JPH03137063A - セラミックスの焼結方法 - Google Patents
セラミックスの焼結方法Info
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- JPH03137063A JPH03137063A JP1272025A JP27202589A JPH03137063A JP H03137063 A JPH03137063 A JP H03137063A JP 1272025 A JP1272025 A JP 1272025A JP 27202589 A JP27202589 A JP 27202589A JP H03137063 A JPH03137063 A JP H03137063A
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Landscapes
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、円筒状セラミックス成形体の焼結時に利用し
、形状の良好なセラミックス焼結体を安定し、容易に得
る焼結方法に関する。
、形状の良好なセラミックス焼結体を安定し、容易に得
る焼結方法に関する。
［従来の技術１
近年セラミックスの優れた特性に着目され、各種分野に
セラミックス部品が使用されている。
セラミックス部品が使用されている。
例えば、炭化珪素焼結体を利用した軸受、ポンプ用シリ
ンダー、バイブ類等円筒状セラミックス焼結体の実用化
が盛んに行なわれており、これらについては寸法精度、
特に真円度が良いことが要求されている。
ンダー、バイブ類等円筒状セラミックス焼結体の実用化
が盛んに行なわれており、これらについては寸法精度、
特に真円度が良いことが要求されている。
ところが、従来は、寸法精度が厳しく要求される場合に
は焼結後、直ちに真円度の良好なセラミックス焼結体を
得ることが困難であったため、連字、焼結後の研削加工
等の機械的な手段によって真円度の良好なセラミックス
焼結体製品、例えば、軸受、シリンダー、パイプ、メカ
ニカルシール等の円筒状のものを製造していた。
は焼結後、直ちに真円度の良好なセラミックス焼結体を
得ることが困難であったため、連字、焼結後の研削加工
等の機械的な手段によって真円度の良好なセラミックス
焼結体製品、例えば、軸受、シリンダー、パイプ、メカ
ニカルシール等の円筒状のものを製造していた。
【発明が解決しようとする課題］
真円度を向上させるための研削加工等では、加工費が高
（、量産性に乏しい。特に炭化珪素焼結体の場合は硬度
が高く、ダイヤモンド砥石を用いても容易に研削するこ
とが出来ず、時間も長く要し、加工費、量産性に大きな
問題がある。
（、量産性に乏しい。特に炭化珪素焼結体の場合は硬度
が高く、ダイヤモンド砥石を用いても容易に研削するこ
とが出来ず、時間も長く要し、加工費、量産性に大きな
問題がある。
〔課題を解決するための手段］
本発明者は、再現性よく、安定して安価に真円度の良好
な円筒状セラミックス焼結体を得るべく検討した結果、
円筒状セラミックス成形体の内部に、柱状または円筒状
の治具を挿入し、該治具の外径を、前記成形体の焼結収
縮率よりＯ−１％減じて計算した焼結収縮後の該焼結体
の内径と同寸法にして焼結することを特徴とするセラミ
ックスの焼結方法を見出した。
な円筒状セラミックス焼結体を得るべく検討した結果、
円筒状セラミックス成形体の内部に、柱状または円筒状
の治具を挿入し、該治具の外径を、前記成形体の焼結収
縮率よりＯ−１％減じて計算した焼結収縮後の該焼結体
の内径と同寸法にして焼結することを特徴とするセラミ
ックスの焼結方法を見出した。
本発明について、セラミックス焼結体として、炭化珪素
を例として説明する。
を例として説明する。
先ず、本発明において使用される円筒状成形体について
述べる。
述べる。
炭化珪素微粉末に、メチルセルローズ、ポリビニールア
ルコール等の結合剤、ＢおよびＣ等の焼結助剤を所定量
添加し、史に水を添加したのち。
ルコール等の結合剤、ＢおよびＣ等の焼結助剤を所定量
添加し、史に水を添加したのち。
ボールミル等で充分に混合してスラリーを造る。
つぎにこのスラリーをスプレードライヤー等により処理
して顆粒化した後、顆粒をラバープレス型等にて加圧し
て円筒状の成形体を製造する。
して顆粒化した後、顆粒をラバープレス型等にて加圧し
て円筒状の成形体を製造する。
更に、この成形体を旋盤、フライス等にて生加工して真
円度の高い円筒状のセラミックス成形体を得る。
円度の高い円筒状のセラミックス成形体を得る。
この様にして得られた円筒状セラミックス成形体に本発
明が適用される。
明が適用される。
本発明を第１図を用いて説明する。
第１図は、円筒状セラミックス成形体を２段に積み重ね
て焼結する場合の配置図である。
て焼結する場合の配置図である。
ｌは前述の真円度の高い円筒状セラミックス成形体で、
黒鉛板等のセッター４上に配置し、更に円筒状セラミッ
クス焼結体の中空部２の中心に本発明における焼結用治
具３をセッター４上に配置し、焼結する。
黒鉛板等のセッター４上に配置し、更に円筒状セラミッ
クス焼結体の中空部２の中心に本発明における焼結用治
具３をセッター４上に配置し、焼結する。
第１図の様に成形体を積み重ねる際は、成形体同志が焼
結時接着しないように黒鉛粉末５を成形体間に配置する
のが好ましい。
結時接着しないように黒鉛粉末５を成形体間に配置する
のが好ましい。
この様にして配置された円筒状セラミックス成形体を例
えば、炭化珪素の場合は、１，９００〜２．０００℃で
２〜３時間焼結することにより、円筒状セラミックス成
形体は焼結用治具に密着あるいは焼締り、真円度の良好
な高密度円筒状セラミックスを得ることが出来る。
えば、炭化珪素の場合は、１，９００〜２．０００℃で
２〜３時間焼結することにより、円筒状セラミックス成
形体は焼結用治具に密着あるいは焼締り、真円度の良好
な高密度円筒状セラミックスを得ることが出来る。
また、円筒状セラミックス成形体の内部に配置される焼
結用治具の外径は、勿論所定寸法にする必要がある。す
なわち、該成形体の焼結収縮率より０〜１％減じて計算
した焼結収縮後の該焼結体の内径と同寸法の外径である
のが望ましい。
結用治具の外径は、勿論所定寸法にする必要がある。す
なわち、該成形体の焼結収縮率より０〜１％減じて計算
した焼結収縮後の該焼結体の内径と同寸法の外径である
のが望ましい。
０〜１％減じてというのは１例えば焼結収ｔａ率が１２
％ならば１２〜１１％、１９％ならば１９〜１８％の範
囲の数値で計算して治具の外径を決めることになる。
％ならば１２〜１１％、１９％ならば１９〜１８％の範
囲の数値で計算して治具の外径を決めることになる。
焼結収縮率とは焼結中の収縮の割合をいい、焼結前の製
法によっても異なるが、−射的には１２〜１９％の範囲
である。
法によっても異なるが、−射的には１２〜１９％の範囲
である。
その焼結収縮率より１％を超える値を減じて計算した焼
結体の内径と同寸法の外径の治具では、強固な焼締りと
なり、治具より外せなくなったり、クラックが発生した
りして望ましくない。
結体の内径と同寸法の外径の治具では、強固な焼締りと
なり、治具より外せなくなったり、クラックが発生した
りして望ましくない。
本発明の適用できるセラミックスとしては、炭化珪素、
アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ジルコニア等
の通常用いられているセラミックス総てに適用できる。
アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ジルコニア等
の通常用いられているセラミックス総てに適用できる。
また、本発明における治具の材質は黒鉛、または焼結す
るセラミックスと同材質の焼結体が好ましい。
るセラミックスと同材質の焼結体が好ましい。
実施例
以下１本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
平均粒径が０，４５μｍのα−炭化珪素扮粉末００ｆｆ
ｉ量部に対し、炭化ホウ素粉末０．２重量部、カーボン
ブラック粉末２．５重量部、ポリビニールアルコール２
．５重量部添加し、更に水を加え、ボールミル中２０時
間混合し、３５％濃度のスラリーを造りスプレードライ
ヤーにて顆粒を製造した。
ｉ量部に対し、炭化ホウ素粉末０．２重量部、カーボン
ブラック粉末２．５重量部、ポリビニールアルコール２
．５重量部添加し、更に水を加え、ボールミル中２０時
間混合し、３５％濃度のスラリーを造りスプレードライ
ヤーにて顆粒を製造した。
この顆粒を湿式ラバープレスにより １，０００ｋｇ／
ｃｒｄの圧力で円筒状成形体を作り１次に旋盤加工して
、外径１２０ＩＩＩｒ＠、内径９０ＩＩＩ１１、高さ６
０ｍｒａの円筒状成形体とした。
ｃｒｄの圧力で円筒状成形体を作り１次に旋盤加工して
、外径１２０ＩＩＩｒ＠、内径９０ＩＩＩ１１、高さ６
０ｍｒａの円筒状成形体とした。
当該成形体の焼結収縮率は１５．０％であるので、０６
５％減じた収縮率すなわち１４．５％で計算して治具の
外径７６．９５ｎ＋ｍを決めた。この成形体２個と外径
７６．９５ｍｍ＋、高さ１３０ｍｍの黒鉛製焼結用治具
および黒鉛製セッターを第１図に示す様に焼結炉内に配
置した。
５％減じた収縮率すなわち１４．５％で計算して治具の
外径７６．９５ｎ＋ｍを決めた。この成形体２個と外径
７６．９５ｍｍ＋、高さ１３０ｍｍの黒鉛製焼結用治具
および黒鉛製セッターを第１図に示す様に焼結炉内に配
置した。
その後、炉内を加熱し、アルゴン雰囲気中２、０８０℃
、３時間の焼結を行なった。
、３時間の焼結を行なった。
この円筒状炭化珪素焼結体の内径の最大径と最小径の差
は０．０５ｍｍであった。
は０．０５ｍｍであった。
比較例１
実施例１に於いて、黒鉛製セッター上に円筒状炭化珪素
焼結体を載せただけで実施例１と同様に処理して円筒状
炭化珪素焼結体を得た。
焼結体を載せただけで実施例１と同様に処理して円筒状
炭化珪素焼結体を得た。
この焼結体の内径の最大径と最小径の差は０．６・ｍｍ
であり、本発明の焼結用治具を使用した場合に比べて１
オーダー大きかった。
であり、本発明の焼結用治具を使用した場合に比べて１
オーダー大きかった。
Ｅ発明の効果Ｊ
本発明の治具を用いた焼結によって得られた円筒状セラ
ミックスは真円度が極めて高（、所定寸法通りであり、
面粗度の指示の無い場合通常何らの機械加工を必要とし
ない。
ミックスは真円度が極めて高（、所定寸法通りであり、
面粗度の指示の無い場合通常何らの機械加工を必要とし
ない。
しかも手段が簡単であるため簡便に迅速にしかも大量に
円筒状セラミックスを製造することが出来る。
円筒状セラミックスを製造することが出来る。
第１図は本発明の焼結用治具３を用いて円筒状セラミッ
クス成形体１を２段に積み重ねて焼結する場合の配置図
である。 １・・・−・−円筒状セラミックス成形体２・・・・・
・該成形体１の中空部 ３−・・・・・焼結用治具 ４・・・・・・セッター ５・・・・・・黒鉛粉末等の敷粉
クス成形体１を２段に積み重ねて焼結する場合の配置図
である。 １・・・−・−円筒状セラミックス成形体２・・・・・
・該成形体１の中空部 ３−・・・・・焼結用治具 ４・・・・・・セッター ５・・・・・・黒鉛粉末等の敷粉
Claims (1)
- 円筒状セラミックス成形体の内部に、柱状または円筒
状の治具を挿入し、該治具の外径を前記成形体の焼結収
縮率より０〜１％減じて計算した焼結収縮後の該焼結体
の内径と同寸法にして焼結することを特徴とするセラミ
ックスの焼結方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272025A JPH03137063A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | セラミックスの焼結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272025A JPH03137063A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | セラミックスの焼結方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03137063A true JPH03137063A (ja) | 1991-06-11 |
Family
ID=17508081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1272025A Pending JPH03137063A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | セラミックスの焼結方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03137063A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50123706A (ja) * | 1974-03-13 | 1975-09-29 | ||
| JPS6233284A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-13 | 京セラ株式会社 | 管状窒化珪素質焼結体焼成用治具とそれを用いた焼成方法 |
| JPS62119169A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-30 | 昭和電工株式会社 | 円筒状セラミツクス原料成形体の焼結方法 |
| JPH01217186A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Eagle Ind Co Ltd | 中空焼結体の製造方法および治具 |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP1272025A patent/JPH03137063A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50123706A (ja) * | 1974-03-13 | 1975-09-29 | ||
| JPS6233284A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-13 | 京セラ株式会社 | 管状窒化珪素質焼結体焼成用治具とそれを用いた焼成方法 |
| JPS62119169A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-30 | 昭和電工株式会社 | 円筒状セラミツクス原料成形体の焼結方法 |
| JPH01217186A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Eagle Ind Co Ltd | 中空焼結体の製造方法および治具 |
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