JPH09301785A - セラミック多孔体およびその製造方法 - Google Patents

セラミック多孔体およびその製造方法

Info

Publication number
JPH09301785A
JPH09301785A JP12048196A JP12048196A JPH09301785A JP H09301785 A JPH09301785 A JP H09301785A JP 12048196 A JP12048196 A JP 12048196A JP 12048196 A JP12048196 A JP 12048196A JP H09301785 A JPH09301785 A JP H09301785A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aggregate
mold
slurry
porous body
porous
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.)
Pending
Application number
JP12048196A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidekazu Sudo
藤 英 一 須
Asao Nagatome
留 朝 郎 永
Kikuo Kono
野 菊 雄 河
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.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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 Mitsui Mining and Smelting Co Ltd filed Critical Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority to JP12048196A priority Critical patent/JPH09301785A/ja
Publication of JPH09301785A publication Critical patent/JPH09301785A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/008Bodies obtained by assembling separate elements having such a configuration that the final product is porous or by spirally winding one or more corrugated sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0087Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for metallurgical applications

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空隙率が大きく、機械的強度が大きく、しか
も空隙の割合や多孔構造を自由に設定できるセラミック
多孔体を提供する。 【解決手段】 内部に貫通した孔および/または表面
に溝や突起を有する無機質骨材粒子同志の接点を無機質
結合材で接合させた構造体であって、骨材粒子同志間お
よび骨材粒子内の空隙によって多孔構造を構成すること
を特徴とするセラミックス多孔体。 内部に貫通した孔および/または表面に溝や突起を
有する無機質骨材粒子を型内に充填し、次いで型の上部
から骨材粒子と同材質のスラリーを流し込み、一定時間
保持後スラリーを排出し、骨材粒子同志の接点を結合さ
せ、次いで乾燥し、型から取り出し、焼成することを特
徴とするセラミック多孔体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属の濾過
材、ポーラスプラッグなどに用いられるセラミック多孔
体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属溶湯に含まれる金属酸化物や耐火物
の微小破片等の固形不純物がインゴット内に介在した状
態のままでこれを圧延するとピンホールや表面欠陥など
が発生する。
【0003】これを防ぐためには、流動している溶湯中
から固体不純物を除去する必要があり、従来から多くの
工夫がなされている。例えば、溶融金属の濾過用のフィ
ルターとして短管状又は短杆状の耐火物を結合しない状
態で不規則に配置し、流動させながら金属溶湯から介在
物を除去する装置(実公昭54−28403号公報)が
ある。また、発泡構造を有するポリウレタンフォームに
セラミック無機結合材を含浸させ、余剰無機結合材を除
去後、乾燥、焼成し、ウレタンフォーム消失と同時に焼
結させることにより作製するセラミックフォーム(特公
昭57−35047号公報)がある。
【0004】さらに、骨材粒子を無機質結合材により結
合させた金属溶湯用瀘材(特公平5−86460号公
報)あるいはポーラスプラグ等に使用される粒子結合型
多孔体粒度を調整した原料骨材を結合材でコーティング
し、金型等に充填して所定形状に焼成することにより作
製される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来技術に
おいては、次のような問題点があった。セラミックフォ
ームは、空隙率が85%程度と大きいために、圧力損失
が小さい反面、曲げ強度や圧縮強度の機械的強度が小さ
い。また、柱状骨材部にウレタンフォームの消失痕が残
存するため骨材がぼろつき易く、金属溶湯を濾過する際
に骨材が溶損する。
【0006】さらに、一般の粒子結合型多孔体は、機械
的強度は大きいが、空隙率が50%以上のものを得るこ
とが難しく、濾過材としては圧力損失が大きい。またこ
れらの多孔体の構造はランダムであると同時に、空隙の
構造や割合を制御することが難しい。
【0007】本発明は、上述した従来技術の問題点を解
決するためのものであって、空隙率が大きく、機械的強
度が大きく、しかも空隙の割合や多孔構造を自由に設定
できるセラミック多孔体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】本発明は、下記の通りの
ものである。 内部に貫通した孔および/または表面に溝や突起を
有する無機質骨材粒子同志の接点を無機質結合材で接合
させた構造体であって、骨材粒子同志間および骨材粒子
内の空隙によって多孔構造を構成することを特徴とする
セラミックス多孔体。 内部に貫通した孔および/または表面に溝や突起を
有する無機質骨材粒子を型内に充填し、次いで型の上部
から骨材粒子と同材質のスラリーを流し込み、一定時間
保持後スラリーを排出し、骨材粒子同志の接点を結合さ
せ、次いで乾燥し、型から取り出し、焼成することを特
徴とするセラミック多孔体の製造方法。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を具体的に説明す
る。本発明で用いられる原料素材は、アルミナ、ジルコ
ニアのような酸化物系セラミックスや窒化珪素、炭化珪
素の様な非酸化物セラミックスのいずれの無機材料が使
用される。骨材の形状は、例えば、図1のAおよびBに
示すような骨材内に貫通した孔を有するものや骨材表面
に突起などを持つものがある。その他、図1のCからI
に示すような骨材など多くの形状があり、また、骨材の
大きさも任意の物が選択できる。
【0010】骨材の配列は、規則配列、不規則配列ある
いは局部的に規則・不規則を有するような配列など自由
に選択することが可能であり、同時に骨材が充填できる
形であれば板状からパイプ形状など多孔体形状の制限は
受けない。骨材の作製は、押し出し成形、シート打ち抜
き、プレス成形、鋳込み成形、射出成形などいろいろな
方法で作製され、製法の制限は受けない。
【0011】骨材の接合は、無機結合材で行われるが、
例えば、スラリーによる架橋で行われる。その方法は、
骨材を型に充填させてスラリーを流し込んだ後、スラリ
ーを排出させて骨材の接点をつなぐものである。あらか
じめスラリーを付着させた骨材をそのまま結合させても
良い。骨材は、成形体のままでも、乾燥後、脱バインダ
ー後、仮焼後、焼成後などいずれの状態でも接合可能で
ある。スラリーが、骨材と同材質でも他材質でも骨材の
接合は可能である。
【0012】本発明のセラミック多孔体においては、骨
材粒子同士の接点のみが無機結合材で接合されており、
それ以外の部分が全て空隙となる。骨材粒子がその内部
に貫通孔やその表面に溝や突起などを有しているので、
骨材粒子間や骨材粒子内の孔によって空隙率の大きな多
孔構造を呈する組織となる。
【0013】要因の変動は、多孔体の形状、空隙率や組
織中の孔の構造に下記のような影響を与える。 (1) 骨材単体の貫通孔や表面の突起の割合を多くす
れば、多孔体全体としての空隙率も大きくなる。 (2) 骨材粒子を規則的や不規則的に配列させたり、
場合によっては、部分的に規則、不規則配列を行うこと
で、孔の構造や組織中の空隙割合が部分的に変化する。 (3) 複数形状の骨材粒子を配列させても、孔の構造
が変化する。 (4) 骨材粒子の並べ方に制限はないので、板状やパ
イプ状など、多孔体の全体形状が自由に設定される。
【0014】本発明のセラミック多孔体の製造方法にお
いては、ウレタンフォームのような消失痕を伴う物質を
使用しないので、骨材粒子や骨材接合部などの多孔体骨
格は強固な緻密組織となる。
【0015】
【実施例】以下に、本発明を実施例と比較例によりさら
に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。実施例1 原料として平均粒径約0.5μmのアルミナと水とバイ
ンダーを下記の配合割合で混合し、練り込みをした。な
お、水とバインダーは、原料100重量%に対する外掛
けの添加量である。 原料 アルミナ 100重量% 水とバインダー メチルセルロース 5重量% 水 25重量%
【0016】練り込み原料を使用し、骨材内部に貫通す
る孔を有し、その孔の割合が36%程度の外径10mm
φ、内径6mmφのアルミナパイプの成形体を押し出し成
形法で作製した。得られた成形体に横孔を開け、長さ8
0mmにカットした後、大気雰囲気中で1100℃で5時
間仮焼し、骨材とした。
【0017】次いで、これらの骨材を型内に規則的に充
填した。型の上部から骨材と同材質のアルミナスラリー
を流し込み、1分間保持後、スラリーを排出し、骨材同
士の接点を結合させた。乾燥後、型から多孔成形体を取
り出し、大気中で1650℃、5時間焼成した。得られ
た多孔体の形状を、図2に示す。
【0018】得られた多孔体について、通気率、空隙
率、空隙構造、曲げ強度および骨格の物性値を測定し
た。その結果を、表1に示す。また、セラミックフォー
ムフィルター(CFF)や一般の粒子結合型多孔体(ポ
ーラスプラグ)の物性値も比較例として、表1に併記し
た。なお、通気率はK(ダーシー)で表わす。1ダーシ
ーとは1cm3 の物体を通って、1気圧の圧力差のもとで
1センチ−ポアズの粘性をもった流体が1cc/sec で通
過することを意味している。
【0019】実施例2 原料として窒化ケイ素(平均粒径約1μm)、アルミナ
(平均粒径約0.5μm)、酸化イットリウム(平均粒
径約1μm)と、水とバインダーを下記の配合割合で混
合し、練り込みをした。なお、水とバインダーは原料1
00重量%に対する外掛けの添加量である。 原料 窒化ケイ素 90重量% アルミナ 5重量% 酸化イットリウム 5重量% 水とバインダー メチルセルロース 10重量% 水 25重量%
【0020】練り込み原料を使用し、図1のAのような
形状の骨材、すなわち骨材内部に連通する孔を有し、そ
の孔の割合が約50%の外径7mm、内径5mmの窒化珪素
パイプを押し出し成形法で作製した。得られた成形体を
3mm幅でカットした後、窒素雰囲気中、1300℃で
1.5時間仮焼し、骨材とした。
【0021】次に、図3に示すように、骨材を型内に不
規則に充填した。型の上部から骨材と同材質の窒化珪素
スラリーを流し込み、1分間保持後、スラリーを排出
し、骨材同士の接点を結合させた。乾燥後、型から多孔
成形体を取り出し、窒素雰囲気中、1750℃で10時
間焼成した。得られた多孔体の物性値を、表1に示す。
【0022】実施例3 原料として2ホウ化チタン(平均粒径約1.5μm)、
コバルト粉と、溶媒とバインダー(品名:セルナSE6
04、中京油脂社製)を下記の割合で調合し、スプレー
ドライで顆粒化した。なお、溶媒とバインダーは、原料
100重量%に対し、外掛けの添加量である。 原料 2ホウ化チタン 95重量% コバルト粉 5重量% 溶媒とバインダー メチルアルコール 35重量% 有機バインダー 6重量%
【0023】得られた顆粒を使用し、図1のBのような
形状の骨材、すなわち長さ2mmの羽根を6枚持ち外部に
突起を有し、高さが3mmのホウ化チタン骨材をプレス成
形法で作製した。
【0024】次に、得られた骨材の表面に骨材とは組成
の異なるホウ化チタンスラリー(2ホウ化チタン90重
量%、炭化チタン10重量%)を付着させた後、型内に
不規則に充填し、骨材同士の接点を結合させた。乾燥
後、型から接合体を取り出し、真空中、1750℃で2
時間焼成し、多孔体を得た。得られた多孔体について実
施例1と同様の物性試験を行った。その結果を、表1に
併記する。
【0025】実施例4 実施例2と同様の組成で原料を混合し、練り込みをし
た。練り込み原料を使用し、図1AおよびBの2種類の
形状の窒化珪素素材を押し出し成形法で作製した。得ら
れた成形体を5mm幅でカットし、骨材とした。
【0026】次に、骨材を型内に不規則に充填した。型
の上部から骨材と同材質のスラリーを流し込み、1分間
保持後、スラリーを排出し、骨材同士を結合させた。乾
燥後、型から多孔成形体を取り出し、1750℃で10
時間焼成し、多孔体を得た。得られた多孔体の物性値
を、表1に併記する。
【0027】実施例5 実施例2と同様の組成、方法で、図1のAのような形状
の骨材、すなわち骨材内部に貫通する孔を有し、その孔
の割合が30〜95%のパイプ形状の骨材を使用した多
孔体を作製した。そして、この多孔体の空隙率を測定し
た。各多孔体の空隙率は、図4に示すように骨材単体中
の貫通孔の割合が大きくなるほど増大している。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】本発明の効果は以下の通りである。 (1) 骨材間の結合力が強いので機械的強度が大き
い。 (2) 貫通孔、溝や突起を有する骨材を組み合せるの
で、多孔体全体としての空隙率が大きい。 (3) 消失痕が残留するフォーム材料を使用しないの
で、骨格がぼろつかない。 (4) 空隙の割合や多孔構造を自由に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の骨材を示す上面図と断面図であって、
A〜Iは各種骨材の形状例を示したものである。
【図2】本発明の一例である横孔つきパイプ形状の骨材
とこれを規則的に配列して作製した多孔体を示した説明
図である。
【図3】リング形状骨材を型内に不規則に充填して多孔
体を作製する状態を示す説明図である。
【図4】骨材単体中の貫通孔の割合を変化させた場合の
多孔体全体空隙率の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 リング形状骨材 2 型

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に貫通した孔および/または表面に溝
    や突起を有する無機質骨材粒子同志の接点を無機質結合
    材で接合させた構造体であって、骨材粒子同志間および
    骨材粒子内の空隙によって多孔構造を構成することを特
    徴とするセラミックス多孔体。
  2. 【請求項2】内部に貫通した孔および/または表面に溝
    や突起を有する無機質骨材粒子を型内に充填し、次いで
    型の上部から骨材粒子と同材質のスラリーを流し込み、
    一定時間保持後このスラリーを排出し、骨材粒子同志の
    接点を結合させ、次いで乾燥し、型から取り出し、焼成
    することを特徴とする、セラミック多孔体の製造方法。
JP12048196A 1996-05-15 1996-05-15 セラミック多孔体およびその製造方法 Pending JPH09301785A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12048196A JPH09301785A (ja) 1996-05-15 1996-05-15 セラミック多孔体およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12048196A JPH09301785A (ja) 1996-05-15 1996-05-15 セラミック多孔体およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09301785A true JPH09301785A (ja) 1997-11-25

Family

ID=14787247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12048196A Pending JPH09301785A (ja) 1996-05-15 1996-05-15 セラミック多孔体およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09301785A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126272A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Ito Yogyo Co Ltd ポーラスコンクリートとその製造方法
JP2010173906A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Pilot Corporation セラミックス構造体
JP2011520740A (ja) * 2007-12-20 2011-07-21 ザ、リージェンツ、オブ、ザ、ユニバーシティ、オブ、カリフォルニア 焼結多孔性構造物及びその製法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126272A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Ito Yogyo Co Ltd ポーラスコンクリートとその製造方法
JP2011520740A (ja) * 2007-12-20 2011-07-21 ザ、リージェンツ、オブ、ザ、ユニバーシティ、オブ、カリフォルニア 焼結多孔性構造物及びその製法
JP2010173906A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Pilot Corporation セラミックス構造体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107200599B (zh) 多孔氧化铝陶瓷及其制备方法和应用
US6235665B1 (en) Porous ceramic articles
US6565797B2 (en) Method for production of silicon nitride filter
US6065195A (en) Method of manufacturing inkjet print head base elements by sacrificial molding
CN106588073B (zh) 一种新型叠层多孔陶瓷的制备工艺
US4591383A (en) Apparatus and method of filtering molten metal using honeycomb structure of sintered alumina as filter element
US8303889B2 (en) Method for making a SiC based ceramic porous body
EP0174529B1 (en) Method for manufacturing a ceramic body having a permeable porous structure
JP2001340718A (ja) ハニカムフィルタ用基材及びその製造方法
US20020043735A1 (en) Method for producing a silicon nitride filter
JPH09301785A (ja) セラミック多孔体およびその製造方法
EP0992467A3 (en) Production of porous mullite bodies
JP3228546B2 (ja) 真空吸着装置およびその製造方法
JPH0597537A (ja) セラミツクス多孔体の製造方法
JP5111139B2 (ja) 多孔質炭化ケイ素焼結体の製造方法
JPH10101451A (ja) セラミック連通多孔体の製造方法
JP3881476B2 (ja) 流体透過部材およびその製造方法
JP2566886B2 (ja) 連通気孔を有する多孔質焼結体の製造方法
US20220387918A1 (en) Refractory filter
JP2003252693A (ja) セラミックス−金属複合材料及びその製造方法
JP2000272980A (ja) 連孔多孔質体およびその製造方法
JPH0149672B2 (ja)
JPH09286658A (ja) セラミックス球状中空体の製造方法およびセラミックス球状中空体を構成要素とするセラミックスパネルの製造方法
JPH0523807B2 (ja)
JPH04236727A (ja) 金属溶湯用濾材

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20040309

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040422

A02 Decision of refusal

Effective date: 20040521

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02