JPH01179748A - セラミック成形体の泥しょう鋳込み成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二価金属塩を含むセラミックの泥しよう鋳込み
成形方法に関する。

〔従来の技術〕

セラミック粒子を水等の分散媒に懸濁させた泥しようを
石こう型などの吸水性モールドに鋳込み、モールドの吸
水作用により、モールド内面に泥しようを着肉させてセ
ラミック成形体を得る方法は泥しよう鋳込み成形法とし
て知られている。

近時は、泥しよう鋳込みにおける着肉の促進、着肉層の
均質・緻密化等を目的として、モールドを回転させなが
ら泥しようを鋳込み、その回転運動による遠心力の作用
下に泥しようを着肉させる遠心成形法のこころみも多く
なされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

泥しよう鋳込み成形に使用される泥しようは、十分な流
動性を有し、かつその懸濁粒子濃度はできだけ高いこと
が望ましい。

しかるに、セラミック粒子が二価金属塩、例えば炭酸カ
ルシウム、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バ
リウム、滑石、コージライト、工ンスタタイト等を含む
ものである場合、その塩の多くは加水分解により泥しよ
う中にイオンを解離するため、泥しようの凝集が生し、
その流動性が著しく低下する。この泥しようの凝集・流
動性の低下は、泥しようの均質な着肉を妨げ、得られる
成形体の品質を著しく悪くする。特に大型長尺品の成形
・高緻密化は困難であり、また、泥しよう中の気泡が着
肉層内に捕捉され、最終製品の致命的欠陥の原因となる
。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
る。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の泥
しよう鋳込み成形方法は、 懸濁粒子が二価金属塩を含むセラミック粒子であって、
水ガラス、炭酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、または硫
酸ナトリウムから選ばれる１種または２種以上の解膠剤
が０．１〜０．５％添加され、含水率が１５〜３３％で
あるセラミック泥しようを吸水性モールド内に鋳込み、
該モールドの回転による遠心力の作用下に、該モールド
内面に泥しょうを着肉させることを特徴としている。な
お、％は重量％である。

本発明における二価金属塩を含むセラミンクは、例えば
、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、炭酸バリウム、滑石、コージライト、エンスタタイト
を含むもの等である。その粒径は例えば０．３〜２μｍ
である。

上記セラミックを懸濁粒子とする泥しようの調製に使用
される水ガラス、炭酸ナトリウム、燐酸ナトリウム等の
解膠剤の添加効果は、その添加量を少なくとも０．１％
とすることにより確保されるが、０．５％をこえて多量
に添加する必要はなく、従って、その添加量は０．１〜
０．５％とした。その泥しようの調製においては、二価
金属の種類により、泥しよう安定化剤として、アンモニ
ア水、蓚酸ナトリウム、または蓚酸アンモニウムが０．
０１〜０．３％添加される。

上記解膠剤、および必要に応じて複合使用される泥しよ
う安定化剤の添加により、二価陽イオンが不溶化固定さ
れ、泥しようの凝集が回避される。

例えば、炭酸カルシウムを含むセラミックの泥しようの
場合、わずかに溶存する炭酸ガスによってＣａイオンが
解離するが、解膠剤として、炭酸ナトリウムを含む泥し
ようとなし、これに蓚酸すトリウムを加えることにより
Ｃａイオンは蓚酸カルシウムとして沈澱する。炭酸マグ
ネシウムを含むセラミック泥しようの調製では、解膠剤
としてピロリン酸ナトリウムを添加し、これにアンモニ
ア水を加えることにより、遊離するＭｇイオンは不溶性
のアンモニアリン酸塩として沈澱する。また、炭酸バリ
ウムを含む泥しようの場合は、硫酸ナトリウムを添加す
ることにより、Ｂａイオンは硫酸バリウムとなって固定
される。

このように調製されたセラミック泥しようは、懸濁粒子
の十分な分散性が与えられるので、その含水量は３３％
以下と、懸濁粒子を高濃度化することができる。但し、
含水量を１５％より低くすると、流動性の不足をきたす
。このため、含水量は１５〜３３％とした。

上記セラミック泥しようは、石こう型などの吸水性モー
ルドに鋳込まれ、該モールドの回転運動による遠心力の
作用下に泥しようの着肉が行われる。第１図はその例を
示している。（１）は石こうモールドであり、石こうモ
ールド（１）は外枠（２）に内嵌され、両端開口部に止
め板（３，３）が嵌着されたうえ、回転駆動ローラ　（
５，５）に担持されている。（４）は泥しよう鋳込みホ
ッパである。

石こうモールド（１）の一方の止め板（３）の孔から石
こうモールド（１）内に指向するホッパ（４）を介して
泥しようを鋳込み、回転駆動ローラ（５）により石こう
モールド（１）を外枠（２）と共に、その軸心を回転中
心として回転させる。その回転駆動により、石こうモー
ルドの内周面に沿った泥しよう層が形成され、石こうモ
ールドの吸水作用による泥しようの着肉が進行する。前
記のように泥しようは、均一な分散性と良好な流動性を
有しているので、泥しように対して遠心力は均一にかつ
効果的に作用し、セラミック粒子はモールド内面に押付
けられる一方、分散媒や気泡等は泥しよう層の内面へと
比重分離されつつ着肉が進行する。これにより緻密で均
質な成形体（Ａ）が形成される。その着肉過程における
遠心力は、重力倍数で、例えば３０〜３００Ｇに言周節
される。

上記遠心成形法により形成れた中空円筒形状を有スるセ
ラミック成形体（Ａ）を石こうモールド（１）から抜き
出したのち、乾燥・焼結処理を施すことによりその焼成
品を得る。

〔実施例〕

〔■］泥しよう調製 （１）泥しょうＡ 炭酸カルシウム（平均粒径：０．５μｍ）を水に懸濁し
、解膠剤として炭酸ナトリウム０．３％、泥しよう安定
化剤として蓚酸ナトリウム０．１％を含む含水率３０％
の泥しようを調製した。

（２）泥しょうＢ 炭酸マグネシウム（平均粒径：０．５μｍ）を水に懸濁
し、解膠剤としてピロリン酸ナトリウム０．３％、泥し
よう安定化剤としてアンモニア水（濃度０．３％）０．
１％を含む含水率３０％の泥しようを調製した。

（３）泥しょうＣ 炭酸バリウム（平均粒径：０．５μｍ）を水に懸濁し、
硫酸ナトリウム０．０３％を加えて含水率３０％の泥し
ようを調製した。

（ｎ）遠心鋳込み成形 上記各派しょうＡ、Ｂ、およびＣを使用し、第１図の遠
心成形機による泥しょう鋳込みを行って、それぞれセラ
ミック成形体（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を得た。いず
れの場合も、泥しよう着肉過程のモールド（１）回転速
度は、懸濁粒子に約１００Ｇ　（重力倍数）の遠心力が
作用するように調節した。各成形体は、外径９０鵬×肉
厚５ＩＩＩＩｎ×長さ３００　ｍｍの中空円筒体である
。

各セラミック成形体（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）の遠心
成形後、乾燥し、不活性ガス雰囲気（圧カニ１．５ｋｇ
／　ｃｒＭ　）下、１５５０〜１７００°Ｃで焼成処理
することにより焼成品に仕上げた。

得られた各焼成品の密度は約３．８〜３．９ｇ／ｃｎ＋
３であり、その肉厚方向および長手方向に亘る密度のバ
ラツキは０．１以下と、極めて高密度であり、かつ均質
性にすぐれている。また、肉厚は均一で真円度も高く良
好な寸法精度を有している。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、二価金属塩を含むセラミック成形
体を泥しよう鋳込み法により形成することができる。そ
の鋳込み成形に使用される泥しようは流動性と高濃度と
を有し、かつその泥しよう着肉過程で遠心力を加えるこ
ととしたので、得られる成形体は、緻密で均質性に冨み
、寸法精度も良好である。また、大型・長尺サイズの成
形体の成形も容易であり、歪み等が少なく高密度・高強
度の成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は泥しようの遠心鋳込み成形機の例を示す断面図
である。 １：吸水性モールド（石こう型）、２：外枠、４：鋳込
みホッパ、５：回転駆動ローラ、Ａ：セラミック成形体
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）懸濁粒子が二価金属塩を含むセラミック粒子であ
   って、水ガラス、炭酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、ま
   たは硫酸ナトリウムから選ばれる１種または２種以上の
   解膠剤が０．１〜０．５％添加され、含水率が１５〜３
   ３％であるセラミック泥しょうを吸水性モールド内に鋳
   込み、該モールドの回転による遠心力の作用下に、該モ
   ールド内面に泥しょうを着肉させることを特徴とするセ
   ラミック成形体の泥しょう鋳込み成形方法。
2. （２）前記セラミック泥しょうに、アンモニア水、蓚酸
   ナトリウム、または蓚酸アンモニウムが０．０１〜０．
   ３％添加されていることを特徴とする請求項１に記載の
   セラミック成形体の泥しょう鋳込み成形方法。