JPH04331108A - 焼結体薄板の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属又はセラミックスの
原料粉末を焼結して薄板を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、セラミックス製品は原料粉末の
圧粉体を焼結することによって製造されている。つまり
、セラミックス製品は所謂粉末冶金法によって製造され
る。さらに、金属製品の場合、圧延、切削等の加工が困
難であると、セラミックス製品と同様にして粉末冶金法
によって製造されることが少なくない。粉末冶金法では
、一般に原料粉末を金型に装入して、上下方向から加圧
することによって圧粉体を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、粉末冶金法
において得られる圧粉体では、その形状に種々の制約が
あり、特に、薄板形状の場合には、原料粉末を均一に充
填することが困難である等の理由によって成形可能な圧
粉体の面積に制約がある。上述の点を考慮して、薄板状
の圧粉体を得る方法として所謂ドクターブレード法が知
られている。しかしながら、この方法では、圧粉体の厚
さを所定値以上とすることが困難である。つまり、薄板
状圧粉体の厚みを厚くすることが難しい。

【０００４】さらに、焼結体薄板を成形する際、ブロッ
ク状の焼結体を製造し、このブロック状焼結体を所定の
厚さにスライスする方法も行われているが、この方法を
用いた場合、内周刃切断装置等の設備が必要となり、コ
ストアップとなってしまうという問題点がある。

【０００５】加えて、粉末冶金法で薄板状製品を製造す
る際、次の問題点がある。一般に、焼結工程では、圧粉
体はセラミックス台板等に載置された状態で、焼結炉に
装入される。この際、圧粉体の面積が広くなるほど、台
板一枚当りの圧粉体載置数が少なくなり、この結果、製
品一個当りの製造コストが上昇してしまう。製造コスト
低下のため、圧粉体を積み重ねた状態で焼結を行うこと
もあるが、この際には、焼結過程で圧粉体同士の接着が
発生し、歩留まりが低下してしまうという問題点がある
。本発明の目的は高品質でしかも低コストで焼結体薄板
を得ることのできる製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、原料粉
末及びバインダーを含む成形用混合物をロール圧延によ
って所定の厚さのシート体とする第１の工程と、該シー
ト体を脱脂焼結して焼結体薄板を得る第２の工程とを備
え、前記第１の工程では、一対のロールが用いられ、該
ロールの表面には所定の間隔で複数の凹部が形成されて
おり、該ロールによって前記シート体表面に複数の突起
部が形成され、前記第２の工程では前記シート体を積み
重ねて脱脂焼結を行うようにしたことを特徴とする焼結
体薄板の製造方法が得られる。ここで、原料粉末として
は、例えば、各種セラミックス及び金属が挙げられる。 また、バインダーとしては、例えば、ポリエチレン、各
種のアクリル系ポリマー、パラフィンワックス等の熱可
塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、メチルセル
ロース等の水溶性バインダーの水溶液が挙げられる。

【０００７】

【実施例】以下本発明について実施例によって説明する
。まず、平均粒径約０．４μｍのＮｉ−Ｚｎ系フェライ
トの仮焼粉を９０重量％（ｗｔ％）、融点６０℃のパラ
フィンワックスを６ｗｔ％、平均分子量が約１６０，０
００の低密度ポリエチレンを２ｗｔ％、酢酸ビニル含量
が１１％で平均分子量が約１１０，０００のエチレン−
酢酸ビニル共重体を２ｗｔ％それぞれ秤量して、加圧ニ
ーダーによって温度１３０℃で１時間混練して混合物と
した。この混合物を回転刃が装備された押出機で径φ４
ｍｍ、長さ約５ｍｍのペレットとし、これを成形用原料
とした。

【０００８】次に、この成形原料をロール圧延によって
シート状に成形した。このロール圧延では一対のロール
の一方にはその表面に周期的に（所定の間隔で）凹部が
形成されており、この結果、図１に示す形状のシート体
１１が得られた。このシート体１１は厚さ１ｍｍ、幅７
０ｍｍで、５ｍｍの間隔をおいて高さ０．２ｍｍの突起
部１２が形成されている。上記のロール内にはカートリ
ッジヒーターが挿入されており、このカートリッジヒー
ターによってロール表面は所用の温度に設定される。こ
こで、ロール表面温度は１３０℃に設定される。上述の
ようにして成形したシート体を長さ１５０ｍｍに切断し
、焼結に供する成形体とした。

【０００９】この成形体を５段積み重ねた状態（図２に
示す状態）で温度１２００℃で３時間焼結した。この焼
結の結果、突起部で接着現象が認められたものの簡単に
剥離することができ、焼結体には割れ等の不良は全く見
られなかった。その後、各焼結体に切断及び研磨加工を
施し、５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．５ｍｍの薄板焼結体を
得た。

【００１０】比較のため、上述の実施例と同様に調整し
た成形用原料を、表面に凹部が形成されていないロール
を使用して、幅７０ｍｍ、厚さ１ｍｍのシート体に成形
した。そして、長さ１５０ｍｍ毎に切断して複数の成形
体を得た。そして、これら成形体を積み重ねて、実施例
と同様の条件で焼結した。その結果、焼結体２０個中１
６個に接着が見られ、剥離したところ、全てに割れが発
生して製品とすることができなかった。本実施例では、
バインダーとして熱可塑性樹脂を用いたためロールを加
熱したが、熱硬化性樹脂又は水溶性のバインダーを用い
た場合加熱する必要はない。つまり、加熱ロールを用い
る必要はない。なお、成形体（シート体）が多量のバイ
ンダーを含む場合には、脱脂過程でバインダーの熱分解
生成物が速やかに外部に拡散していくことが必要である
が、本発明では、上述のように、突起部を用いてシート
体を積み重ねているから、つまり、シート体間に僅かの
隙間が存在するから、脱脂過程で熱分解生成物を速やか
に外部に拡散することができる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではロール
圧延によってシート体上に突起部を形成し、これらシー
ト体を積み重ねて焼結するようにしたため、焼結の際、
焼結体同士の接着が少なく、接着した場合にも、極めて
容易にしかも割れが発生することなく焼結体を剥離する
ことができ、その結果、高品質でしかも低コストで焼結
体薄板を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロール圧延後の成形体（シート体）の一実施例
を概略的に示す図である。

【図２】成形体を焼結炉に装入する際の積み重ね状態を
示す図である。

【符号の説明】

１１　　成形体（シート体） １２　　突起部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原料粉末及びバインダーを含む成形用
   混合物をロール圧延によって所定の厚さのシート体とす
   る第１の工程と、該シート体を脱脂焼結して焼結体薄板
   を得る第２の工程とを備え、前記第１の工程では、一対
   のロールが用いられ、該ロールの少なくとも一方の表面
   には所定の間隔で複数の凹部が形成されており、該ロー
   ルによって前記シート体の少なくとも一表面に複数の突
   起部が形成され、前記第２の工程では前記シート体を積
   み重ねて脱脂焼結を行うようにしたことを特徴とする焼
   結体薄板の製造方法。