JP2015067473A5 - - Google Patents
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Description
結合材用原料に含まれる希土類元素又はジルコニウム元素の原料（即ち、「希土類元素源となる原料」又は「ジルコニウム元素源となる原料」）は、特に限定されないが、酸素を含む粉末状の原料であることが好ましい。例えば、「希土類元素源となる原料」としては、希土類酸化物粉末等を挙げることができる。具体的には、希土類元素がセリウムである場合、希土類酸化物は酸化セリウム（ＣｅＯ２）である。また、「ジルコニウム元素源となる原料」としては、ジルコニウム酸化物粉末等を挙げることができる。
骨材粉末としては、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）粉末、ムライト（Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３）粉末、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粉末等を挙げることができる。これらの中でも、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末及び窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）粉末が好ましく、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末が更に好ましい。
本実施形態の多孔質材料の製造方法では、焼成温度は１３７０〜１４５０℃という広い温度範囲とすることができる。焼成温度が１３７０〜１４５０℃の範囲であると、コージェライト化原料が軟化して骨材と密着し、結合材中に「結晶質」のコージェライトが形成される。このように結合材中に「結晶質」のコージェライトが形成され、更に「希土類元素又はジルコニウム元素」を含有していると、高い曲げ強度が発現する。一方、焼成温度が１４５０℃超である場合、結合材中には「非晶質」のコージェライトが形成される（別言すれば、コージェライトが非晶質化してしまう）。このように、コージェライトが非晶質化してしまうと、「結晶質」のコージェライトを含有するものに比べて、曲げ強度及び「曲げ強度／ヤング率比」の値が低く、熱膨張係数が大きくなってしまう。焼成温度が１３７０℃未満である場合、骨材と結合材の結合が十分でなくなり強度が低下してしまう。
表１，２において、「ＣｅＯ２」の欄は、結合材全体の質量に対するＣｅＯ２の質量比率（質量％）を示す。また、「ＺｒＯ２」の欄は、結合材全体の質量に対するＺｒＯ２の質量比率（質量％）を示す。また、「気孔率」、及び「平均細孔径」の欄は、多孔質材料の気孔率、及び平均細孔径を示す。また、「曲げ強度」、「ヤング率」及び「熱膨張係数」の欄は、多孔質材料の曲げ強度、ヤング率及び熱膨張係数を示す。また、「曲げ強度／ヤング率」の欄は、曲げ強度（Ｐａ）をヤング率（Ｐａ）で除した値を示す。
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