JPS60124205A - 窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳込み成形方法 - Google Patents
窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳込み成形方法Info
- Publication number
- JPS60124205A JPS60124205A JP58232289A JP23228983A JPS60124205A JP S60124205 A JPS60124205 A JP S60124205A JP 58232289 A JP58232289 A JP 58232289A JP 23228983 A JP23228983 A JP 23228983A JP S60124205 A JPS60124205 A JP S60124205A
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- Japan
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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】
この発明は、成形体にひび、亀裂の生じ難く、複雑形状
品の成形が可能で、かつ焼結後の成形体に不純物の残存
しない窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳込み成形方法に
関する。
品の成形が可能で、かつ焼結後の成形体に不純物の残存
しない窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳込み成形方法に
関する。
近年、省資源等の要望から、エンジニアリングセラミッ
クスの研究および開発が著しく、窒化珪素（５ｉ５Ｎ４
） 杜その代表的な材料の一つでこの窒化珪素の成形技
術として、プレス成形法、ラバープレス成形法、ＨＰ法
、ＨＩＰ法のように型を用いて固相圧粉によシ成形する
方法、および射出成形法のようにセラミックスと樹脂と
を混合して成形する方法、泥漿鋳込み成形法のようにセ
ラミックス粉末の泥漿を壓に流し込んで成証する方法等
がある。
クスの研究および開発が著しく、窒化珪素（５ｉ５Ｎ４
） 杜その代表的な材料の一つでこの窒化珪素の成形技
術として、プレス成形法、ラバープレス成形法、ＨＰ法
、ＨＩＰ法のように型を用いて固相圧粉によシ成形する
方法、および射出成形法のようにセラミックスと樹脂と
を混合して成形する方法、泥漿鋳込み成形法のようにセ
ラミックス粉末の泥漿を壓に流し込んで成証する方法等
がある。
前者のプレス成形法、ラバープレス成形法、ＨＰ法、Ｈ
ＩＰ法の成形方法では、得られた成形体の物性値がかな
シ高い数値であることが報告されているが、複雑形状品
の成形は困難である。
ＩＰ法の成形方法では、得られた成形体の物性値がかな
シ高い数値であることが報告されているが、複雑形状品
の成形は困難である。
後者のうち射出成形法は、セラミックスとポリエチレン
等の樹脂とを混合して射出成形するので、混合する樹脂
の脱脂に時間を要し、かつ完全に脱脂することができず
、焼結後に不純物が残存するという欠点を有する。
等の樹脂とを混合して射出成形するので、混合する樹脂
の脱脂に時間を要し、かつ完全に脱脂することができず
、焼結後に不純物が残存するという欠点を有する。
また、セラミックスの泥漿鋳込み成形方法は、一般には
セラミックスの粉末の泥漿を作成し、解膠剤あるいは分
散剤を添加し、泥漿の粘度を低下させてから、石膏型、
木型等に鋳込んで所望め形状のものを得る方法であるが
、石膏型を使用する場合には、その吸水速度が成形体の
成形性に大きい影響を与える。すなわち、石膏型の吸水
速度が大きいと、成形体にひび、亀裂がはいってしまう
。したがって、陶磁器を成形する等の場合には、一般に
、予め得られた石膏型に含水させ水を半飽和の状態とし
吸水速度を低下させて鋳込み成形をおこなっているのが
現状である。
セラミックスの粉末の泥漿を作成し、解膠剤あるいは分
散剤を添加し、泥漿の粘度を低下させてから、石膏型、
木型等に鋳込んで所望め形状のものを得る方法であるが
、石膏型を使用する場合には、その吸水速度が成形体の
成形性に大きい影響を与える。すなわち、石膏型の吸水
速度が大きいと、成形体にひび、亀裂がはいってしまう
。したがって、陶磁器を成形する等の場合には、一般に
、予め得られた石膏型に含水させ水を半飽和の状態とし
吸水速度を低下させて鋳込み成形をおこなっているのが
現状である。
仁の発明は、上記従来技術の問題点を解決し、成形体に
ひび、亀裂の生じ難く、複雑形状品の成形が可能で、か
つ焼結後の成形体に不純物の残存しない窒化珪素質セラ
ミックスの泥漿鋳込み成形方法を提供するものである。
ひび、亀裂の生じ難く、複雑形状品の成形が可能で、か
つ焼結後の成形体に不純物の残存しない窒化珪素質セラ
ミックスの泥漿鋳込み成形方法を提供するものである。
しかして、この発明の窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳
込み成形方法は、半水石膏にメラミン樹脂を添加した原
料に、水を添加して得られた吸水速度の調節された石膏
型を用いて、窒化珪素質セラミックスの泥漿から窒化珪
素質成形体を成形することを特徴とする； 一般に三水石膏（ＣａＳ０４・２Ｈ２ｏ）よりなる石膏
型の吸水速度は、石膏型を作成する際の原料となる半水
石膏（Ｃａ５Ｏ・−Ｈ，、Ｏ）に対して２ 添加する水の量（混水量）に大きく左右される。
込み成形方法は、半水石膏にメラミン樹脂を添加した原
料に、水を添加して得られた吸水速度の調節された石膏
型を用いて、窒化珪素質セラミックスの泥漿から窒化珪
素質成形体を成形することを特徴とする； 一般に三水石膏（ＣａＳ０４・２Ｈ２ｏ）よりなる石膏
型の吸水速度は、石膏型を作成する際の原料となる半水
石膏（Ｃａ５Ｏ・−Ｈ，、Ｏ）に対して２ 添加する水の量（混水量）に大きく左右される。
例えば通常の陶磁器成形用の石膏型を作成する際の半水
石膏に対する混水量と、得られる石膏型の吸水速度との
関係につき実験した結果は図に示すようになる。なお、
図において１，２゜３および４にて示す曲線は、それぞ
れ半水石膏１００重量部に対して混水量が９０．８０゜
６０および４５重量部の場合を示すものである。
石膏に対する混水量と、得られる石膏型の吸水速度との
関係につき実験した結果は図に示すようになる。なお、
図において１，２゜３および４にて示す曲線は、それぞ
れ半水石膏１００重量部に対して混水量が９０．８０゜
６０および４５重量部の場合を示すものである。
図に示すように混水量が少量の程石膏型の吸水速度が低
下することがわかる。なお、半水石膏１０−０重量部に
対する混水量が４５重量部未満では石膏スラリーを形成
することが困難であって石膏型を作成することができず
、一方混水量が９０重量部をこえると、石膏型が脆弱と
なシすぎてしまって石膏型として使用することが困難と
なるので、図に示すように混水蓋４５〜９０重量部の範
囲で実験をおこなった。
下することがわかる。なお、半水石膏１０−０重量部に
対する混水量が４５重量部未満では石膏スラリーを形成
することが困難であって石膏型を作成することができず
、一方混水量が９０重量部をこえると、石膏型が脆弱と
なシすぎてしまって石膏型として使用することが困難と
なるので、図に示すように混水蓋４５〜９０重量部の範
囲で実験をおこなった。
本発明者らは、上記のように４種類の混水量により型を
作成し、さらに乾燥して自由水を完全に除去した４種類
の石膏型を用い、この石膏型に窒化珪素質セラミックス
の泥漿を鋳込んで成形したところ、上記のように実際的
に用いられる混水量の範囲（４５〜９０重景部）では、
その大小にかかわらずほぼ１００％の割合で成形体にひ
び、亀裂の入ることが確認された。このようなひび、亀
裂の生ずることを防止するためには、窒化珪素質セラミ
ックスの場合にも前記したように、予め石膏型に含水さ
せて水を半飽和の状態にさせることによシ吸水速度を低
下させて成形をおこなうことが考えられる。
作成し、さらに乾燥して自由水を完全に除去した４種類
の石膏型を用い、この石膏型に窒化珪素質セラミックス
の泥漿を鋳込んで成形したところ、上記のように実際的
に用いられる混水量の範囲（４５〜９０重景部）では、
その大小にかかわらずほぼ１００％の割合で成形体にひ
び、亀裂の入ることが確認された。このようなひび、亀
裂の生ずることを防止するためには、窒化珪素質セラミ
ックスの場合にも前記したように、予め石膏型に含水さ
せて水を半飽和の状態にさせることによシ吸水速度を低
下させて成形をおこなうことが考えられる。
窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳込み成形方法では、た
しかに上記のように予め石膏型に含水させることが、成
形体にひび、亀裂の生ずることを防止するために効果が
あるけれども、この発明においては、半水石膏にメラミ
ン樹脂を添加したものを原料として作成した石膏型を用
た石膏型を乾燥して自由水を完全に除去した状態で使用
しても吸水速度が調節されて成形体にひび、亀裂が入り
難く、上記石膏型に予め含水させる場合にくらべても顕
著の効果があることが判明した。
しかに上記のように予め石膏型に含水させることが、成
形体にひび、亀裂の生ずることを防止するために効果が
あるけれども、この発明においては、半水石膏にメラミ
ン樹脂を添加したものを原料として作成した石膏型を用
た石膏型を乾燥して自由水を完全に除去した状態で使用
しても吸水速度が調節されて成形体にひび、亀裂が入り
難く、上記石膏型に予め含水させる場合にくらべても顕
著の効果があることが判明した。
このようにこの発明による効果が、含水させる場合の効
果よりも顕著である理由は、含水させた石膏型を用いる
方法では石膏型内部に水が吸水されて表面が乾きやすい
ので、吸水速度において内外部にバラツキが生ずるけれ
ども、この発明の方法によるメラミン樹脂を半水石膏に
添加したものを原料として作成した石膏型を用いる方法
では、石膏型全体の吸水速度が均一であるためと考えら
れる。
果よりも顕著である理由は、含水させた石膏型を用いる
方法では石膏型内部に水が吸水されて表面が乾きやすい
ので、吸水速度において内外部にバラツキが生ずるけれ
ども、この発明の方法によるメラミン樹脂を半水石膏に
添加したものを原料として作成した石膏型を用いる方法
では、石膏型全体の吸水速度が均一であるためと考えら
れる。
かかるこの発明の方法において、原料の半水石膏に添加
するメラミン樹脂の添加割合は、半水石膏に対して１．
０〜３．５重量−が好ましく、特に１．５〜３．５重量
％が好ましい。
するメラミン樹脂の添加割合は、半水石膏に対して１．
０〜３．５重量−が好ましく、特に１．５〜３．５重量
％が好ましい。
この発明方法における窒化珪素とは原料とし方法におい
ては通常の泥漿鋳込み方法と同様に、ＭｇＯ、Ａｔ２０
． 、 ＭｇＡｚ２０４． Ｙ２Ｏ３等の焼結助剤を用
いることができ、また泥漿の粘度を低下させるための解
膠剤または分散剤を用いることもできる。
ては通常の泥漿鋳込み方法と同様に、ＭｇＯ、Ａｔ２０
． 、 ＭｇＡｚ２０４． Ｙ２Ｏ３等の焼結助剤を用
いることができ、また泥漿の粘度を低下させるための解
膠剤または分散剤を用いることもできる。
さらにこの発明の方法において、泥漿の５嘴型への流し
込み方法は、排泥法、圧力鋳込み法など特に限定される
ものでない。
込み方法は、排泥法、圧力鋳込み法など特に限定される
ものでない。
この発明の成形方法によると、窒化珪素質セラミックス
の成形体にひび、亀裂が生じ難い。
の成形体にひび、亀裂が生じ難い。
また、プレス成形法のような固相圧粉によシ成形する方
法と異なり、この発明の方法では複雑形状品の成形も可
能である。さらに、この発明の方法では、射出成形法と
異なシ、焼結後に不純物が残存することもない。
法と異なり、この発明の方法では複雑形状品の成形も可
能である。さらに、この発明の方法では、射出成形法と
異なシ、焼結後に不純物が残存することもない。
この発明の実施例につ匹て以下に記述する。
実施例１
平均粒径１．０μ、α相中９１％の窒化珪素の粉末１０
０重量部に対して、焼結助剤としてのＭｇＯ−Ａｔ２０
． （スピネル）８重量部および水２５重量部を添加し
て泥漿を調製した。この泥漿に、粘度を低下させるため
に解膠剤としてアクリルポリマーを添加して、窒化珪素
質セラミックスの泥漿を得だ。
０重量部に対して、焼結助剤としてのＭｇＯ−Ａｔ２０
． （スピネル）８重量部および水２５重量部を添加し
て泥漿を調製した。この泥漿に、粘度を低下させるため
に解膠剤としてアクリルポリマーを添加して、窒化珪素
質セラミックスの泥漿を得だ。
一方、半水石膏に対して２．５重量％および３．０重量
％の２種類の量のメラミン樹脂を添加し、半水石膏の１
００重量部に対して水９０重量部を添加することにより
石膏型を作成し、さらに乾燥して自由水を完全に除去し
た。
％の２種類の量のメラミン樹脂を添加し、半水石膏の１
００重量部に対して水９０重量部を添加することにより
石膏型を作成し、さらに乾燥して自由水を完全に除去し
た。
このように得られた石膏型に、上記の泥漿を流し込んで
成形をおこない、１００ｍＸ７０ｘ×６１１ＩＩ＋＋の
窒化珪素質セラミックスの平板を得た。
成形をおこない、１００ｍＸ７０ｘ×６１１ＩＩ＋＋の
窒化珪素質セラミックスの平板を得た。
この際、成形体の平板についてのひび、亀裂の発生率（
実験試料各５０個）は、メラミン樹脂添加率が２．５重
量％および３．０重量％の何れの石膏型を用いた場合も
４チと良好であった。
実験試料各５０個）は、メラミン樹脂添加率が２．５重
量％および３．０重量％の何れの石膏型を用いた場合も
４チと良好であった。
実施例２
半水石膏に対してメラミン樹脂の添加率を２．０重量％
および２．５重量％の２種類とし、半水石膏の１００重
量部に対して水８０重量部の混水量とした以外は、実施
例１と同様にして石膏型を作成した。
および２．５重量％の２種類とし、半水石膏の１００重
量部に対して水８０重量部の混水量とした以外は、実施
例１と同様にして石膏型を作成した。
この石膏型に、実施例１によシ得られた窒化珪素質セラ
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得だ。この平板についてのひび、亀裂の発生
率（実験試料各５０個）は、メラミン樹脂添加率が２．
０重量−の石膏型を用いた場合が６％、およびメラミン
樹脂添加率が２．５重量％の石膏型を用いた場合が４％
と何れも良好であった。
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得だ。この平板についてのひび、亀裂の発生
率（実験試料各５０個）は、メラミン樹脂添加率が２．
０重量−の石膏型を用いた場合が６％、およびメラミン
樹脂添加率が２．５重量％の石膏型を用いた場合が４％
と何れも良好であった。
実施例３
半水石膏に対してメラミン樹脂の添加率を２．０重量％
および２．５重量−の２種類とし、半水石膏の１００重
量部に対して水６０重量部の混水量とした以外は、実施
例１と同様にして石膏型を作成した。
および２．５重量−の２種類とし、半水石膏の１００重
量部に対して水６０重量部の混水量とした以外は、実施
例１と同様にして石膏型を作成した。
この石膏型に、実施例１により得られた窒化珪素質セラ
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得た。この平板についてのｒｈγＮ、 ４６
烈の益注本を蛍胎雪ｆ暫久５０個）は、メラミン樹脂添
加率２．０重量％および２．５重量−の何れの石膏型を
用いた場合も４％と良好であった。
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得た。この平板についてのｒｈγＮ、 ４６
烈の益注本を蛍胎雪ｆ暫久５０個）は、メラミン樹脂添
加率２．０重量％および２．５重量−の何れの石膏型を
用いた場合も４％と良好であった。
実施例４
半水石膏に対してメラミン樹脂の添加率を１．５重量％
および２．０重量％の２種類とし、半水石膏の１００重
量部に対して水４５重量部の混水量とした以外は、実施
例１と同様にして石膏型を作成した。
および２．０重量％の２種類とし、半水石膏の１００重
量部に対して水４５重量部の混水量とした以外は、実施
例１と同様にして石膏型を作成した。
この石膏型に、実施例１により得られた窒化珪素質セラ
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得た。この平板についてのひび、亀裂の発生
率（実験試料各５０個）は、メラミン樹脂添加率１．５
重量％および２．０重量％の何れの石膏型を用いた場合
も４％と良好であった。
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得た。この平板についてのひび、亀裂の発生
率（実験試料各５０個）は、メラミン樹脂添加率１．５
重量％および２．０重量％の何れの石膏型を用いた場合
も４％と良好であった。
比較例１
半水石膏の１００重量部に対して水９０重量部を添加す
ることにより石膏型を作成し、さらに乾燥して自由水を
完全に除去１−だ。どの石告型に対して水を含浸させて
、自由水の含水率が１５重量％および２０重量％の２種
類の石膏型を作成した。
ることにより石膏型を作成し、さらに乾燥して自由水を
完全に除去１−だ。どの石告型に対して水を含浸させて
、自由水の含水率が１５重量％および２０重量％の２種
類の石膏型を作成した。
この石膏型に、実施例１により得られた窒化珪素質セラ
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得た。この平板についてのひび、亀裂の発生
率（実験試料各５０個）は、含水率が１５％および２０
チの何れの石膏型を用いた場合も３２チと良好でなかつ
た。
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得た。この平板についてのひび、亀裂の発生
率（実験試料各５０個）は、含水率が１５％および２０
チの何れの石膏型を用いた場合も３２チと良好でなかつ
た。
比較例２
半水石膏１００重量部に対して水４５重量部を添加する
ことによシ石膏型を作成し、さらに乾燥して自由水を完
全に除去した。この石膏型に対して水を含浸させて、自
由水の含水率が１０重量％および１５重量％の２種類の
石膏型を作成した。
ことによシ石膏型を作成し、さらに乾燥して自由水を完
全に除去した。この石膏型に対して水を含浸させて、自
由水の含水率が１０重量％および１５重量％の２種類の
石膏型を作成した。
この石膏型に、実施例１によシ得られた窒化珪素質セラ
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得た。この平板についてのひび、亀裂の発生
率（実験試料各５０個）は、含水率が１０重量−の石膏
型を用いた場合が３４チおよび含水率が１５重量％の石
膏型を用いた場合が３２％と何れも良好でなかった。
ミックスの泥漿を流し込んで実施例１と同様にして成形
体の平板を得た。この平板についてのひび、亀裂の発生
率（実験試料各５０個）は、含水率が１０重量−の石膏
型を用いた場合が３４チおよび含水率が１５重量％の石
膏型を用いた場合が３２％と何れも良好でなかった。
上記の実施例１〜４と比較例１〜２との結果を比較すれ
ば明らかのように、含水させた石膏型を用いた比較例の
方法では成形体の平板についてのひび、亀裂の発生率が
約３０％が限度であるのに対し、この発明の実施例の方
法によると平板についてのひび、亀裂の発生率が４〜６
チときわめてすぐれたものであった。
ば明らかのように、含水させた石膏型を用いた比較例の
方法では成形体の平板についてのひび、亀裂の発生率が
約３０％が限度であるのに対し、この発明の実施例の方
法によると平板についてのひび、亀裂の発生率が４〜６
チときわめてすぐれたものであった。
図は石膏型を作成する際の原料となる半水石膏に対する
混水量と、得られる石膏型の吸水速度との関係を示す曲
線図である。
混水量と、得られる石膏型の吸水速度との関係を示す曲
線図である。
Claims (1)
- 半水石膏にメラミン樹脂を添加した原料に、水を添加し
て得られた吸水速度の調節された石膏型を用いて、窒化
珪素質セラミックスの泥漿から窒化珪素質成形体を成形
することを特徴とする窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳
込み成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58232289A JPS60124205A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳込み成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58232289A JPS60124205A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳込み成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124205A true JPS60124205A (ja) | 1985-07-03 |
Family
ID=16936881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58232289A Pending JPS60124205A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 窒化珪素質セラミックスの泥漿鋳込み成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60124205A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110078519A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-02 | 西安航空学院 | 一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4826924A (ja) * | 1971-08-12 | 1973-04-09 | ||
| JPS4843644A (ja) * | 1971-10-04 | 1973-06-23 | ||
| JPS5411912A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Kurosaki Refractories Co | Refratories |
-
1983
- 1983-12-09 JP JP58232289A patent/JPS60124205A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4826924A (ja) * | 1971-08-12 | 1973-04-09 | ||
| JPS4843644A (ja) * | 1971-10-04 | 1973-06-23 | ||
| JPS5411912A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Kurosaki Refractories Co | Refratories |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110078519A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-02 | 西安航空学院 | 一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法 |
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