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陶瓷燒成用窯工具板的制作方法_4

文檔序號:9394805閱讀:來源:國知局
成為第1凹部和第2凹部的開口部相互連通且錯開地形成的具體例 子,可舉出例如圖8所示的例子。如該圖所示,通過使形成為表面?zhèn)鹊牡?凹部的開口部7a 與形成為背面?zhèn)鹊牡?凹部的開口部化相互連通且不完全一致而錯開地形成,可W發(fā)揮本 申請的效果。
[0107]另外,當(dāng)將實際體積除W基于最大外徑尺寸的體積后的值作為實際體積比率、將 連通氣孔的面積除W表面或背面的面積作為連通開口率時,最好實際體積比率為5~80質(zhì) 量%、連通開口率為20~80%、與被燒成物接觸的一個面的接觸面積為2~80%。具體來 講,如圖9所示,將形成在表面?zhèn)鹊拈_口部7a除W表面?zhèn)鹊拿娣e的結(jié)果作為表面開口率H1, 將形成在背面?zhèn)鹊拈_口部化除W背面?zhèn)鹊拿娣e的結(jié)果作為背面開口率肥,且將表面?zhèn)乳_ 口部7a與背面?zhèn)乳_口部化連通而形成的通氣孔的面積除W表面或背面的面積的結(jié)果作為 連通開口率I的情況下,最好使實際體積除W基于最大外徑尺寸的體積后而求得實際體積 比率、表面開口率化、背面開口率肥、連通開口率I分別在上述所希望的范圍內(nèi)。
[0108] 作為將該實際體積比率、開口率、接觸面積比率、棒狀部角度調(diào)整在所希望的數(shù)值 內(nèi)的方法,有W下的方法。
[0109] 在設(shè)定實際體積比率、開口率、接觸面積比率、化及棒狀部角度時,正確的是,鑒于 被燒成體的重量/尺寸、水分量、有機粘合劑量、脫脂時間、燒成所需的最高溫度和其保持 時間、熱面積等,根據(jù)本申請所使用的材料的每一溫度下的應(yīng)力一應(yīng)變速度和氧化速度設(shè) 定。作為簡單方法,最好將實際體積比率、開口率、接觸面積比率、棒狀部角度值設(shè)定為,具 有本申請的害工具形狀且最高燒成溫度時的破壞強度X是被燒成體的重量和本申請的害 工具板的重力所引起的應(yīng)力值Y的3倍W上狂> 3Y)。由此,能夠抑制為表1~3所示的 范圍的害工具的彎曲(例如,在如后述的實施例3、4、5、11、12、13、16、17、18所示的30次的 燒成中蠕變變形(彎曲)量不足3mm)。
[0110] 運里,使X值極大時會使害工具的彎曲變小,但會妨礙本發(fā)明的目的之一即輕量 化(多孔化)。研究W-定范圍含有SiC的害工具板的材料特性尤其是每一溫度下的應(yīng)力一 應(yīng)變速度和害工具板的形狀,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)將體積除W基于最大外徑尺寸的體積后的值作 為實際體積比率、將連通氣孔的面積除W表面或背面的面積作為連通開口率時,如果采用 實際體積比率為5~80%且連通開口率為20~80%、此外與被燒成物接觸的一個面的接 觸面積為2~80%的陶瓷燒成用害工具板的話,可W設(shè)計出能夠在20Y>X> 3Y的范圍內(nèi) 良好地進(jìn)行被燒成體的燒結(jié)的害工具板。 陽111 ]另外,作為陶瓷燒成用害工具板的材料,至少含有50質(zhì)量%的SiC較佳,更佳的是 含有75質(zhì)量%的51(:。陶瓷燒成用害工具板要求由壓縮強度變高且耐熱性高的耐烙物質(zhì)等 材料構(gòu)成,由于SiC的紅外線放射率高,耐氧化性、耐蠕變性也優(yōu)良,是一種高溫高強度材 料,因此可W達(dá)到本申請的效果。
[0112] 而且,作為其它的材料,含有85~90質(zhì)量%的SiC、15~10質(zhì)量%的Si化較佳, 更佳的是含有80~90質(zhì)量%的SiC、5~20質(zhì)量%的Si〇2。由于SiC的紅外線放射率高, 耐氧化性、耐蠕變性也優(yōu)良,是一種高溫高強度材料,因此,可W說是適合作為在高溫中使 用的害工具材料的原料。此外,向Si〇2和C的粉末中通W大電流、在2000°CW上的高溫中合 成的SiC,是產(chǎn)生較多C〇2和電力消耗大的原料,從節(jié)能的觀點出發(fā),使用量W少為佳。因 此,通過使用運樣的所希望的材料,可W消減SiC的使用量,因而較佳。
[0113] 另外,作為其它的材料,至少含有總量為90質(zhì)量%的SiC和Si3N4較佳,更佳的是 含有95質(zhì)量% ^上。通過運樣構(gòu)成,可W耐受被燒成體等的負(fù)荷,另外,可W耐受燒成爐內(nèi) 的高溫?zé)?。陶瓷燒成用害工具板要求由壓縮強度高且耐熱性高的耐火物質(zhì)等材料構(gòu)成, 由于SiC的紅外線放射率高,耐氧化性、耐蠕變性也優(yōu)良,是一種高溫高強度材料,因此可 W達(dá)到本申請的效果。
[0114] 另外,作為其成型方法,首先,將規(guī)定量的SiC粉末、Si粉末、粘合劑、水或者有機 溶劑進(jìn)行混煉,誘鑄成型而得到所希望的形狀的成型體。接著,可W舉出如下的方法:將 此成型體在90°C下進(jìn)行干燥,之后在氮氣氛圍下進(jìn)行燒成,利用Si和氮氣的反應(yīng)來生成 SisM,從而制造碳化娃和氮化娃的合成材料。
[0115] [1 - 4]其它的陶瓷燒成用害工具板的結(jié)構(gòu):
[0116] 陶瓷燒成用害工具板的尺寸并沒有特別的限定。最好根據(jù)所載置的蜂窩的重量的 需要,選擇適當(dāng)?shù)某叽?。例如,一般的擱板的尺寸為長300~700mmX寬300~700mmX厚 5~10mm的結(jié)構(gòu)可W較佳地使用,但是并不僅限于該尺寸的結(jié)構(gòu),可W根據(jù)需要采用適當(dāng) 的尺寸。
[0117] 巧]使用方法:
[0118] 如圖10AU0B所示,本實施形態(tài)的陶瓷燒成用害工具板可作為組架的一部分來使 用。但是,并不僅限于運樣的組架,只要是易于從下方支撐本實施形態(tài)的陶瓷燒成用害工具 板的結(jié)構(gòu),也可W使用公知的組架。
[0119] 例如,如果使用圖10A所示的組架的話,其組架12具有支柱13,根據(jù)需要,還具有 架橋部件15,本實施形態(tài)的陶瓷燒成用害工具板載置在形成在該支柱上的載置臺14(參照 圖11)之上來使用。另外,圖10A是表示安裝陶瓷燒成用害工具板前的狀態(tài)的示意圖。而 且,如果使用圖10B所示的組架的話,該組架16具有支柱13,且根據(jù)需要在支柱上還具有載 置臺18,在該載置臺上載置本實施形態(tài)的陶瓷燒成用害工具板而使用。另外,在圖10A所示 的組架中、在圖10B所示的組架中,也可W將本實施形態(tài)的陶瓷燒成用害工具板和支柱交 互地累疊而構(gòu)成組架。而且,當(dāng)根據(jù)需要使用公知的固定件、公知的固定方法等時,由于可 W穩(wěn)定地載置,因而較佳。
[0120] 蜂窩成型體等被燒成物載置在此陶瓷燒成用害工具板上而燒成。具體來講,如圖 11所示,載置蜂窩成型體100來進(jìn)行燒成。運里,由于在本實施形態(tài)的陶瓷燒成用害工具板 上形成有凹凸形狀而確保通氣性,因此,即使將該蜂窩成型體100載置在陶瓷燒成用害工 具板上來燒成,由蜂窩成型體產(chǎn)生的氣體G也不會滯留而向蜂窩的外部釋放。另外,蜂窩成 型體與陶瓷燒成用害工具板1的底面的接觸面積小,由于在燒成中收縮時摩擦阻力減少, 因此可W將蜂窩成型體的尺寸變形控制為較小,而且,可W提高被燒成物的封堵效率。 陽121] [3]成型方法:
[0122] 在陶瓷燒成用害工具板由一塊板狀部件形成的情況下,也可W在表面?zhèn)刃纬伤?望的凹凸形狀且在背面?zhèn)雀郊樱ㄐ纬桑┧M陌纪剐螤疃尚?。而且,只要用鉆孔機等 工具使表面?zhèn)鹊拈_口部和背面?zhèn)鹊拈_口部連通地貫通形成即可。
[0123] 另外,在陶瓷燒成用害工具板的表面?zhèn)葹橐粔K平板狀部件、背面?zhèn)葹橐粔K平板狀 部件、由共計兩塊部件結(jié)合而形成的情況下,在表面?zhèn)雀郊铀M陌纪剐螤?,并且在背?側(cè)附加所希望的凹凸形狀,之后,將表面?zhèn)鹊钠桨鍫畈坎暮捅趁鎮(zhèn)鹊钠桨鍫畈考所述開 口部連通的狀態(tài)粘合在一起,形成陶瓷燒成用害工具板。在運樣形成的情況下,由于可W形 成能夠使所謂傳導(dǎo)傳熱、W及對流傳熱、福射傳熱的傳熱較為平衡地進(jìn)行的開口部形狀,因 此,可W進(jìn)一步實現(xiàn)本申請的效果。另外,在預(yù)先形成設(shè)置在表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊拈_口部的情 況下,最好相互連通地對所希望的部位進(jìn)行定位而形成。
[0124] 另外,在陶瓷燒成用害工具板的表面?zhèn)葹橐粔K平板狀部件、背面?zhèn)葹橐粔K平板狀 部件、由共計兩塊部件結(jié)合而形成的情況下,也可W在表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)雀郊影纪剐螤?,將?們粘合后,形成開口部。在運樣形成的情況下,由于可W容易地進(jìn)行表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)壬系拈_ 口部的連通,因此可W使成型工序簡化、減少差異,因而較佳。
[0125] 另外,陶瓷燒成用害工具板的結(jié)構(gòu),并不限定于表面?zhèn)葹橐粔K平板狀部件、背面?zhèn)?為一塊平板狀部件、由共計兩塊部件組成的結(jié)構(gòu),只要是達(dá)到本申請的效果的結(jié)構(gòu),也可W 使表面?zhèn)葹橐粔K平板狀部件、背面?zhèn)瘸艘粔K平板狀部件W外還在表面?zhèn)扰c背面?zhèn)戎g將 其它的部材作為中間層設(shè)置。
[01%] 作為在陶瓷燒成用害工具板的表面和背面上形成凹凸形狀的方法,可w通過誘鑄 成型來得到所希望的形狀的成型體。在采用誘鑄成型的情況下,可W由表面和背面構(gòu)成立 體結(jié)構(gòu)。
[0127] 使用誘鑄成型,其特征為,平板去除部位的板厚方向去除面,具有1至2個從板表 面向中屯、的傾斜,運樣的話,可W容易作成適合分模的形狀,且可W提高誘鑄后的材料強 度。 陽12引另外,在表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)相同的情況下,最好無論在哪個面上,無論在表面 上或背面上都能夠使用??蒞與表背無關(guān)地載置蜂窩,由于可提高便利性,因而較佳。 陽129] 實施例
[0130] 下面,通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的說明,但本發(fā)明并不限定于此。另外,W下 的實施例和比較例的"% "只要沒有特別的限定均意味著質(zhì)量%。另外,實施例的各種評價、 測定通過下述方法來實施。 陽131] [1 - 1]松裝密度:
[0132] 松裝密度,在將材料在80°C的干燥室中進(jìn)行12小時的干燥之后,測定干燥質(zhì)量 W1。之后,將材料在100°C的水中煮沸一個小時,在水中冷卻到常溫,之后測量水中質(zhì)量W2, 在用潮濕的紗布輕輕擦拭材料整體之后,測量含水重量W3,通過運些W1、W2、W3來計算松裝 醬度。 陽133] [1-2]彎曲強度:
[0134] 基于JIS R1601,通過間距為380mm的3點彎曲試驗(滑塊速度為0.5mm/分)巧。定破壞載荷,測定燒成后的陶瓷燒成用害工具板的彎曲強度。 陽135] [1-3]燒成后制品強度:
[0136] 測定蜂窩成型體的燒成后制
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