JP2000344321A - Ceramic conveyor belt - Google Patents
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- JP2000344321A JP2000344321A JP11152993A JP15299399A JP2000344321A JP 2000344321 A JP2000344321 A JP 2000344321A JP 11152993 A JP11152993 A JP 11152993A JP 15299399 A JP15299399 A JP 15299399A JP 2000344321 A JP2000344321 A JP 2000344321A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック材で構
成したコンベアベルトに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conveyor belt made of a ceramic material.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のコンベアは主として鉄鋼などの金
属材で作られたものが多かった。また、可撓性をもった
ゴム製のものや、耐摩性をもたせるためゴム製ベルトに
セラミック板を貼着したものなどが用いられていた。2. Description of the Related Art Many conventional conveyors are mainly made of metal materials such as steel. Further, a rubber material having flexibility or a ceramic belt adhered to a rubber belt for imparting abrasion resistance has been used.
【0003】ところが、鉄鋼製ベルトでは錆が発生した
り、摩耗し易く、腐蝕性ガス雰囲気中や酸、アルカリ液
が付着すると機械的摩耗に化学的腐蝕が加わり、摩耗を
倍加させたり、脆性破壊によって切断する恐れがあっ
た。また、温度の高い雰囲気中で使用する場合、金属が
酸化したり強度が大幅に低下するほか、熱膨張によって
ベルト全体が伸張して駆動力の伝達あるいは同期作動に
支障を来すばかりでなく、ベルトと組合せて用いられて
いる歯車との噛合いに不都合をもたらし歯車の偏摩耗を
もたらす結果となる。また、鉄鋼を用いたものでは、磁
性を帯びるほか、導電性を有していることに起因した不
都合も多い。同様にステンレス鋼で構成されたベルトに
あっては錆の発生や耐蝕性という点では比較的優れてい
るものの摩耗量が大きく、耐久性に乏しいことと、酸、
アルカリに依然として弱いという欠点があり、しかも熱
膨張が大きいため、高温時の伸長量は、特に全体長が長
い場合、かなり大きなものとなり、使用上無視できない
ほどの不都合が発生していた。However, steel belts are subject to rust and wear easily, and when they are exposed to corrosive gas atmospheres or acids or alkalis, chemical wear is added to mechanical wear, which doubles the wear or causes brittle fracture. There was a risk of cutting. In addition, when used in a high-temperature atmosphere, in addition to oxidizing the metal and greatly reducing the strength, the thermal expansion causes the entire belt to expand, which not only hinders transmission of driving force or synchronous operation, but also This causes inconvenience in meshing with the gear used in combination with the belt, resulting in uneven wear of the gear. Further, those using steel have many inconveniences due to being conductive as well as being magnetic. Similarly, belts made of stainless steel are relatively excellent in terms of rust generation and corrosion resistance, but have a large amount of wear, poor durability, and acid,
It has the disadvantage that it is still weak to alkalis, and its thermal expansion is large, so that the amount of elongation at high temperatures becomes quite large, especially when the overall length is long, and there is a problem that cannot be ignored in use.
【0004】一方、ゴム製のベルトでは弾性、可撓性、
電気絶縁性等の特長をもっている反面、使用に伴って伸
長し、摩耗量が大きく、取り分け温度の高い雰囲気や高
温物体を担持する場合には全く不適であった。On the other hand, rubber belts have elasticity, flexibility,
Although it has features such as electrical insulation, it is elongated with use, has a large amount of abrasion, and is completely unsuitable especially when carrying an atmosphere having a high temperature or a high-temperature object.
【0005】そこで、図1に示すようなコンベアベルト
1に対し、コンベアベルト構成体であるリンク体2、リ
ンクプレート3、及びバーピン4をセラミック材で構成
する試みが行われている。(特公平7−61802号公
報参照) このコンベアベルト1はコンベアベルト構成体であるリ
ンク体2、リンクプレート3がバーピン4でもって各々
連結されることによって構成される。この場合バーピン
4には一体的に大径部と成したストッパー4aが形成し
てあり、しかもこのバーピン4の他端には環状溝4bが
刻設してある。したがってリンク体2、リンクプレート
3にそれぞれ形成した貫通孔にバーピン4を挿通するこ
とによって連結した後、バーピン4の環状溝4b中に、
図2(イ)にて示した如くU字状固定ピン5を係止する
ことによって係合し、リンク体2、リンクプレート3を
バーピン4でもって回転自在に軸支するようになってい
る。[0005] Therefore, an attempt has been made to form a link member 2, a link plate 3, and a bar pin 4 as a conveyor belt structure from a ceramic material for a conveyor belt 1 as shown in FIG. (See Japanese Patent Publication No. 7-61802.) The conveyor belt 1 is formed by connecting a link body 2 and a link plate 3 which are conveyor belt structures with bar pins 4. In this case, a stopper 4a integrally formed with a large diameter portion is formed in the bar pin 4, and an annular groove 4b is formed in the other end of the bar pin 4. Therefore, after connecting by inserting the bar pin 4 into the through holes formed in the link body 2 and the link plate 3, respectively,
As shown in FIG. 2A, the U-shaped fixing pins 5 are engaged by being locked, and the link body 2 and the link plate 3 are rotatably supported by the bar pins 4.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のセラミック製コ
ンベアベルトでは、構成体として、アルミナ、ジルコニ
ア、炭化珪素、窒化珪素等をそれぞれ主成分とするセラ
ミックスを用いており、金属製のものに比べれば優れた
効果は得られていたものの、長期間の使用に関しては十
分な耐摩耗性は得られていなかった。In the above-mentioned ceramic conveyor belt, ceramics mainly composed of alumina, zirconia, silicon carbide, silicon nitride and the like are used as constituent members. Although excellent effects were obtained, sufficient wear resistance was not obtained for long-term use.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明はこれらに鑑みて
行われたもので、コンベアベルト構成体であるリンク
体、リンクプレート、バーピンの少なくとも一つを炭化
ホウ素質焼結体で形成したことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and at least one of a link body, a link plate, and a bar pin, which are a conveyor belt structure, is formed of a boron carbide sintered body. It is characterized by.
【0008】また本発明は、上記炭化ホウ素質焼結体と
して、炭化ホウ素を主成分とし、ケイ素化合物を0.0
5〜5重量%、熱分解によって炭素に変化し得る有機化
合物を炭素換算で0.5〜5重量%の割合で含有する焼
結体を用いたことを特徴とする。Further, the present invention provides the above-mentioned boron carbide-based sintered body containing boron carbide as a main component and a silicon compound in an amount of 0.0
It is characterized by using a sintered body containing 5 to 5% by weight of an organic compound which can be converted into carbon by thermal decomposition at a rate of 0.5 to 5% by weight in terms of carbon.
【0009】さらに本発明は、上記炭化ホウ素質焼結体
として、ビッカース硬度20GPa以上で、ヤング率が
430GPa以上であるものを用いたことを特徴とす
る。Further, the present invention is characterized in that a boron carbide-based sintered body having a Vickers hardness of 20 GPa or more and a Young's modulus of 430 GPa or more is used.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図によって本発明実施形態
を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】図1はコンベアベルトの平面図であり、こ
のコンベアベルト1はコンベアベルト構成体であるリン
ク体2、リンクプレート3がバーピン4でもって各々連
結されることによって構成される。バーピン4には一体
的に大径部と成したストッパー4aが形成してあり、し
かもこのバーピン4の他端には環状溝4bが刻設してあ
る。したがってリンク体2、リンクプレート3のそれぞ
れに形成した貫通孔にバーピン4を挿通することによっ
て連結した後、環状溝4b中には図2(ロ)にて示した
ようなU字状固定ピン5を図1(イ)に示すように係止
することによって係合し、リンク体2、リンクプレート
3はバーピン4でもって回転自在に軸支する。FIG. 1 is a plan view of a conveyor belt. The conveyor belt 1 is formed by connecting a link body 2 and a link plate 3 which are a conveyor belt structure with bar pins 4. A stopper 4a integrally formed with a large diameter portion is formed on the bar pin 4, and an annular groove 4b is formed in the other end of the bar pin 4. Therefore, after connecting by inserting the bar pin 4 into the through holes formed in each of the link body 2 and the link plate 3, the U-shaped fixing pin 5 as shown in FIG. As shown in FIG. 1A, the link body 2 and the link plate 3 are rotatably supported by the bar pins 4.
【0012】上記U字状固定ピン5の先端内側には突出
部5aを一体的に備えていることから、U字状固定ピン
5の全体長、幅等や、セラミック材の種類によっても異
なるが、極めてわずかであるが撓み拡がりが生じる。そ
のため、この撓みを利用してU字状固定ピン5はバーピ
ン4に形成された環状溝4b中に挿入係合された後、突
出部5aが環状溝4bを内包した状態にて安定停止し、
U字状固定ピン5がバービン4の環状溝4b中に存在す
ることによって、リンク体2、リンクプレート3、バー
ピン4の結合は分解することなくベルトコンベア1とし
ての構成が維持される。Since the protruding portion 5a is integrally provided inside the tip of the U-shaped fixing pin 5, it differs depending on the overall length and width of the U-shaped fixing pin 5 and the type of the ceramic material. , But a very slight flexing and spreading occurs. Therefore, the U-shaped fixing pin 5 is inserted and engaged in the annular groove 4b formed in the bar pin 4 by utilizing this bending, and then stably stops in a state where the protrusion 5a includes the annular groove 4b.
Since the U-shaped fixing pin 5 exists in the annular groove 4b of the bar bin 4, the structure of the belt conveyor 1 is maintained without disassembly of the link body 2, the link plate 3, and the bar pin 4.
【0013】なお、U字状固定ピン5として機能するた
めにはできるだけ拡がり易くすることが必要で、環状溝
4b中に挿入可能であるためには撓み量は第2図(ロ)
の如き、2本脚の場合、最低0.2mm程度必要であ
る。In order to function as the U-shaped fixing pin 5, it is necessary to make it as easy to spread as possible. In order to be able to be inserted into the annular groove 4b, the bending amount is shown in FIG.
In the case of two legs as described above, a minimum of about 0.2 mm is required.
【0014】そして、本発明では上記リンク体2、リン
クプレート3、バーピン4の少なくとも一つを、さらに
好ましくはU字状固定ピン5を炭化ホウ素質焼結体で形
成してある。この炭化ホウ素質セラミックスは、炭化ホ
ウ素を主成分とし、ケイ素化合物を0.05〜5重量
%、熱分解によって炭素に変化し得る有機化合物を炭素
換算で0.5〜5重量%の割合で含有する焼結体で構成
したものである。In the present invention, at least one of the link body 2, the link plate 3, and the bar pin 4, and more preferably, the U-shaped fixing pin 5 is formed of a boron carbide sintered body. The boron carbide-based ceramic contains boron carbide as a main component, a silicon compound in an amount of 0.05 to 5% by weight, and an organic compound which can be converted to carbon by thermal decomposition at a rate of 0.5 to 5% by weight in terms of carbon. It is made of a sintered body.
【0015】ここで含有される珪素化合物量は、0.0
5〜5重量%、好ましくは0.1から2重量%、より好
ましくは0.2から1重量%である。この量が0.05
重量%よりも小さいと緻密化が難しく、5重量%を越え
ると炭化ホウ素が粒子成長を起こし、強度を低下させて
しまう。The amount of the silicon compound contained here is 0.0
It is 5 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight, more preferably 0.2 to 1% by weight. This amount is 0.05
If it is less than 5% by weight, densification is difficult, and if it exceeds 5% by weight, boron carbide causes grain growth and lowers the strength.
【0016】同様に、炭素含有量は、0.5から5重量
%、好ましくは1から4重量%が良い。0.5重量%よ
りも小さいと緻密化が難しく、5重量%を越えると逆に
炭化ホウ素の粒子成長を抑制し、緻密化を阻害する。Similarly, the carbon content is 0.5 to 5% by weight, preferably 1 to 4% by weight. If it is less than 0.5% by weight, densification is difficult, and if it exceeds 5% by weight, on the contrary, the growth of boron carbide particles is suppressed and the densification is hindered.
【0017】また、上記炭化ホウ素質焼結体は、ビッカ
ース硬度20GPa以上で、ヤング率が430GPa以
上であることを特徴とし、このようなビッカース硬度、
ヤング率を有する焼結体で形成することによって、コン
ベアベルトとしての寸法安定性、および耐摩耗性の大き
なものとなる。Further, the boron carbide based sintered body is characterized by having a Vickers hardness of 20 GPa or more and a Young's modulus of 430 GPa or more.
By being formed of a sintered body having a Young's modulus, dimensional stability and abrasion resistance of the conveyor belt are increased.
【0018】ここで、ビッカース硬度が20GPa未満
では、磨耗が激しくなって使用に耐えなくなってしま
う。又、ヤング率についても430GPa未満になると
剛性が低下し、変形しやすくなって片当たりすることに
より、局部的な磨耗が促進され短寿命となってしまう。Here, if the Vickers hardness is less than 20 GPa, the abrasion becomes so severe that it cannot be used. Also, when the Young's modulus is less than 430 GPa, the rigidity is reduced, the material is easily deformed, and the one-sided contact is caused. As a result, local wear is promoted and the life is shortened.
【0019】また、上記炭化ホウ素質焼結体は、非磁性
で耐蝕性や耐熱性に優れ、しかも熱膨張係数が金属比に
比べ極めて小さいことから、高温箇所、酸、アルカリ液
や腐蝕性ガスに晒される箇所での使用に十分耐え得ると
ともに耐久性と高精度を維持することができる。Further, since the boron carbide sintered body is non-magnetic, has excellent corrosion resistance and heat resistance, and has a coefficient of thermal expansion that is extremely small as compared with the metal ratio, it can be used at high temperatures, acids, alkaline liquids, corrosive gases, etc. It is possible to sufficiently withstand use in places exposed to water, and to maintain durability and high accuracy.
【0020】次に本発明の炭化ホウ素質焼結体でもって
ベルトコンベア構成体であるリンク体2、リンクプレー
ト3、バーピン4、U字状固定ピン5を製作する製法を
説明する。Next, a method of manufacturing the link body 2, link plate 3, bar pin 4, and U-shaped fixing pin 5, which are belt conveyor components, using the boron carbide sintered body of the present invention will be described.
【0021】例えば平均粒径が5μm以下の炭化ホウ素
粉末に、平均粒径が1μm以下の炭化珪素粉末及び/又
は熱分解で炭化珪素に変化しうる有機ケイ素化合物を
0.05〜5重量%、熱分解によって炭素に変化しうる
有機炭素化合物を炭素換算で0.5〜5重量%の割合で
混合する。以下、上記炭化珪素粉末、有機ケイ素化合物
をまとめて炭化珪素源とも言う。For example, 0.05 to 5% by weight of a boron carbide powder having an average particle diameter of 5 μm or less and a silicon carbide powder having an average particle diameter of 1 μm or less and / or an organosilicon compound which can be converted to silicon carbide by thermal decomposition, An organic carbon compound which can be converted to carbon by thermal decomposition is mixed at a ratio of 0.5 to 5% by weight in terms of carbon. Hereinafter, the silicon carbide powder and the organosilicon compound are also collectively referred to as a silicon carbide source.
【0022】前記有機ケイ素化合物としては、ポリカル
ボシラン、ポリシラスチレン、ポリシラザン、ポリカル
ボシラザン等が好ましく使用できる。又、前記炭素に変
化しうる有機化合物としては、コールタールピッチ、フ
ルフリルアルコール、コーンスターチ、糖類、フェノー
ル樹脂などがよい。As the organosilicon compound, polycarbosilane, polysilastyrene, polysilazane, polycarbosilazane and the like can be preferably used. Examples of the organic compound that can be converted to carbon include coal tar pitch, furfuryl alcohol, corn starch, sugars, and phenol resins.
【0023】この場合、炭化ホウ素粉末の平均粒径は5
μm以下、好ましくは2μm以下、より好ましくは1μ
m以下である。この平均粒径が5μmを越えると、緻密
化不足を招いて強度低下を引き起こす。In this case, the average particle size of the boron carbide powder is 5
μm or less, preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm
m or less. When the average particle size exceeds 5 μm, insufficient densification is caused to cause a decrease in strength.
【0024】次に、これらの混合物を、例えば金型プレ
ス、冷間静水圧プレス、射出成型、押し出し成形などに
より所定の形状に成形する。所定形状に成形した後、1
600から2100℃の温度で、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属及び遷移金属が各々100ppm以下になる
ように5Pa以下の真空中で純化処理し、その後、22
50℃以下の温度で焼成して、相対密度96%以上に緻
密化する。Next, the mixture is formed into a predetermined shape by, for example, a die press, a cold isostatic press, injection molding, extrusion molding, or the like. After molding into a predetermined shape, 1
At a temperature of 600 to 2100 ° C., a purification treatment is performed in a vacuum of 5 Pa or less so that each of the alkali metal, the alkaline earth metal and the transition metal becomes 100 ppm or less.
It is baked at a temperature of 50 ° C. or less to densify it to a relative density of 96% or more.
【0025】前記焼成温度は、好ましくは1900〜2
100℃であり、アルゴンガス中で焼成する。焼成温度
が2250℃を越えると、炭化ホウ素が粒成長し、強度
低下を招く。The firing temperature is preferably 1900-2.
The temperature is 100 ° C. and firing is performed in an argon gas. If the firing temperature exceeds 2250 ° C., boron carbide grains grow and cause a decrease in strength.
【0026】得られた炭化ホウ素質焼結体に対しては研
磨加工等が施された後、コンベアベルトとして組立られ
る。The obtained boron carbide sintered body is subjected to polishing and the like, and then assembled as a conveyor belt.
【0027】なお、U字状固定ピン5の製法としては、
ピン型状をした金型中にセラミック原料粉末を充填して
成型する粉末プレス法、鋳込成型法、ラバープレス法に
よりU字状固定ピン5の整形体を得る方法など種々の方
法がある。The method of manufacturing the U-shaped fixing pin 5 is as follows.
There are various methods such as a powder pressing method in which a ceramic raw material powder is filled in a pin-shaped mold and molding, a casting method, and a method of obtaining a shaped body of the U-shaped fixing pin 5 by a rubber pressing method.
【0028】本発明では、コンベアベルトの構成体のう
ち少なくとも一つを上記炭化ホウ素質焼結体で形成すれ
ばよいが、全ての構成体を上記炭化ホウ素質焼結体で形
成すれば最適である。In the present invention, at least one of the components of the conveyor belt may be formed of the above-mentioned boron carbide-based sintered body. is there.
【0029】また、上記の実施形態では、バーピン4と
しては一端にストッパ4aを一体整形したものを図示し
たが、これに限らず他端にもU字状固定ピン5を挿入し
係止すべく環状溝4bを刻設したものであってもよい。
尚、バーピン4に刻設する環状溝4bとしては、剛性が
大きく撓み量の少ないU字状固定ピン5を挿入すること
から溝の深さを高精度なものであることが要求される。
あるいは、バーピン4の一端又は両端をU字状固定ピン
5とは異なる手段で係止することもできる。In the above-described embodiment, the bar pin 4 is shown as one in which the stopper 4a is integrally formed at one end. However, the present invention is not limited to this, and the U-shaped fixing pin 5 is inserted and locked at the other end. The groove 4b may be engraved.
The U-shaped fixing pin 5 having a high rigidity and a small bending amount is inserted into the annular groove 4b formed in the bar pin 4, and therefore, it is required that the depth of the groove be high.
Alternatively, one end or both ends of the bar pin 4 can be locked by means different from the U-shaped fixing pin 5.
【0030】上記のようにリンク体2、リンクプレート
3、バーピン4、U字状固定ピン5でもって構成したコ
ンベアベルト1のうち使用に伴って破損したような場合
には、U字状固定ピン5を抜去したり、とりこわすこと
により分解して、リンク体2、リンクプレート3、バー
ピン4など破損部分のみを新規部品と容易に交換し、修
復することが可能である。As described above, when the conveyor belt 1 constituted by the link body 2, the link plate 3, the bar pins 4, and the U-shaped fixing pins 5 is broken with use, the U-shaped fixing pins are used. 5 can be disassembled by pulling it out or breaking it down, and it is possible to easily replace and repair only broken parts such as the link body 2, the link plate 3, and the bar pins 4 with new parts.
【0031】[0031]
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0032】実験例1 炭化ホウ素粉末として、Na,Ca,Feの含有量がそ
れぞれ840ppm、120ppm、300ppmで、
平均粒径が0.8μmのもの(A−1:シュタルクビテ
ック(株)製商品名HS)を用いた。 EXPERIMENTAL EXAMPLE 1 As boron carbide powder, the contents of Na, Ca, and Fe were 840 ppm, 120 ppm, and 300 ppm, respectively.
One having an average particle size of 0.8 μm (A-1: HS, manufactured by Stark Vitec Co., Ltd.) was used.
【0033】炭化ケイ素粉末として、平均粒径0.6μ
mのもの(B−1:屋久島電工(株)製商品名0Y−1
5)と、高温熱分解で炭化ケイ素に変化するもの(B−
2:日本カーボン(株)製商品名ポリカルボシラNIP
US1−S)を用いた。尚、前記B−2は有機溶媒に溶
解させて使用した。As silicon carbide powder, an average particle size of 0.6 μm
m (B-1: trade name 0Y-1 manufactured by Yakushima Electric Works Co., Ltd.)
5) and those that change to silicon carbide by high-temperature pyrolysis (B-
2: Nippon Carbon Co., Ltd. product name Polycarbosila NIP
US1-S) was used. In addition, B-2 was used after being dissolved in an organic solvent.
【0034】炭素源として、炭化率が40%のフェノー
ル樹脂(C−1:住友テゥレス(株)製)を用いた。こ
のC−1も有機溶媒に溶解させて使用した。As a carbon source, a phenol resin having a carbonization ratio of 40% (C-1: manufactured by Sumitomo Teles Co., Ltd.) was used. This C-1 was also used after being dissolved in an organic solvent.
【0035】比較例として、炭化ホウ素粉末として結晶
粒径が20μmのもの(A−2:電気化学工業(株)製
品名F3)、炭化ケイ素粉末として平均粒径が5μmの
粉末(B−3:昭和電工(株)製)と、炭素粉末として
結晶粒径が400Åのも(C−2:電気化学工業(株)
製商品名アセチレンブラック デンカブラック)を用い
た。As comparative examples, boron carbide powder having a crystal grain size of 20 μm (A-2: product name F3 of Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and silicon carbide powder having an average particle size of 5 μm (B-3: (Shown by Showa Denko KK) and carbon powder with a crystal grain size of 400 mm (C-2: Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
(Acetylene Black, Denka Black).
【0036】そして、上記炭化ホウ素粉末、炭化ケイ素
源、炭素源を下記表2に示す組合せ及び配合量で秤量
し、プラスチックボールを用いて有機溶媒中で混合し、
エバポレーターを用いて乾燥粉末を得た。尚、表1にお
いてwt%は重量%を意味し、また※印を付した試料番
号のものは本発明の範囲外のもの(比較例)である。Then, the above-mentioned boron carbide powder, silicon carbide source, and carbon source are weighed in combinations and amounts shown in Table 2 below, and mixed in an organic solvent using a plastic ball.
A dry powder was obtained using an evaporator. In Table 1, wt% means weight%, and those with sample numbers marked with * are out of the scope of the present invention (comparative examples).
【0037】焼成は、ホットプレス(HP)焼成装置を
用いて行った。炭化ホウ素粉末、炭化ケイ素源、炭素源
からなる粉末をカーボン型に入れ、表1に示す温度で2
時間純化処理し、その後30MPa(メガパスカル)の
圧力下で表1の焼成温度で2時間保持し、焼成した。The firing was performed using a hot press (HP) firing apparatus. A powder composed of a boron carbide powder, a silicon carbide source, and a carbon source was placed in a carbon mold and heated at a temperature shown in Table 1.
Purification treatment was carried out for a period of time, and thereafter, the mixture was held at a firing temperature shown in Table 1 under a pressure of 30 MPa (megapascal) for 2 hours, and fired.
【0038】得られた焼結体から試験片を切り出し、研
磨加工した。そして、比重を求め(JISR2205に
基づく)、相対密度を求めた。焼結体の強度(抗折強
度)は4点曲げ試験より室温での強度を求めた(JIS
R1601に基づく)。また、2つの試料を粉砕し、I
CP発光分光(Inductive CoupledP
lasma Atomic Emission Spe
ctroscopy)分析法にて、Na,Ca,Fe量
を測定した。A test piece was cut out from the obtained sintered body and polished. Then, the specific gravity was determined (based on JISR2205), and the relative density was determined. The strength of the sintered body (flexural strength) was determined at room temperature from a four-point bending test (JIS).
R1601). Also, two samples were crushed, and I
CP emission spectroscopy (Inductive CoupledP
lasma Atomic Emission Spe
The amount of Na, Ca, and Fe was measured by an analysis method (ctroscopy).
【0039】表1によると、炭化ケイ素や炭素を含まな
い試料NO.1〜4は密度が低く、強度も低かった。ま
た炭化ケイ素の含有量が5重量%を超える試料NO.1
2は強度が低下し、炭素の含有量が10重量%を超える
試料NO.18は密度が低下し、強度も低下した。According to Table 1, Sample No. 1 containing no silicon carbide or carbon was used. Nos. 1 to 4 had low density and low strength. Sample NO. 5 containing more than 5% by weight of silicon carbide. 1
Sample No. 2 whose strength was reduced and whose carbon content exceeded 10% by weight. In No. 18, the density decreased and the strength also decreased.
【0040】また、平均粒径が5μmを超える炭化ホウ
素粉末(A−2)を用いた試料NO.23は強度が低下
し、平均粒径が1μmを超える炭化ケイ素(B−3)、
粉末状の炭素(C−2)を用いた試料NO.25、N
O.28は密度が低下し、強度が低下していた。Sample NO. 1 using boron carbide powder (A-2) having an average particle size exceeding 5 μm. 23 is a silicon carbide (B-3) whose strength is reduced and whose average particle size exceeds 1 μm;
Sample No. using powdery carbon (C-2). 25, N
O. Sample No. 28 had a reduced density and a reduced strength.
【0041】更に、純化処理温度が1600℃より低い
試料NO.19は不純物量が多く、純化処理温度が21
00℃を超える試料NO.22は密度が低下し、強度も
低下した。Further, the sample No. having a purifying temperature lower than 1600 ° C. 19 has a large amount of impurities and a purification temperature of 21
Sample NO. In No. 22, the density decreased and the strength also decreased.
【0042】一方、平均粒径が5μm以下の炭化ホウ素
粉末(A−1)を用い、平均粒径が1μm以下の炭化ケ
イ素(B−l)及び/又は熱分解で炭化ケイ素に変化し
得る有機ケイ素化合物(B−2)を0.05〜5重量
%、熱分解によって炭素に変化し得る有機化合物(C−
1)を炭素換算で0.5〜5重量%の割合で混合し、そ
の混合物を所定形状に成形した後、1600℃〜210
0℃の温度で真空中で純化処理し、その後2250℃以
下の温度で焼成した、本発明の試料は、いずれも相対密
度96%以上、4点曲げ強度が200MPa以上と強度
も高く、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び遷移金属
元素が各々100ppm以下と高純度であった。On the other hand, using boron carbide powder (A-1) having an average particle size of 5 μm or less, silicon carbide (B-1) having an average particle size of 1 μm or less and / or an organic compound which can be converted to silicon carbide by thermal decomposition. 0.05 to 5% by weight of the silicon compound (B-2) is an organic compound (C-
1) was mixed at a ratio of 0.5 to 5% by weight in terms of carbon, and the mixture was formed into a predetermined shape.
The samples of the present invention, which were purified in a vacuum at a temperature of 0 ° C. and then fired at a temperature of 2250 ° C. or less, had a relative density of 96% or more, a four-point bending strength of 200 MPa or more, and a high strength. , Alkaline earth metal and transition metal element were each 100 ppm or less and high purity.
【0043】[0043]
【表1】 [Table 1]
【0044】実験例2 次に、図1に示す本発明のセラミック製コンベアベルト
1の全ての構成部材に、表2に示す特性の各種材料を用
い、実機に組み込んで運転をし、セラミックス材のビッ
カース硬度、ヤング率に対する摩耗量を調べる実験を行
った。この実機の使用条件としては、コンベアべルト1
に一定のテンションをかけ、無負荷でベルトを30cm
/秒の速度で回転させるものとした。また、磨耗量の尺
度として長さ50mmのスプロケットスパンに対する伸
びの量を適用した。試験後の結果を表3に示す。 Experimental Example 2 Next, various components having the characteristics shown in Table 2 were used for all the constituent members of the ceramic conveyor belt 1 of the present invention shown in FIG. An experiment was conducted to examine the amount of wear with respect to Vickers hardness and Young's modulus. The conditions of use of this actual machine are conveyor belt 1
Apply constant tension to the belt with no load
Per second. The amount of elongation with respect to a sprocket span of 50 mm in length was applied as a measure of the amount of wear. Table 3 shows the results after the test.
【0045】表3の結果より、比較例の炭化珪素、アル
ミナではいずれも600Hを越えるとコンベアべルト1
の伸びが0.6mmを超え、磨耗が激しいのに対し、本
発明の試料8、17の炭化硼素焼結体では、いずれも1
200Hを超えてもコンベアべルト1の伸びが0.6m
m以下であり、十分に性能を守ることが出来る。From the results shown in Table 3, it can be seen that, in the case of silicon carbide and alumina of the comparative examples, the conveyor belt 1
Elongation exceeds 0.6 mm and wear is severe, whereas in the boron carbide sintered bodies of Samples 8 and 17 of the present invention, the
Conveyor belt 1 stretches 0.6m even if it exceeds 200H
m or less, and the performance can be sufficiently protected.
【0046】[0046]
【表2】 [Table 2]
【0047】[0047]
【表3】 [Table 3]
【0048】[0048]
【発明の効果】叙上のように、本発明によればコンベア
ベルト構成体であるリンク体、リンクプレート、バーピ
ンの少なくとも一つを、炭化ホウ素を主成分とし、ケイ
素化合物を0.05〜5重量%、熱分解によって炭素に
変化し得る有機化合物を炭素換算で0.5〜5重量%の
割合で含有する炭化ホウ素質焼結体で形成することによ
り、耐熱性、耐酸化性を有し熱膨張係数が小さいことか
ら高温箇所での使用が可能であり、さらに、耐腐蝕性が
大きいことから、海洋開発、化学プラント関係等にも使
用可能であり、また非磁性、電気絶縁性であることか
ら、磁性をきらう磁気記憶装置、電子機器関連の回転駆
動部品ならびに搬送装置の構成としてもきわめて有用で
ある。As described above, according to the present invention, at least one of the link member, the link plate, and the bar pin, which are the components of the conveyor belt, contains boron carbide as a main component and a silicon compound of 0.05 to 5%. By using a boron carbide sintered body containing 0.5 to 5% by weight of an organic compound which can be converted to carbon by thermal decomposition in a ratio of 0.5 to 5% by weight in terms of carbon, it has heat resistance and oxidation resistance. Because of its low coefficient of thermal expansion, it can be used in high-temperature areas, and because of its high corrosion resistance, it can be used in marine development and chemical plant-related applications. It is also non-magnetic and electrically insulating. For this reason, the present invention is extremely useful as a configuration of a magnetic storage device that loses magnetism, a rotary drive component related to an electronic device, and a transport device.
【0049】更に上記炭化ホウ素質焼結体がビッカース
硬度20GPa以上でヤング率が430GPa以上であ
ることにより、大きな耐摩耗性を有するため、長期間に
わたり所期の精度をたもつことができ、精密駆動系を構
成するのに有益である。Further, since the boron carbide-based sintered body has a Vickers hardness of 20 GPa or more and a Young's modulus of 430 GPa or more, it has great wear resistance, so that the desired accuracy can be obtained for a long period of time. This is useful for constructing a drive system.
【図1】本発明のセラミック製コンベアベルトの部分平
面図である。FIG. 1 is a partial plan view of a ceramic conveyor belt of the present invention.
【図2】(イ)は第1図におけるY−Y線断面図、
(ロ)はU字状固定ピンのみの斜視図である。FIG. 2A is a sectional view taken along line YY in FIG. 1;
(B) is a perspective view of only the U-shaped fixing pin.
1:コンベアベルト 2:リンク体 3:リンクプレート 4:バーピン 4a:ストッパー 4b:環状溝 5:U字状固定ピン 5a:突出部 1: Conveyor belt 2: Link body 3: Link plate 4: Bar pin 4a: Stopper 4b: Annular groove 5: U-shaped fixing pin 5a: Projection
Claims (3)
貫通孔に、バーピンを挿通し連結してなるコンベアベル
トにおいて、上記リンク体、リンクプレート、バーピン
の少なくとも一つを炭化ホウ素質焼結体で形成したこと
を特徴とするセラミック製コンベアベルト。1. A conveyor belt in which a bar pin is inserted through and connected to each through hole formed in a link body and a link plate, wherein at least one of the link body, the link plate and the bar pin is made of a boron carbide sintered body. A ceramic conveyor belt formed of:
主成分とし、ケイ素化合物を0.05〜5重量%、熱分
解によって炭素に変化し得る有機化合物を炭素換算で
0.5〜5重量%の割合で含有することを特徴とする請
求項1に記載のセラミック製コンベアベルト。2. The boron carbide-based sintered body contains boron carbide as a main component, a silicon compound in an amount of 0.05 to 5% by weight, and an organic compound which can be converted to carbon by thermal decomposition in an amount of 0.5 to 5% in terms of carbon. The ceramic conveyor belt according to claim 1, wherein the content is 5% by weight.
度20GPa以上、ヤング率430GPa以上であるこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載のセラミック製コ
ンベアベルト。3. The ceramic conveyor belt according to claim 1, wherein the boron carbide-based sintered body has a Vickers hardness of 20 GPa or more and a Young's modulus of 430 GPa or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11152993A JP2000344321A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Ceramic conveyor belt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11152993A JP2000344321A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Ceramic conveyor belt |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000344321A true JP2000344321A (en) | 2000-12-12 |
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ID=15552623
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP11152993A Withdrawn JP2000344321A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Ceramic conveyor belt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000344321A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011063453A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Mino Ceramic Co Ltd | Boron carbide-silicon carbide composite ceramic and method for producing the same |
CN103298716A (en) * | 2011-01-27 | 2013-09-11 | 莱特拉姆有限责任公司 | Conveyor belt and module with magnets |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP11152993A patent/JP2000344321A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011063453A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Mino Ceramic Co Ltd | Boron carbide-silicon carbide composite ceramic and method for producing the same |
CN103298716A (en) * | 2011-01-27 | 2013-09-11 | 莱特拉姆有限责任公司 | Conveyor belt and module with magnets |
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---|---|---|---|
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