雲仙火山噴出物を原料とするセラミックス中空体の作製と微細孔制御による新機能付与

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650747
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 内山 休男 長崎大学, 工学部, 助教授 (50039690)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 秀明 長崎大学, 工学部, 助手 (10253634) ; 小林 和夫 長崎大学, 工学部, 教授 (30225495)
• Keywords: 普賢岳 / 火山噴出物 / セラミックス球状中空体 / 微細孔 / 湿度制御

Research Abstract

1.造粒法による作製の検討:
バインダーとしてポリエチレングリコールを添加した火山噴出物(原料)を発砲スチロール球(芯材)の表面に造粒する方法で中空体の作製を試みた。本方法により、中空体の作製が可能なことが判った。しかし、造粒には技術を要した。
2.泥しょう鋳込み成形法による作製の検討:
(1)芯材を用いる場合:原料にポリカルボン酸アンモニウム(解膠剤)を添加した泥しょうを芯材を入れた石膏型に流し込んだ。しかし、芯材の周囲に原料粉末の球殻が形成されない場合、石膏型からの離型がうまく行かない場合などがあり、中空体を得られなかった。
(2)芯材を用いない場合:原料粉末が石膏型へある厚さ着床した後、残りの泥しょうを取り除くことにより中空体の作製を試みた。この場合、泥しょうを取り除く穴の確保と、泥しょう除去後の穴の充填が問題となったが、解決策を見いだせなかった。
3.金型成形法による作製の検討:
(1)芯材を用いる場合:バインダーとして木節粘土を20mass%添加した原料を芯材を入れて石膏製の押し型に入れ、中空体の作製を試みた。この方法で中空体が得られた。しかし得られた中空体は、球の中央に発砲スチロール球が位置しない場合が多く、球壁の厚みを一定にすることが困難であった。
(2)芯材を用いない場合:凸型と凹型とから成る2つの石膏型を用いることにより中空体の作製を試みた。この方法により、球殻壁の厚さが一定な半球状体が得られた。つぎに、2つの半球状体を合わせ、接合部分を貼り合わせて中空体を得た。得られた中空体は、その後の焼成により割れず、本方法によりを雲仙普賢岳火山噴出物を原料としてセラミックス球状中空体を作製できることが明らかになった。