JPS61217208A - セラミツクスの製造方法 - Google Patents
セラミツクスの製造方法Info
- Publication number
- JPS61217208A JPS61217208A JP5979485A JP5979485A JPS61217208A JP S61217208 A JPS61217208 A JP S61217208A JP 5979485 A JP5979485 A JP 5979485A JP 5979485 A JP5979485 A JP 5979485A JP S61217208 A JPS61217208 A JP S61217208A
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- Japan
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- molding
- ceramics
- mold
- porous
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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。
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の新しい製法に関する。
セラミックス原料に水、非水系溶媒、結合剤、解こう剤
、可塑剤、界面活性剤などの成形剤や成形助剤を添加混
練して調製した坏土、もしくはねり土、または顆粒など
のセラミックス原料を多孔質型中に充填して振動させな
がら、または振動なしで低荷重下でセラミックス製品を
成形して製造する方法に関するもので、泥漿鋳込み法よ
りも成形品の水分含有量少なく、均質でしかも乾式プレ
ス法よりも成形品密度の高く複雑形状のセラミックスを
精度よく極めて短時間で安価に成形して、ち密なセラミ
ックスを製造するにある。
、可塑剤、界面活性剤などの成形剤や成形助剤を添加混
練して調製した坏土、もしくはねり土、または顆粒など
のセラミックス原料を多孔質型中に充填して振動させな
がら、または振動なしで低荷重下でセラミックス製品を
成形して製造する方法に関するもので、泥漿鋳込み法よ
りも成形品の水分含有量少なく、均質でしかも乾式プレ
ス法よりも成形品密度の高く複雑形状のセラミックスを
精度よく極めて短時間で安価に成形して、ち密なセラミ
ックスを製造するにある。
セラミックス原料から製品を製造するにけ原料調合→成
形→焼結の工程を経て製造されているのが一般的である
。その中で、現在工業的に利用されているセラミックス
の成形法は原料の種類、製品の形状や寸法などによって
さまざ１であり、プレス成形法、鋳込み成形法、押し出
し成形法、静水圧成形法、射出成形法、ドクターブレー
ド法などがある。さらにそれらの改良方法として、乾式
または半乾式坏土を用いて金型プレス成形法に振動を加
味した方法や泥漿鋳込み法に振動と加圧鋳込みを加味し
た方法も行なわれているが、これらのいずれの方法も一
長一短があり、複雑形状のセラミックスを精度よくしか
も均質に高密度に短時間で安価に製造する方法はない。
形→焼結の工程を経て製造されているのが一般的である
。その中で、現在工業的に利用されているセラミックス
の成形法は原料の種類、製品の形状や寸法などによって
さまざ１であり、プレス成形法、鋳込み成形法、押し出
し成形法、静水圧成形法、射出成形法、ドクターブレー
ド法などがある。さらにそれらの改良方法として、乾式
または半乾式坏土を用いて金型プレス成形法に振動を加
味した方法や泥漿鋳込み法に振動と加圧鋳込みを加味し
た方法も行なわれているが、これらのいずれの方法も一
長一短があり、複雑形状のセラミックスを精度よくしか
も均質に高密度に短時間で安価に製造する方法はない。
そのため、金型ブレス成形法と静水圧成形法を主体とす
る高圧を用いた成形法で成形した後に、または成形品を
素焼き後に、切削などの機械加工をして荒形状のものを
作り、さらに焼成後に研削、ラッピングして最終製品を
製造する場合が一般的であり、多工程、長時間を要し、
製造コストも極めて高価につくわけである。したがって
、均質、高密度で精度のよい複雑形状のセラミックスを
短時間に成形できれば、素焼きや機械加工の工程を省略
でき、さらに集じんも′不要で製造コストが安価になる
ために、これらの成形方法の確立が望１れている。
る高圧を用いた成形法で成形した後に、または成形品を
素焼き後に、切削などの機械加工をして荒形状のものを
作り、さらに焼成後に研削、ラッピングして最終製品を
製造する場合が一般的であり、多工程、長時間を要し、
製造コストも極めて高価につくわけである。したがって
、均質、高密度で精度のよい複雑形状のセラミックスを
短時間に成形できれば、素焼きや機械加工の工程を省略
でき、さらに集じんも′不要で製造コストが安価になる
ために、これらの成形方法の確立が望１れている。
本発明はこのような事情に鑑みてな式れたものであり、
本発明のセラミックスの製造法は通常行なわれている方
法で坏土、ねり土、顆粒状などに調製されたセラミック
ス原料を多孔質型中に光填して振動でせながら、徒たけ
振動なしで低荷重を加え、調製された原料を流動させ、
成形時に成形剤を含んだ過多の水や非水系溶媒を多孔質
型で吸収させることによって、成形品の密度が均一でし
かも従来の金型プレス法よりも高く、静水圧成形法に近
い密度のセラミックスを得ることができるものである。
本発明のセラミックスの製造法は通常行なわれている方
法で坏土、ねり土、顆粒状などに調製されたセラミック
ス原料を多孔質型中に光填して振動でせながら、徒たけ
振動なしで低荷重を加え、調製された原料を流動させ、
成形時に成形剤を含んだ過多の水や非水系溶媒を多孔質
型で吸収させることによって、成形品の密度が均一でし
かも従来の金型プレス法よりも高く、静水圧成形法に近
い密度のセラミックスを得ることができるものである。
本発明の方法では成形圧を金型プレス法の数十分の一以
下にすることが可能であるため、従来の成形法では作成
できなかった高密度で均一な高強度の複雑形状のセラミ
ックスを精度よ＜、シかも極めて短時間に成形製造する
ことに成功したものであり、焼成収縮が比較的少なく、
肉厚品も成形でき、射出成形法のような脱バインダ一工
程も不要で安価にセラミックスを製造することを特徴と
するものである。
下にすることが可能であるため、従来の成形法では作成
できなかった高密度で均一な高強度の複雑形状のセラミ
ックスを精度よ＜、シかも極めて短時間に成形製造する
ことに成功したものであり、焼成収縮が比較的少なく、
肉厚品も成形でき、射出成形法のような脱バインダ一工
程も不要で安価にセラミックスを製造することを特徴と
するものである。
セラミックス原料はアルミナ、マグネンアなどの酸化物
系、炭化珪素、窒化珪素などの非酸化物系のすべてのセ
ラミックス原料を用うることかでき、原料の形状も球状
や繊維状々ど種種の形状、粒度のものを用うることがで
きる。またセラミックスと金属よりなるサーメットやＦ
ＲＭ組成の原料が金属原料を用うることかできる。
系、炭化珪素、窒化珪素などの非酸化物系のすべてのセ
ラミックス原料を用うることかでき、原料の形状も球状
や繊維状々ど種種の形状、粒度のものを用うることがで
きる。またセラミックスと金属よりなるサーメットやＦ
ＲＭ組成の原料が金属原料を用うることかできる。
調製されたセラミックス原料中の水分や非水系溶媒の含
有割合は原料の種類、粒度、形状々らびに成形助剤の添
加によって異なるが、泥漿鋳込み法や固形鋳込み法のよ
うな泥漿状態では多すぎて不法は適用できない。ｉた、
静水圧成形法や乾式金型プレス法のように溶媒量が少々
すぎるとセラミックス粒子の流動が不十分であり不都合
である。
有割合は原料の種類、粒度、形状々らびに成形助剤の添
加によって異なるが、泥漿鋳込み法や固形鋳込み法のよ
うな泥漿状態では多すぎて不法は適用できない。ｉた、
静水圧成形法や乾式金型プレス法のように溶媒量が少々
すぎるとセラミックス粒子の流動が不十分であり不都合
である。
したがって、粒子が流動しやすい半乾式プレス法から振
動鋳込法の間の範囲が望ましい。
動鋳込法の間の範囲が望ましい。
成形用型としての多孔質型は成形時に調製されたセラミ
ックス原料中の過多の溶媒を吸収するためのものであり
、振動と荷重に耐えて使用中に摩耗しない材質のものが
よい。したがって、黒鉛、炭化珪素、アルミナ彦どから
なる多孔質のセラミックス型、丑たは、アルミニウムな
どの金属粉末を用いて作成した多孔質金属型、筐たは多
孔質樹脂型やセラミックスと樹脂からなる多孔質の複合
型のいずれを用いてもよいが、従来の石膏型では精度、
強度ならびにＰＨ対応性がやや不十分であり、黒鉛型が
機械ならびに放電加工や脱型のしやすさ、面の精度が良
好であるために好都合である。
ックス原料中の過多の溶媒を吸収するためのものであり
、振動と荷重に耐えて使用中に摩耗しない材質のものが
よい。したがって、黒鉛、炭化珪素、アルミナ彦どから
なる多孔質のセラミックス型、丑たは、アルミニウムな
どの金属粉末を用いて作成した多孔質金属型、筐たは多
孔質樹脂型やセラミックスと樹脂からなる多孔質の複合
型のいずれを用いてもよいが、従来の石膏型では精度、
強度ならびにＰＨ対応性がやや不十分であり、黒鉛型が
機械ならびに放電加工や脱型のしやすさ、面の精度が良
好であるために好都合である。
これらいずれの多孔質型も、従来のプレス法の金型のよ
うな焼き入れ加工は不要である。
うな焼き入れ加工は不要である。
この多孔質型はその気孔率、形状ならびに調製されたセ
ラミックス原料中の溶媒含有量によって異なるが、１個
の多孔質型で１０個程度のセラミックス製品を連続的に
成形できる。なお、多孔質型を、または成形装置全体を
減圧状態にすれば、型に吸収された溶媒が除去きれ、こ
の多孔質型は連続使用できるため量産に十分に耐えるこ
とができるし、溶媒や成形剤などを回収することができ
る利点がある。
ラミックス原料中の溶媒含有量によって異なるが、１個
の多孔質型で１０個程度のセラミックス製品を連続的に
成形できる。なお、多孔質型を、または成形装置全体を
減圧状態にすれば、型に吸収された溶媒が除去きれ、こ
の多孔質型は連続使用できるため量産に十分に耐えるこ
とができるし、溶媒や成形剤などを回収することができ
る利点がある。
成形圧力はセラミックス原料の種類、形状、添加溶媒量
などによって異なるが、金型プレス成形法よりもかなり
低くてよく、数１０分の工程度で同法による成形品と同
程度以上の高密度の均一な成形体が容易に得られ、静水
圧成形法による成形品に近い物性値のものが得られる。
などによって異なるが、金型プレス成形法よりもかなり
低くてよく、数１０分の工程度で同法による成形品と同
程度以上の高密度の均一な成形体が容易に得られ、静水
圧成形法による成形品に近い物性値のものが得られる。
このため、従来の成形法では作成できなかった肉厚のあ
る複雑形状のセラミックスを製造できるわけである。
る複雑形状のセラミックスを製造できるわけである。
成形時に振動を加えて加圧して成形すればいっそう低圧
力で均一に成形できるが、振動を加味せずに加圧するだ
けでも薄板状や単純形状のセラミックスは容易に成形で
きる。しかし、振動を加味した場合に比してやや高い成
形圧が必要である。
力で均一に成形できるが、振動を加味せずに加圧するだ
けでも薄板状や単純形状のセラミックスは容易に成形で
きる。しかし、振動を加味した場合に比してやや高い成
形圧が必要である。
振動は市販の振動モーター、圧縮空気振動器、電磁振動
器、超音波振動器などの各種振動装置のいずれを使用し
て加味してもよい。
器、超音波振動器などの各種振動装置のいずれを使用し
て加味してもよい。
つぎに本発明の実施例を示す。
高強度アルミナセラミックスについての実際の実施例お
よび物理的性質との関係について下表に示す。アルミナ
微粉（純度９α８％以上、平均粒径０４μｍ）に、バイ
ンダーとして２φポリビニルアルコール（成形剤）とポ
リオキンエチレンアルコールエーテル（湿潤剤）の１３
：２の混合溶液を５〜２３重量％添加混線後、本発明の
方法で多孔質型として黒鉛型を用いてφ２０ Ｘ ２０
ｍｍの円柱状に成形し、電気炉中にて１４００℃ ま
たけ１５００℃ に５時間焼成した。このようにして得
られたアルミナセラミックスの物理的性質の一例は次の
通りである。
よび物理的性質との関係について下表に示す。アルミナ
微粉（純度９α８％以上、平均粒径０４μｍ）に、バイ
ンダーとして２φポリビニルアルコール（成形剤）とポ
リオキンエチレンアルコールエーテル（湿潤剤）の１３
：２の混合溶液を５〜２３重量％添加混線後、本発明の
方法で多孔質型として黒鉛型を用いてφ２０ Ｘ ２０
ｍｍの円柱状に成形し、電気炉中にて１４００℃ ま
たけ１５００℃ に５時間焼成した。このようにして得
られたアルミナセラミックスの物理的性質の一例は次の
通りである。
対照Ａ−Ｅは比較のために従来の金型ブレス法で成形し
、製造したものであり、なお、これらの条件で振動成形
したものは、無振動で成形したものとほとんど大差がな
かった。
、製造したものであり、なお、これらの条件で振動成形
したものは、無振動で成形したものとほとんど大差がな
かった。
このように、本発明による多孔質型を用いた低成形圧で
の成形品の密度は、高成形圧を用いた従来の金型プレス
法により成形された成形品の密度よりもかなり高く、静
水圧成形品の密度に近い。
の成形品の密度は、高成形圧を用いた従来の金型プレス
法により成形された成形品の密度よりもかなり高く、静
水圧成形品の密度に近い。
したがって、１５００℃焼結品では気孔率が極めて小さ
くはとんと理論密度に近くなっていることがゎかる◇そ
のため、コマ状、糸１き状、ルツボなどの複艙形状のセ
ラミックスを精度よく、高密度均一に容易に成形するこ
とができた。
くはとんと理論密度に近くなっていることがゎかる◇そ
のため、コマ状、糸１き状、ルツボなどの複艙形状のセ
ラミックスを精度よく、高密度均一に容易に成形するこ
とができた。
Claims (1)
- 調製されたセラミックス原料を多孔質型中に充填し、振
動させながら、または振動なしで加圧して成形すること
を特徴とするセラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5979485A JPS61217208A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | セラミツクスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5979485A JPS61217208A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | セラミツクスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61217208A true JPS61217208A (ja) | 1986-09-26 |
Family
ID=13123538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5979485A Pending JPS61217208A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | セラミツクスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61217208A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385701A (en) * | 1991-07-26 | 1995-01-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of molding silicon nitride ceramics |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP5979485A patent/JPS61217208A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385701A (en) * | 1991-07-26 | 1995-01-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of molding silicon nitride ceramics |
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