JPH03218976A - 耐溶損性に優れたｂｎ系セラミックス - Google Patents
耐溶損性に優れたｂｎ系セラミックスInfo
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- JPH03218976A JPH03218976A JP1289672A JP28967289A JPH03218976A JP H03218976 A JPH03218976 A JP H03218976A JP 1289672 A JP1289672 A JP 1289672A JP 28967289 A JP28967289 A JP 28967289A JP H03218976 A JPH03218976 A JP H03218976A
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Landscapes
- Ceramic Products (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、金属やガラス等の加熱溶融体に対する耐溶損
性に優れたｈ−ＢＮ系セラミックスに係るものである。
性に優れたｈ−ＢＮ系セラミックスに係るものである。
〈従来の技術さ
ｈ−ＢＮセラミックスは、金属やガラス等の加熱溶融体
に対する難濡れ性に極めて優れた特性を発揮する反面、
難焼結性材料であるため通常ホットプレス法で作られて
おり、このため極めて高価となり加熱溶融体部材として
普及しないのか現状である。
に対する難濡れ性に極めて優れた特性を発揮する反面、
難焼結性材料であるため通常ホットプレス法で作られて
おり、このため極めて高価となり加熱溶融体部材として
普及しないのか現状である。
また、ホットプレスの製造上、ｈ−ＢＮセラミックスと
比較的濡れヤすいＢ２ ０３系ガラスをバインダーとし
て作製しているために、バインダーが高温下で軟化、ざ
らにＢＮセラミック表面に溶出し、高温強度の極端な低
下や加熱溶融体との反応による溶損が生じ、高温下での
加熱溶融体部材として普及しない原因の一端があった。
比較的濡れヤすいＢ２ ０３系ガラスをバインダーとし
て作製しているために、バインダーが高温下で軟化、ざ
らにＢＮセラミック表面に溶出し、高温強度の極端な低
下や加熱溶融体との反応による溶損が生じ、高温下での
加熱溶融体部材として普及しない原因の一端があった。
最近、Ｂ２０３系ガラスを含まないＳｉ３ Ｎ４ −ｈ
−ＢＮ等のＢＮ成分以外のセラミックを主成分とした常
圧あるいは反応焼結複合体があるか、これらは本来ｈ−
ＢＮの持つ難濡れ性、高耐蝕性、耐熱衝撃性等の優れた
特性を無視したものである。これらはＢＮ成分を少量含
有させる口とにより、たかだか耐熱衝撃性かわずかに改
善できる程度のものであり、全般的な加熱溶融体部材と
しては適用されていないのが現状である。従ってＢＮセ
ラミックの優れた諸特性を保持したまま加熱溶融体用部
材として広く適応させるためには、あくまでもｈ−ＢＮ
成分を主成分とし、耐溶損性、難濡れ特性、耐熱衝撃性
に優れた特性を発揮させるような今までにない新しい材
料の開発が必要である。
−ＢＮ等のＢＮ成分以外のセラミックを主成分とした常
圧あるいは反応焼結複合体があるか、これらは本来ｈ−
ＢＮの持つ難濡れ性、高耐蝕性、耐熱衝撃性等の優れた
特性を無視したものである。これらはＢＮ成分を少量含
有させる口とにより、たかだか耐熱衝撃性かわずかに改
善できる程度のものであり、全般的な加熱溶融体部材と
しては適用されていないのが現状である。従ってＢＮセ
ラミックの優れた諸特性を保持したまま加熱溶融体用部
材として広く適応させるためには、あくまでもｈ−ＢＮ
成分を主成分とし、耐溶損性、難濡れ特性、耐熱衝撃性
に優れた特性を発揮させるような今までにない新しい材
料の開発が必要である。
く発明か解決する問題点〉
本発明はかかる瑛状技術の問題点に観みて成されたもの
で、その目的とするところは金属やガラス等の加熱溶融
体に対する耐溶損性に優れ、しかも常圧焼結法でも作製
可能な安価なｈ−ＢＮ系セラミック材料を提供すること
にある。
で、その目的とするところは金属やガラス等の加熱溶融
体に対する耐溶損性に優れ、しかも常圧焼結法でも作製
可能な安価なｈ−ＢＮ系セラミック材料を提供すること
にある。
く問題点を解決するための手段〉
本発明者は、上記問題点に関して鋭意研究を行った結果
、次のような新しい知見を得た。
、次のような新しい知見を得た。
■ 焼結体中に５０％以上のｈ−ＢＮと（ＡＪ Ｎ、Ｓ
ｉ３Ｎ４、ＡＩ！２０３、Ｓｉ０２）の中から選ばれた
二種以上の化合物からなる複合化合物を１〜５０％未満
含有させると、金属やカラス等のカロ熱溶融体に対する
耐溶損性か著しく向上１ること。
ｉ３Ｎ４、ＡＩ！２０３、Ｓｉ０２）の中から選ばれた
二種以上の化合物からなる複合化合物を１〜５０％未満
含有させると、金属やカラス等のカロ熱溶融体に対する
耐溶損性か著しく向上１ること。
■ 焼結体中【３５０％以上のｈ 一Ｂ Ｎと（Ａ．ｌ
） Ｎ、３ｉ３ Ｎ４ 、ＡＮ２ ０３ 、Ｓｉ０２
）の中から選ばれた二種以上の化合物からなる複合化合
物を３０％未満含有させると、耐溶損性を保持したまま
強度が著しく向上すること。
） Ｎ、３ｉ３ Ｎ４ 、ＡＮ２ ０３ 、Ｓｉ０２
）の中から選ばれた二種以上の化合物からなる複合化合
物を３０％未満含有させると、耐溶損性を保持したまま
強度が著しく向上すること。
■ 特に上記複合化合物としてＡＩ！６ Ｓ ｉ２ ０
１３、Ｓｉ２ Ａｌ３０７ ＮＳＳｉ３ＡＪ！２．６７
Ｎ４ ０４、Ｓｉ３ＡＪ！３０３Ｎ５、ＡＩ！３０３Ｎ
、Ｓｉ６Ａ１１００２１Ｎ４を含有させると耐溶損性の
伯にＢＮの持つ本来の特性一難濡れ性や耐熱衝撃性一が
極めて向上することを見出した。
１３、Ｓｉ２ Ａｌ３０７ ＮＳＳｉ３ＡＪ！２．６７
Ｎ４ ０４、Ｓｉ３ＡＪ！３０３Ｎ５、ＡＩ！３０３Ｎ
、Ｓｉ６Ａ１１００２１Ｎ４を含有させると耐溶損性の
伯にＢＮの持つ本来の特性一難濡れ性や耐熱衝撃性一が
極めて向上することを見出した。
本発明は上記知見に基づいてなされたものである。
く作用〉
本発明でセラミックス中のｈ−ＢＮ量を５０％以上にす
るのは、５０％未満では必然的に他のセラミック成分が
５０％を越えることになり、むしろこのセラミック成分
の特性か強くなり、本来ｈ−ＢＮの持つ特性、特に耐溶
損性、耐熱衝撃性が稀薄になる。従ってｈ−ＢＮ以外の
セラミック成分として（ＡＮ Ｎ，Ｓｉ３ Ｎ４ 、Ａ
Ｎ２ ０３ 、Ｓｉ０２ ）から選ばれた二種以上の化
合物からなる複合化合物の上限値は、必然的に５０％未
満にすることか必要である。該複合化合物の下限を１％
にするのは、１％未渦では金属やガラス等の加熱溶融体
【こ対する耐溶損性で十分な効果が発揮ざれないためて
ある。本来ＢＮセラミックスは耐熱衝撃特性に優れてい
るか、ｈ−ＢＮ以外のセラミックス成分量により耐熱衝
撃特性は変化寸る。ｈ−ＢＮ成分か５０％以上、即ちｈ
−ＢＮ以外のセラミックス成分が５０％未満であれば殆
どの場合、加熱溶融体部材として何の支障もなく適応で
きるが、特殊な適応部材として、加熱溶融体が少くとも
一部凝固し、その凝固域部材（例えば水平連鋳機のフィ
ートノズルとＣｕモールドとのジョイント部やセラミッ
クモールド又はＣｕモールド内張り材、ガラス成形用引
き抜きノズル等》で用いられる場合には、好ましくはｈ
−ＢＮ７０％以上、ｈ−ＢＮ以外の成分１〜３０％未満
、ざらに好ましくはｈ−ＢＮ７０〜９７％、ｈ−ＢＮ以
外の成分３〜３０％である。
るのは、５０％未満では必然的に他のセラミック成分が
５０％を越えることになり、むしろこのセラミック成分
の特性か強くなり、本来ｈ−ＢＮの持つ特性、特に耐溶
損性、耐熱衝撃性が稀薄になる。従ってｈ−ＢＮ以外の
セラミック成分として（ＡＮ Ｎ，Ｓｉ３ Ｎ４ 、Ａ
Ｎ２ ０３ 、Ｓｉ０２ ）から選ばれた二種以上の化
合物からなる複合化合物の上限値は、必然的に５０％未
満にすることか必要である。該複合化合物の下限を１％
にするのは、１％未渦では金属やガラス等の加熱溶融体
【こ対する耐溶損性で十分な効果が発揮ざれないためて
ある。本来ＢＮセラミックスは耐熱衝撃特性に優れてい
るか、ｈ−ＢＮ以外のセラミックス成分量により耐熱衝
撃特性は変化寸る。ｈ−ＢＮ成分か５０％以上、即ちｈ
−ＢＮ以外のセラミックス成分が５０％未満であれば殆
どの場合、加熱溶融体部材として何の支障もなく適応で
きるが、特殊な適応部材として、加熱溶融体が少くとも
一部凝固し、その凝固域部材（例えば水平連鋳機のフィ
ートノズルとＣｕモールドとのジョイント部やセラミッ
クモールド又はＣｕモールド内張り材、ガラス成形用引
き抜きノズル等》で用いられる場合には、好ましくはｈ
−ＢＮ７０％以上、ｈ−ＢＮ以外の成分１〜３０％未満
、ざらに好ましくはｈ−ＢＮ７０〜９７％、ｈ−ＢＮ以
外の成分３〜３０％である。
ｈ−ＢＮ以外のセラミックス成分として（ＡＮ Ｎ、Ｓ
ｉ３ Ｎ４ 、Ａ．Ｉ！２ ０３ 、Ｓｉ０２ ｝の中
から選ばれた二種以上の複合化合物を選択するのは、耐
溶損性に優れているのはもちろんのこと、従来のｈ−Ｂ
Ｎ複合体には見られなかった非常に優れた耐熱衝撃性、
難濡れ性を示すからである。特に複合化合物組成がＡｊ
ｌ６ Ｓ ｉ２ ０１３、Ｓｉ２Ａｊ３０７Ｎ，Ｓｉ３
Ａｊ２．６７Ｎ４０４、Ｓｉ３Ａｊ３０３Ｎ５、Ａρ３
０３ Ｎ，Ｓｉ６ＡＪ！１００２１Ｎ４、例えば３Ａ
ｊ） ２ ０３・２Ｓｉ０２ ，２ＳｉＱ２ ・ＡρＮ
・ＡＮ ２ ０３ 、２３ ｉＱ２・２．６７Ａ．ｌ！
Ｎ−皆３ｉ３Ｎ４、ＡｊＮ−Ｓｉ３Ｎ４ ・ＡＩ２
０３ 、Ａｊ２ ０３ ・ＡｊＮ，６Ｓｉ０２ ・３Ａ
Ｊ） ２ ０３・４ＡρＮになる時効果か顕著に現れる
。
ｉ３ Ｎ４ 、Ａ．Ｉ！２ ０３ 、Ｓｉ０２ ｝の中
から選ばれた二種以上の複合化合物を選択するのは、耐
溶損性に優れているのはもちろんのこと、従来のｈ−Ｂ
Ｎ複合体には見られなかった非常に優れた耐熱衝撃性、
難濡れ性を示すからである。特に複合化合物組成がＡｊ
ｌ６ Ｓ ｉ２ ０１３、Ｓｉ２Ａｊ３０７Ｎ，Ｓｉ３
Ａｊ２．６７Ｎ４０４、Ｓｉ３Ａｊ３０３Ｎ５、Ａρ３
０３ Ｎ，Ｓｉ６ＡＪ！１００２１Ｎ４、例えば３Ａ
ｊ） ２ ０３・２Ｓｉ０２ ，２ＳｉＱ２ ・ＡρＮ
・ＡＮ ２ ０３ 、２３ ｉＱ２・２．６７Ａ．ｌ！
Ｎ−皆３ｉ３Ｎ４、ＡｊＮ−Ｓｉ３Ｎ４ ・ＡＩ２
０３ 、Ａｊ２ ０３ ・ＡｊＮ，６Ｓｉ０２ ・３Ａ
Ｊ） ２ ０３・４ＡρＮになる時効果か顕著に現れる
。
これらの複合化合物は、焼結体ｈ−ＢＮ系セラミックス
に前述範囲で存在しておれば、いかなる製造方法でも適
応できる。
に前述範囲で存在しておれば、いかなる製造方法でも適
応できる。
例えば出発原料として複合化合物組成の単独成分を含有
させ焼結してもよいし、焼結過程で該複合化合物を生成
させてもよい。
させ焼結してもよいし、焼結過程で該複合化合物を生成
させてもよい。
複合成分以外の成分として、ＡＮ Ｎ，Ｓｉ３ Ｎ４、
ＡＮ２ ０３ 、Ｓｉ０２を選択したのは、これらは本
発明者が特願昭６３−１９５４２４号で開示した様にＢ
Ｎに単独成分として含有させても優れた耐融性を示し、
また製造方法いかんによってはｈ−ＢＮ中の複合化合物
成分の不可避的な不純物として含まれるからである。
ＡＮ２ ０３ 、Ｓｉ０２を選択したのは、これらは本
発明者が特願昭６３−１９５４２４号で開示した様にＢ
Ｎに単独成分として含有させても優れた耐融性を示し、
また製造方法いかんによってはｈ−ＢＮ中の複合化合物
成分の不可避的な不純物として含まれるからである。
く実施例〉
実施例によって本発明を詳細に説明する。
実施例１．
Ｎｏ．１〜８のサンプルは、ラバープレスで棒状に成形
後、Ｎ２雰囲気で１，５００℃〜１，８００℃で常圧焼
結し、１０φｘ ７ ＱｆＪに加工し作製された。
後、Ｎ２雰囲気で１，５００℃〜１，８００℃で常圧焼
結し、１０φｘ ７ ＱｆＪに加工し作製された。
これらのサンプル焼結体相はＸ線回折により調査された
。
。
また、高周波溶解炉で１．５００℃〜１，５５０℃に溶
解しＩ：溶ｔＪ４（ＪＩｓ．Ｓｕｓ−３０４＞中にＡｆ
Ｊを０．０２％加え、ＮＯ．１〜８のサンプルを浸潰し
、６０ｒｐｍの速度で回転させなからＱ， ５ｈｒ，保
持し、溶損耶を測定した。
解しＩ：溶ｔＪ４（ＪＩｓ．Ｓｕｓ−３０４＞中にＡｆ
Ｊを０．０２％加え、ＮＯ．１〜８のサンプルを浸潰し
、６０ｒｐｍの速度で回転させなからＱ， ５ｈｒ，保
持し、溶損耶を測定した。
結果を表１に示した。
Ｎｏ．１〜８の焼結体成分はｈ−ＢＮと（ＡＩ！ Ｎ、
Ｓ＋３Ｎ４、Ａ！！２０３、Ｓｉ０２ ）から選ばれた
二種以上の複合化合物とその他（ＡｆＩＮ，Ｓｉ３ Ｎ
４ 、Ａ．Ｉ！２ ０３、ＳｉＯ２》から選ばれた化合
物から構成ざれ、いずれのサンプルも浸漬後の直径は浸
漬前の直径１Ｑｍｍφとほぼ同じであり、耐溶損性に非
常に優れていた。
Ｓ＋３Ｎ４、Ａ！！２０３、Ｓｉ０２ ）から選ばれた
二種以上の複合化合物とその他（ＡｆＩＮ，Ｓｉ３ Ｎ
４ 、Ａ．Ｉ！２ ０３、ＳｉＯ２》から選ばれた化合
物から構成ざれ、いずれのサンプルも浸漬後の直径は浸
漬前の直径１Ｑｍｍφとほぼ同じであり、耐溶損性に非
常に優れていた。
実施例２．
Ｎｏ．９〜］４のサンプルは、ラバープレスで角棒状に
成形後、Ｎ２雰囲気で１，８００’Ｃで常圧焼結し、２
５口×２２０．１！に加工し作製された。これらのサン
プルの焼結体相はＸ線回折により調査された。
成形後、Ｎ２雰囲気で１，８００’Ｃで常圧焼結し、２
５口×２２０．１！に加工し作製された。これらのサン
プルの焼結体相はＸ線回折により調査された。
また、高周波溶解炉で１ｅ ５５０℃〜１．５６８℃に
溶解した溶Ｍ （ＪＩＳ．ＳＣＲ−４２０＞中にＡ．ｌ
！を０．０５３％加え、ＮＯ．９〜１４のサンプルを浸
漬し、０．３３ｒＤＳの速度で回転させながら３ｈｒ．
保持し溶損量を測定した。
溶解した溶Ｍ （ＪＩＳ．ＳＣＲ−４２０＞中にＡ．ｌ
！を０．０５３％加え、ＮＯ．９〜１４のサンプルを浸
漬し、０．３３ｒＤＳの速度で回転させながら３ｈｒ．
保持し溶損量を測定した。
結果を表２に示した。
ＮＯ．９〜１３のサンプルはいずれの場合にも浸漬後溶
損は見られず、耐溶損性に非常に優れていた。また、Ｎ
ｏ．１４のサンプルは試験中、熱応力によって破損した
。
損は見られず、耐溶損性に非常に優れていた。また、Ｎ
ｏ．１４のサンプルは試験中、熱応力によって破損した
。
実施例３．
実施例２のＮＯ．９〜１４のサンプルは、ラバープレス
でパイプ状に成形された後、Ｎ２雰囲気で１，８００℃
で常圧焼結ざれ、ＩＤ５０ｍｍφｘＯＤ６０ｍｍφＸ
５ ０ｍｍｊ ニ加工ｇれた。
でパイプ状に成形された後、Ｎ２雰囲気で１，８００℃
で常圧焼結ざれ、ＩＤ５０ｍｍφｘＯＤ６０ｍｍφＸ
５ ０ｍｍｊ ニ加工ｇれた。
これらのサンプルは至温または〜９００℃までの所定の
温度で３０分予熱され、１．６００’Ｃの溶鋼に１分間
浸漬し、耐熱衝撃性か調査ざれた。結果は図１に示して
ある。
温度で３０分予熱され、１．６００’Ｃの溶鋼に１分間
浸漬し、耐熱衝撃性か調査ざれた。結果は図１に示して
ある。
ｈ−ＢＮ量が５０％でΔＴ箒１，３００℃と非常に高く
、７０％ではΔＴ＝１，６００℃すなわち室温から１，
６００℃の溶鋼に直接浸漬しても破損しなかった。
、７０％ではΔＴ＝１，６００℃すなわち室温から１，
６００℃の溶鋼に直接浸漬しても破損しなかった。
ｈ−ＢＮ量が５０％以上であると、本来ｈ−ＢＮの持つ
耐熱衝撃特性が損なわれず、また７０％以上だと加熱溶
融体が少なくとも一部凝固するような部材として使用可
能である。
耐熱衝撃特性が損なわれず、また７０％以上だと加熱溶
融体が少なくとも一部凝固するような部材として使用可
能である。
実施例４．
ＮＯ．１５〜１９のサンプルは、ラバープレスでルツボ
状に成形ざれた後、Ｎ２雰囲気で１，８００℃で常圧焼
結され、Ｉ Ｄ １ ０ｍｍφ、厚み約５ｍｍφのルツ
ポに加工ざれた。
状に成形ざれた後、Ｎ２雰囲気で１，８００℃で常圧焼
結され、Ｉ Ｄ １ ０ｍｍφ、厚み約５ｍｍφのルツ
ポに加工ざれた。
焼結体相はＸ線回折で調査ざれ、また耐蝕性は、作製し
たルツボ中で金属（ＪＩＳ．Ｓｕｓ−３０４＞をＡｒ雰
囲気下、１，５５０℃、１時間の保持の条件で溶解し調
査した。結果は表３に示した。
たルツボ中で金属（ＪＩＳ．Ｓｕｓ−３０４＞をＡｒ雰
囲気下、１，５５０℃、１時間の保持の条件で溶解し調
査した。結果は表３に示した。
表３の溶損状況は、図２の写真で示した。
溶損が激しい場合は金属と接したルツボ内面が激しく拡
大するか、またはルツボに穴があくこともある。
大するか、またはルツボに穴があくこともある。
Ｎ０．１５〜１９のいずれのサンプルも耐溶損性に優れ
ていた。
ていた。
実施例５．
表３のＮＯ．１５〜１９のサンプルがガラス成形用引き
抜きノズルとして適応ざれた。図３にガラス成形の概略
図を示し、以下図３により説明する。
抜きノズルとして適応ざれた。図３にガラス成形の概略
図を示し、以下図３により説明する。
加熱溶融体は、ノズル内側（図中Ｂ部）から凝固を開始
し、凝固体２はノズル内面形状に成形されながら引き扱
かれる（図中矢印方向）。従ってノズル内面（図中Ｂ部
）は凝固ｍｌ以下である。一方ノズルは加熱溶融体１と
も一部図中Ａ部で接触しており、ノズル内面よりも高温
である。すなわちノズルは加熱溶融相とその凝固相の二
相に接触し、ノズル内で温度差が大きく生じる。結果と
して、ノズル材は耐溶損性の他に耐熱衝撃性や耐熱応力
性に優れていなければならない。
し、凝固体２はノズル内面形状に成形されながら引き扱
かれる（図中矢印方向）。従ってノズル内面（図中Ｂ部
）は凝固ｍｌ以下である。一方ノズルは加熱溶融体１と
も一部図中Ａ部で接触しており、ノズル内面よりも高温
である。すなわちノズルは加熱溶融相とその凝固相の二
相に接触し、ノズル内で温度差が大きく生じる。結果と
して、ノズル材は耐溶損性の他に耐熱衝撃性や耐熱応力
性に優れていなければならない。
ノスルトしＴＩＤ１７．５ｍｍφ、ＯＤ２７ｍｍφ、長
さ２０ｍｍＪ）のＮ０．１５〜１９の焼結体か作製され
、加熱溶融体としてＳｉ０２系ガラスを用い、温度約’
ｌ，４００℃で加熱溶融ざれたガラスを引き扱いたとこ
ろ、割れもなくガラス成形体の品質も良好なものが得ら
れた。
さ２０ｍｍＪ）のＮ０．１５〜１９の焼結体か作製され
、加熱溶融体としてＳｉ０２系ガラスを用い、温度約’
ｌ，４００℃で加熱溶融ざれたガラスを引き扱いたとこ
ろ、割れもなくガラス成形体の品質も良好なものが得ら
れた。
実施例６．
表３のＮＯ．１８、１９のサンプルが水平連鋳機のブレ
ークリングとして適応された。
ークリングとして適応された。
図４に水平連鋳機の概略図を示し、以下図４をもって説
明する。
明する。
図４のようにブレークリングはタンディッシュと水冷さ
れたＣｕモールド３とを連結させる部材である。タンデ
ィッシュ内の加熱溶融体１は、水冷されたＣＵモールド
３に熱を奪われ、ブレークリング（図中Ｂ部）から凝固
か開始するように設計ざれている。従ってブレークリン
グは図中Ａ部で加熱溶融体相と、図中Ｂ部でその凝固相
と、２つの相に接触している。ざらにブレークリングは
、水冷Ｃｕモールド３とも図中Ｃ部で接触しており、ブ
レークリングイオの温麿勾配はや１，５００℃と大きく
なる。結果としてブレークリング材は耐蝕性の他に優れ
た耐熱衝撃性、耐熱応力性が必要となる。
れたＣｕモールド３とを連結させる部材である。タンデ
ィッシュ内の加熱溶融体１は、水冷されたＣＵモールド
３に熱を奪われ、ブレークリング（図中Ｂ部）から凝固
か開始するように設計ざれている。従ってブレークリン
グは図中Ａ部で加熱溶融体相と、図中Ｂ部でその凝固相
と、２つの相に接触している。ざらにブレークリングは
、水冷Ｃｕモールド３とも図中Ｃ部で接触しており、ブ
レークリングイオの温麿勾配はや１，５００℃と大きく
なる。結果としてブレークリング材は耐蝕性の他に優れ
た耐熱衝撃性、耐熱応力性が必要となる。
凝固体２はＣｕモールド３の形状に従い、連続的に引き
扱かれ（図中矢印方向）鋳造ざれる。ブレークリングと
してＩＤ１８０ｍｍφ、ＯＤ２１０ｍｍφ、高ざ２０ｍ
ｌｌｌＨのＮｏ． １８および１９の焼結体を、加熱溶
融体として溶鋼（ＪＩＳ．Ｓｕｓ−３０４＞を用い、温
度約１，５２０℃で加熱溶融ざれた溶鋼を鋳造した結果
、ブレークリングは割れもなく、変形もなく良好であっ
た。また鋳造品の品質も良好であった。
扱かれ（図中矢印方向）鋳造ざれる。ブレークリングと
してＩＤ１８０ｍｍφ、ＯＤ２１０ｍｍφ、高ざ２０ｍ
ｌｌｌＨのＮｏ． １８および１９の焼結体を、加熱溶
融体として溶鋼（ＪＩＳ．Ｓｕｓ−３０４＞を用い、温
度約１，５２０℃で加熱溶融ざれた溶鋼を鋳造した結果
、ブレークリングは割れもなく、変形もなく良好であっ
た。また鋳造品の品質も良好であった。
実施例７．
焼結体中にｈ−ＢＮ７０％以上、残りの成分として複合
化合物組成かＳ ｉ ６ ＡＮ ２ ０１３となるよう
に出発原料としてＢＮ，Ａ．ｌ！ Ｎ，ＡＩ！２ ０３
、Ｓｉ０２を表４の所定量混合し、ラバープレスでル
ツボ状に成形した後、Ｎ２雰囲気で１，５００℃〜１．
８００℃で常圧焼結しＩ Ｄ １ ０ｍｍφ、厚み約５
ｍｍｔのルツポに加工ざれた。
化合物組成かＳ ｉ ６ ＡＮ ２ ０１３となるよう
に出発原料としてＢＮ，Ａ．ｌ！ Ｎ，ＡＩ！２ ０３
、Ｓｉ０２を表４の所定量混合し、ラバープレスでル
ツボ状に成形した後、Ｎ２雰囲気で１，５００℃〜１．
８００℃で常圧焼結しＩ Ｄ １ ０ｍｍφ、厚み約５
ｍｍｔのルツポに加工ざれた。
焼結体相はＸ線回折で調査され、実施例４と同様に耐溶
損性が調査された。結果は表４に示した。
損性が調査された。結果は表４に示した。
※常温三点曲げ試験による。
Ｎｏ．２０，２１のサンプルは焼成中に成分ＡｆＪ２
０３とＳｉ０２か反応しＳｉ６Ａ１２０１３相を生じ、
またＮｏ，２２は焼結中ＢＮ成分中の酸素とＡＮ Ｎが
反応しＡＭ ２ ０３を生じ、ざらにＡ．Ｑ ２ ０３
と３ｉＱ２が反応しＳ ｉ６ Ａ．ｌｌ ２ ０１３を
生じたものである。このようにいずれのサンプルもｈ−
ＢＮ成分以外の焼結体組成はＳｉ６八ρ２０１３を示し
、また耐溶損性にも優れた結果であった。また表４中に
は強度値も示した。Ｎｏ．２０のサンプルのみ低い強度
を示したが、残りのサンプルは強度値に関し問題はなか
った。
０３とＳｉ０２か反応しＳｉ６Ａ１２０１３相を生じ、
またＮｏ，２２は焼結中ＢＮ成分中の酸素とＡＮ Ｎが
反応しＡＭ ２ ０３を生じ、ざらにＡ．Ｑ ２ ０３
と３ｉＱ２が反応しＳ ｉ６ Ａ．ｌｌ ２ ０１３を
生じたものである。このようにいずれのサンプルもｈ−
ＢＮ成分以外の焼結体組成はＳｉ６八ρ２０１３を示し
、また耐溶損性にも優れた結果であった。また表４中に
は強度値も示した。Ｎｏ．２０のサンプルのみ低い強度
を示したが、残りのサンプルは強度値に関し問題はなか
った。
実施例８．
実施例４と同様にＮｏ．１５〜１９のサンプルがルッポ
形状に作製され、純ＮｉおよびＦｅ−５０％Ｎｉの金属
に対する耐溶損性が、Ａｒ雰囲気下、１．６００℃、１
ｈｒ．保持の条件で調査された。その結果、いずれのサ
ンプルも耐溶損性に優れていた。
形状に作製され、純ＮｉおよびＦｅ−５０％Ｎｉの金属
に対する耐溶損性が、Ａｒ雰囲気下、１．６００℃、１
ｈｒ．保持の条件で調査された。その結果、いずれのサ
ンプルも耐溶損性に優れていた。
実施例９．
実施例４のＮ０．１７のサンプルがセラミックモールド
として適応ざれた。図５にセラミックモールドの概略図
を示し、以下図５で説明する。
として適応ざれた。図５にセラミックモールドの概略図
を示し、以下図５で説明する。
基本的構造は実施例６て示した水平連鋳機と同じである
。
。
セラミックモールドとブレークリングとの異なる点は形
状である。セラミックモールドは水冷Ｃｕモールド３内
面をすべて覆った形状になっており、凝固体２の形状を
決定するモールドの役目も果たしている。
状である。セラミックモールドは水冷Ｃｕモールド３内
面をすべて覆った形状になっており、凝固体２の形状を
決定するモールドの役目も果たしている。
セラミックモールドもまた加熱溶融体１と図中Ａ部で、
凝固体とは図中Ｂ部で接触する。また水冷Ｃｕモールド
とも図中Ｃ部で接触しており、モールド材としてはブレ
ークリングと同様な特性が必要となる。
凝固体とは図中Ｂ部で接触する。また水冷Ｃｕモールド
とも図中Ｃ部で接触しており、モールド材としてはブレ
ークリングと同様な特性が必要となる。
セラミックモールドとしてＩＤ２０ｍｍφ、ＯＤ３６ｍ
ｍφ、長さ１６０ｍｍＪ）のＮｏ．１７の焼結体を、加
熱溶融体としてはトｅ−５０％Ｎｉを用い、温度約１，
６００℃で鋳逸したところ、セラミックモールドは割れ
もなく鋳造できた。
ｍφ、長さ１６０ｍｍＪ）のＮｏ．１７の焼結体を、加
熱溶融体としてはトｅ−５０％Ｎｉを用い、温度約１，
６００℃で鋳逸したところ、セラミックモールドは割れ
もなく鋳造できた。
実施例１０．
実施例のＮ０．１５〜１９のサンプルで保護管を作製し
、溶鋼レベル上面から直接浸漬し、タンディッシュ内の
溶鋼温度を測定した。そのとき用いた保護管形状を図６
に示す。図６中斜線部がＮ０．１５〜１９のサンプルで
作製した保護管である。
、溶鋼レベル上面から直接浸漬し、タンディッシュ内の
溶鋼温度を測定した。そのとき用いた保護管形状を図６
に示す。図６中斜線部がＮ０．１５〜１９のサンプルで
作製した保護管である。
結果は、いずれの場合にも保護管は破損せず、溶鋼の温
度が連続的に測定できた。
度が連続的に測定できた。
〈発明の効果〉
（１）加熱溶融体に対する耐溶損性に優れたｈ−ＢＮ系
セラミックスが常圧焼結により安価に製造できる。
セラミックスが常圧焼結により安価に製造できる。
（２）耐溶損性および耐熱衝撃性に優れたｈ−ＢＮ系セ
ラミックスが常圧焼結により安価に製造でき、ブレーク
リングやセラミックモールドへの応用ができる。
ラミックスが常圧焼結により安価に製造でき、ブレーク
リングやセラミックモールドへの応用ができる。
（３）加熱溶融体への直接浸漬により簡易にしかも安価
に加熱溶融体の温度が測定できる。
に加熱溶融体の温度が測定できる。
第１図は耐熱衝撃性ΔＴとＢＮ量の関係図である。
第２図は耐蝕性の評価写真でルツボ溶解テスト後の上面
写真と切断断面写真である。 第３図〜第５図は加熱溶融体が少なくとも一部凝固する
ような部材への適応を説明した図である。 １・・・加熱溶融体 ２・・・凝固体３
・・・水冷ざれたＣｕモールド Ａ・・・適応部材が加熱溶融体と接触する部位Ｂ・・・
適応部材が凝固体と接触する部位Ｃ・・・適応部材が水
冷モールドと接触する部位第６図は加熱溶融体温度を測
定した保護管セット図を説明している。 特許出願人 株式会社 香 蘭 社 図面の浄書（内容に変更なし） １図 図３ 図４ 図 手続補正よ （方式） 平成２年６月１８日
写真と切断断面写真である。 第３図〜第５図は加熱溶融体が少なくとも一部凝固する
ような部材への適応を説明した図である。 １・・・加熱溶融体 ２・・・凝固体３
・・・水冷ざれたＣｕモールド Ａ・・・適応部材が加熱溶融体と接触する部位Ｂ・・・
適応部材が凝固体と接触する部位Ｃ・・・適応部材が水
冷モールドと接触する部位第６図は加熱溶融体温度を測
定した保護管セット図を説明している。 特許出願人 株式会社 香 蘭 社 図面の浄書（内容に変更なし） １図 図３ 図４ 図 手続補正よ （方式） 平成２年６月１８日
Claims (5)
- （１） 焼結体中に５０％以上のｈ−ＢＮと（ＡｌＮ、
Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２）の中から選ばれた
二種以上の化合物からなる複合化合物を１〜５０％未満
含むことを特徴とする加熱溶融体に対する耐溶損性に優
れたｈ−ＢＮ系セラミックス。 - （２） 焼結体中に５０％以上のｈ−ＢＮと（ＡｌＮ、
Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２）の中から選ばれた
二種以上の化合物からなる複合化合物を１〜５０％未満
と該複合化合物以外の（ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ
３、ＳｉＯ２）の中から選ばれた一種あるいは二種以上
の化合物を３０％未満含むことを特徴とする加熱溶融体
に対する耐溶損性に優れたｈ−ＢＮ系セラミックス。 - （３） 上記複合化合物かＡｌ６Ｓｉ２Ｏ１３、Ｓｉ２
Ａｌ３Ｏ７Ｎ、Ｓｉ３Ａｌ２．６７Ｏ４Ｎ４、Ｓｉ３Ａ
ｌ３Ｏ３Ｎ５、Ａｌ３Ｏ３Ｎ、Ｓｉ６Ａｌ１０Ｏ２１Ｎ
４である請求項（１）、（２）に記載のセラミックス。 - （４） 上記複合化合物かＡｌ６Ｓｉ２Ｏ１３、Ｓｉ３
Ａｌ３Ｏ３Ｎ５、Ａｌ３Ｏ３Ｎ、Ｓｉ６Ａｌ１０Ｏ２１
Ｎ４であつて、加熱溶融体の一部凝固した相と接する部
位に使用される請求項（１）、（２）に記載のセラミッ
クス。 - （５） 上記複合化合物がＡｌ６Ｓｉ２Ｏ１３、Ｓｉ３
Ａｌ３Ｏ３Ｎ５、Ａｌ３Ｏ３Ｎ、Ｓｉ６Ａｌ１０Ｏ２１
Ｎ４である請求項（１）、（２）に記載の加熱溶融体温
度測定用保護管セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1289672A JP2893410B2 (ja) | 1988-11-10 | 1989-11-06 | 耐溶損性に優れたｂｎ系セラミックス |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28486888 | 1988-11-10 | ||
| JP63-284868 | 1988-11-10 | ||
| JP1289672A JP2893410B2 (ja) | 1988-11-10 | 1989-11-06 | 耐溶損性に優れたｂｎ系セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218976A true JPH03218976A (ja) | 1991-09-26 |
| JP2893410B2 JP2893410B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=26555637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1289672A Expired - Fee Related JP2893410B2 (ja) | 1988-11-10 | 1989-11-06 | 耐溶損性に優れたｂｎ系セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2893410B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748173A (ja) * | 1993-03-26 | 1995-02-21 | Advanced Ceramics Corp | 耐浸蝕性と耐蝕性に優れるセラミック複合材料とその製造法 |
| JP2002530263A (ja) * | 1998-11-19 | 2002-09-17 | ベスビウス クルーシブル カンパニー | 複合材料 |
| CN111548130A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-08-18 | 齐鲁工业大学 | 一种添加h-BN@Al2O3包覆型固体润滑剂的自润滑陶瓷刀具材料及其制备方法 |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP1289672A patent/JP2893410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748173A (ja) * | 1993-03-26 | 1995-02-21 | Advanced Ceramics Corp | 耐浸蝕性と耐蝕性に優れるセラミック複合材料とその製造法 |
| JP2002530263A (ja) * | 1998-11-19 | 2002-09-17 | ベスビウス クルーシブル カンパニー | 複合材料 |
| CN111548130A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-08-18 | 齐鲁工业大学 | 一种添加h-BN@Al2O3包覆型固体润滑剂的自润滑陶瓷刀具材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2893410B2 (ja) | 1999-05-24 |
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