JPH0725658A - Gradient-functional molded material and sintered product therefrom - Google Patents

Gradient-functional molded material and sintered product therefrom

Info

Publication number
JPH0725658A
JPH0725658A JP16821693A JP16821693A JPH0725658A JP H0725658 A JPH0725658 A JP H0725658A JP 16821693 A JP16821693 A JP 16821693A JP 16821693 A JP16821693 A JP 16821693A JP H0725658 A JPH0725658 A JP H0725658A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle size
particle
composition
ratio
slip
Prior art date
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.)
Granted
Application number
JP16821693A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3290000B2 (en
Inventor
Kenji Morinaga
健次 森永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Development Corp of Japan filed Critical Research Development Corp of Japan
Priority to JP16821693A priority Critical patent/JP3290000B2/en
Publication of JPH0725658A publication Critical patent/JPH0725658A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3290000B2 publication Critical patent/JP3290000B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the molded material through specific modes using plural particle groups differing in particle diameter from one another to enable large- sized molded products with continuously gradient diversified composition and sintered products thereof to be produced at a low cost. CONSTITUTION:At least two kinds of particle groups differing in particle diameter from one another where the mean particle diameter ratio for the groups of greater particle size and the group of the minimum mean particle size is <=1/5 and the corresponding volume ratio >=2 is mixed with water into a slip >=30wt.% in solid concentration, which is then cast into a porous mold to produce a molded form with the composition ratio for the different particle groups altered in a continuous way, thus obtaining the molded material, which is composed of two or more kinds of particle groups whose composition ratio is continuously altered at least unidirectionally.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、傾斜機能成形材とそ
の焼結品に関するものである。さらに詳しくは、この発
明は、航空・宇宙、化学工業、原子力工業等の極限環境
下において使用される高耐熱性材料等として有用な、特
性が連続的に変化する傾斜機能材のための成形品、もし
くは焼結品に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a functionally graded molding material and a sintered product thereof. More specifically, the present invention is a molded article for a functionally graded material having continuously changing properties, which is useful as a highly heat resistant material used in an extreme environment such as aerospace, chemical industry, and nuclear industry. Or, it relates to a sintered product.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】近年、航空・宇宙、化学工
業、原子力工業等の諸分野においては、極限環境条件下
において有効に使用される高耐熱性材料等として、各種
の特性が連続的に変化する傾斜機能材が注目されてい
る。そして、この傾斜機能材については、特性の連続的
変化を実現するために、異種素材の複合化を、その組成
割合が連続的に異っている状態とすることが技術的に大
変に重要な課題になっている。
2. Description of the Related Art In recent years, in various fields such as aerospace, chemical industry, nuclear industry, etc., various characteristics have been continuously improved as a highly heat resistant material that is effectively used under extreme environmental conditions. Gradient functional materials that change are attracting attention. Then, regarding this functionally graded material, in order to realize the continuous change of the characteristics, it is technically very important to make the composite of different materials into a state where the composition ratio is continuously different. It is an issue.

【0003】これまでにも、この課題に対応するための
方策が各種検討され、具体的手段としても提案されてき
ている。すなわち、その代表的なものとしては、CV
D、プラズマ溶射法等による気相法によるものや、自己
燃焼合成法(SHS)によるもの、さらには薄膜積層法
によるものが知られている。CVD、プラズマ溶射法等
による気相法の場合には、確かに微小領域での制御が可
能であるとの長所はあるものの、大型化が困難で、対象
となる材質が限られ、しかも高コストになるという欠点
が避けられない。また、自己燃焼合成法(SHS)で
は、高融点材料の傾斜化が可能であるものの、対象とな
る材質には限定があり、さらにまた、薄膜積層法の場合
には、たとえばドクターブレード法によるシート形成と
その積層化、その後の焼結によって組成分布を傾斜させ
ており、比較的低コストで生産性が良く、組成の多様性
が得られやすい一方で、肉厚品を得ることは難しく、手
間がかかり、組成が段階的に傾斜するため、積層界面に
おいて劣化、剥離等の不都合が生じやすいという欠点が
ある。
To date, various measures have been studied to deal with this problem and have been proposed as a concrete means. That is, as a typical one, CV
D, a gas phase method such as a plasma spraying method, a self-combustion synthesis method (SHS), and a thin film lamination method are known. In the case of a vapor phase method such as CVD or plasma spraying method, although there is an advantage that it is possible to control in a very small area, it is difficult to increase the size, the target material is limited, and the cost is high. The disadvantage of becoming unavoidable. Further, in the self-combustion synthesis method (SHS), although the high melting point material can be graded, the target material is limited, and in the case of the thin film laminating method, for example, a sheet by a doctor blade method is used. The composition distribution is graded by forming and stacking it, and then sintering, and relatively low cost and good productivity, and it is easy to obtain a variety of compositions, but it is difficult to obtain a thick product, which is troublesome. However, since the composition is gradually graded, inconveniences such as deterioration and peeling easily occur at the laminated interface.

【0004】このため、従来のいずれの方法にも実用上
の短所があり、特に、傾斜層の厚み、勾配等を自由に変
えることができ、低コストで、組成の多様性が得られ、
かつ、大型品の提供が可能とされるとの課題について
は、依然として満足のできるものではなかった。この発
明は、以上の通りの従来技術の欠点を解消し、上記の通
りの課題を解決することのできる新しい傾斜機能材を提
供することを目的としている。
Therefore, each of the conventional methods has practical disadvantages. In particular, the thickness, gradient, etc. of the graded layer can be freely changed, the cost is low, and the composition is diverse.
Moreover, the issue of being able to provide large-scale products was still unsatisfactory. An object of the present invention is to provide a new functionally graded material capable of solving the above-mentioned drawbacks of the conventional technology and solving the above-mentioned problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するものとして、少くとも2種の粒径の異なる粒子
群からなる傾斜機能材であって、より大きな粒径の粒子
群に対する最も小さな粒径の粒子群の平均粒径比が1/
5以下であり、その体積比が2以上で、各粒子群の組成
割合は少くとも一方向で連続的に異っていることを特徴
とする傾斜機能成形材を提供する。
Means for Solving the Problems The present invention is, in order to solve the above-mentioned problems, a functionally gradient material composed of at least two kinds of particle groups having different particle diameters, and is most suitable for a particle group having a larger particle diameter. Average particle size ratio of particles with small particle size is 1 /
Provided is a functionally gradient material, characterized in that the volume ratio is 5 or less, the volume ratio is 2 or more, and the composition ratio of each particle group is continuously different in at least one direction.

【0006】また、この発明は、この成形材の焼結品か
らなる傾斜機能材をも提供する。そして、この発明の成
形品、さらには焼結品については、上記の通りの特徴を
有するものとして規定することができるが、そのための
製造法としては、この発明の発明者がすでに提案してい
るスリップキャスト法を好適に使用することができる。
The present invention also provides a functionally graded material made of a sintered product of this molded material. The molded product of the present invention, and further the sintered product, can be defined as having the above-mentioned characteristics. As a manufacturing method therefor, the inventor of the present invention has already proposed. The slip casting method can be preferably used.

【0007】この発明は、このスリップキャスト法によ
る上記成形体および焼結品の製造法をも提供するもので
ある。
The present invention also provides a method for producing the above-mentioned molded body and sintered product by this slip casting method.

【0008】[0008]

【作用】この発明の傾斜機能成形材については、各種の
セラミックス、たとえばアルミナ、ジルコニア、シリ
カ、チタニア、マグネシア、ボリア、トリア等をはじ
め、さらにはチタン酸塩、ジルコン酸塩等の複合酸化
物、炭化物、窒化物等の各種のものや、金属、合金の各
種のものの粒状物、粉体等を使用して構成することがで
きるが、その場合、少くとも2種の粒径の異なる粒子群
を用いることがこの発明においては必須となる。
With respect to the functionally graded material of the present invention, various ceramics such as alumina, zirconia, silica, titania, magnesia, boria, thoria, etc., and composite oxides such as titanates and zirconates, It can be constituted by using various kinds of particles such as carbides and nitrides, and various kinds of metals and alloys, powders, etc. In that case, at least two kinds of particle groups having different particle sizes are used. Use is essential in this invention.

【0009】成形体中の組成を連続的に変化させるに
は、より大きな粒径の粒子群(粗粒子)と最も小さな粒
径の粒子群(微粒子)との平均粒径比は、上記の通り1
/5以下とする。これより大きい場合には所望の成形体
を得ることは難しくなる。また、上記粗粒子と微粒子と
の体積比は、2以上となるようにする。その比が2未満
の場合には、やはり所望の成形体を得ることが難しくな
る。
In order to continuously change the composition in the molded body, the average particle size ratio of the larger particle size particle group (coarse particles) to the smallest particle size particle group (fine particles) is as described above. 1
/ 5 or less. If it is larger than this, it becomes difficult to obtain a desired molded product. Further, the volume ratio of the coarse particles to the fine particles is set to 2 or more. If the ratio is less than 2, it becomes difficult to obtain a desired molded product.

【0010】通常、この発明の成形体は、上記の通りの
スリップキャスト法により製造するが、この方法では、
まず、異種の粒径の異なる粉末、たとえばセラミックス
と金属の粉末からなる粒子群を、上記の通りの粒子比を
満たすものとして、所要の体積比で混合し、水、さらに
必要に応じて界面活性剤、セルロース類等の分散剤を加
えて混合し、スリップ(スラリー)とする。
Usually, the molded article of the present invention is manufactured by the slip casting method as described above. In this method,
First, powders having different particle diameters, for example, ceramics and metal powders are mixed in a required volume ratio so as to satisfy the particle ratio as described above, and water and, if necessary, surface active Dispersants such as agents and celluloses are added and mixed to form a slip (slurry).

【0011】この時のスリップの粒子濃度については、
通常は40重量%以下、さらには30重量%以下とする
のが好ましい。40%を超える濃度では、同様に所望の
成形体を得ることが難しくなる。次いで得られたスリッ
プを、石膏などの多孔質型に流し込むことで成形する。
石膏などの多孔質型内において、スリップの水分は急速
に除去され、同時に粒子群の沈降によって、組成割合が
厚み方向、すなわち水分の除去方向に沿って連続的に変
化した成形体(グリーン体)が得られることになる。こ
れを乾燥することで所望の成形体が得られる。
Regarding the particle concentration of the slip at this time,
Usually, it is preferably 40% by weight or less, more preferably 30% by weight or less. If the concentration exceeds 40%, it becomes difficult to obtain a desired molded product. Then, the obtained slip is cast by pouring it into a porous mold such as gypsum.
Inside a porous mold such as gypsum, the slip water is rapidly removed, and at the same time, the composition ratio changes continuously in the thickness direction, that is, along the water removal direction (green body) due to the sedimentation of the particle groups. Will be obtained. A desired molded product is obtained by drying this.

【0012】添付した図面の図1は、このスリップキャ
スト法を、原理的に示した模式図である。たとえばこの
図1に例示したように、石膏等の多孔質型(1)に、非
透水性の型枠(2)を配置し、型(1)内に上記のスリ
ップ(3)を注入する。すると、多孔質型(1)の多孔
細管部(11)を通じて水分が除去され、スリップ
(3)内の粒子(4)の沈降とともに、キャスティング
層(5)が形成される。水分の大部分が除去された段階
で、生成した成形体(グリーン体)を型(1)および型
枠(2)から脱型し、乾燥すると、所望の成形体とな
る。
FIG. 1 of the accompanying drawings is a schematic diagram showing this slip casting method in principle. For example, as illustrated in FIG. 1, a water-impermeable mold (2) is placed in a porous mold (1) such as gypsum, and the slip (3) is injected into the mold (1). Then, the water is removed through the porous thin tube portion (11) of the porous type (1), and the casting layer (5) is formed together with the settling of the particles (4) in the slip (3). At the stage where most of the water is removed, the formed molded body (green body) is demolded from the mold (1) and the mold (2) and dried to obtain a desired molded body.

【0013】この成形体においては、粒子の沈降方向、
つまり厚み方向に連続して組成割合が変化した状態とな
る。そして、この組成割合の変化パターンは、粒子の比
重による差ももちろん影響しているが、より大きく作用
する要因としては、多孔質型の吸水速度と、粒子の粒径
およびその粒径分布がある。
In this molded article, the settling direction of particles,
That is, the composition ratio continuously changes in the thickness direction. The change pattern of the composition ratio is of course influenced by the difference due to the specific gravity of the particles, but the factors that have a greater effect are the water absorption rate of the porous type, the particle size of the particles, and the particle size distribution. .

【0014】粒子群の粒径比が上記の通り1/5以下
で、体積比が2以上でなければ、傾斜組成そのものの形
成が難しくなることにかわりはないが、この条件を満た
す場合にも、組成割合の変化パターンは、一般的に、図
2に模式的に例示したような2種のパターン(A)
(B)を示すことになる。仮に2種類の粒径の異なる粒
子群(a,b)を用いてスリップキャストすると、粒子
aについて、その組成割合はキャスティング方向に沿っ
て図2のパターン(A)(B)のいずれの態様を示すこ
とになる。
As long as the particle size ratio of the particles is 1/5 or less and the volume ratio is 2 or more, it is difficult to form the gradient composition itself. The pattern of change in composition ratio is generally two types of patterns (A) as schematically illustrated in FIG.
(B) will be shown. If two kinds of particle groups (a, b) having different particle diameters are used for slip casting, the composition ratio of the particles a will be as shown in the patterns (A) and (B) of FIG. 2 along the casting direction. Will be shown.

【0015】パターン(A)は順傾斜組成を示している
が、パターン(B)の場合には、傾斜層(L1
(L2 )において逆の傾斜を示し、初期段階において、
逆傾斜層(L1 )が生成されている。このような逆傾斜
層(L1 )を有する成形体、およびその焼結品は、それ
自体として特徴のある応用を可能とし、また、逆傾斜層
(L 1 )と順傾斜層(L2 )とを適宜に切断して応用す
ることもできる。
Pattern (A) shows a forward gradient composition.
However, in the case of the pattern (B), the gradient layer (L1)
(L2) Shows the opposite slope, and in the initial stage,
Inverted layer (L1) Has been generated. Such a reverse tilt
Layer (L1), And sintered products thereof,
It enables unique applications as it is, and also has a reverse gradient layer.
(L 1) And the forward graded layer (L2) And cut appropriately and apply
You can also do it.

【0016】このパターン(B)は、比較的均一な粒径
分布を持ち、かつ平均粒径の小さな粒子を用いることに
より簡便に生成させやすい。その理由としては、たとえ
ば図3に例示したように、多孔質型(1)の吸水濾過作
用で形成された組成の均一な粒子(a)および粒子
(b)群のキャスト層において、粒子間の隙間に微細な
粒子(a)が入り込み、これによって逆傾斜層が形成さ
れやすいためと考えられる。
The pattern (B) has a relatively uniform particle size distribution and is easily produced by using particles having a small average particle size. The reason is that, for example, as illustrated in FIG. 3, in the cast layer of the particles (a) and the particles (b) having a uniform composition formed by the water-absorption filtration action of the porous type (1), the inter-particle It is considered that the fine particles (a) enter the gaps, which easily forms the reverse gradient layer.

【0017】パターン(A)(B)のいずれのものも、
この発明においては任意に選択できるものであって、よ
り自由度のある傾斜機能材の製造として可能となる。ま
た、この発明においては、スリップキャストにおいて、
粒子の沈降に作用する外力として、メッシュ電極による
電気泳動手段や、金属粒子の場合の磁場印加等の手段に
よって、特徴のある組成割合の変化パターンを形成する
ことも可能となる。
In any of the patterns (A) and (B),
In the present invention, it can be arbitrarily selected, and it becomes possible to manufacture a functionally gradient material having more flexibility. Further, in the present invention, in slip casting,
As an external force that acts on the sedimentation of particles, it is possible to form a characteristic change pattern of the composition ratio by an electrophoretic means using a mesh electrode or a means such as magnetic field application in the case of metal particles.

【0018】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の傾斜機能成形材とその焼結品について説明する。
Examples will be shown below to describe the functionally graded material of the present invention and its sintered product in more detail.

【0019】[0019]

【実施例】実施例1 イットリアを3mol%添加した、平均粒径約0.3μ
mの正方晶ジルコニア(東ソー製:TZ−3YS)粉末
と、平均粒径約8μmのニッケル(住友金属鉱山製:S
NP−130)粉末を用い、これに適量の水と分散剤を
加え、ボールミルで24時間混合してスリップとした。
表1にスリップの組成を示した。
Example 1 Yttria was added in an amount of 3 mol%, and the average particle size was about 0.3 μm.
m tetragonal zirconia (Tosoh: TZ-3YS) powder and nickel having an average particle size of about 8 μm (Sumitomo Metal Mining: S
NP-130) powder was used, an appropriate amount of water and a dispersant were added thereto, and the mixture was mixed in a ball mill for 24 hours to form a slip.
Table 1 shows the slip composition.

【0020】続いて、このスリップを石膏型の上に設置
したガラス管に注ぎ、一方向(動方向)に着肉させた。
得られた成形体を乾燥させたのち、常圧下で焼結した。
焼結後、傾斜組成を有する傾斜機能焼結品を得た。
Subsequently, this slip was poured into a glass tube placed on a plaster mold, and was inscribed in one direction (moving direction).
The obtained molded body was dried and then sintered under normal pressure.
After sintering, a functionally graded sintered product having a graded composition was obtained.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】焼結温度は1400℃以下とし、具体的に
は常温から1000℃まで3時間、1000℃から14
00℃まで4時間昇温し、1400℃で2時間焼成した
後自然放冷した。雰囲気にはニッケルの酸化が起こらな
いガスとしてアルゴンガスを用いた。図4は得られた成
形体中のジルコニアの含有量の変化を表している。表1
のA,Bスリップを用いた場合には組織が連続的に変化
していることがわかるが、Cスリップでは組成は傾斜し
ていない。このようにスリップ濃度が高すぎる場合には
組成、傾斜が達成できず、薄すぎる場合には肉厚品の作
製が難しいので、適度な濃度のスリップを用いることが
望ましい。実施例2 実施例1において、傾斜組成層の生成に対する作用因子
について各種検討した。 1)体積比 平均粒径0.3μmZrO2 と平均粒径8μmのNiと
の粉末を用い、スリップ濃度5%で、その体積比を変化
させて成形体の製造を行った。この時の結果は、図5に
示した。図中の黒色部はZrO2 とNiとの混合層を、
斜線部は傾斜組成層を、白色部はZrO2 層を示してい
る。この図5より明らかなように、ZrO2 /Niの体
積比が80/20の場合に傾斜組成層が生成し、それ以
下の場合、すなわちZrO2 の体積比が減少する場合に
は、傾斜組成層が明瞭に生成されないことがわかる。 2)ZrO2 粒径 Ni粉末は平均粒径8μmとし、ZrO2 についてのみ
その平均粒径の異なるものを用いてスリップキャストし
た。その結果、図6に示したように、ZrO2の平均粒
径がより小さなもの、つまりNi粉末に対して粒径比が
より小さくなるほど傾斜組成層の生成は明瞭になること
がわかった。
The sintering temperature is set to 1400 ° C. or lower, specifically, from room temperature to 1000 ° C. for 3 hours, 1000 ° C. to 14 ° C.
The temperature was raised to 00 ° C. for 4 hours, baked at 1400 ° C. for 2 hours, and then naturally cooled. Argon gas was used in the atmosphere as a gas that does not cause oxidation of nickel. FIG. 4 shows changes in the content of zirconia in the obtained molded body. Table 1
It can be seen that when the A and B slips are used, the structure is continuously changed, but the composition is not inclined in the C slip. Thus, if the slip concentration is too high, the composition and inclination cannot be achieved, and if it is too thin, it is difficult to produce a thick product, so it is desirable to use a slip having an appropriate concentration. Example 2 In Example 1, various investigations were made on the action factors for the formation of the graded composition layer. 1) Volume Ratio A molded body was manufactured by using powder of average particle diameter 0.3 μm ZrO 2 and Ni having average particle diameter 8 μm and changing the volume ratio at a slip concentration of 5%. The result at this time is shown in FIG. The black part in the figure is a mixed layer of ZrO 2 and Ni,
The shaded portion indicates the graded composition layer, and the white portion indicates the ZrO 2 layer. As is clear from FIG. 5, when the volume ratio of ZrO 2 / Ni is 80/20, the graded composition layer is formed, and when it is less than that, that is, when the volume ratio of ZrO 2 is decreased, the graded composition layer is formed. It can be seen that the layers are not clearly created. 2) ZrO 2 particle size The Ni powder had an average particle size of 8 μm, and only ZrO 2 having a different average particle size was slip-cast. As a result, as shown in FIG. 6, it was found that the smaller the average particle size of ZrO 2 , that is, the smaller the particle size ratio with respect to the Ni powder, the clearer the formation of the graded composition layer.

【0023】なお、スリップ濃度は5%、ZrO2 /N
iの体積比は80/20とした。 3)スリップ濃度 体積比80/20において、スリップ濃度のみ変化させ
てスリップキャストした。その結果を図7に示した。こ
の図7から明らかなように、5%、10%の濃度の場合
のみ傾斜組成層の生成が認められた。実施例3 アルミナとタングステン粉末とを用いてスリップキャス
トにより成形体を製造した。アルミナとタングステン粉
末との体積比は80/20とした。スリップの濃度は1
0%とした。
The slip concentration is 5%, ZrO 2 / N
The volume ratio of i was 80/20. 3) Slip Concentration At a volume ratio of 80/20, slip casting was performed by changing only the slip concentration. The results are shown in Fig. 7. As is clear from FIG. 7, the formation of the graded composition layer was observed only when the concentration was 5% or 10%. Example 3 A molded body was manufactured by slip casting using alumina and tungsten powder. The volume ratio of alumina to tungsten powder was 80/20. Slip density is 1
It was set to 0%.

【0024】この際に、アルミナとして、平均粒径0.
2μmの粒子(A)および平均粒径0.56μmの粒子
(B)を各々使用し、成形体における傾斜組成層の生成
の差異について検討した。アルミナ粒子(A)(B)の
粒径分布を示したものが図8(A)(B)である。ま
た、タングステン(平均粒径2.8μm)の粒径分布を
示したものが図9である。
At this time, as the alumina, the average particle size is 0.
Using 2 μm particles (A) and particles (B) having an average particle size of 0.56 μm, the difference in generation of the gradient composition layer in the molded body was examined. 8A and 8B show the particle size distribution of the alumina particles (A) and (B). FIG. 9 shows the particle size distribution of tungsten (average particle size 2.8 μm).

【0025】得られた成形体のアルミナの組成割合を示
したものが図10である。平均粒径がより大きく、粒径
分布も比較的ブロードなアルミナ粒子(B)を使用する
場合には、粒子(A)の場合に生成している逆傾斜層が
認められないことがわかる。なお、図12は、図11の
アルミナ粒子(A)の場合の焼結品(焼結温度1450
℃×3時間)についての硬度を測定し、その結果を示し
たものであって、傾斜特性を有していることがわかる。
FIG. 10 shows the composition ratio of alumina in the obtained molded body. It can be seen that when the alumina particles (B) having a larger average particle size and a relatively broad particle size distribution are used, the reverse gradient layer formed in the case of the particles (A) is not recognized. Note that FIG. 12 shows a sintered product (sintering temperature 1450) in the case of the alumina particles (A) of FIG.
The hardness is measured at (° C. × 3 hours), and the results are shown. It can be seen that it has a tilt characteristic.

【0026】[0026]

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明した通
り、連続的に組成を傾斜させた成形品とその焼結品の製
造が可能となる。しかも、傾斜層の厚み、傾斜パターン
を自由に変化させることができ、低コストで、組成が多
様な、大型品の製造が可能となる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to manufacture a molded product whose composition is continuously graded and a sintered product thereof. Moreover, it is possible to freely change the thickness and the inclination pattern of the inclined layer, and it is possible to manufacture large-sized products with various compositions at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の製造法の原理的手法を示した断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view showing a principle method of a manufacturing method of the present invention.

【図2】傾斜組成の生成パターンを例示した模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic view illustrating a generation pattern of a gradient composition.

【図3】逆傾斜層が生成される機構を例示した推定図で
ある。
FIG. 3 is an estimation diagram illustrating a mechanism in which an anti-gradient layer is generated.

【図4】実施例としての傾斜組成を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a gradient composition as an example.

【図5】体積比を検討した傾斜組成層の生成断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view of generation of a graded composition layer in which the volume ratio is examined.

【図6】ジルコニアの粒径について検討した傾斜組成層
の生成断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of formation of a graded composition layer in which the grain size of zirconia was examined.

【図7】スリップ濃度について検討した傾斜組成層の生
成断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of generation of a graded composition layer examined for slip concentration.

【図8】アルミナの粒径分布図である。FIG. 8 is a particle size distribution diagram of alumina.

【図9】アルミナの粒径分布図である。FIG. 9 is a particle size distribution diagram of alumina.

【図10】タングステンの粒径分布図である。FIG. 10 is a particle size distribution chart of tungsten.

【図11】実施例としての傾斜組成を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a gradient composition as an example.

【図12】硬度特性について例示した図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of hardness characteristics.

【符号の説明】 1 多孔質型 2 型枠 3 スリップ 4 粒子 5 キャスティング層 11 多孔細管部[Explanation of Codes] 1 porous type 2 form 3 slip 4 particles 5 casting layer 11 porous thin tube part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少くとも2種の粒径の異なる粒子群から
なる傾斜機能成形材であって、より大きな粒径の粒子群
に対する最も小さな粒径の粒子群の平均粒径比が1/5
以下であり、その体積比が2以上で、各粒子群の組成割
合は少くとも一方向で連続的に異っていることを特徴と
する傾斜機能成形材。
1. A functionally gradient molding material comprising at least two kinds of particle groups having different particle sizes, wherein the average particle size ratio of the smallest particle size to the larger particle size is 1/5.
A functionally gradient material having a volume ratio of 2 or more and a composition ratio of each particle group continuously different in at least one direction.
【請求項2】 請求項1の成形材の焼結品であることを
特徴とする傾斜機能焼結品。
2. A functionally graded sintered product, which is a sintered product of the molded material according to claim 1.
【請求項3】 少くとも2種の粒径の異なる粒子群であ
って、より大きな平均粒径の粒子群に対する最も小さな
平均粒径の粒子群の平均粒径比が1/5以下で、かつ、
その体積比が2以上である粒子群を水と混合して濃度3
0%以下のスリップとし、これを多孔質型に注入し、異
なる粒子群の組成割合が連続的に異っている成形体を生
成させることを特徴とする傾斜機能成形体の製造法。
3. A particle group having at least two different particle sizes, wherein the average particle size ratio of the particle group having the smallest average particle size to the particle group having the larger average particle size is 1/5 or less, and ,
A particle group whose volume ratio is 2 or more is mixed with water to obtain a concentration of 3
A method for producing a functionally gradient molded product, which comprises forming a slip having a slip of 0% or less, and injecting it into a porous mold to continuously produce a composition having different composition ratios of different particle groups.
【請求項4】 請求項3の方法により製造した成形体を
焼結することを特徴とする傾斜機能焼結品の製造法。
4. A method for producing a functionally graded sintered product, which comprises sintering the compact produced by the method of claim 3.
JP16821693A 1993-07-07 1993-07-07 Functionally graded molding material and its sintered product Expired - Fee Related JP3290000B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16821693A JP3290000B2 (en) 1993-07-07 1993-07-07 Functionally graded molding material and its sintered product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16821693A JP3290000B2 (en) 1993-07-07 1993-07-07 Functionally graded molding material and its sintered product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0725658A true JPH0725658A (en) 1995-01-27
JP3290000B2 JP3290000B2 (en) 2002-06-10

Family

ID=15863947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16821693A Expired - Fee Related JP3290000B2 (en) 1993-07-07 1993-07-07 Functionally graded molding material and its sintered product

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3290000B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003007940A (en) * 2001-06-25 2003-01-10 Kyocera Corp Heat radiation member and package for housing semiconductor element
JP2006199581A (en) * 2004-12-01 2006-08-03 National Univ Of Singapore Doped ceramic material and its forming method
JP2013521493A (en) * 2010-03-01 2013-06-10 ウェスティングハウス エレクトリック スウェーデン アーベー Reactor component
JP2018195414A (en) * 2017-05-16 2018-12-06 日本特殊陶業株式会社 Electrochemical reaction single cell, electrochemical reaction cell stack, and method for manufacturing electrochemical reaction single cell

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003007940A (en) * 2001-06-25 2003-01-10 Kyocera Corp Heat radiation member and package for housing semiconductor element
JP4574071B2 (en) * 2001-06-25 2010-11-04 京セラ株式会社 Package for housing heat dissipation member and semiconductor element
JP2006199581A (en) * 2004-12-01 2006-08-03 National Univ Of Singapore Doped ceramic material and its forming method
JP2013521493A (en) * 2010-03-01 2013-06-10 ウェスティングハウス エレクトリック スウェーデン アーベー Reactor component
JP2015148617A (en) * 2010-03-01 2015-08-20 ウェスティングハウス エレクトリック スウェーデン アーベー reactor component
JP2018195414A (en) * 2017-05-16 2018-12-06 日本特殊陶業株式会社 Electrochemical reaction single cell, electrochemical reaction cell stack, and method for manufacturing electrochemical reaction single cell

Also Published As

Publication number Publication date
JP3290000B2 (en) 2002-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5703023B2 (en) Low creep refractory ceramic and manufacturing method
WO2011136136A1 (en) Max-phase oriented ceramic and production method therefor
US5334562A (en) Composite ceramic articles
JPH06219832A (en) Zirconia article with tetragonal core material and monoclinic cured layer and method for preparation and sintering thereof
EP0259239A1 (en) Method of making ceramic composite articles with shape replicated surfaces and articles obtained thereby
IE860292L (en) Self-supporting ceramic composite structures
EP0272997A2 (en) Method of making shaped ceramic composites
US5443770A (en) High toughness carbide ceramics by slip casting and method thereof
Shojai et al. Effect of sintering temperature and holding time on the properties of 3Y-ZrO2 microfiltration membranes
JP3290000B2 (en) Functionally graded molding material and its sintered product
JPH10182224A (en) Production of ceramic article
JPH06157133A (en) High toughness alumina base composite sintered compact and production thereof
JPH08253360A (en) Alumina ceramic product with cubic spinel crystal on surface and preparation of alumina ceramic product
WO2015025951A1 (en) Porous ceramic and method for producing same
JPH0987008A (en) Aluminous sintered compact and its production
KR960001691B1 (en) Method for forming complex oxidation reaction products including
Zhao et al. Cylindrical Al2O3/TZP functionally graded materials by EPD
WO2008045698A1 (en) Reaction sintered zirconium carbide/tungsten composite bodies and a method for producing the same
Chen et al. The influence of powder particle size on microstructural evolution of metal-ceramic composites
Fang et al. Evolution of pore morphology in sintering powder compacts
KR100502815B1 (en) Porous Ceramic Material with Double Pore Structures and Manufacturing Process therefor
JPH01141541A (en) Kneading roll
JP4963157B2 (en) Ceramic composite and method for producing the same
JPH1067573A (en) Porous ceramic material
JP2003071555A (en) MANUFACTURING METHOD FOR Si-SiC COMPOSITE MATERIAL

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees