专利名称：陶瓷蜂窝烧成体的制造方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷蜂窝烧成体的制造方法。
背景技术：
一直以来，已知通过烧成具有多个流路的蜂窝构造的生坯(未烧成)成形体，从而制造陶瓷蜂窝烧成体的方法。并且，已知将生坯成形体载置在与生坯成形体同样的蜂窝构造的未烧成的烧成台(称为承坯架)上，然后进行烧成(例如，参照引用文献I)。如果使用这样的烧成台，则在烧成时，与生坯成形体按照其构造等而收缩或膨胀同样，烧成台收缩或膨胀。因此，能够制造高尺寸精度的陶瓷蜂窝烧成体。 专利文献
专利文献I :日本特公平1-54636号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而，在现有的方法中，在烧成后，有时候陶瓷蜂窝烧成体和烧成的烧成台牢固地粘合并难以分离。因此，在剥离时，有时候陶瓷蜂窝烧成体破损。本发明是鉴于上述问题而完成的，目的是提供一种在烧成后容易剥离陶瓷蜂窝烧成体和烧成的烧成台的陶瓷蜂窝烧成体的制造方法。用于解决问题的手段
本发明涉及的陶瓷蜂窝烧成体的制造方法，具备将生坯成形体载置在烧成台的工序以及将烧成台和生坯成形体烧成的工序。烧成台和生坯成形体分别包含陶瓷原料且为具有隔壁的柱体，该隔壁形成多个流路，从流路的延伸方向观看时，这些两者的隔壁的端面的图案相互相同。在载置工序中，以生坯成形体的隔壁的一方的端面的全部与水平地载置的烧成台的隔壁的上侧端面接触的状态作为基准位置，使生坯成形体在沿水平方向偏移规定距离的状态下，或者在绕着生坯成形体的铅垂轴旋转规定角度的状态下，以生坯成形体的隔壁的一方的端面的仅一部分与烧成台的隔壁的上侧端面接触的方式载置在烧成台。依照本发明，生坯成形体以生坯成形体的隔壁的端面的仅一部分与烧成台的隔壁的上侧端面接触的方式被载置在烧成台上，然后，这些被烧成，因而能够减少生坯成形体和烧成台的接触面积。所以，在烧成后，容易从蜂窝烧成体分离烧成台。烧成台和生坯成形体为圆柱或正多棱柱，铅垂轴优选圆柱或正多棱柱的中心轴。由此，旋转量的控制和旋转操作变得容易。另外，从端面侧观看时，烧成台和生坯成形体的多个流路分别为正方形配置，在载置工序中，优选使生坯成形体在相对于基准位置而绕着生坯成形体的铅垂轴旋转15° 75° +η·90°的状态下，载置在烧成台。在此，η为整数，例如，η=0，1，2，3。另外，从端面侧观看时，烧成台和生坯成形体的多个流路各为正三角形配置或正六边形配置，在载置工序中，优选使生坯成形体在相对于基准位置而绕着生坯成形体的铅垂轴旋转10° 50° +η·60°的状态下，载置在所述烧成台。在此，η为整数，例如，η=0，1，
2，3,4,5ο利用所涉及的方法，能够使接触面积更高效地降低。另外，优选生坯成形体的多个流路中的一部分的一方的(上端)开口部被封口，生坯成形体的多个流路中的剩余部分的另一方的(下端)开口部被封口。依照该实施形态，由于从生坯成形体的端面仅导入至封口部的封口材料突出的情况很多，并且，该突出的长度不均一的情况很多，因而具有生坯成形体和烧成台难以紧贴的效果。另外，上述烧成台和生坯成形体也可以为椭圆柱，椭圆柱的生坯成形体优选在沿 水平方向偏移规定距离的状态下载置在上述烧成台。另外，烧成台和生坯成形体的陶瓷原料优选包含铝源粉末和钛源粉末。发明效果
依照本发明，能够提供一种在烧成后容易剥离陶瓷蜂窝烧成体和烧成的烧成台的陶瓷蜂窝烧成体的制造方法。
图I是烧成台5和生坯成形体I的概要立体图。图2是显示将生坯成形体I载置在烧成台5上的状态的侧视图。图3是显示使生坯成形体I相对于烧成台5旋转的方法的概要立体图。图4(ar(f)是显示生坯成形体I的一部分的流路4及隔壁3的构造的、从端面侧观看的外部概要图。
具体实施例方式参照附图，对本发明的实施方式涉及的陶瓷蜂窝烧成体的制造方法进行说明。在本实施方式中，具备将生坯成形体I载置在烧成台5的工序和将烧成台5及生坯成形体I烧成的工序。(载置工序)
如图I所示，本实施方式涉及的生坯成形体I和烧成台5分别为具有隔壁3的圆柱体，该隔壁3形成沿上下方向延伸的多个流路4。在生坯成形体I和烧成台5，隔壁3的端面所形成的图案相互相同。流路4的剖面形状为大致正方形。从端面侧(Z方向)观看时，在烧成台5和生坯成形体I中，这些多个流路4为正方形配置，即，以流路4的中心分别位于正方形的顶点的方式配置。流路4的剖面的正方形的尺寸，例如能够为一边O. 8 2. 5_。隔壁的厚度，例如能够为O. 15^0. 76mm。另外，生坯成形体I和烧成台5的流路4所延伸的方向的长度(Z方向的全长)并不被特别地限定，但例如能够分别为4(T350mm、5飞0mm。另外，生坯成形体I的外径也不被特别地限定，但例如能够为10(T320mm。生坯成形体I和烧成台5是通过烧成而成为多孔性陶瓷的生坯(未烧成体)，包含陶瓷原料。陶瓷并不被特别地限定，但例如可列举出氧化铝、二氧化硅、多铝红柱石、堇青石、玻璃、钛酸铝等的氧化物，以及碳化硅、氮化硅、金属等。此外，钛酸铝还能够包含镁及/或硅。生坯成形体和烧成台5优选包含作为陶瓷原料的无机化合物源粉末、甲基纤维素等的有机粘合剂以及必要时添加的添加剂。例如，在陶瓷为钛酸铝的情况下，无机化合物源粉末包含α氧化铝粉等的铝源粉末、锐钛矿型或金红石型的二氧化钛粉末等的钛源粉末及/或钛酸铝粉末，必要时，还能够包含氧化镁粉末或氧化镁尖晶石粉末等的镁源粉末及/或氧化硅粉末或玻璃粉(glassfrit)等的娃源粉末。作为有机粘合剂，能够列举甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等的纤维素类，聚乙烯醇等的醇类以及木质素磺酸盐。相对于100重量份的无机化合物源粉末，有机粘合剂的量优选为20重量份以下，更优选为15重量份以下，进一步优选为6重量份。另外，有机粘合剂的下限量优选为O. I重量份，更优选为3重量份。
作为添加物，例如，可列举造孔剂、润滑剂、可塑剂、分散剂以及溶剂。作为造孔剂，可列举出石墨等的碳材，聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等的树脂类，淀粉、坚果壳、核桃壳、玉米等的植物材料，冰以及干冰等等。相对于100重量份的无机化合物源粉末，造孔剂的添加量优选为(Γ40重量份，更优选为(Γ25重量份。作为润滑剂和可塑剂，可列举出甘油等的醇类，羊脂酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、油酸、硬脂酸等的高级脂肪酸，硬脂酸铝等的硬脂酸金属盐以及聚氧化烯烷基醚(Polyoxyalkylene alkyl ether)等。相对于100重量份的无机化合物源粉末,润滑剂和可塑剂的添加量优选为(TlO重量份，更优选为O. Γ5重量份。作为分散剂，例如，可列举硝酸、盐酸、硫酸等的无机酸，草酸、柠檬酸、醋酸、苹果酸、乳酸等的有机酸，甲醇、乙醇、丙醇等的醇类以及多聚羧酸铵等的界面活性剂等。相对于100重量份的无机化合物源粉末，分散剂的添加量优选为(Γ20重量份，更优选为21重量份。作为溶剂，例如，能够使用甲醇、乙醇、丁醇、丙醇等的醇类，丙二醇、聚丙二醇、乙二醇等的二醇类以及水等。相对于100重量份的无机化合物源粉末，溶剂的使用量优选为10重量份 100重量份，更优选为20重量份 80重量份。另外，溶剂相对于生坯蜂巢成形体全体的重量的重量并不被特别地限定，但优选为l(T30wt%，更优选为15 20wt%。生坯成形体I的多个流路4中的一部分的一方的(上端)开口部可以被封口材料封口，生坯成形体I的多个流路中的剩余部分的另一方的(下端)开口部可以被封口材料封口。作为封口材料，能够使用与生坯成形体I同样的、通过烧成而成为陶瓷的材料。上述的“多个流路4中的一部分”优选是指，从端面侧观看时，在上述流路的隔壁的端面的图案中且在共有边并连续的流路剖面的行列中分别间隔I个地选择的流路的组合。生坯成形体，例如能够如下地制造。首先，准备无机化合物源粉末、有机粘合剂、溶剂以及必要时添加的添加剂。然后，利用捏炼机等将这些混合而得到原料混合物，从具有与隔壁的剖面形状相对应的出口开口的挤出机将所得到的原料混合物挤出，进行干燥，切割至期望的长度，从而能够得到生坯成形体I和烧成台5。通过从相同的挤出机制造，使得生坯成形体I和烧成台5能够具有相同的剖面构造的隔壁3，能够成为相同的组成。然后，必要时，能够将流路4的端部封口。在此，在烧成台5和生坯成形体I的外周面的相同部分，利用墨水、槽等分别设置沿轴方向(z方向)延伸的记号a、b。隔壁3的剖面形状相互相同，所以，在记号a、b排列于相同直线上的情况下，隔壁3的端面彼此能够相互完全地重合。接着，如图2所示，将烧成台5以流路4的轴方向为上下方向的方式配置在炉内的支撑面6上，并将生坯成形体I以流路4的轴方向为上下方向的方式载置在烧成台5之上。在此，生坯成形体I的隔壁3的下侧端面3b的仅一部分与烧成台5的隔壁3的上侧端面3t接触。具体而言，如图I所示，以生坯成形体I的隔壁3的下侧端面3b的全部与烧成台5的隔壁3的上侧端面3t接触的状态，即，记号a和记号b位于同一直线上的状态为基准位置，如图3所示，在使生坯成形体I绕着生坯成形体I的中心轴(铅垂轴)V旋转规定角度Θ的状态下，如图2所示，将生坯成形体I载置在烧成台5。在此，如果角度Θ为使生坯成形体I的隔壁3的下侧端面的仅一部分与烧成台5的隔壁的上侧端面接触的角度，那么并不被特别地限定。例如，如图4(a)所示，剖面正方形的多个流路4为正方形配置，即，在生坯成形体I具有以从端面观看时剖面正方形的流路4的中心分别位于别的正方形SQ的顶点的方式配置的隔壁3的情况下，旋转角度Θ不为90°的整数倍即可。旋转角度Θ优选为15 75°，更优选为30飞0°，更进一步优选为 4(Γ50°，如图4(b)所示，最优选为45°。该情况下，生坯成形体I和烧成台5的隔壁3彼此难以变得平行，因而优选。另外，也可以为将90°的整数倍与这些优选的Θ的范围相加后的角度(例如，15° ^75° +η·90°，η为整数)。另外，Θ的方向既可以为顺时针，也可以为逆时针。此外，即使流路4的剖面形状为其他的形状，例如为在图4(a)中以虚线表示的圆形等或不同直径的形状，但如果流路4为正方形配置，那么优选上述的范围。(烧成工序)
接着，烧成生坯成形体I和烧成台5。通过将生坯成形体I焙烧(脱脂)和烧成，从而能够得到具有流路的多孔质的陶瓷蜂窝烧成体。焙烧(脱脂)是用于通过烧毁、分解等而除去生坯成形体I和烧成台5中的有机粘合剂以及必要时调配的有机添加物的工序，典型地讲，成为至烧成温度为止的升温阶段(例如，15(T900°C的温度范围)。在焙烧(脱脂)工序中，优选极力抑制升温速度。烧成生坯成形体I和烧成台5的烧成温度通常为1300°C以上，优选为1400°C以上。另外，烧成温度通常为1650°C以下，优选为1550°C以下。至烧成温度为止的升温速度并不被特别地限定，但通常为1°C /小时飞00°C /小时。烧成通常在大气中进行，但根据所使用的原料粉末的种类和使用量比，可以在氮气、氩气等的不活泼气体中烧成，也可以在如一氧化碳气体、氢气等的还原性气体中烧成。另外，也可以在水蒸气分压低的气氛中进行烧成。烧成通常使用管状电炉、箱型电炉、隧道炉、远红外线炉、微波加热炉、竖炉、反射炉以及辊底式炉等的通常的烧成炉而进行。烧成可以分批地进行，也可以连续地进行。烧成所需要的时间为陶瓷生成所需的充分的时间即可，根据生坯成形体的量、烧成炉的形式、烧成温度以及烧成气氛等而不同，但通常为10分钟 24小时。烧成后，从陶瓷蜂窝烧成体除去烧成结束的烧成台5。除去方法并不被特别地限定，但例如能够通过由塑料制的锤子轻敲烧成结束的烧成台而容易地除去。依照本实施方式，在烧成时，生坯成形体I进行收缩或膨胀等，但由于烧成台5也进行同样的收缩或膨胀，因而在生坯成形体I的下面未施加不必要的应力，能够制造高尺寸精度的陶瓷蜂窝烧成体。而且，由于能够减少生坯成形体I和烧成台5的接触面积，因而在烧成后，容易从陶瓷蜂窝烧成体分离烧成台。另外，能够抑制以下的不良在剥离时有时候对陶瓷蜂窝烧成体造成损伤，或烧成台的一部分依然附着在陶瓷 蜂窝构造体上。此外，本发明并不限定于上述实施方式，能够为各种变形方式。例如,生坯成形体I和烧成台5不被特别地限定，能够根据用途而采取任意的形状。例如，生坯成形体I和烧成台5不限于圆柱，也可以为椭圆柱，再者，例如，能够为正三棱柱、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棱柱等的柱体。在该情况下，关于铅垂轴，虽然例如也可以偏心旋转，但是，从容易旋转的观点出发，如果是正多棱柱或圆柱，那么优选以这些的中心轴作为铅垂轴。另外，各流路的剖面形状并不限定于正方形，能够为矩形、圆形、椭圆形，或者3角形、6边形、8边形等的各种多边形(包含非正多边形的多边形)等，在这些流路中，直径与其他不同的流路、剖面形状与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(如果流路剖面为圆或正多边形，则为中心)配置在正方形的顶点的正方形配置，能够为在剖面中流路的重心(如果流路剖面为圆或正多边形，则为中心)配置在正三角形的顶点的正三角形配置、在剖面中流路的重心(如果流路剖面为圆或正多边形，则为中心)配置在正六边形的顶点的正六边形配置以及交错配置等。例如，如图4(c)所示，剖面正六边形的多个流路4为正三角形配置，S卩，在生坯成形体I具有以从端面观看时剖面正六边形的流路4的中心分别位于正三角形TR的顶点的方式配置的隔壁3的情况下，旋转角度Θ不为60°的整数倍即可。旋转角度Θ优选为1(Γ50°，更优选为2(Γ40°，更进一步优选为25 35°，如图4(d)所示，最优选为30°。另外，也可以为将60°的整数倍与这些优选Θ的范围相加后的角度(例如，10°飞0° +η·60°，11为整数)。另外，Θ的方向既可以为顺时针，也可以为逆时针。此夕卜，即使流路4的剖面形状为其他的形状，例如为在图4(c)、(d)中以虚线表示的圆形等或不同直径的形状，但如果为正三角形配置，那么优选上述的范围。另外，即使流路4的一部分或全部的剖面形状为非正六边形的六边形等的非正多边形，但如果流路的重心为正三角形配置，那么优选上述的范围。另外，如图4 (e)所示，剖面正三角形的流路4为正六边形配置，即，在生坯成形体I具有以从端面观看时剖面正三角形的流路4的中心分别位于正六边形HE的顶点的方式配置的隔壁3的情况下，旋转角度Θ不为60°的整数倍即可。旋转角度Θ优选为1(Γ50°，更优选为2(Γ40°，更进一步优选为25 35°，如图4(f)所示，最优选为30°。另外，也可以为将60°的整数倍与这些优选Θ的范围相加后的角度(例如，10°飞0° +η · 60°，η为整数)。另外，Θ的方向既可以为顺时针，也可以为逆时针。此外，即使流路4的剖面形状为其他的形状，例如为圆形等或不同直径的形状，也优选上述的范围。这样，能够根据隔壁3的端面的图案，容易地设定生坯成形体的隔壁的端面的仅一部分与烧成台的隔壁的上侧端面接触的Θ。另外，在上述实施方式中，为了以合适的角度偏移，因而在生坯成形体I和烧成台5设置了记号a、b，但记号的方式并不被特别地限定，另外，即使不设置记号且即使在目视隔壁3的同时决定位置，也能够实施。而且，在上述实施方式中，绕着生坯成形体I的铅垂轴V旋转角度Θ，但是，即使通过沿水平方向即图2的XY平面内的任一方向偏移规定距离，使得生坯成形体的隔壁的端面的仅一部分与烧成台的隔壁的端面接触，也能够实施。当然，也可以将旋转和水平方向的移动两者组合。在生坯成形体I为椭圆柱的情况下，优选通过沿水平方向即平面内的任一方向偏移规定距离，从而实施。在沿水平方向移动的情况下，例如，优选比移动方向上的隔壁构造的重复单位更小的距离。例如，在图4(a)的情况下，如果移动方向为沿着正方形的隔壁的一边的方向，那么，移动方向上的隔壁构造的重复单位为隔壁3的一边的长度a，如果移动方向为沿着正方形的隔壁的对角线的方向，那么，移动方向上的隔壁构造的重复单位为隔壁3的对角线的长度b。而且，生坯成形体I和烧成台5是从同一的挤出机成形的，但是，即使从不同的挤 出机成形，只要隔壁的剖面形状相同即可。另外，优选生坯成形体I和烧成台5的组成相同，但是，在烧成时，如果生坯成形体和烧成台5显示同样的膨胀收缩动作，那么，即使是不同的组成，也能够实施。符号说明 I :生坯成形体
3:流路
4:隔壁
5:烧成台
权利要求
1.一种陶瓷蜂窝烧成体的制造方法，具备将生坯成形体载置在烧成台的工序以及烧成所述烧成台和生坯成形体的工序， 所述烧成台和生坯成形体，分别包含陶瓷原料且为具有隔壁的柱体，该隔壁形成多个流路，从所述流路的延伸方向观看时，所述两者的隔壁的端面的图案相互相同， 在所述载置工序中，以所述生坯成形体的隔壁的一方的端面的全部与水平地载置的所述烧成台的隔壁的上侧端面接触的状态作为基准位置，使所述生坯成形体在沿水平方向偏移规定距离的状态下，或者在绕着所述生坯成形体的铅垂轴旋转规定角度的状态下，以所述生坯成形体的隔壁的一方的端面的仅一部分与所述烧成台的隔壁的上侧端面接触的方式载置在所述烧成台。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 所述烧成台和生坯成形体为圆柱或正多棱柱，所述铅垂轴为所述圆柱或所述正多棱柱 的中心轴。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于， 从所述端面侧观看时，所述烧成台和生还成形体的所述多个流路各为正方形配置， 在所述载置工序中，使所述生坯成形体在相对于所述基准位置而绕着所述生坯成形体的铅垂轴旋转15° 75° +η·90°的状态下，载置在所述烧成台， 在此，η为整数。
4.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于， 从所述端面侧观看时，所述烧成台和生坯成形体的所述多个流路各为正三角形配置或正六边形配置， 在所述载置工序中，使所述生坯成形体在相对于所述基准位置而绕着所述生坯成形体的铅垂轴旋转10°飞0° +η·60°的状态下，载置在所述烧成台， 在此，η为整数。
5.根据权利要求Γ4的任一项所述的方法，其特征在于， 所述生坯成形体的多个流路中的一部分的一方的开口部被封口，所述生坯成形体的多个流路中的剩余部分的另一方的开口部被封口。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 所述烧成台和生坯成形体为椭圆柱，使所述生坯成形体在沿水平方向偏移规定距离的状态下，载置在所述烧成台。
7.根据权利要求Γ6的任一项所述的方法，其特征在于， 所述烧成台和生坯成形体的陶瓷原料包含铝源粉末和钛源粉末。
全文摘要
本发明为一种陶瓷蜂窝烧成体的制造方法，具备将生坯成形体(1)载置在烧成台(5)上的工序以及将烧成台(5)和生坯成形体(1)烧成的工序。烧成台(5)和生坯成形体(1)分别包含陶瓷原料且为具有隔壁的柱体，该隔壁形成多个流路，从流路的延伸方向观看时，两者的隔壁的端面的图案相互相同，在载置工序中，以生坯成形体(1)的隔壁(3)的下侧端面的全部与烧成台(5)的隔壁(3)的上侧端面接触的状态作为基准位置，使生坯成形体(1)在沿水平方向偏移规定距离的状态下，或者，在绕着生坯成形体(1)的铅垂轴(V)旋转规定角度(θ)的状态下，以生坯成形体(1)的隔壁(3)的下侧端面的仅一部分与烧成台(5)的隔壁(3)的上侧端面接触的方式载置在烧成台(5)。
文档编号B01J35/04GK102884020SQ201180024370
公开日2013年1月16日 申请日期2011年4月27日 优先权日2010年5月17日
发明者鱼江康辅 申请人:住友化学株式会社