JPS62227702A - 強化型セラミツクスの製造方法 - Google Patents

強化型セラミツクスの製造方法

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JPS62227702A
JPS62227702A JP61073435A JP7343586A JPS62227702A JP S62227702 A JPS62227702 A JP S62227702A JP 61073435 A JP61073435 A JP 61073435A JP 7343586 A JP7343586 A JP 7343586A JP S62227702 A JPS62227702 A JP S62227702A
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JP
Japan
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ceramic
filter
ceramic powder
fiber
aggregate
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Application number
JP61073435A
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English (en)
Inventor
竜生 豊田
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111Fine ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、強化型セラミックスの製造方法に関するもの
である。本発明は、高強度を必要とjる構造用材料とし
てのセラミックス部品の製造に使用することができる。
(従来の技術) セラミックス焼結体中に一体的に埋設されたセラミック
スIINで強化する強化型セラミックスが知られている
。この強化型セラミックスの製造方法としては、例えば
セラミックス繊1IfAってチューブ状に成形し、この
チューブ状セラミックスの表面にCVD法にてセラミッ
クス微粉末を堆積させ、繊維間隙を埋めて、繊維強化型
はラミックス製のバイブを作る方法が米国で報告されて
いる。
また、特開昭59−54679号公開明細書には、セラ
ミックス粉末中にウィスカを生成させ、この生成したウ
ィスカとセラミックス粉末とからなる複合体を焼結して
、焼結体中にウィスカが分散、埋設された強化型セラミ
ックスを作る方法がUl示されている。上記CVD法を
用いる強化型セラミックスの′I!J造方法は、生産性
がきわめて悪く、人m生産が困難である。また、セラミ
ックス粉末中にウィスカを生成させる方法は、セラミッ
クス粉末とセラミックスm維の組み合せが限定されるほ
か、安定してCウィスカを生成させることが困難である
[問題を解決するための技術的手段] 本発明の強化型セラミックスの製造方法は、直径0.5
μm以上のセラミックスIINを集積して繊H集積体を
作る1!積工程、該集積体をフィルタ上に設置し、該セ
ラミックスmIiの直径の1/10以下の粒径をもつセ
ラミックス粉末が分散媒に分散した分散液を該集積体の
咳フィルタ側と反対側より該フィルタ側に移送しかつ該
分散媒のみ該フィルタを通過させ該集積体のm維間隙に
該セラミック粉末を導入し繊維と粉末との複合体を形成
する複合工程、1!1られた該複合体を該1yラミツク
ス粉末の焼結温度に加熱して該セラミックス粉末を焼結
づる焼結工程とからなることをvI徴とするものである 本発明の製造方法においては、セラミックス繊維のmt
m直径に対して、セラミックス粉末の粒子径の相対比を
大きく変え、セラミックス粉末の粒子径をセラミックス
11維の繊維直径の1/10以下とすることにより、繊
維集積体のセラミックス繊維間隙中にセラミラス粉末を
導入できるようにしたものである。
本発明の方法においては、強化型セラミックスを構成す
るsetとセラミックス粉末とは、セラミックス粉末の
焼結温度でセラミックス繊維が安定に存在できるもので
あれば、どのような材質のセラミックス1ltII&と
セラミックス粉末との組み合わせも可能である。また、
両者同じ材質のものでもよい。セラミックスsr4とし
ては、ウィスカ等の単結晶繊維が望ましい。セラミック
ス粉末には、焼結助剤粉末を混入することができる。具
体的なセラミックス粉末としては、アルミナ、シリカ、
窒化珪素、炭化珪素等が利用できる。また、セラミック
ス繊維としては、アルミナ繊維、シリカ繊維、炭化珪素
繊維、窒化珪素繊維、及びそれらのウィスカを利用する
ことができる。
本発明の第1工程は、直径0.5μm以上のセラミック
ス!l帷を集積して繊維集積体を作る集積工程である。
このgl積工程は、例えばセラミックス[1を水等の液
体中に分散し、繊維を各繊維ごとに分散だ状態で紙をす
くようにフィルタ上に繊維を集積し、シート状の繊維集
積体を形成することができる。尚、シート状のam集積
体の厚さは、最終製品の強化型セラミックス部品の形状
に応じて任意の厚さとすることができる。また、lll
1集積体を一定形状に成形してもよい。尚、圧縮金型等
にセラミックス繊H(ウィスカ)を入れ、はぼ均°−な
厚さとしたのち、プレスで圧縮して板状のlIl/11
集梢体としてもよい。
本発明の複合工程は、楳1集積体をフィルター上に配置
し、セラミックス粉末が分散媒に分散した分散液を該集
積体の一面より反対面側に通過させ、かつ分散媒のみを
さらにフィルターを通過させ、分散質であるセラミック
ス粉末を繊維集積体の1aH間隙に残置させ、繊維、粉
末の複合体を形成する工程である。
セラミックス粉末としては、使用したセラミックス繊維
の直径の1/10以下の粒径をもつものを使用する。望
ましくは、セラミックス粉末の粒径は0.01μm程度
とするのが良い。セラミックス粉末を分散する分散媒と
しては、アルコール、アミン等の液体が使用できる。ま
た、フィルターとしては、0.01μmのセラミックス
粉末を通過させない、すなわち、それ以下の口径をもつ
マイクロポアーフィルターを使用する。尚、フィルター
の孔の口径が極めて小さいために分子PI媒の口過速度
はきわめて遅い。このため口過速度を早めるために、分
散媒体に高圧力を付加するのが好ましい。またフィルタ
ーが高圧に耐えられるように例えばセラミックスフィル
ターを背面側に配bl するのが好ましい。尚、複合工
程には、図に示す装置を使用することができる。図中1
は、中心孔11を有するダイスである。この中心孔11
の両側より上パンチ2及び、下パンチ3が対向し、この
両バンチ2.3を圧縮装置でプレスすることにより、両
バンチ2.3間の分散液4に高圧を印加する構造となっ
ている。下バンチ3には、導通孔31が軸方向に形成さ
れ、その上面には、セラミックスフィルター5さらにそ
の上面には、マイクロボワーをもつフィルムフィルター
6が設けられている。そしてこのフィルムフィルター6
の上面に繊維集積体7が配置される。分散液4はm@集
積体7と上バンチ2との間の空間に配置され、上バンチ
2と下バンチ3との間で分散液4を圧縮し、分散液43
を繊維集積体6の繊維間隙に押し込め、更に、分散媒の
みをフィルムフィルター6、セラミックスフィルター5
を通過させ、下バンチ3の導通孔31より導出するもの
である。尚、導通孔31は、真空ポンプ8と連通してお
り、真空ポンプの真空力で分散媒を吸引している。尚、
上バンチ2にも下バンチ3と同じ導通孔を形成するとと
もに、セラミックスフィルター、フィルムフィルターを
設ける構成とし、上パンチ側からも、分散媒を排除する
構成とすることもできる。
本発明の焼結工程は、上記複合体をそのセラミックス粉
末の焼結条件で加熱し、セラミックス粉末を焼結し、そ
の焼結中にセラミックス繊維を埋設一体化する工程であ
る。この焼結工程は、通常のセラミックス粉末の焼結工
程と基本的に同一である。
[作用] 本発明の強化型セラミックスの製造方法においては、セ
ラミックス繊維の繊維直径とセラミックス粉末の粒子径
との差を10倍以上としている。
これにより、セラミックス繊維集積体の繊維間で形成さ
れる繊維間隙にセラミックス粒子を導入することができ
る。このためセラミックスamとセラミックス粉末とが
所定位置に配置された強化型セラミックスの製造が可能
となる。
[効果] 本発明の強化型セラミックスの製造方法においては、セ
ラミックスII、!Itとセラミックス粉末の相互分散
がきわめて均質である。従って、所定の均質な特性をも
つ強化型セラミックスを製造することができる。また、
本発明の製造方法においては、セラミックスra雑の直
径とセラミックス粉末の粒子径のみの関係で複合体が得
られる。このため比較的多くのセラミックスiimとセ
ラミックス粉末の組み合わせが可能となる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の製造方法の複合工程に使用される装置の断
面を説明する説明図である。 1・・・ダイス     2・・・上バンチ3・・・下
パンチ    4・・・分散液5・・・セラミックスフ
ィルター 6・・・フィルムフィルター

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直径0.5μm以上のセラミックス繊維を集積し
    て繊維集積体を作る集積工程、 該集積体をフィルタ上に設置し、該セラミックス繊維の
    直径の1/10以下の粒径をもつセラミックス粉末が分
    散媒に分散した分散液を該集積体の該フィルタ側と反対
    側より該フィルタ側に移送しかつ該分散媒のみ該フィル
    タを通過させ該集積体の繊維間隙に該セラミック粉末を
    導入し繊維と粉末との複合体を形成する複合工程、 得られた該複合体を該セラミックス粉末の焼結温度に加
    熱して該セラミックス粉末を焼結する焼結工程とからな
    ることを特徴とする強化型セラミックスの製造方法。
JP61073435A 1986-03-31 1986-03-31 強化型セラミツクスの製造方法 Pending JPS62227702A (ja)

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