專利名稱：陶瓷蜂窩燒成體的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陶瓷蜂窩燒成體的制造方法。
背景技術：
一直以來，已知通過燒成具有多個流路的蜂窩構造的生坯(未燒成)成形體，從而制造陶瓷蜂窩燒成體的方法。并且，已知將生坯成形體載置在與生坯成形體同樣的蜂窩構造的未燒成的燒成臺(稱為承坯架)上，然后進行燒成(例如，參照引用文獻I)。如果使用這樣的燒成臺，則在燒成時，與生坯成形體按照其構造等而收縮或膨脹同樣，燒成臺收縮或膨脹。因此，能夠制造高尺寸精度的陶瓷蜂窩燒成體。 專利文獻
專利文獻I :日本特公平1-54636號公報。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
然而，在現(xiàn)有的方法中，在燒成后，有時候陶瓷蜂窩燒成體和燒成的燒成臺牢固地粘合并難以分離。因此，在剝離時，有時候陶瓷蜂窩燒成體破損。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，目的是提供一種在燒成后容易剝離陶瓷蜂窩燒成體和燒成的燒成臺的陶瓷蜂窩燒成體的制造方法。用于解決問題的手段
本發(fā)明涉及的陶瓷蜂窩燒成體的制造方法，具備將生坯成形體載置在燒成臺的工序以及將燒成臺和生坯成形體燒成的工序。燒成臺和生坯成形體分別包含陶瓷原料且為具有隔壁的柱體，該隔壁形成多個流路，從流路的延伸方向觀看時，這些兩者的隔壁的端面的圖案相互相同。在載置工序中，以生坯成形體的隔壁的一方的端面的全部與水平地載置的燒成臺的隔壁的上側端面接觸的狀態(tài)作為基準位置，使生坯成形體在沿水平方向偏移規(guī)定距離的狀態(tài)下，或者在繞著生坯成形體的鉛垂軸旋轉規(guī)定角度的狀態(tài)下，以生坯成形體的隔壁的一方的端面的僅一部分與燒成臺的隔壁的上側端面接觸的方式載置在燒成臺。依照本發(fā)明，生坯成形體以生坯成形體的隔壁的端面的僅一部分與燒成臺的隔壁的上側端面接觸的方式被載置在燒成臺上，然后，這些被燒成，因而能夠減少生坯成形體和燒成臺的接觸面積。所以，在燒成后，容易從蜂窩燒成體分離燒成臺。燒成臺和生坯成形體為圓柱或正多棱柱，鉛垂軸優(yōu)選圓柱或正多棱柱的中心軸。由此，旋轉量的控制和旋轉操作變得容易。另外，從端面?zhèn)扔^看時，燒成臺和生坯成形體的多個流路分別為正方形配置，在載置工序中，優(yōu)選使生坯成形體在相對于基準位置而繞著生坯成形體的鉛垂軸旋轉15° 75° +η·90°的狀態(tài)下，載置在燒成臺。在此，η為整數(shù)，例如，η=0，1，2，3。另外，從端面?zhèn)扔^看時，燒成臺和生坯成形體的多個流路各為正三角形配置或正六邊形配置，在載置工序中，優(yōu)選使生坯成形體在相對于基準位置而繞著生坯成形體的鉛垂軸旋轉10° 50° +η·60°的狀態(tài)下，載置在所述燒成臺。在此，η為整數(shù)，例如，η=0，1，
2，3,4,5ο利用所涉及的方法，能夠使接觸面積更高效地降低。另外，優(yōu)選生坯成形體的多個流路中的一部分的一方的(上端)開口部被封口，生坯成形體的多個流路中的剩余部分的另一方的(下端)開口部被封口。依照該實施形態(tài)，由于從生坯成形體的端面僅導入至封口部的封口材料突出的情況很多，并且，該突出的長度不均一的情況很多，因而具有生坯成形體和燒成臺難以緊貼的效果。另外，上述燒成臺和生坯成形體也可以為橢圓柱，橢圓柱的生坯成形體優(yōu)選在沿 水平方向偏移規(guī)定距離的狀態(tài)下載置在上述燒成臺。另外，燒成臺和生坯成形體的陶瓷原料優(yōu)選包含鋁源粉末和鈦源粉末。發(fā)明效果
依照本發(fā)明，能夠提供一種在燒成后容易剝離陶瓷蜂窩燒成體和燒成的燒成臺的陶瓷蜂窩燒成體的制造方法。


圖I是燒成臺5和生坯成形體I的概要立體圖。圖2是顯示將生坯成形體I載置在燒成臺5上的狀態(tài)的側視圖。圖3是顯示使生坯成形體I相對于燒成臺5旋轉的方法的概要立體圖。圖4(ar(f)是顯示生坯成形體I的一部分的流路4及隔壁3的構造的、從端面?zhèn)扔^看的外部概要圖。
具體實施例方式參照附圖，對本發(fā)明的實施方式涉及的陶瓷蜂窩燒成體的制造方法進行說明。在本實施方式中，具備將生坯成形體I載置在燒成臺5的工序和將燒成臺5及生坯成形體I燒成的工序。(載置工序)
如圖I所示，本實施方式涉及的生坯成形體I和燒成臺5分別為具有隔壁3的圓柱體，該隔壁3形成沿上下方向延伸的多個流路4。在生坯成形體I和燒成臺5，隔壁3的端面所形成的圖案相互相同。流路4的剖面形狀為大致正方形。從端面?zhèn)?Z方向)觀看時，在燒成臺5和生坯成形體I中，這些多個流路4為正方形配置，即，以流路4的中心分別位于正方形的頂點的方式配置。流路4的剖面的正方形的尺寸，例如能夠為一邊O. 8 2. 5_。隔壁的厚度，例如能夠為O. 15^0. 76mm。另外，生坯成形體I和燒成臺5的流路4所延伸的方向的長度(Z方向的全長)并不被特別地限定，但例如能夠分別為4(T350mm、5飛0mm。另外，生坯成形體I的外徑也不被特別地限定，但例如能夠為10(T320mm。生坯成形體I和燒成臺5是通過燒成而成為多孔性陶瓷的生坯(未燒成體)，包含陶瓷原料。陶瓷并不被特別地限定，但例如可列舉出氧化鋁、二氧化硅、多鋁紅柱石、堇青石、玻璃、鈦酸鋁等的氧化物，以及碳化硅、氮化硅、金屬等。此外，鈦酸鋁還能夠包含鎂及/或硅。生坯成形體和燒成臺5優(yōu)選包含作為陶瓷原料的無機化合物源粉末、甲基纖維素等的有機粘合劑以及必要時添加的添加劑。例如，在陶瓷為鈦酸鋁的情況下，無機化合物源粉末包含α氧化鋁粉等的鋁源粉末、銳鈦礦型或金紅石型的二氧化鈦粉末等的鈦源粉末及/或鈦酸鋁粉末，必要時，還能夠包含氧化鎂粉末或氧化鎂尖晶石粉末等的鎂源粉末及/或氧化硅粉末或玻璃粉(glassfrit)等的娃源粉末。作為有機粘合劑，能夠列舉甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥烷基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉等的纖維素類，聚乙烯醇等的醇類以及木質素磺酸鹽。相對于100重量份的無機化合物源粉末，有機粘合劑的量優(yōu)選為20重量份以下，更優(yōu)選為15重量份以下，進一步優(yōu)選為6重量份。另外，有機粘合劑的下限量優(yōu)選為O. I重量份，更優(yōu)選為3重量份。
作為添加物，例如，可列舉造孔劑、潤滑劑、可塑劑、分散劑以及溶劑。作為造孔劑，可列舉出石墨等的碳材，聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等的樹脂類，淀粉、堅果殼、核桃殼、玉米等的植物材料，冰以及干冰等等。相對于100重量份的無機化合物源粉末，造孔劑的添加量優(yōu)選為(Γ40重量份，更優(yōu)選為(Γ25重量份。作為潤滑劑和可塑劑，可列舉出甘油等的醇類，羊脂酸、月桂酸、棕櫚酸、花生酸、油酸、硬脂酸等的高級脂肪酸，硬脂酸鋁等的硬脂酸金屬鹽以及聚氧化烯烷基醚(Polyoxyalkylene alkyl ether)等。相對于100重量份的無機化合物源粉末,潤滑劑和可塑劑的添加量優(yōu)選為(TlO重量份，更優(yōu)選為O. Γ5重量份。作為分散劑，例如，可列舉硝酸、鹽酸、硫酸等的無機酸，草酸、檸檬酸、醋酸、蘋果酸、乳酸等的有機酸，甲醇、乙醇、丙醇等的醇類以及多聚羧酸銨等的界面活性劑等。相對于100重量份的無機化合物源粉末，分散劑的添加量優(yōu)選為(Γ20重量份，更優(yōu)選為21重量份。作為溶劑，例如，能夠使用甲醇、乙醇、丁醇、丙醇等的醇類，丙二醇、聚丙二醇、乙二醇等的二醇類以及水等。相對于100重量份的無機化合物源粉末，溶劑的使用量優(yōu)選為10重量份 100重量份，更優(yōu)選為20重量份 80重量份。另外，溶劑相對于生坯蜂巢成形體全體的重量的重量并不被特別地限定，但優(yōu)選為l(T30wt%，更優(yōu)選為15 20wt%。生坯成形體I的多個流路4中的一部分的一方的(上端)開口部可以被封口材料封口，生坯成形體I的多個流路中的剩余部分的另一方的(下端)開口部可以被封口材料封口。作為封口材料，能夠使用與生坯成形體I同樣的、通過燒成而成為陶瓷的材料。上述的“多個流路4中的一部分”優(yōu)選是指，從端面?zhèn)扔^看時，在上述流路的隔壁的端面的圖案中且在共有邊并連續(xù)的流路剖面的行列中分別間隔I個地選擇的流路的組合。生坯成形體，例如能夠如下地制造。首先，準備無機化合物源粉末、有機粘合劑、溶劑以及必要時添加的添加劑。然后，利用捏煉機等將這些混合而得到原料混合物，從具有與隔壁的剖面形狀相對應的出口開口的擠出機將所得到的原料混合物擠出，進行干燥，切割至期望的長度，從而能夠得到生坯成形體I和燒成臺5。通過從相同的擠出機制造，使得生坯成形體I和燒成臺5能夠具有相同的剖面構造的隔壁3，能夠成為相同的組成。然后，必要時，能夠將流路4的端部封口。在此，在燒成臺5和生坯成形體I的外周面的相同部分，利用墨水、槽等分別設置沿軸方向(z方向)延伸的記號a、b。隔壁3的剖面形狀相互相同，所以，在記號a、b排列于相同直線上的情況下，隔壁3的端面彼此能夠相互完全地重合。接著，如圖2所示，將燒成臺5以流路4的軸方向為上下方向的方式配置在爐內(nèi)的支撐面6上，并將生坯成形體I以流路4的軸方向為上下方向的方式載置在燒成臺5之上。在此，生坯成形體I的隔壁3的下側端面3b的僅一部分與燒成臺5的隔壁3的上側端面3t接觸。具體而言，如圖I所示，以生坯成形體I的隔壁3的下側端面3b的全部與燒成臺5的隔壁3的上側端面3t接觸的狀態(tài)，即，記號a和記號b位于同一直線上的狀態(tài)為基準位置，如圖3所示，在使生坯成形體I繞著生坯成形體I的中心軸(鉛垂軸)V旋轉規(guī)定角度Θ的狀態(tài)下，如圖2所示，將生坯成形體I載置在燒成臺5。在此，如果角度Θ為使生坯成形體I的隔壁3的下側端面的僅一部分與燒成臺5的隔壁的上側端面接觸的角度，那么并不被特別地限定。例如，如圖4(a)所示，剖面正方形的多個流路4為正方形配置，即，在生坯成形體I具有以從端面觀看時剖面正方形的流路4的中心分別位于別的正方形SQ的頂點的方式配置的隔壁3的情況下，旋轉角度Θ不為90°的整數(shù)倍即可。旋轉角度Θ優(yōu)選為15 75°，更優(yōu)選為30飛0°，更進一步優(yōu)選為 4(Γ50°，如圖4(b)所示，最優(yōu)選為45°。該情況下，生坯成形體I和燒成臺5的隔壁3彼此難以變得平行，因而優(yōu)選。另外，也可以為將90°的整數(shù)倍與這些優(yōu)選的Θ的范圍相加后的角度(例如，15° ^75° +η·90°，η為整數(shù))。另外，Θ的方向既可以為順時針，也可以為逆時針。此外，即使流路4的剖面形狀為其他的形狀，例如為在圖4(a)中以虛線表示的圓形等或不同直徑的形狀，但如果流路4為正方形配置，那么優(yōu)選上述的范圍。(燒成工序)
接著，燒成生坯成形體I和燒成臺5。通過將生坯成形體I焙燒(脫脂)和燒成，從而能夠得到具有流路的多孔質的陶瓷蜂窩燒成體。焙燒(脫脂)是用于通過燒毀、分解等而除去生坯成形體I和燒成臺5中的有機粘合劑以及必要時調配的有機添加物的工序，典型地講，成為至燒成溫度為止的升溫階段(例如，15(T900°C的溫度范圍)。在焙燒(脫脂)工序中，優(yōu)選極力抑制升溫速度。燒成生坯成形體I和燒成臺5的燒成溫度通常為1300°C以上，優(yōu)選為1400°C以上。另外，燒成溫度通常為1650°C以下，優(yōu)選為1550°C以下。至燒成溫度為止的升溫速度并不被特別地限定，但通常為1°C /小時飛00°C /小時。燒成通常在大氣中進行，但根據(jù)所使用的原料粉末的種類和使用量比，可以在氮氣、氬氣等的不活潑氣體中燒成，也可以在如一氧化碳氣體、氫氣等的還原性氣體中燒成。另外，也可以在水蒸氣分壓低的氣氛中進行燒成。燒成通常使用管狀電爐、箱型電爐、隧道爐、遠紅外線爐、微波加熱爐、豎爐、反射爐以及輥底式爐等的通常的燒成爐而進行。燒成可以分批地進行，也可以連續(xù)地進行。燒成所需要的時間為陶瓷生成所需的充分的時間即可，根據(jù)生坯成形體的量、燒成爐的形式、燒成溫度以及燒成氣氛等而不同，但通常為10分鐘 24小時。燒成后，從陶瓷蜂窩燒成體除去燒成結束的燒成臺5。除去方法并不被特別地限定，但例如能夠通過由塑料制的錘子輕敲燒成結束的燒成臺而容易地除去。依照本實施方式，在燒成時，生坯成形體I進行收縮或膨脹等，但由于燒成臺5也進行同樣的收縮或膨脹，因而在生坯成形體I的下面未施加不必要的應力，能夠制造高尺寸精度的陶瓷蜂窩燒成體。而且，由于能夠減少生坯成形體I和燒成臺5的接觸面積，因而在燒成后，容易從陶瓷蜂窩燒成體分離燒成臺。另外，能夠抑制以下的不良在剝離時有時候對陶瓷蜂窩燒成體造成損傷，或燒成臺的一部分依然附著在陶瓷 蜂窩構造體上。此外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠為各種變形方式。例如,生坯成形體I和燒成臺5不被特別地限定，能夠根據(jù)用途而采取任意的形狀。例如，生坯成形體I和燒成臺5不限于圓柱，也可以為橢圓柱，再者，例如，能夠為正三棱柱、正方棱柱、正六棱柱以及正八棱柱等的正多棱柱，或者正多棱柱以外的3棱柱、4棱柱、6棱柱以及8棱柱等的柱體。在該情況下，關于鉛垂軸，雖然例如也可以偏心旋轉，但是，從容易旋轉的觀點出發(fā)，如果是正多棱柱或圓柱，那么優(yōu)選以這些的中心軸作為鉛垂軸。另外，各流路的剖面形狀并不限定于正方形，能夠為矩形、圓形、橢圓形，或者3角形、6邊形、8邊形等的各種多邊形(包含非正多邊形的多邊形)等，在這些流路中，直徑與其他不同的流路、剖面形狀與其他不同的流路可以混在一起。而且，流路的配置也不限定于在剖面中流路的重心(如果流路剖面為圓或正多邊形，則為中心)配置在正方形的頂點的正方形配置，能夠為在剖面中流路的重心(如果流路剖面為圓或正多邊形，則為中心)配置在正三角形的頂點的正三角形配置、在剖面中流路的重心(如果流路剖面為圓或正多邊形，則為中心)配置在正六邊形的頂點的正六邊形配置以及交錯配置等。例如，如圖4(c)所示，剖面正六邊形的多個流路4為正三角形配置，S卩，在生坯成形體I具有以從端面觀看時剖面正六邊形的流路4的中心分別位于正三角形TR的頂點的方式配置的隔壁3的情況下，旋轉角度Θ不為60°的整數(shù)倍即可。旋轉角度Θ優(yōu)選為1(Γ50°，更優(yōu)選為2(Γ40°，更進一步優(yōu)選為25 35°，如圖4(d)所示，最優(yōu)選為30°。另外，也可以為將60°的整數(shù)倍與這些優(yōu)選Θ的范圍相加后的角度(例如，10°飛0° +η·60°，11為整數(shù))。另外，Θ的方向既可以為順時針，也可以為逆時針。此夕卜，即使流路4的剖面形狀為其他的形狀，例如為在圖4(c)、(d)中以虛線表示的圓形等或不同直徑的形狀，但如果為正三角形配置，那么優(yōu)選上述的范圍。另外，即使流路4的一部分或全部的剖面形狀為非正六邊形的六邊形等的非正多邊形，但如果流路的重心為正三角形配置，那么優(yōu)選上述的范圍。另外，如圖4 (e)所示，剖面正三角形的流路4為正六邊形配置，即，在生坯成形體I具有以從端面觀看時剖面正三角形的流路4的中心分別位于正六邊形HE的頂點的方式配置的隔壁3的情況下，旋轉角度Θ不為60°的整數(shù)倍即可。旋轉角度Θ優(yōu)選為1(Γ50°，更優(yōu)選為2(Γ40°，更進一步優(yōu)選為25 35°，如圖4(f)所示，最優(yōu)選為30°。另外，也可以為將60°的整數(shù)倍與這些優(yōu)選Θ的范圍相加后的角度(例如，10°飛0° +η · 60°，η為整數(shù))。另外，Θ的方向既可以為順時針，也可以為逆時針。此外，即使流路4的剖面形狀為其他的形狀，例如為圓形等或不同直徑的形狀，也優(yōu)選上述的范圍。這樣，能夠根據(jù)隔壁3的端面的圖案，容易地設定生坯成形體的隔壁的端面的僅一部分與燒成臺的隔壁的上側端面接觸的Θ。另外，在上述實施方式中，為了以合適的角度偏移，因而在生坯成形體I和燒成臺5設置了記號a、b，但記號的方式并不被特別地限定，另外，即使不設置記號且即使在目視隔壁3的同時決定位置，也能夠實施。而且，在上述實施方式中，繞著生坯成形體I的鉛垂軸V旋轉角度Θ，但是，即使通過沿水平方向即圖2的XY平面內(nèi)的任一方向偏移規(guī)定距離，使得生坯成形體的隔壁的端面的僅一部分與燒成臺的隔壁的端面接觸，也能夠實施。當然，也可以將旋轉和水平方向的移動兩者組合。在生坯成形體I為橢圓柱的情況下，優(yōu)選通過沿水平方向即平面內(nèi)的任一方向偏移規(guī)定距離，從而實施。在沿水平方向移動的情況下，例如，優(yōu)選比移動方向上的隔壁構造的重復單位更小的距離。例如，在圖4(a)的情況下，如果移動方向為沿著正方形的隔壁的一邊的方向，那么，移動方向上的隔壁構造的重復單位為隔壁3的一邊的長度a，如果移動方向為沿著正方形的隔壁的對角線的方向，那么，移動方向上的隔壁構造的重復單位為隔壁3的對角線的長度b。而且，生坯成形體I和燒成臺5是從同一的擠出機成形的，但是，即使從不同的擠 出機成形，只要隔壁的剖面形狀相同即可。另外，優(yōu)選生坯成形體I和燒成臺5的組成相同，但是，在燒成時，如果生坯成形體和燒成臺5顯示同樣的膨脹收縮動作，那么，即使是不同的組成，也能夠實施。符號說明 I :生坯成形體
3:流路
4:隔壁
5:燒成臺
權利要求
1.一種陶瓷蜂窩燒成體的制造方法，具備將生坯成形體載置在燒成臺的工序以及燒成所述燒成臺和生坯成形體的工序， 所述燒成臺和生坯成形體，分別包含陶瓷原料且為具有隔壁的柱體，該隔壁形成多個流路，從所述流路的延伸方向觀看時，所述兩者的隔壁的端面的圖案相互相同， 在所述載置工序中，以所述生坯成形體的隔壁的一方的端面的全部與水平地載置的所述燒成臺的隔壁的上側端面接觸的狀態(tài)作為基準位置，使所述生坯成形體在沿水平方向偏移規(guī)定距離的狀態(tài)下，或者在繞著所述生坯成形體的鉛垂軸旋轉規(guī)定角度的狀態(tài)下，以所述生坯成形體的隔壁的一方的端面的僅一部分與所述燒成臺的隔壁的上側端面接觸的方式載置在所述燒成臺。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于， 所述燒成臺和生坯成形體為圓柱或正多棱柱，所述鉛垂軸為所述圓柱或所述正多棱柱 的中心軸。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于， 從所述端面?zhèn)扔^看時，所述燒成臺和生還成形體的所述多個流路各為正方形配置， 在所述載置工序中，使所述生坯成形體在相對于所述基準位置而繞著所述生坯成形體的鉛垂軸旋轉15° 75° +η·90°的狀態(tài)下，載置在所述燒成臺， 在此，η為整數(shù)。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于， 從所述端面?zhèn)扔^看時，所述燒成臺和生坯成形體的所述多個流路各為正三角形配置或正六邊形配置， 在所述載置工序中，使所述生坯成形體在相對于所述基準位置而繞著所述生坯成形體的鉛垂軸旋轉10°飛0° +η·60°的狀態(tài)下，載置在所述燒成臺， 在此，η為整數(shù)。
5.根據(jù)權利要求Γ4的任一項所述的方法，其特征在于， 所述生坯成形體的多個流路中的一部分的一方的開口部被封口，所述生坯成形體的多個流路中的剩余部分的另一方的開口部被封口。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于， 所述燒成臺和生坯成形體為橢圓柱，使所述生坯成形體在沿水平方向偏移規(guī)定距離的狀態(tài)下，載置在所述燒成臺。
7.根據(jù)權利要求Γ6的任一項所述的方法，其特征在于， 所述燒成臺和生坯成形體的陶瓷原料包含鋁源粉末和鈦源粉末。
全文摘要
本發(fā)明為一種陶瓷蜂窩燒成體的制造方法，具備將生坯成形體(1)載置在燒成臺(5)上的工序以及將燒成臺(5)和生坯成形體(1)燒成的工序。燒成臺(5)和生坯成形體(1)分別包含陶瓷原料且為具有隔壁的柱體，該隔壁形成多個流路，從流路的延伸方向觀看時，兩者的隔壁的端面的圖案相互相同，在載置工序中，以生坯成形體(1)的隔壁(3)的下側端面的全部與燒成臺(5)的隔壁(3)的上側端面接觸的狀態(tài)作為基準位置，使生坯成形體(1)在沿水平方向偏移規(guī)定距離的狀態(tài)下，或者，在繞著生坯成形體(1)的鉛垂軸(V)旋轉規(guī)定角度(θ)的狀態(tài)下，以生坯成形體(1)的隔壁(3)的下側端面的僅一部分與燒成臺(5)的隔壁(3)的上側端面接觸的方式載置在燒成臺(5)。
文檔編號B01J35/04GK102884020SQ201180024370
公開日2013年1月16日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權日2010年5月17日
發(fā)明者魚江康輔 申請人:住友化學株式會社