JPS62234903A - セラミツク体の成形方法 - Google Patents

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】

に産業上の利用分野】 本発明はセラミック体の成形方法に係り、特にセラミッ
ク粒子を加圧して所定の形状に成形し、この成形体を焼
結して固化するようにしたセラミック体の成形方法に関
する。

【発明の概要】

本発明は、セラミック粒子の加圧成形体の空隙部に酸化
クロムを充填し、その後に焼結を行なうようにしたもの
であって、これによって焼結時の収縮を小さくするよう
にしたものである。 Ｋ従来の技術】 各種の機械の部品あるいは構成要素としてセラミック体
が用いられるようになっている。このようなセラミック
体を成形する場合には、従来はセラミック材料の粒子を
プレス成形によって加圧し、これによって所定の形状に
成形していた。そしてこのセラミック粒子の成形体を高
温で焼結するようにしてお、す、これによって成形体を
固化させていた。そしてこの後に研削加工して仕上げる
ようにしていた。

【発明が解決しようとする問題点】

このような従来のセラミック体の成形方法によれば、高
温で焼結を行なう時に、成形体が大きく収縮し、このた
めに寸法変化が激しくなるという欠点があった。従って
このような寸法変化を見越してあらかじめ大きな形状に
加圧成形する必要があった、しかし上記焼結時の収縮は
必ずしも一様ではなく、後から研削加工によって仕上げ
る必要があった。しかしながら焼結されたセラミック体
はその硬度が非常に高いために、研削加工が容易ではな
かった。また複雑な形状の成形体においては、焼結時の
大きな寸法変化によって応力の集中が発生し、成形体が
亀裂する問題があった。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、セラミック成形体を焼結固化する際における収縮に
伴なう寸法変化を小さくするようにしたセラミック体の
成形方法を提供することを目的とするものである。 Ｋ問題点を解決するための手段】 本発明は、セラミック粒子を加圧して所定の形状に成形
し、この成形体を焼結して固化するようにした方法にお
いて、前記セラミック粒子の加圧成形体の空隙部に酸化
クロムを充填し、その後に前記焼結を行なうようにした
ものである。

【作用】

従って本発明によれば、焼結に先立ってセラミック粒子
の加圧成形体の空隙部に酸化クロムが充填されることに
なり、これによって焼結時の収縮を少なくすることがで
き、寸法変化を低く押えることが可能になる。

【実施例】

以下本発明を図示の一実施例につき説明する。 本実施例はセラミックの中でも比較的よく利用されるア
ルミナ（Ａｌ２Ｏ２）によってセラミック体を成形する
際の方法に関するものである。高純度のアルミナの粉末
を６００　ｋｇ　／　ｃｄのプレス圧で所定の形状に成
形して成形体を形成した。この成形体は第１図に示すよ
うに、その内部に無数の空隙部が連続あるいは不連続に
形成されている。 このようなセラミック成形体の空隙部を酸化クロムで充
填するために、クロム酸６０重傷部と水４０重は部のク
ロム酸溶液に上記成形体を浸漬した。これによって第２
図に示すように、成形体の空隙部をクロム酸溶液で満す
ようにした。そして空隙部にクロム酸溶液を含む成形体
を約７００℃で焼成し、クロム酸溶液中の水分を除去す
るとともに、クロム酸（ＣｒＯａ）を酸化して酸化クロ
ム（Ｃｒ２０３）に変換するようにした。これによって
第３図に示すように、セラミック粒子の回りに酸化クロ
ムが被覆されるように形成されるとともに、成形体の空
隙部の一部が酸化クロムで充填されることになる。 上記酸化クロムによる充填を１回行ったでけでは、第３
図に示すように、成形体の空隙部が完全に酸化クロムで
充填されることにはならず、かなりの空隙が残存する。 そこで上記のクロム酸溶液による浸漬と焼成とを複数回
繰返し、これによってセラミック成形体の空隙部をほぼ
完全に酸化クロムで充填するようにした。そしてこの後
に、従来と同様の温度である１６００℃の温度でこのセ
ラミック成形体を焼結した。これによってセラミック成
形体が固化されてセラミック体が得られた。 このセラミック体は、必要に応じて研削加工によって仕
上げられた。 このようにアルミナの粉末をプレス成形するとともに、
空隙部にクロム酸溶液を満たして７００℃で焼成する工
程を複数回繰返し、成形体の空隙部をほぼ完全に酸化ク
ロムで充填するとともに、その後に１６００℃で焼結し
た成形体の線収縮率を調べたところ、第４図に示すよう
な結果が得ら机だ。同時に酸化クロムの充填および焼成
の回数に対するカサ比重の変化を調べたので、その結果
をも第４図に示している。 このような本実施例に係るセラミック体によれば、焼結
による線収縮率が約５％の値にまで低減されることにな
る。これは焼結の前にアルミナの粉末成形体の空隙部を
酸化クロムで充填したからである。そして酸化クロムの
充填回数については、１４回まで繰返してみたが、はぼ
１０回程度でカサ比重が飽和状態となるとともに、線収
縮率も一定化する傾向にある。従ってほぼ１０回酸化ク
ロムの充填を繰返すことによって、上記のような低い線
収縮率が得られることになる。ちなみに従来のアルミナ
粒子のセラミック体であって、焼結の前に酸化クロムを
充填しないセラミック体においては、焼結の際の線収縮
率が約１７％であった。 Ｋ応用例】 以上本発明をアルミナのセラミック体の実施例について
述べたが、本発明は上記実施例によって限定されること
なく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能
である。例えばセラミック体を構成する原料としては、
アルミナの他に、ジルコニア（Ｚｒ０２）、炭化珪素（
ＳｉＣ）、マグネシア（ｆｖＨ＋ｏ）、窒化珪素（Ｓ！
　３Ｎ４）等を用いてもよく、これらの材料からなるセ
ラミック体にも本発明は適用可能である。 Ｋ発明の効果】 以上のように本発明は、セラミック粒子の加圧成形体の
空隙部に酸化クロムを充填し、その後に焼結を行なうよ
うにしたものである。従って本発明によれば、セラミッ
ク成形体の高温焼結時の収縮を従来よりも大幅に低減す
ることが可能になり、これによって焼結後の成形体の寸
法の変化を極力おさえることが可能になる、従ってその
後における研削等による仕上げ加工を少なくすることが
でき、また焼結時の収縮に伴なう成形体の割れを防止す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプレス成形されたセラミック成形体の要部拡大
断面図、第２図はクロム酸溶液で満されたセラミック成
形体の拡大断面図、第３図は酸化クロムが充填されたセ
ラミック成形体の要部拡大断面図、第４図は酸化クロム
の充填の効果を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック粒子を加圧して所定の形状に成形し、この成
   形体を焼結して固化するようにした方法において、前記
   セラミック粒子の加圧成形体の空隙部に酸化クロムを充
   填し、その後に前記焼結を行なうようにしたことを特徴
   とするセラミック体の成形方法。