JPH04265701A - セラミックス粉体の成形方法 - Google Patents
セラミックス粉体の成形方法Info
- Publication number
- JPH04265701A JPH04265701A JP3049271A JP4927191A JPH04265701A JP H04265701 A JPH04265701 A JP H04265701A JP 3049271 A JP3049271 A JP 3049271A JP 4927191 A JP4927191 A JP 4927191A JP H04265701 A JPH04265701 A JP H04265701A
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- JP
- Japan
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- plzt
- slurry
- solvent
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス粉体から
セラミックスグリ−ン体（セラミックス成形体）を成形
するセラミックス粉体の成形方法に関するものである。
セラミックスグリ−ン体（セラミックス成形体）を成形
するセラミックス粉体の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チタン酸ジルコン酸鉛中の鉛の一部をラ
ンタンで置換した組成を有する透光性セラミックスであ
るＰＬＺＴ（例えば（Ｐｂ０．９１Ｌａ０．０９）（Ｚ
ｒ０．６５Ｔｉ０．３５）Ｏ３）には、メモリ効果、一
次電気光学効果、二次電気光学効果などの電気光学効果
を示す領域がある。この電気光学効果を利用して表示装
置、光変調器、光シャッタ−など種々のデバイスへの応
用が期待されている。 これらの種々のデバイスに用いられる透光性セラミック
スウエハ（例えばＰＬＺＴウエハ）は、従来、図４に示
すような方法によって作成されていた。
ンタンで置換した組成を有する透光性セラミックスであ
るＰＬＺＴ（例えば（Ｐｂ０．９１Ｌａ０．０９）（Ｚ
ｒ０．６５Ｔｉ０．３５）Ｏ３）には、メモリ効果、一
次電気光学効果、二次電気光学効果などの電気光学効果
を示す領域がある。この電気光学効果を利用して表示装
置、光変調器、光シャッタ−など種々のデバイスへの応
用が期待されている。 これらの種々のデバイスに用いられる透光性セラミック
スウエハ（例えばＰＬＺＴウエハ）は、従来、図４に示
すような方法によって作成されていた。
【０００３】すなわち、まず、セラミックス粉体である
ＰＬＺＴ粉体にバインダ、可塑剤、滑剤、溶剤、分散剤
などを加え、ボ−ルミルを用いて混合し、得られたスラ
リ−をスプレドライヤを用いて造粒する。この造粒で得
られた造粒物１０を、図５に示すように、ゴム型１２内
に入れ、これを金型１４で形成された水圧室１６内に入
れて静水圧でプレスし、均一で緻密なＰＬＺＴグリ−ン
体（ＰＬＺＴ成形体）を成形する。ついで、仮焼成によ
る脱バインダによってＰＬＺＴグリ−ン体からバインダ
を除去し、酸素雰囲気中での本焼成を行い、適当な厚さ
にカッティングし、研磨することによって透光性のＰＬ
ＺＴウエハを作成していた。
ＰＬＺＴ粉体にバインダ、可塑剤、滑剤、溶剤、分散剤
などを加え、ボ−ルミルを用いて混合し、得られたスラ
リ−をスプレドライヤを用いて造粒する。この造粒で得
られた造粒物１０を、図５に示すように、ゴム型１２内
に入れ、これを金型１４で形成された水圧室１６内に入
れて静水圧でプレスし、均一で緻密なＰＬＺＴグリ−ン
体（ＰＬＺＴ成形体）を成形する。ついで、仮焼成によ
る脱バインダによってＰＬＺＴグリ−ン体からバインダ
を除去し、酸素雰囲気中での本焼成を行い、適当な厚さ
にカッティングし、研磨することによって透光性のＰＬ
ＺＴウエハを作成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、造粒を
していないＰＬＺＴ粉体を使用して静水圧プレスや一軸
プレスなどのプレス成形でＰＬＺＴグリ−ン体を成形す
ると、得られたＰＬＺＴグリ−ン体にミクロボイドや凝
集粒子が存在し、これらが焼成後の空孔の原因になるの
で、ＰＬＺＴ粉体からほぼ均一な大きさおよび形状の粒
体を作る造粒を行わなければならないという問題点があ
った。このミクロボイドや凝集粒子があるＰＬＺＴグリ
−ン体を焼成し研磨して透光性のＰＬＺＴウエハを作成
した場合、ミクロボイドや凝集粒子がＰＬＺＴウエハの
光学的欠陥の原因になるからである。なお、ミクロボイ
ドは最大径が０．４μｍのＰＬＺＴ粉体を使用しても現
れていた。
していないＰＬＺＴ粉体を使用して静水圧プレスや一軸
プレスなどのプレス成形でＰＬＺＴグリ−ン体を成形す
ると、得られたＰＬＺＴグリ−ン体にミクロボイドや凝
集粒子が存在し、これらが焼成後の空孔の原因になるの
で、ＰＬＺＴ粉体からほぼ均一な大きさおよび形状の粒
体を作る造粒を行わなければならないという問題点があ
った。このミクロボイドや凝集粒子があるＰＬＺＴグリ
−ン体を焼成し研磨して透光性のＰＬＺＴウエハを作成
した場合、ミクロボイドや凝集粒子がＰＬＺＴウエハの
光学的欠陥の原因になるからである。なお、ミクロボイ
ドは最大径が０．４μｍのＰＬＺＴ粉体を使用しても現
れていた。
【０００５】また、バインダ、可塑剤などの添加物を多
量に含むため、脱バインダの条件を決めるのが困難であ
るという問題点があった。また、造粒物をプレスして得
られたＰＬＺＴグリ−ン体においても、ミクロボイドや
凝集粒子を完全に除去することが難しいという問題点が
あった。また、静水圧プレスや一軸プレスなどのプレス
成形でＰＬＺＴグリ−ン体を成形する場合、このＰＬＺ
Ｔグリ−ン体を焼成、研磨して薄いＰＬＺＴウエハを作
成しようとしても、ＰＬＺＴグリ−ン体の強度および均
一性の問題で薄くするには限界があるという問題点があ
った。本発明は上述の点に鑑みなされたもので、光学的
欠陥の原因となるミクロボイドや凝集粒子を簡単に除去
することのできるセラミックス粉体の成形方法を提供す
ることを目的とするものである。
量に含むため、脱バインダの条件を決めるのが困難であ
るという問題点があった。また、造粒物をプレスして得
られたＰＬＺＴグリ−ン体においても、ミクロボイドや
凝集粒子を完全に除去することが難しいという問題点が
あった。また、静水圧プレスや一軸プレスなどのプレス
成形でＰＬＺＴグリ−ン体を成形する場合、このＰＬＺ
Ｔグリ−ン体を焼成、研磨して薄いＰＬＺＴウエハを作
成しようとしても、ＰＬＺＴグリ−ン体の強度および均
一性の問題で薄くするには限界があるという問題点があ
った。本発明は上述の点に鑑みなされたもので、光学的
欠陥の原因となるミクロボイドや凝集粒子を簡単に除去
することのできるセラミックス粉体の成形方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるセラミック
ス粉体の成形方法は、セラミックス粉体に溶剤を加えて
混合し、得られたスラリ−を型の中に入れて凍結し、得
られた凍結体を真空凍結乾燥してセラミックスグリ−ン
体を成形してなることを特徴とするものである。
ス粉体の成形方法は、セラミックス粉体に溶剤を加えて
混合し、得られたスラリ−を型の中に入れて凍結し、得
られた凍結体を真空凍結乾燥してセラミックスグリ−ン
体を成形してなることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】セラミックス粉体に溶剤を加えて混合すると、
セラミックス粉体は溶剤中に均一に分散する。このとき
、スラリ−を型の中に入れて凍結することによって成形
しているので、溶剤量を多くしスラリ−を低粘度にして
も成形中の滑らかさや強度を保つことができ、光学的欠
陥の原因となるミクロボイドや凝集粒子を濾過のような
簡単な工程で除去することができる。さらに、溶剤中に
セラミックス粉体が均一に分散したスラリ−の凍結体を
真空凍結乾燥することによって成形しているので、通常
の加熱乾燥の場合のような液相の表面移動によるセラミ
ックス粉体の移動がなく、凝集粒子ができにくく、セラ
ミックス粉体が均一に分散した状態で溶剤を除去するこ
とができる。
セラミックス粉体は溶剤中に均一に分散する。このとき
、スラリ−を型の中に入れて凍結することによって成形
しているので、溶剤量を多くしスラリ−を低粘度にして
も成形中の滑らかさや強度を保つことができ、光学的欠
陥の原因となるミクロボイドや凝集粒子を濾過のような
簡単な工程で除去することができる。さらに、溶剤中に
セラミックス粉体が均一に分散したスラリ−の凍結体を
真空凍結乾燥することによって成形しているので、通常
の加熱乾燥の場合のような液相の表面移動によるセラミ
ックス粉体の移動がなく、凝集粒子ができにくく、セラ
ミックス粉体が均一に分散した状態で溶剤を除去するこ
とができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すフロ−チャ−
トで、このフロ−チャ−トを用いて説明する。 （イ）まず、セラミックス粉体としてのＰＬＺＴ粉体に
、トルエンやジオキサンなどの溶剤を１０〜９０重量％
加え、必要に応じて分散剤を加え、ボ−ルミルなどの混
練機を用いて混合し、溶剤中にＰＬＺＴ粉体を分散させ
たスラリ−を作る。このとき、溶剤量を多くしてスラリ
−を低粘度にするほど、濾過などの簡単な方法によって
ミクロボイドや凝集粒子を簡単に除去することができる
。 ただし、溶剤量が多すぎると後の工程に時間がかかりす
ぎ、溶剤量が少なすぎてスラリ−が高粘度になると混練
中に気泡が混入しやすくなるので、注意が必要である。
トで、このフロ−チャ−トを用いて説明する。 （イ）まず、セラミックス粉体としてのＰＬＺＴ粉体に
、トルエンやジオキサンなどの溶剤を１０〜９０重量％
加え、必要に応じて分散剤を加え、ボ−ルミルなどの混
練機を用いて混合し、溶剤中にＰＬＺＴ粉体を分散させ
たスラリ−を作る。このとき、溶剤量を多くしてスラリ
−を低粘度にするほど、濾過などの簡単な方法によって
ミクロボイドや凝集粒子を簡単に除去することができる
。 ただし、溶剤量が多すぎると後の工程に時間がかかりす
ぎ、溶剤量が少なすぎてスラリ−が高粘度になると混練
中に気泡が混入しやすくなるので、注意が必要である。
【０００９】（ロ）前述の（イ）の工程で得られたスラ
リ−を、図２に示すような冷却機構を有する一軸プレス
用の金型２０を用いた湿式成形および凍結により成形す
る。 すなわち、金型２０内を一軸方向に上下するポンチ２２
、２４に若干の圧力Ｐを加えることによって、ポンチ２
２、２４間の所定空間の中に所定量のスラリ−２６を閉
じ込め、金型２０の外面側に設けられた冷却管２８、…
内に液体窒素のような冷却剤を流すことによってスラリ
−２６を凍結させる。図２において、３０は液止め用の
シ−ルを表わす。なお、一軸プレス用の金型２０を用い
ずに、成形用の型の中にスラリ−２６を流し込んで凍結
させるようにしてもよい。
リ−を、図２に示すような冷却機構を有する一軸プレス
用の金型２０を用いた湿式成形および凍結により成形す
る。 すなわち、金型２０内を一軸方向に上下するポンチ２２
、２４に若干の圧力Ｐを加えることによって、ポンチ２
２、２４間の所定空間の中に所定量のスラリ−２６を閉
じ込め、金型２０の外面側に設けられた冷却管２８、…
内に液体窒素のような冷却剤を流すことによってスラリ
−２６を凍結させる。図２において、３０は液止め用の
シ−ルを表わす。なお、一軸プレス用の金型２０を用い
ずに、成形用の型の中にスラリ−２６を流し込んで凍結
させるようにしてもよい。
【００１０】（ハ）前述の（ロ）の工程で得られた凍結
体３２を真空凍結乾燥させることによって、セラミック
スグリ−ン体としてのＰＬＺＴグリ−ン体を成形する。 すなわち、図３に示すように、装置内に冷却管３４、…
が設けられた真空装置３６内に前記の凍結体３２を入れ
、低温状態で真空乾燥させる。すると、凍結体３２から
溶剤だけが蒸発しＰＬＺＴ粉体だけが均一に分布したＰ
ＬＺＴグリ−ン体が得られる。なお、この真空凍結乾燥
だけではスラリ−２６中の溶剤の蒸発が終わらないとき
は、凍結プレス、真空凍結乾燥および融解の操作を繰り
返して行う。また、図３において、３８は真空ポンプへ
の排気管を表わす。 （ニ）前述の（ハ）の工程で得られたＰＬＺＴグリ−ン
体を酸素雰囲気のもとで本焼成することによってＰＬＺ
Ｔ焼成体が得られ、このＰＬＺＴ焼成体の両面を研磨す
ることによってＰＬＺＴウエハが得られる。
体３２を真空凍結乾燥させることによって、セラミック
スグリ−ン体としてのＰＬＺＴグリ−ン体を成形する。 すなわち、図３に示すように、装置内に冷却管３４、…
が設けられた真空装置３６内に前記の凍結体３２を入れ
、低温状態で真空乾燥させる。すると、凍結体３２から
溶剤だけが蒸発しＰＬＺＴ粉体だけが均一に分布したＰ
ＬＺＴグリ−ン体が得られる。なお、この真空凍結乾燥
だけではスラリ−２６中の溶剤の蒸発が終わらないとき
は、凍結プレス、真空凍結乾燥および融解の操作を繰り
返して行う。また、図３において、３８は真空ポンプへ
の排気管を表わす。 （ニ）前述の（ハ）の工程で得られたＰＬＺＴグリ−ン
体を酸素雰囲気のもとで本焼成することによってＰＬＺ
Ｔ焼成体が得られ、このＰＬＺＴ焼成体の両面を研磨す
ることによってＰＬＺＴウエハが得られる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によるセラミックス粉体の成形方
法は、上記のように、スラリ−を型の中に入れて凍結し
、得られた凍結体を真空凍結乾燥してセラミックスグリ
−ン体を成形するように構成したので、つぎのような効
果を有する。 （イ）成形中の滑らかさを保つための造粒をしなくても
、また成形中の強度を保つためのバインダや可塑剤など
の添加物を加えなくても、溶剤や分散剤だけをセラミッ
クス粉体に加えて混合したスラリ−によって成形中の滑
らかさと強度を保つことができるので、スラリ−の中に
バインダや可塑剤を混合する必要がなく、必要とする原
材料を少なくすることができるとともに、脱バインダの
工程を不要にすることができる。しかも、溶剤量を多く
しスラリ−を低粘度にして成形することができるので、
光学的欠陥の原因となるミクロボイドや凝集粒子を濾過
のような簡単な工程で除去することができる。
法は、上記のように、スラリ−を型の中に入れて凍結し
、得られた凍結体を真空凍結乾燥してセラミックスグリ
−ン体を成形するように構成したので、つぎのような効
果を有する。 （イ）成形中の滑らかさを保つための造粒をしなくても
、また成形中の強度を保つためのバインダや可塑剤など
の添加物を加えなくても、溶剤や分散剤だけをセラミッ
クス粉体に加えて混合したスラリ−によって成形中の滑
らかさと強度を保つことができるので、スラリ−の中に
バインダや可塑剤を混合する必要がなく、必要とする原
材料を少なくすることができるとともに、脱バインダの
工程を不要にすることができる。しかも、溶剤量を多く
しスラリ−を低粘度にして成形することができるので、
光学的欠陥の原因となるミクロボイドや凝集粒子を濾過
のような簡単な工程で除去することができる。
【００１２】（ロ）さらに、溶剤中にセラミックス粉体
が均一に分散したスラリ−を凍結し、この凍結体を真空
凍結乾燥することによって成形しているので、通常の加
熱乾燥の場合のような液相の表面移動によるセラミック
ス粉体の移動が生じず、セラミックス粉体が均一に分散
した状態で溶剤を除去することができる。このため、セ
ラミックス粉体が均一に分散したセラミックスグリ−ン
体を成形することができる。しかも、スラリ−を凍結し
、この凍結体を真空凍結乾燥してセラミックスグリ−ン
体を成形するようにしたので、厚さの薄いセラミックス
グリ−ン体を容易に作ることができ、従来のカッティン
グ工程を省略することができる。
が均一に分散したスラリ−を凍結し、この凍結体を真空
凍結乾燥することによって成形しているので、通常の加
熱乾燥の場合のような液相の表面移動によるセラミック
ス粉体の移動が生じず、セラミックス粉体が均一に分散
した状態で溶剤を除去することができる。このため、セ
ラミックス粉体が均一に分散したセラミックスグリ−ン
体を成形することができる。しかも、スラリ−を凍結し
、この凍結体を真空凍結乾燥してセラミックスグリ−ン
体を成形するようにしたので、厚さの薄いセラミックス
グリ−ン体を容易に作ることができ、従来のカッティン
グ工程を省略することができる。
【図１】本発明によるセラミックス粉体の成形方法の一
実施例を示すフロ−チャ−トである。
実施例を示すフロ−チャ−トである。
【図２】図１の湿式成形および凍結を行う装置の説明図
である。
である。
【図３】図１の真空凍結乾燥を行う装置の説明図である
。
。
【図４】従来例を示すフロ−チャ−トである。
【図５】図４の静水圧プレスを行う装置の説明図である
。
。
２０…金型
２２、２４…ポンチ
２６…スラリ−
２８、３４…冷却管
３２…凍結体
３６…真空装置
３８…排気管
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミックス粉体に溶剤を加えて混合
し、得られたスラリ−を型の中に入れて凍結し、得られ
た凍結体を真空凍結乾燥してセラミックスグリ−ン体を
成形してなることを特徴とするセラミックス粉体の成形
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3049271A JPH04265701A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | セラミックス粉体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3049271A JPH04265701A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | セラミックス粉体の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04265701A true JPH04265701A (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=12826180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3049271A Pending JPH04265701A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | セラミックス粉体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04265701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101920515A (zh) * | 2010-07-18 | 2010-12-22 | 山东理工大学 | 一种高固相含量的注模成型方法 |
| CN106866123A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-20 | 清华大学 | 一种低温诱导分散剂失效固化非水基陶瓷悬浮体的方法及陶瓷成型方法 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3049271A patent/JPH04265701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101920515A (zh) * | 2010-07-18 | 2010-12-22 | 山东理工大学 | 一种高固相含量的注模成型方法 |
| CN106866123A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-20 | 清华大学 | 一种低温诱导分散剂失效固化非水基陶瓷悬浮体的方法及陶瓷成型方法 |
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