~分散剤と結合剤ってなーに~

①研究の背景

・2年生の時にペーパーナイフ製作の実習を行い、そのとき分散剤と結合剤を使用しました。しかし分散剤と結合剤は、高価なためそれらの代わりとなるものを探そうと思いました。

・技術的知識

分散剤とは・・・固体微粒子を液体に分散させるために用いる界面活性剤。

結合剤とは・・・粉体を均一かつ安定に固着して固形製品とするために用いられる成分。

②仮説とねらい

分散剤がないと・・・アルミナ泥しょうが上手 ︎ ︎く混ざらない? 出来上がった時に空洞ができちゃいそう!

結合剤がないと・・・かたまらないかも?出来上がった時にもろくなりそう!

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アルミナと水がしっかり混ざり、中や表面に穴ができないような代替品を見つければいい!

分散剤の代わりになるものはなんだろう?

・通常使っている分散剤は油っぽかったので市販品の油で代用してみる

・セラミックの参考資料で調べたことで界面活性剤も代わりになる可能性があることがわかったので食器用洗剤を代用してみる

③研究内容

条件決定

通常のペーパーナイフ製作の過程から分散剤や結合剤を入れる工程を省いたもののテストピースを作成する。

試験内容

テストピースを使用し、仮焼成(1000℃)・本焼成(1600℃)の曲げに対する強度を測定し、焼結体の断面の様子を電子顕微鏡で観察する。

④研究結果

分散剤〇
結合剤〇
分散剤〇
結合剤‪✕‬
131
22936
33318
42734
52735
62137
729
83147
92870
103261
仮焼成時の曲げ試験の結果

︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎ ︎

分散剤〇
結合剤〇
分散剤〇
結合剤‪✕‬
1230354
2288242
3259355
4
5244308
633239
7268277
8301360
9209
10267
本焼成時の髷試験の結果

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油や界面活性剤を分散剤の代わりとして使うと通常の分散剤で制作するのと違って流動性(ダマになる)がなくなる

⑤考察

分散剤がなかったり分散剤の代わりを油や界面活性剤で行ったときにダマになってしまったのは流動性が亡くなったからだと思われます。