JPH058215A - 中空の微細片成形体の製造方法 - Google Patents

中空の微細片成形体の製造方法

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JPH058215A
JPH058215A JP18937291A JP18937291A JPH058215A JP H058215 A JPH058215 A JP H058215A JP 18937291 A JP18937291 A JP 18937291A JP 18937291 A JP18937291 A JP 18937291A JP H058215 A JPH058215 A JP H058215A
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JP
Japan
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product cavity
pressure
molded body
solvent
slurry
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Application number
JP18937291A
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English (en)
Inventor
Mikio Murachi
幹夫 村知
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空の微細片成形体を能率よく且低廉に製造
する。 【構成】 形成されるべき中空の微細片成形体の形状に
対応する製品キャビティ30を有し該製品キャビティの
壁面部が多孔質体32にて形成された成形型28を用意
する。所望の肉厚の中空の微細片成形体を形成するに必
要な量の微細片と沸点が常温よりも低い物質よりなる1
0kg/cm2 以上の圧力の溶媒とが混合されたスラリ
ー44を形成し、スラリーを製品キャビティ内へ導入
し、製品キャビティ内の溶媒を多孔質体を経て成形型外
へ排出させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末、ウイスカ、繊維
の如き微細片よりなる中空の成形体の製造方法に係り、
更に詳細には沸点が常温よりも低い物質よりなる高圧の
溶媒を用いて中空の微細片成形体を製造する方法に係
る。
【0002】
【従来の技術】焼結材料の如き粉末よりなる中空の成形
体の製造方法の一つとして、スリップキャスト法を応用
し、粉末と溶媒としての水とよりなるスラリーを形成
し、スラリーを石膏型の製品キャビティ内へ導入し、製
品キャビティの壁面に対する粉末の着肉厚さが所定の厚
さに到達した時点でキャビティ内の残余のスラリーを排
泥する方法が従来より知られている。
【0003】また上記方法に於ては着肉厚さを所定の厚
さに制御することが困難であることから、例えば特開平
1−99804号公報に記載されている如く、着肉厚さ
を所定の厚さにするに必要な所定量の粉末と水とよりな
るスラリーを製品キャビティ内へ導入し、全ての粉末を
製品キャビティの壁面に付着させる方法が従来より知ら
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述の特開平1
−99804号公報に記載された方法に於ては、スラリ
ー中の水を石膏型に吸水させることによって成形が行わ
れるので中空の粉末成形体の形成に長時間を要し、また
液体の溶媒が使用されるので成形完了後に成形体を高温
度に長時間加熱することによって成形体より溶媒を除去
しなければならず、かかる溶媒除去工程には例えば十数
時間の如き長時間を要し、またこの工程が適正な条件に
て行われなければ成形体に割れや異常収縮の如き欠陥が
生じ易いという問題がある。
【0005】本発明は、従来の中空の微細片成形体の製
造方法に於ける上述の如き問題に鑑み、中空の微細片成
形体を能率よく且低廉に製造することのできる方法を提
供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、形成されるべき中空の微細片成形体の形状
に対応する製品キャビティを有し該製品キャビティの壁
面部が多孔質体にて形成された成形型を用意し、所望の
肉厚の中空の微細片成形体を形成するに必要な量の微細
片と沸点が常温よりも低い物質よりなる実質的に10k
g/cm2 以上の圧力の溶媒とが混合されたスラリーを
形成し、前記スラリーを前記製品キャビティ内へ導入
し、前記製品キャビティ内の前記溶媒を前記多孔質体を
経て前記成形型外へ排出させる中空の微細片成形体の製
造方法によって達成される。
【0007】
【作用】本発明の方法によれば、形成されるべき中空の
微細片成形体の形状に対応する製品キャビティを有し該
製品キャビティの壁面部が多孔質体にて形成された成形
型が使用され、所望の肉厚の中空の微細片成形体を形成
するに必要な量の微細片と沸点が常温よりも低い物質よ
りなる10kg/cm2 以上の圧力の溶媒とが混合され
たスラリーが形成され、スラリーが製品キャビティ内へ
導入され、製品キャビティ内の溶媒が多孔質体を経て成
形型外へ排出される。
【0008】従って使用される溶媒がそれを構成する物
質の臨界圧力及び臨界温度以上に維持された超臨界流
体、実質的に10kg/cm2 以上の圧力に加圧された
液体状態の溶媒、臨界圧力以下にて実質的に10kg/
cm2 以上の圧力に加圧された気体状態の溶媒の何れで
あるかを問わず、製品キャビティ内へ導入されたスラリ
ー中の高圧の溶媒は多孔質体を経て成形型外へ迅速に流
動し、微細片は溶媒によって搬送されることによりキャ
ビティの壁面に付着され積層されるので、製品キャビテ
ィの壁面に沿って所望の厚さを有する中空の微細片成形
体が能率よく形成される。
【0009】また高圧の溶媒がキャビティの壁面に形成
された微細片の層を通過する際の流通抵抗により微細片
の層の内側に於ける実質的に10kg/cm2 以上の圧
力より微細片の層の外側まで圧力が漸次低下する急峻な
圧力勾配が生じ、この圧力勾配により微細片が製品キャ
ビティを郭定する多孔質体の壁面に対し押付けられるの
で、微細片の高密度且均質な中空成形体が能率よく且低
廉に形成される。
【0010】またスラリーを構成する高圧の溶媒は、製
品キャビティ内の圧力と成形型外の圧力との間の差圧に
より製品キャビティ内より多孔質体を経て効率的に且自
動的に大気中へ流出する。従って微細片の中空成形体が
上述の如く製品キャビティ内にて形成される過程に於て
溶媒が形成途上の成形体より能率よく除去され、これに
より微細片の成形と溶媒の除去とが同時進行的に行わ
れ、成形完了後に成形体を高温度に長時間加熱する溶媒
除去工程は不要であるので、このことによっても微細片
の成形体が能率よく且低廉に形成される。
【0011】
【課題を解決するための手段の補足説明】本発明の方法
に於ける溶媒は、沸点が常温よりも低い物質よりなり実
質的に10kg/cm2 以上の圧力に加圧可能な任意の
物質であってよいが、価格、安全性、取扱いの容易性等
の点から例えばCO2 、空気、N2 等であることが好ま
しい。
【0012】また成形型へ供給される際のスラリーの圧
力が10kg/cm2 以下である場合には、成形型の製
品キャビィティ内に微細片の成形に必要な迅速なスラリ
ーの流れを形成することができず、キャビティの壁面に
形成される微細片の層を横切って急峻な圧力勾配を形成
することができず、そのため高密度の成形体を能率よく
形成することができない。従って本発明の方法に於て
は、成形型へ供給される際のスラリーの圧力は10kg
/cm2 以上に設定される。
【0013】
【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。
【0014】図1は本発明による方法の実施に使用され
るに適した成形装置の一つの実施例を示す概略構成図、
図2は図1に示された成形型を成形途中の状態にて示す
拡大縦断面図である。
【0015】図1に於て、10は高圧のCO2 を貯容す
る圧力容器を示している。圧力容器10には図には示さ
れていないボンベよりポンプを介して高圧のCO2 が選
択的に供給されるようになっており、圧力容器10内の
CO2 の温度は図には示されていないヒータにより所定
の温度に維持されるようになっている。
【0016】圧力容器10は途中に開閉弁12を有する
導管14により混合槽16と連通接続されている。混合
槽16は途中に開閉弁18を有する導管20により微細
片供給装置22と連通接続されている。微細片供給装置
22は計量された所定量の微細片を導管20を経て混合
槽16へ供給するようになっている。図は示されていな
いが混合槽16はその内部を所定の温度に維持するヒー
タと、混合槽へ供給された高圧のCO2 と微細片とを撹
拌混合してこれらよりなるスラリーを形成するプロペラ
の如き撹拌装置とを有している。
【0017】混合槽16は途中に開閉弁24を有する導
管26により成形型28と連通接続されている。図2に
詳細に示されている如く、成形型28は中空の微細片成
形体を形成するための製品キャビティ30を有し、該製
品キャビティの壁面部は例えば平均孔径0.2μm の多
孔質セラミックよりなる半割の中空型32にて形成され
ている。中空型32は例えば平均孔径が50μm である
多孔質金属よりなる支持部材34により支持されてい
る。
【0018】図示の実施例に於ては、製品キャビティ3
0は逆Y形をなし、その上端には充実金属よりなるエン
ドプレート36が配置され、二股の下端には充実金属よ
りなるエンドブロック38及び40が配置され、これら
のエンドプレート及びブロックにより製品キャビティ内
の対応する端部が閉塞されている。エンドプレート36
は製品キャビティ30内へスラリーを供給するためのス
ラリー導入口42を郭定している。
【0019】また図示の実施例に於ては、中空型32は
それぞれ符号32A及び32Bにて示されている如く、
形成されるべき中空成形体の肉厚を大きくすべき部位及
び中空型同士が互いに隣接する部位に於ては薄く設定さ
れており、逆に符号32Cにて示されている如く形成さ
れるべき中空成形体の肉厚を小さくすべき部位に於ては
厚く設定されている。
【0020】次に上述の如く構成された成形装置を用い
て行われた本発明の方法の具体的実施例について説明す
る。
【0021】まず微細片供給装置22により63gのチ
タン酸アルミニウム粉末(平均粒径2μm )を秤量し、
開閉弁18を開弁することにより微細片供給装置より混
合槽16内へチタン酸アルミニウム粉末を供給した。ま
た図には示されていないボンベより容積10リットルの
高圧容器10内へ高圧のCO2を供給し、高圧容器内の
温度及び圧力をそれぞれ50℃、450kg/cm2 に維持
することによりCO2 を超臨界状態に維持した。
【0022】次いで開閉弁18及び24を閉弁した状態
で開閉弁12を開弁することにより高圧容器10より導
管14を経て混合槽16へ超臨界状態のCO2 を供給
し、開閉弁12を閉弁した。次いで混合槽16内の温度
を50℃に維持した状態で図には示されていない撹拌装
置を作動させることによりチタン酸アルミニウム粉末と
超臨界状態のCO2 とを約2時間撹拌混合し、これによ
り超臨界状態のCO2 を溶媒とするチタン酸アルミニウ
ム粉末のスラリーを形成した。
【0023】次いで開閉弁12を開弁しその約1秒後開
閉弁24を開弁し、これにより混合槽16内のスラリー
を導管26を経て成形型28の製品キャビティ30へ供
給した。かかる状態を約10秒維持した後開閉弁12及
び24を閉弁し、成形型28をそのままの状態に放置し
た。
【0024】成形型28の表面より実質的にCO2 が流
出しなくなった時点に於て成形型を分解し、製品キャビ
ティ内にて形成されたチタン酸アルミニウム粉末よりな
る中空の成形体を取出した。
【0025】尚この場合視覚的には観察することができ
なかったが、図2に示されている如く、成形型28の製
品キャビティ30内へ供給されたスラリー44を構成す
る超臨界状態のCO2 は中空型32及び支持部材34を
経て大気中へ流出し、かかるCO2 の流れによってスラ
リー中のチタン酸のアルミニウム粉末が中空型32の壁
面に押付けられて粉末層46を形成し、粉末層はその厚
さを漸次増大すると共にその粉末層の内側と外側との間
の差圧に起因する圧力降下により超密化され、最終的に
図3に示されている如く中空型32の内側に所定の肉厚
にて中空の成形体48が形成されたものと推測される。
【0026】上述の如く形成された粉末成形体を155
0℃に4時間加熱することによって常圧焼成し、これに
より焼成された中空管を形成した。かくして形成された
中空管を図3に示された平面に沿って切断しその断面を
観察したところ、図4に示されている如く、この中空管
50の肉厚及び密度は実質的に一様であり、特に中空型
32の薄肉部32Aに対応する部分50Aの肉厚は他の
部位よりも大きく、中空型の厚肉部32Cに対応する部
分50Cの肉厚は他の部位に比して小さく、それぞれ所
望の厚さを有していることが認められた。
【0027】尚上述の実施例に於ては溶媒は超臨界流体
であるが、溶媒として温度35℃、圧力50kg/cm
2 の高圧の気体状態のCO2 、温度20℃、圧力100
kg/cm2 の高圧の液体状態のCO2 が使用された場
合にも比較例に比して遥かに能率よく成形体を形成する
ことができた。
【0028】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
例えば成形されるべき微細片は上述の実施例の如く粉末
に限定されるものではなく、ウイスカや短繊維の如き他
の形態のものであってもよい。
【0029】
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、製品キャビティ内へ導入されたスラリー中
の高圧の溶媒は多孔質体を経て成形型外へ迅速に流動
し、微細片は溶媒によって搬送されることによりキャビ
ティの壁面に付着され積層されるので、製品キャビティ
の壁面に沿って所望の厚さを有する中空の微細片成形体
が能率よく形成される。
【0030】また高圧の溶媒がキャビティの壁面に形成
された微細片の層を通過する際の流通抵抗により微細片
の層の内側に於ける実質的に10kg/cm2 以上の圧
力より微細片の層の外側まで圧力が漸次低下する急峻な
圧力勾配が生じ、この圧力勾配により微細片が製品キャ
ビティを郭定する多孔質体の壁面に対し押付けられるの
で、微細片の高密度且均質な中空成形体を能率よく且低
廉に形成することができる。
【0031】またスラリーを構成する高圧の溶媒は、製
品キャビティ内の圧力と成形型外の圧力との間の差圧に
より製品キャビティ内より多孔質体を経て効率的に且自
動的に大気中へ流出し、微細片の中空成形体が上述の如
く製品キャビティ内にて形成される過程に於て溶媒が形
成途上の成形体より能率よく除去され、これにより微細
片の成形と溶媒の除去とが同時進行的に行われるので、
成形完了後に成形体を高温度に長時間加熱する溶媒除去
工程は不要であり、このことによっても微細片の成形体
を能率よく且低廉に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による方法の実施に使用されるに適した
成形装置の一つの実施例を示す概略構成図である。
【図2】図1に示された成形型を成形途中の状態にて示
す拡大縦断面図である。
【図3】成形完了後の成形型及び成形体を示す拡大縦断
面図である。
【図4】図3に示された成形体が焼成されることにより
形成された中空管を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10…圧力容器 16…混合槽 22…微細片供給装置 28…成形型 30…製品キャビティ 32…中空型 42…スラリー導入口 44…スラリー 46…粉末層 48…中空の成形体 50…中空管

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 形成されるべき中空の微細片成形体の形状に対応する製
    品キャビティを有し該製品キャビティの壁面部が多孔質
    体にて形成された成形型を用意し、所望の肉厚の中空の
    微細片成形体を形成するに必要な量の微細片と沸点が常
    温よりも低い物質よりなる実質的に10kg/cm2
    上の圧力の溶媒とが混合されたスラリーを形成し、前記
    スラリーを前記製品キャビティ内へ導入し、前記製品キ
    ャビティ内の前記溶媒を前記多孔質体を経て前記成形型
    外へ排出させる中空の微細片成形体の製造方法。
JP18937291A 1991-07-03 1991-07-03 中空の微細片成形体の製造方法 Pending JPH058215A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1927447A2 (de) * 2006-12-01 2008-06-04 Erlus Aktiengesellschaft Monolithische Giess- und Druckgussformteile für den Kaminbau und Verfahren zur dessen Herstellung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1927447A2 (de) * 2006-12-01 2008-06-04 Erlus Aktiengesellschaft Monolithische Giess- und Druckgussformteile für den Kaminbau und Verfahren zur dessen Herstellung
EP1927447A3 (de) * 2006-12-01 2009-09-23 Erlus Aktiengesellschaft Monolithische Giess- und Druckgussformteile für den Kaminbau und Verfahren zur dessen Herstellung

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