JPH0193477A - セラミツクス多孔質体の製造法 - 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〕 本発明はセラミックス多孔質体、特に、大きな気孔を囲
む隔壁が、比較的小さな連続気孔を有するセラミックス
多孔質体よシなシ、全体として気孔率が大きく、しかも
優れた通気性を有するセラミックス多孔質体の製造法に
関するものであシ、吸音材、ｆ過材等の用途に適するセ
ラミックス多孔質体の製造法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、セラミックス多孔質体を得る方法として（１）セ
ラミックス微粉末原料と発泡剤とを混練成形して発泡さ
せて焼結する方法、（２）セラミックス中空体を釉薬等
で被覆して成形焼結する方法、（３）セラミックス微粉
末原料にグラファイト、発泡スチロール、プラスチック
ビーズ等の可燃性の夾雑物とバインダーとを混練し、成
形後に焼成する方法等があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、（１）の方法では気孔の大きさ、分布を均一に
するのは難かしくこれが原因で焼成中の変形が生じやす
く、また焼成品の気孔分布の不均一さが強度等の観点′
から問題となシやすい。

更に、この方法では原理的に通気性をもたせることは不
可能である。（２）の方法では軽量化、通気性共に達成
できるもののセラミックス中空体内部は外気と通じてい
ない、いわゆる、閉気孔であるため、通気量又は通気の
経路が少なくなるために吸音性や濾過性が不十分となり
やすい。

また、セラミックス中空体は一般に高価であるためにコ
スト高となる。（３）の方法では可燃性の夾雑物の隙間
に充填される物質はスラリー状又はｇｋ扮体であるため
、夾雑物が焼失してできる空間は閉気孔となる。また、
焼成中における夾雑物の燃焼ガスを発散させるのが困難
である。

〔発明の目的〕

本発明は上記技術水準に鑑み、閉気孔を殆んど含まない
高気孔率の軽量セラミックス多孔質体を簡単かつ低コス
トで製造しうる方法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は可燃性の夾雑物５５〜７５体積チと前記夾雑物
の１／３以下の径を有するセラミックス原料粉体２５〜
６５体積−の混合体に対して、釉薬とバインダーとの混
合体を混ぜ合わせて成形した後に釉薬の融点近傍の温度
で焼結することを特長とするセラミックス多孔質体の製
造法である。

本発明において使用されるセラミックスとしては、炭化
物系、窒化物系、酸化物系その信金てのセラミックスが
使用できるが、夾雑物の燃焼ガスの放出の関係から大気
焼成が適用し易いため、アルミナ、ジルコニア、コージ
ーツイト、ムライトなどの酸化物系セラミックスを使用
するのが好ましい。

また本発明において使用される可燃性の夾雑物としては
、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポ
リアセタール、アセテート樹脂、Ａｓ樹脂及びポ＋Ｊ　
塩化ビニリデン等のようなポリマー系材料や、炭素、木
屑なども使用可能である。

バインダーとしては、アラビアゴム、デキストリン、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、コロイダ
ルシリカ、アルミナシμ、水硝子などが使用される。バ
インダーは釉薬を均一に分散させるための分散媒体、セ
ラミックス粉体あるいは可燃性の夾雑物の仮接着を行う
ために用いられる。予備成形体の強度、通気性及び釉薬
の分散性を十分に保持するにはセラミックス粉体に対し
、重量比で２〜４０チの範囲の量で使用するのが好まし
い。

更に釉薬は、焼成に伴ってセラミックス粉体どうしを強
固に結合させるために用いられるもので、市販の釉薬は
何れでも使用可能である。

多孔質体の強度及び予備成形体の通気性を十分に保持す
るには、セラミックス粉体に対して重量比で２〜４０チ
の範囲の量で使用するのが好ましい。

なお、本発明に云うセラミックス粉体とは完全な粉体ば
かりでなく、微小セラミックス棒状体（例えば直径５０
μｍ、長さ１■以下のようなもの）を意味するものとす
る。但し、ウィスカのようなアスペクト比の大なものは
これには含まれないものとする。更に可燃性の夾雑物の
径をセラミックス粉体の直径を基準として示しているが
、セラミックス粉体が棒状体の場合には、それと同体積
をもつ球状に換算した場合の、その球の直径を基準とす
るものである。

以下、第１図を用いて本発明の一実施顧様の説明を行う
。先ず可燃性の夾雑物１の５５〜７５体積−と該夾雑物
１の１／３以下の径を有するセラミックス原料粉体２の
２５〜６５体積チとの混合体に対して、釉薬とバインダ
ーとの混合体５を混ぜ合わせることによって、セラミッ
クス原料粉体２の表面に釉薬を含むバインダーを均一に
付着させ、しかも夾雑物をセラミックス原料粉体で隔離
することによって第１図の模式図に示す構造のものを得
た。第２図は第１図中のＡ部の拡大図である。可燃性の
夾雑物１とセラミックス原料粉体２の表面が釉薬とバイ
ンダーとしての珪酸ソーダの混合体３に覆われた状態に
なっており、しかもセラミックス粉体２同志は釉薬、珪
酸ソーダの混合体３を介して、あるいは直接に接してい
るものの、その接触は表面の一部にすぎないため夾雑物
１以外の部分は三次元的にはすでに気孔４を有する通気
性の多孔質体である。

この状態で夾雑物の全て、およびパインダーの一部ある
いは全部が焼失するような温度に加熱保持すると前述の
三次元的な連続気孔４を通じて燃焼ガス等が放出され、
更に釉薬の融点近傍にまで加熱保持することにより、第
３図の模式図に示すように、セフミックス原料粉体の表
面に付着している釉薬が融はセフミックス原料粉体を連
結する構造のものが得られる。

以上のような方法によれば、夾雑物の焼失によってでき
る気孔５のみならずその空間同志を隔てる多孔質壁の気
孔６も気孔率に寄与する。

このため大きな気孔率が得られるばかりでなく、優れた
通気性が得られる。

〔実施例〕

実施例１ 直径（Ｌ５ｍのムフイト製のセラミックスビーズ（内外
工業（株）製）を嵩体積で５００　ｃｃ。

直径３〜４ｍの球形の発泡スチロールを嵩体積で６００
０Ｃをはかりと９、これに釉薬（融点１３００℃）１２
０ｇ、バインダーとしての珪酸ソーダ１８０ｇの混合体
を加えて混練することによシ発泡スチロール、セラミッ
クスビーズが均一に分散した混合体を得た。この混合体
を３００■×３００■の箱に詰めこみ熱風乾燥機で６０
℃で３０分間加熱することにより珪酸ソーダを固化させ
成形体を得た。次に４００℃で４時間加熱することによ
り発泡スチローｐを完全に焼失させ、珪酸ソーダの一部
を焼失させた。

更に１３００℃で２時間焼成することにより、気孔率が
６７チ、比重１９０で、はとんどが開気孔からなるセラ
ミックス多孔質体が得られた。

実施例２ 直径的０．２ｍ、長さ２−以下の棒状セラミック体（材
質ムフィト）を嵩体積で４５０　ｃｃ。

直径２〜３■の球形の発泡スチローμを嵩体積で６５０
　ｃｃはかりとり、これに釉薬（融点１３００℃）１８
０．５＋、バインダーとしての珪酸ソーダ５２０ｇの混
合体を加えて混練し、実施例１と同じ条件で加熱焼成す
ることにより、気孔率が６９嗟、比重０．８５のセフミ
ックス多孔質体が得られた。

実施例３ 平均直径（Ｌ８■の白色電融アルミナ（９９，５％Ａｔ
＊０３）を嵩体積で５５０ｃｃ、　　平均直径３瓢の発
泡スチローμを嵩体積で５００　ｃｃ　はかりとり、こ
れに釉薬（融点６００℃）５６ｇ、珪酸ソーダ８０ｇの
混合体を加えて混練し、成形した後に６００℃で６時間
加熱・焼成することにより気孔率が６５チ、嵩比重が１
．３１のセフミックス多孔質体が得られた。

なお、以上３つの実施例では可燃性の夾雑物として球形
の発泡スチロールを用いた例を示したが、他の材質、た
とえば木屑やデフスチツクビーズ、グツファイト等でも
よく、形状も球形である必要はない。例えば棒状やその
他の異形でも可能であることは言うまでもない。

また、セラミック原料粉体は実施例２からも明らかなよ
うに必ずしも球形でなくてもよいが、多孔質体にあるて
いど強度をもたせるため、あるいは可燃性の夾雑物によ
る気孔の比率を大きくして全体での気孔率を向上させる
ためには、セフミックス原料粉体の径は夾雑物径の１７
３以下であることが好ましい。釉薬の種類は多孔質体の
使用温度等によって選ぶべきものであり、セフミックス
原料粉体よりも低融点でなければならない。また、釉薬
の量、およびバインダーの量は、セフミックス原料粉体
の表面積の大きさによるものである。原料粉体の形状、
径に依存するものであり、原料粉体の形状が複雑である
ほど、あるいは径が小さいほど多量に必要となることは
言うまでもない。更に多孔質性を得るには原料粉体の径
が揃っていることが好ましい。

〔発明の効果〕

本発明による効果には次に挙げるものがある。

（１）気孔率６０チ以上の多孔質体が容易に得られ、軽
量化には著しく有効である。

（２）閉気孔を含まないため通気性が良好である。

（３）　　予備成形時においてセ・フミツクス原料扮体
による構成部分はすでに多孔質状であるために、夾雑物
の燃焼によるガスの放出が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における可燃性の夾雑物、セラミック
ス原料粉体、釉薬およびバインダーの混合成形体の構造
を示す模式図、第２図は第１図の一部分人を拡大した模
式図、第３図は第１図あるいは第２図で示す混合成形体
を焼成した後の構造を示す模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、可燃性の夾雑物５５〜７５体積％と前記夾雑物の１
   ／３以下の径を有するセラミックス原料粉体２５〜６５
   体積％の混合体に対して、釉薬とバインダーとの混合体
   を混ぜ合わせて成形した後に釉薬の融点近傍の温度で焼
   結することを特長とするセラミックス多孔質体の製造法
   。