JP2013018657A - 断熱キャスタブル用粉体組成物及びそれを用いた断熱キャスタブル - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、従来よりも高い耐熱性を有し、優れた断熱性を有し、かつ、軽量な低熱伝導性の断熱キャスタブル用粉体組成物を提供する。
【解決手段】アルミナ−ジルコニア質中空粒子と、アルミナセメントと、を含む断熱キャスタブル用粉体組成物であって、アルミナ−ジルコニア質中空粒子が、Al2O3を67〜99質量%、ZrO2を1〜33質量%の範囲で、かつ、これらの合量が96質量%以上含有する断熱キャスタブル用粉体組成物。
【選択図】なし
Description
以上のことから、セラミックスファイバーを使用せず、1400℃以上で耐熱性がある低熱伝導性の断熱キャスタブルが求められている。
ここで使用される粘土としては、1000℃以上で施工体を焼成したときの強度を増強する効果がある。具体例としては木節粘土、水簸粘土などが挙げられる。本発明の断熱キャスタブル用粉体組成物において粘土の配合量は、外掛けで0.1〜3.0質量%であると1000℃以上の焼成後における強度増強効果が得られるため好ましい。粘土の含有量が外掛けで0.5〜2.5質量%であるとさらに好ましい。
炉内径直径800mm、高さ600mm、炉内容積0.6m3のアーク式溶融炉を試験炉として使用し、トランスとしては500kVAを使用した。なお、溶融炉の内張耐火物は、Al2O3含有量97%以上の電鋳耐火物を使用した。
嵩比重は、体積既知の容器に0.1〜1.0mmの中空粒子を軽く三回タップし充填し、擦りきり後の質量を測定して算出した。粒子の粒径を揃えた理由は、変動要素を軽減するためである。
中空粒子のサンプルについて常温(20℃)、500℃、1000℃の熱伝導率(W/(m・K))を測定した。熱伝導率の測定に用いた粒子は、0.1mm〜1.0mmの粒径を有するもので篩により分級したものを使用した。熱伝導率の測定には高温熱伝導率自動測定装置(スペインラボ社製、商品名:HWM−15)を用いた。
中空粒子の熱的安定性を確認するために、ジルコニアの転移温度である1100℃を前後する850℃〜1250℃を40回、100℃/hの昇降温速度で変動させ、粒子に発生する亀裂比率(個数基準)を顕微鏡で観察した。
亀裂が観察されない又は1%以下の粒子で亀裂が観察された場合:○、1%超10%以下の粒子で亀裂が観察された場合:△、10%超の粒子で亀裂が観察された場合:×として評価した。
表2及び表3の各調合組成になるように原料調整し、表2及び表3に記載された水分量を添加して、市販のミキサーで約3分混練して、坏土とし、それを型に流し込んでJIS R2553にしたがってサンプル(寸法:160mm×40mm×40mm)とした。得られた各サンプルについて、嵩比重はアルキメデス法により、圧縮強度はJIS R2553に、線変化率はJIS R2654に、熱伝導率はJIS R2616に、それぞれ準じて測定した。ここで、原料の内訳は各中空粒子、アルミナセメント、シリカヒューム、アルミナセメントが内掛の質量%であり、それ以外は外掛けの質量%である。
Claims (8)
- アルミナ−ジルコニア質中空粒子からなる骨材と、アルミナセメント、を必須成分として含有する断熱キャスタブル用粉体組成物であって、
前記アルミナ−ジルコニア質中空粒子が、Al2O3を67〜99質量%、ZrO2を1〜33質量%、かつ、Al2O3とZrO2の合量が96質量%以上であることを特徴とする断熱キャスタブル用粉体組成物。 - 前記アルミナ−ジルコニア質中空粒子を内掛けで50〜97質量%、前記アルミナセメントを内掛けで3〜50質量%、の範囲で含有する請求項1記載の断熱キャスタブル用粉体組成物。
- 前記断熱キャスタブル用粉体組成物が、さらに、シリカ超微粉と、アルミナ超微粉と、を含有することを特徴とする請求項2記載の断熱キャスタブル用粉体組成物。
- 前記アルミナ−ジルコニア質中空粒子を内掛けで75〜90質量%、前記アルミナセメントを内掛けで3〜12質量%、前記シリカ超微粉を内掛けで1〜13質量%、前記アルミナ超微粉を内掛けで0.5〜6質量%、の範囲で含有する請求項3記載の断熱キャスタブル用粉体組成物。
- 起泡剤を含有する請求項1〜4のいずれか1項記載の断熱キャスタブル用粉体組成物。
- 増粘剤を含有する請求項5記載の断熱キャスタブル用粉体組成物。
- 前記起泡剤を外掛けで0.01〜0.1質量%、増粘剤を外掛けで0.01〜0.5質量%の範囲で含有する請求項6記載の断熱キャスタブル粉体組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の断熱キャスタブル用粉体組成物に、水分を添加し混練して施工することで得られることを特徴とする断熱キャスタブル。
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