JPH04349177A - 断熱材 - Google Patents
断熱材Info
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- JPH04349177A JPH04349177A JP3061101A JP6110191A JPH04349177A JP H04349177 A JPH04349177 A JP H04349177A JP 3061101 A JP3061101 A JP 3061101A JP 6110191 A JP6110191 A JP 6110191A JP H04349177 A JPH04349177 A JP H04349177A
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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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
-
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、１４００〜１６００
℃の高温雰囲気炉用の断熱材として好適な、成形された
断熱材に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、高温加熱炉用の断熱材としては種
々のものが使われているが、多結晶質アルミナ繊維を用
いた多孔質成形体はその軽量性に基づく小さい熱伝導率
と熱容量、高度の耐熱性、耐久性等、すぐれた性能を有
し、施工も容易なので、近年多くの分野で使われるよう
になった。しかしながら、従来のアルミナ繊維質成形体
は、原料のアルミナ繊維に由来するＳｉＯ２を少なくと
も２％は含んでおり、１４００℃以上の高温になるとこ
れが蒸発して被焼成物を汚染したり、炉の付帯設備表面
に析出して機器故障の原因になったりすることが指摘さ
れるに至った。また、水素雰囲気ではきわめて還元され
易く、ＳｉＯ２の蒸発が顕著となるため、使用できない
場合があった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の多結晶質アルミナ繊維質断熱材の上述のような欠点を
解消し、いかなる雰囲気の高温で使用しても被焼成物を
汚染したり炉に付属する機器を損傷したりする恐れの無
いアルミナ質断熱材を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功した断熱材は、アルミナ繊維またはアルミナ繊維と
アルミナ粉末との混合物がアルミナ質結合剤により相互
に結合されてカサ比重０．２〜１．２の多孔質成形体を
形成してなり、全Ａｌ２Ｏ３含有量が９９．０重量％以
上であることを特徴とする。 【０００５】 【作用】本発明の断熱材は、製造に当たり従来のアルミ
ナ質断熱材の製造に使用されていた多結晶質アルミナ繊
維よりもアルミナ含有率の高いアルミナ繊維、好ましく
は９９重量％以上のＡｌ２Ｏ３を含有するアルミナ繊維
を用い、アルミナ粉末および結合剤としてもＡｌ２Ｏ３
含有率がなるべく高いものを用いることにより、断熱材
全体としてのＡｌ２Ｏ３含有率を９９．０重量％以上に
したものである。以下、その製造法を詳述する。 【０００６】主原料であるアルミナ繊維としては、Ａｌ
２Ｏ３純度が９９重量％以上の高純度アルミナ繊維を用
いる。アルミナ繊維が結晶質であるか否かは問わない。 このような高純度アルミナ繊維は、繊維製造原料からシ
リカその他アルミナ以外の成分を徹底的に排除すること
により製造可能である。あるいは、シリカを少量（通常
４〜５％程度）含有する通常のアルミナ繊維から還元に
よりＳｉＯ２を除去することによっても製造可能である
。繊維の太さは特に制限されるものではないが、約１〜
５μの範囲にあることが望ましい。 【０００７】充填材とするアルミナ粉末として適当なの
は、焼成アルミナ粉末、電融アルミナ粉末、水酸化アル
ミニウムなどの、高純度アルミナ粉末である。アルミナ
粉末の配合量は、重量比でアルミナ繊維の約９倍以下に
することが望ましい。アルミナ質結合剤として適当なも
のには、コロイダルアルミナ、アルミスラッジ（アルマ
イト処理で生成する水酸化アルミニウムゲル）、硫酸ア
ルミニウムにアルカリを作用させて得られる水酸化アル
ミニウムゲルなどがある。この結合剤の使用量（Ａｌ２
Ｏ３換算量）は、アルミナ繊維およびアルミナ粉末の混
合物に対して２〜３０重量％とすることが望ましく、過
剰量の使用は耐火性粉末の過剰使用と同様の弊害がある
。 【０００８】これらの原料を上述の比率で混合し、さら
に混合の前後において適量の水を加えて、全体を湿潤状
態ないしスラリー状にする。次いで原料混合物を脱水成
形の常法により成形するが、成形は、最終製品のカサ比
重が約０．２〜１．２になるような条件で行うことが望
ましい。得られた成形体を乾燥したのち、約１４００〜
１７００℃で焼成して結合剤を硬化させれば、本発明の
断熱材が得られる。本発明の耐火物は、そのまま、ある
いは必要に応じて切削加工を施して、雰囲気を選ぶこと
なく高温焼成炉の断熱材として使用することができる。 【０００９】 【実施例】下記の原料を表１記載の比率で水中に分散さ
せ、得られたスラリーを吸引脱水成形し、得られた成形
体を、熱風で乾燥後、１５００℃で３時間焼成した。 アルミナ繊維Ａ：多結晶質アルミナ質繊維繊維径３μ；
Ａｌ２Ｏ３ ９９．９％；ＳｉＯ２ ０．１％アルミナ
繊維Ｂ：多結晶質アルミナ質繊維繊維径３μ；Ａｌ２Ｏ
３ ９５．０％、ＳｉＯ２ ５．０％アルミナ粉末：焼
結アルミナ 結合剤：コロイダルアルミナ 得られた断熱材の性能値を表１に示す。 【００１０】
表１
実施例１ 実施
例２ 比較例１ 比較例２原料配合（重量部） アルミナ繊維Ａ
１０ ５０ ９０ ア
ルミナ繊維Ｂ
５０ アルミナ粉末
９０ ５０ １
０ ５０ コロイダルアルミナ
１０ １０
１０ １０製品化学組成 Ａｌ２Ｏ３（重量％） ９９
．７ ９９．５ ９９．０ ９７．
１ ＳｉＯ２ （重量％）
０．３ ０．５ １．０
２．９製品性能値 かさ比重
１．０ ０．５ ０．４
０．５ 常態曲げ強度（ｋｇｆ／ｃｍ２
） ８０ １５
１１ １４ 酸化雰囲気加熱による収
縮率 １４００℃・２４時間後（％） ０
．０ ０．１ ０．２
０．０ １６００℃・２４時間後（％
） １．０ ３．０ ４．０
０．８ １０−４ｍｍＨｇ・１５００℃
・５Ｈ加熱後 曲げ強度（ｋｇｆ／ｃｍ
２） ７５．４ １３．２
８．５ ４．３ 寸法変化率（
％） ０．４ １．０
２．０ ３．８ 窒素流通下１５
００℃・５Ｈ加熱後 曲げ強度（ｋｇｆ
／ｃｍ２） ７８．１ １４．５
１０．５ ７．５ 寸法変化
率（％） ０．３ ０．７
１．０ ２．６ 水素流通下
１５００℃・５Ｈ加熱後 曲げ強度（ｋ
ｇｆ／ｃｍ２） ７６．０ １３．８
９．１ ６．４ 寸
法変化率（％） ０．４
０．８ １．２ ２．９ 【００
１１】 【発明の効果】上述のように、実質的にアルミナのみか
らなる本発明の断熱材は酸化雰囲気だけでなく還元雰囲
気や真空中でも優れた耐熱性を示す。また、高温に加熱
されたときシリカを遊離して被焼成物を汚染したり炉付
属の機器を損傷する恐れも無い。したがって、これを用
いることにより炉の寿命が従来よりも長くなるだけでな
く、その炉で行われる焼成処理においても不良品率が減
少するなど好ましい結果が得られるようになる。
℃の高温雰囲気炉用の断熱材として好適な、成形された
断熱材に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、高温加熱炉用の断熱材としては種
々のものが使われているが、多結晶質アルミナ繊維を用
いた多孔質成形体はその軽量性に基づく小さい熱伝導率
と熱容量、高度の耐熱性、耐久性等、すぐれた性能を有
し、施工も容易なので、近年多くの分野で使われるよう
になった。しかしながら、従来のアルミナ繊維質成形体
は、原料のアルミナ繊維に由来するＳｉＯ２を少なくと
も２％は含んでおり、１４００℃以上の高温になるとこ
れが蒸発して被焼成物を汚染したり、炉の付帯設備表面
に析出して機器故障の原因になったりすることが指摘さ
れるに至った。また、水素雰囲気ではきわめて還元され
易く、ＳｉＯ２の蒸発が顕著となるため、使用できない
場合があった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の多結晶質アルミナ繊維質断熱材の上述のような欠点を
解消し、いかなる雰囲気の高温で使用しても被焼成物を
汚染したり炉に付属する機器を損傷したりする恐れの無
いアルミナ質断熱材を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功した断熱材は、アルミナ繊維またはアルミナ繊維と
アルミナ粉末との混合物がアルミナ質結合剤により相互
に結合されてカサ比重０．２〜１．２の多孔質成形体を
形成してなり、全Ａｌ２Ｏ３含有量が９９．０重量％以
上であることを特徴とする。 【０００５】 【作用】本発明の断熱材は、製造に当たり従来のアルミ
ナ質断熱材の製造に使用されていた多結晶質アルミナ繊
維よりもアルミナ含有率の高いアルミナ繊維、好ましく
は９９重量％以上のＡｌ２Ｏ３を含有するアルミナ繊維
を用い、アルミナ粉末および結合剤としてもＡｌ２Ｏ３
含有率がなるべく高いものを用いることにより、断熱材
全体としてのＡｌ２Ｏ３含有率を９９．０重量％以上に
したものである。以下、その製造法を詳述する。 【０００６】主原料であるアルミナ繊維としては、Ａｌ
２Ｏ３純度が９９重量％以上の高純度アルミナ繊維を用
いる。アルミナ繊維が結晶質であるか否かは問わない。 このような高純度アルミナ繊維は、繊維製造原料からシ
リカその他アルミナ以外の成分を徹底的に排除すること
により製造可能である。あるいは、シリカを少量（通常
４〜５％程度）含有する通常のアルミナ繊維から還元に
よりＳｉＯ２を除去することによっても製造可能である
。繊維の太さは特に制限されるものではないが、約１〜
５μの範囲にあることが望ましい。 【０００７】充填材とするアルミナ粉末として適当なの
は、焼成アルミナ粉末、電融アルミナ粉末、水酸化アル
ミニウムなどの、高純度アルミナ粉末である。アルミナ
粉末の配合量は、重量比でアルミナ繊維の約９倍以下に
することが望ましい。アルミナ質結合剤として適当なも
のには、コロイダルアルミナ、アルミスラッジ（アルマ
イト処理で生成する水酸化アルミニウムゲル）、硫酸ア
ルミニウムにアルカリを作用させて得られる水酸化アル
ミニウムゲルなどがある。この結合剤の使用量（Ａｌ２
Ｏ３換算量）は、アルミナ繊維およびアルミナ粉末の混
合物に対して２〜３０重量％とすることが望ましく、過
剰量の使用は耐火性粉末の過剰使用と同様の弊害がある
。 【０００８】これらの原料を上述の比率で混合し、さら
に混合の前後において適量の水を加えて、全体を湿潤状
態ないしスラリー状にする。次いで原料混合物を脱水成
形の常法により成形するが、成形は、最終製品のカサ比
重が約０．２〜１．２になるような条件で行うことが望
ましい。得られた成形体を乾燥したのち、約１４００〜
１７００℃で焼成して結合剤を硬化させれば、本発明の
断熱材が得られる。本発明の耐火物は、そのまま、ある
いは必要に応じて切削加工を施して、雰囲気を選ぶこと
なく高温焼成炉の断熱材として使用することができる。 【０００９】 【実施例】下記の原料を表１記載の比率で水中に分散さ
せ、得られたスラリーを吸引脱水成形し、得られた成形
体を、熱風で乾燥後、１５００℃で３時間焼成した。 アルミナ繊維Ａ：多結晶質アルミナ質繊維繊維径３μ；
Ａｌ２Ｏ３ ９９．９％；ＳｉＯ２ ０．１％アルミナ
繊維Ｂ：多結晶質アルミナ質繊維繊維径３μ；Ａｌ２Ｏ
３ ９５．０％、ＳｉＯ２ ５．０％アルミナ粉末：焼
結アルミナ 結合剤：コロイダルアルミナ 得られた断熱材の性能値を表１に示す。 【００１０】
表１
実施例１ 実施
例２ 比較例１ 比較例２原料配合（重量部） アルミナ繊維Ａ
１０ ５０ ９０ ア
ルミナ繊維Ｂ
５０ アルミナ粉末
９０ ５０ １
０ ５０ コロイダルアルミナ
１０ １０
１０ １０製品化学組成 Ａｌ２Ｏ３（重量％） ９９
．７ ９９．５ ９９．０ ９７．
１ ＳｉＯ２ （重量％）
０．３ ０．５ １．０
２．９製品性能値 かさ比重
１．０ ０．５ ０．４
０．５ 常態曲げ強度（ｋｇｆ／ｃｍ２
） ８０ １５
１１ １４ 酸化雰囲気加熱による収
縮率 １４００℃・２４時間後（％） ０
．０ ０．１ ０．２
０．０ １６００℃・２４時間後（％
） １．０ ３．０ ４．０
０．８ １０−４ｍｍＨｇ・１５００℃
・５Ｈ加熱後 曲げ強度（ｋｇｆ／ｃｍ
２） ７５．４ １３．２
８．５ ４．３ 寸法変化率（
％） ０．４ １．０
２．０ ３．８ 窒素流通下１５
００℃・５Ｈ加熱後 曲げ強度（ｋｇｆ
／ｃｍ２） ７８．１ １４．５
１０．５ ７．５ 寸法変化
率（％） ０．３ ０．７
１．０ ２．６ 水素流通下
１５００℃・５Ｈ加熱後 曲げ強度（ｋ
ｇｆ／ｃｍ２） ７６．０ １３．８
９．１ ６．４ 寸
法変化率（％） ０．４
０．８ １．２ ２．９ 【００
１１】 【発明の効果】上述のように、実質的にアルミナのみか
らなる本発明の断熱材は酸化雰囲気だけでなく還元雰囲
気や真空中でも優れた耐熱性を示す。また、高温に加熱
されたときシリカを遊離して被焼成物を汚染したり炉付
属の機器を損傷する恐れも無い。したがって、これを用
いることにより炉の寿命が従来よりも長くなるだけでな
く、その炉で行われる焼成処理においても不良品率が減
少するなど好ましい結果が得られるようになる。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミナ繊維またはアルミナ繊維とア
ルミナ粉末との混合物がアルミナ質結合剤により相互に
結合されてカサ比重０．２〜１．２の多孔質成形体を形
成してなり、全Ａｌ２Ｏ３含有量が９９．０重量％以上
であることを特徴とする断熱材。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061101A JPH0794347B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 断熱材 |
| GB9204591A GB2254608B (en) | 1991-03-04 | 1992-03-03 | Heat insulating material |
| DE4206800A DE4206800C2 (de) | 1991-03-04 | 1992-03-04 | Wärmeisolationsmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061101A JPH0794347B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 断熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349177A true JPH04349177A (ja) | 1992-12-03 |
| JPH0794347B2 JPH0794347B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=13161362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3061101A Expired - Fee Related JPH0794347B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 断熱材 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794347B2 (ja) |
| DE (1) | DE4206800C2 (ja) |
| GB (1) | GB2254608B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002321986A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 耐熱性無機繊維成形体 |
| JP2010159190A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Nichias Corp | 無機質成形体 |
| JP2015529752A (ja) * | 2012-07-18 | 2015-10-08 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 航空宇宙産業用の再使用可能な高温耐熱性繊維製品 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2699530B1 (fr) * | 1992-12-21 | 1995-02-10 | Henri Carbonnel | Céramique pour corps de pompes électromagnétiques. |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5580760A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inorganic compound material and its manufacture |
| JPS5869047A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-25 | 株式会社クラレ | シート状物およびその製造方法 |
| JPS60186452A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-21 | イビデン株式会社 | 耐火繊維成形体 |
| JPS63121291A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-25 | 松下電器産業株式会社 | 電熱ユニツト |
-
1991
- 1991-03-04 JP JP3061101A patent/JPH0794347B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
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