JPS6272571A - セラミツク焼結体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミック焼結体の製造方法に係り、とりわけ
、射出成形法によって生ずる生成形体の不均一性を修正
する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のセラミック焼結体の製造方法は、以下の工程で実
施されている。

原　　料：セラミソク粉末、樹脂 ↓ ↓ 射出成形：樹脂の射出成形と同様に射出成形〔発明が解
決しようとする問題点〕 セラミック射出成形法により所望の自動車のエンジン部
品を製造する場合、射出成形法による不具合が多い。具
体的にいうと、ウェルド、ひけ即ち不足、残留応力等に
より脱脂後又は焼成後にキレッとなり不良品となること
が多い。

これら不均一性の要因は成形条件では対策することが難
しい。すなわち、ウェルド、残留応力は形状に依存し、
ひけ、つまり不足は成形温度に依存する。これらは互い
に背反しており適切な成形条件を見い出すのは難しい。

たとえ見つかったとしてもピンポイントとなり、安定的
な条件とは言えず、良品率を向上させることは難しい。

（例えば、荒木田「セラミックの射出成形」、プレス技
術２２巻４号） 〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
上記問題点を解決するために、射出成形法により得られ
た生成形体を、脱脂工程の前に、加熱処理して生成形体
の不均一性すなわちウェルド、ひけ、残留応力等を修正
し、均一な生成形体とする。このとき、加熱温度を射出
成形温度Ｔ（’Ｃ）に対して０．７　Ｔ〜１．３Ｔ（”
Ｃ）の範囲内とする。温度が０．７　Ｔより低いと軟化
が起こらず均一化の効果がなく、１．３Ｔより高いと成
形体の形状を保つことができず変形してしまう。加熱時
間は０．５〜５時間とする。加熱時間が０．５時間未満
では均一化の効果がな（，５時間を越えても効果が増加
せずいたずらに不経済である。この加熱処理により生成
形体が軟化し、不均一性が修正される。

比較的低温で成形される生成形体は、一般的に、低粘度
のバインダーが使用されているので、加熱するだけで成
形むらが修正できる。

しかしながら、加熱だけでは成形むらが修正されないよ
うな高粘度のバインダーを使用する場合には、加熱時に
外圧を加えることによって成形むらの修正を促進しても
よい。必要に応じて最大２００気圧程度まで、好ましく
は１〜１０気圧に加圧し、圧力を保持した後常圧まで減
圧し、それから常温まで降温する。

さらに、成形体に外圧を加える効果を厳重にするために
、加圧下で熱処理した後、先ず常温まで降温し、それか
ら常圧まで減圧してもよい。

しかしながら、特定のセラミック成形体について射出成
形後の不均一性を良好に修正するためには、熱処理の温
度、時間等、加圧の圧力、減圧と降温の順序、減圧の速
度、そして降温の速度をそれに合わせて適当に選択すべ
きである。

〔実施例〕

窒化ケイ素粉末（平均粒径０．８μｍ）８０重量％に第
１表に示す如く各バインダーを調合し、混練し、ペレタ
イザーで５龍のベレットにした後、射出成形機で第１表
に示した射出温度および金型温度、そして６００　ｋｇ
　／　ｃｒＡ射出圧力で成形した。成形体はディーゼル
エンジン川副室（チャンバー）であり、円筒形の底面部
に噴口を有するものである。試料の粘度は試料１から４
の順に高くなり、試料４が最も高粘度である。

得られた成形体に次の３種類の処理を施した。

処理Ａ： 窒素雰囲気の炉中で射出成形温度より１０℃低い温度に
３時間保持した後、放冷する。

処理Ｂ： 窒素雰囲気炉において射出成形温度より１０℃低い温度
で１０気圧に３時間保持した後、常圧までゆっくり減圧
し、それから放冷す。

処理Ｃ： 窒素雰囲気炉において射出成形温度より１０℃低い温度
で１０気圧に３時間保持した後、加圧したまま放冷して
室温にしてから、ゆっくりと減圧する。

各処理を経た成形体および未処理の成形体を脱脂し、焼
成した。脱脂は窒素雰囲気中で５℃／ｈｒの速度で昇温
した後５００℃に４ｈｒ保持して行なった。焼成は１７
００℃で４時間行なって焼結体を得た。

試料は各条件ごとに５０個について評価し、脱脂後およ
び焼成後の歩留り（良品率）と欠陥の種類を調べた。そ
の結果を第２表に示す。

茅−１−表 注）評価レベルを以下に示す。

◎　脱脂良品率、焼成良品率とも９５％以上のもの ○　脱脂良品率、焼成良品率とも９０％以上のもの △　脱脂良品率、焼成良品率のうち少なくとも一方が９
０％に満たないもの 第２表に示した結果において、低粘度の試料１では処理
Ａで充分効果があり、高粘度の試料３゜４では処理Ａで
は効果は少なく、処理Ｂ又は処理Ｃを行なうことにより
効果が大きいことが認められる。

以上の結果をまとめると、試料において、処理Ａ、Ｂ、
Ｃにより脱脂後のクラック、焼成後のクランクがなくな
り、処理Ｂ、Ｃにより製品の歪（真円度）が修正される
効果があった。低粘度の試料１においては処理Ａが有効
であり、試料２゜３において、処理Ａ、Ｂにより焼成後
にクランクがなくなりかつ製品に歪も発生しない効果が
あり、そして、高粘度の試料４において、処理Ｂ、Ｃに
より焼成後にクラックがなくなりかつ製品に歪も発生し
ない効果が認められた。また、試料２〜４において処理
Ａ、Ｂ、Ｃにより製品の歩留りが向上するのが認められ
る。

〔発明の効果〕

本発明により、セラミック焼結体の製造におけるセラミ
ック射出成形体の内部に存在する不均一性が修正され、
脱脂および焼成後の製品の歩留りが向−トし、寸法精度
が向上する効果がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミック粉末と樹脂を混練し、射出成形した後、
   脱脂、焼成工程を経てセラミック焼結体を製造する方法
   において、前記脱脂工程の前に、前記射出成形して得ら
   れた成形体に、射出成形温度Ｔ〔℃〕として０．７０Ｔ
   〜１．３０Ｔ〔℃〕の範囲内の温度で３０分〜５時間の
   熱処理を施すことを特徴とするセラミック焼結体の製造
   方法。 ２、前記熱処理を加圧下で行なう特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３、前記加圧下の熱処理において、減圧後降温する特許
   請求の範囲第２項記載の方法。 ４、前記加圧下の熱処理において、降温後減圧する特許
   請求の範囲第２項記載の方法。