JPS6359527A - ファインセラミックス成形体の製造方法 - Google Patents
ファインセラミックス成形体の製造方法Info
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- JPS6359527A JPS6359527A JP61203131A JP20313186A JPS6359527A JP S6359527 A JPS6359527 A JP S6359527A JP 61203131 A JP61203131 A JP 61203131A JP 20313186 A JP20313186 A JP 20313186A JP S6359527 A JPS6359527 A JP S6359527A
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- ceramic
- molded body
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- fibers
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、成形時に割れ、破損等の少ないセラミックス
成形体の製造方法に関する。
成形体の製造方法に関する。
（従来の技術）
セラミックス粉体を所定の形状に成形し高温で焼成して
なるセラミックス焼結体は、耐熱性および耐摩耗性が特
に優れた材料であり、近年この性質を利用して種々の製
品に使用されている。
なるセラミックス焼結体は、耐熱性および耐摩耗性が特
に優れた材料であり、近年この性質を利用して種々の製
品に使用されている。
従来より、セラミックス材料の成形方法の１つとして、
セラミックススラリーを用いたスリップキャスティング
法が知られている。この方法は、他の方法に比べ、金型
が不要で設備費が安く、作業が簡単なため、大型製品や
複雑な形状の製品の成形に特に適している。
セラミックススラリーを用いたスリップキャスティング
法が知られている。この方法は、他の方法に比べ、金型
が不要で設備費が安く、作業が簡単なため、大型製品や
複雑な形状の製品の成形に特に適している。
（発明の解決しようとする問題点）
しかしながら、成形体の形状がＨ型のようにコーナ一部
を持っているものや複雑な形状のものは、乾燥による収
縮の際、内部応力が発生して、成形体に割れ、破損等の
欠点を生じやすいという問題がありその改善が望まれて
いた。
を持っているものや複雑な形状のものは、乾燥による収
縮の際、内部応力が発生して、成形体に割れ、破損等の
欠点を生じやすいという問題がありその改善が望まれて
いた。
本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもの
で、焼結後のセラミックスの特性を損うことなく、強度
が高く、割れ、破損等の少ないセラミックス成形体を製
造する方法を提供することを目的とする。
で、焼結後のセラミックスの特性を損うことなく、強度
が高く、割れ、破損等の少ないセラミックス成形体を製
造する方法を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明のセラミックス成形体の製造方法は、セラミック
ス粉体に焼成後のセラミックスの特性を損うことのない
短繊維を配合したセラミックススラリーを用いて、セラ
ミックス成形体を製造することを特徴とする。
ス粉体に焼成後のセラミックスの特性を損うことのない
短繊維を配合したセラミックススラリーを用いて、セラ
ミックス成形体を製造することを特徴とする。
本発明に使用する短繊維としては、セラミックス粉体と
同組成のウィスカーや、有機繊維を用いることができる
。短繊維としてセラミックス粉体と同組成のウィスカー
を使用する場合の配合量は、セラミックス粉体１００重
量部に対して、０．０１〜４０重量部、好ましくは０．
０５〜１０重量部が適している。０．０１重量部未満で
は短ｍ維の効果が充分に得られず、また４０重量部を越
えて配合しても、それ以上の効果が得られないばかりか
経済的にも不利である。なお、有機繊維の場合には、こ
の配合量を基準にし、比重に応じて減りした量が適して
いる。
同組成のウィスカーや、有機繊維を用いることができる
。短繊維としてセラミックス粉体と同組成のウィスカー
を使用する場合の配合量は、セラミックス粉体１００重
量部に対して、０．０１〜４０重量部、好ましくは０．
０５〜１０重量部が適している。０．０１重量部未満で
は短ｍ維の効果が充分に得られず、また４０重量部を越
えて配合しても、それ以上の効果が得られないばかりか
経済的にも不利である。なお、有機繊維の場合には、こ
の配合量を基準にし、比重に応じて減りした量が適して
いる。
短繊維の平均アスペクト比は、５以上が適当であり、直
径０．０１〜１０μｍ１長さ５〜１０００μｍの範囲が
よい。アスペクト比が５未満のものは、短繊維の効果が
充分に得られない。また余り長尺の繊維状物質では、強
度は上がるが焼成時に変形を起こすことがある。
径０．０１〜１０μｍ１長さ５〜１０００μｍの範囲が
よい。アスペクト比が５未満のものは、短繊維の効果が
充分に得られない。また余り長尺の繊維状物質では、強
度は上がるが焼成時に変形を起こすことがある。
また、短繊維のアスペクト比は、成形体の形状、大きさ
により選定する事が望ましく、例えば成形体形状が薄肉
かつ小型のものでは、アスペクト比７０程度のもの、逆
に成形体形状が厚肉で長尺のものでは、同３００程度も
のが、耐割れ性や焼結時の変型防止の点で比較的良好な
結果が得られる。
により選定する事が望ましく、例えば成形体形状が薄肉
かつ小型のものでは、アスペクト比７０程度のもの、逆
に成形体形状が厚肉で長尺のものでは、同３００程度も
のが、耐割れ性や焼結時の変型防止の点で比較的良好な
結果が得られる。
（作 用）
本発明においては、成形体の製造段階における乾燥の不
均一等による内部応力が増大してもセラミックス粉体中
に配合された短繊維が、成形体の強度を上げるので、割
れ、破損等を生じることはない。
均一等による内部応力が増大してもセラミックス粉体中
に配合された短繊維が、成形体の強度を上げるので、割
れ、破損等を生じることはない。
さらに、セラミックス粉体と同組成のウィスカーを用い
た場合には、セラミックス粉体と同組成であるので焼成
後のセラミックスの特性を損うことはない。また有機繊
維は、脱脂焼成時に分解連敗してしまうのでセラミック
スの焼成後の特性になんら影響をあたえない。
た場合には、セラミックス粉体と同組成であるので焼成
後のセラミックスの特性を損うことはない。また有機繊
維は、脱脂焼成時に分解連敗してしまうのでセラミック
スの焼成後の特性になんら影響をあたえない。
（実施例）
以下本発明の実施例について説明する。
実施例１〜６
セラミックス粉体は、Ｓ！３Ｎ＋粉末を使用し、短繊維
としては、Ｓ ！ ３ Ｎ４ウイスカーおよび芳香族ポ
リアミド繊維を使用した。Ｓｉ３Ｎ＋ウイスカーは、長
さ５〜２０μｍのものであり、芳香族ポリアミド繊維は
５〜１０μｍのものである。上記粉体に焼結助剤、バイ
ンダー、分散剤および水を加え、樹脂性ポットミルで１
５時間混合し、脱泡処理をしてそれぞれセラミックスス
ラリーを形成した。第１表にそれぞれのセラミックスス
ラリーの組成を示す。
としては、Ｓ ！ ３ Ｎ４ウイスカーおよび芳香族ポ
リアミド繊維を使用した。Ｓｉ３Ｎ＋ウイスカーは、長
さ５〜２０μｍのものであり、芳香族ポリアミド繊維は
５〜１０μｍのものである。上記粉体に焼結助剤、バイ
ンダー、分散剤および水を加え、樹脂性ポットミルで１
５時間混合し、脱泡処理をしてそれぞれセラミックスス
ラリーを形成した。第１表にそれぞれのセラミックスス
ラリーの組成を示す。
上記で得たセラミックススラリーを用いて、図面に示す
形状の試験片モデル（Ｒ大型５０ｍｍ）をスリップキャ
スティング法により成形し、成形体の外観検査後乾燥、
脱脂工程を経て、１７５０℃で焼成した。成形体および
焼成体の外観検査としては、クラックの有無および大小
の検査を行なった。その結果を第１表に示す。なお表中
の比較例１は、短繊維を配合していないセラミックスス
ラリーを使用し、実施例と同様にしてセラミックス成形
体および焼成体を作成したものであって本発明との比較
のために掲げたものである。
形状の試験片モデル（Ｒ大型５０ｍｍ）をスリップキャ
スティング法により成形し、成形体の外観検査後乾燥、
脱脂工程を経て、１７５０℃で焼成した。成形体および
焼成体の外観検査としては、クラックの有無および大小
の検査を行なった。その結果を第１表に示す。なお表中
の比較例１は、短繊維を配合していないセラミックスス
ラリーを使用し、実施例と同様にしてセラミックス成形
体および焼成体を作成したものであって本発明との比較
のために掲げたものである。
（以下余白）
第１表
（注）クラック検査二〇 無欠陥、Δ 微小クラック有
、Ｘ クラック有第１表に示すように、短繊維を配合し
た実施例の成形体にはクラックの発生は認められず、ま
た焼成体にも変形やクラックは認められなかった。
、Ｘ クラック有第１表に示すように、短繊維を配合し
た実施例の成形体にはクラックの発生は認められず、ま
た焼成体にも変形やクラックは認められなかった。
実施例７〜１８
焼結助剤として所定量のＹ２ Ｃｈ 、Ａβ２０３を含
むＳ！３Ｎ＋調合粉に対して、Ｓ ！ ３ Ｎ４ウイス
カーＡ（直径０．２〜０．５μｍ、長さ５０〜３００μ
ｍ１アスペクト比１００〜１５００．平均アスペクト比
３００ ）およびＳ ！ ３ Ｎ４ウイスカーＢ（直径
０．１〜０．４μｍ、長さ５〜２０μｍ１アスペクト比
１０〜２００．平均アスペクト比７０）を、第２表およ
び第３表に示すようにそれぞれ添加量をかえて添加し、
スリップキャスティング法によりテストピース（５０ｘ
２０ｘ ７ｍｍ）を成形した。得られた成形体の強度お
よび常圧焼結（１７５０℃）後の密度および抗折強度を
測定した。その結果を第２表および第３表に示す。なお
、表中の比較例２・３は、Ｓ ！ ３ Ｎ４ウイスカー
を添加していないものである。
むＳ！３Ｎ＋調合粉に対して、Ｓ ！ ３ Ｎ４ウイス
カーＡ（直径０．２〜０．５μｍ、長さ５０〜３００μ
ｍ１アスペクト比１００〜１５００．平均アスペクト比
３００ ）およびＳ ！ ３ Ｎ４ウイスカーＢ（直径
０．１〜０．４μｍ、長さ５〜２０μｍ１アスペクト比
１０〜２００．平均アスペクト比７０）を、第２表およ
び第３表に示すようにそれぞれ添加量をかえて添加し、
スリップキャスティング法によりテストピース（５０ｘ
２０ｘ ７ｍｍ）を成形した。得られた成形体の強度お
よび常圧焼結（１７５０℃）後の密度および抗折強度を
測定した。その結果を第２表および第３表に示す。なお
、表中の比較例２・３は、Ｓ ！ ３ Ｎ４ウイスカー
を添加していないものである。
第２表および第３表から明らかなように、ウィスカー添
加量の増加に伴ない成形体強度は著しく増加する。この
効果は、ウィスカー添加量が０．５重量％程度の少量で
も大きい。また、ウィスカーはアスペクト比の大きいも
ののほうが成形体強度向上の効果は大きい。
加量の増加に伴ない成形体強度は著しく増加する。この
効果は、ウィスカー添加量が０．５重量％程度の少量で
も大きい。また、ウィスカーはアスペクト比の大きいも
ののほうが成形体強度向上の効果は大きい。
実施例１９〜２２
焼結助剤として所定量のＹ２０３ 、Ａβ２０３を含む
Ｓ！３Ｎ＋調合粉に対して、ナイロン短繊維（直径１０
〜４０μｍ１長ざ２００〜６００μｍ１アスペクト比５
〜６０．平均アスペクト比３０）を、第４表に示すよう
に添加量を変えて添加し、スリップキャスティング法に
より成形した後、テストピースにより成形体強度、常圧
焼結後の密度、抗折強度を測定し、第４表に示すような
結果を得た。なお、表中の比較例４は、短繊維を添加し
ていないものである。
Ｓ！３Ｎ＋調合粉に対して、ナイロン短繊維（直径１０
〜４０μｍ１長ざ２００〜６００μｍ１アスペクト比５
〜６０．平均アスペクト比３０）を、第４表に示すよう
に添加量を変えて添加し、スリップキャスティング法に
より成形した後、テストピースにより成形体強度、常圧
焼結後の密度、抗折強度を測定し、第４表に示すような
結果を得た。なお、表中の比較例４は、短繊維を添加し
ていないものである。
（以下余白）
第４表により明らかなように、有機繊維の添加による成
形体の強度向上効果は大きい。
形体の強度向上効果は大きい。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば焼成後のセラミッ
クスの特性を損わずに、成形体の強度を上げることがで
き、割れ、破損等の欠点のないセラミックス成形体が得
られ、特に大型の製品や複雑形状の製品に適している。
クスの特性を損わずに、成形体の強度を上げることがで
き、割れ、破損等の欠点のないセラミックス成形体が得
られ、特に大型の製品や複雑形状の製品に適している。
図面は本発明の方法により成形した試験月モデルを示す
斜視図である。
斜視図である。
Claims (3)
- （１）セラミックススラリーを鋳型に注入し脱水してセ
ラミックス成形体を製造する方法において、前記セラミ
ックススラリー中に短繊維を配合することを特徴とする
セラミックス成形体の製造方法。 - （２）短繊維がセラミックス成形体と同組成のウィスカ
ーまたは有機繊維である特許請求の範囲第１項記載のセ
ラミックス成形体の製造方法。 - （３）短繊維の平均アスペクト比が５以上である特許請
求の範囲第１項または第２項記載のセラミックス成形体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203131A JPS6359527A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ファインセラミックス成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203131A JPS6359527A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ファインセラミックス成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6359527A true JPS6359527A (ja) | 1988-03-15 |
| JPH0545555B2 JPH0545555B2 (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=16468924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61203131A Granted JPS6359527A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ファインセラミックス成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6359527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029777A (ja) * | 1988-03-02 | 1990-01-12 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化セラミック成形体及びその製造方法 |
Citations (10)
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| JPS5233906A (en) * | 1975-09-12 | 1977-03-15 | Fuoseko Japan Rimitetsudo Yuug | Manufacture of nonnburned magnesia refractory heattinsulating moldings |
| JPS5247803A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-16 | Sumitomo Chemical Co | High strength ceramic sintering body |
| JPS55123411A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-22 | Tokoname Nanahonmatsu Seitoush | Casting molding technique of ceramic product and magma for casting |
| JPS55136164A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-23 | Showa Denko Kk | Manufacture of fiber reinforced cement product |
| JPS5692180A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-25 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of silicon nitride whisker reinforced silicon nitride sintered body |
| JPS60149403A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-06 | イビデン株式会社 | セラミツク繊維成型体の製造方法 |
| JPS60200863A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 窒化珪素基セラミツクス |
| JPS62202872A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | 住友電気工業株式会社 | セラミツクス成形体およびその製造方法 |
| JPS6342807A (ja) * | 1986-08-11 | 1988-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | 繊維強化セラミツクス製部品の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61203131A patent/JPS6359527A/ja active Granted
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029777A (ja) * | 1988-03-02 | 1990-01-12 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化セラミック成形体及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545555B2 (ja) | 1993-07-09 |
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