JPH05194021A - マグネシア磁器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 緻密なマグネシア磁器を容易に製造できるよ
うにする。 【構成】 電融又は死焼マグネシアを微粉砕して１次粒
子を製造するにあたり、原料に水を添加して１次粒子の
表面を５〜１５重量％の部分消化量となるように部分消
化し、得られた１次粒子に水を加えてスラリー状とし、
次いで造粒及び乾燥することにより形成した２次粒子を
成形した後焼成する。 【効果】 マグネシアの造粒を行なうときにはアルコー
ル等の非水溶媒が不要であるため、低コストで造粒で
き、しかも公害防止設備等も不要である。 電融又は死
焼マグネシアの１次粒子の表面を５〜１５重量％の部分
消化量となるように部分消化することにより、流動性の
良好な２次粒子が造粒される。この２次粒子は、極めて
焼結性に優れ、焼結粒子の粒界もきわめて小さく、良く
焼結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマグネシア（ＭｇＯ）磁
器の製造方法に係り、特に電子材料焼成用又は金属溶解
用のルツボ、サヤ、ボード等に使用される各種マグネシ
ア磁器等の製造に好適なマグネシア磁器の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】マグネシア磁器は、電子材料焼成用又は
金属溶解用のルツボやサヤ、ボード等に広く用いられて
いる。

【０００３】従来、マグネシア磁器の製造工程における
成形方法としては、ラバープレス法、金型プレス法が主
として採用されている。これらの成形方法においては、
粒子の流動性が極めて重要であることから、成形にあた
っては、まず、電融マグネシア又はデッドバーンクリン
カー状マグネシア粒子原料を微粉砕して１次粒子とし、
この１次粒子から２次粒子を形成させて、成形原料とし
ている。２次粒子の形成にあたっては、マグネシアは水
和性物質であることから、１次粒子をアルコール系溶液
に懸濁してスラリー状とし、これをスプレードライ法に
よって球状化して２次粒子としている。

【０００４】このような従来の成形方法で成形された成
形体は、通常の場合１４００〜１７００℃で焼成して磁
器が製造されるが、その際、焼結性を高めるためにＢ₂
Ｏ₃、ＣａＯ、ＳｉＯ₂ のような焼結助剤を添加して焼
成するのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】このような従来の方
法では、２次粒子の造粒にあたり、電融マグネシア又は
デッドバーンクリンカー状マグネシア粒子等のマグネシ
ア原料の水和を防止するために、懸濁溶媒がアルコール
系等の非水溶媒に限定される。このため、造粒に要する
費用が高く、また、アルコール類は環境を汚染するおそ
れがあるために、公害防止設備にも膨大な費用が必要と
され、製品が高コストとなるという問題がある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】本発明は、電融又は死
焼マグネシアを微粉砕して１次粒子を製造するにあた
り、原料に水を添加して１次粒子の表面を５〜１５重量
％の部分消化量となるように部分消化し、得られた１次
粒子に水を加えてスラリー状とし、次いで造粒及び乾燥
することにより形成した２次粒子を成形した後焼成する
ことを特徴とするマグネシア磁器の製造方法を要旨とす
るものである。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明においては、まず、電融又は死焼
（デッドバーンクリンカー状）マグネシアを好ましくは
粒径２０μｍ以下程度に微粉砕して１次粒子を得る。

【０００９】本発明においては、電融又は死焼マグネシ
アを粉砕するにあたり、水、好ましくは濃度０．１〜
２．０重量％の界面活性剤を含有する水溶液を添加す
る。水の添加により、マグネシアが消化し、得られる１
次粒子の表面に部分消化層が形成される。この部分消化
層の形成により、焼結性の改善が図れるが、部分消化層
があまりに大きいと、逆に焼結性が損なわれることとな
る。従って、水又は界面活性剤含有水溶液の添加量は、
得られる１次粒子表面の部分消化割合が５〜１５重量％
となるような量とする。この消化割合が５重量％未満で
は、消化層が粒子表面に均一に形成されず、焼結性の改
善効果が低く、１５重量％を超えると焼結時に成形体が
割れたり、焼結品の密度が上がらないなどの問題点が生
じることがある。

【００１０】粉砕により得られた１次粒子は、次いで造
粒して２次粒子を形成させるが、本発明においては、造
粒にあたり、１次粒子を水又は０．１〜２．０重量％濃
度の界面活性剤含有水溶液に懸濁してスラリーとし、こ
れを造粒、乾燥する。

【００１１】造粒、乾燥方法としては、スプレードライ
ヤーによるスプレードライ方式を採用するのが有利であ
る。勿論、本発明においては、造粒方法はスプレードラ
イ方式に限定されるものではなく、流動層方式などで前
記の部分消化や造粒も可能である。

【００１２】このような造粒、乾燥により、好ましくは
粒径３０〜１００μｍ程度に球状化された、流動性に富
み、成形性に優れた２次粒子が形成される。

【００１３】なお、本発明で用いられる界面活性剤とし
ては、特に制限はないが、一般には、エーテル型、エス
テル型、その他のノニオン系界面活性剤等が用いられ
る。

【００１４】上述の造粒方法で得られた２次粒子を成形
し、得られた成形体を焼成することによりマグネシア磁
器とする。

【００１５】成形方法としては、従来から用いられてい
る各種の方法例えばスリップキャスト法、金型プレス法
等を採用することができる。

【００１６】得られた成形体は、乾燥後、通常、１４０
０〜１７００℃程度の温度で焼成される。

【００１７】なお、本発明の磁器の製造にあたり、焼結
助剤を用いても良いが、本発明で成形に用いる２次粒子
は極めて焼結性に優れるため、焼結助剤等は特に必要と
されない。

【００１８】

【作用】本発明方法では、マグネシアの造粒を行なうと
きにはアルコール等の非水溶媒が不要であるため、低コ
ストで造粒でき、しかも公害防止設備等も不要である。
電融又は死焼マグネシアの１次粒子の表面を５〜１５重
量％の部分消化量となるように部分消化することによ
り、流動性の良好な２次粒子が造粒される。この２次粒
子は、極めて焼結性に優れ、焼結粒子の粒界もきわめて
小さく、良く焼結する。この理由の詳細は明らかではな
いが、この２次粒子は、マグネシア微粒子の表面に水酸
化マグネシウム層が均一に被覆された状態にあり、単
に、マグネシアに水酸化マグネシウムを混合した状態と
は全く異なる状態となっていることによるものと推測さ
れる。

【００１９】このように流動性及び焼結性に優れた２次
粒子を用いると、容易かつ良好な成形及び焼結を行なう
ことができ、得られる磁器は緻密質で極めて強度の大き
な磁器体となる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例について説明する。

【００２１】なお、以下の実施例において「％」は「重
量％」を示す。

【００２２】実施例１，２、比較例１ 粒径０．５ｍｍの電融マグネシア１００重量部に０．５
％濃度の界面活性剤（エステル型ノニオン系界面活性
剤）を含有した水溶液を１次粒子の部分消化量が５％
（実施例１）、１５％（実施例２）、３０％（比較例
１）となるように添加し、メデア撹拌型粉砕機で粉砕し
て、粒径２０μｍ以下の電融マグネシア１次粒子を製造
した。

【００２３】次に、この１次粒子１００重量部にそれぞ
れ前記界面活性剤水溶液を４５重量部加えてスラリー状
とし、スプレードライ法によって第１表に示す粒径の２
次造粒粒子を得た。この２次粒子を用いて金型プレス法
により成形し、表１に示す温度で焼成して、マグネシア
磁器を製造した。

【００２４】得られたマグネシア磁器の密度を表１に示
す。

【００２５】

【表１】

【００２６】比較例２ 実施例１において、１次粒子の製造工程において界面活
性剤の水溶液の代わりにアルコール（エチルアルコー
ル）を用いたこと、及びスプレードライを行うに際しさ
らに該アルコールを２５重量部加えたこと以外は同様に
して平均粒径８０μｍに造粒して成形を行い、焼成し
た。得られた磁器の密度の測定結果は表２に示す通りで
あった。

【００２７】

【表２】

【００２８】表１及び表２より、本発明の方法によれ
ば、極めて高密度な焼結が可能で、緻密で高特性な磁器
が得られることが明らかである。

【００２９】なお、実施例１，２において、材料の流動
性は著しく良好で、成形作業が極めて容易であった。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のマグネシア
磁器の製造方法によれば、緻密で強度等の諸特性に優れ
たマグネシア磁器が容易に製造される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電融又は死焼マグネシアを微粉砕して１
   次粒子を製造するにあたり、原料に水を添加して１次粒
   子の表面を５〜１５重量％の部分消化量となるように部
   分消化し、得られた１次粒子に水を加えてスラリー状と
   し、次いで造粒及び乾燥することにより形成した２次粒
   子を成形した後焼成することを特徴とするマグネシア磁
   器の製造方法。