JP3219112B2 - アルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法 - Google Patents

アルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法

Info

Publication number
JP3219112B2
JP3219112B2 JP07804993A JP7804993A JP3219112B2 JP 3219112 B2 JP3219112 B2 JP 3219112B2 JP 07804993 A JP07804993 A JP 07804993A JP 7804993 A JP7804993 A JP 7804993A JP 3219112 B2 JP3219112 B2 JP 3219112B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
calcium aluminate
sintered body
alumina cement
aggregate
ceramic sintered
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP07804993A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06293563A (ja
Inventor
紀一 駒田
敏克 井上
武義 竹之内
康史 星野
功 金谷
宏之 八木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP07804993A priority Critical patent/JP3219112B2/ja
Publication of JPH06293563A publication Critical patent/JPH06293563A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3219112B2 publication Critical patent/JP3219112B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属のような活性
の高い化合物を収容するに適した、耐食性のあるアルミ
ン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法に関する。
更に詳しくはアルミナセメントを出発原料としてアルミ
ン酸カルシウムセラミック焼結体を製造する方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミナセメントを出発原料とす
るセラミック製品の製造方法では、アルミナセメントを
粉砕して細粒化したものと骨材と水とを混練して混練物
にし、この混練物を鋳型に鋳込んで所定の形状に成形
し、この成形体を養生した後、乾燥している(例えば特
公昭53−14246)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法は、養生条件を厳格に規制しないと亀裂を生じやすい
不具合があった。また養生条件を緩和して加熱により水
分を除去しようとすると、加熱時に体積変化に伴ってひ
び割れを起こし易く、その乾燥した成形体は実用性に乏
しい不具合があった。本発明の目的は、耐食性に優れ、
溶融金属のような化学的に活性な物質を収容するのに適
したアルミン酸カルシウムセラミック焼結体を容易に製
造する方法を提供することにある。本発明の別の目的
は、比較的複雑な形状を有する軽量かつ熱衝撃性に優れ
たアルミン酸カルシウムセラミック焼結体をひび割れす
ることなく製造する方法を提供することにある。本発明
の更に別の目的は、市販されているアルミナセメントを
用いて安価にアルミン酸カルシウムセラミック焼結体を
製造する方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアルミン酸カルシウム焼結体の第一の製造
方法は、アルミナセメントを焼成してアルミン酸カルシ
ウムを生成し、このアルミン酸カルシウムを粉砕して細
粒化し、この細粒化したアルミン酸カルシウムを骨材と
してこの骨材と別の新規なアルミナセメントと水とを混
練して混練物を調製し、この混練物を鋳型に鋳込んで所
定の形状に成形し、この成形体を養生した後、焼成する
方法である。
【0005】また、本発明の第二の製造方法は、上記骨
材とアルミナセメントと有機バインダ水溶液とを混練
し、この混練物を鋳型を用いずに所定の形状に成形し、
この成形体を養生した後、焼成する方法である。
【0006】本発明で用いられるアルミナセメントは、
平均粒径が100〜150μmであって、CaO・Al
23,Al23,12CaO・7Al23の混合物であ
る。一般に市販されているものを用いることができる。
アルミナセメントは水和物でもよい。アルミン酸カルシ
ウム(CaO・2Al23)は、このアルミナセメント
を空気中、1300〜1600℃で1〜5時間焼成する
ことにより得られる。この焼成物は本発明の骨材として
用いられる。焼成したままでは粒度が大き過ぎるため、
この焼成物はボールミル等で粉砕される。このアルミン
酸カルシウム骨材の平均粒度は50〜150メッシュが
好ましい。これは50メッシュ未満では焼成時にひび割
れを起こし易く、一方150メッシュを超えると混練物
にしたときに粘稠性に乏しい混練物になり易いためであ
る。アルミナセメントに対するアルミン酸カルシウム骨
材の混合重量比(骨材重量/セメント重量)は、0.5
〜4が好ましく、2〜4が更に好ましい。これは混合比
が0.5未満では焼成時にひび割れを起こし易く、一方
4を超えると混練物に粘稠性がなくなり成形体の強度が
低下し易くなるためである。
【0007】本発明の第一の製造方法における混練物は
次の混合比で調製される。即ち、アルミナセメントと上
記骨材に対する水の混合重量比(水重量/セメント+骨
材重量)は、0.25〜0.35が好ましい。これは混
合重量比が0.25未満では水分が足りず混練物になり
にくく、一方0.35を超えると固体と液体が分離し易
くなるためである。
【0008】本発明の第二の製造方法で用いられる有機
バインダとしてはセルロースエーテルが好適である。こ
の製造方法における混練物は次の混合比で調製される。
即ち、水に対するセルロースエーテルの混合重量比(セ
ルロースエーテル重量/水重量)は0.01〜0.05
が好ましい。混合重量比が0.01未満では粘稠性に乏
しく鋳型を用いずに成形できなくなり、一方0.05を
超えるとセルロースエーテル水溶液の粘性が非常に高く
扱いにくくなり、好ましくない。アルミナセメントとア
ルミン酸カルシウム骨材に対するセルロースエーテル水
溶液の混合重量比(セルロースエーテル水溶液重量/セ
メント+骨材重量)は0.3〜0.5が好ましい。混合
重量比が0.3未満では水分が不足して混練するのが難
しくなり、一方0.5を超えると粘稠性に乏しく鋳型を
用いずに成形できなくなり、好ましくない。セルロース
エーテルとしては、カルボキシメチルセルロース、カル
ボキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース及び酢酸セルロース等
が挙げられるが、中でも水との親和性の理由からヒドロ
キシエチルセルロースが好ましい。
【0009】上記第一及び第二の製造方法で形成された
アルミナセメントの成形体の養生は、相対湿度80〜1
00%が好ましく、90〜100%が更に好ましい。こ
れは相対湿度が80%未満では水和作用が十分に進ま
ず、一方100%を超えると水分が過剰となるからであ
る。この養生は少なくとも1日程度が好ましい。養生温
度は40〜80℃が好ましい。これは上記温度範囲で養
生すると、40℃未満の養生時とは異なる水和物が生成
され、この生成物により焼成時に成形体が体積変化の影
響を受けにくくなるためである。養生温度が高い程、水
和作用が早期に完結する。アルミナセメント成形体の焼
成は大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気中で行われ、その
時の昇温速度は、速くとも400℃/時間が好ましい。
これは昇温速度が400℃/時間を超えるとひび割れを
起こし易くなるためである。アルミナセメント成形体の
焼成温度は、1300〜1600℃が好ましい。これは
焼成温度が1300℃未満では完全なアルミン酸カルシ
ウムセラミックとなりにくく、一方1600℃を超える
と部分的な溶融を起こし易いからである。アルミナセメ
ント成形体の焼成時間は、1〜5時間が好ましく、約3
〜5時間が更に好ましい。焼成時間が1時間未満では焼
結が完了しないことがあり、一方5時間焼成すれば殆ど
焼結が完了し、エネルギの浪費になるからである。一連
の製造工程を経て製造される本発明のアルミン酸カルシ
ウムセラミック焼結体は、最終の焼成工程でひび割れの
ない多孔質で軽量かつ耐衝撃性のあるセラミック製品に
なる。
【0010】
【作用】アルミナセメントを比較的高温で焼成すると、
セメント粉末中の水分が除去されると同時に、アルミニ
ウムとカルシウムの金属元素同志が相互に作用しあって
セラミック状の結晶構造を有するアルミン酸カルシウム
に変化する。新たに加えられるアルミナセメントは、焼
結体を構成する主たる成分になり、またバインダの働き
をする。所定の材令が経過すると、水和作用が完結す
る。焼成により余剰の水分が除去されカルシウムとアル
ミニウム粒子同志がより一層一体化する。更に有機バイ
ンダを含む混練物を調製すれば、鋳型を用いずに成形す
ることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこの実施例に制限されるものではない。 <実施例1>平均粒径が約120μmの市販されている
アルミナセメント(SiO2 0.1重量%、Al23
80.0重量%、Fe23 0.2重量%、CaO 1
9.5重量%)の水和物200gを空気中、1300℃
で3時間焼成してアルミン酸カルシウムを得た。このア
ルミン酸カルシウムを粉砕して細粒化し平均粒度が10
0メッシュの骨材を得た。別の新規な上記と同じアルミ
ナセメントと、前記骨材と、水とを、重量混合比1:
4:1.5で混練して混練物を調製した。この混練物を
容器の形状をした鋳型に鋳込んで成形した後、40℃で
相対湿度約100%で成形体を鋳型の中で5日間養生し
た。続いて成形体を鋳型から取出し焼成炉において大気
雰囲気中、昇温速度50℃/時間、1600℃で3時間
焼成して、焼結体を得た。焼成後、焼成炉から焼結体を
取出し空気中に放置して冷却した。得られた焼結体の密
度は約2.4g/cm3、圧縮強度は1000〜150
0kg/cm2であった。
【0012】<実施例2>実施例1と同様にしてアルミ
ン酸カルシウムを得た。このアルミン酸カルシウムを粉
砕して細粒化し平均粒度が100メッシュの骨材を得
た。別の新規な上記と同じアルミナセメントと、前記骨
材と、2重量%濃度のヒドロキシエチルセルロース水溶
液とを、重量混合比1:2:1で混練して混練物を調製
した。この混練物を鋳型を用いずに成形した後、40℃
で相対湿度約100%で成形体を5日間養生した。続い
て成形体を焼成炉において大気雰囲気中、昇温速度50
℃/時間、1300℃で3時間焼成して、焼結体を得
た。焼成後、焼成炉から焼結体を取出し空気中に放置し
て冷却した。得られた焼結体にひび割れはなく、また焼
結体にはバインダ成分であるヒドロキシエチルセルロー
スは残存していなかった。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、市
販のアルミナセメントを焼成しアルミン酸カルシウムと
したものを骨材とし、この骨材と、前記のものとは別の
新規なアルミナセメントとを混練しているので、アルミ
ナセメント成形体の焼成時にひび割れを起こし難く、焼
結体の強度が高くなる。また混練物調製時に有機バイン
ダ水溶液を用いれば、鋳型を用いずに所定の形状を成形
することができる。また耐食性に優れるため、得られた
焼結体は溶融金属のような化学的に活性な物質の反応容
器又は貯蔵容器として利用できる。更に本発明は市販の
アルミナセメントを用いているため、原料の入手が簡単
であり、簡便にセラミック焼結体を製造することができ
る。
フロントページの続き (72)発明者 竹之内 武義 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社 セメント研究所 内 (72)発明者 星野 康史 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭 1002番地の14 三菱マテリアル株式会社 那珂原子力開発センター内 (72)発明者 金谷 功 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭 1002番地の14 三菱マテリアル株式会社 那珂原子力開発センター内 (72)発明者 八木 宏之 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭 1002番地の14 三菱マテリアル株式会社 那珂原子力開発センター内 (56)参考文献 特開 平4−65347(JP,A) 特開 平2−212358(JP,A) 特開 昭60−215567(JP,A) 特開 昭51−93915(JP,A) 特開 昭51−70217(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 35/42 - 35/49 C04B 35/00 - 35/22

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミナセメント又はその水和物を焼成
    してアルミン酸カルシウムを生成し、前記アルミン酸カ
    ルシウムを粉砕して細粒化し、前記細粒化したアルミン
    酸カルシウムを骨材として前記骨材と別の新規なアルミ
    ナセメントと水とを混練して混練物を調製し、前記混練
    物を鋳型に鋳込んで所定の形状に成形し、前記成形体を
    養生した後、焼成するアルミン酸カルシウムセラミック
    焼結体の製造方法。
  2. 【請求項2】 アルミナセメント又はその水和物を焼成
    してアルミン酸カルシウムを生成し、前記アルミン酸カ
    ルシウムを粉砕して細粒化し、前記細粒化したアルミン
    酸カルシウムを骨材として前記骨材と別の新規なアルミ
    ナセメントと有機バインダ水溶液とを混練して混練物を
    調製し、前記混練物を鋳型を用いずに所定の形状に成形
    し、前記成形体を養生した後、焼成するアルミン酸カル
    シウムセラミック焼結体の製造方法。
  3. 【請求項3】 アルミナセメントの平均粒径が100〜
    150μmであって、骨材であるアルミン酸カルシウム
    の平均粒度が50〜150メッシュである請求項1又は
    2記載のアルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 アルミナセメントに対するアルミン酸カ
    ルシウム骨材の混合重量比が0.5〜4であって、アル
    ミナセメントとアルミン酸カルシウム骨材に対する水の
    混合重量比が0.25〜0.35である請求項1又は3
    記載のアルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 成形体の養生が少なくとも80%の相対
    湿度でかつ40〜80℃の温度で少なくとも1日間行わ
    れる請求項1又は2記載のアルミン酸カルシウムセラミ
    ック焼結体の製造方法。
  6. 【請求項6】 成形体の焼成が大気雰囲気又は不活性ガ
    ス雰囲気中、速くとも400℃/時間の昇温速度で13
    00〜1600℃の温度で1〜5時間行われる請求項1
    又は2記載のアルミン酸カルシウムセラミック焼結体の
    製造方法。
  7. 【請求項7】 有機バインダがセルロースエーテルであ
    る請求項2記載のアルミン酸カルシウムセラミック焼結
    体の製造方法。
  8. 【請求項8】 水に対するセルロースエーテルの混合重
    量比が0.01〜0.05であり、かつアルミナセメン
    トとアルミン酸カルシウム骨材に対するセルロースエー
    テル水溶液の混合重量比が0.3〜0.5である請求項
    7記載のアルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造
    方法。
JP07804993A 1993-04-05 1993-04-05 アルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法 Expired - Fee Related JP3219112B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07804993A JP3219112B2 (ja) 1993-04-05 1993-04-05 アルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07804993A JP3219112B2 (ja) 1993-04-05 1993-04-05 アルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06293563A JPH06293563A (ja) 1994-10-21
JP3219112B2 true JP3219112B2 (ja) 2001-10-15

Family

ID=13650998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07804993A Expired - Fee Related JP3219112B2 (ja) 1993-04-05 1993-04-05 アルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3219112B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06293563A (ja) 1994-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4407967A (en) Method for producing spheroidal ceramics
CN109311760B (zh) 氧化锆陶瓷、由其制成的多孔材料和用于制造氧化锆陶瓷的方法
CN110078484B (zh) 一种刚玉莫来石坩埚及其制备方法
CN103964874A (zh) 锆莫来石匣钵
JPS6156184B2 (ja)
JP3219112B2 (ja) アルミン酸カルシウムセラミック焼結体の製造方法
JPS63103877A (ja) ムライト質多孔体の製造方法
JP2002226285A (ja) 軽量セラミックス部材およびその製造方法
JPH0663684A (ja) 鋳造用セラミック中子の製造方法
JPH05200479A (ja) 精密鋳造用セラミック中子
KR970001052B1 (ko) 코디에라이트 복합체 세라믹의 제조방법
AU594086B2 (en) Method for the manufacture of formed parts from Al2O3 and ZrO2 and formed parts manufactured by this method
JPH0636954B2 (ja) 易崩壊性鋳型用組成物
JP2607217B2 (ja) 微細空隙を有する陶磁器
JPS5825070B2 (ja) 低収縮性石英ガラス系耐火物の製造法
JPH09227223A (ja) 快削性複合セラミックスの製造法
CN112778006B (zh) 一种轻质莫来石匣钵及其制备方法和应用
JPS59213669A (ja) ジルコン−ジルコニア耐火物の製造方法
JPH0224779B2 (ja)
JPH06293552A (ja) イットリア成形体の製造方法
JP2788063B2 (ja) 自硬性セラミック材料を含有する消去性鋳型中子およびその製造方法
JPH0725684A (ja) 微細空隙を有するファインセラミックス焼結体およびその製造方法
JPH06100358A (ja) ムライト質焼結体の製造方法
CN114988851A (zh) 一种高效利用钢渣制备轻质多孔陶瓷材料的方法
JPH07110780B2 (ja) 燒結耐火材

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010711

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees