挤压成形用模具和多孔质陶瓷部件的制造方法
阅读：1028发布：2020-06-11
专利汇可以提供挤压成形用模具和多孔质陶瓷部件的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的目的是提供一种 挤压 成形 用模具和多孔质陶瓷部件的制造方法，所述 挤压成形 用模具能快速高效率地制造成形体，并且能够保持挤压成形用模具的寿命较长，而且能够制作没有龟裂和 变形 等的成形体，本发明的挤压成形用模具由成形槽部、材料供给部以及将由成形槽部和材料供给部构成的模具主体固定在挤压成形机前端的外框构成，其特征在于，上述模具主体构成为这样的形状：在板状的材料供给部的大致中央突出地设置有比上述材料供给部小的板状的成形槽部，上述外框由以下部分构成：以 覆盖 上述成形槽部周围的材料供给部的方式形成的模具按压部；和形成在该模具按压部周围的外围部，在设上述成形槽部的厚度为X、设上述材料供给部的厚度为Y、设上述外框的模具按压部的厚度为Z时，下述式子成立：(1)3≤X≤6、(2)5≤Y≤10、(3)3.5≤Z≤8.5、(4)0.8＜Y/X＜2.5、(5)1＜Z/X＜2。，下面是挤压成形用模具和多孔质陶瓷部件的制造方法专利的具体信息内容。
1.一种挤压成形用模具，其由以下部分构成：
具有一个或两个以上的成形槽的成形槽部；
向上述成形槽部供给材料的材料供给部；以及
用于将由上述成形槽部和上述材料供给部构成的模具主体固定在挤压成形机的前端的外框，
其特征在于，
上述模具主体构成为这样的形状：在外形为板状的材料供给部的中央突出地设置有比上述材料供给部小的外形为板状的成形槽部，
上述外框由以下部分构成：以覆盖上述成形槽部周围的材料供给部的方式形成的模具按压部；和形成在该模具按压部周围的外围部，
在设上述成形槽部的厚度为X、设上述材料供给部的厚度为Y、设上述外框的模具按压部的厚度为Z时，下述(1)～(5)的式子成立：
3(mm)≤X≤6(mm) (1)
5(mm)≤Y≤10(mm) (2)
3.5(mm)≤Z≤8.5(mm) (3)
0.8＜Y/X＜2.5 (4)
1＜Z/X＜2 (5)，
其中，上述模具由工具钢或超硬合金构成，用于制造许多小室隔着间隔壁在长度方向上并列设置的多孔质陶瓷部件，上述多孔质陶瓷部件由硅和碳化硅的复合体或碳化硅构成。
2.一种多孔质陶瓷部件的制造方法，其特征在于，
使用权利要求1所述的挤压成形用模具，来制造许多小室隔着间隔壁在长度方向上并列设置的多孔质陶瓷部件。
挤压成形用模具和多孔质陶瓷部件的制造方法
技术领域
背景技术
[0005] 陶瓷过滤器通常是将多个如图3、4所示的多孔质陶瓷部件40集束起来而构成陶瓷过滤器50。此外，该多孔质陶瓷部件40如图3所示那样在长度方向上并列设置有许多小室41，将小室41彼此分隔开的间隔壁43作为过滤器发挥作用。
[0006] 即，关于形成在多孔质陶瓷部件40中的小室41，如图3(b)所示，排气的入口侧或出口侧的端部中的任一方通过封闭剂层42而被封孔，流入到一个小室41中的排气必然在通过将小室41分隔开的间隔壁43之后从其它小室41流出，在排气通过该间隔壁43时，PM在间隔壁43部分被捕获，从而净化了排气。
[0007] 再有，图3(a)是示意性表示多孔质陶瓷部件的一个示例的立体图，图3(b)是图3(a)所示的多孔质陶瓷部件的B-B线剖视图。此外，图4是示意性表示陶瓷过滤器的一个示例的立体图。
[0008] 以往，在制造这样的多孔质陶瓷部件40时，首先，将陶瓷粉末、粘合剂以及分散剂液等混合，调制出成形体制作用的混合组合物，之后，将该混合组合物投入到具有挤压成形用模具的挤压成形装置中，通过进行挤压成形等，来制作出图2所示的、许多小室6隔着间隔壁7在长度方向上并列设置的陶瓷成形体5。再有，图2(a)是示意性表示陶瓷成形体5的立体图，图2(b)是图2(a)所示的陶瓷成形体5的A-A线剖视图。
[0010] 图5(a)是示意性表示现有的挤压成形用模具的剖视图，图5(b)是示意性表示使用具有挤压成形用模具的挤压成形装置来制作陶瓷成形体的情况的立体图。
[0011] 此外，图6(a)是构成挤压成形用模具的模具主体的正面放大图，图6(b)是该模具主体的后视图。
[0012] 如图5(b)所示，在挤压成形装置80中，在壳体81的前端部设有挤压成形用模具60，成形体90经该挤压成形用模具60通过连续地挤压而形成。在壳体81的内部，设有螺杆(screw)(未图示)，通过该螺杆来进行原料组合物的混合和原料组合物向挤压成形用模具60的压入，从而连续地制作出许多小室在长度方向上并列设置的成形体90。然后，通过将连续地延伸的成形体90切断成预定的长度，而成为陶瓷成形体5。
[0013] 如图5(a)所示，该挤压成形用模具60由一体地形成有材料供给部65和成形槽部61的模具主体68、以及支撑、固定该模具主体68的外框70构成。
[0014] 而且，如图5和图6所示，在材料供给部65中形成有圆锥台形状的材料供给孔66，以便使混合组合物通过，另一方面，在成形槽部61中如图6(a)所示那样形成有格子状的成形槽62，以便使通过了材料供给孔66的混合组合物成形为陶瓷成形体5的形状。
[0015] 即，在该成形槽部61中，许多四棱柱形状的柱状部63在由构成材料供给部65的部件支撑的状态下，正好与附图纸面垂直地排列，通过该柱状部63的排列而形成了成形槽62，通过使混合组合物连续地通过成形槽62，来制作出成形体90。
[0016] 在使用该挤压成形装置80来进行挤压成形时，将混合组合物投入到壳体81内。该混合组合物在挤压成形装置80的内部进一步混匀，并且被螺杆叶片(未图示)推压而逐渐向端部方向移动，通过挤压成形用模具60内的成形槽62而被挤出，然后，通过被切断为预定长度，而制作出许多小室6隔着间隔壁7在长度方向上并列设置的柱状的陶瓷成形体5。
[0017] 在专利文献1中，公开了这样的蜂窝成形用模具：基本上由上述结构构成，使各个材料供给部的材料供给孔延长到各个成形槽的上游端部，并在各个上游端部设置了具有比各个材料供给孔大的截面积的聚集部。
[0018] 在该专利文献1中，记载了通过设置聚集部能够形成尺寸精度优良的成形体、并且在低压下成形处理速度大等效果。
[0019] 但是，如实施例中记载的那样，材料供给部的厚度为14.5mm，非常厚，所以如果不使成形压力比通常更大，就不能提升成形速度，而且，存在挤压出的成形体的外周壁难以从外框脱离、容易产生龟裂这样的问题。
[0020] 专利文献1：日本特开平08-90534号公报
发明内容
[0021] 本发明是为了解决这些问题而完成的，其目的是提供一种挤压成形用模具、以及使用该挤压成形用模具来制造多孔质陶瓷部件的多孔质陶瓷部件的制造方法，所述挤压成形用模具在通过挤压成形法来制作成形体时，能够快速高效率地制造成形体，并且能够保持挤压成形用模具的寿命较长，而且能够制作没有龟裂和变形等的成形体。
[0022] 本发明的挤压成形用模具由以下部分构成：具有一个或两个以上的成形槽的成形槽部；向上述成形槽部供给材料的材料供给部；以及用于将由上述成形槽部和上述材料供给部构成的模具主体固定在挤压成形机的前端的外框，
[0023] 其特征在于，
[0024] 上述模具主体构成为这样的形状：在外形为板状的材料供给部的大致中央突出地设置有比上述材料供给部小的外形为板状的成形槽部，
[0025] 上述外框由以下部分构成：以覆盖上述成形槽部周围的材料供给部的方式形成的模具按压部；和形成在该模具按压部周围的外围部，
[0026] 在设上述成形槽部的厚度为X、设上述材料供给部的厚度为Y、设上述外框的模具按压部的厚度为Z时，下述(1)～(5)的式子成立：
[0027] 3(mm)≤X≤6(mm) (1)
[0028] 5(mm)≤Y≤10(mm) (2)
[0029] 3.5(mm)≤Z≤8.5(mm) (3)
[0030] 0.8＜Y/X＜2.5 (4)
[0031] 1＜Z/X＜2 (5)。
[0032] 本发明的多孔质陶瓷部件的制造方法，其特征在于，使用本发明的挤压成形用模具，来制造许多小室隔着间隔壁在长度方向上并列设置的多孔质陶瓷部件。
[0033] 根据本发明的挤压成形用模具，由于将构成该挤压成形用模具的成形槽部、材料供给部以及外框的模具按压部各自的厚度设定成使上述(1)～(5)的式子成立，所以在通过挤压成形法来制作成形体时，能快速高效率地制造成形体，并且能够保持挤压成形用模具的寿命较长，而且能够制作没有龟裂和变形等的不会发生产品不合格的成形体。
[0034] 此外，根据本发明的多孔质陶瓷部件的制造方法，由于使用上述挤压成形用模具来制作陶瓷成形体，所以能够使用不存在产品不合格的陶瓷成形体来制造多孔质陶瓷部件，从而能够高效率地制造具有优良特性的多孔质陶瓷部件。
附图说明
[0035] 图1(a)是示意性表示本发明的挤压成形用模具的一部分的剖视图，图1(b)是表示具有上述挤压成形用模具的挤压成形机的前端部分的立体图。
[0036] 图2(a)是示意性表示陶瓷成形体的立体图，图2(b)是图2(a)所示的陶瓷成形体的A-A线剖视图。
[0037] 图3(a)是示意性表示多孔质陶瓷部件的一个示例的立体图，图3(b)是图3(a)所示的多孔质陶瓷部件的B-B线剖视图。
[0038] 图4是示意性表示陶瓷过滤器的一个示例的立体图。
[0039] 图5(a)是示意性表示现有的挤压成形用模具的剖视图，图5(b)是示意性表示使用具有挤压成形用模具的挤压成形装置来制作陶瓷成形体的情况的立体图。
[0040] 图6(a)是构成挤压成形用模具的模具主体的正面放大图，图6(b)是该模具主体的后视图。
[0041] 标号说明
[0042] 5：陶瓷成形体；6：小室；7：间隔壁；10：挤压成形用模具；11：成形槽部；12：成形槽；15：材料供给部；16：材料供给孔；18：模具主体；20：外框；21：模具按压部；22：外围部；30：挤压成形装置；40：多孔质陶瓷部件；50：陶瓷过滤器。
具体实施方式
[0043] 下面参照附图来对本发明的挤压成形用模具和使用该挤压成形用模具的多孔质陶瓷部件的制造方法进行说明。
[0044] 首先，对本发明的挤压成形用模具进行说明。
[0045] 本发明的挤压成形用模具由以下部分构成：具有一个或两个以上的成形槽的成形槽部；向上述成形槽部供给材料的材料供给部；以及用于将由上述成形槽部和上述材料供给部构成的模具主体固定在挤压成形机的前端的外框，
[0046] 其特征在于，
[0047] 上述模具主体构成为这样的形状：在外形为板状的材料供给部的大致中央突出地设置有比上述材料供给部小的外形为板状的成形槽部，
[0048] 上述外框由以下部分构成：以覆盖上述成形槽部周围的材料供给部的方式形成的模具按压部；和形成在该模具按压部周围的外围部，
[0049] 在设上述成形槽部的厚度为X、设上述材料供给部的厚度为Y、设上述外框的模具按压部的厚度为Z时，下述(1)～(5)的式子成立：
[0050] 3(mm)≤X≤6(mm) (1)
[0051] 5(mm)≤Y≤10(mm) (2)
[0052] 3.5(mm)≤Z≤8.5(mm) (3)
[0053] 0.8＜Y/X＜2.5 (4)
[0054] 1＜Z/X＜2 (5)。
[0055] 图1(a)是示意性表示本发明的挤压成形用模具的一部分的剖视图，图1(b)是表示具有上述挤压成形用模具的挤压成形机的前端部分的立体图。
[0056] 即，如图1(a)所示，本发明的挤压成形用模具10由以下部分构成：具有一个或两个以上的成形槽12的成形槽部11；向成形槽部11供给材料的材料供给部15；以及用于将由成形槽部11和材料供给部15构成的模具主体18固定在挤压成形装置30的前端的外框20，模具主体18构成为这样的形状：在外形为板状的材料供给部15的大致中央突出地设置有比材料供给部15小的外形为板状的成形槽部11，外框20由以下部分构成：以覆盖成形槽部11周围的材料供给部15的方式形成的模具按压部21；和形成在该模具按压部21周围的外围部22。
[0057] 在材料供给部15中，形成有圆筒形状的材料供给孔16，以便使混合组合物通过，另一方面，在成形槽部11中形成有格子状的成形槽12，以便使通过了材料供给孔16的混合组合物成形为陶瓷成形体5的形状。即，许多四棱柱形状的柱状部13以由构成材料供给部15的部件支撑的状态排列，柱状部13之间的空间成为成形槽12。
[0058] 在本发明的挤压成形用模具10中，构成挤压成形用模具10的各部件的厚度如下述那样设定。即，在设成形槽部11的厚度为X、设材料供给部15的厚度为Y、设外框20的模具按压部21的厚度为Z时，下述(1)～(5)的式子成立：
[0059] 3(mm)≤X≤6(mm) (1)
[0060] 5(mm)≤Y≤10(mm) (2)
[0061] 3.5(mm)≤Z≤8.5(mm) (3)
[0062] 0.8＜Y/X＜2.5 (4)
[0063] 1＜Z/X＜2 (5)。
[0064] 将成形槽部11的厚度X设定为3～6mm，是因为：通过将成形槽部11的厚度X设定为3～6mm，能够将成形压力维持在适当范围内，能够使成形体的形状与设定大致相同。
[0065] 若成形槽部11的厚度X不到3mm，则成形槽部11的厚度过薄，因此难以使成形体的形状与设定大致相同，容易产生不合格产品，另一方面，若成形槽部11的厚度X超过6mm，则必须将成形压力设定得较高，提高成形速度变得困难，如果勉强提高成形速度，则对壳体31和挤压成形用模具10等的负担变大，容易产生各种不良情况。
[0066] 将材料供给部15的厚度Y设定为5～10mm，是因为：通过将材料供给部15的厚度Y设定为5～10mm，能够将成形压力维持在适当范围内，还能够使挤压成形用模具的寿命变长。
[0067] 若材料供给部15的厚度Y不到5mm，则材料供给部15的厚度Y过薄，因此对成形槽部11的负载变大，挤压成形用模具的寿命缩短，另一方面，若材料供给部15的厚度Y超过10mm，则必须将成形压力设定得较高，提高成形速度变得困难，如果勉强提高成形速度，则对壳体31和挤压成形用模具10等的负担变大，容易产生各种不良情况。
[0068] 将模具按压部21的厚度Z设定为3.5～8.5mm，是为了防止成形体的外周部附近的变形、龟裂等，并保持挤压成形用模具10的寿命较长。
[0069] 若模具按压部21的厚度Z不到3.5mm，则模具按压部21容易变形，因此会表现出挤压成形用模具10的寿命降低的趋势，而且，由于成形体的外周部附近的结合力下降，因而容易发生外周部附近的变形、龟裂等，另一方面，虽然即使模具按压部21的厚度Z超过8.5mm，也不会产生特别大的不良情况，但是即使进一步增厚，也不会改善挤压成形用模具的寿命等，因此在经济上不利。
[0070] 将(材料供给部15的厚度Y/成形槽部11的厚度X)的值设定为0.8＜Y/X＜2.5，是因为：通过设为0.8＜Y/X＜2.5，能够将成形压力维持在适当的范围内，能够使成形体的形状与设定大致相同，能够保持挤压成形用模具的寿命较长。
[0071] 在使Y/X为0.8以下的情况下，在材料供给部15的厚度Y过小(过薄)时，挤压成形用模具10的寿命缩短，在成形槽部11的厚度X过大时，必须将成形压力设定得较高，提高成形速度变得困难。
[0072] 另一方面，在使Y/X为2.5以上的情况下，在材料供给部15的厚度Y过大(过厚)时，必须将成形压力设定得较高，在成形槽部11的厚度X过小时，成形体的形状将偏离设计。
[0073] 将(模具按压部21的厚度Z/成形槽部11的厚度X)的值设定为1＜(Z/X)＜2，是因为：通过设为1＜Z/X＜2，能够防止成形体的外周部附近的变形、龟裂等。
[0074] 在Z/X为1以下的情况下，外周部附近的结合力下降，难以形成外周部，容易产生龟裂，在Z/X为2以上的情况下，成形体的外周部难以从外框离开，容易产生龟裂。
[0076] 此外，挤压成形用模具10的挤出成形体的部分的面积优选为900～1600mm2(直径为30～40mm)，成形槽12的内壁间的距离优选为0.20～0.40mm。此外，成形槽部11中2
的每100mm 的槽的数量优选为3～6个(横、竖的总计)。
的每100mm 的槽的数量优选为3～6个(横、竖的总计)。
[0077] 通过使用这样的挤压成形用模具，能够快速高效率地制造成形体，并且能够保持挤压成形用模具的寿命较长，而且能够制作没有龟裂和变形等的不会发生产品不合格的成形体。
[0079] 接下来，对本发明的多孔质陶瓷部件的制造方法进行说明。
[0080] 本发明的多孔质陶瓷部件的制造方法的特征在于，使用上述的本发明的挤压成形用模具，来制造许多小室隔着间隔壁在长度方向上并列设置的多孔质陶瓷部件。
[0081] 下面对本发明的多孔质陶瓷部件的制造方法按工序顺序进行说明。
[0082] (1)在本发明的制造方法中，首先，调制原料糊状物(paste)。
[0083] 作为上述原料糊状物没有特别限定，但例如可举出在陶瓷粉末中添加粘合剂、分散剂液等，将它们用磨碎机(attritor)等混合，且用捏合机(kneader)等充分混匀而成的糊状物。
[0084] 这里，上述陶瓷粉末只要根据制造的多孔质陶瓷部件的结构材料来选择即可。
[0085] 再有，作为上述多孔质陶瓷部件的构成材料的主要成分，例如可举出氮化铝、氮化硅、氮化硼、氮化钛等氮化物陶瓷、碳化硅、碳化锆、碳化钛、碳化钽、碳化钨等碳化物陶瓷、氧化铝、氧化锆、堇青石、莫来石、二氧化硅、钛酸铝等氧化物陶瓷等。
[0086] 此外，上述多孔质陶瓷部件可由硅和碳化硅的复合体形成。在使用硅和碳化硅的复合体的情况下，优选以成为整体的0～45重量％的方式添加硅。
[0087] 作为上述多孔质陶瓷部件的构成材料的主要成分，优选耐热性高、机械特性优良且热传导率也高的碳化硅质陶瓷。再有，所谓碳化硅质陶瓷指碳化硅占60重量％以上的陶瓷。
[0088] 虽然上述陶瓷粉末的粒径没有特别限定，但优选在后面的烧制工序中收缩小的陶瓷粉末，例如，优选将100重量份的具有3～70μm程度的平均粒径的粉末和5～65重量份的具有0.1～1.0μm程度的平均粒径的粉末组合而成的陶瓷粉末。
[0089] 此外，上述陶瓷粉末也可以是实施了氧化处理的陶瓷粉末。
[0091] 上述粘合剂的配合量通常优选为相对于100重量份的陶瓷粉末为1～15重量份的程度。
[0093] 适量配合上述分散剂液以使上述原料糊状物的粘度在一定范围内。
[0094] 此外，可在上述原料糊状物中根据需要来添加成形辅助剂。
[0097] 作为上述空心球，并不特别限定，例如可举出氧化铝空心球、玻璃微空心球、白砂(シラス)空心球、烟灰(フライアツシユ)空心球(FA空心球)、莫来石空心球等。其中，优选的是氧化铝空心球。
[0098] (2)接着，通过对上述原料糊状物进行挤压成形，来制作许多小室隔着间隔壁在长度方向(图2中，箭头a的方向)上并列设置的形状的陶瓷成形体5。
[0099] 在本发明的制造方法中，在该工序中使用本发明的挤压成形用模具来进行挤压成形。因此，能够快速高效率地制作不存在产品不合格的陶瓷成形体5。
[0100] (3)接下来，用微波干燥机、热风干燥机、电介质干燥机、减压干燥机、真空干燥机、冷冻干燥机等使上述陶瓷成形体干燥，从而成为陶瓷干燥体。接着，对陶瓷干燥体在预定条件下进行脱脂(例如，200～500℃)、烧制(例如，1400～2300℃)。
[0101] 上述陶瓷干燥体的脱脂和烧制的条件能够应用以往制造由多孔质陶瓷构成的过滤器时所使用的条件。
[0102] 通过经过这样的工序，能够制造多个小室隔着间隔壁在长度方向上并列设置的多孔质陶瓷部件。
[0103] 此外，在本发明的制造方法中，在制造图3所示的、小室的任一个端部被封孔的多孔质陶瓷部件40的情况下，在上述(3)的工序中，能够在干燥后，在陶瓷干燥体的小室的预定端部填充预定量的成为封闭材料的封闭材料糊状物来将小室封孔，然后，通过进行上述脱脂、烧制处理，制造出小室的任一个端部被封孔的多孔质陶瓷部件40。
[0104] 作为上述封闭材料糊状物，并不特别限定，例如可使用与上述原料糊状物同样的材料。
[0105] 再有，小室的任一个端部被封孔的多孔质陶瓷部件能够很好地应用于陶瓷过滤器，小室的端部都没有被封孔的多孔质陶瓷部件能够很好地应用于催化剂载体。
[0106] 此外，利用本发明的制造方法制造出的多孔质陶瓷部件还能够将多个集束起来，从而成为图4所示那样的陶瓷过滤器。
[0107] 这里，对使用上述多孔质陶瓷部件的陶瓷过滤器的制造方法也进行简单说明。
[0108] 即，首先，在上述多孔质陶瓷部件的侧面，以均匀厚度涂布成为粘接材料层的粘接剂糊状物来形成粘接剂糊状物层，在该粘接剂糊状物层上，反复进行依次层叠其它多孔质陶瓷部件的工序，从而制作出预定大小的多孔质陶瓷部件集合体。
[0109] 接着，对该多孔质陶瓷部件集合体进行加热，使粘接剂糊状物层干燥、固化，从而成为粘接材料层。
[0111] 然后，通过在蜂窝块的外周使用上述密封材料糊状物来形成密封材料层，从而能够制造出这样的陶瓷过滤器(参照图4)：在将多个多孔质陶瓷部件经粘接材料层粘接而成的圆柱形状的陶瓷块的外周部，设置有密封材料层。
[0112] 再有，作为上述粘接剂糊状物，例如，可举出由无机粘合剂、有机粘合剂、无机纤维和/或无机微粒构成的粘接剂糊状物。
[0113] 作为上述无机粘合剂，例如，可举出硅溶胶、氧化铝溶胶等。这些无机粘合剂可单独使用，也可将两种以上并用。在上述无机粘合剂中，优选硅溶胶。
[0114] 作为上述有机粘合剂，例如，可举出聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素等。这些有机粘合剂可单独使用，也可将两种以上并用。在上述有机粘合剂中，优选羧甲基纤维素。
[0115] 作为上述无机纤维，例如，可举出二氧化硅-氧化铝、莫来石、氧化铝、二氧化硅等陶瓷纤维等。这些无机纤维可单独使用，也可将两种以上并用。在上述无机纤维中，优选氧化铝纤维。
[0116] 作为上述无机微粒，例如，可举出碳化物、氮化物等，具体地可举出由碳化硅、氮化硅、氮化硼等构成的无机粉末或晶须等。这些无机微粒可单独使用，也可将两种以上并用。在上述无机微粒中，优选热传导性优良的碳化硅。
[0117] 再有，在粘接剂糊状物中，可根据需要来添加以氧化物系陶瓷为成分的、作为微小中空球体的空心球和球状丙烯酸颗粒、石墨等造孔剂。
[0118] 作为上述空心球，并不特别限定，例如，可举出氧化铝空心球、玻璃微空心球、白砂空心球、烟灰空心球(FA空心球)、莫来石空心球等。其中，优选氧化铝空心球。
[0119] 实施例
[0120] 虽然在下面举出实施例来更详细地说明本发明，但本发明并不仅限于这些实施例。
[0121] (实施例1～9、比较例1～6)
[0122] 首先，使用超硬合金来制作图1所示的挤压成形用模具10，该挤压成形用模具10由材料供给部、成形槽部、以及用于将由上述成形槽部和上述材料供给部构成的模具主体固定在挤压成形机的前端的外框构成，并且成形槽部的厚度X、上述材料供给部的厚度Y、上述外框的模具按压部的厚度Z具有表1所示的值。
[0123] 接着，将该挤压成形用模具10安装到图1所示的挤压成形装置30上，将以碳化硅为主要成分的混合组合物投入到挤压成形装置30内，通过连续地以表1所示的压力进行挤压成形，而以4000mm/min的成形速度连续地制作出成形体90，然后，通过进行切断，来制作出许多小室6隔着间隔壁7在长度方向上并列设置的陶瓷成形体5(参照图2)。
[0124] 再有，所制作出的陶瓷成形体5的垂直于长度方向的截面的大小是2
34.3mm×34.3mm、小室的数量为46.5个/cm、间隔壁的厚度为0.25mm。
34.3mm×34.3mm、小室的数量为46.5个/cm、间隔壁的厚度为0.25mm。
[0125] 在实施例和比较例中，作为以碳化硅为主要成分的混合组合物，使用这样而得的混合组合物：将52.2重量％的具有22μm的平均粒径的α型碳化硅粗粉末、与22.4重量％的平均粒径为0.5μm的α型碳化硅细粉末进行湿式混合，并对所得到的混合物添加4.8重量％的丙烯酸树脂、2.6重量％的有机粘合剂(甲基纤维素)、2.9重量％的增塑剂(日本油脂社制ユニル一ブ)、1.3重量％的甘油以及13.8重量％的水进行混匀。
[0126] 在本实施例和比较例中，首先，测定挤压成形刚开始后的尺寸误差(实际成形品的尺寸相对于设计尺寸的偏差的比例)。将结果表示在表1中。
[0127] 接着，在上述条件下的连续挤压成形中，进行到挤压成形用模具发生破损、或成形体的尺寸误差超过预定值(在实施例中为1.5％、在比较例中为2.0％)，将在此之前的时间设定为模具的可使用时间。将结果表示在表1中。
[0128] [表1]
[0129]成形槽部的 材料供给部 模具按压 压力 尺寸误差 模具的可使用 不可使用的原因厚度X(mm) 的厚度 部的厚度 Y/X Z/X (MPa) (％) 时间(hr)
Y(mm) Z(mm)
实施例1 3 5 3.5 1.67 1.17 6.9 ＜1.5 1500 外框龟裂
实施例2 3 5 5.5 1.67 1.83 7.1 ＜1.5 1500 外框龟裂
实施例3 3 7 3.5 2.33 1.17 7.2 ＜1.0 2000 外框龟裂
实施例4 4 5 4.5 1.25 1.13 7.2 ＜1.0 2000 外框龟裂
实施例5 4 5 5.5 1.25 1.38 7.3 ＜1.0 2000 外框龟裂
实施例6 4 7 4.5 1.75 1.13 7.4 ＜1.0 2000 外框龟裂
实施例7 6 5 6.5 0.83 1.08 7.9 ＜1.5 1500 磨损
实施例8 6 5 8.5 0.83 1.42 8.2 ＜1.5 1500 磨损
实施例9 6 10 6.5 1.67 1.08 8.6 ＜1.5 1500 磨损
比较例1 2 5 3.5 2.50 1.75 6.8 2.0＜ 0 成形困难
比较例2 3 5 6.0 1.67 2.00 7.2 2.0＜ 0 成形困难
比较例3 4 3 4.5 0.75 1.13 6.4 ＜1.0 1000 材料供给部龟裂
比较例4 4 7 8.0 1.75 2.00 7.7 1.5～2.0 1000 磨损
比较例5 8 6 8.5 0.75 1.06 8.8 1.5～2.0 1000 磨损
比较例6 8 7 8.5 0.88 1.06 9.0 1.5～2.0 1000 磨损[0130] 注：上述表中的压力、尺寸误差、模具的可使用时间、不可使用的原因皆是在
4000mm/min的成形速度下进行成形时的数据。
Y(mm) Z(mm)
实施例1 3 5 3.5 1.67 1.17 6.9 ＜1.5 1500 外框龟裂
实施例2 3 5 5.5 1.67 1.83 7.1 ＜1.5 1500 外框龟裂
实施例3 3 7 3.5 2.33 1.17 7.2 ＜1.0 2000 外框龟裂
实施例4 4 5 4.5 1.25 1.13 7.2 ＜1.0 2000 外框龟裂
实施例5 4 5 5.5 1.25 1.38 7.3 ＜1.0 2000 外框龟裂
实施例6 4 7 4.5 1.75 1.13 7.4 ＜1.0 2000 外框龟裂
实施例7 6 5 6.5 0.83 1.08 7.9 ＜1.5 1500 磨损
实施例8 6 5 8.5 0.83 1.42 8.2 ＜1.5 1500 磨损
实施例9 6 10 6.5 1.67 1.08 8.6 ＜1.5 1500 磨损
比较例1 2 5 3.5 2.50 1.75 6.8 2.0＜ 0 成形困难
比较例2 3 5 6.0 1.67 2.00 7.2 2.0＜ 0 成形困难
比较例3 4 3 4.5 0.75 1.13 6.4 ＜1.0 1000 材料供给部龟裂
比较例4 4 7 8.0 1.75 2.00 7.7 1.5～2.0 1000 磨损
比较例5 8 6 8.5 0.75 1.06 8.8 1.5～2.0 1000 磨损
比较例6 8 7 8.5 0.88 1.06 9.0 1.5～2.0 1000 磨损[0130] 注：上述表中的压力、尺寸误差、模具的可使用时间、不可使用的原因皆是在
4000mm/min的成形速度下进行成形时的数据。
[0131] 关于尺寸误差，从表1所示的结果可知，在实施例的挤压成形中，在不到1.5％或不到1.0％时可得到良好的精度尺寸。
[0132] 与此相对，在比较例1、2的挤压成形中，尺寸误差超过2％，难以成形预定形状的陶瓷成形体。其原因被认为是由于Y/X和Z/X的值过大。
[0133] 此外，在比较例3的挤压成形中，能够成形尺寸误差小的陶瓷成形体。
[0134] 此外，在比较例4～6的挤压成形中，虽然可成形尺寸误差为1.5～2.0％的陶瓷成形体，但其尺寸精度比实施例的挤压成形的尺寸精度差。
[0135] 另外，关于模具的可使用时间，从表1所示的结果可知，在实施例的挤压成形中，获得了可在1500小时以上的长时间内使用的良好的结果。
[0136] 与此相对，在比较例1、2的挤压成形中，如上述那样在挤压成形刚开始后尺寸精度差，难以成形预定形状的陶瓷成形体，模具的可使用时间为0小时。
[0137] 此外，在比较例3的挤压成形中，虽然尺寸精度良好，但在1000小时内就在材料供给部产生龟裂，模具的可使用时间短。其原因被认为是由于Y值和Y/X的值过小。
[0138] 此外，在比较例4～6的挤压成形中，如已经说明过的那样，与实施例的挤压成形的精度尺寸相比，其尺寸精度差，而且在1000小时内模具就磨损、尺寸误差超过2％，模具的使用时间短。其原因被认为是由于Z/X的值过大(比较例4)、Y/X的值过小(比较例5)、和X的值的过大(比较例5、6)。
[0139] 综上可知，利用设定为上述(1)～(5)的式子成立的本发明的挤压成形用模具，可保持挤压成形用模具的寿命较长，而且能够制作没有龟裂和变形等的不会发生产品不合格的成形体。
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