JPH0247430B2 - Dannetsukozotai - Google Patents

Dannetsukozotai

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JPH0247430B2
JPH0247430B2 JP26150084A JP26150084A JPH0247430B2 JP H0247430 B2 JPH0247430 B2 JP H0247430B2 JP 26150084 A JP26150084 A JP 26150084A JP 26150084 A JP26150084 A JP 26150084A JP H0247430 B2 JPH0247430 B2 JP H0247430B2
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JP
Japan
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fibers
weight
parts
heat
fiber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP26150084A
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English (en)
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JPS61141683A (ja
Inventor
Yoshiaki Sakatani
Isatsugu Taniguchi
Motoyasu Taguchi
Toshihiro Minaki
Kenichi Shibata
Tomohiko Hara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nichias Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nichias Corp
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Publication date
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  • 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、断熱性が改良された断熱構造体に関
する。 〔従来の技術〕 大気圏に再突入する有翼回収機を空力加熱から
保護するために使用されるセラミツク耐熱材は、
軽量で耐熱性、断熱性に優れることが要求され
る。 ところで、従来、米国のNASAのスペースシ
ヤトルのような再使用宇宙船の表面保護は、シリ
カタイルと称される耐熱部材を用いて行われてい
る。この耐熱部材は、高純度のSiO2繊維をバイ
ンダを用いずに、或いはコロイダルシリカをバイ
ンダとして使用し、これを約1300℃で焼成した
9bs/ft又は22bs/ft3の多硬質の材料で形成され
ている。このため、強度が弱く使用時の音響疲労
等によつて欠けたり、機体の接着面から剥がれた
りする問題がある。 上述した問題を解消するために、アルミノシリ
ケート繊維或いはアルミノボロンシリケート繊維
を、シリカタイルに重量比で19:1〜1:19の範
囲で混合して強化したものが開発されている。し
かしながら、アルミノシリケート繊維を含有した
ものでは、高温での収縮が大きい欠点がある。ま
た、アルミノボロンシリケート繊維を含有したも
のでは、アルミノボロンシリケート繊維の繊維径
が大きい(平均11μm)ため、熱伝導率が大きく
なり、しかもコストが高くなる欠点がある。 一方、国内で実用化されている無機多硬質断熱
材は、ロツクウール、グラスウール、アルミノシ
リケート繊維等の無機繊維をコロイダルシリカ、
アルミナゾル等の無機バインダで接合したもの、
またはフオームグラス、石綿発泡材等の無機発泡
材、パーライト、バーミキユライト、シラス等の
発泡質を主原料とする成型体、ケイ酸カルシウム
保温材、断熱レンガ等がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述した断熱材は次のような欠
点があつた。 (1) 1300℃の温度付近では、耐熱性が不十分であ
ると共に、熱劣化を起こすため実用できない。 (2) 低密度品(0.10〜0.40g/cm3)は、強度が小
さく、脆い。 (3) 熱膨張率が大きく、耐熱衝撃性に劣る。 (4) 熱伝導率が比較的大きく、断熱性に劣る。 本発明は、機械的強度が高く、高温での熱伝導
を低減させて断熱性能の向上を図つた断熱構造体
を提供しようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、平均繊維径が0.3〜3μmのシリカ繊
維100重量部に対して、平均繊維径が1〜5μmの
アルミナ繊維5〜100重量部、平均直径が0.5μm
以下の炭化珪素ウイスカ1〜20重量部及び酸化ホ
ウ素0.5〜10重量部を配合してなることを特徴と
する断熱構造体である。 以下、第1図及び第2図を参照して詳細に説明
する。 図中の1は、高耐熱性の無機材料から構成され
た断熱構造体であるこの断熱構造体1は第2図に
示すように、主繊維2、補強繊維3及び輻射材4
から構成されている。前記主繊維2は、耐熱性及
び熱膨張率の小さい平均繊維径が0.5〜3μmの高
純度シリカ繊維から形成されている。前記補強繊
維3は、断熱構造体1の耐熱性及び強度を向上さ
せるもので、耐熱性高強度のアルミナ繊維から形
成されている。この補強繊維3は前記主繊維2
(100重量部)に対して5〜100重量部配合されい
る。前記輻射剤4は、高温における輻射伝熱の透
過を低減させるもので、輻射率の大きい炭化珪素
ウイスカから形成されている。この輻射材(炭化
珪素ウイスカ)は、表面積を大きくするために直
径が0.5μm以下のものが使用され、かつ前記主繊
維2(100重量部)に対して1〜20重量部配合さ
れている。なお、これら繊維及びウイスカには酸
化ホウ素が付着されている。この酸化ホウ素は、
後述する繊維間のバインダとしての作用をなす
他、高純度シリカ繊維の1000℃近辺での結晶化を
抑制する作用をなし、前記主繊維2(100重量部)
に対して0.5〜10重量部配合される。更に、図中
の5は、主繊維2と補強繊維3等の繊維同志或い
は該繊維と輻射材(炭化珪素ウイスカ)4との交
差接点であり、この交差点5は繊維の表面に付着
している酸化ホウ素によつて高温焼結時に繊維が
軟化し、接合することにより形成されたものであ
る。かかる交差接点5によつて、主繊維2、補強
繊維3及び輻射材4が三次元網状化される。 上記主繊維2(100重量部)に対する補強繊維
(アルミナ繊維)3の配合量を上記範囲に限定し
た理由はその配合量を5重量部未満にすると、補
強効果が発揮されず、かといつてその配合量が
100重量部を越えると、断熱構造の熱膨脹率及び
熱伝導率が大きくなる等耐熱性能を低下させるも
のとなる。 上記主繊維2(100重量部)に対する輻射材
(炭化珪素ウイスカ)4の配合量を上記範囲に限
定したり理由は、その量を1重量部未満にする
と、輻射材としての効果がほとんど認められなく
なり、かといつてその量が20重量部を越えると、
断熱構造の熱膨脹率及び熱伝導率が大きくなる等
耐熱性能を低下させるものとなる。 上記主繊維2(100重量部)に対する酸化ホウ
素の配合量を上記範囲に限定した理由は、その量
を0.5重量部未満にすると、繊維成分との融合度
が低下するため、断熱構造体の強度が小さくな
り、かといつてその量が10重量部を越えると、繊
維成分との軟化、溶融が顕著となり耐熱性の乏し
い断熱構造体となる。 上述した断熱構造体を製造するには、例えば各
繊維、ウイスカ及び酸化ホウ素を蒸溜水中で撹拌
分散した後、フイルタプレスで脱水、乾燥して各
繊維等を均一に分散する方法を採用し得る。 〔作用〕 しかして、本発明によれば、第1図及び第2図
に示すように耐熱性、断熱性に優れかつ熱膨張率
の小さい高純度シリカから形成された主繊維2
に、耐熱性高強度のアルミナ繊維から形成さらた
補強繊維3及び輻射伝熱の透過を低減させる炭化
珪素ウイスカから形成された輻射材4を夫々所定
量配合し、かつ酸化ホウ素で繊維間及び繊維とウ
イスカを融着して交差接点5を形成して三次元網
状構造とすることにより、耐熱性に優れ、軽量、
高強度の断熱構造体1を得ることができる。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 下記表に示す組成の断熱構造体原料を蒸溜水中
で撹拌分散した後、フイルタプレスで脱水、乾燥
して各繊維等が均一に分散された断熱構造体を製
造した。 しかして、本実施例の断熱構造体について、密
度、熱伝導率、引張強度、引張弾性率及び耐熱性
を調べた。その結果を同表に併記した。なお、表
中には炭化珪素ウイスカが配合されない耐熱構造
体及び繊維径の大きい炭化珪素ウイスカを用いて
製造された断熱構造体を夫々比較例1,2として
併記した。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明によればシリカ繊
維、アルミナ繊維及び酸化ホウ素と共に、小径の
炭化珪素ウイスカを配合することによつて、熱伝
導率が低く、強度、耐熱性が著しく向上された断
熱構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の断熱構造体を示す斜視図、
第2図は、第1図のA部の拡大説明図である。 1…断熱構造体、2…主繊維(高純度シリカ繊
維)、3…補強繊維(アルミナ繊維)、4…輻射材
(炭化珪素ウイスカ)、5…交差接点。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 平均繊維径が0.3〜3μmのシリカ繊維100重量
    部に対して、平均繊維径が1〜5μmのアルミナ
    繊維5〜100重量部、平均直径が0.5μm以下の炭
    化珪素ウイスカ1〜20重量部及び酸化ホウ素0.5
    〜10重量部を配合してなることを特徴とする断熱
    構造体。
JP26150084A 1984-12-11 1984-12-11 Dannetsukozotai Expired - Lifetime JPH0247430B2 (ja)

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JPS61141683A JPS61141683A (ja) 1986-06-28
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JPH01135835U (ja) * 1988-03-11 1989-09-18
JP2959683B2 (ja) * 1991-04-30 1999-10-06 三井鉱山株式会社 高純度アルミナ繊維成形体の製造方法

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JPS61141683A (ja) 1986-06-28

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