JPH0483772A - 発泡セラミックス成形体の製造方法 - Google Patents
発泡セラミックス成形体の製造方法Info
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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〕
本発明は発泡セラミックス成形体の製造方法に係り、詳
しくは、割れやクラック発生がない発泡セラミックス成
形体を製造する方法に関するものである。
しくは、割れやクラック発生がない発泡セラミックス成
形体を製造する方法に関するものである。
発泡セラミックス成形体は、軽量であるとともに、耐候
性、曲げ強度、圧縮強度、表面強度、遮音性等の性質か
優れており、建築用材料として有望視されている。
性、曲げ強度、圧縮強度、表面強度、遮音性等の性質か
優れており、建築用材料として有望視されている。
発泡セラミックス成形体の製造方法としては、各種セラ
ミックス原料に発泡剤を配合してなる発泡セラミックス
原料を型枠内に仕込み、加熱炉て焼成して発泡させる方
法か知られている。
ミックス原料に発泡剤を配合してなる発泡セラミックス
原料を型枠内に仕込み、加熱炉て焼成して発泡させる方
法か知られている。
この場合、焼成温度は８００℃以上、場合によっては１
０００℃以上の高温であるので、焼成して発泡させた後
に冷却する必要がある。
０００℃以上の高温であるので、焼成して発泡させた後
に冷却する必要がある。
そして、冷却方法としては、加熱炉内雰囲気温度を室温
にして冷却する方法が考えられるが、この方法では、発
泡セラミックス成形体が割れたり、表面や内部にクラッ
クが発生したりするという問題が起こる（特開昭６２−
５９５８０号公報）。
にして冷却する方法が考えられるが、この方法では、発
泡セラミックス成形体が割れたり、表面や内部にクラッ
クが発生したりするという問題が起こる（特開昭６２−
５９５８０号公報）。
そこで、加熱炉内を保温しながら徐冷する方法が行われ
ている。しかし、冷却速度の基準が明確でないため、い
たずらに長時間かけて冷却することになり、この場合、
割れやクラック発生という問題はないが、生産効率が悪
い（特開昭６２−２２３０７３号公報）。
ている。しかし、冷却速度の基準が明確でないため、い
たずらに長時間かけて冷却することになり、この場合、
割れやクラック発生という問題はないが、生産効率が悪
い（特開昭６２−２２３０７３号公報）。
本発明者は上記のような課題を解決するため研究を行い
、割れ及びクラック発生の原因が、発泡セラミックス成
形体の熱膨張係数、弾性係数及び強度か温度により変化
することにあり、発泡セラミックス成形体の表面部温度
と中心部温度との差かある温度以上になるとき割れ及び
クラック発生か起こることを見い出して本発明を完成し
た。
、割れ及びクラック発生の原因が、発泡セラミックス成
形体の熱膨張係数、弾性係数及び強度か温度により変化
することにあり、発泡セラミックス成形体の表面部温度
と中心部温度との差かある温度以上になるとき割れ及び
クラック発生か起こることを見い出して本発明を完成し
た。
すなわち、本発明は、二酸化珪素分含有率が４０〜９５
重量％て酸化カルシウム分含有量が１〜５０重量％であ
る発泡セラミックス原料を焼成して発泡させた後に冷却
して発泡セラミックス成形体を製造する方法において、
冷却する際に、発泡セラミックス成形体の表面部温度が
該発泡セラミックス成形体の軟化温度以下て熱膨張係数
転移温度を超える範囲にある間は、発泡セラミックス成
形体の表面部温度と中心部温度との差を５０℃以下に保
ち、発泡セラミックス成形体の表面部温度が該発泡セラ
ミックス成形体の熱膨張係数転移温度以下の範囲にある
間は１００℃以下に保ちながら４００℃以下まで冷却す
ることを特徴とする発泡セラミックス成形体の製造方法
である。また、前記発泡セラミックス原料を焼成して発
泡させた後に冷却して発泡セラミックス成形体を製造す
る方法において、冷却する際に、発泡セラミックス成形
体の表面部温度が該発泡セラミックス成形体の軟化温度
以下で熱膨張係数転移温度を超える範囲にある間は、発
泡セラミックス成形体の表面部温度の降温速度Ａ（’Ｃ
，／分）と発泡セラミックス成形体の厚さＢ （ｎｕｎ
）との積Ａ×Ｂか１０〜８０（ｍｍ・℃／分）となる条
件で冷却し、発泡セラミックス成形体の表面部温度が該
発泡セラミックス成形体の熱膨張係数転移温度以下の範
囲にある間は、発泡セラミックス成形体の表面部温度の
降温速度Ａ （”Ｃ／分）と発泡セラミックス成形体の
厚さＢ （ａ＋ａ）との積Ａ×Ｂか１０〜２００（ＩＩ
ｌｍ・℃／分）となる条件で４００℃以下まで冷却する
ことを特徴とする発泡セラミックス成形体の製造方法で
ある。
重量％て酸化カルシウム分含有量が１〜５０重量％であ
る発泡セラミックス原料を焼成して発泡させた後に冷却
して発泡セラミックス成形体を製造する方法において、
冷却する際に、発泡セラミックス成形体の表面部温度が
該発泡セラミックス成形体の軟化温度以下て熱膨張係数
転移温度を超える範囲にある間は、発泡セラミックス成
形体の表面部温度と中心部温度との差を５０℃以下に保
ち、発泡セラミックス成形体の表面部温度が該発泡セラ
ミックス成形体の熱膨張係数転移温度以下の範囲にある
間は１００℃以下に保ちながら４００℃以下まで冷却す
ることを特徴とする発泡セラミックス成形体の製造方法
である。また、前記発泡セラミックス原料を焼成して発
泡させた後に冷却して発泡セラミックス成形体を製造す
る方法において、冷却する際に、発泡セラミックス成形
体の表面部温度が該発泡セラミックス成形体の軟化温度
以下で熱膨張係数転移温度を超える範囲にある間は、発
泡セラミックス成形体の表面部温度の降温速度Ａ（’Ｃ
，／分）と発泡セラミックス成形体の厚さＢ （ｎｕｎ
）との積Ａ×Ｂか１０〜８０（ｍｍ・℃／分）となる条
件で冷却し、発泡セラミックス成形体の表面部温度が該
発泡セラミックス成形体の熱膨張係数転移温度以下の範
囲にある間は、発泡セラミックス成形体の表面部温度の
降温速度Ａ （”Ｃ／分）と発泡セラミックス成形体の
厚さＢ （ａ＋ａ）との積Ａ×Ｂか１０〜２００（ＩＩ
ｌｍ・℃／分）となる条件で４００℃以下まで冷却する
ことを特徴とする発泡セラミックス成形体の製造方法で
ある。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明で用いる発泡セラミックス原料は珪酸針を含む各
種セラミックス原料に発泡剤を配合したものであり、二
酸化珪素分含有率が４０〜９５重量％で酸化カルシウム
分含有量が１〜５０重量％であり、加熱した場合に流動
化する温度が７５０℃以上、一般には９５０℃以上であ
り、流動化する温度以上の温度まで加熱して焼成すると
発泡剤の作用により発泡する。
種セラミックス原料に発泡剤を配合したものであり、二
酸化珪素分含有率が４０〜９５重量％で酸化カルシウム
分含有量が１〜５０重量％であり、加熱した場合に流動
化する温度が７５０℃以上、一般には９５０℃以上であ
り、流動化する温度以上の温度まで加熱して焼成すると
発泡剤の作用により発泡する。
セラミックス原料としては、キラ粘土、蛙目粘土、木節
粘土及びベントナイト等の粘土、珪石、シラス、抗火石
、窯業原料の精製残渣、鋳造洗砂並びに水砕スラグ等の
鉄鋼スラグ等がある。
粘土及びベントナイト等の粘土、珪石、シラス、抗火石
、窯業原料の精製残渣、鋳造洗砂並びに水砕スラグ等の
鉄鋼スラグ等がある。
発泡剤は、焼成温度に加熱したときに気体を発生するも
のであり、炭素又は炭化珪素、木、紙、プラスチック、
ゴム等の炭素含有物質があり、これらの発泡剤は加熱し
たときに酸素と反応して二酸化炭素をガスとして発生す
る。なお、発泡の均一性や得られる発泡セラミックス成
形体の強度の点では炭化珪素が優れている。
のであり、炭素又は炭化珪素、木、紙、プラスチック、
ゴム等の炭素含有物質があり、これらの発泡剤は加熱し
たときに酸素と反応して二酸化炭素をガスとして発生す
る。なお、発泡の均一性や得られる発泡セラミックス成
形体の強度の点では炭化珪素が優れている。
その他、発泡セラミックス原料は、融剤や発泡助剤等を
配合してもよい。
配合してもよい。
融剤は、発泡セラミックス原料が流動化する温度を低下
させる作用を有するもので、ソーダ灰のようなアルカリ
化合物、ホウ砂やホウ酸のようなホウ酸塩、ガラスカレ
ット、フリット原料等があるか、流動化する温度を低下
させる作用の点てアルカリ化合物及びホウ酸塩か優れて
いる。このような天然鉱物としてはウレキサイトかある
。
させる作用を有するもので、ソーダ灰のようなアルカリ
化合物、ホウ砂やホウ酸のようなホウ酸塩、ガラスカレ
ット、フリット原料等があるか、流動化する温度を低下
させる作用の点てアルカリ化合物及びホウ酸塩か優れて
いる。このような天然鉱物としてはウレキサイトかある
。
発泡助剤は、発泡剤の発泡を促進する作用を有するもの
で、無水石膏、三水石膏、硫酸ナトリウム、酸化鉄、酸
化第二鉄等の硫黄化合物があるか、発泡促進作用の点て
無水石膏及び三水石膏が優れている。
で、無水石膏、三水石膏、硫酸ナトリウム、酸化鉄、酸
化第二鉄等の硫黄化合物があるか、発泡促進作用の点て
無水石膏及び三水石膏が優れている。
なお均一な発泡セラミックス成形体を得るためには各原
料は粉末として用いるのがよい。また発泡剤については
細かいものを用いるほど、発泡か緻密になりやすい傾向
がある。
料は粉末として用いるのがよい。また発泡剤については
細かいものを用いるほど、発泡か緻密になりやすい傾向
がある。
本発明においては発泡セラミックス原料を、該発泡セラ
ミックス原料が流動化する温度以上に加熱して焼成し、
発泡させて発泡セラミックス成形体とする。発泡セラミ
ックス成形体の成形は、原料を焼成して発泡させて得た
発泡体を耐熱性のロルやプレス板を用いて成形してもよ
いが、原料の焼成・発泡を型枠内でおこなって冷却途中
てプレス成形する方法が簡便である。
ミックス原料が流動化する温度以上に加熱して焼成し、
発泡させて発泡セラミックス成形体とする。発泡セラミ
ックス成形体の成形は、原料を焼成して発泡させて得た
発泡体を耐熱性のロルやプレス板を用いて成形してもよ
いが、原料の焼成・発泡を型枠内でおこなって冷却途中
てプレス成形する方法が簡便である。
発泡セラミックス成形体は温度により熱膨張係数が変化
し、通常５５０〜７００℃程度の範囲内に熱膨張係数の
大きく変わる点を有し、６５０〜８００℃程度の範囲内
に軟化温度を有する。
し、通常５５０〜７００℃程度の範囲内に熱膨張係数の
大きく変わる点を有し、６５０〜８００℃程度の範囲内
に軟化温度を有する。
なお、本発明では、前記の熱膨張係数の大きく変わる点
を熱膨張係数転移温度と呼ぶ。また、本発明での軟化温
度は、それ以上の温度になると材料の剛性がなくなる温
度であり、温度による熱膨張係数の変化において、その
傾きが負の方向になる点を言い、熱膨張係数転移温度は
、軟化温度以下で、温度による熱膨張係数の変化が最大
となる温度である。
を熱膨張係数転移温度と呼ぶ。また、本発明での軟化温
度は、それ以上の温度になると材料の剛性がなくなる温
度であり、温度による熱膨張係数の変化において、その
傾きが負の方向になる点を言い、熱膨張係数転移温度は
、軟化温度以下で、温度による熱膨張係数の変化が最大
となる温度である。
例としてシラス９０重量部、炭化珪素０．２重量部、ウ
レキサイト１０重量部及び三水石膏０゜２７重量部を配
合してなる発泡セラミックス原料（二酸化珪素分食有量
６５重量％、酸化アルミニウム分含有量１１重量％、酸
化カルシウム分含有量３重量％）を焼成して発泡させた
発泡セラミックス成形体の温度変化による歪みの量を示
すグラフを第１図に示す。第１図より常温状態にある発
泡セラミックス成形体を加熱していく場合に、６２７℃
の前後で温度変化に対する歪みの変化か大きくなり、軟
化温度である７１４℃付近まで大きく変化する。
レキサイト１０重量部及び三水石膏０゜２７重量部を配
合してなる発泡セラミックス原料（二酸化珪素分食有量
６５重量％、酸化アルミニウム分含有量１１重量％、酸
化カルシウム分含有量３重量％）を焼成して発泡させた
発泡セラミックス成形体の温度変化による歪みの量を示
すグラフを第１図に示す。第１図より常温状態にある発
泡セラミックス成形体を加熱していく場合に、６２７℃
の前後で温度変化に対する歪みの変化か大きくなり、軟
化温度である７１４℃付近まで大きく変化する。
そして本発明者の知見によれば、この軟化温度未満の範
囲において、表面部温度と中心部温度との差（以下、内
部温度較差と呼ぶ）かある温度以上になると発泡セラミ
ックス成形体が割れたり、クラックが発生したりするこ
とかわかった。
囲において、表面部温度と中心部温度との差（以下、内
部温度較差と呼ぶ）かある温度以上になると発泡セラミ
ックス成形体が割れたり、クラックが発生したりするこ
とかわかった。
そこで本発明では発泡セラミックス成形体を冷却する際
に、あるヒートパターンにすることにより、発泡セラミ
ックス成形体の内部温度較差を、発泡セラミックス成形
体の表面部温度が該発泡セラミックス成形体の軟化温度
以下で熱膨張係数転移温度を超える範囲にある間は５０
℃以下好ましくは３０℃以下に保ち、熱膨張係数転移温
度以下の範囲にある間は１００℃以下に保つことで割れ
やクラックの発生を防く。
に、あるヒートパターンにすることにより、発泡セラミ
ックス成形体の内部温度較差を、発泡セラミックス成形
体の表面部温度が該発泡セラミックス成形体の軟化温度
以下で熱膨張係数転移温度を超える範囲にある間は５０
℃以下好ましくは３０℃以下に保ち、熱膨張係数転移温
度以下の範囲にある間は１００℃以下に保つことで割れ
やクラックの発生を防く。
このとき発泡セラミックス成形体の表面部温度が該発泡
セラミックス成形体の軟化温度以下て熱膨張係数転移温
度を超える範囲内にある間に、発泡セラミソ２ス成形体
の内部温度較差か５０℃を超えると、発泡セラミックス
成形体は割れたりり、クラックが発生したりする。
セラミックス成形体の軟化温度以下て熱膨張係数転移温
度を超える範囲内にある間に、発泡セラミソ２ス成形体
の内部温度較差か５０℃を超えると、発泡セラミックス
成形体は割れたりり、クラックが発生したりする。
発泡セラミックス成形体の内部温度較差を小さく保つ方
法としては、雰囲気を一定時間一定温度に維持すること
により中心部温度が表面部温度に近づくようにする方法
と、発泡セラミックス成形体の表面部温度が該発泡セラ
ミックス成形体の軟化温度以下て熱膨張係数転移温度を
超える範囲内にある間は、ゆっくりと徐冷する方法があ
り、効果は発泡セラミックス成形体の厚さにより異なる
が、発泡セラミックス成形体の表面部温度を軟化温度の
±５℃の範囲内にて１時間以上好ましくは２〜４時間程
度維持したり、また、発泡セラミックス成形体の表面部
温度が該発泡セラミックス成形体の軟化温度以下で熱膨
張係数転移温度を超える範囲にある間は、発泡セラミッ
クス成形体の表面部温度の降温速度Ａ （℃／分）と発
泡セラミックス成形体の厚さＢ （ｖ＋＋）との積Ａ×
Ｂが１５０１・℃／分以以下ましくは１０〜８０ａｍ・
℃／分更に好ましくは５０〜８０ｍｍ・℃／分となる条
件で冷却する方法かある。
法としては、雰囲気を一定時間一定温度に維持すること
により中心部温度が表面部温度に近づくようにする方法
と、発泡セラミックス成形体の表面部温度が該発泡セラ
ミックス成形体の軟化温度以下て熱膨張係数転移温度を
超える範囲内にある間は、ゆっくりと徐冷する方法があ
り、効果は発泡セラミックス成形体の厚さにより異なる
が、発泡セラミックス成形体の表面部温度を軟化温度の
±５℃の範囲内にて１時間以上好ましくは２〜４時間程
度維持したり、また、発泡セラミックス成形体の表面部
温度が該発泡セラミックス成形体の軟化温度以下で熱膨
張係数転移温度を超える範囲にある間は、発泡セラミッ
クス成形体の表面部温度の降温速度Ａ （℃／分）と発
泡セラミックス成形体の厚さＢ （ｖ＋＋）との積Ａ×
Ｂが１５０１・℃／分以以下ましくは１０〜８０ａｍ・
℃／分更に好ましくは５０〜８０ｍｍ・℃／分となる条
件で冷却する方法かある。
一方、発泡セラミックス成形体の表面部温度か熱膨張係
数転移温度以下の範囲にある間に、発泡セラミックス成
形体の内部温度較差か１００℃を超えると、発泡セラミ
ックス成形体は割れたり、クラックが発生したりする。
数転移温度以下の範囲にある間に、発泡セラミックス成
形体の内部温度較差か１００℃を超えると、発泡セラミ
ックス成形体は割れたり、クラックが発生したりする。
発泡セラミックス成形体の割れやクラ・ンク発生を防止
するための方法として、発泡セラミックス成形体の表面
部温度が熱膨張係数転移点以下になったら、発泡セラミ
ックス成形体の表面部温度の降温速度Ａ （℃／分）と
発泡セラミ・ソクス成形体の厚さＢ （Ｉｌｏｎ）との
積Ａ×Ｂが１０〜２００ｆｆ１ｍ・℃／分以以下ましく
は１００〜２００ｍｍ・℃／分更に好ましくは１００〜
１５０ｍｍ・℃／分となる条件で冷却する方法がある。
するための方法として、発泡セラミックス成形体の表面
部温度が熱膨張係数転移点以下になったら、発泡セラミ
ックス成形体の表面部温度の降温速度Ａ （℃／分）と
発泡セラミ・ソクス成形体の厚さＢ （Ｉｌｏｎ）との
積Ａ×Ｂが１０〜２００ｆｆ１ｍ・℃／分以以下ましく
は１００〜２００ｍｍ・℃／分更に好ましくは１００〜
１５０ｍｍ・℃／分となる条件で冷却する方法がある。
例えば、厚さ１５０１の場合は、平均１℃／分以下好ま
しくは平均０゜５℃／分程度、厚さ１００ＩＩＩＩＩ＋
の場合は、平均１゜５℃／分以下好ましくは平均１℃／
分程度、厚み５０ｍｎ＋の場合は、平均４℃／分以下好
ましくは平均２℃／分程度、厚み２５開の場合は、平均
８℃／分以下好ましくは４℃／分程度の速度で冷却する
のがよい。たたし、発泡セラミックス成形体の内部温度
較差を、発泡セラミックス成形体の表面部温度が軟化温
度以下て熱膨張係数転移温度を超える範囲内にある間に
、３０℃以上にするとともに、表面部温度か熱膨張係数
転移温度以下の範囲にある間に、３０℃以上好ましくは
５０〜１００℃にするように冷却することによって、得
られるセラミックス発泡体の曲げ強度が大きくなるので
、各温度範囲において、それぞれ割れたりクラ・ンクが
発生したりしない範囲で、できるたけ急速に冷却するの
がよい。
しくは平均０゜５℃／分程度、厚さ１００ＩＩＩＩＩ＋
の場合は、平均１゜５℃／分以下好ましくは平均１℃／
分程度、厚み５０ｍｎ＋の場合は、平均４℃／分以下好
ましくは平均２℃／分程度、厚み２５開の場合は、平均
８℃／分以下好ましくは４℃／分程度の速度で冷却する
のがよい。たたし、発泡セラミックス成形体の内部温度
較差を、発泡セラミックス成形体の表面部温度が軟化温
度以下て熱膨張係数転移温度を超える範囲内にある間に
、３０℃以上にするとともに、表面部温度か熱膨張係数
転移温度以下の範囲にある間に、３０℃以上好ましくは
５０〜１００℃にするように冷却することによって、得
られるセラミックス発泡体の曲げ強度が大きくなるので
、各温度範囲において、それぞれ割れたりクラ・ンクが
発生したりしない範囲で、できるたけ急速に冷却するの
がよい。
なお、表面部温度か４００℃未満になると、内部温度較
差が１００℃を超えても、発泡セラミックス成形体が割
れない場合もあるか、クラックか発生する恐れかあるの
で、表面部温度が４００℃未満になってからち、内部温
度較差を１５０℃以下好ましくは１００℃以下に保つの
がよく、例えば、発泡セラミックス成形体の表面部温度
の降温速度Ａ （℃／分）と発泡セラミックス成形体の
厚さＢ（ＩＩｌｆｆｌ）との積Ａ×Ｂが３００１１１ｆ
ｆｌ・℃／分以以下ましくは１００〜２００＋ｎｍ・℃
／分となる条件で冷却する方法かある。
差が１００℃を超えても、発泡セラミックス成形体が割
れない場合もあるか、クラックか発生する恐れかあるの
で、表面部温度が４００℃未満になってからち、内部温
度較差を１５０℃以下好ましくは１００℃以下に保つの
がよく、例えば、発泡セラミックス成形体の表面部温度
の降温速度Ａ （℃／分）と発泡セラミックス成形体の
厚さＢ（ＩＩｌｆｆｌ）との積Ａ×Ｂが３００１１１ｆ
ｆｌ・℃／分以以下ましくは１００〜２００＋ｎｍ・℃
／分となる条件で冷却する方法かある。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
シラス９０重量部、炭化珪素０．２重量部、ウシキサイ
ト１０重量部及び三水石膏０．２７重量部を配合してな
る発泡セラミックス原料（二酸化珪素分画有量６５重量
％、酸化アルミニウム分含有量１１重量％、酸化カルシ
ウム分含有量３重量％）をボールミルで平均粒径が１４
μｍ以下になるまで粉砕した後、０．２５％メチルセル
ロース水溶液２３重量部を加えて混練し、造粒機てφ１
゜２ｉｌｆｆｌに造粒し、乾燥したちの５５ｋｇを縦１
０００１ｆｆｌＸ横１０１０００ｉ高さ１５０ＩＩｆｌ
ｌのセラミックス製の型枠内に仕込み、電気炉を用いて
室温から１０６０℃まで昇温速度４℃／分で加熱してい
き、温度１０６０℃で３０分間焼成して発泡させた後、
電気炉内雰囲気の温度を１２０時間かけて１０６０℃か
ら３０℃まで冷却（平均冷却速度＝０．１４℃／分）し
て得られた発泡セラミックス成形体は厚さ１００ｍｍ、
嵩比重０．５であり、割れもなく、表面のクラック発生
もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内部のク
ラック発生もなかった。
ト１０重量部及び三水石膏０．２７重量部を配合してな
る発泡セラミックス原料（二酸化珪素分画有量６５重量
％、酸化アルミニウム分含有量１１重量％、酸化カルシ
ウム分含有量３重量％）をボールミルで平均粒径が１４
μｍ以下になるまで粉砕した後、０．２５％メチルセル
ロース水溶液２３重量部を加えて混練し、造粒機てφ１
゜２ｉｌｆｆｌに造粒し、乾燥したちの５５ｋｇを縦１
０００１ｆｆｌＸ横１０１０００ｉ高さ１５０ＩＩｆｌ
ｌのセラミックス製の型枠内に仕込み、電気炉を用いて
室温から１０６０℃まで昇温速度４℃／分で加熱してい
き、温度１０６０℃で３０分間焼成して発泡させた後、
電気炉内雰囲気の温度を１２０時間かけて１０６０℃か
ら３０℃まで冷却（平均冷却速度＝０．１４℃／分）し
て得られた発泡セラミックス成形体は厚さ１００ｍｍ、
嵩比重０．５であり、割れもなく、表面のクラック発生
もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内部のク
ラック発生もなかった。
なお、セラミックス製型枠内の中央部の発泡セラミック
ス成形体の中心部及び上部表面の高さにあたる位置には
熱電対を設置してあり、それぞれ発泡セラミックス成形
体の中心部温度及び表面部温度を連続的に測定できるよ
うにした。また、得られた発泡セラミックス成形体の軟
化温度は７１４℃、熱膨張係数転移温度は６２７℃であ
った。
ス成形体の中心部及び上部表面の高さにあたる位置には
熱電対を設置してあり、それぞれ発泡セラミックス成形
体の中心部温度及び表面部温度を連続的に測定できるよ
うにした。また、得られた発泡セラミックス成形体の軟
化温度は７１４℃、熱膨張係数転移温度は６２７℃であ
った。
第１表に、電気炉内雰囲気の温度を１０６０℃から３０
℃まで冷却するのに要した時間（冷却時間）、表面部温
度が各範囲（０１０６０℃未満で７１４℃以上の範囲、
■７１４℃以下で６２７℃を超える範囲、■６２７℃以
下４０以下以上の範囲）にあるときの内部温度較差の最
大値及び発泡セラミックス成形体の表面部温度の降温速
度Ａと発泡セラミックス成形体の厚さＢとの積Ａ×Ｂ並
びに発泡セラミックス成形体の曲げ強度を示す。
℃まで冷却するのに要した時間（冷却時間）、表面部温
度が各範囲（０１０６０℃未満で７１４℃以上の範囲、
■７１４℃以下で６２７℃を超える範囲、■６２７℃以
下４０以下以上の範囲）にあるときの内部温度較差の最
大値及び発泡セラミックス成形体の表面部温度の降温速
度Ａと発泡セラミックス成形体の厚さＢとの積Ａ×Ｂ並
びに発泡セラミックス成形体の曲げ強度を示す。
実施例２
実施例１と同様の方法で発泡させたのち、電気炉内雰囲
気の温度を７１４℃まで１時間２７分て冷却し、その状
態で１時間保温し、その後６２７℃まで２時間５４分て
冷却したのち、常温まで平均１．３℃／分で冷却した。
気の温度を７１４℃まで１時間２７分て冷却し、その状
態で１時間保温し、その後６２７℃まで２時間５４分て
冷却したのち、常温まで平均１．３℃／分で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体は厚さ１００ＩＩＩＩ
１１、嵩比重０．５であり、割れもなく、表面のクラッ
ク発生もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内
部のクラック発生もなかった。
１１、嵩比重０．５であり、割れもなく、表面のクラッ
ク発生もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内
部のクラック発生もなかった。
結果を第１表に示す。
実施例３
実施例１と同様の方法で発泡させたのち、電気炉内雰囲
気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃まで０．５℃／分の速度で冷却した。
気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃まで０．５℃／分の速度で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体は厚さ１００ＩＩｌｆ
ｆｌ、嵩比重０．５であり、割れもなく、表面のクラッ
ク発生もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内
部のクラック発生もなかった。
ｆｌ、嵩比重０．５であり、割れもなく、表面のクラッ
ク発生もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内
部のクラック発生もなかった。
結果を第１表に示す。
実施例４
実施例１と同様の方法で発泡させたのち、電気炉内雰囲
気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃まで０．２５℃／分の速度で冷却した。
気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃まで０．２５℃／分の速度で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体は厚さ１００■、嵩比
重０．５であり、割れもなく、表面のクラック発生もな
く、切断して発泡体内部を観察したところ内部のクラッ
ク発生もなかった。
重０．５であり、割れもなく、表面のクラック発生もな
く、切断して発泡体内部を観察したところ内部のクラッ
ク発生もなかった。
結果を第１表に示す。
実施例５
実施例１と同様の方法で発泡させたのち、電気炉内雰囲
気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃まで０．１２５℃／分の速度で冷却した。
気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃まで０．１２５℃／分の速度で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体は厚さ１００ｍ１ｔ＋
、嵩比重０．５であり、割れもなく、表面のクラック発
生もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内部の
クラック発生もなかった。
、嵩比重０．５であり、割れもなく、表面のクラック発
生もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内部の
クラック発生もなかった。
結果を第１表に示す。
比較例１
実施例１と同様の方法で発泡させたのち、電気炉内雰囲
気の温度を１０６０’Ｃがら３０℃まで平均０． ９℃
／分で冷却した。
気の温度を１０６０’Ｃがら３０℃まで平均０． ９℃
／分で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体を、切断して内部を観
察したところ多数のクラックが発生していた。
察したところ多数のクラックが発生していた。
結果を第１表に示す。
比較例２
発泡セラミックス成形体の冷却の際に、電気炉内雰囲気
の温度を１０分間で１０６０’Ｃがら４０℃まで冷却し
た（平均冷却速度＝１０２℃／分）他は、実施例１及び
２と同様にしたところ、発泡セラミックス成形体が割れ
、健全な発泡セラミックス成形体を得ることができなか
った。
の温度を１０分間で１０６０’Ｃがら４０℃まで冷却し
た（平均冷却速度＝１０２℃／分）他は、実施例１及び
２と同様にしたところ、発泡セラミックス成形体が割れ
、健全な発泡セラミックス成形体を得ることができなか
った。
結果を第１表に示す。
実施例６
実施例１て用いた発泡セラミックス原料（二酸化珪素分
含何量６５Ｍ量％、酸化アルミニウム分含有量１１重量
９ｂ、酸化カルシウム分含有量３重量％）をボールミル
で平均粒径が１４μｍ以下になるまで粉砕した後、０．
２５％メチルセルロース水溶液２３重量部を加えて混練
し、造粒機でφ１．２１１ｍに造粒し、乾燥したちの８
２．５ｋｇを縦１００１００Ｏ横１００１００Ｏ高さ１
５０ｍｍのセラミックス製の型枠内に仕込み、電気炉を
用いて室温から９００℃まで昇温速度４℃／分で加熱し
ていき、温度９００℃で６０分間加熱した後、さらに１
０６０℃まて昇温速度４℃／分で加熱していき、温度１
０６０℃で５０分間焼成して発泡させた後、電気炉内雰
囲気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、
その後６２７℃までは０゜５℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃までは１℃／分の速度で冷却した。
含何量６５Ｍ量％、酸化アルミニウム分含有量１１重量
９ｂ、酸化カルシウム分含有量３重量％）をボールミル
で平均粒径が１４μｍ以下になるまで粉砕した後、０．
２５％メチルセルロース水溶液２３重量部を加えて混練
し、造粒機でφ１．２１１ｍに造粒し、乾燥したちの８
２．５ｋｇを縦１００１００Ｏ横１００１００Ｏ高さ１
５０ｍｍのセラミックス製の型枠内に仕込み、電気炉を
用いて室温から９００℃まで昇温速度４℃／分で加熱し
ていき、温度９００℃で６０分間加熱した後、さらに１
０６０℃まて昇温速度４℃／分で加熱していき、温度１
０６０℃で５０分間焼成して発泡させた後、電気炉内雰
囲気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、
その後６２７℃までは０゜５℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃までは１℃／分の速度で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体は厚さ１５０■１５嵩
比重０． ５であり、割れもなく、表面のクラック発生
もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内部のク
ラック発生もなかった。
比重０． ５であり、割れもなく、表面のクラック発生
もなく、切断して発泡体内部を観察したところ内部のク
ラック発生もなかった。
結果を第１表に示す。
比較例３
実施例７と同様の方法で発泡させたのち、電気炉内雰囲
気の温度を１０６０℃から９００℃までは４℃／分の速
度で冷却し、その後６２７℃までは０．５℃／分の速度
で冷却し、その後３０℃までは２℃／分の速度で冷却し
た。
気の温度を１０６０℃から９００℃までは４℃／分の速
度で冷却し、その後６２７℃までは０．５℃／分の速度
で冷却し、その後３０℃までは２℃／分の速度で冷却し
た。
得られた発泡セラミックス成形体を、切断して内部を観
察したところ多数のクラックが発生していた。
察したところ多数のクラックが発生していた。
結果を第１表に示す。
実施例７
実施例１で用いた発泡セラミックス原料（二酸化珪素分
食有量６５重量％、酸化アルミニウム分含有量１１重量
％、酸化カルシウム分含有量３重量％）をボールミルで
平均粒径が１４μｍ以下になるまで粉砕した後、０．２
５％メチルセルロス水溶液２３重量部を加えて混練し、
造粒機てφ１．２＋ｎｍに造粒し、乾燥したちの２７．
５ｋｇを縦１０１０００ａ横１００Ｏｎ＋ｉＸ高さ１５
０＋ｎｍのセラミックス製の型枠内に仕込み、電気炉を
用いて室温から９９０℃まで昇温速度４℃／分で加熱し
ていき、温度９９０℃で６０分間加熱した後、さらに１
０６０℃まて昇温速度４℃／分で加熱していき、温度１
０６０℃で５０分間焼成して発泡させた後、電気炉内雰
囲気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、
その後７１４℃までは２゜８℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃までは４℃／分の速度で冷却した。
食有量６５重量％、酸化アルミニウム分含有量１１重量
％、酸化カルシウム分含有量３重量％）をボールミルで
平均粒径が１４μｍ以下になるまで粉砕した後、０．２
５％メチルセルロス水溶液２３重量部を加えて混練し、
造粒機てφ１．２＋ｎｍに造粒し、乾燥したちの２７．
５ｋｇを縦１０１０００ａ横１００Ｏｎ＋ｉＸ高さ１５
０＋ｎｍのセラミックス製の型枠内に仕込み、電気炉を
用いて室温から９９０℃まで昇温速度４℃／分で加熱し
ていき、温度９９０℃で６０分間加熱した後、さらに１
０６０℃まて昇温速度４℃／分で加熱していき、温度１
０６０℃で５０分間焼成して発泡させた後、電気炉内雰
囲気の温度を９００℃までは４℃／分の速度で冷却し、
その後７１４℃までは２゜８℃／分の速度で冷却し、そ
の後３０℃までは４℃／分の速度で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体は厚さ５０ｍｍ、嵩比
重０． ５であり、割れもなく、表面のクラック発生も
なく、切断して発泡体内部を観察したところ内部のクラ
ック発生もなかった。
重０． ５であり、割れもなく、表面のクラック発生も
なく、切断して発泡体内部を観察したところ内部のクラ
ック発生もなかった。
結果を第１表に示す。
比較例４
実施例８と同様の方法で発泡させたのち、電気炉内雰囲
気の温度を１０６０℃から９００℃まては４℃／分の速
度で冷却し、その後７１４℃までは２．８℃／分の速度
で冷却し、その後３０℃までは６℃／分の速度で冷却し
た。
気の温度を１０６０℃から９００℃まては４℃／分の速
度で冷却し、その後７１４℃までは２．８℃／分の速度
で冷却し、その後３０℃までは６℃／分の速度で冷却し
た。
得られた発泡セラミックス成形体を、切断して内部を観
察したところ多数のクラックか発生していた。
察したところ多数のクラックか発生していた。
結果を第１表に示す。
実施例８
実施例１で用いた発泡セラミックス原料（二酸化珪素分
食有量６５重量％、酸化アルミニウム分含有量１１重量
％、酸化カルシウム分含有量３重量％）をボールミルで
平均粒径が１４μｍ以下になるまで粉砕した後、０．２
５％メチルセルロス水溶液２３重量部を加えて混練し、
造粒機てφ１．２ａｎ＋に造粒し、乾燥したちの１３．
８ｋｇを縦１００１００Ｏ横１０００ａ＋ｍｘ高さ１５
０ｍｍのセラミックス製の型枠内に仕込み、電気炉を用
いて室温から９９０℃まで昇温速度４℃／分で加熱して
いき、温度９９０℃で６０分間加熱した後、さらに１０
６０℃まで昇温速度４℃／分で加熱してぃき、温度１０
６０℃で５０分間焼成して発泡させた後、電気炉内雰囲
気の温度を７１４℃までは１０℃／分の速度で冷却し、
その後６２７℃までは４℃／分の速度で冷却し、その後
３０℃までは８℃／分の速度で冷却した。
食有量６５重量％、酸化アルミニウム分含有量１１重量
％、酸化カルシウム分含有量３重量％）をボールミルで
平均粒径が１４μｍ以下になるまで粉砕した後、０．２
５％メチルセルロス水溶液２３重量部を加えて混練し、
造粒機てφ１．２ａｎ＋に造粒し、乾燥したちの１３．
８ｋｇを縦１００１００Ｏ横１０００ａ＋ｍｘ高さ１５
０ｍｍのセラミックス製の型枠内に仕込み、電気炉を用
いて室温から９９０℃まで昇温速度４℃／分で加熱して
いき、温度９９０℃で６０分間加熱した後、さらに１０
６０℃まで昇温速度４℃／分で加熱してぃき、温度１０
６０℃で５０分間焼成して発泡させた後、電気炉内雰囲
気の温度を７１４℃までは１０℃／分の速度で冷却し、
その後６２７℃までは４℃／分の速度で冷却し、その後
３０℃までは８℃／分の速度で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体は厚さ２５ｍｍ、嵩比
重０． ５であり、割れもな（、表面のクラック発生も
なく、切断して発泡体内部を観察したところ内部のクラ
ック発生もなかった。
重０． ５であり、割れもな（、表面のクラック発生も
なく、切断して発泡体内部を観察したところ内部のクラ
ック発生もなかった。
結果を第１表に示す。
比較例５
実施例９と同様の方法で発泡させたのち、電気炉内雰囲
気の温度を１０６０℃から３０℃まで１０℃／分の速度
で冷却した。
気の温度を１０６０℃から３０℃まで１０℃／分の速度
で冷却した。
得られた発泡セラミックス成形体を、切断して内部を観
察したところ多数のクラックが発生していた。
察したところ多数のクラックが発生していた。
結果を第１表に示す。
本発明によれば、焼成し発泡させて得た発泡セラミック
ス成形体を冷却する際の割れ及びクラック発生を防止で
きるので強度の優れた発泡セラミックス成形体を効率よ
く製造できる。
ス成形体を冷却する際の割れ及びクラック発生を防止で
きるので強度の優れた発泡セラミックス成形体を効率よ
く製造できる。
第１図は本発明の実施例による発泡セラミックス成形体
の温度による歪みの量の変化を示すグラフである。図中
、横軸は温度、縦軸は室温における発泡セラミックス成
形体の長さを基準とした場合の温度による長さの変化（
歪み）量の割合を示す。 特許出願人 新日鐵化学株式会社
の温度による歪みの量の変化を示すグラフである。図中
、横軸は温度、縦軸は室温における発泡セラミックス成
形体の長さを基準とした場合の温度による長さの変化（
歪み）量の割合を示す。 特許出願人 新日鐵化学株式会社
Claims (3)
- （１）二酸化珪素分含有率が４０〜９５重量％で酸化カ
ルシウム分含有量が１〜５０重量％である発泡セラミッ
クス原料を焼成して発泡させた後に冷却して発泡セラミ
ックス成形体を製造する方法において、冷却する際に、
発泡セラミックス成形体の表面部温度が該発泡セラミッ
クス成形体の軟化温度以下で熱膨張係数転移温度を超え
る範囲にある間は、発泡セラミックス成形体の表面部温
度と中心部温度との差を５０℃以下に保ち、発泡セラミ
ックス成形体の表面部温度が該発泡セラミックス成形体
の熱膨張係数転移温度以下の範囲にある間は１００℃以
下に保ちながら４００℃以下まで冷却することを特徴と
する発泡セラミックス成形体の製造方法。 - （２）請求項１記載の発泡セラミックス成形体の製造方
法において、発泡セラミックス成形体の表面部温度が該
発泡セラミックス成形体の軟化温度以下で熱膨張係数転
移温度を超える範囲にある間に表面部温度と中心部温度
との差の最大値が３０℃以上になり、該発泡セラミック
ス成形体の熱膨張係数転移温度以下の範囲にある間に表
面部温度と中心部温度との差の最大値が５０℃以上にな
ることを特徴とする曲げ強度の大きい発泡セラミックス
成形体の製造方法。 - （３）二酸化珪素分含有率が４０〜９５重量％で酸化カ
ルシウム分含有量が１〜５０重量％である発泡セラミッ
クス原料を焼成して発泡させた後に冷却して発泡セラミ
ックス成形体を製造する方法において、冷却する際に、
発泡セラミックス成形体の表面部温度が該発泡セラミッ
クス成形体の軟化温度以下で熱膨張係数転移温度を超え
る範囲にある間は、発泡セラミックス成形体の表面部温
度の降温速度Ａ（℃／分）と発泡セラミックス成形体の
厚さＢ（ｍｍ）との積Ａ×Ｂが１０〜８０（ｍｍ・℃／
分）となる条件で冷却し、発泡セラミックス成形体の表
面部温度が該発泡セラミックス成形体の熱膨張係数転移
温度以下の範囲にある間は、発泡セラミックス成形体の
表面部温度の降温速度Ａ（℃／分）と発泡セラミックス
成形体の厚さＢ（ｍｍ）との積Ａ×Ｂが１０〜２００（
ｍｍ・℃／分）となる条件で４００℃以下まで冷却する
ことを特徴とする発泡セラミックス成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19426090A JPH0483772A (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 発泡セラミックス成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19426090A JPH0483772A (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 発泡セラミックス成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483772A true JPH0483772A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16321667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19426090A Pending JPH0483772A (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 発泡セラミックス成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483772A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007176788A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-07-12 | Gako Imai | 多孔質セラミックス用組成物及びそれを用いた多孔質セラミックス並びにその製造方法 |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP19426090A patent/JPH0483772A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007176788A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-07-12 | Gako Imai | 多孔質セラミックス用組成物及びそれを用いた多孔質セラミックス並びにその製造方法 |
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