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焼成後の気孔率低減とは？課題と対策・製品を解説
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焼成技術における焼成後の気孔率低減とは？
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当製品は、セラミックス粉との混合やプレス成型公定での顆粒の破損や
粉化がなく、所定の気孔の大きさと気孔率が得られるセラミックス用
気孔付与剤です。
木粉、各種樹脂、ナフタレン、樟脳、過酸化水素などに比べて大量
添加の場合でも亀裂の発生や、灰分の残存、液体化、低温昇華などの
トラブルが発生しません。
450℃までの温度で完全昇華するので、焼結中・焼結後のセラミック
製品に悪影響を与えません。
【特長】
■450℃までの温度で完全昇華
■焼結中・焼結後のセラミック製品に悪影響を与えない
■所定の気孔の大きさと気孔率が得られる
※詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。
気孔付与剤『顆粒状メラミンシアヌレート MC711』
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焼成技術における焼成後の気孔率低減
焼成技術における焼成後の気孔率低減とは？
セラミック製品の製造プロセスにおいて、焼成後の気孔率を低減することは、製品の強度、密度、耐久性、電気的特性などの物性を向上させるために不可欠な技術です。気孔率の低減は、セラミック材料の緻密化を促進し、より高性能な製品を生み出すことを目的としています。
課題
焼成温度の制御不足
適切な焼成温度に達しない、または過度に高温になることで、粒子間の結合が不十分になったり、逆に過剰な焼結による気泡の閉じ込めが発生し、気孔率の低減が阻害される。
原料粒子の不均一性
原料粉末の粒径分布が不均一であると、焼成時に粒子間の隙間が均一に埋まらず、微細な気孔が残りやすくなる。
バインダーの残存
成形時に使用される有機バインダーが焼成中に完全に分解・除去されない場合、残存した炭素成分などが気孔の原因となり、緻密化を妨げる。
焼成雰囲気の不適切さ
酸化雰囲気や還元雰囲気などの焼成雰囲気が不適切だと、原料の化学反応が意図通りに進まず、緻密化に必要な相転移や結合が阻害され、気孔率が増加する可能性がある。
対策
精密な温度プロファイル制御
昇温速度、保持温度、冷却速度を細かく設定・制御することで、材料の特性に合わせた最適な焼成プロセスを実現し、緻密化を促進する。
原料粒子の微細化・均一化
原料粉末の粒径を微細化し、粒径分布を均一にすることで、焼成時の充填密度を高め、粒子間の隙間を減らし、緻密化を促進する。
高効率なバインダー除去技術
低分子量で分解温度の低いバインダーの選択や、段階的な脱バインダープロセスを導入し、有機成分の残存を最小限に抑える。
最適化された焼成雰囲気の適用
材料の種類や目的に応じて、酸素分圧やガス組成を調整した焼成雰囲気を採用し、望ましい化学反応や相転移を促進させる。
対策に役立つ製品例
高精度温度制御焼成炉
プログラム可能な温度制御により、複雑な温度プロファイルを正確に再現し、材料の特性に合わせた緻密化を可能にする。
微細・均一原料粉末
高度な粉砕・分級技術により製造された、粒径が均一で微細なセラミック原料粉末は、高い充填密度と焼結性を実現する。
低残渣性有機バインダー
焼成時に分解・揮発しやすく、残渣が少ない有機バインダーは、気孔の発生を抑制し、緻密な焼結体を形成するのに寄与する。
ガス組成制御焼成装置
焼成炉内のガス組成を精密に制御することで、材料の酸化・還元反応を最適化し、望ましい結晶構造と緻密化を達成する。
