JP2009137808A - 低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物 - Google Patents
低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009137808A JP2009137808A JP2007317900A JP2007317900A JP2009137808A JP 2009137808 A JP2009137808 A JP 2009137808A JP 2007317900 A JP2007317900 A JP 2007317900A JP 2007317900 A JP2007317900 A JP 2007317900A JP 2009137808 A JP2009137808 A JP 2009137808A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- content
- low expansion
- particle size
- less
- high strength
- 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.)
- Granted
Links
- 239000011823 monolithic refractory Substances 0.000 title abstract 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 18
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 238000002407 reforming Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010013642 Drooling Diseases 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 208000008630 Sialorrhea Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped 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
- C04B35/18—Shaped 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
- C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62625—Wet mixtures
- C04B35/6263—Wet mixtures characterised by their solids loadings, i.e. the percentage of solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00431—Refractory materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/32—Expansion-inhibited materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
- C04B2111/343—Crack resistant materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3201—Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
- C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
- C04B2235/3481—Alkaline earth metal alumino-silicates other than clay, e.g. cordierite, beryl, micas such as margarite, plagioclase feldspars such as anorthite, zeolites such as chabazite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5463—Particle size distributions
- C04B2235/5481—Monomodal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
【課題】セラミックス製品に適用される不定形耐火物に関し、特に、低膨張のセラミックス製品の表面を保護・改質する目的で使用される低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物を提供する。
【解決手段】メジアン径が１０〜５０μｍの範囲で、１０μｍ未満の粒度含有量が１％以上３６％以下、１０μｍ以上５０μｍ以下の粒度含有量が５０％以上７５％以下、５１μｍ以上の粒度含有量が１％以上１４％以下であるシャープな山形状の粒度分布を有するコージライト粉末と、水およびアルミナゾルまたはシリカゾル溶液からなる溶媒とを混練して不定形耐火物とした。
【選択図】図１
【解決手段】メジアン径が１０〜５０μｍの範囲で、１０μｍ未満の粒度含有量が１％以上３６％以下、１０μｍ以上５０μｍ以下の粒度含有量が５０％以上７５％以下、５１μｍ以上の粒度含有量が１％以上１４％以下であるシャープな山形状の粒度分布を有するコージライト粉末と、水およびアルミナゾルまたはシリカゾル溶液からなる溶媒とを混練して不定形耐火物とした。
【選択図】図１
Description
本発明は、耐火物などの耐火性のあるセラミックス製品に適用される不定形耐火物に関し、特に、低膨張の耐火煉瓦および耐火セラミックス製品の表面や接着面や界面や目地を補修・保護・改質・充填・成形する目的で使用される低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物に関するものである。
従来から、耐火物同士の接着剤として不定形耐火物を使用することが知られている。このような不定形耐火物は、特許文献１や特許文献２に示されるように、用途に合わせて選択した無機骨材および微粉末を水で混練したものが普通である。しかしながら、溶媒として水を使用するため十分な強度を発現することができないという問題があり、また、耐火性や耐浸食性を重視するために高融点の骨材等を用いており、低膨張、高強度、耐クラック伸展性の全てを満足する不定形耐火物は存在しないというのが現状である。
一方、不定形耐火物を低膨張のセラミックス製品の表面を補修・保護・改質・充填するための補修材、保護材、改質、充填材などとして使用することも提案されている。このようなモルタルでは、炭化珪素を添加して熱膨張を調整し低膨張を維持している。しかしながら、炭化珪素は非酸化物であるため酸化の問題があり恒久的に低膨張を維持できないうえに、酸化劣化による接合強度の低下の問題もあった。更に、溶媒に水を使用するため接着強度が低くなるというという問題もあった。そこで、強度の改善を図るために酸化物添加剤を加えることが行われているが、この場合は熱膨張が大きくなってしまうという問題が生じた。
特許文献１に示されるように、粒径２ｍｍ以上の骨材とポルトランドセメントなどを配合した超高じん性モルタルが提案されているが、高強度は達成できるものの低膨張、耐クラック進展性は改善することができないものであった。
また、特許文献３に示されるように、セラミックス製品の表面を改質するためのコート材としてコージライト粉末と水からなるものが提案されているが、低膨張、高強度は達成できるものの、耐クラック伸展性は改善することができないものであった。
特開２００５−６７９４５号公報
特開平３−７５２７５号公報
特開２００４−２３１５０６号公報
特許文献１に示されるように、粒径２ｍｍ以上の骨材とポルトランドセメントなどを配合した超高じん性モルタルが提案されているが、高強度は達成できるものの低膨張、耐クラック進展性は改善することができないものであった。
また、特許文献３に示されるように、セラミックス製品の表面を改質するためのコート材としてコージライト粉末と水からなるものが提案されているが、低膨張、高強度は達成できるものの、耐クラック伸展性は改善することができないものであった。
本発明は上記のような問題点を解決して、特に低膨張のセラミックス製品の表面を保護・改質する目的で使用される不定形耐火物であって、低膨張、高強度を有しかつ耐クラック伸展性も有していて良好な組織状態を維持することができる低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物を提供することを目的として完成されたものである。
上記課題を解決するためになされた本発明の低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有するモルタルは、メジアン径が１０〜５０μｍの範囲で、１０μｍ未満の粒度含有量が１％以上３６％以下、１０μｍ以上５０μｍ以下の粒度含有量が５０％以上７５％以下、５１μｍ以上の粒度含有量が１％以上１４％以下であるシャープな山形状の粒度分布を有するコージライト粉末と、水およびシリカゾル溶液からなる溶媒とを混練したことを特徴とするものである。
また、前記アルミナゾル又はシリカゾル溶液のシリカ含有量またはアルミナ含有量は、それぞれ１０〜７０％の範囲が好ましく、これを請求項２および請求項３にかかる発明とし、更に、アルミナゾル・シリカゾル溶液中のアルカリ酸化物含有量が、０．０１％以上２％以下であることが好ましく、これを請求項４にかかる発明とする。
本発明では、メジアン径が１０〜５０μｍの範囲で、１０μｍ未満の粒度含有量が１％以上３６％以下、１０μｍ以上５０μｍ以下の粒度含有量が５０％以上７５％以下、５１μｍ以上の粒度含有量が１％以上１４％以下であるシャープな山形状の粒度分布を有するコージライト粉末と、水およびアルミナゾル又はシリカゾル溶液からなる溶媒とを混練したので、コージライト粉末により低膨張性を確保し、また溶媒としてアルミナゾル又はシリカゾル溶液を用いることで高強度を発現する。更に、シャープな山形状の粒度分布を有するコージライト粉末を用いることで高強度を発現するとともに、不定形耐火物の伸展を防ぐことができる。
また、アルミナゾルまたはシリカゾル溶液のアルミナまたはシリカ含有量を、それぞれ１０〜７０％の範囲とすること、またアルミナゾル又はシリカゾル溶液中のアルカリ酸化物含有量を０．０１％以上２％以下とすることで、高強度を発現することができる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を示す。
本発明では、低膨張性を確保するためにコージライト材料を用いる。コージライトの熱膨張係数は、９００℃で１．６〜２．０×１０−６と低いため、低膨張のセラミックス製品の表面に適用した場合に、膨張率の差が小さく割れ等の発生を防止でき、またコージライト自身がクラックを発生しにくい材質であり、不定形耐火物のクラック発生を防ぐことができる。
また、コージライト粉末はメジアン径が１０〜５０μｍの範囲のものとする。メジアン径を管理することで、施工性、強度、耐クラック伸展性の良好なモルタルが得られるからである。メジアン径が１０μｍ未満では溶媒の添加量が多くなって強度低下につながり、５０μｍより大きいと施工性は良好であるが、強度が低下してしまう。
本発明では、低膨張性を確保するためにコージライト材料を用いる。コージライトの熱膨張係数は、９００℃で１．６〜２．０×１０−６と低いため、低膨張のセラミックス製品の表面に適用した場合に、膨張率の差が小さく割れ等の発生を防止でき、またコージライト自身がクラックを発生しにくい材質であり、不定形耐火物のクラック発生を防ぐことができる。
また、コージライト粉末はメジアン径が１０〜５０μｍの範囲のものとする。メジアン径を管理することで、施工性、強度、耐クラック伸展性の良好なモルタルが得られるからである。メジアン径が１０μｍ未満では溶媒の添加量が多くなって強度低下につながり、５０μｍより大きいと施工性は良好であるが、強度が低下してしまう。
更に、コージライト粉末は１０μｍ未満の粒度含有量が１％以上３６％以下、１０μｍ以上５０μｍ以下の粒度含有量が５０％以上７５％以下、５１μｍ以上の粒度含有量が１％以上１４％以下であるシャープな山形状の粒度分布を有するものとする。これは本発明者が研究した結果、コージライト粉末の粒度分布を制御することで接着強度および耐クラック伸展性を向上させることができることを見出したことによる。
図１に本発明のコージライト粉末の粒度分布、図２に従来技術のコージライト粉末の粒度分布を示す。メジアン径は、図１のものが１６．３６７±５μｍで、メジアン径頻度は７．５％以上であり、一方、図２のものではメジアン径が１７．５７３μｍで、メジアン径頻度は５．０％以下である。そして、本発明者の研究によれば、従来のように粒子径にバラツキのあるブロードな山形状の粒度分布では、不定形耐火物とした場合に空隙が多くなり十分な強度が得られないのに対し、本発明のように粒子径が揃っていてシャープな山形状の粒度分布の場合は、最密充填となって十分な強度が発現し、かつクラックの伸展も防止することが可能となることが判った。
なお、メジアン径頻度の上限は１１％以下であることが好ましい。
図１に本発明のコージライト粉末の粒度分布、図２に従来技術のコージライト粉末の粒度分布を示す。メジアン径は、図１のものが１６．３６７±５μｍで、メジアン径頻度は７．５％以上であり、一方、図２のものではメジアン径が１７．５７３μｍで、メジアン径頻度は５．０％以下である。そして、本発明者の研究によれば、従来のように粒子径にバラツキのあるブロードな山形状の粒度分布では、不定形耐火物とした場合に空隙が多くなり十分な強度が得られないのに対し、本発明のように粒子径が揃っていてシャープな山形状の粒度分布の場合は、最密充填となって十分な強度が発現し、かつクラックの伸展も防止することが可能となることが判った。
なお、メジアン径頻度の上限は１１％以下であることが好ましい。
また、本発明では溶媒として水およびアルミナゾル又はシリカゾル溶液からなる溶液を用いる。
従来のように、溶媒として水のみを使用した場合は、十分な強度が得られないのに対し、コロイダル状態のアルミナ又はシリカを溶媒として用いた場合は、十分な強度を得ることができることを究明したからである。
従来のように、溶媒として水のみを使用した場合は、十分な強度が得られないのに対し、コロイダル状態のアルミナ又はシリカを溶媒として用いた場合は、十分な強度を得ることができることを究明したからである。
前記アルミナまたはシリカゾル溶液のアルミナまたはシリカ含有量は、それぞれ１０〜７０％であることが好ましい。１０％未満では十分な強度を確保するのが難しく、一方、７０％より多いと価格的に高くなって実用ベースから乖離するからである。
また、シリカゾル溶液中のＮａ２ＯやＫ２Ｏ等のアルカリ酸化物含有量は、０．０１％以上２％以下であることが好ましい。２％より多いと、強度が低下するからである。
また、シリカゾル溶液中のＮａ２ＯやＫ２Ｏ等のアルカリ酸化物含有量は、０．０１％以上２％以下であることが好ましい。２％より多いと、強度が低下するからである。
その他、必要に応じて粘性調整用の有機バインダーやコート材の“だれ”防止や弾性率低下用のファイバー等を数％以下の範囲で適宜含有させることもできる。
以上の説明からも明らかなように、本発明のモルタルは低膨張のコージライトと溶媒としてシリカゾル溶液を用い、かつ前記コージライト粉末の粒度分布を所定のものに制御することにより、低膨張性と高強度を確保し、低膨張のセラミックス製品の表面保護・改質用コート材として優れた効果を発揮することができる。また、耐クラックの伸展性も抑えることができるので、良好な組織状態を維持できる不定形耐火物としての効果も奏するものである。
表１に示す組成から成り、かつメジアン径が１０〜５０μｍの範囲で、１０μｍ未満の粒度含有量が１％以上３６％以下、１０μｍ以上５０μｍ以下の粒度含有量が５０％以上７５％以下、５１μｍ以上の粒度含有量が１％以上１４％以下であるシャープな山形状の粒度分布を有するコージライト粉末を用いて不定形耐火物を作成した。これを、低膨張の多孔質セラミックス製品の表面に塗布し保護・改質を図った。得られた不定形耐火物の強度、施工性、クラック発生数などを測定した結果を表１に示す。なお、抗折強度および熱膨張係数については不定形耐火物を乾燥させた後に測定した。
比較例として、メジアン径頻度が５％以下であるブロードな山形状の粒度分布を有する従来のコージライト粉末を用いてモルタルを作成した場合の、不定形耐火物の強度、施工性、クラック発生数などを測定した結果を表１に示す。
この結果、本発明の不定形耐火物が従来例に比べて低膨張性、高強度性、耐クラック伸展性において、優れた特性を有していることが確認できた。
比較例として、メジアン径頻度が５％以下であるブロードな山形状の粒度分布を有する従来のコージライト粉末を用いてモルタルを作成した場合の、不定形耐火物の強度、施工性、クラック発生数などを測定した結果を表１に示す。
この結果、本発明の不定形耐火物が従来例に比べて低膨張性、高強度性、耐クラック伸展性において、優れた特性を有していることが確認できた。
Claims (4)
- メジアン径が１０〜５０μｍの範囲で、１０μｍ未満の粒度含有量が１％以上３６％以下、１０μｍ以上５０μｍ以下の粒度含有量が５０％以上７５％以下、５１μｍ以上の粒度含有量が１％以上１４％以下であるシャープな山形状の粒度分布を有するセラミックス粉末と、水および非晶質コロイド溶液からなる溶媒とを混練したことを特徴とする低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物。
- 非晶質コロイド溶液のシリカ含有量が、１０〜７０％である請求項１に記載の低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物。
- 非晶質コロイド溶液のアルミナ含有量が、１０〜７０％である請求項１に記載の低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物。
- 非晶質コロイド溶液中のアルカリ酸化物含有量が、０．０１％以上２％以下である請求項２または３に記載の低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007317900A JP4469391B2 (ja) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物 |
| US12/035,082 US7833923B2 (en) | 2007-12-10 | 2008-02-21 | Monolithic refractory material having low expansibility, high strength, and crack extension resistance |
| CN2008100828280A CN101456746B (zh) | 2007-12-10 | 2008-02-28 | 具有低膨胀性、高强度、耐裂纹扩展性的不定形耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007317900A JP4469391B2 (ja) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009137808A true JP2009137808A (ja) | 2009-06-25 |
| JP4469391B2 JP4469391B2 (ja) | 2010-05-26 |
Family
ID=40722248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007317900A Active JP4469391B2 (ja) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7833923B2 (ja) |
| JP (1) | JP4469391B2 (ja) |
| CN (1) | CN101456746B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011037260A1 (ja) * | 2009-09-28 | 2011-03-31 | 京セラ株式会社 | 構造体およびその製造方法 |
| JP2013199427A (ja) * | 2007-08-30 | 2013-10-03 | Vesuvius Crucible Co | 鋳造体、キャスタブル組成物、及びそれらの製造方法 |
| US8975537B2 (en) | 2009-09-28 | 2015-03-10 | Kyocera Corporation | Circuit substrate, laminated board and laminated sheet |
| JP2016069218A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 日立金属株式会社 | セラミックハニカム構造体及びその製造方法並びにコート材 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105622079B (zh) * | 2015-12-25 | 2016-10-19 | 山东硅元新型材料有限责任公司 | 分子筛膜支撑体的制备方法 |
| CN106587963A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-04-26 | 郑州源冉生物技术有限公司 | 一种膨胀系数小的高强度陶瓷及其制备方法 |
| JP6470866B1 (ja) * | 2018-10-22 | 2019-02-13 | 黒崎播磨株式会社 | 熱間充填材 |
| JP2022161154A (ja) * | 2021-04-08 | 2022-10-21 | 住友重機械工業株式会社 | 超伝導磁石装置およびサイクロトロン |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024068B2 (ja) * | 1976-02-17 | 1985-06-11 | 黒崎窯業株式会社 | 耐スポ−リング性緻密質耐火物の製造方法 |
| US4171227A (en) * | 1976-11-24 | 1979-10-16 | Pq Corporation | Alumina-silica binder for coating compositions |
| US4724172A (en) * | 1983-12-29 | 1988-02-09 | Sermatech International, Inc. | Thick coating compositions |
| JPH0288452A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-28 | Nichias Corp | 耐熱性無機質成形体 |
| JPH0375275A (ja) | 1989-08-11 | 1991-03-29 | Nippon Steel Corp | マグネシア質耐火モルタル |
| JP2601129B2 (ja) | 1993-04-08 | 1997-04-16 | 日本碍子株式会社 | アルミナ・クロミア質キャスタブル耐火物およびそれを用いたプレキャストブロック |
| US5766686A (en) * | 1996-03-01 | 1998-06-16 | North American Refractories Co. | Spray insulating coating for refractory articles |
| JP2000335980A (ja) | 1999-05-31 | 2000-12-05 | Kawasaki Steel Corp | 黒鉛含有不定形耐火物 |
| US7976941B2 (en) * | 1999-08-31 | 2011-07-12 | Momentive Performance Materials Inc. | Boron nitride particles of spherical geometry and process for making thereof |
| JP4216174B2 (ja) | 2003-01-09 | 2009-01-28 | 日本碍子株式会社 | コート材、セラミックスハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP2005067945A (ja) | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Ps Mitsubishi Construction Co Ltd | 超高強度高じん性モルタル |
-
2007
- 2007-12-10 JP JP2007317900A patent/JP4469391B2/ja active Active
-
2008
- 2008-02-21 US US12/035,082 patent/US7833923B2/en active Active
- 2008-02-28 CN CN2008100828280A patent/CN101456746B/zh active Active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013199427A (ja) * | 2007-08-30 | 2013-10-03 | Vesuvius Crucible Co | 鋳造体、キャスタブル組成物、及びそれらの製造方法 |
| WO2011037260A1 (ja) * | 2009-09-28 | 2011-03-31 | 京セラ株式会社 | 構造体およびその製造方法 |
| CN102550139A (zh) * | 2009-09-28 | 2012-07-04 | 京瓷株式会社 | 结构体及其制造方法 |
| US8975537B2 (en) | 2009-09-28 | 2015-03-10 | Kyocera Corporation | Circuit substrate, laminated board and laminated sheet |
| JP5734860B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2015-06-17 | 京セラ株式会社 | 構造体およびその製造方法 |
| JP2016069218A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 日立金属株式会社 | セラミックハニカム構造体及びその製造方法並びにコート材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101456746B (zh) | 2012-08-29 |
| JP4469391B2 (ja) | 2010-05-26 |
| CN101456746A (zh) | 2009-06-17 |
| US7833923B2 (en) | 2010-11-16 |
| US20090149311A1 (en) | 2009-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4469391B2 (ja) | 低膨張、高強度、耐クラック伸展性を有する不定形耐火物 | |
| KR102149166B1 (ko) | 코팅액, 및 코팅층을 갖는 내화물의 제조 방법 | |
| JP4480758B2 (ja) | 耐火モルタル硬化成形物 | |
| TW201100351A (en) | Unburned alumina-carbon brick and kiln facility utilizing same | |
| KR20170088830A (ko) | 내화성 생성물, 상기 생성물 제조를 위한 배치 조성물, 상기 생성물의 제조 방법 및 상기 생성물의 용도 | |
| JP4469392B2 (ja) | 非沈降性耐火モルタル | |
| JP2016145117A (ja) | 断熱不定形耐火物 | |
| TW201402521A (zh) | 高溫非濕性耐火材料添加劑系統 | |
| EP0144303A1 (fr) | Composition de béton réfractaire et application en métallurgie | |
| JP2008143757A (ja) | 不定形耐火物 | |
| JP6823042B2 (ja) | コークス炉用プレキャストブロック耐火物 | |
| JP2005008496A (ja) | 不定形耐火物 | |
| JPH09301780A (ja) | 軽量不定形耐火物 | |
| KR930000839B1 (ko) | 고로출선통용 내화재 및 그 제조방법 | |
| JP2015168595A (ja) | マッド材 | |
| JP2015166290A (ja) | タンディッシュ内張り用不定形耐火物 | |
| JPH0624839A (ja) | ジルコン質耐火物 | |
| JP2003238261A (ja) | 塩基性耐火モルタル | |
| JP2006282478A (ja) | 出銑孔閉塞材 | |
| JP2968258B1 (ja) | 高耐スポーリング性炭素含有耐火物及びその製造方法 | |
| JP6974759B2 (ja) | こて塗り用不定形耐火物 | |
| JP2015168596A (ja) | 不定形耐火物 | |
| JPH11130551A (ja) | 熱間補修用吹き付け材 | |
| JP5707632B2 (ja) | モルタル | |
| JP2002160981A (ja) | 高炉出銑口用閉塞材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090714 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100219 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100226 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4469391 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 4 |