JPH05170518A - 電子用セラミックス焼成窯炉用炉材 - Google Patents
電子用セラミックス焼成窯炉用炉材Info
- Publication number
- JPH05170518A JPH05170518A JP3289872A JP28987291A JPH05170518A JP H05170518 A JPH05170518 A JP H05170518A JP 3289872 A JP3289872 A JP 3289872A JP 28987291 A JP28987291 A JP 28987291A JP H05170518 A JPH05170518 A JP H05170518A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- raw material
- zirconia
- spinel
- magnesia
- Prior art date
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は、ジルコニア原料５〜６０重量％、
マグネシア原料１０〜８０重量％及びスピネル原料５〜
４０重量％からなることを特徴とする電子用セラミック
ス焼成窯炉用炉材であって、電子用セラミックスに添加
される各種成分の融解・蒸発に対して反応性及び侵食性
が抑制され窯炉炉命の延長が図れる。
マグネシア原料１０〜８０重量％及びスピネル原料５〜
４０重量％からなることを特徴とする電子用セラミック
ス焼成窯炉用炉材であって、電子用セラミックスに添加
される各種成分の融解・蒸発に対して反応性及び侵食性
が抑制され窯炉炉命の延長が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子用セラミックス焼成
窯炉用炉材に関する。本発明において、焼成窯炉用炉材
とはバッチ炉、及びトンネルキルンを構成する煙道用炉
材、更にこれら窯炉の炉内雰囲気に接する箇所に用いる
炉材を言う。
窯炉用炉材に関する。本発明において、焼成窯炉用炉材
とはバッチ炉、及びトンネルキルンを構成する煙道用炉
材、更にこれら窯炉の炉内雰囲気に接する箇所に用いる
炉材を言う。
【０００２】
【従来の技術】電子用セラミックスを焼成する際、電子
用セラミックスの電気特性を発現させるために、各種の
低融点添加物を加えている。例えば、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ｃｕなどの金属酸化物が添加される。これら
の添加成分は電子用セラミックス焼成中に、一部が融
解、蒸発し、使用する焼成窯炉を構成する炉材（煙道及
びその他の部分）に吸収又は吸着され、これら炉材と反
応層を形成し脆化され、また熱衝撃や機械的な応力によ
って構造的スポーリングを生起することが知られてい
る。
用セラミックスの電気特性を発現させるために、各種の
低融点添加物を加えている。例えば、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ｃｕなどの金属酸化物が添加される。これら
の添加成分は電子用セラミックス焼成中に、一部が融
解、蒸発し、使用する焼成窯炉を構成する炉材（煙道及
びその他の部分）に吸収又は吸着され、これら炉材と反
応層を形成し脆化され、また熱衝撃や機械的な応力によ
って構造的スポーリングを生起することが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの炉材は従来す
べてＡｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系の炉材が使用されていた。
Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系炉材はＰｂＯをはじめとする前
述の添加物との反応性が高く、その結果こうした反応及
び侵食を防止するにはジルコニアの炉材を使用すれば良
いが、ジルコニアの欠点は比重が大きく高価なことであ
る。また耐熱衝撃性を向上させるためには炉材組織内部
に適当な量の気孔を形成して亀裂の成長を抑える必要が
ある。
べてＡｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系の炉材が使用されていた。
Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系炉材はＰｂＯをはじめとする前
述の添加物との反応性が高く、その結果こうした反応及
び侵食を防止するにはジルコニアの炉材を使用すれば良
いが、ジルコニアの欠点は比重が大きく高価なことであ
る。また耐熱衝撃性を向上させるためには炉材組織内部
に適当な量の気孔を形成して亀裂の成長を抑える必要が
ある。
【０００４】本発明は、炉材として、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系あるいはＺｒＯ2 系の欠点を改善する技術の開発
に努め、本発明を開発するに至った。
Ｏ2 系あるいはＺｒＯ2 系の欠点を改善する技術の開発
に努め、本発明を開発するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の如
き従来使用されているこの種炉材を改良するため、種々
検討、実験の結果本発明を開発したものであり、本発明
の技術的構成は前述した特許請求の範囲に明記したとお
り、ジルコニア原料５〜６０重量％、マグネシア原料１
０〜８０重量％及びスピネル原料５〜４０重量％からな
ることを特徴とする電子用セラミックス焼成窯炉用炉材
にあり、ＰｂＯをはじめとする前述のような添加成分に
対して、反応を抑制し、かつ熱衝撃についても充分な抵
抗性を具備させるべく、前記のような組成範囲内におい
てジルコニア、マグネシア及びスピネルの３種の原料成
分からなるものである。
き従来使用されているこの種炉材を改良するため、種々
検討、実験の結果本発明を開発したものであり、本発明
の技術的構成は前述した特許請求の範囲に明記したとお
り、ジルコニア原料５〜６０重量％、マグネシア原料１
０〜８０重量％及びスピネル原料５〜４０重量％からな
ることを特徴とする電子用セラミックス焼成窯炉用炉材
にあり、ＰｂＯをはじめとする前述のような添加成分に
対して、反応を抑制し、かつ熱衝撃についても充分な抵
抗性を具備させるべく、前記のような組成範囲内におい
てジルコニア、マグネシア及びスピネルの３種の原料成
分からなるものである。
【０００６】本発明の第一の特徴は、高温下で熱膨張の
差があるジルコニア、スピネル、マグネシアを組合せ組
織内に微少のギャップを生成させることにより熱衝撃に
よる割れに対する抵抗性を高めた点にある。
差があるジルコニア、スピネル、マグネシアを組合せ組
織内に微少のギャップを生成させることにより熱衝撃に
よる割れに対する抵抗性を高めた点にある。
【０００７】第二の特徴は、焼成中の低融物の蒸気や反
応融着に対し反応を抑制するための高融点の原料である
ジルコニア、マグネシア及びスピネルを特定した点にあ
る。上述の原料を組み合わせることにより炉材としての
特性を改善することができた。
応融着に対し反応を抑制するための高融点の原料である
ジルコニア、マグネシア及びスピネルを特定した点にあ
る。上述の原料を組み合わせることにより炉材としての
特性を改善することができた。
【０００８】
【作用】本発明はジルコニア原料として５〜６０重量％
が適当で５％未満では反応性に問題が生じ６０％より多
いと熱伝導率が低く耐熱衝撃に劣る。さらにマグネシア
原料１０〜８０重量％とスピネル原料を５〜４０重量％
からなる混合物で構成することにより熱伝導性が高く耐
熱衝撃性に優れた高耐用性の炉材である。
が適当で５％未満では反応性に問題が生じ６０％より多
いと熱伝導率が低く耐熱衝撃に劣る。さらにマグネシア
原料１０〜８０重量％とスピネル原料を５〜４０重量％
からなる混合物で構成することにより熱伝導性が高く耐
熱衝撃性に優れた高耐用性の炉材である。
【０００９】本発明に使用するジルコニア原料はＺｒＯ
2 を９５％以上含有するものであれば、天然に存在する
バツデレアイト（baddeleyite ）であっても、その他合
成安定化ジルコニアであってもよい。マグネシアはＭｇ
Ｏを９５％以上含有する組成であれば使用できる。スピ
ネルはＭｇＯとＡｌ2 Ｏ3 を９５％以上含有し、ＭｇＯ
／Ａｌ2 Ｏ3 重量比１／１〜１／３のものが好ましい。
2 を９５％以上含有するものであれば、天然に存在する
バツデレアイト（baddeleyite ）であっても、その他合
成安定化ジルコニアであってもよい。マグネシアはＭｇ
Ｏを９５％以上含有する組成であれば使用できる。スピ
ネルはＭｇＯとＡｌ2 Ｏ3 を９５％以上含有し、ＭｇＯ
／Ａｌ2 Ｏ3 重量比１／１〜１／３のものが好ましい。
【００１０】ジルコニア、マグネシア及びスピネル原料
の配合割合は、ジルコニア原料５〜６０重量％、マグネ
シア原料１０〜８０重量％及びスピネル原料５〜４０重
量％である。特にジルコニア原料の配合割合を５〜６０
％に限定したのは、ジルコニアが５重量％未満である
と、電子用セラミックス焼成中、その添加物の蒸気と反
応融着及び構造的スポーリングの原因となる。
の配合割合は、ジルコニア原料５〜６０重量％、マグネ
シア原料１０〜８０重量％及びスピネル原料５〜４０重
量％である。特にジルコニア原料の配合割合を５〜６０
％に限定したのは、ジルコニアが５重量％未満である
と、電子用セラミックス焼成中、その添加物の蒸気と反
応融着及び構造的スポーリングの原因となる。
【００１１】従来のＡｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系炉材をジル
コニア・マグネシア・スピネル系にすることにより化学
反応性を抑制し、炉材の寿命延長を図った。これにより
バッチ炉及びトンネルキルン（煙道を含む）炉材の延命
効果をもたらした。
コニア・マグネシア・スピネル系にすることにより化学
反応性を抑制し、炉材の寿命延長を図った。これにより
バッチ炉及びトンネルキルン（煙道を含む）炉材の延命
効果をもたらした。
【００１２】なお、以下の第一表にジルコニア（ＺｒＯ
2 ）、マグネシア（ＭｇＯ）及びスピネル（ＭｇＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）の品質特性を記載する：
2 ）、マグネシア（ＭｇＯ）及びスピネル（ＭｇＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）の品質特性を記載する：
【００１３】
【００１４】
【実施例】ＺｒＯ2 含有量９５重量％以上の天然バツデ
レアイト、９５重量％以上の高純度マグネシアクリンカ
ー及びＭｇＯとＡｌ2 Ｏ3 ９５重量％以上含有する合成
スピネルクリンカーを使用原料とし、３ｍｍ以下に粒度
調整し、第２表に示す割合で配合したものに糖蜜バイン
ダーを添加し、混練する。成形は一軸成形とし１６００
℃で焼成することにより電子用セラミックス焼成用バッ
チ炉及びトンネルキルン（煙道を含む）の炉材を得た。
得られた炉材の材質の品質特性を従来品の品質特性とと
もに表２に併記した。
レアイト、９５重量％以上の高純度マグネシアクリンカ
ー及びＭｇＯとＡｌ2 Ｏ3 ９５重量％以上含有する合成
スピネルクリンカーを使用原料とし、３ｍｍ以下に粒度
調整し、第２表に示す割合で配合したものに糖蜜バイン
ダーを添加し、混練する。成形は一軸成形とし１６００
℃で焼成することにより電子用セラミックス焼成用バッ
チ炉及びトンネルキルン（煙道を含む）の炉材を得た。
得られた炉材の材質の品質特性を従来品の品質特性とと
もに表２に併記した。
【００１５】
【００１６】上記実施例から、スピネル及びマグネシア
を骨材とし、ジルコニアを微粉として使用すると３５重
量％まで減少させても反応融着はなく耐スポール性も向
上する事が判明した。
を骨材とし、ジルコニアを微粉として使用すると３５重
量％まで減少させても反応融着はなく耐スポール性も向
上する事が判明した。
【００１７】 反応融着性：試験炉内で温度９００℃
でＢｉ2 Ｏを蒸発させ試験片に吸収融解させ冷却後、取
り出し、反応融着の有無を調べた。
でＢｉ2 Ｏを蒸発させ試験片に吸収融解させ冷却後、取
り出し、反応融着の有無を調べた。
【００１８】 耐スポール性 ２３０ｍｍ×１０５ｍｍ×６５ｍｍの形状の試料１０５
ｍｍ×６５ｍｍを炉内面とし片面加熱で１０００℃−１
時間保持した後炉外に取り出して１時間空冷する。この
パターンを１サイクルとして反復し、試料に亀裂が発生
するまでの回数及び亀裂の程度を調査した。
ｍｍ×６５ｍｍを炉内面とし片面加熱で１０００℃−１
時間保持した後炉外に取り出して１時間空冷する。この
パターンを１サイクルとして反復し、試料に亀裂が発生
するまでの回数及び亀裂の程度を調査した。
【００１９】
【発明の効果】本発明で得た炉材を実炉に使用すると蒸
気の反応融着及びそれによる構造的スポーリングが抑制
されるため、炉の延命効果をもたらし、炉の補修回数が
減り、コストダウンも図れた。
気の反応融着及びそれによる構造的スポーリングが抑制
されるため、炉の延命効果をもたらし、炉の補修回数が
減り、コストダウンも図れた。
Claims (1)
- 【請求項１】 ジルコニア原料５〜６０重量％、マグネ
シア原料１０〜８０重量％及びスピネル原料５〜４０重
量％からなることを特徴とする電子用セラミックス焼成
窯炉用炉材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289872A JPH05170518A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 電子用セラミックス焼成窯炉用炉材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289872A JPH05170518A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 電子用セラミックス焼成窯炉用炉材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05170518A true JPH05170518A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=17748860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3289872A Pending JPH05170518A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 電子用セラミックス焼成窯炉用炉材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05170518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914165A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-02-06 | 江苏三恒高技术窑具有限公司 | 一种用于锂电池正极材料焙烧的高安定长寿命匣钵及制造方法 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP3289872A patent/JPH05170518A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914165A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-02-06 | 江苏三恒高技术窑具有限公司 | 一种用于锂电池正极材料焙烧的高安定长寿命匣钵及制造方法 |
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