JPH06263515A - セラミック泥漿の製造方法 - Google Patents
セラミック泥漿の製造方法Info
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- JPH06263515A JPH06263515A JP5053939A JP5393993A JPH06263515A JP H06263515 A JPH06263515 A JP H06263515A JP 5053939 A JP5053939 A JP 5053939A JP 5393993 A JP5393993 A JP 5393993A JP H06263515 A JPH06263515 A JP H06263515A
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- ceramic slurry
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Abstract
(57)【要約】
【目的】容易にセラミック泥漿の粘度を低下させること
ができ、流動性を向上して成形型の細部まで極めて容易
に充填することができ、充填不良等の鋳込み不良がな
く、寸法精度が良好でかつ十分な強度を有するセラミッ
ク成形体が得られる排泥鋳込み成形に好適なセラミック
泥漿の製造方法を提供する。 【構成】セラミック泥漿中の分散剤が少なくとも一種以
上の有機シラン化合物または有機チタネート化合物を含
有し、特に前記有機シラン化合物がメトキシ基もしくは
エトキシ基を有するもの、又は前記有機チタネート化合
物がイソプロピル基を有するもの、又は適用できるセラ
ミック原料の内、非酸化物系セラミックスが最適な溶媒
および分散剤等を加えて調製したセラミック泥漿の製造
方法。
ができ、流動性を向上して成形型の細部まで極めて容易
に充填することができ、充填不良等の鋳込み不良がな
く、寸法精度が良好でかつ十分な強度を有するセラミッ
ク成形体が得られる排泥鋳込み成形に好適なセラミック
泥漿の製造方法を提供する。 【構成】セラミック泥漿中の分散剤が少なくとも一種以
上の有機シラン化合物または有機チタネート化合物を含
有し、特に前記有機シラン化合物がメトキシ基もしくは
エトキシ基を有するもの、又は前記有機チタネート化合
物がイソプロピル基を有するもの、又は適用できるセラ
ミック原料の内、非酸化物系セラミックスが最適な溶媒
および分散剤等を加えて調製したセラミック泥漿の製造
方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は泥漿鋳込み成形用のセラ
ミック泥漿の製造方法に関し、より詳細には排泥鋳込成
形法でセラミック成形体を得るためのセラミック泥漿の
製造方法に関するものである。
ミック泥漿の製造方法に関し、より詳細には排泥鋳込成
形法でセラミック成形体を得るためのセラミック泥漿の
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンやガスタービン等の機構
部品、化学プラント等の構成部材、さらには時計やアク
セサリー等の装飾部品にもセラミック部材が多く用いら
れるようになってきた。
部品、化学プラント等の構成部材、さらには時計やアク
セサリー等の装飾部品にもセラミック部材が多く用いら
れるようになってきた。
【０００３】しかし乍ら、前記各種機関用機構部品やプ
ラント構成部材および装飾部品には複雑な三次元構造を
した形状で中空のものが多いことから、セラミック材料
は金属に比べて、耐熱性、耐食性、耐摩耗性に優れ、高
強度でかつ比較的軽量であるにもかかわらず加工性に難
点があり、とりわけ複雑な三次元構造をした形状は勿
論、中空形状のセラミック部材を歩留り良く得ることが
困難であった。
ラント構成部材および装飾部品には複雑な三次元構造を
した形状で中空のものが多いことから、セラミック材料
は金属に比べて、耐熱性、耐食性、耐摩耗性に優れ、高
強度でかつ比較的軽量であるにもかかわらず加工性に難
点があり、とりわけ複雑な三次元構造をした形状は勿
論、中空形状のセラミック部材を歩留り良く得ることが
困難であった。
【０００４】そこで、前記のような中空の複雑な形状の
セラミック部材を得る成形法として、従来よりセラミッ
ク原料粉末と水溶性バインダーを添加混合して調製した
セラミック泥漿を石膏型等の多孔質の成形型に注入し、
成形型にセラミック原料を着肉させ、余分な泥漿を流し
出して中空のセラミック成形体を得る排泥鋳込み成形が
行われてきた。
セラミック部材を得る成形法として、従来よりセラミッ
ク原料粉末と水溶性バインダーを添加混合して調製した
セラミック泥漿を石膏型等の多孔質の成形型に注入し、
成形型にセラミック原料を着肉させ、余分な泥漿を流し
出して中空のセラミック成形体を得る排泥鋳込み成形が
行われてきた。
【０００５】しかしながら、前記排泥鋳込み成形で複雑
な三次元構造をした形状のすみずみまで完全に泥漿を流
し込み、かつ中空形状のセラミック成形体を効率良く得
るためには、前記水溶性バインダーを大量に添加しなけ
ればならず、その結果、乾燥や焼成時の収縮率が極めて
大となり、所期の寸法精度が得られない上、成形体の強
度が低く破損し易いという欠点があった。
な三次元構造をした形状のすみずみまで完全に泥漿を流
し込み、かつ中空形状のセラミック成形体を効率良く得
るためには、前記水溶性バインダーを大量に添加しなけ
ればならず、その結果、乾燥や焼成時の収縮率が極めて
大となり、所期の寸法精度が得られない上、成形体の強
度が低く破損し易いという欠点があった。
【０００６】そこで前記欠点を解消するために、セラミ
ック原料粉末粒子の表面を改質したり、分散性の向上の
ためにポリアクリル酸アンモニウム塩，ポリカルボン酸
アンモニウム塩等の分散剤を添加したりしてセラミック
泥漿を調製し、排泥鋳込み成形に用いるセラミック泥漿
の特性を改良することが提案される（特開平３−２６５
５４３号公報参照）。
ック原料粉末粒子の表面を改質したり、分散性の向上の
ためにポリアクリル酸アンモニウム塩，ポリカルボン酸
アンモニウム塩等の分散剤を添加したりしてセラミック
泥漿を調製し、排泥鋳込み成形に用いるセラミック泥漿
の特性を改良することが提案される（特開平３−２６５
５４３号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、前記セラ
ミック原料粉末粒子の表面を改質して泥漿を調製した場
合、処理液とセラミック原料粉末を混合した後、乾燥さ
せてセラミック原料粉末粒子の表面に処理液成分を被覆
させねばならないという煩雑な工程があり、生産効率が
低くコスト高になるという問題があった。
ミック原料粉末粒子の表面を改質して泥漿を調製した場
合、処理液とセラミック原料粉末を混合した後、乾燥さ
せてセラミック原料粉末粒子の表面に処理液成分を被覆
させねばならないという煩雑な工程があり、生産効率が
低くコスト高になるという問題があった。
【０００８】更に分散剤として、ポリアクリル酸アンモ
ニウム塩，ポリカルボン酸アンモニウム塩等を用いたと
しても、複雑な三次元構造をした形状のすみずみにまで
完全に泥漿を鋳込むことができ、かつ中空形状の成形体
を得るに十分低い粘度を有した流動性の良いセラミック
泥漿を得ることは困難であり、前記成形型内の細部にま
でセラミック泥漿が充填しない、いわゆる鋳込み不良を
発生する恐れがあるという課題があった。
ニウム塩，ポリカルボン酸アンモニウム塩等を用いたと
しても、複雑な三次元構造をした形状のすみずみにまで
完全に泥漿を鋳込むことができ、かつ中空形状の成形体
を得るに十分低い粘度を有した流動性の良いセラミック
泥漿を得ることは困難であり、前記成形型内の細部にま
でセラミック泥漿が充填しない、いわゆる鋳込み不良を
発生する恐れがあるという課題があった。
【０００９】
【発明の目的】本発明は、上記課題を解消せんとしてな
されたものであり、その目的は、セラミック原料粉末粒
子の表面改質等の如く煩雑な工程を必要とせず、従来よ
りも更にセラミック泥漿の粘度を低下させ、充填不良等
の鋳込み不良がなく、寸法精度の良好なセラミック成形
体が得られる排泥鋳込み成形に好適なセラミック泥漿の
製造方法を提供することにある。
されたものであり、その目的は、セラミック原料粉末粒
子の表面改質等の如く煩雑な工程を必要とせず、従来よ
りも更にセラミック泥漿の粘度を低下させ、充填不良等
の鋳込み不良がなく、寸法精度の良好なセラミック成形
体が得られる排泥鋳込み成形に好適なセラミック泥漿の
製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック泥漿
の製造方法は、溶媒および分散剤等をセラミック原料粉
末に加えて調製したセラミック泥漿において、前記セラ
ミック泥漿中の分散剤が少なくとも一種以上の有機シラ
ン化合物または有機チタネート化合物を含有することを
特徴とするものであり、とりわけ本セラミック泥漿の製
造方法は、前記有機シラン化合物がメトキシ基もしくは
エトキシ基を有するもの、あるいは前記有機チタネート
化合物がイソプロピル基を有するもの、あるいは適用で
きるセラミック原料の内、非酸化物系セラミックスに最
適なものである。
の製造方法は、溶媒および分散剤等をセラミック原料粉
末に加えて調製したセラミック泥漿において、前記セラ
ミック泥漿中の分散剤が少なくとも一種以上の有機シラ
ン化合物または有機チタネート化合物を含有することを
特徴とするものであり、とりわけ本セラミック泥漿の製
造方法は、前記有機シラン化合物がメトキシ基もしくは
エトキシ基を有するもの、あるいは前記有機チタネート
化合物がイソプロピル基を有するもの、あるいは適用で
きるセラミック原料の内、非酸化物系セラミックスに最
適なものである。
【００１１】前記有機シラン化合物としては、メトキシ
基もしくはエトキシ基を有するものが好ましく、たとえ
ばジエトキシジメチルシラン、トリエトキシメチルシラ
ン、ジメトキシジメチルシラン、トリメトキシメチルシ
ラン、トリメトキシアルキルポリエチレンオキサイドシ
ラン等が挙げられる。
基もしくはエトキシ基を有するものが好ましく、たとえ
ばジエトキシジメチルシラン、トリエトキシメチルシラ
ン、ジメトキシジメチルシラン、トリメトキシメチルシ
ラン、トリメトキシアルキルポリエチレンオキサイドシ
ラン等が挙げられる。
【００１２】また前記有機チタネート化合物としては、
イソプロピル基を有するものが好ましく、例えば、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネートやイソプロピ
ルトリ（Ｎ−アミノエチルーアミノエチル）チタネート
等が挙げられる。
イソプロピル基を有するものが好ましく、例えば、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネートやイソプロピ
ルトリ（Ｎ−アミノエチルーアミノエチル）チタネート
等が挙げられる。
【００１３】尚、前記セラミック泥漿中の有機性分散剤
の含有率は、０．０５重量％以上５重量％未満が良く、
より好ましくは０．３〜３重量％である。
の含有率は、０．０５重量％以上５重量％未満が良く、
より好ましくは０．３〜３重量％である。
【００１４】また、前記溶媒は水またはメタノール等の
有機溶媒も使用することができ、その含有量がセラミッ
ク原料粉末の１５重量％未満では流動性の良いセラミッ
ク泥漿が得られず、また、４０重量％以上になると緻密
な成形体が得られないため、前記溶媒含有量はセラミッ
ク原料粉末の１５〜４０重量％、より好ましくは１７〜
３０重量％となる。
有機溶媒も使用することができ、その含有量がセラミッ
ク原料粉末の１５重量％未満では流動性の良いセラミッ
ク泥漿が得られず、また、４０重量％以上になると緻密
な成形体が得られないため、前記溶媒含有量はセラミッ
ク原料粉末の１５〜４０重量％、より好ましくは１７〜
３０重量％となる。
【００１５】更に、前記セラミック原料には少なくとも
一種以上の酸化物を含むことが好ましく、とりわけ少な
くとも一種以上の酸化物を焼結助剤として含有する窒化
珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）系、または炭化珪素（ＳｉＣ）系の
原料粉末が最適であり、調製に際して前記セラミック原
料粉末を溶媒の沸点以下に保温するとより一層効果的で
ある。
一種以上の酸化物を含むことが好ましく、とりわけ少な
くとも一種以上の酸化物を焼結助剤として含有する窒化
珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）系、または炭化珪素（ＳｉＣ）系の
原料粉末が最適であり、調製に際して前記セラミック原
料粉末を溶媒の沸点以下に保温するとより一層効果的で
ある。
【００１６】
【作用】上記製造方法によれば、分散剤として有機シラ
ン化合物または有機チタネート化合物の少なくとも一種
以上を使用することでセラミック泥漿の粘度を低下させ
ることができ、充填不良等の鋳込み不良を低減すること
ができる。
ン化合物または有機チタネート化合物の少なくとも一種
以上を使用することでセラミック泥漿の粘度を低下させ
ることができ、充填不良等の鋳込み不良を低減すること
ができる。
【００１７】また、粉体の表面改質等に必要な煩雑な工
程がなく、一般に行われている鋳込み成形の工程にその
まま適用することができる。
程がなく、一般に行われている鋳込み成形の工程にその
まま適用することができる。
【００１８】溶媒として水またはメタノール等を使用す
ることで、セラミック泥漿をニュートン流体に近づける
ことができ、フローマーク等の鋳込み不良を低減するこ
とが可能となり、高い寸法精度が確保できる。
ることで、セラミック泥漿をニュートン流体に近づける
ことができ、フローマーク等の鋳込み不良を低減するこ
とが可能となり、高い寸法精度が確保できる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明のセラミック泥漿の製造方法を
実施例に基づき説明する。本発明に係るセラミック泥漿
の製造方法では、セラミック原料としてアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、窒化珪素（Ｓｉ3
Ｎ4 ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等を用いることができる。
実施例に基づき説明する。本発明に係るセラミック泥漿
の製造方法では、セラミック原料としてアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、窒化珪素（Ｓｉ3
Ｎ4 ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等を用いることができる。
【００２０】また、アルミナの原料粉末にはシリカ（Ｓ
ｉＯ2 ）、カルシア（ＣａＯ）及びマグネシア（Ｍｇ
Ｏ）等を、窒化珪素の原料粉末にはイットリア（Ｙ2 Ｏ
3 ）とアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等を、炭化珪素にはホウ
素（Ｂ）とカーボン（Ｃ）等の各種の焼結助剤を、ジル
コニアの原料粉末にはイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）等の安定
化剤を所望量添加することができる。尚、これらセラミ
ック原料の粒径は、数ミクロン乃至サブミクロンのもの
が好適に用いられる。
ｉＯ2 ）、カルシア（ＣａＯ）及びマグネシア（Ｍｇ
Ｏ）等を、窒化珪素の原料粉末にはイットリア（Ｙ2 Ｏ
3 ）とアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等を、炭化珪素にはホウ
素（Ｂ）とカーボン（Ｃ）等の各種の焼結助剤を、ジル
コニアの原料粉末にはイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）等の安定
化剤を所望量添加することができる。尚、これらセラミ
ック原料の粒径は、数ミクロン乃至サブミクロンのもの
が好適に用いられる。
【００２１】本発明に係るセラミック泥漿の製造方法
は、まず、主成分として表１に示すセラミック原料粉末
に焼結助剤を加えて湿式混合した後、該混合物を乾燥
し、得られた乾燥材料に対して分散剤と溶媒から成るバ
インダーをそれぞれ表１に示す割合で添加し、ボールミ
ルにて十分に分散混合してセラミック泥漿を調製した。
尚、表１中のバインダーの種類は、表２に示す通りであ
る。
は、まず、主成分として表１に示すセラミック原料粉末
に焼結助剤を加えて湿式混合した後、該混合物を乾燥
し、得られた乾燥材料に対して分散剤と溶媒から成るバ
インダーをそれぞれ表１に示す割合で添加し、ボールミ
ルにて十分に分散混合してセラミック泥漿を調製した。
尚、表１中のバインダーの種類は、表２に示す通りであ
る。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】調製したセラミック泥漿は、先ずＢ型粘度
計を使用し、Ｎｏ．３ローターで粘度を測定した。
計を使用し、Ｎｏ．３ローターで粘度を測定した。
【００２５】次に、セラミック成形体中に気泡が残留す
るのを防止するために、前記セラミック泥漿を真空装置
等で十分に脱泡処理した後、平板状の窪みの中央に１５
度の角度で深さ５０ｍｍの断面Ｖ字状の溝からなる空間
を有する石膏型に前記セラミック泥漿を注入し、約６ｍ
ｍまで窪みの内周部にセラミックスが着肉するのを確認
してから、石膏型を反転して余分の泥漿を排出した後、
十分に固化乾燥してから前記石膏型からセラミック成形
体を取り出した。
るのを防止するために、前記セラミック泥漿を真空装置
等で十分に脱泡処理した後、平板状の窪みの中央に１５
度の角度で深さ５０ｍｍの断面Ｖ字状の溝からなる空間
を有する石膏型に前記セラミック泥漿を注入し、約６ｍ
ｍまで窪みの内周部にセラミックスが着肉するのを確認
してから、石膏型を反転して余分の泥漿を排出した後、
十分に固化乾燥してから前記石膏型からセラミック成形
体を取り出した。
【００２６】かくして得られたセラミック成形体各１０
個について充填状態の評価として、平板に突出した断面
Ｖ字状の突起部の高さを測定し、その平均値を算出し、
その値が４０ｍｍ未満を×、４０以上４３ｍｍ未満を
△、４３以上４５ｍｍ未満を○、４５ｍｍ以上を●で表
示した。以上の結果を表３に示す。
個について充填状態の評価として、平板に突出した断面
Ｖ字状の突起部の高さを測定し、その平均値を算出し、
その値が４０ｍｍ未満を×、４０以上４３ｍｍ未満を
△、４３以上４５ｍｍ未満を○、４５ｍｍ以上を●で表
示した。以上の結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】表３の結果から明らかなように、分散剤と
して従来のポリアクリル酸アンモニウム塩やポリカルボ
ン酸アンモニウム塩を使用した試料番号３２、３３で
は、断面Ｖ字状の溝には４０ｍｍも鋳込めず、充填不良
と認められるのに対して、本発明のセラミック泥漿の製
造方法で調製した有機シラン化合物または有機チタネー
ト化合物を含む分散剤を用いたセラミック泥漿で成形し
たセラミック成形体では、いずれも４０ｍｍ以上充填で
きており、成形型細部にまでセラミック泥漿が注入で
き、かつほぼ均一な肉厚を有するセラミック成形体が成
形できることを確認した。尚、本発明は前記詳述した実
施例に何等限定されるものではない。
して従来のポリアクリル酸アンモニウム塩やポリカルボ
ン酸アンモニウム塩を使用した試料番号３２、３３で
は、断面Ｖ字状の溝には４０ｍｍも鋳込めず、充填不良
と認められるのに対して、本発明のセラミック泥漿の製
造方法で調製した有機シラン化合物または有機チタネー
ト化合物を含む分散剤を用いたセラミック泥漿で成形し
たセラミック成形体では、いずれも４０ｍｍ以上充填で
きており、成形型細部にまでセラミック泥漿が注入で
き、かつほぼ均一な肉厚を有するセラミック成形体が成
形できることを確認した。尚、本発明は前記詳述した実
施例に何等限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】叙上の如く、本発明のセラミック泥漿の
製造方法によれば、比較的容易にセラミック泥漿の粘度
を低下させることができ、その結果、セラミック泥漿の
流動性が向上して成形型の細部まで極めて容易に充填す
ることができ、充填不良等の鋳込み不良がなく、寸法精
度が良好でかつ十分な強度を有するセラミック成形体が
得られる。
製造方法によれば、比較的容易にセラミック泥漿の粘度
を低下させることができ、その結果、セラミック泥漿の
流動性が向上して成形型の細部まで極めて容易に充填す
ることができ、充填不良等の鋳込み不良がなく、寸法精
度が良好でかつ十分な強度を有するセラミック成形体が
得られる。
Claims (4)
- 【請求項１】セラミック原料粉末に溶媒および分散剤等
を加えて調製したセラミック泥漿において、前記分散剤
が少なくとも一種以上の有機シラン化合物または有機チ
タネート化合物を含むことを特徴とするセラミック泥漿
の製造方法。 - 【請求項２】前記有機シラン化合物がメトキシ基もしく
はエトキシ基を有することを特徴とする請求項１記載の
セラミック泥漿の製造方法。 - 【請求項３】前記有機チタネート化合物がイソプロピル
基を有することを特徴とする請求項１記載のセラミック
泥漿の製造方法。 - 【請求項４】前記セラミック原料が非酸化物であること
を特徴とする請求項１記載のセラミック泥漿の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5053939A JPH06263515A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | セラミック泥漿の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5053939A JPH06263515A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | セラミック泥漿の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263515A true JPH06263515A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12956707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5053939A Pending JPH06263515A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | セラミック泥漿の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06263515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6863700B2 (en) | 1996-09-30 | 2005-03-08 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Cerium oxide abrasive and method of polishing substrates |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5053939A patent/JPH06263515A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6863700B2 (en) | 1996-09-30 | 2005-03-08 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Cerium oxide abrasive and method of polishing substrates |
| US7708788B2 (en) | 1996-09-30 | 2010-05-04 | Hitachi Chemical Co, Ltd. | Cerium oxide abrasive and method of polishing substrates |
| US7867303B2 (en) | 1996-09-30 | 2011-01-11 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Cerium oxide abrasive and method of polishing substrates |
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