JPH06239675A - 多孔質セラミックスの製造方法 - Google Patents
多孔質セラミックスの製造方法Info
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- JPH06239675A JPH06239675A JP2668993A JP2668993A JPH06239675A JP H06239675 A JPH06239675 A JP H06239675A JP 2668993 A JP2668993 A JP 2668993A JP 2668993 A JP2668993 A JP 2668993A JP H06239675 A JPH06239675 A JP H06239675A
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高気孔率かつ高気孔径で、気孔が互いに連通
した多孔質セラミックスであって、比較的高い強度を有
する多孔質セラミックスを容易かつ効率的に製造する方
法を提供する。 【構成】 セラミックス粉末、バインダー及び分散媒を
含むセラミックススラリーを泡立てて該スラリー中に気
泡を導入した後、成形、焼成する。 【効果】 セラミックス粉末に、多孔化剤を用いること
なく、通常成形に使用されるバインダーや分散等のみを
添加してなるセラミックススラリーを、強制的に攪拌し
て、該スラリー内部に多数の気泡を導入した場合、導入
された気泡、即ち、空洞は、数百μｍから数ｍｍの大き
さであるため、高温焼成しても焼結の進行により消失す
ることはなく、高気孔率かつ高気孔径の多孔質セラミッ
クスを容易に得ることが可能とされる。また、本発明の
方法では、高温焼成ができるため、局所的に焼結が進行
し、高気孔率の多孔質セラミックスとしては比較的高い
強度を有するものが得られる。
した多孔質セラミックスであって、比較的高い強度を有
する多孔質セラミックスを容易かつ効率的に製造する方
法を提供する。 【構成】 セラミックス粉末、バインダー及び分散媒を
含むセラミックススラリーを泡立てて該スラリー中に気
泡を導入した後、成形、焼成する。 【効果】 セラミックス粉末に、多孔化剤を用いること
なく、通常成形に使用されるバインダーや分散等のみを
添加してなるセラミックススラリーを、強制的に攪拌し
て、該スラリー内部に多数の気泡を導入した場合、導入
された気泡、即ち、空洞は、数百μｍから数ｍｍの大き
さであるため、高温焼成しても焼結の進行により消失す
ることはなく、高気孔率かつ高気孔径の多孔質セラミッ
クスを容易に得ることが可能とされる。また、本発明の
方法では、高温焼成ができるため、局所的に焼結が進行
し、高気孔率の多孔質セラミックスとしては比較的高い
強度を有するものが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多孔質セラミックスの製
造方法に係り、特に、高気孔率かつ高気孔径を有し、気
孔が互いに連通した多孔質セラミックスを容易かつ効率
的に製造する方法に関する。
造方法に係り、特に、高気孔率かつ高気孔径を有し、気
孔が互いに連通した多孔質セラミックスを容易かつ効率
的に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックス粉末及びバインダー
を含むスラリーを成形、焼成して多孔質セラミックスを
製造する方法として、 該スラリー中に多孔化剤を添加する方法。 セラミックス粉末として粒径の大きなセラミックス
粉末を用いる方法。 が広く採用されている。
を含むスラリーを成形、焼成して多孔質セラミックスを
製造する方法として、 該スラリー中に多孔化剤を添加する方法。 セラミックス粉末として粒径の大きなセラミックス
粉末を用いる方法。 が広く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法のう
ち、多孔化剤を用いる方法では、高気孔率かつ高気孔径
を有する多孔質セラミックスを製造するためには、多量
の多孔化剤を用いる必要がある。しかしながら、多孔化
剤は、それがスラリー中に分散して焼成時に飛散するこ
とにより空洞を形成するものであることから、多量の多
孔化剤を用いることは、焼成中に成形体に多量の多孔化
剤の飛散による損傷を与える恐れがあり、このような損
傷を与えずに多量の多孔化剤を用いて高気孔率、高気孔
径の多孔質セラミックスを製造することは非常に難しい
という欠点がある。また、焼結し易いセラミックス粉末
を原料とする場合には、多孔化剤により形成された気孔
が、焼結の進行により消失するため、やはり、高気孔
率、高気孔径の多孔質セラミックスを得ることが難し
い。
ち、多孔化剤を用いる方法では、高気孔率かつ高気孔径
を有する多孔質セラミックスを製造するためには、多量
の多孔化剤を用いる必要がある。しかしながら、多孔化
剤は、それがスラリー中に分散して焼成時に飛散するこ
とにより空洞を形成するものであることから、多量の多
孔化剤を用いることは、焼成中に成形体に多量の多孔化
剤の飛散による損傷を与える恐れがあり、このような損
傷を与えずに多量の多孔化剤を用いて高気孔率、高気孔
径の多孔質セラミックスを製造することは非常に難しい
という欠点がある。また、焼結し易いセラミックス粉末
を原料とする場合には、多孔化剤により形成された気孔
が、焼結の進行により消失するため、やはり、高気孔
率、高気孔径の多孔質セラミックスを得ることが難し
い。
【０００４】一方、粒径の大きなセラミックス粉末を用
いる方法では、粒径が大きく、従って難焼結性のセラミ
ックス粉末を使用する必要があり、得られる多孔質セラ
ミックス焼結体は非常に強度が低くなることから、高気
孔率、高気孔径の多孔質セラミックスを得ることは難し
い。
いる方法では、粒径が大きく、従って難焼結性のセラミ
ックス粉末を使用する必要があり、得られる多孔質セラ
ミックス焼結体は非常に強度が低くなることから、高気
孔率、高気孔径の多孔質セラミックスを得ることは難し
い。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、高気
孔率かつ高気孔径で、気孔が互いに連通した多孔質セラ
ミックスであって、比較的高い強度を有する多孔質セラ
ミックスを容易かつ効率的に製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
孔率かつ高気孔径で、気孔が互いに連通した多孔質セラ
ミックスであって、比較的高い強度を有する多孔質セラ
ミックスを容易かつ効率的に製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の多孔質セラミッ
クスの製造方法は、セラミックス粉末、バインダー及び
分散媒を含むセラミックススラリーを泡立てて該スラリ
ー中に気泡を導入した後、成形、焼成することを特徴と
する。
クスの製造方法は、セラミックス粉末、バインダー及び
分散媒を含むセラミックススラリーを泡立てて該スラリ
ー中に気泡を導入した後、成形、焼成することを特徴と
する。
【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。
【０００８】本発明の方法は、セラミックス粉末に、通
常使用されるバインダー及び分散、その他必要に応じて
可塑剤、分散剤、増粘剤等を添加してセラミックススラ
リーを作製し、このセラミックススラリーを泡立てるこ
とにより、スラリー内部に多数の気泡を導入し、これを
成形、焼成して多孔質セラミックスとするものである。
常使用されるバインダー及び分散、その他必要に応じて
可塑剤、分散剤、増粘剤等を添加してセラミックススラ
リーを作製し、このセラミックススラリーを泡立てるこ
とにより、スラリー内部に多数の気泡を導入し、これを
成形、焼成して多孔質セラミックスとするものである。
【０００９】使用されるセラミックス粉末の粒径につい
ては、特に制約はないが、焼成後ある程度の強度を有す
る多孔質セラミックスを得るために、局所的に焼結が進
行すると考えられる粒径数十μｍ以下のもの、好ましく
は０．１〜１μｍのものが適当である。
ては、特に制約はないが、焼成後ある程度の強度を有す
る多孔質セラミックスを得るために、局所的に焼結が進
行すると考えられる粒径数十μｍ以下のもの、好ましく
は０．１〜１μｍのものが適当である。
【００１０】添加するバインダーの種類は、水系又は非
水系のいずれをも用いることができる。以下に使用でき
るバインダーを例示する。
水系のいずれをも用いることができる。以下に使用でき
るバインダーを例示する。
【００１１】水系バインダーとしては、ポリビニルアル
コール、アクリル酸ポリマー、ポリエチレングリコー
ル、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
エチレンオキシドポリマー、ヒドロエキシエチルセルロ
ース、イソシアネート、ワックス等が、非水系バインダ
ーとしては、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタク
リレート、ニトロセルロース、ポリエチレン、ポリ塩化
ビニル等が挙げられる。
コール、アクリル酸ポリマー、ポリエチレングリコー
ル、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
エチレンオキシドポリマー、ヒドロエキシエチルセルロ
ース、イソシアネート、ワックス等が、非水系バインダ
ーとしては、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタク
リレート、ニトロセルロース、ポリエチレン、ポリ塩化
ビニル等が挙げられる。
【００１２】分剤は、バインダーの種類に応じて適宜選
定使用され、水系バインダーを用いる場合には水が、ま
た、非水系バインダーを用いる場合には酢酸メチル、イ
ソプロパノール、メタノール、エタノール、Ｎ−ブタノ
ール、トルエン等が使用される。
定使用され、水系バインダーを用いる場合には水が、ま
た、非水系バインダーを用いる場合には酢酸メチル、イ
ソプロパノール、メタノール、エタノール、Ｎ−ブタノ
ール、トルエン等が使用される。
【００１３】本発明においては、上記バインダーの他、
必要に応じて、可塑剤、分散剤又は増粘剤等の適当量を
添加することもできる。
必要に応じて、可塑剤、分散剤又は増粘剤等の適当量を
添加することもできる。
【００１４】本発明において、セラミックス粉末、バイ
ンダー及び分散、必要に応じてその他の添加剤を配合し
て調製されるセラミックススラリーの粘度は、気泡の導
入のし易さの面から数十ポアズ以下、好ましくは１〜１
０ポアズの低粘度スラリーであることが好ましい。従っ
て、バインダーや分散の使用量はこのような低粘度スラ
リーが得られるように適宜決定されるが、通常の場合、
セラミックス粉末１００重量部に対して、バインダーを
１〜１０重量部、分散を５０〜２００重量部とするのが
好ましい。
ンダー及び分散、必要に応じてその他の添加剤を配合し
て調製されるセラミックススラリーの粘度は、気泡の導
入のし易さの面から数十ポアズ以下、好ましくは１〜１
０ポアズの低粘度スラリーであることが好ましい。従っ
て、バインダーや分散の使用量はこのような低粘度スラ
リーが得られるように適宜決定されるが、通常の場合、
セラミックス粉末１００重量部に対して、バインダーを
１〜１０重量部、分散を５０〜２００重量部とするのが
好ましい。
【００１５】このようなセラミックススラリーを泡立て
る方法としては、 密閉容器内に攪拌ボールとセラミックススラリーを
入れ、高速で容器を回転させる方法。 容器内のセラミックススラリーを攪拌翼で高速攪拌
する方法。 などを採用することができる。ここで用いる容器、ボー
ル及び攪拌翼は、セラミックス製又はセラミックス被覆
を施したもの、或いは、プラスチック製のものとするの
が好ましい。
る方法としては、 密閉容器内に攪拌ボールとセラミックススラリーを
入れ、高速で容器を回転させる方法。 容器内のセラミックススラリーを攪拌翼で高速攪拌
する方法。 などを採用することができる。ここで用いる容器、ボー
ル及び攪拌翼は、セラミックス製又はセラミックス被覆
を施したもの、或いは、プラスチック製のものとするの
が好ましい。
【００１６】上記泡立て方法のうち、の容器内で攪拌
ボールにより高速回転する方法では、回転速度を増加さ
せるか、又は、ボールの粒径を小さくすることにより、
セラミックススラリー中に混入する気泡の大きさを小さ
くすることができる。一方、の攪拌翼を使用する方法
では、上記の方法と同様、回転速度の増加と共に、気
泡の大きさを小さくすることができる。しかし、この方
法で最も気泡径に影響を与えるのは、攪拌翼の形状であ
る。一般に市販されている攪拌翼として、プロペラ翼
型、タービン翼型があるが、中でもホッパー（ケーキ作
りに用いられる攪拌機）が、最適である。
ボールにより高速回転する方法では、回転速度を増加さ
せるか、又は、ボールの粒径を小さくすることにより、
セラミックススラリー中に混入する気泡の大きさを小さ
くすることができる。一方、の攪拌翼を使用する方法
では、上記の方法と同様、回転速度の増加と共に、気
泡の大きさを小さくすることができる。しかし、この方
法で最も気泡径に影響を与えるのは、攪拌翼の形状であ
る。一般に市販されている攪拌翼として、プロペラ翼
型、タービン翼型があるが、中でもホッパー（ケーキ作
りに用いられる攪拌機）が、最適である。
【００１７】このようにして、多数の気泡を導入したセ
ラミックススラリーの成形法としては、鋳込み法、テー
プキャスティング法等の方法が用いられる。
ラミックススラリーの成形法としては、鋳込み法、テー
プキャスティング法等の方法が用いられる。
【００１８】得られた成形体は、通常の場合、１０００
〜１７００℃で０．５〜１０時間程度焼成することによ
り、気孔率５０〜９０％程度で、数百μｍ〜数ｍｍの大
きな気孔を有する多孔質セラミックスを得ることができ
る。
〜１７００℃で０．５〜１０時間程度焼成することによ
り、気孔率５０〜９０％程度で、数百μｍ〜数ｍｍの大
きな気孔を有する多孔質セラミックスを得ることができ
る。
【００１９】なお、本発明の方法で製造される多孔質セ
ラミックスのセラミックスの種類には特に制限はない
が、本発明は、ＬａＭｎＯ3 、ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等
の易焼結性のセラミックスに特に有効である。
ラミックスのセラミックスの種類には特に制限はない
が、本発明は、ＬａＭｎＯ3 、ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等
の易焼結性のセラミックスに特に有効である。
【００２０】
【作用】セラミックス粉末に、多孔化剤を用いることな
く、通常成形に使用されるバインダーや分散等のみを添
加してなるセラミックススラリーを、強制的に攪拌し
て、該スラリー内部に多数の気泡を導入した場合、導入
された気泡、即ち、空洞は、数百μｍから数ｍｍの大き
さであるため、高温焼成しても焼結の進行により消失す
ることはなく、高気孔率かつ高気孔径の多孔質セラミッ
クスを容易に得ることが可能とされる。また、本発明の
方法では、高温焼成ができるため、局所的に焼結が進行
し、高気孔率の多孔質セラミックスとしては比較的高い
強度を有するものが得られる。
く、通常成形に使用されるバインダーや分散等のみを添
加してなるセラミックススラリーを、強制的に攪拌し
て、該スラリー内部に多数の気泡を導入した場合、導入
された気泡、即ち、空洞は、数百μｍから数ｍｍの大き
さであるため、高温焼成しても焼結の進行により消失す
ることはなく、高気孔率かつ高気孔径の多孔質セラミッ
クスを容易に得ることが可能とされる。また、本発明の
方法では、高温焼成ができるため、局所的に焼結が進行
し、高気孔率の多孔質セラミックスとしては比較的高い
強度を有するものが得られる。
【００２１】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。
より具体的に説明する。
【００２２】実施例１ 平均粒径０．７μｍのＬａＭｎＯ3 粉末１００ｇに対し
て、ポリビニルアルコール（５重量％水溶液）１００ｇ
を加えてセラミックススラリー（粘度５ポアズ）を調製
し、このスラリーをセラミックス製密閉容器（内容積５
００ｍｌ）に５個のセラミックスボール（φ２０ｍｍ）
と共に入れ、回転速度５００ＲＰＭで１５分間回転させ
て泡立てた。回転終了後すぐに、２００ｍｍ×２００ｍ
ｍ、高さ１０ｍｍの鋳型に、該スラリーを流し込んだ。
乾燥後、成形体を鋳型から取り出し、１５００℃で５時
間焼成した。
て、ポリビニルアルコール（５重量％水溶液）１００ｇ
を加えてセラミックススラリー（粘度５ポアズ）を調製
し、このスラリーをセラミックス製密閉容器（内容積５
００ｍｌ）に５個のセラミックスボール（φ２０ｍｍ）
と共に入れ、回転速度５００ＲＰＭで１５分間回転させ
て泡立てた。回転終了後すぐに、２００ｍｍ×２００ｍ
ｍ、高さ１０ｍｍの鋳型に、該スラリーを流し込んだ。
乾燥後、成形体を鋳型から取り出し、１５００℃で５時
間焼成した。
【００２３】その結果、気孔率約７５％、気孔径数百μ
ｍから数ｍｍの多孔質セラミックスを得ることができ
た。
ｍから数ｍｍの多孔質セラミックスを得ることができ
た。
【００２４】比較例１ 実施例１で用いたと同様のＬａＭｎＯ3 粉末１００ｇに
対して、ポリビニルアルコール（５重量％水溶液）１０
０ｇを添加し、更に、このスラリーに市販の多孔化剤を
６０容量％添加し、実施例１と同様にして鋳込み成形し
た後、同様に焼成した。
対して、ポリビニルアルコール（５重量％水溶液）１０
０ｇを添加し、更に、このスラリーに市販の多孔化剤を
６０容量％添加し、実施例１と同様にして鋳込み成形し
た後、同様に焼成した。
【００２５】その結果、得られた多孔質セラミックスは
気孔率１０％程度と、非常に気孔率が低かった。これ
は、ＬａＭｎＯ3 粉末が焼結性に優れるため、多孔化剤
による気孔形成では、焼結の進行により気孔が消失して
しまうためである。
気孔率１０％程度と、非常に気孔率が低かった。これ
は、ＬａＭｎＯ3 粉末が焼結性に優れるため、多孔化剤
による気孔形成では、焼結の進行により気孔が消失して
しまうためである。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の多孔質セラ
ミックスの製造方法によれば、従来の多孔化剤を用いる
方法や粒径の大きいセラミックス粉末を用いる方法より
もはるかに高い気孔率を有し、また気孔径も大きく、気
孔が互いに連通した多孔質セラミックスであって、比較
的高い強度を有する多孔質セラミックスを、極めて簡単
な操作により、容易かつ効率的に製造することができ
る。
ミックスの製造方法によれば、従来の多孔化剤を用いる
方法や粒径の大きいセラミックス粉末を用いる方法より
もはるかに高い気孔率を有し、また気孔径も大きく、気
孔が互いに連通した多孔質セラミックスであって、比較
的高い強度を有する多孔質セラミックスを、極めて簡単
な操作により、容易かつ効率的に製造することができ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミックス粉末、バインダー及び分散
媒を含むセラミックススラリーを泡立てて該スラリー中
に気泡を導入した後、成形、焼成することを特徴とする
多孔質セラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2668993A JPH06239675A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2668993A JPH06239675A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06239675A true JPH06239675A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12200367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2668993A Withdrawn JPH06239675A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06239675A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100353162B1 (ko) * | 1999-12-16 | 2002-09-18 | 박재구 | 포말법에 의한 다공질 세라믹스의 제조방법 |
| KR100430477B1 (ko) * | 2001-02-05 | 2004-05-10 | 박재구 | 이중 에멀전법을 이용한 다공성 세라믹 펠렛의 제조방법 |
| CN103408319A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 中南大学 | 制备不同孔结构的多孔陶瓷微球的方法及喷雾冷冻装置 |
| CN115231943A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-10-25 | 东南大学 | 一种低温多孔陶瓷材料的制备方法 |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP2668993A patent/JPH06239675A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100353162B1 (ko) * | 1999-12-16 | 2002-09-18 | 박재구 | 포말법에 의한 다공질 세라믹스의 제조방법 |
| KR100430477B1 (ko) * | 2001-02-05 | 2004-05-10 | 박재구 | 이중 에멀전법을 이용한 다공성 세라믹 펠렛의 제조방법 |
| CN103408319A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 中南大学 | 制备不同孔结构的多孔陶瓷微球的方法及喷雾冷冻装置 |
| CN115231943A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-10-25 | 东南大学 | 一种低温多孔陶瓷材料的制备方法 |
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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: 20000509 |