多孔质陶瓷烧结体的制造方法和多孔质陶瓷烧结体技术

一种多孔质陶瓷烧结体的制造方法，其包括：将振实密度为

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多孔质陶瓷烧结体的制造方法和多孔质陶瓷烧结体


[0001]本专利技术涉及多孔质陶瓷烧结体的制造方法和通过该方法制造的多孔质陶瓷烧结体
。

技术介绍

[0002]陶瓷烧结体根据其用途而利用多孔体或致密体
。
另外，作为陶瓷烧结体的制造方法，已知有利用烧成炉进行烧成的方法和利用激光进行烧结的方法
(
例如专利文献
1、2)。
[0003]专利文献1公开了利用电炉对多孔质陶瓷烧结体进行烧成的方法
。
作为多孔质陶瓷烧结体，例如能够制造包含长度为
30
μ
m
以上且
3000
μ
m
以下
、
宽度
(
细孔径
)
为5μ
m
以上且
50
μ
m
以下的第1气孔
、
以及宽度的最大值为5μ
m
以上且
400
μ
m
以下的第2气孔的多孔质陶瓷烧结体
。
[0004]在专利文献1中，将陶瓷的粉末
、
用于形成第1气孔的第1造孔材料
、
用于形成第2气孔的第2造孔材料混合，进一步添加粘结剂并进行混炼，利用电炉对由所得到的成形材料成形的成形体进行烧成，由此制造多孔质陶瓷烧结体
。
[0005]专利文献2公开了制造致密的陶瓷烧结体的方法，在未烧结的陶瓷物品的表面形成包含碳粉末的层，接下来，对含碳粉末的层的表面照射激光进行烧结
。
未烧结的陶瓷物品可以由烧结用陶瓷粒子的集合体形成
。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开
2014
‑
227324
号
[0009]专利文献2：国际公开第
2017/135387
号

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的课题
[0011]多孔质陶瓷烧结体可以用于热传导体
、
催化剂载体
、
分离膜等
。
特别是在催化剂载体和分离膜的用途中，存在对于包含更多的更小尺寸
(
特别是细孔径为1μ
m
以下
)
的细孔的多孔质陶瓷烧结体的需求
。
[0012]另外，气孔率高
(
即相对密度低
)
的多孔质陶瓷烧结体的强度容易降低，因此，还存在对于相对密度低
、
强度比较高的多孔质陶瓷烧结体的需求
。
[0013]专利文献1中记载的多孔质陶瓷烧结体使用造孔材料来制造，因此细孔径大至5μ
m
以上
。
因此，本专利技术人等沿用专利文献1的烧成条件，并且对不使用造孔材料地制造相对密度低且强度高的多孔质陶瓷烧结体的方法进行了研究
。
然而，根据以下的理由可知，如果不使用造孔材料，则难以制造同时实现高气孔率和高强度的多孔质陶瓷烧结体
。
[0014]在利用专利文献1中使用的电炉对多孔质陶瓷烧结体进行烧成的情况下，如果降低烧结温度，则能够抑制陶瓷粒子间的气孔因烧结而堵塞，因此能够得到气孔率高的多孔质陶瓷烧结体
。
然而，由于烧结温度低，所以陶瓷粒子间的结合弱，多孔质陶瓷烧结体的强
度变低
。
[0015]另一方面，如果提高烧结温度，则陶瓷粒子间的结合变强，能够得到强度高的多孔质陶瓷烧结体
。
然而，陶瓷粒子间的烧结被过度促进而堵塞陶瓷粒子间的气孔，因此多孔质陶瓷烧结体的气孔率变低
。
[0016]专利文献2公开了对致密的陶瓷烧结体进行激光烧结的方法，但没有研究对多孔质陶瓷烧结体进行激光烧结的方法
。
[0017]因此，本专利技术的一个实施方式的目的在于提供一种不使用造孔材料就能够兼顾高气孔率
(
即，低相对密度
)
和高强度的多孔质陶瓷烧结体的制造方法
。
另外，本专利技术的另一实施方式的目的在于提供一种通过该制造方法得到的多孔质陶瓷烧结体
。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]本专利技术的方式1为一种多孔质陶瓷烧结体的制造方法，其包括：
[0020]将振实密度为
1.0g/cm3以下的陶瓷粉末成形而得到陶瓷物品的工序；
[0021]在上述陶瓷物品的表面形成含碳粉末的层而得到层叠物的工序；以及
[0022]对上述层叠物的上述含碳粉末的层的表面照射激光，形成多孔质的陶瓷烧结部的工序
。
[0023]本专利技术的方式2根据方式1中记载的多孔质陶瓷烧结体的制造方法，其中，上述陶瓷粉末为包含选自氧化铝
、
氮氧化铝和氮化铝中的1种的粉末
。
[0024]本专利技术的方式3根据方式1或2中记载的多孔质陶瓷烧结体的制造方法，其特征在于，所照射的上述激光的平均激光密度为
150W/cm2以上且
600W/cm2以下
。
[0025]本专利技术的方式4为一种多孔质陶瓷烧结体，其平均细孔径为
0.01
μ
m
以上且
1.00
μ
m
以下，且满足下述的式
(1)
～
(3)。
[0026]35
％
≤D≤75
％
···
(1)
[0027]1＜
P/(331/(1+exp(
‑
0.55
×
(D
‑
57)))+75)
···
(2)
[0028]P
＜
450MPa
···
(3)
[0029]在此，
[0030]D
为多孔质陶瓷烧结体的相对密度
(
％
)
，
[0031]P
为多孔质陶瓷烧结体的弯曲强度
(MPa)。
[0032]本专利技术的方式5根据方式4中记载的多孔质陶瓷烧结体，其开口气孔率为
35
％以上且小于
60
％
。
[0033]专利技术效果
[0034]根据本专利技术的实施方式，能够得到不使用造孔材料就能够兼顾低相对密度和高强度的多孔质陶瓷烧结体的制造方法
、
以及通过该制造方法得到的多孔质陶瓷烧结体
。
附图说明
[0035]图
1A
是表示实施方式1的多孔质陶瓷烧结体的制造方法的示意截面图
。
[0036]图
1B
是表示实施方式1的多孔质陶瓷烧结体的制造方法的示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种多孔质陶瓷烧结体的制造方法，其包括：将振实密度为
1.0g/cm3以下的陶瓷粉末成形而得到陶瓷物品的工序；在所述陶瓷物品的表面形成含碳粉末的层而得到层叠物的工序；以及对所述层叠物的所述含碳粉末的层的表面照射激光，形成多孔质的陶瓷烧结部的工序
。2.
根据权利要求1所述的多孔质陶瓷烧结体的制造方法，其中，所述陶瓷粉末为包含选自氧化铝
、
氮氧化铝和氮化铝中的1种的粉末
。3.
根据权利要求1或2所述的多孔质陶瓷烧结体的制造方法，其特征在于，所照射的所述激光的平均激光密度为
150W/cm2以上且
600W/cm2以下
。4.
一种多孔质陶瓷烧结体，其平均细孔径为
0.01
μ
m
以上且
1.00
μ
m
以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村祯一，末广智，奈须义总，贞冈和男，
申请(专利权)人：一般财团法人日本精细陶瓷中心，
类型：发明
国别省市：