JPS61210101A - 焼結用原料組成物及び焼結体製造方法 - Google Patents
焼結用原料組成物及び焼結体製造方法Info
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- JPS61210101A JPS61210101A JP60160037A JP16003785A JPS61210101A JP S61210101 A JPS61210101 A JP S61210101A JP 60160037 A JP60160037 A JP 60160037A JP 16003785 A JP16003785 A JP 16003785A JP S61210101 A JPS61210101 A JP S61210101A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/052—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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〕
本発明は焼結体の原料となる粉末を含む組成物及び該組
成物を使用する焼結体製造方法に関する。
成物を使用する焼結体製造方法に関する。
金属粉末を焼結して希望の形状の焼結体を得る従来の方
法は二種類に大別される。その−は古くから実施されて
いるもので、粉末原料を加圧成形してから焼結する方法
である。その二は比較的新しい技術で、主原料の微粒子
の他に結合剤を含む熱可塑性の原料組成物を成形してか
ら結合剤を除去し、その後焼結する方法である。この種
の方法は、例えば米国特許第２．９３９，１９９号、第
４，１９７，１１８号、第４．４０４．１６６号ならび
に第４，４４５，９３６号及びカナダ特許第１．１７７
．２９０号に記載されている。この種の方法で焼結性を
良くして焼結密度を高めるためには、熱可塑性結合剤と
混合して原料組成物にする主原料が粒径約４μｍ程度の
微粒子であることが必要とされている。原料組成物を成
形し、結合剤を除去してから周知の方法で焼結すること
によって引張強度及び伸びが高い焼結体が得られる。然
し、前記のような微粒子は、粉末原料の加圧成形体を焼
結するという古くからの方法で使用する比較的大径の粒
子と比較すると非常に高価である。従って微粒子を使用
する原料組成物と同様に成形性と焼結性が良好で、粗粒
子を使用する加圧成形体焼結用原料と同程度に低コスト
の焼結用原料の開発が望まれている。然し、現在までの
技術では熱可塑性結合剤を使う前記の方法に粗粒材料を
使うことはできない。
法は二種類に大別される。その−は古くから実施されて
いるもので、粉末原料を加圧成形してから焼結する方法
である。その二は比較的新しい技術で、主原料の微粒子
の他に結合剤を含む熱可塑性の原料組成物を成形してか
ら結合剤を除去し、その後焼結する方法である。この種
の方法は、例えば米国特許第２．９３９，１９９号、第
４，１９７，１１８号、第４．４０４．１６６号ならび
に第４，４４５，９３６号及びカナダ特許第１．１７７
．２９０号に記載されている。この種の方法で焼結性を
良くして焼結密度を高めるためには、熱可塑性結合剤と
混合して原料組成物にする主原料が粒径約４μｍ程度の
微粒子であることが必要とされている。原料組成物を成
形し、結合剤を除去してから周知の方法で焼結すること
によって引張強度及び伸びが高い焼結体が得られる。然
し、前記のような微粒子は、粉末原料の加圧成形体を焼
結するという古くからの方法で使用する比較的大径の粒
子と比較すると非常に高価である。従って微粒子を使用
する原料組成物と同様に成形性と焼結性が良好で、粗粒
子を使用する加圧成形体焼結用原料と同程度に低コスト
の焼結用原料の開発が望まれている。然し、現在までの
技術では熱可塑性結合剤を使う前記の方法に粗粒材料を
使うことはできない。
前述の熱可塑性原料組成物は、焼結前の成形段階では一
般の熱可塑性材料と同様に挙動し、成形後に結合剤の除
去が容易であシ、しかも、通常の焼結条件で焼結すると
高密度セ細孔が不連続な焼結□−となることが要求され
る。一般的に言えば、焼結体の伸び等の機械的特性は類
以組成の一造物の特性の９０１以上でなければなら遅い
。従来の方法では、このような要求を満たすために、焼
結現象に関与する各化学成分の拡散距離の約２５％セラ
オックス及び粉末冶金の分野で普及している粒度分布の
考えを利用して、原料の粒度を不均一にして比較的大径
の粒子間の間隙を小径の粒子が埋めるようＫすることに
よって□未焼結原料の密度を高めることが試みられてい
る。セラミックス及び粉末冶金の分野ではこの方法によ
って焼結体の物性向上を達成しているが、実際に成功し
ているのは焼結時に作用する力が粒子の表面自由エネル
ギーによる力だけの場合である。
般の熱可塑性材料と同様に挙動し、成形後に結合剤の除
去が容易であシ、しかも、通常の焼結条件で焼結すると
高密度セ細孔が不連続な焼結□−となることが要求され
る。一般的に言えば、焼結体の伸び等の機械的特性は類
以組成の一造物の特性の９０１以上でなければなら遅い
。従来の方法では、このような要求を満たすために、焼
結現象に関与する各化学成分の拡散距離の約２５％セラ
オックス及び粉末冶金の分野で普及している粒度分布の
考えを利用して、原料の粒度を不均一にして比較的大径
の粒子間の間隙を小径の粒子が埋めるようＫすることに
よって□未焼結原料の密度を高めることが試みられてい
る。セラミックス及び粉末冶金の分野ではこの方法によ
って焼結体の物性向上を達成しているが、実際に成功し
ているのは焼結時に作用する力が粒子の表面自由エネル
ギーによる力だけの場合である。
粉末原料を加圧成形してから焼結する粉末冶金において
は、密度を高める作用をする力は粉末の粒牛を機械的に
砕いて粉末相を全体的に圧縮する力であって、この場合
の焼結の効果は単に粒子同士の融着に過ぎない・その理
由は、一般的な粉末冶金法では粒径が大きいので粒子間
の拡散距離が粒径よりはるかに短くなるためである。そ
のため、粒子同士の融着は起きても密度は殆ど高まらな
い。
は、密度を高める作用をする力は粉末の粒牛を機械的に
砕いて粉末相を全体的に圧縮する力であって、この場合
の焼結の効果は単に粒子同士の融着に過ぎない・その理
由は、一般的な粉末冶金法では粒径が大きいので粒子間
の拡散距離が粒径よりはるかに短くなるためである。そ
のため、粒子同士の融着は起きても密度は殆ど高まらな
い。
即ち、二粒子間で物質の交換が生じて各粒子の中心が互
いに近付くという現象は殆ど起こらない。
いに近付くという現象は殆ど起こらない。
必ずしも限定はしないが、特に金属のように拡散性が強
い物質の粉末で粒径が拡散距離の２５チ程度の物を原料
にする場合には、焼結時に粒子の表面自由エネルギーに
よる固体拡散が起こシ、その結果焼結体の物性が向上す
る。この技術は前記の米国及びカナダ特許で代表される
ように周知であり、即に企業化されている。然し、粉末
を加圧成形して焼結する粉末冶金法で使う比較的粗い粉
末と比較すると、粒径が非常に小さく粒度分布範囲も非
常に狭い粉末の一定重量当たりのコストが極めて高いこ
とがこの技術の欠点である。微粒金属粉末として現在使
用されている物は平均粒径が約４μｍで、粒径が５μｍ
を越える粒子や２μｍ未満の粒子を殆ど含まない。全粒
子が同一粒径であることが理想的で、この理想状態から
の偏差が大きくなるに従って焼結体の密度及び機械的特
性が低下し、伸びも引張強度も低下することになる。
い物質の粉末で粒径が拡散距離の２５チ程度の物を原料
にする場合には、焼結時に粒子の表面自由エネルギーに
よる固体拡散が起こシ、その結果焼結体の物性が向上す
る。この技術は前記の米国及びカナダ特許で代表される
ように周知であり、即に企業化されている。然し、粉末
を加圧成形して焼結する粉末冶金法で使う比較的粗い粉
末と比較すると、粒径が非常に小さく粒度分布範囲も非
常に狭い粉末の一定重量当たりのコストが極めて高いこ
とがこの技術の欠点である。微粒金属粉末として現在使
用されている物は平均粒径が約４μｍで、粒径が５μｍ
を越える粒子や２μｍ未満の粒子を殆ど含まない。全粒
子が同一粒径であることが理想的で、この理想状態から
の偏差が大きくなるに従って焼結体の密度及び機械的特
性が低下し、伸びも引張強度も低下することになる。
従って、全粒子の粒径が４μｍ±５０チ以内であること
が好ましいとされている。
が好ましいとされている。
焼結用主原料の粉末の他に結合剤を含む前述の原料組成
物において、微粒粉末が高価なことが用途の制限等の原
因になっている。本発明はこの種の焼結用原料組成物と
して比較的安価で、しかも焼結体の物性は良好になる物
を提供することを目的とする。
物において、微粒粉末が高価なことが用途の制限等の原
因になっている。本発明はこの種の焼結用原料組成物と
して比較的安価で、しかも焼結体の物性は良好になる物
を提供することを目的とする。
本発明者は、成る点に配慮することによって、微粒子を
主成分とする原料組成物にかなシの量の比較的大径の粒
子を加えて組成物全体のコストを大幅に低減することが
、原料組成物自体の物性や焼結体の特性の低下を殆ど伴
わずに可能であることを見出して本発明を完成した。
主成分とする原料組成物にかなシの量の比較的大径の粒
子を加えて組成物全体のコストを大幅に低減することが
、原料組成物自体の物性や焼結体の特性の低下を殆ど伴
わずに可能であることを見出して本発明を完成した。
本発明による焼結用原料組成物は、体積で一定量の焼結
可能な元素、合金又は化合物の微粒子、体積で一定量の
前記微粒子に融着可能な物質の比較的大径の粒子及び一
定量の結合剤の混合物であって、比較的大径の粒子が粒
子の機械的変形を起こすことなく最密充填状態にある時
の各粒子間の間隙の全体積より前記微粒子と結合剤の合
計体積が大きいことを特徴とする。
可能な元素、合金又は化合物の微粒子、体積で一定量の
前記微粒子に融着可能な物質の比較的大径の粒子及び一
定量の結合剤の混合物であって、比較的大径の粒子が粒
子の機械的変形を起こすことなく最密充填状態にある時
の各粒子間の間隙の全体積より前記微粒子と結合剤の合
計体積が大きいことを特徴とする。
本発明における微粒子とは次の如く定義される物である
。単位体積当たりの濃度をＣ１時間（ｔ）＝Ｏの時の濃
度Ｃｆ： ｃｏｖ拡散方向への拡散距離をｘ１ｘ＝Ｑの
時の濃度Ｃｔｌ−Ｃ３、拡散係数をり、拡散に関するフ
ィック（Ｆｉｃｋ ）の第二方法の一般が約０．５以下
になる粒子。濃度Ｃは、ある点において拡散中の物質の
単位体積当たシの量である。
。単位体積当たりの濃度をＣ１時間（ｔ）＝Ｏの時の濃
度Ｃｆ： ｃｏｖ拡散方向への拡散距離をｘ１ｘ＝Ｑの
時の濃度Ｃｔｌ−Ｃ３、拡散係数をり、拡散に関するフ
ィック（Ｆｉｃｋ ）の第二方法の一般が約０．５以下
になる粒子。濃度Ｃは、ある点において拡散中の物質の
単位体積当たシの量である。
このように定義されるり粒子に該当する粒子の最大直径
は、一般的に約１０μｍ以下である。このことは、焼結
中に拡散が起きる段階では微粒子の全粒子が拡散に関与
することを意味する。一方、大径の粒子は、その物質の
焼結中の拡散距離より大きい直径の粒子と定義できる。
は、一般的に約１０μｍ以下である。このことは、焼結
中に拡散が起きる段階では微粒子の全粒子が拡散に関与
することを意味する。一方、大径の粒子は、その物質の
焼結中の拡散距離より大きい直径の粒子と定義できる。
このことは、拡散が起きる段階でも大径の粒子は拡散に
関与できないことを意味する。従って、大径の粒子は微
粒子のように相互に拡散して合体することはなく、単に
相互に融着する傾向を示す。
関与できないことを意味する。従って、大径の粒子は微
粒子のように相互に拡散して合体することはなく、単に
相互に融着する傾向を示す。
本発明の原料組成物を得るためには大径の粒子を微粒子
に分散させるが、その際、大径の粒子が各々分離して（
即ち、大径の粒子同士が接触しないで）、結合剤を含む
微粒子の連続相で囲まれるようにする。なお、微粒子は
粒径がほぼ均一な物である。本発明の原料組成物は微粒
子だけを使う従来の原料組成物と同様に成形可能であり
、結合剤の除去後に焼結することによって高密度で引張
強度、伸び等の特性が勝れた焼結体が得られる。
に分散させるが、その際、大径の粒子が各々分離して（
即ち、大径の粒子同士が接触しないで）、結合剤を含む
微粒子の連続相で囲まれるようにする。なお、微粒子は
粒径がほぼ均一な物である。本発明の原料組成物は微粒
子だけを使う従来の原料組成物と同様に成形可能であり
、結合剤の除去後に焼結することによって高密度で引張
強度、伸び等の特性が勝れた焼結体が得られる。
この焼結体の特性は微粒子だけを使う原料組成物から得
られる焼結体の特性と同等である。
られる焼結体の特性と同等である。
粒径が小さくなるに従って、粒子と結合剤の界面エネル
ギーに由来する全自由エネルギー（単位体積当たり）は
増大する。粒径が小さくなるに従って原料組成物が含有
可能な粒子の量（容量）は減少し、その度合は前記の全
自由エネルギーの値によって定まる。微粒子だけを用い
る場合、粒径の実際的下限界は、原料組成物中の粒子量
が約４５容量チに止まるような粒径になる。その場合は
結合剤が原料組成物の５５チを占めることになる、。
ギーに由来する全自由エネルギー（単位体積当たり）は
増大する。粒径が小さくなるに従って原料組成物が含有
可能な粒子の量（容量）は減少し、その度合は前記の全
自由エネルギーの値によって定まる。微粒子だけを用い
る場合、粒径の実際的下限界は、原料組成物中の粒子量
が約４５容量チに止まるような粒径になる。その場合は
結合剤が原料組成物の５５チを占めることになる、。
前記の如く拡散距離より粒子直径が大きい大径粒子を微
粒子と結合剤の系に分散させることによって原料組成物
のコストを低減することができる。
粒子と結合剤の系に分散させることによって原料組成物
のコストを低減することができる。
本発明者は、可能最大限の容量の微粒子を含有する原料
組成物に大径粒子を導入して微粒子の約６０容１％以下
、好ましくは約５０容量％を同容量の大径粒子で置き換
え、その際大径粒子同士の接触が実質的には起きないよ
うにすれば、大径粒子を含んだ組成物が結合剤除去及び
焼結の観点からは大径粒子を含まない時と殆ど変り無い
挙動をすることを見出した。その組成物から得た焼結体
は、引張強度と伸びにおいて微粒子だけを使った組成物
から得た同形の焼結体と殆ど同等である。
組成物に大径粒子を導入して微粒子の約６０容１％以下
、好ましくは約５０容量％を同容量の大径粒子で置き換
え、その際大径粒子同士の接触が実質的には起きないよ
うにすれば、大径粒子を含んだ組成物が結合剤除去及び
焼結の観点からは大径粒子を含まない時と殆ど変り無い
挙動をすることを見出した。その組成物から得た焼結体
は、引張強度と伸びにおいて微粒子だけを使った組成物
から得た同形の焼結体と殆ど同等である。
本発明で用いる微粒子は、成形して焼結できる物であれ
ば、いかなる元素、合金あるいは化合物でも良い。各種
金属、ある種のセラミックス及び大部分のサーメットが
有用な材料に含まれる。微粒子は球形粒子又はなるべく
球に近い形の粒子であることが好ましい。何れにしても
ここで用いる微粒子自体は公知の物である。
ば、いかなる元素、合金あるいは化合物でも良い。各種
金属、ある種のセラミックス及び大部分のサーメットが
有用な材料に含まれる。微粒子は球形粒子又はなるべく
球に近い形の粒子であることが好ましい。何れにしても
ここで用いる微粒子自体は公知の物である。
大径の粒子としては、微粒子と同物質の粒子を使用する
か、あるいは、焼結過程での大径粒子又は微粒子の化学
的変化によって微粒子と大径粒子が同物質になるように
粒子材質を選定するのが普通である。焼結過程で微粒子
と大径粒子の両者が化学的に変化して第三の物質になる
ようにすることもできる。
か、あるいは、焼結過程での大径粒子又は微粒子の化学
的変化によって微粒子と大径粒子が同物質になるように
粒子材質を選定するのが普通である。焼結過程で微粒子
と大径粒子の両者が化学的に変化して第三の物質になる
ようにすることもできる。
焼結が終った時には微粒子と大径の粒子が同一物質にな
っていることが好ましいが、その時点でも両者が異なっ
た物質である場合も本発明の範囲に含まれる。
っていることが好ましいが、その時点でも両者が異なっ
た物質である場合も本発明の範囲に含まれる。
本発明で用いる結合剤は単一成分の物であっても、融点
の異なる二極類以上の混合物であっても□良い。何れに
しても公知の結合剤を利用するのであり、例えば前記の
米国及びカナダ特許に記載の物を用いる。結晶性の結合
剤の使用が好ましい。
の異なる二極類以上の混合物であっても□良い。何れに
しても公知の結合剤を利用するのであり、例えば前記の
米国及びカナダ特許に記載の物を用いる。結晶性の結合
剤の使用が好ましい。
作用
本発明の原料組成物を成形して結合剤を除去した後に焼
結する際、組成物中の大径粒子はあたかもバウンドケー
キ中の干しブドウのように挙動し、一方微粒子相はパウ
ンドケーキの基体部のように焼結中に体積が減縮する。
結する際、組成物中の大径粒子はあたかもバウンドケー
キ中の干しブドウのように挙動し、一方微粒子相はパウ
ンドケーキの基体部のように焼結中に体積が減縮する。
焼結中に大径粒子と微粒子の界面に作用す、る力によっ
て被焼結相がその界面でゆがみ、微粒子相は体積を減じ
るが大径粒子の寸度は変化しない。そのため、大径粒子
は収縮する微粒子相に引かれて移動するに過ぎない。
て被焼結相がその界面でゆがみ、微粒子相は体積を減じ
るが大径粒子の寸度は変化しない。そのため、大径粒子
は収縮する微粒子相に引かれて移動するに過ぎない。
従って、系全体としての収縮の様子は微粒子だけを使っ
た場合と実質的に変５ない。本発明の原料組成物では体
積で約５０％を大径粒子が占め、残シの約５０チを微粒
子と結合剤が占めることが好ましい。微粒子の割合をも
つと多くすることは可能であるが、原料組成物のコスト
を高くする。ことになる。従って、不都合を生じない限
シ大径粒子の割合を多くすることが望ましい。大径粒子
は微粒子よりかなシ安価であるから、大径粒子を含む系
は微粒子だけを使う系と比較して大幅なコスト低減にな
り、しかも焼結体の機械的特性は殆ど低下しない。大径
粒子としては一３２５メツシュの粒子、即ち最大粒径が
４４μｍで平均粒径が約３０μｍの粒子が好ましい。
た場合と実質的に変５ない。本発明の原料組成物では体
積で約５０％を大径粒子が占め、残シの約５０チを微粒
子と結合剤が占めることが好ましい。微粒子の割合をも
つと多くすることは可能であるが、原料組成物のコスト
を高くする。ことになる。従って、不都合を生じない限
シ大径粒子の割合を多くすることが望ましい。大径粒子
は微粒子よりかなシ安価であるから、大径粒子を含む系
は微粒子だけを使う系と比較して大幅なコスト低減にな
り、しかも焼結体の機械的特性は殆ど低下しない。大径
粒子としては一３２５メツシュの粒子、即ち最大粒径が
４４μｍで平均粒径が約３０μｍの粒子が好ましい。
本発明の原料組成物は、微粒子、結合剤及び大径の粒子
を適切に定めた割合で混合することによって得られる。
を適切に定めた割合で混合することによって得られる。
粉状の混合物を結合剤の融点以上の温度まで加熱して、
例えばシグマプレードミキサーを使って全体が均質にな
るまで混合する。混合物を冷却して固化させた後、砕い
て粒状にするが、又はペレットにして成形機等に供給し
易い形にする。
例えばシグマプレードミキサーを使って全体が均質にな
るまで混合する。混合物を冷却して固化させた後、砕い
て粒状にするが、又はペレットにして成形機等に供給し
易い形にする。
以下実施例について本発明を更に説明するが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない０ 実施例１ 微粒子として、平均粒径が４−７μｍで比表面積が０．
３４ｍ＝７ｔのほぼ球形のニッケル粒子（Ｉｎｃ。
これらの実施例に限定されるものではない０ 実施例１ 微粒子として、平均粒径が４−７μｍで比表面積が０．
３４ｍ＝７ｔのほぼ球形のニッケル粒子（Ｉｎｃ。
１２３ニツケル粉末）を使用した。このニッケル微粒子
３１５２を一３２５メツシュでほぼ球形のニッケル粒子
３１５Ｆ及び結合剤３５．２ｆと混合した。この場合の
結合剤は、融点約１５０’ｃのボＬＪ７’ロビレン７．
Ｏｆ、融点約８５℃のカルナウバろう３．５ｆ及び融点
約５０℃のパラフィン２４．７ｆの組み合わせであった
。容量的１５００ｔの実験室用Ｈｏｂａｒｔ型ミキサを
使って、混合物を１７０’Ｃで更に混合してポリプロピ
レンを完全に混入させた。その後温度を１５０℃まで下
げて更に３０分間混合ｔａけだ。その結果均質で適当な
粘匿のプラスチゾルを得たので、それ？ミキサから取り
出して１時間放冷して結合剤を固化させた。固化した組
成物をプラスチック用粉砕機で砕いて粒状にした。
３１５２を一３２５メツシュでほぼ球形のニッケル粒子
３１５Ｆ及び結合剤３５．２ｆと混合した。この場合の
結合剤は、融点約１５０’ｃのボＬＪ７’ロビレン７．
Ｏｆ、融点約８５℃のカルナウバろう３．５ｆ及び融点
約５０℃のパラフィン２４．７ｆの組み合わせであった
。容量的１５００ｔの実験室用Ｈｏｂａｒｔ型ミキサを
使って、混合物を１７０’Ｃで更に混合してポリプロピ
レンを完全に混入させた。その後温度を１５０℃まで下
げて更に３０分間混合ｔａけだ。その結果均質で適当な
粘匿のプラスチゾルを得たので、それ？ミキサから取り
出して１時間放冷して結合剤を固化させた。固化した組
成物をプラスチック用粉砕機で砕いて粒状にした。
実施例２
微粒子として、平均粒径が４−６μｍでほぼ球形の鉄粒
子を使用した。この微粒子２７８．１９ｆを一３２５メ
ツシュの鉄粒子２７８．１９ｆ及び実施例１の場合と同
じ結合剤と混合し、実施例１の場合と全く同じ手順で加
熱混合してプラスチゾルとし、それを放冷して固化させ
た後枠いて小粒状にした。
子を使用した。この微粒子２７８．１９ｆを一３２５メ
ツシュの鉄粒子２７８．１９ｆ及び実施例１の場合と同
じ結合剤と混合し、実施例１の場合と全く同じ手順で加
熱混合してプラスチゾルとし、それを放冷して固化させ
た後枠いて小粒状にした。
以上の説明から判るように、本発明は熱可塑性結合剤を
使う焼結用原料組成物の大幅なコスト低減を焼結体の機
械的特性を犠牲にすることなく達成した。本発明の原料
組成物では、大径の粒子が約５０％の場合には結合剤の
量を微粒子だけを使う場合の約匙にすることが可能であ
シ、その結果、組成物の成形後に除去しなければならな
い量が減少する。また、結合剤量が少くなるために成形
後の結合剤除去工程に要する時間が短くなり、結局、焼
結体製造のための全所要時間が短縮することになる。従
って、微粒子の使用量削減による原料組成物のコスト低
減のみならず、その原料組成物を使う焼結体１造作業の
コスト低減も達成される。
使う焼結用原料組成物の大幅なコスト低減を焼結体の機
械的特性を犠牲にすることなく達成した。本発明の原料
組成物では、大径の粒子が約５０％の場合には結合剤の
量を微粒子だけを使う場合の約匙にすることが可能であ
シ、その結果、組成物の成形後に除去しなければならな
い量が減少する。また、結合剤量が少くなるために成形
後の結合剤除去工程に要する時間が短くなり、結局、焼
結体製造のための全所要時間が短縮することになる。従
って、微粒子の使用量削減による原料組成物のコスト低
減のみならず、その原料組成物を使う焼結体１造作業の
コスト低減も達成される。
Claims (10)
- （１）体積で一定量の焼結可能な元素、合金又は化合物
の微粒子、体積で一定量の前記微粒子に融着可能な物質
の比較的大径の粒子及び一定量の結合剤の混合物であつ
て、前記比較的大径の粒子が粒子の機械的変形を起こす
ことなく最密充填状態にある時の各粒子間の間隙の全体
積より前記微粒子と前記結合剤の合計体積が大きいこと
を特徴とする焼結用原料組成物。 - （２）前記微粒子と前記結合剤を合わせると前記混合物
の少くとも４０容量％になり、前記比較的大径の粒子は
６０容量％以下である特許請求の範囲第１項に記載の焼
結用原料組成物。 - （３）前記微粒子と前記結合剤を合わせると前記混合物
の約５０容量％になり、前記比較的大径の粒子は約５０
容量％である特許請求の範囲第１項に記載の焼結用原料
組成物。 - （４）前記微粒子は拡散距離が粒子直径より大きい物で
あり、前記比較的大径の粒子は拡散距離が粒子直径より
短い物である特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項
に記載の焼結用原料組成物。 - （５）前記微粒子が直径約１０μｍ以下の粒子である特
許請求の範囲第１項から第４項までの何れかに記載の焼
結用原料組成物。 - （６）前記比較的大径の粒子が直径約１０μｍ以上の粒
子である特許請求の範囲第４項又は第５項に記載の焼結
用原料組成物。 - （７）前記微粒子と前記比較的大径の粒子が化学的には
同一物質である特許請求の範囲第１項から第６項までの
何れかに記載の焼結用原料組成物。 - （８）前記微粒子が化学的に二種類以上の物質の粒子の
混合物である特許請求の範囲第１項、第６項又は第７項
に記載の焼結用原料組成物。 - （９）体積で一定量の焼結可能な元素、合金又は化合物
の微粒子、体積で一定量の前記微粒子に融着可能な物質
の比較的大径の粒子及び一定量の結合剤の混合物であつ
て、前記比較的大径の粒子が粒子の機械的変形を起こす
ことなく最密充填状態にある時の各粒子間の間隙の全体
積より前記微粒子と前記結合剤の合計体積が大きい原料
組成物を希望の形状に成形する工程、成形体から一定量
の結合剤を除去する工程、及び結合剤を除去した成形体
を焼結して前記比較的大径の粒子を前記微粒子に融着さ
せるとともに前記微粒子の各粒子を相互に拡散させる工
程を含むことを特徴とする焼結体製造方法。 - （１０）前記微粒子と前記結合剤を合わせると前記混合
物の少くとも４０容量％になり、前記比較的大径の粒子
は前記混合物の６０容量％以下である特許請求の範囲第
９項に記載の焼結体製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US711265 | 1985-03-13 | ||
| US06/711,265 US4602953A (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Particulate material feedstock, use of said feedstock and product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210101A true JPS61210101A (ja) | 1986-09-18 |
| JPH0442441B2 JPH0442441B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=24857382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60160037A Granted JPS61210101A (ja) | 1985-03-13 | 1985-07-19 | 焼結用原料組成物及び焼結体製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4602953A (ja) |
| EP (1) | EP0194664B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61210101A (ja) |
| DE (1) | DE3680363D1 (ja) |
| IL (1) | IL78132A0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012023201A (ja) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Toyota Motor Corp | 熱電変換材料の製造方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4742861A (en) * | 1985-04-15 | 1988-05-10 | Itzhak Shoher | Method and material for dental structures |
| JPH0745683B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1995-05-17 | 川崎製鉄株式会社 | 圧縮性および均質性に優れる複合鋼粉 |
| JPH0686608B2 (ja) * | 1987-12-14 | 1994-11-02 | 川崎製鉄株式会社 | 金属粉末射出成形による鉄焼結体の製造方法 |
| US4927458A (en) * | 1988-09-01 | 1990-05-22 | United Technologies Corporation | Method for improving the toughness of brittle materials fabricated by powder metallurgy techniques |
| JPH0692603B2 (ja) * | 1989-10-17 | 1994-11-16 | 住友金属鉱山株式会社 | 金属焼結体製造用金属粉末及びこれを用いた金属焼結体製品の製造方法 |
| US5336091A (en) * | 1991-12-02 | 1994-08-09 | Itzhak Shoher | Moldable dental material and method |
| US5234343A (en) * | 1991-12-02 | 1993-08-10 | Itzhak Shoher | Moldable dental material and method |
| DE4242854C2 (de) * | 1992-12-18 | 1994-12-01 | Mtu Muenchen Gmbh | Pulvermischung und Verfahren zur Herstellung eines pulvermetallurgischen Bauteils |
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| US6376585B1 (en) * | 2000-06-26 | 2002-04-23 | Apex Advanced Technologies, Llc | Binder system and method for particulate material with debind rate control additive |
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| DK1933892T3 (da) | 2005-09-09 | 2013-03-25 | Agnovos Healthcare Llc | Sammensat knoglegrafterstatningscement og artikler fremstillet deraf |
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| JPS5046507A (ja) * | 1973-01-15 | 1975-04-25 | ||
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| US4404166A (en) * | 1981-01-22 | 1983-09-13 | Witec Cayman Patents, Limited | Method for removing binder from a green body |
| US4415528A (en) * | 1981-03-20 | 1983-11-15 | Witec Cayman Patents, Limited | Method of forming shaped metal alloy parts from metal or compound particles of the metal alloy components and compositions |
-
1985
- 1985-03-13 US US06/711,265 patent/US4602953A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-07-19 JP JP60160037A patent/JPS61210101A/ja active Granted
-
1986
- 1986-03-12 EP EP86103287A patent/EP0194664B1/en not_active Expired
- 1986-03-12 DE DE8686103287T patent/DE3680363D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-03-13 IL IL78132A patent/IL78132A0/xx unknown
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0194664A2 (en) | 1986-09-17 |
| EP0194664A3 (en) | 1988-01-07 |
| JPH0442441B2 (ja) | 1992-07-13 |
| DE3680363D1 (de) | 1991-08-29 |
| EP0194664B1 (en) | 1991-07-24 |
| IL78132A0 (en) | 1986-07-31 |
| US4602953A (en) | 1986-07-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |