ファインセラミックスの遠心蝋型成形法の開発

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スリップを金型に装填して10〜20kGの遠心力を作用させて成形する遠心成形法では,均一かつ高充填度の成形体が短時間で得られるがサブミクロンオーダーのセラミックス粉末を含むスリップを使用するので,10kG以上の高い遠心力を作用させた場合,金型の割面からスリップが漏出し易い,このため,特に複雑な形状では割型の使用に難点があり,成形体の形状にかなりの制約がある,本研究は,金型でバックアップした蝋(ワックス)型を用いた遠心成形法の開発を目的とする.蝋の材質は,蝋型の強度や精度などを測定して選定した,次に蝋型を用いて遠心成形し,約φ12×18mmHの成形体を作製,成形体の水分量,粒子充填率,Ig.loss(800℃強熱減量),乾燥・焼成時の寸法変化率などを測定して,蝋型の遠心成形法への適用性を検討した.明らかになったことは以下の通りである.1.高強度及び高靱性(共に日本石油精製製)の蝋を重量比1:1で混合することにより,18kGの遠心力で変形しない蝋型が得られ,模型に対する焼成体の寸法変化率の標準偏差が0.60%と再現性が高い.2.成形体は水分量(14.4%),粒子充填率(61.5%),Ig.loss(0.54%)ともに金型の場合と同等であり,蝋の成形体への影響はない.3.1250℃-2hrの低温焼成で,金型を用いた場合と同等の相対密度99.4%の高密度かつ均質な焼成体を得ることができる.4.蝋型を加熱溶解(融点60℃)して成形体を損傷せず容易に脱型でき,金型で必要な割面が不要で形状の自由度が大きく,かつ割面からの泥漿漏出を防止できる.その結果,歩留まり80%以上が確保できた.