JP2008137844A - 高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス - Google Patents
高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】不可避的不純物を含む鉄系酸化物セラミックスを母相とし、融点が1,500℃以上の高融点金属酸化物(MxOy、金属元素M: Al、Mg、Ti、Zr、希土類元素の少なくとも1種以上、1≦x≦3、1≦y≦4)5〜20質量%、及び、該高融点金属酸化物と珪素(Si)と酸素(O)と窒素(N)の各元素を含有するSi3N4-Si2N2O-SiO2系の複合相粒子20〜45質量%が、前記母相中に分散していることを特徴とする高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックスである。
【選択図】なし
Description
(1) 不可避的不純物を含む鉄系酸化物セラミックスを母相とし、融点が1,500℃以上の高融点金属酸化物(MxOy、金属元素M: Al、Mg、Ti、Zr、希土類元素の少なくとも1種以上、1≦x≦3、1≦y≦4)5〜20質量%、及び、該高融点金属酸化物と珪素(Si)と酸素(O)と窒素(N)の各元素を含有するSi3N4-Si2N2O-SiO2系の複合相粒子20〜45質量%が前記母相中に分散していることを特徴とする高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス、
(2) 前記鉄系酸化物セラミックスが、Fe2O3、Fe3O4、FeO、FeOz(1<z<1.5)、珪化鉄(Fe2Si及び/又はFeSi2)、酸窒化鉄(FeOaNb、1≦a<1.5、0<b≦1)の少なくとも1種である(1)に記載の高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス、
(3) 前記希土類元素(RE)が、イットリウム(Y)、ディスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、ルテニウム(Lu)の中から選ばれる少なくとも1種以上である(1)に記載の高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス、
(4) 前記セラミックスの相対密度が90%以上である(1)〜(3)のいずれかに記載の高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス、
(5) (1)〜(4)のいずれかに記載のセラミックスを用いてなる溶融金属浸漬用部材、
である。
ウスタイト(FeO)粉末(平均粒径7.4μm)、
マグネタイト(Fe3O4)粉末(平均粒径6.3μm)、
ヘマタイト(Fe3O4)粉末(平均粒径5.1μm)、
マグネシア(MgO)粉末(平均粒径1.2μm)、
ジルコミア(ZrO2)粉末(平均粒径1.8μm)、
チタニア(TiO2)粉末(平均粒径2.2μm)、
アルミナ(Al2O3)粉末(平均粒径0.4μm)、
酸化イットリウム(Y2O3)粉末(平均粒径2.5μm)、
酸化ディスプロシウム(Dy2O3)粉末(平均粒径3.2μm)、
酸化エルビウム(Er2O3)粉末(平均粒径4.5μm)、
酸化ルテニウム(Lu2O3)粉末(平均粒径5μm)、
シリカ(SiO2)粉末(平均粒径0.2μm)、
窒化珪素(Si3N4)粉末(α化率97%以上、純度99.5%、平均粒径0.7μm)、
酸窒化珪素(Si2N2O)粉末(純度95%、平均粒径4.6μm)、
27R型酸窒化アルミニウムポリタイプ(Al9O3N7)粉末(平均粒径4.5μm)、
21R型酸窒化アルミニウムポリタイプ(Al7O3N5)粉末(平均粒径4.2μm)、
12H型酸窒化アルミニウムポリタイプ(Al6O3N4)粉末(平均粒径5.2μm)、
21R型サイアロン(SiAl6O3N5)粉末(平均粒径2.8μm)、
窒化アルミニウム(AlN)粉末(平均粒径2.9μm)
を第1表に示す所定量(質量%)混合し、湿式分散媒として精製水又はアセトンを用い、アルミナ、窒化珪素又は炭化珪素セラミックスをライニングしたボールミルで24時間混練した。精製水又はアセトンの添加量は、セラミックス全粉末原料100gに対し120gとした。
比較例10〜11は、実施例1〜9と同一原料を用い、同じく精製水又はアセトンで調製したが、それぞれ焼結条件が不適で相対密度が90%を下回った場合(比較例10)、母相(ウスタイト、マグネタイト)の添加割合が不適で相対密度が85%を下回った場合(比較例11)の各比較例である。これらを併せて第1〜3表に示す。また、これら比較例の材料も、実施例1〜9と同様の条件で、図2に示す実浴耐久試験を行い、その結果を第3表に示した。
2 : ポットロール(シンクロール)
3 : 本浸漬試験でのサポートロール用のサンプル
4 : 溶融亜鉛金属浴(450〜460℃)
Claims (5)
- 不可避的不純物を含む鉄系酸化物セラミックスを母相とし、融点が1,500℃以上の高融点金属酸化物(MxOy、金属元素M: Al、Mg、Ti、Zr、希土類元素(RE)の少なくとも1種以上、1≦x≦3、1≦y≦4)5〜20質量%、及び、該高融点金属酸化物と珪素(Si)と酸素(O)と窒素(N)の各元素を含有するSi3N4-Si2N2O-SiO2系の複合相粒子20〜45質量%が、前記母相中に分散していることを特徴とする高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス。
- 前記鉄系酸化物セラミックスが、Fe2O3、Fe3O4、FeO、FeOz(1<z<1.5)、珪化鉄(Fe2Si及び/又はFeSi2)、酸窒化鉄(FeOaNb、1≦a<1.5、0<b≦1)の少なくとも1種である請求項1記載の高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス。
- 前記希土類元素(RE)が、イットリウム(Y)、ディスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、ルテニウム(Lu)の中から選ばれる少なくとも1種以上である請求項1に記載の高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス。
- 前記セラミックスの相対密度が90%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の高耐食性、耐熱衝撃性、難付着性セラミックス。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のセラミックスを用いてなる溶融金属浸漬用部材。
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