JPH05117058A - 多孔質焼結体の製造方法 - Google Patents
多孔質焼結体の製造方法Info
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- JPH05117058A JPH05117058A JP27760291A JP27760291A JPH05117058A JP H05117058 A JPH05117058 A JP H05117058A JP 27760291 A JP27760291 A JP 27760291A JP 27760291 A JP27760291 A JP 27760291A JP H05117058 A JPH05117058 A JP H05117058A
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- Japan
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- sintering
- molding
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- powder
- porous sintered
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B38/0635—Compounding ingredients
- C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
- C04B38/067—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
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- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 形状自由度、量産性および空孔の均一性を同
時に満たす多孔質焼結体の製造方法を提供することにあ
る。 【構成】 焼結用原料粉末と有機高分子を主成分とする
バインダーからなる混和物を成形して成形体を作り、こ
の成形体を脱脂および焼結することにより焼結体を得る
多孔質焼結体の製造方法において、前記混和物を得る際
に、バインダーよりも３０℃以上高いビカット軟化点を
有する熱可塑性樹脂粉末を添加し、次に前記混和物を射
出成形または押出成形により成形して成形体を作り、次
にこの成形体を脱脂および焼結する。
時に満たす多孔質焼結体の製造方法を提供することにあ
る。 【構成】 焼結用原料粉末と有機高分子を主成分とする
バインダーからなる混和物を成形して成形体を作り、こ
の成形体を脱脂および焼結することにより焼結体を得る
多孔質焼結体の製造方法において、前記混和物を得る際
に、バインダーよりも３０℃以上高いビカット軟化点を
有する熱可塑性樹脂粉末を添加し、次に前記混和物を射
出成形または押出成形により成形して成形体を作り、次
にこの成形体を脱脂および焼結する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多孔質焼結体の製造方
法において、形状自由度、量産性、空孔の均一性に優れ
た製造方法に関するものである。
法において、形状自由度、量産性、空孔の均一性に優れ
た製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多孔質焼結体は、機能材としては各種触
媒、フィルター等、構造材としては軽量化や原材料の削
減が必要な部材等に用いられており、近年の材料に対す
る多機能化、軽量化の要求により重要性を増している。
媒、フィルター等、構造材としては軽量化や原材料の削
減が必要な部材等に用いられており、近年の材料に対す
る多機能化、軽量化の要求により重要性を増している。
【０００３】多孔質焼結体の製造法としては、以下に示
すように各種の提案がなされている。
すように各種の提案がなされている。
【０００４】第１の方法として、焼結用原料粉末に増孔
剤として各種有機、無機粉末を混合して圧縮成形後、焼
結するものがある。
剤として各種有機、無機粉末を混合して圧縮成形後、焼
結するものがある。
【０００５】第２の方法として、特開昭５５−１２５２
０２号公報に示されている方法で焼結用原料粉末を有機
結合剤と混練し、発泡樹脂、樹脂繊維の芯体に塗着し、
脱脂、焼結を行うものがある。
０２号公報に示されている方法で焼結用原料粉末を有機
結合剤と混練し、発泡樹脂、樹脂繊維の芯体に塗着し、
脱脂、焼結を行うものがある。
【０００６】第３の方法として、特開平２−２７７７０
３号公報に示されている方法で、焼結用原料粉末と結合
液との混練液を内部に多数の有機高分子球体で充填した
型枠内に流し込み、乾燥、脱脂、焼結するものがある。
３号公報に示されている方法で、焼結用原料粉末と結合
液との混練液を内部に多数の有機高分子球体で充填した
型枠内に流し込み、乾燥、脱脂、焼結するものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
は、空孔の均一性、量産性、製品形状の自由度のすべて
の面において優れているとは言えない。具体的にそれぞ
れの方法について以下に述べる。
は、空孔の均一性、量産性、製品形状の自由度のすべて
の面において優れているとは言えない。具体的にそれぞ
れの方法について以下に述べる。
【０００８】前記第１の方法は、量産性に優れており、
ある程度の形状の自由度はあるが、焼結用原料粉末と増
孔剤との密度差のため金型内で不均一に成形され、結果
として空孔が不均一となり、場合によっては分離してし
まい成形が不可能となる。
ある程度の形状の自由度はあるが、焼結用原料粉末と増
孔剤との密度差のため金型内で不均一に成形され、結果
として空孔が不均一となり、場合によっては分離してし
まい成形が不可能となる。
【０００９】前記第２の方法は、空孔の均一性には優れ
ているが、量産性に劣り、得られる形状も単純なものに
かぎられ、しかも、寸法精度も低いので、定められた製
品形状とするためには、大掛かりな焼結体の後加工を必
要とする。
ているが、量産性に劣り、得られる形状も単純なものに
かぎられ、しかも、寸法精度も低いので、定められた製
品形状とするためには、大掛かりな焼結体の後加工を必
要とする。
【００１０】前記第３の方法も、空孔の均一性には優れ
ているが、量産性に劣り、また用いる有機高分子球体の
大きさにより製品の細部の形状が左右され形状の自由度
に劣る。
ているが、量産性に劣り、また用いる有機高分子球体の
大きさにより製品の細部の形状が左右され形状の自由度
に劣る。
【００１１】本発明の課題は、形状自由度、量産性およ
び空孔の均一性を同時に満たす多孔質焼結体の製造方法
を提供することにある。
び空孔の均一性を同時に満たす多孔質焼結体の製造方法
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、焼結用
原料粉末と有機高分子を主成分とするバインダーからな
る混和物を成形して成形体を作り、この成形体を脱脂お
よび焼結することにより焼結体を得る多孔質焼結体の製
造方法において、前記混和物を得る際に、バインダーよ
りも３０℃以上高いビカット軟化点を有する熱可塑性樹
脂粉末を添加し、次に前記混和物を射出成形または押出
成形により成形して成形体を作り、次にこの成形体を脱
脂および焼結することを特徴とする多孔質焼結体の製造
方法が得られる。
原料粉末と有機高分子を主成分とするバインダーからな
る混和物を成形して成形体を作り、この成形体を脱脂お
よび焼結することにより焼結体を得る多孔質焼結体の製
造方法において、前記混和物を得る際に、バインダーよ
りも３０℃以上高いビカット軟化点を有する熱可塑性樹
脂粉末を添加し、次に前記混和物を射出成形または押出
成形により成形して成形体を作り、次にこの成形体を脱
脂および焼結することを特徴とする多孔質焼結体の製造
方法が得られる。
【００１３】
【実施例】本発明者らは、鋭意検討の結果、粉末冶金業
や窯業の分野で近年注目を集めている粉末射出成形法や
粉末押出成形法に着目し、これを応用することにより、
上述の問題点を解決するに到った。
や窯業の分野で近年注目を集めている粉末射出成形法や
粉末押出成形法に着目し、これを応用することにより、
上述の問題点を解決するに到った。
【００１４】粉末射出成形、粉末押出成形とは、原料粉
末に１０〜２０重量％程度の熱可塑性樹脂や可塑剤等か
らなるバインダーを加え、混練した後、射出成形や押出
成形を行い成形体を得、ついで加熱等の操作によりバイ
ンダーを除去する脱脂工程を経て焼結し、必要とする形
状を持つ金属、もしくはセラミックス焼結体を得る方法
である。これは、プラスチックの分野で一般的に行われ
ている射出成形技術や押出成形技術を応用したもので、
一般的な圧縮成形では困難な複雑形状の製品や製品長が
長い物が高寸法精度で量産性良く得られるという利点が
ある。
末に１０〜２０重量％程度の熱可塑性樹脂や可塑剤等か
らなるバインダーを加え、混練した後、射出成形や押出
成形を行い成形体を得、ついで加熱等の操作によりバイ
ンダーを除去する脱脂工程を経て焼結し、必要とする形
状を持つ金属、もしくはセラミックス焼結体を得る方法
である。これは、プラスチックの分野で一般的に行われ
ている射出成形技術や押出成形技術を応用したもので、
一般的な圧縮成形では困難な複雑形状の製品や製品長が
長い物が高寸法精度で量産性良く得られるという利点が
ある。
【００１５】本発明では、これらの製造方法における混
練時に空孔形成のための有機粉末を加えるため、焼結用
原料粉末、バインダーと均一に混練され、バインダーは
ある程度の粘度をもつため密度差による不均一は見られ
ず、得られる混和物は均一になる。したがって、この混
和物を用いて、成形、脱脂および焼結を行えば、得られ
る焼結体は空孔が均一になる。また、射出成形または押
出成形を用いるため、一般的な圧縮成形では困難な複雑
形状の製品や製品長が長い物が高寸法精度で量産性良く
得られる。
練時に空孔形成のための有機粉末を加えるため、焼結用
原料粉末、バインダーと均一に混練され、バインダーは
ある程度の粘度をもつため密度差による不均一は見られ
ず、得られる混和物は均一になる。したがって、この混
和物を用いて、成形、脱脂および焼結を行えば、得られ
る焼結体は空孔が均一になる。また、射出成形または押
出成形を用いるため、一般的な圧縮成形では困難な複雑
形状の製品や製品長が長い物が高寸法精度で量産性良く
得られる。
【００１６】空孔形成のための有機粉末としては、脱脂
時にすみやかに熱分解させるため熱可塑性樹脂を用い、
混練、成形時に形状が熱で変形しないためバインダー成
分よりも３０℃以上高いビカット軟化点を必要とする。
また、有機粉末の大きさ、形状、添加量を変えることに
より、必要とする構造を持つ多孔質焼結体が得られる。
時にすみやかに熱分解させるため熱可塑性樹脂を用い、
混練、成形時に形状が熱で変形しないためバインダー成
分よりも３０℃以上高いビカット軟化点を必要とする。
また、有機粉末の大きさ、形状、添加量を変えることに
より、必要とする構造を持つ多孔質焼結体が得られる。
【００１７】以下、本発明を実施例を用いて説明する。
【００１８】実施例１ 焼結用原料粉末として平均粒径約１μm のＮｉ−Ｚｎフ
ェライト予焼粉末を調整し、Ｎｉ−Ｚｎフェライト予焼
粉末７５．０重量％に対し、バインダーとして低密度ポ
リエチレン５．５重量％（ビカット軟化点６０℃）、パ
ラフィンワックス３．０重量％（ビカット軟化点５０
℃）、ジオクチルフタレート１．５重量％、空孔形成の
ための熱可塑性樹脂粉末としてビカット軟化点が１００
℃で平均粒径１．２mmで球状のポリプロピレン１５重量
％を１００℃で混練および解砕して成形用原料を得た。
この成形用原料を用いて、成形温度１２０℃で射出成形
を行い、直径３０mm、高さ５mmの成形体を得た。次い
で、この成形体を２０℃／hrの昇温速度で４００℃まで
昇温して脱脂を行った。得られた脱脂体を１２００℃で
大気中で焼結し焼結体を得た。得られた焼結体密度は４
８％で、断面を観察すると空孔が均一に分散していた。
ェライト予焼粉末を調整し、Ｎｉ−Ｚｎフェライト予焼
粉末７５．０重量％に対し、バインダーとして低密度ポ
リエチレン５．５重量％（ビカット軟化点６０℃）、パ
ラフィンワックス３．０重量％（ビカット軟化点５０
℃）、ジオクチルフタレート１．５重量％、空孔形成の
ための熱可塑性樹脂粉末としてビカット軟化点が１００
℃で平均粒径１．２mmで球状のポリプロピレン１５重量
％を１００℃で混練および解砕して成形用原料を得た。
この成形用原料を用いて、成形温度１２０℃で射出成形
を行い、直径３０mm、高さ５mmの成形体を得た。次い
で、この成形体を２０℃／hrの昇温速度で４００℃まで
昇温して脱脂を行った。得られた脱脂体を１２００℃で
大気中で焼結し焼結体を得た。得られた焼結体密度は４
８％で、断面を観察すると空孔が均一に分散していた。
【００１９】この結果から明らかなように、本発明を用
いることにより量産性、形状の自由度に優れた方法で、
空孔が均一である多孔質焼結体が得られることが分か
る。なお、本発明は上記の実施例に限定される物ではな
い。例えばＮｉ−Ｚｎフェライト粉末に代えて、他の焼
結可能な粉末ならば適用できることは明らかである。
いることにより量産性、形状の自由度に優れた方法で、
空孔が均一である多孔質焼結体が得られることが分か
る。なお、本発明は上記の実施例に限定される物ではな
い。例えばＮｉ−Ｚｎフェライト粉末に代えて、他の焼
結可能な粉末ならば適用できることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、プラスチックの成形方
法が適用できるため形状自由度が大きいから、複雑形状
の製品を高い寸法精度で製造することができるため今ま
で必要であった焼結体の後加工が削減できる。また、本
発明によれば、空孔が均一な焼結体が得られ、しかも量
産性に優れているので従来の方法と比較して費用削減の
効果は大きく工業上きわめて重要である。
法が適用できるため形状自由度が大きいから、複雑形状
の製品を高い寸法精度で製造することができるため今ま
で必要であった焼結体の後加工が削減できる。また、本
発明によれば、空孔が均一な焼結体が得られ、しかも量
産性に優れているので従来の方法と比較して費用削減の
効果は大きく工業上きわめて重要である。
Claims (1)
- 【請求項１】 焼結用原料粉末と有機高分子を主成分と
するバインダーからなる混和物を成形して成形体を作
り、この成形体を脱脂および焼結することにより焼結体
を得る多孔質焼結体の製造方法において、前記混和物を
得る際に、バインダーよりも３０℃以上高いビカット軟
化点を有する熱可塑性樹脂粉末を添加し、次に前記混和
物を射出成形または押出成形により成形して成形体を作
り、次にこの成形体を脱脂および焼結することを特徴と
する多孔質焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27760291A JPH05117058A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27760291A JPH05117058A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117058A true JPH05117058A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17585721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27760291A Withdrawn JPH05117058A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05117058A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9893651B2 (en) | 2014-01-16 | 2018-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear vibration-wave motor |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP27760291A patent/JPH05117058A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9893651B2 (en) | 2014-01-16 | 2018-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear vibration-wave motor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |