍを作製した。なお、混練体Ｍの全体量に対する樹脂バインダの添加量は３０体積％とした。

次に、図２で示した手順にて、混練体Ｍを粉砕および造粒してセラミック材料を作製した。まず、混練体Ｍを供給口３から供給して、第１粉砕部材４と第２粉砕部材５との空間で構成される原料収納部Ｘに載置した。次に、第１粉砕部材４および第２粉砕部材５の流路８に温度が５℃の水を循環させた。次いで、第１粉砕部材４の摩砕面４ａと第２粉砕部材５の摩砕面５ａとの間隔が１００μｍになるように調整した後に、第２粉砕部材５を１０００ｒｐｍで回転させて混練体Ｍを粉砕すると同時に造粒して粉体Ｍ’（セラミック材料）を作製した。本実施例で作製されたセラミック材料は、平均粒子径が１００μｍ、バラツキが５μｍであった。なお、第１粉砕部材４と第２粉砕部材５の材質はセラミック原料と同じジルコニアを使用した。

次いで、上記で得られたセラミック材料を筒状の金型の内孔部に充填し、上パンチでプレスすることによって、円柱状のセラミック成形体を１００個作製した。なお、金型の内孔部の寸法及び精度は、内孔部の径がφ３．０ｍｍ、円筒度が１．０μｍ、真円度が１．０μｍのものを使用し、圧力は４９ＭＰａで実施した。なお、真円度とは円形形体の幾何学的に正しい円からの狂いの大きさであり、円筒度とは直線形体の幾何学的に正しい直線からの差の大きさである。また、この円筒度および同芯度は、いずれもＪＩＳ−Ｂ０６２１に規定されている。最後に、セラミック成形体を５００℃で４８時間にて脱バインダ工程を施し、１４００℃で２４時間焼成して、外径２．３ｍｍ、長手方向の長さが１５ｍｍのジルコニア焼結体を１００個作製した。

また、比較例としては、スプレードライ工程（バインダの添加量は５体積％）を施して作製されたセラミック材料を用いてなるジルコニア焼結体（比較例１）、およびボールミルを用いて作製されたセラミック材料を用いてなるジルコニア焼結体（比較例２）をそれ
ぞれ準備した。なお、比較例のジルコニア焼結体は、焼結体の寸法、プレス工程時の圧力条件等は同じである。そして、参考例の実施例と比較例のジルコニア焼結体について、１０μｍ以上のボイドを有する焼結体の個数、焼結体の円筒度および真円度の平均値を比較した。

表１に示されるように、比較例１では大きさ１０μｍ以上のボイドを有する焼結体の個数が８０個、円筒度１５．０μｍ、真円度７．０μｍであり、比較例２では大きさ１０μｍ以上のボイドを有する焼結体の個数が６０個、円筒度１０．０μｍ、真円度５．０μｍであった。

これに対し、参考例の実施例では、焼結体においても大きさ１０μｍ以上のボイドを有する焼結体の個数を抑えることができ、かつ円筒度および真円度の寸法精度を向上させることができた。

本発明の参考例のセラミック材料の製造装置を示す断面図である。 本発明の製造装置を用いたセラミック材料の製造方法を説明する断面図である。 本発明の実施形態に係るセラミック材料の製造装置を示すものであり、（ａ）は装置全体の断面図、（ｂ）は第１の粉砕部材の平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ’面における部分拡大断面図である。 本発明の第２の参考例のセラミック材料の製造装置を示す断面図である。

１、１’、１’’：セラミック材料の製造装置
２：供給部
３：供給開閉部
４：第１粉砕部材
４ａ：磨砕面
４ｂ：供給口
５：第２粉砕部材
５ａ：磨砕面
６：第１軸部材
６ａ：蓋
７：第２軸部材
８：流路
９：ボックス
９ａ：排出口
１０：管状体
１１：溝部
１１ａ：側面
１１ｂ：境界部
Ａ：セラミック成形体
Ｂ：セラミック焼結体
Ｍ：混練体（セラミック原料とバインダとの混合物）
Ｍ’：粉体（セラミック材料）

Claims (5)

1. セラミック原料とバインダとの混合物が供給される供給口を有するとともに、外周側の表面に前記混合物を磨砕する磨砕面を有する環状の第１粉砕部材と、
   該第１粉砕部材の下方に配置され、外周側の表面に前記第１粉砕部材の磨砕面と間隙をあけて対向する磨砕面を有し、前記第１粉砕部材に対向する表面の中央部に凹部を有する環状の第２粉砕部材と、を備え、
   前記第１粉砕部材および前記第２粉砕部材の少なくとも一方は、対向する前記摩砕面に直交する方向を軸として回転可能に構成されており、
   前記第１粉砕部材および前記第２粉砕部材の少なくとも一方の回転動作により、前記第１粉砕部材の磨砕面と前記第２粉砕部材の磨砕面との間隙に前記混合物を移動させ、前記磨砕面間で前記混合物を粉砕および造粒するセラミック材料の製造装置であって、
   前記第１粉砕部材および前記第２粉砕部材の少なくとも一方の磨砕面に、内周側から外周側に延びる複数の溝部を設けるとともに、該溝部は、その幅が前記外周側に向かって、漸次、小さくなっていることを特徴するセラミック材料の製造装置。
2. 前記溝部の内周面は、前記磨砕面と直交する方向で断面視して、凹曲面形状を成していることを特徴とする請求項１に記載のセラミック材料の製造装置。
3. 前記溝部の側面と前記磨砕面との境界部が曲面形状を成していることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のセラミック材料の製造装置。
4. 前記複数の溝部が内周側から外周側に直線状に伸びていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセラミック材料の製造装置。
5. セラミック原料とバインダとの混合物を準備する工程と、
   前記混合物を請求項１〜４のいずれか１つに記載のセラミック材料の製造装置の前記供給口に投入する工程と、
   前記第１粉砕部材および前記第２粉砕部材の少なくとも一方を回転させて前記摩砕面間で前記混合物を粉砕および造粒する工程とを含むセラミック材料の製造方法。
   

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