JPH0613434B2 - セラミツク成形体の高温加圧脱脂焼成方法及びその装置 - Google Patents

セラミツク成形体の高温加圧脱脂焼成方法及びその装置

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JPH0613434B2
JPH0613434B2 JP62007672A JP767287A JPH0613434B2 JP H0613434 B2 JPH0613434 B2 JP H0613434B2 JP 62007672 A JP62007672 A JP 62007672A JP 767287 A JP767287 A JP 767287A JP H0613434 B2 JPH0613434 B2 JP H0613434B2
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康之 松岡
卓 河部
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、セラミックス成型体に含有されるバインダー
を脱脂処理した後、さらに600℃以上1000℃まで
加熱して焼成処理をする高温加圧脱脂焼成方法及びその
装置に関する。
(従来の技術) セラミックス成型においては、従来はプレス成型や鋳込
み成型が採用されていたが、最近では複雑形状製品を量
産する手段として射出成型による方法が採用されてい
る。射出成型は複雑形状を高精度かつ短時間で成型がで
きる反面、他製法に比べて多量の有機バインダーを必要
としている。従って、多量のバインダーを有している成
型体を焼成して製品とするためには脱脂処理が必要であ
る。ここで、脱脂処理とは、セラミックス粉体と有機バ
インダーとが混合状態にある成型体から有機バインダー
だけを除去する工程である。通常の脱脂処理は、有機バ
インダーの熱分解作用により揮発させながら除去する。
一般的には、有機バインダーの熱分解は200℃から6
00℃までの温度域で揮発分解されるが、その熱分解特
性としては狭い温度域内において急峻な熱分解現象が発
生する。すなわち、有機バインダーの熱分解現象では成
型体の内部においては有機バインダー成分の沸騰現象が
発生し、内部応力が発生し、成型体の粒子間の内部結合
よりも内部応力が大きくなれば成型体自身が破壊されて
しまうことになる。
従来の常圧脱脂処理では、これらの作用を避けるために
毎時1℃から3℃程度の昇温速度が必要とされてていた
が、最近では雰囲気圧力をその温度における有機バイン
ダーの飽和蒸気圧力よりも大として、バインダーの沸騰
現象を押える加圧脱脂炉が採用されている。加圧脱脂炉
の採用により毎時10℃から20℃程度の昇温速度にお
いても何ら破壊もなく完全な脱脂ができるようになり、
常圧脱脂に比べて加圧脱脂の著しい時間短縮の効果が認
められている。
〔発明が解決とようとする問題点〕
しかしながら、これらの従来方式では、成型品の脱脂後
の状態は強度が非常に低下して非常にもろい状態となっ
ており、次の焼成処理のため脱脂炉内から取出す際の振
動や衝撃によって、欠けや割れなどによる破損事故が発
生する問題がある。
また、複雑形状品の脱脂については箱内に製品と同材質
の粉体をつめ、その内部に成型品を埋込んでそのまゝ脱
脂する方法が採用されている。この方法によれば脱脂の
途中で処理品は収縮するが、収縮によって発生する応力
が粉体に含まれていることによてやわらげられて破損か
ら守られる。また、脱脂直後に自重によって複雑形状部
が欠落する等の事故からも守られる。しかしながら、こ
の状態においても焼成処理工程に移行する作業の際、取
扱上の不手際により破損してしまう恐れが高い等の欠点
が残っている。
一方、従来の脱脂装置において、脱脂処理の済んた製品
を該装置に入れたままで加熱して焼成処理を行おうとす
ると、該脱脂装置は高圧脱脂処理を行う槽を形成する金
属製容器が耐圧機能を有しなけらばならず、第二種圧力
容器構造規格の適用を受けることになり、すなわち素材
温度として熱間引張強度の条件により最高使用温度は6
50℃までに制限される。従って、これらの装置におい
ては十分な焼成処理を行うことができない。
本発明は、従来のセラミック成形体の脱脂処理及び焼成
処理の上述の問題に鑑みなされたものであって、脱脂処
理の行われたもろいセラミック成形体を何ら移動させる
ことなく焼成処理を行うセラミック成形体の高温加圧脱
脂焼成方法を提供することを目的とする。
本発明はさらに、また、単一の装置であって、脱脂処理
の行われたもろいセラミック成形体を何ら移動させるこ
となく脱脂処理及び焼成処理を十分に行うことができる
セラミック成形体の高温加圧脱脂焼成装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、さらに、脱脂処理及び焼成処理によってセラ
ミック成形体のバインダから発生するガスが発熱体に達
することがなく、発熱体が侵されることがない高温加圧
脱脂焼成方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
(発明の構成) 本発明に係るセラミック成形体の高温加圧脱脂圧力容器
と、該圧力容器の内部に該圧力容器との間に間隙を設け
て配置された気密耐熱マッフルと、上記間隙と気密耐熱
マッフル内部へ連結された高圧ガス源と、上記間隙と気
密耐熱マッフル内部へ連結されたガス排出部と、上記間
隙内に配置された発熱体とを包含することを特徴とする
高温加圧脱脂焼成装置である。
本発明はまた、圧力容器と、該圧力容器の内部に該圧力
容器との間に間隙を設けて配置された気密耐熱マッフル
と、上記間隙と気密耐熱マッフル内部へ連結された高圧
ガス源と、上記間隙と気密耐熱マッフル内部へ連結され
たガス排出部と、上記間隙内に配置された発熱体とを有
する高温加圧脱脂焼成装置を使用し、 上記気密耐熱マッフル内にセラミック成形体を配置して
高圧ガスによる脱脂処理を行い、さらに上記間隙と上記
気密耐熱マッフル内部とを高圧ガス源に連通しかつ上記
発熱体を発熱させて気密耐熱マッフル内のセラミック成
形体を加熱して焼成処理することを特徴とするセラミッ
ク成形体の高温加圧脱脂焼成方法である。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。高温加
圧脱脂装置は、圧力容器6の内部に耐熱マッフル11を
配置し、耐熱マッフル11内に製品16を置いて脱脂処
理及び焼成処理を行うように構成される。
圧力容器6は、断熱材で作られ、一方の側部に開口20
を設けた箱体10の外面を金属板22で被うことによっ
て形成される。金属板22は、円筒部23と脹みをもっ
た炉蓋部25とからなり、炉蓋部25は箱体10の交換
・修理のために円筒部23からとりはずし可能である。
圧力容器6の内部は、開口20付近の内径がその奥部の
内径よりも小さく形成される。該奥部の内径の大きくな
った部分の上部に脱脂用ガスの送入口4が設けられ、ま
た適所に複数の発熱体9が配置される。送入口は管路2
4を通じ、ガス送入バルブ13を介して最高9.8kg/
cm2まで得られるガス源1に連結される。該奥部の底部
にはガス排出口5が設けられ、管路26を通じてガス排
出バルブ14に連結される。圧力容器6の開口20に
は、気密性をもって開口20を閉じる脹みをもつ入口蓋
8が取りはずし自在に装着される。
耐熱マッフル11は、高ニックルクローム製で、圧力容
器6の開口20の付近の内径が小さくなった部分に取り
付けられる。耐熱マッフル11の奥部は、圧力容器6の
奥部との間に空間を形成し、ここに発熱体9が配置され
る。ただし、耐熱マッフル11の支持をより強くするた
め、圧力容器6の奥部の底部と耐熱マッフル11の奥部
の底部との間には支柱12を配置することが望ましい。
耐熱マッフル11は、管路30を通じ、ガス送入バルブ
13を介してガス源1に連結される。管路30は圧力容
器6の開口20を通って耐熱マッフル11の奥部まで導
かれる。また、耐熱マッフル11の入口部には、ガスが
通過し得る小孔を設けた、断熱材を内蔵した耐熱鋼製の
中間蓋15が設けられ、耐熱マッフル11からの放熱を
防止する。耐熱マッフル11の内部には、さらに、製品
16を載置するための架台34が備えられる。
圧力容器6の開口20付近で、小鋼32に連通した部分
にはガス排出口3が設けられ、これは管路36を介して
排気排出バルブ14に連結される。
次に、上記構成の高圧加圧脱脂装置の作動について説明
する。まず、入口蓋8及び中間蓋15を開いてセラミッ
ク成形体である製品16を架台34に載置する。続い
て、中間蓋15及び入口蓋8を閉じる。次に、ガス送入
バルブ13を開いて、セラミック成形体の有機バインダ
ーのキャリヤガスとして作用する空気又は窒素ガスを管
路24を通じて圧力容器6と耐熱マッフル11の間、及
び耐熱マッフル11の内部に送入して脱脂処理を行う。
その後、ガス排出バルブ14が開かれ、上記空気又は窒
素ガスは管路26、36を通じて排出される。
続いて、再び圧力容器6と耐熱マッフル11の間及び耐
熱マッフル11の内部が高圧にされ、発熱体9を発熱さ
せ、圧力容器6内を800℃ないし1000℃にして製
品16を初期焼結する。こうすることにより、製品16
は一般の取扱い作業ではほとんど破損することがない程
度の結合強度を有するようになる。その後、適時、発熱
体9の発熱を停止し、圧力容器6内の温度を下げるとと
もに、ガス送入バルブ13及びガス排出バルブ14を閉
じる。
(発明の効果) アルミナ質のカッター羽根を射出成型品(幅33mm×高
さ14mm×長さ90mm、羽根の厚さ1.0mm)の加圧脱
脂処理及び焼成処理を従来方法と本発明方法によって実
施した。取出中や搬送取扱中に破損したものは次表のよ
うな結果であった。
以上のように800℃まで加熱し焼成することによって
処理済製品の強度が増加し、処理品の取扱上による破損
が皆無となったことによる本発明の方法による効果が大
である。
以上説明したように、本発明によれば、脱脂処理のなさ
れたセラミック成形品がそのまま何ら移動させられるこ
となく焼成処理がなされるため、セラミック成形品の持
運び等による損傷がなくなり、セラミック成形品の脱脂
処理及び焼成処理を能率的に行うことができる効果を有
する。
本発明によればさらに、脱脂処理及び焼成処理によって
セラミック成形体のバインダから発生するガスが発熱体
に達することがなく、発熱体が侵されることがない利点
を有する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例の高温加圧脱脂焼成装置の説明図で
ある。 1……ガス源、6……圧力容器 8……入口蓋、9……発熱体 10……箱体、11……耐熱マッフル 15……中間蓋、16……製品

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧力容器と、該圧力容器の内部に該圧力容
    器との間に間隙を設けて配置された気密耐熱マッフル
    と、上記間隙と気密耐熱マッフル内部へ連結された高圧
    ガス源と、上記間隙と気密耐熱マッフル内部へ連結され
    たガス排出部と、上記間隙内に配置された発熱体と包含
    することを特徴とする高温加圧脱脂焼成装置。
  2. 【請求項2】圧力容器と、該圧力容器の内部に該圧力容
    器との間に間隙を設けて配置された気密耐熱マッフル
    と、上記間隙と気密耐熱マッフル内部へ連結された高圧
    ガス源と、上記間隙と気密耐熱マッフル内部へ連結され
    たガス排出部と、上記間隙内に配置された発熱体とを有
    する高温加圧脱脂焼成装置を使用し、 上記気密耐熱マッフル内にセラミック成形体を配置して
    高圧ガスによる脱脂処理を行い、さらに上記間隙と上記
    気密耐熱マッフル内部とを高圧ガス源に連通しかつ上記
    発熱体を発熱させて気密耐熱マッフル内のセラミック成
    形体を加熱して焼成処理することを特徴とするセラミッ
    ク成形体の高温加圧脱脂焼成方法。
  3. 【請求項3】上記脱脂処理が600℃以下で行われるこ
    とを特徴とする請求項2に記載の高温加圧脱脂焼成方
    法。
  4. 【請求項4】上記焼成処理が600℃以上1000℃以
    下で行われることを特徴とする請求項2に記載の高温加
    圧脱脂焼成方法。
JP62007672A 1987-01-16 1987-01-16 セラミツク成形体の高温加圧脱脂焼成方法及びその装置 Expired - Fee Related JPH0613434B2 (ja)

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JPS60116701A (ja) * 1983-11-29 1985-06-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高温・高圧焼結装置
JPS61209961A (ja) * 1985-03-14 1986-09-18 東海高熱工業株式会社 セラミツク成形体焼成装置

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