JPH0873282A - 多孔質セラミック成形体の製造方法 - Google Patents
多孔質セラミック成形体の製造方法Info
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- JPH0873282A JPH0873282A JP6230565A JP23056594A JPH0873282A JP H0873282 A JPH0873282 A JP H0873282A JP 6230565 A JP6230565 A JP 6230565A JP 23056594 A JP23056594 A JP 23056594A JP H0873282 A JPH0873282 A JP H0873282A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 得られる多孔質セラミツクの細孔量、細孔径
等を自由にコントロールして形成でき、かつ容易に連通
気孔の細孔を形成することができる多孔質セラミック成
形体の製造方法の提供。 【構成】 半乾状態又は湿潤状態のセラミック成形素地
に、高吸水性ポリマーを添加混合し、次いで該混合物を
一定形状に成形した後、該成形体を高周波誘電発熱式加
熱装置内で誘電加熱して、多孔質化した素地の乾燥成形
体となし、しかる後同乾燥成形体を焼成炉内で焼成す
る。
等を自由にコントロールして形成でき、かつ容易に連通
気孔の細孔を形成することができる多孔質セラミック成
形体の製造方法の提供。 【構成】 半乾状態又は湿潤状態のセラミック成形素地
に、高吸水性ポリマーを添加混合し、次いで該混合物を
一定形状に成形した後、該成形体を高周波誘電発熱式加
熱装置内で誘電加熱して、多孔質化した素地の乾燥成形
体となし、しかる後同乾燥成形体を焼成炉内で焼成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多孔質セラミック成形体
の製造方法に関し、特に如何なるセラミック成形体に対
しても容易に所望孔径の連通細孔を所望量で形成させ得
る多孔質セラミツク成形体の製造方法に関する。
の製造方法に関し、特に如何なるセラミック成形体に対
しても容易に所望孔径の連通細孔を所望量で形成させ得
る多孔質セラミツク成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】多孔質
のセラミツクは、断熱耐火材料、軽量耐火材料、遮音材
料あるいは粉塵濾過除去材料等として使用されている。
その製造は、セラミツク原料に起泡剤、発泡剤あるいは
焼成時に消失する細粒、繊維等を混合し、これを成形し
た後、高温焼成することにより行われていた。
のセラミツクは、断熱耐火材料、軽量耐火材料、遮音材
料あるいは粉塵濾過除去材料等として使用されている。
その製造は、セラミツク原料に起泡剤、発泡剤あるいは
焼成時に消失する細粒、繊維等を混合し、これを成形し
た後、高温焼成することにより行われていた。
【０００３】しかしながら、そのセラミツクの多孔質化
は容易に達成できなく、例えば有機繊維を配合した成形
体を焼成すると、有機繊維はその焼成段階で炭化し、十
分に消失せずに焼成体中に残存してしまって、細孔を塞
ぎ、良好な細孔が形成されない問題があった。さらに、
多孔質セラミツク中の細孔量を自由にコントロールして
形成することは不可能であった。
は容易に達成できなく、例えば有機繊維を配合した成形
体を焼成すると、有機繊維はその焼成段階で炭化し、十
分に消失せずに焼成体中に残存してしまって、細孔を塞
ぎ、良好な細孔が形成されない問題があった。さらに、
多孔質セラミツク中の細孔量を自由にコントロールして
形成することは不可能であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記課題を解決すべく鋭意研究の結果、多孔質セラミツク
の細孔量、細孔径等を自由にコントロールして形成で
き、かつ残存物を一切生成させない状態で容易に細孔を
形成することができる多孔質セラミツク体の製造方法を
開発した。すなわち本発明は、（１）半乾状態又は湿潤
状態のセラミック成形素地に、高吸水性ポリマーを添加
混合し、次いで該混合物を一定形状に成形した後、該成
形体を高周波誘電発熱式加熱装置内で誘電加熱して、多
孔質化した素地の乾燥成形体となし、しかる後同乾燥成
形体を焼成炉内で焼成することを特徴とする多孔質セラ
ミック成形体の製造方法、（２）半乾状態又は湿潤状態
のセラミック成形素地に、吸水膨潤した高吸水性ポリマ
ーを添加混合し、次いで該混合物を一定形状に成形した
後、該成形体を高周波誘電発熱式加熱装置内で誘電加熱
して、多孔質化した素地の乾燥成形体となし、しかる後
同乾燥成形体を焼成炉内で焼成することを特徴とする多
孔質セラミック成形体の製造方法である。上記におい
て、高吸水性ポリマーは、繊維状のものであってもよ
い。高吸水性ポリマーが、微小球状体であり、その粒径
が０．１〜２．０ｍｍであることが好ましい。高吸水性
ポリマーとしては、イオン性を有する基をもつ水溶性の
電解質ポリマーに、軽度の架橋結合を導入した３次元網
目構造のものが採用され、例えば、ポリアクリル酸塩系
のもの、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン
化物、でんぷん・アクリル酸グラフト重合体等が採用さ
れる。そして、吸水膨潤した高吸水性ポリマーは、高吸
水性ポリマー対水比が、１：５０〜５００であることが
好ましい。また、高周波誘電加熱は、周波数２４５０Ｍ
Ｈｚ前後、電力１８０〜６００Ｗ、通電加熱時間１０分
〜６０分間で実施されることが好ましい。さらに、高周
波誘電加熱された多孔質化した素地の乾燥成形体を所要
形状、寸法に切断及び／又は切削等の機械加工を施した
後、焼成炉内で焼成することも好ましい。なお、セラミ
ック成形体素地は、粘土であること、粘土鉱物、シャモ
ット、珪砂、陶石、長石、アルミナ、マグネシア、ムラ
イト、高炉スラグ、シラス、フライアッシュ、炭化珪
素、及び窒化珪素から選ばれた１種以上のものと粘結剤
と水との混合物であることも好ましい。さらに、焼成さ
れたセラミック多孔質セラミック成形体表面の一部にコ
ーティング層を設けることも好ましい。
記課題を解決すべく鋭意研究の結果、多孔質セラミツク
の細孔量、細孔径等を自由にコントロールして形成で
き、かつ残存物を一切生成させない状態で容易に細孔を
形成することができる多孔質セラミツク体の製造方法を
開発した。すなわち本発明は、（１）半乾状態又は湿潤
状態のセラミック成形素地に、高吸水性ポリマーを添加
混合し、次いで該混合物を一定形状に成形した後、該成
形体を高周波誘電発熱式加熱装置内で誘電加熱して、多
孔質化した素地の乾燥成形体となし、しかる後同乾燥成
形体を焼成炉内で焼成することを特徴とする多孔質セラ
ミック成形体の製造方法、（２）半乾状態又は湿潤状態
のセラミック成形素地に、吸水膨潤した高吸水性ポリマ
ーを添加混合し、次いで該混合物を一定形状に成形した
後、該成形体を高周波誘電発熱式加熱装置内で誘電加熱
して、多孔質化した素地の乾燥成形体となし、しかる後
同乾燥成形体を焼成炉内で焼成することを特徴とする多
孔質セラミック成形体の製造方法である。上記におい
て、高吸水性ポリマーは、繊維状のものであってもよ
い。高吸水性ポリマーが、微小球状体であり、その粒径
が０．１〜２．０ｍｍであることが好ましい。高吸水性
ポリマーとしては、イオン性を有する基をもつ水溶性の
電解質ポリマーに、軽度の架橋結合を導入した３次元網
目構造のものが採用され、例えば、ポリアクリル酸塩系
のもの、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン
化物、でんぷん・アクリル酸グラフト重合体等が採用さ
れる。そして、吸水膨潤した高吸水性ポリマーは、高吸
水性ポリマー対水比が、１：５０〜５００であることが
好ましい。また、高周波誘電加熱は、周波数２４５０Ｍ
Ｈｚ前後、電力１８０〜６００Ｗ、通電加熱時間１０分
〜６０分間で実施されることが好ましい。さらに、高周
波誘電加熱された多孔質化した素地の乾燥成形体を所要
形状、寸法に切断及び／又は切削等の機械加工を施した
後、焼成炉内で焼成することも好ましい。なお、セラミ
ック成形体素地は、粘土であること、粘土鉱物、シャモ
ット、珪砂、陶石、長石、アルミナ、マグネシア、ムラ
イト、高炉スラグ、シラス、フライアッシュ、炭化珪
素、及び窒化珪素から選ばれた１種以上のものと粘結剤
と水との混合物であることも好ましい。さらに、焼成さ
れたセラミック多孔質セラミック成形体表面の一部にコ
ーティング層を設けることも好ましい。
【０００５】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例１：粘土（含水率２０％）５０ｇに高吸水性ポリ
マー（ポリアクリル酸塩系）０．５ｇに水４９．５ｇを
吸水膨潤させたもの５０ｇを混練し、該混練物を成形型
に投入してブロック状成形体に成形した。次いで、同ブ
ロック状成形体を誘電加熱装置（高周波出力：１８０〜
６００Ｗ、２４５０ＭＨｚの電子レンジ）内に移し、２
０分間通電加熱した。この通電加熱段階において、混練
物中の吸水膨潤した高吸水性ポリマーの各粒子が、急速
に蒸散し、成形体素地は乾燥されると同時に、各粒子占
有跡が多数の微細空所（細孔）として、かつ各微細空所
は連結孔で連続された連続細孔として残存する。よって
得られた成形体乾燥物体は内部の大部分が連通気孔の固
い多孔質物となる。その後、該多孔質成形体を、電気炉
内１１００℃で、２時間焼成した。焼成の結果得られた
焼成品は、内部が連通気孔の多孔質成形体で、硬度及び
強度も高い、軽量セラミック成形体となった。その嵩比
重は０．６、耐熱温度は１，３５０℃であった。
マー（ポリアクリル酸塩系）０．５ｇに水４９．５ｇを
吸水膨潤させたもの５０ｇを混練し、該混練物を成形型
に投入してブロック状成形体に成形した。次いで、同ブ
ロック状成形体を誘電加熱装置（高周波出力：１８０〜
６００Ｗ、２４５０ＭＨｚの電子レンジ）内に移し、２
０分間通電加熱した。この通電加熱段階において、混練
物中の吸水膨潤した高吸水性ポリマーの各粒子が、急速
に蒸散し、成形体素地は乾燥されると同時に、各粒子占
有跡が多数の微細空所（細孔）として、かつ各微細空所
は連結孔で連続された連続細孔として残存する。よって
得られた成形体乾燥物体は内部の大部分が連通気孔の固
い多孔質物となる。その後、該多孔質成形体を、電気炉
内１１００℃で、２時間焼成した。焼成の結果得られた
焼成品は、内部が連通気孔の多孔質成形体で、硬度及び
強度も高い、軽量セラミック成形体となった。その嵩比
重は０．６、耐熱温度は１，３５０℃であった。
【０００６】実施例２：粘土（含水率２０％）５０ｇに
高吸水性ポリマー０．２ｇに水４９．８ｇを吸水膨潤さ
せたもの５０ｇを混練し、該混練物を成形型に投入して
ブロック状成形体に成形した。次いで、同ブロック状成
形体を実施例１と同様にして誘電加熱装置内に移し、通
電加熱した後、ガス焼成窯内で１２００℃で、１時間焼
成した。焼成の結果得られた焼成品は、内部が連通気孔
の多孔質成形体で、硬度及び強度も高い、軽量セラミッ
ク成形体となった。その嵩比重は０．４、耐熱温度は
１，４００℃であった。
高吸水性ポリマー０．２ｇに水４９．８ｇを吸水膨潤さ
せたもの５０ｇを混練し、該混練物を成形型に投入して
ブロック状成形体に成形した。次いで、同ブロック状成
形体を実施例１と同様にして誘電加熱装置内に移し、通
電加熱した後、ガス焼成窯内で１２００℃で、１時間焼
成した。焼成の結果得られた焼成品は、内部が連通気孔
の多孔質成形体で、硬度及び強度も高い、軽量セラミッ
ク成形体となった。その嵩比重は０．４、耐熱温度は
１，４００℃であった。
【０００７】実施例３：粘土（含水率２０％）５０ｇに
代えて、シャモット２５ｇと粘土（含水率２０％）２５
ｇの混合物を使用したほかは、実施例１と同様にして誘
電加熱装置内に移し、通電加熱し、得られた成形体乾燥
物をガス焼成炉内で１３００℃で、２時間焼成した。焼
成の結果得られた焼成品は、内部が連通気孔の多孔質成
形体で、硬度及び強度も高い、軽量セラミック成形体と
なった。その嵩比重は０．５、耐熱温度は１，４００℃
であった。
代えて、シャモット２５ｇと粘土（含水率２０％）２５
ｇの混合物を使用したほかは、実施例１と同様にして誘
電加熱装置内に移し、通電加熱し、得られた成形体乾燥
物をガス焼成炉内で１３００℃で、２時間焼成した。焼
成の結果得られた焼成品は、内部が連通気孔の多孔質成
形体で、硬度及び強度も高い、軽量セラミック成形体と
なった。その嵩比重は０．５、耐熱温度は１，４００℃
であった。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、得られる多孔質セラミ
ツクの細孔量、細孔径等を自由にコントロールして形成
でき、かつ残存物を一切生成させない状態で容易に連通
気孔の細孔を形成することができる。得られた多孔質セ
ラミックは、優れた軽量断熱材料、防音材料等として使
用できるものである。
ツクの細孔量、細孔径等を自由にコントロールして形成
でき、かつ残存物を一切生成させない状態で容易に連通
気孔の細孔を形成することができる。得られた多孔質セ
ラミックは、優れた軽量断熱材料、防音材料等として使
用できるものである。
Claims (8)
- 【請求項１】 半乾状態又は湿潤状態のセラミック成形
素地に、高吸水性ポリマーを添加混合し、次いで該混合
物を一定形状に成形した後、該成形体を高周波誘電発熱
式加熱装置内で誘電加熱して、多孔質化した素地の乾燥
成形体となし、しかる後同乾燥成形体を焼成炉内で焼成
することを特徴とする多孔質セラミック成形体の製造方
法。 - 【請求項２】 半乾状態又は湿潤状態のセラミック成形
素地に、吸水膨潤した高吸水性ポリマーを添加混合し、
次いで該混合物を一定形状に成形した後、該成形体を高
周波誘電発熱式加熱装置内で誘電加熱して、多孔質化し
た素地の乾燥成形体となし、しかる後同乾燥成形体を焼
成炉内で焼成することを特徴とする多孔質セラミック成
形体の製造方法。 - 【請求項３】 高吸水性ポリマーが、繊維状のものであ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の多孔質セラミ
ック成形体の製造方法。 - 【請求項４】 吸水膨潤した高吸水性ポリマーが、微小
球状体であり、その粒径が０．１〜２．０ｍｍであるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の多孔質セラミック
成形体の製造方法。 - 【請求項５】 吸水膨潤した高吸水性ポリマーが、高吸
水性ポリマー対水比が、１：５０〜５００であることを
特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の多孔質
セラミック成形体の製造方法。 - 【請求項６】 高周波誘電加熱された多孔質化した素地
の乾燥成形体を所要形状、寸法に切断及び／又は切削等
の機械加工を施した後、焼成炉内で焼成することを特徴
とする請求項１ないし５のいずれかに記載の多孔質セラ
ミック成形体の製造方法。 - 【請求項７】 セラミック成形体素地が、粘土であるこ
とを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の多
孔質セラミック成形体の製造方法。 - 【請求項８】 セラミック成形体素地が、粘土鉱物、シ
ャモット、珪砂、陶石、長石、アルミナ、マグネシア、
ムライト、高炉スラグ、シラス、フライアッシュ、炭化
珪素、及び窒化珪素から選ばれた１種以上のものと粘結
剤と水との混合物であることを特徴とする請求項１ない
し７のいずれかに記載の多孔質セラミック成形体の製造
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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