JP2007528331A - 多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法 - Google Patents

多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007528331A
JP2007528331A JP2005509249A JP2005509249A JP2007528331A JP 2007528331 A JP2007528331 A JP 2007528331A JP 2005509249 A JP2005509249 A JP 2005509249A JP 2005509249 A JP2005509249 A JP 2005509249A JP 2007528331 A JP2007528331 A JP 2007528331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
mixture
ceramic heating
porous ceramic
binder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2005509249A
Other languages
English (en)
Inventor
チャンヒ キム
テヒ キム
Original Assignee
ウィッシュ ウィン カンパニー リミテッド
チャンヒ キム
テヒ キム
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ウィッシュ ウィン カンパニー リミテッド, チャンヒ キム, テヒ キム filed Critical ウィッシュ ウィン カンパニー リミテッド
Publication of JP2007528331A publication Critical patent/JP2007528331A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • C04B35/6316Binders based on silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/40Compounds containing silicon, titanium or zirconium or other organo-metallic compounds; Organo-clays; Organo-inorganic complexes
    • C04B24/42Organo-silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04Clay; Kaolin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1328Waste materials; Refuse; Residues without additional clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/138Waste materials; Refuse; Residues from metallurgical processes, e.g. slag, furnace dust, galvanic waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111Fine ceramics
    • C04B35/117Composites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/185Mullite 3Al2O3-2SiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/19Alkali metal aluminosilicates, e.g. spodumene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/20Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in magnesium oxide, e.g. forsterite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/5607Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides
    • C04B35/5611Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides based on titanium carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/581Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625Wet mixtures
    • C04B35/6263Wet mixtures characterised by their solids loadings, i.e. the percentage of solids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/02Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/42Pore formers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/52Sound-insulating materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3203Lithium oxide or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3248Zirconates or hafnates, e.g. zircon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3284Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3409Boron oxide, borates, boric acids, or oxide forming salts thereof, e.g. borax
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427Silicates other than clay, e.g. water glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3436Alkaline earth metal silicates, e.g. barium silicate
    • C04B2235/3445Magnesium silicates, e.g. forsterite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • C04B2235/3481Alkaline earth metal alumino-silicates other than clay, e.g. cordierite, beryl, micas such as margarite, plagioclase feldspars such as anorthite, zeolites such as chabazite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422Carbon
    • C04B2235/425Graphite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74Physical characteristics
    • C04B2235/77Density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49082Resistor making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49082Resistor making
    • Y10T29/49099Coating resistive material on a base
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24917Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including metal layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249967Inorganic matrix in void-containing component

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本発明の多孔性セラミックス発熱体は、99.00〜99.92wt%の、無機質材料と、粘結剤と、導電性材料と、硬化剤と、結合剤と、分散媒とを混合した混合物に、0.08〜1.00wt%の気泡剤が添加されて混合される。このような構成の多孔性セラミックス発熱体は、セラミックス発熱体に形成した多孔性気泡の結合力が強くなるため、全体として構造が硬化する効果がある。

Description

本発明は多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法に関し、特に無機質材料として製鉄所から排出される製鋼スラグ及び高炉スラグをリサイクルして用い、多孔性を持たせるための気泡剤(foaming agent)としてメチルハイドロゲンポリシロキサン(methyl hydrogen polysiloxane)を添加した多孔性セラミックス発熱体、及びこのような原料により低温で多孔性セラミックス発熱体を製造する多孔性セラミックス発熱体の製造方法に関する。
一般に、多孔性セラミックスは、セラミックスの内部に人工的に多数の気孔を形成したものであって、比重が小さく軽いことから特定の範囲内において軽量の建築材として用いられ、さらに各種のフィルタ、焼成用の具材、脱臭剤、断熱材、防音材、発熱材等の様々な用途で用いられている。
このような多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法として、従来では次のような多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法が通常採用されていた。
まず、従来の多孔性セラミックス発熱体は、アルミノケイ酸塩ヒドロゲルと、炭化物、窒化物又は酸化物等のセラミック粉末と、0.1〜0.2%程度のアルミニウム粒子と、界面活性剤である0.4〜0.8%程度のシリコングリコール及びゲル強化剤である1〜4%程度のシリカとを混合してなる混合物である。
このような多孔性セラミックス発熱体の製造方法は、粉末状の金属とアルカリ溶液とを反応させた後、前記混合物をアルミン酸塩スラリーに入れ、所望の形状に成形する。
すると、前記成形体においては、水素が発生しつつ多孔性セラミックス発熱体となり、後に水で洗浄してアルカリを除去し焼結すると、所望の多孔性セラミックス発熱体が得られる。
ところが、このような従来の多孔性セラミックス発熱体は、内部に形成した多数の気孔の結合力が弱く、全体として多孔性セラミックス発熱体構造の機械的強度が弱く、熱を保存する機能が低下してしまうという問題点を有している。
また、このような従来の多孔性セラミックス発熱体の製造方法は、多孔性を持たせるために有機物をセラミックススラリーと混合した後、焼成プロセスを経て多孔性を得たものである。
ところが、このような多孔性セラミックス発熱体は、高温で加熱した時に、添加した有機性の気泡剤が炭化しながら有毒ガスを発生する。
そして、1100℃以上の高い焼結温度の条件と工程の複雑性から、形状の制限と経済面で不利であるという問題点を有している。
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、セラミックス発熱体に形成した気孔の結合力を増加させて、全体として機械的強度及び蓄熱性能が向上できる多孔性セラミックス発熱体を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、低温で前記ような多孔性セラミックス発熱体が製造できる多孔性セラミックス発熱体の製造方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の多孔性セラミックス発熱体は、99.00〜99.92wt%の、無機質材料と、粘結剤(バインダ)と、導電性材料と、硬化剤と、結合剤と、分散媒とを混合した混合物に、0.08〜1.00wt%の気泡剤が添加されて混合される。
ここで、前記無機質材料は、製鋼スラグと、高炉スラグと、アルミナと、ムライトと、炭化ケイ素と、炭化チタンと、窒化ケイ素と、窒化アルミニウムと、長石と、ゼオライトと、カオリンと、絹雲母と、滑石と、雲母と、イライトと、パーライトと、蛭石と、海泡石と、珪藻土との少なくとも一つの成分を含んだものであり、前記混合物の40〜66wt%であることが好ましい。
また、前記粘結剤はケイ酸ジルコニウムであり、前記混合物の2〜6wt%であることが好ましい。
また、前記導電性材料は黒鉛であり、前記混合物の8〜12wt%であることが好ましい。
また、前記硬化剤はホウ酸亜鉛と、ホウ酸マンガン及びホウ酸マグネシウムのいずれかであり、前記混合物の3〜33wt%であることが好ましい。
また、前記結合剤はアルカリ金属ケイ酸塩であり、前記混合物の16〜37wt%であることが好ましい。
また、前記分散媒は水であり、前記混合物の1〜8wt%であることが好ましい。
また、前記気泡剤はメチルハイドロゲンポリシロキサンであることが好ましい。
また、前記結合剤及び硬化剤は重縮合反応を行うことが好ましい。
そして、前記多孔性セラミックス発熱体を製造する方法は、(1)無機質材料と、前記無機質材料に粘結性を持たせる粘結剤と、気泡を形成する気泡剤と、強度増加のための硬化剤とを1次混合する工程と、(2)前記1次混合した混合物が相互結合するようにする結合剤と、前記結合剤に流動性を持たせるための分散媒を添加して2次混合及び混練する工程と、(3)前記2次混合及び混練した混合物をモールドに装入する工程と、(4)前記モールドに装入した混合物を常温で定置して、前記混合物中に気孔を形成する工程と、(5)前記気孔が形成された混合物を1次乾燥する工程と、(6)前記1次乾燥した混合物を前記モールドから脱型させる工程と、及び(7)前記モールドから脱型した前記1次乾燥混合物を2次乾燥する工程と、を含む。
ここで、前記1次乾燥温度は30℃〜120℃の範囲であることが好ましい。
また、前記2次乾燥温度は80〜350℃の範囲であることが好ましい。
本発明の多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法によれば、次のような効果が得られる。
第一に、製鉄所から排出される製鋼スラグと高炉スラグを無機質材料として用いることで、資源のリサイクル及び環境親和の利得が得られる。
第二に、セラミックス発熱体中に形成した多孔性気泡の結合力が強くなり、全体の構造が硬化する多孔性セラミックス発熱体を提供することができる。
第三に、気泡剤としてメチルハイドロゲンポリシロキサンを用いることで、気泡の生成を促進し、低温での焼成作業時に有害ガスの排出を抑制することができる。
本発明の多孔性セラミックス発熱体は、99.00〜99.92wt%の、無機質材料と、粘結剤と、導電性材料と、硬化剤と、結合剤と、分散媒とを混合した混合物99.00〜99.92wt%に、0.08〜1.00wt%の気泡剤が添加されて混合されたものである。
ここで、前記結合剤と硬化剤は重縮合反応により四面体の構造を有し、この四面体の構造は金属と架橋したり、金属を固定したりしてケイ酸ゲルを形成する。
前記無機質材料は、前記混合物を100wt%とした時、この混合物100wt%中に40〜66wt%が含まれた不燃材であり、最終成形物の骨格のための充填物である。
この無機質材料は、製鋼スラグ(steel slag)及び高炉スラグ(blast−furnace slag)等の産業副産物や;金属酸化物系のアルミナ(Al)、ムライト(mullite;3Al・2SiO);金属炭化物系の炭化ケイ素(SiC)、炭化チタン(TiC);金属窒化物系の窒化ケイ素(Si)、窒化アルミニウム(AlN);アルカリ土類金属系の長石(feldspar)、ゼオライト(zeolite)、カオリン(kaolin)、絹雲母(sericite)、滑石(talc)、雲母(mica)等と;軽量の材料であるイライト(illite)、パーライト(pearlite)、蛭石(vermiculite)、海泡石(sepiolite)、珪藻土(diatomaceous earth)等を単独又は2種以上混合して用いることができる。
特に、本発明において用いられる製鋼スラグと高炉スラグとは、下表1のような成分を含む。この表1は光陽製鉄所(Kwangyang Iron Works of POSCO)から提供したものである。下表の成分中、CaOはアルカリと反応すれば硬化するような潜在水硬性の特性があり、SiO、Al、MnOは遠赤外線を放射する特性があるため、本発明の最終成形物の骨格をなすための原料として用いることが好ましい。
Figure 2007528331
そして、前記製鋼スラグ及び高炉スラグは、その粒度が様々に排出されるが、その中でも粒度が0.2mm以下の大きさを有するものを用いることが好ましい。もし粒度の大きさが0.2mmを超えると、粒子と粒子間の孔隙が大きく形成されて後述する気泡の結合断面積が小さく、外部の圧力に多少弱まる現象が現れ、さらに粒子の比重により気泡力が低下する。
前記粘結剤は、前記混合物を100wt%とした時、この混合物100wt%中に2〜6wt%が含まれたケイ酸ジルコニウムであり、これらの粒子間に粘結性を持たせるためのものである。このケイ酸ジルコニウムは、アルカリ金属ケイ酸塩と混合して100℃以上の乾燥温度で気泡が早く成長することを防止する役割と、機械的、熱的強度及び耐化学性を増大させる目的で用いる。そして、ケイ酸ジルコニウムの平均粒度は、粘結性の良い1μm以下のものを用いることが好ましい。
前記導電性材料は、前記混合物を100wt%とした時、この混合物100wt%の中に8〜12wt%含まれた黒鉛である。この黒鉛は投入量が増加するほど抵抗値が減少して低電圧でも電流の流れが良いが、摩擦係数が少ないことから、投入し過ぎると結合力が減少して機械的強度が低下するので、8〜12wt%含まれることが好ましい。
前記硬化剤は、前記混合物を100wt%とした時、この混合物100wt%中に3〜33wt%が含まれたホウ酸亜鉛、ホウ酸マンガン、ホウ酸マグネシウムのいずれかの成分である。この硬化剤はアルカリ金属ケイ酸塩の硬化反応のためのものであり、平均粒度は0.01〜0.02mmであることが好ましい。
前記結合剤は、前記混合物を100wt%とした時、この混合物100wt%中に16〜37wt%が含まれたアルカリケイ酸塩である。このアルカリケイ酸塩は無機質材料を結合するためのものであり、NaO・nSiO[n=2.2〜3.4]・HOのNa−ケイ酸塩、LiO・nSiO[n=2.5〜8.5]・HOのLi−ケイ酸塩、KO・nSiO[n=1.5〜5.1]・HOのK−ケイ酸塩を単独又は併用して用いることができる。ここで、nはモル比を示す。好ましくは、産業現場で汎用的に多用し、1.38(25℃)以上の比重と3.0〜3.4モル比の規格を有した安価のNa−ケイ酸塩である。
前記分散媒は、前記混合物を100wt%とした時、この混合物100wt%中に1〜8wt%含まれた水である。
前記気泡剤は、反応性のシリコンオイルの一種であるメチルハイドロゲンポリシロキサンであって、繊維撥水剤の原料油、消火器粉末や化粧品用粉体の撥水処理、金属、ガラス、陶磁器、カーボン抵抗器等の表面処理のために用い、加熱や、微量の酸又はアルカリ金属等により水素を発生しながら粘度が漸増してゲル化する特性を有する。従って、前記混合物に添加すると、水素が発生して常温で徐々に気泡が形成されつつ成長するが、全体の成形組成物の体積が5〜60%増加するようになる。そして、このメチルハイドロゲンポリシロキサンは、熱処理プロセスにおいて疏水性のメチル基が水を撥ねるため、最終成形物は撥水性をも有するようになる。
このような成分を有した多孔性セラミックス発熱体の製造方法は、図1に示した通りである。
図面を参照すれば、前記成分比を有した無機質材料と、粘結剤と、気泡剤と、硬化剤とを1次混合する(S10)。このように混合した混合物が相互結合するように結合剤を入れ、この結合剤に流動性を持たせるために分散媒を添加した後、2次混合する(S20)。そして、この混合物内に気孔が形成されるようにモールドに装入(S30)して常温で定置させる(S40)。このように混合物内に気孔を成長させた後、30〜120℃で1次乾燥する(S50)。そして、前記モールドから脱型(S60)させて80〜350℃で2次乾燥する(S70)。このように1,2次の乾燥プロセスを経れば、混合物内に形成した気孔が骨格を備えるようになる。その後、所望の方向に表面加工や色相をコートするようになる(S80)。
このような本発明を実施形態により説明すると次の通りであるが、本発明は下記の実施形態により限定されるものではない。
次の実施形態において、物性の項目中、圧縮強度試験はKSF4004、即ち、中空のコンクリートブロックの圧縮強度試験法に基づいた。
Figure 2007528331
前記実施形態のA、B、Cは、気泡剤であるメチルハイドロゲンポリシロキサンの成分だけを変化させたものである。
前記実施形態において、A、B、Cの物性項目を参照すると、気泡剤の添加量が増加するほど過剰の気泡が発生して、即ち、平均気孔率が増加して、圧縮強度が低下することが判る。そして、面積抵抗値が急激に高まるが、このことは、気泡剤特有の撥水能力により気孔間の界面が緻密とならないためである。このように面積抵抗値が高い多孔性セラミックス発熱体を暖房発熱体として用いる場合、120ボルト以上の高い電圧値を要する。このため、1.00wt%未満の気泡剤を用いることが好ましい。
前記実施形態のD、E、Fは、分散媒である水の成分だけを変化させたものである。
前記実施形態のD、E、Fの物性項目を参照すると、水の添加量が増加するほど圧縮強度が低下することが判る。このことは、水の添加によりこれらの組成物の流動性が増加するためである。このため、分散媒としての水は、前記混合物を100%とした時、8wt%未満を添加することが好ましい。
図2及び図3は前記実施形態のAについての走査電子顕微鏡写真を示したのである。
写真を参照すると、前記実施形態のAの成分比による多孔性セラミックス発熱体は、相互連結した気孔を有し、平均気孔の大きさが20μmで気孔の大きさガが一様であることが確認できる。そして、平均気孔率は48%であるが、これは1−(多孔性セラミックス発熱体の密度/原料粒子の密度)により算出されたものである。
このような多孔性セラミックス発熱体は、上述した構成成分で前記製造方法により製造すれば、従来の高温加熱時における有機性の気泡剤による有毒ガスの発生が無くなり、かつ低温の焼結温度及び工程の簡素化から、安価で様々な形状の多孔性セラミックス発熱体を製造することができる。
上述したように、本発明の多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法は、発熱材、断熱材、防音材等軽量の建築材を作製する分野等において有効に用いられる。
本発明の一実施形態に係る多孔性セラミックス発熱体の製造方法を順次示したフローチャートである。 同多孔性セラミックス発熱体を走査電子顕微鏡により2000倍に拡大して撮影した写真である。 同多孔性セラミックス発熱体を走査電子顕微鏡により250倍に拡大して撮影した写真である。

Claims (12)

  1. 99.00〜99.92wt%の、無機質材料と、粘結剤と、導電性材料と、硬化剤と、結合剤と、分散媒とを混合した混合物に、0.08〜1.00wt%の気泡剤が添加されて混合されたことを特徴とする多孔性セラミックス発熱体。
  2. 前記無機質材料は、製鋼スラグと、高炉スラグと、アルミナと、ムライトと、炭化ケイ素と、炭化チタンと、窒化ケイ素と、窒化アルミニウムと、長石と、ゼオライトと、カオリンと、絹雲母と、滑石と、雲母と、イライトと、パーライトと、蛭石と、海泡石と、珪藻土との少なくとも一つの成分を含んだものであり、前記混合物の40〜66wt%であることを特徴とする請求項1記載の多孔性セラミックス発熱体。
  3. 前記粘結剤はケイ酸ジルコニウムであり、前記混合物の2〜6wt%であることを特徴とする請求項1記載の多孔性セラミックス発熱体。
  4. 前記導電性材料は黒鉛であり、前記混合物の8〜12wt%であることを特徴とする請求項1記載の多孔性セラミックス発熱体。
  5. 前記硬化剤はホウ酸亜鉛と、ホウ酸マンガン及びホウ酸マグネシウムのいずれかであり、前記混合物の3〜33wt%であることを特徴とする請求項1記載の多孔性セラミックス発熱体。
  6. 前記結合剤はアルカリ金属ケイ酸塩であり、前記混合物の16〜37wt%であることを特徴とする請求項1記載の多孔性セラミックス発熱体。
  7. 前記分散媒は水であり、前記混合物の1〜8wt%であることを特徴とする請求項1記載の多孔性セラミックス発熱体。
  8. 前記気泡剤はメチルハイドロゲンポリシロキサンであることを特徴とする請求項1記載の多孔性セラミックス発熱体。
  9. 前記結合剤及び硬化剤は、重縮合反応を行うことを特徴とする請求項1記載の多孔性セラミックス発熱体。
  10. 多孔性セラミックス発熱体の製造方法であって、
    無機質材料と、前記無機質材料に粘結性を持たせる粘結剤と、気泡を形成する気泡剤と、強度増加のための硬化剤とを1次混合する工程と、
    前記1次混合した混合物が相互結合するようにする結合剤と、前記結合剤に流動性を持たせるための分散媒を添加して2次混合及び混練する工程と、
    前記2次混合及び混練した混合物をモールドに装入する工程と、
    前記モールドに装入した混合物を常温で定置して、前記混合物中に気孔を形成する工程と、
    前記気孔が形成された混合物を1次乾燥する工程と、
    前記1次乾燥した混合物を前記モールドから脱型させる工程と、及び
    前記モールドから脱型した前記1次乾燥した混合物を2次乾燥する工程と、
    を含むことを特徴とする多孔性セラミックス発熱体の製造方法。
  11. 前記1次乾燥温度は、30〜120℃の範囲であることを特徴とする請求項10記載の多孔性セラミックス発熱体の製造方法。
  12. 前記2次乾燥温度は、80〜350℃の範囲であることを特徴とする請求項10記載の多孔性セラミックス発熱体の製造方法。
JP2005509249A 2004-08-07 2004-09-24 多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法 Ceased JP2007528331A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040062267A KR100595011B1 (ko) 2004-08-07 2004-08-07 다공성 세라믹스 발열체 및 그 제조방법
PCT/KR2004/002502 WO2006016730A1 (en) 2004-08-07 2004-09-24 Porous ceramic heating element and method of manufacturing thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007528331A true JP2007528331A (ja) 2007-10-11

Family

ID=35350117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005509249A Ceased JP2007528331A (ja) 2004-08-07 2004-09-24 多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7619187B2 (ja)
JP (1) JP2007528331A (ja)
KR (1) KR100595011B1 (ja)
CN (1) CN1308263C (ja)
HK (1) HK1084933A1 (ja)
WO (1) WO2006016730A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018514500A (ja) * 2015-05-06 2018-06-07 エン−テック コーポレーションEn−Tech Corporation 非ポルトランドのセメント系材料の作製及び適用の為のシステム及び方法
WO2019102530A1 (ja) * 2017-11-21 2019-05-31 アレブリオ合同会社 ゼオライト含有組成物、ゼオライト含有硬化体、ゼオライト含有組成物の製造方法及びゼオライト含有硬化体の製造方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8097203B2 (en) * 2007-01-29 2012-01-17 Corning Incorporated Crosslinked green body articles and method of manufacturing porous ceramic articles therefrom
EP2180173A4 (en) * 2007-07-13 2011-12-28 Youping Zhou FUEL FACTORY CATALYST FOR AN ENERGY SAVING DEVICE FOR A COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF, AND THE ENERGY SAVING DEVICE USING THE CATALYST
US8196320B2 (en) 2007-10-22 2012-06-12 Nike, Inc. Article of footwear with interchangeable bootie
KR100963224B1 (ko) * 2009-02-03 2010-06-10 (주) 더몰론코리아 물 또는 공기 중에서 겸용 사용이 가능한 세라믹 코팅 히터
CN101637637B (zh) * 2009-06-08 2011-12-07 陕西坚瑞消防股份有限公司 一种热气溶胶灭火装置
TWI554488B (zh) * 2010-10-18 2016-10-21 國立聯合大學 廢棄泥灰再利用製備多孔陶瓷之方法
KR101524637B1 (ko) * 2013-04-19 2015-06-03 주식회사 진인 마이크로파에 의해 발열되는 발열체 조성물, 이를 포함하는 마이크로파에 의해 발열되는 균일 발열 장치 및 그 시공 방법
CN105152633A (zh) * 2015-08-03 2015-12-16 苏州云舒新材料科技有限公司 一种陶瓷复合材料及其制备方法
CN105199253B (zh) * 2015-09-06 2019-03-05 东南大学 一种碳化硅多孔陶瓷材料前驱体及其制备方法
US9849563B2 (en) * 2015-11-05 2017-12-26 3M Innovative Properties Company Abrasive article and method of making the same
KR101742063B1 (ko) * 2016-10-31 2017-06-01 (주)협성세라믹 탄화규소 방열판 및 이의 제조방법
CN108059479B (zh) * 2017-12-21 2020-09-15 深圳市卓力能电子有限公司 一种新型多孔陶瓷加热体的制备工艺
CN109305796B (zh) * 2018-10-11 2021-08-27 山东奥福环保科技股份有限公司 一种汽油机排气后处理用蜂窝陶瓷过滤体及其制备方法
CN110215915A (zh) * 2019-06-06 2019-09-10 河北工业大学 一种蛭石/硅藻土基多孔陶瓷光催化板的制备方法
CN114763303B (zh) * 2021-01-13 2023-05-02 中国科学院过程工程研究所 一种煤矸石基发热材料及其制备方法
CN114763309A (zh) * 2021-01-15 2022-07-19 中国科学院过程工程研究所 一种网状孔壁发热元件及其制备方法和应用
CN115448706B (zh) * 2021-06-09 2023-08-15 中国科学院过程工程研究所 一种硅藻土基发热元件及其制备方法和应用
CN113354437B (zh) * 2021-07-14 2022-11-15 江西东维电气有限公司 一种增韧性柱式瓷绝缘子及其制备方法
CN114988851A (zh) * 2022-07-14 2022-09-02 山东理工大学 一种高效利用钢渣制备轻质多孔陶瓷材料的方法
CN115368122B (zh) * 2022-09-16 2023-10-03 深圳市吉迩科技有限公司 一种改性硅藻土多孔陶瓷浆料及陶瓷粉体

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1365287A (en) * 1970-12-11 1974-08-29 Ici Ltd Graphite compositions
JPS58209084A (ja) 1982-05-28 1983-12-05 株式会社日立製作所 直熱形ヒ−タ材
WO1989005285A1 (en) * 1987-12-02 1989-06-15 The Duriron Company, Inc. Porous ceramic shapes, compositions for the preparation thereof, and method for producing same
JPH0362489A (ja) 1989-07-28 1991-03-18 Nippon Pillar Packing Co Ltd 遠赤外線加熱装置
JPH1116668A (ja) * 1997-06-25 1999-01-22 Matsushita Electric Works Ltd セラミック発熱体の製造方法
US6479763B1 (en) * 1998-08-28 2002-11-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Conductive paste, conductive structure using the same, electronic part, module, circuit board, method for electrical connection, method for manufacturing circuit board, and method for manufacturing ceramic electronic part
KR100445768B1 (ko) * 2001-03-14 2004-08-25 주식회사 코리아세라믹 세라믹 필터 제조방법 및 그 제조장치
JP2003129041A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Maikooru Kk 発熱組成物及びこれを用いた発熱体並びにこの発熱体の製造方法
JP4266103B2 (ja) * 2001-12-07 2009-05-20 日本碍子株式会社 多孔質セラミック体の製造方法
JP4067343B2 (ja) 2002-06-14 2008-03-26 キヤノン株式会社 加熱体
JP3787319B2 (ja) * 2002-09-10 2006-06-21 株式会社アイシンク セラミックカーボンヒーター及びその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018514500A (ja) * 2015-05-06 2018-06-07 エン−テック コーポレーションEn−Tech Corporation 非ポルトランドのセメント系材料の作製及び適用の為のシステム及び方法
WO2019102530A1 (ja) * 2017-11-21 2019-05-31 アレブリオ合同会社 ゼオライト含有組成物、ゼオライト含有硬化体、ゼオライト含有組成物の製造方法及びゼオライト含有硬化体の製造方法
JPWO2019102530A1 (ja) * 2017-11-21 2020-12-17 アレブリオ合同会社 ゼオライト含有組成物、ゼオライト含有硬化体、ゼオライト含有組成物の製造方法及びゼオライト含有硬化体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20070003750A1 (en) 2007-01-04
KR20060013618A (ko) 2006-02-13
US7619187B2 (en) 2009-11-17
HK1084933A1 (en) 2006-08-11
CN1697791A (zh) 2005-11-16
WO2006016730A1 (en) 2006-02-16
KR100595011B1 (ko) 2006-06-30
CN1308263C (zh) 2007-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007528331A (ja) 多孔性セラミックス発熱体及びその製造方法
ES2337402T3 (es) Procedimiento de fabricacion de un material ceramico poroso y material asi obtenido.
KR101619889B1 (ko) 단열재 및 그 제조방법
CN1081975C (zh) 制备隔热产品的方法以及用该方法制备的建筑产品
JP2015218107A (ja) セラミック物品を形成するための方法及び組成物
JP4480758B2 (ja) 耐火モルタル硬化成形物
US4963515A (en) Lightweight hydrogel-bound aggregate shapes and process for producing same
JP4714640B2 (ja) 断熱傾斜材の製造方法
JP7178367B2 (ja) 硬化性組成物から形成される成形体
JP2012031006A (ja) 耐火断熱煉瓦及びその製造方法
KR20160076499A (ko) 이중층 기공 구조를 갖는 다공성 세라믹 및 그 제조 방법
JP6207423B2 (ja) 軽量耐アルカリ耐火断熱れんが及びその製造方法
JPH06256069A (ja) セラミック多孔体およびその製造方法
KR20160025047A (ko) 이중층 기공 구조를 갖는 다공성 세라믹 및 그 제조 방법
KR101095027B1 (ko) 알루미나 결합제 부정형 내화물 및 이의 제조 방법
JP4129695B2 (ja) 多孔質吸水性セラミックスの製造方法
JP3997929B2 (ja) セラミックス多孔質体
JPH0643272B2 (ja) 多孔性コンクリート成形体とその製造方法
KR101204932B1 (ko) 다공성 질화규소 요업체의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다공성 질화규소 요업체
Lee et al. Characterization of lightweight earthenware tiles using foaming agents
KR100530554B1 (ko) 전기·열 절연재 및 그의 제조 방법
JP2008037728A (ja) ムライト質耐火物
JPH05221743A (ja) 多孔質セラミックス製吸音材
JP6594141B2 (ja) シリケートポリマー成形体の製造方法
JP2004217488A (ja) マグネシアスピネル質耐火物およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080521

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090106

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20090526