JP3425457B2 - Ceramic slip casting method - Google Patents
Ceramic slip casting methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はセラミックのスリップキ
ャスト成形方法に関し、特に繊維状のセラミックを含有
するセラミック成形体を高い品質で、かつ短時間で製造
するスリップキャスト成形方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slip-cast molding method for ceramics, and more particularly to a slip-cast molding method for producing a ceramic molding containing a fibrous ceramic with high quality in a short time.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】セラミ
ック成形体を製造する方法の代表的なものとして、スリ
ップキャスト成形方法がある。このスリップキャスト成
形方法は、通常石膏等の吸水性を有する材料からなる成
形型を用い、この成形型のキャビティ内に注入したスリ
ップ(セラミック粉末の懸濁液)から水分を吸収してス
リップを固化することにより行われている。得られたグ
リーンは焼成して最終セラミック部材とされる。この方
法は、一般的に複雑形状の成形体を製造するのに適して
いる。2. Description of the Related Art A typical method for producing a ceramic molded body is a slip cast molding method. In this slip cast molding method, a mold made of a material having a water absorption property such as gypsum is usually used, and the slip (ceramic powder suspension) injected into the cavity of this mold absorbs moisture to solidify the slip. It is done by doing. The green obtained is fired to obtain the final ceramic member. This method is generally suitable for producing a molded product having a complicated shape.
【0003】上記スリップキャスト成形を行う場合、グ
リーンの乾燥強度を向上させるために、一般的にカルボ
キシメチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニル
アルコール等の有機バインダーがスリップに添加され
る。しかし、これらの有機バインダーを使用すると、グ
リーンの生強度が低下するとともに、収縮率が大きくな
るため、離型時及び乾燥時にクラックが入りやすくな
る。また、焼成前に脱脂工程が必要となるため、時間が
かかるという欠点がある。In the slip cast molding, an organic binder such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, polyvinyl alcohol, etc. is generally added to the slip in order to improve the dry strength of the green. However, when these organic binders are used, the green green strength is reduced and the shrinkage ratio is increased, so that cracks are likely to occur at the time of release and drying. In addition, since a degreasing step is required before firing, there is a drawback that it takes time.
【0004】そこで、有機バインダーを用いることな
く、繊維状のセラミックをスリップに添加することが行
われている。繊維状のセラミックを含有するグリーン
(FRG)は適度な生強度を有するため、離型を簡単に
行うことができる。また、乾燥時の収縮が小さく、適度
な弾性力を有するため、割れや亀裂の発生が少ない。さ
らに、脱脂工程の必要がないため、生産性の向上を図る
ことができる。Therefore, fibrous ceramics have been added to slips without using an organic binder. Since green (FRG) containing fibrous ceramic has an appropriate green strength, it can be easily released from the mold. Further, since the shrinkage during drying is small and it has an appropriate elastic force, the occurrence of cracks and cracks is small. Furthermore, since there is no need for a degreasing step, productivity can be improved.
【0005】しかしながら、繊維状のセラミックを添加
したスリップを常圧で鋳込んだ場合、スリップの脱水速
度が遅く、その間に繊維状のセラミックがスリップ中の
下方に沈澱することがある。このように繊維状のセラミ
ックが偏在し、組成むらのあるセラミック成形体は品質
が安定しない。また、大型厚肉のセラミック成形体の製
造をする場合、スリップキャスト常圧成形法では時間が
かかり過ぎるという欠点もある。However, when slips to which fibrous ceramics are added are cast at normal pressure, the dehydration speed of the slips is low, during which fibrous ceramics may precipitate downward in the slips. In this way, the fibrous ceramic is unevenly distributed, and the quality of the ceramic molded body having uneven composition is not stable. Further, in the case of manufacturing a large-sized thick-walled ceramic molded body, the slip-cast atmospheric pressure molding method has a drawback that it takes too much time.
【0006】したがって、本発明の目的は、強度の高い
セラミックを安定した品質で、かつ短時間で製造する方
法を提供することである。Therefore, it is an object of the present invention to provide a method of producing a ceramic having high strength with stable quality and in a short time.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、繊維状のセラミックを添加した
セラミックのスリップを成形型のキャビティ内に注入
し、そのスリップを加圧しながら成形することにより、
組成むらがなく、強度の高いセラミック成形体が短時間
で得られることを発見し、本発明を完成した。As a result of earnest research in view of the above-mentioned object, the inventors of the present invention injected a slip of ceramic to which a fibrous ceramic is added into a cavity of a mold and pressurize the slip. By molding
The present invention has been completed by discovering that a ceramic molded body having high composition strength and high strength can be obtained in a short time.
【0008】すなわち、本発明のセラミックのスリップ
キャスト成形方法は、成分の一部が繊維状であるセラミ
ックのスリップを成形型のキャビティに注入した後、前
記スリップを加圧し、もって繊維状のセラミックが良好
に分散した状態で固化することを特徴とする。That is, in the ceramic slip-cast molding method of the present invention, after a ceramic slip in which a part of the components is fibrous is injected into the cavity of the mold, the slip is pressed to obtain a fibrous ceramic. It is characterized by solidifying in a well dispersed state.
【0009】[0009]
【実施例及び作用】以下、本発明を添付図面を参照して
詳細に説明する。まず、本発明の方法を行うことのでき
るスリップキャスト成形装置について説明する。本実施
例では、アキシャルタービンのロータ用の成形装置を例
にとって説明するが、本発明はこれに限定されない。The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. First, a slip cast molding apparatus capable of carrying out the method of the present invention will be described. In this embodiment, a molding device for a rotor of an axial turbine will be described as an example, but the present invention is not limited to this.
【0010】図1に例示するように、スリップキャスト
用成形装置は、成形型1と、成形型1を収容する密閉箱
2とを有する。成形型1は、環状の上型1aと、ロータの
ブレード部を形成するためにブレード数に応じて分割さ
れ、上型1aの下面に環状に設置された中型1bと、中型1b
の下面に設けられ、中央に穴部を有する下型1cとからな
り、各型によりキャビティ6が形成される。各型からな
る成形型1は、石膏等の通水性材料によって作成すれば
よい。As illustrated in FIG. 1, the slip casting molding apparatus has a molding die 1 and a closed box 2 for accommodating the molding die 1. The molding die 1 includes an annular upper die 1a, a middle die 1b which is divided according to the number of blades to form a blade portion of a rotor, and which is annularly installed on the lower surface of the upper die 1a, and a middle die 1b.
And a lower mold 1c having a hole in the center thereof, and a cavity 6 is formed by each mold. The molding die 1 composed of each die may be made of a water-permeable material such as gypsum.
【0011】密閉箱2は、のぞき窓9を有し、成形型1
の上型1aの上部に密着する上部円筒部材2aと、同様に上
型1aの上部に密着した上部環状部材2bと、成形型1の上
型1a、中型1b及び下型1cのそれぞれの側部に密着し、複
数個に分割された側部円筒部材2c、2d、2eと、下型1c及
び側部円筒部材2eの底部に密着し、下型1cとの接合面に
同心円状に並んだ円形の溝部2gを有する底部材2fとから
なる。密閉箱2を減圧することにより成形型1が吸収し
た水分を吸引することができるように、密閉箱2は成形
型1を密閉するように収容する。The closed box 2 has a peep window 9 and a molding die 1
Upper cylindrical member 2a that closely adheres to the upper part of upper mold 1a, upper annular member 2b that closely adheres to the upper part of upper mold 1a, and side parts of upper mold 1a, middle mold 1b and lower mold 1c of mold 1 , The side cylindrical members 2c, 2d, 2e divided into a plurality of parts, the lower mold 1c and the bottom of the side cylindrical member 2e, and the concentric circles on the joint surface with the lower mold 1c. And a bottom member 2f having a groove portion 2g. The closed box 2 accommodates the mold 1 in a sealed manner so that the moisture absorbed by the mold 1 can be sucked by depressurizing the closed box 2.
【0012】本実施例のスリップキャスト用成形装置
は、前述した成形型1及び密閉箱2の他に、上部円筒部
材2aを貫通し、キャビティ6に連通する加圧エア供給用
管4及びスリップ補充用管8と、下型1c及び底部材2fを
貫通し、キャビティ6に連通するキャビティ供給用管3
と、底部材2fの側部に接続し、溝部2gに連通する吸引管
5とを有する。スリップ供給用管3は、スリップタンク
(図示せず)に繋がっており、スリップ7をキャビティ
6内に供給することができる。スリップ補充用管8は、
スリップ補充タンク82に繋がっており、スリップ7をキ
ャビティ6内に補充することができる。加圧エア供給用
管4はコンプレッサー(図示せず)に繋がっており、加
圧エアをキャビティ6内に吹き出し、スリップ7を加圧
することができる。吸引管5も同様にコンプレッサーに
繋がっており、真空引きをすることにより溝部2gを減圧
し、成形型1が吸収した水分を溝部2gを通して吸引する
ことができる。なお、スリップ供給用管3、スリップ補
充用管8、加圧エア供給用管4及び吸引管5は、各々バ
ルブ31、81、41、51を有し、管内及びキャビティ6内の
圧力を大気圧に戻すことができる。The slip casting molding apparatus of this embodiment includes, in addition to the molding die 1 and the closed box 2 described above, a pressurized air supply pipe 4 that penetrates the upper cylindrical member 2a and communicates with the cavity 6, and slip replenishment. Cavity supply pipe 3 penetrating the lower pipe 1c and the bottom member 2f and communicating with the cavity 6
And a suction pipe 5 connected to the side portion of the bottom member 2f and communicating with the groove 2g. The slip supply pipe 3 is connected to a slip tank (not shown) and can supply the slip 7 into the cavity 6. The slip replenishment tube 8 is
It is connected to the slip replenishment tank 82, and the slip 7 can be replenished in the cavity 6. The pressurized air supply pipe 4 is connected to a compressor (not shown), and pressurized air can be blown into the cavity 6 to pressurize the slip 7. The suction pipe 5 is also connected to the compressor in the same manner. By vacuuming, the groove 2g is depressurized, and the water absorbed by the mold 1 can be sucked through the groove 2g. The slip supply pipe 3, the slip replenishment pipe 8, the pressurized air supply pipe 4 and the suction pipe 5 have valves 31, 81, 41 and 51, respectively, and the pressures inside the pipe and the cavity 6 are atmospheric pressure. Can be returned to.
【0013】本実施例のスリップキャスト用成形装置
は、キャビティ6の上部領域に非吸水部材10を有するの
が好ましい。非吸水部材10はテフロン、マシナブルワッ
クス、各種樹脂等からなるのが好ましい。このようにキ
ャビティ6の上部領域に非吸水部材10を設けることによ
り、大型厚肉の成形体内部に発生し易いひけ巣を防止す
ることができるが、その理由を以下に述べる。The slip casting molding apparatus of this embodiment preferably has a non-water absorbing member 10 in the upper region of the cavity 6. The non-water absorbent member 10 is preferably made of Teflon, machinable wax, various resins, or the like. By providing the non-water-absorptive member 10 in the upper region of the cavity 6 in this way, it is possible to prevent shrinkage cavities that are likely to occur inside a large-sized thick-walled molded body.
【0014】本実施例のように径の小さい上部領域を有
するアキシャルタービンのロータを成形する場合、非吸
水部材10を設けないと、スリップ7の着肉はキャビティ
6の全域でほぼ均一に進行するため、図2に示すように
キャビティ6内のスリップ7にまだ非着肉部分がある間
に、上部領域における着肉層間の空隙が閉じてしまう。
すると、内部に取り残されたスリップ7が着肉するとき
に新たなスリップ7の供給がストップし、その結果ひけ
巣ができてしまう。しかし、キャビティ6の上部領域に
非吸水部材10を設けることにより、上部領域におけるス
リップ7の着肉固化は遅延化され、成形体の中央部分を
形成する領域の中心部分の着肉が完了した後に着肉固化
する。そのように最後に固化する部分が成形体表面を含
んでいると、収縮固化した際にもひけ巣が生じることが
ない。When molding a rotor of an axial turbine having an upper region having a small diameter as in the present embodiment, if the non-water absorbing member 10 is not provided, the inking of the slip 7 proceeds substantially uniformly in the entire area of the cavity 6. Therefore, as shown in FIG. 2, while the slip 7 in the cavity 6 still has a non-mealing portion, the void between the meat-forming layers in the upper region is closed.
Then, when the slip 7 left inside is inked, the supply of new slip 7 is stopped, and as a result, a shrinkage cavity is formed. However, by providing the non-water-absorptive member 10 in the upper region of the cavity 6, the solidification of the slip 7 in the upper region is delayed, and after the central part of the region forming the central part of the molded body is completely inked. Solidify. When the last solidified portion includes the surface of the molded body, shrinkage solidification does not occur when shrinking and solidifying.
【0015】本実施例においては、非吸水部材10は円筒
状としたが、本発明の非吸水部材10はかかる形状に限定
されず、ひけ巣防止効果と成形速度とのバランスを考慮
して適当な形状とすればよい。また、非吸水部材10の設
置位置も同様に、ひけ巣防止効果と、成形速度とのバラ
ンスを考慮してキャビティの上部領域の適当な位置に設
置すればよい。In this embodiment, the non-water-absorbing member 10 has a cylindrical shape, but the non-water-absorbing member 10 of the present invention is not limited to such a shape, and is suitable in consideration of the balance between the shrinkage cavity preventing effect and the molding speed. Any shape may be used. Similarly, the non-water absorbent member 10 may be installed at an appropriate position in the upper region of the cavity in consideration of the balance between the shrinkage cavity prevention effect and the molding speed.
【0016】以上、密閉箱2及び非吸水部材10を有する
スリップキャスト成形装置を例にとって説明したが、減
圧成形を行わずに加圧成形のみを行う場合は、密閉箱2
及び吸引管5はなくてもよい。The slip cast molding apparatus having the closed box 2 and the non-water-absorbing member 10 has been described above as an example. However, when only the pressure molding is performed without the reduced pressure molding, the closed box 2 is used.
Also, the suction tube 5 may be omitted.
【0017】上記装置を用いてスリップキャスト成形を
行う本発明の方法を以下説明する。 (1) スリップの調製
本発明の方法において使用するスリップ7は、繊維状の
セラミックを含有する。マトリックスとなるセラミック
原料としては、特に制限はなく、窒化物系、酸化物系、
硼化物系、炭化物系等のものを使用することができる。
繊維状のセラミックも、特に制限はないが、Si3 N4 、
Al2 O3 等からなるセラミックを原料とするのが好まし
い。特に、Si3 N4 は焼結後にマトリックスと同材質に
なるため好ましく、Al2 O3 は焼結助剤になるうえ、繊
維状にするのが容易なため好ましい。Slip cast molding is performed using the above apparatus.
The method of the present invention to be performed will be described below. (1) Slip preparation
The slip 7 used in the method of the invention is a fibrous material.
Contains ceramics. Matrix ceramic
The raw material is not particularly limited, and includes nitride-based, oxide-based,
Borides, carbides and the like can be used.
The fibrous ceramic is also not particularly limited, but Si3NFour,
Al2O3It is preferable to use ceramics made of
Yes. In particular, Si3NFourIs the same material as the matrix after sintering
Therefore, it is preferable that Al2O3Is a sintering aid and
It is preferable because it is easy to form a filament.
【0018】繊維状のセラミックの直径は20μm以下が
好ましく、特に10μm以下が好ましい。また、繊維長は
10〜1000μmが好ましく、特に200 〜800 μmが好まし
い。直径が20μmを超え、繊維長が1000μmを超える
と、グリーンの密度が低くなり、グリーン強度及び焼結
体強度が低下する。また、繊維長が10μm未満である
と、グリーンの強度が低くなる。The diameter of the fibrous ceramic is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less. The fiber length is
10 to 1000 μm is preferable, and 200 to 800 μm is particularly preferable. If the diameter exceeds 20 μm and the fiber length exceeds 1000 μm, the density of the green becomes low and the green strength and the sintered body strength decrease. Further, if the fiber length is less than 10 μm, the strength of the green becomes low.
【0019】ここで、Si3 N4 スリップにAl2 O3 繊維
(直径3〜10μm、繊維長200 〜300 μm)を添加した
ときの、Al2 O3 繊維の添加量とグリーンの伸び率との
関係を図3のグラフに、Al2 O3 繊維の添加量とグリー
ンの3点曲げ強度との関係を図4のグラフに示す。添加
量は、マトリックスとAl2 O3 繊維との合計を100 重量
%としたときの重量%で表す。図3及び図4のグラフに
例示したように、グリーンが適度な伸び率及び強度を有
するためには、繊維状のセラミックの添加量は、3重量
%以上が好ましく、特に5重量%以上が好ましい。一
方、グラフには示されていないが、繊維状のセラミック
の添加量が20重量%を超えると、グリーンの密度が低く
なり、かえって強度が低下する。従って、繊維状のセラ
ミックの添加量は3〜15重量%が好ましく、特に5〜10
重量%が好ましい。Here, when the Al 2 O 3 fiber (diameter 3 to 10 μm, fiber length 200 to 300 μm) was added to the Si 3 N 4 slip, the addition amount of Al 2 O 3 fiber and the elongation rate of the green were measured. Is shown in the graph of FIG. 3, and the relationship between the added amount of Al 2 O 3 fiber and the three-point bending strength of the green is shown in the graph of FIG. The addition amount is represented by weight% when the total amount of the matrix and Al 2 O 3 fibers is 100% by weight. As illustrated in the graphs of FIGS. 3 and 4, in order for the green to have appropriate elongation and strength, the addition amount of the fibrous ceramic is preferably 3% by weight or more, and particularly preferably 5% by weight or more. . On the other hand, although not shown in the graph, when the addition amount of the fibrous ceramic exceeds 20% by weight, the density of the green becomes low and the strength is rather lowered. Therefore, the addition amount of the fibrous ceramic is preferably 3 to 15% by weight, particularly 5 to 10% by weight.
Weight percent is preferred.
【0020】上記のように繊維状のセラミックを添加し
たセラミック原料に対して、必要に応じて焼結助剤、分
散剤等を添加した後、水を媒体として混合し、均一なス
リップ7を調製する。なお、繊維状のセラミックを添加
したスリップには、有機バインダーを添加する必要はな
い。If necessary, a sintering aid, a dispersant, etc. are added to the ceramic raw material to which the fibrous ceramic is added as described above, and then water is mixed as a medium to prepare a uniform slip 7. To do. It is not necessary to add an organic binder to the slip to which the fibrous ceramic is added.
【0021】(2) スリップの注入
得られたスリップ7をスリップタンクに充填した後、加
圧エア供給用管4のバルブ41及びバルブ31を開け、スリ
ップ供給用管3よりスリップ7をキャビティ6内に注入
する。このとき、スリップ7は重力等によってゆっくり
注入するのが好ましい。スリップ7の注入速度が速すぎ
ると、キャビティ6内に入る時にエアを巻き込み、得ら
れるグリーンにピンホール等が生じるおそれがある。ス
リップ7を所定量供給した後、バルブ31及びバルブ41を
閉じる。 (2) Slip Injection After the obtained slip 7 is filled in the slip tank, the valve 41 and the valve 31 of the pressurized air supply pipe 4 are opened, and the slip 7 is inserted from the slip supply pipe 3 into the cavity 6. Inject. At this time, it is preferable that the slip 7 is slowly injected by gravity or the like. If the injection speed of the slip 7 is too high, air may be trapped when entering the cavity 6 and pinholes or the like may be generated in the obtained green. After supplying the slip 7 by a predetermined amount, the valve 31 and the valve 41 are closed.
【0022】(3) 加圧(及び減圧)成形
加圧エアを加圧エア供給用管4よりキャビティ6内に入
れ、スリップ7を加圧する。加圧されたスリップ7の脱
水速度は常圧成形による場合よりも速く、繊維状のセラ
ミックが沈澱する前に成形体は着肉固化する。また、加
圧によりスリップ7の流動速度が大きくなり、スリップ
7が緻密になる。従って、得られるグリーンは繊維状の
セラミックの偏在がなく、密度の高いものとなる。加圧
エアによる圧力はスリップ7の粘度やキャビティ6の形
状にもよるが、2〜10kg/cm 2 程度とするのが好まし
く、特に2〜5kg/cm 2 が好ましい。圧力が2kg/cm 2
未満では、上記効果が得られず、10kg/cm 2 を超えると
割型部材が破壊するおそれがある。 (3) Pressurization (and Decompression) Molding Pressurized air is introduced into the cavity 6 through the pressurized air supply pipe 4, and the slip 7 is pressurized. The speed of dehydration of the pressurized slip 7 is faster than that in the case of normal pressure molding, and the molded body is solidified before the fibrous ceramic is precipitated. Further, the pressurization increases the flow velocity of the slip 7, and the slip 7 becomes dense. Therefore, the obtained green has high density without uneven distribution of fibrous ceramics. The pressure due to the pressurized air, which varies depending on the shape of the viscosity and the cavity 6 of the slip 7, it is preferable to be 2 to 10 kg / cm 2 or so, especially 2~5kg / cm 2 is preferred. Pressure is 2kg / cm 2
If it is less than 10 kg / cm 2 , the above effect cannot be obtained, and if it exceeds 10 kg / cm 2 , the split mold member may be broken.
【0023】上記加圧を行う際に、のぞき窓9からキャ
ビティ6の中を観察する。このとき、キャビティ6内の
スリップ7が所定の量よりも減少したら、バルブ41を開
放してキャビティ6内の圧力を大気圧に一旦戻すととも
に、バルブ81を開けて、スリップ補充用タンク82からス
リップ補充用管8を通して、スリップ7を補充する。補
充後にバルブ81、41を締め、再度加圧する。When performing the above-mentioned pressurization, the inside of the cavity 6 is observed through the observation window 9. At this time, when the slip 7 in the cavity 6 decreases below a predetermined amount, the valve 41 is opened to return the pressure in the cavity 6 to the atmospheric pressure once, and the valve 81 is opened to slip from the slip replenishment tank 82. The slip 7 is replenished through the replenishment tube 8. After replenishing, the valves 81 and 41 are closed and the pressure is applied again.
【0024】上記のように加圧成形をする際、同時に吸
引管5より真空引きを行うことにより、成形型1中に吸
収された水分を吸引することができる。このときの減圧
度は、−75〜−76cmHg程度が好ましい。When the pressure molding is performed as described above, the moisture absorbed in the molding die 1 can be sucked by vacuuming the suction tube 5 at the same time. The degree of reduced pressure at this time is preferably about -75 to -76 cmHg.
【0025】(4) 離型
キャビティ6内におけるスリップ7が着肉固化したら、
加圧(及び減圧)を停止するとともにバルブ41(及びバ
ルブ51)を開け、密閉箱2及び成形型1を分離する。得
られるグリーンは繊維状のセラミックを含有し、適度な
生強度を有するため、離型は簡単に行うことができる。 (4) Release When the slip 7 in the cavity 6 solidifies and solidifies,
The pressurization (and decompression) is stopped, the valve 41 (and the valve 51) is opened, and the closed box 2 and the molding die 1 are separated. The obtained green contains fibrous ceramics and has an appropriate green strength, so that the mold release can be easily performed.
【0026】キャビティ6の上部領域に非吸水部材10を
設けた場合、非吸水部材10に囲まれた部分におけるスリ
ップが未固化なことがあるため、非吸水部材10を装着し
たままグリーン取り外してもよい。この場合、脱水が完
了するまでグリーンを大気中に放置しておけばよい。非
吸水部材10に囲まれた部分の水分がある程度発散した後
で、非吸水部材10を取り外す。When the non-water-absorbing member 10 is provided in the upper region of the cavity 6, the slip in the portion surrounded by the non-water-absorbing member 10 may not be solidified. Therefore, even if the non-water-absorbing member 10 is attached and the green is removed. Good. In this case, the green may be left in the atmosphere until the dehydration is completed. After the moisture surrounded by the non-water absorbent member 10 has diffused to some extent, the non-water absorbent member 10 is removed.
【0027】このようにして得られたグリーンは、有機
バインダーを含有しないため脱脂処理の必要がない。ま
た、乾燥時の収縮が小さく、適度な弾性力を有するた
め、割れや亀裂の発生が少ない。The green thus obtained does not contain an organic binder and therefore does not require degreasing treatment. Further, since the shrinkage during drying is small and it has an appropriate elastic force, the occurrence of cracks and cracks is small.
【0028】本発明を以下の具体的実施例により、さら
に詳細に説明する。実施例1
スリップキャスト成形装置として、図1に示すアキシャ
ルタービンのロータ用成形装置を用いた。成形型1は石
膏により、また非吸水部材10はマシナブルワックスによ
り、それぞれ製造した。成形型1によって形成されるキ
ャビティの高さは100mm 、最大径140mm であった。The present invention will be described in more detail with reference to the following specific examples. Example 1 As the slip cast molding apparatus, the molding apparatus for the rotor of the axial turbine shown in FIG. 1 was used. The mold 1 was made of gypsum, and the non-water absorbent member 10 was made of machinable wax. The height of the cavity formed by the mold 1 was 100 mm, and the maximum diameter was 140 mm.
【0029】平均粒径5〜10μmのY2 O3 微粉末2.5
重量%と、平均直径3〜5μm、平均繊維長300 〜600
μmのAl2 O3 繊維1.0 重量%と、残部平均粒径0.4 〜
0.5μmのα−Si3 N4 微粉末とからなるセラミック
混合物100 重量部に、水42重量部を加え、ボールミルに
より40時間混合し、粘度が0.5 pのスリップを得た。Y 2 O 3 fine powder 2.5 having an average particle size of 5 to 10 μm
% By weight, average diameter 3 to 5 μm, average fiber length 300 to 600
1.0% by weight of Al 2 O 3 fibers with a mean particle size of 0.4-
42 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of a ceramic mixture composed of 0.5 μm α-Si 3 N 4 fine powder and mixed by a ball mill for 40 hours to obtain a slip having a viscosity of 0.5 p.
【0030】得られたスリップを上記スリップキャスト
成形装置のキャビティ6内に注入した後、4.0 kg/cm 2
の圧力で加圧するとともに、空隙部52内の圧力が−76cm
Hgとなるように減圧しながら240 分間加圧減圧成形を行
った。そのとき、着肉時間と着肉厚さの二乗とは一次直
線の関係になった。その関係を図5のグラフに示す。ま
た、着肉時間と着肉厚さの関係から算出される着肉速度
定数を表1に示す。なお、着肉速度定数は式:(着肉厚
さ)2 /着肉時間により求め、単位はcm2 /secである。After pouring the obtained slip into the cavity 6 of the above slip cast molding apparatus, 4.0 kg / cm 2
The pressure inside the void 52 is -76 cm.
Pressure and pressure reduction molding was performed for 240 minutes while reducing the pressure to Hg. At that time, the inking time and the square of the inking thickness had a linear relationship. The relationship is shown in the graph of FIG. In addition, Table 1 shows the inking rate constant calculated from the relationship between the inking time and the inking thickness. The inking rate constant is calculated by the formula: (inking thickness) 2 / inking time, and the unit is cm 2 / sec.
【0031】その後、非吸水部材10以外を離型し、さら
に60分間放置して、非吸水部材10に囲まれた部分に残存
する水分を発散させ、十分に固化させた後、非吸水部材
10を取り外してグリーンを得た。成形開始後、グリーン
の完全固化まで約5時間かかった。After that, the parts other than the non-water-absorbing member 10 are released from the mold, and left for 60 minutes to allow the water remaining in the portion surrounded by the non-water-absorbing member 10 to diffuse and fully solidify.
Remove 10 to get a green. It took about 5 hours from the start of molding until the green completely solidified.
【0032】このようにして得られたグリーンを切断
し、内部を観察したところ、ひけ巣等は見られなかっ
た。また、図6に示す各区分について蛍光X線を用いて
組成を分析し、図7に示す各区分についてモード径、か
さ密度、真密度及び気孔率を調べた。結果を表2及び表
3に示す。When the green thus obtained was cut and the inside was observed, no shrinkage cavities or the like were found. Further, the composition of each section shown in FIG. 6 was analyzed using fluorescent X-rays, and the mode diameter, bulk density, true density and porosity of each section shown in FIG. 7 were examined. The results are shown in Tables 2 and 3.
【0033】上記グリーンを1800℃で2時間焼結して得
られたロータを切断し、図7に示す各区分について真密
度、3点曲げ強度を調べ、平均値を出した。また、得ら
れロータについてワイブル係数を調べた。結果を目標値
とともに表4に示す。A rotor obtained by sintering the above green at 1800 ° C. for 2 hours was cut, and the true density and three-point bending strength of each section shown in FIG. 7 were examined, and an average value was calculated. The Weibull coefficient of the obtained rotor was examined. The results are shown in Table 4 together with the target values.
【0034】実施例2
平均粒径5〜10μmのY2 O3 微粉末2.5 重量%と、平
均直径3〜5μm、平均繊維長300 〜600 μmのAl2 O
3 繊維1.0 重量%と、残部平均粒径0.4 〜0.5μmのα
−Si3 N4 微粉末とからなるセラミック混合物100 重
量部に、水42重量部を加え、ボールミルにより40時間混
合し、粘度が0.4 pのスリップを得た。 Example 2 2.5% by weight of Y 2 O 3 fine powder having an average particle size of 5 to 10 μm, and Al 2 O having an average diameter of 3 to 5 μm and an average fiber length of 300 to 600 μm.
3 1.0% by weight of fiber and the rest of the average particle size 0.4-0.5 μm α
42 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of a ceramic mixture consisting of -Si 3 N 4 fine powder, and mixed by a ball mill for 40 hours to obtain a slip having a viscosity of 0.4 p.
【0035】得られたスリップを実施例1と同様のスリ
ップキャスト成形装置のキャビティ内に注入し、2kg/c
m 2 の圧力で240 分間加圧成形を行った。そのときの着
肉時間と着肉厚さの関係を図5のグラフに示す。また、
着肉時間と着肉厚さの関係から算出される着肉速度定数
を表1に示す。The obtained slip was injected into the cavity of the same slip cast molding apparatus as in Example 1, and 2 kg / c
Pressure molding was performed at a pressure of m 2 for 240 minutes. The relationship between the inking time and the inking thickness at that time is shown in the graph of FIG. Also,
Table 1 shows the thickness constants of the thickness calculated from the relationship between the thickness of the thickness and the thickness of the thickness.
【0036】その後、非吸水部材以外を離型し、さらに
60分間放置して、非吸水部材に囲まれた部分に残存する
水分を発散させ、十分に固化させた後、非吸水部材を取
り外してグリーンを得た。成形開始後、グリーンの完全
固化まで約4時間かかった。Thereafter, the parts other than the non-water-absorbing member are released, and
After left for 60 minutes, the water remaining in the portion surrounded by the non-water-absorbing member was diffused and sufficiently solidified, and then the non-water-absorbing member was removed to obtain a green. It took about 4 hours from the start of molding until the green completely solidified.
【0037】このようにして得られたグリーンを切断
し、内部を観察したところ、ひけ巣等は見られなかっ
た。また、図6に示す各区分について蛍光X線を用いて
組成を分析し、図7に示す各区分についてモード径、か
さ密度、真密度及び気孔率を調べた。結果を表2及び表
3に示す。When the green thus obtained was cut and the inside was observed, no shrinkage cavities and the like were found. Further, the composition of each section shown in FIG. 6 was analyzed using fluorescent X-rays, and the mode diameter, bulk density, true density and porosity of each section shown in FIG. 7 were examined. The results are shown in Tables 2 and 3.
【0038】上記グリーンを1800℃で2時間焼結して得
られたロータを切断し、図7に示す各区分について真密
度、3点曲げ強度を調べ、平均値を出した。また、得ら
れたロータについてワイブル係数を調べた。結果を目標
値とともに表4に示す。A rotor obtained by sintering the above green at 1800 ° C. for 2 hours was cut, and the true density and three-point bending strength of each section shown in FIG. 7 were examined, and an average value was calculated. The Weibull coefficient of the obtained rotor was examined. The results are shown in Table 4 together with the target values.
【0039】実施例3
平均粒径5〜10 μmのY2 O3 微粉末2.5 重量%と、平
均直径3〜5μm、平均繊維長300〜600 μmのAl2 O
3 繊維1.0 重量%と、残部平均粒径0.4 〜0.5μmのα
−Si3 N4 微粉末とからなるセラミック混合物100 重
量部に、水42重量部を加え、ボールミルにより40時間混
合し、粘度が0.5 pのスリップを得た。 Example 3 2.5% by weight of Y 2 O 3 fine powder having an average particle diameter of 5 to 10 μm and Al 2 O having an average diameter of 3 to 5 μm and an average fiber length of 300 to 600 μm
3 1.0% by weight of fiber and the rest of the average particle size 0.4-0.5 μm α
42 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of a ceramic mixture containing —Si 3 N 4 fine powder, and mixed by a ball mill for 40 hours to obtain a slip having a viscosity of 0.5 p.
【0040】得られたスリップを実施例1と同様のスリ
ップキャスト成形装置のキャビティ内に注入し、4kg/c
m 2 の圧力で240 分間加圧成形を行った。そのときの着
肉時間と着肉厚さの関係を図5のグラフに示す。また、
着肉時間と着肉厚さの関係から算出される着肉速度定数
を表1に示す。The obtained slip was poured into the cavity of the same slip cast molding apparatus as in Example 1 and 4 kg / c
Pressure molding was performed at a pressure of m 2 for 240 minutes. The relationship between the inking time and the inking thickness at that time is shown in the graph of FIG. Also,
Table 1 shows the thickness constants of the thickness calculated from the relationship between the thickness of the thickness and the thickness of the thickness.
【0041】その後、非吸水部材以外を離型し、さらに
60分間放置して、非吸水部材に囲まれた部分に残存する
水分を発散させ、十分に固化させた後、非吸水部材を取
り外してグリーンを得た。成形開始後、グリーンの完全
固化まで約4時間かかった。Thereafter, the parts other than the non-water-absorbing member were released, and
After left for 60 minutes, the water remaining in the portion surrounded by the non-water-absorbing member was diffused and sufficiently solidified, and then the non-water-absorbing member was removed to obtain a green. It took about 4 hours from the start of molding until the green completely solidified.
【0042】このようにして得られたグリーンを切断
し、内部を観察したところ、ひけ巣等は見られなかっ
た。また、図6に示す各区分について蛍光X線を用いて
組成を分析し、図7に示す各区分についてモード径、か
さ密度、真密度及び気孔率を調べた。結果を表2及び表
3に示す。When the green thus obtained was cut and the inside was observed, no shrinkage cavities and the like were found. Further, the composition of each section shown in FIG. 6 was analyzed using fluorescent X-rays, and the mode diameter, bulk density, true density and porosity of each section shown in FIG. 7 were examined. The results are shown in Tables 2 and 3.
【0043】上記グリーンを1800℃で2時間焼結して得
られたロータを切断し、図7に示す各区分について真密
度、3点曲げ強度を調べ、平均値を出した。また、得ら
れたロータについてワイブル係数を調べた。結果を目標
値とともに表4に示す。The rotor obtained by sintering the above green at 1800 ° C. for 2 hours was cut, and the true density and three-point bending strength of each section shown in FIG. 7 were examined, and the average value was calculated. The Weibull coefficient of the obtained rotor was examined. The results are shown in Table 4 together with the target values.
【0044】比較例1
平均粒径5〜10μmのY2 O3 微粉末2.5 重量%と、平
均直径3〜5μm、平均繊維長300 〜600 μmのAl2 O
3 繊維1.0 重量%と、残部平均粒径0.4 〜0.5μmのα
−Si3 N4 粉末とからなるセラミック混合物100 重量
部に、水42重量部を加え、ボールミルにより40時間混合
し、粘度が0.4 pのスリップを得た。 Comparative Example 1 2.5% by weight of Y 2 O 3 fine powder having an average particle size of 5 to 10 μm, and Al 2 O having an average diameter of 3 to 5 μm and an average fiber length of 300 to 600 μm.
3 1.0% by weight of fiber and the rest of the average particle size 0.4-0.5 μm α
42 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of a ceramic mixture containing —Si 3 N 4 powder and mixed by a ball mill for 40 hours to obtain a slip having a viscosity of 0.4 p.
【0045】得られたスリップを実施例1と同様のスリ
ップキャスト成形装置のキャビティ内に注入し、常圧で
180 分間成形を行った。そのときの着肉時間と着肉厚さ
の関係を図5のグラフに示す。また、着肉時間と着肉厚
さの関係から算出される着肉速度定数を表1に示す。The obtained slip was poured into the cavity of a slip cast molding apparatus similar to that in Example 1, and the pressure was maintained at normal pressure.
Molded for 180 minutes. The relationship between the inking time and the inking thickness at that time is shown in the graph of FIG. In addition, Table 1 shows the inking rate constant calculated from the relationship between the inking time and the inking thickness.
【0046】その後、非吸水部材以外を離型し、さらに
17時間放置して、非吸水部材に囲まれた部分に残存する
水分を発散させ、十分に固化させた後、非吸水部材を取
り外してグリーンを得た。成形開始後、グリーンの完全
固化まで約20時間かかった。Thereafter, the parts other than the non-water-absorbing member were released, and
After leaving for 17 hours, moisture remaining in the portion surrounded by the non-water-absorbing member was diffused and sufficiently solidified, and then the non-water-absorbing member was removed to obtain a green. It took about 20 hours from the start of molding until the green completely solidified.
【0047】このようにして得られたグリーンを切断
し、内部を観察したところ、ひけ巣等は見られなかっ
た。また、図6に示す各区分について蛍光X線を用いて
組成を分析し、図7に示す各区分についてモード径、か
さ密度、真密度及び気孔率を調べた。結果を表2及び表
3に示す。When the green thus obtained was cut and the inside was observed, no shrinkage cavities and the like were found. Further, the composition of each section shown in FIG. 6 was analyzed using fluorescent X-rays, and the mode diameter, bulk density, true density and porosity of each section shown in FIG. 7 were examined. The results are shown in Tables 2 and 3.
【0048】上記グリーンを1800℃で2時間焼結して得
られたロータを切断し、図7に示す各区分について真密
度、3点曲げ強度を調べ、平均値を出した。また、得ら
れたロータについてワイブル係数を調べた。結果を目標
値とともに表4に示す。The rotor obtained by sintering the above green at 1800 ° C. for 2 hours was cut, the true density and three-point bending strength of each section shown in FIG. 7 were examined, and the average value was calculated. The Weibull coefficient of the obtained rotor was examined. The results are shown in Table 4 together with the target values.
【0049】比較例2
平均粒径5〜10μmのY2 O3 微粉末2.5 重量%と、平
均直径3〜5μm、平均繊維長300 〜600 μmのAl2 O
3 繊維1.0 重量%と、残部平均粒径0.4 〜0.5μmのα
−Si3 N4 粉末とからなるセラミック混合物100 重量
部に、水42重量部を加え、ボールミルにより40時間混合
し、粘度が0.5 pのスリップを得た。 Comparative Example 2 2.5% by weight of Y 2 O 3 fine powder having an average particle size of 5 to 10 μm, and Al 2 O having an average diameter of 3 to 5 μm and an average fiber length of 300 to 600 μm.
3 1.0% by weight of fiber and the rest of the average particle size 0.4-0.5 μm α
42 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of a ceramic mixture composed of —Si 3 N 4 powder and mixed by a ball mill for 40 hours to obtain a slip having a viscosity of 0.5 p.
【0050】得られたスリップを実施例1と同様のスリ
ップキャスト成形装置のキャビティ内に注入し、常圧で
180 分間成形を行った。そのときの着肉時間と着肉厚さ
の関係を図5のグラフに示す。また、着肉時間と着肉厚
さの関係から算出される着肉速度定数を表1に示す。The obtained slip was poured into the cavity of a slip cast molding apparatus similar to that of Example 1, and at normal pressure.
Molded for 180 minutes. The relationship between the inking time and the inking thickness at that time is shown in the graph of FIG. In addition, Table 1 shows the inking rate constant calculated from the relationship between the inking time and the inking thickness.
【0051】その後、非吸水部材以外を離型し、さらに
17時間放置して、非吸水部材に囲まれた部分に残存する
水分を発散させ、十分に固化させた後、非吸水部材を取
り外してグリーンを得た。成形開始後、グリーンの完全
固化まで約20時間かかった。Thereafter, the parts other than the non-water-absorbing member were released, and
After leaving for 17 hours, moisture remaining in the portion surrounded by the non-water-absorbing member was diffused and sufficiently solidified, and then the non-water-absorbing member was removed to obtain a green. It took about 20 hours from the start of molding until the green completely solidified.
【0052】このようにして得られたグリーンを切断
し、内部を観察したところ、ひけ巣等は見られなかっ
た。また、図6に示す各区分について蛍光X線を用いて
組成を分析し、図7に示す各区分についてモード径、か
さ密度、真密度及び気孔率を調べた。結果を表2及び表
3に示す。When the green thus obtained was cut and the inside was observed, no shrinkage cavities and the like were found. Further, the composition of each section shown in FIG. 6 was analyzed using fluorescent X-rays, and the mode diameter, bulk density, true density and porosity of each section shown in FIG. 7 were examined. The results are shown in Tables 2 and 3.
【0053】上記グリーンを1800℃で2時間焼結して得
られたロータを切断し、図7に示す各区分について真密
度、3点曲げ強度を調べ、平均値を出した。また、得ら
れたロータについてワイブル係数を調べた。結果を目標
値とともに表4に示す。The rotor obtained by sintering the above green at 1800 ° C. for 2 hours was cut, the true density and three-point bending strength of each section shown in FIG. 7 were examined, and the average value was calculated. The Weibull coefficient of the obtained rotor was examined. The results are shown in Table 4 together with the target values.
【0054】比較例3
平均粒径5〜10μmのY2 O3 微粉末2.5 重量%と、平
均直径3〜5μm、平均繊維長300 〜600 μmのAl2 O
3 繊維1.0 重量%と、残部平均粒径0.4 〜0.5μmのα
−Si3 N4 粉末とからなるセラミック混合物100 重量
部に、水42重量部を加え、ボールミルにより40時間混合
し、粘度が0.5 pのスリップを得た。 Comparative Example 3 2.5% by weight of Y 2 O 3 fine powder having an average particle size of 5 to 10 μm and Al 2 O having an average diameter of 3 to 5 μm and an average fiber length of 300 to 600 μm.
3 1.0% by weight of fiber and the rest of the average particle size 0.4-0.5 μm α
42 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of a ceramic mixture composed of —Si 3 N 4 powder and mixed by a ball mill for 40 hours to obtain a slip having a viscosity of 0.5 p.
【0055】得られたスリップを実施例1と同様のスリ
ップキャスト成形装置のキャビティ内に注入し、空隙部
71内の圧力が−76cmHgとなるように減圧しながら180 分
間減圧成形を行った。そのときの着肉時間と着肉厚さの
関係を図5のグラフに示す。また、着肉時間と着肉厚さ
の関係から算出される着肉速度定数を表1に示す。The obtained slip was poured into the cavity of the same slip cast molding apparatus as in Example 1 to give a void.
Pressure reduction molding was performed for 180 minutes while reducing the pressure inside 71 to -76 cmHg. The relationship between the inking time and the inking thickness at that time is shown in the graph of FIG. In addition, Table 1 shows the inking rate constant calculated from the relationship between the inking time and the inking thickness.
【0056】その後、非吸水部材以外を離型し、さらに
17時間放置して、非吸水部材に囲まれた部分に残存する
水分を発散させ、十分に固化させた後、非吸水部材を取
り外してグリーンを得た。成形開始後、グリーンの完全
固化まで約20時間かかった。Thereafter, the parts other than the non-water-absorbing member were released, and
After leaving for 17 hours, moisture remaining in the portion surrounded by the non-water-absorbing member was diffused and sufficiently solidified, and then the non-water-absorbing member was removed to obtain a green. It took about 20 hours from the start of molding until the green completely solidified.
【0057】このようにして得られたグリーンを切断
し、内部を観察したところ、ひけ巣等は見られなかっ
た。また、図6に示す各区分について蛍光X線を用いて
組成を分析し、図7に示す各区分についてモード径、か
さ密度、真密度及び気孔率を調べた。結果を表2及び表
3に示す。When the green thus obtained was cut and the inside was observed, no shrinkage cavities and the like were observed. Further, the composition of each section shown in FIG. 6 was analyzed using fluorescent X-rays, and the mode diameter, bulk density, true density and porosity of each section shown in FIG. 7 were examined. The results are shown in Tables 2 and 3.
【0058】上記グリーンを1800℃で2時間焼結して得
られたロータを切断し、図7に示す各区分について真密
度、3点曲げ強度を調べ、平均値を出した。また、得ら
れたロータについてワイブル係数を調べた。結果を目標
値とともに表4に示す。The rotor obtained by sintering the above green at 1800 ° C. for 2 hours was cut, the true density and three-point bending strength of each section shown in FIG. 7 were examined, and the average value was calculated. The Weibull coefficient of the obtained rotor was examined. The results are shown in Table 4 together with the target values.
【0059】 [0059]
【0060】 表 2 実施例1 実施例2 実施例3 Y2 O3 Al2 O3 Y2 O3 Al2 O3 Y2 O3 Al2 O3 部位 (重量%)(重量%) (重量%)(重量%) (重量%)(重量%) a 2.50 0.94 2.40 0.93 2.45 0.93 b 2.45 0.95 2.35 0.94 2.45 0.94 c 2.50 0.95 2.40 0.95 2.50 0.95 d 2.40 0.95 2.40 0.93 2.50 0.95 e 2.40 0.93 2.35 0.94 2.40 0.93 f 2.40 0.93 2.40 0.92 2.45 0.93 Table 2 Example 1 Example 2 Example 3 Y 2 O 3 Al 2 O 3 Y 2 O 3 Al 2 O 3 Y 2 O 3 Al 2 O 3 site ( % by weight ) ( % by weight ) ( % by weight ) ) ( Wt% ) ( wt% ) ( wt% ) a 2.50 0.94 2.40 0.93 2.45 0.93 b 2.45 0.95 2.35 0.94 2.45 0.94 c 2.50 0.95 2.40 0.95 2.50 0.95 d 2.40 0.95 2.40 0.93 2.50 0.95 e 2.40 0.93 2.35 0.94 2.40 0.93 f 2.40 0.93 2.40 0.92 2.45 0.93
【0061】 表 2(続き) 比較例1 比較例2 比較例3 Y2 O3 Al2 O3 Y2 O3 Al2 O3 Y2 O3 Al2 O3 部位 (重量%)(重量%) (重量%)(重量%) (重量%)(重量%) a 2.50 1.06 2.45 1.07 2.50 1.03 b 2.50 1.08 2.45 1.05 2.45 1.02 c 2.40 0.98 2.45 1.00 2.50 1.02 d 2.40 0.92 2.50 0.98 2.50 0.94 e 2.35 0.86 2.40 0.85 2.40 0.84 f 2.40 0.88 2.40 0.87 2.40 0.90 Table 2 (continued) Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Y 2 O 3 Al 2 O 3 Y 2 O 3 Al 2 O 3 Y 2 O 3 Al 2 O 3 site ( % by weight ) ( % by weight ) ( Wt% ) ( wt% ) ( wt% ) ( wt% ) a 2.50 1.06 2.45 1.07 2.50 1.03 b 2.50 1.08 2.45 1.05 2.45 1.02 c 2.40 0.98 2.45 1.00 2.50 1.02 d 2.40 0.92 2.50 0.98 2.50 0.94 e 2.35 0.86 2.40 0.85 2.40 0.84 f 2.40 0.88 2.40 0.87 2.40 0.90
【0062】 表 3 実施例1 実施例2 実施例3 比較例1 モード径(μm) 上部 0.066 0.077 0.072 0.097 中部 0.069 0.074 0.074 0.097 下部 0.072 0.076 0.080 0.105 羽部 0.080 0.082 0.083 0.106 かさ密度(g/cc) 上部 2.02 1.91 2.02 1.77 中部 1.98 1.91 1.96 1.76 下部 1.95 1.89 1.96 1.74 羽部 1.88 1.87 1.87 1.73 真密度 (g/cc) 上部 3.15 3.12 3.18 3.10 中部 3.20 3.18 3.18 3.15 下部 3.13 3.14 3.12 3.11 羽部 3.10 3.11 3.11 3.11 気孔率 (%) 上部 37.2 38.7 38.0 42.9 中部 37.9 40.1 38.8 44.1 下部 37.3 39.6 38.6 43.9 羽部 38.5 40.1 39.5 43.5 Table 3 Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Mode diameter (μm) Upper 0.066 0.077 0.072 0.097 Middle 0.069 0.074 0.074 0.097 Lower 0.072 0.076 0.080 0.105 Wing 0.080 0.082 0.083 0.106 Bulk density (g / cc) Upper 2.02 1.91 2.02 1.77 Middle 1.98 1.91 1.96 1.76 Lower 1.95 1.89 1.96 1.74 Wing 1.88 1.87 1.87 1.73 True density (g / cc) Upper 3.15 3.12 3.18 3.10 Middle 3.20 3.18 3.18 3.15 Lower 3.13 3.14 3.12 3.11 Wing 3.10 3.11 3.11 3.11 Pore Rate (%) Upper part 37.2 38.7 38.0 42.9 Central part 37.9 40.1 38.8 44.1 Lower part 37.3 39.6 38.6 43.9 Feather part 38.5 40.1 39.5 43.5
【0063】 [0063]
【0064】 表 4 特性 目標値 実施例1 実施例2 実施例3 真密度(g/cc) 3.20 3.20 3.21 3.21 3点曲げ強度(MPa ) 588.0 638.4 642.9 660.2 ワイブル係数 15.0 17.6 18.2 17.2 Table 4 Characteristic target values Example 1 Example 2 Example 3 True density (g / cc) 3.20 3.20 3.21 3.21 Three-point bending strength (MPa) 588.0 638.4 642.9 660.2 Weibull coefficient 15.0 17.6 18.2 17.2
【0065】 表 4(続き) 特性 比較例1 比較例2 比較例3 真密度(g/cc) 3.21 3.21 3.21 3点曲げ強度(MPa ) 627.7 622.7 617.8 ワイブル係数 13.7 14.6 14.5 Table 4 (continued) Characteristics Comparative example 1 Comparative example 2 Comparative example 3 True density (g / cc) 3.21 3.21 3.21 Three-point bending strength (MPa) 627.7 622.7 617.8 Weibull coefficient 13.7 14.6 14.5
【0066】図5及び表1から明らかなように、加圧減
圧成形及び加圧成形によるスリップの着肉速度は、常圧
成形及び減圧成形によるスリップの着肉速度と比較して
速い。また、表2及び表3から明らかなように、加圧減
圧成形及び加圧成形による成形体は、常圧成形及び減圧
成形による成形体と比較して繊維状のセラミックの分散
性が良好で、なおかつ気孔率が小さく、密度が高い。さ
らに、表4から明らかなように、加圧減圧成形及び加圧
成形による成形体は、常圧成形及び減圧成形による成形
体と比較して強度が高く、その強度のばらつきも小さ
い。As is clear from FIG. 5 and Table 1, the slip inking rate by pressure reduction molding and pressure forming is higher than the slip infiltration rate by normal pressure forming and pressure reduction forming. Further, as is clear from Tables 2 and 3, the pressure-reduced pressure-molded and pressure-molded molded bodies have better dispersibility of fibrous ceramics than the normal-pressure molded and pressure-molded molded bodies. Moreover, the porosity is small and the density is high. Further, as is clear from Table 4, the pressure-reduced pressure-molded product and the pressure-molded product have a higher strength and a smaller variation in strength than the normal-pressure molded product and the pressure-reduced molding product.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のスリップキ
ャスト成形方法は、繊維状のセラミックを添加したスリ
ップをキャビティ内に注入し、そのスリップを加圧しな
がら成形するので、組成むらがなく、強度の高いセラミ
ック成形体が短時間で得られる。As described in detail above, according to the slip cast molding method of the present invention, a slip added with a fibrous ceramic is injected into a cavity and the slip is molded while being pressurized, so that there is no compositional unevenness. A ceramic molded body having high strength can be obtained in a short time.
【0068】本発明のスリップキャスト成形方法は、特
に大型厚肉又は複雑形状のセラミック成形体の製造に適
している。The slip cast molding method of the present invention is particularly suitable for producing a large-sized thick-walled or complex-shaped ceramic molded body.
【図1】本発明のスリップキャスト成形方法を行うこと
のできるスリップキャスト成形装置の一例を示す断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a slip cast molding apparatus capable of performing a slip cast molding method of the present invention.
【図2】図1におけるスリップキャスト成形装置のキャ
ビティにスリップを供給した状態の一例を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a state in which slip is supplied to a cavity of the slip cast molding apparatus in FIG.
【図3】Al2 O3 繊維の添加量と、そのAl2 O3 繊維を
添加した成形体の伸び率との関係を示すグラフである。[3] and the addition amount of Al 2 O 3 fibers is a graph showing the relationship between the Al 2 O 3 elongation of the molded body with added fiber.
【図4】Al2 O3 繊維の添加量と、そのAl2 O3 繊維を
添加した成形体の3点曲げ強度との関係を示すグラフで
ある。[Figure 4] and the addition amount of Al 2 O 3 fibers is a graph showing the relationship between the three-point bending strength of the molded body obtained by adding the Al 2 O 3 fibers.
【図5】実施例及び比較例における着肉時間と、着肉厚
さの二乗との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the inking time and the square of the inking thickness in Examples and Comparative Examples.
【図6】実施例及び比較例で得られたグリーンの断面に
おける区分の1パターンを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing one pattern of a section in a green cross section obtained in Examples and Comparative Examples.
【図7】実施例及び比較例で得られた成形体の断面にお
ける区分の他のパターンを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another pattern of sections in a cross section of the molded body obtained in Examples and Comparative Examples.
1・・・成形型 1a・・・上型 1b・・・中型 1c・・・下型 10・・・非吸水部材 2・・・密閉箱 2a・・・上部円筒部材 2b・・・上部環状部材 2c、2d、2e・・・側部円筒部材 2f・・・底部材 2g・・・溝部 3・・・スリップ供給用管 31、41、51、81・・・バルブ 4・・・加圧エア供給用管 5・・・吸引管 6・・・キャビティ 7・・・スリップ 8・・・スリップ補充用管 82・・・スリップ補充タンク 9・・・のぞき窓 1 ... Mold 1a ・ ・ ・ Upper mold 1b ... Medium 1c ... Lower mold 10 ... Non-water absorbent material 2 ... closed box 2a ... Upper cylindrical member 2b ... Upper annular member 2c, 2d, 2e ... Side cylindrical member 2f: bottom member 2g ... groove 3… Slip supply pipe 31, 41, 51, 81 ... Valve 4 ... Pressurized air supply tube 5 ... Suction tube 6 ... Cavity 7 ... slip 8 ... Slip replenishment tube 82 ... Slip replenishment tank 9 ... Peep window
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 淳 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 北村 泰三 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−196129(JP,A) 特開 昭62−216969(JP,A) 特開 平2−9777(JP,A) 特開 昭63−59527(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 41/16 B29C 41/36 C04B 35/622 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Jun Koizumi 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama, Ltd. Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Taizo Kitamura 4-1-1 Chuo, Wako, Saitama (56) Reference JP 62-196129 (JP, A) JP 62-216969 (JP, A) JP 2-9777 (JP, A) JP 63-59527 ( (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B29C 41/16 B29C 41/36 C04B 35/622
Claims (2)
スリップを成形型のキャビティに注入した後、前記スリ
ップを加圧し、もって繊維状のセラミックが良好に分散
した状態で固化させるスリップキャスト成形方法におい
て、前記キャビティの上部領域にスリップの着肉を遅延
化する非吸水部材を配置した成形型を用い、もってひけ
巣のないセラミック成形体を得ることを特徴とする方
法。1. A ceramic in which some of the components are fibrous
After injecting the slip into the mold cavity,
Pressurizes the cup, so that the fibrous ceramic is well dispersed.
Slip cast molding method that solidifies in the left state
And a ceramic mold having no shrinkage cavities is obtained by using a mold having a non-water-absorbing member that delays the inking of slips in the upper region of the cavity.
キャスト成形方法において、前記成形型を密閉箱内に収
容し、前記密閉箱内を減圧することによりスリップ中の
水分を吸引することを特徴とする方法。2. The ceramic slip cast molding method according to claim 1, wherein the mold is housed in a closed box, and the water in the slip is sucked by depressurizing the closed box. how to.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26297093A JP3425457B2 (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Ceramic slip casting method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP26297093A JP3425457B2 (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Ceramic slip casting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0788862A JPH0788862A (en) | 1995-04-04 |
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JP4790450B2 (en) * | 2006-03-08 | 2011-10-12 | 太平洋セメント株式会社 | Molding method for large thick ceramic molded body |
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1993
- 1993-09-27 JP JP26297093A patent/JP3425457B2/en not_active Expired - Fee Related
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