陶瓷多孔体的制造方法技术

本发明专利技术的陶瓷多孔体制造方法是将作为骨料粒子的陶瓷粒子与玻璃料和硅石粒子进行混合，成形为规定形状，使得到的成形体干燥后，进行烧成。根据本发明专利技术的陶瓷多孔体的制造方法，能够制造对酸和碱具有优越的耐腐蚀性的陶瓷多孔体，且制造时不易产生变形和裂纹等的缺陷。

Method for producing ceramic porous body

The ceramic porous body of the present invention is made by mixing ceramic particles as aggregate particles with glass and silica particles, forming into a predetermined shape, causing the formed body to be dried and fired. According to the manufacturing method of the ceramic porous body of the invention, the ceramic porous body having excellent corrosion resistance to acid and alkali can be produced, and the defects of deformation and cracks are not easy to be produced during manufacture.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在过滤液体和气体等的流体的过滤器等上使用的陶瓷多孔体。
技术介绍
陶瓷过滤器由于物理的强度、耐久性、耐腐蚀性等优越，在例如水处理和排气处理或医药、食品领域等广泛的领域中，用于去除液体和气体中的悬浮物质、细菌、粉尘等。在陶瓷过滤器上，作为其基材、过滤膜或用于将过滤膜成膜的中间膜，使用通过由玻璃质的结合材料结合作为骨料的陶瓷粒子形成的陶瓷多孔体。在将这样的陶瓷多孔体使用在例如净水处理用的过滤器上的场合，为了去除网眼堵塞需要定期进行药品清洗。清洗一般是用碱性的亚氯酸钠溶液去除有机部分，用酸性的柠檬酸溶液去除无机部分。即在该清洗中，陶瓷多孔体被交替置于酸和碱中，因此对陶瓷多孔体的结合材料结合材料要求针对酸碱两方的耐腐蚀性。作为由对于这些清洗用的酸和碱显示优越的耐腐蚀性的结合材料结合了陶瓷粒子的陶瓷多孔体的制造例，公开了将含有Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO等的金属氧化物的玻璃料和硅溶胶混合在作为骨料粒子的陶瓷粒子中烧成的方法(参照专利文献1)。在该方法中，硅溶胶的SiO2成分在软化玻璃料的温度下与玻璃料反应，使作为结合材料的玻璃的化学组成变得富集SiO2，其结果，得到的陶瓷多孔体显示优越的耐腐蚀性。但是，在为了使结合材料的玻璃组成成为富集SiO2而使用了硅溶胶的情况下，由于在烧成过程中硅溶胶会大大收缩，所以有易产生变形和裂纹等的缺陷的问题。专利文献1特开2003-238257号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的现有情况，其目的在于提供，其能够制造对酸和碱具有优越的耐腐蚀性的陶瓷多孔体且在制造时不易发生变形和裂纹等的缺陷。根据本专利技术，提供的(第一制造方法)是将作为骨料粒子的陶瓷粒子和玻璃料和硅石粒子进行混合，成形为规定形状，使得到的成形体干燥后，进行烧成。另外，根据本专利技术，提供的(第二制造方法)是将作为骨料的陶瓷粒子和玻璃料和硅石粒子和硅溶胶进行混合，成形为规定的形状，使得到的成形体干燥后，进行烧成。另外，在本专利技术中，“硅石粒子”是指粒径为200nm以上的二氧化硅的粒子。另外，在本专利技术中，“硅溶胶”是指粒径为100nm以下的二氧化硅的微粒子分散在水中之物。根据本专利技术的，能够制造对酸和碱具有优越的耐腐蚀性的陶瓷多孔体，且在制造时不易产生变形和裂纹等的缺陷。具体实施例方式如上所述，本专利技术的第一制造方法是将作为骨料粒子的陶瓷粒子和玻璃料和硅石粒子进行混合，成形为规定的形状，使得到的成形体干燥后，进行烧成。另外，本专利技术的第二制造方法是将作为骨料的陶瓷粒子和玻璃料和硅石粒子和硅溶胶进行混合，成形为规定的形状，使得到的成形体干燥后，进行烧成。即本专利技术与上述的现有技术同样，为了使作为骨料粒子的陶瓷粒子彼此进行结合的结合材料的化学组成成为富集SiO2的玻璃组成，除了玻璃料之外还混合了含有二氧化硅成分的材料，但作为该含有二氧化硅成分的材料，使用烧成收缩小的硅石粒子，来代替易成为烧成收缩大且变形和裂纹的原因的硅溶胶，或与硅溶胶并用。因此，通过本专利技术得到的陶瓷多孔体结合材料的化学组成富集SiO2，能发挥高耐腐蚀性，同时在该制造过程中不易发生伴随烧成收缩产生的变形和裂纹等的缺陷。在制造由玻璃质的结合材料将作为骨料粒子的陶瓷粒子彼此结合的陶瓷多孔体的情况下，在烧成成形体的过程中，作为结合材料的玻璃软化，在陶瓷粒子之间交联，将陶瓷粒子彼此结合。因此，为了得到高结合强度，在玻璃软化变形上需要充分的烧成温度。如上述的现有技术，在作为含有二氧化硅成分的材料使用了硅溶胶时，该硅的粒径小至为100nm以下，在烧成过程中，在与玻璃反应之前会凝集、烧结，大大收缩，成为发生变形和裂纹的等的缺陷的原因。与此不同，如本专利技术，在作为含有二氧化硅成分的材料使用了硅石粒子时，由于该粒径大，在玻璃软化所必要的高温下，即使加热收缩也少。另外，本专利技术的第一制造方法是仅使用硅石粒子来作为含有二氧化硅成分的材料，与此不同，第二制造方法是并用硅石粒子和硅溶胶来作为含有二氧化硅成分的材料，这是因为第二制造方法是在防止起因于上述的烧成收缩的缺陷的同时，还享受通过硅溶胶的使用而得到的以下的优点。如果使用硅溶胶作为含有二氧化硅成分的材料，干燥后的成形体(干燥体)可发挥耐水性。例如，在要将通过本专利技术得到的陶瓷多孔体作为配置在陶瓷过滤器的基材与过滤膜之间的中间膜使用时，如果在多孔质的基材的表面上通过混合了硅溶胶的成形用原料(中间膜用料浆)使中间膜成形(成膜)，干燥，由于细粒子的凝集，该干燥的成形体(膜)发挥耐水性，即便被水润湿也不走型。因此，如果将该膜作为中间膜使用，干燥后，不用烧成，能够在该中间膜的表面用过滤膜用的料浆形成过滤膜，能够减少陶瓷过滤器制造过程中的烧成次数。但是，由于能够通过少量的硅溶胶的混合得到这样的硅溶胶产生的付与耐水性的效果，所以，第二制造方法中的原料的混合，优选相对于100质量份陶瓷粒子，按10～40质量份玻璃料、5～20质量份硅石粒子、6质量份以下的作为SiO2的硅溶胶的比例进行混合。另一方面，不添加硅溶胶的第一制造方法中的原料的混合，优选相对于100质量份陶瓷粒子，按10～40质量份玻璃料、5～20质量份硅石粒子的比例进行混合。在第二制造方法中，如果硅溶胶超过6质量份，则烧成收缩会变大，阻止变形和裂纹等的伴随烧成收缩而产生的缺陷的效果会减少。另外，在第一、第二制造方法的任一方法中，如果玻璃料少于10质量份，则结合陶瓷粒子彼此的结合力就会变弱，如果超过40质量份，则细孔减少，作为多孔体的传透性(通气性)下降。另外，如果硅石粒子少于5质量份，则难以得到结合材料的耐腐蚀性提高的效果，如果超过20质量份，则细孔减少，传透性下降。作为在第一制造方法中使用的玻璃料的组成，当上述硅石粒子中含有的SiO2添加到上述玻璃料中时的最终组成(即最终结合陶瓷粒子的结合材料的组成)优选含有5～20mol％的多种金属氧化物，其至少包含Li2O、Na2O及K2O中的任意2种或以上的碱金属氧化物以及从Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO及BaO组成的组中选择的金属氧化物；ZrO2和TiO2的任一方或两方作为总量为3mol％或3mol％以上；残留部为SiO2和不可避免的杂质。另外，作为在第二制造方法中使用的玻璃料的组成，当上述硅石粒子中含有的SiO2添加到上述玻璃料中时的最终组成(即最终结合陶瓷粒子的结合材料的组成)优选含有5～20mol％的多种金属氧化物，其至少包含Li2O、Na2O及K2O中的任意2种或以上的碱金属氧化物以及从Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO及BaO组成的组中选择的金属氧化物；ZrO2和TiO2的任一方或两方作为总量为3mol％或3mol％以上；残留部为SiO2和不可避免的杂质。在任何一种制造方法的上述组成中，如果上述多种金属氧化物的含有量的合计超过20mol％，则耐腐蚀性会不充分，如果不到5mol％，则SiO2含量会相对过多，其结果，会缺乏耐碱性。另外，在上述金属氧化物的含量合计不到10mol％的场合，以使用熔融温度1600℃左右的炉的通常的玻璃制造方法进行玻璃化本身很困难，在上述金属氧化物的含量合计为10mol％以上的玻璃料中，通过将硅石粒子或将硅石粒子与硅溶胶混合进行烧结，最终可能会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷多孔体的制造方法，其特征在于：将作为骨料粒子的陶瓷粒子与玻璃料和硅石粒子进行混合，成形为规定形状，使得到的成形体干燥后进行烧成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥和典，武藤建司，矶村学，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]