JPH03208A - セラミック製管状体の製造方法 - 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 この発明はセラミックを素材としてバイブなどの管状体
を得る方法に関するものである。

従来の技術 セラミック粉末を素材とした製品の一般的な製造方法と
して、静水圧成形や押し出し成形あるいは射出成形もし
くはスリップキャスティングなどの方法によって成形体
を先ず作り、これを焼結する方法が知られている。これ
らの方法で管状体を製造する場合、例えば静水圧成形に
よる場合には、棒状の中子を組込んだゴム型を使用し、
そのゴム型の内部にセラミック粉末を充填するとともに
これを加圧媒体中で加圧し、しかる後に中子を成形体か
ら抜き取り、ついで成形体を焼成することになる。また
押し出し成形や射出成形による場合には、マンドレルな
どの心材を有する型を使用し、合成樹脂などと混練して
粘結性および流動性を付与したセラミック材料をその型
から押し出し、もしくは射出して中空状の成形体を作り
、しかる後に脱脂などの必要な処理を施した後に焼成を
おこなう。さらにスリップキャスティングによる場合に
は、心材となる棒状の突出部を備えた型の中にセラミッ
ク粉末を分散媒と共に注入し、その分散媒を型に浸透さ
せて吸収し、その結果得られた中空状の成形体を焼成す
ることになる。

さらに特に静水圧成形を利用してセラミックパイプを得
る方法として、先ず静水圧成形によって円柱体を作り、
これを仮焼結しである程度の剛性を付与し、その仮焼結
体に機械加工によって穿孔する方法が知られている。

発明が解決しようとする課題 しかるに静水圧成形によって中空状の成形体を得る場合
、心材である中子と成形体とが強固に嵌合した状態にな
るうえに、特にその軸長が長い場合には、セラミック粉
末の圧縮率が全ての部分で必ずしも均一ではないために
、中子を抜き取る際に成形体に亀裂が入ったり割れが生
じたりするなどのおそれが多分にあり、中子の抜き取り
が困難である問題がある。また押し出し成形や射出成形
による場合には、成形体の剛性の点での制約や成形型か
らの制約で薄肉で長尺の成形体を得ることが困難である
などの不都合がある。このような事情はスリップキャス
ティングによって成形体を得る場合にも同様である。

また仮焼結した円柱体に穿孔加工を施してセラミック製
管状体を得る方法では、仮焼結や穿孔加工などの工程を
介在させる必要があるために、工程数が多くなり、しか
も仮焼結体の穿孔加工に時間を要するのみならずその切
削工具の摩耗の進行が速く、加工コストが高くなるなど
の不都合がある。

そして上述した従来のいずれの方法も最終的には成形体
の焼結をおこなうが、焼結には長時間（例えば１〜２日
）を要し、また焼結の際に亀裂や割れなどが生じ、不良
品が発生する問題があった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、長
尺のセラミック製の管状体を容易に製造することのでき
る方法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、可燃性材料
からなる心材の外周面に、その心材の不燃雰囲気でセラ
ミック材料を所定厚さに溶射してセラミック層を形成し
、しかる後に前記心材の燃焼雰囲気で加熱することによ
り心材を焼失させることを特徴とする方法である。

作　　　　　用 この発明の方法では、先ず心材の外周にセラミック粉末
を所定の厚さまで溶射し、セラミック層を形成する。そ
の心材は、木などの可燃性の材料からなるものであり、
したがって溶射は心材の焼失を避けるため不燃雰囲気で
おこなう。セラミック層を目的とする厚さまで形成した
後に、その全体を酸素が存在する雰囲気などの燃焼雰囲
気中で加熱し、これにより心材を燃焼させて焼失させる
。

その結果外るセラミック層が管状体となる。そして心材
の焼失のための加熱は、他の目的のための加熱処理を兼
ねておこなってもよく、そのようにすれば工程数が削減
される。

実　　施　　例 つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図はこの発明の方法の一実施状況を示す概略図であ
って、符号１は溶射用のトーチを示している。このトー
チ１としては直流アークプラズマトーチや高周波プラズ
マトーチあるいはアセチレン炎溶射用トーチなどを使用
することができ、また得るべき管状体の鑵料であるセラ
ミック粉末はトーチ１の先端部に開口するよう取付けた
供給管２からプラズマジェット３あるいはアセチレン炎
中に送り出される。ここで使用されるセラミック粉末は
、アルミナ（＾ｌ！２０３　）　、イツトリア安定化ジ
ルコニア（ＹＳＺ）、カルシア安定化ジルコニア（Ｃ８
Ｚ）、ペロブスカイト型ランタン系複合酸化物、炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）などであり、このセラミック粉末は前記
供給管２からプラズマジェット３中に送り出されて加熱
溶融し、心材４に高速で吹き付けられる。この心材４は
可燃性の材料、具体的には木材や紙、セルロース、有機
材料などを素材として円形断面の棒状に形成されたもの
であり、得るべき管状体の内径程度の外径でかつ１ｑる
べき管状体の軸長以上の長さに設定されている。

上記の心材４に対するセラミック粉末の溶射は、真空状
態や不活性ガス中などの心材４の燃焼を避ける不燃雰囲
気で、心材４をその土石両端部から保持してこれを回転
さぜつつ、もしくはトーチ１を心材４を中心に回転させ
つつおこない、かつ同時に心材４もしくはトーチ１を心
材４の軸線方向に移動させ、これにより溶融したセラミ
ックを心材４の外周に均一に付着させ、そのセラミック
層５が所定の厚さになるまで継続する。その場合、心材
４が炭化することもあるが、その状態でもある程度の剛
性を維持するので、得るべき管状体が薄肉でかつ長尺で
あっても、心材４を介して保持されることにより折損や
欠損などの不都合が生じるおそれは極めて少ない。また
プラズマ溶射をおこなえば、セラミック材料が高速で心
材４に吹き付けられるので、セラミック層５は理論密度
に近い密度となる。第２図は心材４の外周に所定の厚さ
までセラミック層５を形成した状態を示す。

以上のようにして溶射をおこなった後に、酸素の存在下
などの燃焼雰囲気中で加熱をおこない、心材４を燃焼さ
せて焼失させる。この加熱工程は、心材４の焼失のみを
目的とした工程であってもよいが、心材４の表面にセラ
ミック層を複数層形成した場合には、それらのセラミッ
ク層の接合強度を高めるための熱処理工程などの加熱工
程を兼ねておこなうことができる。心材４を焼失させた
結果前られるセラミック層が第３図に示すように管状を
なし、このようにして得られた管状体６は、その素材で
あるセラミック粉末の粒子が融合一体上したものである
から必要とする剛性・強度を備えており、セラミック製
品の製造の際に従来おこなっていた焼成工程が不要にな
る。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の方法では、セ
ラミック粉末を溶射して管状に形成するから、焼結作業
をおこなうことなく直ちに管状体を得ることができ、ま
た心材は燃焼雰囲気で加熱して焼失させるために、心材
の除去が容易であり、したがってこの発明の方法によれ
ば、容易かつ短時間にセラミック製の管状体を製造する
ことができる。またこの発明では、溶融したセラミック
粉末が高速で衝突して互いに融合一体上するために、焼
成を特におこなわずに高密度で高強度のセラミック製管
状体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明による製造過程を概略的に示すもので、第
１図は溶射工程の説明図、第２図は心材の表面にセラミ
ック層を形成した状態の斜視図、第３図は心材を焼失さ
せて得た管状体の斜視図である。 １・・・トーチ、　２・・・供給管、　３・・・プラズ
マジェット、　４・・・心材、　５・・・セラミック層
、　６・・・管状体。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　可燃性材料からなる心材の外周面に、その心材の不燃
   雰囲気でセラミック材料を所定厚さに溶射してセラミッ
   ク層を形成し、しかる後に前記心材の燃焼雰囲気で加熱
   することにより心材を焼失させることを特徴とするセラ
   ミック製管状体の製造方法。