JPH0154307B2 - - Google Patents
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- JPH0154307B2 JPH0154307B2 JP990685A JP990685A JPH0154307B2 JP H0154307 B2 JPH0154307 B2 JP H0154307B2 JP 990685 A JP990685 A JP 990685A JP 990685 A JP990685 A JP 990685A JP H0154307 B2 JPH0154307 B2 JP H0154307B2
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は主としてアルミナ質セラミツクフアイ
バーからなる高温耐火性断熱材及びその製造法に
関する。
バーからなる高温耐火性断熱材及びその製造法に
関する。
ガス冷却原子炉では、核反応で発生した熱で
Heガス等を加熱し、この高温に加熱されたガス
を発電や化学反応装置の運転熱源として直接利用
することが計画されている。この高温ガスは1000
℃程度の温度を有するので、このガスの通路とし
て用いる管を大気に対して断熱し、熱損失を少な
くする必要がある。この断熱材としては、高温に
長時間保持された後でも、設備の運転休止等に伴
なつて生ずる管の膨張、収縮に追従し、断熱材が
挿入された空間を、隙間を生ずることなく充たし
ていることが必要である。
Heガス等を加熱し、この高温に加熱されたガス
を発電や化学反応装置の運転熱源として直接利用
することが計画されている。この高温ガスは1000
℃程度の温度を有するので、このガスの通路とし
て用いる管を大気に対して断熱し、熱損失を少な
くする必要がある。この断熱材としては、高温に
長時間保持された後でも、設備の運転休止等に伴
なつて生ずる管の膨張、収縮に追従し、断熱材が
挿入された空間を、隙間を生ずることなく充たし
ていることが必要である。
炉の耐火断熱材として知られているSiO2系フ
アイバー、Al2O3―SiO2系フアイバー、グラフア
イトフアイバーを用いて作成された複合断熱材で
は、ガス冷却型原子炉で予定されている連続運転
時間の50000時間という長時間、1000℃で圧縮状
態に置くという厳しい試験条件に対しては、早期
に復元性を失ない所望の復元率を得ることができ
なかつた。多結晶のAl2O3系フアイバー単独で
は、復元性は期待できるが、取扱いが非常に難か
しく、実際の施工に用いることができない。
アイバー、Al2O3―SiO2系フアイバー、グラフア
イトフアイバーを用いて作成された複合断熱材で
は、ガス冷却型原子炉で予定されている連続運転
時間の50000時間という長時間、1000℃で圧縮状
態に置くという厳しい試験条件に対しては、早期
に復元性を失ない所望の復元率を得ることができ
なかつた。多結晶のAl2O3系フアイバー単独で
は、復元性は期待できるが、取扱いが非常に難か
しく、実際の施工に用いることができない。
本発明は上記したような要求に応ずることので
きる耐火断熱材を提供せんとするものである。
きる耐火断熱材を提供せんとするものである。
本発明は上記の目的を達するための手段とし
て、 １ Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成からな
り該Al2O3の30〜85重量％がα―アルミナから
なる多結晶質アルミナフアイバーマツトの両面
に、Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成から
なり該Al2O3の30〜85重量％がα―アルミナか
らなる多結晶質アルミナフアイバーか、該フア
イバーとAl2O350〜65重量％、残部SiO2からな
る部分的結晶質セラミツクフアイバーとの混合
物であつて、該混合物中後者が70重量％以下の
割合に混合された混合物を、無機結合剤で結合
した層が一体に形成されているセラミツク断熱
材。
て、 １ Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成からな
り該Al2O3の30〜85重量％がα―アルミナから
なる多結晶質アルミナフアイバーマツトの両面
に、Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成から
なり該Al2O3の30〜85重量％がα―アルミナか
らなる多結晶質アルミナフアイバーか、該フア
イバーとAl2O350〜65重量％、残部SiO2からな
る部分的結晶質セラミツクフアイバーとの混合
物であつて、該混合物中後者が70重量％以下の
割合に混合された混合物を、無機結合剤で結合
した層が一体に形成されているセラミツク断熱
材。
２ 無機結合剤と、凝集剤と、Al2O394重量％以
上、残部SiO2の組成からなり該Al2O3の30〜85
重量％がα―アルミナからなる多結晶質アルミ
ナフアイバーか、該フアイバーとAl2O350〜65
重量％、残部SiO2の組成からなる非晶質セラ
ミツクフアイバーとを、両者の合計中後者が70
重量％以下となるように水に混合し、該混合物
をシート状に吸引成形し、該成形物の上に
Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成からなり
該Al2O3の30〜85重量％がα―アルミナからな
る多結晶質アルミナフアイバーマツトを重ね、
更にその上に前記混合物をシート状に吸引成形
して乾燥し、非品質アルミナフアイバーの再結
晶温度である約950℃以上で焼成を行なつてマ
ツト状のセラミツク断熱材の製造法を得たこと
にある。
上、残部SiO2の組成からなり該Al2O3の30〜85
重量％がα―アルミナからなる多結晶質アルミ
ナフアイバーか、該フアイバーとAl2O350〜65
重量％、残部SiO2の組成からなる非晶質セラ
ミツクフアイバーとを、両者の合計中後者が70
重量％以下となるように水に混合し、該混合物
をシート状に吸引成形し、該成形物の上に
Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成からなり
該Al2O3の30〜85重量％がα―アルミナからな
る多結晶質アルミナフアイバーマツトを重ね、
更にその上に前記混合物をシート状に吸引成形
して乾燥し、非品質アルミナフアイバーの再結
晶温度である約950℃以上で焼成を行なつてマ
ツト状のセラミツク断熱材の製造法を得たこと
にある。
Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成からなる
多結晶質アルミナフアイバーはアルミニウム又は
アルミニウム化合物を含む紡糸液をフアイバー状
にし加熱して酸化物のみの組成とされた３〜６重
量％のSiO2を含有するバルク、マツトが市販さ
れている。しかしバルクは断熱層として均一な密
度に施工することが難かしく、マツトも引張強度
が著しく小さいので施工しにくい。その上その
まゝ高温下で長時間使用すると結晶粒が成長して
粗大化し圧縮を解放したときに所望の復元性を生
じなくなる。
多結晶質アルミナフアイバーはアルミニウム又は
アルミニウム化合物を含む紡糸液をフアイバー状
にし加熱して酸化物のみの組成とされた３〜６重
量％のSiO2を含有するバルク、マツトが市販さ
れている。しかしバルクは断熱層として均一な密
度に施工することが難かしく、マツトも引張強度
が著しく小さいので施工しにくい。その上その
まゝ高温下で長時間使用すると結晶粒が成長して
粗大化し圧縮を解放したときに所望の復元性を生
じなくなる。
そこで本発明ではマツト中のAl2O3を加熱して
α―Al2O3化させることにより、予め安定化した
マツトを使用することにより高温下で長時間使用
しても復元性を維持せしめるようにしたものであ
る。しかしAl2O3中のα―アルミナの量が30重量
％以下では、高温下で長時間圧縮状態で使用後の
復元性が得られず、α化は85重量％程度が限度で
あるので、Al2O3中のα―アルミナの量を30〜85
重量％としたものである。
α―Al2O3化させることにより、予め安定化した
マツトを使用することにより高温下で長時間使用
しても復元性を維持せしめるようにしたものであ
る。しかしAl2O3中のα―アルミナの量が30重量
％以下では、高温下で長時間圧縮状態で使用後の
復元性が得られず、α化は85重量％程度が限度で
あるので、Al2O3中のα―アルミナの量を30〜85
重量％としたものである。
上記のように安定化したマツトもそのまゝでは
強度が小さく施工できないので、本発明ではその
両面に少なくとも施工できる程度の補強層を一体
に設けたものである。しかしこの補強層もまた圧
縮状態で長時間高温に保持して復元性を生じない
ようでは、全体としての復元性が極めて小さくな
り、所望の復元性を有しなくなる。
強度が小さく施工できないので、本発明ではその
両面に少なくとも施工できる程度の補強層を一体
に設けたものである。しかしこの補強層もまた圧
縮状態で長時間高温に保持して復元性を生じない
ようでは、全体としての復元性が極めて小さくな
り、所望の復元性を有しなくなる。
そこで本発明では前記のアルミナフアイバーを
無機結合剤で結合した層を前記のアルミナフアイ
バーマツトの両面に一体に設けることで、アルミ
ナフアイバーマツトを取扱いできるようにすると
同時に、圧縮状態で長時間高温で加熱後も復元性
を有する断熱材が得られることを見出したもので
ある。
無機結合剤で結合した層を前記のアルミナフアイ
バーマツトの両面に一体に設けることで、アルミ
ナフアイバーマツトを取扱いできるようにすると
同時に、圧縮状態で長時間高温で加熱後も復元性
を有する断熱材が得られることを見出したもので
ある。
前記の無機結合剤で結合した層を形成するに用
いるアルミナフアイバーは70重量％までを、
Al2O350〜65重量％、残部SiO2からなる部分的結
晶質セラミツクフアイバーで置き換えて使用する
ことができる。このようにしてアルミナフアイバ
ーより安価なアルミナ―シリカ系セラミツクフア
イバーを用いることにより、製品の圧縮に対する
復元性を低下さることなく、製品を安価に供する
ことができる。
いるアルミナフアイバーは70重量％までを、
Al2O350〜65重量％、残部SiO2からなる部分的結
晶質セラミツクフアイバーで置き換えて使用する
ことができる。このようにしてアルミナフアイバ
ーより安価なアルミナ―シリカ系セラミツクフア
イバーを用いることにより、製品の圧縮に対する
復元性を低下さることなく、製品を安価に供する
ことができる。
部分的結晶質セラミツクフアイバーのAl2O3含
有量を50〜65重量％とするのは、50重量％より少
ないと、非晶質のフアイバーを加熱して繊維中に
ムライトの結晶を生ぜしめて部分的結晶質とする
際に、所望の復元率を維持する程充分な結晶量を
得ることが困難となり、部分的結晶化していない
非晶質のものでは高温で長時間圧縮状態に保持し
たあとでは復元性がなくなるからである。また
Al2O3含有量が65重量％を超えるとセラミツクフ
アイバーは次第に繊維自身の脆性が大となり、圧
縮された場合に繊維が折れ易くなり、所望の復元
性が維持できなくなるからである。
有量を50〜65重量％とするのは、50重量％より少
ないと、非晶質のフアイバーを加熱して繊維中に
ムライトの結晶を生ぜしめて部分的結晶質とする
際に、所望の復元率を維持する程充分な結晶量を
得ることが困難となり、部分的結晶化していない
非晶質のものでは高温で長時間圧縮状態に保持し
たあとでは復元性がなくなるからである。また
Al2O3含有量が65重量％を超えるとセラミツクフ
アイバーは次第に繊維自身の脆性が大となり、圧
縮された場合に繊維が折れ易くなり、所望の復元
性が維持できなくなるからである。
またこのセラミツクフアイバーのアルミナフア
イバーへの混合率を70重量％までとするのは、こ
れ以上セラミツクフアイバーを使用すると、所望
の復元性が得られなくなるからである。
イバーへの混合率を70重量％までとするのは、こ
れ以上セラミツクフアイバーを使用すると、所望
の復元性が得られなくなるからである。
本発明断熱材の製造方法において、アルミナフ
アイバーまたはアルミナフアイバーとセラミツク
フアイバーと、無機結合剤と凝集剤と水との混合
物を、アルミナフアイバーマツトの両面に吸引成
形するのは、吸引成形の際に、水中のフアイバー
とマツトのフアイバーとのからみ合いを生ぜしめ
て成形層とマツトとの結合を生ぜしめるためであ
る。また吸引成形の際、水中に分散された無機結
合剤の一部がマツト中に侵入してアルミナフアイ
バーに付着し、焼成によりフアイバー同志の接触
点に融着してフアイバーが相互に動いて収縮する
ときに抵抗する働きを生ずる。成形層はマツトよ
りも当然密度の高いものとなり、取扱可能な強度
をもつものを形成する。
アイバーまたはアルミナフアイバーとセラミツク
フアイバーと、無機結合剤と凝集剤と水との混合
物を、アルミナフアイバーマツトの両面に吸引成
形するのは、吸引成形の際に、水中のフアイバー
とマツトのフアイバーとのからみ合いを生ぜしめ
て成形層とマツトとの結合を生ぜしめるためであ
る。また吸引成形の際、水中に分散された無機結
合剤の一部がマツト中に侵入してアルミナフアイ
バーに付着し、焼成によりフアイバー同志の接触
点に融着してフアイバーが相互に動いて収縮する
ときに抵抗する働きを生ずる。成形層はマツトよ
りも当然密度の高いものとなり、取扱可能な強度
をもつものを形成する。
両面に吸引成形層を形成したマツトを950℃以
上で焼成するのは、結合剤をフアイバーと融着せ
しめて強度を有するものとすると同時に、フアイ
バーに吸着されているガス及び凝集剤等の有機成
分の除去を行なつて使用フアイバーを安定化する
ためである。非晶質のセラミツクフアイバーは、
この焼成時にガラス組織が一部ムライト
（3Al2O3・2SiO2）の微結晶となつた部分的結晶
質セラミツクフアイバーとなつて安定化される。
上で焼成するのは、結合剤をフアイバーと融着せ
しめて強度を有するものとすると同時に、フアイ
バーに吸着されているガス及び凝集剤等の有機成
分の除去を行なつて使用フアイバーを安定化する
ためである。非晶質のセラミツクフアイバーは、
この焼成時にガラス組織が一部ムライト
（3Al2O3・2SiO2）の微結晶となつた部分的結晶
質セラミツクフアイバーとなつて安定化される。
市販のアルミナフアイバーマツト（Al2O395重
量％、SiO25重量％）を1300℃で６時間加熱処理
してフアイバー中のAl2O3の81重量％をα―アル
ミナとした。一方市販のアルミナフアイバーのバ
ルク（Al2O395重量％、SiO25重量％）を1300℃
で３時間加熱処理し、フアイバー中のAl2O3の41
重量％とした。
量％、SiO25重量％）を1300℃で６時間加熱処理
してフアイバー中のAl2O3の81重量％をα―アル
ミナとした。一方市販のアルミナフアイバーのバ
ルク（Al2O395重量％、SiO25重量％）を1300℃
で３時間加熱処理し、フアイバー中のAl2O3の41
重量％とした。
水100Kgに市販の非晶質セラミツクフアイバー
（Al2O356重量％、SiO244重量％）６Kg、上記バ
ルク４Kgを加え分散混合したのち、コロイダルシ
リカ（SiO25重量％含有）をSiO2分として２Kg、
有機結合剤として炭水化物２Kgを加え撹拌混合し
た。
（Al2O356重量％、SiO244重量％）６Kg、上記バ
ルク４Kgを加え分散混合したのち、コロイダルシ
リカ（SiO25重量％含有）をSiO2分として２Kg、
有機結合剤として炭水化物２Kgを加え撹拌混合し
た。
このスラリーを吸引成形して厚さ６mmのマツト
を成形し、その上にα―アルミナ81重量％の厚さ
30mmのマツトを重ね、その上に更に前記スラリー
を吸引成形して厚さ６mmのマツトを一体に成形し
厚さ25mmとなるように成形乾燥し、1000℃で２時
間焼成した。
を成形し、その上にα―アルミナ81重量％の厚さ
30mmのマツトを重ね、その上に更に前記スラリー
を吸引成形して厚さ６mmのマツトを一体に成形し
厚さ25mmとなるように成形乾燥し、1000℃で２時
間焼成した。
この焼成によつて非晶質のセラミツクフアイバ
ーのガラスの一部に微細なムライトの結晶が生成
された。
ーのガラスの一部に微細なムライトの結晶が生成
された。
この成形物を厚さを1/2に圧縮しヘリウムガス
中で1000℃に長時間保持し圧縮厚さに対する復元
率を経時的に測定した結果を図に示す。現在約
38000時間を経過した時点にあるが、最小自乗法
による点線で示した予測線は、50000時間経過時
において充分20％余りの復元率を有するものが得
られることを示している。
中で1000℃に長時間保持し圧縮厚さに対する復元
率を経時的に測定した結果を図に示す。現在約
38000時間を経過した時点にあるが、最小自乗法
による点線で示した予測線は、50000時間経過時
において充分20％余りの復元率を有するものが得
られることを示している。
本発明によれば、1000℃の高温中で、長時間保
持し、なお弾性を有し圧縮充填状態を維持し断熱
材としての機能を有し、且つ取扱性、施工性を向
上させた高性能断熱材を提供できる。
持し、なお弾性を有し圧縮充填状態を維持し断熱
材としての機能を有し、且つ取扱性、施工性を向
上させた高性能断熱材を提供できる。
図面は本発明断熱材の一実施例の復元率の経時
変化を示した図である。
変化を示した図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成からな
り該Al2O3の30〜85重量％がα―アルミナからな
る多結晶質アルミナフアイバーマツトの両面に、
Al2O394重量％以上、残部SiO2の組成からなり該
Al2O3の30〜85重量％がα―アルミナからなる多
結晶質アルミナフアイバーか、該フアイバーと
Al2O350〜65重量％、残部SiO2からなる組成の部
分的結晶質セラミツクフアイバーとの混合物であ
つて、該混合物中後者が70重量％以下の割合に混
合された混合物を、無機結合剤で結合した層が一
体に形成されているセラミツク断熱材。 ２ 無機結合剤と、凝集剤と、Al2O394重量％以
上、残部SiO2の組成からなり該Al2O3の30〜85重
量％がα―アルミナからなる多結晶質アルミナフ
アイバーか、該フアイバーとAl2O350〜65重量
％、残部SiO2の組成からなる非晶質セラミツク
フアイバーとを、両者の合計中後者が70重量％以
下となるように水に混合し、該混合物をシート状
に吸引成形し、該成形物の上にAl2O394重量％以
上、残部SiO2の組成からなり該Al2O3の30〜85重
量％がα―アルミナからなる多結晶質アルミナフ
アイバーマツトを重ね、更にその上に前記混合物
をシート状に吸引成形して乾燥し、非晶質セラミ
ツクフアイバーの再結晶温度である約950℃以上
で焼成を行なうことを特徴とするセラミツク断熱
材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP990685A JPS61174177A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | セラミツク断熱材及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP990685A JPS61174177A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | セラミツク断熱材及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174177A JPS61174177A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0154307B2 true JPH0154307B2 (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=11733152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP990685A Granted JPS61174177A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | セラミツク断熱材及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61174177A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010009582A (ko) * | 1999-07-12 | 2001-02-05 | 최동환 | 저밀도 고강도의 단열재 및 그 제조방법 |
-
1985
- 1985-01-24 JP JP990685A patent/JPS61174177A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61174177A (ja) | 1986-08-05 |
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