JPH02129064A - チタン酸アルミニウム製鋳ぐるみ部品 - Google Patents
チタン酸アルミニウム製鋳ぐるみ部品Info
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- JPH02129064A JPH02129064A JP63280509A JP28050988A JPH02129064A JP H02129064 A JPH02129064 A JP H02129064A JP 63280509 A JP63280509 A JP 63280509A JP 28050988 A JP28050988 A JP 28050988A JP H02129064 A JPH02129064 A JP H02129064A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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。
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〕
本発明はチタン酸アルミニウム製鋳ぐるみ部品に係る。
チタン酸アルミニウムは断熱性、熱衝撃性に優れている
。熱衡撃性が優れている理由はチタン酸アルミニウムは
ａ、ｂ、ｃ軸方向の熱膨張に差があるので組織内に多数
の亀裂が存在しており、そのため加熱してもその亀裂が
な（なるまで（約１０００℃まで）結晶が膨張しないか
ぎり、物自体の膨張がないからである。このような性質
に着目して、チタン酸アルミニウムを熱流体通路の断熱
を目的として例えばエンジンシリンダヘッドの排ガス通
路や排ガス捕集管に使用することが検討されている。
。熱衡撃性が優れている理由はチタン酸アルミニウムは
ａ、ｂ、ｃ軸方向の熱膨張に差があるので組織内に多数
の亀裂が存在しており、そのため加熱してもその亀裂が
な（なるまで（約１０００℃まで）結晶が膨張しないか
ぎり、物自体の膨張がないからである。このような性質
に着目して、チタン酸アルミニウムを熱流体通路の断熱
を目的として例えばエンジンシリンダヘッドの排ガス通
路や排ガス捕集管に使用することが検討されている。
また、チタン酸アルミニウムは、機械的強度が低く、ま
た９００〜１２００℃で熱分解するので、カオリン、ケ
イ酸マグネシウムなどの添加物を含有せしめて、その機
械的強度を高めかつ熱分解を抑制するなどその他の所要
特性を有するように改良することが提案されている（例
えば、特公昭６２−３２１５５号公報）。
た９００〜１２００℃で熱分解するので、カオリン、ケ
イ酸マグネシウムなどの添加物を含有せしめて、その機
械的強度を高めかつ熱分解を抑制するなどその他の所要
特性を有するように改良することが提案されている（例
えば、特公昭６２−３２１５５号公報）。
上記の如＜、チタン酸アルミニウム自体は断熱性、熱衝
撃性に優れるが、機械的強度が低く、また熱分解温度も
低いという問題がある。一方、チタン酸アルミニウムに
金属酸化物その他の添加物を含有せしめると、機械的強
度が向上し、熱分解温度も向上する。しかしながら、チ
タン酸アルミニウムに添加物を含有せしめると、熱衝撃
性が低下し、鋳ぐるみ時の熱衝撃で鋳ぐるみ部品が割れ
が発生するおそれがある。これは添加物添加にともなっ
て組織内の亀裂が減少するため熱膨張吸収力が低下し、
熱衝撃性が低下するからである。また、チタン酸アルミ
ニウムに添加物を含有せしめると、熱伝導率が高くなり
、チタン酸アルミニウム本来の断熱効果が小さくなる欠
点もある。
撃性に優れるが、機械的強度が低く、また熱分解温度も
低いという問題がある。一方、チタン酸アルミニウムに
金属酸化物その他の添加物を含有せしめると、機械的強
度が向上し、熱分解温度も向上する。しかしながら、チ
タン酸アルミニウムに添加物を含有せしめると、熱衝撃
性が低下し、鋳ぐるみ時の熱衝撃で鋳ぐるみ部品が割れ
が発生するおそれがある。これは添加物添加にともなっ
て組織内の亀裂が減少するため熱膨張吸収力が低下し、
熱衝撃性が低下するからである。また、チタン酸アルミ
ニウムに添加物を含有せしめると、熱伝導率が高くなり
、チタン酸アルミニウム本来の断熱効果が小さくなる欠
点もある。
そこで、本発明は、チタン酸アルミニウム製鋳ぐるみ部
品において、溶湯注入時の熱衝撃に耐え、断熱性を保持
しながら、なおかつ機械的強度向上と熱分解温度向上と
を実現することを目的とする。
品において、溶湯注入時の熱衝撃に耐え、断熱性を保持
しながら、なおかつ機械的強度向上と熱分解温度向上と
を実現することを目的とする。
上記目的を実現するために、本発明は、鋳ぐるみ金属と
接触する表面側は添加物をＯ−１重量％（１重量％を除
く）含有するチタン酸アルミニウムからなる層で構成し
、鋳ぐるみ金属と接触しない表面側は添加物を１重量％
以上含有させて機械的強度を向上させたチタン酸アルミ
ニウムからなる層で構成したことを特徴とするチタン酸
アルミニウム製鋳ぐるみ部品を提供する。
接触する表面側は添加物をＯ−１重量％（１重量％を除
く）含有するチタン酸アルミニウムからなる層で構成し
、鋳ぐるみ金属と接触しない表面側は添加物を１重量％
以上含有させて機械的強度を向上させたチタン酸アルミ
ニウムからなる層で構成したことを特徴とするチタン酸
アルミニウム製鋳ぐるみ部品を提供する。
チタン酸アルミニウムは、前記の如く、組織内に多数の
亀裂を有するが、一般に金属酸化物その他の化合物を添
加すると、ａ、ｂ、ｃ軸方向の熱膨張の差がチタン酸ア
ルミニウム自体よりも小さくなり、亀裂が減少し、よっ
て機械的強度が向上すると共に熱分解温度も向上する。
亀裂を有するが、一般に金属酸化物その他の化合物を添
加すると、ａ、ｂ、ｃ軸方向の熱膨張の差がチタン酸ア
ルミニウム自体よりも小さくなり、亀裂が減少し、よっ
て機械的強度が向上すると共に熱分解温度も向上する。
従って、このような目的を実現する添加物の種類はあま
り重要ではない。本発明では、要するに、チタン酸アル
ミニウムの機械的強度を向上させあるいは熱分解温度を
向上させる添加物であればよい。代表的には、マグネシ
ウム、ケイ素、鉄、チタン、アルミニウムなどのような
金属又は半金属の主として酸化物からなる化合物である
。
り重要ではない。本発明では、要するに、チタン酸アル
ミニウムの機械的強度を向上させあるいは熱分解温度を
向上させる添加物であればよい。代表的には、マグネシ
ウム、ケイ素、鉄、チタン、アルミニウムなどのような
金属又は半金属の主として酸化物からなる化合物である
。
本発明の鋳ぐるみ部品の溶湯金属と接触する側は基本的
に添加物を含有しない本来のチタン酸アルミニウムで構
成するが、添加物が１重量％未満の程度の少量であれば
問題はない。一方、溶湯金属と接触しない側は添加物を
１重量％以上含有せしめて機械的強度の向上等を図った
チタン酸アルミニウムで構成する。添加物が１重量％未
満では機械的強度間上等の効果が不足する。また添加物
が１０重量％を越えると耐熱衝撃性が大幅に低下するの
で好ましくない。
に添加物を含有しない本来のチタン酸アルミニウムで構
成するが、添加物が１重量％未満の程度の少量であれば
問題はない。一方、溶湯金属と接触しない側は添加物を
１重量％以上含有せしめて機械的強度の向上等を図った
チタン酸アルミニウムで構成する。添加物が１重量％未
満では機械的強度間上等の効果が不足する。また添加物
が１０重量％を越えると耐熱衝撃性が大幅に低下するの
で好ましくない。
本発明の鋳ぐるみ部品を製造するには、溶湯接触側又は
不接触側のチタン酸アルミニウム層を原料粉末又はスラ
リーから成形し、乾燥後、好ましくは仮焼後、その成形
品又は仮焼品上にもう一方のチタン酸アルミニウム層を
原料粉末又はスラリーを用いて成形し、得られた成形品
を焼成すればよい。好ましい成形法は鋳込み成形法であ
る。
不接触側のチタン酸アルミニウム層を原料粉末又はスラ
リーから成形し、乾燥後、好ましくは仮焼後、その成形
品又は仮焼品上にもう一方のチタン酸アルミニウム層を
原料粉末又はスラリーを用いて成形し、得られた成形品
を焼成すればよい。好ましい成形法は鋳込み成形法であ
る。
鋳造に際しては、得られた鋳ぐるみ品の溶湯に接触すべ
きでない表面は例えば鋳砂を充填するなどして溶湯から
遮断して鋳造を行う。鋳ぐるみ法自体は慣用法に従うこ
とができる。
きでない表面は例えば鋳砂を充填するなどして溶湯から
遮断して鋳造を行う。鋳ぐるみ法自体は慣用法に従うこ
とができる。
金属鋳ぐるみ側は添加物が少ないため熱衝撃にすぐれ、
溶湯注入時のサーマル・ショックに対し有利である。ま
た、この層はチタン酸アルミニウム本来の断熱特性を有
し、熱をしゃ断する効果が大きい。また他方側は添加物
により強、度を向上し、鋳ぐるみ金属の冷却収縮による
割れを防止しかつ熱分解のない組成としているため高温
く９００〜１２００℃）にさらされても分解せず、チタ
ン酸アルミニウム（十添加物）による特性を維持出来る
。
溶湯注入時のサーマル・ショックに対し有利である。ま
た、この層はチタン酸アルミニウム本来の断熱特性を有
し、熱をしゃ断する効果が大きい。また他方側は添加物
により強、度を向上し、鋳ぐるみ金属の冷却収縮による
割れを防止しかつ熱分解のない組成としているため高温
く９００〜１２００℃）にさらされても分解せず、チタ
ン酸アルミニウム（十添加物）による特性を維持出来る
。
本発明をエンジンシリンダヘッドのセラミック・ポート
・ライナーに適用した例を図面を参照して説明する。
・ライナーに適用した例を図面を参照して説明する。
第１図中、符号１はシリンダヘッド、２はセラミック・
ポート・ライナーである。第２図は第１図のＡ部のセラ
ミックスの拡大図で、２ａはチタン酸アルミニウム（Ｔ
ｉ＾ｊ！ ２０５）単味の層、２ｂはチタン酸アルミニ
ウム＋添加物の層である。
ポート・ライナーである。第２図は第１図のＡ部のセラ
ミックスの拡大図で、２ａはチタン酸アルミニウム（Ｔ
ｉ＾ｊ！ ２０５）単味の層、２ｂはチタン酸アルミニ
ウム＋添加物の層である。
チタン酸アルミニウムは＾ｌ、０．とＴｌＯ２を等モル
比で混扮し、乾燥後大気中／２５０℃で仮焼し、解砕し
て合成粉を製造した。この原料に水と分散剤を添加し、
７５％の泥しようを調整し、所定の型に鋳込み、排泥法
により、内径４０玉、厚み３ｍｍのポートライナーを成
形した。成形体を乾燥後、７００℃で仮焼した。次にこ
の仮焼体の内周面にＭｇ （ＮＯ３） ２の水溶液を均
一にぬりこみ、１５０℃で乾燥し、その後１４００℃で
焼成し、合計厚み２．５ ｍｍの製品を得た。
比で混扮し、乾燥後大気中／２５０℃で仮焼し、解砕し
て合成粉を製造した。この原料に水と分散剤を添加し、
７５％の泥しようを調整し、所定の型に鋳込み、排泥法
により、内径４０玉、厚み３ｍｍのポートライナーを成
形した。成形体を乾燥後、７００℃で仮焼した。次にこ
の仮焼体の内周面にＭｇ （ＮＯ３） ２の水溶液を均
一にぬりこみ、１５０℃で乾燥し、その後１４００℃で
焼成し、合計厚み２．５ ｍｍの製品を得た。
製品の内側層はＭｇｏを添加して高強度化及び熱分解の
防止を図った層からなり、また外側層は添加物がな（、
チタン酸アルミモウム本来の特性（耐熱衝撃、伝熱伝導
性）を有する層からなる。
防止を図った層からなり、また外側層は添加物がな（、
チタン酸アルミモウム本来の特性（耐熱衝撃、伝熱伝導
性）を有する層からなる。
こうして、熱衝撃に強（、かつ低熱伝導性の特性を有し
、また高温ガスにさらされても熱分解のない材料を開発
出来た。
、また高温ガスにさらされても熱分解のない材料を開発
出来た。
本発明の鋳ぐるみ部品は、鋳ぐるみ金属側を断熱特性と
熱衝撃性に優れたチタン酸アルミニウム層で構成し、反
対側、通常使用時に熱流体と接触する側に機械的強度向
上と耐熱温度向上を図った添加物含有チタン酸アルミニ
ウム層で構成したので、溶湯注入時の熱衝撃に強く、か
つ断熱性、機械的強度、耐熱性（耐熱分解性）のいずれ
にも優れるという効果を有する。
熱衝撃性に優れたチタン酸アルミニウム層で構成し、反
対側、通常使用時に熱流体と接触する側に機械的強度向
上と耐熱温度向上を図った添加物含有チタン酸アルミニ
ウム層で構成したので、溶湯注入時の熱衝撃に強く、か
つ断熱性、機械的強度、耐熱性（耐熱分解性）のいずれ
にも優れるという効果を有する。
第１図はエンジンシリンダヘッドの断面図、第２図は第
１図のＡｉｌの部分拡大図である。 １・・・シリンダヘッド、 ２・・・セラミック・ポート・ライナー２ａ・・・チタ
ン酸アルミニウム単味層、３ａ・・・添加物含有チタン
酸アルミニウム層。
１図のＡｉｌの部分拡大図である。 １・・・シリンダヘッド、 ２・・・セラミック・ポート・ライナー２ａ・・・チタ
ン酸アルミニウム単味層、３ａ・・・添加物含有チタン
酸アルミニウム層。
Claims (1)
- １．鋳ぐるみ金属と接触する表面側は添加物を０〜１重
量％（１重量％を除く）含有するチタン酸アルミニウム
からなる層で構成し、鋳ぐるみ金属と接触しない表面側
は添加物を１重量％以上含有させて機械的強度を向上さ
せたチタン酸アルミニウムからなる層で構成したことを
特徴とするチタン酸アルミニウム製鋳ぐるみ部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280509A JPH02129064A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | チタン酸アルミニウム製鋳ぐるみ部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280509A JPH02129064A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | チタン酸アルミニウム製鋳ぐるみ部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129064A true JPH02129064A (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=17626087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63280509A Pending JPH02129064A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | チタン酸アルミニウム製鋳ぐるみ部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129064A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2009122536A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2011-07-28 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
| JPWO2009122537A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2011-07-28 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
-
1988
- 1988-11-08 JP JP63280509A patent/JPH02129064A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2009122536A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2011-07-28 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
| JPWO2009122537A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2011-07-28 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
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