JPH07100403A

JPH07100403A - 微粉体の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH07100403A
Application number: JP24932193A
Authority: JP
Inventors: Katsu Seno; 闊瀬野; Shozo Yabuuchi; 正三薮内; Miyuki Hirase; 幸平瀬; Masahiko Takami; 昌彦高見; Takahiro Yamamoto; 高弘山本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1995-04-18

Abstract

(57)【要約】【目的】熱処理操作時における凝集の発生を防止する
ことができ、凝集の発生による不都合が生じることのな
い微粉体材料を得ることが可能な微粉体の製造方法及び
製造装置を提供する。【構成】本発明に係る微粉体の製造方法は、互いに混
ぜ合わされながら加熱されている転動媒体１もしくはこ
れら転動媒体１を収納して加熱されている容器２に対し
て微粉体原料Ｌを少量ずつ滴下することを特徴としてい
る。また、本発明に係る微粉体の製造装置は、互いに混
ぜ合わされる多数個の転動媒体１と、これら転動媒体１
を収納する容器２と、転動媒体１及び容器２を加熱する
加熱手段５と、加熱された転動媒体１もしくは容器２に
対して流動状の微粉体原料Ｌを滴下する原料供給手段８
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は微粉体の製造方法及び製
造装置に係り、特には、流動状の微粉体原料に対する熱
処理操作を施すことによって固形状の微粉体材料を得る
ための方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、水や有機溶媒などの溶液を加
えて混合された流動状の微粉体原料、例えば、セラミッ
クと溶液との混合物である坏土やスラリー（以下、セラ
ミックスラリーという）に対して乾燥や仮焼などの熱処
理操作を施すことによって処理済みの固形状となった微
粉体材料、すなわち、セラミック材料を得るに際して
は、バッチ式や連続式といわれるような周知構造の熱処
理炉（いずれも図示していない）を使用するのが一般的
となっている。そして、バッチ式熱処理炉においては、
セラミックや耐熱金属を用いて作製された箱形の容器で
ある匣の内部にセラミックスラリーを注入し、かつ、セ
ラミックスラリーが注入された匣を加熱室内に載置した
後、所要温度下で所定時間にわたって加熱することによ
って乾燥及び仮焼、または、乾燥もしくは仮焼のみとい
った熱処理操作を施すことによって固形状となった処理
済みのセラミック材料を得ることが行われている。

【０００３】また、連続式熱処理炉としてはプッシャー
型トンネル炉やロータリーキルンが一般的であり、プッ
シャー型トンネル炉においては、セラミックスラリーが
注入された匣を入口側から出口側へと順次移送しながら
加熱及び冷却することによってセラミック材料を得るよ
うになっている。さらに、ロータリーキルンでは、セラ
ミックや耐熱金属からなる円筒形の炉芯管を所要温度ま
で加熱したうえで回転させながら、この炉芯管の入口側
から滴下して供給されたセラミックスラリーを炉芯管内
で加熱することが行われており、処理済みの固形状とな
ったセラミック材料は炉芯管の出口側から排出されてく
ることになる。そして、このようにして得られた処理済
みの微粉体材料であるセラミック材料は、ボールミルや
粉砕機を用いることによって粉砕されたうえで本焼成工
程へと送られることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、微粉体材料
であるセラミック材料は、微粉体原料であるセラミック
スラリーに対する熱処理操作に伴って凝集を起こしてし
まうことになり、ある程度の大きさを有する多孔質状の
固まりである二次粒子体として得られるのが普通であ
る。そのため、二次粒子体として得られたセラミック材
料に対する粉砕などの後処理を行っても、細かな微粉末
状態にまで粉砕するのは難しく、しかも、熱処理操作時
に発生していた空孔を完全に無くすことはできないとい
う不都合が生じることになってしまう。そして、粉砕済
みのセラミック材料を本焼成して得られるセラミック焼
結体中にも空孔が残存して緻密化し難くなることは避け
られず、最終製品における特性劣化を招くことになって
しまうのが実情であった。

【０００５】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、熱処理操作時における凝集の発生
を防止することができ、凝集の発生による不都合が生じ
ることのない微粉体材料を得ることが可能な微粉体の製
造方法及び製造装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る微粉体の製
造方法は、流動状の微粉体原料に熱処理操作を施すこと
によって固形状の微粉体材料を得る方法であり、このよ
うな目的を達成するために、互いに混ぜ合わされながら
加熱されている転動媒体もしくはこれら転動媒体を収納
して加熱されている容器に対して微粉体原料を少量ずつ
滴下することを特徴としている。また、本発明に係る微
粉体の製造装置は、互いに混ぜ合わされる多数個の転動
媒体と、これら転動媒体を収納する容器と、転動媒体及
び容器を加熱する加熱手段と、加熱された転動媒体もし
くは容器に対して流動状の微粉体原料を滴下する原料供
給手段とを備えている。

【０００７】

【作用】本発明に係る製造方法によれば、加熱されてい
る転動媒体もしくは容器に対して滴下された微粉体原料
に含まれていた水などの溶液分は転動媒体などとの接触
によって蒸発させられることになり、転動媒体などの表
面上には微粉体原料中の微粉体成分のみが付着して残る
ことになる。そして、これら転動媒体は互いに混ぜ合わ
されているのであるから、残っていた微粉体成分は転動
媒体同士が衝突し合いながら擦り合わされるのに伴って
粉砕されてしまう。その結果、溶液分を失ったうえで細
かく粉砕された微粉体成分は徐々に重量が軽いものとな
り、容器壁に沿いつつ上側へと浮き上がることになる。

【０００８】なお、新たに滴下して供給された微粉体原
料は溶液分を含んで重量が重いものであるために、容器
の下側へと沈み込むことになり、沈み込んだ微粉体原料
は転動媒体などと接触することによって上記動作を繰り
返し行うことになる。また、本発明に係る微粉体の製造
装置によれば、上記製造方法をきわめて容易に実現し得
ることになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１０】本実施例に係る微粉体の製造方法は、水や
有機溶媒などの溶液を加えて混合された流動状の微粉体
原料であるセラミックスラリーに対して乾燥や仮焼など
の熱処理操作を施すことにより、処理済みの固形状とな
った微粉体材料としてのセラミック材料を得る方法であ
る。そして、この製造方法は、互いに混ぜ合わされなが
ら加熱されている転動媒体もしくはこれら転動媒体を収
納して加熱されている容器に対して流動状の微粉体原料
を少量ずつ滴下することを特徴としている。

【００１１】一方、本実施例に係る微粉体の製造装置
は、図１で簡略化して示すように、メディア（玉石）な
どと呼ばれて互いに混ぜ合わされる多数個の転動媒体１
と、これら転動媒体１を収納したうえで縦軸芯Ｐ回りに
回転駆動される容器２とを備えたものであり、縦向きに
配置されて容器２をその下側から支持する支持軸３の下
端部には低速回転する電動機４が連結されている。な
お、ここでの転動媒体１はセラミックや耐熱金属からな
る直径１ないし５０ｍｍ程度の球形状や円柱形状などと
して作製されたうえ、容器２の内容積やセラミック材料
Ｓの特性などを考慮したうえでの選択に基づいて使用さ
れるものである一方、容器２は薄板状のセラミックや耐
熱金属を用いたうえでの上拡がり円錐台形状として作製
されたものであり、その上側面は外部に向かっての開放
面とされている。

【００１２】また、この製造装置は、転動媒体１及び容
器２を加熱する加熱手段としての電熱ヒータ５と、これ
ら電熱ヒータ５の各々が内蔵された所定厚みの断熱部材
６とを具備しており、断熱部材６のそれぞれは所定寸法
として設定された隙間を介したうえで容器２の側面及び
開放面を取り囲むように配設されている。そして、容器
２の開放面と対向する位置に配設された断熱部材６にお
ける縦軸芯Ｐから位置ずれした所定個所には、この断熱
部材６を厚み方向に沿って貫通する貫通孔７が形成され
ている。

【００１３】さらに、製造装置は電熱ヒータ５によって
加熱された転動媒体１もしくは容器２上に流動状の微粉
体原料であるセラミックスラリーＬを滴下して供給する
ための原料供給手段８を備えており、この原料供給手段
８は調製済みとなったセラミックスラリーＬが溜められ
たスラリー貯溜容器９と、これから延出されたスラリー
管１０とから構成されている。そして、このスラリー管
１０の吐出口は、容器２の開放面を覆う断熱部材６に形
成された貫通孔７と対面する位置に配設されている。な
お、図示していないが、このスラリー管１０の中途位置
などには、セラミックスラリーＬの供給量などを制御す
るための弁を設けておくことが望ましいのは勿論であ
る。また、図中の符号１１は処理済みとなった固形状の
セラミック材料Ｓを収納するための回収容器を示してお
り、この円環状箱形とされた回収容器１１はセラミック
スラリーＬが供給される容器２の外側周縁と対応する下
側位置に設置されている。

【００１４】つぎに、本実施例に係る製造装置を用いた
うえでの熱処理操作を施すことにより、セラミックスラ
リーＬからセラミック材料Ｓを得る際の手順について説
明する。

【００１５】まず、水や有機溶媒などの溶液を加えて混
合された成分調製済みのセラミックスラリーＬを用意す
る一方、多数個の転動媒体１を収納した容器２を電動機
４によって回転させながら電熱ヒータ５を用いることに
よって転動媒体１及び容器２を所要温度となるまで加熱
する。なお、セラミックスラリーＬの乾燥に際しては転
動媒体１及び容器２を５００℃程度、また、仮焼を行う
に際しては１０００℃程度となるまで加熱しておくこと
になる。そして、原料供給手段８を構成するスラリー貯
溜容器９に溜められたセラミックスラリーＬをスラリー
管１０から少量ずつ吐出させ、かつ、上側に配置された
断熱部材６の貫通孔７を通過させたうえで予め加熱され
ている転動媒体１上に滴下して供給する。なお、セラミ
ックスラリーＬを容器２上に滴下してもよいことは勿論
である。

【００１６】すると、滴下によって供給されたセラミッ
クスラリーＬに含まれていた水などの溶液分は転動媒体
１などと接触することによって蒸発させられてしまうこ
とになり、転動媒体１などの表面上にはセラミックスラ
リーＬ中のセラミック成分のみが付着して残ることにな
る。ところが、これら転動媒体１は容器２の回転に伴っ
て互いに混ぜ合わされているのであるから、転動媒体１
それぞれの表面上に拡がった状態で残っていたセラミッ
ク成分は転動媒体１同士が衝突し合いながら擦り合わさ
れることによって粉砕されてしまう。そして、溶液分を
失って細かく粉砕されたセラミック成分はその重量が徐
々に軽くなる結果、容器２の壁面に沿いつつ上側へと浮
き上がってくる。なお、この際、新たに滴下されたセラ
ミックスラリーＬは、溶液分を含んで重量が重いため
に、容器２の下側へと沈み込んでいくことになり、沈み
込んだセラミックスラリーＬは転動媒体１などと接触す
ることによって溶液分が蒸発させられたうえで転動媒体
１によって粉砕される動作を繰り返すことになる。

【００１７】その結果、転動媒体１を収納したうえで回
転している容器２内の上側には処理済みとなった固形状
のセラミック材料Ｓが徐々に溜まってくることとなり、
溜まったセラミック材料Ｓは容器２の開放面と上側に配
置された断熱部材６との間に設けられた隙間から遠心力
の作用によって排出されてくる。そして、これら排出さ
れてきたセラミック材料Ｓは容器２の外側周縁と対応す
る下側位置に設置された回収容器１１によって回収され
た後、本焼成工程へと送られることになる。

【００１８】ところで、本実施例においては流動状の微
粉体原料がセラミックスラリーＬであり、固形状の微粉
体材料がセラミック材料Ｓであるとしているが、微粉体
がセラミックに限定されるものでないことはいうまでも
なく、また、転動媒体１を収納して回転及び加熱される
容器２としてボールミルやロッドミル、横向き円錐状ポ
ットなどの既存設備を流用してもよいことは勿論であ
る。さらに、本実施例においては容器２の回転によって
多数個の転動媒体１を混ぜ合わせることとしているが、
例えば、容器２とは別の撹拌部材（図示していない）を
設けたうえ、固定支持された容器２内に収納された転動
媒体１を撹拌部材によって混ぜ合わせるよう構成するこ
とも可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る微粉
体の製造方法及び製造装置によれば、加熱された転動媒
体もしくは容器に対して滴下されることによって溶液分
を失った微粉体原料中の微粉体成分は転動媒体の表面上
に付着して残ったうえ、これら転動媒体同士が擦り合わ
されることによって粉砕されてしまう。したがって、微
粉体原料に対する熱処理操作を施したにも拘わらず、従
来例におけるような熱処理操作に伴っての凝集を起こし
た二次粒子体ではなく、全く凝集を起こしていない一次
粒子体としての微粉体材料が得られる。

【００２０】その結果、このようにして得られた微粉体
材料を用いた際には、理論密度に近い密度を有する製品
の作製が可能となり、最終製品における特性の向上及び
品質の安定化を実現できるという効果が得られることに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る微粉体の製造装置を簡略化して
示す構造図である。

【符号の説明】

１転動媒体２容器５電熱ヒータ（加熱手段）８原料供給手段Ｌセラミックスラリー（微粉体原料）Ｓセラミック材料（微粉体材料）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高見昌彦京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者山本高弘京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流動状の微粉体原料（Ｌ）に熱処理操作
を施すことによって固形状の微粉体材料（Ｓ）を得る微
粉体の製造方法であって、互いに混ぜ合わされながら加熱されている転動媒体
（１）もしくはこれら転動媒体（１）を収納して加熱さ
れている容器（２）に対して微粉体原料（Ｌ）を少量ず
つ滴下することを特徴とする微粉体の製造方法。
【請求項２】互いに混ぜ合わされる多数個の転動媒体
（１）と、これら転動媒体（１）を収納する容器（２）
と、転動媒体（１）及び容器（２）を加熱する加熱手段
（５）と、加熱された転動媒体（１）もしくは容器
（２）に対して流動状の微粉体原料（Ｌ）を滴下する原
料供給手段（８）とを備えていることを特徴とする微粉
体の製造装置。