JP2572543B2 - Tool material for cordierite firing - Google Patents

Tool material for cordierite firing

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JP2572543B2
JP2572543B2 JP6059057A JP5905794A JP2572543B2 JP 2572543 B2 JP2572543 B2 JP 2572543B2 JP 6059057 A JP6059057 A JP 6059057A JP 5905794 A JP5905794 A JP 5905794A JP 2572543 B2 JP2572543 B2 JP 2572543B2
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cordierite
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firing
less
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勝廣 若杉
啓介 上森
東洋彦 柴原
警臣 原
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Shinagawa Refractories Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コージェライト質焼成
用道具材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cordierite firing tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】陶磁器、タイルなどの焼成は、通常、耐
火物の棚にワーク(焼成される製品)を載せて行われる。
耐火物の棚組みに使用される焼成用道具材はコージェラ
イト質、SiC質などのものが一般的である。コージェ
ライト質は熱膨張率が小さいことから熱衝撃に強く、且
つ軽量で、酸化、中性の雰囲気で比較的安定な材料であ
る。
2. Description of the Related Art Usually, ceramics, tiles and the like are fired by placing a work (a product to be fired) on a refractory shelf.
The firing tools used for refractory shelves are generally cordierite, SiC or the like. Cordierite is a material that is resistant to thermal shock due to its low coefficient of thermal expansion, is lightweight, and is relatively stable in an oxidizing and neutral atmosphere.

【0003】例えば、特開平1−133985号公報には、セ
ラミックス焼結体よりなる側壁部とセラミックス多孔質
焼結体よりなる底面部を有する脱脂・焼成用セッターを
製造する方法において、側壁部は本質的に(A)平均粒径
が0.1〜500μmである無機化合物よりなる焼結性
物質、(B)エチレン系重合体及び(C)有機過酸化物より
なる焼結性物質含有混合物で構成され、かつ底面部は本
質的に該焼結性物質、エチレン系重合体、有機過酸化物
及び熱分解型発泡剤よりなる焼結性物質含有混合物で構
成され、側壁部及び底面部をインサート射出成形法また
は二色成形法によって架橋並びに架橋及び発泡させなが
ら成形させ、得られる成形物を脱脂、ついで焼結を行う
ことを特徴とする脱脂・焼結用セッターの製造方法が開
示されており、更に、前記焼結性物質としてコージェラ
イトが使用できる旨の記載もある。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-133985 discloses a method of manufacturing a degreasing / firing setter having a side wall portion made of a ceramic sintered body and a bottom portion made of a ceramic porous sintered body. A mixture containing essentially (A) a sintering substance composed of an inorganic compound having an average particle size of 0.1 to 500 μm, (B) a sintering substance containing an ethylene-based polymer and (C) an organic peroxide. And the bottom is essentially composed of a mixture containing a sinterable substance consisting of the sinterable substance, an ethylene-based polymer, an organic peroxide and a pyrolytic foaming agent, and the side wall and the bottom are inserted. A method for producing a degreasing / sintering setter characterized by performing molding by crosslinking or crosslinking and foaming by an injection molding method or a two-color molding method, degreasing the resulting molded product, and then sintering. And before Cordierite as a sintering material is also described to the effect that can be used.

【0004】また、特開平1−302703号公報には、基材
を構成する焼結体の表面の少なくとも一部分が反応防止
のための電融スピネル層で覆われていることを特徴とす
る電子部品焼成用治具が開示されており、更に、該焼結
体が常温曲げ強度50〜150kgf/cm2の範囲に
あるアルミナ質、ムライト質、コージェライト質耐火物
のうちのいずれか1種であることも記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-302703 discloses an electronic component in which at least a part of the surface of a sintered body constituting a substrate is covered with an electrofused spinel layer for preventing a reaction. A firing jig is disclosed, and the sintered body is any one of alumina, mullite, and cordierite refractories having a room temperature bending strength of 50 to 150 kgf / cm 2. It is also described.

【0005】更に、特開昭2−68488号公報には、一方
の表面が耐腐食性に秀れたMgO(マグネシア)を主成分
とする層で構成され、反対面(裏面)が耐熱衝撃性に秀れ
た2MgO・2Al23・5SiO2(コージェライト)
を主成分とする層で構成されており、その中間層が2M
gO・2Al23・5SiO2組成からMgO組成へ連
続的に変化させた組成で構成されたことを特徴とするP
ZT、BaTiO3系セラミックスの仮焼、焼結等熱処
理に用いる容器・セッター等の高温治具用材料として好
適な傾斜機能材料が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-68488 discloses that one surface is composed of a layer mainly composed of MgO (magnesia) having excellent corrosion resistance, and the other surface (rear surface) has a thermal shock resistance. 2MgO ・ 2Al 2 O 3・ 5SiO 2 (Cordite)
Is composed of a layer mainly composed of
P comprising a composition continuously changed from a composition of gO.2Al 2 O 3 .5SiO 2 to a composition of MgO.
A functionally graded material suitable as a material for high-temperature jigs such as containers and setters used for heat treatment such as calcination and sintering of ZT and BaTiO 3 ceramics is disclosed.

【0006】また、特公平4−68256号公報には、Al2
310〜82重量%、SiO214〜54重量%、Mg
O4〜8重量%を主成分とするコージェライト質耐火物
であって、焼成後の主たる結晶相が、10〜40%のア
ンダルサイト鉱物、5〜20%のアルミナ鉱物、10〜
30%のムライト鉱物よりなることを特徴とするコージ
ェライト質耐火物が開示されている。
Further, Japanese Patent Publication No. 4-68256 discloses that Al 2
O 3 10 to 82% by weight, SiO 2 14 to 54% by weight, Mg
A cordierite-based refractory containing 4 to 8% by weight of O as a main component, wherein a main crystal phase after firing is 10 to 40% of an andalusite mineral, 5 to 20% of an alumina mineral,
A cordierite refractory comprising 30% mullite mineral is disclosed.

【0007】コージェライト質の焼成用道具材は廃却ま
での寿命が数百回にも上る。その損傷パターンはまず熱
間での機械的応力による変形、あるいは折れの現象であ
る。これには焼成用道具材の使用される温度条件、焼成
用道具材の形状、ワークの荷重などが要因となる。コー
ジェライトは熱衝撃に強いが、しかし、比較的融点の低
い鉱物であり、1200〜1300℃の温度条件でワー
ク重量によりクリープ変形するため、通常はムライトを
添加することにより補強された2つ以上の鉱物系でコー
ジェライト質焼成用道具材は構成されている。
[0007] Cordierite-based firing tools have a life span of hundreds of times before disposal. The damage pattern is firstly a phenomenon of deformation or breakage due to hot mechanical stress. This is due to factors such as the temperature conditions at which the firing tool is used, the shape of the firing tool, and the load on the workpiece. Cordierite is resistant to thermal shock, but is a mineral with a relatively low melting point. Since it is creep-deformed due to the weight of the work under a temperature condition of 1200 to 1300 ° C., two or more cordierites are usually reinforced by adding mullite. The cordierite sintering tool material is composed of minerals.

【0008】第2の損傷パターンは、昇温時並びに降温
時の熱膨張による焼成用道具材の内部応力による割れの
現象であり、これは、加熱、冷却の速度や道具材の熱膨
張率などの品質特性が要因となる。残る廃却の原因はハ
ンドリングなどによる欠けや割れである。
The second damage pattern is a phenomenon of cracking due to internal stress of the firing tool due to thermal expansion at the time of temperature rise and temperature decrease, such as the heating and cooling speed and the coefficient of thermal expansion of the tool. Is the quality characteristic. The cause of the remaining disposal is chipping or cracking due to handling.

【0009】ところで、焼成用道具材は前述のごとく多
数回の熱履歴を受けるため、その品質は一定しておら
ず、使用回数と共に徐々に変化していき、これが耐用回
数を制限するもう1つの大きな要因である。ハンドリン
グによる欠けや割れはこの品質変化と深い関係がある。
However, since the firing tool material is subjected to a large number of heat histories as described above, its quality is not constant, and gradually changes with the number of uses, which is another factor that limits the number of uses. It is a big factor. Chipping or cracking due to handling is closely related to this quality change.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】焼成用道具材はワーク
と共に炉内で高温に加熱される。このため焼成用道具材
には、不可避的に次の現象が発生する。まず、1つはワ
ークなどとの化学反応である。ワークあるいはその表面
に塗布した釉薬との接触による反応、あるいは釉薬など
から蒸発するアルカリ成分との気相反応が挙げられる。
また、こうした化学反応に加えて、繰り返しの加熱、冷
却といった温度変化の焼成用道具材に与える影響は予想
する以上に大きく、残存膨張による品質劣化という形で
焼成用道具材の耐用回数を低下させる。以上のごとく、
耐用性を向上するためには当初の製品品質のみならず、
品質変化の抑制が重要である。
The firing tool is heated to a high temperature in a furnace together with the workpiece. For this reason, the following phenomenon inevitably occurs in the firing tool material. First, there is a chemical reaction with a work or the like. A reaction by contact with the glaze applied to the work or its surface, or a gas phase reaction with an alkali component evaporating from the glaze or the like can be given.
In addition to these chemical reactions, the effect of temperature changes, such as repeated heating and cooling, on the firing tool is greater than expected, reducing the number of times the firing tool can be used in the form of quality deterioration due to residual expansion. . As mentioned above,
In order to improve durability, not only the initial product quality,
It is important to control quality changes.

【0011】本発明者らは、焼成用道具材が多数回使用
されたときに生じる品質変化が耐用性に影響することに
着目し、化学的、物理的に安定化せしめる手段を検討し
た。その結果、焼成用道具材の原料混合物中の微粉部の
低融点成分は外来成分との化学反応による変質を促すの
みならず、ガラス相を作り微粉結合部の熱膨張率を引き
上げることを見出した。即ち、微粉結合部にガラス相が
存在し、熱膨張率を引き上げると、熱間で粗粒子との間
に熱膨張差が生じ、粒界に隙間ができる。冷却過程で
は、この隙間が全ては解消せず、これが焼成用道具材の
残存膨張の形となって現れる。こうした形で発生した残
存膨張は脆化を伴うため、組織全体が強度劣化する。
The present inventors have paid attention to the fact that the quality change occurring when the firing tool material is used many times affects the durability, and studied means for chemically and physically stabilizing the tool. As a result, it was found that the low melting point component in the fine powder portion of the raw material mixture of the firing tool material not only promotes deterioration due to a chemical reaction with foreign components, but also forms a glass phase and raises the coefficient of thermal expansion of the fine powder bonding portion. . That is, when the glass phase exists in the fine powder bonding portion and the coefficient of thermal expansion is raised, a difference in thermal expansion between the hot particles and the coarse particles occurs, and a gap is formed at the grain boundary. In the cooling process, all of these gaps are not eliminated, and this appears as a form of residual expansion of the firing tool. Since the residual expansion generated in this manner is accompanied by embrittlement, the strength of the entire structure is deteriorated.

【0012】ところで、コージェライトは熱膨張率が低
い長所があるものの、2MgO−2Al23−5SiO
2の組成をもつため比較的軟化点が低く、他成分が入っ
た場合、ガラスのでき易い材質である。しかし、コージ
ェライトは元来融点が低いこともあって、製造時の軟化
変形を防止するための研究はなされているが[例えば、
H. RASCH、Some effects of temporary liquid phases,
firing conditionsand raw materials、cfi/Ber.DKG68
(1991)No.7/8p338]、ガラス相の使用時の影響について
ほとんど検討がなされていない。コージェライトは化学
組成からNa2O、K2Oといったアルカリなどと共に加
熱反応せしめると、容易にシリカ系のガラス相を作り、
本来コージェライトを構成するべきMgOまでがガラス
相に溶け込んでしまう。こうしてできたガラス相は元の
コージェライトより高い熱膨張率をもち、転移温度を越
すと更に熱膨張係数が高くなる欠点がある(成瀬省著:
ガラス工学p262)。熱膨張率を低下させるために添
加したはずのMgOがガラスを生成する方向に働き、熱
膨張の面から悪い効果を与えるものに変化してしまう。
従って、ガラス相の生成を抑制するために不純物の含有
量を制限することが必要となる。不純物としてはアルカ
リは勿論であるが、その他の重要な成分としてFe23
が挙げられる。Fe23は耐火物の原料においては比較
的含有率が高く、また、Fe23が還元されてFeOに
変化した場合、Al23、SiO2との間に、より低い
融点をもつ物質を生成する。従って、Fe23、FeO
の含有量も制限されなければならない。また、コージェ
ライトの主構成成分であるMgOも前述のごとくガラス
の生成に影響することから制限の対象に入れるべきであ
る。
By the way, cordierite has an advantage of low coefficient of thermal expansion, but 2MgO-2Al 2 O 3 -5SiO
It has a relatively low softening point because it has the composition of 2 , and is easily made of glass when other components are contained. However, cordierite is inherently low in melting point, and research has been conducted to prevent softening deformation during manufacturing [for example,
H. RASCH, Some effects of temporary liquid phases,
firing conditions and raw materials, cfi / Ber.DKG68
(1991) No. 7 / 8p338], almost no consideration has been given to the effect of using a glass phase. When cordierite is heated and reacted with alkali such as Na 2 O and K 2 O from the chemical composition, it easily forms a silica glass phase,
Even MgO, which should originally constitute cordierite, melts into the glass phase. The glass phase thus formed has a higher coefficient of thermal expansion than the original cordierite, and has the disadvantage of further increasing the coefficient of thermal expansion beyond the transition temperature (by Naruse:
Glass Engineering p262). MgO, which should have been added to lower the coefficient of thermal expansion, acts in the direction of producing glass, and changes to one that gives a bad effect in terms of thermal expansion.
Therefore, it is necessary to limit the content of impurities in order to suppress the generation of a glass phase. Alkali is, of course, an impurity, but Fe 2 O 3
Is mentioned. Fe 2 O 3 has a relatively high content in refractory raw materials, and when Fe 2 O 3 is reduced to FeO, a lower melting point is formed between Al 2 O 3 and SiO 2. Generate substances with Therefore, Fe 2 O 3 , FeO
Must also be limited. In addition, MgO, which is a main component of cordierite, should be included in the restriction because it affects the formation of glass as described above.

【0013】従って、本発明の目的は、耐熱衝撃抵抗が
向上し、多数回使用による加熱、冷却の繰り返しに対し
て容積安定性が向上し、品質劣化が抑制され、耐用回数
を延ばすことができるコージェライト質焼成用道具材を
提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to improve the thermal shock resistance, improve the volume stability against repeated use of heating and cooling for multiple uses, suppress deterioration in quality, and extend the number of service life. An object of the present invention is to provide a cordierite firing tool material.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、コージ
ェライト20〜80重量%及びムライト+クレー80〜
20重量%を含有してなり、且つ粒径0.3〜3mmの
粒子30〜65重量%及び粒径0.3mm未満の粒子よ
りなる微粉部35〜70重量%の範囲内の原料混合物粒
度分布を有するコージェライト質焼成用道具材におい
て、粒径0.3mm未満の粒子よりなる微粉部中に含ま
れるNa2OとK2Oの合計量が0.7重量%以下であ
り、且つAl23/(Fe23×MgO)重量比の値が
8.0以上であることを特徴とするコージェライト質焼
成用道具材に係るものである。
That is, the present invention provides a cordierite of 20 to 80% by weight and a mullite + clay of 80 to 80% by weight.
Particle size distribution of the raw material mixture in a range of 30 to 65% by weight of particles having a particle size of 0.3 to 3mm and particles of a particle size of 35 to 70% by weight having a particle size of less than 0.3mm containing 20% by weight. The total amount of Na 2 O and K 2 O contained in the fine powder portion composed of particles having a particle size of less than 0.3 mm is 0.7% by weight or less, and Al 2 The present invention relates to a cordierite-based firing tool material having a weight ratio of O 3 / (Fe 2 O 3 × MgO) of 8.0 or more.

【0015】[0015]

【作用】本発明は、コージェライト質焼成用道具材にお
いて、粒径0.3mm未満の粒子よりなる微粉部の不純
物をNa2O、K2O及びMgO、Fe23の2つの
グループに分けて含有量を規定することによりガラス相
の生成量を減じ、熱膨張率を低下せしめるものである。
この効果として耐熱衝撃抵抗が向上するのみならず、多
数回使用による加熱、冷却の繰り返しに対して容積安定
性が増し、品質劣化が抑制されることが期待できる。
According to the present invention, in a cordierite firing tool material, impurities in a fine powder portion having a particle size of less than 0.3 mm are divided into two groups of Na 2 O, K 2 O, MgO, and Fe 2 O 3. By separately defining the content, the generation amount of the glass phase is reduced, and the coefficient of thermal expansion is reduced.
This effect can be expected not only to improve the thermal shock resistance, but also to increase the volume stability against repeated heating and cooling due to repeated use, and to suppress quality deterioration.

【0016】具体的な方法としては粒径0.3mm未満
の粒子よりなる微粉部に含まれるNa2OとK2Oの合計
量を0.7重量%以下とし、且つAl23/(Fe23
×MgO)重量比の値を8.0以上に制約することによ
り目的が達せられる。
As a specific method, the total amount of Na 2 O and K 2 O contained in the fine powder portion composed of particles having a particle size of less than 0.3 mm is set to 0.7% by weight or less, and Al 2 O 3 / ( Fe 2 O 3
× MgO) The object can be achieved by restricting the value of the weight ratio to 8.0 or more.

【0017】鉱物のコージェライトの量は20〜80重
量%、好ましくは30〜70重量%である。コージェラ
イトの配合量が20重量%に満たないと、コージェライ
トの添加効果が小さ過ぎて、全体の低熱膨張化に寄与し
なくなる。コージェライト耐火物は前述のごとくクリー
プ対策として通常ムライトを併用することから、コージ
ェライトの含有量は80重量%程度が上限と考えられ
る。また、同じ理由でムライトとクレーの合計量は20
〜80重量%、好ましくは30〜70重量%である。従
って、これらの成分を組成で示すと、概略MgO3〜1
1重量%、Al2340〜60重量%、SiO235〜
50重量%となる。
The amount of mineral cordierite is between 20 and 80% by weight, preferably between 30 and 70% by weight. If the amount of cordierite is less than 20% by weight, the effect of adding cordierite is too small to contribute to lowering the overall thermal expansion. As described above, cordierite refractories usually use mullite as a countermeasure against creep, so that the upper limit of the cordierite content is about 80% by weight. For the same reason, the total amount of mullite and clay is 20
8080% by weight, preferably 30-70% by weight. Therefore, when these components are represented by compositions, they are approximately MgO3 to 1
1 wt%, Al 2 O 3 40~60 wt%, SiO 2. 35 to
It becomes 50% by weight.

【0018】本発明に使用するコージェライトとしては
2MgO−2Al23−5SiO2の理論比率が理想で
あるが、許容範囲はMgOが10重量%以上、Al23
が30〜40重量%、SiO245〜55重量%が1つ
の目安となる。また、ムライトは幅広く適用でき、その
Al23値は50〜75重量%、SiO2値は25〜5
0重量%が目安であり、焼成品、電融品のどちらでも良
い。更に、クレーは天然の木節粘土、ボールクレー、加
工した水簸粘土など可塑性のあるもので成型性の良いも
のであれば幅広く適用できる。なお、耐クリープ性を更
に向上させる場合には、クレーの一部を仮焼アルミナに
置換することで対応できる。ただし、これらの原料で共
通して重要なことはNa2O、K2O、Fe23といった
不純物の少ないことである。好ましくはNa2OとK2
の合量が0.7%以下、Fe23は1.0%未満である。
As the cordierite used in the present invention, the theoretical ratio of 2MgO-2Al 2 O 3 -5SiO 2 is ideal, but the allowable range is 10% by weight or more of MgO, and Al 2 O 3
There 30-40 wt%, SiO 2 45 to 55% by weight is one measure. Mullite can be applied widely, and its Al 2 O 3 value is 50 to 75% by weight, and SiO 2 value is 25 to 5%.
0% by weight is a standard, and either a fired product or an electrofused product may be used. Furthermore, clay can be widely used as long as it is plastic and has good moldability, such as natural Kibushi clay, ball clay, and processed elutriated clay. In order to further improve the creep resistance, the clay can be partially replaced with calcined alumina. However, what is important in common among these raw materials is that there are few impurities such as Na 2 O, K 2 O and Fe 2 O 3 . Preferably Na 2 O and K 2 O
Is less than 0.7% and Fe 2 O 3 is less than 1.0%.

【0019】本発明のコージェライト質焼成用道具材に
おいて、不純物の成分の規定はその原料混合物の粒径
0.3mm未満の粒子よりなる微粉部においてなされる
べきである。なぜなら、粒径0.3mm以上の大きな粒
子は比表面積が小さく、比較的安定しているため焼成過
程や、使用時の加熱条件において反応の進行が遅いが、
粒径0.3mm未満の粒子は急激に活性が上がるため反
応が速く進み、従って、ガラス相を作り易いためであ
る。
In the cordierite firing tool material of the present invention, the definition of the impurity component should be made in the fine powder portion of the raw material mixture having particles having a particle diameter of less than 0.3 mm. The reason is that the large particles having a particle diameter of 0.3 mm or more have a small specific surface area and are relatively stable, so that the progress of the reaction is slow in the sintering process and heating conditions during use,
This is because particles having a particle size of less than 0.3 mm have a rapid increase in activity, so that the reaction proceeds rapidly, and therefore a glass phase is easily formed.

【0020】ガラス相の生成に最も影響が大きいのはN
2O、K2Oと言ったアルカリ成分であり、その合計量
の上限は0.7%であり、これより多いとガラスを生成
し易くなる。
N has the greatest effect on the formation of the glass phase.
These are alkaline components such as a 2 O and K 2 O, and the upper limit of the total amount is 0.7%. If the total amount is more than this, glass is easily formed.

【0021】また、Al23はガラス相の生成を抑制す
る成分であり、一方、MgOとFe23のガラスの生成
に寄与する成分である。このことからAl23とMgO
とFe23との比率、即ちAl23/(MgO×Fe2
3)重量比の値をガラス相の生成抑制のもう1つの目
安とすることができる。この値は8.0以上でなくては
ならず、これより小さいとガラスの生成量が多くなり、
熱膨張率が高くなる。
Al 2 O 3 is a component that suppresses the formation of a glass phase, while it is a component that contributes to the formation of MgO and Fe 2 O 3 glass. From this, Al 2 O 3 and MgO
And the ratio of Fe 2 O 3 , that is, Al 2 O 3 / (MgO × Fe 2
The value of the O 3 ) weight ratio can be used as another measure for suppressing the formation of the glass phase. This value must be at least 8.0, and if it is less than this, the amount of glass produced increases,
The coefficient of thermal expansion increases.

【0022】なお、使用原料の最大粒径は3mmまでが
良く、これ以上大きいと熱膨張差の影響を受ける絶対長
さが大きくなることから粒界の亀裂が発生し易くなる。
The maximum particle size of the raw material used is preferably up to 3 mm. If it is larger than this, the absolute length affected by the difference in thermal expansion becomes large, so that cracks at the grain boundaries tend to occur.

【0023】本発明のコージェライト質焼成用道具材の
製造に際しては、形状に応じてPVA、アルギン酸ソー
ダ、リグニン・スルフォン酸ソーダ、CMCなど一般的
な成形助剤を原料混合物に対して外掛で0.1〜3.0重
量部、好ましくは0.5〜2.0重量部並びに水を外掛で
3〜8重量部、好ましくは4〜6重量部加えて混練し、
成形圧力30〜100MPaで所定の形状に成形し、乾
燥後1250〜1400℃にて焼成する。このとき原料
混合物の粒度分布は粒径0.3mm未満の粒子を35〜
70重量%の範囲に設定すれば成形が容易である。粒径
0.3mm未満の粒子が35重量%より少ないと粗過ぎ
て成形体の強度が不足し、70重量%より多いと細か過
ぎて成形亀裂が入り易くなる。なお、焼成温度は125
0℃より低いと強度不足となり、1400℃より高いと
ガラス相の生成量が急激に増加するので好ましくない。
In producing the cordierite-based firing tool material of the present invention, a general molding aid such as PVA, sodium alginate, sodium lignin / sulfonate, or CMC is added to the raw material mixture in an amount of 0 to 4 depending on the shape. 0.1 to 3.0 parts by weight, preferably 0.5 to 2.0 parts by weight and water 3 to 8 parts by weight, preferably 4 to 6 parts by weight, and kneaded,
It is molded into a predetermined shape at a molding pressure of 30 to 100 MPa, dried and fired at 1250 to 1400 ° C. At this time, the particle size distribution of the raw material mixture is as follows.
If it is set in the range of 70% by weight, molding is easy. If the amount of particles having a particle size of less than 0.3 mm is less than 35% by weight, it is too coarse, resulting in insufficient strength of the molded body. The firing temperature is 125
If the temperature is lower than 0 ° C., the strength becomes insufficient, and if the temperature is higher than 1400 ° C., the generation amount of the glass phase rapidly increases, which is not preferable.

【0024】[0024]

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げて、本発明をよ
り詳細に説明する。 実施例 以下の表1に示す化学組成を有する原料を使用して以下
の表2に示す配合割合で原料混合物を調製した。原料混
合物の全体組成並びに粒径0.3mm未満の粒子よりな
る微粉部の組成を表2に併記する。次に、上述の原料混
合物100重量部に対して成形助剤としてリグニン・ス
ルフォン酸ソーダを外掛で1.5重量部並びに水を5重
量部添加、混練し、成形圧力50MPaで160mm×
40mm×15mmの形状に成形した。得られた成形体
を100℃で12時間乾燥後、1350℃で2時間焼成
することにより供試体を得た。得られた供試体の諸特性
を表2に併記する。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples of the present invention. Example Using a raw material having a chemical composition shown in Table 1 below, a raw material mixture was prepared in a mixing ratio shown in Table 2 below. Table 2 also shows the overall composition of the raw material mixture and the composition of the fine powder portion composed of particles having a particle size of less than 0.3 mm. Next, 1.5 parts by weight of lignin-sulfonate and 5 parts by weight of water were added and kneaded with 100 parts by weight of the raw material mixture as a molding aid, and the mixture was kneaded at a molding pressure of 50 MPa and 160 mm ×
It was formed into a shape of 40 mm × 15 mm. After drying the obtained molded body at 100 ° C. for 12 hours, it was fired at 1350 ° C. for 2 hours to obtain a specimen. Table 2 also shows various properties of the obtained specimen.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】なお、表2において、曲げ強度はJIS 2213
−78の3点曲げ試験により測定した値である。また、弾
性率は音波法により測定した値である。更に、熱膨張率
はJIS 2207−76の非接触測定法により測定した値であ
る。また、400回後残存膨張率はノギスにより測定し
た値であり、400回後曲げ強度は3点曲げ試験により
測定した値である。
[0027] In Table 2, the bending strength is JIS 2213
This is a value measured by a -78 three-point bending test. The elastic modulus is a value measured by a sound wave method. Further, the coefficient of thermal expansion is a value measured by the non-contact measurement method of JIS 2207-76. Further, the residual expansion rate after 400 times is a value measured by a caliper, and the bending strength after 400 times is a value measured by a three-point bending test.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の陶磁器等を焼成するためのコー
ジェライト質焼成用道具材において、粒径0.3mmよ
り小さい粒子よりなる微粉部の不純物をNa2O、K2
及びMgO、Fe23の2つのグループに分けて含有量
を規定することによりガラス相の生成量が減少し、熱膨
張率が低下した。この効果として耐熱衝撃抵抗が向上す
るのみならず、多数回使用による加熱、冷却の繰り返し
に対して容積安定性が増し、品質劣化が抑制され、耐用
回数を増やすことができた。
In the cordierite-based firing tool for firing ceramics and the like according to the present invention, impurities in the fine powder portion composed of particles smaller than 0.3 mm in particle size are Na 2 O and K 2 O.
By defining the content in two groups, that is, MgO and Fe 2 O 3 , the generation amount of the glass phase was reduced, and the coefficient of thermal expansion was reduced. This effect not only improved the thermal shock resistance, but also increased the volume stability against repeated heating and cooling due to multiple uses, suppressed quality deterioration, and increased the number of service life.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 コージェライト20〜80重量%及びム
ライト+クレー80〜20重量%を含有してなり、且つ
粒径0.3〜3mmの粒子30〜65重量%及び粒径0.
3mm未満の粒子35〜70重量%の範囲内の原料混合
物粒度分布を有するコージェライト質焼成用道具材にお
いて、粒径0.3mm未満の粒子よりなる微粉部に含ま
れるNa2OとK2Oの合計量が0.7重量%以下であ
り、且つAl23/(Fe23×MgO)重量比の値が
8.0以上であることを特徴とするコージェライト質焼
成用道具材。
1. A composition comprising 20 to 80% by weight of cordierite and 80 to 20% by weight of mullite + clay, 30 to 65% by weight of particles having a particle size of 0.3 to 3 mm, and 0.3 to 0.3% by weight.
In a cordierite-based firing tool having a particle size distribution of a raw material mixture within a range of 35 to 70% by weight of particles having a particle size of less than 3 mm, Na 2 O and K 2 O contained in a fine powder portion composed of particles having a particle size of less than 0.3 mm are used. A cordierite-based sintering tool material characterized in that the total amount is 0.7% by weight or less and the weight ratio of Al 2 O 3 / (Fe 2 O 3 × MgO) is 8.0 or more. .
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