JPH0340969A - 筒状セラミック成形体の焼成処理方法 - 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〕 本発明は筒形状を有するセラごツク成形体の焼成処理方
法の改良に関する。

〔従来の技術〕

セラミック製品は原料粉末を所定形状に加圧成形する工
程と、その成形体を仮焼処理し、もしくはすることなく
焼成処理する工程を経て製造される。目的とするセラミ
ック製品が、例えばロールの胴部スリーブ材や管材等の
ように中空筒形状を有するものである場合、そのセラミ
ック威形体（仮焼されたものとそうでないものとを問わ
ない）は、中実ブロック形状のものと異なって、自重に
よる変形・割れ等を生じ易いので、取扱に十分な注意を
必要とすることは言うまでもない。その筒状セラミック
成形体を焼結処理する場合においては、自重による変形
等を出来るだけ少くするために、横倒姿勢とせず、第３
図に示すように、置台（ｌＯ）上に直立載置して焼成炉
中に装入し、直立姿勢状態で焼成処理するのが一般であ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

セラミック威形体を置台（１０）上に直立載置して焼成
処理する方法は、焼成過程でのセラミック成形体の変形
を可及的に少くする最も簡便な方法ではあるが、その焼
成過程においてはセラミック成形体の下端側領域にクラ
ンクを生じ易いという問題がある。これは焼成の進行に
伴うセラミック成形体の収縮（収縮率：約１０〜２０％
）に起因する。

むろん、その収縮は高さ方向および径方向に生じるが、
クラックの原因となるのは径方向の収縮である。すなわ
ち、第４図に示すように置台（１０）上のセラミック成
形体（３０）は焼成の進行に伴って鎖線で示す最初の状
態（イ）から、径方向に収縮して実線で示す状態（ロ）
に縮径変化する。その縮径変形過程で、セラミック成形
体（３０）の下端面と置台（１０）表面との間に収縮方
向（矢符Ｓ）と逆向きの摩擦力（ｆ）が働き、成形体の
強度を越える摩擦力が作用することによりクランクの発
生をみる。その摩擦力軽減策として、置台（１０）上に
セラミック粉末またはセラミックのビーズを敷き、その
上にセラミック成形体（３０）を直立載置することが提
案されているが、その効果は十分なものとは言い難い。

近時、セラミック製品の用途の拡大・多様化が進み、大
型・重量製品の要請も多くなっている。

焼成処理過程における上記筒状セラミック成形体のクラ
ックは、大型・重量物、特にその薄肉品に生じ易い。

本発明は、セラミック成形体を直立載置して焼成処理す
る場合のクラック発生を可及的に抑制防止することを目
的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、筒
状セラミック成形体（以下、「被焼成処理材」）を焼成
炉中、置台上に直立させて焼成する焼成処理方法におい
て、 その焼成処理過程における収縮率（以下、単に「収縮率
」）が互いに異なる複数枚の台板を、下段から上段に向
って収縮率が漸次大きくなる順に置台上に積み重ね、最
上段を被焼成処理材と略同じ収縮率を有する台板とし、
その台板上に被焼成処理材を直立載置して焼成処理する
こと特徴としている。

第１図は、本発明方法による焼成処理を行うための被焼
成処理材である中空筒状セラミック成形体（３０）を台
板（２０）　（２１〜２６〉上に直立載置した状態、第
２図は、その直立載置姿勢で焼成処理を完了した後の状
態を、それぞれ模式的に示している。

台板（２１）〜（２６）は、被焼成処理材（３０）の焼
成過程における収縮率が互いに異なる台板である。その
台ｖｉ（２１）〜（２６）のうち、最下段の台板、すな
わち置台（１０）　（その収縮率は実質的にゼロである
）の表面に当接する台Ｆｉ（２１）は、最も小さい収縮
率（例えば、１〜２％）を有し、その上に台板（２２）
〜（２６）が、収縮率の小さい順に積み重ねられている
。その最上段の台板、すなわち被焼成処理材（３０）が
当接載置される台板（２６）は、被焼成処理材（３０）
と略同じ収縮率（約１０〜２０％）を有する台板である
。

本発明において、置台（１０）と被焼成処理材（３０）
との間に介装される台板（２０）を、複数枚としその収
縮率の大きさ順に積み重ねると共に、その最上段の台Ｉ
ｔＪｉ（２６）に、被焼成処理材（３０）と略同−の収
縮率をもたせることとしたのは、被焼成処理材（３０）
に、その焼成完了に到るまでの径方向の収縮変形を無理
なく生起させるためである。すなわら、被焼成処理材（
３０）の焼成過程における収縮率は、例えば１０〜２０
％と、置台（１０）の収縮率（実質的にゼロである）に
比し著しく大であるので、複数枚の台ｖｉ（２１）〜（
２６）に少しずつ異なる収縮率をもたせて最下段の台板
（２１）　（収縮率：例えば１〜２％）と、最上段の台
板（２６）　（収縮率：例えば１０〜２０％）との間に
おける板面方向の収縮量の差異を各台板間に分散させて
いるのである。その分散効果により最上段の台板（２６
）に、自身の収縮率に応じた面方向の収縮変形（その収
縮率は被焼成処理材３０と略同じ）を無理なく生起させ
ることが可能となる。このように、被焼成処理材（３０
）の焼成過程において、最上段台板（２６）が、被焼成
処理材（３０）と略同じ収縮率で収縮変形することによ
り、白板（２６）の表面と、被焼成処理材（３０）の下
端面との当接界面における面方向の収縮ずれが著しく少
なくなり、結果として、被焼成処理材（３０）にクラッ
クを生じさせることなく、その焼成処理を達成すること
か可能となる。

本発明において被焼成処理材（３０）を直立載置させる
ための台板（２０）としては、最も代表的には、セラミ
ック　（被焼成処理材３０と同種のセラ〔ツタであって
よい）からなる平板状の加圧成形体を台板素材として仮
焼処理した仮焼品が使用される。

その複数枚の台板素材のそれぞれの仮焼条件（例えば、
仮焼温度・時間等）を少しずつ変えて焼結度合いの異な
る仮焼を行えば、互いに異なる収縮率を有する台板を得
ることができる。例えば、仮焼処理で焼結を十分に行わ
せた場合の収縮率が約１２％であるセラミック成形体を
台板素材とし、その台板素材に、例えば約８％の収縮を
生じるような焼結度合いの仮焼処理を行うことにより、
約４％（−１２％−８％）の収縮率を有する台板が得ら
れる。

本発明に使用されるＩＭｌの台板（２０）　（２１〜２
６）における隣り合う台板同土間の収縮率の差は、前記
の収縮変形分散効果の点から、約１〜３％程度とするの
がよい。その１組の台板（２０）の枚数は、むろん被焼
成処理材（３０）の収縮率の大きさに応じて決められる
。−船釣にセラミック成形体またはその仮焼体の焼成処
理において生じる収縮量は、約１０〜２０％程度である
ので、４〜７枚程度の台板を１組とすれば十分である。

なお、台板（２０）は、ドーナツ形状を有するものであ
ってもかまわない。

〔実施例〕

（ａ）被焼成処理材 中空円筒状アルミナセラミック仮焼体（収縮率約１２％
）、外径：４４Ｑｎｍ、肉厚：５０ｍｍ、胴長：　１０
００ｍｍ。

（ｂ）台板 平板状アルミナセラミック戒形体を、互いに異なる仮焼
条件で仮焼して得られた下記の収縮率を有する６枚の円
盤状台板（２１）〜（２６）　（外径：　５００鴫。

肉厚３０ｍ）を１組として使用。

台板（２２）：　　２％　　　台板（２５）：　　８％
台板（２３）？　　４％　　　台板（２６）　：　　１
０％（Ｃ）焼成処理 上記台板（２１）〜（２６）を第１図に示すように置台
（１０）上に積み重ね、最上段の台板（２６）上に被焼
成処理材（３０）を直立載置し、焼成炉中、１６００’
Ｃで２時間を要して焼成処理を行った（発明例）。

他方、台板（２１）〜（２６）の使用を省略し、置台（
１０）上にアルミナビーズ（粒径：約０．５〜２間）を
均一に敷きつめて上記と同じ被焼成処理材（中空円筒状
アルミナセラミック仮焼体）を直立載置し、上記と同じ
焼成処理（１６００°ＣＸ２時間）を行った（比較例）
。

焼成処理完了後の被焼成処理材の外径は約３５０鴫、肉
厚は約４３閣、胴長は約８８０＋＋＋ｍである。

上記焼成処理により、それぞれ６０本の中空円筒体の焼
成を行った結果、発明例ではクラック発生は皆無であり
、これに対し比較例では３本の中空円筒体にクラックが
発生（発生率５％）した。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、焼成過程での収縮によるクランク
を生じ易い筒状セラミック成形体の焼成処理を、クラッ
クを生じさせずに達成することができ、筒状セラミック
製品の製造歩留の向上、製造コストの低減に大きな効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焼成方法の実施例を示す正面説明図、
第２図は本発明による焼成処理後の状態を示す正面説明
図、第３図は従来の焼成処理法を示す正面説明図、第４
図は被焼成処理材の収縮変形の断面説明図である。 １０：置台、２０（２１〜２６）：台板、３０：被焼成
処理材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．筒状セラミック成形体（以下、「被焼成処理材」）
   を焼成炉中、置台上に直立させて焼成する焼成処理方法
   において、 その焼成処理過程における収縮率が互いに異なる複数枚
   の台板を、下段から上段に向って収縮率が漸次大きくな
   る順に置台上に積み重ね、最上段を被焼成処理材と略同
   じ収縮率を有する台板とし、その台板上に被焼成処理材
   を直立載置して焼成処理することを特徴とする筒状セラ
   ミック成形体の焼成処理方法。
2. ２．複数枚の台板のそれぞれは、焼結度合が互いに異な
   る仮焼処理を受けた板状セラミック成形体であることを
   特徴とする請求項１に記載の筒状セラミック成形体の焼
   成方法。