JPH07133148A - 加圧鋳込み成形法 - Google Patents
加圧鋳込み成形法Info
- Publication number
- JPH07133148A JPH07133148A JP27822993A JP27822993A JPH07133148A JP H07133148 A JPH07133148 A JP H07133148A JP 27822993 A JP27822993 A JP 27822993A JP 27822993 A JP27822993 A JP 27822993A JP H07133148 A JPH07133148 A JP H07133148A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 繰り返し鋳込み作業に対する安定性を高める
ことによって、均質な成形体を再現性よく作製すること
を可能にした加圧鋳込み成形法を提供する。 【構成】 原料粉末を分散媒中に分散させた泥漿を、多
孔質型内に加圧鋳込みして成形体を作製するにあたり、
泥漿に界面活性剤と共に、アセチレングリコールポリエ
トキシ化合物およびピロリドン環を有する化合物等の有
機吸着促進剤を添加する。
ことによって、均質な成形体を再現性よく作製すること
を可能にした加圧鋳込み成形法を提供する。 【構成】 原料粉末を分散媒中に分散させた泥漿を、多
孔質型内に加圧鋳込みして成形体を作製するにあたり、
泥漿に界面活性剤と共に、アセチレングリコールポリエ
トキシ化合物およびピロリドン環を有する化合物等の有
機吸着促進剤を添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧鋳込み成形法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、セラミックス粉末をはじめと
する各種粉体の成形法として、泥漿鋳込み成形法が知ら
れている。この泥漿鋳込み成形法は、成形形状の自由度
に優れ、また大型製品への対応も容易であること等か
ら、形状が複雑で大型な製品の成形等に適用されてい
る。しかし、焼結金属やファインセラミックス等の分野
においては、通常の泥漿鋳込み成形では成形体密度を十
分に高めることができないこと等から、焼成後の製品の
寸法精度や品質（均質性）等を十分に満足することがで
きないという問題が生じている。
する各種粉体の成形法として、泥漿鋳込み成形法が知ら
れている。この泥漿鋳込み成形法は、成形形状の自由度
に優れ、また大型製品への対応も容易であること等か
ら、形状が複雑で大型な製品の成形等に適用されてい
る。しかし、焼結金属やファインセラミックス等の分野
においては、通常の泥漿鋳込み成形では成形体密度を十
分に高めることができないこと等から、焼成後の製品の
寸法精度や品質（均質性）等を十分に満足することがで
きないという問題が生じている。
【０００３】このようなことから、従来の鋳込み成形に
代って、加圧鋳込み成形法がセラミックス粉末をはじめ
とする各種粉体の成形法として注目されている。この加
圧鋳込み成形法は、予め所定形状のキャビティーを有す
る多孔質型を作製し、このキャビティー内に泥漿を流し
込んだ後に、機械的な力で水分を絞って成形する方法で
ある。
代って、加圧鋳込み成形法がセラミックス粉末をはじめ
とする各種粉体の成形法として注目されている。この加
圧鋳込み成形法は、予め所定形状のキャビティーを有す
る多孔質型を作製し、このキャビティー内に泥漿を流し
込んだ後に、機械的な力で水分を絞って成形する方法で
ある。
【０００４】ところで、鋳込み成形用の泥漿としては、
通常、セラミックス粉末等の原料粉末を水等の分散媒中
に分散させ、さらに原料粉末の分散性を向上させるため
に、界面活性剤を添加して用いている。
通常、セラミックス粉末等の原料粉末を水等の分散媒中
に分散させ、さらに原料粉末の分散性を向上させるため
に、界面活性剤を添加して用いている。
【０００５】しかしながら、上述したような加圧鋳込み
成形法においては、機械的な力で泥漿を型内に充填する
ため、上記した界面活性剤のみを添加した通常の泥漿で
は、繰り返し鋳込み作業を行ううちに泥漿の状態、すな
わち泥漿中における原料粉末の分散状態等が変化し、得
られる成形体の密度が低下したり、部分的な密度の不均
一等が生じやすくなるという問題があった。従って、焼
成後の製品の特性がばらつきやすく、また歩留りが低下
するといった問題が生じている。
成形法においては、機械的な力で泥漿を型内に充填する
ため、上記した界面活性剤のみを添加した通常の泥漿で
は、繰り返し鋳込み作業を行ううちに泥漿の状態、すな
わち泥漿中における原料粉末の分散状態等が変化し、得
られる成形体の密度が低下したり、部分的な密度の不均
一等が生じやすくなるという問題があった。従って、焼
成後の製品の特性がばらつきやすく、また歩留りが低下
するといった問題が生じている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の加圧鋳込み成形法では、繰り返し鋳込み作業を行うう
ちに泥漿の状態が変化し、得られる成形体の密度の低下
や不均一等が生じやすく、結果として焼結体の特性低下
を招くという問題があった。このようなことから、繰り
返し鋳込み作業に対する安定性を高めた泥漿を用いるこ
とによって、連続作業性に対する安定性の向上、および
成形体品質の安定化を図った加圧鋳込み成形法の出現が
強く望まれている。
の加圧鋳込み成形法では、繰り返し鋳込み作業を行うう
ちに泥漿の状態が変化し、得られる成形体の密度の低下
や不均一等が生じやすく、結果として焼結体の特性低下
を招くという問題があった。このようなことから、繰り
返し鋳込み作業に対する安定性を高めた泥漿を用いるこ
とによって、連続作業性に対する安定性の向上、および
成形体品質の安定化を図った加圧鋳込み成形法の出現が
強く望まれている。
【０００７】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、泥漿の繰り返し鋳込み作業に対する
安定性を高めることによって、均質な成形体を再現性よ
く作製することを可能にした加圧鋳込み成形法を提供す
ることを目的としている。
になされたもので、泥漿の繰り返し鋳込み作業に対する
安定性を高めることによって、均質な成形体を再現性よ
く作製することを可能にした加圧鋳込み成形法を提供す
ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の加圧鋳込
み成形法は、原料粉末を分散媒中に分散させた泥漿を、
多孔質型内に加圧鋳込みして成形体を作製するにあた
り、前記泥漿に、界面活性剤と共に有機吸着促進剤を添
加することを特徴としている。
み成形法は、原料粉末を分散媒中に分散させた泥漿を、
多孔質型内に加圧鋳込みして成形体を作製するにあた
り、前記泥漿に、界面活性剤と共に有機吸着促進剤を添
加することを特徴としている。
【０００９】本発明に用いる原料粉末としては、例えば
アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等を主
成分とするセラミックス粉末や、各種焼結金属用の金属
粉末等が挙げられる。
アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等を主
成分とするセラミックス粉末や、各種焼結金属用の金属
粉末等が挙げられる。
【００１０】そして、本発明においては、上記したよう
な原料粉末を水や有機溶剤等の分散媒中に分散させて泥
漿を作製する際に、界面活性剤と共に有機吸着促進剤を
添加する。本発明で用いる有機吸着促進剤とは、例えば
エトキシ基やピロリドン環等の親水性基を有すると共
に、主鎖や側鎖が疎水性を示すことから、粉体に対して
強い吸着性を示すものである。すなわち、例えば疎水性
基を有することによって水中で不安定となり、この不安
定性に基いて粉体に対して強い吸着性を示すものであ
る。
な原料粉末を水や有機溶剤等の分散媒中に分散させて泥
漿を作製する際に、界面活性剤と共に有機吸着促進剤を
添加する。本発明で用いる有機吸着促進剤とは、例えば
エトキシ基やピロリドン環等の親水性基を有すると共
に、主鎖や側鎖が疎水性を示すことから、粉体に対して
強い吸着性を示すものである。すなわち、例えば疎水性
基を有することによって水中で不安定となり、この不安
定性に基いて粉体に対して強い吸着性を示すものであ
る。
【００１１】上記有機吸着促進剤としては、アセチレン
グリコールポリエトキシ化合物やピロリドン環を有する
化合物、具体的には
グリコールポリエトキシ化合物やピロリドン環を有する
化合物、具体的には
【化１】 N-オクチルピロリドン、N-メチル -2-ピロリドン等が例
示され、側鎖に用いる界面活性剤の電荷と反対の電荷の
基が結合されている化合物を使用することが好ましい。
示され、側鎖に用いる界面活性剤の電荷と反対の電荷の
基が結合されている化合物を使用することが好ましい。
【００１２】上述したような有機吸着促進剤を併用する
ことによって、原料粉末に対しては有機吸着促進剤が上
記疎水性基の作用により強く吸着し、この有機吸着促進
剤に界面活性剤が電気的な結合力等により吸着する。そ
して、有機吸着促進剤を介して、高結合力でかつ安定し
て吸着した界面活性剤が、原料粉末間の反発力を生じさ
せる。よって、泥漿内における原料粉末の高分散状態
を、繰り返し鋳込み作業を行った場合においても安定し
て維持することが可能となる。これに対して、従来の泥
漿においては、物理的吸着力等のみにより界面活性剤を
原料粉末に吸着させていたため、繰り返し鋳込み作業を
行うと、加圧力により界面活性剤自体の吸着状態が破壊
され、原料粉末の分散性が低下してしまう。
ことによって、原料粉末に対しては有機吸着促進剤が上
記疎水性基の作用により強く吸着し、この有機吸着促進
剤に界面活性剤が電気的な結合力等により吸着する。そ
して、有機吸着促進剤を介して、高結合力でかつ安定し
て吸着した界面活性剤が、原料粉末間の反発力を生じさ
せる。よって、泥漿内における原料粉末の高分散状態
を、繰り返し鋳込み作業を行った場合においても安定し
て維持することが可能となる。これに対して、従来の泥
漿においては、物理的吸着力等のみにより界面活性剤を
原料粉末に吸着させていたため、繰り返し鋳込み作業を
行うと、加圧力により界面活性剤自体の吸着状態が破壊
され、原料粉末の分散性が低下してしまう。
【００１３】また、上述したような有機吸着促進剤を用
いることにより、分散性が向上するため、分散媒の量を
減らすことも可能となる。これにより、加圧鋳込み成形
の成形効率を高めることができる。
いることにより、分散性が向上するため、分散媒の量を
減らすことも可能となる。これにより、加圧鋳込み成形
の成形効率を高めることができる。
【００１４】上述した有機吸着促進剤は、界面活性剤量
の種類等により異なるものの、使用した界面活性剤量に
対して10〜 100重量% 程度の範囲で添加することが好ま
しい。また、界面活性剤は、通常原料粉末に対して 0.1
〜 5重量% 程度添加する。なお、本発明で用いる泥漿と
しては、上述した界面活性剤および有機吸着促進剤の他
に、有機高分子バインダや可塑剤等を適量添加すること
も可能である。
の種類等により異なるものの、使用した界面活性剤量に
対して10〜 100重量% 程度の範囲で添加することが好ま
しい。また、界面活性剤は、通常原料粉末に対して 0.1
〜 5重量% 程度添加する。なお、本発明で用いる泥漿と
しては、上述した界面活性剤および有機吸着促進剤の他
に、有機高分子バインダや可塑剤等を適量添加すること
も可能である。
【００１５】本発明の加圧鋳込み成形法においては、上
述したような泥漿を、所望形状のキャビティを有する多
孔質型内に加圧鋳込みすることによって、目的とする成
形体を得る。この際、泥漿の分散性は上述したように安
定して維持されるため、均質な成形体を再現性よく、か
つ安定して作製することができる。これにより、例えば
焼結後の製品のばらつきを大幅に低下させることがで
き、歩留りの向上を図ることが可能となると共に、焼結
製品の品質向上を達成することが可能となる。
述したような泥漿を、所望形状のキャビティを有する多
孔質型内に加圧鋳込みすることによって、目的とする成
形体を得る。この際、泥漿の分散性は上述したように安
定して維持されるため、均質な成形体を再現性よく、か
つ安定して作製することができる。これにより、例えば
焼結後の製品のばらつきを大幅に低下させることがで
き、歩留りの向上を図ることが可能となると共に、焼結
製品の品質向上を達成することが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１７】実施例１ まず、 5重量% のイットリア粉末と 4重量% のアルミナ
粉末を含む窒化ケイ素粉末を原料粉末とし、この原料粉
末を界面活性剤 1重量% とメチルセルロースバインダ 2
重量% と有機吸着促進剤としてアセチレングリコールポ
リエトキシ化合物 0.5重量% と共に、水中に分散させて
泥漿を作製した。なお、水の量は原料粉末に対して60重
量% とした。
粉末を含む窒化ケイ素粉末を原料粉末とし、この原料粉
末を界面活性剤 1重量% とメチルセルロースバインダ 2
重量% と有機吸着促進剤としてアセチレングリコールポ
リエトキシ化合物 0.5重量% と共に、水中に分散させて
泥漿を作製した。なお、水の量は原料粉末に対して60重
量% とした。
【００１８】次に、上記泥漿を30kgf/cm2 の圧力で、所
望形状のキャビティを有する多孔質型内に加圧鋳込み
し、上記圧力で 5分間保持して、一部切り込みを有する
クランパ形状の成形体を作製した。この加圧鋳込み成形
を連続して行い、20個の成形体を作製した。
望形状のキャビティを有する多孔質型内に加圧鋳込み
し、上記圧力で 5分間保持して、一部切り込みを有する
クランパ形状の成形体を作製した。この加圧鋳込み成形
を連続して行い、20個の成形体を作製した。
【００１９】この後、上記各成形体を窒素雰囲気中で脱
脂し、次いで窒素雰囲気中にて1775℃× 4時間の条件で
焼成して、窒化ケイ素焼結体を得た。このようにして得
た窒化ケイ素焼結体を、後述する特性評価に供した。
脂し、次いで窒素雰囲気中にて1775℃× 4時間の条件で
焼成して、窒化ケイ素焼結体を得た。このようにして得
た窒化ケイ素焼結体を、後述する特性評価に供した。
【００２０】実施例２ 有機吸着促進剤としてピロリドン環を有する化合物、具
体的にはポリビニルピロリドンを 0.5重量% 添加して泥
漿を調製する以外は、上記実施例１と同様にして加圧鋳
込み成形を行い、20個の成形体を作製した。これらの成
形体を実施例１と同一条件で焼成して、同一形状の窒化
ケイ素焼結体を作製し、後述する特性評価に供した。
体的にはポリビニルピロリドンを 0.5重量% 添加して泥
漿を調製する以外は、上記実施例１と同様にして加圧鋳
込み成形を行い、20個の成形体を作製した。これらの成
形体を実施例１と同一条件で焼成して、同一形状の窒化
ケイ素焼結体を作製し、後述する特性評価に供した。
【００２１】比較例１ 泥漿に有機吸着促進剤を添加しない以外は、上記実施例
１と同様にして加圧鋳込み成形を行い、さらに同一条件
で焼成を行って、同一形状の窒化ケイ素焼結体を作製
し、後述する特性評価に供した。
１と同様にして加圧鋳込み成形を行い、さらに同一条件
で焼成を行って、同一形状の窒化ケイ素焼結体を作製
し、後述する特性評価に供した。
【００２２】上述した実施例および比較例で得た各窒化
ケイ素焼結体の特性を評価するために、成形体密度、焼
結体密度および室温強度を測定した。それらの結果を、
各20個の成形体もしくは焼結体の平均値と最大値および
最小値として表１に示す。また、各20個の焼結体中の歩
留りを求めた。その結果も併せて表１に示す。
ケイ素焼結体の特性を評価するために、成形体密度、焼
結体密度および室温強度を測定した。それらの結果を、
各20個の成形体もしくは焼結体の平均値と最大値および
最小値として表１に示す。また、各20個の焼結体中の歩
留りを求めた。その結果も併せて表１に示す。
【００２３】
【表１】 表１から明らかなように、各実施例による窒化ケイ素成
形体および焼結体は、20個連続して加圧鋳込み成形した
にも拘らず、成形体密度および焼結体密度が安定してお
り、平均値自体も比較例に比べて高く、分散性に優れか
つその維持能が高い泥漿が得られていたことが分かる。
形体および焼結体は、20個連続して加圧鋳込み成形した
にも拘らず、成形体密度および焼結体密度が安定してお
り、平均値自体も比較例に比べて高く、分散性に優れか
つその維持能が高い泥漿が得られていたことが分かる。
【００２４】これに対して、比較例では成形体密度およ
び焼結体密度のばらつきが大きく、繰り返し加圧鋳込み
成形を行ったことにより、泥漿の分散性が次第に低下し
たことが明らかである。
び焼結体密度のばらつきが大きく、繰り返し加圧鋳込み
成形を行ったことにより、泥漿の分散性が次第に低下し
たことが明らかである。
【００２５】そして、各実施例によれば、強度値のばら
つきが少ないと共にその値自体も高い高品質の焼結体
が、高歩留りで得られている。
つきが少ないと共にその値自体も高い高品質の焼結体
が、高歩留りで得られている。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の加圧鋳込
み成形法によれば、泥漿中の原料粉末の分散性が高く、
かつその維持能に優れることから、均質で成形密度に優
れた成形体を再現性よく作製することが可能になる。こ
れによって、例えば高品質の焼結製品等を高歩留りで作
製することが可能となる。
み成形法によれば、泥漿中の原料粉末の分散性が高く、
かつその維持能に優れることから、均質で成形密度に優
れた成形体を再現性よく作製することが可能になる。こ
れによって、例えば高品質の焼結製品等を高歩留りで作
製することが可能となる。
【００２７】
Claims (2)
- 【請求項１】 原料粉末を分散媒中に分散させた泥漿
を、多孔質型内に加圧鋳込みして成形体を作製するにあ
たり、 前記泥漿に、界面活性剤と共に有機吸着促進剤を添加す
ることを特徴とする加圧鋳込み成形法。 - 【請求項２】 請求項１記載の加圧鋳込み成形法におい
て、 前記有機吸着促進剤として、アセチレングリコールポリ
エトキシ化合物およびピロリドン環を有する化合物から
選ばれた少なくとも 1種を用いることを特徴とする加圧
鋳込み成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27822993A JPH07133148A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 加圧鋳込み成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27822993A JPH07133148A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 加圧鋳込み成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07133148A true JPH07133148A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17594424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27822993A Withdrawn JPH07133148A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 加圧鋳込み成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07133148A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009267938A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Canon Inc | 画像処理装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP27822993A patent/JPH07133148A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009267938A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Canon Inc | 画像処理装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 |
| US8311910B2 (en) | 2008-04-28 | 2012-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, method, and storage medium |
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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: 20010130 |