JPS61182902A - Manufacture of ceramics product - Google Patents

Manufacture of ceramics product

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JPS61182902A
JPS61182902A JP2610985A JP2610985A JPS61182902A JP S61182902 A JPS61182902 A JP S61182902A JP 2610985 A JP2610985 A JP 2610985A JP 2610985 A JP2610985 A JP 2610985A JP S61182902 A JPS61182902 A JP S61182902A
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JP
Japan
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electrode
ceramic
mold electrode
mold
ceramic layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2610985A
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Japanese (ja)
Inventor
博 篠原
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS61182902A publication Critical patent/JPS61182902A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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ス製品の製造方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a method for manufacturing ceramic products.

本発明は例えば、中空部を有する薄肉のセラミックス製
品等を製造する際に利用することができる。
The present invention can be utilized, for example, when manufacturing thin-walled ceramic products having hollow parts.

[従来の技術] セラミックス製品の製造方法としては、ラバープレス法
、ホットプレス法等で成形体を形成し、その成形体を焼
成する製造方法が提供されているが、中空部を有する薄
肉のセラミックス製品等を製造するのは困難であった。
[Prior Art] As a manufacturing method for ceramic products, there has been proposed a manufacturing method in which a molded body is formed by a rubber press method, a hot press method, etc., and the molded body is fired. It was difficult to manufacture products.

そこで近時本出願人は、界面活性剤により電荷を付与し
たセラミックス粉末を含む溶液に型電極を浸漬し、該型
電極に直流電圧を印加することにより、型電極の表面に
セラミックス粉末を′R着してセラミックス層を形成す
る第一の工程と、該セラミックス層を電着した型電極を
加熱することにより、該型電極を溶融等でセラミックス
層から分離すると共に、該セラミックス層を焼成する第
二の工程とからなる製造方法を開発した(本出願時では
未公知)。
Therefore, the present applicant has recently developed ceramic powder on the surface of the mold electrode by immersing the mold electrode in a solution containing ceramic powder charged with a surfactant and applying a DC voltage to the mold electrode. a first step of electrodepositing the ceramic layer to form a ceramic layer; heating the mold electrode on which the ceramic layer is electrodeposited to separate the mold electrode from the ceramic layer by melting or the like; and a second step of firing the ceramic layer. We have developed a manufacturing method consisting of two steps (unknown at the time of this application).

[発明が解決しようとする1/!1題点〕前記した製造
方法では、中空部を有する薄肉のセラミックス製品等を
簡単に製造することができる。しかしながら、この製造
方法では、通常、金属から作製した型電極を用いている
ため、電着の際に、型電極から金属イオンが溶液中に溶
出し易い。そのため金属イオンが核どなるなどして溶液
中のセラミックス粉末が凝集する問題点があった。
[The invention tries to solve 1/! [Problem 1] According to the manufacturing method described above, thin-walled ceramic products having a hollow portion can be easily manufactured. However, since this manufacturing method usually uses a mold electrode made of metal, metal ions are likely to be eluted from the mold electrode into the solution during electrodeposition. Therefore, there was a problem in that the metal ions became nucleated and the ceramic powder in the solution agglomerated.

又ヒラミックス粉末と共に金属イオンが型電極に付着す
る等してセラミックス層に金属イオンが含まれ、そのた
め焼成したセラミックス製品の焼成強度が低下するとい
った問題点があった。
In addition, metal ions are included in the ceramic layer due to adhesion of metal ions to the mold electrode along with the Hiramix powder, resulting in a problem in that the firing strength of the fired ceramic product is reduced.

本発明は以上のような問題点を解決するものであり、型
電極から金属イオンが溶出することを防止し、セラミッ
クス粉末の凝集、セラミックス製品の焼成強度の低下を
抑え得る製造方法を提供するにある。
The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a manufacturing method that can prevent metal ions from eluting from the mold electrode, suppress agglomeration of ceramic powder, and reduce the firing strength of ceramic products. be.

本発明の製造方法は、電荷を付与されたセラミックス粉
末を含む溶液に、炭素質材料を導l!基材とした一定表
面形状を有する型電極を浸漬し、該型N極に直流電圧を
印加することにより、該型電極の表面にセラミックス粉
末を電着してセラミックス層を形成する第一の工程と、 型電極の央脱又は燃焼等で、該セラミックス層を型電極
から分離し、該セラミックス層を焼成する第二の工程と
からなることを特徴とするものである。
In the manufacturing method of the present invention, a carbonaceous material is introduced into a solution containing charged ceramic powder! A first step of immersing a mold electrode having a certain surface shape as a base material and applying a DC voltage to the mold N pole to electrodeposit ceramic powder on the surface of the mold electrode to form a ceramic layer. and a second step of separating the ceramic layer from the mold electrode by central removal or combustion of the mold electrode, and firing the ceramic layer.

第一の工程では、電荷を付与されたセラミックス粉末を
含む溶液に、炭素質材料を導電基材とした一定表面形状
を有する型電極を浸漬し、該型電極に直流電圧を印加す
る。この工程は、一般に溶液に型電極と相手方電極とを
浸漬し、両電極間に通電することにより行なわれる。前
記のように直流電圧を印加した結果、電荷を付与された
セラミックスの粉末の粒子は、溶液内を泳動し、型電極
の表面に堆積し、これにより型電極の表面にセラミック
ス層が形成される。セラミックス層の厚みは、セラミッ
クス製品の種類によって異なるが、一般に0.2〜2.
0ミリメートル程度とする。
In the first step, a mold electrode having a constant surface shape and made of a carbonaceous material as a conductive base material is immersed in a solution containing charged ceramic powder, and a DC voltage is applied to the mold electrode. This step is generally carried out by immersing the mold electrode and the other electrode in a solution and applying electricity between the two electrodes. As a result of applying a DC voltage as described above, the charged ceramic powder particles migrate in the solution and are deposited on the surface of the mold electrode, thereby forming a ceramic layer on the surface of the mold electrode. . The thickness of the ceramic layer varies depending on the type of ceramic product, but is generally 0.2 to 2.
It should be approximately 0 mm.

セラミックス粉末に電荷を付与するに当たっては、溶液
内にセラミックス粉末と界面活性剤とを添加することに
より行なうことができる。界面活性剤としては、アニオ
ン界面活性剤、カチオン界面活性剤を用いることができ
る。これらの界面活性剤の他にノニオン界面活性剤を加
えてもよい。界面活性剤としては、例えば、花王石#i
!(株)製エマールTD、第1工業製品(株)製アモー
ゲンに1ノイゲンET(II録商標)等を用いることが
できる。
Electric charge can be imparted to the ceramic powder by adding the ceramic powder and a surfactant to the solution. As the surfactant, anionic surfactants and cationic surfactants can be used. In addition to these surfactants, nonionic surfactants may be added. As a surfactant, for example, Kaoite #i
! Emar TD manufactured by Co., Ltd., Amogen manufactured by Daiichi Kogyo Seishin Co., Ltd., 1 Neugen ET (II registered trademark), etc. can be used.

溶液内にセラミックス粉末と、アニオン界面活性剤とを
添加した場合には、セラミックス粉末の粒子にはマイ太
スの電荷が付与されるため、直流電圧を印加すると該セ
ラミックス粉末の粒子は陽極に向かう。故にこの場合に
は型電極を陽極にする。
When ceramic powder and an anionic surfactant are added to the solution, the particles of the ceramic powder are given a large electric charge, so when a DC voltage is applied, the particles of the ceramic powder move toward the anode. . Therefore, in this case, the mold electrode is used as an anode.

又溶液内にセラミックス粉末とカチオン界面活性剤とを
添加した場合には、カチオン界面活性剤によってセラミ
ックス粉末の粒子はプラスの電荷を帯びるため、該粒子
は陰極に向かう。故にこの場合には前記型電極を陰極に
する。なおセラミック粉末の粒子に界面活性剤が付着す
ると、界面活性剤の作用により該セラミック粉末粒子を
溶液中で分散させ易くなる。
Furthermore, when ceramic powder and a cationic surfactant are added to the solution, the particles of the ceramic powder are positively charged by the cationic surfactant, so that the particles move toward the cathode. Therefore, in this case, the type electrode is used as a cathode. Note that when a surfactant is attached to the ceramic powder particles, the ceramic powder particles can be easily dispersed in the solution due to the action of the surfactant.

セラミックス粉末としては通常用いられる酸化物系、窒
化物系、炭化物系等を用いることができる。例えば窒化
珪素、炭化珪素、炭化チタン、窒化アルミニウム、酸化
アルミニウム、マグネシア、シリカ等を用いることがで
きる。セラミックス粉末の平均粒径の大きさは、一般的
には0.05μ〜50μとすることができ、特に1μ前
後がよい。
As the ceramic powder, commonly used oxide-based, nitride-based, carbide-based, etc. can be used. For example, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, aluminum nitride, aluminum oxide, magnesia, silica, etc. can be used. The average particle size of the ceramic powder can generally be from 0.05μ to 50μ, preferably around 1μ.

セラミックス粉末の懸垂の度合を高め得るからである。This is because the degree of suspension of the ceramic powder can be increased.

溶液内にはセラミックス粉末や界面活性剤と共に焼結助
剤を添加するとよい。焼結助剤としr ハ、A l t
 03 、MGO,Yt 03(7)他SiO2、La
Ox、Ce2O3、CaO等を用イルコとができる。特
に1〜50%程度が好ましい。例えば、窒化珪素のセラ
ミックス製品を製造する場合には、焼結助剤としては△
l 1Y、MOlBeの酸化物等を1〜30%を用いる
It is preferable to add a sintering aid to the solution together with ceramic powder and a surfactant. As a sintering aid
03, MGO, Yt 03(7) and others SiO2, La
Ox, Ce2O3, CaO, etc. can be used to produce irco. In particular, about 1 to 50% is preferable. For example, when manufacturing silicon nitride ceramic products, △
1 to 30% of 1Y, MOIBe oxide, etc. is used.

本発明を特色づける型電極は、炭素質材料を導電基材と
した一定表面形状を有する電極である。
The type electrode that characterizes the present invention is an electrode that uses a carbonaceous material as a conductive base material and has a constant surface shape.

代表的な炭素質材料としては黒鉛があげられる。Graphite is a typical carbonaceous material.

この場合には人造黒鉛、天然黒鉛ともに用いることがで
きる。
In this case, both artificial graphite and natural graphite can be used.

又炭素質材料としては、導電性をもつカーボン繊維及び
カーボン粉末の少な(とも一種を用いることができる。
Further, as the carbonaceous material, at least one of carbon fiber and carbon powder having conductivity can be used.

この場合には、カーボン11組及びカーボン粉末の少な
くとも一種と樹脂とを混合した材料例えばCFRPで型
電極を構成することができる。この場合、カーボン繊維
は、径が0.1〜30μ程度のものがよい。又、カーボ
ン粉末は、径が0.01〜5μ程度のものがよい。CF
RPで型電極を構成した場合には、型電極が強化される
ので、型電極の抜脱の際の損傷を抑えることができ、よ
って同じ型電極を抜脱して何度も使用することができる
。なお、抜脱を容易にする意味では、炭素m雑の配向方
向と型電極の抜脱方向を一致させておくことも好ましい
。前記した樹脂は熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を用いる
ことができる。
In this case, the mold electrode can be made of a material such as CFRP, which is a mixture of resin and at least one type of carbon 11 and carbon powder. In this case, the carbon fiber preferably has a diameter of about 0.1 to 30 μm. Further, the carbon powder preferably has a diameter of about 0.01 to 5 μm. C.F.
When the mold electrode is made of RP, the mold electrode is strengthened, so damage when removing the mold electrode can be suppressed, and the same mold electrode can be removed and used many times. . In order to facilitate removal, it is also preferable to match the orientation direction of the carbon m miscellaneous with the removal direction of the mold electrode. As the resin mentioned above, a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used.

熱可塑性樹脂を用いた場合には、型電極を加熱すれば、
該樹脂が可塑化するので例えば液状となるので型電極と
セラミックス層との分離が容易である。故に、抜脱が事
実上不可能な逆テーパ、複雑な形状の場合に好適する。
When using thermoplastic resin, heating the mold electrode will result in
As the resin is plasticized, it becomes, for example, liquid, so that it is easy to separate the mold electrode and the ceramic layer. Therefore, it is suitable for cases with a reverse taper and a complicated shape that are virtually impossible to remove.

なお、カーボン繊維やカーボン粉末の大きさや割合は、
型電極が必要とする導電率、製造するセラミックス製品
の種類などに応じて適宜設定する。
The size and proportion of carbon fiber and carbon powder are
It is set appropriately depending on the conductivity required by the mold electrode, the type of ceramic product to be manufactured, etc.

型電極は、製造するセラミックス製品の形状に応じて種
々設定された表面形状を有する。例えば、型電極は円錐
状、円錐台状、シート状、円柱状、角錘台状、角柱状等
にすることができる。型電極には、後述する実施例で例
示したように、テーパ部を形成しておくことが好ましい
。又、型電極のテーパ部の表面を円滑にしておくこと、
予め分割した複数個の電極体で型電極を構成しておくこ
とも好ましい。このようにすれば炭素質材料が潤滑性に
富むことと併せて、型電極の抜脱が容易となる。また、
型電極の形状は、場合によっては第2図に示す例の形状
とすることができる。第2図に示す場合には、型電極3
0は、互いに矢印X方向へ分離可能な二個で構成されて
おり、この型電極30の面30a及び面30bに型電極
保持部7を設ければ、両面が開口する筒状のセラミック
ス層を形成できる。
The mold electrode has a surface shape that is variously set depending on the shape of the ceramic product to be manufactured. For example, the type electrode can be shaped like a cone, a truncated cone, a sheet, a cylinder, a truncated pyramid, a prism, or the like. It is preferable to form a tapered portion in the mold electrode, as exemplified in the examples described later. Also, keep the surface of the tapered part of the mold electrode smooth;
It is also preferable to configure the mold electrode with a plurality of electrode bodies that are divided in advance. In this way, the carbonaceous material has high lubricity and the mold electrode can be easily removed. Also,
The shape of the mold electrode may be the shape of the example shown in FIG. 2 depending on the case. In the case shown in FIG. 2, the type electrode 3
0 is composed of two pieces that can be separated from each other in the direction of the arrow X. If the mold electrode holder 7 is provided on the surface 30a and the surface 30b of this mold electrode 30, a cylindrical ceramic layer with openings on both sides can be formed. Can be formed.

型電極は中実状でも中空状でもよい。中空状としたとき
には、それだけ型電極全体の電気抵抗値を下げることが
可能となり、又第二の工程で型電極を燃焼させる場合、
それだけ燃焼させる量が減るため、燃焼を容易ならしめ
うる。
The mold electrode may be solid or hollow. When the mold electrode is made hollow, it becomes possible to lower the electric resistance value of the entire mold electrode, and when the mold electrode is burned in the second step,
Since the amount to be burned is reduced accordingly, combustion can be made easier.

場合によっては型電極は、ワックスなどの非導電性材料
を主材とした本体と、該本体の表面に設【プられた炭素
質材料から形成した導電部とで構成してもよい。この場
合には、セラミックス層が電着された型電極を、ワック
ス溶融温度以上に加熱すれば、該本体を溶融して容易に
排出させうる。
In some cases, the mold electrode may be composed of a main body mainly made of a non-conductive material such as wax, and a conductive part formed from a carbonaceous material provided on the surface of the main body. In this case, by heating the mold electrode with the ceramic layer electrodeposited above the wax melting temperature, the main body can be melted and easily discharged.

第一の工程では溶液を貯溜する槽の種類、溶液の種類や
温度、溶液の濃度、電流密度、相手方電極等は、必要に
応じて種々設定する。例えば、電圧としては、40〜4
00Vを用いることができる。ことに5o〜200Vが
良い。前記したCFRPで型電極を構成した場合には、
電圧は50〜200Vとすることができる。電着時間は
一般1〜10分が適当である。型電極の相手方電極は導
電性がある部材であれば何でもよい。例えば溶液を貯溜
する槽を、相手方電極として用いてもよい。
In the first step, the type of tank for storing the solution, the type and temperature of the solution, the concentration of the solution, the current density, the other electrode, etc. are variously set as necessary. For example, the voltage is 40 to 4
00V can be used. Particularly good is 5o~200V. When the mold electrode is made of the above-mentioned CFRP,
The voltage can be 50-200V. Generally, a suitable electrodeposition time is 1 to 10 minutes. The counterpart electrode of the mold electrode may be any material as long as it is electrically conductive. For example, a tank that stores a solution may be used as the other electrode.

この場合には電着したセラミックス層の肉厚をより均一
とすることができる。
In this case, the thickness of the electrodeposited ceramic layer can be made more uniform.

セラミックス粉末や界面活性剤等を添加する溶液は、通
常、水を用いるが、この水にイソプロピルアルコール、
メタノール、エタノール、ブタノールを溶かしても良い
。溶液中でセラミックス粉末が占る濃度は2〜15重量
%程度がよい。その理由は液の分散均一性及び成形体の
肉厚均一性を得る上で有利だからである。
Water is usually used as a solution to add ceramic powder, surfactant, etc., but this water is mixed with isopropyl alcohol,
Methanol, ethanol, and butanol may also be dissolved. The concentration of ceramic powder in the solution is preferably about 2 to 15% by weight. The reason for this is that it is advantageous in obtaining uniformity in liquid dispersion and uniformity in wall thickness of the molded body.

第二の工程では、セラミックス層を型電極から分離し、
該セラミックス層を焼成する工程である。
In the second step, the ceramic layer is separated from the mold electrode,
This is a step of firing the ceramic layer.

ここで代表的な分離手段としては、型電極の抜脱、型電
極の燃焼、型電極の破壊又はこれらの組合わせ等があげ
られる。
Typical separation means include removal of the mold electrode, burning of the mold electrode, destruction of the mold electrode, or a combination thereof.

前記したように型電極にテーパ部を設けておけば、テー
パ部の傾斜により、セラミックス層から型電極を1友脱
する作業は容易となる。又型電極のテーパ部の表面を円
滑にしたり、複数個の電極体で型電極を構成した場合に
は、抜脱は更に容易となる。なお、1友脱は例えば次の
ように行ない得る。
If the mold electrode is provided with a tapered portion as described above, the work of removing the mold electrode from the ceramic layer becomes easy due to the inclination of the taper portion. Further, if the surface of the tapered part of the mold electrode is made smooth or if the mold electrode is composed of a plurality of electrode bodies, removal becomes easier. Note that one-friend withdrawal can be carried out, for example, as follows.

例えば、セラミックス層の外表面に対応するキャビティ
をもつ型を設け、この型のキャビティに、セラミックス
層を付着した型電極をセットし、そして型電極のみを静
かに移動させてセラミックス層から1友脱することがで
きる。型電極を燃焼させるにあたっては、例えば、型電
極に予め形成されていた中空部、あるいは後工程でドリ
ルなどで形成した凹部や孔部に燃焼バーナや酸素ガス供
給ノズル等を装入し、酸素ガスを供給しつつ該燃焼バー
ナ等によって型電極を燃焼させる手段を探ることができ
る。なお、型電極を形成する炭素質材料の燃焼は、セラ
ミックス層の焼成と共に行なってもよい。
For example, a mold with a cavity corresponding to the outer surface of the ceramic layer is prepared, a mold electrode with a ceramic layer attached is set in the cavity of this mold, and only the mold electrode is gently moved to remove one layer from the ceramic layer. can do. To burn the mold electrode, for example, a combustion burner or an oxygen gas supply nozzle is inserted into a hollow part previously formed in the mold electrode, or into a recess or hole formed with a drill or the like in a later process, and the oxygen gas is supplied to the mold electrode. It is possible to explore means of burning the mold electrode using the combustion burner or the like while supplying the . Incidentally, the carbonaceous material forming the mold electrode may be burned together with the firing of the ceramic layer.

セラミックス層の焼成温度はセラミックス粉末の種類、
セラミックス層の厚みなどによって種々異なるが、通常
1600〜2000℃程度が良い。
The firing temperature of the ceramic layer depends on the type of ceramic powder,
Although it varies depending on the thickness of the ceramic layer, etc., it is usually about 1600 to 2000°C.

特に1600〜1800’C程度が良い。加熱時間は1
〜10時間がよい。例えばセラミックス粉末として窒化
珪素を用いた場合には、一般に1600℃以上で2〜5
時間加熱して行なう。昇温速度は0.5℃/分〜3℃/
分程度がよい。昇温は、段階的に行なってもよいし連続
的に行なってもよい。
In particular, about 1600 to 1800'C is good. Heating time is 1
~10 hours is good. For example, when silicon nitride is used as a ceramic powder, generally 2 to 5
Heat it for some time. The temperature increase rate is 0.5℃/min to 3℃/
About a minute is good. The temperature may be raised stepwise or continuously.

本発明の製造方法で得られたセラミックス製品は、具体
的にはエンジンのシリンダーライナー、セラミックIC
パッケージシート、一端が開口するカップ状の容器、又
両端がUl[コする筒状の容器等に利用することができ
る。
Specifically, the ceramic products obtained by the manufacturing method of the present invention are used for engine cylinder liners, ceramic ICs, etc.
It can be used for package sheets, cup-shaped containers with one end open, and cylindrical containers with both ends coated with Ul.

[発明の効果] 本発明の製造方法は、炭素質材料を導電塞材とした型電
極を用いることを特徴とする。そのため本発明の製造方
法によれば、型電極から金属イオンが溶出することを防
ぐことができる。そのため従来生じていた金属イオンが
核となって溶液中のセラミックス粉末が凝集することを
抑えることができる。又、セラミックス層に金属イオン
が付着することも抑えIIJるので、該セラミックス層
を焼成した際の強度低下も抑えることができる。
[Effects of the Invention] The manufacturing method of the present invention is characterized by using a molded electrode in which a carbonaceous material is used as a conductive filler. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to prevent metal ions from eluting from the mold electrode. Therefore, it is possible to suppress the agglomeration of the ceramic powder in the solution caused by the metal ions that have conventionally been generated as nuclei. Furthermore, since metal ions are prevented from adhering to the ceramic layer, a decrease in strength when the ceramic layer is fired can also be suppressed.

[実施例] 本例は、容器状をなす薄肉のセラミックス製品を製造す
る場合である。
[Example] In this example, a container-shaped thin ceramic product is manufactured.

先ず窒化珪素粉末50g、アルミナ粉末3g、マグネシ
ア粉末3g、イツトリア粉末3g、イソプロピルアルコ
ール20CG、アニオン界面活性剤1qを、槽1内の水
1000ccに添加した。
First, 50 g of silicon nitride powder, 3 g of alumina powder, 3 g of magnesia powder, 3 g of ittria powder, 20 CG of isopropyl alcohol, and 1 q of anionic surfactant were added to 1000 cc of water in tank 1.

そして、その水を1党拌し、これにより−F記セラミッ
クス粉末が分散された溶液2を調整する。この場合、前
記した窒化珪素粉末の平均粒径は0.1〜2.5μ、ア
ルミナ粉末の平均粒径は0.1〜2.0μ、マグネシア
粉末の平均粒径は0.1〜2.0μとした。又アニオン
界面活性剤として具体的には苗土石鹸〈株)製エマール
下D(商品名)を用いた。溶液2の撹拌はモーター撹拌
で行なった。
Then, the water is stirred to prepare a solution 2 in which the -F ceramic powder is dispersed. In this case, the average particle size of the silicon nitride powder is 0.1 to 2.5μ, the average particle size of the alumina powder is 0.1 to 2.0μ, and the average particle size of the magnesia powder is 0.1 to 2.0μ. And so. Moreover, specifically, Emar Shita D (trade name) manufactured by Naedo Soap Co., Ltd. was used as an anionic surfactant. Stirring of solution 2 was performed by motor stirring.

そしてこの溶液2の中に、テーパ部31を有する成形体
の形状をなした型電極3を浸漬すると共に、電極板4を
浸漬した。なお、7は型電極保持部である。この型電極
保持部7にはセラミックス層が付着しない方が好ましい
。本例では型電極3は炭素質材料としての黒鉛で構成さ
れており、その形状は図示したように下部3aから上部
3bにかけて順次幅広となるテーパ部31を有する円錐
台状である。この状態で型電極3を陽極とじ電極板4を
陰極として両極間に885により直流電圧を印加した。
Then, in this solution 2, a molded electrode 3 having the shape of a molded body having a tapered portion 31 was immersed, and at the same time, the electrode plate 4 was immersed. In addition, 7 is a mold electrode holding part. It is preferable that no ceramic layer adhere to this type electrode holding portion 7. In this example, the mold electrode 3 is made of graphite as a carbonaceous material, and has a truncated conical shape having a tapered portion 31 that gradually becomes wider from the lower part 3a to the upper part 3b, as shown in the figure. In this state, the mold electrode 3 was set as the anode, and the electrode plate 4 was set as the cathode, and a DC voltage was applied between the two electrodes using a voltage 885.

この場合、直流電圧は70Vとし約10分間印加した。In this case, the DC voltage was 70V and was applied for about 10 minutes.

このように直流電圧を印加した結果、型電極3全体の表
面にセラミックス粉末の粒子が電着して堆積し、セラミ
ックス層6が形成された。セラミックス層6の厚みは0
.5〜2ミリメートルとした。この実施例では、溶液2
中でのセラミックス粉末の凝集は特に発見されなかった
As a result of applying a DC voltage in this manner, ceramic powder particles were electrodeposited and deposited on the entire surface of the mold electrode 3, and a ceramic layer 6 was formed. The thickness of the ceramic layer 6 is 0
.. It was set to 5 to 2 mm. In this example, solution 2
No particular agglomeration of ceramic powder was found inside.

次に型電極3を溶液2から取り出し、型電極3を約10
0℃で30分間乾燥して水分を除去した。
Next, take out the mold electrode 3 from the solution 2, and remove the mold electrode 3 from the solution 2.
The moisture was removed by drying at 0° C. for 30 minutes.

次に型電極3をセラミックス層6から抜脱して型電極3
とセラミックス層6とを分離した。抜脱は具体的には、
適当な振動、又は型電極3やセラ土 ミックス層6の自lによって抜脱した。分離後セラミッ
クス層6を熱処理炉により窒素雰囲気中で1600〜1
800℃で3〜4時間加熱し、以て焼成を行ない、容器
状のセラミックス製品を形成した。1m速度は1℃/分
〜1.5℃/分とした。
Next, the mold electrode 3 is removed from the ceramic layer 6 and the mold electrode 3 is removed from the ceramic layer 6.
and ceramic layer 6 were separated. Specifically, withdrawal is
It was removed by appropriate vibration or by the vibration of the mold electrode 3 or the ceramic clay mix layer 6. After separation, the ceramic layer 6 is heated to 1600-1 in a nitrogen atmosphere in a heat treatment furnace.
The mixture was heated at 800° C. for 3 to 4 hours to perform firing, thereby forming a container-shaped ceramic product. The 1 m speed was 1°C/min to 1.5°C/min.

上記した実施例にしたがって試験片を形成した。Test specimens were formed according to the examples described above.

試験片の大きさは厚み5ミリメートル、長さ30ミリメ
ートル、幅2ミリメートルとした。そしてこの試験片の
3点曲げ強度を調べた。3点曲げ強度は、具体的にはJ
 l5−R−1601rファインセラミックスの曲げ強
さ試験方法」によって行なった。試験の結果、3点曲げ
強度は75 ka/ mn2であった。
The size of the test piece was 5 mm thick, 30 mm long, and 2 mm wide. The three-point bending strength of this test piece was then examined. Specifically, the three-point bending strength is J
15-R-1601r Fine Ceramics Bending Strength Test Method". As a result of the test, the three-point bending strength was 75 ka/mn2.

[比較例] 比較例として、「e、 Zn、pbで形成した型電極を
用い、前記した実施例と同様にセラミックス層を形成し
た。この比較例では、通電開始後2〜2.5時間でセラ
ミックス粉末が溶液中で凝集した。凝集したセラミック
ス粉末を分析した結果Fe、Zn、Pb等が溶液中に溶
出していた事が判明した。例えば、Feで形成した型電
極の場合70ボルト×2時間の条件で通電したときには
、溶液中でFeが0.02〜0.05%溶出していた。
[Comparative Example] As a comparative example, a ceramic layer was formed in the same manner as in the above-described example using a type electrode made of e, Zn, and pb. Ceramic powder agglomerated in the solution. Analysis of the agglomerated ceramic powder revealed that Fe, Zn, Pb, etc. were eluted into the solution. For example, in the case of a type electrode made of Fe, 70 volts x 2 hours When electricity was applied under these conditions, 0.02 to 0.05% of Fe was eluted in the solution.

そのため第一の工程でセラミックス粉末が槽1の底部に
凝集した。これは強力な撹拌によっても完全には再分散
しなかった。
Therefore, the ceramic powder aggregated at the bottom of the tank 1 in the first step. This was not completely redispersed even with vigorous stirring.

又比較例としてZnで形成した型電極を用いて実施例で
示したような大きさの試験片(Jfみ5ミリメートル、
長さ30ミリメートル、幅5ミリメートル)を形成した
。そしてこの試験片の3点曲げ強度を調べた。この場合
3点曲げ強度は65kO/lllR13であり、上記し
た黒鉛製の型電極を用いた実施例に比して低かった。こ
れはZnイオンが溶出したため、セラミックス層の中に
残存し、残存したまま焼結されたことに起因すると考え
られる。
As a comparative example, a test piece of the size shown in the example (Jf 5 mm,
30 mm in length and 5 mm in width). The three-point bending strength of this test piece was then examined. In this case, the three-point bending strength was 65 kO/llllR13, which was lower than the example using the graphite type electrode described above. This is considered to be because the Zn ions were eluted and remained in the ceramic layer, and were sintered while remaining.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示したものであり、黒鉛製
の型電極にセラミックス粉末を電着している状態を示す
断面図である。第2図は異なる型電極を使用して電着し
ている状態を示す断面図である。 1・・・[2・・・溶液 3.30・・・復電4f!4・・・電極板5・・・電源
      6・・・セラミックス層特許出願人   
トヨタ自動車株式会社代理人    弁理士 大川 宏 同     弁理士 藤谷 修 同     弁理士 丸山明夫
FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and is a sectional view showing a state in which ceramic powder is electrodeposited on a graphite mold electrode. FIG. 2 is a cross-sectional view showing electrodeposition using different types of electrodes. 1... [2... Solution 3.30... Power restoration 4f! 4... Electrode plate 5... Power supply 6... Ceramic layer patent applicant
Toyota Motor Corporation Representative Patent Attorney Hirodo Okawa Patent Attorney Shudo Fujitani Patent Attorney Akio Maruyama

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電荷を付与されたセラミックス粉末を含む溶液に
、炭素質材料を導電基材とした一定表面形状を有する型
電極を浸漬し、該型電極に直流電圧を印加することによ
り、型電極の表面にセラミックス粉末を電着してセラミ
ックス層を形成する第一の工程と、 型電極の抜脱又は燃焼等で、該セラミックス層を型電極
から分離し、該セラミックス層を焼成する第二の工程と
からなることを特徴とするセラミックス製品の製造方法
(1) A mold electrode with a constant surface shape made of a carbonaceous material as a conductive base material is immersed in a solution containing charged ceramic powder, and a DC voltage is applied to the mold electrode. A first step of electrodepositing ceramic powder on the surface to form a ceramic layer, and a second step of separating the ceramic layer from the mold electrode by removing or burning the mold electrode and firing the ceramic layer. A method for producing a ceramic product, comprising:
(2)型電極は、黒鉛を導電基材として形成されている
特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
The manufacturing method according to claim 1, wherein the (2) type electrode is formed using graphite as a conductive base material.
(3)型電極は、カーボン繊維及びカーボン粉末の少な
くとも一種と樹脂とを混合した材料を導電基材として形
成されている特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
(3) The manufacturing method according to claim 1, wherein the type electrode is formed using a conductive base material that is a mixture of at least one of carbon fiber and carbon powder and a resin.
(4)型電極は、抜脱のためのテーパ部を有する特許請
求の範囲第1項記載の製造方法。
(4) The manufacturing method according to claim 1, wherein the type electrode has a tapered portion for removal.
(5)セラミックス粉末は、窒化珪素、炭化珪素、炭化
チタン、窒化アルミニウム、アルミナ、マグネシア、シ
リカの一種又は二種以上であり、界面活性剤により電荷
が付与されており、セラミックス製品は、薄肉の容器状
をなす特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
(5) Ceramic powder is one or more of silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, aluminum nitride, alumina, magnesia, and silica, and is charged with a surfactant. The manufacturing method according to claim 1, which is shaped like a container.
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