JPH0477351A - セラミックス成形用バインダー組成物 - Google Patents

セラミックス成形用バインダー組成物

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Publication number
JPH0477351A
JPH0477351A JP2191029A JP19102990A JPH0477351A JP H0477351 A JPH0477351 A JP H0477351A JP 2191029 A JP2191029 A JP 2191029A JP 19102990 A JP19102990 A JP 19102990A JP H0477351 A JPH0477351 A JP H0477351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oil
binder
drying
mold
ceramic powder
Prior art date
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Pending
Application number
JP2191029A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Mizuno
誠司 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH0477351A publication Critical patent/JPH0477351A/ja
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、セラミックス粉末より成形体を形成する際に
使用されるバインダー組成物に関する。
[従来の技術] 従来、複雑形状のセラミックス製品を成形する場合は、
セラミックス粉末に高分子またはワックスなどの熱可塑
性物質および溶媒をバインダーとして混合して型内に注
入する方法があり実用化されている。ところで、この型
内で成形され脱型された成形体は溶媒を含んでおり乾燥
により除去される。この乾燥、脱脂時の加熱により有機
バインダーは、熱可塑性であるので軟化して結合力が低
下しやすい。このため成形体は、結合力が不十分となり
脆くなり、溶媒の除去、脱脂の際に成形体が変形したり
、割れが発生したりする。
そこで、この成形体の結合力を増すために、添加する結
合剤の邑を多くすることが考えられるが、この方法では
結合剤によりスラリーの粘度が上昇し、型内への注入が
困難となる。さらに成形体中のセラミックス粉末の体積
率が減少し、加熱により結合剤が軟化して変形したり、
脱脂に時間がかかることになり生産性が低下して好まし
くない。
これらの点を解消するバインダーとして特開昭55−2
7887号公報には、高級アルコール類にひまし油を添
加したバインダーでセラミックス粉末を成形する旨の開
示がある。しかしこれらのバインダーはまだ結合力など
が不十分で乾燥、脱脂時に成形体が変形したり、割れ、
かけが発生したりする問題を有している。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、型内で形
成され溶媒を含んだ成形体が、脱型後の乾燥、脱脂時に
バインダーの結合力が不足して成形体が変形するのを防
ぐことが可能な、セラミックス成形用バインダーを提供
することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明のセラミックス成形用バインダー組成物は、セラ
ミックス粉末に混合され型内に注入後固化して成形体の
形状を保持するバインダー組成物であって、有機バイン
ダおよび溶媒として乾性油またはボイル油とを含むこと
を特徴とする。
有機バインダとしては、ワックス、脂肪酸、硬化油(牛
脂硬化油、ひまし脂肪酸、ステアリン酸)等が使用でき
る。これらは2種類以上混合して用いることもできる。
乾性油としては、アマニ油、桐油、大豆油などのリノー
ル酸、オレイン酸を主成分とするものであり、ボイル油
としては、前記の乾性油に1%以下の金属化合物粉末を
加えて一旦加熱したものが用いられる。
この成形法に使用できるセラミックス粉末としては、通
常セラミックス粉末の成形体として成形に使用されてい
るものであればいずれも適用でき、さらに焼結助剤など
を含んでいてもよい。
このセラミックス粉末とバインダー組成物との混合物に
は、必要とあれば他の成形用の有機系バインダーを配合
して脱型時の成形体の強度を高めてもよい。ざらに他の
添加物を配合することもできる。
バインダー組成物中の乾性油またはボイル油の含有量は
、50〜70容量%とするのが好ましい。
乾性油またはボイル油の量が50容量%未満である乾燥
時の成形体の変形を抑制することが困難となり好ましく
ない。また添加量か70容量%を超えるとセラミックス
粉末と有機バインダの濃度が低下し成形体強度が低くな
る。
このバインダー組成物は、全配合系(バインダ士セラミ
ック粉末)に対して40〜55容量%の範囲で配合する
のか好ましい。バインダー組成物の配合量が40容量%
未満ではセラミックス粉末をスラリー化して成形するこ
とができず好ましくない。また配合量が55容量%を超
えると成形体中でのセラミックス粉末の体積率が小さく
なり脱脂(時間がかかり生産性が低下するので好ましく
ない。
このバインダー組成物は、その構成成分の乾性油または
ボイル油の二重結合が空気中の酸素と結合して硬化重合
する。この油の硬化によりセラミックス粉末の結合力を
高めるため、型内あるいは脱型後で硬化を促進する処理
をするのが望ましい。
形成されたスラリーは、型内に注入され冷却されて成形
体形状に同化させる。多孔質の型を用い型内で硬化反応
をおこなった場合は、成形体の型面は充分同化されてい
るので、セラミックス粉末が型に張付いて剥離すること
ないため、脱型性が向上する利点がある。
このため成形体は強固に結合されているので、脱脂時の
加熱により成形体が変形したり、割れたりするのが防止
できる。
この脱脂体は、常法により焼結されるか、乾燥、脱脂工
程で変形や破損がないため、焼結後も所定の形状を保持
した焼結体とすることができる。
したかって、従来の有機バインダーのように乾燥、脱脂
工程での加熱によりバインダーが軟化して結合力が低下
して成形体が変形したり、割れたりすることがない。ま
た結合力の不足による破損も抑制できる。
[作用] 本発明のバインダー組成物は、有機バインダと乾性油ま
たはボイル油とからなる。このバインダー組成物とセラ
ミックス粉末とて形成されたスラリーは、流動性をもっ
ているので容易に型内への注入が可能である。この成形
体形状に固化された成形体を、乾燥させる時空気中の酸
素と乾性油またはボイル油が反応硬化して、粘度を高め
てセラミックス粉末の結合力を高めて固化する。またこ
の硬化物は熱可塑性を示さないので、軟化して成形体を
変形させることなく加熱脱脂がおこなえる。
そのためこのバインダー組成物は、乾燥、脱脂によって
も変形や破損することなく、成形体の形状を保持するこ
とができる。
[実施例] 以下、実施例により具体的に説明する。
(実施例) 窒化珪素粉末に焼結助剤のイツトリアとアルミナとをそ
れぞれ4重量%添加して湿式混合法で充分混合した後、
乾燥してセラミックス粉末とした。
このセラミックス粉末60容量%を第1図に示す混合槽
1に入れ、有機バインダとしてヒマシ硬化脂肪酸10容
量%にボイル油(アマニ油に酸化鉛を0.2重量%添加
したもの)30容量%を加えたバインダー組成物を添加
し、減圧下100Torr80℃の温度に保って攪拌機
5で混合してスラリーを作成した。
このスラリーを混合槽1の底部のバルブ6を開き、金型
2のキャビティー3の周囲を冷却水を導入口8より導入
循環させて30℃以下に冷却して、混合槽1に配備し加
圧管7を介してエアでスラリを加圧してタービンホイー
ル形状のキャビティ3内に圧入した成形体形状に固化さ
せた。同化後圧力を抜き、金型2を開いてこの成形体を
脱型し50℃で8時間乾燥しボイル油を硬化した。
乾燥後10’C/Hrの昇温速度で500℃まで昇温さ
せ脱脂をおこなった。
次に窒素雰囲気中で1800℃まで加熱して焼結した。
得られた焼結体はクラックや変形のない良好なものであ
った。
(比較例) 比較例では実施例のバインダーのボイル油の代りに不乾
性油であるオリーブ油を用いた。このスラリーで成形し
た成形体は、乾燥後も硬化せず成形体は脆くかけが多く
発生した。
すなわち、バインダーの結合力が不十分で加熱応力によ
り成形体が変形したり、破損が生じたものと思われる。
[効果] 本発明のバインダー組成物は、溶媒として乾性油または
ボイル油を用いる。この乾性油およびボイル油は空気中
の酸素と反応して硬化し熱硬化性の固化物を形成して成
形体の結合力を高める。したがって、乾燥、脱脂時の加
熱によっても成形体は形状を維持し変形したり破損した
りするのか抑制できる。このため、焼結して得られる焼
結体も所定の形状が保持でき不良品の発生が抑制できる
したかつて、複雑な形状のセラミックス成形体の成形を
効率良くおこなうことができ生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例の成形に用いた成形機(混合槽と金型
)の概略説明図である。 1・・・混合槽    2・・・金型 3・・・タービンホイール形状のキャビティ第1図 特許出願人  トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミックス粉末に混合され型内に注入後固化し
    て成形体の形状を保持するバインダー組成物であつて、
    有機バインダと溶媒として乾性油またはボイル油とを含
    むことを特徴とするセラミックス成形用バインダー組成
    物。
JP2191029A 1990-07-19 1990-07-19 セラミックス成形用バインダー組成物 Pending JPH0477351A (ja)

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JP2191029A JPH0477351A (ja) 1990-07-19 1990-07-19 セラミックス成形用バインダー組成物

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JP2191029A JPH0477351A (ja) 1990-07-19 1990-07-19 セラミックス成形用バインダー組成物

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JPH0477351A true JPH0477351A (ja) 1992-03-11

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ID=16267714

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