JPH02172882A - 炭素質耐火物 - Google Patents
炭素質耐火物Info
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Classifications
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
-
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- C04B41/5093—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with elements other than metals or carbon
- C04B41/5096—Silicon
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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〕
本発明は炭素質耐火物に関し、特に焼成後に金属微粉を
含浸せしめた炭素質耐火物に関する。
含浸せしめた炭素質耐火物に関する。
炭素結合からなる耐火物は、長所として結合成分が高融
点であるため、耐食性に優れ、高温における機械的強度
にも優れ、応用範囲が極めて広い。
点であるため、耐食性に優れ、高温における機械的強度
にも優れ、応用範囲が極めて広い。
しかし、高温下の酸化雰囲気中では炭素結合を形成して
いる炭素が酸化、あるいは脱炭され結合の破壊により強
度が著しく低下するという欠点を有している。
いる炭素が酸化、あるいは脱炭され結合の破壊により強
度が著しく低下するという欠点を有している。
そこで、炭素結合耐火物の最大の欠点である耐酸化性の
欠如を改善するため諸々の方法がこれまで講じられてい
る。通常、耐火物原料に金属粉（Ｓｉ、Ａ１、Ａｌ−Ｍ
ｇ合金、５ｔ−ＡＪ金合金ＡＩ−Ｍ’ｇ−３ｔ合金、Ｃ
ａ−３，ｉ合金等）を１〜１０％配合し、昇温途上ない
しは高温下でこれら金属が雰囲気ガス（Ｃｏ、０２ 、
Ｎｚ ）と反応し、その際の生成物が炭素結合を補強し
たり、気孔を埋める作用により、耐酸化性を向上させる
としている。また、Ｎｉ、、ＦｅあるいはＳを耐火物原
料中に０．０１〜数％添加することにより、バインダー
の炭化反応過程において、脱水素による重縮合反応を促
進し、強固な網目状の炭素結合を形成するとともに耐酸
化性の向上を図っていた。
欠如を改善するため諸々の方法がこれまで講じられてい
る。通常、耐火物原料に金属粉（Ｓｉ、Ａ１、Ａｌ−Ｍ
ｇ合金、５ｔ−ＡＪ金合金ＡＩ−Ｍ’ｇ−３ｔ合金、Ｃ
ａ−３，ｉ合金等）を１〜１０％配合し、昇温途上ない
しは高温下でこれら金属が雰囲気ガス（Ｃｏ、０２ 、
Ｎｚ ）と反応し、その際の生成物が炭素結合を補強し
たり、気孔を埋める作用により、耐酸化性を向上させる
としている。また、Ｎｉ、、ＦｅあるいはＳを耐火物原
料中に０．０１〜数％添加することにより、バインダー
の炭化反応過程において、脱水素による重縮合反応を促
進し、強固な網目状の炭素結合を形成するとともに耐酸
化性の向上を図っていた。
上記従来技術では耐火物の配合中に金属粉を添加してい
るため、反応生成物で焼成体の気孔を埋めることはかな
り困難である。すなわち、気孔に隣接しない金属が反応
物を生成すると周囲の組織を押し拡げるため、一定量以
上金属が存在すると組織が異常膨張を起こし、ひいては
結合の破壊を招き、強度劣化につながる。従って、気孔
を埋滅させる程の反応物を期待できる金属を添加するこ
とは難しい。
るため、反応生成物で焼成体の気孔を埋めることはかな
り困難である。すなわち、気孔に隣接しない金属が反応
物を生成すると周囲の組織を押し拡げるため、一定量以
上金属が存在すると組織が異常膨張を起こし、ひいては
結合の破壊を招き、強度劣化につながる。従って、気孔
を埋滅させる程の反応物を期待できる金属を添加するこ
とは難しい。
この発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであ
って、金属の反応生成物が気孔を十分に埋滅させた炭素
質耐火物を提供することを目的とするものである。
って、金属の反応生成物が気孔を十分に埋滅させた炭素
質耐火物を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するためにこの発明は還元焼成された炭
素質焼成体に金属超微粉を含む溶液を含浸するようにし
ている。上記金属超微粉としては、平均粒径が１μｍ以
下のもので、金属の種類としては５１ ％ Ａ ＩＳＮ
１ ％ Ｆ ｅ 、Ｚ ｒ ｓ Ｓ １−Ａ １合金
、／１−Ｍｇ合金、Ｍｇ−Ａｌ１−３ ｉ、 Ｚ ｒ−
Ｍｇ合金である。
素質焼成体に金属超微粉を含む溶液を含浸するようにし
ている。上記金属超微粉としては、平均粒径が１μｍ以
下のもので、金属の種類としては５１ ％ Ａ ＩＳＮ
１ ％ Ｆ ｅ 、Ｚ ｒ ｓ Ｓ １−Ａ １合金
、／１−Ｍｇ合金、Ｍｇ−Ａｌ１−３ ｉ、 Ｚ ｒ−
Ｍｇ合金である。
（作 用〕
気孔内に含浸された金属超微粉は比表面積が大きいので
反応性が高く、加熱によって酸素あるいは炭素と反応し
てその生成物が極めて急速に気孔を塞ぐ。従って、炭素
結合の酸化、破壊が抑制される。さらに、微細気孔にま
で、金属粉が浸入するため、反応後の組織の緻密性が高
まり、強度も著しく向上する。
反応性が高く、加熱によって酸素あるいは炭素と反応し
てその生成物が極めて急速に気孔を塞ぐ。従って、炭素
結合の酸化、破壊が抑制される。さらに、微細気孔にま
で、金属粉が浸入するため、反応後の組織の緻密性が高
まり、強度も著しく向上する。
例えば、含浸する金属超微粉として、Ｓｉを選択した場
合、Ｓｉ＋Ｏ□→ＳｉＯ□、Ｓ ｉ ＋ Ｃ→ＳｉＣ等
の反応が９００℃以上で起こり、出発物質より膨張を伴
うことから、これらの反応物が気孔を埋める作用をする
。、ｌについては、４Ａｊ２＋３Ｃ−Ａ１４Ｇ！ 、Ａ
ｌ、Ｃ３＋６ＣＯ→２Ａｉｔ Ｏ：ｔ ＋９Ｃ，２Ａ＃
＋３／２０□→Ａｌ、０３等の反応が８００℃以上で起
こり、同様にこれら反応物が気孔を埋める、その他の金
属（Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ５Ｓｉ−Ａ１合金、Ａｌ−Ｍｇ合
金、Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｚ ｒ−Ｍｇ合金）につい
ても雰囲気ガス又は固相と反応し、気孔を埋める作用を
する。ただし、合金の方が低温で反応物を生成する。
合、Ｓｉ＋Ｏ□→ＳｉＯ□、Ｓ ｉ ＋ Ｃ→ＳｉＣ等
の反応が９００℃以上で起こり、出発物質より膨張を伴
うことから、これらの反応物が気孔を埋める作用をする
。、ｌについては、４Ａｊ２＋３Ｃ−Ａ１４Ｇ！ 、Ａ
ｌ、Ｃ３＋６ＣＯ→２Ａｉｔ Ｏ：ｔ ＋９Ｃ，２Ａ＃
＋３／２０□→Ａｌ、０３等の反応が８００℃以上で起
こり、同様にこれら反応物が気孔を埋める、その他の金
属（Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ５Ｓｉ−Ａ１合金、Ａｌ−Ｍｇ合
金、Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｚ ｒ−Ｍｇ合金）につい
ても雰囲気ガス又は固相と反応し、気孔を埋める作用を
する。ただし、合金の方が低温で反応物を生成する。
〔実施例１〕
原料として２５ｗｔ％の天然黒鉛と５５ｗｔ％の人造黒
鉛と１５ｗｔ％のＳｆＣと５ｗｔ％のＳｉとを使用し、
これに結合材としてフェノールレジンｌ ５ｗｔ％を添
加して混練し、これをラバープレスで成形し、１４００
℃で還元焼成した。次に平均粒径０．２μｍのＳｔ超微
粉をフェノールレジンに対して１０ｗｔ％添加し、充分
混合してこれを焼成物に５ｋｇｆ／ｃｍ”の圧力で含浸
し、その後２００℃で乾燥した。
鉛と１５ｗｔ％のＳｆＣと５ｗｔ％のＳｉとを使用し、
これに結合材としてフェノールレジンｌ ５ｗｔ％を添
加して混練し、これをラバープレスで成形し、１４００
℃で還元焼成した。次に平均粒径０．２μｍのＳｔ超微
粉をフェノールレジンに対して１０ｗｔ％添加し、充分
混合してこれを焼成物に５ｋｇｆ／ｃｍ”の圧力で含浸
し、その後２００℃で乾燥した。
の人造黒鉛と２０ｗｔ％のＳｉＣと５ｗｔ％のＳｉとを
使用し、これに結合材としてピッチｌ０ｗｔ％とフェノ
ールレジンｌＱｗｔ％とを添加し混練して、これをラバ
ープレスで成形し１４００℃で還元焼成した。次に、平
均粒径０．５μｍのＡ１−Ｓｉ合金超徽粉をフェノール
レジンに対して１０ｗＬ％添加し十分混合した溶液を焼
成物に５ｋｇｆ／ｃｍ”の圧力で含浸し、その後２００
℃で乾燥した。
使用し、これに結合材としてピッチｌ０ｗｔ％とフェノ
ールレジンｌＱｗｔ％とを添加し混練して、これをラバ
ープレスで成形し１４００℃で還元焼成した。次に、平
均粒径０．５μｍのＡ１−Ｓｉ合金超徽粉をフェノール
レジンに対して１０ｗＬ％添加し十分混合した溶液を焼
成物に５ｋｇｆ／ｃｍ”の圧力で含浸し、その後２００
℃で乾燥した。
〔比較例１〕
実施例１と同じ手順で焼成体を得た。
第１表に上記実施例及び比較例を製造した黒鉛材料の性
質を示す。
質を示す。
第１表から本発明による炭素質耐火物は気孔率、曲げ強
さ、酸化消耗度とも従来に比して飛躍的に向上すること
が判る。
さ、酸化消耗度とも従来に比して飛躍的に向上すること
が判る。
〔実施例２〕
原料としてｌＱｗｔ％の天然黒鉛と５５ｗｔ％第１表
〔発明の効果〕
本発明により炭素質耐火物の耐酸化性が著しく改善され
、広い用途にわたってその応用が容易で、耐用性の向上
及び品質の安定化につながった。
、広い用途にわたってその応用が容易で、耐用性の向上
及び品質の安定化につながった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕還元焼成された炭素質焼成体に金属超微粉を含む
溶液を含浸してなる炭素質耐火物。 〔２〕金属超微粉が、平均粒径が１μｍ以下のもので、
Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｓｉ−Ａｌ合金、Ａｌ
−Ｍｇ合金、Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ、Ｚｒ−Ｍｇ合金から選
ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の炭素質耐
火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33000888A JPH02172882A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 炭素質耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33000888A JPH02172882A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 炭素質耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172882A true JPH02172882A (ja) | 1990-07-04 |
Family
ID=18227739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33000888A Pending JPH02172882A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 炭素質耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02172882A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0642040A1 (de) * | 1993-09-02 | 1995-03-08 | Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft M.B.H. | Reflektor und Verfahren zur Herstellung eines Reflektors |
| EP0666247A1 (de) * | 1994-02-04 | 1995-08-09 | Schunk Kohlenstofftechnik GmbH | Metallimprägnierter Kohlenstoff- oder Graphit-Werkstoff |
| FR2718128A1 (fr) * | 1994-03-30 | 1995-10-06 | Ringsdorff Werke Gmbh | Matériau pour pistons de moteurs à combustion interne, provenant d'un matériau de carbone poreux. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57170882A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Manufacture of sintered body |
| JPS63285168A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-22 | Kawasaki Refract Co Ltd | 炭素含有耐火物 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP33000888A patent/JPH02172882A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57170882A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Manufacture of sintered body |
| JPS63285168A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-22 | Kawasaki Refract Co Ltd | 炭素含有耐火物 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0642040A1 (de) * | 1993-09-02 | 1995-03-08 | Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft M.B.H. | Reflektor und Verfahren zur Herstellung eines Reflektors |
| EP0666247A1 (de) * | 1994-02-04 | 1995-08-09 | Schunk Kohlenstofftechnik GmbH | Metallimprägnierter Kohlenstoff- oder Graphit-Werkstoff |
| FR2718128A1 (fr) * | 1994-03-30 | 1995-10-06 | Ringsdorff Werke Gmbh | Matériau pour pistons de moteurs à combustion interne, provenant d'un matériau de carbone poreux. |
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