JPS60195062A - セラミツクス成形体の脱脂方法 - Google Patents
セラミツクス成形体の脱脂方法Info
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- JPS60195062A JPS60195062A JP59052030A JP5203084A JPS60195062A JP S60195062 A JPS60195062 A JP S60195062A JP 59052030 A JP59052030 A JP 59052030A JP 5203084 A JP5203084 A JP 5203084A JP S60195062 A JPS60195062 A JP S60195062A
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- Japan
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- molded body
- degreasing
- ceramic
- wax
- ceramic molded
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/638—Removal thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/22—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for cleaning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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- C04B35/632—Organic additives
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- Ceramic Engineering (AREA)
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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】
本発明は、セラミックス成形体の脱脂方法に関するもの
である。さらに詳しくは、多孔質セラミックス上に射出
成形体を載せて脱脂を行う方法に関するものである。
である。さらに詳しくは、多孔質セラミックス上に射出
成形体を載せて脱脂を行う方法に関するものである。
窒化珪素、炭化珪素、サイアロン等のシリコンセラミッ
クス、あるいはアルミナセラミックス、ジルコニアセラ
ミックス等は、金属よりも高温で安定で、酸化腐食やク
リープ変形を受けにくいのでエンジン部品として利用す
る研究が活発に行われている。
クス、あるいはアルミナセラミックス、ジルコニアセラ
ミックス等は、金属よりも高温で安定で、酸化腐食やク
リープ変形を受けにくいのでエンジン部品として利用す
る研究が活発に行われている。
これらエンジン部品のうち、複雑な形状を有するクーヒ
ンローター等を成形するには、射出成形が好適で広く利
用されている。この射出成形を利用した場合の最大のi
HE点は、脱脂工程であり、特に肉厚な成形体を脱脂ク
ラックなく作るために種々の方法が提案されている。
ンローター等を成形するには、射出成形が好適で広く利
用されている。この射出成形を利用した場合の最大のi
HE点は、脱脂工程であり、特に肉厚な成形体を脱脂ク
ラックなく作るために種々の方法が提案されている。
最も一般的な方法は、射出成形後の成形体をアルミナセ
ラミックス等の敷板に載せ、電気炉中でゆっくり昇温し
、除々にバインダーを飛散させるものであるが、バイン
ダーにワックス系バインダーを用いた場合には、!11
々仮に接する成形体底面よりクランクか発生し、脱脂不
良となることが多かった。
ラミックス等の敷板に載せ、電気炉中でゆっくり昇温し
、除々にバインダーを飛散させるものであるが、バイン
ダーにワックス系バインダーを用いた場合には、!11
々仮に接する成形体底面よりクランクか発生し、脱脂不
良となることが多かった。
本発明の目的は、セラミックス原料とワックス系バイン
ダーからなる射出成形体の脱脂において、従来のものに
見られた前記のような脱脂クラックを生じさせないこと
にある。
ダーからなる射出成形体の脱脂において、従来のものに
見られた前記のような脱脂クラックを生じさせないこと
にある。
本発明は、セラミックス原料とワックス系バインダーか
らなる射出成形体を加熱することよりなるセラミックス
成形体の脱脂方法において、射出成形体を多孔質セラミ
ックスに載せて加熱するセラミックス成形体の脱脂方法
である。
らなる射出成形体を加熱することよりなるセラミックス
成形体の脱脂方法において、射出成形体を多孔質セラミ
ックスに載せて加熱するセラミックス成形体の脱脂方法
である。
さらには、多孔質セラミックスには、ハニカム状セラミ
ックスを用い、ハニカム貫通孔が開口する側を成形体の
底面の形状に合わせて加工した後、成形体の底面と接触
させ、熱風循環式の電気炉内で、ワックスの融点に刻し
、−10°C〜+50°Cの範囲で脱ろう現象が生じな
くなるまで保持して脱脂することを好ましい例とするセ
ラミックス成形体の脱脂方法である。
ックスを用い、ハニカム貫通孔が開口する側を成形体の
底面の形状に合わせて加工した後、成形体の底面と接触
させ、熱風循環式の電気炉内で、ワックスの融点に刻し
、−10°C〜+50°Cの範囲で脱ろう現象が生じな
くなるまで保持して脱脂することを好ましい例とするセ
ラミックス成形体の脱脂方法である。
本発明のセラミックス成形体の脱脂方法のさらに詳しい
構成を以下に詳細に説明する。
構成を以下に詳細に説明する。
窒化珪素、炭化珪素、サイアロン、アルミナ、ジルコニ
ア等のセラミック粉末にY2O3,MgO,Cab。
ア等のセラミック粉末にY2O3,MgO,Cab。
ZrO,、CeO,、SrO,Bed、 B+ C等の
焼結助剤を加えて充分に混合して均質な混合物を調製す
る。次いでこの混合物にワックス、可塑剤等のバインダ
ーを加熱混練し、射出成形用のセラミック原料を調製す
る。そして、該セラミック原料を用いて射出成形するこ
とによりセラミックス成形体を得る。
焼結助剤を加えて充分に混合して均質な混合物を調製す
る。次いでこの混合物にワックス、可塑剤等のバインダ
ーを加熱混練し、射出成形用のセラミック原料を調製す
る。そして、該セラミック原料を用いて射出成形するこ
とによりセラミックス成形体を得る。
次いで射出成形によって得られた成形体を、成形体の底
面の形状にあわ一已て偏荷重がかからないように加工し
た多孔質セラミックス−Lに載せ、成形体中に含まれる
ワックスおよび、可塑剤等のバインダーを熱風循環式の
電気炉中で加熱除去することにより脱脂を行う。この時
の加熱条件は、ワックス、可塑剤等の種類、含有量によ
って異なるが、室温からゆっ(り昇温し、ワックスの脱
ろうが盛んになる温度、すなわちワックスの融点に対し
、−10°C〜+50℃の範囲で数時間保持した後、5
00°Cの温度まで100°c / h以下、好ましく
は300°Cの温度まて10°C/ k1以下の昇温速
度で行う。
面の形状にあわ一已て偏荷重がかからないように加工し
た多孔質セラミックス−Lに載せ、成形体中に含まれる
ワックスおよび、可塑剤等のバインダーを熱風循環式の
電気炉中で加熱除去することにより脱脂を行う。この時
の加熱条件は、ワックス、可塑剤等の種類、含有量によ
って異なるが、室温からゆっ(り昇温し、ワックスの脱
ろうが盛んになる温度、すなわちワックスの融点に対し
、−10°C〜+50℃の範囲で数時間保持した後、5
00°Cの温度まで100°c / h以下、好ましく
は300°Cの温度まて10°C/ k1以下の昇温速
度で行う。
本発明に用いる脱脂方法は、バインダーの主成分が、パ
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の
脱ろうを生ずるバインダーからなっている時に有効であ
る。
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の
脱ろうを生ずるバインダーからなっている時に有効であ
る。
通常、ワックスは固相から液相への体積膨張が極めて大
きく、融点以下10°C以内で最大の体積変化がある。
きく、融点以下10°C以内で最大の体積変化がある。
そして、ワックス系バインダーを用いた成形体を加熱す
ると、融点前後にワックスが液化し、成形体表面にしみ
出す脱ろう現象を生ずる。しめ出したワックスは、成形
体表面を伝って流れ落ち、成形体底面に敷いた敷板上に
たまる。
ると、融点前後にワックスが液化し、成形体表面にしみ
出す脱ろう現象を生ずる。しめ出したワックスは、成形
体表面を伝って流れ落ち、成形体底面に敷いた敷板上に
たまる。
本発明では、多孔質セラミックスを敷板に用いているか
ら、液化したワックスを速やかに吸収することができ、
その後のワックスの分解、揮散もスムーズに進行するよ
うになる。
ら、液化したワックスを速やかに吸収することができ、
その後のワックスの分解、揮散もスムーズに進行するよ
うになる。
しかし後述するように、アルミナセラミックス等の敷板
を用いると、底面にたまったワックスが敷板に吸収され
ず、ワックスの分解、揮散時には底部にたまったワック
ス部分から急激な分解がおこり、ついには成形体の底面
からクラックを発生することになる。
を用いると、底面にたまったワックスが敷板に吸収され
ず、ワックスの分解、揮散時には底部にたまったワック
ス部分から急激な分解がおこり、ついには成形体の底面
からクラックを発生することになる。
本発明に用いる多孔質セラミックスは、脱ろうしたワッ
クスを効率よく吸収することができる特質を備えていれ
ば何でもよいが、ハニカム状セラミックスが最適である
。
クスを効率よく吸収することができる特質を備えていれ
ば何でもよいが、ハニカム状セラミックスが最適である
。
成形体の脱脂に熱風循環式の電気炉を用いた場合ニハ、
特にハニカム状セラミックスを用いると効果的である。
特にハニカム状セラミックスを用いると効果的である。
そして、ハニカム貫通孔が開口する側を成形体の底面と
接触させることにより、ハニカム貫通孔を通し成形体の
底面に熱風が循環し、成形体の脱脂が均一に行われる。
接触させることにより、ハニカム貫通孔を通し成形体の
底面に熱風が循環し、成形体の脱脂が均一に行われる。
また−、ノしカム状セラミックスの表面は成形体の底面
の形状にあわせて偏荷重がかからないように加工するこ
とが重要である。この時、前述のワックスの体積膨張を
加味した形状とすることも必要である。
の形状にあわせて偏荷重がかからないように加工するこ
とが重要である。この時、前述のワックスの体積膨張を
加味した形状とすることも必要である。
成形体の脱脂に用いる電気炉は、熱風循環式の電気炉が
好ましい。成形体の脱脂は、ワ・ックス系バインダーの
脱ろう後、バインダーの分解、揮散がおこり終了する。
好ましい。成形体の脱脂は、ワ・ックス系バインダーの
脱ろう後、バインダーの分解、揮散がおこり終了する。
この時、成形体の表面に熱風があたり、炉内を循環対流
すると極めて効率的に脱脂が進行し、かつ脱脂クラック
の発生も少ない。
すると極めて効率的に脱脂が進行し、かつ脱脂クラック
の発生も少ない。
またワックスの融点に対し、−10°C〜+50℃範囲
の温度で脱ろう現象が生じなくなるまで脱脂することが
重要で、この温度範囲以外では脱ろう現象が少なく、本
発明の脱脂方法を用いても効果が少ない。
の温度で脱ろう現象が生じなくなるまで脱脂することが
重要で、この温度範囲以外では脱ろう現象が少なく、本
発明の脱脂方法を用いても効果が少ない。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこの実施例に限定されるものではない。
本発明はこの実施例に限定されるものではない。
実施例 1
平均粒径0.5μmの主としてβ相からなるSiC粉末
100重量部(以下同じ)に対し、焼結助剤として84
G 3部、02部を添加した常圧焼結用SiC混合物を
得た。この混合物の一部にパラフィンワックス15重量
%(以下同じ)、ステアリン酸2%を加えて加熱混練し
、射出成形用セラミックス原料を開裂した。得られたセ
ラミックス原料を用い、射出成形にて、幅25×長さ1
00×高さ25mmの角状成形体1を4個得た。次いで
、本発明のハニカム状セラミックスで作成した敷板2と
従来のアルミナセラミックスで作成した敷板とを各々2
個準備し、各々の敷板に前記成形体1を載せた。その後
、熱風循環式の電気炉中で、40°Cから75℃までを
10℃/hで加熱した後、75°Cで5時間保持した。
100重量部(以下同じ)に対し、焼結助剤として84
G 3部、02部を添加した常圧焼結用SiC混合物を
得た。この混合物の一部にパラフィンワックス15重量
%(以下同じ)、ステアリン酸2%を加えて加熱混練し
、射出成形用セラミックス原料を開裂した。得られたセ
ラミックス原料を用い、射出成形にて、幅25×長さ1
00×高さ25mmの角状成形体1を4個得た。次いで
、本発明のハニカム状セラミックスで作成した敷板2と
従来のアルミナセラミックスで作成した敷板とを各々2
個準備し、各々の敷板に前記成形体1を載せた。その後
、熱風循環式の電気炉中で、40°Cから75℃までを
10℃/hで加熱した後、75°Cで5時間保持した。
保持時間3時間後に電気炉の覗き窓から内部を観察した
ところ、成形体1の表面にはワックスがしみ出し、脱ろ
うが盛んに行われていることを認めた。そして、保持時
間5時間後に本発明のハニカム状敷板を用いたA、従来
のアルミナ敷板を用いたB、各々1個の成形体を敷板と
共に取り出して観察したところ、第1表に示すように本
発明のハニカム状敷板には、成形体の底面の約2倍のし
み跡があり、脱ろうしたワックスを充分に吸収した形跡
が認められた。また、次式からめた成形体の脱脂率も1
0%を示していた。
ところ、成形体1の表面にはワックスがしみ出し、脱ろ
うが盛んに行われていることを認めた。そして、保持時
間5時間後に本発明のハニカム状敷板を用いたA、従来
のアルミナ敷板を用いたB、各々1個の成形体を敷板と
共に取り出して観察したところ、第1表に示すように本
発明のハニカム状敷板には、成形体の底面の約2倍のし
み跡があり、脱ろうしたワックスを充分に吸収した形跡
が認められた。また、次式からめた成形体の脱脂率も1
0%を示していた。
A に
こで
A:脱脂前の成形体重量
B:脱脂後の成形体重量
C:バインダーの割合(%)
第1表
これに対し、従来のアルミナ敷板には成形体の底面程度
のしみ跡しかなく、脱ろうしたワ・7クスを吸収した形
跡はわずかであった。また、脱脂率は1.5%であった
。
のしみ跡しかなく、脱ろうしたワ・7クスを吸収した形
跡はわずかであった。また、脱脂率は1.5%であった
。
その後、500°Cまで10℃/hで加熱し5時間保持
して脱脂した。脱脂後のA、Bの成形体を観察したとこ
ろ、第1表に示すように本発明のハニカム状敷板を用い
たAの成形体には、クラックが全く認められず、従来の
アルミナ敷板を用いたBの成形体には、底面にクランク
が認められた。
して脱脂した。脱脂後のA、Bの成形体を観察したとこ
ろ、第1表に示すように本発明のハニカム状敷板を用い
たAの成形体には、クラックが全く認められず、従来の
アルミナ敷板を用いたBの成形体には、底面にクランク
が認められた。
実施例 2
平均粒径1μmのSi、Nや粉末100部に対し、焼結
助剤としてSrO2部、Mg03部、CeO23部を添
加した常圧焼結用Si3N4混合物を調製した。この混
合物の一部にEV酎耐(脂5%、ポリエチレンワックス
15%を加えて力[けハ混練し、射出成形用セラミック
原料を調製した。そして、焼成後の翼部の最大直径が5
0mmのラジアル型タービンローターを得るように調整
された金型を用いて、前記セラミック原料を射出成形し
、翼部3を作製した。
助剤としてSrO2部、Mg03部、CeO23部を添
加した常圧焼結用Si3N4混合物を調製した。この混
合物の一部にEV酎耐(脂5%、ポリエチレンワックス
15%を加えて力[けハ混練し、射出成形用セラミック
原料を調製した。そして、焼成後の翼部の最大直径が5
0mmのラジアル型タービンローターを得るように調整
された金型を用いて、前記セラミック原料を射出成形し
、翼部3を作製した。
次いで、翼部3の底面の形状に合わせ、ハニカム貫通孔
4が開口する側を加工したハニカム状セラミックス2の
上に載せ、熱風循環式の電気炉中で、40°Cから10
0℃までを5°C/hで加熱した後、100 ’cで8
時間保持した。
4が開口する側を加工したハニカム状セラミックス2の
上に載せ、熱風循環式の電気炉中で、40°Cから10
0℃までを5°C/hで加熱した後、100 ’cで8
時間保持した。
その後、400 ’cまで10℃/hで加熱し5時間保
持して脱脂した。脱脂後のSi部3を観察したところ、
脱脂クランクは全く認められなかった。
持して脱脂した。脱脂後のSi部3を観察したところ、
脱脂クランクは全く認められなかった。
以上、述べたように本発明のセラミックス成形体の脱脂
方法は、セラミックス原料とワックス系バインダーから
なる射出成形体を多孔質セラミ・ノクスに載せて加熱す
ることにより、脱脂品にクランクを生ずることをなくし
たものであり、従来のセラミックス成形体の脱脂方法に
比べて、産業上有用である。
方法は、セラミックス原料とワックス系バインダーから
なる射出成形体を多孔質セラミ・ノクスに載せて加熱す
ることにより、脱脂品にクランクを生ずることをなくし
たものであり、従来のセラミックス成形体の脱脂方法に
比べて、産業上有用である。
第1図は、本発明に用いる多孔質セラミックスを敷いた
角状成形体の脱脂状態を示す斜視図、第2図は、本発明
に用いる多孔質セラミックスをセラミックタービンロー
ターの脱脂に適用した例の断面図である。 1・・角状成形体 2・・ハニカム状セラミックス敷板 3・・タービンローターの翼部 4・・ハニカム貫通孔
角状成形体の脱脂状態を示す斜視図、第2図は、本発明
に用いる多孔質セラミックスをセラミックタービンロー
ターの脱脂に適用した例の断面図である。 1・・角状成形体 2・・ハニカム状セラミックス敷板 3・・タービンローターの翼部 4・・ハニカム貫通孔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11セラミックス原料とワックス系バインダーからな
る射出成形体を加熱することよりなるセラミックス成形
体の脱脂方法において、該成形体を多孔質セラミックス
に載せて加熱することを特徴とするセラミックス成形体
の脱脂方法。 (2)バインダーの主成分がパラフィンワックス、マイ
クロクリスタリンワックス等の脱ろうを生ずるバインダ
ーからなる特許請求の範囲第1項記載のセラミックス成
形体の脱脂方法。 (3) 多孔質セラミックスがハニカム状セラミックス
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
の脱脂方法。 (4)ハニカム貫通孔が開口する側を成形体の底面と接
触させることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
セラミックス成形体の脱脂方法。 (5)ハニカム状セラミックスの表面が成形体の底面の
形状にあわせて加工されている特許請求の範囲第3項記
載のセラミックス成形体の脱脂方法。 (6) セラミックス成形体がターボチャージャーロー
ターである特許請求の範囲第1項記載のセラミックス成
形体の脱脂方法。 (7)加熱を熱風循環式の電気炉で行い、ワックスの融
点に対し、−10℃〜+50℃の範囲で脱ろう現象が生
じな(なるまで保持して脱脂することを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載のセラミックス成形体の脱脂方法
。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59052030A JPS60195062A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | セラミツクス成形体の脱脂方法 |
US06/707,680 US4713206A (en) | 1984-03-16 | 1985-03-04 | Process for dewaxing ceramic molded bodies |
DE19853507804 DE3507804A1 (de) | 1984-03-16 | 1985-03-05 | Verfahren zum entparaffinieren von keramischen formkoerpern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59052030A JPS60195062A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | セラミツクス成形体の脱脂方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60195062A true JPS60195062A (ja) | 1985-10-03 |
Family
ID=12903410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59052030A Pending JPS60195062A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | セラミツクス成形体の脱脂方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4713206A (ja) |
JP (1) | JPS60195062A (ja) |
DE (1) | DE3507804A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62283875A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-12-09 | 株式会社 ウイテツクジヤパン | 粒子状材料の焼結体の製造方法 |
JPH03174373A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-29 | Tokai Carbon Co Ltd | ウイスカープリフォームの製造方法 |
JPH03215368A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-20 | Seiko Instr Inc | 射出成形体の脱脂方法 |
US7195564B2 (en) | 2003-08-21 | 2007-03-27 | Taek-Sun Han | Golf ball for putting practice |
JP2015174813A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-10-05 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | セラミック射出成形用材料とセラミック製品の製造方法 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01252102A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電気駆動車両のモータコントロール装置 |
US5028367A (en) * | 1988-08-15 | 1991-07-02 | Rensselaer Polytechnic Institute | Two-stage fast debinding of injection molding powder compacts |
JPH02137773A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-28 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス成形体の脱脂方法 |
US5248463A (en) * | 1989-09-29 | 1993-09-28 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Preparation of zirconia sintered body |
EP0450235A1 (en) * | 1990-04-04 | 1991-10-09 | Gte Products Corporation | Composition suitable for injection moulding of ceramic powders |
US5021208A (en) * | 1990-05-14 | 1991-06-04 | Gte Products Corporation | Method for removal of paraffin wax based binders from green articles |
EP0573207A1 (en) * | 1992-06-02 | 1993-12-08 | Certech Incorporated | Injection molded article and method of making same |
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