JPH03103363A - セラミックス成形体の焼結方法および焼結用治具 - Google Patents
セラミックス成形体の焼結方法および焼結用治具Info
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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。
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1
本発明は棒状または管状のセラミックス成形体の焼結方
法に関し、形状の良好な棒状または管状セラミックス焼
結体を安定し、容易に造るためのものである. 〔従来の技術] 焼結により直ちに真直性の良好な棒状または管状セラミ
ックス焼結体を得ることが困難であったため、通常焼結
後、研削加工等の機械的な手段を用いて真直性をだすか
、棒状または管状のセラミックス成形体を回転させなが
ら乾燥、焼結することにより真直性の良好な棒状、管状
のセラミックス焼結製品を製造していた。 【発明が解決しようとする課題】 近年セラミックスの優れた特性が着目され、各種分野に
セラミックス部品が使用されている。 棒、管状等の形状の実用化に対しては、真直性が良好で
あることが要求され、その対処として焼結後の研削加工
によるとその加工費が高く、量産性に欠け、又特に炭化
ケイ素焼結体等の場合は硬度が高く、ダイヤモンド砥石
を用いても容易に研削することができず、製造に長時間
を要した。 また、棒状、管状のセラミックス成形体を回転させなが
ら乾燥,焼結し、真直性を出すためにはその回転装置の
設備化および補修維持に費用がかさむ問題があった。 [課題を解決するための手段] 本発明者は真直性の良好な棒状、管状のセラミックス焼
結体を製造する方法として棒状または管状のセラミック
ス成形体の焼結において、該セラミックス成形体を、互
いに向き合った側に曲がり防止の溝が設けられた一対の
焼結用治具間に配置し、該セラミックス成形体の外径の
焼結収縮寸法とほぼ同一またはそれ以上の寸法の間隙を
一対の該焼結用治具間に設け、該治具の自重または加圧
により該成形体の外径方向に圧力を掛けながら棒状また
は管状セラミックス成形体を焼結することを特徴とする
焼結方法およびその焼結に使用するV字型形状の溝が設
けられた一対の焼結用治具を見出した。 本発明について、セラミックス焼結体として炭化ケイ素
を例として,また、その形状として棒状のものについて
詳細に説明する。 まず、本発明が使用される成形体について述べる。セラ
ミックス焼結体原料である炭化ケイ素微粉末゛に、メチ
ルセルローズ、ポリビニルアルコール等の結合剤、グリ
セリン等の分散剤、BおよびC等の焼結助剤を所定量加
え、更に水を加えて、混線機等により十分に混練してペ
ーストを造る。 次にこのペーストを真空押出機等にて、押出成形して棒
状の成形体を得る。 必要に応じてこの成形体を切断し、アルゴン雰囲気中ま
たは真空中にて1900〜2100℃にて焼結する。 本発明はこの焼結する際の方法であり、その時に使用す
る焼結用治具に関するものである。 本発明を第1図を用いて説明する。第1図は焼結時の棒
状成形体の配置図で、lは棒状または管状成形体で、2
.3は互いに向き合った側にセラミックス焼結体の形状
に合わせた曲がり防止溝4,5を設けた焼結用治具で、
焼結用治具2,3同志が接しないように間隔6を設けて
ある。 この焼結用治具2,3の曲がり防止溝4,5にセラミッ
クス成形体1を挟み、焼結用治具の自重により焼結時セ
ラミックス成形体の外径方向に圧力が加わるように配設
する。 このようにして配設された棒状または管状炭化ケイ素焼
結体をl900〜2l00℃の焼結温度で2〜3時間焼
結することにより、真直性の良好な棒状または管状炭化
ケイ素焼結体を得ることができる。 断面が円形である棒状または管状セラミックス成形体を
焼結する時、焼結用治具の曲がり防止の溝の形状は、第
2図に示す様に断面としてv字型形状のものがよく、そ
の頂角θは60〜120゜の範囲が好ましく、9『がよ
り好ましい角度である。 60゜未満または120゜を超えると成形体と治具面の
接点が偏在することになり、真直性の優れた棒状または
管状焼結体は得難い。また、外径がD、焼結時の収縮率
がαである断面が円形である棒状または管状セラミック
ス成形体の場合、治具の深さ!1.成形体の断面の円中
心からの溝の高さhおよび焼結開始時の一対の治具の間
隔δとの間には次の様な関係があることになる。 また、焼結後の円中心からの溝の高さh.はとなる。 治具の溝の深さHは h−H>h−h. の関係があることになり、まとめると となり、治具の溝の深さHはこの式を満足する値のもの
となる. また、焼結開始時の一対の治具の間隔δはの関係を満た
す範囲のものとなる。 また,上下一対の焼結用治具のうち、上例の焼結用治具
は溝がないフラットな板状の治具であってもよい。 焼結時治具の自重または加圧により成形体の外径方向に
圧力を掛けるがその値は20〜150g/CrrI″の
範囲のものが好ましい。20g/crn’未満では加圧
の意味がなく、 150g/crn’を超えるとかえっ
て変形をきたすことになる。 本発明の適用できるセラミックスとしては炭化ケイ素、
アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミナ等であり、形状に
しても棒状、管状,板状等のものに使用しつる。 [実施例] 以下,本発明を実施例にて詳細に説明する。 実施例l 平均粒子径が0.45μ−の炭化ケイ素粉末100重量
部に対し、炭化ホウ素粉末0.8重量部、カーボンブラ
ック粉末2.5重量部、メチルセルローズ6.0重量部
添加し、更に水を加え、混線機で3時間混練し、粘土状
のペーストを製造した。 このペーストを真空押出成形して,外径1 2mm、長
さ1,200mmの長尺棒状の成形体を作った。 次に溝の深さHを6+am、角度θを90゜の黒鉛製焼
結用治具を用意し、長尺捧状の成形体及び黒鉛製焼結用
治具を第l図に示すように一対の治具間隔δを5mmと
して配設し、治具の自重で成形体に100g/c−の加
重が掛かる状態で焼結炉に設置した。 このようにした後に炉内を加熱し、アルゴン雰囲気中2
080℃、3時間の焼結を行った。 この焼結体即ち長尺捧状セラミックスの曲がりは0.5
ma+であった。 比較例l 実施例において、黒鉛製焼結用治具3に長尺棒状の成形
体lを載せただけで実施例lと同様に処理して長尺棒状
セラミックスを得た。 この物の曲がりは3.5mmであった。 [発明の効果] 長尺棒状または管状セラミックス成形体の本発明の方法
による焼結によって得られた長尺棒状または管状セラミ
ックスは真直性がきわめて高く、所定寸法どうりであり
、通常何らかの機械加工を必要としない。しかも手段が
簡単であるため簡便に迅速にしかも大量に、長尺棒状セ
ラミックスを製造することが出来る。
法に関し、形状の良好な棒状または管状セラミックス焼
結体を安定し、容易に造るためのものである. 〔従来の技術] 焼結により直ちに真直性の良好な棒状または管状セラミ
ックス焼結体を得ることが困難であったため、通常焼結
後、研削加工等の機械的な手段を用いて真直性をだすか
、棒状または管状のセラミックス成形体を回転させなが
ら乾燥、焼結することにより真直性の良好な棒状、管状
のセラミックス焼結製品を製造していた。 【発明が解決しようとする課題】 近年セラミックスの優れた特性が着目され、各種分野に
セラミックス部品が使用されている。 棒、管状等の形状の実用化に対しては、真直性が良好で
あることが要求され、その対処として焼結後の研削加工
によるとその加工費が高く、量産性に欠け、又特に炭化
ケイ素焼結体等の場合は硬度が高く、ダイヤモンド砥石
を用いても容易に研削することができず、製造に長時間
を要した。 また、棒状、管状のセラミックス成形体を回転させなが
ら乾燥,焼結し、真直性を出すためにはその回転装置の
設備化および補修維持に費用がかさむ問題があった。 [課題を解決するための手段] 本発明者は真直性の良好な棒状、管状のセラミックス焼
結体を製造する方法として棒状または管状のセラミック
ス成形体の焼結において、該セラミックス成形体を、互
いに向き合った側に曲がり防止の溝が設けられた一対の
焼結用治具間に配置し、該セラミックス成形体の外径の
焼結収縮寸法とほぼ同一またはそれ以上の寸法の間隙を
一対の該焼結用治具間に設け、該治具の自重または加圧
により該成形体の外径方向に圧力を掛けながら棒状また
は管状セラミックス成形体を焼結することを特徴とする
焼結方法およびその焼結に使用するV字型形状の溝が設
けられた一対の焼結用治具を見出した。 本発明について、セラミックス焼結体として炭化ケイ素
を例として,また、その形状として棒状のものについて
詳細に説明する。 まず、本発明が使用される成形体について述べる。セラ
ミックス焼結体原料である炭化ケイ素微粉末゛に、メチ
ルセルローズ、ポリビニルアルコール等の結合剤、グリ
セリン等の分散剤、BおよびC等の焼結助剤を所定量加
え、更に水を加えて、混線機等により十分に混練してペ
ーストを造る。 次にこのペーストを真空押出機等にて、押出成形して棒
状の成形体を得る。 必要に応じてこの成形体を切断し、アルゴン雰囲気中ま
たは真空中にて1900〜2100℃にて焼結する。 本発明はこの焼結する際の方法であり、その時に使用す
る焼結用治具に関するものである。 本発明を第1図を用いて説明する。第1図は焼結時の棒
状成形体の配置図で、lは棒状または管状成形体で、2
.3は互いに向き合った側にセラミックス焼結体の形状
に合わせた曲がり防止溝4,5を設けた焼結用治具で、
焼結用治具2,3同志が接しないように間隔6を設けて
ある。 この焼結用治具2,3の曲がり防止溝4,5にセラミッ
クス成形体1を挟み、焼結用治具の自重により焼結時セ
ラミックス成形体の外径方向に圧力が加わるように配設
する。 このようにして配設された棒状または管状炭化ケイ素焼
結体をl900〜2l00℃の焼結温度で2〜3時間焼
結することにより、真直性の良好な棒状または管状炭化
ケイ素焼結体を得ることができる。 断面が円形である棒状または管状セラミックス成形体を
焼結する時、焼結用治具の曲がり防止の溝の形状は、第
2図に示す様に断面としてv字型形状のものがよく、そ
の頂角θは60〜120゜の範囲が好ましく、9『がよ
り好ましい角度である。 60゜未満または120゜を超えると成形体と治具面の
接点が偏在することになり、真直性の優れた棒状または
管状焼結体は得難い。また、外径がD、焼結時の収縮率
がαである断面が円形である棒状または管状セラミック
ス成形体の場合、治具の深さ!1.成形体の断面の円中
心からの溝の高さhおよび焼結開始時の一対の治具の間
隔δとの間には次の様な関係があることになる。 また、焼結後の円中心からの溝の高さh.はとなる。 治具の溝の深さHは h−H>h−h. の関係があることになり、まとめると となり、治具の溝の深さHはこの式を満足する値のもの
となる. また、焼結開始時の一対の治具の間隔δはの関係を満た
す範囲のものとなる。 また,上下一対の焼結用治具のうち、上例の焼結用治具
は溝がないフラットな板状の治具であってもよい。 焼結時治具の自重または加圧により成形体の外径方向に
圧力を掛けるがその値は20〜150g/CrrI″の
範囲のものが好ましい。20g/crn’未満では加圧
の意味がなく、 150g/crn’を超えるとかえっ
て変形をきたすことになる。 本発明の適用できるセラミックスとしては炭化ケイ素、
アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミナ等であり、形状に
しても棒状、管状,板状等のものに使用しつる。 [実施例] 以下,本発明を実施例にて詳細に説明する。 実施例l 平均粒子径が0.45μ−の炭化ケイ素粉末100重量
部に対し、炭化ホウ素粉末0.8重量部、カーボンブラ
ック粉末2.5重量部、メチルセルローズ6.0重量部
添加し、更に水を加え、混線機で3時間混練し、粘土状
のペーストを製造した。 このペーストを真空押出成形して,外径1 2mm、長
さ1,200mmの長尺棒状の成形体を作った。 次に溝の深さHを6+am、角度θを90゜の黒鉛製焼
結用治具を用意し、長尺捧状の成形体及び黒鉛製焼結用
治具を第l図に示すように一対の治具間隔δを5mmと
して配設し、治具の自重で成形体に100g/c−の加
重が掛かる状態で焼結炉に設置した。 このようにした後に炉内を加熱し、アルゴン雰囲気中2
080℃、3時間の焼結を行った。 この焼結体即ち長尺捧状セラミックスの曲がりは0.5
ma+であった。 比較例l 実施例において、黒鉛製焼結用治具3に長尺棒状の成形
体lを載せただけで実施例lと同様に処理して長尺棒状
セラミックスを得た。 この物の曲がりは3.5mmであった。 [発明の効果] 長尺棒状または管状セラミックス成形体の本発明の方法
による焼結によって得られた長尺棒状または管状セラミ
ックスは真直性がきわめて高く、所定寸法どうりであり
、通常何らかの機械加工を必要としない。しかも手段が
簡単であるため簡便に迅速にしかも大量に、長尺棒状セ
ラミックスを製造することが出来る。
第1図に本発明を実施する際の長尺状成形体、焼結用治
具の配設状況を示す。第2図は治具の溝の深さ、角度等
の関係を示す図である。
具の配設状況を示す。第2図は治具の溝の深さ、角度等
の関係を示す図である。
Claims (2)
- (1) 棒状または管状のセラミックス成形体の焼結に
おいて、該セラミックス成形体を、互いに向き合った側
に曲がり防止の溝が設けられた一対の焼結用治具間に配
置し、該セラミックス成形体の外径の焼結収縮寸法とほ
ぼ同一またはそれ以上の寸法の間隙を一対の該焼結用治
具間に設け、該治具の自重または加圧により該成形体の
外径方向に圧力を掛けながら棒状または管状セラミック
ス成形体を焼結することを特徴とする焼結方法。 - (2) 請求項1記載の方法に用いるV字型形状の溝が
設けられた一対の焼結用治具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1239476A JPH03103363A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | セラミックス成形体の焼結方法および焼結用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1239476A JPH03103363A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | セラミックス成形体の焼結方法および焼結用治具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03103363A true JPH03103363A (ja) | 1991-04-30 |
Family
ID=17045341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1239476A Pending JPH03103363A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | セラミックス成形体の焼結方法および焼結用治具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03103363A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04104963A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-07 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材の焼成方法及びそれに用いる焼成用治具 |
WO2016136088A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 三井金属鉱業株式会社 | 円筒形ターゲット材の製造方法、円筒形スパッタリングターゲットおよび焼成用治具 |
WO2021200338A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | デンカ株式会社 | 加圧用プレート及び加圧装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4835334A (ja) * | 1971-09-07 | 1973-05-24 | ||
JPS575519U (ja) * | 1980-06-11 | 1982-01-12 | ||
JPS59107953A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-22 | 東洋ゴム工業株式会社 | 多孔性セラミツクス円筒体の焼成法 |
JPS6456366A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-03 | Showa Denko Kk | Production of silicon carbide base plate |
-
1989
- 1989-09-14 JP JP1239476A patent/JPH03103363A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4835334A (ja) * | 1971-09-07 | 1973-05-24 | ||
JPS575519U (ja) * | 1980-06-11 | 1982-01-12 | ||
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WO2016136088A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 三井金属鉱業株式会社 | 円筒形ターゲット材の製造方法、円筒形スパッタリングターゲットおよび焼成用治具 |
JPWO2016136088A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2017-12-07 | 三井金属鉱業株式会社 | 円筒形ターゲット材の製造方法、円筒形スパッタリングターゲットおよび焼成用治具 |
WO2021200338A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | デンカ株式会社 | 加圧用プレート及び加圧装置 |
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