JPH068199B2 - セラミツク粉粒体の製造方法およびその製造装置 - Google Patents
セラミツク粉粒体の製造方法およびその製造装置Info
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- JPH068199B2 JPH068199B2 JP59242909A JP24290984A JPH068199B2 JP H068199 B2 JPH068199 B2 JP H068199B2 JP 59242909 A JP59242909 A JP 59242909A JP 24290984 A JP24290984 A JP 24290984A JP H068199 B2 JPH068199 B2 JP H068199B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はセラミック部品の作製に用いるセラミック粉粒
体の製造方法およびその製造装置に関するものである。
体の製造方法およびその製造装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 通常、セラミック電子部品の製造工程は、主原料と微量
添加物原料を最適組成配分に秤量する配合工程、配合し
た原料を微粉に粉砕すると同時に主原料と添加物原料を
よく混合する粉砕混合工程がある。通常、粉砕混合工程
はポットを用い、原料と水と有機バインダーと玉石を加
え、ポットを回転させることによって行う。次に、粉砕
混合工程を終えた原料はスラリー状態になっているが、
これをスプレードライヤーを用い、乾燥すると同時に成
形に適した球状の造粒粉にする造粒工程がある。次に、
造粒粉を金型に充填し、圧力を加えて所望の形状にする
成形工程、そして成形物を焼き固めると同時に化学反応
を起させ、所望の電気性能を有する焼結物を得る焼成工
程、さらに電気性能を引出すための電極付工程等があ
る。
添加物原料を最適組成配分に秤量する配合工程、配合し
た原料を微粉に粉砕すると同時に主原料と添加物原料を
よく混合する粉砕混合工程がある。通常、粉砕混合工程
はポットを用い、原料と水と有機バインダーと玉石を加
え、ポットを回転させることによって行う。次に、粉砕
混合工程を終えた原料はスラリー状態になっているが、
これをスプレードライヤーを用い、乾燥すると同時に成
形に適した球状の造粒粉にする造粒工程がある。次に、
造粒粉を金型に充填し、圧力を加えて所望の形状にする
成形工程、そして成形物を焼き固めると同時に化学反応
を起させ、所望の電気性能を有する焼結物を得る焼成工
程、さらに電気性能を引出すための電極付工程等があ
る。
以上述べたようにセラミック電子部品の製造工程は概略
的に配合工程，粉砕混合工程，造粒工程，成形工程，焼
成工程，電極付工程からなる。これらの工程の中で、所
望の電気性能を出す最重要なのは配合工程，焼成工程で
あるが所望の形状を作り出し、構造物として強固であ
り、そのことが品質を向上させ、長期信頼性を確保する
上で重要な工程は造粒工程，成形工程である。そして、
成形性には造粒粉の性質が大きな影響を及ぼし、特に造
粒粉の含水率が適当でない場合、成形物を焼成して得ら
れた焼結物の収縮率がバラツキ、さらに成形時に成形物
の中に生じた圧力分布等により、焼結物の内部にボイド
等の内部欠陥を生じる。このことからセラミック電子部
品の品質，長期信頼性の面で大きな悪影響を及ぼすこと
になっていた。上述のように、通常造粒工程にはスプレ
ードライヤーを用いる。これはスラリー状の混合物をノ
ズルを通じて、熱風中にスプレー状にして吹き上げ、霧
状になった混合物が上昇，降下の過程で乾燥されると共
に球状に造粒される。しかしながら、元来スプレードラ
イヤーは洗剤，調味料等の造粒粉それ自体が最終製品で
あるものを製造するために用いられるものであり、造粒
粉の含水率は通常０．１％以下である。ところがセラミ
ック電子部品をつくる場合、造粒粉を金型に充填し、圧
力を加えて成形し、成形物をつくり、次に焼成工程で焼
き固めると同時に化学反応を起させ、所望の電気性能を
有する焼結物に仕上げる。この場合、成形物が適度な強
度をもち、成形体内部での圧力分布を小さくしておかな
いと、焼成工程で収縮率のバラツキや焼結体内部にボイ
ド等の内部欠陥を発生させる。このように優れた成形物
を作る上で、造粒粉の粒度分布，含水率等が重要な役割
を果たすが、特に含水率が重要である。これは造粒粉中
の水分が、成形時に加えられる圧力を成形物の中心部ま
で伝える機能を果たすと考えられるからである。このた
め含水率が少ない時、圧力が成形物の中心部まで伝わら
ず、成形物の表面部分にだけ集中し、大きな圧力分布を
生じ、これが焼成時に成形体の各部分での収縮率の違い
を生じさせ、これがボイド等の内部欠陥を生じることに
なる。逆に含水率が高いと、成形時に成形物から水がに
じみ出す等の問題があり、成形後に成形物の乾燥工程が
必要になったりして、リードタイムが長くなる等の問題
がある。このようなことから、造粒粉の最適含水率は
０．５〜１．０％となるのである。
的に配合工程，粉砕混合工程，造粒工程，成形工程，焼
成工程，電極付工程からなる。これらの工程の中で、所
望の電気性能を出す最重要なのは配合工程，焼成工程で
あるが所望の形状を作り出し、構造物として強固であ
り、そのことが品質を向上させ、長期信頼性を確保する
上で重要な工程は造粒工程，成形工程である。そして、
成形性には造粒粉の性質が大きな影響を及ぼし、特に造
粒粉の含水率が適当でない場合、成形物を焼成して得ら
れた焼結物の収縮率がバラツキ、さらに成形時に成形物
の中に生じた圧力分布等により、焼結物の内部にボイド
等の内部欠陥を生じる。このことからセラミック電子部
品の品質，長期信頼性の面で大きな悪影響を及ぼすこと
になっていた。上述のように、通常造粒工程にはスプレ
ードライヤーを用いる。これはスラリー状の混合物をノ
ズルを通じて、熱風中にスプレー状にして吹き上げ、霧
状になった混合物が上昇，降下の過程で乾燥されると共
に球状に造粒される。しかしながら、元来スプレードラ
イヤーは洗剤，調味料等の造粒粉それ自体が最終製品で
あるものを製造するために用いられるものであり、造粒
粉の含水率は通常０．１％以下である。ところがセラミ
ック電子部品をつくる場合、造粒粉を金型に充填し、圧
力を加えて成形し、成形物をつくり、次に焼成工程で焼
き固めると同時に化学反応を起させ、所望の電気性能を
有する焼結物に仕上げる。この場合、成形物が適度な強
度をもち、成形体内部での圧力分布を小さくしておかな
いと、焼成工程で収縮率のバラツキや焼結体内部にボイ
ド等の内部欠陥を発生させる。このように優れた成形物
を作る上で、造粒粉の粒度分布，含水率等が重要な役割
を果たすが、特に含水率が重要である。これは造粒粉中
の水分が、成形時に加えられる圧力を成形物の中心部ま
で伝える機能を果たすと考えられるからである。このた
め含水率が少ない時、圧力が成形物の中心部まで伝わら
ず、成形物の表面部分にだけ集中し、大きな圧力分布を
生じ、これが焼成時に成形体の各部分での収縮率の違い
を生じさせ、これがボイド等の内部欠陥を生じることに
なる。逆に含水率が高いと、成形時に成形物から水がに
じみ出す等の問題があり、成形後に成形物の乾燥工程が
必要になったりして、リードタイムが長くなる等の問題
がある。このようなことから、造粒粉の最適含水率は
０．５〜１．０％となるのである。
上述したように、スプレードライヤーを用いた造粒粉は
含水率が０．１％程度であり、これを０．５〜１．０％
に含水率を調整するためには水を添加しなければならな
い。従来はこの含水率調整のために、Ｖブレンダーを用
いて造粒粉に適量の水を加え、Ｖブレンダーを回転させ
ることによって造粒粉の含水率調整を行っていた。しか
しながら、この方式ではどうしても造状粉中の水の混り
が不均一になり、造粒粉の中に水分の多い部分（塊りに
なっている）と水分の少ない部分ができ、実使用の上で
は再度篩によって篩分けし、粒度分布を揃える必要があ
り、大量生産の場合、リードタイムが長くなり、コスト
アップの大きな要因になっていた。
含水率が０．１％程度であり、これを０．５〜１．０％
に含水率を調整するためには水を添加しなければならな
い。従来はこの含水率調整のために、Ｖブレンダーを用
いて造粒粉に適量の水を加え、Ｖブレンダーを回転させ
ることによって造粒粉の含水率調整を行っていた。しか
しながら、この方式ではどうしても造状粉中の水の混り
が不均一になり、造粒粉の中に水分の多い部分（塊りに
なっている）と水分の少ない部分ができ、実使用の上で
は再度篩によって篩分けし、粒度分布を揃える必要があ
り、大量生産の場合、リードタイムが長くなり、コスト
アップの大きな要因になっていた。
発明の目的 本発明の目的は上記欠点に鑑み、セラミック粉粒体の造
粒粉の含水率の調整を容易にするセラミック粉粒体の製
造方法およびその数造装置を提供することにある。
粒粉の含水率の調整を容易にするセラミック粉粒体の製
造方法およびその数造装置を提供することにある。
発明の構成 この目的を達成するために、本発明のセラミック粉粒体
の製造方法は、スプレードライヤーにて造粒されたセラ
ミック造粒粉に、超音波霧化装置から発生する液体微粒
子を付着させることによって含水率の調整をするもので
あり、またその製造装置として、貫通する孔を側壁に有
する上下に開いた中空容器と、液体微粒子の吹出し口を
有する超音霧化装置からなり、吹出し口を中空容器の孔
に差し込んだ構造の装置になっている。
の製造方法は、スプレードライヤーにて造粒されたセラ
ミック造粒粉に、超音波霧化装置から発生する液体微粒
子を付着させることによって含水率の調整をするもので
あり、またその製造装置として、貫通する孔を側壁に有
する上下に開いた中空容器と、液体微粒子の吹出し口を
有する超音霧化装置からなり、吹出し口を中空容器の孔
に差し込んだ構造の装置になっている。
まず、スプレードライヤーで造粒された造粒粉が中空容
器を通過し、その時に中空容器の側壁面から液体微粒子
が吹き出され、通過中の造粒粉の表面に液体微粒子が付
着する。通常、スプレードライヤーで造粒された造粒粉
は平均粒径１００〜１５０μｍであり、一方超音波霧化
装置により発生した液体微粒子の平均粒径は５〜１０μ
ｍであり、造粒粉に均等に付着し、前述のＶブレンダー
での加湿方式のように水分の高い粘土状の塊りができる
ということはない。このため篩分けの必要もなく、リー
ドタイムの長時間化の恐れもない。そして、本発明の装
置は現状のスプレードライヤーの造粒粉取出口に設置す
るだけであり、簡便に構成できるものである。
器を通過し、その時に中空容器の側壁面から液体微粒子
が吹き出され、通過中の造粒粉の表面に液体微粒子が付
着する。通常、スプレードライヤーで造粒された造粒粉
は平均粒径１００〜１５０μｍであり、一方超音波霧化
装置により発生した液体微粒子の平均粒径は５〜１０μ
ｍであり、造粒粉に均等に付着し、前述のＶブレンダー
での加湿方式のように水分の高い粘土状の塊りができる
ということはない。このため篩分けの必要もなく、リー
ドタイムの長時間化の恐れもない。そして、本発明の装
置は現状のスプレードライヤーの造粒粉取出口に設置す
るだけであり、簡便に構成できるものである。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明のセラミック粉粒体の製造装置をスプレ
ードライヤーに取付た場合の模式図を示す。１はスプレ
ードライヤー，２は造粒粉，３は貫通する孔４を側壁に
有し、上下に開いた中空容器，５は超音波霧化装置，６
は加湿部，７は加湿された造粒粉，８は造粒粉の収納容
器である。
ードライヤーに取付た場合の模式図を示す。１はスプレ
ードライヤー，２は造粒粉，３は貫通する孔４を側壁に
有し、上下に開いた中空容器，５は超音波霧化装置，６
は加湿部，７は加湿された造粒粉，８は造粒粉の収納容
器である。
第２図は造粒粉の粒度分布で、Ａは加湿しないもの、Ｂ
はＶブレンダーを用いて加湿したもの、Ｃは本発明の一
実施例で得た造粒粉の粒度分布である。
はＶブレンダーを用いて加湿したもの、Ｃは本発明の一
実施例で得た造粒粉の粒度分布である。
まず、ZnOの粉末２００KgにBi2O3，Co2O3，MnO2，Sb2O3
等からなる添加物約２０Kgを加え、純水、有機バインダ
ーを加え、ディスパーミルを用い、混合した。次に、ス
ラリー状の混合物を、スプレードライヤー１を用い、乾
燥，造粒を行った。ここで、スプレードライヤー１の熱
風温度は２５０℃〜３００℃、排風温度は１４０〜１７
０℃であった。この時の造粒粉の含水率は０．２％であ
った。この粒度分布は第２図のＡに示す。次に、この造
粒粉を第１図に示す本発明の含水率調整装置によって加
湿した。つまり、スプレードライヤー１から造粒粉２が
上下に開いた中空容器３の中に注がれる。そして、中空
容器３の壁面の貫通孔４に超音波霧化装置５の液体微粒
子を吹き出す口を差し込み、中空容器３内に霧状の液体
微粒子を注入し、造粒粉２の表面に液体微粒子を付着さ
せる加湿部６を作り出す。そして、加湿された造粒粉７
を収納容器８に入れた。処理量は造粒粉４０Kgに対し、
霧化量は５００ccであった。このようにして得られた造
粒粉の含水率は０．８％であり粒度分布は第２図のＣで
あり、加湿しなかった場合よりも若干粒度が粗くなって
いる。
等からなる添加物約２０Kgを加え、純水、有機バインダ
ーを加え、ディスパーミルを用い、混合した。次に、ス
ラリー状の混合物を、スプレードライヤー１を用い、乾
燥，造粒を行った。ここで、スプレードライヤー１の熱
風温度は２５０℃〜３００℃、排風温度は１４０〜１７
０℃であった。この時の造粒粉の含水率は０．２％であ
った。この粒度分布は第２図のＡに示す。次に、この造
粒粉を第１図に示す本発明の含水率調整装置によって加
湿した。つまり、スプレードライヤー１から造粒粉２が
上下に開いた中空容器３の中に注がれる。そして、中空
容器３の壁面の貫通孔４に超音波霧化装置５の液体微粒
子を吹き出す口を差し込み、中空容器３内に霧状の液体
微粒子を注入し、造粒粉２の表面に液体微粒子を付着さ
せる加湿部６を作り出す。そして、加湿された造粒粉７
を収納容器８に入れた。処理量は造粒粉４０Kgに対し、
霧化量は５００ccであった。このようにして得られた造
粒粉の含水率は０．８％であり粒度分布は第２図のＣで
あり、加湿しなかった場合よりも若干粒度が粗くなって
いる。
さらに、上記と同様の方法で造粒を行い、加湿方法とし
てＶブレンダーを用い、まず５０Kgの造粒粉に対して５
００ccの水を加え、３時間混合した。そして、大きい塊
りを取り去るため、32#のフルイを通した。その結果、
得られた造粒粉の含水率は０．８％であり、粒度分布は
第２図のＢに示すようになり、粒径は大きい方に移動し
ている。
てＶブレンダーを用い、まず５０Kgの造粒粉に対して５
００ccの水を加え、３時間混合した。そして、大きい塊
りを取り去るため、32#のフルイを通した。その結果、
得られた造粒粉の含水率は０．８％であり、粒度分布は
第２図のＢに示すようになり、粒径は大きい方に移動し
ている。
これらの造粒粉を油圧成形機を用い、４００Kg／cm2の
圧力で直径４０mm，長さ４０mmに成形し、これを１２０
０℃，５時間焼成した。こうして得られた焼結体の形状
は直径３２mm，長さ３２mmである。
圧力で直径４０mm，長さ４０mmに成形し、これを１２０
０℃，５時間焼成した。こうして得られた焼結体の形状
は直径３２mm，長さ３２mmである。
次に、Ｘ線透視装置によって焼結体（試料数各５０ケ）
のボイド等内部欠陥の発生率を調べた。このＸ線透視装
置は直径１mmの検出能力がある。その結果は下表に示す
ように、本発明の方法によって加湿したものは全数内部
欠陥を生じていない。それに対して、従来通り加湿しな
かったものにおいては内部欠陥を生じたものが５０ケ中
１３ケ、Ｖブレンダーで加湿したものにおいては同じく
５０ケ中６ケとなり、本発明の製造方法および製造装置
を用いて得られた焼結体は内部欠陥の少ない優れたもの
であることがわかる。
のボイド等内部欠陥の発生率を調べた。このＸ線透視装
置は直径１mmの検出能力がある。その結果は下表に示す
ように、本発明の方法によって加湿したものは全数内部
欠陥を生じていない。それに対して、従来通り加湿しな
かったものにおいては内部欠陥を生じたものが５０ケ中
１３ケ、Ｖブレンダーで加湿したものにおいては同じく
５０ケ中６ケとなり、本発明の製造方法および製造装置
を用いて得られた焼結体は内部欠陥の少ない優れたもの
であることがわかる。
発明の効果 以上、詳細に述べたように本発明はスプレードライヤー
にて造粒されたセラミックの造粒粉に、超音波霧化装置
による液体微粒子を付着させることにより、含水率を簡
単に均等に上げることができ、この結果として内部欠陥
のない焼結体を提供することができ、今後のセラミック
電子部品の製造に当り、その価値は大なるものである。
にて造粒されたセラミックの造粒粉に、超音波霧化装置
による液体微粒子を付着させることにより、含水率を簡
単に均等に上げることができ、この結果として内部欠陥
のない焼結体を提供することができ、今後のセラミック
電子部品の製造に当り、その価値は大なるものである。
尚、実施例としてZnOを用いたが、本発明が原料の種類
に影響されないことは言うまでもない。
に影響されないことは言うまでもない。
第１図は本発明のセラミック粉粒体の製造装置をスプレ
ードライヤーに取付けた場合の模式図、第２図は造粒粉
の粒度分布を示す図である。 １……スプレードライヤー、２……造粒粉、３……貫通
する孔を有し上下に開いた中空容器、４……中空容器の
側壁を貫通する孔、５……超音波霧化装置、６……加湿
部、７……加湿された造粒粉、８……造粒粉の収納容
器。
ードライヤーに取付けた場合の模式図、第２図は造粒粉
の粒度分布を示す図である。 １……スプレードライヤー、２……造粒粉、３……貫通
する孔を有し上下に開いた中空容器、４……中空容器の
側壁を貫通する孔、５……超音波霧化装置、６……加湿
部、７……加湿された造粒粉、８……造粒粉の収納容
器。
Claims (2)
- 【請求項１】スプレードライヤーにて造粒されたセラミ
ック造粒粉に、超音波霧化装置から発生した液体微粒子
を付着させることを特徴とするセラミック粉粒体の製造
方法。 - 【請求項２】貫通する孔を側壁に有し、スプレードライ
ヤーにて造粒されたセラミック造粒粉を通過させる上下
に開いた中空容器と、液体微粒子の吹出し口を有する超
音波霧化装置からなり、前記吹出し口を前記中空容器の
孔に差し込んだことを特徴とするセラミック粉粒体の製
造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59242909A JPH068199B2 (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | セラミツク粉粒体の製造方法およびその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59242909A JPH068199B2 (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | セラミツク粉粒体の製造方法およびその製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122151A JPS61122151A (ja) | 1986-06-10 |
| JPH068199B2 true JPH068199B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=17096014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59242909A Expired - Fee Related JPH068199B2 (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | セラミツク粉粒体の製造方法およびその製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068199B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007022870A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Nippon Shokubai Co Ltd | セラミックグリーン成形体製造用混合物 |
| JP5359838B2 (ja) * | 2009-12-10 | 2013-12-04 | 株式会社村田製作所 | セラミック顆粒粉末の調湿方法 |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP59242909A patent/JPH068199B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61122151A (ja) | 1986-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |