JPH1128715A - 混合・分散されたスラリーの脱泡・圧送方法 - Google Patents

混合・分散されたスラリーの脱泡・圧送方法

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JPH1128715A
JPH1128715A JP18649197A JP18649197A JPH1128715A JP H1128715 A JPH1128715 A JP H1128715A JP 18649197 A JP18649197 A JP 18649197A JP 18649197 A JP18649197 A JP 18649197A JP H1128715 A JPH1128715 A JP H1128715A
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JP
Japan
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pressure
slurry
defoaming
mixed
casting
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JP18649197A
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Shigeharu Matsubayashi
重治 松林
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 混合・分散された鋳込み成形用スラリーの脱
泡・圧送方法で、特に肉厚20mmを超えるセラミック
ス板を製造する際に、原料を分散媒に混合。分散させて
得られた鋳込み成形用スラリーを脱泡し、鋳込み成形用
吸水型へ圧送する方法に関する。 【解決手段】 円筒容器内に収納された混合・分散され
た鋳込み成形用スラリーを、電動モータに接続している
回転治具を用いて更に減圧下で攪拌して脱泡後、圧送す
る方法において、前記脱泡処理を前記回転治具の回転数
を30〜100rpmとして脱泡し、次工程への圧送時
に前記容器内に圧送用コンプレッサーエアー圧を導入す
ると共に、前記回転治具の回転を中断する混合・分散さ
れた鋳込み成形用スラリーの脱泡・圧送方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、混合・分散された
鋳込み成形用スラリーの脱泡・圧送方法に関し、特に、
肉厚20mmを超えるセラミック板を製造する際に原料
を分散媒に混合・分散させて得られた鋳込み成形用スラ
リーを脱泡し、鋳込み成形用吸水型へ圧送する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来は、肉厚20mmを超えるセラミッ
ク板を製造する前段階として、例えば、所定量のアルミ
ナ粉末等の原料を水などの分散媒に混合し、ボールミル
にて分散化し、混合・分散された鋳込み成形用スラリー
を得ていた。この混合・分散された鋳込み成形用スラリ
ー中には、混合・分散中に巻き込まれた空気が含有され
ており、この空気或いはガスを除去するために混合・分
散後に脱泡が行われる。このために、従来の鋳込み成形
用スラリーの脱泡装置には圧送機能が付加されているこ
とが多い。
【0003】前述の脱泡・圧送装置は、その容器内に被
処理材の混合・分散された鋳込み成形用スラリーを収納
している。この容器を所定の蓋閉めを行った後、脱泡を
開始する時は油回転式の真空ポンプを用い、バルブを開
として室温(0℃〜50℃程度)の場合には装置内部が
−700〜−759mmHGの減圧状態にされる。次い
で、上記装置に取り付けられた電動モータを用いて攪拌
用の羽根を回転させて被処理材の混合・分散された鋳込
み成形用スラリーを攪拌し、脱泡を行っていた。一方、
バルブを閉にして脱泡された混合・分散された鋳込み成
形用スラリーの容器室内にコンプレッサーにようエアー
圧を印加し、その後バルブを開にして脱泡された混合・
分散された鋳込み成形用スラリーの場合には、鋳込み成
形用吸水型に圧送していた。
【0004】前述の技術の例として、特許第25833
36号公報では、グリーンシート用のスラリー脱泡時に
−600〜−700mmHGの減圧と、回転治具の回転
数を150〜200rpmとし、圧送時に還元性ガスを
用い前記回転治具の回転数を20〜40rpmとしてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような方法で脱泡中の混合・分散された鋳込み成形用
スラリーの攪拌を行った場合においては、圧送工程にお
いて気泡を前記スラリー中に再混入させてしまい、その
結果、この空気が鋳込み成形後のセラミックス板表面や
その内部に欠陥を生じさせることとなり、後工程での乾
燥・焼結時の歩留まりに悪影響を及ぼしていた実情にあ
る。
【0006】本発明は、上述した従来の欠陥を解決し
て、空気の再混入を防止した混合・分散された鋳込み成
形用スラリーの圧送方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべくなされたものでその要旨は以下の通りである。 1)円筒容器内に収納された混合・分散された鋳込み成
形用スラリーを、電動モータに接続している回転治具を
用いて更に減圧下で攪拌して脱泡後、圧送する方法にお
いて、前記脱泡処理を前記回転治具の回転数を30〜1
00rpmとして脱泡し、次工程への圧送時に前記容器
内に圧送用コンプレッサーエアー圧を導入すると共に、
前記回転治具の回転を中断する混合・分散された鋳込み
成形用スラリーの脱泡・圧送方法。
【0008】2)円筒容器内に収納された混合・分散さ
れた鋳込み成形用スラリーを、電動モータに接続してい
る回転治具を用いて更に減圧下で攪拌して脱泡後、圧送
する方法において、前記容器内を常圧から−700〜−
759mmHGに減圧し、更に前記減圧状態下で前記回
転治具の回転数を30〜100rpmとして脱泡し、次
工程への圧送時に前記容器内に圧送用コンプレッサーエ
アー圧を導入すると共に、前記回転治具の回転を中断す
る混合・分散された鋳込み成形用スラリーの脱泡・圧送
方法。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明者らは、混合・分散された
鋳込み成形用スラリーを製造するに際し、空気の再混入
を防止する方法を探索した。その結果、脱泡工程で従来
の減圧条件より更に高めた減圧下で、電動モータによる
攪拌用の羽根を設けた回転治具の回転数を脱泡時に30
〜100rpmとすることにより、スラリー中に内在し
た空気が体積膨張し、スラリー液面に浮遊し、これを回
転による剪断力で破砕させることで気泡を混合・分散さ
れた鋳込み成形用スラリー中から抜くことが可能になっ
た。しかし、脱泡工程後の圧送工程においても更に前記
回転数で回転治具と回転し続けると、圧送工程で気泡を
再度スラリー中に混入させることになるため、圧送中は
回転治具の回転を中断し、しかも、圧送時に容器内に圧
送用コンプレッサーエアー圧を導入することで空気の再
混入を防止できるという知見を得て本発明を完成させた
ものである。
【0010】本発明では、脱泡工程時の回転治具の回転
数を30〜100rpmとしたが、この理由は回転数が
100rpmを越えると減圧下で膨張した気泡がスラリ
ー液面で浮遊せずにスラリー中から気泡を除くことがで
きず、一方、30rpm未満の場合には拡販による剪断
力が少なく脱泡効果は低いからである。また、脱泡が進
行するに従って回転数を100rpmから30rpmに
向けて低下させて行くことが望ましい。これは、混合・
分散された鋳込み成形用スラリー中に内在するより小さ
な単位の気泡をもスラリー液面に浮上し易くするためで
ある。
【0011】また、本発明では圧送工程中に気泡を再度
スラリー中に混入させないためには圧送工程において上
記回転治具は回転させず、圧送時に容器内に圧送用コン
プレッサーエアー圧を導入して圧送に寄与させることが
望ましい。これは、コンプレッサー加圧時に回転を起こ
させるとスラリーが泡立ちし、スラリー中に空気が再混
入するという不具合を回避するためである。
【0012】更に、本発明では、脱泡時はスラリーが収
容されている円筒容器内を−700〜−759mmHG
の減圧に引かれていることが好ましい。これは、−70
0mmHG未満ではスラリー中に内在する気泡に対し、
減圧による体積膨張率が低くスラリー液面に気泡が浮上
せず、また−759mmHGを超えると沸騰現象が支配
的となり脱泡効率が著しく低下するため好ましくない。
【0013】なお本発明における撹拌処理を行うに当っ
ては、円筒容器内径に対し0.5〜0.9の範囲の直径
を有するプロペラ状の回転治具が、前記容器底部からス
ラリー液面の高さまでに数段に分けられた多段型プロペ
ラを使用することが好ましい。前記容器内径に対し、
0.5未満の直径のプロペラではスラリー攪拌が不十分
で、浮上している気泡を剪断力で引きちぎることは難し
くなるため効率的でなく、一方、前記容器内径に対し、
0.9を超える場合は、液面全体が同一周回を繰り返す
だけで目的とする剪断力が小さくなってしまうため好ま
しくない。加えて、前記範囲を外れた場合には、回転治
具の回転軸のブレ現象が生じた場合に円筒容器内壁と衝
突する可能性が高くなり、不純物混入や危険防止の見地
からも適当とは考え難い。また、回転治具の高さについ
て前記鋳込みスラリーの液高さの0.5以下が好ましい
理由としては、前記円筒容器内壁に付着し易い気泡を下
方から上方へ移動させる効率を高めるためである。前記
回転治具の回転中心を前記円筒容器の中心に合わせる理
由は、プロペラ径の大きさや回転トルクの安定性を高め
るためである。
【0014】このような方法を採用することにより、本
発明は従来法とは異なり、鋳込み成形用スラリーの脱泡
時に最適な減圧・回転条件を与えることができるため効
率的な脱泡が可能になり、圧送時には前記鋳込み成形用
スラリーの回転を行わないので、混合・分散された鋳込
み成形用スラリーへの空気の再混入を防止することがで
きるようになったものである。以下に本発明の実施例の
一例を示す。
【0015】
【実施例】
<実施例1>昭和電工(株)製のアルミナ粉末(AL1
60SG−4)に水酸化マグネシウムを0.3wt%配
合したセラミックス原料を、東亞合成(株)製の有機分
散剤0.45g/100g粉末添加した水へ投入し、公
知のボールミルで24時間混合し、濃度83wt%の鋳
込み成形用スラリーを40リットル調整した。得られた
鋳込み成形用スラリーを公知の減圧攪拌装置の円筒形容
器内に収容し、油回転式の真空ポンプを用いて真空度を
−730mmHGに設定し、更に電動モータに接続され
た攪拌羽根の回転数を80rpmに設定した。次いで、
鋳込み成形用スラリー内の空気を減圧下で膨張させ、ス
ラリー液面に浮上させて脱泡処理を開始した。30分後
にスラリー中からの気泡が少なくなってきたため、回転
数を30rpm、真空度を−755mmHGまで高め
た。この10分後に沸騰現象のみとなったため、脱泡処
理を終了した。更に、徐々に真空度を常圧に近づけてい
きながら攪拌羽根の回転を止めた。
【0016】この円筒容器内にコンプレッサーによるエ
アー圧を0.5kgf/cm2 印加し、圧送を行った。
次工程である厚さ25mmの成形体を加圧鋳込みするた
め石膏型に注入した。この時、前記容器内に気泡が発生
することもなく、得られた成形体にも気泡は全く認めら
れなかった。この鋳込み成形体を乾燥した後、1550
℃の温度で5時間保持し、大気雰囲気の電気炉で焼成を
行ったところ、アルキメデス密度3.91g/cm3
超える健全な焼結体が得られた。
【0017】<比較例>前述の実施例で使用した同一組
成で、同一調製条件の鋳込み成形用スラリーについて、
脱泡時に同一装置で真空度を−650mmHGまでしか
上げずに、攪拌羽根の回転数を150rpmに設定した
が、何時までも気泡が残っていた。更に、2時間後、同
一コンプレッサーでエアー圧を0.5kgf/cm2
加し、回転数を30rpmとして圧送を行ったが、この
圧送工程で空気の混入が認められた。このスラリーから
得られた鋳込み成形体は表面や内部のいずれも気泡によ
る欠陥が存在し、鋳込み成形体を乾燥する時に割れが生
じた。更に、割れ残った部分を同一条件で焼結したが、
焼結体の密度は3.8g/cm3 にも達せず、ヒビ割れ
も数多く発生した。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スラリー中に内在する気泡の脱泡が有効になされ、良質
の鋳込み成形用スラリーを市販のコンプレッサーを用
い、エアー圧を印加させるだけで安定した送液を容易に
行うことができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒容器内に収納された混合・分散され
    た鋳込み成形用スラリーを、電動モータに接続している
    回転治具を用いて更に減圧下で攪拌して脱泡後、圧送す
    る方法において、前記脱泡処理を前記回転治具の回転数
    を30〜100rpmとして脱泡し、次工程への圧送時
    に前記容器内に圧送用コンプレッサーエアー圧を導入す
    ると共に、前記回転治具の回転を中断することを特徴と
    する混合・分散された鋳込み成形用スラリーの脱泡・圧
    送方法。
  2. 【請求項2】 円筒容器内に収納された混合・分散され
    た鋳込み成形用スラリーを、電動モータに接続している
    回転治具を用いて更に減圧下で攪拌して脱泡後、圧送す
    る方法において、前記容器内を常圧から−700〜−7
    59mmHGに減圧し、更に前記減圧状態下で前記回転
    治具の回転数を30〜100rpmとして脱泡し、次工
    程への圧送時に前記容器内に圧送用コンプレッサーエア
    ー圧を導入すると共に、前記回転治具の回転を中断する
    ことを特徴とする混合・分散された鋳込み成形用スラリ
    ーの脱泡・圧送方法。
JP18649197A 1997-07-11 1997-07-11 混合・分散されたスラリーの脱泡・圧送方法 Withdrawn JPH1128715A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248876A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 高密度粉末成形体及び焼結体とその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20041005