JPH07144975A - セラミックス接合体の製造方法 - Google Patents
セラミックス接合体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 複数の孔を有するセラミックス未焼結体であ
る多孔板の各々の孔に、セラミックス焼結体である管状
体を挿入し、該管状体を床面に対して垂直に立て該管状
体の上下両端にそれぞれ多孔板が位置決めされた状態で
加熱焼成し、両者の焼成収縮率の差を利用して一体的に
接合することにより、複数の管状体の両端部に多孔板が
接合されたセラミックス接合体を製造する方法におい
て、上端に位置決めされた多孔板１ａから管状体２を吊
り下げ、該管状体２の下端を、トチ４上に載置されて下
端に位置決めされた多孔板１ｂの孔に挿入し、管状体２
の下端とトチ４とが加熱焼成による接合状態の形成過程
において接触しないよう、これら両者の間に余裕をもた
せた状態にて加熱焼成を行う。 【効果】 加熱焼成による接合状態の形成過程で、トチ
の破損及びこれに伴う多孔板の割れを起こすことなく、
優れたセラミックス接合体を製造できる。
る多孔板の各々の孔に、セラミックス焼結体である管状
体を挿入し、該管状体を床面に対して垂直に立て該管状
体の上下両端にそれぞれ多孔板が位置決めされた状態で
加熱焼成し、両者の焼成収縮率の差を利用して一体的に
接合することにより、複数の管状体の両端部に多孔板が
接合されたセラミックス接合体を製造する方法におい
て、上端に位置決めされた多孔板１ａから管状体２を吊
り下げ、該管状体２の下端を、トチ４上に載置されて下
端に位置決めされた多孔板１ｂの孔に挿入し、管状体２
の下端とトチ４とが加熱焼成による接合状態の形成過程
において接触しないよう、これら両者の間に余裕をもた
せた状態にて加熱焼成を行う。 【効果】 加熱焼成による接合状態の形成過程で、トチ
の破損及びこれに伴う多孔板の割れを起こすことなく、
優れたセラミックス接合体を製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス多孔板と
セラミックス管状体との接合体の製造方法に関する。
セラミックス管状体との接合体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックスは、その成分組成が酸化
物、非酸化物に拘らず、高度の耐熱・断熱性が有り、絶
縁性、導電性、磁気的・誘電的性質等の電気的・電子的
機能を有し、また、耐摩耗性等の機械的性質も優れ、各
種構造物の材料として既に使用され、研究開発されてい
る。セラミックスを機械部品材料や構造物材料として使
用する場合、種々の形状の機械部品や構造部材が要求さ
れ、また各部品や部材の組み合わせも求められることに
なり、一体成形により製造されるものは別として、あら
ゆる部分においてセラミックスを接合固定する必要が生
じる。
物、非酸化物に拘らず、高度の耐熱・断熱性が有り、絶
縁性、導電性、磁気的・誘電的性質等の電気的・電子的
機能を有し、また、耐摩耗性等の機械的性質も優れ、各
種構造物の材料として既に使用され、研究開発されてい
る。セラミックスを機械部品材料や構造物材料として使
用する場合、種々の形状の機械部品や構造部材が要求さ
れ、また各部品や部材の組み合わせも求められることに
なり、一体成形により製造されるものは別として、あら
ゆる部分においてセラミックスを接合固定する必要が生
じる。
【０００３】各種の部品・部材の中でも平板状部材と他
形状の部材とを組み合わせた接合体は、機械部品や構造
部材として多く使用され、平板に複数の孔を穿ち管状体
を貫通固定して使う例も多い。例えば、多管式熱交換器
などには、複数のセラミックス管状体の両端部に、複数
の孔が形成された多孔板が接合固定された部材が使用さ
れている。
形状の部材とを組み合わせた接合体は、機械部品や構造
部材として多く使用され、平板に複数の孔を穿ち管状体
を貫通固定して使う例も多い。例えば、多管式熱交換器
などには、複数のセラミックス管状体の両端部に、複数
の孔が形成された多孔板が接合固定された部材が使用さ
れている。
【０００４】このような複数の管状体の両端部に多孔板
が接合されたセラミックス接合体を製造する方法とし
て、図４に示すような複数の孔３を有するセラミックス
未焼結体である多孔板１の各々の孔に、セラミックス焼
結体である管状体を、管状体の端部が多孔板１の一表面
と合致するよう挿入した状態で加熱焼成し、両者の焼成
収縮率の差を利用して一体的に接合する方法が知られて
いる。
が接合されたセラミックス接合体を製造する方法とし
て、図４に示すような複数の孔３を有するセラミックス
未焼結体である多孔板１の各々の孔に、セラミックス焼
結体である管状体を、管状体の端部が多孔板１の一表面
と合致するよう挿入した状態で加熱焼成し、両者の焼成
収縮率の差を利用して一体的に接合する方法が知られて
いる。
【０００５】そして、この場合の加熱焼成は、炉材から
のカーボン等の混入防止や雰囲気調整などを目的として
密閉構造とした匣鉢内において、図５に示すようにトチ
４を敷き、この上で管状体２が床面に対して垂直になる
ように立て、治具５を用いることにより、管状体２の上
下両端にそれぞれ多孔板１ａ、１ｂが位置決めされた状
態にて行われるのが普通である。このように接合物を直
接匣鉢上に設置せず、匣鉢と多孔板との間にトチを介在
させるのは、匣鉢と多孔板が接触した状態で焼成を行う
と、匣鉢と多孔板との間の摩擦により、多孔板のスムー
ズな焼成収縮が妨げられて、変形が生じるからである。
そこで、このような変形防止の手段として、通常は、多
孔板と同等の焼成収縮率を有する材質からなるトチ（基
本的には多孔板と同材質）を匣鉢と管状体下端に位置決
めされた多孔板との間に介在させた状態で焼成を行うの
である。
のカーボン等の混入防止や雰囲気調整などを目的として
密閉構造とした匣鉢内において、図５に示すようにトチ
４を敷き、この上で管状体２が床面に対して垂直になる
ように立て、治具５を用いることにより、管状体２の上
下両端にそれぞれ多孔板１ａ、１ｂが位置決めされた状
態にて行われるのが普通である。このように接合物を直
接匣鉢上に設置せず、匣鉢と多孔板との間にトチを介在
させるのは、匣鉢と多孔板が接触した状態で焼成を行う
と、匣鉢と多孔板との間の摩擦により、多孔板のスムー
ズな焼成収縮が妨げられて、変形が生じるからである。
そこで、このような変形防止の手段として、通常は、多
孔板と同等の焼成収縮率を有する材質からなるトチ（基
本的には多孔板と同材質）を匣鉢と管状体下端に位置決
めされた多孔板との間に介在させた状態で焼成を行うの
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記方法に
おいては、大きな焼成収縮率を有するセラミック未焼結
体である多孔板が、加熱焼成過程で収縮して管状体を締
め付けることにより接合状態が得られるが、多孔板の収
縮中心はその内部中央にあるため、収縮が進行して接合
状態が形成される過程において、図６に示すように管状
体下端に位置決めされた多孔板（以下、「下側多孔板」
という）１ｂがトチ４から浮き上がり、下側多孔板１ｂ
の収縮によって下側多孔板１ｂの下方に僅かに突出して
きた管状体２の下端部のみがトチ４と接触した状態とな
る。したがって、トチ４はこの管状体１ｂとの接触部の
みで、多孔板１ａ、１ｂ、管状体２及び治具５の全荷重
を受けることになり、これら接触部に集中した荷重によ
ってトチ４が破損し、更にトチ４の破損に伴って下側多
孔板１ｂにも割れが生じるという問題があった。
おいては、大きな焼成収縮率を有するセラミック未焼結
体である多孔板が、加熱焼成過程で収縮して管状体を締
め付けることにより接合状態が得られるが、多孔板の収
縮中心はその内部中央にあるため、収縮が進行して接合
状態が形成される過程において、図６に示すように管状
体下端に位置決めされた多孔板（以下、「下側多孔板」
という）１ｂがトチ４から浮き上がり、下側多孔板１ｂ
の収縮によって下側多孔板１ｂの下方に僅かに突出して
きた管状体２の下端部のみがトチ４と接触した状態とな
る。したがって、トチ４はこの管状体１ｂとの接触部の
みで、多孔板１ａ、１ｂ、管状体２及び治具５の全荷重
を受けることになり、これら接触部に集中した荷重によ
ってトチ４が破損し、更にトチ４の破損に伴って下側多
孔板１ｂにも割れが生じるという問題があった。
【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
焼成収縮率差を利用したセラミックス多孔板とセラミッ
クス管状体との接合体の製造において、加熱焼成による
接合状態の形成過程でトチにかかる荷重が部分的に集中
することを防ぐことにより、トチの破損及びこれに伴う
多孔板の割れを防止し、優れたセラミックス接合体を製
造することにある。
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
焼成収縮率差を利用したセラミックス多孔板とセラミッ
クス管状体との接合体の製造において、加熱焼成による
接合状態の形成過程でトチにかかる荷重が部分的に集中
することを防ぐことにより、トチの破損及びこれに伴う
多孔板の割れを防止し、優れたセラミックス接合体を製
造することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
孔を有するセラミックス未焼結体である多孔板の各々の
孔に、セラミックス焼結体である管状体を挿入し、該管
状体を床面に対して垂直に立て該管状体の上下両端にそ
れぞれ多孔板が位置決めされた状態で加熱焼成し、両者
の焼成収縮率の差を利用して一体的に接合することによ
り、複数の管状体の両端部に多孔板が接合されたセラミ
ックス接合体を製造する方法において、上端に位置決め
された多孔板から管状体を吊り下げ、該管状体の下端
を、トチ上に載置されて下端に位置決めされた多孔板の
孔に挿入し、管状体の下端とトチとが加熱焼成による接
合状態の形成過程において接触しないよう、これら両者
の間に余裕をもたせた状態にて加熱焼成を行うことを特
徴とするセラミックス接合体の製造方法、が提供され
る。
孔を有するセラミックス未焼結体である多孔板の各々の
孔に、セラミックス焼結体である管状体を挿入し、該管
状体を床面に対して垂直に立て該管状体の上下両端にそ
れぞれ多孔板が位置決めされた状態で加熱焼成し、両者
の焼成収縮率の差を利用して一体的に接合することによ
り、複数の管状体の両端部に多孔板が接合されたセラミ
ックス接合体を製造する方法において、上端に位置決め
された多孔板から管状体を吊り下げ、該管状体の下端
を、トチ上に載置されて下端に位置決めされた多孔板の
孔に挿入し、管状体の下端とトチとが加熱焼成による接
合状態の形成過程において接触しないよう、これら両者
の間に余裕をもたせた状態にて加熱焼成を行うことを特
徴とするセラミックス接合体の製造方法、が提供され
る。
【０００９】
【作用】本発明においては、図５に示す従来法のように
管状体２の下端を、下側多孔板１ｂの孔に、端部が下側
多孔板１ｂの一表面と合致するように挿入した状態、す
なわち管状体２の下端がトチ４と接触した状態で加熱焼
成を行うのではなく、図１のように治具５によって上端
に位置決めされた多孔板（以下、「上側多孔板」とい
う）１ａから管状体２を吊り下げることにより、該管状
体２の下端を、トチ４上に載置された下側多孔板１ｂの
孔に挿入し、管状体２の下端とトチ４との間に所定の間
隔設けた状態とする。このように、管状体２の下端とト
チ４との間に所定の間隔設けて、すなわちこれら両者の
間に余裕をもたせて加熱焼成を行うことにより、トチ４
と管状体２とが接することがなく、加熱焼成による接合
状態の形成過程全般にわたって常に下側多孔板１ｂとト
４チが面接触した状態にあることになるか、又は、治具
の部分のみが接することになる。したがって、荷重はト
チに偏心的にかかることがなく、全体にほぼ均一に分散
され、トチの破損及びこれに伴う多孔板の破損が防止さ
れる。
管状体２の下端を、下側多孔板１ｂの孔に、端部が下側
多孔板１ｂの一表面と合致するように挿入した状態、す
なわち管状体２の下端がトチ４と接触した状態で加熱焼
成を行うのではなく、図１のように治具５によって上端
に位置決めされた多孔板（以下、「上側多孔板」とい
う）１ａから管状体２を吊り下げることにより、該管状
体２の下端を、トチ４上に載置された下側多孔板１ｂの
孔に挿入し、管状体２の下端とトチ４との間に所定の間
隔設けた状態とする。このように、管状体２の下端とト
チ４との間に所定の間隔設けて、すなわちこれら両者の
間に余裕をもたせて加熱焼成を行うことにより、トチ４
と管状体２とが接することがなく、加熱焼成による接合
状態の形成過程全般にわたって常に下側多孔板１ｂとト
４チが面接触した状態にあることになるか、又は、治具
の部分のみが接することになる。したがって、荷重はト
チに偏心的にかかることがなく、全体にほぼ均一に分散
され、トチの破損及びこれに伴う多孔板の破損が防止さ
れる。
【００１０】管状体を吊り下げ、管状体の下端とトチと
の間に所定の間隔設ける具体的な手段としては、例えば
図１のように、予め管状体２の上端部に設けた透孔にピ
ン６を通し、ピン６の両端を上側多孔板１ａの孔の周縁
部に架け渡し、管状体２の下端を下側多孔板１ｂの孔の
深さ方向途中まで挿入する等の手段が挙げられる。ここ
で、管状体２の下端とトチ４との間隔、すなわち管状体
２の下端からトチ４の表面までの距離ｌは、下側多孔板
１ｂが焼成収縮しても管状体２の下端が下側多孔板２の
下方に突出しないような距離を、予め実験あるいは計算
により求めておく。上側多孔板１ａの上方に突出した管
状体２の上端部分は加熱焼成による接合完了後、所望に
より切除すればよい。また、図２は他の例を示すもの
で、管状体２を吊り下げる方法は図１と同一であるが、
下側多孔板１ｂとトチ４の間を治具７によって分離さ
せ、管状体２の下端とトチ４の間に所定の間隔ｌを設け
ている。
の間に所定の間隔設ける具体的な手段としては、例えば
図１のように、予め管状体２の上端部に設けた透孔にピ
ン６を通し、ピン６の両端を上側多孔板１ａの孔の周縁
部に架け渡し、管状体２の下端を下側多孔板１ｂの孔の
深さ方向途中まで挿入する等の手段が挙げられる。ここ
で、管状体２の下端とトチ４との間隔、すなわち管状体
２の下端からトチ４の表面までの距離ｌは、下側多孔板
１ｂが焼成収縮しても管状体２の下端が下側多孔板２の
下方に突出しないような距離を、予め実験あるいは計算
により求めておく。上側多孔板１ａの上方に突出した管
状体２の上端部分は加熱焼成による接合完了後、所望に
より切除すればよい。また、図２は他の例を示すもの
で、管状体２を吊り下げる方法は図１と同一であるが、
下側多孔板１ｂとトチ４の間を治具７によって分離さ
せ、管状体２の下端とトチ４の間に所定の間隔ｌを設け
ている。
【００１１】本発明の接合体に使用されるセラミックス
としては、酸化物及び非酸化物等のいずれのセラミック
スを用いてもよく、接合体が使用される構造部材の種
類、機械的強度等必要な使用条件に応じ適宜選択すれば
よい。例えば、エンジン、産業機械及び熱交換器等に使
用する場合は、高強度・高耐熱性の窒化珪素や炭化珪素
が用いられる。多孔板と管状体とは、同種のセラミック
スでもよいし、異種のセラミックスでもよい。また、多
孔板の形状、厚み、大きさ、多孔板に設けられる孔の数
や配置などは特に制限されず、使用目的、条件等にあわ
せて適宜選択すればよい。多孔板の孔は、多孔板の基本
形状となる板状体の成形時に同時に設けてもよいし、成
形後に押し抜きや超音波加工等の手段により穿つように
してもよい。トチの形状は、通常、孔が無い以外は多孔
板と同形状とし、材質も基本的には多孔板と同材質とす
る。
としては、酸化物及び非酸化物等のいずれのセラミック
スを用いてもよく、接合体が使用される構造部材の種
類、機械的強度等必要な使用条件に応じ適宜選択すれば
よい。例えば、エンジン、産業機械及び熱交換器等に使
用する場合は、高強度・高耐熱性の窒化珪素や炭化珪素
が用いられる。多孔板と管状体とは、同種のセラミック
スでもよいし、異種のセラミックスでもよい。また、多
孔板の形状、厚み、大きさ、多孔板に設けられる孔の数
や配置などは特に制限されず、使用目的、条件等にあわ
せて適宜選択すればよい。多孔板の孔は、多孔板の基本
形状となる板状体の成形時に同時に設けてもよいし、成
形後に押し抜きや超音波加工等の手段により穿つように
してもよい。トチの形状は、通常、孔が無い以外は多孔
板と同形状とし、材質も基本的には多孔板と同材質とす
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００１３】（実施例１）Ｓｉ3Ｎ4粉末１０００ｇに、
焼結助剤としてＹ2Ｏ3 １０ｇ、ＭｇＯ １０ｇ、ＺｒＯ
2 ５ｇ、有機バインダーとしてポリビニルアルコール１
ｇを添加し、更に水１０００ｇを加え、Ｓｉ3Ｎ4玉石
（φ５mm）を用いてアトライタにより４時間粉砕・混合
を行った。得られた微粉砕混合物を、スプレードライヤ
ーによって乾燥・造粒して得た粉末を原料として、押出
成形により管状の成形体を作製し、１１０℃で１０時間
乾燥させた。乾燥後５００℃で５時間バインダー仮焼を
行い、更に１６５０℃で１時間焼成して、外径８mm、内
径６mm、長さ６００mmの管状体を得た。なお、この管状
体の一端部には、管状体を吊り下げるためのピンを通す
透孔を設けた。
焼結助剤としてＹ2Ｏ3 １０ｇ、ＭｇＯ １０ｇ、ＺｒＯ
2 ５ｇ、有機バインダーとしてポリビニルアルコール１
ｇを添加し、更に水１０００ｇを加え、Ｓｉ3Ｎ4玉石
（φ５mm）を用いてアトライタにより４時間粉砕・混合
を行った。得られた微粉砕混合物を、スプレードライヤ
ーによって乾燥・造粒して得た粉末を原料として、押出
成形により管状の成形体を作製し、１１０℃で１０時間
乾燥させた。乾燥後５００℃で５時間バインダー仮焼を
行い、更に１６５０℃で１時間焼成して、外径８mm、内
径６mm、長さ６００mmの管状体を得た。なお、この管状
体の一端部には、管状体を吊り下げるためのピンを通す
透孔を設けた。
【００１４】また、管状体の作製に用いたものと同じ原
料を用いて、静水圧プレス成形により、７ton/cm2の圧
力を加えて板状の成形体を作製した。これを上記管状体
の作製におけると同様の条件で乾燥及びバインダー仮焼
し、更に窒素雰囲気中１３５０℃で３時間仮焼を行っ
た。得られた３５０×１７０mm、厚さ２０mmの仮焼体
に、超音波加工により、管状体を挿入し接合するための
孔径９．３mmの複数の穿設孔を形成し、多孔板を得た。
料を用いて、静水圧プレス成形により、７ton/cm2の圧
力を加えて板状の成形体を作製した。これを上記管状体
の作製におけると同様の条件で乾燥及びバインダー仮焼
し、更に窒素雰囲気中１３５０℃で３時間仮焼を行っ
た。得られた３５０×１７０mm、厚さ２０mmの仮焼体
に、超音波加工により、管状体を挿入し接合するための
孔径９．３mmの複数の穿設孔を形成し、多孔板を得た。
【００１５】次いで、図１に示すように、管状体２の端
部の透孔に通したタングステン製のピン６の両端を上側
多孔板１ａの孔の周縁部に架け渡すことにより、治具５
によって位置決めされた上側多孔板１ａから管状体２を
吊り下げて、管状体２の下端が、トチ４上に載置された
下側多孔板１ｂの孔に、孔の深さ方向途中まで挿入され
た状態とした。この状態にて窒素雰囲気中１６００℃で
３時間加熱焼成し、多孔板１ａ、１ｂと管状体２を接合
一体化した。なお、トチ４は孔を形成しない以外は多孔
板と同様にして作製されたものであり、治具５は管状体
の作製に用いたものと同じ原料を用いて作製した管状の
焼結体である。また、焼成接合の締め代は０．２ｍｍと
した。焼成接合完了後、上側管板１ａの上方に突出した
管状体２の上端部分を切除し、図３に示すような管状体
２の上下両端部に多孔板１ａ、１ｂが接合されたセラミ
ックス接合体を得た。得られたセラミックス接合体に
は、多孔板の割れは認められなかった。
部の透孔に通したタングステン製のピン６の両端を上側
多孔板１ａの孔の周縁部に架け渡すことにより、治具５
によって位置決めされた上側多孔板１ａから管状体２を
吊り下げて、管状体２の下端が、トチ４上に載置された
下側多孔板１ｂの孔に、孔の深さ方向途中まで挿入され
た状態とした。この状態にて窒素雰囲気中１６００℃で
３時間加熱焼成し、多孔板１ａ、１ｂと管状体２を接合
一体化した。なお、トチ４は孔を形成しない以外は多孔
板と同様にして作製されたものであり、治具５は管状体
の作製に用いたものと同じ原料を用いて作製した管状の
焼結体である。また、焼成接合の締め代は０．２ｍｍと
した。焼成接合完了後、上側管板１ａの上方に突出した
管状体２の上端部分を切除し、図３に示すような管状体
２の上下両端部に多孔板１ａ、１ｂが接合されたセラミ
ックス接合体を得た。得られたセラミックス接合体に
は、多孔板の割れは認められなかった。
【００１６】（実施例２）Ｓｉ3Ｎ4粉末１０００ｇに、
焼結助剤としてＹ2Ｏ3 １０ｇ、ＭｇＯ １０ｇ、ＺｒＯ
2 ５ｇ、有機バインダーとしてポリビニルアルコール１
ｇを添加し、更に水１０００ｇを加え、Ｓｉ3Ｎ4玉石
（φ５mm）を用いてアトライタにより４時間粉砕・混合
を行った。得られた微粉砕混合物を、スプレードライヤ
ーによって乾燥・造粒して得た粉末を原料として、押出
成形により管状の成形体を作製し、１１０℃で１０時間
乾燥させた。乾燥後５００℃で５時間バインダー仮焼を
行い、更に１６５０℃で１時間焼成して、外径８mm、内
径６mm、長さ６００mmの管状体を得た。なお、この管状
体の一端部には、管状体を吊り下げるためのピンを通す
透孔を設けた。
焼結助剤としてＹ2Ｏ3 １０ｇ、ＭｇＯ １０ｇ、ＺｒＯ
2 ５ｇ、有機バインダーとしてポリビニルアルコール１
ｇを添加し、更に水１０００ｇを加え、Ｓｉ3Ｎ4玉石
（φ５mm）を用いてアトライタにより４時間粉砕・混合
を行った。得られた微粉砕混合物を、スプレードライヤ
ーによって乾燥・造粒して得た粉末を原料として、押出
成形により管状の成形体を作製し、１１０℃で１０時間
乾燥させた。乾燥後５００℃で５時間バインダー仮焼を
行い、更に１６５０℃で１時間焼成して、外径８mm、内
径６mm、長さ６００mmの管状体を得た。なお、この管状
体の一端部には、管状体を吊り下げるためのピンを通す
透孔を設けた。
【００１７】また、管状体の作製に用いたものと同じ原
料を用いて、静水圧プレス成形により、７ton/cm2の圧
力を加えて板状の成形体を作製した。これを上記管状体
の作製におけると同様の条件で乾燥及びバインダー仮焼
し、更に窒素雰囲気中１３５０℃で３時間仮焼を行っ
た。得られた３５０×１７０mm、厚さ２０mmの仮焼体
に、超音波加工により、管状体を挿入し接合するための
孔径９．３mmの複数の穿設孔を形成し、多孔板を得た。
料を用いて、静水圧プレス成形により、７ton/cm2の圧
力を加えて板状の成形体を作製した。これを上記管状体
の作製におけると同様の条件で乾燥及びバインダー仮焼
し、更に窒素雰囲気中１３５０℃で３時間仮焼を行っ
た。得られた３５０×１７０mm、厚さ２０mmの仮焼体
に、超音波加工により、管状体を挿入し接合するための
孔径９．３mmの複数の穿設孔を形成し、多孔板を得た。
【００１８】次いで、図２に示すように、管状体２の端
部の透孔に通したタングステン製のピン６の両端を上側
多孔板１ａの孔の周縁部に架け渡すことにより、治具５
によって位置決めされた上側多孔板１ａから管状体２を
吊り下げて、管状体２の下端が、治具７によってトチ４
と分離された下側多孔板１ｂの孔に挿入された状態とし
た。この状態にて窒素雰囲気中１６００℃で３時間加熱
焼成し、多孔板１ａ、１ｂと管状体２を接合一体化し
た。なお、トチ４は孔を形成しない以外は多孔板と同様
にして作製されたものであり、治具５、７は管状体の作
製に用いたものと同じ原料を用いて作製した管状の焼結
体である。また、焼成接合の締め代は０．２ｍｍとし
た。焼成接合完了後、上側管板１ａの上方に突出した管
状体２の上端部分を切除し、図３に示すような管状体２
の上下両端部に多孔板１ａ、１ｂが接合されたセラミッ
クス接合体を得た。得られたセラミックス接合体には、
多孔板の割れは認められなかった。
部の透孔に通したタングステン製のピン６の両端を上側
多孔板１ａの孔の周縁部に架け渡すことにより、治具５
によって位置決めされた上側多孔板１ａから管状体２を
吊り下げて、管状体２の下端が、治具７によってトチ４
と分離された下側多孔板１ｂの孔に挿入された状態とし
た。この状態にて窒素雰囲気中１６００℃で３時間加熱
焼成し、多孔板１ａ、１ｂと管状体２を接合一体化し
た。なお、トチ４は孔を形成しない以外は多孔板と同様
にして作製されたものであり、治具５、７は管状体の作
製に用いたものと同じ原料を用いて作製した管状の焼結
体である。また、焼成接合の締め代は０．２ｍｍとし
た。焼成接合完了後、上側管板１ａの上方に突出した管
状体２の上端部分を切除し、図３に示すような管状体２
の上下両端部に多孔板１ａ、１ｂが接合されたセラミッ
クス接合体を得た。得られたセラミックス接合体には、
多孔板の割れは認められなかった。
【００１９】（比較例）図５に示すように、管状体２の
下端を、下側多孔板１ｂの孔に、端部が下側多孔板１ｂ
の一表面と合致するように挿入した状態、すなわち管状
体２の下端がトチ４と接触した状態で加熱焼成した以外
は、実施例と同様にしてセラミックス接合体を作製した
ところ、下側多孔板１ｂに割れが認められた。
下端を、下側多孔板１ｂの孔に、端部が下側多孔板１ｂ
の一表面と合致するように挿入した状態、すなわち管状
体２の下端がトチ４と接触した状態で加熱焼成した以外
は、実施例と同様にしてセラミックス接合体を作製した
ところ、下側多孔板１ｂに割れが認められた。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
焼成収縮率差を利用したセラミックス多孔板とセラミッ
クス管状体との接合体の製造において、加熱焼成による
接合状態の形成過程で、トチの破損及びこれに伴う多孔
板の割れを起こすことなく、優れたセラミックス接合体
を製造できる。
焼成収縮率差を利用したセラミックス多孔板とセラミッ
クス管状体との接合体の製造において、加熱焼成による
接合状態の形成過程で、トチの破損及びこれに伴う多孔
板の割れを起こすことなく、優れたセラミックス接合体
を製造できる。
【図１】本発明に係るセラミックス接合体の製造方法の
一例を示す側面説明図である。
一例を示す側面説明図である。
【図２】本発明に係るセラミックス接合体の製造方法の
他の例を示す側面説明図である。
他の例を示す側面説明図である。
【図３】セラミックス接合体の一例を示す側面図であ
る。
る。
【図４】多孔板の平面図である。
【図５】従来のセラミックス接合体の製造方法を示す側
面説明図である。
面説明図である。
【図６】従来のセラミックス接合体の製造方法における
加熱焼成中の一時期の状態を示す側面説明図である。
加熱焼成中の一時期の状態を示す側面説明図である。
１…多孔板、１ａ…上側多孔板、１ｂ…下側多孔板、２
…管状体、３…孔、４…トチ、５…治具、６…ピン、７
…治具
…管状体、３…孔、４…トチ、５…治具、６…ピン、７
…治具
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の孔を有するセラミックス未焼結体
である多孔板の各々の孔に、セラミックス焼結体である
管状体を挿入し、該管状体を床面に対して垂直に立て該
管状体の上下両端にそれぞれ多孔板が位置決めされた状
態で加熱焼成し、両者の焼成収縮率の差を利用して一体
的に接合することにより、複数の管状体の両端部に多孔
板が接合されたセラミックス接合体を製造する方法にお
いて、上端に位置決めされた多孔板から管状体を吊り下
げ、該管状体の下端を、トチ上に載置されて下端に位置
決めされた多孔板の孔に挿入し、管状体の下端とトチと
が加熱焼成による接合状態の形成過程において接触しな
いよう、これら両者の間に余裕をもたせた状態にて加熱
焼成を行うことを特徴とするセラミックス接合体の製造
方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5288324A JP2713688B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | セラミックス接合体の製造方法 |
| DE4440842A DE4440842A1 (de) | 1993-11-17 | 1994-11-15 | Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Keramikkörpers |
| US08/341,074 US5529651A (en) | 1993-11-17 | 1994-11-17 | Process for production of joined ceramic body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5288324A JP2713688B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | セラミックス接合体の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07144975A true JPH07144975A (ja) | 1995-06-06 |
| JP2713688B2 JP2713688B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=17728712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5288324A Expired - Fee Related JP2713688B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | セラミックス接合体の製造方法 |
Country Status (3)
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|---|---|
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| JP (1) | JP2713688B2 (ja) |
| DE (1) | DE4440842A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3604888B2 (ja) * | 1997-01-30 | 2004-12-22 | 日本碍子株式会社 | 窒化アルミニウム質セラミックス基材の接合体、窒化アルミニウム質セラミックス基材の接合体の製造方法及び接合剤 |
| US5993985A (en) * | 1998-04-09 | 1999-11-30 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Fuel cell tubes and method of making same |
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| US20020170487A1 (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-21 | Raanan Zehavi | Pre-coated silicon fixtures used in a high temperature process |
| US7643195B2 (en) * | 2003-11-01 | 2010-01-05 | Silicon Quest Kabushiki-Kaisha | Mirror device |
| US20090311124A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Baker Hughes Incorporated | Methods for sintering bodies of earth-boring tools and structures formed during the same |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2464929A1 (fr) * | 1979-09-11 | 1981-03-20 | Comp Generale Electricite | Procede de frittage de pieces tubulaires en ceramique |
| JPS61191572A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 金属とセラミックスとの接合体及びその製造法 |
| JPS62187181A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-15 | 株式会社東芝 | 導電性棒体のセラミツクス体への内嵌封着方法 |
| JP2554491B2 (ja) * | 1987-05-13 | 1996-11-13 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック回転体の製造方法 |
| GB8723408D0 (en) * | 1987-10-06 | 1987-11-11 | Lilliwyte Sa | Electrolyte separator |
| DE3831811A1 (de) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Ewald Meiser | Verfahren und vorrichtung zur steuerung der regenerierung von wasserenthaertungsanlagen |
| DE3831812A1 (de) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Interatom | Verfahren zur herstellung komplizierter bauteile aus siliziuminfiltriertem siliziumkarbid |
| US5209525A (en) * | 1990-03-28 | 1993-05-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Bonded ceramic structure |
| JP2706197B2 (ja) * | 1992-01-17 | 1998-01-28 | 日本碍子株式会社 | セラミック薄膜の形成方法 |
-
1993
- 1993-11-17 JP JP5288324A patent/JP2713688B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-11-15 DE DE4440842A patent/DE4440842A1/de not_active Withdrawn
- 1994-11-17 US US08/341,074 patent/US5529651A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4440842A1 (de) | 1995-05-18 |
| JP2713688B2 (ja) | 1998-02-16 |
| US5529651A (en) | 1996-06-25 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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