JP5647051B2 - セラミックス乾燥体、セラミックス構造体及びセラミックス構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
溶解濃度(%)=(電解質の質量/電解質水溶液の質量)/飽和溶解度
電解質である酢酸マグネシウム、クエン酸、又は有機バインダーであるメチルセルロースを塗布物質(溶質)とし、それらを表1に示す配合量で水(溶媒)と配合して溶解させることにより、塗布物質の溶解濃度が同表に示す値となるような5種類の水溶液1〜5を調製した。
タルク、カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム及びシリカの粉末を表2に示す割合で調合したセラミックス形成材料(コージェライト形成原料)に対し、有機バインダーとしてのメチルセルロース、無機バインダーとしてのモンモリロナイトを、それぞれ外配で同表に示す添加量となるよう添加し、これに所定量の水を加えて混練することにより、3種類の坏土1〜3を得た。
坏土1を用い、押出成形により、外形が直径40mm、長さ100mmの円柱形で、隔壁厚さ12ミル(305μm)、セル密度300セル/平方インチ(46.5セル/cm2)、セル形状が正方形であるハニカム形状のセラミックス成形体(ハニカム成形体)を成形した。次いで、このハニカム成形体をマイクロ波乾燥及び熱風乾燥により乾燥させて、ハニカム状のセラミックス乾燥体(ハニカム乾燥体)を得た。次に、このハニカム乾燥体から3セル×6セル×50mmの抗折棒を切り出した。この抗折棒の表面に、水溶液1をスプレー塗布し、その塗布時の表面状態を目視により観察して、変形が生じているかどうかを確認した後、熱風乾燥により乾燥させた。その後、この抗折棒について、JIS R1601に準拠した装置を用いて4点曲げ強度を測定した。また、このハニカム乾燥体の表面に、水溶液1をスプレー塗布し、熱風乾燥により乾燥させた後、大気中にて450℃で5時間かけて脱脂し、脱脂後のハニカム乾燥体について、目視による外観観察により脱脂切れの有無を調べた。なお、ここで言う「脱脂切れ」とは、脱脂後のハニカム乾燥体において、本来連続しているべき隔壁やセルが不連続になっている状態のことである。前記水溶液塗布時の抗折棒の表面状態の観察結果、抗折棒の4点曲げ強度の測定結果、及び脱脂後のハニカム乾燥体の脱脂切れの有無の調査結果を表3に示した。
水溶液1の代わりに水溶液2を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、ハニカム乾燥体と抗折棒を得、水溶液塗布時の抗折棒の表面状態の観察、抗折棒の4点曲げ強度の測定、及び脱脂後のハニカム乾燥体の脱脂切れの有無の調査を行い、その結果を表3に示した。
水溶液1の代わりに水溶液3を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、ハニカム乾燥体と抗折棒を得、水溶液塗布時の抗折棒の表面状態の観察、抗折棒の4点曲げ強度の測定、及び脱脂後のハニカム乾燥体の脱脂切れの有無の調査を行い、その結果を表3に示した。
坏土1の代わりに坏土2を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、ハニカム乾燥体と抗折棒を得、水溶液塗布時の抗折棒の表面状態の観察、抗折棒の4点曲げ強度の測定、及び脱脂後のハニカム乾燥体の脱脂切れの有無の調査を行い、その結果を表3に示した。
水溶液1の代わりに水溶液4を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、ハニカム乾燥体と抗折棒を得、水溶液塗布時の抗折棒の表面状態の観察、及び脱脂後のハニカム乾燥体の脱脂切れの有無の調査を行い、その結果を表3に示した。なお、この比較例1については、水溶液塗布時に抗折棒が変形したため、抗折棒の4点曲げ強度の測定は行わなかった。
水溶液1の代わりに水溶液5を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、ハニカム乾燥体と抗折棒を得、水溶液塗布時の抗折棒の表面状態の観察、及び脱脂後のハニカム乾燥体の脱脂切れの有無の調査を行い、その結果を表3に示した。なお、この比較例2については、水溶液塗布時に抗折棒が変形したため、抗折棒の4点曲げ強度の測定は行わなかった。
何れの水溶液の塗布も行わなかった以外は、前記実施例1と同様にして、ハニカム乾燥体と抗折棒を得、抗折棒の4点曲げ強度の測定、及び脱脂後のハニカム乾燥体の脱脂切れの有無の調査を行い、その結果を表3に示した。
坏土1の代わりに坏土3を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、ハニカム乾燥体と抗折棒を得、抗折棒の4点曲げ強度の測定、及び脱脂後のハニカム乾燥体の脱脂切れの有無の調査を行い、その結果を表3に示した。
Claims (7)
- 有機バインダーが添加されたセラミックス形成材料に水を加えて混練して得た坏土を所定形状のセラミックス成形体に成形した後、当該セラミックス成形体を乾燥させることにより得られたセラミックス乾燥体であって、
前記有機バインダーの添加量が、前記セラミックス形成材料に対し外配で1〜10質量%であり、
前記セラミックス乾燥体の表面の少なくとも一部に、電解質の溶解濃度が50%以上である電解質水溶液を塗布した後、再乾燥させたものであり、
前記電解質水溶液が、クエン酸イオン、酒石酸イオン及び酢酸イオンからなる群より選択される少なくとも1種の陰イオンと、アルカリ土類金属イオン(マグネシウムイオンを含む)、水素イオン及びアンモニウムイオンからなる群より選択される少なくとも1種の陽イオンとを含有するものであるセラミックス乾燥体。 - 前記セラミックス乾燥体の表面の一部にのみ前記電解質水溶液を塗布した請求項1に記載のセラミックス乾燥体。
- 前記電解質が、酢酸マグネシウム及びクエン酸からなる群より選択される少なくとも1種の電解質である請求項1又は2に記載のセラミックス乾燥体。
- 前記セラミックス成形体が、押出成形により成形されたものである請求項1〜3の何れか一項に記載のセラミックス乾燥体。
- 前記セラミックス成形体が、ハニカム形状に成形されたものである請求項1〜4の何れか一項に記載のセラミックス乾燥体。
- 請求項1〜5の何れか一項に記載のセラミックス乾燥体を脱脂した後、焼成して得られたセラミックス構造体。
- 請求項1〜5の何れか一項に記載のセラミックス乾燥体を脱脂した後、焼成するセラミックス構造体の製造方法。
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