JP2867652B2 - セラミックス成形体の製造方法 - Google Patents
セラミックス成形体の製造方法Info
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- JP2867652B2 JP2867652B2 JP20393090A JP20393090A JP2867652B2 JP 2867652 B2 JP2867652 B2 JP 2867652B2 JP 20393090 A JP20393090 A JP 20393090A JP 20393090 A JP20393090 A JP 20393090A JP 2867652 B2 JP2867652 B2 JP 2867652B2
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- ceramic molded
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は連続金属により補強したセラミックス成形体
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
［従来の技術］ 従来、タイル等セラミックスによる成形体は靱性が低
く、耐熱衝撃性が低いため、住宅用ビル用の外装材とし
て使用した場合、温冷の繰り返しによる熱割れあるいは
火炎時の割れが生ずる可能性が高い。
く、耐熱衝撃性が低いため、住宅用ビル用の外装材とし
て使用した場合、温冷の繰り返しによる熱割れあるいは
火炎時の割れが生ずる可能性が高い。
単純に焼成前の成形体に、連続金属繊維の挿入を行っ
た場合には、成形体の乾燥による収縮および焼成中の熱
膨張率の差により割れが生じ、良好な成形体を作ること
が不可能であった。
た場合には、成形体の乾燥による収縮および焼成中の熱
膨張率の差により割れが生じ、良好な成形体を作ること
が不可能であった。
また、従来のタイル等のセラミックスは焼成温度が高
いため、例えばステンレス等を同時に焼成した場合、補
強材へのダメージが大きいため、たとえ成形，焼成が可
能であったとしても、冷却後のステンレス等の脆化が予
想される。
いため、例えばステンレス等を同時に焼成した場合、補
強材へのダメージが大きいため、たとえ成形，焼成が可
能であったとしても、冷却後のステンレス等の脆化が予
想される。
［発明の解決しようとする問題点］ 本発明の目的は従来技術が有していた上記課題を解消
し、耐熱衝撃性に優れたセラミックス成形体の製造方法
の提供を目的とする。
し、耐熱衝撃性に優れたセラミックス成形体の製造方法
の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は無機成分として重量％表示で粉末ガラス30〜
79％，セラミック骨材20〜60％，マイクロシリカ１〜20
％を含有する混合物を所定形状に成形して中間成形体を
得，該中間成形体を焼成してセラミックス成形体を製造
する方法であって、中間成形体中にパンチングメタル又
はワイヤメッシュを挿入してなるセラミックス成形体の
製造方法を提供するものである。
79％，セラミック骨材20〜60％，マイクロシリカ１〜20
％を含有する混合物を所定形状に成形して中間成形体を
得，該中間成形体を焼成してセラミックス成形体を製造
する方法であって、中間成形体中にパンチングメタル又
はワイヤメッシュを挿入してなるセラミックス成形体の
製造方法を提供するものである。
パンチングメタル又はワイヤメッシュに使用する金属
は熱膨張率が10〜20×10-6／℃であることが好ましく、
また焼成温度、通常800〜1000℃程度、の範囲で形状，
強度を保持していることが好ましい。
は熱膨張率が10〜20×10-6／℃であることが好ましく、
また焼成温度、通常800〜1000℃程度、の範囲で形状，
強度を保持していることが好ましい。
金属の熱膨張率が10×10-6／℃より小さいと次のよう
な好ましくない点を生じる。
な好ましくない点を生じる。
セラミックス成形体の焼結後の膨張収縮変化に追随し
ない。
ない。
また金属の熱膨張率が20×10-6／℃より大きくなると
次のような点を生ずるので好ましくない。
次のような点を生ずるので好ましくない。
小さい場合と同様、膨張収縮変化に追随しない。
この条件に合い、しかもコスト面でも安い材料とし
て、ステンレス鋼，ニッケル鋼，等が挙げられる。屋外
で使用する可能性を考え、耐食性に優れたステンレス鋼
のメッシュが特に好ましい。
て、ステンレス鋼，ニッケル鋼，等が挙げられる。屋外
で使用する可能性を考え、耐食性に優れたステンレス鋼
のメッシュが特に好ましい。
メッシュに使用する金属線材はΦ0.5mm〜Φ1.5mm程度
の範囲で可能であり、汎用性の面からΦ1.1mm程度が好
ましい。太い線材についてはコスト面で高く、セラミッ
クス成形体の面重量が増加するので好ましくない。細い
線材では、耐熱衝撃性を充分に向上させることが難し
い。
の範囲で可能であり、汎用性の面からΦ1.1mm程度が好
ましい。太い線材についてはコスト面で高く、セラミッ
クス成形体の面重量が増加するので好ましくない。細い
線材では、耐熱衝撃性を充分に向上させることが難し
い。
またメッシュの目の間隔は5mm〜15mm特に5mm〜8mmの
範囲であることが好ましい。目の間隔が狭い場合には、
面重量が増加するとともに、メッシュによって分割され
る上下の素地の接触面積が減少するために、焼成後、成
形体がメッシュ部分で分離する可能性が大である。ま
た、メッシュの目の間隔が大きい場合、焼成時の昇温中
に生ずる若干の金属，マトリックス間の熱膨張率差をマ
トリックスによって吸収することができず、焼成時、マ
トリックスが溶融状態にあるときにおいてもこの差によ
り生じたクラックを溶着することが難しくなる。
範囲であることが好ましい。目の間隔が狭い場合には、
面重量が増加するとともに、メッシュによって分割され
る上下の素地の接触面積が減少するために、焼成後、成
形体がメッシュ部分で分離する可能性が大である。ま
た、メッシュの目の間隔が大きい場合、焼成時の昇温中
に生ずる若干の金属，マトリックス間の熱膨張率差をマ
トリックスによって吸収することができず、焼成時、マ
トリックスが溶融状態にあるときにおいてもこの差によ
り生じたクラックを溶着することが難しくなる。
マトリックスとしては焼成時の収縮率が５％以下で、
好ましくは３％以下、熱膨張率が15〜25×10-6で、特
に、17.5〜22×10-6の範囲のものが好ましい。
好ましくは３％以下、熱膨張率が15〜25×10-6で、特
に、17.5〜22×10-6の範囲のものが好ましい。
かかる特性を有するマトリックとしては無機成分とし
て重量％表示で粉末ガラス30〜79％，セラミックス骨材
20〜60％，マイクロシリカ１〜20％を含有する混合物を
用いる。粉末ガラスが30％未満では充分な焼結を行なえ
ず強度が低下する。79％を越えるとマトリックスの熱膨
張率が小さくなり、金属との熱膨張率の差により、クラ
ックが生ずる。かかる粉末ガラスとしては、特に限定さ
れるものではないが、コスト面から通常窓ガラスに使用
されているものが好ましい。
て重量％表示で粉末ガラス30〜79％，セラミックス骨材
20〜60％，マイクロシリカ１〜20％を含有する混合物を
用いる。粉末ガラスが30％未満では充分な焼結を行なえ
ず強度が低下する。79％を越えるとマトリックスの熱膨
張率が小さくなり、金属との熱膨張率の差により、クラ
ックが生ずる。かかる粉末ガラスとしては、特に限定さ
れるものではないが、コスト面から通常窓ガラスに使用
されているものが好ましい。
また、セラミック骨材は20％未満では熱膨張率が低下
する。60％を越えると焼結性が低下し強度がなくなる。
かかるセラミック骨材としては、アルミナ，ケイ砂，長
石，が例示される。
する。60％を越えると焼結性が低下し強度がなくなる。
かかるセラミック骨材としては、アルミナ，ケイ砂，長
石，が例示される。
マイクロシリカは１％未満では成形時の流動性が低下
する。20％を越えると焼結性が低下する。
する。20％を越えると焼結性が低下する。
以上の成分の外にメチルセルロース，バルブ等を微量
添加することにより中間成形体の保形性を向上すること
ができる。
添加することにより中間成形体の保形性を向上すること
ができる。
かかる成分に適量の水を添加して混合し、この混合体
をプレス，押出し等により中間成形体を得る。かかる水
の量は限定されるものではないが15〜25％である。この
際混合体中にパンチングメタル又は金属のワイヤメッシ
ュを挿入し同時に中間成形体を得てもよく、また混合体
のみで予備成形しパンチングメタル又は金属のワイヤメ
ッシュを該予備成形したもので挟み、これをプレスして
一体化し中間成形体を得てもよい。
をプレス，押出し等により中間成形体を得る。かかる水
の量は限定されるものではないが15〜25％である。この
際混合体中にパンチングメタル又は金属のワイヤメッシ
ュを挿入し同時に中間成形体を得てもよく、また混合体
のみで予備成形しパンチングメタル又は金属のワイヤメ
ッシュを該予備成形したもので挟み、これをプレスして
一体化し中間成形体を得てもよい。
かくして得られた中間成形体を通常110℃で３〜24時
間程度乾燥器中で乾燥した後900〜1000℃に１〜３時間
保持して焼成する。
間程度乾燥器中で乾燥した後900〜1000℃に１〜３時間
保持して焼成する。
［作用］ 本発明において金属とマトリックスが固着する理由は
定量的には明らかではないが、定性的には以下の様に説
明できると思われる。
定量的には明らかではないが、定性的には以下の様に説
明できると思われる。
従来の陶磁器の原料とはまったく異なった材料である
粉末ガラスを使用することにより、熱膨張率を粘土を用
いた陶磁器等の２〜３倍にすることが可能となった。こ
のことより、極めて実用的な材料である、鉄，ステンレ
ス等の熱膨張率とほぼ等しくなり、組み合わせることが
できた。また上記の粉末ガラスを使用した成形体は焼成
時の収縮が他の粘土を用いた陶磁器に比較し半分以下で
あり、冷却後も金属線材と固着している。
粉末ガラスを使用することにより、熱膨張率を粘土を用
いた陶磁器等の２〜３倍にすることが可能となった。こ
のことより、極めて実用的な材料である、鉄，ステンレ
ス等の熱膨張率とほぼ等しくなり、組み合わせることが
できた。また上記の粉末ガラスを使用した成形体は焼成
時の収縮が他の粘土を用いた陶磁器に比較し半分以下で
あり、冷却後も金属線材と固着している。
［実施例］ 表１に示した調合による混合体を押出し成形して、約
10mm厚の予備成形体を得た。次いで、この予備成形体の
間に表２に示すワイヤメッシュ，パンチングメタルを挟
み、20〜30kg/cm2の圧力でプレスし一体化し中間体を得
た。次いでこれを次の条件で焼成しセラミックス成形体
を製造した。即ち、調合１については100℃/hrで昇温し
500℃に１時間保持した。次いで100℃/hrで昇温し950℃
に１時間保持した後炉冷した。一方調合２については10
0℃/hrで昇温し、1050℃に１時間保持した後、炉冷し
た。
10mm厚の予備成形体を得た。次いで、この予備成形体の
間に表２に示すワイヤメッシュ，パンチングメタルを挟
み、20〜30kg/cm2の圧力でプレスし一体化し中間体を得
た。次いでこれを次の条件で焼成しセラミックス成形体
を製造した。即ち、調合１については100℃/hrで昇温し
500℃に１時間保持した。次いで100℃/hrで昇温し950℃
に１時間保持した後炉冷した。一方調合２については10
0℃/hrで昇温し、1050℃に１時間保持した後、炉冷し
た。
かくして得られたセラミックス成形体について肉眼に
より観察した結果を表２に併記した。なお、表中調合２
は比較例であり、表中○印は微小クラックもほとんど見
られなかったもので、◎印は微小クラックが全く見られ
なかったものである。
より観察した結果を表２に併記した。なお、表中調合２
は比較例であり、表中○印は微小クラックもほとんど見
られなかったもので、◎印は微小クラックが全く見られ
なかったものである。
同表より明らかな通り、本発明によれば、割れ，剥離
が生じることはない。
が生じることはない。
次いで本発明におけるセラミックス成形体について耐
熱衝撃試験を行なった。建設省告示1828号に基づく表面
試験を行なった結果、割れ，爆裂はまったく認められな
かった。また、750℃の炉中に20分間保持し、急速に気
中で冷却した場合におおいても、割れはまったく認めら
れなかった。一方比較例について同様の試験をした結
果、全て割れ破壊をおこしている。なお，表には、予備
成形体をそのまま焼成したものについて測定した焼成収
縮、熱膨張率も併記した。
熱衝撃試験を行なった。建設省告示1828号に基づく表面
試験を行なった結果、割れ，爆裂はまったく認められな
かった。また、750℃の炉中に20分間保持し、急速に気
中で冷却した場合におおいても、割れはまったく認めら
れなかった。一方比較例について同様の試験をした結
果、全て割れ破壊をおこしている。なお，表には、予備
成形体をそのまま焼成したものについて測定した焼成収
縮、熱膨張率も併記した。
以上から明らかなように本発明により得られる成形体
は耐熱衝撃性に優れ、曲げ破壊強度も優れる。
は耐熱衝撃性に優れ、曲げ破壊強度も優れる。
［発明の効果］ 本発明によれば熱衝撃特性に優れ、曲げ強度に優れた
セラミックス成形体が得られる。かかる成形体は上記特
性を有するので壁材等の建材に特に適している。
セラミックス成形体が得られる。かかる成形体は上記特
性を有するので壁材等の建材に特に適している。
Claims (1)
- 【請求項１】無機成分として重量％表示で粉末ガラス30
〜79％，セラミック骨材20〜60％，マイクロシリカ１〜
20％を含有する混合物を所定形状に成形して中間成形体
を得，該中間成形体を焼成してセラミックス成形体を製
造する方法であって、中間成形体中にパンチングメタル
又はワイヤメッシュを挿入してなるセラミックス成形体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20393090A JP2867652B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | セラミックス成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20393090A JP2867652B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | セラミックス成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0489364A JPH0489364A (ja) | 1992-03-23 |
| JP2867652B2 true JP2867652B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=16482051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20393090A Expired - Fee Related JP2867652B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | セラミックス成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867652B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5570961A (en) * | 1993-05-31 | 1996-11-05 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Color printer feeding mechanism |
-
1990
- 1990-08-02 JP JP20393090A patent/JP2867652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0489364A (ja) | 1992-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |