JPH02289305A - セラミック製管状体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はセラミックを素材としてパイプなどの管状体
を得る方法に関するものである。

従来の技術 セラミック粉末を素材とした製品の一般的な製造方法と
して、静水圧成形や押し出し成形あるいは射出成形もし
くはスリップキャスティングなどの方法によって成形体
を先ず作り、これを焼結する方法が知られている。これ
らの方法で管状体を製造する場合、例えば静水圧成形に
よる場合には、棒状の中子を組込んだゴム型を使用し、
そのゴム型の内部にセラミック粉末を充填するとともに
これを加圧媒体中で加圧し、しかる後に中子を成形体か
ら抜き取り、ついで成形体を焼成することになる。また
押し出し成形や射出成形による場合には、マンドレルな
どの心材を有する型を使用し、合成樹脂などと混練して
粘結性および流動性を付与したセラミック材料をその型
から押し出し、もしくは射出して中空状の成形体を作り
、しかる後に脱脂などの必要な処理を施した後に焼成を
行なう。さらにスリップキャスティングによる場合には
、心材となる棒状の突出部を備えた型の中にセラミック
粉末を分散媒と共に注入し、その分散媒を型に浸透させ
て吸収し、その結果得られた中空状の成形体を焼成する
ことになる。

さらに特に静水圧成形を利用してセラミックバイブを得
る方法として、先ず静水圧成形によって円柱体を作り、
これを仮焼結しである程度の剛性を付与し、その仮焼結
体に機械加工によって穿孔し、ついで本焼結する方法が
知られている。

発明が解決しようとする課題 しかるに静水圧成形によって中空状の成形体を得る場合
、心材である中子と成形体とが強固に嵌合した状態にな
るうえに、特にその軸長が長い場合には、セラミック粉
末の圧縮率が全ての部分で必ずしも均一ではないために
、中子を抜き取る際に成形体に亀裂が入ったり割れが生
じたりするなどのおそれが多分にあり、中子の抜き取り
が困難である問題がある。また押し出し成形や射出成形
による場合には、成形体の剛性の点での制約や成形型か
らの制約で薄肉で長尺の成形体を得ることが困難である
などの不都合がある。このような事情はスリップキャス
ティングによって成形体を得る場合にも同様である。

また仮焼結した円柱体に穿孔加工を施してセラミック製
管状体を得る方法では、仮焼結や穿孔加工などの工程を
介在させる必要があるために、■程数が多くなり、しか
も仮焼結体の穿孔加工に時間を要するのみならずその切
削工具の摩耗の進行が速く、加工コストが高くなるなど
の不都合がある。

そして上述した従来のいずれの方法も最終的には成形体
の焼結を行なうが、焼結には長時間（例えば１〜２日）
を要し、また焼結の際に亀裂や割れなどが生じ、不良品
が発生する問題があった。

この発明は上記の事情を背禁としてなされたもので、長
尺の管状体を容易に製造づ−ることのできる方法を提供
することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、心材の少な
くとも表面層を、得るべき管状体の原料であるセラミッ
ク粉末の溶射によっては溶けずかつ所定の溶解手段によ
って溶かすことのできる物質によって形成しておき、そ
の心材の外周に前記セラミック粉末を溶射してセラミッ
ク層を形成し、しかる後に前記心材の少なくとも表面層
を所定の溶解手段によって溶かして心材をセラミック層
の内周から取り除くことを特徴とする方法である。

作　　　　　用 この発明の方法では、先ず心材の外周にセラミック粉末
を所定の厚さまで溶射し、セラミック層を形成する。そ
の心材は、少なくとも表面層が溶射によっては溶けずか
つ所定の溶解処理によって溶ける物質によって形成され
ているので、セラミック粉末の溶射の後に溶解処理を施
すことにより心材がセラミック層の内周面から離れ、そ
の結果、心材をセラミック層から抜き取って除去するこ
とによりセラミック製の管状体が得られる。

実　　施　　例 つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図はこの発明の方法の一実施状況を示す概略図であ
って、符号１は溶射用のトーチを示している。このトー
チ１としては直流アークプラズマトーチや高周波プラズ
マトーチあるいはアセチレン炎溶射用トーチなどを使用
することができ、また得るべき管状体の原料であるセラ
ミック粉末はトーチ１の先端部に開口するよう取付けた
供給管２からプラズマジェット３あるいはアセチレン炎
中に送り出される。ここで使用されるセラミック粉末は
、アルミナ（＾１）２０３　）　、イツトリア安定化ジ
ルコニア（ＹＳＺ）、カルシア安定化ジルコニア（Ｃ８
Ｚ）、ペロブスカイト型複合酸化物、炭化ケイ素（Ｓｉ
　Ｃ）などであり、このセラミック粉末は前記供給管２
からプラズマジェット３中に送り出されて加熱溶融し、
心材４に高速で吹き付けられる。この心材４は少なくと
も表面層を、セラミック粉末の溶射によっては溶けずか
つ所定の溶解５１！Ｌ理によって溶ける物質によって形
成したものであり、得るべき管状体の内径程度の外径で
かつ得るべき管状体の軸長以上の長さに設定されている
。この心材４の表面層もしくは心材４自体を形成してい
る物質は、具体的にはＮａ　Ｃ１やポリオレフィン、Ｐ
ｂ　ＳＳｎ　−Ｃｄ　−Ｂ＋　、Ｓｎ　−Ｃｄ　−３ｉ
　−ｐｂ−３ｉなどであり、Ｎａ　Ｃ１はセラミック粉
末の溶射の際に加熱されても溶けず、溶解処理として水
に浸すことにより溶解する。またポリオレフィンは、？
Ｗ躬の際に加熱されても溶けないが、キシレンなど有機
溶剤に溶ける。ざらにｐｂなとの金属は溶射後の熱処理
によって溶かずことができる。

上記の心材４に対するセラミック粉末の溶射は、心材４
の上下両端を保持してこれを回転させつつ、もしくはト
ーチ１を心材４を中心に回転させつつ行ない、かつ同時
に心材４もしくはトーチ１を心材４の軸線方向に移動さ
せ、これにより溶融したセラミックを心材４の外周に均
一に付着させ、そのセラミック層５が所定の厚さになる
まで継続する。その場合、得るべき管状体が薄肉でかつ
長尺であっても、剛性のある心材４を介して保持される
から、折損や欠損などの不都合が生じるおそれは極めて
少ない。またプラズマ溶射を行なえば、セラミック材料
が高速で心材４に吹き付けられるので、セラミック層５
は理論密度に近い密度となる。第２図は心材４の外周に
所定の厚さまでセラミック層５を形成した状態を示す。

以上のようにして溶剤を行なった後に、心材４の表面層
もしくは心材４自体を構成している物質に適した溶解処
理を行なう。例えばＮａ　Ｃ１を使用していれば、水に
よる溶解処理を行ない、またポリオレフィンを使用して
いる場合には、溶剤としてキシレンを使用して溶解処理
を行ない、ざらにＰｂの場合には加熱溶解を行なう。な
お、この加熱溶解は所定の熱処理と兼ねて行なってもよ
い。そして心材４の表面層のみが上記の物質で形成され
ている場合には、溶解処理を行なうことにより心材４が
セラミック層５に対して遊嵌した状態となるので心材４
を容易に抜き取ることができ、また心材４の全体を上記
の物質で形成しである場合には、溶解処理によって心材
４が消失する。このようにして得られた管状体は、その
素材であるセラミック粉末の粒子が融合一体止したもの
であるから必要とする剛性・強度を備えており、したが
ってセラミック製品の＠Ｉ造の際に従来性なっていた焼
成工程が不要になる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の方法では、セ
ラミック粉末を溶射して管状に形成するから、焼結作業
を行なうことなく直ちに管状体を得ることができ、また
心材を使用するものの、その心材の少なくとも表面層が
溶解処理によって溶けるものであるために心材の除去が
容易であり、したがってこの発明の方法によれば、容易
かつ短時間にセラミック製の管状体を製造することがで
きる。そしてこの発明によれば、溶融したセラミック粉
末が高速で衝突して互いに融合一体止するために、焼成
を特に行なわずに高密度で高強度のセラミック製管状体
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の一実施状況を示す概略図、第
２図は心材の外周に付着させたセラミック層を示す模式
的な斜視図である。 第２図 第１図 ■ １・・・トーチ、　２・・・供給管、　３・・・プラズ
マジェット、　４・・・心材、　５・・・セラミック層
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 心材の少なくとも表面層を、得るべき管状体の原料であ
   るセラミック粉末の溶射によつては溶けずかつ所定の溶
   解手段によつて溶かすことのできる物質によって形成し
   ておき、その心材の外周に前記セラミック粉末を溶射し
   てセラミック層を形成し、しかる後に前記心材の少なく
   とも表面層を所定の溶解手段によって溶かして心材をセ
   ラミック層の内周から取り除くことを特徴とするセラミ
   ック製管状体の製造方法。