WO2023068189A1 - セラミックス物品の製造方法 - Google Patents

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WO2023068189A1
WO2023068189A1 PCT/JP2022/038349 JP2022038349W WO2023068189A1 WO 2023068189 A1 WO2023068189 A1 WO 2023068189A1 JP 2022038349 W JP2022038349 W JP 2022038349W WO 2023068189 A1 WO2023068189 A1 WO 2023068189A1
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WO
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slurry
mold
cavity
nozzle
ceramic article
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/038349
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English (en)
French (fr)
Inventor
弘法 佐藤
英伸 渡辺
Original Assignee
Ａｇｃ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B13/00—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles; Discharging shaped articles from such moulds or apparatus
    • B28B13/02—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing ceramic articles.
  • Patent Literature 1 describes that a slurry containing a ceramic raw material is injected into a rubber mold in a vacuum and cured to form a compact.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic article capable of suppressing inclusion of air bubbles.
  • a method for manufacturing a ceramic article according to the present disclosure provides a nozzle for injecting a slurry containing a ceramic material into a cavity of a mold having a cavity therein. locating a tip; and injecting the slurry into the cavity from the tip of the nozzle.
  • a method for manufacturing a ceramic article according to the present disclosure provides a molding die made of resin having a modulus of elasticity of 100 MPa or more and having a cavity inside. placing in a pressure environment; and injecting a slurry containing a ceramic material into the cavity of the mold placed in the negative pressure environment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a molding system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a mold according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a flow chart for explaining the molding method of the ceramic material according to this embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the nozzle arrangement process and the slurry injection process.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the process of obtaining a cured body having a desired shape.
  • FIG. 6 is a flow chart illustrating the method for manufacturing a ceramic article according to this embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a molding system according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a molding system according to the first embodiment.
  • a molding system 100 according to the first embodiment has a molding die 10, an injection device 20, and a control device 30.
  • the slurry A containing the ceramic material is injected (supplied) from the injection device 20 into the molding die 10, and the slurry A is cured in the molding die 10 to form the desired material. to obtain a cured body of the shape of
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a mold according to this embodiment.
  • the mold 10 according to the present embodiment is a mold having a cavity (space) C filled therein with a slurry A containing a ceramic material to obtain a hardened body having a desired shape. be.
  • a mold made of resin or rubber can be used as the mold 10 . It has a shape in which the cavity C is covered with resin or rubber.
  • the material of the mold 10 is not limited to being made of resin or rubber, and may be made of any material.
  • Mold 10 is preferably made of resin.
  • the resin here refers to so-called plastic, and does not include elastomer such as rubber.
  • the resin will be described below.
  • a resin having an elastic modulus of 100 MPa or more is preferable, and 10000 MPa or less is preferable.
  • the mold 10 preferably has an elastic modulus of 500 MPa to 5000 MPa, even more preferably 700 MPa to 4000 MPa, even more preferably 1100 MPa to 2600 MPa.
  • the elastic modulus here is the tensile elastic modulus, ie Young's modulus, and may refer to the value under the conditions of 23° C. and 0% relative humidity, for example.
  • the mold 10 preferably has a tensile strength of 500 MPa to 5000 MPa, more preferably 1000 MPa to 3000 MPa.
  • the tensile strength here may refer to a value under conditions of, for example, 23°C and 0% relative humidity.
  • the shape of the molding material is stabilized until the molding material hardens (gelates) without deforming to the extent that the shape of the molding can be made into the desired shape. can be held effectively.
  • Tensile strength and tensile modulus can be measured according to ISO 527-1 and ISO 527-2.
  • the numerical range represented by " ⁇ " means a numerical range including the numerical values before and after ⁇ as the lower limit and upper limit, and when " ⁇ " is used hereinafter, it means the same meaning.
  • the mold 10 may be soluble in a non-aqueous solvent, in other words, it may be made of a soluble resin that is soluble in a non-aqueous solvent.
  • the non-aqueous solvent will be explained later.
  • Mold 10 preferably has a dissolution rate in a non-aqueous solvent of 1 ⁇ m/min to 80 ⁇ m/min, more preferably 5 ⁇ m/min to 30 ⁇ m/min, and 6 ⁇ m/min to 15 ⁇ m/min. is more preferred. When the dissolution rate falls within this range, the mold 10 can be appropriately dissolved and removed from the mold.
  • the dissolution rate of the mold 10 indicates a value obtained by dividing the thickness ( ⁇ m) of the mold 10 to be dissolved by time.
  • the method for measuring the dissolution rate of the mold 10 is arbitrary, it may be measured by the following method.
  • a ceramic material is hardened in a mold 10 having a thickness of 1.6 mm, and the mold 10 is immersed in methylene chloride at a temperature of 25°C.
  • the dissolution time is determined by measuring the time until the molding die 10 is completely melted, and the value obtained by dividing 1.6 mm by the dissolution time is defined as the dissolution rate.
  • the melting point of the mold 10 is preferably 70° C. or higher, may be 80° C. or higher, or may be 100° C. or higher.
  • the lower limit of the melting point of the mold 10 is not particularly limited as long as it is not melted by heating during curing, but if it is 70° C. or higher, melting of the mold 10 during molding is further suppressed, and the desired shape can be obtained. A cured body can be appropriately obtained.
  • the upper limit of the melting point of the mold 10 is not particularly limited, it may be, for example, 250° C. or lower, 200° C. or lower, or 150° C. or lower.
  • the melting point of the mold 10 may be, for example, 70°C to 250°C, 80°C to 200°C, or 80°C to 150°C.
  • the mold 10 preferably has a thermal conductivity of 0.05 [W/mK] to 0.40 [W/mK], more preferably 0.08 [W/mK] to 0.30 [W/mK]. is more preferably 0.1 [W/mK] to 0.2 [W/mK].
  • the thermal conductivity can be measured according to JIS A1412-2, for example.
  • the resin used for the mold 10 may be composed mainly of at least one material selected from the group consisting of polystyrene, ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) resin, acrylic resin, polycarbonate, epoxy resin, and polyester. preferable. Moreover, it is more preferable that the resin used for the mold 10 contains polystyrene as a main component. Examples of polystyrene include Toyo Styrol high-impact polystyrene H350. By using such a material for the resin used in the molding die 10, the characteristics described above can be appropriately imparted to the molding die 10.
  • the main component refers to, for example, a ratio of the material to the entire mold 10 of 50% or more, preferably 80% or more, and more preferably 95% or more.
  • the molding die 10 has no film or the like made of a component other than the resin formed on the inner surface. It is preferable that the molding die 10 has the resin exposed in at least a part of the inner surface, and preferably the resin is exposed in the entire inner surface. If a film of components other than the resin exists on the inner surface of the mold 10, it may remain undissolved when the resin, which is the main component, is dissolved, and the film may need to be removed in a separate step. Therefore, if there is no coating or there is little coating, the productivity is improved, which is preferable. In addition, it is preferable that any component unnecessary for the ceramic material finally obtained from the film does not remain.
  • the molding die 10 is composed of two or more split bodies, and is configured by fitting the split bodies together. As shown in FIGS. 1 and 2, the mold 10 includes a first split body 12 and a second split body 14 in this embodiment. An inlet portion 16 is connected to the first divided body 12 .
  • a first cavity (space) C1a is formed inside the first divided body 12. Since the portion of the first split body 12 that is fitted with the second split body 14 is not covered with a member (soluble resin), the first cavity C1a is formed by the first split body 12 and the second split body 14. It is open in the unmated state. Inside the second divided body 14, a first cavity (space) C1b is formed. Since the portion of the second split body 14 that is fitted with the first split body 12 is not covered with a member (resin), the first split body 12 and the second split body 14 fit together in the first cavity C1b. It is open when not in use.
  • a second cavity (space) C2 is formed inside the inlet portion 16. Since the inlet portion 16 has an open end on the side connected to the first divided body 12, the second cavity C2 and the first cavity C1a are separated from each other by the first divided body 12 and the second cavity C2. are communicated through the connection point of Further, the injection port portion 16 has an injection port 16 a opened at the end opposite to the side connected to the first divided body 12 . Therefore, the second cavity C2 and the first cavity C1a communicate with the outside through the inlet 16a.
  • a constriction 18 is formed on the inner peripheral surface of the connecting portion between the inlet portion 16 and the first divided body 12, in other words, between the second cavity C2 and the first cavity C1a.
  • the constriction 18 is a protruding portion that protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the connecting portion between the inlet portion 16 and the first divided body 12 . Therefore, when viewed from the axial direction of the inlet portion 16, the opening area of the portion between the second cavity C2 and the first cavity C1a (the portion where the constriction 18 is formed) is the opening area of the second cavity C2. and smaller than the opening area of the first cavity C1a.
  • the shape of the injection port portion 16 is not limited to the above description and may be arbitrary. Also, the constriction 18 is not an essential component and may not be provided.
  • the first cavity C1a is formed inside the first split body 12
  • the first cavity C1b is formed inside the second split body 14
  • the second cavity C1b is formed inside the injection port section 16.
  • a cavity C2 is formed.
  • the cavity C includes a first cavity C1a, a first cavity C1b, and a second cavity C2.
  • the portion of the cavity C formed by the first cavity C1a and the first cavity C1b has a shape that gives the cured body a desired shape. That is, assuming that the portion formed by the first cavity C1a and the first cavity C1b is the first cavity C1, the first cavity C1 has a shape that gives the cured body a desired shape.
  • the first cavity C1 has a spherical shape in this embodiment, and the resulting hardened body, molded body, and sintered body also have a spherical shape.
  • the first cavity C1 is not limited to a spherical shape, and can have any shape.
  • the first cavity C1 includes the first cavity C1a and the first cavity C1b, and can also be said to be a cavity formed inside the first split body 12 and the second split body 14 that are fitted together.
  • the second cavity C2 portion of the cavity C communicates with the first cavity C1 and is provided with an injection port 16a. It can be said that the second cavity C2 is a part for injecting the ceramic material into the first cavity C1.
  • the molding die 10 preferably has one injection port for injecting the ceramic material. This is because when the injection of the ceramic material is completed, the injection port can be easily sealed by closing the injection port at one location.
  • a plurality of injection ports may be provided.
  • a single injection port is preferable in that the number of processes required to obtain a desired shape in the vicinity of the injection port of the compact or sintered body is small.
  • a plurality of injection ports is preferable in terms of uniform injection of the slurry A and improvement of productivity, but it may be necessary to process a plurality of locations in the vicinity of the injection ports in the compact or sintered body.
  • the thickness of the portion of the mold 10 that forms the first cavity C1 is assumed to be the thickness D1.
  • the thickness D1 is preferably 0.5 mm to 3.0 mm, more preferably 0.6 mm to 2.0 mm, even more preferably 0.8 mm to 1.6 mm.
  • the thickness D1 can also be said to be the length from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the portion forming the first cavity C1.
  • the thickness D1 can be said to be the thickness from the inner peripheral surface 12a to the outer peripheral surface 12b of the first split body 12, and is the thickness from the inner peripheral surface 14a to the outer peripheral surface 14b of the second split body 14. It can also be said.
  • the arithmetic mean roughness Ra defined by JIS B 0601:2001 on the inner surface of the portion of the mold 10 that forms the first cavity C1 is preferably 0.01 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, more preferably 0.05 ⁇ m or more and 1 ⁇ m. It is more preferably 0.1 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the inner surface of the portion forming the first cavity C ⁇ b>1 can be said to be the inner peripheral surface 12 a of the first split body 12 or the inner peripheral surface 14 a of the second split body 14 .
  • the volume of the second cavity C2 is preferably 0.5% to 5% by volume, more preferably 0.8% to 4% by volume, relative to the volume of the first cavity C1. It is more preferably 1% by volume to 3% by volume.
  • the molding die 10 is configured as described above. However, the mold 10 is not limited to the configuration described above.
  • the mold 10 may be an integrally formed mold instead of a structure including a plurality of divided bodies.
  • the mold 10 can be manufactured by any method so as to have a desired shape of the cavity C.
  • the molding method of the mold 10 include melt molding. Melt molding is a method in which the material of the mold 10 is melted, molded into a desired shape, and cured.
  • the molding method of the mold 10 includes injection molding, blow molding, and the like.
  • the injection device 20 is a device for injecting (supplying) the slurry A.
  • the injection device 20 has a nozzle 22 and a hopper 24 .
  • the hopper 24 is a container that stores the slurry A inside.
  • Nozzle 22 is a nozzle connected to hopper 24 . Assuming that the upward direction in the vertical direction is the direction Z1 and the direction downward in the vertical direction is the direction Z2, the base end portion 22b of the nozzle 22 is connected to the end portion of the hopper 24 on the Z2 side. to the tip 22a in the direction Z2.
  • the nozzle 22 is internally formed with a channel through which the slurry A flows from a base end portion 22b to a tip end portion 22a, and the tip end portion 22a is open.
  • the opening of the tip portion 22a serves as an injection port for injecting the slurry A.
  • the slurry A in the hopper 24 passes through the channel of the nozzle 22 and is discharged from the tip 22a. In this manner, the injection device 20 injects (supplies) the slurry A into the mold 10 by drawing out the slurry A from the tip portion 22a.
  • the outer diameter of the nozzle 22 is smaller than the minimum inner diameter of the injection port 16a of the mold 10 (the inner diameter of the portion where the constriction 18 is formed in this embodiment).
  • the opening diameter of the tip portion 22a of the nozzle 22 is preferably 1.0 mm or more and 6 mm or less, more preferably 2 mm or more and 5 mm or less, and 2.5 mm or more and 4 mm. 0.5 mm or less is more preferable. By setting the opening diameter within this range, the slurry A can be appropriately injected into the mold 10 .
  • the position of the tip 22a of the nozzle 22 is movable in the direction Z1 and the direction Z2 (that is, in the vertical direction).
  • the entire injection device 20 (the nozzle 22 and the hopper 24) is integrally movable in the vertical direction.
  • the position of the tip portion 22a may be moved by, for example, expanding and contracting the nozzle 22 in the vertical direction while the position of the hopper 24 is fixed.
  • the injection device 20 is configured as described above. However, the injection device 20 is not limited to the configuration described above.
  • the shape of the hopper 24 may be arbitrary, and the hopper 24 may not be provided.
  • the control device 30 is a device that controls the injection device 20 .
  • the controller 30 controls the discharge of the slurry A from the tip 22a of the nozzle 22. As shown in FIG.
  • the control device 30 switches between discharging and non-discharging of the slurry A from the distal end portion 22a, and controls the discharging speed of the slurry A.
  • the control device 30 may switch between derivation and non-delivery of the slurry A by controlling opening and closing of a valve (not shown). Further, for example, the control device 30 may control the amount and speed of drawing out the slurry A by adjusting the degree of pressure applied to the slurry A.
  • the control device 30 controls movement of the position of the tip portion 22 a of the nozzle 22 . That is, the control device 30 moves the tip portion 22a of the nozzle 22 in the direction Z1 or the direction Z2. For example, the control device 30 controls an actuator (not shown) that drives the injection device 20 to move the injection device 20 in the vertical direction, thereby moving the position of the tip 22a of the nozzle 22 in the vertical direction.
  • the control device 30 may be a device including an arithmetic circuit such as a CPU (Central Processing Unit). In this case, the control device 30 may control the injection device 20 by reading and executing a program (software) from a storage unit (not shown).
  • a program software
  • FIG. 3 is a flow chart for explaining the molding method of the ceramic material according to this embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the nozzle arrangement process and the slurry injection process.
  • a raw material mixing step is performed (step S10).
  • the raw material mixing step is a step of mixing a ceramic material (ceramic powder) having a desired composition with a resin, a curing agent and a solvent to obtain a slurry A containing the ceramic material.
  • the ceramics material is not particularly limited as long as it becomes ceramics by sintering, and examples thereof include known ceramics materials.
  • ceramic materials include aluminum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide, aluminum nitride, and sialon. These may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.
  • the ceramic material contains silicon nitride as a main component.
  • the main component means, for example, that the ratio of the material to the whole ceramic material is 50% or more, preferably 80% or more, and more preferably 95% or more.
  • the ceramic material preferably has a 50% particle size D50 of less than 1.0 ⁇ m so that a stable sintered body can be obtained in the sintering step described later. If the 50% particle size D50 is 1.0 ⁇ m or more, there is a possibility that molding failure will occur due to particle sedimentation in the slurry, resulting in a decrease in sintered density.
  • the 50% particle size D50 is more preferably 0.9 ⁇ m or less, more preferably 0.8 ⁇ m or less.
  • the particle size D50 of 0.1 ⁇ m or more is preferable because it prevents scattering and clogging during handling and facilitates procurement.
  • the 50% particle size D50 can be measured by using a LA-950V2 laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device manufactured by Horiba, Ltd. after diluting a slurry containing a ceramic material.
  • the ceramic material may be blended with a sintering aid to improve sintering.
  • a sintering aid group 2 (alkaline earth metals), group 3 (rare earth (scandium group)), group 4 (titanium group), group 5 (earth metal (vanadium group)), group 13 group (boron group (earth metals)) and group 14 (carbon group) of elements. % to 15% by mass is preferable, and 2% to 8% by mass is more preferable.
  • the resin is a component for molding the ceramic material into a desired shape in the curing step described later, and includes known curable resins.
  • a resin that is required to have shape retention in the curing step and forms a three-dimensional network structure through a polymerization reaction is used.
  • the resin is preferably liquid because it enhances the fluidity of the slurry A and facilitates filling into the molding die 10 .
  • the resin must be easily removed from the ceramic compact in the degreasing process after the curing process and before sintering.
  • resins used in this embodiment include epoxy resins, phenol resins, melamine resins, acrylic acid resins, and urethane resins.
  • epoxy resins are preferably used because of their good shape retention.
  • epoxy resins include glycidyl ether type epoxy resins of bisphenols such as bisphenol A type and bisphenol F type, phenol novolak type epoxy resins, cresol novolak type epoxy resins, glycidyl amine type epoxy resins, and glycidyl such as aliphatic epoxy resins.
  • Ether-type epoxy resins glycidyl ester-type epoxy resins, methylglycidyl ether-type epoxy resins, cyclohexene oxide-type epoxy resins, rubber-modified epoxy resins, and the like. It should be noted that the resin added to the slurry A is preferably a material different from the resin forming the mold 10 .
  • the curing agent cures the resin and is selected according to the resin to be used.
  • the curing agent is preferably water-soluble and rapidly cures the resin, and examples thereof include amine-based curing agents, acid anhydride-based curing agents, and polyamide-based curing agents.
  • Amine-based curing agents are preferable in that they react rapidly, and acid anhydride-based curing agents are preferable in terms of obtaining cured products having excellent thermal shock resistance.
  • Amine-based curing agents include aliphatic amines, alicyclic amines, and aromatic amines, and any of monoamines, diamines, triamines, and polyamines can be used.
  • acid anhydride curing agents include methyltetrahydrophthalic anhydride and dibasic acid polyanhydrides.
  • the solvent adjusts the viscosity of the raw material mixture to be used to form a slurry, and facilitates the filling of the slurry A into the molding die 10, which will be described later.
  • solvents that can be used include water (H 2 O), alcohols, and other organic solvents. Among them, the aqueous system is preferable from the viewpoint of production cost and environmental load.
  • Slurry A is obtained by mixing the ceramic material, resin, curing agent, and solvent described above. Moreover, a dispersant etc. are added as needed. At this time, mixing may be performed by a known method, for example, dissolver, homomixer, kneader, roll mill, sand mill, ball mill, bead mill, vibrator mill, high-speed impeller mill, ultrasonic homogenizer, shaker, planetary mill, rotation/revolution A mixer, an in-line mixer, etc. are mentioned.
  • pH adjusters, surfactants, polymer dispersants, etc. can be appropriately selected and added in order to dissociate the aggregates of the ceramic material and further disperse it.
  • the pH adjuster, surfactant, polymer dispersant, etc. are preferably those that do not adversely affect the gelation of the curable resin.
  • the viscosity of the slurry A may be a viscosity that facilitates filling in the slurry injection step described later.
  • the viscosity at a shear rate of 10 [1 / s] is preferably 50 Pa s or less, and 20 Pa s or less. more preferred.
  • the viscosity of slurry A is more preferably in the range of 0.1 Pa ⁇ s to 10 Pa ⁇ s.
  • the viscosity of slurry A can be easily adjusted by adjusting the amount of solvent used and the amount of resin added in the raw materials used.
  • the viscosity at a shear rate of 10 [1/s] can be measured using MCR302 manufactured by Anton Paar. A cone plate can be used as the measuring jig.
  • the raw material mixing step may be performed within the hopper 24 or may be performed at a location other than the hopper 24 .
  • the slurry A When performed in the hopper 24, the slurry A is generated in the hopper 24, and when performed in a place other than the hopper 24, the slurry A generated by the raw material mixing step is supplied to the hopper 24.
  • the slurry A may be obtained by mixing all the raw materials (ceramic powder, resin, curing agent and solvent). Before obtaining the slurry A, the slurry A may be obtained by preparing a raw material slurry containing several raw materials and mixing the raw material slurries.
  • a slurry a1 containing a ceramics material and a resin and a slurry a2 containing a ceramics material and a curing agent may be prepared, and the slurry a1 and the slurry a2 may be mixed to obtain a slurry A.
  • the nozzle arranging step is a step of arranging the tip portion 22a of the nozzle 22 in the cavity C of the mold 10, as shown in FIG.
  • the nozzle placement step is performed after the raw material mixing step, but the order of performing the raw material mixing step and the nozzle placement step is not limited thereto and may be arbitrary.
  • the molding die 10 is installed so that the injection port 16a faces the Z1 direction. Then, for example, by moving the nozzle 22 under the control of the control device 30, the nozzle 22 is inserted from the inlet 16a into the cavity C of the mold 10, and the tip 22a of the nozzle 22 is moved into the cavity C of the mold 10. to be placed.
  • the tip 22a of the nozzle 22 it is preferable to arrange the tip 22a of the nozzle 22 so that the tip 22a of the nozzle 22 does not come into contact with the bottom surface 10a of the mold 10 and is positioned close to the bottom surface 10a.
  • the initial position is the position where the tip 22a of the nozzle 22 is installed in the nozzle arrangement step
  • the initial position is on the Z1 direction side of the bottom surface 10a of the mold 10 in the cavity C and is close to the bottom surface 10a.
  • the position is such that the distance L in the vertical direction between is a predetermined distance. That is, in the nozzle arrangement step, it is preferable to arrange the tip 22a of the nozzle 22 so that the vertical distance L between the tip 22a of the nozzle 22 and the bottom surface 10a of the mold 10 is a predetermined distance.
  • the bottom surface 10a of the mold 10 refers to a portion of the inner surface of the mold 10 on the Z2 direction side.
  • the distance L (predetermined distance) here may be set arbitrarily, and may be, for example, 1% to 10% of the total length L0 of the mold 10 in the vertical direction.
  • the slurry injection step is a step of injecting the slurry A into the cavity C of the mold 10 from the tip 22 a of the nozzle 22 .
  • the slurry injection step the slurry A generated in the raw material mixing step and stored in the hopper 24 is led out from the tip portion 22a of the nozzle 22 under the control of the control device 30, for example. Since the tip portion 22a is arranged in the cavity C in the nozzle arrangement step, the slurry A is drawn out from the tip portion 22a in the cavity C, and the slurry A accumulates in the cavity C. As shown in FIG. In the slurry injection step, it is preferable to keep the tip portion 22a in the cavity C during the entire period in which the slurry A is being injected.
  • the injection speed is the amount of slurry A injected into the cavity C from the tip portion 22a per unit time.
  • the speed is preferably 10 ml/min to 150 ml/min, more preferably 30 ml/min to 120 ml/min, even more preferably 65 ml/min to 100 ml/min.
  • the flow velocity of the slurry A in the flow path inside the nozzle 22 when the slurry A is injected into the cavity C from the tip portion 22a is preferably 1 cm/sec to 100 cm/sec, and is preferably 2 cm/sec. It is more preferably up to 50 cm/sec, and even more preferably 3 cm/sec to 25 cm/sec.
  • the average injection speed here may be a value obtained by dividing the total amount of slurry A injected into one cavity C by the time from the injection start time of slurry into that cavity C to the injection end time.
  • the total injection amount of the slurry A here may refer to the volume of the cavity C into which the slurry A is injected (filled with the slurry A).
  • the injection speed may be adjusted so that fluctuations in the speed at which the liquid level of slurry A rises are small (for example, the speed at which the liquid level of slurry A rises is constant). . That is, for example, in the slurry injection step, the injection speed may be controlled according to the position of the liquid surface (area of the liquid surface) of the slurry A in the vertical direction.
  • the cross-sectional area of the cavity C is maximized at the central position in the vertical direction. Therefore, during the period until the liquid level of slurry A reaches the central position, as the position of the liquid level rises (according to the elapse of the injection time during which slurry A is injected), the injection speed is increased and slurry A In the period after the liquid level of has reached the central position, the injection speed may be decreased as the position of the liquid level rises (as the injection time elapses).
  • the slurry injection step it is preferable to inject the slurry A while raising the position of the tip 22a of the nozzle 22 (moving it in the Z1 direction). .
  • the slurry injection step it is preferable to continuously raise the position of the distal end portion 22a while continuously injecting the slurry A, but the present invention is not limited thereto. , the position of the tip portion 22a may be intermittently raised.
  • the position of the tip 22a of the nozzle 22 is changed so that the distance in the vertical direction between the position of the liquid surface of the slurry A and the tip 22a of the nozzle 22 is kept within a predetermined distance range. is preferred.
  • the speed at which the position of the tip portion 22a of the nozzle 22 is raised is more preferably the same as the speed at which the liquid level of the slurry A in the cavity C rises. Note that the speed at which the position of the distal end portion 22a is raised may be constant or may vary.
  • the slurry injection step it is preferable to inject the slurry A in a state in which the tip 22a of the nozzle 22 is immersed in the slurry A (injected slurry A) in the cavity C. That is, in the slurry injection step, it is preferable to inject the slurry A from the tip portion 22a while maintaining the state where the tip portion 22a is positioned on the Z2 direction side of the liquid surface of the slurry A. Strictly speaking, the tip 22a of the nozzle 22 is not immersed in the liquid surface of the slurry A because the slurry A has not yet accumulated in the cavity C at the timing when the injection is started.
  • the injection is continued in a state where the tip 22a is not immersed in the liquid surface of the slurry A, and the injection is started.
  • a predetermined time has passed since then (after the tip portion 22a is immersed in the liquid surface)
  • the injection is continued while the tip portion 22a is immersed in the liquid surface of the slurry A.
  • the position of the tip 22a is fixed until the tip 22a is immersed in the liquid surface, and after the tip 22a is immersed in the liquid surface, the position of the tip 22a is adjusted as the liquid level rises. can be raised.
  • the slurry A is injected into the cavity C from the tip 22a of the nozzle 22 as described above. In this embodiment, injection of the slurry A is continued until the first cavity C1 and the second cavity C2 of the cavities C are filled with the slurry A.
  • a defoaming process for removing gas contained in slurry A may be performed. That is, the slurry A defoamed through the defoaming step may be injected into the cavity C. By defoaming the slurry A, it is possible to suppress entrainment of bubbles in the hopper.
  • the slurry A may be defoamed in a depressurized state, and a defoaming pump (vacuum pump), a defoaming mixer, or the like is used. Degassing may be performed under a reduced pressure of 0.6 kPa to 10 kPa, for example. Examples of the defoaming mixer include a vacuum pump-equipped rotation/revolution mixer, a planetary mixer, and the like.
  • step S16 a curing process is performed (step S16).
  • the resin component in the slurry A is hardened to harden the ceramic material into a desired shape.
  • the curing step the slurry A is cured under desired curing conditions according to the characteristics of the slurry.
  • the reaction starts when the resin and the curing agent are mixed and the mixture is cured, so it can be left for a predetermined period of time.
  • a heat curing type slurry it is sufficient to heat to a desired temperature and secure a sufficient curing time.
  • the demolding step is a step of removing the hardened body of the ceramic material hardened in the hardening step from the mold 10 .
  • the mold 10 is brought into contact with and dissolved in a non-aqueous solvent to demold the hardened body.
  • the contact with the non-aqueous solvent is preferably immersion in the non-aqueous solvent.
  • a non-aqueous solvent is a liquid whose main component is a component other than water, and dissolves the soluble resin of the mold 10 .
  • the non-aqueous solvent is preferably a solvent that dissolves the soluble resin of the mold 10 but does not dissolve the resin in the slurry A.
  • the non-aqueous solvent preferably contains at least one material selected from the group consisting of methylene chloride, d-limonene, acetone, and toluene as a main component.
  • the demolding method may be arbitrary, and the demolding may be performed by a method other than dissolving the mold 10 with a non-aqueous solvent.
  • This embodiment may include a step of removing a part of the cured body by breaking after the cured body is demolded by the demolding step to obtain a cured body of a desired shape.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the process of obtaining a cured body having a desired shape.
  • the slurry A is cured within the mold 10 to form a cured body P within the mold 10 . Since the slurry A is injected into the first cavity C1 and the second cavity C2 in the mold 10, the cured body P is injected into the first cavity C1 and cured, and the cured body P1 and the first cavity and a hardened body P2, which is the portion injected into C1 and hardened. After that, the mold 10 is melted in the demolding step (step S18), and the hardened body P demolded from the mold 10 is obtained.
  • a constriction 18 is formed between the first cavity C1 and the second cavity C2. Therefore, a portion corresponding to the constriction 18 between the hardened body P1 and the hardened body P2 is a constricted portion having a diameter smaller than that of the hardened body P2.
  • the cured body P is broken into a cured body P1 and a cured body P2 starting from a constricted portion between the cured body P1 and the cured body P2, thereby obtaining a cured body P1. is obtained as a cured body of desired shape.
  • the step of breaking the cured body as described above is not essential, and may be carried out as appropriate depending on the shape of the mold 10, for example.
  • a method for producing a ceramic article includes a drying step of drying the cured body obtained by the molding method of the ceramic material to obtain a molded body, a degreasing step of degreasing the molded body to obtain a degreased body, and a sintering of the degreased body. and a sintering step to obtain a sintered body.
  • the ceramic article (sintered body) according to this embodiment is preferably spherical, and is preferably a bare ball of a bearing ball.
  • the manufacturing method of the ceramic article of the present disclosure it is possible to manufacture a spherical ceramic article, and furthermore, to form a bare ball for a bearing ball as the ceramic article.
  • a relatively large-diameter raw ball for balls such as a diameter of 9 mm or more and 60 mm or less, can be appropriately molded.
  • Applications of large-diameter balls include bearing balls for wind power generation.
  • the ceramic article produced by the production method of the present disclosure is not limited to being a bare ball for bearing balls, and may be produced for any purpose, and the size and shape of the ceramic article to be produced may be varied. can be arbitrary.
  • FIG. 6 is a flow chart explaining the method for manufacturing a ceramic article according to this embodiment.
  • the method for manufacturing a ceramic article according to the present embodiment includes a raw material mixing step (step S10), a nozzle arrangement step (step S12), a slurry injection step (step S14), and a curing step (step S16), a demolding step (step S18), a drying step (step S20), a degreasing step (step S22), and a baking step (step S24).
  • steps from the raw material mixing step to the demolding step are the same as the molding method for the ceramic material, the description thereof will be omitted.
  • a drying process is performed (step S20).
  • the drying step is a step of removing moisture, a volatile solvent, etc. from the cured body obtained in the demolding step, and drying the cured body to obtain a molded body.
  • drying is gently performed so as not to cause cracks or the like in the cured product. That is, the cured body is dried while preventing the occurrence of cracks and the like due to shrinkage stress caused by the difference in drying speed between the surface and the inside of the cured body.
  • the conditions for the drying process are, for example, 25° C. to 50° C., relative humidity of 10 to 95%, relatively mild conditions such as 48 hours to 7 days, and the moisture contained in the cured product is removed over a long period of time. do.
  • the drying step is preferably carried out until the moisture content of the cured product reaches 20% or less relative to the absolute dry mass.
  • a degreasing process is performed (step S22).
  • the degreasing step is a step of removing the resin, non-volatile solvent, etc. from the molding obtained in the drying step to obtain a degreased body.
  • most of the components that inhibit sintering in the subsequent sintering process are removed. If a large amount of ingredients that inhibit sintering remain, pores will form in the sintered body during sintering, and carbide will form as a by-product. There is a risk of
  • the conditions for the degreasing process are, for example, slowly raising the temperature to 250° C. to 800° C. over a long period of time and maintaining the temperature, and the total treatment time is a relatively long time such as 3 to 14 days. Remove the resin component, etc.
  • the degreasing step especially for silicon nitride is preferably carried out until the amount of residual carbon in the compact becomes 900 ppm or less. Note that the amount of residual carbon is not limited to this with respect to carbides such as silicon carbide (SiC).
  • the firing step is a step of firing the degreased body that has undergone the degreasing step to sinter the ceramic material to obtain a sintered body (ceramic article).
  • the sintering in the sintering step is to sinter the ceramic material to obtain a sintered body, that is, a ceramic article, and a known sintering method may be applied.
  • the conditions of the firing step are not particularly limited as long as a sintered body can be obtained by firing.
  • firing is performed in a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 50 ppm or less. preferable.
  • the maximum firing temperature in the firing step is set to 1800°C or less at which silicon nitride begins to thermally decompose, and the maximum temperature is preferably in the range of 1650°C to 1750°C.
  • the baking time is preferably in the range of 240 minutes to 12 hours.
  • the sintered body obtained in the firing step may be subjected to a secondary firing step in order to obtain a sintered body having desired properties.
  • This secondary firing step is a step of further subjecting the sintered body obtained in the firing step (primary firing) to a high pressure treatment to densify the structure of the sintered body.
  • Hot isostatic pressing HIP
  • gas pressure sintering hot pressing, etc.
  • a sintered body obtained by sintering has high strength, and is preferably HIPed at 1500° C. to 1750° C. and 50 MPa to 200 MPa.
  • the slurry A is injected from the tip 22a of the nozzle 22 while the tip 22a is placed in the mold 10 . Therefore, since the slurry A is injected from a position close to the bottom surface 10a of the mold 10, it is possible to suppress liquid splashing and the like, thereby suppressing inclusion of air bubbles.
  • the mold 10 has an injection port 16a for injecting the slurry A into the cavity C.
  • the nozzle 22 is inserted into the cavity C from the inlet 16a, and the distance L in the vertical direction between the tip 22a of the nozzle 22 and the bottom surface 10a of the mold 10 is a predetermined distance.
  • the tip 22a of the nozzle 22 is inserted into the injected slurry A. It is preferable to pour the slurry A while the part 22a is submerged.
  • the step of injecting the slurry A it is preferable to inject the slurry A while raising the position of the tip 22a of the nozzle 22 in the vertical direction with respect to the bottom surface 10a.
  • the nozzle 22 By injecting the slurry A while elevating the position of the tip 22 a of the nozzle 22 , the nozzle 22 can be pushed out of the mold 10 as the slurry A accumulates in the mold 10 .
  • the volume of the nozzle 22 in the mold 10 is reduced, and the volume of the slurry A is reduced by the volume of the nozzle 22 in the mold 10 when the nozzle 22 is finally pulled out of the mold 10, for example. can be suppressed. Therefore, molding can be performed favorably.
  • a ceramic material whose main component is silicon nitride. According to this manufacturing method, a ceramic material containing silicon nitride as a main component can be appropriately molded.
  • This manufacturing method preferably includes a step of hardening the slurry A injected into the mold 10 to obtain a hardened body (hardening step), and a step of removing the hardened body from the mold 10 (mold demolding step). .
  • hardening step a step of hardening the slurry A injected into the mold 10 to obtain a hardened body
  • mold demolding step a step of removing the hardened body from the mold 10
  • the method for manufacturing a ceramic article according to the present embodiment includes a step of drying a cured body to obtain a molded body (drying process), a step of degreasing the molded body to obtain a degreased body (degreasing process), and a degreased body. and a step of sintering to obtain a sintered body (sintering step).
  • drying process a step of drying a cured body to obtain a molded body
  • degreasing process degreased body
  • degreased body degreased body
  • sintering step a step of sintering to obtain a sintered body
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the slurry A is injected under a negative pressure environment.
  • the slurry A is injected under a negative pressure environment.
  • descriptions of the parts that are common to the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a molding system according to the second embodiment.
  • the slurry A is injected into the molding die 10 while the molding die 10 is placed in a negative pressure environment.
  • Negative pressure in a negative pressure environment refers to pressure below atmospheric pressure.
  • a molding system 100A according to the second embodiment has a chamber 40 and a decompression device 42.
  • the chamber 40 is a chamber (a so-called vacuum chamber) whose interior is maintained in a negative pressure environment.
  • the decompression device 42 is a device that makes the inside of the chamber 40 into a negative pressure environment.
  • the pressure reducing device 42 is a pump that expels air.
  • the molding die 10 is placed in a negative pressure environment by placing the molding die 10 in the chamber 40 whose interior is under negative pressure. Then, the injection device 20 is also placed in the chamber 40, and the tip portion 22a of the nozzle 22 is placed in the cavity C of the mold 10 under a negative pressure environment (that is, the nozzle placement step is performed) to The slurry A is injected into the cavity C from the portion 22a (that is, the slurry injection step is performed).
  • the entire injection device 20 is not limited to be placed in the chamber 40 , and at least the tip portion 22 a of the nozzle 22 may be placed in the chamber 40 .
  • the pressure in the negative pressure environment is preferably 2 kPa or more and 20 kPa or less, more preferably 3 kPa or more and 15 kPa or less, and even more preferably 4 kPa or more and 12 kPa or less.
  • the pressure applied to the slurry A within the nozzle 22 in order to draw out the slurry A from the nozzle 22 is referred to as applied pressure.
  • the applied pressure is preferably 0.01 MPa or more and 0.5 MPa or less, more preferably 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less, and further preferably 0.1 MPa or more and 0.15 MPa or less. .
  • the applied pressure is preferably higher than the pressure in the negative pressure environment. By making the applied pressure higher than the pressure in the negative pressure environment, it is possible to suppress the flow velocity when the slurry A is drawn out from becoming too high due to the negative pressure, thereby suppressing the generation of air bubbles.
  • a mold 10 made of resin and having an elastic modulus within the range shown in the first embodiment.
  • the molding die 10 made of a resin having a high elastic modulus deformation of the molding die 10 can be suppressed even in a negative pressure environment, and appropriate molding can be performed while suppressing inclusion of air bubbles.
  • the mold 10 is composed of a plurality of divided bodies, there is a possibility that mold slippage may occur due to the negative pressure. .
  • a plurality of molds 10 may be arranged in the chamber 40 .
  • the slurry A can be sequentially injected into each molding die 10 while moving the injection device 20 within the chamber 40, so that a plurality of moldings can be molded at high speed.
  • the injection device 20 is moved while fixing the position of the mold 10 here, the injection device 20 may be moved while fixing the position of the injection device 20, for example. That is, the relative positions of the injection device 20 and the mold 10 may be changed.
  • the nozzle placement step and the slurry injection step were performed in the same manner as in the first embodiment, except that the mold 10 was placed under a negative pressure environment. That is, in the second embodiment, the slurry A is injected while the tip 22a of the nozzle 22 is arranged in the cavity C of the mold 10 under a negative pressure environment. Thereby, the generation of air bubbles can be more suitably suppressed.
  • the nozzle arrangement process and the slurry injection process are not limited to being performed in the same manner as in the first embodiment. That is, in the second embodiment, the tip 22a of the nozzle 22 does not have to be placed in the cavity C for injection.
  • the slurry A may be injected into the molding die 10 made of resin by any method under a negative pressure environment, and the injection of the slurry A by the nozzle 22 is not essential.
  • the manufacturing method according to the second embodiment includes the step of placing the molding die 10 made of resin having a modulus of elasticity of 100 MPa or more and having a cavity C therein in a negative pressure environment lower than the atmospheric pressure; and injecting a slurry A containing a ceramic material into a cavity C of a mold 10 placed in a negative pressure environment.
  • the mold 10 while suppressing the generation of air bubbles by injecting the slurry A in a negative pressure environment, by using the resin mold 10 having an elastic modulus of 100 MPa or more, the mold 10 can be used even in a negative pressure environment. deformation can be suppressed and the molded body can be appropriately molded.
  • the modulus of elasticity of the mold 10 is preferably 10000 MPa or less. When the modulus of elasticity falls within this range, deterioration in handleability of the mold 10 due to too high rigidity of the mold 10 can be suppressed.

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Abstract

気泡の混入を抑制する。セラミックス物品の製造方法は、内部にキャビティ（Ｃ）を有する成形型（１０）のキャビティ（Ｃ）内に、セラミックス材料を含むスラリー（Ａ）を注入するためのノズル（２２）の先端部（２２ａ）を配置するステップと、ノズル（２２）の先端部（２２ａ）から、キャビティ（Ｃ）内にスラリー（Ａ）を注入するステップと、を含む。

Description

セラミックス物品の製造方法
　本発明は、セラミックス物品の製造方法に関する。
　セラミックス物品の成形は、射出成型、鋳込み成型、押出成形、ゲルキャスティング等の各種成形方法を使用でき、様々な形状のセラミックス物品が作製されるようになっている。例えば特許文献１には、セラミックス原料を含む泥漿（スラリー）を真空中でゴム型に注入し、硬化させて成形体を成形する旨が記載されている。
特許第３０７４００４号公報
　しかし、スラリーを成形型に注入する際に気泡が混入してしまい、成形体に含まれる空孔が多くなり、結果としてセラミックス物品の性能が低下するおそれがある。そのため、気泡の混入を抑制することが求められている。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、気泡の混入を抑制可能なセラミックス物品の製造方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るセラミックス物品の製造方法は、内部にキャビティを有する成形型の前記キャビティ内に、セラミックス材料を含むスラリーを注入するためのノズルの先端部を配置するステップと、前記ノズルの先端部から、前記キャビティ内に前記スラリーを注入するステップと、を含む。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るセラミックス物品の製造方法は、弾性率が１００ＭＰａ以上の樹脂製であり内部にキャビティを有する成形型を、大気圧より低圧の負圧環境に置くステップと、前記負圧環境に置かれた前記成形型の前記キャビティ内に、セラミックス材料を含むスラリーを注入するステップと、を含む。
　本発明によれば、気泡の混入を抑制することができる。
図１は、第１実施形態に係る成形システムの模式図である。 図２は、本実施形態に係る成形型の模式的な断面図である。 図３は、本実施形態に係るセラミックス材料の成形方法を説明するフローチャートである。 図４は、ノズル配置工程及びスラリー注入工程を模式的に示す図である。 図５は、所望の形状の硬化体を得る工程を説明する図である。 図６は、本実施形態に係るセラミックス物品の製造方法を説明するフローチャートである。 図７は、第２実施形態に係る成形システムの模式図である。
　以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、数値については四捨五入の範囲が含まれる。
　（第１実施形態）
　（成形システム）
　図１は、第１実施形態に係る成形システムの模式図である。図１に示すように、第１実施形態に係る成形システム１００は、成形型１０と、注入装置２０と、制御装置３０とを有する。成形システム１００においては、制御装置３０の制御により、注入装置２０から成形型１０内に、セラミックス材料を含むスラリーＡが注入（供給）されて、成形型１０内でスラリーＡを硬化させて、所望の形状の硬化体を得る。
　（成形型）
　図２は、本実施形態に係る成形型の模式的な断面図である。本実施形態に係る成形型１０は、図２に示すように、内部にセラミックス材料を含むスラリーＡが充填されて所望の形状の硬化体を得るためのキャビティ（空間）Ｃが形成された型である。
　（成形型の特性）
　成形型１０は、樹脂製またはゴム製の型が使用できる。樹脂やゴムでキャビティＣが覆われた形状である。ただし、成形型１０の材料は樹脂またはゴム製であることに限られず、任意の材料で形成されていてもよい。
　成形型１０は、樹脂製であることが好ましい。ここでの樹脂とは、いわゆるプラスチックを指し、ゴムなどのエラストマーを含まないものである。以下、樹脂について説明する。弾性率が１００ＭＰａ以上である樹脂が好ましく、１００００ＭＰａ以下であることが好ましい。さらに言えば、成形型１０は、弾性率が５００ＭＰａ～５０００ＭＰａであることがより好ましく、７００ＭＰａ～４０００ＭＰａであることが更に好ましく、１１００ＭＰａ～２６００ＭＰａであることが更に好ましい。ここでの弾性率は、引張弾性率、すなわちヤング率であり、例えば、２３℃及び相対湿度０％℃の条件下での値を指してよい。
　また、成形型１０は、引張強度が５００ＭＰａ～５０００ＭＰａであることが好ましく、１０００ＭＰａ～３０００ＭＰａであることがより好ましい。ここでの引張強度は、例えば、２３℃及び相対湿度０％℃の条件下での値を指してよい。成形型１０の弾性率や引張強度をこの範囲とすることで、成形体の形状を所望の形状とできる程度に変形せず、成形材料が硬化（ゲル化）するまで、成形材料の形状を安定的に保持できる。引張強度および引張弾性率は、ＩＳＯ　５２７－１およびＩＳＯ　５２７－２により、測定できる。
　なお、「～」で表される数値範囲は、～の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味し、以降でも「～」を使用する場合は、同様の意味を指す。
　成形型１０は、非水系溶剤に溶解可能であってよく、言い換えれば、非水系溶剤に溶解可能な溶解性樹脂で形成されてよい。非水系溶剤の説明は後述する。成形型１０は、非水系溶剤に対する溶解速度が、１μｍ／ｍｉｎ～８０μｍ／ｍｉｎであることが好ましく、５μｍ／ｍｉｎ～３０μｍ／ｍｉｎであることがより好ましく、６μｍ／ｍｉｎ～１５μｍ／ｍｉｎであることが更に好ましい。溶解速度がこの範囲となることで、成形型１０を適切に溶解して脱型することができる。なお、成形型１０の溶解速度は、溶解する成形型１０の厚み（μｍ）を、時間で除した値を指す。成形型１０の溶解速度の測定方法は任意であるが、次の方法で測定してよい。１．６ｍｍの厚さの成形型１０内でセラミックス材料を硬化させて、成形型１０を温度２５℃の塩化メチレンに浸漬させる。そして、成形型１０が全て溶解した時間を測定して溶解時間とし、１．６ｍｍを溶解時間で除した値を、溶解速度とする。
　成形型１０は、キャビティＣ内でのセラミックス材料の硬化時の加温により融解しないことが好ましい。成形型１０の融点は、７０℃以上が好ましく、８０℃以上であってもよく、１００℃以上であってもよい。成形型１０の融点の下限は硬化時の加温により融解しない温度であれば特に限定されないが、７０℃以上であれば成形時に成形型１０が融解することがより抑制されて、所望の形状の硬化体を適切に得ることができる。成形型１０の融点の上限は特に限定されないが、例えば２５０℃以下がであってもよく、２００℃以下であってもよく、１５０℃以下であってもよい。成形型１０の融点は、例えば７０℃～２５０℃であってもよく、８０℃～２００℃であってもよく、８０℃以上～１５０℃であってもよい。
　成形型１０は、熱伝導率が、０．０５[Ｗ／ｍＫ]～０．４０[Ｗ／ｍＫ]であることが好ましく、０．０８[Ｗ／ｍＫ]～０．３０[Ｗ／ｍＫ]であることがより好ましく、０．１[Ｗ／ｍＫ]～０．２[Ｗ／ｍＫ]であることが更に好ましい。熱伝導率がこの範囲となることで、硬化工程の際にキャビティＣ内のセラミックス材料に適切に伝熱して、セラミックス材料を適切に硬化させることができる。なお、熱伝導率は、例えば、ＪＩＳ　Ａ１４１２－２により、測定できる。
　成形型１０に使用される樹脂は、ポリスチレン、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ－Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ－Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、及びポリエステルからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料を主成分とすることが好ましい。また、成形型１０に使用される樹脂は、ポリスチレンを主成分とすることがより好ましい。ポリスチレンとしては、例えば、トーヨースチロール耐衝撃ポリスチレンＨ３５０などが挙げられる。成形型１０に使用される樹脂をこのような材料とすることで、上記説明した特性を、成形型１０に適切に付与できる。ここでの主成分とは、例えば、成形型１０の全体に対するその材料の割合が、質量比で５０％以上を指し、好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上とする。
　成形型１０は、内面に、樹脂以外の成分の被膜などが形成されていないことが好ましい。成形型１０は、内面の少なくとも一部の領域で樹脂が露出していることが好ましく、内面の全域で、樹脂が露出していることが好ましい。成形型１０の内面に樹脂以外の成分の被膜が存在すると、主成分である樹脂の溶解時に溶け残り、別工程で被膜除去が必要になる場合がある。そのため、被膜が存在しない又は存在が少なければ、生産性が向上し好ましい。また、被膜が最終的に得るセラミックス材料にとって不要な成分であれば、残存しないことが好ましい。
　（成形型の形状）
　成形型１０は、２つ以上の複数の分割体からなり、分割体同士が嵌め合わせて構成される。図１及び図２に示すように、本実施形態では、成形型１０は、第１分割体１２と第２分割体１４とを含む。第１分割体１２には、注入口部１６が接続されている。
　図２に示すように、第１分割体１２の内部には、第１キャビティ（空間）Ｃ１ａが形成されている。第１分割体１２の第２分割体１４と嵌め合わされる部分は、部材（溶解性樹脂）で覆われていないため、第１キャビティＣ１ａは、第１分割体１２と第２分割体１４とが嵌め合っていない状態において、開口している。第２分割体１４の内部には、第１キャビティ（空間）Ｃ１ｂが形成されている。第２分割体１４の第１分割体１２と嵌め合わされる部分は、部材（樹脂）で覆われていないため、第１キャビティＣ１ｂは、第１分割体１２と第２分割体１４とが嵌め合っていない状態において、開口している。
　図２に示すように、注入口部１６の内部には、第２キャビティ（空間）Ｃ２が形成されている。注入口部１６は、第１分割体１２と接続されている側の端部が開口しているため、第２キャビティＣ２と第１キャビティＣ１ａとは、第１分割体１２と第２キャビティＣ２との接続箇所を介して連通している。また、注入口部１６は、第１分割体１２と接続されている側とは反対側の端部に、注入口１６ａが開口している。従って、第２キャビティＣ２と第１キャビティＣ１ａとは、注入口１６ａを介して外部に連通している。また、注入口部１６と第１分割体１２との接続箇所の内周面には、言い換えれば、第２キャビティＣ２と第１キャビティＣ１ａとの間には、くびれ１８が形成されている。くびれ１８は、注入口部１６と第１分割体１２との接続箇所の内周面から、径方向内側に突出する突出部である。そのため、注入口部１６の軸方向から見た場合、第２キャビティＣ２と第１キャビティＣ１ａとの間の部分（くびれ１８が形成されている部分）の開口面積は、第２キャビティＣ２の開口面積及び第１キャビティＣ１ａの開口面積よりも、小さい。ただし、注入口部１６の形状は、以上の説明に限られず任意であってよい。また、くびれ１８も必須の構成でなく、設けられていなくてもよい。
　以上説明したように、第１分割体１２の内部には第１キャビティＣ１ａが形成され、第２分割体１４の内部には第１キャビティＣ１ｂが形成され、注入口部１６の内部には第２キャビティＣ２が形成されている。第１分割体１２の第２分割体１４が嵌め合わされた状態においては、第１キャビティＣ１ａ、第１キャビティＣ１ｂ、及び第２キャビティＣ２が連通して、キャビティＣが形成される。すなわち、キャビティＣは、第１キャビティＣ１ａ、第１キャビティＣ１ｂ、及び第２キャビティＣ２を含む。
　キャビティＣのうち、第１キャビティＣ１ａ及び第１キャビティＣ１ｂで形成される部分は、硬化体を所望の形状とするような形状となっている。すなわち、第１キャビティＣ１ａ及び第１キャビティＣ１ｂで形成される部分を第１キャビティＣ１とすると、第１キャビティＣ１が、硬化体を所望の形状とするような形状となっている。第１キャビティＣ１は、本実施形態では、球状となっており、得られる硬化体、成形体及び焼結体も、球状となる。ただし、第１キャビティＣ１は球状に限られず、任意の形状とできる。成形型１０の脱型を非水溶剤による成形型１０の溶解で行う場合には、キャビティが、凹凸が多かったり入り組んでいたりする複雑な形状や、くびれや細線形状等の損傷しやすい形状を有する場合であっても、所望の形状を保持した硬化体、成形体及び焼結体を、所望の形状を損なわずに安定して得られる。なお、第１キャビティＣ１は、第１キャビティＣ１ａ及び第１キャビティＣ１ｂを含むものであり、嵌め合わされた第１分割体１２及び第２分割体１４の内部に形成されるキャビティであるともいえる。
　一方、キャビティＣのうちの第２キャビティＣ２の部分は、第１キャビティＣ１に連通しており、注入口１６ａが設けられている。第２キャビティＣ２は、第１キャビティＣ１に、セラミックス材料を注入するための部分であるといえる。
　成形型１０は、セラミックス材料を注入する注入口は、１つであることが好ましい。これは、セラミックス材料の注入が終了したとき、注入口を１か所塞ぐだけで容易に密閉できるためである。ただし、注入口を複数設けてもよい。注入口が一つの場合、成形体又は焼結体の注入口近傍において、所望の形状を得るための加工数が少ない点で好ましい。注入口が複数の場合、スラリーＡの均一注入や生産性の向上の点で好ましいが、成形体又は焼結体において注入口近傍の複数箇所の加工が必要となる場合がある。
　成形型１０の、第１キャビティＣ１を形成する部分の厚さを、厚さＤ１とする。この場合、厚さＤ１は、０．５ｍｍ～３．０ｍｍであることが好ましく、０．６ｍｍ～２．０ｍｍであることがより好ましく、０．８ｍｍ～１．６ｍｍであることが更に好ましい。成形型１０は、厚さＤ１がこの範囲となることで、成形時に強度を保ちつつ、脱型時に適切に溶解させることができる。なお、厚さＤ１は、第１キャビティＣ１を形成する部分の内周面から外周面までの長さともいえる。すなわち、厚さＤ１は、第１分割体１２の内周面１２ａから外周面１２ｂまでの厚さであるともいえ、第２分割体１４の内周面１４ａから外周面１４ｂまでの厚さであるともいえる。
　また、成形型１０の、第１キャビティＣ１を形成する部分の内面における、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１:２００１規定の算術平均粗さＲａは、０．０１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上１μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることが更に好ましい。第１キャビティＣ１の内面の表面粗さがこの範囲となることで、硬化体の寸法精度や表面平坦性を担保し、外観不良も抑制できる。なお、第１キャビティＣ１を形成する部分の内面は、第１分割体１２の内周面１２ａであるともいえ、第２分割体１４の内周面１４ａであるともいえる。
　また、第２キャビティＣ２の体積は、第１キャビティＣ１の体積に対し、０．５体積％～５体積％であることが好ましく、０．８体積％～４体積％であることがより好ましく、１体積％～３体積％であることが更に好ましい。第２キャビティＣ２の体積がこの範囲となることで、セラミックス材料が硬化収縮した場合にも、第２キャビティＣ２に充填したセラミックス材料を第１キャビティＣ１内に引き込んで、硬化体の寸法精度を適切に担保できる。
　成形型１０は、以上のような構成となっている。ただし、成形型１０は、以上説明した構成に限られない。例えば、成形型１０は、例えば、複数の分割体を含んだ構成でなく、一体で形成された型であってもよい。
　成形型１０は、所望の形状のキャビティＣを有するように、任意の方法により製造可能である。成形型１０の成形方法としては、例えば、溶融成形が挙げられる。溶融成形とは、成形型１０の材料を溶融させて、所望の形状に成形して硬化させる方法である。例えば、成形型１０の成形方法としては、射出成型、ブロー成型等が挙げられる。
　（注入装置）
　図１に示すように、注入装置２０は、スラリーＡを注入（供給）する装置である。注入装置２０は、ノズル２２とホッパ２４とを有する。ホッパ２４は、内部にスラリーＡを貯留する容器である。ノズル２２は、ホッパ２４に接続されるノズルである。鉛直方向上方に向かう方向を方向Ｚ１とし、鉛直方向下方に向かう方向を方向Ｚ２とした場合、ノズル２２は、基端部２２ｂがホッパ２４の方向Ｚ２側の端部に接続され、基端部２２ｂから先端部２２ａまで、方向Ｚ２に向けて延在する。ノズル２２は、基端部２２ｂから先端部２２ａまでにわたって、スラリーＡが流通する流路が内部に形成されており、先端部２２ａが開口している。先端部２２ａの開口が、スラリーＡを注入するための注入口となる。ホッパ２４内のスラリーＡは、ノズル２２の流路を通って、先端部２２ａから導出される。このように、注入装置２０は、先端部２２ａからスラリーＡを導出することで、成形型１０内にスラリーＡを注入（供給）する。
　なお、ノズル２２の外径は、成形型１０の注入口１６ａの内径の最小部分（本実施形態ではくびれ１８が形成されている部分の内径）よりも、小さい。また、ノズル２２の先端部２２ａの開口径（先端部２２ａの開口の直径）は、１．０ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましく、２．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であることが更に好ましい。開口径がこの範囲となることで、スラリー状のスラリーＡを適切に成形型１０に注入できる。
　また、ノズル２２は、先端部２２ａの位置が、方向Ｚ１及び方向Ｚ２に（すなわち鉛直方向に）移動可能となっている。本実施形態では、注入装置２０の全体（ノズル２２とホッパ２４）が、一体で鉛直方向に移動可能となっており、注入装置２０の移動に伴いノズル２２の先端部２２ａの位置も移動する。ただしそれに限られず、例えば、ホッパ２４の位置が固定されつつ、ノズル２２が鉛直方向に伸縮することで、先端部２２ａの位置が移動するものであってもよい。
　注入装置２０は、以上のような構成となっている。ただし、注入装置２０は、以上説明した構成に限られない。例えば、ホッパ２４の形状は任意であってよいし、ホッパ２４が設けられていなくてもよい。
　（制御装置）
　制御装置３０は、注入装置２０を制御する装置である。制御装置３０は、ノズル２２の先端部２２ａからのスラリーＡの導出を制御する。制御装置３０は、先端部２２ａからのスラリーＡの導出及び非導出を切り替えたり、スラリーＡの導出速度を制御したりする。例えば、制御装置３０は、図示しないバルブの開閉を制御することで、スラリーＡの導出及び非導出を切り替えてよい。また例えば、制御装置３０は、スラリーＡへの加圧度合いを調整することで、スラリーＡの導出量や導出速度を制御してよい。
　制御装置３０は、ノズル２２の先端部２２ａの位置の移動を制御する。すなわち、制御装置３０は、ノズル２２の先端部２２ａを方向Ｚ１又は方向Ｚ２に移動させる。例えば、制御装置３０は、注入装置２０を駆動するアクチュエータ（不図示）を制御して注入装置２０を鉛直方向に移動させることで、ノズル２２の先端部２２ａの位置を鉛直方向に移動させる。
　制御装置３０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などの演算回路を含む装置であってよい。この場合、制御装置３０は、図示しない記憶部からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、注入装置２０を制御してもよい。
　（セラミックス材料の成形方法）
　次に、本実施形態に係るセラミックス材料の成形方法を説明する。本実施形態では、成形システム１００を用いて、セラミックス材料を成形する。図３は、本実施形態に係るセラミックス材料の成形方法を説明するフローチャートである。図４は、ノズル配置工程及びスラリー注入工程を模式的に示す図である。
　（原料混合工程）
　図３に示すように、本成形方法においては、原料混合工程を実行する（ステップＳ１０）。原料混合工程は、所望の組成を有するセラミックス材料（セラミックス粉末）と、樹脂、硬化剤及び溶媒とを混合して、セラミックス材料を含むスラリーＡを得る工程である。
　セラミックス材料は、焼結によりセラミックスとなるものであれば特に限定されるものではなく、公知のセラミックス材料が挙げられる。例えば、このセラミックス材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、サイアロン等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、セラミックス材料は、主成分として窒化ケイ素を含むものであることがより好ましい。ここでの主成分とは、例えば、セラミックス材料の全体に対するその材料の割合が、質量比で５０％以上を指し、好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上とする。
　セラミックス材料は、後述する焼結工程において安定した焼結体が得られるように、セラミックス材料の５０％粒径Ｄ５０は１．０μｍ未満が好ましい。５０％粒径Ｄ５０が１．０μｍ以上では、スラリー中の粒子沈降による成形不良を引き起こし、焼結密度の低下を招くおそれがある。５０％粒径Ｄ５０は、より好ましくは０．９μｍ以下、さらに好ましくは０．８μｍ以下である。また、粒径Ｄ５０は０．１μｍ以上が、取扱い時の飛散、詰まり防止や調達が容易になるため好ましい。
　５０％粒径Ｄ５０の測定方法は、セラミックス材料を含むスラリーを希釈したものを堀場製作所製LA-950V2レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置を用いて測定できる。
　また、セラミックス材料には、焼結を改善するための焼結助剤を配合してよい。焼結助剤として、第２族（アルカリ土類金属）、第３族（希土類（スカンジウム族））、第４族（チタン族）、第５族（土類金属（バナジウム族））、第１３族（ホウ素族（土類金属））、第１４族（炭素族）の元素群から選ばれる少なくとも１種を含む焼結助剤が挙げられ、そのセラミックス材料中の含有量は酸化物換算で１質量％～１５質量％が好ましく、２質量％～８質量％がさらに好ましい。
　樹脂は、後述する硬化工程において、セラミックス材料を所望の形状に成形するための成分であり、公知の硬化性樹脂が挙げられる。本実施形態に用いられる樹脂としては、硬化工程において保形性が求められ、重合反応により３次元網目構造を形成するものが使用される。樹脂は、スラリーＡの流動性を高め、成形型１０への充填性が良好な点で液状が好ましい。
　また、樹脂は、硬化工程後、焼結する前の脱脂工程においてセラミックス成形体から容易に除去できる必要もある。本実施形態に用いられる樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル酸樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂は、保形性が良好であるため好適に用いられる。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型等のビスフェノール類のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、メチルグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、シクロヘキセンオキサイド型エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、等が挙げられる。なお、スラリーＡに添加する樹脂は、成形型１０を構成する樹脂とは異なる材料であることが好ましい。
　硬化剤は、樹脂を硬化させるものであり、使用する樹脂に応じて選択する。硬化剤としては、水溶性で、樹脂を速やかに硬化させるものが好ましく、例えば、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ポリアミド系硬化剤等が挙げられる。アミン系硬化剤は反応が迅速であるという点で好ましく、酸無水物系硬化剤は耐熱衝撃性に優れた硬化物が得られるという点で好ましい。
　アミン系硬化剤としては、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミン等が挙げられ、モノアミン、ジアミン、トリアミン、ポリアミンのいずれも使用できる。酸無水物系硬化剤としてはメチルテトラヒドロ無水フタル酸、２塩基酸ポリ無水物等が挙げられる。
　溶媒は、使用する原料の混合物の粘度を調整してスラリー状にし、後述する成形型１０内へのスラリーＡの充填を容易にするものである。溶媒としては、例えば、水（Ｈ２Ｏ）、アルコール類、その他有機溶媒が使用できる。その中でも、製造コストや環境負荷の観点から水系が好ましい。
　上記した、セラミックス材料、樹脂、硬化剤及び溶媒を混合して、スラリーＡとする。また必要に応じて分散剤等を添加する。このとき、混合は公知の方法により行えばよく、例えば、ディゾルバー、ホモミキサー、ニーダー、ロールミル、サンドミル、ボールミル、ビーズミル、バイブレーターミル、高速インペラーミル、超音波ホモジナイザー、振とう機、遊星ミル、自公転ミキサー、インラインミキサー等が挙げられる。
　必要に応じて添加する分散剤としては、セラミックス材料の凝集を解離し、より分散させるため、ｐＨ調整剤、界面活性剤、高分子分散剤等を、適宜選択して添加できる。ｐＨ調整剤、界面活性剤、高分子分散剤等は、上記した硬化性樹脂のゲル化に悪影響を与えないものが好ましい。
　スラリーＡの粘度は、後述するスラリー注入工程における充填が容易に行える粘度であればよく、例えば、せん断速度が１０［１／ｓ］における粘度は、５０Ｐａ・ｓ以下が好ましく、２０Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。充填後のハンドリング性を考慮すると、スラリーＡの粘度は、０．１Ｐａ・ｓ～１０Ｐａ・ｓの範囲がさらに好ましい。スラリーＡの粘度は、使用する原料において溶媒の使用量や樹脂の添加量によって容易に調整できる。
　せん断速度が１０［１／ｓ］における粘度は、アントンパール社製のＭＣＲ３０２を用いて測定できる。測定治具としてはコーンプレートを用いることができる。
　なお、原料混合工程は、ホッパ２４内で実施されてもよいし、ホッパ２４以外の箇所で実施されてもよい。ホッパ２４内で実施される場合には、ホッパ２４内でスラリーＡが生成され、ホッパ２４以外の箇所で実施される場合には、原料混合工程により生成されたスラリーＡがホッパ２４に供給される。
　原料混合工程では、原料（セラミックス粉末、樹脂、硬化剤および溶媒）を全て混合してスラリーＡとしてもよい。スラリーＡを得る前に、いくつかの原料を含む原料スラリーを作成し、原料スラリーを混合してスラリーＡとしてもよい。例えば、セラミックス材料および樹脂を含むスラリーａ１と、セラミックス材料および硬化剤を含むスラリーａ２と、を作成し、スラリーａ１およびスラリーａ２を混合してスラリーＡとしてもよい。
　（ノズル配置工程）
　次に、ノズル配置工程を実行する（ステップＳ１２）。ノズル配置工程は、図４に示すように、成形型１０のキャビティＣ内に、ノズル２２の先端部２２ａを配置する工程である。図３の例では、ノズル配置工程は、原料混合工程の後に行われているが、原料混合工程とノズル配置工程との実施順序は、それに限られず任意であってよい。
　図４に示すように、ノズル配置工程においては、注入口１６ａがＺ１方向側を向くように、成形型１０を設置する。そして、例えば制御装置３０の制御によりノズル２２を移動させることで、ノズル２２を注入口１６ａから成形型１０のキャビティＣ内に挿入して、ノズル２２の先端部２２ａを成形型１０のキャビティＣ内に配置する。ノズル配置工程においては、ノズル２２の先端部２２ａが成形型１０の底面１０ａに接触することなく、かつ、底面１０ａに近い位置となるように、ノズル２２の先端部２２ａを配置することが好ましい。言い換えれば、ノズル配置工程においてノズル２２の先端部２２ａを設置する位置を初期位置とすると、初期位置は、キャビティＣ内の成形型１０の底面１０ａよりもＺ１方向側であり、かつ、底面１０ａとの間の鉛直方向における距離Ｌが所定距離となる位置であることが好ましい。すなわち、ノズル配置工程においては、ノズル２２の先端部２２ａと成形型１０の底面１０ａとの鉛直方向における距離Ｌが所定距離となるように、ノズル２２の先端部２２ａを配置することが好ましい。なお、成形型１０の底面１０ａとは、成形型１０の内面のうちのＺ２方向側の箇所を指す。また、ここでの距離Ｌ（所定距離）は任意に設定されてよく、例えば成形型１０の鉛直方向における全長Ｌ０に対して、例えば１％～１０％であってよい。
　（スラリー注入工程）
　次に、スラリー注入工程を実行する（ステップＳ１４）。スラリー注入工程は、ノズル２２の先端部２２ａから、成形型１０のキャビティＣ内にスラリーＡを注入する工程である。スラリー注入工程においては、原料混合工程で生成されてホッパ２４に貯留されたスラリーＡを、例えば制御装置３０の制御により、ノズル２２の先端部２２ａから導出する。先端部２２ａは、ノズル配置工程において、キャビティＣ内に配置されているため、キャビティＣ内の先端部２２ａからスラリーＡが導出されて、キャビティＣ内にスラリーＡが溜まってゆく。スラリー注入工程においては、スラリーＡを注入している全期間において、先端部２２ａをキャビティＣ内に配置し続けることが好ましい。
　単位時間当たりに先端部２２ａからキャビティＣ内に注入されるスラリーＡの量を注入速度とする容器の形状によっては注型速度を変えることがあるため、平均的な注入速度をとると、平均注入速度は、１０ｍｌ／ｍｉｎ～１５０ｍｌ／ｍｉｎであることが好ましく、３０ｍｌ／ｍｉｎ～１２０ｍｌ／ｍｉｎであることがより好ましく、６５ｍｌ／ｍｉｎ～１００ｍｌ／ｍｉｎであることが更に好ましい。また、先端部２２ａからキャビティＣ内にスラリーＡを注入している際の、ノズル２２の内部の流路におけるスラリーＡの流速は、１ｃｍ／ｓｅｃ～１００ｃｍ／ｓｅｃであることが好ましく、２ｃｍ／ｓｅｃ～５０ｃｍ／ｓｅｃであることがより好ましく、３ｃｍ／ｓｅｃ～２５ｃｍ／ｓｅｃであることが更に好ましい。注入速度やノズル２２内における流速がこの範囲となることで、注入時の気泡の混入を抑制しつつ、スラリーＡを適切に注入できる。ここでの平均注入速度は、１つのキャビティＣへのスラリーＡの総注入量を、そのキャビティＣへのスラリーの注入開始時刻から注入終了時刻までの時間を除した値であってよい。ここでのスラリーＡの総注入量は、そのキャビティＣの容積のうち、スラリーＡが注入される（スラリーＡで充填される）容積を指してもよい。
　ここで、スラリーＡを注入している注入時間の経過に伴い、キャビティＣ内のスラリーＡの液面は、徐々に上昇する。液面の上昇速度は、例えば注入速度が一定である場合には、鉛直方向から見た液面の面積（鉛直方向から見たキャビティＣの断面積）が大きいほど、低くなる。それに対して、スラリー注入工程においては、スラリーＡの液面の上昇速度の変動が小さくなるように（例えばスラリーＡの液面の上昇速度が一定となるように）、注入速度を調整してよい。すなわち例えば、スラリー注入工程においては、鉛直方向におけるスラリーＡの液面の位置（液面の面積）に応じて注入速度を制御してよく、液面の面積が大きくなるほど、注入速度を高くしてよい。例えばキャビティＣが球状の場合、キャビティＣの断面積は、鉛直方向における中央位置において最大となる。従って、スラリーＡの液面が中央位置に到達するまでの期間においては、液面の位置が上昇するに従って（スラリーＡを注入している注入時間の経過に従って）、注入速度を高くし、スラリーＡの液面が中央位置に到達した後の期間においては、液面の位置が上昇するに従って（注入時間の経過に従って）、注入速度を低くしてよい。
　図４のステップＳ１４Ａ、Ｓ１４Ｂ、Ｓ１４Ｃに示すように、スラリー注入工程においては、ノズル２２の先端部２２ａの位置を上昇させつつ（Ｚ１方向側に移動させつつ）、スラリーＡを注入することが好ましい。スラリー注入工程においては、スラリーＡを連続的に注入させつつ、先端部２２ａの位置を連続的に上昇させることが好ましいが、それに限られず、例えば、スラリーＡを断続的に注入してもよいし、先端部２２ａの位置を断続的に上昇させてもよい。
　スラリー注入工程においては、キャビティＣ内のスラリーＡの液面の上昇に合わせて、ノズル２２の先端部２２ａの位置を上昇させることが好ましい。例えば、スラリーＡの液面の位置とノズル２２の先端部２２ａとの鉛直方向における距離が、所定の距離範囲内となることを維持し続けるように、ノズル２２の先端部２２ａの位置を変化させることが好ましい。また例えば、ノズル２２の先端部２２ａの位置を上昇させる速度は、キャビティＣ内のスラリーＡの液面の上昇速度に対して、液面の上昇速度と同じであることがより好ましい。なお、先端部２２ａの位置を上昇させる速度は、一定でもよいし変化してもよい。
　スラリー注入工程においては、キャビティＣ内のスラリーＡ（注入されたスラリーＡ）にノズル２２の先端部２２ａが浸かった状態で、スラリーＡを注入することが好ましい。すなわち、スラリー注入工程においては、先端部２２ａがスラリーＡの液面よりもＺ２方向側に位置している状態を保ちつつ、先端部２２ａからスラリーＡを注入することが好ましい。なお厳密には、注入を開始したタイミングにおいてはまだスラリーＡがキャビティＣ内に溜まっていないので、ノズル２２の先端部２２ａはスラリーＡの液面には浸からない。従って、注入を開始してから所定時間が経過するまでは（先端部２２ａが液面に浸かるまでは）、先端部２２ａがスラリーＡの液面に浸からない状態で注入を続け、注入を開始してから所定時間が経過してからは（先端部２２ａが液面に浸かってからは）、先端部２２ａがスラリーＡの液面に浸かっている状態で注入を続けるといえる。この場合例えば、先端部２２ａが液面に浸かるまでは、先端部２２ａの位置を固定しておき、先端部２２ａが液面に浸かってから、液面の上昇に合わせて先端部２２ａの位置を上昇させてよい。
　スラリー注入工程においては、以上のようにしてノズル２２の先端部２２ａからキャビティＣ内にスラリーＡを注入する。本実施形態では、キャビティＣのうちの第１キャビティＣ１及び第２キャビティＣ２にスラリーＡが充填されるまで、スラリーＡの注入を続ける。
　なお、スラリー注入工程でスラリーＡの注入を開始する前に、スラリーＡに含有される気体を除去する脱泡工程を行ってもよい。すなわち、脱泡工程を経て脱泡されたスラリーＡを、キャビティＣ内に注入してよい。スラリーＡを脱泡することにより、ホッパ内で泡を巻き込むことを抑制できる。脱泡工程は、スラリーＡを減圧状態において脱泡させればよく、脱泡ポンプ（真空ポンプ）や脱泡ミキサー等が用いられる。脱泡は、例えば、０．６ｋＰａ～１０ｋＰａの減圧下において処理すればよい。脱泡ミキサーとしては、例えば、真空ポンプ搭載の自転・公転ミキサー、プラネタリーミキサー等が挙げられる。
　（硬化工程）
　次に、硬化工程を実行する（ステップＳ１６）。硬化工程は、成形型１０内にスラリーＡを注入した後、スラリーＡ内の樹脂成分を硬化させてセラミックス材料を所望の形状に硬化させるものである。硬化工程においては、スラリーＡの特性に応じて、所望の硬化条件として硬化させるものである。
　例えば、室温硬化型のスラリーＡの場合は、樹脂と硬化剤とを混合した時点から反応が始まり硬化するため、所定時間放置しておけばよい。また、加熱硬化型のスラリーの場合は、所望の温度に加熱し、十分な硬化時間を確保すればよい。
　（脱型工程）
　次に、脱型工程を実行する（ステップＳ１８）。脱型工程は、硬化工程で硬化させたセラミックス材料の硬化体を、成形型１０から取り出す工程である。脱型工程においては、成形型１０を非水系溶剤に接触・溶解させて、硬化体を脱型させる。なお、成形型１０の溶解を効果的に行うために、非水系溶剤との接触は、非水系溶剤中への浸漬が好ましい。
　非水系溶剤は、水以外の成分を主成分とする液体であり、成形型１０の溶解性樹脂を溶解させる。非水系溶剤は、成形型１０の溶解性樹脂を溶解させ、かつ、スラリーＡ中の樹脂は溶解させない溶剤であることが好ましい。非水系溶剤としては、例えば、塩化メチレン、ｄ－リモネン、アセトン、トルエンからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料を主成分とすることが好ましい。
　ただし、脱型の方法は任意であってよく、非水系溶剤によって成形型１０を溶解させる以外の方法で脱型を行ってよい。
　本実施形態では、脱型工程により硬化体を脱型した後に、硬化体の一部を破断により取り除いて、所望の形状の硬化体を得る工程を含んでいてもよい。図５は、所望の形状の硬化体を得る工程を説明する図である。図５に示すように、硬化工程（ステップＳ１６）において、成形型１０内で、スラリーＡを硬化させて、成形型１０内で硬化体Ｐが形成される。スラリーＡは、成形型１０内の第１キャビティＣ１及び第２キャビティＣ２に注入されるため、硬化体Ｐは、第１キャビティＣ１に注入されて硬化した部分である硬化体Ｐ１と、第１キャビティＣ１に注入されて硬化した部分である硬化体Ｐ２とを含む。その後、脱型工程（ステップＳ１８）により、成形型１０が溶解されて、成形型１０から脱型された硬化体Ｐが得られる。
　ここで、第１キャビティＣ１と第２キャビティＣ２との間には、くびれ１８が形成されている。そのため、硬化体Ｐ１と硬化体Ｐ２との間の、くびれ１８に対応する部分は、硬化体Ｐ２よりも径が小さいくびれ部分となっている。所望の形状の硬化体を得る工程においては、硬化体Ｐ１と硬化体Ｐ２との間のくびれ部分を起点として、硬化体Ｐを、硬化体Ｐ１と硬化体Ｐ２とに破断して、硬化体Ｐ１を、所望の形状の硬化体として得る。
　ただし、以上のように硬化体を破断する工程は必須ではなく、例えば成形型１０の形状など、必要に応じて適宜実施してよい。
　（セラミックス物品の製造方法）
　次に、本実施形態に係るセラミックス物品の製造方法について説明する。セラミックス物品の製造方法は、上記セラミックス材料の成形方法により得られた硬化体を乾燥させ成形体とする乾燥工程と、成形体を脱脂して脱脂体とする脱脂工程と、脱脂体を焼結させ焼結体とする焼結工程と、を有する。本実施形態に係るセラミックス物品（焼結体）は、球状であることが好ましく、ベアリングボールの素球であることが好ましい。すなわち、本開示のセラミックス物品の製造方法では、球状のセラミックス物品を製造でき、さらに言えば、セラミックス物品として、ベアリングボール用の素球を形成できる。本開示のセラミックス物品の製造方法では、特に、直径９ｍｍ以上６０ｍｍ以下のような、比較的大径のボール用素球を適切に成形できる。大径ボールの用途として、風力発電用のベアリングボールが挙げられる。ただし、本開示の製造方法で製造されるセラミックス物品は、ベアリングボール用の素球であることに限られず、任意の用途のセラミックス物品を製造してよいし、製造するセラミックス物品の大きさや形状も任意であってよい。
　図６は、本実施形態に係るセラミックス物品の製造方法を説明するフローチャートである。図６に示すように、本実施形態に係るセラミックス物品の製造方法は、原料混合工程（ステップＳ１０）と、ノズル配置工程（ステップＳ１２）と、スラリー注入工程（ステップＳ１４）と、硬化工程（ステップＳ１６）と、脱型工程（ステップＳ１８）と、乾燥工程（ステップＳ２０）と、脱脂工程（ステップＳ２２）と、焼成工程（ステップＳ２４）と、を有する。ただし、原料混合工程から脱型工程まで（ステップＳ１０～ステップＳ１８）は、上記セラミックス材料の成形方法と同一であるため説明を省略する。
　（乾燥工程）
　脱型工程の後に、乾燥工程を実行する（ステップＳ２０）。乾燥工程は、脱型工程で得られた上記硬化体から水分、揮発性溶媒等を除去して乾燥させ成形体とする工程である。乾燥工程においては、硬化体にクラック等を生じさせないように緩やかに乾燥を行う。すなわち、硬化体の表面と内部における乾燥速度の差に起因する収縮応力によるクラック等の発生を防止しながら、乾燥させる。
　乾燥工程の条件としては、例えば、２５℃～５０℃、相対湿度１０～９５％で、４８時間～７日等の比較的穏やかな条件で、長い時間かけて硬化体に含有する水分等を除去する。乾燥工程は、好ましくは、硬化体の含水率が絶乾時の質量に対して２０％以下となるまで行う。
　（脱脂工程）
　次に、脱脂工程を実行する（ステップＳ２２）。脱脂工程は、乾燥工程で得られた上記成形体から樹脂、不揮発性溶媒等を除去して脱脂体とする工程である。脱脂工程においては、次工程の焼結工程で焼結を阻害する成分の大部分を取り除く。焼結を阻害する成分が多量に残留していると、焼結時に焼結体内にポアが生じたり、炭化物が副生成物として生じたりして、最終的な製品として求める特性が得られなくなる等のおそれがある。
　脱脂工程の条件としては、例えば、２５０℃～８００℃までゆっくり時間をかけて昇温、保持し、その合計の処理時間として、３日～１４日等の比較的長い時間かけて成形体に含有する樹脂成分等を除去する。ここで、特に窒化ケイ素における脱脂工程は、好ましくは、成形体中の残存炭素量が９００ｐｐｍ以下となるまで行う。なお、残存炭素量について、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の炭化物に関してはこの限りではない。
　（焼成工程）
　次に、焼成工程を実行する（ステップＳ２４）。焼成工程は、脱脂工程を経た脱脂体を焼成してセラミックス材料を焼結させ、焼結体（セラミックス物品）とする工程である。焼成工程における焼成は、セラミックス材料を焼結させて、焼結体、すなわちセラミックス物品とするものであり、公知の焼成方法を適用すればよい。
　焼成工程は焼成して焼結体とできれば、焼成工程の条件は特に限定されないが、例えば窒化ケイ素を含む成形体を焼成する場合には、焼成は窒素雰囲気下で酸素濃度が５０ｐｐｍ以下の雰囲気が好ましい。また、焼成工程における焼成温度の最高温度を、窒化ケイ素が熱分解をし始める１８００℃以下とするもので、この最高温度は１６５０℃～１７５０℃の範囲が好ましい。また、焼成時間は２４０分～１２時間の範囲が好ましい。
　（２次焼成工程）
　焼成工程で得られた焼結体を、さらに所望の特性を有する焼結体とするために、２次焼成工程に付してもよい。この２次焼成工程は、上記した焼成工程（１次焼成）で得られた焼結体に対して、さらに高圧処理をして、焼結体の組織を緻密化する工程である。
　この２次焼成工程における高圧処理としては、熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ）、ガス圧焼成、ホットプレス等を使用できる。一般に焼結により得られる焼結体は強度が高く、好ましくは、ＨＩＰにより１５００℃～１７５０℃、５０ＭＰａ～２００ＭＰａの範囲で処理する。
　（効果）
　以上説明したように、本実施形態に係るセラミックス物品の製造方法は、内部にキャビティＣを有する成形型１０のキャビティＣ内に、セラミックス材料を含むスラリーＡを注入するためのノズル２２の先端部２２ａを配置するステップ（ノズル配置工程）と、ノズル２２の先端部２２ａから、キャビティＣ内にスラリーＡを注入するステップ（スラリー注入工程）と、を含む。
　成形型にスラリーを注入する際には、気泡を巻き込み、スラリーに気泡が混入するおそれがある。それに対し、本実施形態に係る製造方法によると、ノズル２２の先端部２２ａを成形型１０内に配置した状態で、先端部２２ａからスラリーＡを注入する。従って、成形型１０の底面１０ａに近い位置からスラリーＡが注入されるので、液跳ねなどを抑制して、気泡の混入を抑制できる。
　成形型１０は、キャビティＣ内にスラリーＡを注入するための注入口１６ａを有する。ノズル２２の先端部２２ａを配置するステップにおいては、ノズル２２を、注入口１６ａからキャビティＣ内に挿入し、ノズル２２の先端部２２ａと成形型１０の底面１０ａとの鉛直方向における距離Ｌが所定距離となるように、ノズル２２の先端部２２ａを配置し、スラリーＡを注入するステップにおいては、成形型１０に所定量のスラリーＡを注入した後は、注入されたスラリーＡにノズル２２の先端部２２ａが浸かった状態で、スラリーＡを注入することが好ましい。このように、先端部２２ａを底面１０ａに近い位置に配置して注入を開始し、スラリーＡに浸かった状態で注入を行うことで、気泡の混入をより好適に抑制できる。
　スラリーＡを注入するステップにおいては、ノズル２２の先端部２２ａの位置を底面１０ａに対して鉛直方向に上昇させつつ、スラリーＡを注入することが好ましい。ノズル２２の先端部２２ａの位置を上昇させつつスラリーＡを注入することで、スラリーＡが成形型１０に溜まってゆくに従って、ノズル２２を成形型１０の外に出すことが可能となる。これにより、成形型１０内におけるノズル２２の体積を減少させて、例えば最後にノズル２２を成形型１０から引き抜いた際における、成形型１０内のノズル２２の体積分の、スラリーＡの容積の減少を抑制できる。従って、成形を好適に行うことができる。
　本製造方法においては、主成分が窒化ケイ素であるセラミックス材料を用いることが好ましい。本製造方法によると、窒化ケイ素を主成分とするセラミックス材料を、適切に成形できる。
　本製造方法は、成形型１０に注入されたスラリーＡを硬化させて、硬化体を得るステップ（硬化工程）と、成形型１０から硬化体を取り出すステップ（脱型工程）とを含むことが好ましい。本製造方法によると、気泡の混入を抑制できるため、硬化体の気孔を少なくすることができる。
　本実施形態に係るセラミックス物品の製造方法は、硬化体を乾燥させて、成形体とするステップ（乾燥工程）と、成形体を脱脂して脱脂体とするステップ（脱脂工程）と、脱脂体を焼成して焼結体とするステップ（焼成工程）と、を含む。本製造方法によると、気泡、特に最終製品（例えばベアリングボール用素球）において機械特性に影響する大きさとして残る気泡の混入を抑制できるため、焼結体の気孔を少なくすることができる。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、負圧環境下でスラリーＡの注入を行う点で、第１実施形態と異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
　図７は、第２実施形態に係る成形システムの模式図である。第２実施形態に係る成形システム１００Ａにおいては、成形型１０を負圧環境下に置いた状態で、成形型１０内にスラリーＡを注入する。負圧環境における負圧とは、大気圧より低い圧力を指す。図７に示すように、第２実施形態に係る成形システム１００Ａは、チャンバ４０と減圧装置４２とを有する。チャンバ４０は、内部を負圧環境に保つチャンバ（いわゆる真空チャンバ）である。減圧装置４２は、チャンバ４０内を負圧環境とする装置であり、例えばチャンバ４０内の空気を排出することで、チャンバ４０内を負圧とする。例えば、減圧装置４２は、空気を排出するポンプである。
　本実施形態においては、内部が負圧とされたチャンバ４０内に、成形型１０を配置することで、成形型１０を負圧環境下におく。そして、注入装置２０もチャンバ４０内に配置して、負圧環境下で、ノズル２２の先端部２２ａを成形型１０のキャビティＣ内に配置して（すなわちノズル配置工程を実行して）、先端部２２ａからキャビティＣ内にスラリーＡを注入する（すなわちスラリー注入工程を実行する）。このように負圧環境下でスラリーＡを注入することで、例えば、気泡の数を減らしたり、気泡の大きさを小さくしたりできるため、気泡の発生を抑制できる。なお、注入装置２０の全体をチャンバ４０内に配置することに限られず、少なくともノズル２２の先端部２２ａがチャンバ４０内に配置されていればよい。
　負圧環境における圧力は、２ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下であることが好ましく、３ｋＰａ以上１５ｋＰａ以下であることがより好ましく、４ｋＰａ以上１２ｋＰａ以下であることが更に好ましい。圧力をこの範囲とすることで、気泡の発生を抑制して、気泡の混入を好適に抑制できる。また、ノズル２２からスラリーＡを導出するためにノズル２２内でスラリーＡに印加する圧力を、印加圧力とする。この場合、印加圧力は、０．０１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下であることが好ましく、０．０５ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．１ＭＰａ以上０．１５ＭＰａ以下であることが更に好ましい。印加圧力をこの範囲とすることで、ノズル２２内におけるキャビティ（気泡）の発生を抑制できる。また、印加圧力は、負圧環境における圧力より高いことが好ましい。印加圧力を負圧環境での圧力より高くすることで、スラリーＡが導出される際の流速が、負圧に引かれて高くなり過ぎることを抑制して、気泡の発生を抑制できる。
　このように負圧環境下でスラリーＡを注入する場合には、成形型１０として、樹脂製であり、かつ弾性率が第１実施形態で示した範囲となるものを用いることが、特に好ましい。弾性率が高い樹脂製の成形型１０を用いることで、負圧環境下においても成形型１０の変形を抑制して、気泡の混入を抑制しつつ適切に成形できる。また、複数の分割体で成形型１０が構成される場合には、負圧により型ずれが起こるおそれもあるが、弾性率が高い樹脂製の成形型１０を用いることで、型ずれも抑制できる。
　チャンバ４０内には、複数の成形型１０を配置してもよい。これにより、チャンバ４０内で、注入装置２０を移動させつつ、それぞれの成形型１０にスラリーＡを順次注入することが可能となるので、複数の成形体を高速に成形できる。なお、ここでは成形型１０の位置を固定させつつ注入装置２０を移動させるが、それに限られず、例えば注入装置２０の位置を固定させつつ注入装置２０を移動させてもよい。すなわち、注入装置２０と成形型１０との相対位置を変化させればよい。
　以上の説明では、成形型１０を負圧環境下に置くこと以外は、第１実施形態と同様の方法で、ノズル配置工程及びスラリー注入工程を実行していた。すなわち、第２実施形態においては、負圧環境下で、ノズル２２の先端部２２ａを成形型１０のキャビティＣ内に配置しつつ、スラリーＡの注入を行っていた。これにより、気泡の発生をより好適に抑えられる。
　ただし、第２実施形態においては、第１実施形態と同様の方法でノズル配置工程及びスラリー注入工程を実行することに限られない。すなわち、第２実施形態においては、ノズル２２の先端部２２ａをキャビティＣ内に配置しつつ注入を行わなくてもよい。第２実施形態では、樹脂製の成形型１０に対して、負圧環境下で任意の方法でスラリーＡを注入するものであってよく、ノズル２２によるスラリーＡの注入は必須ではない。第２の実施形態においては上述した樹脂製の成形型を用いることが特に好ましい。弾性率が高い樹脂製の成形型を用い、負圧環境下でスラリーＡを注入することでも、気泡の混入を抑制できる。
　（効果）
　以上説明したように、第２実施形態に係る製造方法は、弾性率が１００ＭＰａ以上の樹脂製であり内部にキャビティＣを有する成形型１０を、大気圧より低圧の負圧環境に置くステップと、負圧環境に置かれた成形型１０のキャビティＣ内に、セラミックス材料を含むスラリーＡを注入するステップとを含む。本製造方法によると、負圧環境下でスラリーＡを注入することで気泡の発生を抑制しつつ、弾性率が１００ＭＰａ以上の樹脂製の成形型１０を用いることで、負圧環境でも成形型１０の変形を抑制して成形体を適切に成形できる。
　成形型１０の弾性率は、１００００ＭＰａ以下であることが好ましい。弾性率がこの範囲となることで、成形型１０の剛性が高すぎることによる成形型１０のハンドリング性の低下を抑制できる。
　以上、本発明の実施形態及び実施例を説明したが、この実施形態及び実施例の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
　１０　成形型
　２０　注入装置
　２２　ノズル
　２２ａ　先端部
　Ａ　スラリー
　Ｃ　キャビティ

Claims (12)

  1. 　内部にキャビティを有する成形型の前記キャビティ内に、セラミックス材料を含むスラリーを注入するためのノズルの先端部を配置するステップと、
    　前記ノズルの先端部から、前記キャビティ内に前記スラリーを注入するステップと、
    　を含む、
    　セラミックス物品の製造方法。
  2. 　前記成形型は、前記キャビティ内に前記スラリーを注入するための注入口を有し、
    　前記ノズルは、前記注入口から前記キャビティ内に挿入され、
    　前記ノズルの先端部を配置するステップにおいては、前記ノズルの先端部と前記成形型の底面との鉛直方向における距離が所定距離となるように、前記ノズルの先端部を配置し、
    　前記スラリーを注入するステップにおいては、前記成形型に所定量の前記スラリーを注入した後は、注入された前記スラリーに前記ノズルの先端部が浸かった状態で、前記スラリーを注入する、請求項１に記載のセラミックス物品の製造方法。
  3. 　前記スラリーを注入するステップにおいては、前記ノズルの先端部の位置を前記成形型の底面に対して鉛直方向に上昇させつつ、前記スラリーを注入する、請求項１又は請求項２に記載のセラミックス物品の製造方法。
  4. 　前記成形型を、大気圧より低圧の負圧環境に置いた状態で、前記キャビティ内に前記スラリーを注入する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセラミックス物品の製造方法。
  5. 　弾性率が１００ＭＰａ以上の樹脂製の前記成形型を用いる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセラミックス物品の製造方法。
  6. 　弾性率が１００ＭＰａ以上の樹脂製であり内部にキャビティを有する成形型を、大気圧より低圧の負圧環境に置くステップと、
    　前記負圧環境に置かれた前記成形型の前記キャビティ内に、セラミックス材料を含むスラリーを注入するステップと、
    　を含む、
    　セラミックス物品の製造方法。
  7. 　前記成形型の弾性率は、１００００ＭＰａ以下である、請求項６に記載のセラミックス物品の製造方法。
  8. 　主成分が窒化ケイ素である前記セラミックス材料を用いる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のセラミックス物品の製造方法。
  9. 　前記成形型に注入された前記スラリーを硬化させて、硬化体を得るステップと、
    　前記硬化体を乾燥させて、成形体とするステップと、
    　前記成形体を脱脂して脱脂体とするステップと
    　前記脱脂体を焼成して焼結体とするステップと、
    　を含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のセラミックス物品の製造方法。
  10. 　球状の前記セラミックス物品を製造する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のセラミックス物品の製造方法。
  11. 　前記セラミックス物品として、ベアリングボールの素球を製造する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のセラミックス物品の製造方法。
  12. 　前記ベアリングボールの素球として直径９ｍｍ以上６０ｍｍ以下の素球を製造する、請求項１１に記載のセラミックス物品の製造方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4635252Y1 (ja) * 1966-05-19 1971-12-04
JPS6128507U (ja) * 1984-07-24 1986-02-20 三菱電機株式会社 鋳込装置
JPS6280004A (ja) * 1985-10-03 1987-04-13 トヨタ自動車株式会社 セラミツク構造物の製造方法
JPH06238645A (ja) * 1993-02-23 1994-08-30 Matsushita Electric Works Ltd パネルの製造方法
WO2018038031A1 (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 旭硝子株式会社 セラミックス材料の成形方法、セラミックス物品の製造方法及びセラミックス物品
WO2022137933A1 (ja) * 2020-12-24 2022-06-30 Ａｇｃ株式会社 セラミックス物品、セラミックス材料の成形方法、セラミックス物品の製造方法及び成形型

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4635252Y1 (ja) * 1966-05-19 1971-12-04
JPS6128507U (ja) * 1984-07-24 1986-02-20 三菱電機株式会社 鋳込装置
JPS6280004A (ja) * 1985-10-03 1987-04-13 トヨタ自動車株式会社 セラミツク構造物の製造方法
JPH06238645A (ja) * 1993-02-23 1994-08-30 Matsushita Electric Works Ltd パネルの製造方法
WO2018038031A1 (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 旭硝子株式会社 セラミックス材料の成形方法、セラミックス物品の製造方法及びセラミックス物品
WO2022137933A1 (ja) * 2020-12-24 2022-06-30 Ａｇｃ株式会社 セラミックス物品、セラミックス材料の成形方法、セラミックス物品の製造方法及び成形型

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