JPS6278165A

JPS6278165A - セラミックス成形体の脱脂方法

Info

Publication number: JPS6278165A
Application number: JP60216563A
Authority: JP
Inventors: 勝熊谷; 青葉　尭; 俊一郎田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-10

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処理方
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、射出成形、押
し出し成形、鋳込み成形あるいはプレス成形によってセ
ラミックス成形体を成形する場合には、セラミックス粉
末に結合剤などとして有機成分（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
体を成形している。

従って、これらの成形方法でセラミックス成形体を成形
した場合には、焼結を行なう前に、セラミックス成形体
に脱脂処理を施している。

この脱脂処理は、非酸化雰囲気の脱脂炉にセラミックス
成形体を入れて加熱し、成形体に含まれる有機成分を溶
融分解し蒸発気化させてガスとして除去するものである
。

しかして、従来の脱脂処理は、セラミックス成形体を脱
脂炉に入れ、所定の加熱ノ９ターンに基づいて決められ
た時間の間セラミックス成形体を加熱して有機成分を蒸
発気化させることによシ脱脂を行ない、その後に脱脂炉
からセラミックス成形体を取シ出し、脱脂されたセラミ
ックス成形体の状態を観察して良し悪しの評価を行なっ
ている。

しかしながら、従来の方法では、脱脂処理の途中でセラ
ミックス成形体がクラックなどの発生によｐ不良状態と
なる場合が多く且つ不良状態となったことを知ることが
できず、脱脂処理後に初めてセラミックス成形体の状態
す々わち健全体と欠陥体の判別を知ることができる。こ
のため、脱脂処理の途中でセラミックス成形体が不良状
態になった後にも、決められた処理時間が経過するまで
処理を経続する可能性がちシ、その間の処理時間が無駄
となるとともに、セラミックス成形体を加熱するヒータ
が消費する電気代や雰囲気ガスの消費が無駄になシ大変
不経済である。

〔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
クス成形体にクラックを生じさせることなく、その脱脂
処理を効率良く経済的に行なえるセラミックス成形体の
脱脂方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明のセラミックス成形体の処理方法は、セラミック
ス成形体に含まれる有機成分の分解温度未満の温度でセ
ラミックス成形体を加熱し、このセラミックス成形体に
含まれる有機成分をその含有量の一部分をセラミックス
成形体から除去する第１の脱脂工程と、セラミックス成
形体温１の脱脂工程よりも高温で加熱し、第１の工程で
除去されなかった残シの有機成分を除去する第２の工程
とを具備する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の脱脂処理を第
１および第２の脱脂工程に分け、脱脂状況をそれぞれの
段階で適切なものにすることによシ効率のよい脱脂工程
を得るものである。

本発明において第１の脱脂工程では、セラミックス成形
体に含まれる有機成分の分解温度未満の温度で加熱を行
なう。こうすることによシ、有機成分を軟化させて流動
させ、セラミックス内部から外側にしみ出させる。した
がって、第１の脱脂工程では、前記した有機成分のセラ
ミックス成形体からの流出を充分に行なうように昇温速
度はゆっくシでよい。この工程による利点は、低温度（
例えばワックス系バインダーであれば約２００℃）で行
なうため特別の雰囲気を必要としないことである。また
有機成分の流出作用により、セラミックス内部から表面
に向けて微少な連通孔を生じさせ、次工程の脱脂を効果
的にすることである。第１の脱脂工程では、次の第２の
脱脂工程でセラミックス成形体にクラックを生ずること
なく短時間に除去できる有機成分を残すようにすればよ
く、したがって第１の脱脂工程ではセラミックス成形体
に含まれる有機成分のうち１０〜６０％を除去するとと
が望ましい。第２の脱脂工程は、第１の脱脂工程よシ高
温で行なう。この工程では、第１の脱脂工程により残っ
た有機成分を分解蒸発させて除去する。この工程では、
第１の脱脂工程により生じるセラミックス成形体の連通
孔が有機成分の分解蒸発の促進に寄与する。したがって
セラミックス成形体にクラックが生じない範囲で。

比較的速い昇温速度が可能となる。

以下本発明を具体的について説明する。

本発明の処理方法を実施するに際しては、−例として図
面で示すように第１の脱脂工程を行なう第１の脱脂炉１
と、第２の脱脂工程を行なう第２の脱脂炉２とを連続的
に並べて設けた脱脂装置を使用する。第１の脱脂炉１お
よび第２の脱脂炉２は、加熱源として電気ヒータ３，３
を備え、セラミックス成形体を搬送する搬送装置として
ベルトコンベア４，４を備えている。

各ベルトコンベア４ｙ４は、モータ５１５によシ駆動さ
れる。

まず、セラミックス材料に有機成分を添加してなる材料
を使用し、例えば射出成形により成形したセラミックス
成形体Ａを用意し、このセラミックス成形体Ａを容器６
に配室するとともに、容器６の内部にセラミックス粉末
などの成形体保持用の粉末７を充填して、セラミックス
成形体Ａを粉末７のなかに埋入する。なお、容器６を振
動させて粉末７を充填すると、セラミックス成形体Ａの
全体にわたり粉末７を均一に接触させることができる。

次に、第１の脱脂炉１において第１の脱脂工程を行なう
。第１の脱脂炉１のベルトコンベア４にセラミックス成
形体Ａを納めた前記容器６を載せ、モータ５によりベル
トコンベア４を所定速度で駆動して容器６すなわちセラ
ミックス成形体Ａを搬送する。同時に電気ヒータ３を発
熱させて、セラミックス成形体Ａを所定温度に加熱させ
る。これによりセラミックス成形体Ａに含まれる有機成
分が溶融分解し、容器１に充填した粉末７に吸収される
。第１の脱脂工程では、セラミックス成形体Ａを有機成
分の分解温度未満の温度で加熱し、有機成分含有量の１
０〜６０％の有機成分を成形体Ａから除去する。

この場合、セラミックス成形体Ａを一定温度で長時間加
熱し、有機成分の分解を緩やかにする。

第１の脱脂炉１では、セラミックス成形体Ａを有機成分
の分解温度以下の温度で加熱するので、炉内を特に非酸
化雰囲気とする必要がない。そして、第１の脱脂炉１と
しては加熱炉の外にオープンを使用することができ、オ
ーブンの場合には通常ガラス窓があるので、このガラス
窓を通してセラミックス成形体を観察することができる
。

第１の脱脂工程を終了した後に、ベルトコンベア４の駆
動を停止して、第１の脱脂炉１の内部にてセラミックス
成形体Ａを冷却する。ここで、第１の工程による脱脂処
理を終えたセラミックス成形体Ａの表面を観察し、クラ
ックなどの欠陥が発生しているものと、そうでない健全
なものとを判別し、欠陥のあるセラミックス成形体Ａを
排除する。

次いで、健全なセラミックス成形体Ａに対し第２の脱脂
炉２において第２の脱脂処理を行なう。すなわち、第１
の脱脂工程と同様に、セラミックス成形体ＡＴｈ讐チ寺
煉りを納めた容器６を、第２の脱脂炉２のベルトコンベ
ア４によって搬送するとともに、電気ヒータ３によりセ
ラミックス成形体Ａを加熱する。なお、セラミックス成
形体Ａは硬化しているので、粉末７で保持する必要がな
い。第２の脱脂工程では、セラミックス成形体Ａを有機
成分の分解温度以上の温度で急速に加熱し、セラミック
ス成形体Ａに残存する有機成分を全て除去する。セラミ
ックス成形体Ａの加熱によシ有機成分が分解し気化して
ガスとなって成形体Ａから除去される。この場合、セラ
ミックス成形体Ａにはクラックが発生しない。これはセ
ラミックス成形体Ａの脱脂量が少ないことと、第１の脱
脂工程によって成形体Ａの表面部に分散して気孔が出来
、この気孔を通って有気成分ガスが除去されるためであ
る＝第２の脱脂炉２では、炉内なＮ２ガスやＡｒガスな
どの非酸化雰囲気とする。

このような本発明の処理方法によれば、脱脂処理の途中
すなわち第１の脱脂工程と第２の脱脂工程の間で、第１
の脱脂工程を終えたセラミックス成形体Ａを観察して、
その状態の良否を判別できるので、健全なセラミックス
成形体Ａのみを対象して第２の脱脂工程を有効に行なえ
る。このため、欠陥のあるセラミックス成形体人を対象
にした不要な脱脂処理を行なうことがなくなり、この不
要な脱脂処理に伴う電気代や雰囲気ガスの無駄な消費を
防止できる。

しかして、前述した説明では本発明の処理方法を実施す
るに際して、ベルトコンベア４．イな備えた２台の脱脂
炉１．２を用いているので、セフ　Ｚツクス成形体Ａを
ベルトコンベア４，４により搬送しながら第１および第
２の脱脂工程を連続的に行なえるという効果がある。ま
た、各脱脂炉１の電気ヒータ３，３による加熱源の変化
と組合せて、ベルトコンベア’　ｐ　４　ノ速度を変化
させることにより、セラミックス成形体Ａの種類に合わ
せた適切な脱脂パターンを容易且つ自由につくり出すこ
とができる。なお、セラミックス成形体を搬送するため
には、ベルトコンベアに限定されず、他の搬送装置を用
いることができる。

また、本発明の処理方法を実施するに際しては、前述し
た連続炉を用いる場合に限らず、パッチ式の脱脂炉を用
いることもできる。パッチ式の脱脂炉を用いる場合には
、脱脂炉に、例えば秤皿とロードセルからなる熱を量変
化検出装置を設け、この検出装置で脱脂処理時における
セラミックス成形体の重量変化（分析）を検出し、この
検出結果を、脱脂炉に設けるヒータの発熱を制御するヒ
ータ制御回路に送り、これに応じてヒータによるセラミ
ックス成形体の加熱温度を調節することにより、個々の
セラミックス成形体の特有の最適な脱脂・母ターンでセ
ラミックス成形体を加熱して良好な脱脂を効率良く行な
うことができる。例えば、脱脂処理時にセラミックス成
形体の重量減少の度合が大である場合には、ヒータの昇
温速度を緩め、重量減少の度合が小になると、ヒータの
昇温速度を速めるようにする。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例について説明する。

８１３Ｎ４粉末にワックス系結合バインタ約２５重量％
を添加した材料を使用し、射出成形にょシ円柱形のセラ
ミックス成形体を成形する。次いで、第１の脱脂炉とし
てオープンを使用し、このオープンにてセラミックス成
形体を最高温度約２００℃、５０時間保持の温度条件で
加熱して、脱脂率１０〜６０チで第１の脱脂処理を行な
った。第１の脱脂処理の後で、セラミックス成形体を健
全なものと欠陥なものとに分類した。次いで、第２の脱
脂炉として通常の脱脂炉を使用し、健全なセラミックス
成形体を対象にして、昇温速度１０〜３０℃膚間、約６
００℃を２時間保持の温度条件で第２の脱脂処理を行な
った。第２の脱脂処理ではセラミックス成形体にクラッ
クが発生せず、充分脱脂を行なえた。

〔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処理
方法によれば、第１の脱脂処理の後でセラミックス成形
体を健全なものと欠陥のあるものとに判別して、健全な
セラミックス成形体を対象として第２の脱脂工程を行な
うので。

欠陥のあるセラミックス成形体を脱脂処理することがな
くなり、経済的で効率の良い脱脂処理を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の処理方法の一例を示す説明図である。１・・・第１の脱脂炉、２・・・第２の脱脂炉、３・・
・電気ヒータ、４・・・ベルトコンベア、Ａ・・・セラ
ミックス成形体。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦特許庁長官　
　宇　賀　道　部　　殿１．事件の表示特願昭６０−２１６５６３号２、発明の名称セラミックス成形体の処理方法３、　　ｉｌｉ正をする名Ｊ［１件との関係　　特許出願人（３０７）　　株式会社　東芝４、代理６人昭和６１年１月２８日６　捕ｉＴの対象 ”Ａｍ＠、＠ｍ　　　　　　　“、　　””　゛、・７
、補正の内容＋１１　　明細書第１３頁第１１行目に「図面は」とあ
るを「第１図は」と訂正する。（２）　　図面に別紙未配の通り図番号「第１図」を加
入する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セラミックス成形体に含まれる有機成分の分解温
度未満の温度で、セラミックス成形体を加熱し、このセ
ラミックス成形体に含まれる有機成分のうちその含有量
の一部分を前記セラミックス成形体から除去する第１の
脱脂工程と、前記セラミックス成形体を第１の脱脂工程
よりも高温で加熱し、このセラミックス成形体に残る前
記有機成分を除去する第２の脱脂工程とを具備すること
を特徴とするセラミックス成形体の処理方法。
（２）第１の脱脂工程で除去する有機成分の割合は、そ
の含有量の１０〜６０％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処理方法。