JPH04270178A - Production of long ceramic pipe - Google Patents

Production of long ceramic pipe

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JPH04270178A
JPH04270178A JP43291A JP43291A JPH04270178A JP H04270178 A JPH04270178 A JP H04270178A JP 43291 A JP43291 A JP 43291A JP 43291 A JP43291 A JP 43291A JP H04270178 A JPH04270178 A JP H04270178A
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JP
Japan
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tubular members
ceramic
tubular
members
connecting portion
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Withdrawn
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JP43291A
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Japanese (ja)
Inventor
Ee Uooruzu Pii
ピー エー ウォールズ
Masanori Ueki
正憲 植木
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:To easily produce a long ceramic pipe in high accuracy. CONSTITUTION:A plurality of short tubular members 11 consisting of sintered ceramic pipes produced by conventional forming process are joined together using a ceramic adhesive. In the above process, an aligning rod 12 for joint part is inserted into the tubular members at a position including the joint 13 of the tubular members and the joint part is bonded with the above ceramic adhesive by heat-treating at least at the joint part while pressing the tubular members with each other. A long ceramic pipe having high accuracy can be produced by using short tubular members having high shape stability and joining the members in well-aligned state.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は高精度に長尺なセラミッ
クス管状体を得る方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for obtaining a long ceramic tubular body with high precision.

【0002】0002

【従来の技術】セラミックスの管状体は、従来、一般に
加圧押出法によって製造されている。すなわち、環状ダ
イを備えた押出機にセラミックス原料を供給し、単軸加
圧によって環状ダイよりセラミック原料を吐出させて賦
形し、これを適当な長さで裁断した後、直接焼成するも
のである。このように管状体のごとく単純な断面形状を
有する成形体を得るのに加圧押出法は適した方法である
。しかしながら、この加圧押出法において用いられるセ
ラミックス原料には、有機バインダー等を添加するなど
してある程度の保形性を付与してあるが充分なものでは
なく、長尺な成形体を得ようとすると、その歪み、変形
が大きくなってしまうものであった。
BACKGROUND OF THE INVENTION Ceramic tubular bodies have conventionally been generally manufactured by a pressure extrusion method. That is, the ceramic raw material is supplied to an extruder equipped with an annular die, and the ceramic raw material is discharged from the annular die using uniaxial pressure to shape it, which is then cut into appropriate lengths and then directly fired. be. As described above, the pressure extrusion method is a suitable method for obtaining a molded article having a simple cross-sectional shape such as a tubular body. However, although the ceramic raw materials used in this pressure extrusion method are given a certain degree of shape retention by adding organic binders, etc., this is not sufficient, and it is difficult to obtain long molded bodies. As a result, the distortion and deformation would become large.

【0003】さらにセラミックスの管状体は、スリップ
キャスト法、冷間静水圧(CIP)成形法等によって製
造することも可能である。スリップキャスト法は、セラ
ミックススラリーを中空の型内に一端注入した後排出し
、この型内面にセラミックスの層を形成し、この操作を
何回が繰返して所望の肉厚となったら、乾燥後焼成する
ものである。またCIP法は、ゴム製バッグの内側に位
置させた硬質のマンドレルの回りにセラミックス粉体を
充填し、該バッグの外方より静水圧をかけ、マンドレル
の回りにセラミックス粉体を圧縮し、その後CIP型を
除去して得られた素地(しらじ、[green])を焼
成するものである。しかしながら、スリップキャスト法
およびCIP法においても、長尺な成形体を得ることは
、技術的に困難であり、単に製造コストの増大を招くの
みであった。
Furthermore, ceramic tubular bodies can also be manufactured by slip casting, cold isostatic pressure (CIP) molding, and the like. In the slip casting method, a ceramic slurry is injected into a hollow mold at one end and then discharged. A ceramic layer is formed on the inner surface of the mold. This operation is repeated several times until the desired thickness is achieved, which is then dried and fired. It is something to do. In addition, in the CIP method, ceramic powder is filled around a hard mandrel placed inside a rubber bag, hydrostatic pressure is applied from the outside of the bag, the ceramic powder is compressed around the mandrel, and then The base material (shiraji, [green]) obtained by removing the CIP mold is fired. However, even with the slip casting method and the CIP method, it is technically difficult to obtain a long molded body, and this simply results in an increase in manufacturing costs.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、各種
の成形方法によって得られた短尺のセラミックス管状体
から精度よく長尺なセラミック管状体を製造する方法を
提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for accurately manufacturing long ceramic tubular bodies from short ceramic tubular bodies obtained by various molding methods. be.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記諸目的は、セラミッ
クス焼結体よりなる短尺な複数の管状部材を該管状部材
の軸方向に沿って直列状に配し、上記複数の管状部材の
少なくとも一方の最端部よりこれら管状部材を相互に圧
接するように軸方向に沿って加圧しながら少なくとも管
状部材同志の接続部を加熱処理して、該管状部材の接続
端面に付与されたセラミックス系接着剤により管状部材
を相互に接合させて長尺なセラミックス管状体を製造す
る方法であって、上記操作時において、上記管状部材の
内部に接続部整合用ロッドを挿通して少なくとも上記管
状部材相互の接続部を含む位置にこのロッドを存在させ
ておくことを特徴とする長尺なセラミックス管状体の製
造方法により達成される。
[Means for Solving the Problems] The above objects are such that a plurality of short tubular members made of a ceramic sintered body are arranged in series along the axial direction of the tubular members, and at least one of the plurality of tubular members is arranged in series along the axial direction of the tubular members. A ceramic adhesive is applied to the connecting end surfaces of the tubular members by heating at least the connecting portions of the tubular members while applying pressure along the axial direction so as to press the tubular members into contact with each other from the extreme ends of the tubular members. A method for manufacturing a long ceramic tubular body by joining tubular members to each other, wherein during the above operation, a connecting portion alignment rod is inserted into the interior of the tubular member to connect at least the tubular members to each other. This is achieved by a method for manufacturing a long ceramic tubular body, which is characterized in that the rod is present at a position that includes the section.

【0006】[0006]

【作用】このように本発明においては、複数本の短尺な
セラミックス管状部材を相互に接合して長尺なセラミッ
クス管状体を得るに際して、管状部材内部に接続部整合
用ロッドを挿通しこのロッドを少なくとも管状部材相互
の接続部を含む位置に存在させておくために、管状部材
の接合端面同志の整合化が図られ、精度高く長尺のセラ
ミック管状体を得ることができるものである。
[Operation] In this way, in the present invention, when a plurality of short ceramic tubular members are joined together to obtain a long ceramic tubular body, a rod for connecting portion alignment is inserted into the tubular member and this rod is inserted into the tubular member. Since the bonding end surfaces of the tubular members are placed at a position that includes at least the connecting portion between the tubular members, alignment of the joining end surfaces of the tubular members is achieved, and a long ceramic tubular body can be obtained with high precision.

【0007】本発明の製造方法において用いられる接続
部整合用ロッドを構成する材質としては、接合時の加熱
温度において十分安定で、用いられるセラミックス系接
着剤ないしセラミックス管状部材を構成するセラミック
ス焼結体との反応性がなく、かつその熱膨脹率がセラミ
ックス管状部材を構成するセラミックス焼結体と同程度
であるものであれば特に限定されるものではなく、各種
金属、セラミックス等の使用も可能であるが、望ましく
はグラファイトである。グラファイトはその加工性も良
好であり、また経済的にも有利である。特に、後述する
ようにセラミックス管状部材が窒化珪素系セラミックス
である場合、グラファイトは窒化珪素系セラミックスと
同程度の熱膨脹率を有するために好ましい。
The material constituting the connecting portion alignment rod used in the manufacturing method of the present invention is a ceramic adhesive that is sufficiently stable at the heating temperature during bonding, or a ceramic sintered body constituting the ceramic tubular member. There is no particular limitation, and various metals, ceramics, etc. can also be used as long as they have no reactivity with the material and have a coefficient of thermal expansion comparable to that of the ceramic sintered body constituting the ceramic tubular member. but is preferably graphite. Graphite has good processability and is also economically advantageous. Particularly, when the ceramic tubular member is made of silicon nitride ceramics as described later, graphite is preferable because it has a coefficient of thermal expansion comparable to that of silicon nitride ceramics.

【0008】またこの接続部整合用ロッドは、接続され
るセラミック管状部材の内径よりもわずかに小さな外径
を有することが必要である。すなわち、セラミック管状
部材の内径に比較して接続部整合用ロッドの外径が過度
に小さいものであると、セラミック管状部材の接続にお
ける接合端面の整合性が低下するためである。セラミッ
クス管状部材を構成するセラミックス焼結体と接続部整
合用ロッドを構成する材質との熱膨脹率の差、あるいは
セラミックス管状部材の直径等によっても左右されるが
、具体的には、セラミックス管状部材の内部にこの接続
部整合用ロッドを挿入した場合にセラミックス管状部材
の内面と接続部整合用ロッドの外面とのクリアランスが
0.3〜0.5mm、より好ましくは0.1〜0.2m
m程度である。
[0008] Furthermore, it is necessary that the connecting portion alignment rod has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the ceramic tubular member to which it is connected. That is, if the outer diameter of the connecting portion alignment rod is too small compared to the inner diameter of the ceramic tubular member, the alignment of the joint end surfaces in connecting the ceramic tubular members will deteriorate. It also depends on the difference in coefficient of thermal expansion between the ceramic sintered body that makes up the ceramic tubular member and the material that makes up the connecting rod, or the diameter of the ceramic tubular member. When this rod for connecting portion alignment is inserted inside, the clearance between the inner surface of the ceramic tubular member and the outer surface of the rod for connecting portion alignment is 0.3 to 0.5 mm, more preferably 0.1 to 0.2 m.
It is about m.

【0009】本発明の製造方法により得られる長尺な管
状体を構成するセラミックスとしては、特に限定される
ものではなく、例えば、窒化珪素および炭化珪素をベー
スとする非酸化物セラミックス類、アルミナ、シリカ、
ジルコニアおよびフェライト等の酸化物セラミックス類
、およびウィスカーまたは繊維強化セラミックス等の複
合セラミックスなどが挙げられるが、このうち窒化珪素
系セラミックス(サイアロンを含む)は、その用途面か
ら特に望まれるものである。すなわち、各種化学製品あ
るいは溶融金属を取扱う分野などにおいては窒化珪素系
セラミックスの有する高い耐磨耗性、耐熱性、および耐
蝕性が好適なものであるためである。例えば溶融アルミ
ニウムからAlCl3 を得る場合のように溶融金属か
ら種々の化学製品を製造する場合、あるいは大型の鋳物
を得るダイキャストにおける溶融金属供給管、溶融金属
精練におけるガス等の注入ノズル、さらには熱電対のパ
イプおよびガス燃焼系における供給管などの用途である
The ceramics constituting the elongated tubular body obtained by the manufacturing method of the present invention are not particularly limited, and include, for example, non-oxide ceramics based on silicon nitride and silicon carbide, alumina, silica,
Examples include oxide ceramics such as zirconia and ferrite, and composite ceramics such as whisker or fiber reinforced ceramics, among which silicon nitride ceramics (including sialon) are particularly desired from the viewpoint of their uses. That is, the high wear resistance, heat resistance, and corrosion resistance of silicon nitride ceramics are suitable for fields that handle various chemical products or molten metals. For example, when manufacturing various chemical products from molten metal such as when obtaining AlCl3 from molten aluminum, molten metal supply pipes in die casting to obtain large castings, gas injection nozzles in molten metal scouring, and even thermoelectric Applications include twin pipes and supply pipes in gas combustion systems.

【0010】以下、本発明の製造方法を、上記のごとく
窒化珪素系セラミックスより構成さ長尺な管状体を複数
個接合する場合を例にとり、より詳細に説明する。
Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be explained in more detail by taking as an example the case where a plurality of elongated tubular bodies made of silicon nitride ceramics are joined together as described above.

【0011】本発明において、用いられる短尺な管状部
材は、押出成形法、スリップキャスト法、CIP法等の
公知の種々の成形方法によって作成することが可能であ
る。このような各種の成形方法によって所望の形状を付
与された素地を得、常法に基づき焼成する。なお、必要
に応じて焼成の前後においてさらに二次加工することは
可能である。さらに、このような短尺な管状部材の接合
端面は、Rmax が10μm未満、より好ましくは8
μm未満とされることがより良好な接合を達成する上か
ら望まれる。
[0011] In the present invention, the short tubular member used can be produced by various known molding methods such as extrusion molding, slip casting, and CIP. A base material having a desired shape is obtained by such various molding methods, and then fired according to a conventional method. Note that it is possible to further perform secondary processing before and after firing, if necessary. Furthermore, the joining end surface of such a short tubular member has an Rmax of less than 10 μm, more preferably 8 μm.
It is desirable that the thickness be less than μm in order to achieve better bonding.

【0012】本発明においては、次に接合に供される複
数の管状部材の接合端面の少なくとも一方にセラミック
ス系接着剤を塗布する。接合端面へのセラミックス系接
着剤の塗布は、該セラミックス系接着剤(粉末)を適当
な展開溶剤と混合してスラリー状とし、これをスプレー
、浸漬、あるいはハケ塗りなどにより行ない得る。
In the present invention, a ceramic adhesive is then applied to at least one of the joining end surfaces of the plurality of tubular members to be joined. The ceramic adhesive can be applied to the joint end face by mixing the ceramic adhesive (powder) with a suitable developing solvent to form a slurry, and applying the slurry by spraying, dipping, or brushing.

【0013】このように接合端面にセラミックス系接着
剤を塗布された複数の短尺なセラミックス管状部材11
は、次に図1および図2に示すように直列状に配される
。この際、本発明においては、前記したようにセラミッ
クス管状部材11の内部に接続部整合用ロッド12を挿
通しておく。図1および図2に示すようにこの接続部整
合用ロッド12は、少なくとも上記管状部材相互の接続
部13を含む位置に配されておけばよく、複数の管状部
材11の全長にわたり存在する必要はない。また3つ以
上のセラミックス管状部材11を直列状に配しその接続
部13が複数となる場合にあっては、図示してはいない
が、接続部整合用ロッド12が複数本となるものであっ
ても構わない。なお、この接続部整合用ロッド12とし
ては、前記したようにグラファイトから構成されるもの
が好ましいが、さらにこの接続部整合用ロッド12の表
面に窒化硼素粉末、タルク(滑石)等を、セラミックス
管状部材11内部への該接続部整合用ロッド12の挿入
に先立ち、付着させておくことが望ましく、これにより
接続部整合用ロッド12と接着剤ないし管状部材11を
構成するセラミックスとの反応をより効果的に防止する
ことができる。
As described above, a plurality of short ceramic tubular members 11 are coated with a ceramic adhesive on their joint end surfaces.
are then arranged in series as shown in FIGS. 1 and 2. At this time, in the present invention, the connecting portion alignment rod 12 is inserted into the ceramic tubular member 11 as described above. As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting portion alignment rod 12 may be disposed at a position that includes at least the connecting portions 13 between the tubular members, and does not need to be present over the entire length of the plurality of tubular members 11. do not have. Furthermore, in the case where three or more ceramic tubular members 11 are arranged in series and there are a plurality of connection parts 13, there may be a plurality of connection part alignment rods 12, although not shown. I don't mind. It should be noted that this connecting portion alignment rod 12 is preferably made of graphite as described above, but the surface of this connecting portion alignment rod 12 is further coated with boron nitride powder, talc (talc), etc., in the form of a ceramic tube. It is desirable to attach the rod 12 for connecting portion alignment before inserting it inside the member 11, thereby making the reaction between the rod 12 for connecting portion aligning and the adhesive or the ceramics constituting the tubular member 11 more effective. can be prevented.

【0014】続いてこのように内部に接続部整合用ロッ
ド12を配した状態で、接続しようとする複数の管状部
材11を相互に圧接するように軸方向に沿って加圧する
。この加圧は、図1に示すように複数の管状部材11の
一方の最端部に対する当接面となる最端部当接部材14
を固定し、他方の最端部に対する当接面となる最端部当
接部材15を上記一方の最端部側へと加圧移動させるこ
とによっても、あるいは図2に示すように複数の管状部
材11の双方の当接面となる最端部当接部材16および
17をそれぞれ複数の管状部材11の中心部側へと加圧
移動させることによっても行ない得る。なお、この加圧
力としては使用する管状部材11を構成するセラミック
スおよびセラミックス系接着剤の種類等によって左右さ
れるが、管状部材11が窒化珪素系セラミックスより構
成されている場合には10〜30kgf/cm2 、よ
り好ましくは10〜20kgf/cm2 程度の加圧力
であることが望まれる。なお、このように複数の管状部
材11を相互に圧接する方向に比較的大きな力で加圧し
ても、接続部整合用ロッド12の存在により接続部13
における各セラミックス管状部材11の接合端面同志の
整合性は確証される。
[0014] Subsequently, with the connecting portion alignment rods 12 disposed inside as described above, the plurality of tubular members 11 to be connected are pressurized along the axial direction so as to press against each other. As shown in FIG.
Alternatively, as shown in FIG. 2, a plurality of tubular This can also be achieved by pressing and moving the endmost abutting members 16 and 17, which are the abutting surfaces of both members 11, toward the center of the plurality of tubular members 11, respectively. Note that this pressing force depends on the type of ceramic and ceramic adhesive used to make up the tubular member 11, but if the tubular member 11 is made of silicon nitride ceramic, it is 10 to 30 kgf/. It is desired that the pressing force be about 10 to 20 kgf/cm2, more preferably about 10 to 20 kgf/cm2. Note that even if a relatively large force is applied in the direction of pressing the plurality of tubular members 11 to each other in this way, the presence of the connecting portion alignment rod 12 causes the connecting portions 13
The consistency of the joining end surfaces of each ceramic tubular member 11 is confirmed.

【0015】そしてこのような加圧状態を保ったまま、
接続部13に塗布されたセラミックス系接着剤の結合温
度に接続部13を加熱する。この加熱処理の方法として
は、図1に示すように比較的大きなホットゾーン18を
有する加熱炉(図示せず)を用いて、接続される複数の
管状部材11の全体(複数の接続部13を含む)を加熱
する方法、あるいは図2に示すように比較的小さなホッ
トゾーン19を有する加熱炉(図示せず)を用いて、管
状部材11同志の接続部13近傍のみを局部的に加熱す
る方法のいずれを用いることも可能である。前者の方法
の場合、比較的短い、例えば長さ300mm以下の管状
部材11を一度に複数接続しようとする場合に有利であ
り、一方、後者の方法の場合、比較的長い、例えば長さ
300mmを越える管状部材11を2ないし3本程度接
続しようとする場合に有利である。なお、図1に示すよ
うに接続される複数の管状部材11の全体を加熱する方
法においては、最端部当接部材14および15もこの加
熱処理に曝されることとなるために、十分な耐熱性を有
するとともにこの加熱条件下で管状部材11を構成する
セラミックスと反応性を示さないことが必要とされ、例
えばグラファイトなどから構成されることが望まれる。 図2に示すように局部的に加熱する方法においては、最
端部当接部材16および17は、直接加熱処理に曝され
ることはないので、これら部材16および17は、例え
ば鉄鋼等により構成しても十分に機能する。
[0015] While maintaining this pressurized state,
The connecting portion 13 is heated to the bonding temperature of the ceramic adhesive applied to the connecting portion 13. As a method for this heat treatment, as shown in FIG. ), or as shown in FIG. 2, using a heating furnace (not shown) having a relatively small hot zone 19, to locally heat only the vicinity of the joint 13 of the tubular members 11. It is also possible to use either. The former method is advantageous when connecting a plurality of relatively short tubular members 11, for example, 300 mm or less in length, while the latter method is advantageous when connecting relatively long tubular members 11, for example, 300 mm or less in length. This is advantageous when connecting two or three tubular members 11 that go over each other. In addition, in the method of heating the entire plurality of connected tubular members 11 as shown in FIG. 1, the endmost abutting members 14 and 15 are also exposed to this heat treatment. It is required to have heat resistance and not to exhibit reactivity with the ceramics constituting the tubular member 11 under this heating condition, and is preferably made of, for example, graphite. In the method of locally heating as shown in FIG. 2, the endmost contact members 16 and 17 are not directly exposed to heat treatment, so these members 16 and 17 are made of, for example, steel. It works well even though.

【0016】また、このような加熱処理の条件としては
、管状部材11を構成するセラミックスおよび使用され
るセラミックス系接着剤の種類によって左右されるもの
であるが、例えば管状部材11が窒化珪素系セラミック
スにより構成されている場合、窒素雰囲気中で1500
〜1700℃程度に加熱保持することが望まれる。
Further, the conditions for such heat treatment depend on the type of ceramic constituting the tubular member 11 and the ceramic adhesive used. For example, if the tubular member 11 is made of silicon nitride ceramic, 1500 in a nitrogen atmosphere
It is desirable to maintain the temperature at about 1700°C.

【0017】さらに本発明の製造方法、特に図2に示す
ような態様においては、接続しようとする管状部材11
として、上記したように押出成形法、スリップキャスト
法、冷間静水圧(CIP)成形法等の成形法によって得
られたもののみならず、これらの成形法によって得られ
た短尺な管状部材11を例えば図1に示すようにして一
端接合して得られたものをさらに用いることも可能であ
る。従って、本発明の製造方法によって得られるセラミ
ックス管状体の長さは、接合に使用される加熱炉が配さ
れる場所の大きさによってのみ限定されるものとなり、
例えば、2mを越える長さのセラミックス管状体が本発
明の製造方法によって精度高くかつ容易に製造できるも
のである。
Furthermore, in the manufacturing method of the present invention, particularly in the embodiment shown in FIG.
As described above, not only those obtained by molding methods such as extrusion molding, slip casting, and cold isostatic pressure (CIP) molding, but also short tubular members 11 obtained by these molding methods are used. For example, it is also possible to further use a material obtained by joining one end as shown in FIG. 1. Therefore, the length of the ceramic tubular body obtained by the manufacturing method of the present invention is limited only by the size of the place where the heating furnace used for joining is placed.
For example, a ceramic tubular body with a length exceeding 2 m can be manufactured easily and with high precision by the manufacturing method of the present invention.

【0018】さらに本発明の長尺なセラミックス管状体
の製造方法において、例えば接続しようとする管状部材
11の直径が小さい場合などには、図3ないしは図4に
示すような構成を有する治具を用いることにより、一回
の操作で同時に複数の長尺なセラミックス管状体を得る
ことが可能となる。
Furthermore, in the method of manufacturing a long ceramic tubular body of the present invention, for example, when the diameter of the tubular member 11 to be connected is small, a jig having a structure as shown in FIGS. 3 or 4 may be used. By using this method, it becomes possible to simultaneously obtain a plurality of elongated ceramic tubular bodies in one operation.

【0019】図3に示される治具において、グラファイ
ト製の複数の接続部整合用ロッド12は、その下端部を
底部保持板24に設けられた複数の貫通穴26にそれぞ
れ挿入されている。一方、同様に接続部整合用ロッド1
2の上端部には、上部保持板25に設けられた複数の貫
通穴27がそれぞれ嵌合する。また前記底部保持板24
および上部保持板25の外方には、接続部整合用ロッド
12の軸方向に沿ってそれぞれ中心部に向って加圧する
ローディングラム28,29が当接している。なお、上
記貫通穴26および27は、いずれも接続部整合用ロッ
ド12の外径よりもわずかに大きな口径を有するものと
され、具体的には両者のクリアランスが0.3〜0.5
mm、より好ましくは0.1〜0.2mm程度とされて
いる。この治具において、まず複数の接続部整合用ロッ
ド12の下端部を底部保持板24に設けられた複数の貫
通穴26にそれぞれ挿入すると、接続部整合用ロッド1
2の下端面が底部保持板24に外方において当接するロ
ーディングラム28の上面に当接する位置で、それ以上
の進入を阻止される、接続部整合用ロッド12は丁度底
部保持板24に立設固定されたような状態となる。この
状態で、複数の接続部整合用ロッド12のそれぞれに図
1に示すように複数の管状部材11を挿通する。複数の
管状部材11の最下端面は、接続部整合用ロッド12の
外周まわりにおいて底部保持板24の上面に当接する。 ここで、複数の接続部整合用ロッド12の上端部が複数
の貫通穴27にそれぞれ挿通するように上部保持板25
を上方より降下させる。複数の管状部材11の最上端面
は、接続部整合用ロッド12の外周まわりにおいて上部
保持板24の下面に当接するため、各接続部整合用ロッ
ド12に挿通された複数の管状部材11は、底部保持板
24と上部保持板25とによって挟持される。従って、
双方のローディングラム28,29によって中心部に向
って加圧すると、複数の管状部材11はこの加圧力を受
け相互に圧接される。一方、接続部整合用ロッド12の
上端部は、上方のローディングラム29に当接していな
いために接続部整合用ロッド12は、この加圧力を受け
ない。そしてこのように複数の管状部材11を相互に圧
接する状態を保ちながら、上記したように加熱処理する
ものである。なお、この図3に示される治具においては
、図1に示す場合と同様に比較的大きなホットゾーン1
8を有する加熱炉(図示せず)を用いて、接続される複
数の管状部材11の全体を加熱するために、底部保持板
24、上部保持板25ならびにローディングラム28お
よび29はいずれもグラファイトにより構成されている
In the jig shown in FIG. 3, a plurality of graphite connecting portion alignment rods 12 have their lower ends inserted into a plurality of through holes 26 provided in a bottom holding plate 24, respectively. On the other hand, similarly, the connecting part alignment rod 1
A plurality of through holes 27 provided in the upper holding plate 25 fit into the upper end portions of the upper holding plate 25, respectively. In addition, the bottom holding plate 24
Loading rams 28 and 29 are in contact with the outer side of the upper holding plate 25, respectively, for applying pressure toward the center along the axial direction of the connecting portion alignment rod 12. Note that both of the through holes 26 and 27 have a diameter slightly larger than the outer diameter of the connecting portion alignment rod 12, and specifically, the clearance between the two is 0.3 to 0.5.
mm, more preferably about 0.1 to 0.2 mm. In this jig, when the lower ends of the plurality of connection part alignment rods 12 are respectively inserted into the plurality of through holes 26 provided in the bottom holding plate 24, the connection part alignment rods 12 are inserted into the plurality of through holes 26 provided in the bottom holding plate 24.
The connecting portion alignment rod 12 is installed exactly at the bottom holding plate 24 and is prevented from further advancing at a position where the lower end surface of the rod 12 contacts the upper surface of the loading ram 28 which contacts the bottom holding plate 24 outwardly. It appears to be fixed. In this state, the plurality of tubular members 11 are inserted into each of the plurality of connecting portion alignment rods 12 as shown in FIG. The lowermost end surfaces of the plurality of tubular members 11 abut against the upper surface of the bottom holding plate 24 around the outer periphery of the connecting portion alignment rod 12 . Here, the upper holding plate 25 is inserted so that the upper end portions of the plurality of connecting portion alignment rods 12 are respectively inserted into the plurality of through holes 27.
descend from above. The uppermost end surfaces of the plurality of tubular members 11 come into contact with the lower surface of the upper holding plate 24 around the outer periphery of the connection part alignment rod 12, so that the plurality of tubular members 11 inserted through each connection part alignment rod 12 It is held between the holding plate 24 and the upper holding plate 25. Therefore,
When pressure is applied toward the center by both loading rams 28 and 29, the plurality of tubular members 11 receive this pressure and are brought into pressure contact with each other. On the other hand, since the upper end of the connecting portion alignment rod 12 does not come into contact with the upper loading ram 29, the connecting portion aligning rod 12 does not receive this pressing force. Then, while maintaining the plurality of tubular members 11 in pressure contact with each other in this manner, the heat treatment is performed as described above. Note that the jig shown in FIG. 3 has a relatively large hot zone 1 as in the case shown in FIG.
The bottom holding plate 24, the top holding plate 25, and the loading rams 28 and 29 are all made of graphite in order to heat the entire plurality of connected tubular members 11 using a heating furnace (not shown) having It is configured.

【0020】図4に示す治具においては、接続部整合用
ロッド12を立設保持するために底部保持板24に設け
られた保持穴30(図3に示す治具の貫通穴26に相当
する。)が、底部保持板24を貫通しておらず、接続部
整合用ロッド12の下端部が底部保持板24に当接保持
されている以外は、図3に示す治具とほぼ同様の構成を
有しており、同様に使用される。なお、この図4に示さ
れる治具においては、図2に示す場合と同様に比較的小
きなホットゾーン19を有する加熱炉(図示せず)を用
いて、接続部13の近傍のみを局部的に加熱するもので
あり、底部保持板24、上部保持板25ならびにローデ
ィングラム28および29はいずれも直接熱に曝される
ことがないためにこれらはいずれも鉄鋼により構成され
ている。
In the jig shown in FIG. 4, a holding hole 30 (corresponding to the through hole 26 of the jig shown in FIG. ) does not pass through the bottom holding plate 24, and the lower end of the connecting part alignment rod 12 is held in contact with the bottom holding plate 24, but the jig has almost the same configuration as the jig shown in FIG. and is used in the same way. Note that in the jig shown in FIG. 4, a heating furnace (not shown) having a relatively small hot zone 19 is used to locally heat only the vicinity of the connection part 13, as in the case shown in FIG. Since the bottom holding plate 24, the top holding plate 25, and the loading rams 28 and 29 are not directly exposed to heat, they are all made of steel.

【0021】[0021]

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに具体的に説
明する。 実施例1 単軸押出し成形法により成形後焼結して得られた長さ3
0mm、外径19mm、肉厚2mmのサイアロンよりな
る短尺な管状部材から、60本のグラファイト製接続部
整合用ロッドを有する図3に示すような治具を用いて長
尺な管状体を得た。この治具の各接続部整合用ロッドに
、各接合端面に接着剤を塗布してなる上記短尺な管状部
材10本をそれぞれ挿通し、各管状部材に10kgf/
cm2の圧力が加わるように両端のローディングラムよ
り総計642kgfの負荷をかけながら、この治具全体
を囲むホットゾーンを有するホットプレス加熱炉にて窒
素雰囲気下1600℃で20分間加熱して接合を行なっ
た。これにより長さ約300mmのサイアロン管状体が
60本一度に製造できた。なおこれらのサイアロン管状
体における接合部のズレは、平均で0.25mmであっ
た。
[Examples] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 Length 3 obtained by sintering after molding by uniaxial extrusion method
A long tubular body was obtained from a short tubular member made of Sialon with a diameter of 0 mm, an outer diameter of 19 mm, and a wall thickness of 2 mm using a jig as shown in Fig. 3 having 60 graphite connection alignment rods. . The 10 short tubular members, each of which has adhesive applied to each joining end surface, are inserted into each of the connection alignment rods of this jig, and each tubular member has a load of 10 kgf/
While applying a total load of 642 kgf from the loading rams at both ends so as to apply a pressure of cm2, the jig was heated at 1600°C for 20 minutes in a nitrogen atmosphere in a hot press heating furnace with a hot zone surrounding the entire jig to perform bonding. Ta. As a result, 60 sialon tubular bodies each having a length of about 300 mm could be manufactured at one time. Note that the deviation of the joints in these sialon tubular bodies was 0.25 mm on average.

【0022】実施例2 実施例1で得られた長さ約300mmのサイアロン管状
体2本を、図2に示すようにして相互に接続し、さらに
実施例1で得られた別のサイアロン管状体を同様にして
接続する操作をその後5回繰返して長さ2.1mのサイ
アロン管状体を得た。なお、接続操作における加熱を比
較的小さなホットゾーンを有するホットプレス加熱炉を
用いて局所的に行なった以外は、接続操作において用い
た接着剤、加圧力、および熱処理条件は実施例1と同様
にした。このようにして得られたサイアロン管状体にお
ける接合部のズレは、平均で0.6mmであった。
Example 2 Two sialon tubular bodies each having a length of about 300 mm obtained in Example 1 were connected to each other as shown in FIG. The same connecting operation was then repeated five times to obtain a Sialon tubular body with a length of 2.1 m. The adhesive, pressure, and heat treatment conditions used in the connection operation were the same as in Example 1, except that the heating in the connection operation was performed locally using a hot press heating furnace with a relatively small hot zone. did. The deviation of the joint in the sialon tubular body thus obtained was 0.6 mm on average.

【0023】実施例3 CIP法によって得られた内径70mm、外径70mm
、長さ700mmのサイアロン管状部材2本を、図2に
示すようにして相互に接続し、長さ1.4mのサイアロ
ン管状体を得た。なおこの接続操作において用いた接着
剤、加圧力、および熱処理条件は実施例2と同様にした
。このようにして得られたサイアロン管状体における接
合部のズレは、平均で0.3mmであった。
Example 3 Inner diameter 70 mm and outer diameter 70 mm obtained by CIP method
Two sialon tubular members each having a length of 700 mm were connected to each other as shown in FIG. 2 to obtain a sialon tubular body having a length of 1.4 m. Note that the adhesive, pressure, and heat treatment conditions used in this connection operation were the same as in Example 2. The deviation of the joint in the sialon tubular body thus obtained was 0.3 mm on average.

【0024】実施例4 CIP法によって得られた内径150mm、外径170
mmの長さ250mmのサイアロン管状部材3本と、C
IP法によって得られた内径150mm、外径170m
mの長さ200mmのサイアロン管状部材1本を、図2
に示すようにして順次相互に接続し、3回の接続操作に
よって長さ950mmのサイアロン管状体を得た。なお
これらの接続操作において用いた接着剤、加圧力、およ
び熱処理条件は実施例2と同様にした。このようにして
得られたサイアロン管状体における接合部のズレは、平
均で0.5mmであり、極めて精度が高く2次加工をほ
とんど必要としないものであった。
Example 4 Inner diameter 150 mm and outer diameter 170 mm obtained by CIP method
Three sialon tubular members with a length of 250 mm, and C
Inner diameter 150mm, outer diameter 170m obtained by IP method
Figure 2 shows one sialon tubular member with a length of 200 mm.
They were successively connected to each other as shown in Figure 3, and a sialon tubular body having a length of 950 mm was obtained by performing the connecting operation three times. The adhesive, pressure, and heat treatment conditions used in these connection operations were the same as in Example 2. The deviation of the joint in the sialon tubular body thus obtained was 0.5 mm on average, and was extremely accurate, requiring almost no secondary processing.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
の方法、すなわち加圧押出法、スリップキャスト法およ
びCIP法などでは製造困難であった長尺なセラミック
ス管状体を容易に製造でき、肉厚等の形状の制御が容易
である短尺な管状部材を従来の成形法を用いて得、これ
らを接合部整合用ロッドを用いることにより整合性高く
接続するものであるので、得られるセラミックス管状体
は、その長さに影響されることなく、全長を通して均一
な肉厚を有し、その歪み、変形もないものとなる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to easily manufacture long ceramic tubular bodies, which have been difficult to manufacture using conventional methods such as pressure extrusion, slip casting, and CIP. , a short tubular member whose shape such as wall thickness can be easily controlled is obtained using a conventional molding method, and these are connected with high consistency by using a joint alignment rod. The tubular body has a uniform wall thickness throughout its entire length without being affected by its length, and is free from distortion and deformation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】は本発明の長尺なセラミックス管状体の製造方
法の一実施態様における接合工程を模式的に示す図面、
FIG. 1 is a drawing schematically showing a joining step in an embodiment of the method for manufacturing a long ceramic tubular body of the present invention;

【図2】は本発明の長尺なセラミックス管状体の製造方
法の別の実施態様における接合工程を模式的に示す図面
FIG. 2 is a drawing schematically showing a joining step in another embodiment of the method for manufacturing a long ceramic tubular body of the present invention;

【図3】は本発明の長尺なセラミックス管状体の製造方
法のさらに別の実施態様における接合工程を模式的に示
す図面、
FIG. 3 is a drawing schematically showing a joining step in yet another embodiment of the method for manufacturing a long ceramic tubular body of the present invention;

【図4】は本発明の長尺なセラミックス管状体の製造方
法のさらに別の実施態様における接合工程を模式的に示
す図面である。
FIG. 4 is a drawing schematically showing a joining step in yet another embodiment of the method for manufacturing a long ceramic tubular body of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…管状部材、12…接続部整合用ロッド、13…接
続部、14,15,16,17…最端部当接部材、18
,19…ホットゾーン、24…底部保持板、25…上部
保持板、26,27…貫通穴、28,29…ローディン
グラム、30…保持穴。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Tubular member, 12... Connecting part alignment rod, 13... Connecting part, 14, 15, 16, 17... Endmost part abutting member, 18
, 19... Hot zone, 24... Bottom holding plate, 25... Upper holding plate, 26, 27... Through hole, 28, 29... Loading ram, 30... Holding hole.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  セラミックス焼結体よりなる短尺な複
数の管状部材を該管状部材の軸方向に沿って直列状に配
し、上記複数の管状部材の少なくとも一方の最端部より
これら管状部材を相互に圧接するように軸方向に沿って
加圧しながら少なくとも管状部材同志の接続部を加熱処
理して、該管状部材の接続端面に付与されたセラミック
ス系接着剤により管状部材を相互に接合させて長尺なセ
ラミックス管状体を製造する方法であって、上記操作時
において、上記管状部材の内部に接続部整合用ロッドを
挿通して少なくとも上記管状部材相互の接続部を含む位
置にこのロッドを存在させておくことを特徴とする長尺
なセラミックス管状体の製造方法。
1. A plurality of short tubular members made of a ceramic sintered body are arranged in series along the axial direction of the tubular members, and these tubular members are inserted from the outermost end of at least one of the plurality of tubular members. At least the connecting portions of the tubular members are heat-treated while applying pressure along the axial direction so as to bring them into pressure contact with each other, and the tubular members are bonded to each other using a ceramic adhesive applied to the connecting end surfaces of the tubular members. A method for manufacturing a long ceramic tubular body, wherein during the above operation, a connecting portion alignment rod is inserted into the interior of the tubular member so that the rod is present at a position that includes at least the connecting portions between the tubular members. A method for manufacturing a long ceramic tubular body, characterized in that it is left to stand.
【請求項2】  前記接続部整合用ロッドがグラファイ
トから構成されるものである請求項1に記載の長尺なセ
ラミックス管状体の製造方法。
2. The method for manufacturing a long ceramic tubular body according to claim 1, wherein the connecting portion alignment rod is made of graphite.
JP43291A 1991-01-08 1991-01-08 Production of long ceramic pipe Withdrawn JPH04270178A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016007570A (en) * 2014-06-24 2016-01-18 三菱化学株式会社 Connection apparatus and connection method by means of heat-shrinkable tube

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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