JPH0623730A - セラミックスパイプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミックス成形体を焼成炉へ搬送するとき
のハンドリングに基づいて、セラミックスパイプに対す
る不純物の付着や混入等が生じることがある。そのよう
な問題を解消し得る手段を提供する。 【構成】 遠心成形型１を、焼成された遠心成形用セラ
ミックス筒体２と、そのセラミックス筒体２を取出自在
に内嵌させる金属製保護筒体３とから構成する。前記セ
ラミックス筒体２内へセラミックススラリーを注入して
セラミックス成形体Ａを遠心成形した後、そのセラミッ
クス成形体Ａを前記セラミックス筒体２と共に焼成炉内
へ装入して焼成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックスパイプの
製造方法に関し、更に詳しくは、セラミックススラリー
を遠心成形型内へ注入し、セラミックス成形体を遠心成
形した後、そのセラミックス成形体を焼成炉内で焼成す
るセラミックスパイプの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のセラミックスパイプの製造方法に
おいては、遠心成形型を金属製筒体にて構成し、その金
属製筒体内へセラミックススラリーを注入してセラミッ
クス成形体を遠心成形した後、そのセラミックス成形体
を前記金属製筒体から手動操作で取り出して焼成炉内へ
装入し、その焼成炉内にて前記セラミックス成形体の焼
成を行うようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】或る種のセラミックス
パイプ、例えば、高純度のセラミックスパイプ（特に、
半導体関連のセラミックスパイプ）を製造するには、そ
の製造過程において不純物の付着や混入を回避すること
が特に要求されるが、上述の従来方法によってセラミッ
クスパイプを製造する場合、前記遠心成形の工程から前
記焼成の工程へセラミックス成形体を搬送するときのハ
ンドリング（手動操作）に基づいて、セラミックスパイ
プに対する不純物の付着や混入が無視できない程度に生
じ、最終的に得られるセラミックスパイプの純度が低下
してしまう、という第１の問題があった。また、前記セ
ラミックス成形体の焼成過程において、その焼成環境が
悪いときには、その焼成過程での汚染が生じ、最終的に
得られるセラミックスパイプも汚染されてしまう、とい
う第２の問題があった。更に、前記セラミックス成形体
の焼成を行うのに特殊な焼成雰囲気が必要となる場合
（例えば、酸化物以外のセラミックスを焼成するときに
は不活性ガス雰囲気が必要になる）には、焼成炉として
特殊雰囲気炉（例えば、不活性ガス雰囲気で炉内が充満
された炉）が専用炉として必要になり、焼成工程におい
て、イニシャルコストもランニングコストも高くなるよ
うになる、という第３の問題があった。本発明は、かか
る実情に着目してなされたものであり、上述の第１の問
題、第２の問題、第３の問題を解消し得る各手段を提供
することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るセラミック
スパイプの製造方法は、遠心成形型を、焼成された遠心
成形用セラミックス筒体と、そのセラミックス筒体を取
出自在に内嵌させる金属製保護筒体とから構成し、前記
セラミックス筒体内へセラミックススラリーを注入して
セラミックス成形体を遠心成形した後、そのセラミック
ス成形体を前記セラミックス筒体と共に前記焼成炉内へ
装入して前記セラミックス成形体の焼成を行う点を第１
の特徴として備えている。

【０００５】更に加えて、前記セラミックス成形体を前
記セラミックス筒体と共に前記焼成炉内へ装入するに際
し、前記セラミックス成形体と前記セラミックス筒体と
の組合せ体を、セラミックス底板上に載置すると共に、
前記組合せ体の上部開口を、セラミックス蓋体にて施蓋
して、前記組合せ体内の空間を閉鎖する点を第２の特徴
として備えている。

【０００６】更に加えて、焼成雰囲気ガス供給源に通じ
る配管の端部を前記セラミックス蓋体に貫通状態で装着
し、その配管を通して、前記組合せ体内の空間へ焼成雰
囲気ガスを供給する点を第３の特徴として備えている。

【０００７】

【作用】第１の特徴を備える本発明方法によれば、セラ
ミックス成形体をセラミックス筒体を介してハンドリン
グすることができるので、遠心成形工程から焼成工程へ
のセラミックス成形体の搬送時に、前記ハンドリングに
基づいて前記セラミックス成形体に無視できない程度の
不純物が付着したり混入したりすることが回避されるよ
うになる。

【０００８】第２の特徴を備える本発明方法によれば、
前記組合せ体の底部が前記セラミックス底板にて閉鎖さ
れ、且つ、前記組合せ体の上部開口がセラミックス蓋体
にて施蓋されることにより、前記組合せ体の内部空間が
閉鎖されるので、焼成過程における焼成環境が悪い条件
下でも、前記組合せ体の内部空間の汚染が回避されるよ
うになる。

【０００９】第３の特徴を備える本発明方法によれば、
前記配管を通して、前記組合せ体の内部空間へ焼成雰囲
気ガスが供給されるので、セラミックス成形体の焼成を
行うのに特殊な焼成雰囲気が必要となる場合において
も、前記焼成炉内の空間（更に詳しくは、前記焼成炉内
であり且つ前記組合せ体の周囲の空間）を特殊雰囲気に
しなくても済むようになる。

【００１０】

【発明の効果】第１の特徴を備える本発明方法によれ
ば、上述の如く、遠心成形工程から焼成工程への搬送過
程でセラミックス成形体への不純物の付着や混入が回避
されるので、最終的に得られるセラミックスパイプの純
度の低下が防止され、もって、第１の問題が解消される
ようになる。

【００１１】第２の特徴を備える本発明方法によれば、
上述の如く、焼成炉内の環境が悪い条件下でも前記組合
せ体の内部空間の汚染が回避されるようになるので、最
終的に得られるセラミックスパイプの汚染も防止され、
もって、第２の問題が解消されるようになる。

【００１２】第３の特徴を備える本発明方法によれば、
上述の如く、セラミックス成形体の焼成を行うのに特殊
な焼成雰囲気が必要となる場合でも、焼成炉内を特殊雰
囲気にしなくても済むようになるので、焼成炉として前
記専用炉を用意する必要がなくなり、焼成工程における
イニシャルコストやランニングコストが前記専用炉を使
用する場合よりも大幅に低減され、もって、第２の問題
が解消されるようになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２には本発明方法の一実施例（図１は
成形工程、図２は焼成工程）が示されている。

【００１４】先ず、セラミックス成形体Ａを遠心成形す
るのに使用される遠心成形装置について説明する。図１
中の１は、後に詳述する焼成工程へ供される円筒状のセ
ラミックス成形体Ａを遠心成形すべく、セラミックスス
ラリーが内部空間へ注入される遠心成形型である。前記
遠心成形型１は、注入されるセラミックススラリーを受
けて遠心成形の直接型として機能するセラミックス筒体
２と、そのセラミックス筒体２を取出自在に内嵌させる
金属製保護筒体３とから構成されている。

【００１５】前記金属製保護筒体３は、その外周面に突
設された係合凸部３ａ，３ｂが、駆動装置（図外）によ
って回転駆動される支持ローラー４，５と端面摺動状態
に係合することにより、筒体軸方向の位置決めがなされ
つつ、回転自在に担持されている。そして、前記金属製
保護筒体３は、前記支持ローラー４，５の回転に従動し
て回転するようになっている。

【００１６】前記セラミックス筒体２は、前記金属製保
護筒体３の内径に相応する外径を有し、且つ、前記セラ
ミックス成形体Ａの成形時外径に相応する内径を有する
円筒形状に予め焼成された筒体よりなる。

【００１７】前記セラミックス筒体２を内嵌させた金属
製保護筒体３にて構成された前記遠心成形型１には、そ
の両端部に、スラリー注入部又はスラリー排出部として
機能し得る開口が形成されているが、それら開口の夫々
には、遠心成形中のスラリーの型外流出を防止するため
に前記スラリーの側方への流れを堰き止める、中央孔６
ａ，７ａ付きの側蓋６，７が装着されている。尚、その
側蓋６，７は、ボルト締結されて前記開口に装着される
ので、その締結時の圧力に耐えるだけの強度を有する金
属にて構成されている。

【００１８】前記遠心成形型１の側方（図１では右側
方）には、先端開口８ａが前記側壁７の中央孔７ａを通
して前記遠心成形型１内を臨むように配置されるスラリ
ー注入樋８が設けられている。

【００１９】かかる構成の遠心成形装置を用いて前記セ
ラミックス成形体Ａを遠心成形する場合、回転中の前記
遠心成形型１へ（更に詳しくは、前記セラミックス筒体
２の内部へ）セラミックススラリーを注入し、前記セラ
ミックス成形体Ａを遠心成形する。然る後、前記遠心成
形型１から前記側蓋６を取り外し、前記セラミックス成
形体Ａと前記セラミックス筒体２との組合せ体Ｂを一体
的にハンドリングして、その組合せ体Ｂを前記遠心成形
装置から（更に詳しくは、前記遠心成形装置のうちの前
記セラミックス筒体２を除いたものから）取り出し、そ
の組合せ体Ｂを前記ハンドリングに基づいて、後述する
焼成炉９内へ装入すべく搬送する。この過程では、前記
セラミックス成形体Ａは、前記セラミックス筒体２を介
してハンドリングされるので、そのハンドリングに基づ
いて前記セラミックス成形体に無視できない程度に不純
物が付着したり混入したりすることが回避されるように
なる。

【００２０】次に、上述の如く遠心成形されたセラミッ
クス成形体Ａを焼成するのに使用される焼成装置につい
て説明する。図２中の９は、前記セラミックス成形体Ａ
の焼成を行うべく、炉内壁にヒーター１０が取り付けら
れ、且つ、前記セラミックス成形体Ａの出し入れを行う
ための開閉自在な出入口（図外）が設けられた箱型の焼
成炉である。

【００２１】前記焼成炉９の床部には、前記組合せ体Ｂ
を載置させるセラミックス底板１１が配置されており、
そのセラミックス底板１１の上には、前記遠心成形装置
から上述の如く搬送されて前記焼成炉９の出入口から前
記焼成炉９内へ搬入される前記組合せ体Ｂが載置される
ようになっている。

【００２２】前記セラミックス底板１１上に載置された
前記組合せ体Ｂの上部開口を施蓋するセラミックス蓋体
１２が予め準備されており、そのセラミックス蓋体１２
によって、前記セラミックス底板１１上に載置された後
の前記組合せ体Ｂの上部開口が施蓋されるようになって
いる。

【００２３】前記セラミックス蓋体１２には、焼成雰囲
気ガス（不活性ガス）供給源（図外）に通じる配管１３
の端部１３ａが貫通状態で装着されている。また、その
セラミックス蓋体１２には、吸引ポンプ（図外）に通じ
る脱気配管１４の端部１４ａも貫通状態で装着されてい
る。前記両配管１３，１４は、前記焼成炉９の出入口経
由で、前記焼成炉９内へ引き込まれるようになってい
る。尚、前記焼成炉９の出入口は、前記両配管１３，１
４の引き込み状態でもシールされるように構成されてい
る。そして、前記セラミックス蓋体１２の施蓋によって
外部から閉ざされる前記組合せ体Ｂの内部空間へは、前
記配管１３経由で前記焼成雰囲気ガスが供給されるよう
になっている。

【００２４】かかる構成の焼成炉９を用いて前記セラミ
ックス成形体Ａを焼成する場合、前記組合せ体Ｂの底部
が前記セラミックス底板１１にて閉鎖され、且つ、前記
組合せ体Ｂの上部開口がセラミックス蓋体１２にて施蓋
されることにより、前記組合せ体Ｂの内部空間が閉鎖さ
れるので、焼成炉９内の環境が悪い条件であっても、前
記組合せ体Ｂの内部空間の汚染が回避されるようにな
る。更に、上述の焼成方法によれば、前記セラミックス
成形体Ａに対する前記ヒーター１０の加熱は、前記セラ
ミックス筒体２を介して間接的に行われるので、前記セ
ラミックス筒体２が焼成時の匣鉢（サヤ）としての機能
も果たし、前記セラミックス成形体Ａの加熱がムラなく
均一に行われるようになり、好ましい焼成が行われるよ
うになる。

【００２５】しかも、本実施例においては、前記配管１
３を通して、前記組合せ体Ｂの内部空間へ焼成雰囲気ガ
スを供給することができるので、セラミックス成形体Ａ
の焼成を行うのに特殊な焼成雰囲気が必要となる場合に
は、前記配管１３を通して前記組合せ体Ｂの内部空間へ
焼成雰囲気ガスを供給することにより、前記焼成炉９内
の空間（更に詳しくは、焼成炉９内であり且つ前記組合
せ体Ｂの周囲の空間）を特殊雰囲気にしなくても済むよ
うになる。即ち、前記焼成炉９を、不活性ガス雰囲気で
炉内が充満された専用炉にしなくて済むようになる。
尚、前記セラミックス成形体Ａが焼成された後において
は、前記セラミックス筒体２が元々焼成されていて殆ど
収縮しない一方、前記セラミックス成形体Ａの方は焼成
によって収縮するので、前記セラミックス筒体２から前
記セラミックス成形体Ａの焼成品を容易に分離させるこ
とができる。

【００２６】次に、別実施例について説明する。前記セ
ラミックス成形体Ａの焼成を行うのに特殊な焼成雰囲気
が必要ではない場合には、前記セラミックス蓋体１２
に、前記配管１３，１４の端部１３ａ，１４ａを貫通状
態に装着する必要がない。それらが装着されていない焼
成炉９であっても、前記組合せ体Ｂの内部空間を焼成炉
９内の雰囲気から閉鎖することが可能であるので、焼成
炉９内の環境が悪い条件であっても、前記組合せ体Ｂの
内部空間の汚染が回避されるからである。

【００２７】また、セラミックスパイプに対する不純物
の付着や混入に基づいて最終的に得られるセラミックス
パイプの純度が低下してしまうという問題の解消のみを
図る場合には、前記セラミックス底板１１及び前記セラ
ミックス蓋体１２を用いて前記組合せ体Ｂの内部空間を
閉鎖する必要もない。その内部空間を閉鎖しない場合で
あっても、前記セラミックス成形体Ａをセラミックス筒
体２を介してハンドリングすることができるので、成形
工程から焼成工程へのセラミックス成形体の搬送時に、
前記ハンドリングに基づいて前記セラミックス成形体Ａ
に無視できない程度の不純物が付着したり混入したりす
ることは回避されるようになる。尚、成形工程から焼成
工程へセラミックス成形体を搬送するときの操作が、手
動操作でなく機械操作である場合においても、その操作
による不純物の付着や混入が、本発明方法によって回避
されるのは勿論である。

【００２８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の成形工程を示す説明図

【図２】本発明方法の焼成工程を示す説明図

【符号の説明】

１ 遠心成形型 ２ セラミックス筒体 ３ 金属製保護筒体 ９ 焼成炉 １１ セラミックス底板 １２ セラミックス蓋体 １３ 配管 １３ａ 端部 Ａ セラミックス成形体 Ｂ 組合せ体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックススラリーを遠心成形型
   （１）内へ注入し、セラミックス成形体（Ａ）を遠心成
   形した後、そのセラミックス成形体（Ａ）を焼成炉（１
   １）内で焼成するセラミックスパイプの製造方法であっ
   て、 前記遠心成形型（１）を、焼成された遠心成形用セラミ
   ックス筒体（２）と、そのセラミックス筒体（２）を取
   出自在に内嵌させる金属製保護筒体（３）とから構成
   し、前記セラミックス筒体（２）内へセラミックススラ
   リーを注入してセラミックス成形体（Ａ）を遠心成形し
   た後、そのセラミックス成形体（Ａ）を前記セラミック
   ス筒体（２）と共に前記焼成炉（９）内へ装入して、前
   記セラミックス成形体（Ａ）の焼成を行うセラミックス
   パイプの製造方法。
2. 【請求項２】 前記セラミックス成形体（Ａ）を前記セ
   ラミックス筒体（２）と共に前記焼成炉（９）内へ装入
   するに際し、前記セラミックス成形体（Ａ）と前記セラ
   ミックス筒体（２）との組合せ体（Ｂ）を、セラミック
   ス底板（１１）上に載置すると共に、前記組合せ体
   （Ｂ）の上部開口を、セラミックス蓋体（１２）にて施
   蓋して、前記組合せ体（Ｂ）内の空間を閉鎖する請求項
   １記載のセラミックスパイプの製造方法。
3. 【請求項３】 焼成雰囲気ガス供給源に通じる配管（１
   ３）の端部（１３ａ）を前記セラミックス蓋体（１２）
   に貫通状態で装着し、その配管（１３）を通して、前記
   組合せ体（Ｂ）内の空間へ焼成雰囲気ガスを供給する請
   求項２記載のセラミックスパイプの製造方法。