JPH10232290A - セラミックスベローズの製造方法 - Google Patents
セラミックスベローズの製造方法Info
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- JPH10232290A JPH10232290A JP9036426A JP3642697A JPH10232290A JP H10232290 A JPH10232290 A JP H10232290A JP 9036426 A JP9036426 A JP 9036426A JP 3642697 A JP3642697 A JP 3642697A JP H10232290 A JPH10232290 A JP H10232290A
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- graphite
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
- Moulds, Cores, Or Mandrels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベローズをセラミックスで製造する方法につ
いてのものである。従来、金属製のベローズを高温で使
用する場合、耐えられる温度はせいぜい５００℃程度で
あった。本発明のセラミックス製ベローズを使用すれ
ば、約１０００℃で使用してもクリープ量が少なく有利
になる。 【解決手段】 波形に削った黒鉛棒とビニール又はゴム
の袋との間にセラミックス粉末を充填し、それをＣＩＰ
で処理してセラミックス成形体を作る。その後、成形体
の外面を波形の面（完成したベローズの外表面になる部
分）に切削する。別に用意した内面が波形の二つ割れの
金型を成形体にはめ込み、真空中で金型の二つ割れの部
分を溶接する。その後、金型ごとＨＩＰ処理を行い、セ
ラミックスの焼結を行う。焼結後、金型を取り外し、黒
鉛棒は空気中での高温酸化により消滅させる。
いてのものである。従来、金属製のベローズを高温で使
用する場合、耐えられる温度はせいぜい５００℃程度で
あった。本発明のセラミックス製ベローズを使用すれ
ば、約１０００℃で使用してもクリープ量が少なく有利
になる。 【解決手段】 波形に削った黒鉛棒とビニール又はゴム
の袋との間にセラミックス粉末を充填し、それをＣＩＰ
で処理してセラミックス成形体を作る。その後、成形体
の外面を波形の面（完成したベローズの外表面になる部
分）に切削する。別に用意した内面が波形の二つ割れの
金型を成形体にはめ込み、真空中で金型の二つ割れの部
分を溶接する。その後、金型ごとＨＩＰ処理を行い、セ
ラミックスの焼結を行う。焼結後、金型を取り外し、黒
鉛棒は空気中での高温酸化により消滅させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温ガス炉、核融
合炉等の原子力関係のみならず高温機器を使用する一般
産業においても利用できるセラミックスベローズの製作
方法及びその方法により製造されたセラミックスベロー
ズに関するものである。
合炉等の原子力関係のみならず高温機器を使用する一般
産業においても利用できるセラミックスベローズの製作
方法及びその方法により製造されたセラミックスベロー
ズに関するものである。
【０００２】
○ 高温ガス炉は、冷却材をヘリウムガスとする核分裂
型原子炉である。原子炉は高温高圧のもとで運転され、
原子炉出口のヘリウムガスの温度と圧力は９００〜９５
０℃、４ＭＰａに達する。このような高温高圧下で用い
られる構造用材料は、炉心近傍では黒鉛材料を主とし、
一次冷却系では耐熱金属材料が用いられる。
型原子炉である。原子炉は高温高圧のもとで運転され、
原子炉出口のヘリウムガスの温度と圧力は９００〜９５
０℃、４ＭＰａに達する。このような高温高圧下で用い
られる構造用材料は、炉心近傍では黒鉛材料を主とし、
一次冷却系では耐熱金属材料が用いられる。
【０００３】原子炉を構成する装置に制御棒がある。こ
の制御棒も運転中は約９００〜９５０℃の高温ヘリウム
ガスに曝される。制御棒は普通の運転の時は、その移動
速度はゆっくりと動くが、原子炉スクラムの時は、引き
抜かれていた制御棒は急速に落下の状態で挿入される。
この時、原子炉の底部に制御棒は衝突するが、その衝撃
力を緩和するため、制御棒の下部にショックアブソーバ
としてベローズを取り付けている。現在取り付けられて
いるベローズは耐熱合金を用いているが、衝突時のベロ
ーズの温度が高いため、衝突力のため変形が生じやす
い。
の制御棒も運転中は約９００〜９５０℃の高温ヘリウム
ガスに曝される。制御棒は普通の運転の時は、その移動
速度はゆっくりと動くが、原子炉スクラムの時は、引き
抜かれていた制御棒は急速に落下の状態で挿入される。
この時、原子炉の底部に制御棒は衝突するが、その衝撃
力を緩和するため、制御棒の下部にショックアブソーバ
としてベローズを取り付けている。現在取り付けられて
いるベローズは耐熱合金を用いているが、衝突時のベロ
ーズの温度が高いため、衝突力のため変形が生じやす
い。
【０００４】一方、高温ガス炉の核エネルギー（熱）を
利用して水素製造を行う場合、水素製造プラントは原子
炉格納容器の外側に設置され、原子炉と水素製造プラン
トとの間には隔離弁が設けられる。この隔離弁（現在開
発中）にも約９００℃のヘリウムガスが流れるが、弁の
気密性を維持するためには、ベローズを備えた弁とする
ことが望ましい。ベローズによって気密を維持する弁
は、一般にベローズ弁といわれ、この形式の弁は現在の
ところ、ベローズの材料に耐熱合金を用いたとしても、
長期間使用するには５００℃の使用温度が限度であると
されている。
利用して水素製造を行う場合、水素製造プラントは原子
炉格納容器の外側に設置され、原子炉と水素製造プラン
トとの間には隔離弁が設けられる。この隔離弁（現在開
発中）にも約９００℃のヘリウムガスが流れるが、弁の
気密性を維持するためには、ベローズを備えた弁とする
ことが望ましい。ベローズによって気密を維持する弁
は、一般にベローズ弁といわれ、この形式の弁は現在の
ところ、ベローズの材料に耐熱合金を用いたとしても、
長期間使用するには５００℃の使用温度が限度であると
されている。
【０００５】○ 核融合炉は、その原理上、炉の構造部
材は強力な磁場に曝される。配管等が磁場のあるところ
に設置された場合、その材料が金属であるならば、磁場
が変動する際、大きな電磁力を受けるので、配管等の設
計に際しては不必要な電磁力をも加味して強度計算をす
る等不利になる。核融合炉の将来炉については、できる
だけ非金属材料を使用し、電磁力を受けず又放射化を避
ける計画をしており、そこでの配管系はセラミックス製
を予定している。現在のところ、管については見通しが
立っているが、ベローズについては製作及び使用実績が
ないため、金属製ベローズを使用する予定である。
材は強力な磁場に曝される。配管等が磁場のあるところ
に設置された場合、その材料が金属であるならば、磁場
が変動する際、大きな電磁力を受けるので、配管等の設
計に際しては不必要な電磁力をも加味して強度計算をす
る等不利になる。核融合炉の将来炉については、できる
だけ非金属材料を使用し、電磁力を受けず又放射化を避
ける計画をしており、そこでの配管系はセラミックス製
を予定している。現在のところ、管については見通しが
立っているが、ベローズについては製作及び使用実績が
ないため、金属製ベローズを使用する予定である。
【０００６】○ 上記の高温ガス炉のところで述べたよ
うに、高温で使用するベローズは耐熱合金で作られたも
のでも、クリープを生じるような高い温度になると機械
的性質が低下し、長期間の使用が困難となる。そこで、
高温での機械的性質の優れたＳｉＣ等のセラミックスを
用いてベローズを製作すれば、高温で長期に渡って使用
することが出来る。物としての「セラミックス製ベロー
ズ」及び製法としての「ベローズをセラミックスにより
製造する方法」については、過去の技術情報は見いだす
ことが出来ず、従来の技術の参照は出来ない。本発明が
「製造方法」について開示するものであるにもかかわら
ず、敢えて上記高温ガス炉及び核融合炉についての現状
でのベローズの使用例について述べたのはこのためであ
る。なお、製造方法の従来技術として次の方法が知られ
ている。
うに、高温で使用するベローズは耐熱合金で作られたも
のでも、クリープを生じるような高い温度になると機械
的性質が低下し、長期間の使用が困難となる。そこで、
高温での機械的性質の優れたＳｉＣ等のセラミックスを
用いてベローズを製作すれば、高温で長期に渡って使用
することが出来る。物としての「セラミックス製ベロー
ズ」及び製法としての「ベローズをセラミックスにより
製造する方法」については、過去の技術情報は見いだす
ことが出来ず、従来の技術の参照は出来ない。本発明が
「製造方法」について開示するものであるにもかかわら
ず、敢えて上記高温ガス炉及び核融合炉についての現状
でのベローズの使用例について述べたのはこのためであ
る。なお、製造方法の従来技術として次の方法が知られ
ている。
【０００７】ＳｉＣ（炭化ケイ素）セラミックスの円柱
ブロックを作る方法 円柱ブロックを作るに必要なＳｉＣの粉末をゴムシ
ートまたはビニールシートで出来た円筒状の袋に入れ
る。袋をシールしてＣＩＰ（常温静水圧プレス）のチャ
ンバーに入れ、静水圧を加え、成形する。 成形後、ゴムシート又はビニールシートを取り外
す。 成形された円柱状ブロックをＨＩＰ（高温静水圧プ
レス）にかけ、高温、高静水圧下で焼結を行うが、その
準備作業として静水圧がブロックに加わるよう厚さの薄
い金属（焼結温度で軟化する金属）で、全面を覆う。金
属の継ぎ目はシール溶接を行うが、溶接は真空中で行
い、ブロック内部に空気が残らないようにする。 この状態でＨＩＰにかけ、焼結する。 焼結後、ブロックをＨＩＰから取り出し、金属の覆
いを取り外す。 必要があればこのブロックに研削等の仕上げ加工を
して完成品とする。
ブロックを作る方法 円柱ブロックを作るに必要なＳｉＣの粉末をゴムシ
ートまたはビニールシートで出来た円筒状の袋に入れ
る。袋をシールしてＣＩＰ（常温静水圧プレス）のチャ
ンバーに入れ、静水圧を加え、成形する。 成形後、ゴムシート又はビニールシートを取り外
す。 成形された円柱状ブロックをＨＩＰ（高温静水圧プ
レス）にかけ、高温、高静水圧下で焼結を行うが、その
準備作業として静水圧がブロックに加わるよう厚さの薄
い金属（焼結温度で軟化する金属）で、全面を覆う。金
属の継ぎ目はシール溶接を行うが、溶接は真空中で行
い、ブロック内部に空気が残らないようにする。 この状態でＨＩＰにかけ、焼結する。 焼結後、ブロックをＨＩＰから取り出し、金属の覆
いを取り外す。 必要があればこのブロックに研削等の仕上げ加工を
して完成品とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のベローズは金属
製であり、耐熱合金を用いたとしても、クリープを生ず
るような高い温度での長期間の使用には限度があるとい
う問題点があった。そこで、本発明では、耐熱合金より
も高温で優れた機械的性質を示すセラミックスでベロー
ズを製作することにより、この問題点を解決した。
製であり、耐熱合金を用いたとしても、クリープを生ず
るような高い温度での長期間の使用には限度があるとい
う問題点があった。そこで、本発明では、耐熱合金より
も高温で優れた機械的性質を示すセラミックスでベロー
ズを製作することにより、この問題点を解決した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以下に、本発明における
ベローズをセラミックスで製作する一つの方法を示す。 図１に示すような表面に波状を有する黒鉛製の丸
棒（以下、黒鉛中子という）を旋盤にて削り出す。旋盤
作業で残った端面のセンター穴は残す。 図２に示すように、ゴムシート又はビニールシー
トで作成した円筒状の袋の中に黒鉛中子を入れ、その廻
りに原料のセラミックス粉末を充填する。充填後、円筒
状の袋をシールする。シールにあたっては黒鉛中子の両
端を袋の外に出す。この部分は、後で旋盤加工の際、チ
ャックで掴む部分又はセンターが差し込まれる部分であ
る。 図３に示すように、の工程で出来た充填物をそ
のままＣＩＰに入れ、高い静水圧をかけ固め、ブロック
に成形する。 ＣＩＰ処理を終えたブロック状成形体から袋をは
がし、旋盤加工にて、ベローズの厚さの部分が残るよう
に削り取る。図４に削り取った後成形体の状態を示す。 図５に示すような二つに分離出来る金型を用意す
る。この金型は内面が波状になっており、の工程で出
来上がった成形体にはめあう寸法に出来ている。この金
型に成形体を入れ、二つに割れた継ぎ目を真空中でシー
ル溶接する。溶接後の状態を図６に示す。 金型で閉じられた成形体をＨＩＰにかけ、アルゴ
ンガスの高温高圧下でセラミックスの焼結を行う。金型
は焼結する温度で軟化するような材質を選ぶので、静水
圧力は成形体に均一に加わる。図７にＨＩＰによる焼結
の様子を示す。 ＨＩＰ処理後、金型のシール溶接部をハツリによ
り削り取り、金型を分離する。その後、黒鉛中子の両端
面からドリルにより穴をあける。この穴は次の工程で行
う黒鉛中子の空気酸化を容易に行うためのものである。
穴のあいた黒鉛中子の付いたベローズを図８に示す。 黒鉛中子の付いたベローズを電気炉に入れ、空気
中で徐々に温度を上げ、黒鉛中子を酸化する。酸化が終
わると、少量の灰が残り、これを除去してベローズの製
作は完了する。完成品を図９に示す。
ベローズをセラミックスで製作する一つの方法を示す。 図１に示すような表面に波状を有する黒鉛製の丸
棒（以下、黒鉛中子という）を旋盤にて削り出す。旋盤
作業で残った端面のセンター穴は残す。 図２に示すように、ゴムシート又はビニールシー
トで作成した円筒状の袋の中に黒鉛中子を入れ、その廻
りに原料のセラミックス粉末を充填する。充填後、円筒
状の袋をシールする。シールにあたっては黒鉛中子の両
端を袋の外に出す。この部分は、後で旋盤加工の際、チ
ャックで掴む部分又はセンターが差し込まれる部分であ
る。 図３に示すように、の工程で出来た充填物をそ
のままＣＩＰに入れ、高い静水圧をかけ固め、ブロック
に成形する。 ＣＩＰ処理を終えたブロック状成形体から袋をは
がし、旋盤加工にて、ベローズの厚さの部分が残るよう
に削り取る。図４に削り取った後成形体の状態を示す。 図５に示すような二つに分離出来る金型を用意す
る。この金型は内面が波状になっており、の工程で出
来上がった成形体にはめあう寸法に出来ている。この金
型に成形体を入れ、二つに割れた継ぎ目を真空中でシー
ル溶接する。溶接後の状態を図６に示す。 金型で閉じられた成形体をＨＩＰにかけ、アルゴ
ンガスの高温高圧下でセラミックスの焼結を行う。金型
は焼結する温度で軟化するような材質を選ぶので、静水
圧力は成形体に均一に加わる。図７にＨＩＰによる焼結
の様子を示す。 ＨＩＰ処理後、金型のシール溶接部をハツリによ
り削り取り、金型を分離する。その後、黒鉛中子の両端
面からドリルにより穴をあける。この穴は次の工程で行
う黒鉛中子の空気酸化を容易に行うためのものである。
穴のあいた黒鉛中子の付いたベローズを図８に示す。 黒鉛中子の付いたベローズを電気炉に入れ、空気
中で徐々に温度を上げ、黒鉛中子を酸化する。酸化が終
わると、少量の灰が残り、これを除去してベローズの製
作は完了する。完成品を図９に示す。
【００１０】
【発明の実施の態様】本発明により製作されたセラミッ
クス製ベローズと金属製ベローズの高温での強度を比較
する。
クス製ベローズと金属製ベローズの高温での強度を比較
する。
【００１１】ベローズに加わる外力（引っ張り、圧力）
と発生応力との関係を次の式に示す（式の出典はＪＩＳ
Ｂ８２４３ Ｐ７９）。なお、式中の寸法表示に関する
記号については、図１０を参照のこと。
と発生応力との関係を次の式に示す（式の出典はＪＩＳ
Ｂ８２４３ Ｐ７９）。なお、式中の寸法表示に関する
記号については、図１０を参照のこと。
【００１２】
【式１】 ここで、σ：ベローズに生じる応力 Ｅ：ベローズの材料のヤング率 ｔ：ベローズの板の厚さ δ：ベローズの伸び ｂ：ベローズの波のピッチの1/2 ｈ：ベローズの波の高さ Ｎ：ベローズの波数の２倍の値 Ｐ：ベローズに加わる圧力 比較の対象はセラミックスと金属の違い、つまり材質の
違いであるから、 (１) 式を単純化する。まず、圧力
は加わらず（従って(１)式の第２項は零になる）、引っ
張りにより伸びを加えたとし、且つ、ベローズの寸法
は、セラミックスの場合も金属の場合も同じであるとす
る（従ってδを除いたｔ、ｂ、ｈ関連及び定数 1.5を包
括的にＫで置き換えることができる）。単純化した式は
次の通りとなる。
違いであるから、 (１) 式を単純化する。まず、圧力
は加わらず（従って(１)式の第２項は零になる）、引っ
張りにより伸びを加えたとし、且つ、ベローズの寸法
は、セラミックスの場合も金属の場合も同じであるとす
る（従ってδを除いたｔ、ｂ、ｈ関連及び定数 1.5を包
括的にＫで置き換えることができる）。単純化した式は
次の通りとなる。
【００１３】
【式２】 (２) 式を変形すると
【００１４】
【式３】 ここで、例えばＳｉＣ（炭化ケイ素）セラミックスの機
械的性質について述べる。安全に使用できる発生応力つ
まり許容応力は、約９００℃での破壊応力は常圧で焼結
したものでも３５０ＭＰａであり、安全率を３として、
約１１７ＭＰａに見積もられる。ヤング率は４００ＭＰ
ａである。
械的性質について述べる。安全に使用できる発生応力つ
まり許容応力は、約９００℃での破壊応力は常圧で焼結
したものでも３５０ＭＰａであり、安全率を３として、
約１１７ＭＰａに見積もられる。ヤング率は４００ＭＰ
ａである。
【００１５】一方、金属の場合、使用する耐熱合金をハ
ステロイＸＲ（Ｎｉ基耐熱合金、その組成は、Ｃｒ：２
０．５−２３．０％，Ｍｏ：８−１０％，Ｆｅ：１７−
２０％，Ｃｏ：０．５−２．５％，Ｗ：０．２−１．０
％，残りＮｉ）とした場合、約９００℃で、１０，００
０時間でクリープ破断する応力は約９ＭＰａであり、そ
の応力の2/3倍を許容応力とすると、約６ＭＰａとなる。
ヤング率は１４０ＧＰａである。
ステロイＸＲ（Ｎｉ基耐熱合金、その組成は、Ｃｒ：２
０．５−２３．０％，Ｍｏ：８−１０％，Ｆｅ：１７−
２０％，Ｃｏ：０．５−２．５％，Ｗ：０．２−１．０
％，残りＮｉ）とした場合、約９００℃で、１０，００
０時間でクリープ破断する応力は約９ＭＰａであり、そ
の応力の2/3倍を許容応力とすると、約６ＭＰａとなる。
ヤング率は１４０ＧＰａである。
【００１６】つまり、ＳｉＣ（炭化ケイ素）はハステロ
イＸＲに比べ、許容応力で約２０倍（117/6＝19.5)大き
くすることが出来、ヤング率で約３倍（400/140＝2.9)
である。
イＸＲに比べ、許容応力で約２０倍（117/6＝19.5)大き
くすることが出来、ヤング率で約３倍（400/140＝2.9)
である。
【００１７】ここで、ベローズの波の数がＳｉＣ（炭化
ケイ素）の場合もハステロイＸＲの場合も同じで形状寸
法も同じとして、（３）式で、ハステロイＸＲの場合の
σ，Ｅ，Ｋ，Ｎ及びδをそれぞれ１とすれば、ＳｉＣ
（炭化ケイ素）のδは、σに２０，Ｅに３，Ｋに１，Ｎ
に１を代入すると、６.７ となる。即ち、ＳｉＣ（炭化
ケイ素）で製造したベローズは、ハステロイＸＲで製造
したベローズに比べ、高温下（約９００℃）では ６.７
倍の伸びを許容することが出来る。この点が、この発明
の特徴であり、作用効果として強調すべきところであ
る。
ケイ素）の場合もハステロイＸＲの場合も同じで形状寸
法も同じとして、（３）式で、ハステロイＸＲの場合の
σ，Ｅ，Ｋ，Ｎ及びδをそれぞれ１とすれば、ＳｉＣ
（炭化ケイ素）のδは、σに２０，Ｅに３，Ｋに１，Ｎ
に１を代入すると、６.７ となる。即ち、ＳｉＣ（炭化
ケイ素）で製造したベローズは、ハステロイＸＲで製造
したベローズに比べ、高温下（約９００℃）では ６.７
倍の伸びを許容することが出来る。この点が、この発明
の特徴であり、作用効果として強調すべきところであ
る。
【００１８】
・ セラミックス原料粉末をＳｉＣとし、黒鉛中子を微
粒等方性黒鉛で製作し
粒等方性黒鉛で製作し
【００１９】、金型をモリブデンで製作し、金型のシー
ル溶接を電子ビーム溶接とする
ル溶接を電子ビーム溶接とする
【課題を解決するための手段】の〜のプロセスでベ
ローズを製造する方法を行った。
ローズを製造する方法を行った。
【００２０】・ セラミックス原料粉末をＳｉＣとし、
黒鉛中子を微粒等方性黒鉛で製作し、金型を使わずに、
ＨＩＰにかけるが、ＨＩＰでは圧力は加えないが温度を
加える。すなわち、上記〜の工程のうちの工程は
行わず、の工程では圧力を加えない。ベローズをこの
ようにして製造する方法を行った。
黒鉛中子を微粒等方性黒鉛で製作し、金型を使わずに、
ＨＩＰにかけるが、ＨＩＰでは圧力は加えないが温度を
加える。すなわち、上記〜の工程のうちの工程は
行わず、の工程では圧力を加えない。ベローズをこの
ようにして製造する方法を行った。
【００２１】・ かかる方法により図１１に示すように
ベローズの曲線の部分の肉厚を厚くし、応力の集中を緩
和したベローズを得た。
ベローズの曲線の部分の肉厚を厚くし、応力の集中を緩
和したベローズを得た。
【００２２】
【発明の効果】従来、金属製のベローズを高温で使用す
る場合、その耐えられる温度はせいぜい５００℃程度で
あった。これに対し、本発明のセラミックス製ベローズ
を使用すれば、約１０００℃で使用してもクリープ量が
少なく有利になる。
る場合、その耐えられる温度はせいぜい５００℃程度で
あった。これに対し、本発明のセラミックス製ベローズ
を使用すれば、約１０００℃で使用してもクリープ量が
少なく有利になる。
【００２３】即ち、従来の金属製のベローズは、９００
℃程度の高温で使用するとクリープ現象が起こり、そこ
で許容応力を低くしてベローズを設計しなければならな
かった。一方、本発明のＳｉＣ（炭化ケイ素）を使用す
るベローズでは、許容応力を大きく取ることが出来、ま
た、９００℃ 程度では、クリープはほとんど起こらな
い。
℃程度の高温で使用するとクリープ現象が起こり、そこ
で許容応力を低くしてベローズを設計しなければならな
かった。一方、本発明のＳｉＣ（炭化ケイ素）を使用す
るベローズでは、許容応力を大きく取ることが出来、ま
た、９００℃ 程度では、クリープはほとんど起こらな
い。
【図１】表面に波状を有する黒鉛製の丸棒を示す図であ
る。
る。
【図２】ゴムシート又はビニールシートで作成した円筒
状の袋の中に黒鉛中子を入れ、その廻りに原料のセラミ
ックス粉末を充填したことを示す図である。
状の袋の中に黒鉛中子を入れ、その廻りに原料のセラミ
ックス粉末を充填したことを示す図である。
【図３】得られた充填物をそのままＣＩＰに入れ、高い
静水圧をかけ固め、ブロックに成形することを示す図で
ある。。
静水圧をかけ固め、ブロックに成形することを示す図で
ある。。
【図４】ＣＩＰ処理を終えたブロック状成形体から袋を
はがし、旋盤加工にて、ベローズの厚さの部分が残るよ
うに削り取った成形体の状態を示す図である。
はがし、旋盤加工にて、ベローズの厚さの部分が残るよ
うに削り取った成形体の状態を示す図である。
【図５】内面が波状になっており、図４の工程で出来上
がった成形体にはめあう寸法に出来ている二つ割れでき
る金型を示す図である。
がった成形体にはめあう寸法に出来ている二つ割れでき
る金型を示す図である。
【図６】二つに割れた継ぎ目を真空中でシール溶接した
溶接後の状態を示す図である。
溶接後の状態を示す図である。
【図７】金型で閉じられた成形体をＨＩＰにかけ、アル
ゴンガスの高温高圧下でセラミックスの焼結を行う様子
を示す図である。
ゴンガスの高温高圧下でセラミックスの焼結を行う様子
を示す図である。
【図８】ＨＩＰ処理後、金型のシール溶接部を削り取
り、金型を分離し、黒鉛中子の両端面からドリルにより
穴をあけた黒鉛中子の付いたベローズを示す図である。
り、金型を分離し、黒鉛中子の両端面からドリルにより
穴をあけた黒鉛中子の付いたベローズを示す図である。
【図９】黒鉛中子の付いたベローズを電気炉に入れて加
熱して黒鉛中子を燃焼除去して得られた完成したベロー
ズを示す図である。
熱して黒鉛中子を燃焼除去して得られた完成したベロー
ズを示す図である。
【図１０】本発明のベローズの波状表面形状を示す図で
ある。
ある。
【図１１】本発明の波状表面の波状部の肉厚を厚くした
ベローズを示す図である。
ベローズを示す図である。
ｒ：波部内半径、ｔ：ベローズ板の厚さ、ｂ：ベローズ
の波のピッチの１／２、ｈ：ベローズの波の高さ。
の波のピッチの１／２、ｈ：ベローズの波の高さ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｊ 3/04 Ｃ０４Ｂ 35/64 ３０２Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】表面に波状を有する黒鉛製の中子とゴム又
はビニールで出来た袋の間にセラミックス粉末を充填
し、袋をシールし、袋ごと常温静水圧プレスにかけてセ
ラミックス成形体を作り、その後、成形体の表面を波状
に切削し、波状を有する二つ割れの金型を成形体にはめ
込み、真空中で二つ割れの部分を溶接し、金型ごと高温
静水圧プレスにかけセラミックスの焼結を行い、焼結
後、金型を外し、黒鉛中子は空気中で酸化により消滅さ
せることからなるセラミックスベローズの製造方法。 - 【請求項２】セラミックス粉末はＳｉＣとし、黒鉛中子
は微粒等方性黒鉛を使用し、金型はモリブデンで製作
し、金型の溶接は電子ビーム溶接で行い、焼結はアルゴ
ンガス雰囲気で行う上請求項１に記載のセラミックスベ
ローズの製作方法。 - 【請求項３】ベローズの曲線部の肉厚を厚くして、請求
項１または請求項２に記載の方法で製造したセラミック
スベローズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036426A JPH10232290A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | セラミックスベローズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036426A JPH10232290A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | セラミックスベローズの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232290A true JPH10232290A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12469503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9036426A Pending JPH10232290A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | セラミックスベローズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10232290A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0992327A1 (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-12 | Osram Sylvania Inc. | Method of forming complex-shaped hollow ceramic bodies |
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-
1997
- 1997-02-20 JP JP9036426A patent/JPH10232290A/ja active Pending
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