JPH01110904A - セラミックス成形体の鋳込成形方法 - Google Patents
セラミックス成形体の鋳込成形方法Info
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- JPH01110904A JPH01110904A JP27119987A JP27119987A JPH01110904A JP H01110904 A JPH01110904 A JP H01110904A JP 27119987 A JP27119987 A JP 27119987A JP 27119987 A JP27119987 A JP 27119987A JP H01110904 A JPH01110904 A JP H01110904A
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- ceramic
- mold
- casting
- cast layer
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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。
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〕
この発明は、表面に機械的強度等の特性のよい高品質層
を備えたセラミックス焼結体を得るためのセラミックス
成形体の鋳込成形方法に関する。
を備えたセラミックス焼結体を得るためのセラミックス
成形体の鋳込成形方法に関する。
一般にセラミックスの鋳込成形体は、セラミックス主原
料に焼結助剤を添加して均質に分散、混合、粉砕して水
や溶剤等の溶媒を加えてスラリーを作成し、吸水性を有
する石膏あるいは樹脂からなる成形型に流し込んで、重
力又は加圧鋳造を施して着肉完了後、脱型により着肉成
形体を得るようにしている。
料に焼結助剤を添加して均質に分散、混合、粉砕して水
や溶剤等の溶媒を加えてスラリーを作成し、吸水性を有
する石膏あるいは樹脂からなる成形型に流し込んで、重
力又は加圧鋳造を施して着肉完了後、脱型により着肉成
形体を得るようにしている。
例えば、内燃機関の予燃焼室形状の成形体を作成する場
合には、第４図に示すように鋳込口１０１ａを備えた所
定形状の石膏などからなる主型１０１と中子型１０２と
を組み合わせて成形用鋳込型１０３を作成し、この鋳込
型１０３を、第５図に示すように上下プレー）１０４．
１０５とクランプ機構１０６を備えた型締機１０７にセ
ットし、スラリー１０８を貯蔵したコンプレッサ付のタ
ンク１０９に接続されているパイプ１１０の一端に、ボ
ール弁１１１を介して鋳込口１０１ａ を接続する。
合には、第４図に示すように鋳込口１０１ａを備えた所
定形状の石膏などからなる主型１０１と中子型１０２と
を組み合わせて成形用鋳込型１０３を作成し、この鋳込
型１０３を、第５図に示すように上下プレー）１０４．
１０５とクランプ機構１０６を備えた型締機１０７にセ
ットし、スラリー１０８を貯蔵したコンプレッサ付のタ
ンク１０９に接続されているパイプ１１０の一端に、ボ
ール弁１１１を介して鋳込口１０１ａ を接続する。
そしてコンプレッサを駆動しボール弁１１１を開放して
スラリー１０８を鋳込型１０３内に加圧注入し、着肉完
了後にボール弁１１１を閉じ、クランプ機構１０６を緩
めて型締機１０７より鋳込型１０３を取り出し、脱型し
て予燃焼室形状の成形体を得るようにしている。
スラリー１０８を鋳込型１０３内に加圧注入し、着肉完
了後にボール弁１１１を閉じ、クランプ機構１０６を緩
めて型締機１０７より鋳込型１０３を取り出し、脱型し
て予燃焼室形状の成形体を得るようにしている。
なお第６図へ、 Ｂｌ、 １口は、第５図の点線丸印ａ
で示した鋳込型部分における鋳込着肉態様を示す図で、
それぞれ着肉開始時、中間時点１着肉完了時の状態を示
し、１１２は着肉層を示している。
で示した鋳込型部分における鋳込着肉態様を示す図で、
それぞれ着肉開始時、中間時点１着肉完了時の状態を示
し、１１２は着肉層を示している。
炭化硅素（ＳｉＣ）や窒化硅素（ＳｉｚＮａ）等のセラ
ミックス焼結体を製造する場合には、一般に高純度で高
価な原料が用いられるが、これらのセラミックス焼結体
における機械的強度は、表面付近の欠陥の数やその分布
状態、あるいは表面付近の結晶構造（結晶粒径、形状）
に大きく支配される。そして鋳込成形過程に依存して、
欠陥、例えばスラリー中の気泡、不純物、大径粒子等の
混入による欠陥が鋳込成形体に生じていると、成形後焼
成して得られる焼結体の品質低下を来たし、不良品の発
生を増大させる。
ミックス焼結体を製造する場合には、一般に高純度で高
価な原料が用いられるが、これらのセラミックス焼結体
における機械的強度は、表面付近の欠陥の数やその分布
状態、あるいは表面付近の結晶構造（結晶粒径、形状）
に大きく支配される。そして鋳込成形過程に依存して、
欠陥、例えばスラリー中の気泡、不純物、大径粒子等の
混入による欠陥が鋳込成形体に生じていると、成形後焼
成して得られる焼結体の品質低下を来たし、不良品の発
生を増大させる。
かかる焼結体の不良品の発生の増大を防止するため、高
純度、小径粒子の高品質の原料で作成したスラリーを用
いて成形体を形成すると、従来の鋳込成形法においては
、成形体全体を同一のスラリーを用いて形成するように
しているため、コストが極めて高くなるという問題点が
ある。
純度、小径粒子の高品質の原料で作成したスラリーを用
いて成形体を形成すると、従来の鋳込成形法においては
、成形体全体を同一のスラリーを用いて形成するように
しているため、コストが極めて高くなるという問題点が
ある。
本発明は、従来のセラミックス成形体の鋳込成形法にお
ける上記問題点を解決するためになされたもので、低コ
ストで機械的強度等の特性の良好な高品質のセラミック
ス焼結体を得ることの可能なセラミックス成形体の鋳込
成形方法を提供することを目的とする。
ける上記問題点を解決するためになされたもので、低コ
ストで機械的強度等の特性の良好な高品質のセラミック
ス焼結体を得ることの可能なセラミックス成形体の鋳込
成形方法を提供することを目的とする。
Ｃ問題点を解決するための手段及び作用〕上記問題点を
解決するため、本発明は、成形型に高品質の主原料及び
焼結助剤からなる第１のセラミックススラリーを注入し
て成形型の表面に所定厚さの着肉層を形成させたのち排
泥し、次いで第１のセラミックススラリーより低品質の
主原料及び焼結助剤からなる１種以上の第２のセラミッ
クススラリーを該第２セラミックススラリーの種類毎に
注入して第１のセラミックススラリーによる着肉層上に
１層以上の第２のセラミックススラリーによる着肉層を
積層形成してセラミックス鋳込成形体を形成するもので
ある。
解決するため、本発明は、成形型に高品質の主原料及び
焼結助剤からなる第１のセラミックススラリーを注入し
て成形型の表面に所定厚さの着肉層を形成させたのち排
泥し、次いで第１のセラミックススラリーより低品質の
主原料及び焼結助剤からなる１種以上の第２のセラミッ
クススラリーを該第２セラミックススラリーの種類毎に
注入して第１のセラミックススラリーによる着肉層上に
１層以上の第２のセラミックススラリーによる着肉層を
積層形成してセラミックス鋳込成形体を形成するもので
ある。
このようにして鋳込成形体を形成するため、最表面にの
み高品質で特性の良好なセラミックス成形層が形成され
、低コストで不良率の低いセラミックス成形体を容易に
形成することが可能となる。
み高品質で特性の良好なセラミックス成形層が形成され
、低コストで不良率の低いセラミックス成形体を容易に
形成することが可能となる。
次に本発明に係るセラミックス鋳込成形方法を、従来例
と同様に予燃焼室形状成形体を形成する場合に適用した
実施例について説明する。まず粒径が小さ（てα相の含
有率が高く、且つＳｉｎｇ等の不純物含有率の少ないＳ
ｉ ｘ Ｎ ４からなる高純度原料に緻密化促進のた
め焼結助剤を増量して加え、更に必要に応じウィスカを
添加して調整作成した高品質の第１のスラリーと、この
第１のスラリーより粒径が大でα相の含有率が低く、且
つ不純物含有量も高いＳｉ３ Ｎ、からなる原料に焼結
助剤を添加した第１のスラリーより低品質の第２のスラ
リーとを用意する。
と同様に予燃焼室形状成形体を形成する場合に適用した
実施例について説明する。まず粒径が小さ（てα相の含
有率が高く、且つＳｉｎｇ等の不純物含有率の少ないＳ
ｉ ｘ Ｎ ４からなる高純度原料に緻密化促進のた
め焼結助剤を増量して加え、更に必要に応じウィスカを
添加して調整作成した高品質の第１のスラリーと、この
第１のスラリーより粒径が大でα相の含有率が低く、且
つ不純物含有量も高いＳｉ３ Ｎ、からなる原料に焼結
助剤を添加した第１のスラリーより低品質の第２のスラ
リーとを用意する。
次いで第１図に示すように、予燃焼室鋳込用の中子型１
にプラスチック又はステンレス製の外枠２を嵌め込み、
該外枠２内に先に調整作成した第１のスラリー３を注入
する。そして中子型１の表面に所望厚さの着肉層４を形
成した後、中子型１を傾斜して残りのスラリー３を排泥
する。
にプラスチック又はステンレス製の外枠２を嵌め込み、
該外枠２内に先に調整作成した第１のスラリー３を注入
する。そして中子型１の表面に所望厚さの着肉層４を形
成した後、中子型１を傾斜して残りのスラリー３を排泥
する。
次に表面に第１スラリー３による着肉層４が形成された
中子型１を、鋳込口５を備えた主型６と組み合わせて鋳
込型７を形成する。そしてその鋳込型７を、第２図に示
すように、上下プレート１１゜１２とクランプ機構１３
からなり、第２のスラリー１４を貯蔵したコンプレッサ
を備えたタンク１５がボール弁１６及び３方弁１７を介
して接続されている型締機１８にセットしてクランプす
る。
中子型１を、鋳込口５を備えた主型６と組み合わせて鋳
込型７を形成する。そしてその鋳込型７を、第２図に示
すように、上下プレート１１゜１２とクランプ機構１３
からなり、第２のスラリー１４を貯蔵したコンプレッサ
を備えたタンク１５がボール弁１６及び３方弁１７を介
して接続されている型締機１８にセットしてクランプす
る。
次いでコンプレッサを駆動しボール弁１６及び３方弁１
７を操作して、セットされた主型６と中子型１とからな
る鋳込型７に第２のスラリー１４を加圧注入する。第２
スラリー１４の着肉が完了した後、ボール弁１６を閉じ
クランプ機構１３を緩めて鋳込型７を取り出し、脱型す
ることにより内側表面に第１スラリー３による高品質被
膜が形成された予燃焼室鋳込成形体が得られる。そして
この鋳込成形体を焼成することにより内側表面の機械的
強度等の特性の優れた高品質の予燃焼室焼結体が得られ
る。
７を操作して、セットされた主型６と中子型１とからな
る鋳込型７に第２のスラリー１４を加圧注入する。第２
スラリー１４の着肉が完了した後、ボール弁１６を閉じ
クランプ機構１３を緩めて鋳込型７を取り出し、脱型す
ることにより内側表面に第１スラリー３による高品質被
膜が形成された予燃焼室鋳込成形体が得られる。そして
この鋳込成形体を焼成することにより内側表面の機械的
強度等の特性の優れた高品質の予燃焼室焼結体が得られ
る。
第３図＾、田１． Ｃ＋は、第２図において点線丸印Ａ
で示した部分における着肉態様を示す図で、それぞれ第
２スラリー注入前の状態、第２スラリー着肉開始後の状
態、第２スラリーの着肉完了時の状態を示しており、図
中１９は第２スラリー１４による着肉形成された母材部
分を示している。
で示した部分における着肉態様を示す図で、それぞれ第
２スラリー注入前の状態、第２スラリー着肉開始後の状
態、第２スラリーの着肉完了時の状態を示しており、図
中１９は第２スラリー１４による着肉形成された母材部
分を示している。
上記実施例では、第１スラリー３による着肉層４は、第
１図に示すように中子型１に外枠２を設置して第１スラ
リー３を注入して形成するようにしたものを示したが、
第２図の右側に示すように、第１スラリー３を貯蔵した
加圧・吸引器を備えたタンク２０を前記３方弁１７に接
続しておき、中子型１と主型６とからなる鋳込型７を型
締機１８にセットした後、最初タンク２０を加圧し３方
弁１７及びボール弁１６を操作して、第１スラリー３を
鋳込型７に加圧注入して、該型７の表面に所望厚さの第
１スラリー３の着肉層を形成した後、第１スラリーシを
タンク２０内へ吸引させて鋳込型７より第１スラリー３
を排泥し、次いでタンク１５より第２スラリー１４を上
記実施例と同様に加圧注入して鋳込成形体を形成するこ
ともできる。
１図に示すように中子型１に外枠２を設置して第１スラ
リー３を注入して形成するようにしたものを示したが、
第２図の右側に示すように、第１スラリー３を貯蔵した
加圧・吸引器を備えたタンク２０を前記３方弁１７に接
続しておき、中子型１と主型６とからなる鋳込型７を型
締機１８にセットした後、最初タンク２０を加圧し３方
弁１７及びボール弁１６を操作して、第１スラリー３を
鋳込型７に加圧注入して、該型７の表面に所望厚さの第
１スラリー３の着肉層を形成した後、第１スラリーシを
タンク２０内へ吸引させて鋳込型７より第１スラリー３
を排泥し、次いでタンク１５より第２スラリー１４を上
記実施例と同様に加圧注入して鋳込成形体を形成するこ
ともできる。
また上記実施例では、鋳込成形体を第１スラリーと第２
スラリーの２層で形成する方法を示したが、第１の着肉
層と第２の着肉層間の粒径等を緩やかに変化させるため
、粒径等の調整を異ならせた複数種の第２スラリーを用
意し、第１スラリーによる着肉層を形成した後に、複数
種のスラリーを順次加圧注入して母材部分を形成するよ
うにしてもよい。
スラリーの２層で形成する方法を示したが、第１の着肉
層と第２の着肉層間の粒径等を緩やかに変化させるため
、粒径等の調整を異ならせた複数種の第２スラリーを用
意し、第１スラリーによる着肉層を形成した後に、複数
種のスラリーを順次加圧注入して母材部分を形成するよ
うにしてもよい。
このようにして鋳込成形体を複数層の成形体で形成する
場合、第１スラリーの原料等を適宜調整することにより
、焼結後に外殻に所望の特性、例えば高強度、高耐摩耗
性、高耐蝕性などの特性をもたせることのできる鋳込成
形体を、低コストで容易に作成することができる。また
これにより、セラミックス焼結体の適用部品の範囲拡大
化を計ることができる。
場合、第１スラリーの原料等を適宜調整することにより
、焼結後に外殻に所望の特性、例えば高強度、高耐摩耗
性、高耐蝕性などの特性をもたせることのできる鋳込成
形体を、低コストで容易に作成することができる。また
これにより、セラミックス焼結体の適用部品の範囲拡大
化を計ることができる。
本発明によれば、第１のスラリーによる着肉層上に１層
以上の第２のスラリーによる着肉層を積層して鋳込成形
体を形成するようにしているので、各スラリーの原料等
を調節することにより、外殻に所望の特性をもたせた高
品質のセラミックス鋳込成形体を、不良率少な（低コス
トで容易に作成することができる。
以上の第２のスラリーによる着肉層を積層して鋳込成形
体を形成するようにしているので、各スラリーの原料等
を調節することにより、外殻に所望の特性をもたせた高
品質のセラミックス鋳込成形体を、不良率少な（低コス
トで容易に作成することができる。
第１図及び第２図は、本発明に係るセラミックス鋳込成
形法の実施例を説明するための説明図、第３図へ、 （
Ｂ）、 （Ｃ１は、第２図の点線丸印で示した部分にお
ける着肉態様を示す図、第４図は、従来の鋳込型の一例
を示す図、第５図は、従来の鋳込成形法を説明するため
の図、第６図へ、 ＦＢ＋、 （Ｃ１は、第５図の点線
丸印で示した部分における着肉態様を示す図である。 図において、１は中子型、２は外枠、３は第１スラリー
、４は第１スラリー着肉層、６は主型、７は鋳込型、１
４は第２スラリー、１８は型締機、１９は第２スラリー
着肉層による母材部分を示す。
形法の実施例を説明するための説明図、第３図へ、 （
Ｂ）、 （Ｃ１は、第２図の点線丸印で示した部分にお
ける着肉態様を示す図、第４図は、従来の鋳込型の一例
を示す図、第５図は、従来の鋳込成形法を説明するため
の図、第６図へ、 ＦＢ＋、 （Ｃ１は、第５図の点線
丸印で示した部分における着肉態様を示す図である。 図において、１は中子型、２は外枠、３は第１スラリー
、４は第１スラリー着肉層、６は主型、７は鋳込型、１
４は第２スラリー、１８は型締機、１９は第２スラリー
着肉層による母材部分を示す。
Claims (1)
- 成形型に高品質の主原料及び焼結助剤からなる第１のセ
ラミックススラリーを注入して成形型の表面に所定厚さ
の着肉層を形成させたのち排泥し、次いで第１のセラミ
ックススラリーより低品質の主原料及び焼結助剤からな
る１種以上の第２のセラミックススラリーを該第２セラ
ミックススラリーの種類毎に注入して第１のセラミック
ススラリーによる着肉層上に１層以上の第２のセラミッ
クススラリーによる着肉層を積層形成することを特徴と
するセラミックス成形体の鋳込成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27119987A JPH01110904A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | セラミックス成形体の鋳込成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27119987A JPH01110904A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | セラミックス成形体の鋳込成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110904A true JPH01110904A (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=17496727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27119987A Pending JPH01110904A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | セラミックス成形体の鋳込成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01110904A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5290323A (en) * | 1990-12-10 | 1994-03-01 | Yuasa Corporation | Manufacturing method for solid-electrolyte fuel cell |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61252105A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-10 | 日立造船株式会社 | 粉体の成形方法 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP27119987A patent/JPH01110904A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61252105A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-10 | 日立造船株式会社 | 粉体の成形方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5290323A (en) * | 1990-12-10 | 1994-03-01 | Yuasa Corporation | Manufacturing method for solid-electrolyte fuel cell |
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