JPS60215578A - セラミツクス成形体の脱脂方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セラミックス粉末と有機バインダーとを混合
して、これに流動性を付与し、これを射出成形機で射出
成形して得たセラミックス成形体より、有機バインダー
の脱脂をするセラミックス成形体の脱脂方法に関するも
のである。

返本、セラミックスの成形方法として、σ雑なされるよ
うになった。

この方法では、セラミックス粉末と樹脂あるいはワック
スなどの有機バインダーを加熱混合して流動性をもった
混合物となし、これを熱可塑性樹脂材料の射出成形と同
じ様に、射出成形機で射出成形してセラミックス成形体
を得るものである。

しかし、この成形体は、その後の焼結工程に先立って、
有機バインダーを除去する必要がある。

ところが、この脱脂工程Ｉ″ｉｉ簡単く、ややもすれば
、成形体にふくれとか割れなどの欠陥が発生し易い工程
である。

この欠陥を避けるだめに、この脱脂工程では、適温度全
昇温しで、有機バインダーの熱分解揮散を行ってその欠
陥を防止している。

しかし、これは、この射出成形のプロセスの中で最も時
間のかかる工程となり、効率的ではない。

通常、有機バインダーは各種の樹脂、ワックスおよび可
塑材を紹合わせて用いるが、それぞれ固有の沸点、ある
いは熱分解温度をもっているので、有機パイングーによ
っては、そ、の重量減が一様に行われず、重量減が急激
に生ずる温度領域が発生し、このため、この領域で”　
”　散する有機バインダーのガス量が多くなり、ここで
ふくれ、割れなどの欠陥が発生し易くなる。

この対策として有機バインダーの熱分解特性に応じて、
この温度領域を、他の領域よりも著しく遅い昇温速度で
昇温させて脱脂する、などの昇温プログラムを設定する
、 あるいは脱脂工程中の重量変化を検出し、その重量減が
一定となるように昇温速度を調整する、などという対策
もとられている。

しかし、この内、前者は、前記欠陥を防止中るだめに、
必要以上の遅い昇温速度で昇温するため、脱脂時間が長
くなるという欠陥がある。

後者は、有機バインダーの成分によっては思った程脱脂
時間の短縮ができなかったり、まだ温度制御が不安定に
なるなどの欠点がある。

本発明は、このような事情のもとに開発したものであっ
て、脱脂工程において脱脂炉の昇温速度を前取って設定
した値となし、脱脂工程中における有機バインダーから
揮散するガスの体積変化を測定し、その揮散ガス体積が
脱脂工程中−守山となるように、脱脂炉のふん囲気圧力
を調整し、もって脱脂時の急激なガス発生を防止し、成
形体にふくれ、割れなどの発生を未然に防止し、しかも
従来法に比べて脱脂時間を大巾に短縮させたものである
。

本発明の構成を、作用とともに、図面に基いて、さらに
詳記する。

射出成形法だより得られたセラミックスの成形体を、少
なくとも１気圧以上のガス圧に耐える脱脂炉を使用して
、その有機バインダーの脱脂を行う。

脱脂炉の昇温げ、予め設定した昇温速度、例えば通常、
このままの昇温速度で脱脂炉の温度を土げて行くと、あ
る温度領域で、重量減少か急激に行われ、揮散する熱分
解ガス容量が急速に増大し、成形体にふくれ、割れなど
の欠陥が発生することになる。

そこで、本発明に、予め、熱重量分析計を用いて、゛加
熱温度領域に対する揮散ガス量を計量し、、揮散ガス発
生量の時間変化を一守山に制限するに必要なふん囲気圧
力をめて、これをプログラム式圧力制御装置に入力して
おく。

このプログラム式圧力制御装置は、脱脂炉に付属したふ
ん囲気ガス源の調圧弁を、プログラム制御し、揮散ガス
発生量の時間的変化を一守山にするように、ふん囲気ガ
ス圧力を増大させるものである。

このようにして、ある温度領域で発生する急激なガス発
生が抑制され、そして有機バインダーの熱分解揮散する
揮散ガス発生量は平均化され、同ガス圧の急上昇による
ふくれ、割れなどの欠陥の発生を未然に防止する。

なお、本発明の実施に当っては、ふん囲気ガスとして、
アルミナなど酸化物系セラミックスの場合は、圧縮機で
加圧された空気が、また窒化珪素など非酸化物系セラミ
ックスの場合は、液化窒素あるいはアルゴンなどが使用
される。

第１図に示すものは圧力調整装置の入力プログラムの１
例である。

まだ調整圧力としてはガス発生の少ないところでは、減
圧下としてもよいが、最高圧力は実用上１００ン。

０ｍ 未満とすることが望ましい。

本発明による効果を説明する。

本発明においては、脱脂工程中、有機バインダーから揮
散する急激な揮散ガス量をふん囲気ガス圧力を高めるこ
とによってこれを抑制するので、加熱温度領域全域に亘
って、成形体からの有機バインダーの揮散ガス化せ（体
積）が均一化し、これでぶくれとか割れなどの欠陥を完
全に防止することができる。

また従来法に比べ、脱脂時間が大巾に短縮される。

しだがって従来長時間を要していた肉厚変化の大きく複
雑形状のセラミックス製品でも効率よく生産することが
できる。

まだ本発明方法は回分式の脱脂炉だけでなく、連続式の
ものにおいても、これを実施してその効果を発揮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は圧力調整装置の入力プログラムの１例を示す。 特許出願人　株式会社日本製鋼所 代理人弁理士　高　桑　春　雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 セラミックス粉末と樹脂あるいはワックスナトの有機バ
   インダーを加熱混合して得だ混合物を射出成形法で射出
   成形し、次いで有機バインダーの脱脂旙ｆ 工程と焼蔑工程によりセラミックス成形品を製造するに
   当って、その脱脂工程において脱脂炉の昇温速度を前取
   って設定した値となし、脱脂工程中における有機バイン
   ダーから揮散するガスの体積変化を測定し、その揮散ガ
   ス体積が脱脂工程中一定巾となるように、脱脂炉のふん
   囲気圧力を調整するセラミックス成形体の脱脂方法。