JPH06191925A - セラミックス成形体の成形方法 - Google Patents
セラミックス成形体の成形方法Info
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- JPH06191925A JPH06191925A JP4344499A JP34449992A JPH06191925A JP H06191925 A JPH06191925 A JP H06191925A JP 4344499 A JP4344499 A JP 4344499A JP 34449992 A JP34449992 A JP 34449992A JP H06191925 A JPH06191925 A JP H06191925A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】成形時間と脱脂時間とを短縮可能としつつ、セ
ラミックス成形体に変形を生じにくい成形方法を提供す
る。 【構成・作用】セラミック粉末にエポキシ系接着剤等の
熱硬化性有機接着剤と溶媒とを加えてスラリとした後、
このスラリを所定形状の金型内に注入し、熱硬化性接着
剤が硬化する温度以上に加熱する。熱硬化性有機接着剤
は非可逆性であるため、セラミックス成形体中の溶媒を
除去すべく加熱したとしても、セラミックス成形体に変
形を生じない。
ラミックス成形体に変形を生じにくい成形方法を提供す
る。 【構成・作用】セラミック粉末にエポキシ系接着剤等の
熱硬化性有機接着剤と溶媒とを加えてスラリとした後、
このスラリを所定形状の金型内に注入し、熱硬化性接着
剤が硬化する温度以上に加熱する。熱硬化性有機接着剤
は非可逆性であるため、セラミックス成形体中の溶媒を
除去すべく加熱したとしても、セラミックス成形体に変
形を生じない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミックス成形体の成
形方法に関する。
形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックス成形体の成形方法として、
泥奬鋳込成形法、射出成形法（インジェクション成形
法）が一般的に知られている。しかし、泥奬鋳込成形法
は石膏型を用いる方法であるため、着肉時間が長く、型
に目詰まりを生じやすい等の欠点がある。また、射出成
形法は樹脂を大量に用いるため、脱脂工程に長い日数を
要する。このため、近年、これらの欠点を改善し、成形
時間と脱脂時間とを短縮化する方法として、セラミック
粉末に有機性分散剤を加えてスラリとした後、このスラ
リを所定形状の型内に注入し、有機性分散剤の融点以下
に冷却することによりスラリを固化させて脱型する成形
方法が提案されている（特開昭６１−１５８４０３号公
報）。
泥奬鋳込成形法、射出成形法（インジェクション成形
法）が一般的に知られている。しかし、泥奬鋳込成形法
は石膏型を用いる方法であるため、着肉時間が長く、型
に目詰まりを生じやすい等の欠点がある。また、射出成
形法は樹脂を大量に用いるため、脱脂工程に長い日数を
要する。このため、近年、これらの欠点を改善し、成形
時間と脱脂時間とを短縮化する方法として、セラミック
粉末に有機性分散剤を加えてスラリとした後、このスラ
リを所定形状の型内に注入し、有機性分散剤の融点以下
に冷却することによりスラリを固化させて脱型する成形
方法が提案されている（特開昭６１−１５８４０３号公
報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案の方
法で得られたセラミックス成形体は有機性分散剤の融点
以下で固化し、有機性分散剤の融点以上で液化するとい
う可逆性を有している。このため、セラミックス成形体
中の溶媒を除去すべく加熱した場合、この加熱温度が例
え有機性分散剤の融点以下であっても有機性分散剤が軟
化可能であることから、セラミックス成形体に変形を生
じやすい。
法で得られたセラミックス成形体は有機性分散剤の融点
以下で固化し、有機性分散剤の融点以上で液化するとい
う可逆性を有している。このため、セラミックス成形体
中の溶媒を除去すべく加熱した場合、この加熱温度が例
え有機性分散剤の融点以下であっても有機性分散剤が軟
化可能であることから、セラミックス成形体に変形を生
じやすい。
【０００４】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、成形時間と脱脂時間とを短縮可能とし
つつ、セラミックス成形体に変形を生じにくい成形方法
を提供することを目的とする。
たものであって、成形時間と脱脂時間とを短縮可能とし
つつ、セラミックス成形体に変形を生じにくい成形方法
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックス成
形体の成形方法は、セラミック粉末に熱硬化性有機接着
剤と溶媒とを加えてスラリとした後、該スラリを所定形
状の金型内に注入し、該熱硬化性接着剤が硬化する温度
以上に加熱することを特徴とするものである。熱硬化性
有機接着剤の配合量はセラミックス成形体の固化に必要
な最小限にすることが好ましい。脱脂時間を可及的に短
くかつ容易にするためである。
形体の成形方法は、セラミック粉末に熱硬化性有機接着
剤と溶媒とを加えてスラリとした後、該スラリを所定形
状の金型内に注入し、該熱硬化性接着剤が硬化する温度
以上に加熱することを特徴とするものである。熱硬化性
有機接着剤の配合量はセラミックス成形体の固化に必要
な最小限にすることが好ましい。脱脂時間を可及的に短
くかつ容易にするためである。
【０００６】また、溶媒の配合量は必要最小限にするこ
とが好ましい。乾燥時間を可及的に短くするためであ
る。
とが好ましい。乾燥時間を可及的に短くするためであ
る。
【０００７】
【作用】本発明のセラミックス成形体の成形方法では、
熱硬化性有機接着剤をバインダとしてセラミック粉末が
スラリにされる。熱硬化性有機接着剤は一旦硬化すれば
軟化することはなく、非可逆性であるため、セラミック
ス成形体中の溶媒を除去すべく加熱したとしても、上記
提案の方法のようにセラミックス成形体に変形を生じな
い。
熱硬化性有機接着剤をバインダとしてセラミック粉末が
スラリにされる。熱硬化性有機接着剤は一旦硬化すれば
軟化することはなく、非可逆性であるため、セラミック
ス成形体中の溶媒を除去すべく加熱したとしても、上記
提案の方法のようにセラミックス成形体に変形を生じな
い。
【０００８】また、この方法では、スラリを金型に注入
し、泥奬鋳込成形法のように石膏型を用いないため、着
肉時間及び目詰まりを考慮する必要がなく、成形時間の
短縮化が可能である。さらに、この成形方法では、従来
の射出成形法と比較してバインダ（熱硬化性有機接着
剤）量を数分の１に低減できるため、脱脂時間の短縮化
も可能である。
し、泥奬鋳込成形法のように石膏型を用いないため、着
肉時間及び目詰まりを考慮する必要がなく、成形時間の
短縮化が可能である。さらに、この成形方法では、従来
の射出成形法と比較してバインダ（熱硬化性有機接着
剤）量を数分の１に低減できるため、脱脂時間の短縮化
も可能である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明のセラミックス成形体の成形方
法を脱脂・乾燥工程、焼結工程を含めて具体化した実施
例１、２を説明する。 （実施例１）Ｓｉ3 Ｎ4 粉末１００重量部に対して、Ｙ
2 Ｏ3 粉末６重量部と、Ａｌ2 Ｏ3粉末４重量部とを添
加し、さらに溶媒としてミネラルスピリット１６重量部
と、熱硬化性有機接着剤としてエポキシ系接着剤（サン
スター技研（株）製、商品名：ペンギンセメント１０７
３、推奨熱硬化条件１２０℃×２０分）４重量部とを加
える。このとき、脱脂時間を可及的に短くかつ容易にす
るため、熱硬化性有機接着剤の配合量をセラミックス成
形体の固化に必要な最小限にしている。また、乾燥時間
も可及的に短くするため、溶媒の配合量も必要最小限に
している。
法を脱脂・乾燥工程、焼結工程を含めて具体化した実施
例１、２を説明する。 （実施例１）Ｓｉ3 Ｎ4 粉末１００重量部に対して、Ｙ
2 Ｏ3 粉末６重量部と、Ａｌ2 Ｏ3粉末４重量部とを添
加し、さらに溶媒としてミネラルスピリット１６重量部
と、熱硬化性有機接着剤としてエポキシ系接着剤（サン
スター技研（株）製、商品名：ペンギンセメント１０７
３、推奨熱硬化条件１２０℃×２０分）４重量部とを加
える。このとき、脱脂時間を可及的に短くかつ容易にす
るため、熱硬化性有機接着剤の配合量をセラミックス成
形体の固化に必要な最小限にしている。また、乾燥時間
も可及的に短くするため、溶媒の配合量も必要最小限に
している。
【００１０】これらを室温（２０〜３０℃）にて２４時
間攪拌し、スラリを作製する。このスラリの粘度はＢ型
粘度計では３０ｒｐｍにおいて５ポイズである。こうし
て調製したスラリを１００℃に予め加熱した金型のキャ
ビティに注入し、その後１２０℃で２０分間維持する。
このとき、溶媒が沸騰してセラミックス成形体に欠陥が
生じないように金型温度を上げすぎないようにする。
間攪拌し、スラリを作製する。このスラリの粘度はＢ型
粘度計では３０ｒｐｍにおいて５ポイズである。こうし
て調製したスラリを１００℃に予め加熱した金型のキャ
ビティに注入し、その後１２０℃で２０分間維持する。
このとき、溶媒が沸騰してセラミックス成形体に欠陥が
生じないように金型温度を上げすぎないようにする。
【００１１】この後、セラミックス成形体を脱型し、１
４０℃で１時間乾燥させることにより溶媒を除去する。
続いて、次第に温度を上昇させて４５０℃にて熱硬化性
有機接着剤を除去して脱脂体を得る。こうして得られた
脱脂体を窒素ガス雰囲気中において１７５０℃の温度で
２時間焼成し、窒化珪素焼結体を得る。 （実施例２）Ａｌ2 Ｏ3 粉末１００重量部に対して、溶
媒として水２０重量部と、熱硬化性有機接着剤としてア
クリル系接着剤（サンスター技研（株）製、商品名：ペ
ンギンセメント１２７０、推奨熱硬化条件８０℃×５
分）４重量部とを加える。
４０℃で１時間乾燥させることにより溶媒を除去する。
続いて、次第に温度を上昇させて４５０℃にて熱硬化性
有機接着剤を除去して脱脂体を得る。こうして得られた
脱脂体を窒素ガス雰囲気中において１７５０℃の温度で
２時間焼成し、窒化珪素焼結体を得る。 （実施例２）Ａｌ2 Ｏ3 粉末１００重量部に対して、溶
媒として水２０重量部と、熱硬化性有機接着剤としてア
クリル系接着剤（サンスター技研（株）製、商品名：ペ
ンギンセメント１２７０、推奨熱硬化条件８０℃×５
分）４重量部とを加える。
【００１２】これらを室温（２０〜３０℃）にて２４時
間攪拌し、スラリを作製する。このスラリの粘度はＢ型
粘度計では３０ｒｐｍにおいて５ポイズである。こうし
て調製したスラリを６０℃に予め加熱した金型のキャビ
ティに注入し、その後８０℃で５分間維持する。この
後、セラミックス成形体を脱型し、９０℃で１時間乾燥
させ、次第に温度を上昇させて４５０℃にて脱脂する。
間攪拌し、スラリを作製する。このスラリの粘度はＢ型
粘度計では３０ｒｐｍにおいて５ポイズである。こうし
て調製したスラリを６０℃に予め加熱した金型のキャビ
ティに注入し、その後８０℃で５分間維持する。この
後、セラミックス成形体を脱型し、９０℃で１時間乾燥
させ、次第に温度を上昇させて４５０℃にて脱脂する。
【００１３】こうして得られた脱脂体を大気雰囲気中に
おいて１６００℃の温度で２時間焼成し、酸化アルミニ
ウム焼結体を得る。 （比較例）上記提案の方法によりセラミックス成形体を
得る。すなわち、Ｓｉ3 Ｎ4 粉末１００重量部に対し
て、Ｙ2 Ｏ3 粉末６重量部と、Ａｌ2 Ｏ3 粉末４重量部
とを添加し、さらに溶媒としてミネラルスピリット１６
重量部と、有機性分散剤としてポリオキシエチレンアル
キルエーテル系フォスフェート（第１工業製薬（株）
製、商品名：プライサーフ２１９Ｂ、融点３５℃）３重
量部とを加える。
おいて１６００℃の温度で２時間焼成し、酸化アルミニ
ウム焼結体を得る。 （比較例）上記提案の方法によりセラミックス成形体を
得る。すなわち、Ｓｉ3 Ｎ4 粉末１００重量部に対し
て、Ｙ2 Ｏ3 粉末６重量部と、Ａｌ2 Ｏ3 粉末４重量部
とを添加し、さらに溶媒としてミネラルスピリット１６
重量部と、有機性分散剤としてポリオキシエチレンアル
キルエーテル系フォスフェート（第１工業製薬（株）
製、商品名：プライサーフ２１９Ｂ、融点３５℃）３重
量部とを加える。
【００１４】これらを３６℃にて１２時間攪拌し、スラ
リを作製する。このスラリの粘度はＢ型粘度計では３０
ｒｐｍにおいて５ポイズである。こうして調製したスラ
リを３５〜４０℃に予め加熱した金型のキャビティに注
入し、その後１５℃で１０〜２０分間維持する。この
後、セラミックス成形体を脱型し、２５℃で５時間真空
乾燥して溶媒を除去する。次に４０℃の乾燥機に入れ、
次第に温度を上昇させて４５０℃にて有機性分散剤を除
去して脱脂体を得る。
リを作製する。このスラリの粘度はＢ型粘度計では３０
ｒｐｍにおいて５ポイズである。こうして調製したスラ
リを３５〜４０℃に予め加熱した金型のキャビティに注
入し、その後１５℃で１０〜２０分間維持する。この
後、セラミックス成形体を脱型し、２５℃で５時間真空
乾燥して溶媒を除去する。次に４０℃の乾燥機に入れ、
次第に温度を上昇させて４５０℃にて有機性分散剤を除
去して脱脂体を得る。
【００１５】こうして得られた脱脂体を窒素ガス雰囲気
中において１７５０℃の温度で２時間焼成し、窒化珪素
焼結体を得る。 （評価）上記実施例１によるセラミックス成形体の特性
と、比較例によるセラミックス成形体の特性とを表１に
示す。特性としては、４５０℃で乾燥した後及び焼成後
における密度（ｋｇ／ｍ3 ）と、線収縮率（％）と、Ｊ
ＩＳ規定による４点曲げ強度（ＭＰａ）とを示す。
中において１７５０℃の温度で２時間焼成し、窒化珪素
焼結体を得る。 （評価）上記実施例１によるセラミックス成形体の特性
と、比較例によるセラミックス成形体の特性とを表１に
示す。特性としては、４５０℃で乾燥した後及び焼成後
における密度（ｋｇ／ｍ3 ）と、線収縮率（％）と、Ｊ
ＩＳ規定による４点曲げ強度（ＭＰａ）とを示す。
【００１６】
【表１】 表１より、実施例１のセラミックス成形体は、４５０℃
乾燥後において、比較例のものより低い線収縮率を示
し、変形しにくいことがわかる。これは、実施例１で
は、バインダとしての熱硬化性有機接着剤が一旦硬化す
れば軟化することはないため、セラミックス成形体中の
溶媒を除去すべく加熱したとしても、比較例のようにセ
ラミックス成形体に変形を生じないからである。そし
て、実施例１のセラミックス成形体は、比較例のものと
同様の高い密度及び４点曲げ強度を有することがわか
る。
乾燥後において、比較例のものより低い線収縮率を示
し、変形しにくいことがわかる。これは、実施例１で
は、バインダとしての熱硬化性有機接着剤が一旦硬化す
れば軟化することはないため、セラミックス成形体中の
溶媒を除去すべく加熱したとしても、比較例のようにセ
ラミックス成形体に変形を生じないからである。そし
て、実施例１のセラミックス成形体は、比較例のものと
同様の高い密度及び４点曲げ強度を有することがわか
る。
【００１７】また、実施例１のセラミックス成形体は、
エポキシ系接着剤からなる熱硬化性有機接着剤をバイン
ダとしてセラミック粉末を固化しているため、比較例の
ものと比較して、硬質であり、取扱が容易である。この
点は実施例２も同様である。さらに、実施例１のセラミ
ックス成形体は、硬化反応が非可逆であるため、一旦硬
化されれば、セラミックス成形体の段階での長期保管が
可能である。この点は実施例２も同様である。これに対
し、比較例のセラミックス成形体は、可逆性の有機性分
散剤を含んだままでは時間の経過とともに塑性変形しや
すく、管理が困難である。
エポキシ系接着剤からなる熱硬化性有機接着剤をバイン
ダとしてセラミック粉末を固化しているため、比較例の
ものと比較して、硬質であり、取扱が容易である。この
点は実施例２も同様である。さらに、実施例１のセラミ
ックス成形体は、硬化反応が非可逆であるため、一旦硬
化されれば、セラミックス成形体の段階での長期保管が
可能である。この点は実施例２も同様である。これに対
し、比較例のセラミックス成形体は、可逆性の有機性分
散剤を含んだままでは時間の経過とともに塑性変形しや
すく、管理が困難である。
【００１８】また、実施例１、２では、スラリを金型に
注入し、鋳込成形法のように石膏型を用いないため、従
来の鋳込成形法と比較して、成形時間の短縮化を実現し
ている。さらに、実施例１、２では、従来の射出成形法
と比較してバインダ（熱硬化性有機接着剤）量を数分の
１に低減しているため、脱脂時間の短縮化も実現してい
る。
注入し、鋳込成形法のように石膏型を用いないため、従
来の鋳込成形法と比較して、成形時間の短縮化を実現し
ている。さらに、実施例１、２では、従来の射出成形法
と比較してバインダ（熱硬化性有機接着剤）量を数分の
１に低減しているため、脱脂時間の短縮化も実現してい
る。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のセラミッ
クス成形体の成形方法では、特許請求の範囲記載の構成
を採用しているため、成形時間と脱脂時間とを短縮可能
としつつ、セラミックス成形体に変形を生じにくいとい
う優れた効果を発揮することができる。
クス成形体の成形方法では、特許請求の範囲記載の構成
を採用しているため、成形時間と脱脂時間とを短縮可能
としつつ、セラミックス成形体に変形を生じにくいとい
う優れた効果を発揮することができる。
【００２０】また、この成形方法において、エポキシ系
接着剤やアクリル系接着剤等のように、硬化状態で硬質
の熱硬化性有機接着剤をバインダとしてセラミック粉末
を固化すれば、セラミックス成形体を容易に取り扱うこ
とができる。さらに、この成形方法では、熱硬化性有機
接着剤の硬化反応が非可逆であるため、セラミックス成
形体の段階での長期保管が可能である。
接着剤やアクリル系接着剤等のように、硬化状態で硬質
の熱硬化性有機接着剤をバインダとしてセラミック粉末
を固化すれば、セラミックス成形体を容易に取り扱うこ
とができる。さらに、この成形方法では、熱硬化性有機
接着剤の硬化反応が非可逆であるため、セラミックス成
形体の段階での長期保管が可能である。
Claims (1)
- 【請求項１】セラミック粉末に熱硬化性有機接着剤と溶
媒とを加えてスラリとした後、該スラリを所定形状の金
型内に注入し、該熱硬化性接着剤が硬化する温度以上に
加熱することを特徴とするセラミックス成形体の成形方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344499A JPH06191925A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | セラミックス成形体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344499A JPH06191925A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | セラミックス成形体の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06191925A true JPH06191925A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=18369744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4344499A Pending JPH06191925A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | セラミックス成形体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06191925A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009016698A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Ngk Insulators, Ltd. | セラミック粉末成形体、セラミック焼成体及びセラミック粉末成形体の製造方法 |
| US20100092657A1 (en) * | 2007-07-27 | 2010-04-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic compact, ceramic part, method for producing ceramic compact, and method for producing ceramic part |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP4344499A patent/JPH06191925A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009016698A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Ngk Insulators, Ltd. | セラミック粉末成形体、セラミック焼成体及びセラミック粉末成形体の製造方法 |
| US20100092657A1 (en) * | 2007-07-27 | 2010-04-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic compact, ceramic part, method for producing ceramic compact, and method for producing ceramic part |
| US7973238B2 (en) | 2007-07-27 | 2011-07-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic compact, ceramic part, method for producing ceramic compact, and method for producing ceramic part |
| US8034402B2 (en) | 2007-07-27 | 2011-10-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for producing ceramic compact and ceramic part |
| US8409484B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-04-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for producing a ceramic compact |
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