JPH0475186B2 - - Google Patents
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- JPH0475186B2 JPH0475186B2 JP60178036A JP17803685A JPH0475186B2 JP H0475186 B2 JPH0475186 B2 JP H0475186B2 JP 60178036 A JP60178036 A JP 60178036A JP 17803685 A JP17803685 A JP 17803685A JP H0475186 B2 JPH0475186 B2 JP H0475186B2
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- Japan
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- refractory
- alumina
- zirconia
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- monoclinic
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- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐スポーリング性の改善及び被焼成
品との反応性の抑制を図つたアルミナ耐火物に関
する。 〔従来技術とその問題点〕 従来、例えばフエライト等の電子部品を焼成す
るための窯道具はほとんどアルミナを主要な成分
とするアルミナ耐火物により形成されていた。 しかしながら従来のアルミナ耐火物は、アルミ
ナの熱膨脹率が大であるため、耐スポーリング性
に劣るという欠点があつた。また、純アルミナ製
の耐火物でも、焼成時に被焼成品との接触面で化
学反応を起こし、製品の磁気的及び電気的特性に
問題があつた。更に、耐スポーリング性を向上さ
せるべく、アルミナ含有率を80〜95％とし、残り
に主として二酸化珪素を含有させたものも供され
てはいるが、これでは、被焼成品の耐火物に対す
る接触部において粒成長が促され、製品の磁気的
及び電気的特性が低下するという問題が生じてい
た。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、被焼成品との反応性を抑えながら耐
スポーリング性を向上させることができるアルミ
ナ耐火物を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段とその作用〕 本発明は、99〜92重量％のアルミナ粒子及び１
〜８重量％の単斜晶形ジルコニア粒子から成り、
それらの粒度分布は、500μ以上が20〜40重量％、
500μ未満から100μ以上が20〜40重量％、100μ未
満が20〜60重量％であり、且つ前記単斜晶形ジル
コニア粒子の粒径が44μ以下となるようにしたと
ころに特徴を有するものである。 周知の通り、スポーリングは、例えば耐火物が
加熱・冷却されることによる熱膨脹・熱収縮に起
因して耐火物内部に応力が発生し、これが組織の
弾性限界を越えることによつて発生する。従つ
て、熱膨脹・熱収縮に起因する耐火物内部の応力
を緩和できれば、耐スポーリング性が向上する筈
である。本発明は、斯かる点に着目してなされた
ものである。 ところで、耐火物に使用されるジルコニアに
は、安定化処理していない単斜晶形ジルコニア
と、Ca、Mg、Ｙ等の酸化物で安定化処理して立
方晶構造とした安定化ジルコニアとがあるが、一
般には、この安定化処理したジルコニアが用いら
れている。一方、単斜晶形ジルコニアは、常温か
ら加熱されると正方晶形に転移し、この後冷却さ
れると、約900℃を境に正方晶形から単斜晶形に
転移することが知られている。この間の熱膨脹曲
線は、図面に示す通りで、正方晶形から単斜晶形
への転移に伴い急激な体積膨脹を呈する。 このため、アルミナ粒子から成る基質部内にジ
ルコニア粒子を散在させた組織では、冷却時にお
けるジルコニアの正方晶形から単斜晶形への転移
に伴う異常膨脹によりジルコニア粒子周囲の基質
部が強制的に押し広げられるため、基質部の内部
に極めて微細な無数のマイクロクラツクが発生す
る。これにより、耐火物の熱膨脹・熱収縮に起因
して発生する耐火物内部の応力は上記マイクロク
ラツクにより緩和されるようになり、もつて組織
全体の破壊に至ることを未然に防止することがで
きるのである。 また、本発明者らは、多くの実験・研究の結
果、アルミナ粒子及び単斜晶形ジルコニアの粒度
分布が上述の範囲内にあり、且つ単斜晶形ジルコ
ニア粒子が１〜８重量％の範囲で、その粒径が
44μ以下である場合に最も優れた効果を奏するこ
とを見出だした。単斜晶形ジルコニアの含有率の
下限値は上述の作用効果を奏するための最低の必
要値である。一方、含有率が上限値を越えると、
耐スポーリング性がかえつて低下する。これは、
ジルコニアの異常膨脹に起因するマイクロクラツ
クの発生量が過剰になるためと考えられる。ま
た、単斜晶形ジルコニアの粒径が44μを越える
と、ジルコニア粒子の均一な分散状態が得難くな
り、且つ基質部に発生するマイクロクラツクが過
大となつてむしろ亀裂が生じ易くなるため、耐ス
ポーリング性の点から単斜晶形ジルコニアの粒径
は44μ以下であることが必要である。更に、アル
ミナ粒子及び単斜晶形ジルコニア粒子の粒度分布
を上述の通りとした理由は、主として耐火物の機
械的強度を確保するためであり、また、上記マイ
クロクラツクの大きさを適切なものとする観点か
らも、基質部を構成するアルミナ粒子の粒度分布
を適切なものとする必要があるためである。 また、単斜晶形ジルコニアの添加は、上述のよ
うに耐火物の耐スポーリング性を改善するのみな
らず、後述する実施例から実証されるように、被
焼成品と耐火物との接触面の化学反応を抑制す
る。これにより、フエライト等の電子部品を被焼
成品とした場合でも、被焼成品の磁気的及び電気
的特性が低下することを確実に防止することがで
きるものである。 〔実施例〕 以下本発明をいくつかの実施例により例証す
る。 各実施例及び比較例における試料は次のように
して調製した。即ち、次表に示した組成及び粒度
の各調合物に一般的な有機バインダー0.6％、水
4.5％を添加して混練し、これを油圧圧縮成形機
により800Kg／cm2で加圧して270×270×10mmの寸
法に成形し、定法により乾燥後、1700℃で焼成し
た。そして、このようにして得た試料について、
見掛け気孔率、かさ比重及び室温曲げ強度を測定
すると共に、耐スポーリング性テスト及び耐反応
性テストを実施した。耐スポーリング性テスト
は、各試料に200×200×８mmの大きさで重量1.4
Kgの耐火物板を載置し、1000℃のトンネル式電気
炉内を30分で通過させた後の亀裂発生状況を観察
することにより行なつた。耐反応性テストは、上
記各試料の上にフエライト素地を載置して1350℃
にて焼成した後の磁気的特性を測定することによ
り行なつた。
品との反応性の抑制を図つたアルミナ耐火物に関
する。 〔従来技術とその問題点〕 従来、例えばフエライト等の電子部品を焼成す
るための窯道具はほとんどアルミナを主要な成分
とするアルミナ耐火物により形成されていた。 しかしながら従来のアルミナ耐火物は、アルミ
ナの熱膨脹率が大であるため、耐スポーリング性
に劣るという欠点があつた。また、純アルミナ製
の耐火物でも、焼成時に被焼成品との接触面で化
学反応を起こし、製品の磁気的及び電気的特性に
問題があつた。更に、耐スポーリング性を向上さ
せるべく、アルミナ含有率を80〜95％とし、残り
に主として二酸化珪素を含有させたものも供され
てはいるが、これでは、被焼成品の耐火物に対す
る接触部において粒成長が促され、製品の磁気的
及び電気的特性が低下するという問題が生じてい
た。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、被焼成品との反応性を抑えながら耐
スポーリング性を向上させることができるアルミ
ナ耐火物を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段とその作用〕 本発明は、99〜92重量％のアルミナ粒子及び１
〜８重量％の単斜晶形ジルコニア粒子から成り、
それらの粒度分布は、500μ以上が20〜40重量％、
500μ未満から100μ以上が20〜40重量％、100μ未
満が20〜60重量％であり、且つ前記単斜晶形ジル
コニア粒子の粒径が44μ以下となるようにしたと
ころに特徴を有するものである。 周知の通り、スポーリングは、例えば耐火物が
加熱・冷却されることによる熱膨脹・熱収縮に起
因して耐火物内部に応力が発生し、これが組織の
弾性限界を越えることによつて発生する。従つ
て、熱膨脹・熱収縮に起因する耐火物内部の応力
を緩和できれば、耐スポーリング性が向上する筈
である。本発明は、斯かる点に着目してなされた
ものである。 ところで、耐火物に使用されるジルコニアに
は、安定化処理していない単斜晶形ジルコニア
と、Ca、Mg、Ｙ等の酸化物で安定化処理して立
方晶構造とした安定化ジルコニアとがあるが、一
般には、この安定化処理したジルコニアが用いら
れている。一方、単斜晶形ジルコニアは、常温か
ら加熱されると正方晶形に転移し、この後冷却さ
れると、約900℃を境に正方晶形から単斜晶形に
転移することが知られている。この間の熱膨脹曲
線は、図面に示す通りで、正方晶形から単斜晶形
への転移に伴い急激な体積膨脹を呈する。 このため、アルミナ粒子から成る基質部内にジ
ルコニア粒子を散在させた組織では、冷却時にお
けるジルコニアの正方晶形から単斜晶形への転移
に伴う異常膨脹によりジルコニア粒子周囲の基質
部が強制的に押し広げられるため、基質部の内部
に極めて微細な無数のマイクロクラツクが発生す
る。これにより、耐火物の熱膨脹・熱収縮に起因
して発生する耐火物内部の応力は上記マイクロク
ラツクにより緩和されるようになり、もつて組織
全体の破壊に至ることを未然に防止することがで
きるのである。 また、本発明者らは、多くの実験・研究の結
果、アルミナ粒子及び単斜晶形ジルコニアの粒度
分布が上述の範囲内にあり、且つ単斜晶形ジルコ
ニア粒子が１〜８重量％の範囲で、その粒径が
44μ以下である場合に最も優れた効果を奏するこ
とを見出だした。単斜晶形ジルコニアの含有率の
下限値は上述の作用効果を奏するための最低の必
要値である。一方、含有率が上限値を越えると、
耐スポーリング性がかえつて低下する。これは、
ジルコニアの異常膨脹に起因するマイクロクラツ
クの発生量が過剰になるためと考えられる。ま
た、単斜晶形ジルコニアの粒径が44μを越える
と、ジルコニア粒子の均一な分散状態が得難くな
り、且つ基質部に発生するマイクロクラツクが過
大となつてむしろ亀裂が生じ易くなるため、耐ス
ポーリング性の点から単斜晶形ジルコニアの粒径
は44μ以下であることが必要である。更に、アル
ミナ粒子及び単斜晶形ジルコニア粒子の粒度分布
を上述の通りとした理由は、主として耐火物の機
械的強度を確保するためであり、また、上記マイ
クロクラツクの大きさを適切なものとする観点か
らも、基質部を構成するアルミナ粒子の粒度分布
を適切なものとする必要があるためである。 また、単斜晶形ジルコニアの添加は、上述のよ
うに耐火物の耐スポーリング性を改善するのみな
らず、後述する実施例から実証されるように、被
焼成品と耐火物との接触面の化学反応を抑制す
る。これにより、フエライト等の電子部品を被焼
成品とした場合でも、被焼成品の磁気的及び電気
的特性が低下することを確実に防止することがで
きるものである。 〔実施例〕 以下本発明をいくつかの実施例により例証す
る。 各実施例及び比較例における試料は次のように
して調製した。即ち、次表に示した組成及び粒度
の各調合物に一般的な有機バインダー0.6％、水
4.5％を添加して混練し、これを油圧圧縮成形機
により800Kg／cm2で加圧して270×270×10mmの寸
法に成形し、定法により乾燥後、1700℃で焼成し
た。そして、このようにして得た試料について、
見掛け気孔率、かさ比重及び室温曲げ強度を測定
すると共に、耐スポーリング性テスト及び耐反応
性テストを実施した。耐スポーリング性テスト
は、各試料に200×200×８mmの大きさで重量1.4
Kgの耐火物板を載置し、1000℃のトンネル式電気
炉内を30分で通過させた後の亀裂発生状況を観察
することにより行なつた。耐反応性テストは、上
記各試料の上にフエライト素地を載置して1350℃
にて焼成した後の磁気的特性を測定することによ
り行なつた。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
本発明は以上述べたように、単斜晶形ジルコニ
アの異常膨脹を利用してアルミナ耐火物の基質部
に極めて微細な無数のマイクロクラツクを発生さ
せることにより耐火物の熱膨脹・熱収縮に起因す
る耐火物内部の応力を緩和することができるの
で、耐スポーリング性を大幅に改善することがで
き、しかも、被焼成品との反応を抑えて製品の特
性低下を防止することができるという優れた効果
を奏するものである。
アの異常膨脹を利用してアルミナ耐火物の基質部
に極めて微細な無数のマイクロクラツクを発生さ
せることにより耐火物の熱膨脹・熱収縮に起因す
る耐火物内部の応力を緩和することができるの
で、耐スポーリング性を大幅に改善することがで
き、しかも、被焼成品との反応を抑えて製品の特
性低下を防止することができるという優れた効果
を奏するものである。
図面は単斜晶形ジルコニアの熱膨脹曲線図であ
る。
る。
Claims (1)
- １ 99〜92重量％のアルミナ粒子及び１〜８重量
％の単斜晶形ジルコニア粒子から成り、それらの
粒度分布は、500μ以上が20〜40重量％、500μ未
満から100μ以上が20〜40重量％、100μ未満が20
〜60重量％であり、且つ前記単斜晶形ジルコニア
粒子の粒径が44μ以下であることを特徴とするア
ルミナ耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60178036A JPS6241758A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | アルミナ耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60178036A JPS6241758A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | アルミナ耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241758A JPS6241758A (ja) | 1987-02-23 |
| JPH0475186B2 true JPH0475186B2 (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=16041462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60178036A Granted JPS6241758A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | アルミナ耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6241758A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01183462A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-21 | Murata Mfg Co Ltd | Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの焼成方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589875A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-20 | 東芝セラミツクス株式会社 | フエライト成形体の焼成用部材 |
-
1985
- 1985-08-12 JP JP60178036A patent/JPS6241758A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589875A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-20 | 東芝セラミツクス株式会社 | フエライト成形体の焼成用部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241758A (ja) | 1987-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |