JPH04247904A - セラミックス成形体の製造方法 - Google Patents
セラミックス成形体の製造方法Info
- Publication number
- JPH04247904A JPH04247904A JP3016816A JP1681691A JPH04247904A JP H04247904 A JPH04247904 A JP H04247904A JP 3016816 A JP3016816 A JP 3016816A JP 1681691 A JP1681691 A JP 1681691A JP H04247904 A JPH04247904 A JP H04247904A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molded body
- molding
- thermoplastic resin
- temperature
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010073 coating (rubber) Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000004421 molding of ceramic Methods 0.000 abstract 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000001272 pressureless sintering Methods 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 1
- 238000007582 slurry-cast process Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静水圧加圧成形法を用
いたセラミックス部品の製造方法に関し、部品を成形す
る時のニア・ネット・シェイプ化と高密度成形体を得る
目的で、静水圧加圧時に予め粉末と混ぜ合わされた熱可
塑性樹脂が熱的に軟化する温度域まで昇温できるＷＩＰ
装置を用い、部品を成形する時のニア・ネット・シェイ
プ化と高密度の成形体ができるセラミックス部品の製造
方法に関する。
いたセラミックス部品の製造方法に関し、部品を成形す
る時のニア・ネット・シェイプ化と高密度成形体を得る
目的で、静水圧加圧時に予め粉末と混ぜ合わされた熱可
塑性樹脂が熱的に軟化する温度域まで昇温できるＷＩＰ
装置を用い、部品を成形する時のニア・ネット・シェイ
プ化と高密度の成形体ができるセラミックス部品の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来セラミックス部品の中でも、プレス
成形時に形状の付与し難い、複雑かつ肉厚の大きい部品
等は、泥漿鋳込み（スリップキャスティング）法、射出
成形法により製造されているが、長期で複雑な製造工程
・低歩留り等の理由から、多くは素地の加工工程を経た
ニア・ネット・シェイプ化が多く用いられている。
成形時に形状の付与し難い、複雑かつ肉厚の大きい部品
等は、泥漿鋳込み（スリップキャスティング）法、射出
成形法により製造されているが、長期で複雑な製造工程
・低歩留り等の理由から、多くは素地の加工工程を経た
ニア・ネット・シェイプ化が多く用いられている。
【０００３】この素地加工を施したニア・ネット・シェ
イプ化の特徴としては、短期の製造工程で、高い歩留り
を有する点で優れている。
イプ化の特徴としては、短期の製造工程で、高い歩留り
を有する点で優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ニア・ネット・シェイ
プ化の問題点としては、以下のことがあげられる。■泥
漿鋳込みや射出成形法を用いる製造方法は、複雑形状の
付与や大量生産性は優れているが、部品の肉厚が大きく
なるほど成形・脱脂・焼結時に不良品が発生する割合が
高くなり、歩留まりが低下する。
プ化の問題点としては、以下のことがあげられる。■泥
漿鋳込みや射出成形法を用いる製造方法は、複雑形状の
付与や大量生産性は優れているが、部品の肉厚が大きく
なるほど成形・脱脂・焼結時に不良品が発生する割合が
高くなり、歩留まりが低下する。
【０００５】■バインダー添加による素地加工では、プ
レス成形時にバインダーが充分塑性変形せずに残留応力
がかかることによる加工時や焼結時の割れの発生が問題
である。
レス成形時にバインダーが充分塑性変形せずに残留応力
がかかることによる加工時や焼結時の割れの発生が問題
である。
【０００６】これらの問題点を解消するために、肉厚の
大きなものでも比較的容易に成形でき、静水圧加圧時に
予め粉末と混ぜ合わされた熱可塑性樹脂が熱的に軟化す
る温度域まで昇温できるように圧力容器内または容器壁
部または容器外壁部に昇温用ヒーターを有するＷＩＰ装
置を用いることによって、部品を成形する時のニア・ネ
ット・シェイプ化と成形体の高密度化ができるセラミッ
クス部品の製造方法を本発明によって確立した。
大きなものでも比較的容易に成形でき、静水圧加圧時に
予め粉末と混ぜ合わされた熱可塑性樹脂が熱的に軟化す
る温度域まで昇温できるように圧力容器内または容器壁
部または容器外壁部に昇温用ヒーターを有するＷＩＰ装
置を用いることによって、部品を成形する時のニア・ネ
ット・シェイプ化と成形体の高密度化ができるセラミッ
クス部品の製造方法を本発明によって確立した。
【０００７】ここで、上記記述の静水圧加圧時に熱可塑
性樹脂が熱的に軟化する温度域まで昇温可能な温度調節
可能な静水圧加圧装置をＷａｒｍ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ
Ｐｒｅｓｓの意味を含むことから、Ｗ ．Ｉ． Ｐ．
と呼び、以下記述の際にもＷＩＰと記載する。
性樹脂が熱的に軟化する温度域まで昇温可能な温度調節
可能な静水圧加圧装置をＷａｒｍ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ
Ｐｒｅｓｓの意味を含むことから、Ｗ ．Ｉ． Ｐ．
と呼び、以下記述の際にもＷＩＰと記載する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】これまで、静水圧プレス
による成形法は、ＣＩＰ（Ｃｏｌｄ Ｉｓｏｓｔａｔｉ
ｃ Ｐｒｅｓｓ）と呼ばれ、室温の水または溶液中で圧
縮し成形されていた。
による成形法は、ＣＩＰ（Ｃｏｌｄ Ｉｓｏｓｔａｔｉ
ｃ Ｐｒｅｓｓ）と呼ばれ、室温の水または溶液中で圧
縮し成形されていた。
【０００９】窒化珪素や炭化珪素などのセラミックス粉
末にポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を
混合し、この混合物を一次成形後、ゴム被膜をつけ二次
的に静水圧加圧する成形を行なったり、または、直接ゴ
ム型等にこの混合物を入れることによって静水圧加圧す
るだけで成形していた。
末にポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を
混合し、この混合物を一次成形後、ゴム被膜をつけ二次
的に静水圧加圧する成形を行なったり、または、直接ゴ
ム型等にこの混合物を入れることによって静水圧加圧す
るだけで成形していた。
【００１０】本発明は、静水圧加圧時にポリエチレンや
ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が熱的に軟化する８０
〜２００℃の範囲の温度域まで昇温後温度保持し、同時
に、１００〜７０００ｋｇｆ／ｃｍ２ までの静水圧加
圧することを特徴とするセラミックス成形体の製造方法
である。
ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が熱的に軟化する８０
〜２００℃の範囲の温度域まで昇温後温度保持し、同時
に、１００〜７０００ｋｇｆ／ｃｍ２ までの静水圧加
圧することを特徴とするセラミックス成形体の製造方法
である。
【００１１】昇温・加圧は、圧力容器内または容器壁部
または容器外壁部に昇温用ヒーターを配している構造を
有する静水圧加圧装置で行なう。
または容器外壁部に昇温用ヒーターを配している構造を
有する静水圧加圧装置で行なう。
【００１２】上記記述の静水圧加圧時に、熱可塑性樹脂
が熱的に軟化する温度域まで昇温後温度保持が可能な静
水圧加圧装置ＷＩＰを用いるのが好適である。
が熱的に軟化する温度域まで昇温後温度保持が可能な静
水圧加圧装置ＷＩＰを用いるのが好適である。
【００１３】このことによって、成形前に予め粉末と混
ぜ合わされたポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑
性樹脂が熱的に軟化する温度域まで昇温可能なＷＩＰ装
置を用い、成形体を製造するときのニア・ネット・シェ
イプ化と高密度の成形体ができるようにした。
ぜ合わされたポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑
性樹脂が熱的に軟化する温度域まで昇温可能なＷＩＰ装
置を用い、成形体を製造するときのニア・ネット・シェ
イプ化と高密度の成形体ができるようにした。
【００１４】
【作用】これまでの室温の水または室温の他媒体中で圧
縮し成形されていた方法では高密度の成形体が得難く、
成形体強度が低く素地加工し難く焼結時の密度も常温焼
結では９９％理論密度比を超えることが難しかったが、
本発明では、成形前に予
縮し成形されていた方法では高密度の成形体が得難く、
成形体強度が低く素地加工し難く焼結時の密度も常温焼
結では９９％理論密度比を超えることが難しかったが、
本発明では、成形前に予
【００１５】め窒化珪素や炭化珪素などのセラミックス
粉末と混ぜ合わされたポリエチレンやポリプロピレン等
の熱可塑性樹脂が、熱的に軟化する８０〜２００℃の範
囲の温度域まで昇温後温度保持し、同時に、１００〜７
０００ｋｇｆ／ｃｍ２ までの静水圧加圧が可能なＷＩ
Ｐ装置を用い、成形体を製造することによって、熱可塑
性樹脂が
粉末と混ぜ合わされたポリエチレンやポリプロピレン等
の熱可塑性樹脂が、熱的に軟化する８０〜２００℃の範
囲の温度域まで昇温後温度保持し、同時に、１００〜７
０００ｋｇｆ／ｃｍ２ までの静水圧加圧が可能なＷＩ
Ｐ装置を用い、成形体を製造することによって、熱可塑
性樹脂が
【００１６】熱的に流動性を有し、ブリッジン
グ（橋架けによる空孔生成）が抑えられ、粉体の充填性
が促進されるため成形体の高密度化が達成され、高密度
化に伴って成形体の強度が増加し、複雑な形状に対して
のニア・ネット・シェイプ化やその成形体加工のために
必要である素地加工を施すことが可能になった。
グ（橋架けによる空孔生成）が抑えられ、粉体の充填性
が促進されるため成形体の高密度化が達成され、高密度
化に伴って成形体の強度が増加し、複雑な形状に対して
のニア・ネット・シェイプ化やその成形体加工のために
必要である素地加工を施すことが可能になった。
【００１７】以下に従来法からの改善点を列記する。■
予め粉末と混ぜ合わされた熱可塑性樹脂が熱的に流動で
きるようになる。■粉体の充填性が向上し、成形体の高
密度化ができるようになる。■高密度化に伴う成形体強
度が増し、素地加工性が向上する。
予め粉末と混ぜ合わされた熱可塑性樹脂が熱的に流動で
きるようになる。■粉体の充填性が向上し、成形体の高
密度化ができるようになる。■高密度化に伴う成形体強
度が増し、素地加工性が向上する。
【００１８】
【実施例】この発明を、以下に示す実施例により説明す
る。窒化珪素粉末（宇部興産製ＵＢＥ ―ＳＮ―Ｅ１０
；平均粒径０．３ μｍ） を９０重量％として、これ
に焼結助剤となる各種酸化物（例えば三菱化成工業製酸
化イットリウムや住友化学製酸化アルミニウム）を総量
で１０重量％添加混合する際に、
る。窒化珪素粉末（宇部興産製ＵＢＥ ―ＳＮ―Ｅ１０
；平均粒径０．３ μｍ） を９０重量％として、これ
に焼結助剤となる各種酸化物（例えば三菱化成工業製酸
化イットリウムや住友化学製酸化アルミニウム）を総量
で１０重量％添加混合する際に、
【００１９】これらの粉末の体積が７５体積％となるよ
うにして、熱可塑性樹脂として、ＰＶＡ（ポリビニルア
ルコール）が２５体積％となるようにして、これらを合
わせて、ボールミルで２４時間混合した。
うにして、熱可塑性樹脂として、ＰＶＡ（ポリビニルア
ルコール）が２５体積％となるようにして、これらを合
わせて、ボールミルで２４時間混合した。
【００２０】ここで得られた粉末を、以下の表に示す成
形方法で板材に成形した。このときの成形体の密度と成
形体の強度ならびに常圧焼結後の焼結体密度を示す。
形方法で板材に成形した。このときの成形体の密度と成
形体の強度ならびに常圧焼結後の焼結体密度を示す。
【００２１】
【表１】成形体の密度と成形体強度ならびに常圧焼結後
の焼結体密度 ※Ｔ．Ｄ．： Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓ
ｉｔｙ 即ち理論密度のことで、一般に％Ｔ．Ｄ． は
相対密度を表わす。
の焼結体密度 ※Ｔ．Ｄ．： Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓ
ｉｔｙ 即ち理論密度のことで、一般に％Ｔ．Ｄ． は
相対密度を表わす。
【００２２】この結果より、本発明による成形体は成形
時の密度が高く、その成形体は複雑な素地加工時に必要
な強度（２０ＭＰａ 以上） も有していることが確認
された。
時の密度が高く、その成形体は複雑な素地加工時に必要
な強度（２０ＭＰａ 以上） も有していることが確認
された。
【００２３】また、熱可塑性樹脂が軟化し粒子間距離も
近づいていることより、穴開け加工、面出し加工、さら
には種々の加工後のラバープレスによって、部品を成形
する時のニア・ネット・シェイプ化が可能になった。
近づいていることより、穴開け加工、面出し加工、さら
には種々の加工後のラバープレスによって、部品を成形
する時のニア・ネット・シェイプ化が可能になった。
【００２４】
【発明の効果】セラミックス部品の製造方法に関し、複
雑でかつ大型（肉厚）品の要望が多くなってきている。 そこで、部品を成形する時のニア・ネット・シェイプ化
と成形体の高密度化が可能になることが、短期の製造工
程で、高い歩留りを有する点で優れている。
雑でかつ大型（肉厚）品の要望が多くなってきている。 そこで、部品を成形する時のニア・ネット・シェイプ化
と成形体の高密度化が可能になることが、短期の製造工
程で、高い歩留りを有する点で優れている。
【００２５】本発明により、これらの要求を満足する成
形体が得られた。これらのことにより、セラミックス部
品の生産性を向上させることが可能となり、その工業的
有用性は非常に大きい。
形体が得られた。これらのことにより、セラミックス部
品の生産性を向上させることが可能となり、その工業的
有用性は非常に大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミックス粉末に熱可塑性樹脂を混
合し、この混合物を一次成形後ゴム被膜をつけ二次的に
静水圧加圧する成形を行なったり、または直接ゴム型等
にこの混合物を入れることによって静水圧加圧成形する
場合において、静水圧加圧時に熱可塑性樹脂が熱的に軟
化する温度域まで昇温することを特徴とするセラミック
ス成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016816A JP2858972B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | セラミックス成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016816A JP2858972B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | セラミックス成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04247904A true JPH04247904A (ja) | 1992-09-03 |
| JP2858972B2 JP2858972B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=11926700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016816A Expired - Lifetime JP2858972B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | セラミックス成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858972B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019199078A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-21 | 信越化学工業株式会社 | 焼結用セラミックス成形体の作製方法及びセラミックス焼結体の製造方法 |
| JP2019199079A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-21 | 信越化学工業株式会社 | 焼結用セラミックス成形体の作製方法及びセラミックス焼結体の製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190345072A1 (en) | 2018-05-11 | 2019-11-14 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for preparing ceramic molded body for sintering and method for producing ceramic sintered body |
| US11492294B2 (en) | 2018-05-11 | 2022-11-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for preparing ceramic molded body for sintering and method for producing ceramic sintered body |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP3016816A patent/JP2858972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019199078A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-21 | 信越化学工業株式会社 | 焼結用セラミックス成形体の作製方法及びセラミックス焼結体の製造方法 |
| JP2019199079A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-21 | 信越化学工業株式会社 | 焼結用セラミックス成形体の作製方法及びセラミックス焼結体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2858972B2 (ja) | 1999-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110480016B (zh) | 一种采用粉末注射成型制备复杂结构功能陶瓷件的方法 | |
| CN102500748B (zh) | 一种铝碳化硅复合材料的制备方法 | |
| CN101913878B (zh) | 一种制备碳化硅颗粒增强氮化硅复相陶瓷零件的方法 | |
| CN113045313B (zh) | 一种热固化粉末注射成型的锆钛酸铅镧压电陶瓷的制备方法 | |
| CN110655405B (zh) | 一种陶瓷基复合材料结构的制备方法 | |
| CN101403088A (zh) | 一种溅射镀膜用高硅含量硅铝合金靶材及其制备方法 | |
| JPH04247904A (ja) | セラミックス成形体の製造方法 | |
| JPH0339405A (ja) | 金属粉末焼結体の製造法 | |
| JPH0328348A (ja) | セラミックス―金属複合材料 | |
| JPH036302A (ja) | 粉末成形用バインダー及び金属粉末またはセラミック粉末からなる焼結品の製造方法 | |
| JPH05208405A (ja) | 複合焼結体及びその製造方法 | |
| JPH073303A (ja) | 金属またはセラミックス焼結体の製造方法 | |
| JPH09104014A (ja) | セラミックス射出成形体の接合方法 | |
| JPH11117003A (ja) | 焼結体の製造方法 | |
| JPH06287055A (ja) | セラミックス焼結体の製造方法 | |
| JPS6011261A (ja) | セラミツクス焼結体の製造方法 | |
| JPH0246121B2 (ja) | Seramitsukusushoketsutainoseizohoho | |
| JPS62273809A (ja) | 薄肉グリ−ンセラミツク管の製造方法 | |
| JP2549019B2 (ja) | 成形体の製造方法 | |
| JPH0597527A (ja) | グラフアイト分散セラミツクスの成形法 | |
| JP2011162389A (ja) | 磁器製品の製造方法 | |
| Hirao | Processes for | |
| JPS63277576A (ja) | 高寸法精度セラミックスの製造法及び組成物 | |
| JPS63156077A (ja) | 薄板セラミツクス焼結体の製造方法 | |
| JPH0860272A (ja) | アルミニウム基複合材料の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981027 |