JPH0664982A - セラミックス成形体の製造方法 - Google Patents
セラミックス成形体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0664982A JPH0664982A JP4242710A JP24271092A JPH0664982A JP H0664982 A JPH0664982 A JP H0664982A JP 4242710 A JP4242710 A JP 4242710A JP 24271092 A JP24271092 A JP 24271092A JP H0664982 A JPH0664982 A JP H0664982A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- ceramic
- molded body
- glass
- silica fume
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】粉末ガラス３０〜８０重量％、セラミックス骨
材２０〜６０重量％、シリカヒューム１〜２０重量％の
原料を調合し、これを微粉砕する。ついでこれを所定の
形状に成形した後焼成してセラミックス成形体を製造す
る。 【効果】この成形体は、吸水率およびかさ密度が小さ
く、釘打ち性および切断加工性に優れている。
材２０〜６０重量％、シリカヒューム１〜２０重量％の
原料を調合し、これを微粉砕する。ついでこれを所定の
形状に成形した後焼成してセラミックス成形体を製造す
る。 【効果】この成形体は、吸水率およびかさ密度が小さ
く、釘打ち性および切断加工性に優れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽量で加工性に優れ、吸
水率が低い低温焼成セラミックス成形体の製造方法に関
するものである。
水率が低い低温焼成セラミックス成形体の製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来セラミックスなどの成形体は焼結体
であることから高密度の材料であり高強度であるが、加
工が困難であり、あるいは運搬にあたっては不便であ
り、特に建築材料としての使用を目的とした場合には取
り扱いが困難である。
であることから高密度の材料であり高強度であるが、加
工が困難であり、あるいは運搬にあたっては不便であ
り、特に建築材料としての使用を目的とした場合には取
り扱いが困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術が有
していた上記課題を解消し、軽量で切断加工性に優れ吸
水率が低いセラミックス成形体の製造方法を提供するも
のである。
していた上記課題を解消し、軽量で切断加工性に優れ吸
水率が低いセラミックス成形体の製造方法を提供するも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、粉末ガラス３
０〜８０重量％、セラミックス骨材２０〜６０重量％、
シリカヒューム１〜２０重量％の原料を調合し、調合し
た原料を微粉砕し、微粉砕した原料を使用して所定の形
状の中間成形体を成形し、次いで中間成形体を焼成する
セラミックス成形体の製造方法である。
０〜８０重量％、セラミックス骨材２０〜６０重量％、
シリカヒューム１〜２０重量％の原料を調合し、調合し
た原料を微粉砕し、微粉砕した原料を使用して所定の形
状の中間成形体を成形し、次いで中間成形体を焼成する
セラミックス成形体の製造方法である。
【０００５】本発明において、粉末ガラスはセラミック
ス成形体の表面に緻密な表層を形成しセラミックス成形
体の吸水性を低下する作用をする。またセラミックス骨
材の結合剤として作用する。粉末ガラスの含有量が、３
０重量％未満ではかかる作用が低下し、８０重量％を超
えると密度が大きくなりすぎる。粉末ガラスとしては、
通常のソーダ・ライム・シリカ・ガラス、パイレックス
ガラス、低融点ガラス等あらゆるガラスが使用可能であ
る。特に軟化点、融点の低いガラスは低温で焼成するこ
とができるので好ましい。また粒径は、０．１ｍｍから
０．０７ｍｍ程度が好ましい。粒径が大きい場合は後工
程における粉砕に長時間を要し、粒径が小さい場合には
取り扱いが複雑になるのでいずれも好ましくない。
ス成形体の表面に緻密な表層を形成しセラミックス成形
体の吸水性を低下する作用をする。またセラミックス骨
材の結合剤として作用する。粉末ガラスの含有量が、３
０重量％未満ではかかる作用が低下し、８０重量％を超
えると密度が大きくなりすぎる。粉末ガラスとしては、
通常のソーダ・ライム・シリカ・ガラス、パイレックス
ガラス、低融点ガラス等あらゆるガラスが使用可能であ
る。特に軟化点、融点の低いガラスは低温で焼成するこ
とができるので好ましい。また粒径は、０．１ｍｍから
０．０７ｍｍ程度が好ましい。粒径が大きい場合は後工
程における粉砕に長時間を要し、粒径が小さい場合には
取り扱いが複雑になるのでいずれも好ましくない。
【０００６】セラミックス骨材は、焼成前の中間成形体
の保形性を保持する作用をする。セラミックス骨材の含
有量が２０重量％未満では中間成形体の保形性が低す
ぎ、目的とする形状の成形体が得られない。セラミック
ス骨材の含有量が６０重量％を超えるとガラスの含有量
が少なくなり強度が低下する。このセラミックス骨材と
しては、一般的に粒径０．０２ｍｍ程度の珪砂を用いる
ことが好ましい。この粒径が大きくなりすぎると成形体
の外観が低下するので好ましくない。同程度の粒径であ
ればアルミナ、マグネシアなどのセラミックス骨材の使
用も可能である。
の保形性を保持する作用をする。セラミックス骨材の含
有量が２０重量％未満では中間成形体の保形性が低す
ぎ、目的とする形状の成形体が得られない。セラミック
ス骨材の含有量が６０重量％を超えるとガラスの含有量
が少なくなり強度が低下する。このセラミックス骨材と
しては、一般的に粒径０．０２ｍｍ程度の珪砂を用いる
ことが好ましい。この粒径が大きくなりすぎると成形体
の外観が低下するので好ましくない。同程度の粒径であ
ればアルミナ、マグネシアなどのセラミックス骨材の使
用も可能である。
【０００７】シリカヒュームは焼結助剤、発泡剤として
作用する。シリカヒュームの含有量が１重量％未満で
は、焼結性が低下し、２０重量％を超えると発泡が激し
くなりすぎる。シリカヒュームとしては、シリコンの生
産時に副産物として得られる粒径０．００１ｍｍ程度の
ものが使用される。
作用する。シリカヒュームの含有量が１重量％未満で
は、焼結性が低下し、２０重量％を超えると発泡が激し
くなりすぎる。シリカヒュームとしては、シリコンの生
産時に副産物として得られる粒径０．００１ｍｍ程度の
ものが使用される。
【０００８】上記の比率に調合した原料は次いで、ボー
ルミル等により湿式の粉砕され、粉末ガラスの粒径が
０．０２ｍｍ、好ましくは０．０１ｍｍ以下に微粉砕さ
れる。次いで、この微粉砕された原料を使用して、プレ
ス成形、押し出し成形等により所定の形状の中間成形体
を成形する。
ルミル等により湿式の粉砕され、粉末ガラスの粒径が
０．０２ｍｍ、好ましくは０．０１ｍｍ以下に微粉砕さ
れる。次いで、この微粉砕された原料を使用して、プレ
ス成形、押し出し成形等により所定の形状の中間成形体
を成形する。
【０００９】この原料を乾燥し、含水率がプレス成形の
場合には固形分にたいして５〜１０重量％にした後成形
することが好ましい。また、押出し成形の場合には含水
率が固形分にたいして１５〜２０重量％にした後成形す
ることが好ましい。押出し成形の場合には、更に、エチ
ルセルロース、メチルセルロースなどの増粘剤を１〜２
重量％、成形時の保形材として解繊し乾燥状態にあるパ
ルプを１〜３重量％添加することが好ましい。このパル
プとしては針葉樹系、広葉樹系、漂白、未漂白故紙いず
れも使用可能である。
場合には固形分にたいして５〜１０重量％にした後成形
することが好ましい。また、押出し成形の場合には含水
率が固形分にたいして１５〜２０重量％にした後成形す
ることが好ましい。押出し成形の場合には、更に、エチ
ルセルロース、メチルセルロースなどの増粘剤を１〜２
重量％、成形時の保形材として解繊し乾燥状態にあるパ
ルプを１〜３重量％添加することが好ましい。このパル
プとしては針葉樹系、広葉樹系、漂白、未漂白故紙いず
れも使用可能である。
【００１０】プレス成形の場合、含水率が５％以下では
中間成形体の成形が難しく、１０％以上ではプレス時に
杯土が流れだすので、いずれも好ましくない。またこの
際の成形圧力は１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2 が好ましい。１
０ｋｇ／ｃｍ2 以下では中間成形体の成形性が低下し、
４０ｋｇ／ｃｍ2 以上では大判の中間成形体をつくるた
めの装置が大型化しいずれも好ましくない。
中間成形体の成形が難しく、１０％以上ではプレス時に
杯土が流れだすので、いずれも好ましくない。またこの
際の成形圧力は１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2 が好ましい。１
０ｋｇ／ｃｍ2 以下では中間成形体の成形性が低下し、
４０ｋｇ／ｃｍ2 以上では大判の中間成形体をつくるた
めの装置が大型化しいずれも好ましくない。
【００１１】押出し成形の場合、含水率が１５重量％未
満では中間成形体の成形性が低下するので好ましくな
く、２０重量％を超えると保形性が低下するので好まし
くない。増粘剤の含有量は、１重量％未満では中間成形
体の成形性が低下し、２％以上では増粘剤の増量に見合
うだけの効果が現れないのでいずれも好ましくない。
満では中間成形体の成形性が低下するので好ましくな
く、２０重量％を超えると保形性が低下するので好まし
くない。増粘剤の含有量は、１重量％未満では中間成形
体の成形性が低下し、２％以上では増粘剤の増量に見合
うだけの効果が現れないのでいずれも好ましくない。
【００１２】パルプ１重量％未満では中間成形体の保形
性が低下し、また３重量％を超えると押出し速度が低下
するのでいずれも好ましくない。かくして成形された中
間成形体は、１００℃／ｈｒ〜３００℃／ｈｒの昇温速
度で昇温し最高温度８５０℃〜９５０℃で１ｈｒ〜３ｈ
ｒ保持することにより焼成される。昇温速度が１００℃
／ｈｒ未満では生産効率が悪く、３００℃／ｈｒでは焼
成によりクラックが生じ易いので好ましくない。昇温過
程において原料中のガラスは、軟化点付近で粉末同士の
融着が発生する。
性が低下し、また３重量％を超えると押出し速度が低下
するのでいずれも好ましくない。かくして成形された中
間成形体は、１００℃／ｈｒ〜３００℃／ｈｒの昇温速
度で昇温し最高温度８５０℃〜９５０℃で１ｈｒ〜３ｈ
ｒ保持することにより焼成される。昇温速度が１００℃
／ｈｒ未満では生産効率が悪く、３００℃／ｈｒでは焼
成によりクラックが生じ易いので好ましくない。昇温過
程において原料中のガラスは、軟化点付近で粉末同士の
融着が発生する。
【００１３】この時点でシリカヒューム中に約５％含ま
れる炭素より炭酸ガスが発生するが、融着したガラスが
膜となるためガスの外部へ放出が阻害され成形体自体が
膨張する。
れる炭素より炭酸ガスが発生するが、融着したガラスが
膜となるためガスの外部へ放出が阻害され成形体自体が
膨張する。
【００１４】
【作用】本発明において、成形体が軽量化できる理由に
ついては、定性的には以下のように考えられる。通常用
いている原料の粒径は約０．１０ｍｍから０．０７ｍｍ
以下でありこの場合においても発泡がおこり比較的軽質
な材料をうることが可能である。しかし、この場合粒径
が大きいことから比表面積が小さく反応性が悪いこと、
および粉末ガラスの粒径が大きいためガラス粉同士が接
触せず、ガラスの皮膜の形成が遅れること、および分散
が均一ではないことから発泡は大きくなく、軽量化はお
こらず、唯一焼成時の収縮を防ぐ役割を果たしていたも
のと思われる。
ついては、定性的には以下のように考えられる。通常用
いている原料の粒径は約０．１０ｍｍから０．０７ｍｍ
以下でありこの場合においても発泡がおこり比較的軽質
な材料をうることが可能である。しかし、この場合粒径
が大きいことから比表面積が小さく反応性が悪いこと、
および粉末ガラスの粒径が大きいためガラス粉同士が接
触せず、ガラスの皮膜の形成が遅れること、および分散
が均一ではないことから発泡は大きくなく、軽量化はお
こらず、唯一焼成時の収縮を防ぐ役割を果たしていたも
のと思われる。
【００１５】本発明においては昇温過程において原料の
粉末ガラスが軟化点付近で軟化し粉末同士の融着が発生
する。この時点でシリカヒューム中に約５％含まれる炭
素より炭酸ガスが発生するが、融着したガラスが膜とな
るためガスの外部へ放出が阻害され成形体が膨張する。
この時点で成形体の内部は多孔質になるが、表層におい
ては微細な粉末ガラスが焼結することにより緻密な施融
状の組織となるものと思われる。
粉末ガラスが軟化点付近で軟化し粉末同士の融着が発生
する。この時点でシリカヒューム中に約５％含まれる炭
素より炭酸ガスが発生するが、融着したガラスが膜とな
るためガスの外部へ放出が阻害され成形体が膨張する。
この時点で成形体の内部は多孔質になるが、表層におい
ては微細な粉末ガラスが焼結することにより緻密な施融
状の組織となるものと思われる。
【００１６】
【実施例】珪砂（伊豆特粉）３５重量％、軟質粉末ガラ
ス５５重量％、シリカヒューム（エルケム９４０ｕ）１
０重量％からなる原料５重量部に対し水２重量部を添加
しボールミルにより６時間湿式で微粉砕を行う。
ス５５重量％、シリカヒューム（エルケム９４０ｕ）１
０重量％からなる原料５重量部に対し水２重量部を添加
しボールミルにより６時間湿式で微粉砕を行う。
【００１７】次いでこの微粉砕した原料を１１０℃で２
４ｈｒ乾燥し、絶乾にした後、増粘剤としてメチルセル
ロースを外割で２重量％、保形材としてパルプを外割で
１重量％、水を外割で１８重量％を添加し混合混練を行
い、押出し成形により成形体を製造した。次いでこの成
形体を４０℃で１６ｈｒ、１１０℃で４ｈｒの乾燥を行
い昇温速度１００℃／ｈｒで８５０℃または９５０℃ま
で昇温させ１ｈｒ保持し焼成して本発明によるセラミッ
クス成形体を製造した。このセラミックス成形体につい
て吸水率、かさ密度、釘打ち性、切断加工性を測定し
た。
４ｈｒ乾燥し、絶乾にした後、増粘剤としてメチルセル
ロースを外割で２重量％、保形材としてパルプを外割で
１重量％、水を外割で１８重量％を添加し混合混練を行
い、押出し成形により成形体を製造した。次いでこの成
形体を４０℃で１６ｈｒ、１１０℃で４ｈｒの乾燥を行
い昇温速度１００℃／ｈｒで８５０℃または９５０℃ま
で昇温させ１ｈｒ保持し焼成して本発明によるセラミッ
クス成形体を製造した。このセラミックス成形体につい
て吸水率、かさ密度、釘打ち性、切断加工性を測定し
た。
【００１８】これらの結果を表１の資料Ｎｏ．１、２に
示す。同表における珪酸、軟質粉末ガラス、シリカヒュ
ームの単位は重量％であり、メチルセルロース、パルプ
の単位は、上記３成分１００重量部に対する重量部であ
る。また水分の単位は、固形分１００重量部に対する重
量部であり、かさ密度の単位はｇ／ｃｍ3 である。釘打
ち性は、成形体の端部より１５ｍｍの位置に釘を打ち、
成形体にクラックが発生しなかったものを○とし、成形
体にクラックが発生したものを×とした。切断加工性
は、ハンドソーにより容易に切断が可能であるものを○
とし、容易に切断ができないものを×とした。吸水率
は、セラミックス成形体を水に２４時間浸責し、その時
の吸水量をセラミックス成形体の重量に対する割合とし
て求めた。
示す。同表における珪酸、軟質粉末ガラス、シリカヒュ
ームの単位は重量％であり、メチルセルロース、パルプ
の単位は、上記３成分１００重量部に対する重量部であ
る。また水分の単位は、固形分１００重量部に対する重
量部であり、かさ密度の単位はｇ／ｃｍ3 である。釘打
ち性は、成形体の端部より１５ｍｍの位置に釘を打ち、
成形体にクラックが発生しなかったものを○とし、成形
体にクラックが発生したものを×とした。切断加工性
は、ハンドソーにより容易に切断が可能であるものを○
とし、容易に切断ができないものを×とした。吸水率
は、セラミックス成形体を水に２４時間浸責し、その時
の吸水量をセラミックス成形体の重量に対する割合とし
て求めた。
【００１９】比較例として、ボールミルによる湿式粉砕
を行わない以外は実施例１と同様にしてセラミックス成
形体を製造し、同様の測定を行った。その結果を同表の
資料Ｎｏ．３、４に示した。さらにシャンモトレンガに
ついても同様の測定を行い、その結果を同表の資料Ｎ
ｏ．５に示す。
を行わない以外は実施例１と同様にしてセラミックス成
形体を製造し、同様の測定を行った。その結果を同表の
資料Ｎｏ．３、４に示した。さらにシャンモトレンガに
ついても同様の測定を行い、その結果を同表の資料Ｎ
ｏ．５に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】本発明により製造されたセラミックス成形
体は、かさ密度が従来品の約１／３となっている。また
吸水率においては、同じかさ密度の他の無機質材料であ
るシャモットレンガに比較し低い値となっている。これ
は表面に同質の緻密な層ができているためである。この
表面の皮膜は一体であることから基材となる多孔質の部
位からはほとんど剥離しない。
体は、かさ密度が従来品の約１／３となっている。また
吸水率においては、同じかさ密度の他の無機質材料であ
るシャモットレンガに比較し低い値となっている。これ
は表面に同質の緻密な層ができているためである。この
表面の皮膜は一体であることから基材となる多孔質の部
位からはほとんど剥離しない。
【００２２】また切断加工性については、本発明により
製造されるセラミックス成形体は、一般の住宅用外装材
に要求される端部より１５ｍｍの位置に釘を打つことが
可能であり、ハンドソーにより容易に切断が可能であ
る。これに対して出発原料の湿式粉砕を行わないものに
おいては、これらがいずれも不可能である。
製造されるセラミックス成形体は、一般の住宅用外装材
に要求される端部より１５ｍｍの位置に釘を打つことが
可能であり、ハンドソーにより容易に切断が可能であ
る。これに対して出発原料の湿式粉砕を行わないものに
おいては、これらがいずれも不可能である。
【００２３】
【発明の効果】本発明により製造されるセラミックス成
形体は、吸水率およびかさ密度が小さく、釘打ち性およ
び切断加工に優れている。したがって、住宅用外装材、
特に木骨下地材上に直に釘を打ち取り付けできる。また
現場において容易に切断加工でき、軽量であることから
施工性が向上する。さらに焼結体であることから寸法安
定性に優れ、耐火性、および耐久性に優れている。
形体は、吸水率およびかさ密度が小さく、釘打ち性およ
び切断加工に優れている。したがって、住宅用外装材、
特に木骨下地材上に直に釘を打ち取り付けできる。また
現場において容易に切断加工でき、軽量であることから
施工性が向上する。さらに焼結体であることから寸法安
定性に優れ、耐火性、および耐久性に優れている。
Claims (1)
- 【請求項１】粉末ガラス３０〜８０重量％、セラミック
ス骨材２０〜６０重量％、シリカヒューム１〜２０重量
％の原料を調合し、調合した原料を微粉砕し、微粉砕し
た原料を使用して所定の形状の中間成形体を成形し、次
いで中間成形体を焼成するセラミックス成形体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242710A JPH0664982A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | セラミックス成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242710A JPH0664982A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | セラミックス成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0664982A true JPH0664982A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=17093098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4242710A Pending JPH0664982A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | セラミックス成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664982A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100328916B1 (ko) * | 1997-12-27 | 2002-08-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 슬립캐스팅공법을이용한실리카레이돔의제조방법 |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP4242710A patent/JPH0664982A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100328916B1 (ko) * | 1997-12-27 | 2002-08-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 슬립캐스팅공법을이용한실리카레이돔의제조방법 |
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