JPS6278163A - セラミツクス成形体の脱脂方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はセラミックス成形体の脱脂処理を行なう脱脂方
法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

セラミックス構造品の製造方法において、セラミックス
成形体を成形するためには、射出成形、押し出し成形、
鋳込み成形あるいはプレス成形などの方法があり、これ
らの成形方法で塩セラミックス粉末に結合剤などの有機
成分（樹脂成分）を添加して成形材料とし、この成形材
料を用いてセラミックス成形体を成形していも特に射出
成形法ではセラミックス粉末に対して有機成分を大きな
割合で添加している。

従９て、これらの成形方法を採用した場合には、セラミ
ックス成形体を焼結する前段階で、セラミックス成形体
に脱脂処理を行なっていもこの脱脂処理は、セラミック
ス成形体を加熱し成形体に含まれる有機成分を分解し気
化させて除去するものである。そして、脱脂処理に際し
ては、セラミックス成形体を粉末のなかに埋入した状態
で処理を行なうようにしている。これは、変形し易いセ
ラミックス成形体を保持するとともに、脱脂処理時にセ
ラミックス成形体から溶融して浸み出した有機成分を吸
収して有機成分ガスの除去を容易に行なうようにするこ
とを目的としており、粉末としては窒化けｈ素、炭化け
い素、サイアロンなどの非酸化物系セラミックス、アル
ミナ、ジルコニア、ムライトなどの酸化物系セラミック
スが用込られる。

しかるに、従来の脱脂処理では、大型の容器に粉末を充
填するとともに、この粉末の慶かに複数個のセラミック
ス成形体を埋入し、大型容器を脱脂炉に入れて処理を行
々うようにしていた。しかしながら、この場合には粉末
の使用量が多いことに加えて、脱脂により脆くなったセ
ラミックス成形体を粉末のなかから引き上げて取）出す
時忙成形体が破損し易いという欠点があった。さらに、
従来はセラミックス成形体を単に粉末のなかに埋入して
ｂるだけであるから、粉末と成形体表面との接触が不充
分の箇所が生じたり、ターボロータのように複雑な形状
のセラミックス成形体の場合には、成形体の細部に粉末
が入り込まない箇所が生じることがある。

この場合にはセラミックス成形体の脱脂が良好に行われ
ず、成形体にクラックが発生するという問題もある。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、セラミッ
クス成形体を粉末に埋入して脱脂処理〔発明の概要〕 本発明のセラミックス成形体の脱脂方法は、小容器の内
部にセラミックス成形体を納めるとともに、小容器の内
部に粉末を充填して、セラミックス成形体を粉末の内部
に埋入し、次いで小容器に振動を加え、その後に小容器
を脱脂炉に入れて脱脂処理を行なうことを特徴とするも
のである。

すなわち本発明は、セラミックス成形体を個別に粉末と
一諸に小容器に入れることにより、粉末の使用量を減少
させるとともに、処理後の粉末からのセラミックス成形
体の取シ出しを容易且つ安全に行々え、さらに粉末とセ
ラミックス成形体を入れた小容器を振動させて、粉末と
成形体とを充分接触させるようにした本のである。なお
、小容器はセラミックス成形体よりわずかに大きい大き
さであれば良い。

以下本発明ＩＣ−１：）Ｉｎて説明する。

まず、Ｋ１図で示すように小容器Ｉを用意し、この小容
器ｌの内部にセラミックス成形体２を納めるとともに、
小容器１の内部に粉末３を充填して、セラミックス成形
体２を粉末３の内部に埋入する。

小容５７け、セラミックス成形体２と化学的に反応しな
い安定し九セラミックス材料からなるセラミックス焼結
体で形成されて偽る。小容器Ｉは、セラミックス成形体
２を納めることができる大きさの筒形や箱形をなす亀の
で、底部はあってもなくても良い。小容器ｌの壁の肉厚
は１〜１０ｍ＠程度とする。小容器１の壁部には、小容
器内外の熱伝達を良好にし、且つ粉末２が吸収し九有機
成分ガスの抜けを良くする次めに、直径１〜１０箇程度
の孔１ｍを多数分散して形成する。なお、小容器１の外
壁部に手を掛ける部分を形成すると、小容器１の取扱い
が便利である。

粉末３は、セラミックス成形体２と化学的、熱的に反応
しなｈ安定なセラミックス粉末を使用し、この粉末は平
均０．１〜５０μ程度の平均した粒径をもつ微粉末とす
る。粉末３を篩に入れ、篩を振動させ々がら粉末３を落
して小容器Ｉに充填すると、粉末３０粒径の均一化に寄
与する。

セラミックス成形体２け、射出成形、押出し成形、鋳込
み成形あるいはプレス成形などの成形法により成形され
、有機成分を添加したものを対象とする。セラミックス
成形体２を粉末３のなかに充填するに際して、セラミッ
クス成形体２を、この成形体２の構成成分の構成成分、
例えばオレイン酸、ＤＯＰなどの有機成分に浸漬し、そ
の後に小容器１を振動させながらセラミックス成形体２
を埋入させると、セラミックス成形体２と粉末３との密
着性を高めることができる。

そして、１個の小容器Ｉの内部に１＠または複数個のセ
ラミックス成形体２を納めるものとし、脱脂処理すべき
セラミックス成形体２の数に応じて複数個の小容器Ｉを
用意する。

次に小容器Ｉに対して振動を加える。この場合には、振
動発生装置に小容器Ｉを載せて小容器１を振動させる。

小容器Ｉを振動させることにより、小容器Ｉの内部の粉
末３も振動し、粉末３と接触していなかつたセラミック
ス成形体２の部分にも粉末３が接触するとともに、粉末
３が入り込んでいなかったセラミックス成形体２の細か
１隙間の部分にも粉末３が入り込んで成形体２と接触し
て、セラミックス成形体２と粉末３とが接触し々い部分
がなくなり、セラミックス成形体２の表面全体が均一に
粉末３と接触する。

次いで、粉末３およびセラミックス成形体２を納めた小
容器ｌを脱脂炉に入れて脱脂処理を行なう。この場合、
第２図で示すように大形容器４の内部に、所定数の小容
器Ｉを配置して脱脂処理を行なうと作業を容易に行なえ
る。大形容器４の壁部には直径１〜１０＋ｗ程度の孔４
ｍを多数分散して形成すると、脱脂炉の内部を流れる雰
囲気ガスのガスのガス流の流れを良くすることができる
。

脱脂処理に際しては、脱脂炉の内部にＮ、ガスやアルゴ
ンなどの雰囲気ガスを流して通過させるとともに、脱脂
炉に設けたヒータを発熱させて、脱脂炉内部の温度を上
昇させ、脱脂炉内部に入れた小容器Ｉに納めたセラミッ
クス成形体３を加熱する。この場合、小容器Ｚおよび粉
末３を介してセラミックス成形体２に熱伝達されるが、
小容器ｌに形成した孔Ｉｎを介して熱伝達が良好に行な
われる。セラミックス成形体２が加熱されて温度上昇す
ると、成形体２に含まれている有機成分が溶融して成形
体２の表面から浸み出る。この溶融した有機成分は、小
容器Ｉに充填しである粉末３中に吸い取られる。

この場合、セラミックス成形体２の表面全体く均一に粉
末３が接触しているので、成形体表面全体から浸み出る
有機成分は粉末３中に充分吸い取られる。さらに有機成
分は蒸発・気化してガスとなり、この有機成分ガスは粉
末３から小容器１の開口部および孔？ａを通り容器外部
へ良好に放出される。このようにしてセラミックス成形
体２を良好に脱脂できる。有様成分ガスは、脱脂炉の内
部を通過する雰囲気ガスと一諸に炉外へ排出される。

脱脂処理を終了した後は、小容器Ｉを脱脂炉Ｉから取り
出し、さらに小容器Ｉからセラミックス成形体２と粉末
３を取り出す。この場合、底部が儂い小容器ｌでは、小
容器Ｉを上方に引き上げると、小容器！内部からセラミ
ックス成形体２と粉末３が出て、粉末３が外側に崩れ内
部からセラミックス成形体２が現われる。また、底部を
有する小容器Ｉでは、底部を上側にして小容器ｌを上側
に引き上げて、セラミックス成形体２と粉末３を取υ出
す。このようにしてセラミックス成形体２を破損させる
ことなく容易に取シ出すことができる。

しかして、本発明は脱脂処理すべきセラミックス成形体
２を小容器ｌに粉末３と一諸に納めて脱脂処理を行なう
ので、大型容器に粉末を充填し、この粉末のなかに複数
のセラミックス成形体を埋入して脱脂処理を行なう場合
に比して、粉末３の使用層を大ｆｐＮＫ減少できる。

〔発明の実権例〕

本発明の一実箔例について説明する。

８１、Ｎ、　　粉末に有機成分としてワックス系有機バ
インダを添加し良材料を使用し、射出成形法により最大
径ｓｏ＋ｗａｘ全長１００ｍのターボａ−夕を成形した
。次に、外径１００ｍ１＠Ｘ肉厚５鋪Ｘ高さ１３０１の
Ｓｒ、Ｎ、　　焼結体からなる小容器に、前記ターボロ
ータ（セラミックス成形体）を納めるとともに、小容器
の内部に平均粒径約３０μの８１３Ｎ４　粉末を充填し
て、ターボロータをＳｔ、Ｎ、粉末のなかに埋入し念。

次いで、振動発生装置により小容器に対して振動を与え
た。その後に、小容器を脱脂炉に入れて、窒素雰囲気、
昇温速度５〜ｂ ５００℃まで昇温して脱脂処理を行なった。脱脂処理後
に小容器を脱脂炉から取出し、小容器からターボロータ
を取り出した。その結果、ターボロータは、Ｘ線検査で
もクラックが検出され慶い健全体であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のセラミックス成形体の脱脂
方法によれば、セラミックス成形体を埋入して保持する
ための粉末の使用量が少なく経済的であり、脱脂処理後
にセラミックス成形体を粉末中から破損することなく容
易に取り出すことができ、しかもセラミックス成形体に
粉末を均一だ接触させて良好に脱脂処理を行なうことか
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の脱脂方法を示すもので、第１図は小容器
にセラミックス成形体と粉末を納めた状態を示す説明図
、第２図は小容器を大形容器に配置した状態を示す断面
図である。 １・・・小容器、２・・・セラミックス成形体、３・・
・粉末、　４・・・大型容器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）小容器の内部にセラミックス成形体を配置すると
   ともに、前記小容器の内部に粉末を充填して、粉末のな
   かにセラミックス成形体を埋入し、次いで前記小容器に
   振動を加え、その後に前記小容器を脱脂炉に入れて脱脂
   処置を行なうことを特徴とするセラミックス成形体の脱
   脂方法。
2. （２）小容器はセラミックス焼結体からなるものである
   特許請求の範囲第１項に記載のセラミックス成形体の脱
   脂方法。
3. （３）小容器は通気孔を有するものである特許請求の範
   囲第１項または第２項に記載のセラミックス成形体の脱
   脂方法。
4. （４）セラミックス成形体を、この成形体の構成成分の
   溶液でぬらした後に粉末のなかに充填する特許請求の範
   囲第１項に記載のセラミックス成形体の脱脂方法。