JPS5939775A - セラミツク射出成形体の脱脂方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本光明は、Ｌ！ラミック則出出成形体脱脂ｌＪ法に関づ
る。

レラミック祠利は、近イ［、自動小部品、耐熱月利、電
子月利等、その用途が急速に拡がりつつあり、それに伴
い、製品の形状も複雑化の傾向にある。

そのため、セラミック材料を、複雑な形状の成形品に、
精度良く、かつ能率的に成形する方法として、適当な有
機物とセラミック月オ゛３１との混合物を成形する、い
わゆる射出成形法が採用されている。

しかし、射出成形法により成形した場合は、成形後に、
前記有機物の除去、即ち、脱脂をｉ）なわなければなら
ない。

従来、かかるゼラミック射出成形体の脱脂は、空気中、
又は不活性ガス雰囲気中で、該成形体を加熱することに
よって行４１っていた。

しかし、空気中で加熱する場合は、酸化反応により発生
Ｊるガスや、有機物の忠激な熱分解に起因する、該成形
体の変形、クラック等を防止りるため、昇温速度を）ヱ
くしなりればならず、能率が悪かった。また、いかに昇
温速度を遅−くしても、若干の不良品の発生を免れるこ
とはできなかった。

−万年活性ガス雰囲気中で加熱する場合は、酸化反応は
生じないという利点はあるものの、有機物を熱分解し、
除去するｌζめには説脂渇度を、空気中での１１１２脂
温度にす＾くしなければなら４にいため、この方法もま
た能率が悪く、人種生産に不向きであった。

さらに、空気中、不活性ガス雰囲気中、いづれの場合し
、４１機物の分解生成物を揮発除去さぜる１、−めに、
一定のガス気流中（゛加熱Ｊる必要があるにもかかわら
ず、ガス流量の制御は困難であった。

本発明は、かかる事情に鑑み案出されたものであり、脱
脂時におりるセラ・ミック射出成形体の変形、クラック
の発生等の不良を防止りるとともに、脱脂部間そのもの
を短縮し、作業能率の良い１１１１脂方法をＬ）えるも
のである。

即ら、本発明のｍ＞脂Ｉｊ法とは、セラミック射出成形
体を、真空条ｆ’ｌ＋で加熱づることによって、脱脂す
るものである。ここに、真空条件は、１０−１　ｍｍ１
−１！］　〜１０−４ｍｍＨｕ稈瓜の１ｆ力が良い。ま
た、加熱濡洩は、特殊な例外を除き、通常２００〜３５
０℃程度である。

本発明の方法により脱脂し得るセラミック射出成形体の
セラミック材料は従来のヒラミック材料をそのま゛ま使
用できる。たとえば、窒化珪素（Ｓｉ　３Ｎ４）、炭化
珪素（ＳｉＣ）、アルミナ（Ａ１２０３）、ジルコニア
（Ｚｒ０２）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、窒化ホウ
素（ＢＮ）などである。窒化物等には、焼結助剤として
、マグネシア（ＭｇＯ）、アルミナ（Ａ１１０３）、イ
ン１−リア（Ｙ２Ｏ２）、酸化ベリリウム（ＢｃＯ）、
酸化セレン（ＣｅＯ）等を混合したものであってもよい
。

また、混合される有機物としては、ボリア１」ピレン、
ポリエチレン、ポリスチレン、あるいはエチレン酢酸ビ
ニル共重合体、アタ、タテイックポリプロピレン、合成
ゴム等のポリマ、あるいは、パラフィン、ワックス、ス
デアリン酸、ジエヂルフタレート等がある。

本発明の方法により脱脂を行なうと、加熱されてセラミ
ック射出成形体の表面に滲み出てくる有機物が、減圧下
でずみやかに揮発除去されるため、能率的に脱脂するこ
とができる。また、酸化反応も抑制されるため、不良品
の発生が防止される。

以下、実施例に即し、本発明を具体的に説明する。

第１実施例 まず、内径２Ｑｍｍ、外径５０　ｍｍ、　（＜さ５０ｍ
ｍの円筒状のセラミック射出成形体を多数用意した。

これは、窒化珪素（Ｓｉ　３Ｎ４）粉末に、焼結助剤と
して、スピネル（ＭｇＡｔ　２０４　）及びイツトリア
（Ｙ２Ｏ２）を、各４％加え、さらにアタクティックボ
リブロビレンを９％、１−チレン酢酸ビニル共重合体（
ＥＶΔ）を６％添加し、２００℃で１１１￥間、ニーダ
中で混練し、次に、二軸押出し機ににす、５ＩＩＩＩＩ
ｌφＸ１０１ＩＩＩＩの円柱状ベレッ１〜とし、これを
、通常の射出成形機を用い一〇、樹脂４１８０℃、射出
圧９００Ｋｇ／ｃｍ２の条ｆ′１で１またものである。

かかるセラミック射出成形体を、１０−３　ｍｍ１１ｇ
の真空中で、常温から３５０℃よ′Ｃ−１０”Ｃ／ｂ。

旧゛の速度で！ｆｉＩ渇した後、３５０て：に／Ｉ　Ｉ
＋、’ｌ聞保ら、その後室温まで冷却した。

このにうにしで１！７られた脱脂品の表面及び切断面を
実体顕微鏡で、また、未切断品の内部をＸ線写真によっ
て、各５０個観察したが、５０個中いずれも、亀裂、ふ
くれ、剥離等の異常は認められなかった。

一方、真空度を１０″″ｌｍｍ１−１ｇとし、他の条件
はすべて同じくして脱脂した脱脂品について、同様に検
査したところ、表面に亀裂等の異常があったものは５０
個中１個、内部に異常があったものは５０個中１０個で
あった。

次に、このようにして１１１だ脱脂品を、それぞれ窒素
（Ｎ２）雰囲気で４時間、１７５０℃に加熱して焼成し
、得られた焼結晶について、Ｘ線写薊［による検査を行
なった。その結果、１０−３１１１１１１８ｇで脱脂し
た後焼成したものは、５０個すべてに異常は認められな
かったが、１０−　’　ｍｍ１−１ｇで脱脂【）た後焼
成したものは、５０個中２５個に、異常が生じていた。

また、比較のために人気中で脱脂した後、焼成したもの
について検査したところ、５０個すべてに異常が生じて
いた。

なお、本実施例では、脱脂は、図に示す装置を用い０行
４１っだ。

即し、減圧十でもが温可能イ１加熱炉木休１０内の棚１
０１　、Ｊ二に、しラミック射出成形品２を載置し、真
空ポンプ１２で炉内を１０−３　ｍｍ１ｌ　（Ｊ又はｌ
　Ｑ　−１＋ｎｎ日１ｇに減圧し、加熱ヒーター１００
　ｒ３５０　℃Ｊ：で、前）ホの如く加熱したのＣ゛あ
る。なお、真空ポンプ１２ど、加熱炉本体１０どの間に
は、トラッパ１１が設置され、４１機物の分解生成物を
吸収づるようになっている。；−ジッパ１１の内部には
、スアンレス×はレフミツクのフｉｌイバ１１０が充填
され、また、１ヘラツバ１１の周囲ＧｊＴは、冷却バイ
ブ１１１が巻かれ−（いる。

第２実茄例 第２実施例では、レフミツクロ１出成形品の月オ゛）１
として、アルミナ（Δ１２０３）粉末を用い、これに有
機物として、ポリエチレン９％、１−チレン酢酸ビニル
Ｊｌ−小合体；５％、バラ−ツイン１％を添加し　ｌこ
　。

他の条件は、リベて第１実施例と同じである。

即ら、該成形品の形状は、内径２Ｑｍｍ、外径１）０ｍ
Ｉ１１１長さ５脂ｍｍの円筒であり、これを１０−３　
ｍｍＨ（］又（よ１０−　’　ｍｍ１−１ｇの減圧下で
、３５０℃まで１０℃／ｈｏｕｒで加熱し、３５０℃に
４１１５間保った後、冷却した。

その結果、１０−３　ｍｎ＋Ｉ−ｔｏで脱脂した成形品
は、表面、及び内部のＸ線写真のいずれにムまったく異
常は認められなかった。

一方、１０　”−１ｍｍ１−１ｏ　−（１１５２脂Ｌ　
タＢ　脂品”（”　ＧＥＬ、５０個細巾個の表面に亀裂
等の異常があり、Ｊ、た、Ｘ線検査ににす、内部に異常
が認められたしのは５０個中１２個であった。

次に、このようにして得た成形品を第１実施例と同様、
窒素雰囲気で４時間、１７５０℃に加熱して焼成し、得
られた焼結晶につさ゛、Ｘ線写真による検査を行なった
。

その結果、１０−３　ｍｍ１−１９で脱脂後焼結したし
のは、５０個すべてに、まったく異常は認められなかっ
たが、１０−１　ｍｍ１−１９で脱脂後焼結（ノたｂの
は、５０個中２３個に異常が認められた。

以上、実施例により詳述したところからし明らかな如く
、本発明の方法にＪ、す；１９２脂を行なうと、変形、
クラックの発生等の不良を右列に防止り−ることがＣ・
ぎる。また、不活性ガス雰囲気下での脱脂に比し、低温
で脱脂ｅきるため、能率的かつ、経済的である。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の１１；２脂を行なう装買の模式図である
。 １０・・・加熱炉本体　　１００・・・加熱ヒーター１
０１・・・棚　　２・・・セラミックＩＪＪ出成形品１
１・・・１〜ラツパ　　１２・・・真空ポンプ特５１出
願人　　１〜］夕自動車株式会社代理人　　弁理丁１　
　大　川　　広

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒラミックと４１機物の混合物をＤ＝Ｊ出成形成
   形得たセラミック剣山成形体を、加熱（）、該ヒラミツ
   ク射出成形体より該有機物を除去づる、セラミック射出
   成形体の脱脂方法において、前記加熱を、減圧上でｔｒ
   　１．’ｃい、１１；２脂りることを特徴どりる、しラ
   ミック削出成形体の＋＋ｂ脂ｙｊ法。
2. （２）前記減圧が１０　３　ｍｍ１ｌ　ｇ程度より高度
   の真空であることを特徴とする特６１請求の範囲第１項
   記載の脱脂り法。