多素材押出し法による金属・セラミックス傾斜機能中空材の創製

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750783
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 陳 中春 山形大学, 工学部, 助手 (00282111)
• Keywords: 押出し / 粉末 / 金属 / セラミックス / 中空材 / バインダー / 傾斜機能材料

Research Abstract

本年度はステンレスとジルコニアの複合粉末-バインダー混合体の押出し成形・乾燥・脱脂・焼結挙動および最適条件などについて検討を行なってきた.
1.粉末-バインダー混合体の押出し成形特性は原料粉末の粒形,粒径およびその粒度分布,ステンレスとジルコニア粉末の混合割合に強く依存する.ステンレス粉末の場合,細かい粉末と粗い粉末からなる混合粉末の方が,成形に必要なバインダー含有量の上限,下限が広がり,成形範囲が拡大できる.また,押出し圧力は単一粉末より低下する.ステンレス・ジルコニア複合粉末の場合,ジルコニア粉末の混合比が0.4で健全なパイプを成形するのに必要なバインダー量は最も少なく,押出し圧力は低く,押出し製品の密度は高くなる.
2.バインダーの含有量およびバインダーにおける結合剤と水の混合割合は,粉末-バインダー混合体の流動性,保形成,および脱水状況などに大きな影響を与える.ジルコニア粉末に比べ,ステンレス粉末の方が,押出しにおいて脱水が生じ易いため,バインダーに高い粘性を持たせる必要がある.
3.押出し成形したパイプは室温で24時間の自然乾燥を経て平衡含水率に達する.結合剤の除去については,ある程度酸素の存在が必要であり,大気雰囲気中で行なうのが適当である.また,グリセリンを可塑剤としてバインダーと同時に原料粉末に添加した場合,低温で結合剤,高温でグリセリン,いわゆる2段階の除去処理を施すことが有効である.
4.焼結条件については,真空雰囲気において1573〜1623Kで2時間保持し,1273Kまで5K/min,1273K以上を3K/minとしてよい.