JPH04357003A - 多孔質ｐｚｔセラミックスの製造方法 - Google Patents
多孔質ｐｚｔセラミックスの製造方法Info
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- JPH04357003A JPH04357003A JP2401100A JP40110090A JPH04357003A JP H04357003 A JPH04357003 A JP H04357003A JP 2401100 A JP2401100 A JP 2401100A JP 40110090 A JP40110090 A JP 40110090A JP H04357003 A JPH04357003 A JP H04357003A
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Landscapes
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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、水中音響センサ用高感
度ハイドロホンに用いる多孔質ＰＺＴセラミックスの製
造方法に関するものである。
度ハイドロホンに用いる多孔質ＰＺＴセラミックスの製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、水中音響センサ用のハイドロホン
の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックス
（ＰＺＴセラミックスと称されている）、ＰＺＴセラミ
ックスとエポキシ樹脂等のプラスチックとの複合体、あ
るいはＰＺＴセラミックスと空気との複合体（すなわち
、多孔質ＰＺＴセラミックス）などの圧電性材料が用い
られていた。そのハイドロホンの製造方法はこれらの多
孔質ＰＺＴセラミックスを指定の形状に加工し、表面に
銀焼き付け等により電極を形成し、樹脂封止等により耐
水性構造としていた。
の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックス
（ＰＺＴセラミックスと称されている）、ＰＺＴセラミ
ックスとエポキシ樹脂等のプラスチックとの複合体、あ
るいはＰＺＴセラミックスと空気との複合体（すなわち
、多孔質ＰＺＴセラミックス）などの圧電性材料が用い
られていた。そのハイドロホンの製造方法はこれらの多
孔質ＰＺＴセラミックスを指定の形状に加工し、表面に
銀焼き付け等により電極を形成し、樹脂封止等により耐
水性構造としていた。
【０００３】これらの圧電性材料のうち、多孔質ＰＺＴ
セラミックス材料はカーボンまたはプラスチック等の空
孔形成剤を含んでおり、その多孔質ＰＺＴセラミックス
の製造方法は空孔形成剤をセラミックス材料と均一に混
合し、成形し、焼成して空孔形成剤を消失させて多孔質
のＰＺＴセラミックスを得ていた。そして、空孔率の大
きいほど感度が良いハイドロホンが得られていた。
セラミックス材料はカーボンまたはプラスチック等の空
孔形成剤を含んでおり、その多孔質ＰＺＴセラミックス
の製造方法は空孔形成剤をセラミックス材料と均一に混
合し、成形し、焼成して空孔形成剤を消失させて多孔質
のＰＺＴセラミックスを得ていた。そして、空孔率の大
きいほど感度が良いハイドロホンが得られていた。
【０００４】この多孔質ＰＺＴセラミックスの具体的な
成形方法としては、ＰＺＴ仮焼粉、カーボン粒子、分散
剤、バインダー、水からなるスラリーを作製し、このス
ラリーを濾紙等の透水性のシートを底に敷いた成形型に
流し込み、成形型の底よりアスピレーター等の真空吸引
装置で吸引脱水し成形体を得る方法がある。また上記ス
ラリーを石膏型に流し込み、石膏の吸水作用により脱水
し成形体とする方法もある。これらの成形方法は泥漿鋳
込み成形法と称されている。
成形方法としては、ＰＺＴ仮焼粉、カーボン粒子、分散
剤、バインダー、水からなるスラリーを作製し、このス
ラリーを濾紙等の透水性のシートを底に敷いた成形型に
流し込み、成形型の底よりアスピレーター等の真空吸引
装置で吸引脱水し成形体を得る方法がある。また上記ス
ラリーを石膏型に流し込み、石膏の吸水作用により脱水
し成形体とする方法もある。これらの成形方法は泥漿鋳
込み成形法と称されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた泥漿鋳込み成形法により成形体を製造する方法にお
いては、スラリー中に含まれる水分を脱水しなければな
らない。この脱水工程において、スラリー中の水分の量
が少ないとスラリーの粘度が大きくなり、このようなス
ラリーを成形型に流し込むと、同時に巻き込んだ空気が
気泡として残留し、カーボン粒子による空孔以外の空孔
が生じ空孔率の変動となり、品質が一定とならない。ま
た、空孔が増えることで機械的強度の低下の原因となる
。このような不都合を避けるためにスラリー中の水分を
増してスラリーの粘度を小さくすると、脱水工程に長時
間要するとともに、カーボン粒子とＰＺＴ粉体との比重
の差によりそれらの分離が起きやすく、成形品の密度が
不均一となる。このような成形品を焼成すると焼成体に
変形やクラックが発生したり、焼成体の空孔分布が不均
一になったりする。
べた泥漿鋳込み成形法により成形体を製造する方法にお
いては、スラリー中に含まれる水分を脱水しなければな
らない。この脱水工程において、スラリー中の水分の量
が少ないとスラリーの粘度が大きくなり、このようなス
ラリーを成形型に流し込むと、同時に巻き込んだ空気が
気泡として残留し、カーボン粒子による空孔以外の空孔
が生じ空孔率の変動となり、品質が一定とならない。ま
た、空孔が増えることで機械的強度の低下の原因となる
。このような不都合を避けるためにスラリー中の水分を
増してスラリーの粘度を小さくすると、脱水工程に長時
間要するとともに、カーボン粒子とＰＺＴ粉体との比重
の差によりそれらの分離が起きやすく、成形品の密度が
不均一となる。このような成形品を焼成すると焼成体に
変形やクラックが発生したり、焼成体の空孔分布が不均
一になったりする。
【０００６】本発明は、以上述べた問題点を解決するた
めに、水中音響センサ用の高感度ハイドロホンに用いる
多孔質ＰＺＴセラミックスの泥漿鋳込み成形法を用いた
製造方法において、成形体の密度の均一な、すなわち焼
成後の空孔分布の均一な多孔質ＰＺＴセラミックスの製
造方法を提供することを目的とする。
めに、水中音響センサ用の高感度ハイドロホンに用いる
多孔質ＰＺＴセラミックスの泥漿鋳込み成形法を用いた
製造方法において、成形体の密度の均一な、すなわち焼
成後の空孔分布の均一な多孔質ＰＺＴセラミックスの製
造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、空孔形成剤を含んだＰＺＴ仮焼粉を用い
た泥漿鋳込み成形法による多孔質ＰＺＴセラミックスの
製造方法において、スラリーに超音波振動を加えながら
成形を行うものである。
決するために、空孔形成剤を含んだＰＺＴ仮焼粉を用い
た泥漿鋳込み成形法による多孔質ＰＺＴセラミックスの
製造方法において、スラリーに超音波振動を加えながら
成形を行うものである。
【０００８】
【作用】以上のように、本発明の多孔質ＰＺＴセラミッ
クスの製造方法によれば、スラリーに超音波振動を加え
ながら成形を行うので、スラリーを成形型に流し込んだ
ときに空気を巻き込んで形成された気泡が超音波振動に
より脱泡し、スラリーから空気を排除することになる。
クスの製造方法によれば、スラリーに超音波振動を加え
ながら成形を行うので、スラリーを成形型に流し込んだ
ときに空気を巻き込んで形成された気泡が超音波振動に
より脱泡し、スラリーから空気を排除することになる。
【０００９】
【実施例】まず、ＰＺＴの仮焼粉を次のようにして作成
する。高純度の一酸化鉛（ＰｂＯ，純度９９．９％）、
二酸化チタン（ＴｉＯ２ ，純度９９．９％）、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ２ ，純度９９．９％）及びその他
の添加剤をそれぞれ所定量秤量し、ポットミルを用いて
純水と共に約２０時間混合した。混合物を脱水乾燥し、
９００℃で５時間仮焼し、ＰＺＴの仮焼物を得た。この
仮焼物に純水を加えてポットミルで粉砕・混合し、次い
で脱水乾燥してＰＺＴの仮焼粉を得た。
する。高純度の一酸化鉛（ＰｂＯ，純度９９．９％）、
二酸化チタン（ＴｉＯ２ ，純度９９．９％）、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ２ ，純度９９．９％）及びその他
の添加剤をそれぞれ所定量秤量し、ポットミルを用いて
純水と共に約２０時間混合した。混合物を脱水乾燥し、
９００℃で５時間仮焼し、ＰＺＴの仮焼物を得た。この
仮焼物に純水を加えてポットミルで粉砕・混合し、次い
で脱水乾燥してＰＺＴの仮焼粉を得た。
【００１０】次に、得られたＰＺＴ仮焼粉１００重量部
に対し、粒径約０．３ｍｍのカーボン粒子１３重量部（
焼成後の空孔率４０％となる。）、水１０重量部、分散
剤Ｄ−１３４（商品名、第一工業製薬株式会社製）５重
量部を添加し、ポットミルで５時間混合してＰＺＴとカ
ーボン粒子を均一に分散させた。この分散物にバインダ
ーＴＢ−１３（商品名、第一工業製薬株式会社製）２重
量部、消泡剤０．５重量部を添加して２０時間混合し、
ＰＺＴとカーボン粒子が均一に分散したスラリーを作製
した。次に、超音波発振部を内蔵し、底部に多数の小さ
な穴をもった直径４５ｍｍの円筒状の成形型に、吸引濾
過用の濾紙を敷き、その成形型中に前記スラリーを流し
込み、超音波を発振させて成形型内のスラリーに振動を
与えながら成形型の下部よりアスピレーターで吸引脱水
した。この超音波振動により成形型内のスラリーは、チ
クソトロピー性により流動性が増加し、型の細部にまで
流れ込み、また型に流し込んだときに気泡は振動により
スラリー上に浮き上がり脱泡された。このようにして気
泡の巻き込みの無い、密度の均一な厚さ約１０ｍｍの円
板状の成形体が得られた。
に対し、粒径約０．３ｍｍのカーボン粒子１３重量部（
焼成後の空孔率４０％となる。）、水１０重量部、分散
剤Ｄ−１３４（商品名、第一工業製薬株式会社製）５重
量部を添加し、ポットミルで５時間混合してＰＺＴとカ
ーボン粒子を均一に分散させた。この分散物にバインダ
ーＴＢ−１３（商品名、第一工業製薬株式会社製）２重
量部、消泡剤０．５重量部を添加して２０時間混合し、
ＰＺＴとカーボン粒子が均一に分散したスラリーを作製
した。次に、超音波発振部を内蔵し、底部に多数の小さ
な穴をもった直径４５ｍｍの円筒状の成形型に、吸引濾
過用の濾紙を敷き、その成形型中に前記スラリーを流し
込み、超音波を発振させて成形型内のスラリーに振動を
与えながら成形型の下部よりアスピレーターで吸引脱水
した。この超音波振動により成形型内のスラリーは、チ
クソトロピー性により流動性が増加し、型の細部にまで
流れ込み、また型に流し込んだときに気泡は振動により
スラリー上に浮き上がり脱泡された。このようにして気
泡の巻き込みの無い、密度の均一な厚さ約１０ｍｍの円
板状の成形体が得られた。
【００１１】また別の成形体の製造例として次の成形体
を製造した。前記と同様な方法にてカーボン粒子を除い
たスラリーと、カーボン粒子入りスラリーとを交互に成
形型内に流し込んで脱水し、カーボン粒子の均一に分布
する層とカーボン粒子の無い層とが積層された、異方性
を持った成形体が得られた。これらの泥漿鋳込み成形法
によって得られた成形体の水分を十分に乾燥した後、マ
グネシア製匣に入れ、３０℃／ｈの昇温速度で６００℃
、５時間保持し、脱バインダー、及びカーボン粒子の焼
き飛ばしを行った後、１００℃／ｈの昇温速度で１３０
０℃、２時間保持の条件で焼成することにより、カーボ
ン粒子の消失した後を空孔とする多孔質ＰＺＴセラミッ
クス焼成体が得られた。
を製造した。前記と同様な方法にてカーボン粒子を除い
たスラリーと、カーボン粒子入りスラリーとを交互に成
形型内に流し込んで脱水し、カーボン粒子の均一に分布
する層とカーボン粒子の無い層とが積層された、異方性
を持った成形体が得られた。これらの泥漿鋳込み成形法
によって得られた成形体の水分を十分に乾燥した後、マ
グネシア製匣に入れ、３０℃／ｈの昇温速度で６００℃
、５時間保持し、脱バインダー、及びカーボン粒子の焼
き飛ばしを行った後、１００℃／ｈの昇温速度で１３０
０℃、２時間保持の条件で焼成することにより、カーボ
ン粒子の消失した後を空孔とする多孔質ＰＺＴセラミッ
クス焼成体が得られた。
【００１２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、空孔形成剤を含んだＰＺＴ仮焼粉を用いた泥漿鋳込
み成形法において、スラリーに超音波振動を与えながら
成形を行なったので、ＰＺＴと空孔形成材料が均一に分
散する。また、スラリーに超音波振動を与えることによ
りスラリーの流動性が良くなり、成形型にスラリーを流
し込むときに巻き込んだ空気がその振動により脱泡され
るので、得られた成形体は空気を含まず、その密度が均
一なものとなる。したがって、その成形体から製造され
た多孔質ＰＺＴセラミックス体は、空孔が均一に分散し
たものが得られ、高感度で特性の安定したハイドロホン
用材料として利用できる。
ば、空孔形成剤を含んだＰＺＴ仮焼粉を用いた泥漿鋳込
み成形法において、スラリーに超音波振動を与えながら
成形を行なったので、ＰＺＴと空孔形成材料が均一に分
散する。また、スラリーに超音波振動を与えることによ
りスラリーの流動性が良くなり、成形型にスラリーを流
し込むときに巻き込んだ空気がその振動により脱泡され
るので、得られた成形体は空気を含まず、その密度が均
一なものとなる。したがって、その成形体から製造され
た多孔質ＰＺＴセラミックス体は、空孔が均一に分散し
たものが得られ、高感度で特性の安定したハイドロホン
用材料として利用できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 空孔形成剤を含んだＰＺＴ仮焼粉を用
いた泥漿鋳込み成形法による多孔質ＰＺＴセラミックス
の製造方法において、スラリーに超音波振動を加えなが
ら成形を行うことを特徴とした多孔質ＰＺＴセラミック
スの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401100A JPH04357003A (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | 多孔質ｐｚｔセラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401100A JPH04357003A (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | 多孔質ｐｚｔセラミックスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04357003A true JPH04357003A (ja) | 1992-12-10 |
Family
ID=18510958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2401100A Withdrawn JPH04357003A (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | 多孔質ｐｚｔセラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04357003A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0587160A1 (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process and mold for molding ceramics |
| WO1996020037A1 (fr) * | 1994-12-27 | 1996-07-04 | Yuugengaisya Mikazuki Bunkakaikan | Filtre poreux en ceramique, procede de fabrication dudit filtre, filiere de moulage par extrusion pour la fabrication dudit filtre et machine de moulage par extrusion utilisant ladite filiere |
-
1990
- 1990-12-10 JP JP2401100A patent/JPH04357003A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0587160A1 (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process and mold for molding ceramics |
| WO1996020037A1 (fr) * | 1994-12-27 | 1996-07-04 | Yuugengaisya Mikazuki Bunkakaikan | Filtre poreux en ceramique, procede de fabrication dudit filtre, filiere de moulage par extrusion pour la fabrication dudit filtre et machine de moulage par extrusion utilisant ladite filiere |
| US5989420A (en) * | 1994-12-27 | 1999-11-23 | Yuugengaisya Mikazuki Bunkakaikan | Porous ceramic filter, method of manufacturing the same, ceramic filter manufacturing extrusion molding die and extrusion molding apparatus using the die |
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