JPS60166268A - スリツプキヤスト成形方法 - Google Patents
スリツプキヤスト成形方法Info
- Publication number
- JPS60166268A JPS60166268A JP59021443A JP2144384A JPS60166268A JP S60166268 A JPS60166268 A JP S60166268A JP 59021443 A JP59021443 A JP 59021443A JP 2144384 A JP2144384 A JP 2144384A JP S60166268 A JPS60166268 A JP S60166268A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- powder
- slip
- slurry
- slip cast
- Prior art date
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- Pending
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- Ceramic Products (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (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、高密度，高強度′＋Ａ別として知られるリイ
アロン原ＩＩ粉を水と解膠剤を用いてスリップ状にし、
吸水性のある鋳型に流し込み３次元形状を容易に作成す
る方法に関するものである。
アロン原ＩＩ粉を水と解膠剤を用いてスリップ状にし、
吸水性のある鋳型に流し込み３次元形状を容易に作成す
る方法に関するものである。
サイアロンのスリップキ１７スト成形方法は既に実施さ
れてはいるが、高密度，高強度→ノイアロン材制を得る
場合、主原料であるＳｆ３Ｎ４を高純度にする必要があ
り、このため、あらかじめ化学的処理を行うことがある
。このような原石を取り扱う場合、原石を混合し水と解
膠剤を添加したのみでは多量の水分を必要とし、元来ス
リップキ１１スト成形に要望される低水分泥漿を１ｑる
ことが困難な状況である。又、泥漿液を作成する前に各
粉末をあらかじめ混合し、均一に分散さμることが特性
の優れた焼結晶を得るために必要であることが知られて
いる。このための方法として、ボールミルでアルミナボ
ールを使用して混合することが主流であるが、この工程
を実施りるど解膠性を悪化させ良好な泥漿を得ることが
出来ない状況Ｃあつ ｌこ 。
れてはいるが、高密度，高強度→ノイアロン材制を得る
場合、主原料であるＳｆ３Ｎ４を高純度にする必要があ
り、このため、あらかじめ化学的処理を行うことがある
。このような原石を取り扱う場合、原石を混合し水と解
膠剤を添加したのみでは多量の水分を必要とし、元来ス
リップキ１１スト成形に要望される低水分泥漿を１ｑる
ことが困難な状況である。又、泥漿液を作成する前に各
粉末をあらかじめ混合し、均一に分散さμることが特性
の優れた焼結晶を得るために必要であることが知られて
いる。このための方法として、ボールミルでアルミナボ
ールを使用して混合することが主流であるが、この工程
を実施りるど解膠性を悪化させ良好な泥漿を得ることが
出来ない状況Ｃあつ ｌこ 。
本発明は、上記従来技術の問題を解消りるためになされ
！ζものであり、水に不安定な窒化アルミをポリタイプ
の窒化アルミと四さかえること（・スリップキ１７スト
に不可欠な水の安定性を持たけ。
！ζものであり、水に不安定な窒化アルミをポリタイプ
の窒化アルミと四さかえること（・スリップキ１７スト
に不可欠な水の安定性を持たけ。
ざらに難解肝性原料を加えて水洗前処理を行うことによ
り、従来不可能であった高密度、高強度サイア１−１ン
原ＰＩのスリップキトストたことを特徴どするものであ
る。
り、従来不可能であった高密度、高強度サイア１−１ン
原ＰＩのスリップキトストたことを特徴どするものであ
る。
窒化アルミニウムは水どの反応性が良く、この反応は温
度にＪ、って速度が異なり、３０℃以上になると発熱反
応を伴ない急激に分解する。このため、水を溶媒どづる
スリップキャスト成形法においＣは、混合時の温度をコ
ントロールする必要がある。
度にＪ、って速度が異なり、３０℃以上になると発熱反
応を伴ない急激に分解する。このため、水を溶媒どづる
スリップキャスト成形法においＣは、混合時の温度をコ
ントロールする必要がある。
これをおこたるど、ΔｌＮ＋／１１ーｌ，ｏ→Δ１（０
１−１ ）３→−ＮＨ４０＋１の反応式で示される反応
ににす、泥漿中の水分が減少し、さらにＮ Ｈａ Ｏ
Ｈの発生にＪ：リスリップの０１−１が塩基性どなり、
泥漿の粘度を著しく上昇さμ鋳込み不可となる。
１−１ ）３→−ＮＨ４０＋１の反応式で示される反応
ににす、泥漿中の水分が減少し、さらにＮ Ｈａ Ｏ
Ｈの発生にＪ：リスリップの０１−１が塩基性どなり、
泥漿の粘度を著しく上昇さμ鋳込み不可となる。
しかるに、本発明においては、不安定なＡＩＮをポリタ
イプのＡＩＮに置き変えることにより、水中での分解を
なくすことが可能となったため、水を使用覆るスリップ
キトスｉ−法によって安定したスリップを得ることがで
きる。また、主原料のｓｒｓＮａの純度を上げるために
は、酸処理をした粉体に水と解膠剤を加えＩζたりでは
粒子表面に充分な電荷をおこさゼることが内勤であり、
泥漿粘瓜を下げるには多聞の水分を必要とする。
イプのＡＩＮに置き変えることにより、水中での分解を
なくすことが可能となったため、水を使用覆るスリップ
キトスｉ−法によって安定したスリップを得ることがで
きる。また、主原料のｓｒｓＮａの純度を上げるために
は、酸処理をした粉体に水と解膠剤を加えＩζたりでは
粒子表面に充分な電荷をおこさゼることが内勤であり、
泥漿粘瓜を下げるには多聞の水分を必要とする。
スリップキトスｊ−成形を行う場合の重要なポイントは
低水分で流動性を持たせることであり、成形したグリー
ンが低密度であっては良好な成形体は得られない。これ
を解決するため、本発明においでは、あらかじめね体を
前処理しておく、′？ｌ”、ｔわち粒子プロークンボン
ドの正すーイ［・に吸着している陰イオンを水中で解離
させイオン濶度を減少さけて６３ ＜。具体的方法どし
Ｃ１ボールミル中Ｃ１時間以上混合し、スラリー状どな
った液を脱水乾燥させ、その後、水ど解膠剤を加えるこ
とにより、容易に低水分の泥漿を得ることが出来る。さ
らに本発明において、ボールミルｔｌ１合時のボール材
質を通常使用されるＡｌ２Ｏ２に代えでザイアロンを用
いることにより、より解膠性を向上させることが可能で
ある。
低水分で流動性を持たせることであり、成形したグリー
ンが低密度であっては良好な成形体は得られない。これ
を解決するため、本発明においでは、あらかじめね体を
前処理しておく、′？ｌ”、ｔわち粒子プロークンボン
ドの正すーイ［・に吸着している陰イオンを水中で解離
させイオン濶度を減少さけて６３ ＜。具体的方法どし
Ｃ１ボールミル中Ｃ１時間以上混合し、スラリー状どな
った液を脱水乾燥させ、その後、水ど解膠剤を加えるこ
とにより、容易に低水分の泥漿を得ることが出来る。さ
らに本発明において、ボールミルｔｌ１合時のボール材
質を通常使用されるＡｌ２Ｏ２に代えでザイアロンを用
いることにより、より解膠性を向上させることが可能で
ある。
Ｓｉ −ＡＩ −〇−Ｎの４元素の固体化合物としては
、Ｋ． Ｈ． Ｊａｃｋ 、 Ｊ． Ｍａｔｅｒらによ
り提唱されＩζ（３ｃｉ １９７Ｇ．ｖｏｌ．１１Ｐ．
１１３５〜１１５８参照）組成の化合物が知られている
。又、木光明により得られるβ′サイアロンの組成とし
てはＳｉｂ−ｙＡｌｙ Ｏｘ Ｎ，−、＜ｚ ＝ ｏ〜
４．５）で示される広範囲のものＣ゛ある。また、本発
明における混合粉末の比率は重量Ｊｌ’ｒ Ｓ ｆ ３
１’Ｌａ ９！＋〜４０％， Ａ Ｉ ２０３ ０〜６
０％．Ｙ２０３３〜１５％，擬ＡＩＮ化合物３〜４０％
であることが望ましい。
、Ｋ． Ｈ． Ｊａｃｋ 、 Ｊ． Ｍａｔｅｒらによ
り提唱されＩζ（３ｃｉ １９７Ｇ．ｖｏｌ．１１Ｐ．
１１３５〜１１５８参照）組成の化合物が知られている
。又、木光明により得られるβ′サイアロンの組成とし
てはＳｉｂ−ｙＡｌｙ Ｏｘ Ｎ，−、＜ｚ ＝ ｏ〜
４．５）で示される広範囲のものＣ゛ある。また、本発
明における混合粉末の比率は重量Ｊｌ’ｒ Ｓ ｆ ３
１’Ｌａ ９！＋〜４０％， Ａ Ｉ ２０３ ０〜６
０％．Ｙ２０３３〜１５％，擬ＡＩＮ化合物３〜４０％
であることが望ましい。
この範囲の組成どりる理由は、Δ１２０，が００ｗｔ％
以上では焼結後もＡｌ２Ｏ３がβｌ ３ｉ３Ｎ４固溶体
中に均一に固溶せず、Ａｌ２Ｏ３が不均一相どして残留
してしまうからであり、又、擬ＡＩＮ化合物は３ ｗｔ
％以下では焼結体の組成がβ′Ｓｆ ３Ｎ４固溶体組成
からのずれが大きすぎ耐熱性に劣るためであり、４０ｗ
ｔ％以上では、同様にβ’Ｓｆ ３０ａ固溶体組成から
のずれが逆方向どなり、焼結性が著しく悪くなるためで
ある。
以上では焼結後もＡｌ２Ｏ３がβｌ ３ｉ３Ｎ４固溶体
中に均一に固溶せず、Ａｌ２Ｏ３が不均一相どして残留
してしまうからであり、又、擬ＡＩＮ化合物は３ ｗｔ
％以下では焼結体の組成がβ′Ｓｆ ３Ｎ４固溶体組成
からのずれが大きすぎ耐熱性に劣るためであり、４０ｗ
ｔ％以上では、同様にβ’Ｓｆ ３０ａ固溶体組成から
のずれが逆方向どなり、焼結性が著しく悪くなるためで
ある。
又、Ｙ ２ ０ ａについては、３ ｗｔ％以下では液
相の生成が不充分で焼結前の密度が低くなり、一方、１
５ｗｔ％以上では高温強度の低下が著しくなるためで
ある。尚、これらの混合粉末に対する水の添加量は、３
０〜５０ｃｃ／’ １００（１ （粉体）が適切で、３
０ｃｃ以下であると泥漿の流動性が悪く鋳込みをした際
に引り巣の発生原因どなり、５０ｃｃ以上では吸水性の
型への着肉速度が低下し、グリーン（焼結前の成形品）
密度が低くなり、乾燥切れ，焼結時の割れ発生原因と成
り得る。解膠剤としては、カルボン酸アンモニウムが適
切で添加間として０．５ｃｃ・〜２ｃｃ（１０％溶液）
／ １００ｇ （粉体）がよい。イの理由は、０．５
ｃｃ以下では粒子の帯電が不充分で泥漿に流動性を持た
せることが困難であり、２ｃｃ以上ではＮ Ｈ ＜のイ
オン’ｆＡＫが増加し、粒子サイトへＮ１」４イオンが
再吸着をおこして、粒子の電荷が中和作用をう【ノ、セ
ンター電位の低Ｆとバに泥漿の流動性を失ってしまう！
こめである。
相の生成が不充分で焼結前の密度が低くなり、一方、１
５ｗｔ％以上では高温強度の低下が著しくなるためで
ある。尚、これらの混合粉末に対する水の添加量は、３
０〜５０ｃｃ／’ １００（１ （粉体）が適切で、３
０ｃｃ以下であると泥漿の流動性が悪く鋳込みをした際
に引り巣の発生原因どなり、５０ｃｃ以上では吸水性の
型への着肉速度が低下し、グリーン（焼結前の成形品）
密度が低くなり、乾燥切れ，焼結時の割れ発生原因と成
り得る。解膠剤としては、カルボン酸アンモニウムが適
切で添加間として０．５ｃｃ・〜２ｃｃ（１０％溶液）
／ １００ｇ （粉体）がよい。イの理由は、０．５
ｃｃ以下では粒子の帯電が不充分で泥漿に流動性を持た
せることが困難であり、２ｃｃ以上ではＮ Ｈ ＜のイ
オン’ｆＡＫが増加し、粒子サイトへＮ１」４イオンが
再吸着をおこして、粒子の電荷が中和作用をう【ノ、セ
ンター電位の低Ｆとバに泥漿の流動性を失ってしまう！
こめである。
焼結温度については、１７５０℃〜１８５０℃ｒＮ，ガ
ス雰囲気中で３ｉ３Ｎ４が内部で分解しない方法で焼結
する。１７５０℃以下では固溶化が不充分であり、焼結
前の密度が低下する。又、１８５０℃以上ては３ｉ３Ｎ
ａが分解するため好ましくない。
ス雰囲気中で３ｉ３Ｎ４が内部で分解しない方法で焼結
する。１７５０℃以下では固溶化が不充分であり、焼結
前の密度が低下する。又、１８５０℃以上ては３ｉ３Ｎ
ａが分解するため好ましくない。
以下本発明の一実施例を説明づる。
８１３Ｎ４９０％、ポリタイプＡｔ Ｎ （２１Ｒ）３
％、Ｙ２Ｏ３７％に対し、ＡＩ ２０３４．５〜５．５
％課合粉１木をボールミル中でアル」−ルを溶媒どして
１２時間混合する。この時、ＡＩ ２０．ボールを使用
ブるとボールが粉砕され混合粉末内に△１ｚＯ１が混入
し、さらにこの条件下でＦ？膠をさけるど多用の水分を
必要とし、良好な泥漿は得られなかったので、Ａｌ２Ｏ
，の代りにリイアロンボールを使用だ。これにより長時
間の混合に対してもＡｌ２Ｏ３の活性化を防止し、解膠
を妨害するＡ１イオンの存在を低減させることがでさた
。ざらに解膠性をよくするため、主原料である３ｉ３Ｎ
４の水洗処理を実施し、低水分で泥漿に流動性を持たせ
ることにより、泥漿鋳込み法ににす、高強度。
％、Ｙ２Ｏ３７％に対し、ＡＩ ２０３４．５〜５．５
％課合粉１木をボールミル中でアル」−ルを溶媒どして
１２時間混合する。この時、ＡＩ ２０．ボールを使用
ブるとボールが粉砕され混合粉末内に△１ｚＯ１が混入
し、さらにこの条件下でＦ？膠をさけるど多用の水分を
必要とし、良好な泥漿は得られなかったので、Ａｌ２Ｏ
，の代りにリイアロンボールを使用だ。これにより長時
間の混合に対してもＡｌ２Ｏ３の活性化を防止し、解膠
を妨害するＡ１イオンの存在を低減させることがでさた
。ざらに解膠性をよくするため、主原料である３ｉ３Ｎ
４の水洗処理を実施し、低水分で泥漿に流動性を持たせ
ることにより、泥漿鋳込み法ににす、高強度。
高密度ザイアロンを成形した。このようにして成形した
焼結晶の物性値の一例を第１表に示す。
焼結晶の物性値の一例を第１表に示す。
注２）水洗処理粉
従来、高密度、高強度サイアロン原料でのスリップキャ
ス［−は、解膠性に問題が残り、実用化は困難な状況で
あったが、平原わ１である３ｉ３Ｎａの水洗処理及び混
合条件の改良を施した本発明により低水分での泥漿液が
作成可能となり、スリップキ＼・スト・成形法の技術的
な向上となった。
ス［−は、解膠性に問題が残り、実用化は困難な状況で
あったが、平原わ１である３ｉ３Ｎａの水洗処理及び混
合条件の改良を施した本発明により低水分での泥漿液が
作成可能となり、スリップキ＼・スト・成形法の技術的
な向上となった。
これらにより複雑形状の高密度、高強度υイアロンが容
易に成形可能どなり、用途が広範囲にわたり、タービン
、ターボファン等の製品化へ著しく貢献するものである
。
易に成形可能どなり、用途が広範囲にわたり、タービン
、ターボファン等の製品化へ著しく貢献するものである
。
第１図はスリップキャスト法にＪ、る焼結体の製造フロ
ーシートである。 出願人 日立金属株式会社
ーシートである。 出願人 日立金属株式会社
Claims (1)
- ！ ｆｆｌ Ｉｔ， テ、Ｓｔ ａ Ｎａ ９５〜４０
％， Ｙ２Ｏ２ ３〜１５％及び２１Ｒ型凝ＡＩＮ多形
構造のＳｉ −ＡＩ−０−Ｎ４冗化含物３〜４０％から
なる混合粉末を１００％とし、これに０〜６０％のＡＩ
２０３粉末を添加して、平均粒径が０．３〜１μｍの混
合粉末を作り、該粉１本１００ｇに対し３０〜５０ｃｃ
の水と粉体１００ｇに対し０．５〜３ｍｌの解膠剤を加
えて混合し、均一な泥ｉｐ液を作り、該泥県液を吸水↑
′ｌの鋳型に鋳込み、水を吸水さけ／．：後取出し、乾
燥１ｕ Ｎ ９カス雰囲気中で１７５０°Ｃ〜１８５０
℃の調度で焼結させることにＪ：す、β′型Ｓｉ−八Ｉ
−０−Ｎ固溶体相どカラス相とを右づる焼結体を得る
ことを特徴とするサイアロンのスリップキャスト成形ｌ
ｊ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021443A JPS60166268A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | スリツプキヤスト成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021443A JPS60166268A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | スリツプキヤスト成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166268A true JPS60166268A (ja) | 1985-08-29 |
Family
ID=12055104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59021443A Pending JPS60166268A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | スリツプキヤスト成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166268A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60239365A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-11-28 | サントレ−ド リミテイド | 窒化物系セラミツク材料 |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP59021443A patent/JPS60166268A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60239365A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-11-28 | サントレ−ド リミテイド | 窒化物系セラミツク材料 |
| JPH0566340B2 (ja) * | 1984-04-06 | 1993-09-21 | Santrade Ltd |
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