JPH06135704A - Molding method for metal oxide molding by sol-gel method - Google Patents

Molding method for metal oxide molding by sol-gel method

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JPH06135704A
JPH06135704A JP31412992A JP31412992A JPH06135704A JP H06135704 A JPH06135704 A JP H06135704A JP 31412992 A JP31412992 A JP 31412992A JP 31412992 A JP31412992 A JP 31412992A JP H06135704 A JPH06135704 A JP H06135704A
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JP
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sol
molding
gel
metal oxide
metal
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JP31412992A
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Japanese (ja)
Inventor
Chikashi Takeya
千加士 竹谷
Takahisa Okumura
隆久 奥村
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Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
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Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a molding method of metal oxide molding by which dimen sional stability can be obtd. for even a complicated sterical shape, by making use of a sol-gel method which is advantageous to obtain high-purity products. CONSTITUTION:A metal oxide molding is obtd. by a sol-gel method which comprises the steps of subjecting a metal alkoxide M(OR)n to hydrolysis and then to condensation polymn. to obtain a sol and/or gel (MOn/2)x; pulverizing and drying the obtd. soln and/or gel; adding a proper solvent to the intergranular spaces of the fine powder to give plasticity and to obtain a metal oxide plasticized body; and molding the metal oxide plastic body into a desired shape.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属アルコキシドM
(OR)n を出発物質として、ゾル・ゲル法で金属Mの
ゾル及び/又はゲル(MOn/2 x を経由し、所望形状
の金属Mの酸化物成形体を得るゾル・ゲル法による金属
酸化物成形体の成形方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a metal alkoxide M.
According to the sol-gel method, using (OR) n as a starting material, a sol and / or gel (MO n / 2 ) x of the metal M is obtained by a sol-gel method to obtain an oxide molding of the metal M in a desired shape. The present invention relates to a method for molding a metal oxide molded body.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゾル・ゲル法を用いて特定金属Mの酸化
物のガラスやセラミックのコーティング膜を基板に形成
する方法は高付加価値の工業製品(例えばシリコン半導
体絶縁膜)に利用されており、その方法を以下に説明す
る。
2. Description of the Related Art A method of forming a glass or ceramic coating film of an oxide of a specific metal M on a substrate by using a sol-gel method is used for high value-added industrial products (eg, silicon semiconductor insulating film). The method will be described below.

【0003】金属アルコキシドM(OR)n のアルコー
ル溶液に水を添加すると、加水分解及び重縮合がおこ
る。この過程の概略は次のように表現される。 M(OR)n +nH2 O→M(OH)n +nROH 式 M(OH)n →(MOn/2 x +xn/H2 O 式 上述の反応による(MOn/2 x の重合度が低い場
合には、所謂ゾルであり、反応が進行して重合度が高く
なると、流動性を失って所謂ゲルになる。
When water is added to an alcohol solution of metal alkoxide M (OR) n , hydrolysis and polycondensation occur. The outline of this process is expressed as follows. M (OR) n + nH 2 O → M (OH) n + nROH formula M (OH) n → (MO n / 2 ) x + xn / H 2 O formula The degree of polymerization of (MO n / 2 ) x by the above reaction is When it is low, it is a so-called sol, and when the reaction progresses and the degree of polymerization increases, it loses fluidity and becomes a so-called gel.

【0004】そして、ゾルの段階での基板の浸漬・引き
上げ等の方法により、基板上にゲル膜を形成する。つぎ
に、基板上にコーティングされた薄膜に含まれた水分等
の残存物を蒸発させるための乾燥処理、又は残存物を燃
焼させるための熱処理を行う。この浸漬・引き上げと乾
燥処理又は熱処理の繰り返しによって所望膜厚のコーテ
ィング膜を得る。つぎに、結晶化等のために高温熱処理
を行う。
Then, a gel film is formed on the substrate by a method such as dipping or pulling up the substrate at the sol stage. Next, a drying process for evaporating the residue such as water contained in the thin film coated on the substrate or a heat treatment for burning the residue is performed. A coating film having a desired film thickness is obtained by repeating this dipping / pulling-up and drying treatment or heat treatment. Next, high temperature heat treatment is performed for crystallization or the like.

【0005】このように、金属アルコキシドM(OR)
n の加水分解及び重縮合によるゾル・ゲル化、コーティ
ング、乾燥又は熱処理、高温熱処理を経て形成されるコ
ーティング膜は次のような長所を有している。
Thus, the metal alkoxide M (OR)
A coating film formed by sol-gelation by hydrolysis and polycondensation of n , coating, drying or heat treatment, and high temperature heat treatment has the following advantages.

【0006】出発物質の金属アルコキシドM(OR)n
自体が蒸留精製等の化学的処理で得られるため、高純度
のものが得られる。加水分解及び重縮合によるゾル・ゲ
ル化も溶液状態における純化学的処理であり、純度が高
く均質なゾル及び/又はゲル(MOn/2 x が得られ
る。しかも常温処理であるため、有機/無機複合材料の
合成が簡単にできる。
Starting material metal alkoxide M (OR) n
Since it is itself obtained by a chemical treatment such as distillation and purification, a high-purity product is obtained. Sol-gel formation by hydrolysis and polycondensation is also a pure chemical treatment in a solution state, and a highly pure and homogeneous sol and / or gel (MO n / 2 ) x can be obtained. Moreover, since the treatment is performed at room temperature, the organic / inorganic composite material can be easily synthesized.

【0007】しかしながら、ゾル・ゲル法の最大の欠点
は乾燥又は熱処理や高温熱処理の過程で大きな収縮やク
ラックが生じる点である。そのため、ゾル・ゲル法が工
業製品に生かされるのは、薄膜、繊維、バルク体、多孔
質体等のように、収縮やクラックが生じにくく、生じた
としても収縮やクラックが問題にならない形態のものに
限られている。
However, the biggest drawback of the sol-gel method is that large shrinkage and cracks occur during the process of drying or heat treatment or high temperature heat treatment. Therefore, the sol-gel method is utilized for industrial products in a form such as a thin film, a fiber, a bulk body, a porous body, etc. in which shrinkage or cracks are unlikely to occur, and even if they occur, shrinkage or cracks are not a problem. Limited to the ones.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】板又はロッドの如き立
体的な製品をゾル・ゲル法で成形できないことはない
が、得られたゾル及び/又はゲルの高分子構造自体がポ
ーラスであり、その中に大量の水分等の残存物が取り込
まれている。残存物が取り込まれた状態で型に流し込
み、乾燥後焼成しようとしても、板又はロッドが大きく
収縮し、収縮の過程で変形やクラックが発生し、寸法安
定性が悪く製品にならない。
It is possible that a three-dimensional product such as a plate or a rod cannot be molded by the sol-gel method, but the polymer structure itself of the obtained sol and / or gel is porous. A large amount of residual substances such as water are taken in. Even if the residual material is poured into a mold and dried and then baked, the plate or rod shrinks greatly, and deformation or cracks occur during the shrinking process, resulting in poor dimensional stability and no product.

【0009】そこで、寸法安定性を確保するための手法
として、徐々に均一に乾燥させることも行われるが、立
体的製品の中まで均一且つ充分に乾燥しようとすると、
製品の形態にもよるが、数カ月の長期間をかけて可能な
限り残存物を除く必要があり、実用的ではない。
Therefore, as a method for ensuring the dimensional stability, it is possible to gradually and uniformly dry, but if it is attempted to uniformly and sufficiently dry the three-dimensional product,
Although it depends on the form of the product, it is necessary to remove the residue as much as possible over a long period of several months, which is not practical.

【0010】このように、従来のゾル・ゲル法は、単な
る板又はロッドの金属酸化物成形体であっても、寸法安
定性が得られず、羽根形状のように複雑な形状の金属酸
化物成形体の成形にはゾル・ゲル法が適用できないとい
う問題点を有していた。
As described above, in the conventional sol-gel method, dimensional stability cannot be obtained even if a metal oxide molded body of a simple plate or rod is used, and a metal oxide having a complicated shape such as a blade shape is obtained. There is a problem that the sol-gel method cannot be applied to the molding of the molded body.

【0011】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、ゾル・ゲル法の高純度製品が得られるという利
点を生かし、複雑な立体形状であっても、寸法安定性を
確保できるゾル・ゲル法による金属酸化物成形体の成形
方法を提供しようとするところにある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and its object is to make use of the advantage that a high purity product of the sol-gel method can be obtained, and to make it complicated. There is a need to provide a method for molding a metal oxide molded body by a sol-gel method that can secure dimensional stability even in a three-dimensional shape.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるゾル・ゲル法による金属酸化物成形
体の成形方法は、金属アルコキシドM(OR)n の加水
分解及び其に引き続く重縮合によりゾル及び/又はゲル
(MOn/2 x にする工程と、該ゾル及び/又はゲルを
細粉化して乾燥する工程と、この細粉の粒子間に適宜溶
媒を加えて可塑性が付与された金属酸化物塑性体とする
工程と、この金属酸化物塑性体を所望形状に成形する成
形工程とを含んでなる成形方法である。
In order to achieve the above object, a method of forming a metal oxide molded body by the sol-gel method in the present invention is a method of hydrolyzing a metal alkoxide M (OR) n and a subsequent weight. A step of forming a sol and / or a gel (MO n / 2 ) x by condensation, a step of pulverizing the sol and / or gel and drying, and adding a solvent between particles of the fine powder to impart plasticity And a forming step of forming the metal oxide plastic body into a desired shape.

【0013】[0013]

【作用】ゾル及び/又はゲル(MOn/2 x を細粉化す
ると、表面積が格段に大きくなり、水分等の残存物を取
り除く乾燥を短時間に行うことができ、完全な残存物の
除去も可能となる。この細粉化された(MOn/2 x
不可逆性であり、これに水分などの溶媒を加えて粒子間
に溶媒を介在させることにより、細粉を流動化させ可塑
性を付与できることに着目し、一旦金属酸化物塑性体と
する点が重要である。金属酸化物塑性体の粘度は添加す
る溶媒の量で自在に調整でき、成形方法(射出、圧縮、
押出等)に応じた所望の粘度に調整する。また、この金
属酸化物成形体は粒子間に溶媒を含んでいるだけであ
り、圧力、温度等で簡単に取り除くことができ、通常の
ファインセラミックや粘土の成形と同様に扱いやすく、
収縮自体もファインセラミックや粘土の成形におけるも
のと同等となる。
When the sol and / or gel (MO n / 2 ) x is finely pulverized, the surface area is remarkably increased, and it is possible to dry in a short time to remove the residual substances such as water, and to completely remove the residual substances. It can also be removed. This pulverized (MO n / 2 ) x is irreversible, and it is possible to fluidize the fine powder and impart plasticity by adding a solvent such as water to this and interposing a solvent between the particles. However, it is important to once make a metal oxide plastic body. The viscosity of the metal oxide plastic body can be freely adjusted by the amount of solvent added, and the molding method (injection, compression,
Adjust to a desired viscosity according to (extrusion, etc.). Further, this metal oxide molded body only contains a solvent between the particles, it can be easily removed by pressure, temperature, etc., easy to handle like ordinary fine ceramics and clay molding,
The shrinkage itself is equivalent to that in the molding of fine ceramics and clay.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は本発明方法のプロセス図である。まず、
図1で本発明方法の考え方を詳細に説明し、つぎに実験
例を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a process diagram of the method of the present invention. First,
The concept of the method of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1, and then an experimental example will be described.

【0015】図1において、1はゾル・ゲル化工程、2
は細粉化工程、3は可塑化工程、4は成形工程、5は焼
成工程である。
In FIG. 1, 1 is a sol-gelation step, 2 is
Is a pulverizing step, 3 is a plasticizing step, 4 is a molding step, and 5 is a firing step.

【0016】ゾル・ゲル化工程1における、ステップ♯
1は出発物質としての金属アルコキシドM(OR)n
示している。ここで、Mは金属、Rは低級アルキル基、
Oは酸素を示す。この金属アルコキシドM(OR)n
アルコキシド反応が可能な金属であれば、蒸留精製等の
化学的処理で得られ、一般にSi,Ti,Al,等の遷
移金属、又はアルカリ土類金属の中から適宜選択可能で
ある。図2はこのアルコキシド反応が可能な金属を示す
元素図であり、○印でマークされた金属であれば、使用
可能であり、その適用範囲は広い。低級アルキル基R
は、CH3 ,C25 ,C3 7 ,C4 9 が一般的で
あるが、C1 〜C9 までのものを用いることができる。
Step # in Sol-Gelization Process 1
1 represents a metal alkoxide M (OR) n as a starting material. Here, M is a metal, R is a lower alkyl group,
O represents oxygen. This metal alkoxide M (OR) n can be obtained by chemical treatment such as distillation purification if it is a metal capable of alkoxide reaction, and is generally selected from transition metals such as Si, Ti, Al, and alkaline earth metals. It can be appropriately selected. FIG. 2 is an element diagram showing a metal capable of this alkoxide reaction, and any metal marked with a circle can be used and its application range is wide. Lower alkyl group R
CH 3 , C 2 H 5 , C 3 H 7 , and C 4 H 9 are generally used, but C 1 to C 9 can be used.

【0017】金属アルコキシドM(OR)n は1種類を
出発物質とするものに限らず、M′(OR)n ,M″
(OR)n ,M′(OR′)n 等を混合したものを出発
物質として用い、例えば(Si−O−Y−O・・・)如
き複合材料の細粉を得る場合も含む。
The metal alkoxide M (OR) n is not limited to one starting material, but may be M ′ (OR) n , M ″.
A case where a mixture of (OR) n , M ′ (OR ′) n and the like is used as a starting material to obtain fine powder of a composite material such as (Si—O—Y—O ...) is also included.

【0018】ステップ♯2は、上述した金属アルコキシ
ドM(OR)n をアルコール溶液で調製する段階であ
る。この段階では必要に応じて、ステップ♯6のように
安定化材が添加される。例えば、ZrやAlのアルコキ
シドのように非常に加水分解されやすいものの場合に
は、β−ジケトン類やアミン類が安定化剤として添加さ
れる。これらの安定化剤は、アルコキシド基と置換し、
アルコキシドの加水分解や重縮合速度を抑制する。
Step # 2 is a step of preparing the above-mentioned metal alkoxide M (OR) n with an alcohol solution. At this stage, if necessary, a stabilizing material is added as in step # 6. For example, in the case of a substance that is very easily hydrolyzed such as Zr or Al alkoxide, β-diketones and amines are added as stabilizers. These stabilizers replace the alkoxide group,
Suppresses hydrolysis and polycondensation rate of alkoxide.

【0019】ステップ♯3は、純粋な水(H2 O)を添
加する段階である。この段階では必要に応じて、ステッ
プ♯7のように触媒が添加される。例えば、Siのアル
コキシドのように安定なものの場合には、塩酸あるいは
アンモニア等の加水分解を促進させる。ステップ♯4は
攪拌の段階であり、均一な組成のゾル及び/又はゲルと
するものである。
Step # 3 is a step of adding pure water (H 2 O). At this stage, if necessary, a catalyst is added as in step # 7. For example, in the case of a stable substance such as Si alkoxide, the hydrolysis of hydrochloric acid or ammonia is promoted. Step # 4 is a stirring step, which is a sol and / or gel having a uniform composition.

【0020】ステップ♯5は、加水分解過程と引き続い
て起こる重縮合過程によるゾル及び/又はゲル化の段階
である。その反応の概略は前述した式及び式によ示
す通りであるが、実際の反応機構は複雑で金属アルコキ
シドの種類や反応条件によって異なる。ゾルは液体中に
コロイド粒子が分散又は溶解しているものを言い、ゲル
はゾル(コロイド溶液)がゼリー状に固まって流動性を
失ったものを言う。重合度が低いとゾルになり、反応が
進行して重合度が高くなると、ゲルになる。この段階で
は必要に応じて、ステップ♯8のように有機高分子が添
加され、ゲル時間を長くすると共に、生成するゲルの硬
化速度を制御する。
Step # 5 is a stage of sol and / or gelation by the hydrolysis process and the subsequent polycondensation process. The outline of the reaction is as shown by the above formula and formula, but the actual reaction mechanism is complicated and differs depending on the type of metal alkoxide and the reaction conditions. A sol is one in which colloidal particles are dispersed or dissolved in a liquid, and a gel is one in which a sol (colloidal solution) is solidified in a jelly form and loses fluidity. When the degree of polymerization is low, it becomes a sol, and when the reaction proceeds and the degree of polymerization becomes high, it becomes a gel. At this stage, if necessary, an organic polymer is added as in step # 8 to prolong the gel time and control the curing speed of the gel produced.

【0021】つぎに、細粉化工程2を説明する。ステッ
プ♯11は、粉砕又は微粉の段階である。ゲル状態のも
のであれば、羽根付ミキサーの如き粉砕機を用いて、ゲ
ルを粉砕し細粉にする。また、ゾル状態のものであれ
ば、ノズルで噴霧状にすると同時に、真空乾燥すること
で細粉化する。また、ゾルとゲルの混在した状態でも細
粉化できる。さらに、必要に応じてステップ♯14の安
定剤を混入することもできる。
Next, the pulverizing step 2 will be described. Step # 11 is a stage of pulverization or fine powder. If it is in a gel state, the gel is crushed into a fine powder using a crusher such as a bladed mixer. If it is in a sol state, it is atomized with a nozzle and simultaneously dried in a vacuum to form a fine powder. Further, even if the sol and the gel are mixed, fine powder can be obtained. Further, the stabilizer of step # 14 can be mixed in if necessary.

【0022】ステップ♯12は乾燥の段階である。細粉
されたものを加熱乾燥炉に入れて乾燥させるか、又は真
空乾燥炉に入れて乾燥する。細粉状態であるので、表面
積が格段に増大しており、加熱乾燥炉や真空乾燥炉で徐
々に乾燥するとしても、最大でも数日でほぼ完全乾燥が
可能である。この乾燥の段階では、細粒に大幅な体積収
縮が生じ、一旦取り除かれた水等の残留物が再び細粉内
部に取り込まれることがなくなる。なお、加熱粉砕機や
真空粉砕機等を用いることににより、この乾燥の段階を
ステップ♯11の粉砕又は微粉の段階と同時に行うこと
も可能である。ステップ♯13は必要に応じて挿入され
る振るいの段階である。細粉の粒子の大きさを振動振る
い等で選別し、所定粒度の均一な細粉粒子を得る。
Step # 12 is a drying step. The fine powder is put in a heating drying oven to be dried, or put in a vacuum drying oven to be dried. Since it is in the form of fine powder, the surface area is remarkably increased, and even if it is gradually dried in a heating drying oven or a vacuum drying oven, it can be almost completely dried in a few days at the maximum. At this drying stage, the fine particles undergo a large volume shrinkage, and the once-removed residue such as water is prevented from being taken into the fine powder again. By using a heating pulverizer, a vacuum pulverizer, or the like, it is possible to perform this drying step at the same time as the pulverization or fine powder step of Step # 11. Step # 13 is a stage of shaking that is inserted as needed. The size of the fine powder particles is selected by vibrating and sieving to obtain uniform fine powder particles having a predetermined particle size.

【0023】つぎに、可塑化工程3を説明する。ステッ
プ♯21は、溶媒添加の段階である。溶媒としては、
水、アルコール類、ヘキサン、ジメチルホルムアミド
(DMF)等幅広く使用できる。要するに、細粉の粒子
間に介在して可塑性を付与でき、加熱や加圧等で容易に
取り除けるものであれば特に限定されない。この溶媒の
添加量は成形方法即ちどの程度の粘度範囲の可塑性が必
要かで決まる。ステップ♯22はこの可塑体が均一組成
となるように混練する段階である。混練ミキサ等を用い
る。
Next, the plasticizing step 3 will be described. Step # 21 is a stage of solvent addition. As a solvent,
Can be widely used with water, alcohols, hexane, dimethylformamide (DMF), etc. In short, it is not particularly limited as long as it can be provided between the fine powder particles to impart plasticity and can be easily removed by heating, pressurizing or the like. The amount of the solvent added depends on the molding method, that is, the viscosity range required for plasticity. Step # 22 is a step of kneading the plastic so as to have a uniform composition. A kneading mixer or the like is used.

【0024】つぎに、成形工程4を説明する。射出、圧
縮、押出成形等の種々の成形方法を適用できる。細粉化
工程における乾燥の段階で、大幅な体積収縮を生じさせ
ており、これに水等の溶媒を加えた可塑体はゾル・ゲル
の乾燥体に比較して含まれる水分が非常に少なく、これ
らの成形における寸法安定性が損なわれることがない。
図3は射出成形機10を用いた成形例を示す。11はポ
ーラス状の成形金型、12は外部金型、13は溝であ
る。成形金型11内に射出された金属酸化物塑性体14
は射出圧(数百気圧)で加圧され、細粒間に存在する水
等の溶媒が押し出され、成形金型11のポーラス及び外
部金型12の溝13を通じて排出され、成形された金属
酸化物塑性体の形態が崩れない状態となる。この射出成
形機10で金属酸化物塑性体14を成形する場合には、
溶媒の添加量は102 〜106 ポイズの金属酸化物塑性
体が得られる程度とすることが好ましい。また、圧縮成
形では、可塑体の粘度は高くてもよく、105 ポイズ以
上の粘土状にして成形すると、成形時の脱水処理は特に
必要ではなくなる。
Next, the molding step 4 will be described. Various molding methods such as injection, compression and extrusion molding can be applied. At the drying stage in the pulverization process, a large volume contraction is caused, and the plastic added with a solvent such as water has a much smaller water content than the sol / gel dried body, The dimensional stability in these moldings is not impaired.
FIG. 3 shows a molding example using the injection molding machine 10. Reference numeral 11 is a porous molding die, 12 is an external die, and 13 is a groove. Metal oxide plastic body 14 injected into the molding die 11
Is pressurized by injection pressure (hundreds of atmospheric pressure), the solvent such as water existing between the fine particles is extruded, and is discharged through the pores of the molding die 11 and the grooves 13 of the outer die 12 to form the metal oxide. The morphology of the material-plastic body does not collapse. When molding the metal oxide plastic body 14 with this injection molding machine 10,
The amount of the solvent added is preferably such that a metal oxide plastic body of 10 2 to 10 6 poise can be obtained. Further, in compression molding, the viscosity of the plastic may be high, and when it is molded into a clay shape of 10 5 poise or more, dehydration treatment at the time of molding becomes unnecessary.

【0025】つぎに、焼成工程5を説明する。成形され
たものの金属(単独又は複合金属)の種類に応じて、加
圧加熱の焼結や、加熱だけの溶融の如く種々の焼成が用
いられる。加熱の温度も、成形されたものの金属に応じ
た適切な温度範囲が選定される。
Next, the firing step 5 will be described. Depending on the type of the formed metal (single or composite metal), various firings such as pressure heating and sintering or melting by heating alone are used. As for the heating temperature, an appropriate temperature range is selected according to the metal of the molded product.

【0026】〔実験例〕出発物質として、Al(O−i
3 7 3 を用いて、棒状セラミックを得る場合を説
明する。このAl(O−i 3 7 3 の1モルに、p
H2の水を100モルを加え、更に触媒として第3級ア
ミンを少量添加した。そして、安定化の為にpH2のN
aOHを1モル添加し、約50分間攪拌して、完全なゲ
ルとした。そして、羽根付粉砕機によりゲルを粉砕して
細粉化し、つぎに乾燥炉(100度)で6時間乾燥し、
更にこの乾燥された細粉を10分間混練機で混練して均
質化した。そして、溶媒として、N,N−DMFを細粉
に対して10重量部添加し、30分間混練機で混練し、
粘度約3×105 ポイズの粘土状の可塑体を得た。この
可塑体を型内で圧縮して棒状に成形し、加熱炉で摂氏1
200度で3時間焼成し、直径1センチ×長さ12セン
チの棒状セラミックを得た。可塑体の焼成後の収縮率は
10%で通常のファインセラミックの焼成時における収
縮率と同程度であり、曲がりも無かった。
[Experimental Example] As a starting material, Al (O- i)
A case where a rod-shaped ceramic is obtained by using C 3 H 7 ) 3 will be described. To 1 mole of the Al (O- i C 3 H 7 ) 3, p
100 mol of H2 water was added, and a small amount of a tertiary amine was added as a catalyst. And for stabilization, N of pH 2
1 mol of aOH was added and stirred for about 50 minutes to form a complete gel. Then, the gel is crushed into fine powder by a crusher with blades and then dried in a drying oven (100 degrees) for 6 hours,
Further, the dried fine powder was kneaded with a kneader for 10 minutes to homogenize. Then, as a solvent, 10 parts by weight of N, N-DMF is added to the fine powder and kneaded with a kneader for 30 minutes,
A clay-like plastic having a viscosity of about 3 × 10 5 poise was obtained. This plastic is compressed in a mold to form a rod, which is then heated in a heating furnace to 1 degree Celsius.
It was fired at 200 degrees for 3 hours to obtain a rod-shaped ceramic having a diameter of 1 cm and a length of 12 cm. The shrinkage rate of the plastic material after firing was 10%, which was about the same as the shrinkage rate of ordinary fine ceramics when fired, and there was no bending.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明におけるゾル・ゲル法による金属
酸化物成形体の成形方法は、ゾル及び/又はゲルを細粉
化して乾燥する工程と、この細粉の粒子間に適宜溶媒を
加えて可塑性が付与された金属酸化物塑性体とする工程
と含み、細粉化による表面積拡大で、残存物の乾燥を短
時間で完全に行えるようにし、この乾燥された細粉に対
する溶媒の添加量により、所望の粘度の可塑体が得て、
種々の成形方法が適用できるようにしたものであり、細
粉化の段階で大幅な体積収縮を予め生じさせているた
め、可塑体の成形後の収縮は最小限に抑えることがで
き、寸法安定性に優れた金属酸化物成形体を得ることが
できる。その結果、ゾル・ゲル法の適用範囲を、棒や板
更には複雑形状の立体成形体に拡大することができる画
期的発明である。
The method for molding a metal oxide molded body by the sol-gel method in the present invention comprises a step of pulverizing a sol and / or a gel and drying, and an appropriate solvent added between the particles of the fine powder. Including the step of making a metal oxide plastic body with plasticity, by expanding the surface area by pulverization, it is possible to completely dry the residue in a short time, and the amount of solvent added to this dried fine powder , A plastic with the desired viscosity is obtained,
Since various molding methods can be applied and a large volume shrinkage is caused in advance at the step of pulverization, the shrinkage after molding of the plastic can be minimized and dimensional stability A metal oxide molded article having excellent properties can be obtained. As a result, it is an epoch-making invention in which the applicable range of the sol-gel method can be expanded to include rods, plates, and three-dimensional molded bodies having complicated shapes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明方法のプロセス図である。FIG. 1 is a process diagram of the method of the present invention.

【図2】金属アルコキシドを形成する元素を示す元素図
である。
FIG. 2 is an element diagram showing elements forming a metal alkoxide.

【図3】射出成形機を用いた成形例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a molding example using an injection molding machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ゾル・ゲル化工程 2 細粉化工程 3 可塑化工程 4 成形工程 1 sol / gelation process 2 fine powdering process 3 plasticizing process 4 molding process

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属アルコキシドの加水分解及び其に引
き続く重縮合によりゾル及び/又はゲルにする工程と、
該ゾル及び/又はゲルを細粉化して乾燥する工程と、こ
の細粉の粒子間に適宜溶媒を加えて可塑性が付与された
金属酸化物塑性体とする工程と、この金属酸化物塑性体
を所望形状に成形する成形工程とを含んでなるゾル・ゲ
ル法による金属酸化物成形体の成形方法。
1. A step of forming a sol and / or gel by hydrolysis of a metal alkoxide and subsequent polycondensation,
A step in which the sol and / or gel is pulverized and dried; a step in which a solvent is appropriately added between particles of the pulverized powder to obtain a plasticity-imparted metal oxide plastic body; A method for molding a metal oxide molded body by a sol-gel method, which comprises a molding step of molding into a desired shape.
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