(57)【要約】【課題】径が均一で独立した気孔を有するセラミックス多孔体を製造する。【解決手段】セラミックス粉末と水とを混練したスラリーに、泡を投入する。この泡は、発泡剤をメッシュに通して発泡させて形成した、径が均一な泡である。泡を投入したスラリーを、混練し、鋳込み、成形する。成形した成形品を型から取り出し焼結（焼成）することによりセラミックス多孔体が製造できる。このセラミックス多孔体は、泡の跡である気孔を有しており、各気孔は円形であり、それぞれ独立しているため、断熱性が良い。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス粉末に水を混練してなるスラリーに、発泡剤により形成された泡径が規定された泡を投入し、前記泡が投入されたスラリーを更に混練してから型に鋳込み、水分が型に吸収された成形品を焼結してセラミックス多孔体を形成することを特徴とするセラミックス多孔体の製造方法。
【請求項２】
セラミックス粉末に水を混練してなるスラリーに、発泡剤をメッシュに通すことにより形成されたメッシュ径と同等な泡径となっている泡を投入し、前記泡が投入されたスラリーを更に混練してから型に鋳込み、水分が型に吸収された成形品を焼結してセラミックス多孔体を形成することを特徴とするセラミックス多孔体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記セラミックス粉末に対する前記泡の重量が、４／１００〜８／１００であることを特徴とするセラミックス多孔体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックス多孔体の製造方法に関し、内部に気孔を有しており、しかも気孔径がほぼ均一で、しかも、各気孔が独立しているセラミックス多孔体を容易に製造することができるように工夫したものである。本発明方法で製造したセラミックス多孔体は特に断熱材として利用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
セラミックス製品は、高強度・高靱性で耐熱性を有しており、各種の分野で利用されている。かかるセラミックス製品の製造方法の一つとして、鋳込み法がある。
【０００３】
この鋳込み法では、まず、セラミックス粉末と水とを混練したスラリーを、石膏製の型に鋳込む。そうすると、スラリー中の水分が型に吸い込まれて硬化していき成形品ができる。この成形品を型から脱型して焼成することによりセラミックス製品が製造される。
【０００４】
ただし、この鋳込み法では、型に鋳込まれたスラリーのうち、型に近い部分では水分の吸収が速いが、型から離れた部分では水分の吸収が遅いため、スラリー中に濃度の差が生じてしまい、この濃度差に起因して硬化・成形時に割れが発生してしまうことがある。特に、厚物のセラミックス製品を製造する場合に、スラリー濃度差に起因する割れが発生しやすい。このため、最近では、セラミックス製品の製造方法として、鋳込み法はあまり行われていないのが現状である。
【０００５】
一方、内部に気孔を備えているセラミックス多孔体も製造されている。セラミックス多孔体は、内部に気孔を備えているため、製造時に割れが発生しにくいという長所がある。
【０００６】
ここで、セラミックス多孔体の従来の製造方法の一例を、製造工程図である図４を参照して説明する。図４に示すように、この製造方法では、まず、セラミックス粉末に水を混合し、更に、液体の起泡剤を混合する（ステップ１）。
【０００７】
次に、スラリー（セラミックス粉末＋水＋起泡剤）を混練機にて混練すると（ステップ２）、スラリー中に外部の空気が取り込まれて、スラリー中に泡が発生する。即ち内部発泡する（ステップ３）。
【０００８】
内部発泡したスラリーを石膏製の型に鋳込み（ステップ４）、成形品を形成する（ステップ５）。そして、成形品を焼成して気孔を内部に有するセラミックス多孔体を製造する（ステップ６）。結局、泡の跡が気孔となるのである。
【０００９】
また、セラミックス多孔体の従来の製造方法の他の例としては、セラミックス粒子を焼結させて、内部に気孔を有するセラミックス多孔体を製造する方法もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示す製造方法では、スラリー中に起泡剤を混入し攪拌によって外部空気を取り込んで発泡させるため、内部発泡する気泡の気泡径が均一ではなく、形成される気孔径が均一ではないという問題がある。
セラミックス多孔体を断熱材として使用する場合には、均一な断熱性能が要求されるが、気孔径が均一でない場合には断熱性能も均一とならず、断熱材としての性能が劣っていた。
【００１１】
また、セラミックス粒子を焼結させる方法では、気孔の形態はセラミックス粒子相互間の隙間で規定されるため、気孔の形態や寸法が均一ではなく、また、開気孔であるため断熱効果はほとんどない。
【００１２】
本発明は、上記従来技術に鑑み、気孔径がほぼ均一で各気孔が独立しているため断熱性能が良好なセラミックス多孔体を製造することができる、セラミックス多孔体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の構成は、セラミックス粉末に水を混練してなるスラリーに、発泡剤により形成された泡径が規定された泡を投入し、前記泡が投入されたスラリーを更に混練してから型に鋳込み、水分が型に吸収された成形品を焼結してセラミックス多孔体を形成することを特徴とする。
【００１４】
また本発明の構成は、セラミックス粉末に水を混練してなるスラリーに、発泡剤をメッシュに通すことにより形成されたメッシュ径と同等な泡径となっている泡を投入し、前記泡が投入されたスラリーを更に混練してから型に鋳込み、水分が型に吸収された成形品を焼結してセラミックス多孔体を形成することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の構成は、前記セラミックス粉末に対する前記泡の重量が、４／１００〜８／１００であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る、セラミックス多孔体の製造方法は、図１に示す製造工程に沿って製造される。
【００１８】
まず、セラミックス粉末と水とを混練してスラリーを形成する（ステップ１１）。
【００１９】
一方、発泡剤を発泡させて泡を形成する（ステップ１２）。発泡剤の発泡は、例えば、発泡剤と空気をメッシュに通すことにより行われる。このように、メッシュを通すことにより泡を形成すると、泡の径は、メッシュの径と略等しくなり、泡の径が均一となり、しかも、円形（球形）の泡が形成される。
【００２０】
なお、発泡剤は、一般的には、コンクリート（セメント）中に気泡を形成するために使用されるものであり、発泡剤により形成した泡をコンクリートに投入して混練・硬化させて発泡コンクリートが製造される。また、発泡剤をメッシュに通すことにより、泡を形成することは、発泡コンクリートの製造の際にも行われている。
【００２１】
次に、泡が投入されたスラリー（セラミックス粉末＋水＋泡）を、混練機にて混練する（ステップ１４）。そして、泡が混練されたスラリーを石膏製の型に鋳込み（ステップ１５）、成形品を形成する（ステップ１６）。そして、成形品を焼成（焼結）して気孔を内部に有するセラミックス多孔体を製造する（ステップ１７）。結局、泡の跡が気孔となるのである。
【００２２】
この場合、泡の径は略均一で円形であるため、セラミックス多孔体に形成される気孔は、その径が均一で円形であり、しかも、気孔が独立している。このため、本方法により製造したセラミックス多孔体は、熱伝導率が低く断熱材として好適である。
また、鋳込み法で製造することができるので、製造方法が簡略化することができる。更に、泡の投入量を変えることにより、気孔率の制御が容易にできる。
【００２３】
図２は本発明方法により製造したセラミックス多孔体１を示しており、内部に独立した円形の気孔２を多数有している。
【００２４】
ここで、試作品および市販の断熱材である比較品を比較した結果を、図３に示す。この中で、試作品１は中実体であり、泡を投入しないスラリーを石膏型（５０×５０×５０）に鋳込んだものであり、時間がたつにつれて、成形時に割れが入った。
【００２５】
試作品２〜４は本発明方法により製造したセラミックス多孔体であり、試作品２は高密度品、試作品３，４は中密度品である。この試作品２〜４は正常な製品となり、気孔は独立した閉気孔となっている。しかも、混練機で練ったスラリーに泡を投入しているため、泡の投入量を調整することにより密度の制御が可能である。
この試作品２〜４の結果から、良好な製品となるのは、セラミックス粉体に対する泡の重量比（泡／セラミックス粉体）が、４／１００〜８／１００であることが判明した。
【００２６】
試作品５，６は低密度品であり、泡投入量が多すぎ、成形ができなかった。
【００２７】
比較材１，２では、気孔は円柱状の開気孔となっており、熱伝導率が高い（断熱性が低い）。
【００２８】
【発明の効果】
以上実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明では、セラミックス粉末に水を混練してなるスラリーに、発泡剤により形成された泡径が規定された泡を投入し、前記泡が投入されたスラリーを更に混練してから型に鋳込み、水分が型に吸収された成形品を焼結してセラミックス多孔体を形成するようにした。このため、気孔径がほぼ均一な独立気孔を持ったセラミックス多孔体を製造することができる。しかも、鋳込み法により製造できるため、簡単に製造ができる。
【００２９】
また本発明では、セラミックス粉末に水を混練してなるスラリーに、発泡剤をメッシュに通すことにより形成されたメッシュ径と同等な泡径となっている泡を投入し、前記泡が投入されたスラリーを更に混練してから型に鋳込み、水分が型に吸収された成形品を焼結してセラミックス多孔体を形成するようにした。このため、気孔径がほぼ均一な独立気孔を持ったセラミックス多孔体を製造することができる。この場合、気孔径はメッシュの径により任意に設定することができる。しかも、鋳込み法により製造できるため、簡単に製造ができる。
【００３０】
また本発明では、前記セラミックス粉末に対する前記泡の重量を、４／１００〜８／１００とすることにより、良好な断熱材として使用することができる製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製造方法を示す製造工程図。
【図２】本発明方法により製造したセラミックス多孔体を示す断面図。
【図３】製造した製品と市販品の特性とを比較して示す比較図。
【図４】従来技術にかかる製造方法を示す製造工程図。
【符号の説明】
１　セラミックス多孔体
２　気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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