JPH02192478A - セラミックス発泡体の製造方法 - Google Patents
セラミックス発泡体の製造方法Info
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- JPH02192478A JPH02192478A JP1290089A JP1290089A JPH02192478A JP H02192478 A JPH02192478 A JP H02192478A JP 1290089 A JP1290089 A JP 1290089A JP 1290089 A JP1290089 A JP 1290089A JP H02192478 A JPH02192478 A JP H02192478A
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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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
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、微細な気泡が均一に分散したセラミックス発
泡体を製造する方法に関する。
泡体を製造する方法に関する。
珪酸含有物質にＳｉＣ，カーボンブラック等の発泡剤を
配合したセラミックス組成物を高温で焼成するとき、発
泡によって多数の気泡が発生した内部組織をもつ発泡体
が製造される。得られた発泡体は、その組織がもつ特性
を活かして、軽量性。
配合したセラミックス組成物を高温で焼成するとき、発
泡によって多数の気泡が発生した内部組織をもつ発泡体
が製造される。得られた発泡体は、その組織がもつ特性
を活かして、軽量性。
断熱性、遮音性等に優れた屋根材、壁材等の建築用資材
として使用されている。
として使用されている。
たとえば、特公昭５８−１２２１９号公報では、高炉水
砕スラグに珪酸含有物質及び発泡助剤を配合した原料粉
末を型枠に充填し、９００〜１２００℃で加熱焼成した
発泡させた後、８００〜１１００℃の温度域で発泡体上
面を成形している。また、特開昭５６−１０９８５９号
公報では、セラミックス粉末原料に発泡助剤としてＳｉ
Ｃを０．０５〜０．６％添加している。
砕スラグに珪酸含有物質及び発泡助剤を配合した原料粉
末を型枠に充填し、９００〜１２００℃で加熱焼成した
発泡させた後、８００〜１１００℃の温度域で発泡体上
面を成形している。また、特開昭５６−１０９８５９号
公報では、セラミックス粉末原料に発泡助剤としてＳｉ
Ｃを０．０５〜０．６％添加している。
このセラミックス発泡体においては、内部に微細な気泡
が一様に分散していることが、性質の均一性を確保する
上で重要である。たとえば、局部的に大きな気泡が存在
すると、その周囲のセラミックス組織が脆弱化し、僅か
な衝撃が加わっただけで欠は落ちや崩壊が発生し易くな
る。また、断熱性、遮音性等の劣化も見られる。
が一様に分散していることが、性質の均一性を確保する
上で重要である。たとえば、局部的に大きな気泡が存在
すると、その周囲のセラミックス組織が脆弱化し、僅か
な衝撃が加わっただけで欠は落ちや崩壊が発生し易くな
る。また、断熱性、遮音性等の劣化も見られる。
従来の方法においては、セラミックス原料及び発泡剤の
選択、配合割合の調整等によって、或いは加熱条件の制
御等によって、セラミックス組成物全体にわたり均一な
発泡を行わせることを狙っている。しかし、依然として
セラミックス組成物を高温に加熱したとき、偏った発泡
現象が生じることが避けられないのが現状である。
選択、配合割合の調整等によって、或いは加熱条件の制
御等によって、セラミックス組成物全体にわたり均一な
発泡を行わせることを狙っている。しかし、依然として
セラミックス組成物を高温に加熱したとき、偏った発泡
現象が生じることが避けられないのが現状である。
そこで、本発明は、使用する原料の粒径を調整し、所定
の粒径に造粒した混合原料を使用することにより、加熱
・焼成時に成形体全体にわたり一様な発泡を行わせ、均
質で微細な気泡をもつ発泡体を製造することを目的とす
る。
の粒径に造粒した混合原料を使用することにより、加熱
・焼成時に成形体全体にわたり一様な発泡を行わせ、均
質で微細な気泡をもつ発泡体を製造することを目的とす
る。
本発明のセラミックス発泡体の製造方法は、その目的を
達成するために、珪酸含有物質、高炉水砕スラグ、［酸
系融材及び発泡剤を平均粒径１０μｍ以下に混合・粉砕
した後、混合原料を粒径０．５〜５ｍに造粒し、型枠に
流し込み成形して、加熱・焼成することを特徴とする。
達成するために、珪酸含有物質、高炉水砕スラグ、［酸
系融材及び発泡剤を平均粒径１０μｍ以下に混合・粉砕
した後、混合原料を粒径０．５〜５ｍに造粒し、型枠に
流し込み成形して、加熱・焼成することを特徴とする。
珪酸含有物質としては、一般に窯業原料として使用され
ている各種の粘土（たとえば本節粘土。
ている各種の粘土（たとえば本節粘土。
蛙目粘上等）、窯業原料精製残渣、窯業原料精製残渣と
精製物との中間物質であるキラ粘土（通常は、粘土分９
０重量％程度、珪砂分１０重量％程度を含有している）
、珪酸塩ガラス、火山灰、抗火石、膨張頁岩、真珠岩等
があるが、加熱・焼成の際の流動化温度（発泡温度）や
セラミックス発泡体の強度等の点からキラ粘土が好まし
い。
精製物との中間物質であるキラ粘土（通常は、粘土分９
０重量％程度、珪砂分１０重量％程度を含有している）
、珪酸塩ガラス、火山灰、抗火石、膨張頁岩、真珠岩等
があるが、加熱・焼成の際の流動化温度（発泡温度）や
セラミックス発泡体の強度等の点からキラ粘土が好まし
い。
高炉水砕スラグは、高炉で銑鉄を製造する際に副生する
高炉スラグを水で急冷破砕したものであり、一般に高炉
セメントを製造する際に混合材として使用されるもので
も良い。
高炉スラグを水で急冷破砕したものであり、一般に高炉
セメントを製造する際に混合材として使用されるもので
も良い。
硼酸系融材としては、三酸化二硼素、各種アルカリ金属
及びアルカリ土類金属の硼酸塩、これらの成分を含有す
る鉱物（たとえばウレキサイト）等がある。また、融材
として、硼酸系融材以外の融材、たとえばガラスカレッ
ト、廃油、各種アルカリ金属及びアルカリ土類金属の塩
等を併用することができる。
及びアルカリ土類金属の硼酸塩、これらの成分を含有す
る鉱物（たとえばウレキサイト）等がある。また、融材
として、硼酸系融材以外の融材、たとえばガラスカレッ
ト、廃油、各種アルカリ金属及びアルカリ土類金属の塩
等を併用することができる。
発泡剤としては、炭素、炭化けい素等の炭素含有物質、
各種炭酸塩、窒化けい素等があるが、セラミックス発泡
体の強度の面から炭化けい素、窒化けい素等のけい素を
含有するものが好ましい。
各種炭酸塩、窒化けい素等があるが、セラミックス発泡
体の強度の面から炭化けい素、窒化けい素等のけい素を
含有するものが好ましい。
珪酸含有物質、高炉水砕スラグ及び硼酸系融材の混合割
合は、混合物の流動化温度、得られるセラミックス発泡
体の強度及び吸水性等を考慮して適宜選択する。たとえ
ば、キラ粘土−高炉水砕スラグ−硼酸系融材の系におい
ては、キラ粘土３０〜８０重量部、高炉水砕スラグ７０
〜２０重量部、硼酸系融材３０重量部以下（好ましくは
１０〜２５重量部）程度とするのが良い。
合は、混合物の流動化温度、得られるセラミックス発泡
体の強度及び吸水性等を考慮して適宜選択する。たとえ
ば、キラ粘土−高炉水砕スラグ−硼酸系融材の系におい
ては、キラ粘土３０〜８０重量部、高炉水砕スラグ７０
〜２０重量部、硼酸系融材３０重量部以下（好ましくは
１０〜２５重量部）程度とするのが良い。
発泡剤の混合量は、混合物を加熱・焼成する際の発泡速
度１発泡量９発泡温度等を考慮して適宜選択する。たと
えば、炭化けい素を使用する場合で、混合物が９００〜
１２００℃程度の温度で流動化するときには、０．０５
〜０．５重量％程度混合するのが良い。
度１発泡量９発泡温度等を考慮して適宜選択する。たと
えば、炭化けい素を使用する場合で、混合物が９００〜
１２００℃程度の温度で流動化するときには、０．０５
〜０．５重量％程度混合するのが良い。
本発明においては、ボールミル、振動ミル、オムニミキ
サー等によって珪酸含有物質、高炉水砕スラグ、ｉｌｌ
酸系融材及び発泡剤を粒径１０μｍ以下に混合・粉砕す
る。ここで、粉砕した後の原料の粒径を１０μｍ以下と
することが重要である。このように細かく原料を粉砕す
るとき、各成分が均質に混合されることは勿論、粉粒体
の比表面積が増加し反応性に富むものとなる。その結果
、焼成時に発泡反応が迅速に進行する。
サー等によって珪酸含有物質、高炉水砕スラグ、ｉｌｌ
酸系融材及び発泡剤を粒径１０μｍ以下に混合・粉砕す
る。ここで、粉砕した後の原料の粒径を１０μｍ以下と
することが重要である。このように細かく原料を粉砕す
るとき、各成分が均質に混合されることは勿論、粉粒体
の比表面積が増加し反応性に富むものとなる。その結果
、焼成時に発泡反応が迅速に進行する。
また、混合・粉砕したｒｇ、料は、粒径０．５〜５ ｍ
ｍに造粒される。この造粒体の粒径は、焼成後の発泡体
内部に存在する気泡の大きさに重要な影響を与える。す
なわち、造粒された粒子の間に存在する空隙は、セラミ
ックス組成物を焼成・発泡させた後にも残留し易いもの
である。そこで、この粒子間の空隙を発泡によって形成
される気泡とほぼ同じサイズにするため、造粒した原料
混合物の粒径を前述した範囲に定める。これにより、得
られた発泡体は、微細な気泡が均一に分散した組織をも
つものとなる。
ｍに造粒される。この造粒体の粒径は、焼成後の発泡体
内部に存在する気泡の大きさに重要な影響を与える。す
なわち、造粒された粒子の間に存在する空隙は、セラミ
ックス組成物を焼成・発泡させた後にも残留し易いもの
である。そこで、この粒子間の空隙を発泡によって形成
される気泡とほぼ同じサイズにするため、造粒した原料
混合物の粒径を前述した範囲に定める。これにより、得
られた発泡体は、微細な気泡が均一に分散した組織をも
つものとなる。
造粒体の粒径が５止より大きいと、造粒体を型枠に充填
したとき、大きな空隙が粒子間に存在する。この空隙は
、焼成段階にあっては精製した気泡を凝集し、より大き
な気泡となって発泡体に残留する。また、造粒体の粒径
が０．５ｍｍ未満の場合、発泡で生じた気泡が集合した
り、吹抜は状態を呈し、いびつな発泡体となる。
したとき、大きな空隙が粒子間に存在する。この空隙は
、焼成段階にあっては精製した気泡を凝集し、より大き
な気泡となって発泡体に残留する。また、造粒体の粒径
が０．５ｍｍ未満の場合、発泡で生じた気泡が集合した
り、吹抜は状態を呈し、いびつな発泡体となる。
このように調整された造粒体を型枠に充填し、焼成する
とき、原料粉末が微細に粉砕されているため、反応性が
高（、半分以下の焼成時間で発泡を終了させることがで
きる。また、得られた発泡体には、微細な気泡が均一に
分散しているため、強度的にも優れたものとなる。
とき、原料粉末が微細に粉砕されているため、反応性が
高（、半分以下の焼成時間で発泡を終了させることがで
きる。また、得られた発泡体には、微細な気泡が均一に
分散しているため、強度的にも優れたものとなる。
なお、発泡剤は、ＳｉＣをＭＣ（メチルセルロース）や
ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）溶液等の粘性液
体の水溶液等の溶媒に溶解又は懸濁させて、他の原料と
混合することもできる。
ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）溶液等の粘性液
体の水溶液等の溶媒に溶解又は懸濁させて、他の原料と
混合することもできる。
キラ粘土（窯業原料を＃Ｒ’Ｍする際に発生する残渣と
精製物との中間物’Ｒ） ７０重量部、高炉水砕スラグ
３０重量部、硼酸系融材１０重量部、 ５ｉＣ０，２
重量部を各種粒径に混合・粉砕した。そして、混合原料
を粒径１．２ｍｍに造粒し、造粒体を型枠に充填し圧縮
成形した。このように予備成形された圧粉体を１１００
℃の温度に加熱して焼成・発泡させた。
精製物との中間物’Ｒ） ７０重量部、高炉水砕スラグ
３０重量部、硼酸系融材１０重量部、 ５ｉＣ０，２
重量部を各種粒径に混合・粉砕した。そして、混合原料
を粒径１．２ｍｍに造粒し、造粒体を型枠に充填し圧縮
成形した。このように予備成形された圧粉体を１１００
℃の温度に加熱して焼成・発泡させた。
この加熱は、発泡が圧粉体全体に一様に生じ、気泡が一
様に分散したところで停止した。
様に分散したところで停止した。
第１表は、このときの粉砕後の原料粒径が発泡時間並び
に得られた発泡体の平均泡径及び圧縮強度に与えた影響
を表したものである。
に得られた発泡体の平均泡径及び圧縮強度に与えた影響
を表したものである。
第１表粉砕原料の粒径による影響
第１表から明らかなように、粉砕後の原料の平均粒径が
１０μｍ以下のものを使用して焼成を行った実施例１及
び２では、焼成・発泡時間が半分以下に短縮されている
。また、得られた発泡体の気泡も小さく、圧縮強度も向
上している。
１０μｍ以下のものを使用して焼成を行った実施例１及
び２では、焼成・発泡時間が半分以下に短縮されている
。また、得られた発泡体の気泡も小さく、圧縮強度も向
上している。
また、原料を平均粒径７．７μｍに粉砕した実施例１の
ものを、各種粒径に造粒し、同様な条件下で焼成したと
ころ、得られた発泡体は、第２表に示すような特性をも
っていた。
ものを、各種粒径に造粒し、同様な条件下で焼成したと
ころ、得られた発泡体は、第２表に示すような特性をも
っていた。
第２表造粒体の粒径によるゼ音
第２表から明らかなように、１０μｍ以下に混合粉砕し
た原料を０．５〜５ ｍｍに造粒し、この造粒体を使
用して焼成するとき、得られた発泡体の内部に存在する
気泡は、微細で且つ均一な大きさをもったものであった
。その結果、局部的な強度劣化がなく、高い圧縮強度を
もつ製品が得られた。
た原料を０．５〜５ ｍｍに造粒し、この造粒体を使
用して焼成するとき、得られた発泡体の内部に存在する
気泡は、微細で且つ均一な大きさをもったものであった
。その結果、局部的な強度劣化がなく、高い圧縮強度を
もつ製品が得られた。
これに対し、粒径が５１１ＩＩ１１より大きな造粒体を
使用して焼成した比較例３及び４０発泡体では、粒子間
の間隙に起因すると見られる大きな気泡が存在し、泡径
のバラツキも大きなものであった。そのため、圧縮強度
が劣るものとなった。
使用して焼成した比較例３及び４０発泡体では、粒子間
の間隙に起因すると見られる大きな気泡が存在し、泡径
のバラツキも大きなものであった。そのため、圧縮強度
が劣るものとなった。
また、粒径が０．５ｍ＋ｎより小さな造粒体を使用して
焼成した比較例５の発泡体では、気泡が集合して泡径が
大きくなったり、吹抜けの状態を生じていびつな空隙が
生じたりして、均一で微細な気泡が得られなかった。
焼成した比較例５の発泡体では、気泡が集合して泡径が
大きくなったり、吹抜けの状態を生じていびつな空隙が
生じたりして、均一で微細な気泡が得られなかった。
なお、以上の例においては、キラ粘土−高炉水砕スラグ
−硼酸系融材−３ｉＣ（発泡剤）系のセラミックス組成
物を使用している。しかし、粉砕後の原料粒径及び造粒
体の粒径が気泡生成等に与える影響は、ガラス系材料、
火山灰、抗火石、膨張頁岩、真珠岩等の混合物等の他の
系においても同様であった。
−硼酸系融材−３ｉＣ（発泡剤）系のセラミックス組成
物を使用している。しかし、粉砕後の原料粒径及び造粒
体の粒径が気泡生成等に与える影響は、ガラス系材料、
火山灰、抗火石、膨張頁岩、真珠岩等の混合物等の他の
系においても同様であった。
以上に説明したように、本発明においては、各原料を１
０μｍ以下に混合・粉砕し、これを所定粒径に造粒した
ものを使用して、発泡体を製造している。この粒度調節
によって、発泡が迅速に行われ、短時間で微細な気泡を
もった発泡体が得られる。また、特定された粒径の造粒
体を使用しているため、発泡体内部に形成された気泡は
、微細で且つ泡径にバラツキがなく、均一に分散された
状態となる。このように、本発明によるとき、微細な気
泡が均一に分散した組織となっているため、局部的に強
度が劣化した個所がなく、安定した性質を示す発泡体が
製造される。
０μｍ以下に混合・粉砕し、これを所定粒径に造粒した
ものを使用して、発泡体を製造している。この粒度調節
によって、発泡が迅速に行われ、短時間で微細な気泡を
もった発泡体が得られる。また、特定された粒径の造粒
体を使用しているため、発泡体内部に形成された気泡は
、微細で且つ泡径にバラツキがなく、均一に分散された
状態となる。このように、本発明によるとき、微細な気
泡が均一に分散した組織となっているため、局部的に強
度が劣化した個所がなく、安定した性質を示す発泡体が
製造される。
Claims (1)
- １、珪酸含有物質、高炉水砕スラグ、硼酸系融材及び発
泡剤を平均粒径１０μｍ以下に混合・粉砕した後、混合
原料を粒径０．５〜５ｍｍに造粒し、型枠に流し込み成
形して、加熱・焼成することを特徴とするセラミックス
発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290089A JPH02192478A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | セラミックス発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290089A JPH02192478A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | セラミックス発泡体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192478A true JPH02192478A (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=11818257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1290089A Pending JPH02192478A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | セラミックス発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02192478A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002145679A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-22 | Kurimoto Ltd | 多孔質セラミックスの製造方法 |
| JP2007503997A (ja) * | 2003-05-16 | 2007-03-01 | ジェームズ ハーディー インターナショナル ファイナンス ベスローテン フェンノートシャップ | 低密度製品の製造方法 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1290089A patent/JPH02192478A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002145679A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-22 | Kurimoto Ltd | 多孔質セラミックスの製造方法 |
| JP2007503997A (ja) * | 2003-05-16 | 2007-03-01 | ジェームズ ハーディー インターナショナル ファイナンス ベスローテン フェンノートシャップ | 低密度製品の製造方法 |
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