JPH03248761A - 被覆材料を用いたセラミックスの鋳ぐるみ体 - Google Patents
被覆材料を用いたセラミックスの鋳ぐるみ体Info
- Publication number
- JPH03248761A JPH03248761A JP4365390A JP4365390A JPH03248761A JP H03248761 A JPH03248761 A JP H03248761A JP 4365390 A JP4365390 A JP 4365390A JP 4365390 A JP4365390 A JP 4365390A JP H03248761 A JPH03248761 A JP H03248761A
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- JP
- Japan
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- coating material
- ceramic
- cast
- material according
- metal
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- Pending
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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］
本発明は、注湯温度が７５０”Ｃ以下の金属によりセラ
ミックスを鋳くるむ技術に関し、特にその際に用いるセ
ラミックスを被覆する被覆材料に間する提案である。
ミックスを鋳くるむ技術に関し、特にその際に用いるセ
ラミックスを被覆する被覆材料に間する提案である。
［従来の方法コ
セラミックスと金属とのそれぞれの特性を生かすべく、
両者を複合化する試みは従来からなされている。しかし
なか、次のような問題がある。
両者を複合化する試みは従来からなされている。しかし
なか、次のような問題がある。
第一には、鋳くるむ工程における温度差の発生によって
、セラミックスに微少なりラックが発生したり、あるい
はセラミックスが破壊されたりすることである。第二に
は、セラミックスな被包する金属の凝固収縮過程におけ
る熱膨張率の差により、過大な締め付は力が作用してセ
ラミックスが破壊に至ることである。
、セラミックスに微少なりラックが発生したり、あるい
はセラミックスが破壊されたりすることである。第二に
は、セラミックスな被包する金属の凝固収縮過程におけ
る熱膨張率の差により、過大な締め付は力が作用してセ
ラミックスが破壊に至ることである。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上記問題を解消するにあり、特に鋳ぐるみに
際し発生するセラミックスの破壊を防止することにある
。
際し発生するセラミックスの破壊を防止することにある
。
［：４題を解決するための手段］
本発明は、鋳くるむ際に特殊な被覆材料を用いセラミッ
クスに被覆するものであって、その特徴とするところは
、金属との接触部位に被覆材料を塗布したセラミックス
を、注湯温度が７５０℃以下の金属により鋳くるむ点に
ある。
クスに被覆するものであって、その特徴とするところは
、金属との接触部位に被覆材料を塗布したセラミックス
を、注湯温度が７５０℃以下の金属により鋳くるむ点に
ある。
［作用コ
金属と接触する部位にあらかじめ被覆材料を用いて被覆
したセラミックスを鋳型中に配設し、続いて７５０℃以
下に加熱して溶融した金属を注湯する。この鋳くるむ工
程においては、金属の熱による温度差の発生によって、
熱衝撃がセラミックスに作用する。しかし、金属とセラ
ミックスとの間には、熱伝導率の低い特殊な被覆材料が
介在しているために、前記熱衝撃は緩和されるのである
。
したセラミックスを鋳型中に配設し、続いて７５０℃以
下に加熱して溶融した金属を注湯する。この鋳くるむ工
程においては、金属の熱による温度差の発生によって、
熱衝撃がセラミックスに作用する。しかし、金属とセラ
ミックスとの間には、熱伝導率の低い特殊な被覆材料が
介在しているために、前記熱衝撃は緩和されるのである
。
次に、前記金属を室温に至るまで冷却させる。
かかる金属の凝固収縮過程においては、熱膨張率差の発
生によって、収縮量の差が生しセラミックスに過大な締
め付は力が作用する。しかし、金属とセラミックスとの
間に特殊な被覆材料が介在しているために、過大な締め
付は力は確実に緩和されるのである。このような作用に
より、前記セラミックスは、熱衝撃及び過大な締め付は
力によっても破壊すること無く確実に金属へ密着保持さ
れるのである。
生によって、収縮量の差が生しセラミックスに過大な締
め付は力が作用する。しかし、金属とセラミックスとの
間に特殊な被覆材料が介在しているために、過大な締め
付は力は確実に緩和されるのである。このような作用に
より、前記セラミックスは、熱衝撃及び過大な締め付は
力によっても破壊すること無く確実に金属へ密着保持さ
れるのである。
［実施例コ
本発明の具体的な実施例について第１図及び第２図を用
いて説明する。用いたセラミックスの種類は、Ａ Ｉ
、、０３（Ｒ＝ ５． ３ ｃａｌ／ｃｍ−ｓｅｃ）と
Ｚｒ０２（Ｒ＝ ２． １ ｃａｌ／ｃｍ−ｓｅｃ）の
２種類であり、その形状は外径６０ｍｍ、 厚さ２ｍ
ｍ、 高さ５０ｍｍのバイブ状である。係るセラミッ
クスの金属との接触部位に以下の被覆材料を塗布した。
いて説明する。用いたセラミックスの種類は、Ａ Ｉ
、、０３（Ｒ＝ ５． ３ ｃａｌ／ｃｍ−ｓｅｃ）と
Ｚｒ０２（Ｒ＝ ２． １ ｃａｌ／ｃｍ−ｓｅｃ）の
２種類であり、その形状は外径６０ｍｍ、 厚さ２ｍ
ｍ、 高さ５０ｍｍのバイブ状である。係るセラミッ
クスの金属との接触部位に以下の被覆材料を塗布した。
膜厚は、０、 ０５． ０． １． ０． ３の３種類
とした。被覆材料としては、最大粒子径が１０μｍ以下
であるＢ Ｎ＊ Ｓ ｌ ｓＮａ＋ Ａ Ｉ ２０
３＋ Ｚ ｒ ０２及びＴｌＯ２粒子の５種類を用い
、それぞれの被覆材料を水を用いて分散させスラリー状
に調製した。得られた２種類のスラリー状被覆材料をス
プレー、刷毛、又はどふずけにより被覆膜を形成させた
。このセラミックスを室温下で乾燥して試料とした（第
１図）。この試料における被覆膜は、多数の気孔を含む
ものである。
とした。被覆材料としては、最大粒子径が１０μｍ以下
であるＢ Ｎ＊ Ｓ ｌ ｓＮａ＋ Ａ Ｉ ２０
３＋ Ｚ ｒ ０２及びＴｌＯ２粒子の５種類を用い
、それぞれの被覆材料を水を用いて分散させスラリー状
に調製した。得られた２種類のスラリー状被覆材料をス
プレー、刷毛、又はどふずけにより被覆膜を形成させた
。このセラミックスを室温下で乾燥して試料とした（第
１図）。この試料における被覆膜は、多数の気孔を含む
ものである。
参考までに、被覆材料として用いた各粒子各々の熱伝導
率は、以下のとおりである。
率は、以下のとおりである。
ＢＮ ０． ０８ ｃａｌ／ｃｍ−ｓｅｃ・℃Ａ
ｌ 、、０ 、 ０． ０７ ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅ
ｃ・℃Ｓ ｉ ３Ｎ ａ ０． ０５ ｃａｌ／ｃ
ｍ−ｓｅｃ・℃Ｔ ｉ Ｏ。０． ０４ ｃａｌ／ｃ
ｍ−ｓｅｃ・℃Ｚ ｒ Ｏ２ｏ、 ００５ ｃａｌ／
ｃｍ−ｓｅｃ−℃前記各試料を第２図に示す砂型中に配
設し、ＪＩＳ３種Ａ相当の溶融アルミニウム合金（７５
０℃）を注湯して鋳ぐるみを行った。注湯から１時間経
過後解枠し、鋳ぐるみ体を得た。テストピースとして用
意した鋳ぐるみ体の総数は、３０００個を超えるもので
あった。外観を目視した後、クラックの発生状況につい
て含浸法により調へたところ何れのテストピースにもク
ラックが無く良好な鋳ぐるみ体であった。
ｌ 、、０ 、 ０． ０７ ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅ
ｃ・℃Ｓ ｉ ３Ｎ ａ ０． ０５ ｃａｌ／ｃ
ｍ−ｓｅｃ・℃Ｔ ｉ Ｏ。０． ０４ ｃａｌ／ｃ
ｍ−ｓｅｃ・℃Ｚ ｒ Ｏ２ｏ、 ００５ ｃａｌ／
ｃｍ−ｓｅｃ−℃前記各試料を第２図に示す砂型中に配
設し、ＪＩＳ３種Ａ相当の溶融アルミニウム合金（７５
０℃）を注湯して鋳ぐるみを行った。注湯から１時間経
過後解枠し、鋳ぐるみ体を得た。テストピースとして用
意した鋳ぐるみ体の総数は、３０００個を超えるもので
あった。外観を目視した後、クラックの発生状況につい
て含浸法により調へたところ何れのテストピースにもク
ラックが無く良好な鋳ぐるみ体であった。
尚、前述した被覆材料を分散させる溶媒には特に水に限
定されるものではなく、メタノール等の有機溶媒でも良
い。また、セラミックスのハンドリングを容易にするた
めには、小量のバインダーとしてポリビニルアルコール
、シリコン樹脂・を加えると良い。
定されるものではなく、メタノール等の有機溶媒でも良
い。また、セラミックスのハンドリングを容易にするた
めには、小量のバインダーとしてポリビニルアルコール
、シリコン樹脂・を加えると良い。
尚、数値限定として最大粒子径を１０μｍとしたのは、
これ以上であるとセラミックス表面に塗布する上で被覆
膜厚さの制御が困難になるためである。
これ以上であるとセラミックス表面に塗布する上で被覆
膜厚さの制御が困難になるためである。
また、鋳くるむ金属はアルミニウム合金のほか、スズ合
金（注湯温度３００℃）、鉛合金（注湯温度４００℃）
・等を用いても鋳ぐるみが可能である。
金（注湯温度３００℃）、鉛合金（注湯温度４００℃）
・等を用いても鋳ぐるみが可能である。
［発明の効果コ
本発明に係る鋳ぐるみ用被覆材料は、以下のような著効
を奏するものである。
を奏するものである。
先ず、塗布することのみて、金属と接触するセラミック
スとの間に被覆材料を介在形成せしめることができる。
スとの間に被覆材料を介在形成せしめることができる。
従って、如何なる形状であっても、簡便に、しかもセラ
ミックスに何等の損傷を与えることなく、鋳ぐるむこと
ができる。さらに、薄い被覆膜のみて目的が達成できる
ことから必要最小限度の工数で作業を完了させることも
てきる。
ミックスに何等の損傷を与えることなく、鋳ぐるむこと
ができる。さらに、薄い被覆膜のみて目的が達成できる
ことから必要最小限度の工数で作業を完了させることも
てきる。
従って、セラミックスを金属へ確実に密着保持させるこ
とができる。
とができる。
第１図は被覆材料を塗布したセラミックスの断面図であ
り、Ａ図は全体の断面図、Ｂ図は一部分の拡大図。第２
図は鋳ぐるみ用砂型の概略図である。
り、Ａ図は全体の断面図、Ｂ図は一部分の拡大図。第２
図は鋳ぐるみ用砂型の概略図である。
Claims (9)
- （１）金属との接触部位に被覆材料を塗布したセラミッ
クスと、注湯温度が７５０℃以下の溶融金属とを用いて
鋳ぐるむことを特徴とする被覆材料を用いたセラミック
スの鋳ぐるみ体。 - （２）前記被覆材料の熱伝導率が、０．０８〜０．００
５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の範囲であるであることを
特徴とする請求項１記載の被覆材料を用いたセラミック
スの鋳ぐるみ体。 - （３）前記被覆材料の被覆膜厚さが、０．０５〜０．３
ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の被覆
材料を用いたセラミックスの鋳ぐるみ体。 - （４）前記被覆材料の粒子径が、１０μｍ以下の粒子か
らなることを特徴とする請求項１記載の被覆材料を用い
たセラミックスの鋳ぐるみ体。 - （５）前記被覆材料の粒子が、ＢＮ、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、
Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２又はＴｉＯ＿２のいずれか
の単体物、あるいは２つ以上の混合物であることを特徴
とする請求項１記載の被覆材料を用いたセラミックスの
鋳ぐるみ体。 - （６）前記金属が、アルミニウム合金であることを特徴
とする請求項１記載の被覆材料を用いたセラミックスの
鋳ぐるみ体。 - （７）前記セラミックスの熱衝撃破壊抵抗値（Ｒ）が、
２．１〜５．３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃの範囲の物理的性
質である第１項記載のセラミックスの鋳ぐるみ体。 - （８）前記セラミックスが、Ａｌ＿２Ｏ＿３であること
を特徴とする請求項１記載の被覆材料を用いたセラミッ
クスの鋳ぐるみ体。 - （９）前記セラミックスが、ＺｒＯ＿２であることを特
徴とする請求項１記載の被覆材料を用いたセラミックス
の鋳ぐるみ体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4365390A JPH03248761A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 被覆材料を用いたセラミックスの鋳ぐるみ体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4365390A JPH03248761A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 被覆材料を用いたセラミックスの鋳ぐるみ体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248761A true JPH03248761A (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=12669826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4365390A Pending JPH03248761A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 被覆材料を用いたセラミックスの鋳ぐるみ体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03248761A (ja) |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP4365390A patent/JPH03248761A/ja active Pending
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