JPS59174557A - 多孔質セラミツクスの製造方法 - Google Patents
多孔質セラミツクスの製造方法Info
- Publication number
- JPS59174557A JPS59174557A JP4683883A JP4683883A JPS59174557A JP S59174557 A JPS59174557 A JP S59174557A JP 4683883 A JP4683883 A JP 4683883A JP 4683883 A JP4683883 A JP 4683883A JP S59174557 A JPS59174557 A JP S59174557A
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- ceramics
- ceramic
- porous ceramics
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- Pending
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多孔質セラミックスの製造方法に係り、特に高
・強度であシ、かつ断熱性に優れた多孔質セラミックス
の製造方法に関する。
・強度であシ、かつ断熱性に優れた多孔質セラミックス
の製造方法に関する。
従来の多孔質セラミックスを製造する方法には、セラミ
ックス原料粉末から成る素地を塑性状態あるいは泥漿状
態とし、これに可燃性物質あるいは揮発性物質などを混
合して成形した後にこの物質を燃え切らせる方法が採用
されている。また、その他の従来方法として発泡剤を混
合して気泡を生成した後これを固化焼結する方法や完全
に焼結する前に焼成をやめる方法なども提案されている
。
ックス原料粉末から成る素地を塑性状態あるいは泥漿状
態とし、これに可燃性物質あるいは揮発性物質などを混
合して成形した後にこの物質を燃え切らせる方法が採用
されている。また、その他の従来方法として発泡剤を混
合して気泡を生成した後これを固化焼結する方法や完全
に焼結する前に焼成をやめる方法なども提案されている
。
しかし、この様な従来の多孔質セラミックスの製造方法
ではセラミックスを高圧で成形して緻密化し、かつ焼結
を充分に行うという工程を採用することができず、従っ
て高強度でかつ断熱性に優れた機械構造用材料として使
用するに適当な多孔質セラミックスを製造することはで
きなかった。すなわち従来方法で得られる多孔質セラミ
ックスはその用途が単なる断熱あるいは触媒担持体ある
いはフィルター等に限定され、強度を要求される機械構
造用材として使用するには不適当なものであつだ。
ではセラミックスを高圧で成形して緻密化し、かつ焼結
を充分に行うという工程を採用することができず、従っ
て高強度でかつ断熱性に優れた機械構造用材料として使
用するに適当な多孔質セラミックスを製造することはで
きなかった。すなわち従来方法で得られる多孔質セラミ
ックスはその用途が単なる断熱あるいは触媒担持体ある
いはフィルター等に限定され、強度を要求される機械構
造用材として使用するには不適当なものであつだ。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、海
綿状金属を用いることにより気孔率が高く断熱性に優れ
るとともに骨格強度の高い多孔質セラミックスを得るこ
とができる新たな方法を提供することを目的とする。
綿状金属を用いることにより気孔率が高く断熱性に優れ
るとともに骨格強度の高い多孔質セラミックスを得るこ
とができる新たな方法を提供することを目的とする。
発明者らは海綿状金属は気孔率が高く、孔の大きさは均
一でかつ骨格の１本１本の太さが一定である点に着眼し
、この海綿状金属を基材として基材外表面に緻密なセラ
ミックスを蒸着させる実験および研究を重ねた結果、本
発明を完成するに至った。
一でかつ骨格の１本１本の太さが一定である点に着眼し
、この海綿状金属を基材として基材外表面に緻密なセラ
ミックスを蒸着させる実験および研究を重ねた結果、本
発明を完成するに至った。
本発明は、海綿状金属の骨格表面にセラミックスを蒸着
させて内部が金属で外表部がセラミックスからなる海綿
状金属・セラミックス一体物を製造し、この海綿状金属
・セラミックス一体物の金属部だけを除去することを特
徴とする多孔質セラミックスの製造方法である。
させて内部が金属で外表部がセラミックスからなる海綿
状金属・セラミックス一体物を製造し、この海綿状金属
・セラミックス一体物の金属部だけを除去することを特
徴とする多孔質セラミックスの製造方法である。
なお、ことで海綿状金属とは球状の孔が三次元的に連通
して整然と並んだ金属多孔体であり、気孔率、通気性に
優れている。
して整然と並んだ金属多孔体であり、気孔率、通気性に
優れている。
次に、この発明をさらに詳述する。
まず・Ｎｉ、Ａｔ、Ｗ等の海綿状金属にセラミックスを
蒸着させるのであるが、この蒸着法として化学気相析出
法（以下、化学蒸着法という）を用いる。
蒸着させるのであるが、この蒸着法として化学気相析出
法（以下、化学蒸着法という）を用いる。
化学蒸着法によってセラミックスを蒸着させるには、例
えばＹ、０．固溶ＺｒＯ，の場合には、第１図に示され
るように、反応容器２内に基体である海綿状金属４を配
置する。
えばＹ、０．固溶ＺｒＯ，の場合には、第１図に示され
るように、反応容器２内に基体である海綿状金属４を配
置する。
両端に気体噴出孔６の設けられた容器２の外周にば加熱
コイル８が配置されており、基体である海綿状金属４を
加熱できるようにガっている。
コイル８が配置されており、基体である海綿状金属４を
加熱できるようにガっている。
容器１０と１１内には蒸発することによってセラミック
スの構成元素となり得る化合物１２と１３が入っている
。ＺｒＯ，セラミックスの製造には、容器１０内に入れ
る化合物１２はＺ ｒ ｃ Ｌ４溶液で、容器１１内に
入れる化合物１３はＹ ｃ ｔ３溶液である。また、容
器１０および１１の外周には化合物１２および１３を加
熱して蒸発させるための加熱コイル１４が巻回配置され
ている。
スの構成元素となり得る化合物１２と１３が入っている
。ＺｒＯ，セラミックスの製造には、容器１０内に入れ
る化合物１２はＺ ｒ ｃ Ｌ４溶液で、容器１１内に
入れる化合物１３はＹ ｃ ｔ３溶液である。また、容
器１０および１１の外周には化合物１２および１３を加
熱して蒸発させるための加熱コイル１４が巻回配置され
ている。
容器１０．１１．、容器２はギヤリヤガスＡｒの管てい
る。
る。
また、Ｏ，ガスの管路１７は管路１６と連結さにとシつ
けられておシ、バルブ１７Ａと１８とを交互に開閉する
ことにより容器２の上側と下側の噴出孔６から反応ガス
が交互に噴射される。
けられておシ、バルブ１７Ａと１８とを交互に開閉する
ことにより容器２の上側と下側の噴出孔６から反応ガス
が交互に噴射される。
噴出孔６から噴出したガスは加熱コイル８によって加熱
され原料ガスはＺｒｃｔ４＋Ｏ，−＋ＺｒＯ，＋２ｃｔ
、、２Ｙｃｔ、十芝Ｏ１→Ｙ、 ０３＋３Ｃ１，の反応
を起し、海綿状金属４の上下から交互にＺｒＯ，とＹ、
０３が蒸着する。蒸着状態は第２図に示されるように、
海綿状金属の表面に序々にセラミックス２１が析出した
ものとなり１次第に第３図に示されるような海綿状金属
４の骨格外周面にセラミックスの膜２１の形成された金
属、セラミックス一体物２２が得られる。基体である海
綿状金属の表面付近の拡散層の厚さ及び気相中の原料ガ
スの濃度が不均一となるので、析出物は均一厚さとなら
ず、また所々に隙間２３が開いている。
され原料ガスはＺｒｃｔ４＋Ｏ，−＋ＺｒＯ，＋２ｃｔ
、、２Ｙｃｔ、十芝Ｏ１→Ｙ、 ０３＋３Ｃ１，の反応
を起し、海綿状金属４の上下から交互にＺｒＯ，とＹ、
０３が蒸着する。蒸着状態は第２図に示されるように、
海綿状金属の表面に序々にセラミックス２１が析出した
ものとなり１次第に第３図に示されるような海綿状金属
４の骨格外周面にセラミックスの膜２１の形成された金
属、セラミックス一体物２２が得られる。基体である海
綿状金属の表面付近の拡散層の厚さ及び気相中の原料ガ
スの濃度が不均一となるので、析出物は均一厚さとなら
ず、また所々に隙間２３が開いている。
容器２内の反応後のガスは、真空ポンプ２ｏにより管路
１９を通シ排気される。加熱コイル８による加熱温度は
セラミックスの種類によって異るが、前記ＺｒＯ，の場
合はおよそ８ｏｏ〜９ｏｏ℃である。
１９を通シ排気される。加熱コイル８による加熱温度は
セラミックスの種類によって異るが、前記ＺｒＯ，の場
合はおよそ８ｏｏ〜９ｏｏ℃である。
次に、前記方法により得られた海綿状金属・セラミック
ス一体物を塩酸、硝酸等の無機酸溶液中に浸漬し金属部
だけを溶解する。海綿状金属の外表面に形成されたセラ
ミックスの膜には、所々洗隙間２３が開いており、この
隙間２３から酸が浸透し、セラミックスで被覆された内
部の金属部４だけが序々に溶解される。セラミックス２
１の酸に対する溶解速度は金属に比べて非常に遅くほと
んど無視できるので、金属部４だけを確実に取除くこと
ができる。なお、セラミックス部を゛研削して金属部を
露呈させた上で酸溶解すれば金属部の溶解に要す時間が
短縮できる。
ス一体物を塩酸、硝酸等の無機酸溶液中に浸漬し金属部
だけを溶解する。海綿状金属の外表面に形成されたセラ
ミックスの膜には、所々洗隙間２３が開いており、この
隙間２３から酸が浸透し、セラミックスで被覆された内
部の金属部４だけが序々に溶解される。セラミックス２
１の酸に対する溶解速度は金属に比べて非常に遅くほと
んど無視できるので、金属部４だけを確実に取除くこと
ができる。なお、セラミックス部を゛研削して金属部を
露呈させた上で酸溶解すれば金属部の溶解に要す時間が
短縮できる。
あるいは用いる海綿状金属の種類によっては酸溶解に代
えて、真空蒸発によって金属部だけを除いてもよい。
えて、真空蒸発によって金属部だけを除いてもよい。
以上の製造方法によって得られた多孔質セラミックスは
、孔の形状がすべて均一かつ゛整然と配列されており気
孔率にすぐれ、かつ骨格の１本１本はすべて化学蒸着に
より生成された緻密なセラミックス膜であることから、
骨格強度に優れている。
、孔の形状がすべて均一かつ゛整然と配列されており気
孔率にすぐれ、かつ骨格の１本１本はすべて化学蒸着に
より生成された緻密なセラミックス膜であることから、
骨格強度に優れている。
次に、本発明の詳細な説明する。
原料気体としてＺ ｒ ｃ １４ およびＹ ｃ ｔ
、を気化させたガスを用い、キャリヤガスとしてＡｒ、
反応ガスとして鵠を用いて８００〜９００℃下にて孔径
約４００μ、骨格体の太さ約１００μの海綿状Ｎｉ を
基体として化学蒸着法によってセラミックス（３ｍ ｏ
Ｌ％Ｙ、０３入りのＺ ｒ Ｏ，）を析出させた。
、を気化させたガスを用い、キャリヤガスとしてＡｒ、
反応ガスとして鵠を用いて８００〜９００℃下にて孔径
約４００μ、骨格体の太さ約１００μの海綿状Ｎｉ を
基体として化学蒸着法によってセラミックス（３ｍ ｏ
Ｌ％Ｙ、０３入りのＺ ｒ Ｏ，）を析出させた。
この結果、２０μ前後の厚さのセラミックス膜が形成さ
れ、硝酸溶液でＮ１′だけを溶解して１本１本の骨格が
緻密質セラミックスから成る多孔質セラミックスが得ら
れた。
れ、硝酸溶液でＮ１′だけを溶解して１本１本の骨格が
緻密質セラミックスから成る多孔質セラミックスが得ら
れた。
なお、化学蒸着によって得られるセラミックスとしテハ
’１ｒＯｖ ｓ ８１１Ｎ４ 、Ｓ ＩＣ等イロイロあ
るが、化学蒸着によってセラミックスが析出する温度が
海綿状金属の融点よシ高い場合は、容器内を高電圧、真
空にしてプラズマ状態とした活性化雰囲気下で比較的低
温度でセラミックスを析出させる、いわゆるプラズマ化
学蒸着法を用いれば良い。
’１ｒＯｖ ｓ ８１１Ｎ４ 、Ｓ ＩＣ等イロイロあ
るが、化学蒸着によってセラミックスが析出する温度が
海綿状金属の融点よシ高い場合は、容器内を高電圧、真
空にしてプラズマ状態とした活性化雰囲気下で比較的低
温度でセラミックスを析出させる、いわゆるプラズマ化
学蒸着法を用いれば良い。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば気孔率
が高くかつ孔の大きさ均一にして強度上澄れた多孔質セ
ラミックスを得ることができる。
が高くかつ孔の大きさ均一にして強度上澄れた多孔質セ
ラミックスを得ることができる。
また、本発明によって得られた多孔質セラミックスは強
度を要求される機械構造用材として利用することができ
る。
度を要求される機械構造用材として利用することができ
る。
第１図は本発明の実施に使用する装置の概略図、第２図
は海綿状金属表面にセラミックスが析出している状態を
示す部分拡大図、第３図は本発明の実施によって得られ
る海綿状金属・セラミックス一体物の部分拡大図、 ４・・・海綿状金属、 ２１・・・セラミックス、２
２・・・海綿状金属・セラミックス一体物。 （は力Ｓ１名） 第１図 第２図 １ 第３図
は海綿状金属表面にセラミックスが析出している状態を
示す部分拡大図、第３図は本発明の実施によって得られ
る海綿状金属・セラミックス一体物の部分拡大図、 ４・・・海綿状金属、 ２１・・・セラミックス、２
２・・・海綿状金属・セラミックス一体物。 （は力Ｓ１名） 第１図 第２図 １ 第３図
Claims (3)
- （１）、海綿状金属外表面にセラミックスを蒸着させて
内部が金属で外表部がセラミックスからなる海綿状金属
・セラミックス一体物を製造し、この海綿状金属・セラ
ミックス一体物の金属部だけを除去することを特徴とす
る多孔質セラミックスの製造方法。 - （２）、化学気相析出法によって海綿状金属外表面にセ
ラミックスを蒸着させることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の多孔質セラミックスの製造方法。 - （３）、前記海綿状金属・セラミックス一体物を酸溶液
中に浸漬することによって金属部だけを溶解除去するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の多孔質セラ
ミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4683883A JPS59174557A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 多孔質セラミツクスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4683883A JPS59174557A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 多孔質セラミツクスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174557A true JPS59174557A (ja) | 1984-10-03 |
Family
ID=12758477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4683883A Pending JPS59174557A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 多孔質セラミツクスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174557A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0708116A1 (fr) * | 1994-10-21 | 1996-04-24 | Elf Atochem S.A. | Composante catalytique solide contenant du zirconium et des groupements cyclo-alcadienyle, son procédé d'obtention et procédé de polymérisation des oléfines en sa présence |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS505410A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-21 | ||
| JPS50143807A (ja) * | 1974-05-10 | 1975-11-19 |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP4683883A patent/JPS59174557A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS505410A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-21 | ||
| JPS50143807A (ja) * | 1974-05-10 | 1975-11-19 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0708116A1 (fr) * | 1994-10-21 | 1996-04-24 | Elf Atochem S.A. | Composante catalytique solide contenant du zirconium et des groupements cyclo-alcadienyle, son procédé d'obtention et procédé de polymérisation des oléfines en sa présence |
| US5739226A (en) * | 1994-10-21 | 1998-04-14 | Elf Atochem S.A. | Solid catalytic component containing zirconium and cycloalkadienyl groups, process for producing it and process for the polymerization of olefins in its presence |
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