專利名稱：陶瓷制品的制造方法及陶瓷制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷制品的制造方法及陶瓷制品。本發(fā)明適合使用在樂器、建材等以及這些樂器、建材等的制造方法。
背景技術(shù)：
向來，在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)知道有以下所述的制造方法(日本專利特開平2-181787號公報)例如在具有所謂切削加工性的陶瓷材料中，含浸有合成樹脂，而得到素材，并且，還將該素材，精加工成為該所要求形狀的樂器。
比起通過像現(xiàn)有技術(shù)的材料而制造出的樂器，在通過前述的制造方法而制造出的樂器，能夠發(fā)揮出所謂起因于陶瓷材料和合成樹脂的良好耐久性、以及非吸水性和非通氣性的樂器上所需要的音響特性。此外，在像前述這樣的制造方法，由于并無使用天然的木材，因此，即使是在環(huán)境問題上，也能夠發(fā)揮出良好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
但是，本來，所企圖制造的陶瓷制品，配合其用途，而必須要具備有各種的特性。不論是否像前述這樣，在前述已知現(xiàn)有技術(shù)陶瓷制品的制造方法中，除了所謂耐久性、非吸水性和非通氣性之外，則在并無考慮到任何必要的特性狀態(tài)下，而僅單純地制造出前述的樂器。
也就是說，在現(xiàn)有技術(shù)的制造方法中，完全并無考慮到以下所敘述的事項如何配合所企圖制造的陶瓷制品的用途，而使得該陶瓷制品，得到像前述這樣的必要特性，并且，前述的陶瓷制品，應(yīng)該如何具備有像前述這樣的特性。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的制造方法中，相當清楚地并無考慮到以下所敘述的事項得到外觀上及某種程度的功能上的陶瓷制品，并且，該陶瓷制品，是否真正地具備有所謂可以滿足在陶瓷制品用途上的特性。
本發(fā)明有鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)的實際狀態(tài)而完成；本發(fā)明的課題，是用以解決以下所敘述問題能夠確實地制造出一種具有所謂可以滿足在某種用途上特性的陶瓷制品。
本發(fā)明的陶瓷制品的制造方法，其特征為為了掌握住該所企圖制造出的陶瓷制品所要求的特性，因此，通過準備該具有第1特性的多孔質(zhì)陶瓷材料以及該具有第2特性的流體，并且，還在該陶瓷材料，含浸有前述流體，而至少調(diào)整該第1特性、該第2特性和含浸比例，以便于制造出前述的陶瓷制品。
在本發(fā)明陶瓷制品的制造方法中，首先，配合該所企圖制造出的陶瓷制品用途，而掌握住該所要求的特性。
例如如果該所企圖制造出的陶瓷制品為木琴、梆子、響板、和木魚等打擊樂器發(fā)音體的話，則必須要考慮到高密度、高硬度、以及內(nèi)部摩擦(Q-1)小的特性等。
此外，如果該所企圖制造出的陶瓷制品為鋼琴、小提琴、吉他、琵琶、和琴等弦樂器響板的話，則前述這些弦樂器，必須要考慮到特定范圍的密度、高比彈性以及低衰減率等特性。
此外，如果該所企圖制造出的陶瓷制品為單簧管、簫笛、和簫等木管樂器共鳴管的話，則前述這些木管樂器，必須要考慮到特定范圍的衰減率、特定范圍的彈性系數(shù)(楊氏模數(shù))、以及彈性系數(shù)的異方性等特性。
此外，在前述這些樂器，也必須要考慮到振動特性、音響放射特性、和振動傳播特性等特性的檢討，并且，如果在制造時而必須要進行切削等處理的話，也必須要考慮到所謂易切削性等機械特性。因此，必須要把握住前述這些樂器的音響特性和機械特性。
在這里，就樂器的振動特性而言，在進行打音的狀態(tài)下，如果是樂器的打擊表面容易發(fā)生變形并且接觸時間相當長的材質(zhì)的話，則越加不容易得到高頻為止的成分，而成為低頻部位作中心的柔和音色。
此外，樂器的音響放射特性，由于具備有平坦頻率特性的振動(噪音)，而相當明確地反應(yīng)出所謂在強制地振動著前述樂器材質(zhì)的棒狀試料時所產(chǎn)生的聲音(強制振動下的音響波譜)。在由硬質(zhì)材質(zhì)組成的樂器中，在共振點前后，產(chǎn)生相當激烈的音壓位準變化，相對地，在由軟質(zhì)材質(zhì)組成的樂器中，在共振點前后，產(chǎn)生相當激烈的音壓位準變化質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器中，在共振點前后，其音壓位準變化的差異，相當?shù)匦　＞拖袂笆鲞@種現(xiàn)象而言，相對于所謂由軟質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，該由硬質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器、其內(nèi)部摩擦，比較能夠成為1/10～1/30。此外，在該由硬質(zhì)的材質(zhì)的所組成的樂器，一直到相當高的頻率為止，其共振點的波峰越高，則振動轉(zhuǎn)換至聲音的轉(zhuǎn)換頻率(音響轉(zhuǎn)換率)也就越高。因此，可以得知在由軟質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，可以相對地增強比較低的頻率成分，而具備所謂能夠抑制對于人類呈刺耳的高頻成分的過濾效果。在由軟質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，得到以下所敘述特征在采用結(jié)晶方向呈均勻的陶瓷材料狀態(tài)下，在所謂由于前述陶瓷材料結(jié)晶方向上的彎曲變形所造成的內(nèi)部摩擦，在高頻部位，呈相當大的情況下，像前述這樣的過濾效果，在自由衰減下，相當顯著，并且，還得到柔和的聲音。即使由于折彎彎曲所造成的內(nèi)部摩擦和剪斷彎曲所造成的內(nèi)部摩擦之間不同，也可以看到音響波譜。
此外，材質(zhì)的固有音響抵抗值(音響阻抗)(Eρ)1/2越小，則越加容易傳送振動，并且，楊氏模數(shù)(彈性系數(shù)/比重)越大，則聲音的傳播或者振動回復(fù)，更加迅速。該由軟質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，其密度和彈性系數(shù)，都相當?shù)?，并且，其音響抵抗，也相當小。但是，即使是由軟質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，在采用結(jié)晶方向呈均勻的陶瓷材料狀態(tài)下，其結(jié)晶方向上的比楊氏模數(shù)，相同于該由硬質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，而相當容易振動，并且，對于振動的變化，具備有良好的回復(fù)性。此外，該由軟質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，在比楊氏模數(shù)的比例上，具備有較大的內(nèi)部摩擦，并且，比起該由硬質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，該由軟質(zhì)材質(zhì)所組成的樂器，其頻率特性比較平坦，而具備有所謂并不會迅速地重迭著一個個聲音衰減的特征，以致于被考慮適用在響板材料上。
此外，說得更加具體一點，如果該所企圖制造的陶瓷制品為所謂呈一體地具備有稱呼為由蘆葦所組成的導(dǎo)件共振板的單簧管吹口本體的話，由于在該吹口本體，必須要具備有彈性系數(shù)、和內(nèi)部摩擦等音響特性，同時，也必須要具備有所謂易切削性等機械特性，因此，必須要掌握住前述這些音響特性及機械特性。
此外，如果該所企圖制造的陶瓷制品為建材或者機械等構(gòu)造零件的話，則在前述這些建材或者構(gòu)造零件上，必須要具備有所謂拉伸強度、彎曲強度、彈性系數(shù)、和易切削性等機械特性，因此，必須要掌握住前述這些機械特性。
接著，準備有陶瓷材料和流體。在這里，陶瓷材料必須為多孔質(zhì)，而必須要掌握住前述的第1特性。該作為陶瓷材料，可以采用日本專利特公平4-21632號公報所記載具備有良好切削加工性的陶瓷燒結(jié)體。陶瓷材料的第1特性，為例如外觀氣孔率、平均氣孔半徑、和易切削性等。在另一方面，該作為流體，可以采用液體或者氣體。該作為液體，可以采用樹脂或者橡膠。該作為樹脂，可以采用熱固性樹脂或者熱塑性樹脂。流體的第2特性，在采用例如丙烯酸樹脂、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、和ABS等熱固性樹脂作為樹脂的狀態(tài)下，為該熱固性樹脂的彈性系數(shù)等。
然后，通過在陶瓷材料，至少含浸有流體，而調(diào)整第1特性、第2特性和含浸比例中的至少一種，以便于制造出前述陶瓷制品。此時，如果調(diào)整該陶瓷材料含浸比例的話，由于能夠在陶瓷制品上，殘留著該填充有空氣的氣孔，因此，可以通過陶瓷材料、和熱固性樹脂等液體或固化體、以及空氣，而使得陶瓷制品，成為復(fù)合化狀態(tài)，以便于能夠更進一步地實現(xiàn)該所要求的特性。在采用熱固性樹脂作為樹脂的狀態(tài)下，可以在陶瓷材料而含浸有前述的熱固性樹脂之后，接著，硬化該熱固性樹脂，而得到陶瓷制品。此外，適當?shù)剡x擇該包含有減壓加壓的程度、時間及處理溫度的含浸方法。
該所得到的陶瓷制品，是由該具有第1特性的多孔質(zhì)陶瓷材料、以及該至少含浸在前述的陶瓷材料中而具有第2特性的流體或者該流體的固化體而組成，并且，還調(diào)整第1特性、第2特性和含浸比例中的至少一種，以便于得到及具有所要求的第3特性。此外，接著，如果由創(chuàng)作性、質(zhì)感、安全性、和觸感等觀點來看的話，也可以進行涂裝和研磨等表面處理。因此，在本發(fā)明的制造方法中，能夠得到一種具有所謂可以真正地滿足在某種用途上特性的陶瓷制品。


圖1(A)、(B)是在實施例的陶瓷材料中而含浸及固化有丙烯酸樹脂素材的剖面圖。
圖2(A)、(B)是在實施例中而對于素材進行切削加工的吹口本體的剖面圖。
圖3(A)、(B)是在實施例的吹口本體上而安裝有導(dǎo)件等吹口的剖面圖。
圖4是實施例單簧管的主視圖。
圖5是用以顯示所謂評價1實施例1、實施例2及比較例吹口本體的彈性系數(shù)和內(nèi)部摩擦的圖形。
圖6是用以顯示所謂評價2的實施例2及比較例2～5吹口的輸入振動和輸出震動的相關(guān)圖。
圖7是用以顯示所謂評價4的實施例2及比較例1～4、6～8吹口本體的楊氏模數(shù)和內(nèi)部摩擦的圖形。
圖8是用以顯示所謂評價6的實施例2及比較例2吹口本體高音部中的息壓和相對音壓之間關(guān)系的圖形。
圖9是用以顯示所謂評價6的實施例2及比較例2吹口本體低音部中的息壓和相對音壓之間關(guān)系的圖形。
具體實施例方式
以下，參照附圖，而就本發(fā)明具體化的實施例，進行說明。
在實施例中，是制造單簧管的吹口本體，作為陶瓷制品。在該吹口本體，考慮到該吹口本體的振動特性，會對導(dǎo)件的自由振動，造成影響。此時，當振動該導(dǎo)件之時，會隨著該導(dǎo)件的支點及導(dǎo)件的開關(guān)，而賦予吹口本體，周期性的振動。接著，吹口本體的振動，再一次賦予振動至導(dǎo)件，而在導(dǎo)件的自由振動，合成不同相位的振動，以便于對于該成為音源的導(dǎo)件純振動，造成影響，而作為音色，表現(xiàn)出像前述這樣現(xiàn)象。
因此，為了能夠達到現(xiàn)有技術(shù)的硬質(zhì)膠材料以上甚至相同于日本瓜材料的聲音，結(jié)果，在吹口本體，最好為彈性系數(shù)(楊氏模數(shù)(E))10～100(GPa)且內(nèi)部摩擦自然對數(shù)(10g Q-1)1×10-3以下的音響特性。像前述這樣的現(xiàn)象，由于彈性系數(shù)越大，而使得該用以固定導(dǎo)件的支點，成為剛體，并且，其加工精密度也越高，而越不容易發(fā)生變形的關(guān)系。此外，像前述這樣的現(xiàn)象，由于內(nèi)部摩擦越大，而越加速所謂振動的衰減現(xiàn)象，以致于越不容易傳播著振動至導(dǎo)件的關(guān)系。
如果根據(jù)本發(fā)明人們試驗結(jié)果的話，該作為吹口本體，最好考慮為所謂比楊氏模數(shù)(彈性系數(shù)(E)/比重(ρ))10(GPa)以上且內(nèi)部摩擦的自然對數(shù)(10g Q-1)1×10-3以上。特別是，最好考慮為所謂比楊氏模數(shù)15(GPa)以上且內(nèi)部摩擦的自然對數(shù)(10g Q-1)2×10-3以上。
接著，準備有陶瓷材料和流體。陶瓷材料為日本專利特公平4-21632號公報所記載的具有良好切削加工性的圓棒形陶瓷燒結(jié)體。該作為前述陶瓷材料的第1特性，為氣孔率36％、彈性系數(shù)27.9(GPa)及內(nèi)部摩擦自然對數(shù)4.60×10-4。
此外，同樣的陶瓷材料，有高密度形式而具有以下表1所示的易切削性。



此外，同樣的陶瓷材料，有高密度形式而具有以下表2所示的易切削性。



在另一方面，準備軟質(zhì)及硬質(zhì)丙烯酸樹脂，作為流體。該作為軟質(zhì)丙烯酸樹脂的第2特性的彈性系數(shù)，為0.05(GPa)，并且，該作為硬質(zhì)的丙烯酸樹脂的第2特性彈性系數(shù)，為3(GPa)。
然后，在陶瓷材料，含浸有軟質(zhì)或者硬質(zhì)的丙烯酸樹脂。此時，成為對于陶瓷材料的氣孔100％含浸比例。以該含浸有硬質(zhì)丙烯酸樹脂，作為實施例1，并且，是以該含浸有軟質(zhì)的丙烯酸樹脂，作為實施例2。然后，硬化前述這些丙烯酸樹脂。像前述這樣，得到圖1(A)及(B)所示的素材1。
對于前述這些素材1，進行著切削加工處理，而成為陶瓷制品，以便于得到圖2(A)及(B)所示的吹口本體2。前述這些吹口本體2，是由該具有前述第1特性的多孔質(zhì)陶瓷材料以及該含浸及固化于前述陶瓷材料中而具有第2特性的丙烯酸樹脂而組成的。然后，配合需求，而進行涂裝等表面處理。
在這些吹口本體2，就正如圖3(A)及(B)所顯示，是通過安裝用金屬件3，而安裝上該由蘆葦所組成的導(dǎo)件4，同時，在插入部，安裝有軟木，而成為吹口6。接著，在既有的ABS制或者木材制的殘余部，安裝有該吹口6，并且，就正如圖4所顯示的，而成為單簧管。
(評價1)該作為比較例1，通過陶瓷材料單體，而制造出吹口本體，以便于就實施例1、2及比較例1的吹口本體，比較其彈性系數(shù)及內(nèi)部摩擦。在圖5中，顯示出前述比較結(jié)果。
由圖5，可以得知實施例1、2的吹口本體，具備有該所要求的特性。演奏者也滿足所謂具備有前述這些吹口本體單簧管的音色。
(評價2)以通過硬質(zhì)膠所制造出的吹口，作為比較例2，以通過黃銅所制造出的吹口，作為比較例3，以通過黑檀所制造出的吹口，作為比較例4，而以通過玻璃所制造出的吹口，作為比較例5。針對實施例2及比較例2～5的吹口，而評價其振動特性。在這里，通過振動器，而賦予2msec的圖6所示輸入振動至各個吹口的導(dǎo)件，并且，還通過該設(shè)置于各個吹口插入部部位側(cè)面上的接受器，而得到圖6所示的輸出振動。在表3中，顯示此時響應(yīng)性及振動衰減率。


由圖6及表3，可以得知該通過成為剛性相當高材料的金屬黃銅或者玻璃所制造出的比較例3、5的吹口，由于其激活振動相當大，因此，具有相當快的響應(yīng)性，并且，在另一方面，由于長期連續(xù)地進行振動，因此，具有相當?shù)偷恼駝铀p性。
可以得知在另一方面，該通過成為剛性相當?shù)筒牧系挠操|(zhì)膠所制造出的比較例2的吹口，由于其激活振動相當小，因此，具有相當遲緩的響應(yīng)性，并且，在另一方面，由于并無長期連續(xù)地進行振動，因此，具有相當高的振動衰減性。
可以得知相對于前述比較例，實施例2的吹口，由于其激活振動相當大，因此，具有相當快的響應(yīng)性，并且，由于并無長期連續(xù)地進行振動，因此，具有相當高的振動衰減性?？梢缘弥P(guān)于前述這點，雖然實施例2的吹口，相同于通過黑檀所制造出的比較例4的吹口，但是，實施例2的吹口，也并無像比較例4吹口的振動衰減性不均勻的現(xiàn)象發(fā)生，而能夠吹奏出穩(wěn)定的音色。
(評價3)此外，就實施例2和比較例1的吹口本體而言，比較其吸水率(％)、比重、彈性系數(shù)(GPa)、熱傳導(dǎo)系數(shù)(W/mk)、以及自室溫開始而一直到100℃為止的線熱膨脹系數(shù)(cm/℃)。在表4中，顯示出前述的比較結(jié)果。


由表4，可以得知實施例2吹口本體的吸水率，大幅度低于比較例1的吸水率。因此，可以得知實施例2的吹口本體，可以解決由于唾液所造成的音色不穩(wěn)定現(xiàn)象。
(評價4)此外，就實施例2和比較例2-4的吹口本體而言，比較其比重、楊氏模數(shù)(GPa)和內(nèi)部摩擦的自然對數(shù)。在表5中，顯示出前述的比較結(jié)果。

此外，準備該由ABS、丙烯酸或者鋁的所組成的素材，而以這些通過ABS、丙烯酸或者鋁的所制造出的吹口本體，作為比較例6-8。接著，就實施例2和比較例1～4、6～8的吹口本體而言，比較其比楊氏模數(shù)和內(nèi)部摩擦。在表6及圖7中，顯示出前述的比較結(jié)果。



由表5、表6及圖7，可以得知實施例2的吹口本體，接近由黑檀所組成的比較例4的吹口本體。
(評價5)就比較例2的吹口本體和實施例2的吹口本體而言，比較其縱方向上的應(yīng)變和橫方向上的應(yīng)變(μm)。在表7中，顯示出前述的比較結(jié)果。

由表7，可以得知在比較例2的吹口本體，其橫方向上的應(yīng)變相當?shù)卮螅鄬Φ?，在實施?的吹口本體，并無任何方向上的應(yīng)變發(fā)生。
此外，準備有板材#1～3的安裝用金屬件No.1和安裝用金屬件No.2，作為該安裝用金屬件，并且，在比較例2及實施例2的吹口本體上，通過前述這些安裝用金屬件，而安裝上導(dǎo)件，以便于吹口。比較這些吹口縱方向上的應(yīng)變和橫方向上的應(yīng)變。在表8中，顯示出前述的比較結(jié)果。



由表8，可以得知比起比較例2的吹口，實施例2吹口的縱方向上的應(yīng)變和橫方向上的應(yīng)變，比較小。
(評價6)針對實施例2和比較例2的吹口而言，測定其對于息壓(kPa)的相對音壓(dB)。在圖8中，顯示出高音部的測定結(jié)果，而在圖9中，顯示出低音部的測定結(jié)果。
由圖8及圖9，可以得知比起比較例2的吹口，實施例2的吹口，顯示出比較寬廣的動態(tài)范圍。
由以上的評價，可以得知實施例2的吹口，可以得到良好的音色。
因此，可以得知如果通過實施例的制造方法的話，能夠制造出一種具有所謂可以真正地滿足在前述用途特性的單簧管的吹口本體2。
此外，本發(fā)明不僅可以適用在樂器上，并且，也可以適用在所謂用以制造建材或者機械等構(gòu)造零件的狀態(tài)下。
工業(yè)上的可利用性因此，通過本發(fā)明的制造方法，可得到具有滿足該用途的特性的陶瓷制品。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷制品的制造方法，其特征為為了掌握住該所企圖制造出陶瓷制品所要求的特性，因此，通過準備該具有第1特性的多孔質(zhì)陶瓷材料以及該具有第2特性的流體，并且，還在該陶瓷材料，至少含浸有流體，而調(diào)整第1特性、第2特性和含浸比例中的至少一種，以便于制造出前述陶瓷制品。
2.如權(quán)利要求1所述陶瓷制品的制造方法，其特征為流體是液體。
3.如權(quán)利要求2所述陶瓷制品的制造方法，其特征為液體是樹脂。
4.如權(quán)利要求3所述陶瓷制品的制造方法，其特征為樹脂是熱固性樹脂，并且，在陶瓷材料中而含浸該熱固性樹脂之后，硬化該熱固性樹脂，而得到陶瓷制品。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述陶瓷制品的制造方法，其特征為調(diào)整其含浸比例。
6.如權(quán)利要求5所述陶瓷制品的制造方法，其特征為所要求的特性，是音響特性。
7.如權(quán)利要求5所述陶瓷制品的制造方法，其特征為所要求的特性，是機械特性。
8.一種陶瓷制品，其特征為是由該具有第1特性的多孔質(zhì)陶瓷材料、以及該至少含浸在前述的陶瓷材料中而具有第2特性的流體或者該流體的固化體而組成，并且，還調(diào)整該第1特性、該第2特性和含浸比例中的至少一種，以便于得到及具有所要求的特性。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種陶瓷制品的制造方法及陶瓷制品;也就是說,本發(fā)明能夠確實地制造出一種具有所謂可以滿足在某種的用途上特性的陶瓷制品。本發(fā)明陶瓷制品的制造方法及陶瓷制品,為了掌握住該所企圖制造出的吹口本體2所要求的特性,因此,通過準備該具有第1特性的多孔質(zhì)陶瓷材料以及該具有第2特性的丙烯酸樹脂,并且,還在陶瓷材料,含浸及固化該丙烯酸樹脂,而調(diào)整第1特性、第2特性和含浸比例中至少一種,以便于制造出吹口本體2。
文檔編號G10D9/00GK1368943SQ00811240
公開日2002年9月11日 申請日期2000年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月4日
發(fā)明者久野裕明, 山本圭介, 磯貝建志, 三浦正嗣, 島津季朗, 長松正明 申請人:株式會社伊奈