バルクセラミックスの新たな形成技術：高濃度陶磁器スラリーにおける電気泳動ハイブリッド成形

摘要

分散媒中の石英微粒子が表面に電荷を持ち，電界によって分散媒中を移動するという電気泳動現象は1800年代には既に知られていた．この電気泳動現象を用いて，陽極あるいは陰極に引き寄せられた粒子が電極上に堆積することにより進行する成形法は，電気泳動成形(EPD; Electrophoretic Deposition)として1980年頃には陶磁器のうつわの成形などへの適用が報告されている．しかし，成形効率の悪さなどから広範な利用には至らなかった．一方，電気泳動を使った実用的な陶磁器の成形としては，亜鉛製対向ドラムを電極とした連続式電気泳動装置が開発され，タイル建材の製造に適用された例がある．その後，電気泳動成形は薄膜や機能性多層膜の形成といった高機能セラミックスの成形法として研究が進められ，最近では「外部場を利用したセラミックスプロセッシング」として注目されている．しかしながら，電気泳動成形現象の学術的な解明あるいはその実用技術としての展開はまだまだ発展途上にあり，さらなる基礎研究や技術開発が進められているところである．本稿では，衛生陶器やタイルといった大型のセラミックスを成形する新しい方法として，電気泳動法とセッコウ型を組み合わせたハイブリッド成形法を紹介する．また，複雑な組成の原料粒子を含hだ濃厚な陶磁器系スラリーの電気泳動による堆積挙動についての考察を示す．