JPH01108177A - セラミックフォーム - Google Patents

セラミックフォーム

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JPH01108177A
JPH01108177A JP26591887A JP26591887A JPH01108177A JP H01108177 A JPH01108177 A JP H01108177A JP 26591887 A JP26591887 A JP 26591887A JP 26591887 A JP26591887 A JP 26591887A JP H01108177 A JPH01108177 A JP H01108177A
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JP
Japan
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si3n4
ceramic foam
give
slip
content
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Pending
Application number
JP26591887A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohito Kuroki
黒木　智史
Hisashi Terasaki
寺崎　尚志
Koji Sano
幸司 佐野
Yoshiro Aiba
吉郎 相庭
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.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE19883835807 priority patent/DE3835807A1/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/116—Refining the metal
    • B22D11/119—Refining the metal by filtering
    • 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
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/0615—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances the burned-out substance being a monolitic element having approximately the same dimensions as the final article, e.g. a porous polyurethane sheet or a prepreg obtained by bonding together resin particles

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、三次元的な網目状の骨格構造をなすセラミッ
クフオームに関する。
〔従来の技術〕
溶融金属中の非金属介在物除去のためのフィルター、バ
ーナ用発熱体又は自動車排ガス用フィルター等として用
いられるセラミックフオームは、従来、例えば特開昭８
１−１４１６８２号公報記載のように、ＡＤ　　Ｏ（ア
ルミナ）質、Ａｆｔ　２０ａ　−ＺｒＯｚ（ジルコニア
）質又はコージェライト質等から構成されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記セラミックフオームにおいて、機械
的強度を高める場合は、骨格を太くし、かさ比重を上げ
ることによっていたが、この場合通気性が低下する問題
がある。
そこで、本発明は、通気性を損なうことなく機械的強度
を高め得るセラミックフオームを提供し　　□ようとす
るものである。
〔問題点を解決するための手段〕
前記問題点を解決するため、本発明は、Ｓｉ３Ｎ４　（
窒化ケイ素）を主成分とし、焼結助剤としてのＡｆＩ２
０３、Ｙ２Ｏ３（イツトリア）、ＳｉＯ（シリカ）、Ｔ
ｉＯ２（チタニア）、Ｍｇ０（？グネシア）、ＺｒＯ又
はＣｒ２Ｏ３（酸化クロム）の１種又は２種以上を各成
分が０．１〜【０重量％となるように０．１〜２０重量
％含有するものである。
〔作　　　用〕
上記手段によれば、セラミックフオームの材質自在が高
強度であるため、骨格を太くすることなく、かつ通気性
を低下・させることなくセラミックフオームの機械的強
度を高めることができる。
本発明においては、焼結助剤が０．１重量％未満では、
Ｓｉ３Ｎ４中に焼結助剤として有効な液相が生成されず
、各焼結助剤の含有率が１０重量％を越えるか、焼結助
剤の総合含有率が２０重量％を越えると、過剰な液相が
生じたり、低融点化により機械的強度が低下する。
焼結助剤の好ましい範囲は、各焼結助剤の含有率が２〜
５重量％で、焼結助剤の総含有率が２〜ＩＯ重量％であ
る。
また、焼結助剤としてＡＩ　　Ｏ及びＹ２Ｏ３を含有さ
せたものが優れた機械的強度を有し好ましい。
〔実　施　例〕 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。
主成分としてのＳｉ３Ｎ４と、焼結助剤としてのＡＮ２
０３．Ｙ２Ｏ３，５ｉｎ２．ＴｉＯ２゜ＭｇＯ，ＺｒＯ
又はＣｒ２Ｏ３の１種又は２種以上を第１表に示す組成
に従って１６種類（Ｎｏ、１〜１６）配合した後、それ
ぞれの配合原料を平均粒径が４μｍ以下になるようにＡ
９２０３ポット中で湿式混合粉砕した。
粉砕粉は、乾燥、解砕した後、有機バインダー、解こう
剤、消泡剤及び水を加え、ポリポット中で５〜２０時間
湿式混合し、粘度が６０〜５　ｐｏｉｓｅの範囲になる
ように水分調整を行った。有機バインダーとしては例え
ばアクリル樹脂、解こう剤としては例えばポリカルボン
酸アンモニウム、消泡剤としては例えば油脂あるいはシ
リカシリコン等が用いられる。得られたスリップを直方
体状に裁断された三次元網目状のポリウレタンフォーム
（基材）に塗布し、乾燥後のかさ比重が０．７（圧力損
失２．７　ｍ＋５Ａｑ）になるまで、スリップの塗布、
乾燥を繰り返した。
スリップが塗布され乾燥された基材１を非酸化性雰囲気
中で脱脂した後、第１図に示すように、Ｓｉ　　Ｎ　　
ルツボ２に敷き詰められたＳｉ３Ｎ４、ＳＬＯ及びｓｉ
の混合粉末３上にＳｉ３Ｎ４板４を介し載置して窯詰め
し、Ｎ２ガス雰囲気中において１５００〜１８００℃の
温度を３時間保持して焼成した。
得られたセラミックフオーム（隠１〜１Ｂ）の圧縮強度
は、Ｓ　ｉｓ　Ｎ４１００重量％からなる比較例（Ｎａ
２１）　、ＡＩ　２０３１００重量％からなる従来例（
Ｎｏ、２２）を併記する第１表のようになった。
第１表から明らかなように、本発明のセラミックフオー
ム（ｋｌ　〜１３）は、従来例（Ｎａ２２）に比べ、圧
力損失を上げることなく、圧縮強度を１．２〜３．７倍
になし得ることができるものである。
また、本発明の焼結助剤の含有範囲をはずれたＮ１１４
〜Ｎ１１Ｌ１８は、従来例と同程度かあるいは低い圧縮
強度を示した。
なお、比較例（！１ｈ２１）のセラミックフオームは、
５ｔ３Ｎ４の焼結が不十分で、骨格に気孔が多く、圧縮
強度もｌＯｋｇｆ／ｃ−と低かった。
又、主成分であるＳｉ３Ｎ４を９０重量％、焼結助剤で
あるＡｇ　Ｏ及びＹ２Ｏ３をそれぞれＳｉｉ量％とし、
かさ比重及び圧力損失を変えた場合のセラミックフオー
ム（Ｎ（ＬＬ７〜２０）の圧縮強度は、それぞれ従来例
を併記する第２図及び第３図に示すようになった。
したがって、本発明品は、従来例に比しかさ比、　　重
及び圧力損失を上げることなく圧縮強度を大幅に高め得
ることがわかる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、骨格の太さ当りの機械的
強度が大きくなるので、従来のように通気性を損なうこ
となくセラミックフオーム全体の機械的強度を高めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を示すもので、第１図はセラミック
フオームの焼成方法の断面説明図、第２図はかさ比重と
圧縮強度の関係を示す従来例との比較説明図、第３図は
圧力損失と圧縮強度の関係を示す従来例との比較説明図
である。 １・・・基　材　　　　　　２・・・ルツボ３・・・混
合粉末　　　　　　４・・・坂出　願　人　　東芝セラ
ミックス株式会社第１図 第２０ 号・二βと壷（−） 搭３０ βか４丈（ｍｍＡｑ） 手続補正書帽釦 昭和６３年５月３１日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿　　　　　　　　９
〜１、事件の表示 昭和６２年特　許願　第２６５９１８号２、発明の名称 セラミックフオーム ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号氏名
（名称）東芝セラミックス株式会社４、代理人　〒１０
３ 住　所　　　東京都中央区日本橋本町２丁目５番７号図
　面。 Ｉｌ！２図 プ亡Ａ？壷（−） １１！、３図 ５沙４ｉ（ｍｍＡｑ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Ｓｉ＿３Ｎ＿４を主成分とし、焼結助剤としてのＡｌ＿
    ２Ｏ＿３、Ｙ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２、ＴｉＯ＿２、Ｍ
    ｇＯ、ＺｒＯ＿２又はＣｒ＿２Ｏ＿３の１種又は２種以
    上を各成分が０．１〜１０重量％となるように０．１〜
    ２０重量％含有することを特徴とするセラミックフォー
    ム。
JP26591887A 1987-10-21 1987-10-21 セラミックフォーム Pending JPH01108177A (ja)

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