JP3036094B2 - 押出成形用坏土の調製方法 - Google Patents
押出成形用坏土の調製方法Info
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Description
法、特に、電子部品の誘電体材料、半導体材料あるいは
圧電材料として有用な磁器組成物の押出成形用坏土を調
製する方法に関する。
製する方法として、原料粉末混合物にバインダー、可塑
剤および水を加えてボールミル等で混合、粉砕した後、
得られたスラリーを押出成形用坏土に必要とされる水分
量にまで乾燥させた後、解砕する方法が採用されてい
る。
法では、原料粉末を混合、粉砕する際、原料粉末混合物
に対して50〜70重量%の水を加えているため、押出
成形用坏土にするためには15〜30%の含水率にまで
乾燥させなければならず、しかも、スラリーを乾燥させ
ると原料粉末の微粒子が凝集し、その凝集力は極めて大
きく凝集体を通常の粉砕機で完全に解砕することは不可
能であった。このため、解砕して得た坏土中に凝集体が
残留し、これを用いて押出成形した場合、成形体内に大
きな気孔が残存し、緻密な焼結体を得ることは困難であ
った。
し、スラリー化した原料粉末混合物の乾燥を行うことな
く、押出成形用坏土を調製できるようにすることを課題
とするものである。
決するための手段として、磁器組成物の原料粉末混合物
と、前記磁器組成物100重量部に対して5〜30重量
%の水と0.01〜1.0重量%の有機系分散剤とを混合
してスラリーを調製する第1混合工程と、前記第1混合
工程で得たスラリーに前記原料粉末混合物100重量部
に対して5重量%以下のバインダ及び可塑剤を添加して
混練することにより押出成形用坏土を調製するようにし
たものである。
理によって完全に分解消失し、金属および塩素を含まな
いものであれば任意のものを使用できるが、ポリカルボ
ン酸アンモニウム塩が好適である。このポリカルボン酸
アンモニウム塩には、脂肪族飽和ジカルボン酸アンモニ
ウム塩、脂肪族不飽和ジカルボン酸および芳香族ジカル
ボン酸などのジカルボン酸アンモニウム塩、トリカルボ
ン酸アンモニウム塩、テトラカルボン酸アンモニウム
塩、ベンゼンヘキサカルボン酸アンモニウム塩などが含
まれる。代表的なポリカルボン酸アンモニウム塩として
は、例えば、シュウ酸アンモニウム、コハク酸アンモニ
ウム、マレイン酸アンモニウム、フマル酸アンモニウ
ム、ベンゼントリカルボン酸アンモニウム、ベンゼンヘ
キサカルボン酸アンモニウムなどが挙げられる。
しただけでは、均一に分散したスラリーをできないが、
0.01〜1.0重量%の有機系分散剤を、押出成形用
坏土に必要とされる水分量と同等以下の量、即ち、5〜
30重量%の水と共に添加することによって、少量の水
での高濃度、高分散のスラリーの調製が可能となり、こ
のスラリーに所定量のバインダーおよび可塑剤を直接添
加して混練することによって、乾燥工程を必要とするこ
となく、押出成形用坏土を得ることを可能にしている。
としたのは、その添加量が0.01重量%未満では十分
な効果が得られず、1.0重量%を越えると、粒子が再
凝集し粘度が高くなるからである。また、水の添加量を
5〜30重量%としたのは、5%未満では低粘度のスラ
リーが得られなくなり、30%を越えると、水分が多過
ぎて良好な坏土が得られなくなるからである。
O2、CaCO3、MgCO3、ZrO2を用い、これらを
生成物の組成が(BaCaMg)(TiZr)O3とな
るように所定の割合で配合し、その混合粉末(平均粒径
1.2μm)2.5kgをボールミルに入れ、これに原
料粉末に対して18.5重量%の純水と共に分散剤とし
て0.3重量%のポリカルボン酸アンモニウム塩を添加
し、3時間混合、粉砕してスラリーを得た。このスラリ
ーの粘度は5〜6cpsで、固形分濃度は84重量%で
あった。
に対して4.4重量%のメチルセルロースを、また、可
塑剤として1.2重量%のグリセリンを添加し、プラネ
タリーミキサーで20分間混練して押出成形用坏土を調
製した。この坏土を押出成形機で0.3mm厚のシート
に成形し、直径12.4mmの円板に打ち抜いた。この
円板を5℃/mmの昇温速度で加熱し、350℃で1時
間保持して脱バインダ処理した後、1380℃で4時間
焼成してBaTiO3系高誘電体磁器円板を得た。
特性を測定したところ、比誘電率が13800、tan
δが1.2%で、従来法により得たものに比べ比誘電率
は3%高く、誘電体損失は同等であった。また、前記成
形体の密度は相対密度で52%、焼結体密度は98%
で、従来法によるものよりそれぞれ2%高かった。
iO2、Y2O3を用い、これらを生成物の組成が(Sr
Y)TiO3になるように所定の割合で配合し、その混
合粉末(平均粒径1.4μm)2.0kgをボールミル
に投入し、これに原料粉末に対して27.0重量%の純
水と共に分散剤として0.5重量%のポリカルボン酸ア
ンモニウム塩を添加し5時間混合、粉砕してスラリーを
得た。このスラリーの粘度は10〜12cpsで、固形
分濃度は78.7重量%であった。
に対して7.0重量%のメチルセルロースを、また、可
塑剤として2.5重量%のグリセリンを添加し、プラネ
タリーミキサーで20分間混練して押出成形用坏土を調
製した。この坏土を押出成形機で0.45mm厚のシー
トに成形し、打ち抜き加工により直径12.4mmの円
板を得た。この円板を、窒素と水素との混合ガス(水素
1.5容量%)からなる還元性雰囲気中、1430℃で
4時間焼成しSrTiO3系半導体磁器を得た。
け、その静電容量を測定したところ、従来法により得た
ものに比べて、容量が5%増加していた。なお、前記成
形体の密度は相対密度で57.5%、焼結体密度は9
8.5%で、従来法によるものよりそれぞれ2%高かっ
た。
iO2、ZrO2、Nb2O5を用い、これらを生成物の組
成がPb(TiZrNb)O3になるように所定の割合
で配合し、その混合粉末(平均粒径1.5μm)4.0
kgをボールミルに投入し、これに原料粉末に対して1
0.0重量%の純水と共に分散剤として0.5重量%の
ポリカルボン酸アンモニウム塩を添加し3時間混合、粉
砕してスラリーを得た。このスラリーの粘度は8〜10
cpsで、固形分濃度は90.9重量%であった。
に対して4.6重量%のメチルセルロースを、また、可
塑剤として5.1重量%のヘキシレングリコールを添加
し、プラネタリーミキサーで30分間混練して押出成形
用坏土を調製した。この坏土を押出成形機で0.4mm
厚のシートに成形し、打ち抜き加工により20×10m
mの角板を得た。この角板を、昇温速度3.33℃/m
inで加熱し、1100℃で4時間焼成してPZT系圧
電体磁器を得た。
その電気的特性を測定したところ、比誘電率は従来法の
ものに比べて5%高く、電気機械結合係数kpは4%向
上していた。なお、前記成形体の密度は相対密度で65
%で従来法のものに比べて5%高く、焼結体の密度は9
8%で、従来法によるものより2%高かった。
O2、SnO2、ZnOを用い、これらを所定の割合で配
合し、その混合粉末(平均粒径1.3μm)2.5kg
をボールミルに投入し、これに原料粉末に対して15重
量%の純水と共に、分散剤として0.3重量%のポリカ
ルボン酸アンモニウム塩を添加し5時間混合、粉砕して
スラリーを得た。このスラリーの粘度は15〜17cp
sで、固形分濃度は87重量%であった。
に対して4.0重量%のメチルセルロースを、また、可
塑剤として1.5重量%のグリセリンを添加し、プラネ
タリーミキサーで20分間混練して押出成形用坏土を調
製した。この坏土を押出成形機で0.3mm厚のシート
に成形し、打ち抜き加工により直径12.4mmの円板
を得た。この円板を、昇温速度5℃/minで加熱し、
1350℃で4時間焼成して、Ti02−ZrO2−Sn
O2−ZnOからなる温度補償用誘電体磁器を得た。
極を設け、その電気的特性を測定したところ、機械的品
質Qは従来のものと同等であったが、比誘電率は従来法
のものに比べて5%向上した。なお、成形体の密度は相
対密度で55%と従来法のものに比べて3%高く、焼結
体の密度は相対密度で98%と従来法によるものより2
%高かった。
によれば、通常の押出成型用坏土に必要な水量以下の水
量で、均一に分散した低粘度で高濃度のスラリーを得る
ことができるので、これにバインダおよび可塑剤を加え
て混練するだけで押出成型用坏土を調製することができ
る、また、高濃度スラリーにバインダおよび可塑剤を所
定量添加しても粒子の凝集を生じることがなく、従っ
て、スラリーを乾燥させる工程だけでなく、解砕する工
程も不要となり、坏土の調製工程の合理化を図ることが
できる、さらに、製造過程で凝集体を生じることがない
ため成形体に含まれる気孔が小さく焼成中に消滅し易
く、緻密な磁器を得ることができる、など優れた効果が
得られる。
Claims (1)
- 【請求項1】 磁器組成物の原料粉末混合物と、前記磁
器組成物100重量部に対して5〜30重量%の水と
0.01〜1.0重量%の有機系分散剤とを混合してスラ
リーを調製する第1混合工程と、前記第1混合工程で得
たスラリーに前記原料粉末混合物100重量部に対して
5重量%以下のバインダ及び可塑剤を添加して混練する
ことにより押出成形用坏土を調製する第2混合工程とか
らなることを特徴とする押出成形用坏土の調製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3272191A JP3036094B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 押出成形用坏土の調製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3272191A JP3036094B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 押出成形用坏土の調製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04275967A JPH04275967A (ja) | 1992-10-01 |
JP3036094B2 true JP3036094B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=12366708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3272191A Expired - Lifetime JP3036094B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 押出成形用坏土の調製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3036094B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4773422B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2011-09-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 無機物質粉末ペーストのクリープコンプライアンスを評価する方法 |
JP4831779B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2011-12-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 無機物質粉末成形体の製造方法、無機物質粉末焼結体及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP3272191A patent/JP3036094B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04275967A (ja) | 1992-10-01 |
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