JP4397003B2 - Powder immobilization method and powder immobilization product - Google Patents
Powder immobilization method and powder immobilization product Download PDFInfo
- Publication number
- JP4397003B2 JP4397003B2 JP2000042759A JP2000042759A JP4397003B2 JP 4397003 B2 JP4397003 B2 JP 4397003B2 JP 2000042759 A JP2000042759 A JP 2000042759A JP 2000042759 A JP2000042759 A JP 2000042759A JP 4397003 B2 JP4397003 B2 JP 4397003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- base material
- substrate
- green compact
- immobilizing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 34
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 25
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 15
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 29
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 4
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003826 uniaxial pressing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は基材に粉体を固定化する方法及び粉体固定化物に関し、特に、大掛かりな装置を使用せず、容易に粉体を固定化させる方法及びその方法により得られる粉体固定化物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
基材に種々の機能を付与させるため、その表面を改質した材料が従来から注目を集めている。例えば、光触媒として知られる酸化チタンは、紫外線のエネルギーを使って空気中の酸素や水から活性酸素を生成し、その強い酸化力によって表面に付着した種々の有機物を分解して殺菌したり、臭いの成分を分解する作用を有する。従って、基材表面に酸化チタン粉末を固定化させることにより抗菌性や脱臭機能、汚れ防止機能を付与させることができる。またハイドロキシアパタイト、シリカ、ゼオライト等は種々の吸着特性を有するので、基材表面にこれらを固定化させることで吸着材としての機能を付与させることができる。これらの他にも基材表面に種々の物質を固定化させることで基材表面に新たな機能を付与させることができる。
【0003】
種々の機能を有する粉体を基材表面に固定化させるには、接着剤や粘着物質等を利用して基材表面に付着させる方法や強い衝撃力を加えて基材に粉体を埋入させる方法(物理的固定化方法)等が用いられてきた。しかし前者では接着力が弱く、耐熱性が問題となることもあり、固定化された粉体の脱離も起こることが予想され、後者では強い衝撃力を与えるための装置が大掛かりなものとなったり、粉体や基材の種類が制限されるといった欠点がある。
【0004】
また溶射により粉体を基材に吹き付けて固定させる方法もあるが、吹き付け力が大きいため粉体が基材にもぐり込んでしまい、表面に裸出する粉体の割合が小さくなってしまう。さらに基材の変形等も生じるため好ましくない。
【0005】
さらに上記のような例とは別に特願平11-361100 号は、基材を粉体中に埋入させ、加圧下で熱処理を行って基材上に粉体を固定化させる方法を開示している。しかしこの方法では熱処理時に加圧を継続することが難しく、安定性(再現性)に欠けてしまう恐れがある。
【0006】
従って、本発明の目的は、大掛かりな装置を必要とせず、基材上に粉体を容易かつ安定して(再現性良く)固定化させる方法及びその方法により得られる粉体固定化物を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、所定の温度で仮焼を施した粉体中に基材を埋入した状態で加圧して圧粉体を作製し、その基材の軟化点以上で熱処理すると、粉体が基材上に安定して固定化されることを発見し、本発明に想到した。
【0008】
すなわち、本発明の粉体の固定化方法は、粉体中に基材を埋入した状態で加圧して圧粉体を作製し、前記圧粉体を前記基材の軟化点以上で熱処理して、粉体を基材上に固定化させることを特徴とする。
【0009】
10 kgf/cm 2 〜2tf/cm 2 の圧力で加圧するのが好ましい。基材はガラス又は高分子物質からなるのが好ましい。また粉体は熱処理温度以上で仮焼されているのが好ましく、かかる粉体は酸化物粉体、窒化物粉体、炭化物粉体、リン酸カルシウム系粉体のいずれか又はこれらを2種以上混合してなるのが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の粉体の固定化方法は、粉体を基材表面上に安定して固定化させるものである。以下、本発明の粉体の固定化方法及びその方法により得られる粉体固定化物について図1及び図2を参照して詳細に説明する。
【0012】
[1] 粉体及び基材
(1) 粉体
本発明に使用する粉体3には、アルミナやチタニア等の酸化物粉体、窒化ケイ素や窒化チタン等の窒化物粉体、炭化ケイ素や炭化タングステン等の炭化物粉体又はハイドロキシアパタイトといったリン酸カルシウム系粉体のいずれか又はこれらを2種以上組合せたものを使用することができる。
【0013】
上記粉体3は基材2を埋入させて圧粉体1を形成させる前に、固定化させる際の熱処理温度以上に仮焼する。仮焼しない状態の粉体3を使用して圧粉体1を作製し熱処理を施すと、圧粉体1の収縮が起こり、基材表面に微細な突起が生じてひび割れ等が生じてしまうからである。具体的には、基材2や固定化させる粉体3等種々の条件にもよるが、熱処理温度以上で熱処理温度+300 ℃以下の範囲内で仮焼するのが好ましい。
【0014】
また使用する粉体3の粒径は特に限定されるものではないが、取り扱いやすさ等を考慮すると5nm〜100 μmのものを使用するのが好ましい。かかる粉体3の粒径を制御したり、その種類を適宜選択することで多層形成が可能であり、例えば、粒径が小さいほど、粉体固定層を薄く形成できる。
【0015】
(2) 基材
本発明の粉体の固定化方法は、基材2の軟化点以上で熱処理することで粉体3を基材2の表面に固定化させるものである。つまり、加熱の際の軟化により基材2が膨張し、圧粉体1中の粉体3が基材2の表面にくい込んでいくことで固定化されるものである。従って、軟化点を有するような材料であればいかなるものでも使用できる。具体的にはガラスやポリエチレン、ポリカーボネートといった高分子物質等からなる基材を使用することができる。
【0016】
また基材2の形状も特に限定されない。本発明の方法では、図1に示すように基材2が圧粉体1中に埋入されているので、圧粉体1中の残留応力により粉体3が基材2の全体を均一に押圧し、粉体3の一部が基材2の表面にくい込むようにして進入し固定化される。従っていかなる形状のものでもその表面に粉体3を固定化させることができる。また基材2の一部だけに粉体3を固定化させる場合は、固定させない部分をマスキングすればよい。これにより基材2の表面の一部を固定化粉体で選択的に機能化させることができる。
【0017】
[2] 粉体の固定化方法
アルミナ製等の容器に仮焼した粉体3を充填し、基材2をその上に置く。さらにその上に上記粉体3を充填する。このとき、基材2は充填された粉体3の中央に位置するように設置するのが好ましい。
【0018】
次いでハンドプレス、一軸加圧又は静水圧プレス等を使用して、10kgf /cm2 〜2tf/cm2 の圧力を加えて軽くプレスして、図1に示すような圧粉体1を作製する。なお加圧力は2tf/cm2 より大きくても基材2が変形しなければ特に制限されるものではない。図1に示すように圧粉体1は、基材2が固定化される粉体3の中央付近に埋入した状態となっている。
【0019】
プレス後、圧粉体1を取出し大気炉で熱処理を施す。熱処理温度は基材2の軟化点以上で、粉体3の仮焼温度以下とするのが好ましい。ここで熱処理時間は5〜10分とするのが好ましい。5分より短いと粉体3の固定化が十分でなく、10分より長いと基材2が変形してしまうため好ましくない。本発明では熱処理時間が短いので基材2の変形を防止できるだけでなく、全体的な製造時間を短縮させることができる。また熱処理中に加圧する必要がないので作業が簡便で、再現性に優れている。
【0020】
熱処理後、放冷して基材2を取り出し超音波洗浄機や刷毛等で表面に過度に付着した粒子3' を取り除くと、粒子3' が基材2の表面に固定化された粉体固定化物が得られる(図2)。
【0021】
[3] 粉体固定化物
本発明の粉体の固定化方法により得られる粉体固定化物の例を図2に示す。本発明の方法で得られる粉体固定化物は、熱処理により膨張した基材2の表面に粒子3' が食いこむようにして進入し、その後の放冷により、基材2が元の状態に戻る際に表面に進入した粒子3' が強く固定化される。
【0022】
従って、本発明の粉体固定化物は図2(a) に示すように粒子3' の一部が基材表面から内部へ進入し固定化されている。そして図2(b) に示すように固定化された粒子3' が基材表面に分散し、裸出した状態となっている。なお、図2に示す粒子3' の大きさは、理解を容易にするため誇張してある。
【0023】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0024】
実施例1
アルミナ製容器(寸法:内径3cm、深さ10cm、以下の実施例及び比較例についても同じ)の中に750 ℃で1時間仮焼したハイドロキシアパタイト粉体(粒径4〜5μm)30gを充填し、次いで1cm角のガラス立方体(軟化点450 ℃の低融点ガラス)を設置した。さらにその上に上記ハイドロキシアパタイト粉体を30g充填しガラス立方体が中心になるように周囲を上記ハイドロキシアパタイト粉体で覆った。その後ハンドプレス機を用いてプレス(200kgf/cm2 )し、圧粉体を作製した。圧粉体を大気炉に入れて550 ℃で10分間の熱処理を施した。
【0025】
熱処理後、圧粉体を大気炉から取り出し、自然放冷してから、超音波洗浄機を使用して表面上に過度に付着していた粒子を取り除いた。得られた固定化ガラス立方体は、表面のみにハイドロキシアパタイト粒子が固定化されており、それらが裸出した状態であった。
【0026】
実施例2
アルミナ製容器の中に600 ℃で1時間仮焼した酸化チタン粉体(ST-01 アナターゼ型、平均粒径7nm、石原テクノ株式会社製)20gを充填し、次いで1cm角のガラス立方体(軟化点450 ℃の低融点ガラス)を設置した。さらにその上に上記酸化チタン粉体を20g充填しガラス立方体が中心になるように周囲を上記酸化チタン粉体で覆った。その後ハンドプレス機を用いてプレス(100kgf/cm2 )し、圧粉体を作製した。圧粉体を大気炉に入れて550 ℃で10分間の熱処理を施した。
【0027】
熱処理後、圧粉体を大気炉から取り出し、自然放冷してから、超音波洗浄機を使用して表面上に過度に付着していた粒子を取り除いた。得られた固定化ガラス立方体は、表面のみに酸化チタン粒子が固定化されており、それらが裸出した状態であった。
【0028】
実施例3
アルミナ製容器の中に750 ℃で1時間仮焼したハイドロキシアパタイト粉体(平均粒径40μm)30gを充填し、次いでφ8mmのガラス球体(軟化点450 ℃の低融点ガラス)を設置した。さらにその上に上記ハイドロキシアパタイト粉体を30g充填しガラス球体が中心になるように周囲を上記ハイドロキシアパタイト粉体で覆った。その後ハンドプレス機を用いてプレス(300kgf/cm2 )し、圧粉体を作製した。圧粉体を大気炉に入れて550 ℃で10分間の熱処理を施した。
【0029】
熱処理後、圧粉体を大気炉から取り出し、自然放冷してから、超音波洗浄機を使用して表面上に過度に付着していた粒子を取り除いた。得られた固定化ガラス球体は、表面のみにハイドロキシアパタイト粒子が固定化されており、それらが裸出した状態であった。
【0030】
実施例4
アルミナ製容器の中に750 ℃で1時間仮焼したハイドロキシアパタイト粉体(平均粒径80μm)30gを充填し、次いで厚さ1mmで12mm×20mmのガラス基板(軟化点450 ℃の低融点ガラス)を設置した。さらにその上に上記ハイドロキシアパタイト粉体を30g充填しガラス基板が中心になるように周囲を上記ハイドロキシアパタイト粉体で覆った。その後ハンドプレス機を用いてプレス(300kgf/cm2 )し、圧粉体を作製した。圧粉体を大気炉に入れて550 ℃で10分間の熱処理を施した。
【0031】
熱処理後、圧粉体を大気炉から取り出し、自然放冷してから、超音波洗浄機を使用して表面上に過度に付着していた粒子を取り除いた。得られた固定化ガラス基板は、表面のみにハイドロキシアパタイト粒子が固定化されており、それらが裸出した状態であった。
【0032】
実施例5
アルミナ製容器の中に800 ℃で1時間仮焼したα−アルミナ粉体(粒径2〜3μm)30gを充填し、次いで厚さ1mmで12mm×20mmのガラス基板(軟化点708 ℃の硼珪酸ガラス)を設置した。さらにその上に上記α−アルミナ粉体を30g充填しガラス基板が中心になるように周囲を上記α−アルミナ粉体で覆った。その後ハンドプレス機を用いてプレス(200kgf/cm2 )し、圧粉体を作製した。圧粉体を大気炉に入れて750 ℃で10分間の熱処理を施した。
【0033】
熱処理後、圧粉体を大気炉から取り出し、自然放冷してから、超音波洗浄機を使用して表面上に過度に付着していた粒子を取り除いた。得られた固定化ガラス基板は、表面のみにα−アルミナ粒子が固定化されており、それらが裸出した状態であった。
比較例
アルミナ製容器の中にハイドロキシアパタイト粉体(粒径4〜5μm)を30g充填し、次いでガラス基板(10mm×20mm、厚さ1mm、軟化点450 ℃の低融点ガラス)を設置した。さらにその上に上記ハイドロキシアパタイト粉体を30g充填しガラス基板が中心なるように周囲を上記ハイドロキシアパタイト粉体で覆った。
【0034】
その後、プレス圧を加えずに無加圧状態のまま大気炉に入れて550 ℃、10分間の熱処理を施した。
【0035】
熱処理後、圧粉体を大気炉から取り出し、自然放冷してから、超音波洗浄機を使用して基板表面上に過度に付着していた粒子を取り除いた。得られたガラス基板上には何も固定されておらず、熱処理前と変わらない状態であった。
【0036】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の粉体の固定化方法によれば、耐熱性を十分に確保でき、粉体の脱離も起こらず、大掛かりな装置を必要としない。また軟化性を有する基材であればいかなるものでも適用可能であり、処理温度に対して安定な粉体であれば固定化させる粉体もほとんど制約を受けない。特に固定化が困難とされる微小な粉体に対しても圧粉体化することで安定な固定化物が得られる。さらに熱処理時に圧力を加える必要がないので処理が簡単であり安定性も高く、基材の変形もなく処理の前後でそのままの形状を維持させることができる。また通常の板状のものから立方体、球体等の様々な形状の基材に対しても粉体を固定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法で得られる圧粉体の断面の一例を示す図である。
【図2】 本発明の方法で得られる粉体固定化物の一例を示す図であり、(a) は粉体固定化物の部分断面を示し、(b) は粉体固定化物の表面を示す。
【符号の説明】
1・・・圧粉体
2・・・基材
3・・・粉体
3' ・・粒子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for fixing powder to a substrate and a powder-immobilized product, and more particularly, to a method for easily fixing powder without using a large-scale apparatus and a powder-immobilized product obtained by the method. .
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In order to impart various functions to a substrate, a material whose surface has been modified has attracted attention. For example, titanium oxide, known as a photocatalyst, generates active oxygen from oxygen and water in the air using the energy of ultraviolet rays, and decomposes and sterilizes various organic substances adhering to the surface by its strong oxidizing power, and smells It has an action of decomposing the components. Therefore, antibacterial properties, deodorizing functions, and antifouling functions can be imparted by immobilizing titanium oxide powder on the substrate surface. Moreover, since hydroxyapatite, silica, zeolite, etc. have various adsorption characteristics, the function as an adsorbent can be imparted by immobilizing them on the substrate surface. Besides these, a new function can be imparted to the substrate surface by immobilizing various substances on the substrate surface.
[0003]
In order to immobilize powders with various functions on the surface of the base material, the powder is embedded in the base material by applying it to the surface of the base material using an adhesive or an adhesive substance, or by applying a strong impact force. And the like (physical immobilization method) have been used. However, in the former, the adhesive strength is weak, heat resistance may be a problem, and it is expected that the fixed powder will be detached, and in the latter, a device for applying a strong impact force becomes large. Or the type of powder or substrate is limited.
[0004]
There is also a method of spraying and fixing the powder onto the base material by thermal spraying, but since the spraying power is large, the powder penetrates into the base material and the ratio of the powder bare on the surface is reduced. Furthermore, deformation of the base material occurs, which is not preferable.
[0005]
In addition to the above example, Japanese Patent Application No. 11-361100 discloses a method of embedding a base material in powder and heat-treating it under pressure to fix the powder on the base material. ing. However, with this method, it is difficult to continue the pressurization during the heat treatment, and stability (reproducibility) may be lacking.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for easily and stably immobilizing powder on a substrate (with good reproducibility) without requiring a large-scale apparatus, and a powder-immobilized product obtained by the method. That is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research in view of the above problems, the present inventors made a green compact by pressing in a state where the base material was embedded in a powder that had been calcined at a predetermined temperature, It was discovered that heat treatment above the softening point would stably stabilize the powder on the substrate, leading to the present invention.
[0008]
That is, in the method for immobilizing a powder of the present invention, a green compact is produced by pressing in a state where the base material is embedded in the powder, and the green compact is heat-treated at a temperature equal to or higher than the softening point of the base material. The powder is fixed on the substrate.
[0009]
It is preferable to pressurize at a pressure of 10 kgf / cm 2 to 2 tf / cm 2 . The substrate is preferably made of glass or a polymer material. The powder is preferably calcined at a temperature equal to or higher than the heat treatment temperature. The powder is oxide powder, nitride powder, carbide powder, calcium phosphate powder, or a mixture of two or more thereof. It is preferable that
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method for immobilizing powder of the present invention is to stably immobilize powder on the surface of a substrate. Hereinafter, the powder immobilization method of the present invention and the powder immobilization product obtained by the method will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG.
[0012]
[1] powders and substrates
(1) Powder The
[0013]
Prior to embedding the base material 2 to form the green compact 1, the
[0014]
The particle size of the
[0015]
(2) Substrate In the method for immobilizing powder according to the present invention, the
[0016]
Further, the shape of the substrate 2 is not particularly limited. In the method of the present invention, as shown in FIG. 1, the base material 2 is embedded in the green compact 1, so that the
[0017]
[2] Method for immobilizing powder The
[0018]
Then a hand press, uniaxial pressing or using isostatic pressing or the like, lightly pressed by applying a pressure of 10kgf / cm 2 ~2tf / cm 2 , to produce a powder compact 1 as shown in FIG. The applied pressure is not particularly limited as long as the base material 2 is not deformed even if it is greater than 2 tf / cm 2 . As shown in FIG. 1, the green compact 1 is embedded in the vicinity of the center of the
[0019]
After pressing, the green compact 1 is taken out and heat treated in an atmospheric furnace. The heat treatment temperature is preferably not less than the softening point of the substrate 2 and not more than the calcining temperature of the
[0020]
After the heat treatment, the substrate 2 is taken out and taken out, and the
[0021]
[3] Powder Immobilized Product FIG. 2 shows an example of the powder immobilized product obtained by the powder immobilization method of the present invention. The powder-immobilized product obtained by the method of the present invention enters the surface of the base material 2 expanded by the heat treatment so that the
[0022]
Therefore, as shown in FIG. 2 (a), the powder-immobilized product of the present invention has a part of the particles 3 'entered from the substrate surface into the interior and immobilized. As shown in FIG. 2 (b), the immobilized particles 3 'are dispersed on the surface of the base material and are bare. Note that the size of the
[0023]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
[0024]
Example 1
30 g of hydroxyapatite powder (particle size 4-5 μm) calcined at 750 ° C. for 1 hour in an alumina container (dimensions: 3 cm inside diameter, 10 cm deep, the same for the following examples and comparative examples) Then, a 1 cm square glass cube (low melting point glass having a softening point of 450 ° C.) was installed. Further, 30 g of the hydroxyapatite powder was filled thereon, and the periphery was covered with the hydroxyapatite powder so that the glass cube was at the center. Thereafter, it was pressed (200 kgf / cm 2 ) using a hand press machine to produce a green compact. The green compact was placed in an atmospheric furnace and heat treated at 550 ° C. for 10 minutes.
[0025]
After the heat treatment, the green compact was taken out from the atmospheric furnace and allowed to cool naturally, and then the excessively adhered particles on the surface were removed using an ultrasonic cleaner. In the obtained immobilized glass cube, hydroxyapatite particles were immobilized only on the surface, and they were in a bare state.
[0026]
Example 2
Titanium oxide powder (ST-01 anatase type, average particle size 7 nm, manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd.) calcined at 600 ° C. for 1 hour in an alumina container is filled with 20 g, and then a 1 cm square glass cube (softening point) 450 ° C. low melting glass). Further, 20 g of the titanium oxide powder was filled thereon, and the periphery was covered with the titanium oxide powder so that the glass cube was at the center. Thereafter, it was pressed (100 kgf / cm 2 ) using a hand press machine to produce a green compact. The green compact was placed in an atmospheric furnace and heat treated at 550 ° C. for 10 minutes.
[0027]
After the heat treatment, the green compact was taken out from the atmospheric furnace and allowed to cool naturally, and then the excessively adhered particles on the surface were removed using an ultrasonic cleaner. The obtained immobilized glass cube had titanium oxide particles immobilized only on the surface, and they were in a bare state.
[0028]
Example 3
An alumina container was filled with 30 g of hydroxyapatite powder (average particle size 40 μm) calcined at 750 ° C. for 1 hour, and then a glass sphere having a diameter of φ8 mm (low melting glass having a softening point of 450 ° C.) was installed. Further, 30 g of the hydroxyapatite powder was filled thereon, and the periphery was covered with the hydroxyapatite powder so that the glass sphere was centered. Thereafter, it was pressed (300 kgf / cm 2 ) using a hand press machine to produce a green compact. The green compact was placed in an atmospheric furnace and heat treated at 550 ° C. for 10 minutes.
[0029]
After the heat treatment, the green compact was taken out from the atmospheric furnace and allowed to cool naturally, and then the excessively adhered particles on the surface were removed using an ultrasonic cleaner. In the obtained immobilized glass sphere, hydroxyapatite particles were immobilized only on the surface, and they were in a bare state.
[0030]
Example 4
Filled with 30 g of hydroxyapatite powder (average particle size 80 μm) calcined at 750 ° C. for 1 hour in an alumina container, then 12 mm × 20 mm glass substrate (low melting glass with softening point 450 ° C.) Was installed. Further, 30 g of the hydroxyapatite powder was filled thereon, and the periphery was covered with the hydroxyapatite powder so that the glass substrate was at the center. Thereafter, it was pressed (300 kgf / cm 2 ) using a hand press machine to produce a green compact. The green compact was placed in an atmospheric furnace and heat treated at 550 ° C. for 10 minutes.
[0031]
After the heat treatment, the green compact was taken out from the atmospheric furnace and allowed to cool naturally, and then the excessively adhered particles on the surface were removed using an ultrasonic cleaner. The obtained immobilized glass substrate had hydroxyapatite particles immobilized only on the surface thereof, and was in a bare state.
[0032]
Example 5
An alumina container is filled with 30 g of α-alumina powder (particle size 2 to 3 μm) calcined at 800 ° C. for 1 hour, and then a glass substrate (softening point 708 ° C. borosilicate with a thickness of 12 mm × 20 mm) Glass) was installed. Further, 30 g of the α-alumina powder was filled thereon, and the periphery was covered with the α-alumina powder so that the glass substrate was at the center. Thereafter, it was pressed (200 kgf / cm 2 ) using a hand press machine to produce a green compact. The green compact was placed in an atmospheric furnace and heat treated at 750 ° C. for 10 minutes.
[0033]
After the heat treatment, the green compact was taken out from the atmospheric furnace and allowed to cool naturally, and then the excessively adhered particles on the surface were removed using an ultrasonic cleaner. The obtained immobilized glass substrate had α-alumina particles immobilized only on the surface, and they were in a bare state.
Comparative example 30 g of hydroxyapatite powder (particle size: 4-5 μm) was filled in an alumina container, and then a glass substrate (low melting glass with 10 mm × 20 mm, thickness 1 mm, softening point 450 ° C.). installed. Further, 30 g of the hydroxyapatite powder was filled thereon, and the periphery was covered with the hydroxyapatite powder so that the glass substrate was centered.
[0034]
Then, it was put into an atmospheric furnace with no press pressure applied and subjected to heat treatment at 550 ° C. for 10 minutes.
[0035]
After the heat treatment, the green compact was taken out from the atmospheric furnace, allowed to cool naturally, and then the particles excessively adhered on the substrate surface were removed using an ultrasonic cleaner. Nothing was fixed on the obtained glass substrate, and it was in the same state as before the heat treatment.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the method for immobilizing a powder of the present invention, sufficient heat resistance can be secured, the powder is not detached, and a large apparatus is not required. In addition, any base material having softening properties can be applied, and the powder to be immobilized is hardly restricted as long as the powder is stable with respect to the processing temperature. In particular, a stable immobilization product can be obtained by compacting even a fine powder that is difficult to immobilize. Furthermore, since it is not necessary to apply pressure during the heat treatment, the treatment is simple, the stability is high, and the shape as it is before and after the treatment can be maintained without deformation of the base material. In addition, the powder can be fixed to a substrate having various shapes such as a normal plate shape, a cube, a sphere, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an example of a cross section of a green compact obtained by the method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a powder fixed product obtained by the method of the present invention, in which (a) shows a partial cross section of the powder fixed product, and (b) shows the surface of the powder fixed product.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Green compact 2 ...
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000042759A JP4397003B2 (en) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | Powder immobilization method and powder immobilization product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000042759A JP4397003B2 (en) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | Powder immobilization method and powder immobilization product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001226143A JP2001226143A (en) | 2001-08-21 |
| JP4397003B2 true JP4397003B2 (en) | 2010-01-13 |
Family
ID=18565791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000042759A Expired - Fee Related JP4397003B2 (en) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | Powder immobilization method and powder immobilization product |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4397003B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI121336B (en) * | 2006-03-27 | 2010-10-15 | Beneq Oy | Hydrophobic glass surface |
-
2000
- 2000-02-21 JP JP2000042759A patent/JP4397003B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001226143A (en) | 2001-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ebisawa et al. | Bioactivity of ferrimagnetic glass-ceramics in the system FeO Fe2O3 CaO SiO2 | |
| JP2667331B2 (en) | Member having photocatalytic function and method for manufacturing the same | |
| JPWO1998043733A1 (en) | Photocatalyst, its manufacturing method and multifunctional component | |
| CN101312793A (en) | Method and apparatus for altering wettability of materials | |
| JP4397003B2 (en) | Powder immobilization method and powder immobilization product | |
| JP3776263B2 (en) | NOx removal material | |
| CN107880309B (en) | Synthetic rubber material-magnetic nano particle gecko bionic surface and preparation and application thereof | |
| JP4442972B2 (en) | Powder immobilization method | |
| JP6509713B2 (en) | Method and apparatus for treating radioactive material adsorbent | |
| JPH08131834A (en) | Titanium oxide sol for photocatalyst and multifunctional member having photocatalytic action | |
| JP2001180978A (en) | Powder immobilization method and immobilized product thereof | |
| JPH08131842A (en) | Formation of member having photocatalytic action | |
| JP2553389B2 (en) | Carbon jig for CVD equipment | |
| JPH10258228A (en) | Granular sintered body and method for producing the same | |
| JPH11314022A (en) | Photocatalytic deodorization filter and manufacture thereof | |
| JP2004256379A (en) | Shot coating method, shot material for shot coating, method for producing the shot material for shot coating, and shot coating molded product | |
| JP2017165623A (en) | Method for manufacturing porous silica particle and porous silica particle | |
| KR20160123692A (en) | Eco-friendly multi-functional ceramic tile manufacturing method | |
| JPS62271737A (en) | Manufacture of panel consisting of micro-porous heat-insulating material | |
| JPH1071666A (en) | Member having photocatalytic function and its manufacture | |
| JPH11156200A (en) | Composite photocatalyst and manufacture thereof | |
| JP2000044241A (en) | Anatase titania deposited body and its production | |
| JPH1035131A (en) | Member with hydrophilic/hydrophobic conversion performance and device using this member | |
| KR100804748B1 (en) | Method for preparing spherical carbon capsules using crosslinked polymer beads | |
| JPH03247576A (en) | Production of fine porous body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070129 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080424 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090204 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090403 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091014 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091019 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131030 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |