JPH04160076A - 発泡構造焼結体及びその製造方法 - Google Patents
発泡構造焼結体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH04160076A JPH04160076A JP28445090A JP28445090A JPH04160076A JP H04160076 A JPH04160076 A JP H04160076A JP 28445090 A JP28445090 A JP 28445090A JP 28445090 A JP28445090 A JP 28445090A JP H04160076 A JPH04160076 A JP H04160076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- layer
- foamed
- raw material
- material dispersion
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000004901 spalling Methods 0.000 abstract description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 abstract description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- HRYDZDZZYZSIOZ-UHFFFAOYSA-M sodium;ethoxy sulfate Chemical compound [Na+].CCOOS([O-])(=O)=O HRYDZDZZYZSIOZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 29
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- HVWGGPRWKSHASF-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid, monooctadecyl ester Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O HVWGGPRWKSHASF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 acid tli Chemical compound 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N dodecyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- LPTIRUACFKQDHZ-UHFFFAOYSA-N hexadecyl sulfate;hydron Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O LPTIRUACFKQDHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLJMZWTXZTZRR-UHFFFAOYSA-N sodium myristyl sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O URLJMZWTXZTZRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZUBJEHHGZYTRPH-KTKRTIGZSA-N [(z)-octadec-9-enyl] hydrogen sulfate Chemical class CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCOS(O)(=O)=O ZUBJEHHGZYTRPH-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005534 decanoate group Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- GSPKZYJPUDYKPI-UHFFFAOYSA-N diethoxy sulfate Chemical compound CCOOS(=O)(=O)OOCC GSPKZYJPUDYKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 1
- 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 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043264 dodecyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229940049964 oleate Drugs 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 150000002942 palmitic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001397 quillaja saponaria molina bark Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229930182490 saponin Natural products 0.000 description 1
- 150000007949 saponins Chemical class 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000776 sodium tetradecyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N tetradecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCCCC(O)=O TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003232 water-soluble binding agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous 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、高温下の化学的安定性及び耐スポーリング性
に優れ、機械的強度の大きな発泡構造焼結体、及び、そ
の製造方法に関し、該焼結体は、耐熱容器、熱電対等の
保護管、合板、直方体、その他部状体、棒状体等の製造
に適したものである。
に優れ、機械的強度の大きな発泡構造焼結体、及び、そ
の製造方法に関し、該焼結体は、耐熱容器、熱電対等の
保護管、合板、直方体、その他部状体、棒状体等の製造
に適したものである。
(従来の技術)
従来、多孔質煉瓦等の焼結体全体を均一な発泡構造とし
て耐スポーリング性を向上させることも知られているが
、全体が多孔質構造であるため、強度が低く、ハンドリ
ング中に割れや欠けを発生し易く、また、耐熱容器に使
用するときには容器内面の気孔中に粉体が入り、該粉体
の除去が非常に困難であるという問題があった。
て耐スポーリング性を向上させることも知られているが
、全体が多孔質構造であるため、強度が低く、ハンドリ
ング中に割れや欠けを発生し易く、また、耐熱容器に使
用するときには容器内面の気孔中に粉体が入り、該粉体
の除去が非常に困難であるという問題があった。
また、焼成用容器としては、アルミナや石英製のルツボ
、トレイが主に使用されているが、従来のアルミナ製容
器は、耐熱衝撃性に劣り、また、石英製容器は、100
0℃以上で結晶化して強度が低下するため、耐久性に欠
けるものであった。
、トレイが主に使用されているが、従来のアルミナ製容
器は、耐熱衝撃性に劣り、また、石英製容器は、100
0℃以上で結晶化して強度が低下するため、耐久性に欠
けるものであった。
一方、特開平1−257169号公報には、機械的強度
及び耐熱衝撃性に優れ、耐スポーリング性を有する多孔
質炭化ケイ素等の基材表面にアルミナ層を形成したセラ
ミック焼成用容器が記載されている。
及び耐熱衝撃性に優れ、耐スポーリング性を有する多孔
質炭化ケイ素等の基材表面にアルミナ層を形成したセラ
ミック焼成用容器が記載されている。
(発明が解決しようとする課題)
しかし、」−記アルミナ表面層を有するセラミ。
り焼成用容器は、基材と表面層との熱膨張係数の違いと
界面のなじみの問題があり、さらに、該容器の製造は、
多孔質基材の製造工程及び表面層の形成工程を必須とす
るため繁雑であった。
界面のなじみの問題があり、さらに、該容器の製造は、
多孔質基材の製造工程及び表面層の形成工程を必須とす
るため繁雑であった。
そこで、本発明では、上記の問題点を解消し、同一原料
により多孔質層と、さらにその表面に無孔層とを連続す
る工程で作成することができ、高温下の化学的安定性及
び耐スポーリング性に優れ、機械的強度の大きな発泡構
造焼結体、及び、その製造方法を提供しようとするもの
である。
により多孔質層と、さらにその表面に無孔層とを連続す
る工程で作成することができ、高温下の化学的安定性及
び耐スポーリング性に優れ、機械的強度の大きな発泡構
造焼結体、及び、その製造方法を提供しようとするもの
である。
(課題を解決するための手段)
本発明は、発泡層を有する焼結体において、焼結体の厚
み方向に対し、発泡層の気孔の最大径を連続的、若しく
は段階的に減少させて表面に無孔層を形成し、必要に応
じて、該発泡層を2層以上備えた発泡構造焼結体、及び
、発泡剤を含有する原料分散液を多孔質の鋳型に注入し
て発泡層を有する成形体を形成し、必要に応じて、該原
料分散液の撹拌の程度を変化させることにより、発泡の
最大径を調節し、また、余剰の原料分散液を排出した後
、発泡剤を含有しない原料分散液を注入して無孔層を形
成し、乾燥した後、鋳型から取り出して焼成することを
特徴とする発泡構造焼結体の製造方法である。
み方向に対し、発泡層の気孔の最大径を連続的、若しく
は段階的に減少させて表面に無孔層を形成し、必要に応
じて、該発泡層を2層以上備えた発泡構造焼結体、及び
、発泡剤を含有する原料分散液を多孔質の鋳型に注入し
て発泡層を有する成形体を形成し、必要に応じて、該原
料分散液の撹拌の程度を変化させることにより、発泡の
最大径を調節し、また、余剰の原料分散液を排出した後
、発泡剤を含有しない原料分散液を注入して無孔層を形
成し、乾燥した後、鋳型から取り出して焼成することを
特徴とする発泡構造焼結体の製造方法である。
本発明で使用する原料分散液は、酸化物であるアルミナ
、ジルコニア、ムライト、コージライト、シリカ等、並
びに、非酸化物である窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ア
ルミニウム、カーボン等、の無機系粉末に分散剤、溶媒
を加えてボールミル等により十分に混合することにより
調整される。
、ジルコニア、ムライト、コージライト、シリカ等、並
びに、非酸化物である窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ア
ルミニウム、カーボン等、の無機系粉末に分散剤、溶媒
を加えてボールミル等により十分に混合することにより
調整される。
また、本発明で使用する発泡剤としては、両性、カチオ
ン性、アニオン性、ノニオン性の各種界面活性剤、具体
的には、カプリン酸塩、ラウリン酸塩、ミリスチン酸塩
、パルミチン酸塩、ステアリン酸tli、tレイン酸塩
等のアル牛ル酸塩;テシルサルフエート、ドデシルサル
フェート、テトラデシルサルフエート、ヘキサデシルサ
ルフェート、オクタデシルサルフェート等のアルキルサ
ルフェート: ドデシルサルフェート塩、テトラデシル
サルフェート塩、ヘキサデシルサルフェート塩、オクタ
デシルサルフェート塩、オレイルサルフェート塩、エラ
イジルサルフェート塩等のアルキルサルフェート塩、さ
らに、天然発泡剤であるサポニンなどを挙げることがで
きる。
ン性、アニオン性、ノニオン性の各種界面活性剤、具体
的には、カプリン酸塩、ラウリン酸塩、ミリスチン酸塩
、パルミチン酸塩、ステアリン酸tli、tレイン酸塩
等のアル牛ル酸塩;テシルサルフエート、ドデシルサル
フェート、テトラデシルサルフエート、ヘキサデシルサ
ルフェート、オクタデシルサルフェート等のアルキルサ
ルフェート: ドデシルサルフェート塩、テトラデシル
サルフェート塩、ヘキサデシルサルフェート塩、オクタ
デシルサルフェート塩、オレイルサルフェート塩、エラ
イジルサルフェート塩等のアルキルサルフェート塩、さ
らに、天然発泡剤であるサポニンなどを挙げることがで
きる。
原料分散液中の気泡の大きさは、発泡剤の種類と添加量
により決まり、また、撹拌速度を調節することにより、
成形体中に取り込まれる気泡の大きさを制御することが
できる。発泡剤の添加量は、無機系粉末に対して0.0
05〜5重量%、好ましくは、0.01〜1重量%であ
る。
により決まり、また、撹拌速度を調節することにより、
成形体中に取り込まれる気泡の大きさを制御することが
できる。発泡剤の添加量は、無機系粉末に対して0.0
05〜5重量%、好ましくは、0.01〜1重量%であ
る。
また、発泡層を形成するための原料分散液に有機系のバ
インダーを配合することにより、気泡を安定化すること
ができ、成形体の強度を向上させるために盲動である。
インダーを配合することにより、気泡を安定化すること
ができ、成形体の強度を向上させるために盲動である。
本発明で使用することができる水溶性バインダーとして
は、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボ
キ/メチルセルロース、ヒドロキノエチルセルロース、
R粉7pを挙げることができ、非水溶性バインダーとし
ては、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、アルキレ。
は、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボ
キ/メチルセルロース、ヒドロキノエチルセルロース、
R粉7pを挙げることができ、非水溶性バインダーとし
ては、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、アルキレ。
ド樹脂、ス゛チレン樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂等
を挙げることができる。バインダーの添加量は、無機系
粉末に対して0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜
3重量%である。
を挙げることができる。バインダーの添加量は、無機系
粉末に対して0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜
3重量%である。
上記の原料分散液は、石膏、ポーラス樹脂等で作った多
孔質面を少なくとも一部に備えた鋳型に注入し、必要に
応じて、該分散液を撹拌し、分散液中の溶媒を鋳型の細
孔に吸収させて分散液中の固形分を鋳型の表面に配向さ
せ、一定時間後に余剰の分散液を排出し、成形体を乾燥
して焼成する。
孔質面を少なくとも一部に備えた鋳型に注入し、必要に
応じて、該分散液を撹拌し、分散液中の溶媒を鋳型の細
孔に吸収させて分散液中の固形分を鋳型の表面に配向さ
せ、一定時間後に余剰の分散液を排出し、成形体を乾燥
して焼成する。
円筒容器を作製するときには、収縮率を考慮して大きめ
の全面多孔質の円筒形鋳型を使用する。
の全面多孔質の円筒形鋳型を使用する。
鋳型から取り出す成形体が発泡構造であるために収縮率
が小さく、鋳込成形直後に鋳型からの型離れが悪いので
、鋳型を割り型とすることが好ましい。また、平板を作
製するときには、底板を多孔質面とした鋳型を使用する
ことができる。さらに、焼成前の成形体は切断が容易で
あるところから、予め必要な部分を切り出して焼成する
こともできる。
が小さく、鋳込成形直後に鋳型からの型離れが悪いので
、鋳型を割り型とすることが好ましい。また、平板を作
製するときには、底板を多孔質面とした鋳型を使用する
ことができる。さらに、焼成前の成形体は切断が容易で
あるところから、予め必要な部分を切り出して焼成する
こともできる。
このように焼成された発泡構造焼結体は、発泡層の平均
気孔率が50%以下、特に5〜30%の範囲、発泡層の
厚みが500μm以上、発泡層の最大気孔の直径が20
μm以上、特に20〜1000μmの範囲であることが
好ましい。
気孔率が50%以下、特に5〜30%の範囲、発泡層の
厚みが500μm以上、発泡層の最大気孔の直径が20
μm以上、特に20〜1000μmの範囲であることが
好ましい。
(作用)
発泡剤を添加した無機系粉末分散液は、発泡剤の種類と
添加量により分散液中の気泡の大きさを調節することが
できる。鋳型に注入した分散液は、鋳型の多孔質面から
水分が吸収され、それにつれて分散液中の無機系粉末が
多孔質面に着肉し、その際に分散液中の気泡が取り込ま
れる。
添加量により分散液中の気泡の大きさを調節することが
できる。鋳型に注入した分散液は、鋳型の多孔質面から
水分が吸収され、それにつれて分散液中の無機系粉末が
多孔質面に着肉し、その際に分散液中の気泡が取り込ま
れる。
一方、気泡は、浮力により分散液から徐々に抜ける。大
きな気泡はど速く抜けるので、時間の経過とともに、分
散液中の気泡は小さなものが中心になる。即ち、時間の
経過とともに、大きな気泡の含有率が低下し、小さな気
泡が主体となる。従って、多孔質面への当初の着肉に際
しては、大きな気泡も取り込むが、時間の経過とともに
、取り込まれる気泡の最大径は小さくなり、その数も少
なくなる。この゛ようにして、成形体の厚み方向に対し
て気孔の最大径を見掛は上減少させることができる。
きな気泡はど速く抜けるので、時間の経過とともに、分
散液中の気泡は小さなものが中心になる。即ち、時間の
経過とともに、大きな気泡の含有率が低下し、小さな気
泡が主体となる。従って、多孔質面への当初の着肉に際
しては、大きな気泡も取り込むが、時間の経過とともに
、取り込まれる気泡の最大径は小さくなり、その数も少
なくなる。この゛ようにして、成形体の厚み方向に対し
て気孔の最大径を見掛は上減少させることができる。
そして、直径の減少の先には無孔層が形成されるが、余
剰の原料分散液を一旦排出した後、発泡剤を含有しない
原料分散液を注入して所定の厚さの無孔層を形成するこ
ともできる。
剰の原料分散液を一旦排出した後、発泡剤を含有しない
原料分散液を注入して所定の厚さの無孔層を形成するこ
ともできる。
なお、発泡剤を含有する原料分散液を鋳型に注入した後
、撹拌を続けると気泡の抜けが抑制されるため、大きな
気泡をより多く着肉内に取り込むことができるので、撹
拌速度の調節によっても気泡の最大径若しくは気泡の取
り込み量を制御することができる。
、撹拌を続けると気泡の抜けが抑制されるため、大きな
気泡をより多く着肉内に取り込むことができるので、撹
拌速度の調節によっても気泡の最大径若しくは気泡の取
り込み量を制御することができる。
このように鋳型内に所定の着肉を形成した後余剰の原料
分散液を排出し、乾燥して成形体を得る。
分散液を排出し、乾燥して成形体を得る。
この成形体から不要な部分を取り除いた後、焼成して発
泡構造焼結体を得ることができる。
泡構造焼結体を得ることができる。
第1図〜第3図は、このように製造される焼結体の代表
例の断面構造を示した図である。図中、焼結体の下面が
鋳型の多孔質面である。
例の断面構造を示した図である。図中、焼結体の下面が
鋳型の多孔質面である。
第1図は、発泡層の気孔の最大径を連続的に減少させ、
上方に無孔層を形成したものである。
上方に無孔層を形成したものである。
第2図は、発泡層の気孔の最大径を段階的に減少させ、
上方に無孔層を形成したものであり、発泡剤の種類又は
添加量を減少させた原料分散液を複数用意して、鋳込成
形を繰返すことにより製造することができる。
上方に無孔層を形成したものであり、発泡剤の種類又は
添加量を減少させた原料分散液を複数用意して、鋳込成
形を繰返すことにより製造することができる。
第3図は、連続的に気孔径を減少させた発泡層を23i
i形成したものである。
i形成したものである。
なお、鋳型面に無孔層を形成する代わりに、鋳型表面に
高分子膜を予め形成した後、上記の発泡層を形成するこ
とにより、平滑な鋳型面を有する焼結体を製造すること
もできる。しかし、原料分散液の溶媒が多孔質鋳型に吸
収するのを高分子膜が妨げるので、鋳込み時間が長くな
る。
高分子膜を予め形成した後、上記の発泡層を形成するこ
とにより、平滑な鋳型面を有する焼結体を製造すること
もできる。しかし、原料分散液の溶媒が多孔質鋳型に吸
収するのを高分子膜が妨げるので、鋳込み時間が長くな
る。
このようにして得た焼結体は、一方の表面に円滑な無孔
層を有するため、気孔内に粉末等を取り込むこともなく
、容器内面として有効であるとともに、発泡層により熱
衝撃を緩衝する機能を有し、かつ、発泡層と無孔層との
間に実質的な界面がないため、界面1こ応力集中等の不
都合が生じない。
層を有するため、気孔内に粉末等を取り込むこともなく
、容器内面として有効であるとともに、発泡層により熱
衝撃を緩衝する機能を有し、かつ、発泡層と無孔層との
間に実質的な界面がないため、界面1こ応力集中等の不
都合が生じない。
また、この焼結体は、その製造をほぼ連続的に行うこと
ができるので、高い生産性を有する。
ができるので、高い生産性を有する。
(実施例)
無機系粉体としてアルミナ(アルコア社製、A−16−
3G)を300g、分散剤としてポリアクリル酸アンモ
ニウム塩をアルミナに対して1.0wt%添加してボー
ルミルで24時間混合分散させてストリップを作製した
。このストリップに、発泡剤として高級アルコールエト
キシサルフェートソータ塩(春光油脂社製)をアルミナ
に対して0.5*t%、バインダーとしてポリビニルア
ルコールを0.5wt%シテ発泡ストリップを調製した
。
3G)を300g、分散剤としてポリアクリル酸アンモ
ニウム塩をアルミナに対して1.0wt%添加してボー
ルミルで24時間混合分散させてストリップを作製した
。このストリップに、発泡剤として高級アルコールエト
キシサルフェートソータ塩(春光油脂社製)をアルミナ
に対して0.5*t%、バインダーとしてポリビニルア
ルコールを0.5wt%シテ発泡ストリップを調製した
。
まず、内径5011高さ50−■で肉厚Iomsの円筒
容器の石膏鋳型に、上記発泡ストリップを注入して20
分間放置した後、余剰のストリップを排出し、24時間
自然乾燥し、その後、成形体を鋳型から取り出した。こ
の成形体を大気雰囲気の下で1600°Cで8時間焼成
して、第1図の断面構造を有する円筒容器の焼結体を得
た。得られた焼結体は、直径45mmで肉厚3■の円筒
容器であり、鋳型面近くの最大気孔直径は0.5mmで
あり、発泡層の厚さは2■1であった。この容器を加熱
後、室温に取り出してクラックの有無を調べるスポーリ
ングテストを行ったところ、1200℃まで加熱後、室
温で取り出してもクラックは発生せず、耐久性があるこ
とが分かった。
容器の石膏鋳型に、上記発泡ストリップを注入して20
分間放置した後、余剰のストリップを排出し、24時間
自然乾燥し、その後、成形体を鋳型から取り出した。こ
の成形体を大気雰囲気の下で1600°Cで8時間焼成
して、第1図の断面構造を有する円筒容器の焼結体を得
た。得られた焼結体は、直径45mmで肉厚3■の円筒
容器であり、鋳型面近くの最大気孔直径は0.5mmで
あり、発泡層の厚さは2■1であった。この容器を加熱
後、室温に取り出してクラックの有無を調べるスポーリ
ングテストを行ったところ、1200℃まで加熱後、室
温で取り出してもクラックは発生せず、耐久性があるこ
とが分かった。
また、上記円筒容器の石膏鋳型に、上記発泡ストリップ
を注入して20分間放置した後、該ストリップを排出し
、さらに、上記発泡ストリップを注入して20分間放置
してストリップを排出し、24時間自然乾燥し、その後
、成形体を鋳型から取り出した。この成形体を大気雰囲
気の下で1600℃で8時間焼成して、第3図の断面構
造を有する円筒容器の焼結体を得た。得られた焼結体は
、直径45m5で肉厚7■の円筒容器であり、鋳型面近
くの最大気孔直径は0.814であり、発泡層の厚さは
4■であった。この容器を加熱後、室温に取り出してク
ラックの有無を調べるスポーリングテストを行ったとこ
ろ、700℃まで加熱してもクラックは発生せず、耐久
性があることが分かった。
を注入して20分間放置した後、該ストリップを排出し
、さらに、上記発泡ストリップを注入して20分間放置
してストリップを排出し、24時間自然乾燥し、その後
、成形体を鋳型から取り出した。この成形体を大気雰囲
気の下で1600℃で8時間焼成して、第3図の断面構
造を有する円筒容器の焼結体を得た。得られた焼結体は
、直径45m5で肉厚7■の円筒容器であり、鋳型面近
くの最大気孔直径は0.814であり、発泡層の厚さは
4■であった。この容器を加熱後、室温に取り出してク
ラックの有無を調べるスポーリングテストを行ったとこ
ろ、700℃まで加熱してもクラックは発生せず、耐久
性があることが分かった。
なお、比較のために、発泡剤を添加していない上記スト
IJツブを上記の石膏鋳型に注入し、30分後にストリ
ップを排出し、上記と同様に乾燥・焼成して発泡層を有
しない円筒容器を得た。得られた焼結体は、直径43−
1で肉厚51関の円筒容器であり、この容器を250℃
に加熱後、室温に取り出してクラックが発生し、耐スポ
ーリング性が悪いことが分かった。
IJツブを上記の石膏鋳型に注入し、30分後にストリ
ップを排出し、上記と同様に乾燥・焼成して発泡層を有
しない円筒容器を得た。得られた焼結体は、直径43−
1で肉厚51関の円筒容器であり、この容器を250℃
に加熱後、室温に取り出してクラックが発生し、耐スポ
ーリング性が悪いことが分かった。
(発明の効果)
本発明は、上記の構成を採用することにより、高温下の
化学的安定性及び耐スポーリング性に優れ、機械的強度
の大きな発泡構造焼結体を効率的に製造することができ
るようになった。
化学的安定性及び耐スポーリング性に優れ、機械的強度
の大きな発泡構造焼結体を効率的に製造することができ
るようになった。
第1図〜第3図は本発明の具体例である焼結体第1図
第2図
第3図
Claims (9)
- (1)発泡層を有する焼結体において、該焼結体の厚み
方向に対し、発泡層の気孔の最大径を減少させ、その先
の表面に無孔層を有することを特徴とする発泡構造焼結
体。 - (2)気孔の最大径を連続的に変化させた発泡層を有す
ることを特徴とする請求項(1)記載の発泡構造焼結体
。 - (3)気孔の最大径を段階的に変化させた発泡層を有す
ることを特徴とする請求項(1)記載の発泡構造焼結体
。 - (4)気孔の最大径を連続的に変化させた発泡層を2層
以上有することを特徴とする請求項(2)記載の発泡構
造焼結体。 - (5)上記発泡層の平均気孔率が50%以下、発泡層の
厚みが500μm以上、発泡層の最大気孔の直径が20
μm以上であることを特徴とする請求項(1)〜(4)
のいずれか1つに記載の発泡構造焼結体。 - (6)発泡剤を含有する原料分散液を鋳型に注入して発
泡層を有する成形体を形成し、該成形体を焼成すること
を特徴とする発泡構造焼結体の製造方法。 - (7)原料分散液にバインダーを配合することを特徴と
する請求項(6)記載の発泡構造焼結体の製造方法。 - (8)鋳込成形工程で、原料分散液の撹拌速度を調節し
て成形体中の気泡の最大径を制御することを特徴とする
請求項(6)又は(7)記載の発泡構造焼結体の製造方
法。 - (9)発泡剤を含有する原料分散液を鋳型に注入して発
泡層を有する成形体を形成し、余剰原料分散液を排出し
た後、発泡剤を含有しない原料分散液を注入して無孔層
を形成し、焼成することを特徴とする請求項(6)又は
(7)又は(8)記載の発泡構造焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28445090A JPH04160076A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 発泡構造焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28445090A JPH04160076A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 発泡構造焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04160076A true JPH04160076A (ja) | 1992-06-03 |
Family
ID=17678700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28445090A Pending JPH04160076A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 発泡構造焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04160076A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007326733A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Nippon Steel Corp | 断熱傾斜材の製造方法及び断熱傾斜材 |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP28445090A patent/JPH04160076A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007326733A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Nippon Steel Corp | 断熱傾斜材の製造方法及び断熱傾斜材 |
JP4714640B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2011-06-29 | 新日本製鐵株式会社 | 断熱傾斜材の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8129300B2 (en) | Porous, fired ceramic foam | |
US4814300A (en) | Porous ceramic shapes, compositions for the preparation thereof, and method for producing same | |
EP2719675A1 (en) | Heat-insulating firebrick | |
US4255197A (en) | Process for obtaining refractory materials with controlled characteristics of porosity and density | |
WO2018019201A1 (zh) | 一种泡沫陶瓷过滤器及其制造方法 | |
US4719013A (en) | Ceramic foam filter | |
JPH11165309A (ja) | バインダー凝固を用いるセラミックの製造方法 | |
Dhara et al. | Shape forming of ceramics via gelcasting of aqueous particulate slurries | |
JP4176278B2 (ja) | セラミックス多孔体及びその製造方法 | |
US4812424A (en) | Kiln furniture for the firing of ceramic articles | |
JPH02502374A (ja) | 多孔性セラミック形材、その製造用組成物、及びその製造方法 | |
US3993495A (en) | Porous ceramic articles and method for making same | |
US4963515A (en) | Lightweight hydrogel-bound aggregate shapes and process for producing same | |
Zhu et al. | Improvement in the strength of reticulated porous ceramics by vacuum degassing | |
CN107001159B (zh) | 陶瓷板状体以及其制造方法 | |
JP4514847B2 (ja) | セラミックス多孔体の製造方法 | |
JP2001270792A (ja) | 金属・セラミックス複合体の製造方法及びセラミックス多孔体の製造方法 | |
JP2651170B2 (ja) | セラミツクス多孔体 | |
JPH04160076A (ja) | 発泡構造焼結体及びその製造方法 | |
JPH10265259A (ja) | 溶融シリカ質耐火物およびその製造方法 | |
US4309371A (en) | Preparing refractory insulating products having controlled porosity by the wet method | |
US4970181A (en) | Process for producing ceramic shapes | |
JP2506503B2 (ja) | 積層セラミック多孔体 | |
JPH0517251A (ja) | セラミツクス多孔体 | |
JPH0820186B2 (ja) | 熱処理用具およびその製造方法 |