JP2006315943A - セラミックス焼結体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の製造方法は、セラミックススラリーが、セラミックス粉末100質量部あたり0.01〜2質量部の金属塩、セラミックス粉末100質量部あたり0.2〜0.8質量部のアニオン系界面活性剤、セラミックス粉末100質量部あたり0.1〜10質量部のアクリルエマルジョンおよびアクリルエマルジョン100質量部あたり4部〜20質量部のノニオン系界面活性剤を含むことを特徴とする。セラミックス粉末は、例えばアルミナ粉末である。
【選択図】 なし
Description
果、本発明に至った。
前記セラミックススラリーが、
セラミックス粉末100質量部あたり0.01質量部〜2質量部の金属塩、
セラミックス粉末100質量部あたり0.2質量部〜0.8質量部のアニオン系界面活性剤、
セラミックス粉末100質量部あたり0.1質量部〜10質量部のアクリルエマルジョンおよび
アクリルエマルジョン100質量部あたり4質量部〜20質量部のノニオン系界面活性剤を含むことを特徴とする前記セラミックス焼結体の製造方法を提供するものである。
れてなるものである。セラミックス粉末としては、例えばアルミナ粉末、窒化珪素粉末、
炭化珪素粉末、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコニウム酸鉛粉末、シリカ粉末、アルミ
ニウムと窒素および酸素との化合物(AlON)の粉末、シリコンおよびアルミニウムと
窒素および酸素との化合物(SiAlON)の粉末などが挙げられる。セラミックス粉末
の粒子径は中心粒子径で通常5μm以下、好ましくは3μm以下である。セラミックスス
ラリーにおけるセラミックス粉末の含有量は、噴霧乾燥の条件により異なるが、通常はセ
ラミックススラリー1Lあたり200g〜2000g程度、好ましくは600g〜150
0g程度である。
クススラリーに添加されるものであり、例えば硫酸アルミニウムなどのアルミニウムの塩
、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウムなどのマグネシウムの塩、オ
キシ塩化ジルコニウムなどのジルコニウムの塩、希土類の硝酸塩、硫酸塩、塩化物などの
塩が挙げられる。セラミックススラリーにおける金属塩の含有量は、該セラミックス粉末
100質量部あたり0.01質量部〜2質量部である。
基またはメタクリル基を有する化合物を重合させて得られる高分子化合物のエマルジョン
である。アクリル基を有する化合物としては、例えばアクリル酸、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソ
オクチルアクリレート、アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、2−ヒドロ
キシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートなどが挙げられる。メタク
リル基を有する化合物としては、例えばメタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメ
タクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソオ
クチルメタクリレート、メタクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレートなどが挙げられる
。セラミックススラリーにおけるアクリルエマルジョンの含有量は、セラミックス粉末1
00質量部あたり0.1質量部〜10質量部である。
シエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテルなどが挙げられる。かかるノニオン系界面活性剤のセラミックススラリーにおける
含有量は、アクリルエマルジョン100質量部あたり4質量部〜20質量部、好ましくは
15質量部以下である。
えばセラミックススラリーをノズルから噴霧して液滴とし、気流中で乾燥させることによ
り行われ、これにより、液滴として噴霧されたセラミックススラリー中の水分が蒸発し、
セラミックス粉末同士が凝集して、セラミックス顆粒が得られる。セラミックス顆粒の粒
子径は、通常20μm〜0.2mm程度である。粒子径は、例えばノズルから噴霧される
際の液滴径、セラミックススラリー中の水分量などによりコントロールすることができる
。
に充填し、プレスして圧密させるプレス成形法が挙げられる。成形型は、金属製であって
もよいし、ゴム製であってもよい。セラミックス顆粒を圧密させることにより、セラミッ
クス粉末が互いに圧密されたセラミックス成形体を得ることができる。
焼結条件は、セラミックス粉末が焼結しうる条件であればよく、例えばセラミックス粉末
としてアルミナ粉末を用いた場合には、通常1400℃〜1800℃程度の温度で焼成す
ることにより、アルミナ粉末同士を焼結させることができる。
調製したのち、噴霧乾燥してセラミックス顆粒を得る間での期間に拘わらず、一定の密度
を示す。
されるものではない。
粉末状の高純度αアルミナ〔住友化学(株)製、「AKP−53」、重量基準の中心粒子径0.2μm〕100質量部に、アニオン系界面活性剤〔ポリカルボン酸アンモニウム塩〕の水溶液(濃度40質量%)1.5質量部(固形分0.6質量部)、硝酸マグネシウム〔金属塩〕0.19質量部を加えたのち、水140質量部を加えてスラリーとし、次いでアクリルエマルジョン2.5質量部(固形分換算)、ノニオン系界面活性剤〔ライオン(株)製、「レオックス2010C」、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、曇点基準のHLB値は13.0、計算値によるHLB値は11.5、曇点69.5℃、水酸基価77.8KOHmg/g、表面張力29.5mN/m、浸透力180(秒)以上〕0.25質量部、滑剤〔ステアリン酸〕0.5質量部を加えて攪拌した後、さらに攪拌下に硫酸アルミニウム0.15質量部を加えて、アルミナスラリーを得た。このアルミナスラリーにおける硝酸マグネシウムおよび硫酸アルミニウムの合計含有量は、0.34質量部である。
20μm〜0.1mmの範囲にあるアルミナ顆粒を得た。
。
ノニオン系界面活性剤〔レオックス2010C〕を添加することなくアルミナスラリーを
得た以外は実施例1と同様に操作してアルミナ焼結体を得た。結果を第1表に示す。
高純度αアルミナ〔AKP−53〕に代えて粉末状の高純度αアルミナ〔住友化学(株)製
、「AKP−30」、重量基準の中心粒子径0.5μm〕100質量部を用い、
アニオン系界面活性剤〔ポリカルボン酸アンモニウム塩〕の水溶液の使用量を0.925質量部(固形分0.37質量部)とし、
硫酸アルミニウムの使用量を0.2質量部とし、
焼結温度を1550℃とした以外は実施例1と同様に操作してアルミナ焼結体を得、評価を行った。なお、用いたアルミナスラリーにおける硝酸マグネシウムおよび硫酸アルミニウムの合計含有量は、0.39質量部である。結果を第1表に示す。
また、第1表には、アルミナ顆粒を金属製成形型内に充填し、100MPaでプレスして、幅5mm、長さ50mm、厚み5mmの矩形状に成形したのち、3点曲げ試験により、成形体強度を測定した結果を併せて示す。
ノニオン系界面活性剤〔レオックス2010C〕の使用量を0.075質量部とした以外
は実施例2と同様に操作してアルミナ焼結体を得た。結果を第1表に示す。
アニオン系界面活性剤〔ポリカルボン酸アンモニウム塩〕の水溶液の使用量を2.5質量部〔固形分1質量部〕とした以外は実施例2と同様に操作して、アルミナ焼結体を得た。結果を第一表に示す。
高純度アルミナ〔AKP−53〕に代えて、粉末状の高純度αアルミナ〔住友化学(株)製、「AKP−30」、重量基準の中心粒子径0.2μm〕100質量部を用い、ポリカルボン酸アンモニウムの水溶液を使用せず、水の使用量を520質量部とした以外は実施例1と同様に操作してスラリーを得、次いで硫酸アルミニウムの使用量を0.2質量部とした以外は実施例1と同様に操作して、アルミナスラリー〔硝酸マグネシウムおよび硫酸アルミニウムの合計含有量は0.39質量部〕を得た。
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ノニオン系 アニオン系 金属塩 攪拌時間 焼結体の密度 成形体強度
界面活性剤 界面活性剤
(質量部) (質量部) (質量部) (g/cm3) (MPa)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
実施例1 0.25 0.60 0.34 30分 3.928 −
3日 3.924 −
比較例1 − 0.60 0.34 30分 3.905 −
3日 3.884 −
実施例2 0.25 0.37 0.39 30分 3.963 30
3日 3.961 34
比較例2 0.075 0.37 0.39 30分 3.963 31
3日 3.957 31
比較例3 0.25 1.0 0.39 30分 3.918 36
3日 3.918 32
比較例4 0.25 0 0.39 30分 ― 29
3日 − 23
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Claims (4)
- 水にセラミックス粉末が分散されてなるセラミックススラリーを噴霧乾燥してセラミックス顆粒を得、得られたセラミックス顆粒を成形したのち、焼結させてセラミックス焼結体を製造する方法であり、
前記セラミックススラリーが、
セラミックス粉末100質量部あたり0.01質量部〜2質量部の金属塩、
セラミックス粉末100質量部あたり0.2質量部〜0.8質量部のアニオン系界面活性剤、
セラミックス粉末100質量部あたり0.1質量部〜10質量部のアクリルエマルジョン
および
アクリルエマルジョン100質量部あたり4質量部〜20質量部のノニオン系界面活性剤
を含むことを特徴とする前記セラミックス焼結体の製造方法。 - セラミックス粉末がアルミナ粉末である請求項1に記載の製造方法。
- 水にセラミックス粉末が分散されてなり、
セラミックス粉末100質量部あたり0.01質量部〜2質量部の金属塩、
セラミックス粉末100質量部あたり0.2質量部〜0.8質量部のアニオン系界面活性剤、
セラミックス粉末100質量部あたり0.1質量部〜10質量部のアクリルエマルジョン
および
アクリルエマルジョン100質量部あたり4質量部〜20質量部のノニオン系界面活性剤
を含むことを特徴とするセラミックスラリー。 - セラミックス粉末、
セラミックス粉末100質量部あたり0.01質量部〜2質量部の金属塩、
セラミックス粉末100質量部あたり0.2質量部〜0.8質量部のアニオン系界面活性剤、
セラミックス粉末100質量部あたり0.1質量部〜10質量部のアクリルエマルジョンおよび
アクリルエマルジョン100質量部あたり4質量部〜20質量部のノニオン系界面活性剤を含むことを特徴とするセラミックス顆粒。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114656277A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-24 | 南通三责精密陶瓷有限公司 | 一种环保型无压烧结碳化硼陶瓷材料的制造方法 |
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-
2006
- 2006-03-28 JP JP2006087344A patent/JP2006315943A/ja active Pending
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