JP2017087226A - Manufacturing method of ceramic casting mold - Google Patents

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貴志 名越
利光 岡根
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利光 岡根
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a ceramic casting mold capable of imparting high mechanical strength over the whole casting mold.SOLUTION: A manufacturing method of a ceramic casting mold sinters this by molding a shape by adding a resin binder to an aggregate ceramic particle 10. The manufacturing method of the ceramic casing mold 1 sinters after impregnating ceramic slurry of including a sintering ceramic particle 12 of a size impregnable between the aggregate ceramic particles 10 after molding. In the manufacturing method of the ceramic casting mold 1, the average particle diameter ratio of the sintering ceramic particle 12 to the aggregate ceramic particle 10 is smaller than 1/100, and an average particle diameter of the aggregate ceramic particle 10 is 100 μm or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、セラミックスからなる鋳型の製造方法に関し、特に、骨材セラミックス粒子に樹脂バインダを加えて型を造形しこれを焼成して得られるセラミックス鋳型の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a mold made of ceramics, and more particularly to a method for producing a ceramic mold obtained by adding a resin binder to aggregate ceramic particles to form a mold and firing the mold.

砂で出来た鋳型(砂型)に溶融金属(溶湯)を流し込んで鋳造金属製品を製造する方法が知られている。このような砂型は、製品形状に対応した木型を枠内に配置するとともにこれにバインダを混練した砂を流し込んで、更に、硬化剤を与えて砂を固化させた上で木型を抜いて製造され得る。かかる製造方法において、砂型に溶湯を流し込んだときに熱によってバインダが分解されるとガスを発生させ、鋳造製品にガス欠陥を生じさせてしまうことがある。また、融点の高い金属の場合、凝固前にバインダが分解し砂型の形状を維持できず、鋳造自体を行い得ない場合もある。   A method for producing a cast metal product by pouring molten metal (molten metal) into a mold (sand mold) made of sand is known. In such a sand mold, a wooden mold corresponding to the product shape is arranged in a frame, and sand mixed with a binder is poured into this, and further, a hardener is given to solidify the sand and then the wooden mold is pulled out. Can be manufactured. In such a manufacturing method, when the molten metal is poured into the sand mold, if the binder is decomposed by heat, gas may be generated, which may cause gas defects in the cast product. In addition, in the case of a metal having a high melting point, the binder may be decomposed before solidification and the sand shape cannot be maintained, and casting itself may not be performed.

一方、焼成した鋳型を用いる鋳造方法も知られており、一般的には、焼成温度で鋳型が化学的に安定化するため、同焼成温度近傍までは安定した鋳造が可能であり、精密鋳造法として参照される。この代表的なものとしては、シェルモールド法やロストワックス法がある。   On the other hand, a casting method using a fired mold is also known. Generally, since the mold is chemically stabilized at the firing temperature, stable casting is possible up to the vicinity of the firing temperature. Referred to as Typical examples include a shell mold method and a lost wax method.

例えば、特許文献1では、シェルモールド法において、レジンコーテッドサンドを焼成温度に加熱した金型に吹き込んで焼成鋳型を製造する方法が開示されている。レジンコーテッドサンドに含まれる粘結剤は焼成時に脱離するため、これによる鋳造時のガス欠陥を防止することが出来る。他方、焼成温度は金型の加熱温度に依存するため、通常の鋼材からなる金型の場合、それほど高い温度に加熱温度を設定できず、粘結剤によっては十分に脱離させ得ないこともある。   For example, Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a firing mold by blowing resin-coated sand into a mold heated to a firing temperature in a shell mold method. Since the binder contained in the resin-coated sand is desorbed during firing, gas defects during casting due to this can be prevented. On the other hand, since the firing temperature depends on the heating temperature of the mold, in the case of a mold made of ordinary steel, the heating temperature cannot be set to a very high temperature, and depending on the binder, it may not be possible to sufficiently desorb. is there.

また、特許文献2では、製品を象ったワックスからなる「ろう型」を除去しつつ鋳型を焼成させるロストワックス法による鋳型の製造方法が開示されている。ここでは、ろう型に骨材及びバインダからなるスラリーを塗布し乾燥させ、この周囲を覆って外部箱の中に設置し該外部箱の中に更にスラリーを注入し固化させてこれを熱処理している。例えば、最初のスラリーにジルコニア、第2のスラリーにデルタアルミナを用いると、約1000℃の熱処理で焼成できるとしている。   Patent Document 2 discloses a method for producing a mold by a lost wax method in which a mold is fired while removing a “wax mold” made of a wax modeled on a product. Here, a slurry made of aggregate and binder is applied to a wax mold and dried, and the periphery is placed in an external box, and the slurry is injected into the external box and solidified, and then heat-treated. Yes. For example, when zirconia is used for the first slurry and delta alumina is used for the second slurry, it can be fired by heat treatment at about 1000 ° C.

ところで、上記したような焼成工程を経て得られる鋳型において、スラリーの乾燥時及び/又は焼成時に割れが発生しやすく、大型の鋳造製品用の鋳型には不向きとされる。また、例えば、セラミックス粉体を焼結したようなセラミックス鋳型では、焼結体の機械的強度が不十分であると、溶融金属を流し込んだときにクラックなどを生じやすく鋳肌が不良となってしまうことや、鋳込みが行えなくなる場合がある。   By the way, in the mold obtained through the firing process as described above, cracks are likely to occur when the slurry is dried and / or fired, making it unsuitable for a mold for a large casting product. In addition, for example, in a ceramic mold in which ceramic powder is sintered, if the sintered body has insufficient mechanical strength, cracks and the like are likely to occur when molten metal is poured, resulting in a defective casting surface. And casting may not be possible.

例えば、特許文献3では、焼結が困難とされる10μm以上の粒径を有するセラミックス粗大粒子でありながら、高い機械強度を有するセラミックス多孔体の製造方法が開示されている。粗大粒子間に微粒子、あるいは無機高分子前駆体を分散させてから焼成し、ネック部をより太く形成させることで機械的強度を向上させ得るのである。これを上記した焼成鋳型の製造方法に応用することで、高い機械的強度を鋳型全体に亘って付与できるであろう。   For example, Patent Document 3 discloses a method for producing a ceramic porous body having high mechanical strength while being coarse ceramic particles having a particle diameter of 10 μm or more, which is difficult to sinter. The mechanical strength can be improved by dispersing fine particles or an inorganic polymer precursor between coarse particles and then firing to form a thicker neck portion. By applying this to the above-described method for producing a fired mold, high mechanical strength can be imparted over the entire mold.

特開2011−41968号公報JP 2011-41968 A 特開2014−79766号公報JP 2014-79766 A 特開2008−156170号公報JP 2008-156170 A

特許文献3に開示の粗大粒子間に微粒子を分散させて焼成しネック部をより太く形成させたセラミックス多孔体では、マクロポーラスな構造を有しながらも高い機械的強度を得られる。一方で、このような高い機械強度を維持したまま、造型をどのように行うかなど鋳型への応用には工夫を要する。   In a ceramic porous body in which fine particles are dispersed between coarse particles disclosed in Patent Document 3 and fired to form a thick neck portion, a high mechanical strength can be obtained while having a macroporous structure. On the other hand, it is necessary to devise the application to the mold such as how to perform molding while maintaining such high mechanical strength.

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、骨材セラミックス粒子に樹脂バインダを加えて型を造形しこれを焼成して得られるセラミックス鋳型の製造法において、高い機械的強度を鋳型全体に亘って付与可能なセラミックス鋳型の製造方法の提供にある。   The present invention has been made in view of the situation as described above. The object of the present invention is to provide a ceramic mold obtained by adding a resin binder to aggregate ceramic particles, shaping a mold, and firing the mold. In the manufacturing method, the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic mold capable of imparting high mechanical strength over the entire mold.

本発明によるセラミックス鋳型の製造方法は、骨材セラミックス粒子に樹脂バインダを加えて型を造形しこれを焼結させるセラミックス鋳型の製造方法であって、造型後の前記骨材セラミックス粒子の間に含浸させ得るサイズの焼結用セラミックス粒子を含むセラミックススラリーを含浸させてから焼結させることを特徴とする。   A method for manufacturing a ceramic mold according to the present invention is a method for manufacturing a ceramic mold in which a resin binder is added to aggregate ceramic particles to form a mold and then sintered. The ceramic mold is impregnated between the aggregate ceramic particles after molding. It is characterized by impregnating a ceramic slurry containing ceramic particles for sintering of a size that can be sintered and then sintering.

かかる発明によれば、骨材セラミックス粒子の焼結を確実にして高い機械的強度を鋳型全体に亘って付与できて、健全な鋳造製品を与えるセラミックス鋳型を提供できるのである。   According to this invention, it is possible to provide a ceramic mold that can reliably sinter the aggregate ceramic particles and impart high mechanical strength over the entire mold, thereby giving a sound casting product.

上記した発明において、前記骨材セラミックス粒子に対する前記焼結用セラミックス粒子の平均粒子径比が1/100よりも小であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、骨材セラミックス粒子の間に焼結用セラミックス粒子を確実に配置できて、焼結を確実にしてより高い機械的強度を鋳型全体に亘って付与できるのである。   In the above-described invention, an average particle diameter ratio of the ceramic particles for sintering to the aggregate ceramic particles may be smaller than 1/100. According to this invention, the ceramic particles for sintering can be reliably disposed between the aggregate ceramic particles, and the sintering can be ensured and higher mechanical strength can be imparted over the entire mold.

上記した発明において、前記骨材セラミックス粒子の平均粒子径は100ミクロン以上であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、良好な鋳肌を与えるセラミックス鋳型を提供できるのである。   In the above-mentioned invention, the average particle diameter of the aggregate ceramic particles may be 100 microns or more. According to this invention, a ceramic mold that gives a good casting surface can be provided.

本発明によるセラミックス鋳型の骨材セラミックス粒子の接合状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the joining state of the aggregate ceramic particle of the ceramic casting_mold | template by this invention. 本発明によるセラミックス鋳型の製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the ceramics mold by this invention. 本発明によるセラミックス鋳型の焼結部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the sintered part of the ceramic casting_mold | template by this invention. 本発明によるセラミックス鋳型の破断面の走査電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of a fracture surface of a ceramic mold according to the present invention. 本発明によるセラミックス鋳型の破断面の走査電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of a fracture surface of a ceramic mold according to the present invention. 本発明によるセラミックス鋳型の破断面の走査電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of a fracture surface of a ceramic mold according to the present invention. 本発明によるセラミックス鋳型における抗折強度のグラフである。It is a graph of the bending strength in the ceramic mold by this invention. 本発明によるセラミックス鋳型の破断面の走査電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of a fracture surface of a ceramic mold according to the present invention.

以下に、本発明によるセラミックス鋳型の製造方法の1つの実施例についてその詳細を説明する。   Below, the detail is demonstrated about one Example of the manufacturing method of the ceramics mold by this invention.

図1に示すように、得られる鋳型1の断面構造は、骨材セラミックス10を焼結用セラミックス12で結合した多孔質構造となっており、骨材セラミックス10を単に焼結させた場合と比較して、ネック部Aをより太くできる。結果として、高い機械強度を得ることが出来るのである。   As shown in FIG. 1, the cross-sectional structure of the obtained mold 1 is a porous structure in which an aggregate ceramic 10 is bonded with a sintering ceramic 12, and compared with a case where the aggregate ceramic 10 is simply sintered. Thus, the neck portion A can be made thicker. As a result, high mechanical strength can be obtained.

このような鋳型1の典型的な製造方法について、図2に沿って説明する。なお、以下では、砂型による造形法についてのみ述べるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガス硬化法や3D造型法などでも同様に可能であることはいうまでもない。   A typical manufacturing method of such a mold 1 will be described with reference to FIG. In the following, only the molding method using the sand mold will be described, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the gas curing method, the 3D molding method, and the like are also possible.

まず、骨材セラミックス10に粘結剤(バインダ)14を混練する(図2、S1)。後述するように、粘結剤14が硬化剤によって骨材セラミックス10の粒子同士の結合力を付与する場合にあっては、硬化剤も一緒に混練する。   First, a binder (binder) 14 is kneaded with the aggregate ceramic 10 (FIG. 2, S1). As will be described later, when the binder 14 imparts the bonding force between the particles of the aggregate ceramic 10 with the curing agent, the curing agent is also kneaded together.

骨材セラミックス10は、セラミックス鋳型の本体となるものである。このような骨材セラミックとしては、アルミナ(Al23)、ジルコニア(ZrO2)、ジルコン(ZrO2・SiO2)、ムライト(3Al23・2SiO2)などの耐火性材料を選択し得る。 The aggregate ceramic 10 is a main body of the ceramic mold. As such an aggregate ceramic, refractory materials such as alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), zircon (ZrO 2 · SiO 2 ), mullite (3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ) are selected. obtain.

骨材セラミックス10の粒径は、鋳型1としてこれから得られる製品の鋳物肌を良好に与えるものであれば良く、特に限定されるものではない。しかしながら、本発明の方法によれば、より大なる粒径のものであっても使用できて、後述する焼結用セラミックス粒子12を確実にその間に配置する観点から、大なる粒径であることが好ましい。つまり、好適には、平均粒径で50〜200μmであって、特に、100μm以上である。   The particle size of the aggregate ceramic 10 is not particularly limited as long as it provides a good casting skin of the product obtained as the mold 1. However, according to the method of the present invention, even a particle having a larger particle size can be used, and from the viewpoint of reliably disposing the sintering ceramic particles 12 described later, the particle size must be larger. Is preferred. In other words, the average particle size is preferably 50 to 200 μm, particularly 100 μm or more.

粘結剤14は、特に限定されるものではないが、例えば、フェノール樹脂バインダであって、水溶性アルカリフェノール樹脂からなり、硬化剤としてエステルを与えることで、加水分解により生成する酸でフェノール樹脂を高分子化して骨材セラミックス10の粒子同士の結合力を付与するものである。   The binder 14 is not particularly limited. For example, the binder 14 is a phenol resin binder, which is made of a water-soluble alkaline phenol resin, and is an acid generated by hydrolysis by giving an ester as a curing agent. The polymer is made into a polymer to provide a bonding force between the particles of the aggregate ceramic 10.

次に、木枠内に木型等を配置しこれに混練した骨材セラミックス10及び粘結剤14(硬化剤を含む)を流し込んで造型し(図2、S2)、この木型等を抜き取って砂型を得る(図2、S3)。   Next, a wooden mold or the like is placed in a wooden frame, and the aggregate ceramics 10 and the binder 14 (including a hardener) are poured into the wooden frame to mold (FIG. 2, S2), and the wooden mold is extracted. To obtain a sand mold (FIG. 2, S3).

次に、砂型に焼結用セラミックス12の粒子を含むセラミックススラリーを含浸させ(図2、S4)、これを乾燥させる(図2、S5)。セラミックススラリーは、水に所定の粒径の焼結用セラミックス12の粒子を与え、必要に応じてセラミックス粒子用の分散剤を混合してもよい。また、撹拌は、超音波撹拌や真空中で脱泡しながら行っても良い。更に、含浸は、撹拌したセラミックススラリーを真空中で行ってもよい。   Next, the sand mold is impregnated with a ceramic slurry containing particles of the ceramic 12 for sintering (FIG. 2, S4) and dried (FIG. 2, S5). In the ceramic slurry, particles of the ceramic 12 for sintering having a predetermined particle diameter may be given to water, and a dispersant for the ceramic particles may be mixed as necessary. Further, the stirring may be performed while ultrasonic bubbles or degassing in vacuum. Further, the impregnation may be performed in a vacuum with a stirred ceramic slurry.

焼結用セラミックス12は、粉体として与えられ、骨材セラミックス10の粒子同士の連結を与えるものであれば良く、特に限定されるものではない。また、骨材セラミックス10の融点よりも低い融点を有するセラミックスが好ましい。例えば、アルミナ(Al23)、シリカ(SiO2)、ジルコニア(ZrO2)、ジルコン(ZrO2・SiO2)、ムライト(3Al23・2SiO2)などである。 The sintering ceramic 12 is not particularly limited as long as it is provided as a powder and can provide connection between particles of the aggregate ceramic 10. A ceramic having a melting point lower than that of the aggregate ceramic 10 is preferred. For example, alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), zircon (ZrO 2 · SiO 2 ), mullite (3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ) and the like.

ところで、図3に示すように、セラミックススラリーは、粘結剤14によって形状を与えられた砂型の骨材セラミックス10の粒子と粒子との間に浸透して焼結用セラミックス粒子12を配置させる。故に、焼結用セラミックス粒子12の粒径は、骨材セラミックス10の粒径に依存し、1/100以下であることが好ましい。また、粒径が細かすぎると分散剤を与えても凝集しやすくなってしまう。そこで、例えば、2μm以下、好ましくは、0.5μm以上である。   By the way, as shown in FIG. 3, the ceramic slurry permeates between the particles of the sand-type aggregate ceramic 10 given the shape by the binder 14 to dispose the ceramic particles 12 for sintering. Therefore, the particle size of the sintering ceramic particles 12 depends on the particle size of the aggregate ceramic 10 and is preferably 1/100 or less. On the other hand, if the particle size is too fine, the particles are easily aggregated even if a dispersant is applied. Therefore, for example, it is 2 μm or less, preferably 0.5 μm or more.

次に、焼結用セラミックス粒子12が骨材セラミックス10の粒子の間にネックを与える温度で焼成する(図2、S6)。かかる温度は一般的には粘結剤14を脱離するのに十分な温度である。   Next, the sintering ceramic particles 12 are fired at a temperature that gives a neck between the particles of the aggregate ceramic 10 (FIG. 2, S6). Such a temperature is generally sufficient to remove the binder 14.

以上のような工程で鋳型1を与える。かかる鋳型1は、骨材セラミックス10の粒子の焼結を確実にして高い機械的強度を鋳型1全体に亘って付与できて、健全な鋳造製品を与えるのである。   The mold 1 is provided by the process as described above. Such a mold 1 can reliably sinter the particles of the aggregate ceramic 10 and can impart high mechanical strength over the entire mold 1 to give a sound casting product.

[実施例]
次に、実施例について述べる。
[Example]
Next, examples will be described.

骨材セラミックス10には、平均粒径110μmのほぼ真球形状の溶融ムライト粒子を用いた(花王クエーカー株式会社製、商品名:ルナモスMS)。また、粘結剤(バインダ)14には市販のフェノール樹脂バインダ及び硬化剤を用いた。骨材セラミックス10に2.3重量比のバインダ14を混練し、木型に込めて砂型とした。   For the aggregate ceramics 10, melted mullite particles having a substantially spherical shape with an average particle size of 110 μm were used (trade name: Lunamos MS, manufactured by Kao Quaker Corporation). A commercially available phenol resin binder and a curing agent were used for the binder (binder) 14. A 2.3 weight ratio binder 14 was kneaded into the aggregate ceramic 10 and put into a wooden mold to form a sand mold.

セラミックススラリーは、焼結用セラミックス12としての粒径0.15mmのアルミナ粉末と水を3:2の割合で混合、更に、分散剤としてセラミックス粒子用分散剤(サンノプコ株式会社製、商品名:ノプコスパース5600)を1.5重量比だけ加えて撹拌して作製した。   The ceramic slurry was prepared by mixing alumina powder having a particle diameter of 0.15 mm as the sintering ceramic 12 and water in a ratio of 3: 2, and further dispersing as a dispersant for ceramic particles (manufactured by San Nopco, trade name: NOPCOSPERS). 5600) was added at a weight ratio of 1.5 and stirred.

1日放置して硬化させた砂型を十分に撹拌したセラミックススラリーを浸漬させ、砂型内部にセラミックススラリーを含浸させた。そして、これを乾燥させ、大気炉中で所定の温度で3時間焼成してセラミックス鋳型1を作製した。かかるセラミックス鋳型1には、骨材セラミックス重量に対して20〜25重量比の焼結用セラミックスを導入できた。   A ceramic slurry in which the sand mold which had been allowed to stand for one day and hardened was sufficiently stirred was immersed, and the sand slurry was impregnated with the ceramic slurry. Then, this was dried and fired at a predetermined temperature in an atmospheric furnace for 3 hours to produce a ceramic mold 1. In such a ceramic mold 1, 20 to 25 weight ratio of sintering ceramics could be introduced with respect to the aggregate ceramic weight.

図4には、焼成温度として比較的低温の500℃で3時間焼成したセラミックス鋳型1の破面の走査電子顕微鏡写真を示した。骨材セラミックス10のネック部A(図1参照)に凝集した焼結用セラミックス12が確認できる。セラミックススラリー内の微細な焼結用セラミックス12は、乾燥工程(図1、S5)において粘性流動によって表面張力を駆動力とし、骨材セラミックス10のネック部Aに凝集するからである。   FIG. 4 shows a scanning electron micrograph of the fracture surface of the ceramic mold 1 fired at 500 ° C., which is a relatively low firing temperature, for 3 hours. The sintered ceramics 12 aggregated in the neck portion A (see FIG. 1) of the aggregate ceramics 10 can be confirmed. This is because the fine ceramic 12 for sintering in the ceramic slurry aggregates in the neck portion A of the aggregate ceramic 10 by using the surface tension as a driving force by viscous flow in the drying step (FIG. 1, S5).

また、図5には、ネック部A(図1参照)の破断面におけるバインダが分解したあとのギャップBを示した。含浸工程(図2、S4)において骨材セラミックス10のネック部Aに粘結剤14が存在するが、図3で述べたように、粘結剤14を覆うように微細粒である焼結用セラミックス12が凝集する。そして、焼成工程(図2、S6)で粘結剤14は分解され、ガスとなって焼結用セラミックス12同士の隙間から排出される。そしてギャップBが形成されるのである。   Further, FIG. 5 shows the gap B after the binder is decomposed in the fracture surface of the neck portion A (see FIG. 1). In the impregnation step (FIG. 2, S4), the binder 14 is present in the neck portion A of the aggregate ceramic 10, but as described with reference to FIG. Ceramics 12 agglomerates. Then, in the firing step (FIG. 2, S6), the binder 14 is decomposed and becomes a gas and is discharged from the gap between the ceramics 12 for sintering. A gap B is formed.

次に、曲げ試験(抗折強度試験)の結果について説明する。   Next, the results of a bending test (bending strength test) will be described.

図6には、10×16×50mmの木型からセラミックス鋳型1を作製し、かかる試験片を用いて曲げ試験による抗折強度の結果を示した。焼成工程(図2、S6)の焼結温度を1300〜1600℃の範囲で100℃ずつ変化させ、各温度の試験片について測定を5回ずつ行って、その平均強度を図に示した。   In FIG. 6, the ceramic mold 1 was produced from a wood mold of 10 × 16 × 50 mm, and the bending strength result by a bending test using such a test piece was shown. The sintering temperature in the firing step (FIG. 2, S6) was changed by 100 ° C. in the range of 1300 to 1600 ° C., the test pieces at each temperature were measured five times, and the average strength is shown in the figure.

また、図7には、抗折試験片の破断部の走査電子顕微鏡写真を示した。矢印は、骨材セラミックス10の内部で破壊した部分を示す。   Moreover, in FIG. 7, the scanning electron micrograph of the fracture | rupture part of a bending test piece was shown. An arrow indicates a portion broken inside the aggregate ceramic 10.

抗折強度は、焼結温度の上昇に伴って上昇した。また、焼結温度が上がると、破断は骨材セラミックス10の間のネック部ではなく、骨材セラミックス10内で生じており、骨材セラミックス10の製造時に導入された内部空孔が起点となって破断していると考えられる。   The bending strength increased with increasing sintering temperature. Further, when the sintering temperature rises, the fracture occurs not in the neck portion between the aggregate ceramics 10 but in the aggregate ceramics 10, and the internal void introduced at the time of manufacturing the aggregate ceramics 10 is the starting point. It is thought that it is broken.

図8には、3個の骨材セラミックス10が隣接する部分での走査電子顕微鏡写真を示した。焼成温度は、(a)1300℃、(b)1400℃、(c)1500℃、(d)1600℃である。(a)や(b)のように、低い焼成(焼結)温度では、焼結用セラミックス12の緻密化が進まず、ネック部には多くのクラックが確認できる(矢印参照)。一方、(c)や(d)のように、焼結温度が上昇するに伴い、焼結用セラミックス12の緻密化が進行し、特に、(d)では、ネック部で「鱗(うろこ)状組織」が確認できることから、骨材セラミックス10からの拡散によりアルミナからなる焼結用セラミックス12によるネック部までムライト化していることが示唆される。かかるネック部の強化により抗折強度が上昇するのである。   In FIG. 8, the scanning electron micrograph in the part which the three aggregate ceramics 10 adjoin is shown. The firing temperatures are (a) 1300 ° C, (b) 1400 ° C, (c) 1500 ° C, and (d) 1600 ° C. As in (a) and (b), at a low firing (sintering) temperature, densification of the ceramic 12 for sintering does not proceed and many cracks can be confirmed in the neck portion (see arrows). On the other hand, as shown in (c) and (d), as the sintering temperature rises, densification of the ceramic 12 for sintering proceeds. In particular, in (d), a “scale” shape is formed at the neck portion. From the fact that the “structure” can be confirmed, it is suggested that the neck portion of the sintering ceramic 12 made of alumina is made mullite by diffusion from the aggregate ceramic 10. The bending strength is increased by strengthening the neck portion.

以上、本発明による実施例及びこれに基づく変形例を説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の主旨又は添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、様々な代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。   As mentioned above, although the Example by this invention and the modification based on this were demonstrated, this invention is not necessarily limited to this, A person skilled in the art will deviate from the main point of this invention, or the attached claim. Various alternative embodiments and modifications could be found without doing so.

1 鋳型
10 骨材セラミックス
12 焼結用セラミックス
14 粘結剤(バインダ)
1 Mold 10 Aggregate Ceramics 12 Sintering Ceramics 14 Binder

Claims (3)

骨材セラミックス粒子に樹脂バインダを加えて型を造形しこれを焼結させるセラミックス鋳型の製造方法であって、造型後の前記骨材セラミックス粒子の間に含浸させ得るサイズの焼結用セラミックス粒子を含むセラミックススラリーを含浸させてから焼結させることを特徴とするセラミックス鋳型の製造方法。   A method for producing a ceramic mold in which a resin binder is added to an aggregate ceramic particle to form a mold and then sintered. The ceramic mold for sintering has a size that can be impregnated between the aggregate ceramic particles after molding. A method for producing a ceramic mold, comprising impregnating a ceramic slurry containing the ceramic slurry and then sintering the ceramic slurry. 前記骨材セラミックス粒子に対する前記焼結用セラミックス粒子の平均粒子径比が1/100よりも小であることを特徴とする請求項1記載のセラミックス鋳型の製造方法。   The method for producing a ceramic mold according to claim 1, wherein an average particle diameter ratio of the ceramic particles for sintering to the aggregate ceramic particles is smaller than 1/100. 前記骨材セラミックス粒子の平均粒子径は100ミクロン以上であることを特徴とする請求項2記載のセラミックス鋳型の製造方法。
The method for producing a ceramic mold according to claim 2, wherein the average particle diameter of the aggregate ceramic particles is 100 microns or more.
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