JPS61168572A - セラミックス焼結体の製造方法 - Google Patents
セラミックス焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS61168572A JPS61168572A JP60009172A JP917285A JPS61168572A JP S61168572 A JPS61168572 A JP S61168572A JP 60009172 A JP60009172 A JP 60009172A JP 917285 A JP917285 A JP 917285A JP S61168572 A JPS61168572 A JP S61168572A
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- JP
- Japan
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- molded body
- ceramic powder
- powder
- firing
- ceramic
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はセラミック成形体の製造方法に係り、特に高温
昇華性の高い材料からなる複雑形状のセラミックを焼成
する場合に有利な焼成技術に関する。
昇華性の高い材料からなる複雑形状のセラミックを焼成
する場合に有利な焼成技術に関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕窒化珪
素（Ｓｉ３ Ｎ４ ）は、Ｓｉ３ Ｎ４粉末に焼結助剤
を配合した混合粉末を成形し、それを窒化珪素のサヤに
入れ、窒素ガス加圧雰囲気（ｌｏａ Ｌｍ程度）中、１
４００〜１９００℃の高温で焼成する。しかしながら、
窒化珪素は１８００℃以上では昇華分解が活発になり、
密度低下（３，２１〜３．２３ ｇ／ｃｒＡが３．１８
ｇ／ａＪ以下に低下する）や表面肌荒れ等が起こり、
好ましい成形体が得られない。
素（Ｓｉ３ Ｎ４ ）は、Ｓｉ３ Ｎ４粉末に焼結助剤
を配合した混合粉末を成形し、それを窒化珪素のサヤに
入れ、窒素ガス加圧雰囲気（ｌｏａ Ｌｍ程度）中、１
４００〜１９００℃の高温で焼成する。しかしながら、
窒化珪素は１８００℃以上では昇華分解が活発になり、
密度低下（３，２１〜３．２３ ｇ／ｃｒＡが３．１８
ｇ／ａＪ以下に低下する）や表面肌荒れ等が起こり、
好ましい成形体が得られない。
そこで、従来は、容器の中にセラミック粉末成形体を入
れ、そして成形体のまわりにＳｉ３ Ｎ４粉末あるいは
成形体と同一組成のセラミック粉末を詰めて焼成する方
法が採用されている。しかしながら、複雑な形状を有す
る成形体の場合には、成形体を損傷することなく詰め粉
をすることが困難であり、かつ焼成時にも焼結収縮等に
より詰め粉が存在するために無理な応力がかかり、成形
体そして焼成体に亀裂、変形、欠は等の欠陥が発生す′
るという問題があり、詰め粉による手法は不適当である
。
れ、そして成形体のまわりにＳｉ３ Ｎ４粉末あるいは
成形体と同一組成のセラミック粉末を詰めて焼成する方
法が採用されている。しかしながら、複雑な形状を有す
る成形体の場合には、成形体を損傷することなく詰め粉
をすることが困難であり、かつ焼成時にも焼結収縮等に
より詰め粉が存在するために無理な応力がかかり、成形
体そして焼成体に亀裂、変形、欠は等の欠陥が発生す′
るという問題があり、詰め粉による手法は不適当である
。
そこで、本発明は、複雑な形状を有するセラミック粉末
成形体をも上記のような問題なしで焼成を行なうことが
できる焼成方法を提供することを目的とする。
成形体をも上記のような問題なしで焼成を行なうことが
できる焼成方法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明では、有機溶剤に
樹脂（ポリアクリル酸樹脂等）、ゴム（ＳＢＲ、シリコ
ーンゴム等）のような高分子物質を溶解した溶液（分散
体でもよい）にセラミック粉末を投入混合したスラリー
液を用意しておき、このスラリー液に焼成すべきセラミ
ック粉末成形体を浸漬してその表面にスラリー液中のセ
ラミック粉末を適用する。そして、このセラミック粉末
で表面を被覆した成形体を焼成することとによってセラ
ミック焼結体を製造する。
樹脂（ポリアクリル酸樹脂等）、ゴム（ＳＢＲ、シリコ
ーンゴム等）のような高分子物質を溶解した溶液（分散
体でもよい）にセラミック粉末を投入混合したスラリー
液を用意しておき、このスラリー液に焼成すべきセラミ
ック粉末成形体を浸漬してその表面にスラリー液中のセ
ラミック粉末を適用する。そして、このセラミック粉末
で表面を被覆した成形体を焼成することとによってセラ
ミック焼結体を製造する。
このような方法で成形体表面にセラミック粉末を適用す
れば、複雑な形状のセラミック部品においてもその全表
面を完全に均一に無理な（被覆することが可能であり、
焼成雰囲気を制御することによって高温における焼成体
の密度低下や表面肌荒れを抑制することができる。また
、詰め粉をする場合に起きるような詰め込み時および焼
成時の無理な応力がなくなるので、亀裂、変形、欠は等
のない信頼性の高い焼成品を得ることが可能である。
れば、複雑な形状のセラミック部品においてもその全表
面を完全に均一に無理な（被覆することが可能であり、
焼成雰囲気を制御することによって高温における焼成体
の密度低下や表面肌荒れを抑制することができる。また
、詰め粉をする場合に起きるような詰め込み時および焼
成時の無理な応力がなくなるので、亀裂、変形、欠は等
のない信頼性の高い焼成品を得ることが可能である。
セラミック粉末は、成形体と同一の組成であることは好
ましいが、必ずしも同一である必要はなく、目的に応じ
て適当なものを用いればよい。セラミック粉末は、成形
体の表面に均一に被覆することが望ましいので、高分子
物質の有機溶剤溶液に均一に混合されるように、粒径が
２００μｍ以下であることが好ましい。また、成形体の
表面全部を被覆するにはセラミック粉末をスラリー液中
に３０体積パーセント以上混合することが望ましい。
ましいが、必ずしも同一である必要はなく、目的に応じ
て適当なものを用いればよい。セラミック粉末は、成形
体の表面に均一に被覆することが望ましいので、高分子
物質の有機溶剤溶液に均一に混合されるように、粒径が
２００μｍ以下であることが好ましい。また、成形体の
表面全部を被覆するにはセラミック粉末をスラリー液中
に３０体積パーセント以上混合することが望ましい。
樹脂、ゴム等の高分子物質はスラリー液が成形体表面に
均一に付着しやすいように粘度等を調整し、かつ焼成前
に飛散されるようなものであれば何でもよい。例えば、
デンプンその他であってもよい。有機溶剤としては、例
えば、トルエン、キシレン、ベンゼン等を用いることが
できる。
均一に付着しやすいように粘度等を調整し、かつ焼成前
に飛散されるようなものであれば何でもよい。例えば、
デンプンその他であってもよい。有機溶剤としては、例
えば、トルエン、キシレン、ベンゼン等を用いることが
できる。
焼成すべきセラミック粉末成形体は、常法におけるよう
に、セラミック粉末に流動性と成形性を与える為の有機
バインダーを添加したものを射出成形、押出成型あるい
は金型を用いた圧縮成形等の方法で所望の形状に成形し
た後、低温で熱処理して有機バインダーを除去すること
（脱脂）によって得ることができる。
に、セラミック粉末に流動性と成形性を与える為の有機
バインダーを添加したものを射出成形、押出成型あるい
は金型を用いた圧縮成形等の方法で所望の形状に成形し
た後、低温で熱処理して有機バインダーを除去すること
（脱脂）によって得ることができる。
成形体をスラリー液に浸漬した後、成形体を本焼成する
前に、成形体表面に残る有機溶剤、ゴム、樹脂等の高分
子物質を熱処理して除去する。このとき、大気雰囲気中
で加熱してもよいが、ゴム等の種類によってはセラミッ
ク粉末被膜が剥れ落ちてしまう場合があるので、望まし
くは、非酸化雰囲気中で加熱し、ゴム等を熱分解除去す
る。
前に、成形体表面に残る有機溶剤、ゴム、樹脂等の高分
子物質を熱処理して除去する。このとき、大気雰囲気中
で加熱してもよいが、ゴム等の種類によってはセラミッ
ク粉末被膜が剥れ落ちてしまう場合があるので、望まし
くは、非酸化雰囲気中で加熱し、ゴム等を熱分解除去す
る。
この高分子物質等除去のための熱処理後、成形体表面に
スラリー液の形で付着していたセラミック粉末は被膜の
形で残る。その厚さとしては１龍程度が望ましい。成形
体の本焼成は、このセラミック粉末で被覆した成形体を
単に焼成するだけでよく、詰め粉をする必要がないので
、雰囲気の選択も容易である。本焼成によって成形体が
焼結した後、表面のセラミック粉末は適当な表面処理で
（例えばダイヤモンドヤスリ、パフ研摩等）簡単に除去
することができる。
スラリー液の形で付着していたセラミック粉末は被膜の
形で残る。その厚さとしては１龍程度が望ましい。成形
体の本焼成は、このセラミック粉末で被覆した成形体を
単に焼成するだけでよく、詰め粉をする必要がないので
、雰囲気の選択も容易である。本焼成によって成形体が
焼結した後、表面のセラミック粉末は適当な表面処理で
（例えばダイヤモンドヤスリ、パフ研摩等）簡単に除去
することができる。
窒化珪素（Ｓｉ３ Ｎ４ 、粒径１μｍ）を主成分とし
、これに焼結助剤として酸化イツトリウム（Ｙ２０３
）２ｗｔ％、スピネル（Ｍｇ Ａ１２０４ ）２ｗｔ％
を添加すると共に、有機バインダー（パラフィン、 Ａ
ＰＰ、ＥＶＡ ） １７ｗｔ％を添加を添加した混練
物を作成し、ターボチャージ用ロータの形状に射出成形
した。この成形体を１〜ｂ し、５００℃に５時間保持して脱脂した。
、これに焼結助剤として酸化イツトリウム（Ｙ２０３
）２ｗｔ％、スピネル（Ｍｇ Ａ１２０４ ）２ｗｔ％
を添加すると共に、有機バインダー（パラフィン、 Ａ
ＰＰ、ＥＶＡ ） １７ｗｔ％を添加を添加した混練
物を作成し、ターボチャージ用ロータの形状に射出成形
した。この成形体を１〜ｂ し、５００℃に５時間保持して脱脂した。
次に、上記と同じ組成のセラミック粉末（粒径１μｍ）
２００ｍｊ！を、トルエン中にゴム（シリコーンゴ
ム）を２００ ｇ／ ｌに溶解した溶液５００ｍ１中に
投入しく４０体積％）、混合して１０００ｃｐ以上の粘
稠なスラリー液を作成した。
２００ｍｊ！を、トルエン中にゴム（シリコーンゴ
ム）を２００ ｇ／ ｌに溶解した溶液５００ｍ１中に
投入しく４０体積％）、混合して１０００ｃｐ以上の粘
稠なスラリー液を作成した。
このスラリー液に、脱脂した成形体を浸漬および乾燥を
２回繰り返した後、５〜ｂ し、５００℃に２時間保持する熱処理でゴム等の有機成
分を分解除去し、脱脂体の全表面にセラミ’７り粉末の
みが付着している状態にした。セラミック粉末の被膜の
厚さは約Ｌ＋＋ｎで・、セラミック粉末は成形体表面に
かなりしっかり付着していた。
２回繰り返した後、５〜ｂ し、５００℃に２時間保持する熱処理でゴム等の有機成
分を分解除去し、脱脂体の全表面にセラミ’７り粉末の
みが付着している状態にした。セラミック粉末の被膜の
厚さは約Ｌ＋＋ｎで・、セラミック粉末は成形体表面に
かなりしっかり付着していた。
第１図を参照すると、このような成形体（脱脂体）１を
窒化珪素製密閉容器２の中の窒化珪素製支持台３上に置
いた。成形体（脱脂体）１の全表面はセラミック粉末４
で被覆されている。この状態で、窒素ガス加圧雰囲気下
（１０ａｔｍ程度）、１８００℃の温度で５時間焼成を
行なった。焼成体表面のセラミック粉末はダイヤモンド
ヤスリで研摩することによって簡単に除去された。
窒化珪素製密閉容器２の中の窒化珪素製支持台３上に置
いた。成形体（脱脂体）１の全表面はセラミック粉末４
で被覆されている。この状態で、窒素ガス加圧雰囲気下
（１０ａｔｍ程度）、１８００℃の温度で５時間焼成を
行なった。焼成体表面のセラミック粉末はダイヤモンド
ヤスリで研摩することによって簡単に除去された。
こうして得られた焼成体を実体顕微鏡および走査型電子
顕微鏡で観察すると共にＸ線分析および密度測定を行な
った。その結果、内部欠陥がなく、表面粗度の良好な焼
成体が得られていることが確認された。また、密度は３
．２２ｇ／ｃＪであった。
顕微鏡で観察すると共にＸ線分析および密度測定を行な
った。その結果、内部欠陥がなく、表面粗度の良好な焼
成体が得られていることが確認された。また、密度は３
．２２ｇ／ｃＪであった。
以上の実施例は、窒化珪素の焼成について述べたが、炭
化珪素その他の材料の焼成においても本発明が有用であ
ることはいうまでもない。
化珪素その他の材料の焼成においても本発明が有用であ
ることはいうまでもない。
（発明の効果）
従来の詰め粉による方法では、欠は又は変形等の問題が
あり、特に複雑形状のセラミック部品の製造が困難であ
ったが、本発明によりセラミック粉末をゴム液等と混合
し、成形体表面に被覆することにより、複雑な形状のセ
ラミ’７り部品においても、欠けや変形等の問題がなく
、焼成時の雰囲気を制御して焼成することが可能となり
、密度低下や表面肌荒れを抑制し、強固な信頼性の高い
焼成体を得ることができる。
あり、特に複雑形状のセラミック部品の製造が困難であ
ったが、本発明によりセラミック粉末をゴム液等と混合
し、成形体表面に被覆することにより、複雑な形状のセ
ラミ’７り部品においても、欠けや変形等の問題がなく
、焼成時の雰囲気を制御して焼成することが可能となり
、密度低下や表面肌荒れを抑制し、強固な信頼性の高い
焼成体を得ることができる。
第１図は本発明の実施例におけるターボチャージ用ロー
タの焼成の様子を示す模式断面図である。 ■・・・セラミック粉末成形脱脂体、 ２・・・容器、
３・・・支持台、 ４・・・セラミック粉末被膜。
タの焼成の様子を示す模式断面図である。 ■・・・セラミック粉末成形脱脂体、 ２・・・容器、
３・・・支持台、 ４・・・セラミック粉末被膜。
Claims (1)
- １、セラミック粉末とゴム、樹脂等の高分子物質と有機
溶剤とからなる混合液を用意し、焼成すべきセラミック
粉末成形体をその混合液に浸漬して該成形体の表面を混
合液中のセラミック粉末で被覆し、そして該成形体を焼
成することを特徴とするセラミック成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60009172A JPS61168572A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | セラミックス焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60009172A JPS61168572A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | セラミックス焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168572A true JPS61168572A (ja) | 1986-07-30 |
Family
ID=11713163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60009172A Pending JPS61168572A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | セラミックス焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61168572A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10163068A (ja) * | 1996-12-04 | 1998-06-19 | Rohm Co Ltd | 積層セラミックコンデンサアレイ及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939774A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | セラミック焼結体の製造方法 |
| JPS5939776A (ja) * | 1982-08-28 | 1984-03-05 | 日本碍子株式会社 | セラミツクスの強化方法 |
-
1985
- 1985-01-23 JP JP60009172A patent/JPS61168572A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939774A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | セラミック焼結体の製造方法 |
| JPS5939776A (ja) * | 1982-08-28 | 1984-03-05 | 日本碍子株式会社 | セラミツクスの強化方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10163068A (ja) * | 1996-12-04 | 1998-06-19 | Rohm Co Ltd | 積層セラミックコンデンサアレイ及びその製造方法 |
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