JPH1112042A - セラミックス粉末の成形方法 - Google Patents
セラミックス粉末の成形方法Info
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- JPH1112042A JPH1112042A JP9211411A JP21141197A JPH1112042A JP H1112042 A JPH1112042 A JP H1112042A JP 9211411 A JP9211411 A JP 9211411A JP 21141197 A JP21141197 A JP 21141197A JP H1112042 A JPH1112042 A JP H1112042A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重合開始剤を添加した直後に一部のスラリー
が凝集し、増粘するため、得られるスラリーが高粘度と
なり、その後の混合が行い難いという問題があった。 【解決手段】 セラミックス粉末に溶媒として水を、そ
れに分散剤、結合剤を添加して混合し、それにさらに重
合開始剤を添加して混合したスラリーを、溶媒を吸収し
ない材質から成る成形型に注入した後、そのスラリーを
加熱により硬化させるセラミックス粉末の成形方法にお
いて、該重合開始剤が、水に溶解されかつ凍結されてい
ることとしたセラミックス粉末の成形方法。
が凝集し、増粘するため、得られるスラリーが高粘度と
なり、その後の混合が行い難いという問題があった。 【解決手段】 セラミックス粉末に溶媒として水を、そ
れに分散剤、結合剤を添加して混合し、それにさらに重
合開始剤を添加して混合したスラリーを、溶媒を吸収し
ない材質から成る成形型に注入した後、そのスラリーを
加熱により硬化させるセラミックス粉末の成形方法にお
いて、該重合開始剤が、水に溶解されかつ凍結されてい
ることとしたセラミックス粉末の成形方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス粉末
の成形方法に関し、特に溶媒を含んだままスラリーを硬
化させるセラミックス粉末の成形方法に関する。
の成形方法に関し、特に溶媒を含んだままスラリーを硬
化させるセラミックス粉末の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】複雑な形状をした成形体を得るセラミッ
クス粉末の成形方法として、セラミックス粉末に、溶
媒、分散剤、結合剤として熱硬化性樹脂を添加して混合
し、それにさらに重合開始剤を添加し、混合した後、得
られたスラリーを溶媒を吸収しない材質から成る成形型
に注入し、そのスラリーを加熱により硬化させる成形方
法が提案されている。この方法は、溶媒を成形型に吸収
させないので、溶媒の移動に起因する成形体中の密度む
らや成形体の型内収縮を解消することができる方法であ
る。
クス粉末の成形方法として、セラミックス粉末に、溶
媒、分散剤、結合剤として熱硬化性樹脂を添加して混合
し、それにさらに重合開始剤を添加し、混合した後、得
られたスラリーを溶媒を吸収しない材質から成る成形型
に注入し、そのスラリーを加熱により硬化させる成形方
法が提案されている。この方法は、溶媒を成形型に吸収
させないので、溶媒の移動に起因する成形体中の密度む
らや成形体の型内収縮を解消することができる方法であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、重合開始剤を添加した直後に一部のスラリーが
凝集し、増粘するため、スラリーが高粘度となり、その
後の混合が行い難いという問題があった。また、スラリ
ー中のセラミックス粉末の割合が高い場合には、増粘に
よる粘度が高くなりすぎ、混合が行えないということも
あった。さらに、スラリーが高粘度であると、型への注
入が完全に充填させることが難しく、成形体に充填不足
による欠陥が生じることもあった。
法では、重合開始剤を添加した直後に一部のスラリーが
凝集し、増粘するため、スラリーが高粘度となり、その
後の混合が行い難いという問題があった。また、スラリ
ー中のセラミックス粉末の割合が高い場合には、増粘に
よる粘度が高くなりすぎ、混合が行えないということも
あった。さらに、スラリーが高粘度であると、型への注
入が完全に充填させることが難しく、成形体に充填不足
による欠陥が生じることもあった。
【0004】本発明は、上述したセラミックス粉末の成
形方法が有する課題に鑑みなされたものであって、その
目的は、重合開始剤の添加によって生ずるスラリーの増
粘を小さくすることのできるセラミックス粉末の成形方
法を提供することにある。
形方法が有する課題に鑑みなされたものであって、その
目的は、重合開始剤の添加によって生ずるスラリーの増
粘を小さくすることのできるセラミックス粉末の成形方
法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、重合開始剤を凍結さ
せて添加すれば、重合開始剤によるスラリーの増粘を小
さくすることができるとの知見を得て本発明を完成する
に至った。
を達成するため鋭意研究した結果、重合開始剤を凍結さ
せて添加すれば、重合開始剤によるスラリーの増粘を小
さくすることができるとの知見を得て本発明を完成する
に至った。
【0006】即ち本発明は、セラミックス粉末に溶媒と
して水を、それに分散剤、結合剤を添加して混合し、そ
れにさらに重合開始剤を添加して混合したスラリーを、
溶媒を吸収しない材質から成る成形型に注入した後、そ
のスラリーを加熱により硬化させるセラミックス粉末の
成形方法において、該重合開始剤が、水に溶解されかつ
凍結されていることを特徴とするセラミックス粉末の成
形方法とすることを要旨とする。以下さらに詳細に説明
する。
して水を、それに分散剤、結合剤を添加して混合し、そ
れにさらに重合開始剤を添加して混合したスラリーを、
溶媒を吸収しない材質から成る成形型に注入した後、そ
のスラリーを加熱により硬化させるセラミックス粉末の
成形方法において、該重合開始剤が、水に溶解されかつ
凍結されていることを特徴とするセラミックス粉末の成
形方法とすることを要旨とする。以下さらに詳細に説明
する。
【0007】上記で述べたように、本発明の成形方法と
しては、用いる重合開始剤を、水に溶解しかつ凍結した
重合開始剤とし、それを添加して混合する成形方法とし
た。凍結した重合開始剤を添加することにより、スラリ
ーの増粘が抑えられ、混合が容易となる。その理由は、
重合開始剤が凍結されているため、重合開始剤が徐々に
スラリーに溶け出すこととなり、その結果、凝集の生成
が緩やかでかつ少なくなり、その後の混合でもスラリー
の増粘が抑えられ、混合が容易となるものと思われる。
これにより、スラリー中のセラミックス粉末の割合が高
くなっても、従来より粘度が低くなり、混合が難しかっ
たものが容易に、あるいは混合ができなかったものが可
能となる。
しては、用いる重合開始剤を、水に溶解しかつ凍結した
重合開始剤とし、それを添加して混合する成形方法とし
た。凍結した重合開始剤を添加することにより、スラリ
ーの増粘が抑えられ、混合が容易となる。その理由は、
重合開始剤が凍結されているため、重合開始剤が徐々に
スラリーに溶け出すこととなり、その結果、凝集の生成
が緩やかでかつ少なくなり、その後の混合でもスラリー
の増粘が抑えられ、混合が容易となるものと思われる。
これにより、スラリー中のセラミックス粉末の割合が高
くなっても、従来より粘度が低くなり、混合が難しかっ
たものが容易に、あるいは混合ができなかったものが可
能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の成形方法をさらに詳しく
述べると、先ずセラミックス粉末としてはアルミナ、ジ
ルコニア等の酸化物の他、窒化珪素、サイアロン、炭化
珪素等の酸化物、非酸化物を問わず使用することがで
き、これら粉末を用意する。但し、水と反応してガスを
放出したり、硬化したりする粉末については、反応を問
題なくするために、水のpHを調整したり、粉末表面を
コーティングするなどの措置が必要である。これら粉末
に適宜適切な焼結助剤を添加することは差し支えない。
述べると、先ずセラミックス粉末としてはアルミナ、ジ
ルコニア等の酸化物の他、窒化珪素、サイアロン、炭化
珪素等の酸化物、非酸化物を問わず使用することがで
き、これら粉末を用意する。但し、水と反応してガスを
放出したり、硬化したりする粉末については、反応を問
題なくするために、水のpHを調整したり、粉末表面を
コーティングするなどの措置が必要である。これら粉末
に適宜適切な焼結助剤を添加することは差し支えない。
【0009】用意した粉末に、水、それに粉末の分散性
を向上させるために、pH調整剤や高分子系の分散剤を
加え、さらにエポキシ樹脂、アクリル樹脂などの加熱す
れば自硬化する結合剤を加えて混合し、それにさらに水
に溶解し、凍結させた重合開始剤をスラリーに添加し、
混合する。
を向上させるために、pH調整剤や高分子系の分散剤を
加え、さらにエポキシ樹脂、アクリル樹脂などの加熱す
れば自硬化する結合剤を加えて混合し、それにさらに水
に溶解し、凍結させた重合開始剤をスラリーに添加し、
混合する。
【0010】得られたスラリーを真空脱泡した後、溶媒
を吸収しない型に注入する。型の材質としては、金属、
プラスチック、ゴムなど種類は問わない。次いでそのス
ラリーを注入した型を密封し、加熱してスラリーを硬化
させる。その硬化した成形体を脱型し、調温、調湿され
た槽内で乾燥し、脱脂し、最後に慣用の方法で所定の雰
囲気中で所定の温度、焼成時間で焼結する。
を吸収しない型に注入する。型の材質としては、金属、
プラスチック、ゴムなど種類は問わない。次いでそのス
ラリーを注入した型を密封し、加熱してスラリーを硬化
させる。その硬化した成形体を脱型し、調温、調湿され
た槽内で乾燥し、脱脂し、最後に慣用の方法で所定の雰
囲気中で所定の温度、焼成時間で焼結する。
【0011】以上述べた方法でセラミックス粉末を成形
すれば、重合開始剤によるスラリーの増粘を小さくする
ことのできる成形方法とすることができる。
すれば、重合開始剤によるスラリーの増粘を小さくする
ことのできる成形方法とすることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に具体的
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【0013】(実施例1〜3) (1)セラミックス粉末の成形 純度が99%で平均粒径が0.6μmのAl2O3粉末3
000gに、カルボン酸塩系の分散剤を30g、それに
熱硬化性樹脂として水溶性アクリル樹脂を120g加
え、それにさらにイオン交換水をAl2O3粉末の割合が
表1となるように加えて15時間ボールミルで混合し
た。得られたスラリーに重合開始剤として水に溶解し、
凍結させたペルオキソ二硫酸アンモニウムを1.2g添
加し、3時間混合した後、真空脱泡してスラリーを調製
した。そのスラリーをシリコーンゴム型に注入し、型ご
と70℃の温度で加熱し、硬化させ、成形体を得た。
000gに、カルボン酸塩系の分散剤を30g、それに
熱硬化性樹脂として水溶性アクリル樹脂を120g加
え、それにさらにイオン交換水をAl2O3粉末の割合が
表1となるように加えて15時間ボールミルで混合し
た。得られたスラリーに重合開始剤として水に溶解し、
凍結させたペルオキソ二硫酸アンモニウムを1.2g添
加し、3時間混合した後、真空脱泡してスラリーを調製
した。そのスラリーをシリコーンゴム型に注入し、型ご
と70℃の温度で加熱し、硬化させ、成形体を得た。
【0014】(2)評価 得られたスラリーの粘度を簡易粘度計(リオン社製、V
T04)で測定した。また、得られた成形体を目視観察
し、充填不足などの欠陥の有無を調べた。それらの結果
を表1に示す。
T04)で測定した。また、得られた成形体を目視観察
し、充填不足などの欠陥の有無を調べた。それらの結果
を表1に示す。
【0015】(比較例1〜3)比較のために、比較例1
〜3では、重合開始剤を凍結させないで水溶液にしたま
ま添加した他は実施例1〜3と同様に混合し、成形し、
評価した。それらの結果も表1に示す。
〜3では、重合開始剤を凍結させないで水溶液にしたま
ま添加した他は実施例1〜3と同様に混合し、成形し、
評価した。それらの結果も表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】表1から明らかなように、実施例1〜3に
おいては、いずれも比較例1〜3よりスラリーの粘度が
低かった、また、Al2O3粉末の割合が最も高い実施例
3においては、スラリーの粘度はかなり上がったもの
の、成形体の充填不足による欠陥は認められなかった。
このことは、重合開始剤を凍結させて添加すれば、スラ
リーの粘度上昇が抑えられ、スラリーの混合が容易とな
るとともに、Al2O3粉末の割合が53vol%と高く
なっても、成形体の充填不足による欠陥を抑えることが
できることを示している。
おいては、いずれも比較例1〜3よりスラリーの粘度が
低かった、また、Al2O3粉末の割合が最も高い実施例
3においては、スラリーの粘度はかなり上がったもの
の、成形体の充填不足による欠陥は認められなかった。
このことは、重合開始剤を凍結させて添加すれば、スラ
リーの粘度上昇が抑えられ、スラリーの混合が容易とな
るとともに、Al2O3粉末の割合が53vol%と高く
なっても、成形体の充填不足による欠陥を抑えることが
できることを示している。
【0018】これに対して比較例1〜3では、重合開始
剤を凍結させて添加していないので、実施例1〜3より
はるかに高い粘度となっており、比較例2では、成形体
に充填不足による欠陥が認められた。また、比較例3に
至っては、スラリーの混合ができなくなってしまってい
た。このことは、Al2O3粉末の割合を50vol%よ
り高めれば、混合できなくなるか、あるいは混合できて
も成形体に充填不足となる欠陥が生じ得ることを示して
いる。
剤を凍結させて添加していないので、実施例1〜3より
はるかに高い粘度となっており、比較例2では、成形体
に充填不足による欠陥が認められた。また、比較例3に
至っては、スラリーの混合ができなくなってしまってい
た。このことは、Al2O3粉末の割合を50vol%よ
り高めれば、混合できなくなるか、あるいは混合できて
も成形体に充填不足となる欠陥が生じ得ることを示して
いる。
【0019】
【発明の効果】以上の通り、本発明にかかる成形方法に
よれば、重合開始剤による増粘を小さく抑えることがで
きるようになった。このことにより、重合開始剤添加後
の混合を容易に行うことができ、ひいてはセラミックス
粉末の割合が高くなっても、得られたスラリーを従来は
成形型に完全に充填することができなかったものが、完
全に充填することができるようになり、充填不足による
欠陥のない成形体が得られるようになった。
よれば、重合開始剤による増粘を小さく抑えることがで
きるようになった。このことにより、重合開始剤添加後
の混合を容易に行うことができ、ひいてはセラミックス
粉末の割合が高くなっても、得られたスラリーを従来は
成形型に完全に充填することができなかったものが、完
全に充填することができるようになり、充填不足による
欠陥のない成形体が得られるようになった。
Claims (1)
- 【請求項1】 セラミックス粉末に溶媒として水を、そ
れに分散剤、結合剤を添加して混合し、それにさらに重
合開始剤を添加して混合したスラリーを、溶媒を吸収し
ない材質から成る成形型に注入した後、そのスラリーを
加熱により硬化させるセラミックス粉末の成形方法にお
いて、該重合開始剤が、水に溶解されかつ凍結されてい
ることを特徴とするセラミックス粉末の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9211411A JPH1112042A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | セラミックス粉末の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9211411A JPH1112042A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | セラミックス粉末の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112042A true JPH1112042A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=16605520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9211411A Pending JPH1112042A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | セラミックス粉末の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1112042A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3505501A4 (en) * | 2016-08-24 | 2020-04-01 | AGC Inc. | METHOD FOR MOLDING A CERAMIC MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING A CERAMIC ITEM AND CERAMIC ITEM |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP9211411A patent/JPH1112042A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3505501A4 (en) * | 2016-08-24 | 2020-04-01 | AGC Inc. | METHOD FOR MOLDING A CERAMIC MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING A CERAMIC ITEM AND CERAMIC ITEM |
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