JPH11322459A - 多孔質セラミックスの製造方法 - Google Patents
多孔質セラミックスの製造方法Info
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- JPH11322459A JPH11322459A JP14515598A JP14515598A JPH11322459A JP H11322459 A JPH11322459 A JP H11322459A JP 14515598 A JP14515598 A JP 14515598A JP 14515598 A JP14515598 A JP 14515598A JP H11322459 A JPH11322459 A JP H11322459A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B38/0635—Compounding ingredients
- C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
- C04B38/067—Macromolecular compounds
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の多孔質セラミックスは、気孔率を任意
に、また精度よく制御することが難しく、さらにその気
孔の分散が不均一であった。 【解決手段】 セラミックス粉末に溶媒、分散剤それに
バインダーとして熱硬化性樹脂を添加し、混合して調製
したスラリーを溶媒を吸収しない成形型に注入し、型ご
と熱硬化性樹脂が硬化する温度以上に加熱し、硬化させ
た後、得られた成形体を乾燥し、焼成して成る多孔質セ
ラミックスの製造方法において、該セラミックス粉末の
スラリー中の含有量が５〜３０容量％であることとした
多孔質セラミックスの製造方法。
に、また精度よく制御することが難しく、さらにその気
孔の分散が不均一であった。 【解決手段】 セラミックス粉末に溶媒、分散剤それに
バインダーとして熱硬化性樹脂を添加し、混合して調製
したスラリーを溶媒を吸収しない成形型に注入し、型ご
と熱硬化性樹脂が硬化する温度以上に加熱し、硬化させ
た後、得られた成形体を乾燥し、焼成して成る多孔質セ
ラミックスの製造方法において、該セラミックス粉末の
スラリー中の含有量が５〜３０容量％であることとした
多孔質セラミックスの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックスの製
造方法に関し、特に多孔質セラミックスの製造方法に関
する。
造方法に関し、特に多孔質セラミックスの製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、多孔質セラミックスの製造方法に
ついては、種々考案され、実施されてきた。例えば、セ
ラミックス粉末を含む起泡性を有するスラリーを調製
し、それを攪拌し泡立てさせてホイップ状スラリーと
し、そのスラリーを成形し、焼成する多孔質セラミック
スの製造方法が提案されている。
ついては、種々考案され、実施されてきた。例えば、セ
ラミックス粉末を含む起泡性を有するスラリーを調製
し、それを攪拌し泡立てさせてホイップ状スラリーと
し、そのスラリーを成形し、焼成する多孔質セラミック
スの製造方法が提案されている。
【０００３】また、球状の合成樹脂発泡体を成形型に充
填し、その空隙にセラミックス粉末を含む自己硬化性を
有するスラリーを充填し、加熱して硬化させ、得られた
成形体を焼成する多孔質セラミックスの製造方法が提案
されている。さらに、可燃性粒子をセラミックス粉末と
混合し、それをプレス成形し、得られた成形体を焼成し
て可燃性粒子を焼失させる多孔質セラミックスの製造方
法も提案されている。
填し、その空隙にセラミックス粉末を含む自己硬化性を
有するスラリーを充填し、加熱して硬化させ、得られた
成形体を焼成する多孔質セラミックスの製造方法が提案
されている。さらに、可燃性粒子をセラミックス粉末と
混合し、それをプレス成形し、得られた成形体を焼成し
て可燃性粒子を焼失させる多孔質セラミックスの製造方
法も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た方法で製造された多孔質セラミックスでは、起泡され
た気泡の分散が均一とならない、合成樹脂発泡体の分散
が均一とならない、可燃性粒子の混合による分散が均一
とならない等の理由でセラミックス中の気孔の分散が不
均一であった。また、その気孔率を制御するのは、例え
ば従来は起泡剤の添加量を、あるいは合成樹脂発泡体の
大きさや充填率を変えることにより制御していたが、こ
れらの制御では任意の制御、あるいは精度のよい制御は
到底不可能であった。これを焼成温度を制御したり、焼
成抑制剤を添加したりして気孔率を制御することも為さ
れているが、これも任意の制御、あるいは精度のよい制
御は極めて難しかった。
た方法で製造された多孔質セラミックスでは、起泡され
た気泡の分散が均一とならない、合成樹脂発泡体の分散
が均一とならない、可燃性粒子の混合による分散が均一
とならない等の理由でセラミックス中の気孔の分散が不
均一であった。また、その気孔率を制御するのは、例え
ば従来は起泡剤の添加量を、あるいは合成樹脂発泡体の
大きさや充填率を変えることにより制御していたが、こ
れらの制御では任意の制御、あるいは精度のよい制御は
到底不可能であった。これを焼成温度を制御したり、焼
成抑制剤を添加したりして気孔率を制御することも為さ
れているが、これも任意の制御、あるいは精度のよい制
御は極めて難しかった。
【０００５】本発明は、上述した多孔質セラミックスの
製造方法が有する課題に鑑みなされたものであって、そ
の目的は、気孔率を任意で精度よく制御でき、しかも気
孔を均一に分散させることのできる多孔質セラミックス
の製造方法を提供することにある。
製造方法が有する課題に鑑みなされたものであって、そ
の目的は、気孔率を任意で精度よく制御でき、しかも気
孔を均一に分散させることのできる多孔質セラミックス
の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、自己硬化するバイン
ダーを用いて適量のセラミックス粉末を含むスラリーを
調製し、そのスラリーを自己硬化させ、得られた成形体
を焼成すれば、任意で精度のよい気孔率を有し、均一に
分散した気孔を有する多孔質セラミックスが得られると
の知見を得て本発明を完成するに至った。
を達成するため鋭意研究した結果、自己硬化するバイン
ダーを用いて適量のセラミックス粉末を含むスラリーを
調製し、そのスラリーを自己硬化させ、得られた成形体
を焼成すれば、任意で精度のよい気孔率を有し、均一に
分散した気孔を有する多孔質セラミックスが得られると
の知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００７】即ち本発明は、（１）セラミックス粉末に
溶媒、分散剤それにバインダーとして熱硬化性樹脂を添
加し、混合して調製したスラリーを溶媒を吸収しない成
形型に注入し、型ごと熱硬化性樹脂が硬化する温度以上
に加熱し、硬化させた後、得られた成形体を乾燥し、焼
成して成る多孔質セラミックスの製造方法において、該
セラミックス粉末のスラリー中の含有量が、５〜３０容
量％であることを特徴とする多孔質セラミックスの製造
方法（請求項１）とし、また、（２）熱硬化性樹脂が、
１種以上の高分子ポリマーおよび／またはそれらの単量
体であることを特徴とする請求項１記載の多孔質セラミ
ックスの製造方法（請求項２）とすることを要旨とす
る。以下さらに詳細に説明する。
溶媒、分散剤それにバインダーとして熱硬化性樹脂を添
加し、混合して調製したスラリーを溶媒を吸収しない成
形型に注入し、型ごと熱硬化性樹脂が硬化する温度以上
に加熱し、硬化させた後、得られた成形体を乾燥し、焼
成して成る多孔質セラミックスの製造方法において、該
セラミックス粉末のスラリー中の含有量が、５〜３０容
量％であることを特徴とする多孔質セラミックスの製造
方法（請求項１）とし、また、（２）熱硬化性樹脂が、
１種以上の高分子ポリマーおよび／またはそれらの単量
体であることを特徴とする請求項１記載の多孔質セラミ
ックスの製造方法（請求項２）とすることを要旨とす
る。以下さらに詳細に説明する。
【０００８】上記で述べたように、多孔質セラミックス
の製造方法としては、セラミックス粉末に溶媒、分散剤
それにバインダーとして熱硬化性樹脂を添加し、混合し
て調製したスラリーにおいて、そのスラリー中のセラミ
ックス粉末の含有量を５〜３０容量％とし、そのスラリ
ーを溶媒を吸収しない成形型に注入し、型ごと熱硬化性
樹脂が硬化する温度以上に加熱し、硬化させた後、得ら
れた成形体を乾燥し、焼成する方法とした（請求項
１）。この製造方法は、スラリー中のセラミックス粉末
の含有量を緻密に焼結しない量に抑えることにより、こ
のスラリーを自己硬化させて成形した成形体を焼成する
ことで、得られた焼成体を多孔質とするセラミックスの
製造方法である。
の製造方法としては、セラミックス粉末に溶媒、分散剤
それにバインダーとして熱硬化性樹脂を添加し、混合し
て調製したスラリーにおいて、そのスラリー中のセラミ
ックス粉末の含有量を５〜３０容量％とし、そのスラリ
ーを溶媒を吸収しない成形型に注入し、型ごと熱硬化性
樹脂が硬化する温度以上に加熱し、硬化させた後、得ら
れた成形体を乾燥し、焼成する方法とした（請求項
１）。この製造方法は、スラリー中のセラミックス粉末
の含有量を緻密に焼結しない量に抑えることにより、こ
のスラリーを自己硬化させて成形した成形体を焼成する
ことで、得られた焼成体を多孔質とするセラミックスの
製造方法である。
【０００９】そのセラミックス粉末の含有量としては、
スラリー中の５〜３０容量％が好ましく、５容量％より
少ないと、脱脂後の成形体の強度が弱く、所定形状の気
孔質セラミックスが得られない。逆に３０容量％より多
いと、小さな気孔率のセラミックスしか得られず、また
緻密化してしまうことがある。
スラリー中の５〜３０容量％が好ましく、５容量％より
少ないと、脱脂後の成形体の強度が弱く、所定形状の気
孔質セラミックスが得られない。逆に３０容量％より多
いと、小さな気孔率のセラミックスしか得られず、また
緻密化してしまうことがある。
【００１０】一方、バインダーとして用いる熱硬化性樹
脂の種類としては、１種以上の高分子ポリマーおよび／
またはそれらの単量体であることとした（請求項２）。
熱硬化する高分子ポリマーであれば何でもよく、例え
ば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ユ
リア樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。また、これら
の単量体でも構わない。さらに、高分子ポリマーを組み
合わせた複合体、あるいは単量体を組み合わせた複合
体、もしくは高分子ポリマーと単量体を組み合わせた複
合体などであってもいずれも差し支えない。
脂の種類としては、１種以上の高分子ポリマーおよび／
またはそれらの単量体であることとした（請求項２）。
熱硬化する高分子ポリマーであれば何でもよく、例え
ば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ユ
リア樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。また、これら
の単量体でも構わない。さらに、高分子ポリマーを組み
合わせた複合体、あるいは単量体を組み合わせた複合
体、もしくは高分子ポリマーと単量体を組み合わせた複
合体などであってもいずれも差し支えない。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法をさらに詳しく
述べると、セラミックス粉末としては、アルミナ、ジル
コニア等の酸化物の他、窒化ケイ素、サイアロン、炭化
ケイ素等の非酸化物も使用することができ、これら粉末
を用意する。
述べると、セラミックス粉末としては、アルミナ、ジル
コニア等の酸化物の他、窒化ケイ素、サイアロン、炭化
ケイ素等の非酸化物も使用することができ、これら粉末
を用意する。
【００１２】用意した粉末に、溶媒、分散剤を加え、そ
れにバインダーとしてエポキシ樹脂等の前記した熱硬化
性樹脂を加え、必要があればそれにさらに硬化を助ける
反応開始剤や硬化剤を添加して混合し、セラミックス粉
末の含有量が５〜３０容量％のスラリーを調製する。溶
媒は、熱硬化性樹脂を溶解するものであれば特に限定す
るものではないが、環境安全上及び健康上の配慮を必要
とせず、また、有機溶剤回収装置などの装置を必要とし
ない水が望ましい。そのスラリーを真空脱泡した後、溶
媒を吸収しない成形体が得られる成形型に注入する。そ
の型を型ごと樹脂が硬化する温度以上に加熱してスラリ
ーを硬化し、その硬化体を脱型し、それを乾燥し、得ら
れた成形体を脱脂し、所定の雰囲気、焼成温度、焼成時
間で焼成する。
れにバインダーとしてエポキシ樹脂等の前記した熱硬化
性樹脂を加え、必要があればそれにさらに硬化を助ける
反応開始剤や硬化剤を添加して混合し、セラミックス粉
末の含有量が５〜３０容量％のスラリーを調製する。溶
媒は、熱硬化性樹脂を溶解するものであれば特に限定す
るものではないが、環境安全上及び健康上の配慮を必要
とせず、また、有機溶剤回収装置などの装置を必要とし
ない水が望ましい。そのスラリーを真空脱泡した後、溶
媒を吸収しない成形体が得られる成形型に注入する。そ
の型を型ごと樹脂が硬化する温度以上に加熱してスラリ
ーを硬化し、その硬化体を脱型し、それを乾燥し、得ら
れた成形体を脱脂し、所定の雰囲気、焼成温度、焼成時
間で焼成する。
【００１３】以上述べた方法で多孔質セラミックスを製
造すれば、任意で精度のよい気孔率を有し、しかも均一
に分散した気孔を有する多孔質セラミックスが得られ
る。
造すれば、任意で精度のよい気孔率を有し、しかも均一
に分散した気孔を有する多孔質セラミックスが得られ
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に挙げ、本発
明をより詳細に説明する。
明をより詳細に説明する。
【００１５】（実施例１） （１）多孔質セラミックスの作製 窒化ケイ素粉末１００重量部に、溶媒として水４２０重
量部、これにポリカルボン酸系の分散剤を１重量部、エ
ポキシ水溶系のバインダーを７７重量部、アミン系の硬
化剤を２重量部添加して配合し、２５℃で１６時間ポッ
トミルで混合した後、真空脱泡してスラリーを調製し
た。得られたスラリーを７０×１００×ｔ４０ｍｍの大
きさの成形体が得られるポリプロピレン製の型に注入
し、それにスラリー中の水分の蒸発を抑える食用油を５
０ｍｌ流し込んだ後、型ごと８０℃で３時間加熱しスラ
リーを硬化させた。得られた硬化体を脱型した後、室温
で４日間乾燥し、これを１０℃／ｈで昇温し、４５０℃
で３時間保持して脱脂し、１６００℃で３時間保持して
焼成して多孔質セラミックスを作製した。
量部、これにポリカルボン酸系の分散剤を１重量部、エ
ポキシ水溶系のバインダーを７７重量部、アミン系の硬
化剤を２重量部添加して配合し、２５℃で１６時間ポッ
トミルで混合した後、真空脱泡してスラリーを調製し
た。得られたスラリーを７０×１００×ｔ４０ｍｍの大
きさの成形体が得られるポリプロピレン製の型に注入
し、それにスラリー中の水分の蒸発を抑える食用油を５
０ｍｌ流し込んだ後、型ごと８０℃で３時間加熱しスラ
リーを硬化させた。得られた硬化体を脱型した後、室温
で４日間乾燥し、これを１０℃／ｈで昇温し、４５０℃
で３時間保持して脱脂し、１６００℃で３時間保持して
焼成して多孔質セラミックスを作製した。
【００１６】（２）評価 得られたスラリー中のセラミックス粉末の含有量を計算
で求めた。その結果、５容量％で本発明の範囲内の含有
量であった。そのスラリーから得られた焼成体の嵩比重
と気孔率をアルキメデス法で求めた。その結果、嵩比重
は０．５２で、気孔率は本実施例の狙いとする８０％に
近い８４％であった。また、その焼成体を切断し、切断
面の気孔の分散状態を光学顕微鏡で調べた。その結果、
気孔が均一に分散していた。
で求めた。その結果、５容量％で本発明の範囲内の含有
量であった。そのスラリーから得られた焼成体の嵩比重
と気孔率をアルキメデス法で求めた。その結果、嵩比重
は０．５２で、気孔率は本実施例の狙いとする８０％に
近い８４％であった。また、その焼成体を切断し、切断
面の気孔の分散状態を光学顕微鏡で調べた。その結果、
気孔が均一に分散していた。
【００１７】（実施例２）窒化ケイ素粉末の量を３００
重量部にした他は実施例１と同様に多孔質セラミックス
を作製し、評価した。その結果、セラミックス粉末の含
有量は１５容量％で本発明の範囲内にあり、それから得
られた多孔質セラミックスの嵩比重は１．２で、気孔率
は本実施例の狙いとする６０％に近い６３％であった。
また、焼成体中の気孔の分散も均一であった。
重量部にした他は実施例１と同様に多孔質セラミックス
を作製し、評価した。その結果、セラミックス粉末の含
有量は１５容量％で本発明の範囲内にあり、それから得
られた多孔質セラミックスの嵩比重は１．２で、気孔率
は本実施例の狙いとする６０％に近い６３％であった。
また、焼成体中の気孔の分散も均一であった。
【００１８】（実施例３）窒化ケイ素粉末の量を６００
重量部にした他は実施例１と同様に多孔質セラミックス
を作製し、評価した。その結果、セラミックス粉末の含
有量は３０容量％で本発明の範囲内にあり、それから得
られた多孔質セラミックスの嵩比重は３．０２で、気孔
率は本実施例の狙いとする１０％に近い６％であった。
また、焼成体中の気孔の分散も均一であった。このこと
は、実施例１、２を含め、狙いとする気孔率の±５％以
内に安定して制御でき、しかもその気孔を均一に分散す
ることができることを示している。このことから、焼成
温度などを制御する必要なしに、スラリー中のセラミッ
クス粉末の含有量を変えることだけで、気孔率を任意に
精度よく制御できることを示している。
重量部にした他は実施例１と同様に多孔質セラミックス
を作製し、評価した。その結果、セラミックス粉末の含
有量は３０容量％で本発明の範囲内にあり、それから得
られた多孔質セラミックスの嵩比重は３．０２で、気孔
率は本実施例の狙いとする１０％に近い６％であった。
また、焼成体中の気孔の分散も均一であった。このこと
は、実施例１、２を含め、狙いとする気孔率の±５％以
内に安定して制御でき、しかもその気孔を均一に分散す
ることができることを示している。このことから、焼成
温度などを制御する必要なしに、スラリー中のセラミッ
クス粉末の含有量を変えることだけで、気孔率を任意に
精度よく制御できることを示している。
【００１９】
【発明の効果】以上の通り、本発明にかかる製造方法に
よれば、任意で精度のよい気孔率を有し、しかも均一に
分散した気孔を有する多孔質セラミックスが得られるよ
うになった。このことにより、多孔質セラミックスを形
状にかかわらず、安価で容易に作製することができるよ
うになった。
よれば、任意で精度のよい気孔率を有し、しかも均一に
分散した気孔を有する多孔質セラミックスが得られるよ
うになった。このことにより、多孔質セラミックスを形
状にかかわらず、安価で容易に作製することができるよ
うになった。
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミックス粉末に溶媒、分散剤それに
バインダーとして熱硬化性樹脂を添加し、混合して調製
したスラリーを溶媒を吸収しない成形型に注入し、型ご
と熱硬化性樹脂が硬化する温度以上に加熱し、硬化させ
た後、得られた成形体を乾燥し、焼成して成る多孔質セ
ラミックスの製造方法において、該セラミックス粉末の
スラリー中の含有量が、５〜３０容量％であることを特
徴とする多孔質セラミックスの製造方法。 - 【請求項２】 熱硬化性樹脂が、１種以上の高分子ポリ
マーおよび／またはそれらの単量体であることを特徴と
する請求項１記載の多孔質セラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14515598A JPH11322459A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14515598A JPH11322459A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11322459A true JPH11322459A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15378706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14515598A Pending JPH11322459A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11322459A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969478B1 (en) * | 2000-10-12 | 2005-11-29 | Lion Apparel, Inc. | Fiberglass composite firefighting helmet and method for making a fiberglass composite firefighting helmet |
| JP2014018057A (ja) * | 2012-06-14 | 2014-01-30 | Canon Inc | 振動体とその製造方法及び振動型駆動装置 |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP14515598A patent/JPH11322459A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969478B1 (en) * | 2000-10-12 | 2005-11-29 | Lion Apparel, Inc. | Fiberglass composite firefighting helmet and method for making a fiberglass composite firefighting helmet |
| JP2014018057A (ja) * | 2012-06-14 | 2014-01-30 | Canon Inc | 振動体とその製造方法及び振動型駆動装置 |
| US9818925B2 (en) | 2012-06-14 | 2017-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibrating body, method of manufacturing the same and vibration type drive device |
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