JPH0217507B2 - - Google Patents
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- JPH0217507B2 JPH0217507B2 JP60218957A JP21895785A JPH0217507B2 JP H0217507 B2 JPH0217507 B2 JP H0217507B2 JP 60218957 A JP60218957 A JP 60218957A JP 21895785 A JP21895785 A JP 21895785A JP H0217507 B2 JPH0217507 B2 JP H0217507B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
産業上の利用分野
一般にコーデイエライト(2MgO・2Al2O3・
5SiO2)は広い温度範囲に亘つて、大変低い熱膨
張係数を示すものであり、急激な温度変化を与え
た時の熱衝撃に対し、優れた抵抗性を有する。こ
のためコーデイエライトは耐熱性の熱板、セラミ
ツク焼成補助装置や排ガス通路などとして用いら
れている。一方近年は熱交換器のハニカム構造体
の材料として多く利用され工業上欠くことのでき
ない低熱膨張性、耐熱衝撃性材料となつて来た。 従来の技術 コーデイエライトはち密化温度と分解溶融する
温度とが近接しているため、ち密化温度範囲が狭
く、この温度範囲の拡大のため、アルミナ、ジル
コン(特開昭58−125662、特開昭49−18908)、チ
タン酸アルミニウム(特許1134393)などを添加
することにより、この欠点を除去することが試み
られている。例えば熱膨張が余り大きくならず、
しかも熱的に強いという条件を満たす添加剤とし
て、ジルコンが最適とされているが、添加するジ
ルコンの粒度などによつて焼結体の特性が一定せ
ず、焼結を促進するどころか、かえつて焼結を困
難とし、ち密な高純度焼結体が得られない。また
さきにコーデイエライトにジルコン酸バリウムを
添加することによつてち密なコーデイエライト焼
結体をうる方法の特許(特公昭63−63510号)を
提出したが、この場合添加量が多く高純度化は期
待できなかつた。 発明の目的と構成 本特許は僅かな添加剤でコーデイエライト本来
の特徴を具備した高純度のコーデイエライトち密
体を容易にうることを目的とする。したがつてそ
の添加量はコーデイエライトの本質に全く影響が
ないことが必要である。さきに提出した特許(特
公昭63−63510号)ではジルコン酸バリウムから
の分解生成したジルコン結晶のみを素地中に存在
させるためには、ジルコン酸バリウムの均一分散
を必要とし、この量は2.5〜20重量%、好ましく
は10重量%を必要とするため高純度のコーデイエ
ライト本来の特性をもつたち密体を得ることは困
難であつた。そしてこのものはX線的にもコーデ
イエライトとジルコンが同定されるので、必然的
にコーデイエライトの含有量は少なく、熱膨張係
数の増大は避けられなかつた。本特許のジルコン
酸バリウムの添加量は0.5〜5.0重量%で、均一分
散を計るためコーデイエライト中にジルコン酸バ
リウムを2.5〜40重量%入れた半溶融物又は溶融
物として添加することを特徴とする。したがつて
添加量が多くてもジルコン酸バリウムの量は少な
く、コーデイエライト素地中に均一分散し、ち密
化焼成温度範囲を拡大すると共に焼結体はX線的
にコーデイエライトのみの回折線となり、低膨張
性を保持できると共に諸特性の劣化も起らないこ
ととなる。 作用と利点 本発明の特徴はコーデイエライト本来の低膨張
性を全く、或いはほとんど変化させることなく、
容易にち密な焼結体を得るものであり、したがつ
てその添加量はできるだけ少い方が望ましい。コ
ーデイエライト組成としては一般に使用されてい
るMgO5〜17重量%、Al2O330〜45重量%、
SiO243〜60重量%の範囲からなり、これらの組
成範囲に入らない場合は熱膨張係数が大きくな
る。焼成温度としては1350℃以下では焼結が起ら
ず、また1460℃以上では溶融状態となり適当では
ない。半溶融物又は溶融物をコーデイエライトに
添加する場合、ジルコン酸バリウムの量として
0.5〜5.0重量%としたのは、0.5重量%以下ではち
密化への効果はほとんどなく、又5.0重量%以上
では焼結体中にコーデイエライト以外の鉱物がX
線的に認められ、熱膨張係数が増大し適当でない
からである。又ジルコン酸バリウムとコーデイエ
ライト組成よりなる半溶融物又は溶融物のジルコ
ン酸バリウムの添加量を2.5〜40重量%に限定し
たのは、元来コーデイエライトは1460℃で分解溶
融してムライトと液相に変化する故、半溶融物又
は溶融物が容易に得られ、しかもこのものを微粉
砕し、コーデイエライトに添加したとき好結果を
得る範囲と認めたためである。又調合時にコーデ
イエライト粉末によく均一分散し、少量でち密化
ができる範囲とした。この場合一般に半溶融物で
ある1400℃焼成がコーデイエライトを多く含有す
るため好都合である。このものはX線的にはコー
デイエライト、ジルコン、バリウム、アルミニウ
ムシリケートが主であり、場合によつてはジルコ
ン酸バリウム、スピネル、ムライトなどが認めら
れる。これらはコーデイエライトに添加される
と、ジルコン酸バリウムとして0.5〜5.0重量%で
はX線的にコーデイエライトの回折線のみが同定
されるち密な焼結体となる。 実施例 1 金剛カオリン、蛙目粘土、滑石、アルミナを使
用してコーデイエライト(2MgO・2Al2O3・
5SiO2)を1350℃で合成した。このものを粗砕し
てポツトミルで24hr水と共に摩砕し乾燥粉末を得
た。またこのものにジルコン酸バリウム(合成
物、モル比0.990、325メツシユ通過物)を2.5、
5.0、10.0、20.0、30.0、40.0重量%となるように
調合し、これをアルミナルツボ中、1400〜1450
℃、1hr処理し溶融ブロツクを得た。半溶融物又
は溶融物は粗砕し、さらに水と共にアルミナポツ
ト中で24hr摩砕し、乾燥し微粉末(以下フリツト
と称する)を得た。前記合成コーデイエライトに
対し、フリツト中のジルコン酸バリウム量がコー
デイエライトに対して0.25〜6.0重量%になるよ
うに添加し、再びアルミナポツト中で24hr摩砕後
乾粉を得た。このものにバインダーとして固形パ
ラフインを5重量%添加し、蒸発皿上で加熱後、
成形圧750Kg/cm2で加圧成形した。試験体はそれ
ぞれケイ化モリブデン発熱体電気炉で所定温度に
1hr焼成した。第1図はジルコン酸バリウムを10
重量%添加し、1400℃、1hrに処理した半溶融物
を添加した時の焼成温度と半溶融物中のジルコン
酸バリウムの量との関係を示す。すなわち半溶融
物を10重量%添加した場合は1.0重量%で表わさ
れる。この図から明らかなように添加量の増加と
ともに成形体のち密化焼成温度範囲が拡大され、
焼成温度も低下している。しかし0.5重量%以下
では効果がなく、又5.0重量%以上では焼成温度
が低下し、焼成温度範囲は特に拡大されず、コー
デイエライト本来の低熱膨張も示さなくなる。一
般に半溶融物又は溶融物にあつてはジルコン酸バ
リウムの添加量が多い程コーデイエライトの回折
線が現われず、特に溶融物ではこの現象が著しく
なる。半溶融物又は溶融物のジルコン酸バリウム
の量を上限40重量%としたのは、これ以上になる
と溶融温度が上昇し、コーデイエライトの分解温
度以上となるため適当ではない。又2.5重量%を
下限としたのは、このものを20重量%添加して焼
結体中にジルコン酸バリウムが0.5重量%存在す
ることになり、この値以下では工業的に不適当で
あるからである。ジルコン酸バリウム2.5、5.0、
20.0、30.0、40.0重量%添加した半溶融物、又は
溶融物についてはいずれも焼成温度範囲は10.0重
量%の場合と余り大きな変化はなく、半溶融物又
は溶融物中に含まれジルコン酸バリウムの量的関
係によつて決まる。これらの範囲内にあつては溶
融物は半溶融物に比べて一般にコーデイエライト
の結晶が少なくなるので、できれば半溶融物の方
が望ましい。第1表、第2表はこれらコーデイエ
ライト焼結体(ち密体)の諸特性を示す。
5SiO2)は広い温度範囲に亘つて、大変低い熱膨
張係数を示すものであり、急激な温度変化を与え
た時の熱衝撃に対し、優れた抵抗性を有する。こ
のためコーデイエライトは耐熱性の熱板、セラミ
ツク焼成補助装置や排ガス通路などとして用いら
れている。一方近年は熱交換器のハニカム構造体
の材料として多く利用され工業上欠くことのでき
ない低熱膨張性、耐熱衝撃性材料となつて来た。 従来の技術 コーデイエライトはち密化温度と分解溶融する
温度とが近接しているため、ち密化温度範囲が狭
く、この温度範囲の拡大のため、アルミナ、ジル
コン(特開昭58−125662、特開昭49−18908)、チ
タン酸アルミニウム(特許1134393)などを添加
することにより、この欠点を除去することが試み
られている。例えば熱膨張が余り大きくならず、
しかも熱的に強いという条件を満たす添加剤とし
て、ジルコンが最適とされているが、添加するジ
ルコンの粒度などによつて焼結体の特性が一定せ
ず、焼結を促進するどころか、かえつて焼結を困
難とし、ち密な高純度焼結体が得られない。また
さきにコーデイエライトにジルコン酸バリウムを
添加することによつてち密なコーデイエライト焼
結体をうる方法の特許(特公昭63−63510号)を
提出したが、この場合添加量が多く高純度化は期
待できなかつた。 発明の目的と構成 本特許は僅かな添加剤でコーデイエライト本来
の特徴を具備した高純度のコーデイエライトち密
体を容易にうることを目的とする。したがつてそ
の添加量はコーデイエライトの本質に全く影響が
ないことが必要である。さきに提出した特許(特
公昭63−63510号)ではジルコン酸バリウムから
の分解生成したジルコン結晶のみを素地中に存在
させるためには、ジルコン酸バリウムの均一分散
を必要とし、この量は2.5〜20重量%、好ましく
は10重量%を必要とするため高純度のコーデイエ
ライト本来の特性をもつたち密体を得ることは困
難であつた。そしてこのものはX線的にもコーデ
イエライトとジルコンが同定されるので、必然的
にコーデイエライトの含有量は少なく、熱膨張係
数の増大は避けられなかつた。本特許のジルコン
酸バリウムの添加量は0.5〜5.0重量%で、均一分
散を計るためコーデイエライト中にジルコン酸バ
リウムを2.5〜40重量%入れた半溶融物又は溶融
物として添加することを特徴とする。したがつて
添加量が多くてもジルコン酸バリウムの量は少な
く、コーデイエライト素地中に均一分散し、ち密
化焼成温度範囲を拡大すると共に焼結体はX線的
にコーデイエライトのみの回折線となり、低膨張
性を保持できると共に諸特性の劣化も起らないこ
ととなる。 作用と利点 本発明の特徴はコーデイエライト本来の低膨張
性を全く、或いはほとんど変化させることなく、
容易にち密な焼結体を得るものであり、したがつ
てその添加量はできるだけ少い方が望ましい。コ
ーデイエライト組成としては一般に使用されてい
るMgO5〜17重量%、Al2O330〜45重量%、
SiO243〜60重量%の範囲からなり、これらの組
成範囲に入らない場合は熱膨張係数が大きくな
る。焼成温度としては1350℃以下では焼結が起ら
ず、また1460℃以上では溶融状態となり適当では
ない。半溶融物又は溶融物をコーデイエライトに
添加する場合、ジルコン酸バリウムの量として
0.5〜5.0重量%としたのは、0.5重量%以下ではち
密化への効果はほとんどなく、又5.0重量%以上
では焼結体中にコーデイエライト以外の鉱物がX
線的に認められ、熱膨張係数が増大し適当でない
からである。又ジルコン酸バリウムとコーデイエ
ライト組成よりなる半溶融物又は溶融物のジルコ
ン酸バリウムの添加量を2.5〜40重量%に限定し
たのは、元来コーデイエライトは1460℃で分解溶
融してムライトと液相に変化する故、半溶融物又
は溶融物が容易に得られ、しかもこのものを微粉
砕し、コーデイエライトに添加したとき好結果を
得る範囲と認めたためである。又調合時にコーデ
イエライト粉末によく均一分散し、少量でち密化
ができる範囲とした。この場合一般に半溶融物で
ある1400℃焼成がコーデイエライトを多く含有す
るため好都合である。このものはX線的にはコー
デイエライト、ジルコン、バリウム、アルミニウ
ムシリケートが主であり、場合によつてはジルコ
ン酸バリウム、スピネル、ムライトなどが認めら
れる。これらはコーデイエライトに添加される
と、ジルコン酸バリウムとして0.5〜5.0重量%で
はX線的にコーデイエライトの回折線のみが同定
されるち密な焼結体となる。 実施例 1 金剛カオリン、蛙目粘土、滑石、アルミナを使
用してコーデイエライト(2MgO・2Al2O3・
5SiO2)を1350℃で合成した。このものを粗砕し
てポツトミルで24hr水と共に摩砕し乾燥粉末を得
た。またこのものにジルコン酸バリウム(合成
物、モル比0.990、325メツシユ通過物)を2.5、
5.0、10.0、20.0、30.0、40.0重量%となるように
調合し、これをアルミナルツボ中、1400〜1450
℃、1hr処理し溶融ブロツクを得た。半溶融物又
は溶融物は粗砕し、さらに水と共にアルミナポツ
ト中で24hr摩砕し、乾燥し微粉末(以下フリツト
と称する)を得た。前記合成コーデイエライトに
対し、フリツト中のジルコン酸バリウム量がコー
デイエライトに対して0.25〜6.0重量%になるよ
うに添加し、再びアルミナポツト中で24hr摩砕後
乾粉を得た。このものにバインダーとして固形パ
ラフインを5重量%添加し、蒸発皿上で加熱後、
成形圧750Kg/cm2で加圧成形した。試験体はそれ
ぞれケイ化モリブデン発熱体電気炉で所定温度に
1hr焼成した。第1図はジルコン酸バリウムを10
重量%添加し、1400℃、1hrに処理した半溶融物
を添加した時の焼成温度と半溶融物中のジルコン
酸バリウムの量との関係を示す。すなわち半溶融
物を10重量%添加した場合は1.0重量%で表わさ
れる。この図から明らかなように添加量の増加と
ともに成形体のち密化焼成温度範囲が拡大され、
焼成温度も低下している。しかし0.5重量%以下
では効果がなく、又5.0重量%以上では焼成温度
が低下し、焼成温度範囲は特に拡大されず、コー
デイエライト本来の低熱膨張も示さなくなる。一
般に半溶融物又は溶融物にあつてはジルコン酸バ
リウムの添加量が多い程コーデイエライトの回折
線が現われず、特に溶融物ではこの現象が著しく
なる。半溶融物又は溶融物のジルコン酸バリウム
の量を上限40重量%としたのは、これ以上になる
と溶融温度が上昇し、コーデイエライトの分解温
度以上となるため適当ではない。又2.5重量%を
下限としたのは、このものを20重量%添加して焼
結体中にジルコン酸バリウムが0.5重量%存在す
ることになり、この値以下では工業的に不適当で
あるからである。ジルコン酸バリウム2.5、5.0、
20.0、30.0、40.0重量%添加した半溶融物、又は
溶融物についてはいずれも焼成温度範囲は10.0重
量%の場合と余り大きな変化はなく、半溶融物又
は溶融物中に含まれジルコン酸バリウムの量的関
係によつて決まる。これらの範囲内にあつては溶
融物は半溶融物に比べて一般にコーデイエライト
の結晶が少なくなるので、できれば半溶融物の方
が望ましい。第1表、第2表はこれらコーデイエ
ライト焼結体(ち密体)の諸特性を示す。
【表】
に5重量%添加したもの。
【表】
量%添加したもの。
実施例 2 市販の高純度コーデイエライト粉末(X線的に
コーデイエライトの線のみ)を使用して実施例1
と同様にして半溶融物を1400℃の焼成温度でジル
コン酸バリウム10重量%の条件で試料を作成し、
同様にしてテストした。結果を第3表に示す。
実施例 2 市販の高純度コーデイエライト粉末(X線的に
コーデイエライトの線のみ)を使用して実施例1
と同様にして半溶融物を1400℃の焼成温度でジル
コン酸バリウム10重量%の条件で試料を作成し、
同様にしてテストした。結果を第3表に示す。
【表】
実施例 3
第1表の調合物のち密体はいずれも純白でやゝ
透光性を帯びているが、このものを真空(10-3〜
10-4mmHg)中で焼成することによつて、非常に
透光性の優れた焼結体が得られた。特にF−1.0
〜F−4.0の試験体を1400〜1430℃に1時間焼成
することによつて、厚さ1mmにおいて、全透過率
50%以上を示した。 発明の効果 コーデイライト焼結体のコーデイライト含有量
の多い高純度のち密なものが容易に得られる。こ
のものは機械的、電気的により優れ、又透光体が
得られるので光学材料としても有望である。
透光性を帯びているが、このものを真空(10-3〜
10-4mmHg)中で焼成することによつて、非常に
透光性の優れた焼結体が得られた。特にF−1.0
〜F−4.0の試験体を1400〜1430℃に1時間焼成
することによつて、厚さ1mmにおいて、全透過率
50%以上を示した。 発明の効果 コーデイライト焼結体のコーデイライト含有量
の多い高純度のち密なものが容易に得られる。こ
のものは機械的、電気的により優れ、又透光体が
得られるので光学材料としても有望である。
第1図は実施例1による半溶融物中のジルコン
酸バリウムの量と焼成温度との関係をち密化温度
範囲で表わしたものである。
酸バリウムの量と焼成温度との関係をち密化温度
範囲で表わしたものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 合成コーデイエライトに対してジルコン酸バ
リウムとコーデイエライト組成よりなる半溶融物
又は溶融物をジルコン酸バリウムの量として0.5
〜5.0重量%添加し、1350〜1460℃に焼成するこ
とを特徴とする高純度コーデイエライト焼結体の
製造方法。 2 ジルコン酸バリウムとコーデイエライト組成
よりなる半溶融物又は溶融物のジルコン酸バリウ
ムの添加量は2.5〜40重量%である特許請求の範
囲第1項記載の焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60218957A JPS6278149A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 高純度コ−デイエライト焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60218957A JPS6278149A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 高純度コ−デイエライト焼結体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6278149A JPS6278149A (ja) | 1987-04-10 |
JPH0217507B2 true JPH0217507B2 (ja) | 1990-04-20 |
Family
ID=16727990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60218957A Granted JPS6278149A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 高純度コ−デイエライト焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6278149A (ja) |
-
1985
- 1985-10-01 JP JP60218957A patent/JPS6278149A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6278149A (ja) | 1987-04-10 |
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