JPH03131564A - ムライト質焼結体及びその製造方法 - Google Patents
ムライト質焼結体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH03131564A JPH03131564A JP1267656A JP26765689A JPH03131564A JP H03131564 A JPH03131564 A JP H03131564A JP 1267656 A JP1267656 A JP 1267656A JP 26765689 A JP26765689 A JP 26765689A JP H03131564 A JPH03131564 A JP H03131564A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mullite
- mgo
- sic
- weight
- particle size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 33
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 claims description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 abstract 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 19
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001272 pressureless sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
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]
本発明はムライト質焼結体及びその製造方法に係り、特
に高温強度等の特性に優れ、しかも安価に提供されるム
ライト質焼結体及びその製造方法に関する。
に高温強度等の特性に優れ、しかも安価に提供されるム
ライト質焼結体及びその製造方法に関する。
[従来の技術]
ムライトはA1203と5i02からなり、化学組成は
理論的には3A℃203 2Si02であり、その特性
としては、耐熱性に優れ、特にクリープ特性が良好であ
る。また、熱衝塁特性は良好であるが電気的特性はあま
り良くない。
理論的には3A℃203 2Si02であり、その特性
としては、耐熱性に優れ、特にクリープ特性が良好であ
る。また、熱衝塁特性は良好であるが電気的特性はあま
り良くない。
ムライトセラミックスはオールドセラミックスに属し、
その研究の歴史は永く、原料としては、アルミナ源とし
てカオリン、バイヤーアルミナ、シリカ源として珪石が
主に用いられている。最近では、天然ムライトを改質す
ることにより、合成ムライト並の物性を出すことができ
るようになったが、この研究の主体はムライト組成中の
Sio2相の析出及びガラス化の防止であり、原料の調
製や焼結条件などを検討したものである。
その研究の歴史は永く、原料としては、アルミナ源とし
てカオリン、バイヤーアルミナ、シリカ源として珪石が
主に用いられている。最近では、天然ムライトを改質す
ることにより、合成ムライト並の物性を出すことができ
るようになったが、この研究の主体はムライト組成中の
Sio2相の析出及びガラス化の防止であり、原料の調
製や焼結条件などを検討したものである。
一方、ファインセラミックス技術を用いた高純度ムライ
トという理論組成の素材もあり、これは金属アルコキシ
ドから理論組成となるように共沈法で製造したものであ
る。
トという理論組成の素材もあり、これは金属アルコキシ
ドから理論組成となるように共沈法で製造したものであ
る。
しかして、これらの原料を目的に合わせて混合し、焼結
したものかムライト系セラミックス材料といわれ、ムラ
イト系セラミックスはアルミナセラミックスと間柱、高
温強度が比較的大きく、天然原料を用いたものは安価な
素材であることから、炉材、サヤ、セッター材、耐熱材
、構造材等、主に耐火材料として用いられてぎた。
したものかムライト系セラミックス材料といわれ、ムラ
イト系セラミックスはアルミナセラミックスと間柱、高
温強度が比較的大きく、天然原料を用いたものは安価な
素材であることから、炉材、サヤ、セッター材、耐熱材
、構造材等、主に耐火材料として用いられてぎた。
[発明が解決しようとする課題]
従来のムライトセラミックスのうち、天然ムライトを改
質したしのでは、長期間の使用や高温使用時に、もとb
と入っているAu203Si○2ボンデイングが分解し
、Sio2がムライト粒界にガラス相として析出する。
質したしのでは、長期間の使用や高温使用時に、もとb
と入っているAu203Si○2ボンデイングが分解し
、Sio2がムライト粒界にガラス相として析出する。
このため、強度が著しく低下し、連続的な使用や繰り返
しの使用に難があった。
しの使用に難があった。
アルコシキト法による高純度ムライトは、上記欠点を解
決するために開発されたものであるが、高純度ムライト
は高温強度、耐久性等に大きな改善効果を有するものの
、価格が高いために従来より用いられている耐熱材料等
の工業材料の分野で使用するにはコスト的に不利であっ
た。
決するために開発されたものであるが、高純度ムライト
は高温強度、耐久性等に大きな改善効果を有するものの
、価格が高いために従来より用いられている耐熱材料等
の工業材料の分野で使用するにはコスト的に不利であっ
た。
本発明は上記従来の問題点を解決し、高温強度等の特性
に優れ、かつ安価に提供されるムライト質セラミックス
焼結体及びその製造方法を提供することを目的とする。
に優れ、かつ安価に提供されるムライト質セラミックス
焼結体及びその製造方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
請求項(1)のムライト質焼結体は、Tic(炭化チタ
ン)、MgO(酸化マグネシウム)及びムライトよりな
り、Tic、MgO含有量がムライトに対して各々5〜
40重量%、1〜10重量%であって、ムライト粒径が
10〜100μmであることを特徴とする 請求項(2)のムライト質焼結体の製造方法は、精製粘
土鉱物、バイヤーアルミナ、水酸化アルミニウム及び珪
石よりなる群から選ばれる少なくとも2種を主原料とし
て、Afl、203/SiO2の組成比がムライト生成
範囲となるように調合し、該調合原料を90%以上が粒
径5μm以下となるように湿式粉砕した後、粒径50μ
m以下のSiCを前記調合原料に対して5〜40重量%
、粒径1μm以下のMgOを前記調合原料に対して1〜
10重量%添加混合し、次いで、得られた混合物を乾燥
、解砕し、その後、有機質バインダーを用いて成形し、
成形体を1600℃以上の温度で1時間以上焼成するこ
とを特徴とする。
ン)、MgO(酸化マグネシウム)及びムライトよりな
り、Tic、MgO含有量がムライトに対して各々5〜
40重量%、1〜10重量%であって、ムライト粒径が
10〜100μmであることを特徴とする 請求項(2)のムライト質焼結体の製造方法は、精製粘
土鉱物、バイヤーアルミナ、水酸化アルミニウム及び珪
石よりなる群から選ばれる少なくとも2種を主原料とし
て、Afl、203/SiO2の組成比がムライト生成
範囲となるように調合し、該調合原料を90%以上が粒
径5μm以下となるように湿式粉砕した後、粒径50μ
m以下のSiCを前記調合原料に対して5〜40重量%
、粒径1μm以下のMgOを前記調合原料に対して1〜
10重量%添加混合し、次いで、得られた混合物を乾燥
、解砕し、その後、有機質バインダーを用いて成形し、
成形体を1600℃以上の温度で1時間以上焼成するこ
とを特徴とする。
即ち、本発明は、原料として従来より用いられている安
価な原料を用い、物性改良の手段として、特定のセラミ
ックス粒子を第2相としてムライト結晶内又は粒界面に
分散させることにより高強度化を図り、更に、MgOの
添加により遊離し合成ムライト並の特性を有する材料を
提供するものである。
価な原料を用い、物性改良の手段として、特定のセラミ
ックス粒子を第2相としてムライト結晶内又は粒界面に
分散させることにより高強度化を図り、更に、MgOの
添加により遊離し合成ムライト並の特性を有する材料を
提供するものである。
以下に本発明の詳細な説明する。
請求項(1)のノ・ライト質焼結体は、ムライトに対し
て5〜40重量%のSiCと1〜10重量%のMgOを
含有するものである。SiCの含有量がムライトに対し
て5重量%未満では本発明による強度の改善効果が得ら
れず、40重量%を超えるとSiCの量が多くなり過ぎ
て、ムライト質焼結体としての特性が損なわれる。従っ
て、本発明においては、SiC含有量はムライl−に対
して5〜40重量%とする。特に、SiC含有量がムラ
イトに対して10〜30重量%であると、とりわけ高強
度なムライト質焼結体を得ることができる。
て5〜40重量%のSiCと1〜10重量%のMgOを
含有するものである。SiCの含有量がムライトに対し
て5重量%未満では本発明による強度の改善効果が得ら
れず、40重量%を超えるとSiCの量が多くなり過ぎ
て、ムライト質焼結体としての特性が損なわれる。従っ
て、本発明においては、SiC含有量はムライl−に対
して5〜40重量%とする。特に、SiC含有量がムラ
イトに対して10〜30重量%であると、とりわけ高強
度なムライト質焼結体を得ることができる。
一方、MgOの含有量がムライトに対して1重量%未満
では後述のムライト生成時に遊離するガラス相を十分に
固定することができず、強度改善効果が十分ではなく、
10重重量を超えると発明においては、MgO含有量は
ムライトに対して1〜10重量%とする。特に、MgO
含有量がムライトに対して2〜5重量%であると、とり
わけ高強度なムライト質焼結体を得ることができる。
では後述のムライト生成時に遊離するガラス相を十分に
固定することができず、強度改善効果が十分ではなく、
10重重量を超えると発明においては、MgO含有量は
ムライトに対して1〜10重量%とする。特に、MgO
含有量がムライトに対して2〜5重量%であると、とり
わけ高強度なムライト質焼結体を得ることができる。
請求項(1)のムライト質焼結体中のムライト結晶は、
粒径が100μmの範囲のものである。
粒径が100μmの範囲のものである。
ムライト結晶の粒径が100μmよりも大きいと得られ
るムライト質焼結体の曲げ強度が低下し、また10μm
よりも小さいとSiC粒子やMgO粒子をムライト結晶
内又は粒界面に取り込み難くなる。従って、ムライト結
晶の粒径は10〜100μm1好ましくは10〜50μ
mとする。
るムライト質焼結体の曲げ強度が低下し、また10μm
よりも小さいとSiC粒子やMgO粒子をムライト結晶
内又は粒界面に取り込み難くなる。従って、ムライト結
晶の粒径は10〜100μm1好ましくは10〜50μ
mとする。
一方、ムライト結晶又は粒界面に取り込まれてムライト
質焼結体内に含有されているSiC粒子の粒径が微細過
ぎると表面活性が生じ、SiC自身の表面酸化が起与る
。また、ムライ1−と均一に混合することが難しい。逆
にSiC粒子の粒径が大き過ぎるとムライト結晶粒界に
のみSiCが存在するようになり、粒界クラック発生の
原因となる。従って、本発明において、SiC粒子の粒
径は50μm以下、特に10μm以下、とりわけ3〜1
0μmであることが好ましい。
質焼結体内に含有されているSiC粒子の粒径が微細過
ぎると表面活性が生じ、SiC自身の表面酸化が起与る
。また、ムライ1−と均一に混合することが難しい。逆
にSiC粒子の粒径が大き過ぎるとムライト結晶粒界に
のみSiCが存在するようになり、粒界クラック発生の
原因となる。従って、本発明において、SiC粒子の粒
径は50μm以下、特に10μm以下、とりわけ3〜1
0μmであることが好ましい。
また、MgO粒子の粒径は、大きいと5i02との反応
性に劣ることから、1μm以下、好ましくは0.5μm
以下とする。
性に劣ることから、1μm以下、好ましくは0.5μm
以下とする。
なお、ムライト質焼結体中のムライトはその組成が理論
組成のA J2203 / S i O2=3/2(モ
ル比) 即ち71.8/28.2(重量%)であること
が好ましい。ムライト組成のAl2O3が理論組成より
も多過ぎるとAl120z中にムライト結晶が分散した
形となり十分な強度が得られない。逆に、ムライト組成
のSiO2が理論組成よりも多過ぎると、ムライト中に
遊離シリカ相がガラス相となって生成し、十分な高温強
度が得られない。従って、ムライト質焼結体中のムライ
1−は、理論組成AfL203/S i O2= 3
/ 2 (モル比)にできるだけ近い組成であることが
好ましい。
組成のA J2203 / S i O2=3/2(モ
ル比) 即ち71.8/28.2(重量%)であること
が好ましい。ムライト組成のAl2O3が理論組成より
も多過ぎるとAl120z中にムライト結晶が分散した
形となり十分な強度が得られない。逆に、ムライト組成
のSiO2が理論組成よりも多過ぎると、ムライト中に
遊離シリカ相がガラス相となって生成し、十分な高温強
度が得られない。従って、ムライト質焼結体中のムライ
1−は、理論組成AfL203/S i O2= 3
/ 2 (モル比)にできるだけ近い組成であることが
好ましい。
以上のように、可能な限りシリカガラス相が析出しない
ようにしても、若干の析出があり、このため十分に強度
を上げることはできない。ここにMgOを添加した場合
、ムライト生成時に遊離する若干のシリカガラスが、こ
のMgOと反応して固定されるため、ムライト粒界にガ
ラス相として析出しなくなり、高強度なものとなる。M
gOの添加量を1〜10重二%重量り好ましくは2〜5
重量%とすると、遊離ガラス相は、コージライトとして
固定されているものと思われ、X線回折では含有量が少
ないため確認できないが、非常に高強度なものとなった
。なお、前述の如く、MgOの添加量が多すぎるとMg
O相が大きくなり好ましくない。また、少なすぎると遊
離ガラス相を十分固定できなくなり効果がない。
ようにしても、若干の析出があり、このため十分に強度
を上げることはできない。ここにMgOを添加した場合
、ムライト生成時に遊離する若干のシリカガラスが、こ
のMgOと反応して固定されるため、ムライト粒界にガ
ラス相として析出しなくなり、高強度なものとなる。M
gOの添加量を1〜10重二%重量り好ましくは2〜5
重量%とすると、遊離ガラス相は、コージライトとして
固定されているものと思われ、X線回折では含有量が少
ないため確認できないが、非常に高強度なものとなった
。なお、前述の如く、MgOの添加量が多すぎるとMg
O相が大きくなり好ましくない。また、少なすぎると遊
離ガラス相を十分固定できなくなり効果がない。
このような請求項(1)のムライト質焼結体は請求項(
2)の方法により容易かつ効率的に低コストにて製造す
ることができる。
2)の方法により容易かつ効率的に低コストにて製造す
ることができる。
以下に請求項(2)のムライトit−焼結体の製造方法
について説明する。
について説明する。
請求項(2)の方法においては、まず、原料として精製
粘土鉱物、バイヤーアルミナ、水酸化アルミニウム又は
珪石(シリカ)を用い、A fl 203 / S i
○2組成比がムライト生成範囲、好ましくはA I12
03 / S i O2= 3 / 2(モル比)とな
るように調合する。この場合、特に原料としては精製カ
オリンとバイヤーアルミナ又は水酸化アルミニウム、或
いは、バイヤーアルミナ又は水酸化アルミニウムと珪石
を用いるのが好ましい、これらの原料はその所要量をボ
ールミル、又はアトライター等によりアルコール等を用
いて90%以上が粒径5μm以下となるように湿式粉砕
する。次に、得られた粉砕物に粒径50μm以下、好ま
しくは10μm以下、特に3〜10μmのSiCを該粉
砕物に対して5〜40重量%、好ましくは10〜30重
量%添加し、更に1μm以下のMgOを1〜10重量%
、好ましくは2〜5重量%添加しボールミル等で混合す
る。
粘土鉱物、バイヤーアルミナ、水酸化アルミニウム又は
珪石(シリカ)を用い、A fl 203 / S i
○2組成比がムライト生成範囲、好ましくはA I12
03 / S i O2= 3 / 2(モル比)とな
るように調合する。この場合、特に原料としては精製カ
オリンとバイヤーアルミナ又は水酸化アルミニウム、或
いは、バイヤーアルミナ又は水酸化アルミニウムと珪石
を用いるのが好ましい、これらの原料はその所要量をボ
ールミル、又はアトライター等によりアルコール等を用
いて90%以上が粒径5μm以下となるように湿式粉砕
する。次に、得られた粉砕物に粒径50μm以下、好ま
しくは10μm以下、特に3〜10μmのSiCを該粉
砕物に対して5〜40重量%、好ましくは10〜30重
量%添加し、更に1μm以下のMgOを1〜10重量%
、好ましくは2〜5重量%添加しボールミル等で混合す
る。
得られた混合物は乾燥、解砕した後、ボリビニルアルコ
ール(PVA)等の有機質バインダーを用いて成形する
。成形は300kgf/crn’以上での加圧成形後、
100100O/crn’以上での静水圧プレス成形に
よる2段成形で行なうのが好ましい。
ール(PVA)等の有機質バインダーを用いて成形する
。成形は300kgf/crn’以上での加圧成形後、
100100O/crn’以上での静水圧プレス成形に
よる2段成形で行なうのが好ましい。
得られた成形体はホットプレス又は常圧焼結により焼成
し、ムライト質焼結体を得る。この場合、昇温速度は5
0〜b 好ましく、焼成温度は1600℃以上、好ましくは16
00〜1650℃とし、焼成時間は1時間以上、好まし
くは1〜3時間とするのが好ましい。なお、ホットプレ
スを採用する場合、圧力は300〜600 k g /
c rn’程度とするのが好ましい。
し、ムライト質焼結体を得る。この場合、昇温速度は5
0〜b 好ましく、焼成温度は1600℃以上、好ましくは16
00〜1650℃とし、焼成時間は1時間以上、好まし
くは1〜3時間とするのが好ましい。なお、ホットプレ
スを採用する場合、圧力は300〜600 k g /
c rn’程度とするのが好ましい。
[作用]
一般に、精製カオリン、バイヤーアルミナ、水酸化アル
ミニウム又は珪石等の原料を用いて、これをボールミル
等て微粉砕して混合しても、原子レベルで理論組成に7
昆合することは不可能であり、焼結により拡散させるた
めには長時間を必要とする。
ミニウム又は珪石等の原料を用いて、これをボールミル
等て微粉砕して混合しても、原子レベルで理論組成に7
昆合することは不可能であり、焼結により拡散させるた
めには長時間を必要とする。
これに対して、ムライト組成中に第2相としてSiC粒
子を5〜40重量%、MgO粒子を1〜10重量%添加
すると、ボールミル等による粉砕混合でも、通常の成形
、焼成により高温強度に優れたムライト質焼結体が得ら
れる6 本発明において、SiC添加による高温強度改善の機構
の詳細は明らかではないが、ムライト結晶内又は粒界面
に取り込まれたSiC粒子がムライト中のSiO2のガ
ラス相への移動をブロックしているため、更には、Si
C粒子がムライト結晶粒内や結晶粒界へ分散し、ムライ
ト結晶の成長を抑制しているためと考えられる。また、
MgO添加については、遊離シリカ(ガラス相)がMg
Oと反応してコージライトなどの結晶となり、固定され
るため、ガラス相の析出がなくなり、高温強度の大きな
ものとなっているためと考えられる。
子を5〜40重量%、MgO粒子を1〜10重量%添加
すると、ボールミル等による粉砕混合でも、通常の成形
、焼成により高温強度に優れたムライト質焼結体が得ら
れる6 本発明において、SiC添加による高温強度改善の機構
の詳細は明らかではないが、ムライト結晶内又は粒界面
に取り込まれたSiC粒子がムライト中のSiO2のガ
ラス相への移動をブロックしているため、更には、Si
C粒子がムライト結晶粒内や結晶粒界へ分散し、ムライ
ト結晶の成長を抑制しているためと考えられる。また、
MgO添加については、遊離シリカ(ガラス相)がMg
Oと反応してコージライトなどの結晶となり、固定され
るため、ガラス相の析出がなくなり、高温強度の大きな
ものとなっているためと考えられる。
[実施例]
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
実施例1,2、比較例1
精製したカオリナイトに組成がAJ2203 /5iO
2=3/2(モル比)となるようにアルミナを添加し、
ボールミル(ZrO2ボール)によりアルコールを用い
て48時時間式粉砕した。なお、この場合、メディア攪
拌型粉砕機(アトライター)を用いると1〜2時間で処
理することが可能である。原料を90%以上が粒径5μ
m以下となるように粉砕した後、これにSiC粉末(昭
和電工社製:平均粒径5μm)及びMgO粉末(三菱鉱
業セメント■製:平均粒径0.5μm)を第1表に示す
全添加しく比較例1は添加せず)、更にボールミルで5
時間混合した。これを乾燥、解砕した後、有機質バイン
ダー(PVA)を5重量%添加して十分に混練したゆ 混練物をプレス成形により50mmφX5mmに500
k g / c rn’で成形した後、ラバープレス
により1500kg/am”で更に加圧して成形体を得
た。この成形体を焼結してムライト質焼結体を得た。な
お、焼結はホットプレスを用い、昇温速度は150℃/
h rとし、300 k g / c rn’にて1
600℃で1時間行なった。
2=3/2(モル比)となるようにアルミナを添加し、
ボールミル(ZrO2ボール)によりアルコールを用い
て48時時間式粉砕した。なお、この場合、メディア攪
拌型粉砕機(アトライター)を用いると1〜2時間で処
理することが可能である。原料を90%以上が粒径5μ
m以下となるように粉砕した後、これにSiC粉末(昭
和電工社製:平均粒径5μm)及びMgO粉末(三菱鉱
業セメント■製:平均粒径0.5μm)を第1表に示す
全添加しく比較例1は添加せず)、更にボールミルで5
時間混合した。これを乾燥、解砕した後、有機質バイン
ダー(PVA)を5重量%添加して十分に混練したゆ 混練物をプレス成形により50mmφX5mmに500
k g / c rn’で成形した後、ラバープレス
により1500kg/am”で更に加圧して成形体を得
た。この成形体を焼結してムライト質焼結体を得た。な
お、焼結はホットプレスを用い、昇温速度は150℃/
h rとし、300 k g / c rn’にて1
600℃で1時間行なった。
得られたムライト質焼結体の計時性を第1表に示す。
第1表
第1表より所定量のSiC及びMgOを添加したムライ
ト質焼結体により、常温から1300℃といった高温ま
で安定して著しく高い強度が得られることが明らかであ
る。
ト質焼結体により、常温から1300℃といった高温ま
で安定して著しく高い強度が得られることが明らかであ
る。
[発明の効果]
以上詳述した通り、本発明のムライト質焼結体は、安価
な原料を用いて低コストに提供されるものであり、しか
も、高温強度、耐久性等の特性に著しく優れる。従って
、本発明のムライト質焼結体は、工業用耐火材料等とし
て、長期にわたり極めて有効に使用することができる。
な原料を用いて低コストに提供されるものであり、しか
も、高温強度、耐久性等の特性に著しく優れる。従って
、本発明のムライト質焼結体は、工業用耐火材料等とし
て、長期にわたり極めて有効に使用することができる。
しかして、このような本発明のムライト質焼結体は、本
発明の方法により容易かつ効率的に低コストにて製造す
ることが可能とされる。
発明の方法により容易かつ効率的に低コストにて製造す
ることが可能とされる。
Claims (2)
- (1)SiC、MgO及びムライトよりなり、SiC含
有量がムライトに対して5〜40重量%、MgO含有量
がムライトに対して1〜10重量%であって、ムライト
粒径が10〜100μmであることを特徴とするムライ
ト質焼結体。 - (2)精製粘土鉱物、バイヤーアルミナ、水酸化アルミ
ニウム及び珪石よりなる群から選ばれる少なくとも2種
を主原料として、Al_2O_3/SiO_2の組成比
がムライト生成範囲となるように調合し、該調合原料を
90%以上が粒径5μm以下となるように湿式粉砕した
後、粒径50μm以下のSiCを前記調合原料に対して
5〜40重量%、粒径1μm以下のMgOを前記調合原
料に対して1〜10重量%添加混合し、次いで、得られ
た混合物を乾燥、解砕し、その後、有機質バインダーを
用いて成形し、成形体を1600℃以上の温度で1時間
以上焼成することを特徴とするムライト質焼結体の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1267656A JPH03131564A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ムライト質焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1267656A JPH03131564A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ムライト質焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03131564A true JPH03131564A (ja) | 1991-06-05 |
Family
ID=17447713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1267656A Pending JPH03131564A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ムライト質焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03131564A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108329018A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-27 | 海南大学 | 一种增韧氧化铝复合陶瓷及其制备方法 |
-
1989
- 1989-10-13 JP JP1267656A patent/JPH03131564A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108329018A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-27 | 海南大学 | 一种增韧氧化铝复合陶瓷及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0388765A (ja) | 寸法調節セラミック | |
US3758318A (en) | Production of mullite refractory | |
JPH03131564A (ja) | ムライト質焼結体及びその製造方法 | |
JP2586153B2 (ja) | アルミナ・シリカ系焼結体及びその製造方法 | |
JP2586151B2 (ja) | アルミナ・シリカ系焼結体及びその製造方法 | |
JPH0383851A (ja) | ムライト系焼結体及びその製造方法 | |
JPH03131565A (ja) | ムライト質焼結体及びその製造方法 | |
US3979214A (en) | Sintered alumina body | |
JPH03131566A (ja) | ムライト質焼結体及びその製造方法 | |
JPH0365555A (ja) | ムライト系焼結体及びその製造方法 | |
JPH0365554A (ja) | ムライト系焼結体及びその製造方法 | |
JPS6360106A (ja) | スピネル粉体およびその製造方法 | |
JPH0383852A (ja) | ムライト系焼結体及びその製造方法 | |
JPH03131567A (ja) | ムライト質焼結体及びその製造方法 | |
JPH0323255A (ja) | ムライト系焼結体及びその製造方法 | |
JPH03146462A (ja) | ムライト質焼結体及びその製造方法 | |
JPH03146464A (ja) | ムライト質焼結体及びその製造方法 | |
JPH03187971A (ja) | アルミナ・シリカ系焼結体及びその製造方法 | |
JPH03146463A (ja) | ムライト質焼結体及びその製造方法 | |
JPH03153569A (ja) | アルミナ・シリカ系焼結体及びその製造方法 | |
JPH0446058A (ja) | アルミナ・シリカ系焼結体及びその製造方法 | |
JPH0544428B2 (ja) | ||
JPH0383853A (ja) | ムライト系焼結体及びその製造方法 | |
JPH07115933B2 (ja) | 窒化珪素焼結体の製造法 | |
JPS62275067A (ja) | 窒化珪素焼結体の製造法 |