JPH0517257A - ＳｉＣ多孔質焼結体の製造方法 - Google Patents
ＳｉＣ多孔質焼結体の製造方法Info
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- JPH0517257A JPH0517257A JP3171151A JP17115191A JPH0517257A JP H0517257 A JPH0517257 A JP H0517257A JP 3171151 A JP3171151 A JP 3171151A JP 17115191 A JP17115191 A JP 17115191A JP H0517257 A JPH0517257 A JP H0517257A
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- 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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
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- C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波吸収発熱体、高級多孔質軽量炉材
等として有用な、気孔径及び気孔分布が均一で、高強度
なＳｉＣ多孔質焼結体を容易かつ効率的に製造する。 【構成】 ＳｉＣ８０〜９０重量％及びＡｌ2 Ｏ3 −Ｍ
ｇＯ系スピネル２０〜１０重量％の混合粉末を、有機質
球状体表面にコーティングし、これを加圧成形、焼成す
る。 【効果】 有機質球状体が均一に分布した成形体を成形
でき、このため気孔径のみならず、気孔分布も均一で密
度分布幅が小さく、かつ、高強度なＳｉＣ多孔質焼結体
が得られる。Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネルを併用する
ことにより焼結性が改善し、強度はより一層向上する。
マイクロ波吸収発熱体として、良好な発熱性のもとに、
均一温度に発熱する。
等として有用な、気孔径及び気孔分布が均一で、高強度
なＳｉＣ多孔質焼結体を容易かつ効率的に製造する。 【構成】 ＳｉＣ８０〜９０重量％及びＡｌ2 Ｏ3 −Ｍ
ｇＯ系スピネル２０〜１０重量％の混合粉末を、有機質
球状体表面にコーティングし、これを加圧成形、焼成す
る。 【効果】 有機質球状体が均一に分布した成形体を成形
でき、このため気孔径のみならず、気孔分布も均一で密
度分布幅が小さく、かつ、高強度なＳｉＣ多孔質焼結体
が得られる。Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネルを併用する
ことにより焼結性が改善し、強度はより一層向上する。
マイクロ波吸収発熱体として、良好な発熱性のもとに、
均一温度に発熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＳｉＣ多孔質焼結体の製
造方法に係り、特に、マイクロ波吸収発熱体、高級多孔
質軽量炉材等として有用な、気孔径及び気孔分布が均一
で、高強度なＳｉＣ多孔質焼結体を容易かつ効率的に製
造することができるＳｉＣ多孔質焼結体の製造方法に関
する。
造方法に係り、特に、マイクロ波吸収発熱体、高級多孔
質軽量炉材等として有用な、気孔径及び気孔分布が均一
で、高強度なＳｉＣ多孔質焼結体を容易かつ効率的に製
造することができるＳｉＣ多孔質焼結体の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波を吸収し、誘電現象により自
己発熱するマイクロ波吸収発熱体としては、従来、耐熱
性のある磁器類であるチタン酸鉛系の磁器やフェライト
系の磁器又はソーダガラスなどが用いられている。
己発熱するマイクロ波吸収発熱体としては、従来、耐熱
性のある磁器類であるチタン酸鉛系の磁器やフェライト
系の磁器又はソーダガラスなどが用いられている。
【０００３】一方、軽量炉材としては、各種多孔質焼結
体の適用が検討され、一部実用に供されている。
体の適用が検討され、一部実用に供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来提供されている多
孔質焼結体は、気孔分布等が不均一で、焼結体の密度分
布幅が大きいため、強度や炉材等として用いた場合の耐
熱性、ガス拡散性等に問題があった。
孔質焼結体は、気孔分布等が不均一で、焼結体の密度分
布幅が大きいため、強度や炉材等として用いた場合の耐
熱性、ガス拡散性等に問題があった。
【０００５】即ち、従来、多孔質焼結体は、一般に、気
孔形成のための有機質球状体と原料粉末とを混合して成
形、焼成して製造されるため、有機質球状体の混合状態
を均一にして気孔分布を均一にすることが難しく、気孔
分布が不均一で密度分布幅の大きいものしか得られてい
ない。
孔形成のための有機質球状体と原料粉末とを混合して成
形、焼成して製造されるため、有機質球状体の混合状態
を均一にして気孔分布を均一にすることが難しく、気孔
分布が不均一で密度分布幅の大きいものしか得られてい
ない。
【０００６】一方、従来、マイクロ波吸収発熱体として
も、発熱特性や機械的強度等において十分満足し得る特
性を有するものは提供されていない。
も、発熱特性や機械的強度等において十分満足し得る特
性を有するものは提供されていない。
【０００７】前記フェライト系の磁器等に比較して誘電
的発熱性は劣るが、耐熱衝撃性に優れたＳｉＣを発熱体
として用いることも検討されているが、ＳｉＣは成形加
工性に劣り、実用的な製品を作製することが困難であ
る。しかも、ＳｉＣ緻密質焼結体は、密度が大きいため
に、マイクロ波吸収発熱効率が悪く、昇温に長時間を要
することから、実用的ではない。
的発熱性は劣るが、耐熱衝撃性に優れたＳｉＣを発熱体
として用いることも検討されているが、ＳｉＣは成形加
工性に劣り、実用的な製品を作製することが困難であ
る。しかも、ＳｉＣ緻密質焼結体は、密度が大きいため
に、マイクロ波吸収発熱効率が悪く、昇温に長時間を要
することから、実用的ではない。
【０００８】これに対して、ＳｉＣ多孔質焼結体であれ
ば、マイクロ波吸収発熱効率の改善が図れ、実用レベル
のものが得られるものと考えられる。しかしながら、前
述の如く、従来の有機質球状体を混合する方法では、均
一気孔分布のＳｉＣ多孔質焼結体を製造することは難し
い。気孔分布、密度分布が均一でないＳｉＣ多孔質焼結
体では、マイクロ波の吸収が不均一となり、焼結体に大
きな温度分布が発生し、局部過熱等が生じるため実用に
耐えないという欠点がある。
ば、マイクロ波吸収発熱効率の改善が図れ、実用レベル
のものが得られるものと考えられる。しかしながら、前
述の如く、従来の有機質球状体を混合する方法では、均
一気孔分布のＳｉＣ多孔質焼結体を製造することは難し
い。気孔分布、密度分布が均一でないＳｉＣ多孔質焼結
体では、マイクロ波の吸収が不均一となり、焼結体に大
きな温度分布が発生し、局部過熱等が生じるため実用に
耐えないという欠点がある。
【０００９】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、マイクロ波吸収発熱体、高級多孔質軽量
炉材等として有用な、気孔径及び気孔分布が均一で、高
強度なＳｉＣ多孔質焼結体を容易かつ効率的に製造する
ことができる方法を提供することを目的とする。
ものであって、マイクロ波吸収発熱体、高級多孔質軽量
炉材等として有用な、気孔径及び気孔分布が均一で、高
強度なＳｉＣ多孔質焼結体を容易かつ効率的に製造する
ことができる方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のＳｉＣ多孔質焼
結体の製造方法は、ＳｉＣ８０〜９０重量％及びＡｌ2
Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル２０〜１０重量％の混合粉末を
有機質球状体表面にコーティングし、得られた複合粒状
物を加圧成形、焼成することを特徴とする。
結体の製造方法は、ＳｉＣ８０〜９０重量％及びＡｌ2
Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル２０〜１０重量％の混合粉末を
有機質球状体表面にコーティングし、得られた複合粒状
物を加圧成形、焼成することを特徴とする。
【００１１】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
方法においては、まず、有機質球状体（ビーズ）の表面
に、所定割合のＳｉＣとＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル
との混合粉末をコーティングする。
方法においては、まず、有機質球状体（ビーズ）の表面
に、所定割合のＳｉＣとＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル
との混合粉末をコーティングする。
【００１２】ここで、コーティングに用いる混合粉末の
Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル含有率が少な過ぎると得
られるＳｉＣ多孔質焼結体の強度が十分でなく、逆に多
過ぎるとＳｉＣの割合が減少してＳｉＣ多孔質焼結体と
しての特性、例えば、マイクロ波吸収発熱性が損なわれ
る。このため、混合粉末中のＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピ
ネル含有率は１０〜２０重量％、ＳｉＣ含有率は９０〜
８０重量％とする。また、このような混合粉末は、コー
ティング作業性、得られるＳｉＣ多孔質焼結体の強度等
の面から、０．３〜３０μｍ程度の平均粒度、特に平均
粒径１〜５μｍ程度の微粒子であることが好ましい。こ
のような微粉末を用いることにより、焼成による焼結性
が向上し、高強度ＳｉＣ多孔質焼結体を得ることが可能
とされる。なお、混合粉末は予め粉砕したＳｉＣ微粉末
とＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル微粉末とを混合して調
製しても良く、また、粗粉砕したＳｉＣ粉末とＡｌ2Ｏ3
−ＭｇＯ系スピネル粉末とを混合粉砕して調製しても良
い。
Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル含有率が少な過ぎると得
られるＳｉＣ多孔質焼結体の強度が十分でなく、逆に多
過ぎるとＳｉＣの割合が減少してＳｉＣ多孔質焼結体と
しての特性、例えば、マイクロ波吸収発熱性が損なわれ
る。このため、混合粉末中のＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピ
ネル含有率は１０〜２０重量％、ＳｉＣ含有率は９０〜
８０重量％とする。また、このような混合粉末は、コー
ティング作業性、得られるＳｉＣ多孔質焼結体の強度等
の面から、０．３〜３０μｍ程度の平均粒度、特に平均
粒径１〜５μｍ程度の微粒子であることが好ましい。こ
のような微粉末を用いることにより、焼成による焼結性
が向上し、高強度ＳｉＣ多孔質焼結体を得ることが可能
とされる。なお、混合粉末は予め粉砕したＳｉＣ微粉末
とＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル微粉末とを混合して調
製しても良く、また、粗粉砕したＳｉＣ粉末とＡｌ2Ｏ3
−ＭｇＯ系スピネル粉末とを混合粉砕して調製しても良
い。
【００１３】一方、有機質球状体としては、メタクリル
酸重合体、発泡スチロール等の、焼成により容易に焼失
する有機物よりなる球状体であって、その粒径が３〜５
０μｍ程度のものを用いることができる。有機質球状体
の粒径は、得られるＳｉＣ多孔質焼結体気孔径を決定す
る因子となり、所望に応じて任意の粒径とすることがで
きるが、５０μｍを超えると得られるＳｉＣ多孔質焼結
体の気孔径が大きくなり過ぎ強度が不足し、３μｍ未満
では取り扱いが困難となるため、３〜５０μｍ、好まし
くは２０〜５０μｍの範囲とするのが望ましい。
酸重合体、発泡スチロール等の、焼成により容易に焼失
する有機物よりなる球状体であって、その粒径が３〜５
０μｍ程度のものを用いることができる。有機質球状体
の粒径は、得られるＳｉＣ多孔質焼結体気孔径を決定す
る因子となり、所望に応じて任意の粒径とすることがで
きるが、５０μｍを超えると得られるＳｉＣ多孔質焼結
体の気孔径が大きくなり過ぎ強度が不足し、３μｍ未満
では取り扱いが困難となるため、３〜５０μｍ、好まし
くは２０〜５０μｍの範囲とするのが望ましい。
【００１４】このような有機質球状体の表面に前記混合
粉末をコーティングする方法としては特に制限はない
が、バインダーを用いる転動造粒法が好適である。具体
的には、まずパンペレタイザーに有機質球状体を採り、
その表面にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等のバイン
ダーをスプレー等により塗布した後、前記混合粉末を添
加する。必要に応じてバインダーのスプレー、混合粉末
の添加を繰り返して行ない、所望の厚さに多層コーティ
ングする。このコーティング層の厚さは、得られるＳｉ
Ｃ多孔質焼結体の密度（気孔率）を決定する因子とな
り、その厚さが薄過ぎると得られるＳｉＣ多孔質焼結体
の気孔率が大きくなり過ぎて強度が不足する。逆に、厚
過ぎると、各種用途に有用な気孔率の多孔体が得られな
い。このため、コーティング層の厚さは、用いる有機質
球状体の粒径の３〜１００倍、特に５〜１００倍程度と
するのが好ましい。
粉末をコーティングする方法としては特に制限はない
が、バインダーを用いる転動造粒法が好適である。具体
的には、まずパンペレタイザーに有機質球状体を採り、
その表面にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等のバイン
ダーをスプレー等により塗布した後、前記混合粉末を添
加する。必要に応じてバインダーのスプレー、混合粉末
の添加を繰り返して行ない、所望の厚さに多層コーティ
ングする。このコーティング層の厚さは、得られるＳｉ
Ｃ多孔質焼結体の密度（気孔率）を決定する因子とな
り、その厚さが薄過ぎると得られるＳｉＣ多孔質焼結体
の気孔率が大きくなり過ぎて強度が不足する。逆に、厚
過ぎると、各種用途に有用な気孔率の多孔体が得られな
い。このため、コーティング層の厚さは、用いる有機質
球状体の粒径の３〜１００倍、特に５〜１００倍程度と
するのが好ましい。
【００１５】このようにして得られた複合粒状物を金型
等により加圧成形し、得られた成形体を焼成する。ここ
で、成形の加圧力は、１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 と
し、焼成は、常温〜４００℃まで５０℃／ｈｒ以下で昇
温し、４００℃〜１４００℃まで２００℃／ｈｒ以下で
焼成した後、１４００〜１６００℃の焼成温度で約１ｈ
ｒ焼成してＳｉＣ多孔質焼結体とするのが好ましい。
等により加圧成形し、得られた成形体を焼成する。ここ
で、成形の加圧力は、１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 と
し、焼成は、常温〜４００℃まで５０℃／ｈｒ以下で昇
温し、４００℃〜１４００℃まで２００℃／ｈｒ以下で
焼成した後、１４００〜１６００℃の焼成温度で約１ｈ
ｒ焼成してＳｉＣ多孔質焼結体とするのが好ましい。
【００１６】
【作用】本発明のＳｉＣ多孔質焼結体の製造方法では、
有機質球状体にＳｉＣを含む混合粉末をコーティングし
てなる複合粒状物を成形、焼成するため、有機質球状体
の分布が均一な成形体を得ることができ、従って、気孔
径のみならず気孔分布が均一なＳｉＣ多孔質焼結体を得
ることができる。
有機質球状体にＳｉＣを含む混合粉末をコーティングし
てなる複合粒状物を成形、焼成するため、有機質球状体
の分布が均一な成形体を得ることができ、従って、気孔
径のみならず気孔分布が均一なＳｉＣ多孔質焼結体を得
ることができる。
【００１７】また、コーティングに用いる混合粉末は、
ＳｉＣとの焼結性の良いＡｌ2 Ｏ3−ＭｇＯ系スピネル
粉末を含有するため、完全な焼結が行なわれ、高強度Ｓ
ｉＣ多孔質焼結体を得ることができる。また、Ａｌ2 Ｏ
3 −ＭｇＯ系スピネルの添加により、高熱伝導性の焼結
体が得られ、また、耐熱衝撃性も高められる。
ＳｉＣとの焼結性の良いＡｌ2 Ｏ3−ＭｇＯ系スピネル
粉末を含有するため、完全な焼結が行なわれ、高強度Ｓ
ｉＣ多孔質焼結体を得ることができる。また、Ａｌ2 Ｏ
3 −ＭｇＯ系スピネルの添加により、高熱伝導性の焼結
体が得られ、また、耐熱衝撃性も高められる。
【００１８】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
【００１９】実施例１〜５ 表１に示すＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル含有率のＳｉ
Ｃ／Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル混合微粉末（平均粒
径は表１に示す通り）を用いて、表１に示す平均粒径の
メタクリル酸重合体ビースの表面に、コーティングを行
なった。即ち、まず、パンペレタイザーにメタクリル酸
重合体ビーズを採り、これにＰＶＡをスプレーにて添加
し、次にＳｉＣ／Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル混合微
粉末を少しずつ添加した。ＳｉＣ／Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ
系スピネル混合微粉末が十分にビーズ表面に付着した
ら、再びＰＶＡをスプレーした後、ＳｉＣ−Ａｌ2 Ｏ3
−ＭｇＯ系スピネル混合微粉末を添加した。この操作を
繰り返して行ない、粒子径が表１に示す大きさの複合粒
状物を得た。
Ｃ／Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル混合微粉末（平均粒
径は表１に示す通り）を用いて、表１に示す平均粒径の
メタクリル酸重合体ビースの表面に、コーティングを行
なった。即ち、まず、パンペレタイザーにメタクリル酸
重合体ビーズを採り、これにＰＶＡをスプレーにて添加
し、次にＳｉＣ／Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ系スピネル混合微
粉末を少しずつ添加した。ＳｉＣ／Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ
系スピネル混合微粉末が十分にビーズ表面に付着した
ら、再びＰＶＡをスプレーした後、ＳｉＣ−Ａｌ2 Ｏ3
−ＭｇＯ系スピネル混合微粉末を添加した。この操作を
繰り返して行ない、粒子径が表１に示す大きさの複合粒
状物を得た。
【００２０】得られた複合粒状物を３００ｋｇ／ｃｍ2
で加圧成形し、乾燥後、４００℃までで５０℃／ｈｒで
昇温し、次いで１４００℃まで２００℃／ｈｒで昇温
し、１４００℃で１ｈｒ焼成してＳｉＣ多孔質焼結体を
得た。
で加圧成形し、乾燥後、４００℃までで５０℃／ｈｒで
昇温し、次いで１４００℃まで２００℃／ｈｒで昇温
し、１４００℃で１ｈｒ焼成してＳｉＣ多孔質焼結体を
得た。
【００２１】得られたＳｉＣ多孔質焼結体の強度、気孔
率及びマイクロ波吸収発熱温度を調べ、結果を表１に示
した。なお、マイクロ波吸収発熱温度は表面温度計によ
り調べた。
率及びマイクロ波吸収発熱温度を調べ、結果を表１に示
した。なお、マイクロ波吸収発熱温度は表面温度計によ
り調べた。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１より、本発明によれば、高強度で、し
かも均一気孔分布であることから発熱性の良好なＳｉＣ
多孔質焼結体の製造方法を得ることができることが明ら
かである。
かも均一気孔分布であることから発熱性の良好なＳｉＣ
多孔質焼結体の製造方法を得ることができることが明ら
かである。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＳｉＣ多孔
質焼結体の製造方法によれば、マイクロ波吸収発熱体、
高級多孔質軽量炉材等として有用な、気孔径及び気孔分
布が均一で、従って、密度分布幅が小さく、しかも、高
強度なＳｉＣ多孔質焼結体を容易かつ効率的に製造する
ことができる。
質焼結体の製造方法によれば、マイクロ波吸収発熱体、
高級多孔質軽量炉材等として有用な、気孔径及び気孔分
布が均一で、従って、密度分布幅が小さく、しかも、高
強度なＳｉＣ多孔質焼結体を容易かつ効率的に製造する
ことができる。
【００２５】本発明で製造されるＳｉＣ多孔質焼結体
は、気孔径、気孔分布が均一で、強度が高く、その他の
特性に局部的な差異がなく、均質性に優れるため、マイ
クロ波吸収発熱体等として用いた場合、 発熱性が良
好である。 発熱による温度分布が均一である。
耐熱性が高い。 ガス拡散性に優れる。等の効果が得
られ、工業的に極めて有用である。
は、気孔径、気孔分布が均一で、強度が高く、その他の
特性に局部的な差異がなく、均質性に優れるため、マイ
クロ波吸収発熱体等として用いた場合、 発熱性が良
好である。 発熱による温度分布が均一である。
耐熱性が高い。 ガス拡散性に優れる。等の効果が得
られ、工業的に極めて有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＳｉＣ８０〜９０重量％及びＡｌ2 Ｏ3
−ＭｇＯ系スピネル２０〜１０重量％の混合粉末を有機
質球状体表面にコーティングし、得られた複合粒状物を
加圧成形、焼成することを特徴とするＳｉＣ多孔質焼結
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171151A JPH0517257A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | ＳｉＣ多孔質焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171151A JPH0517257A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | ＳｉＣ多孔質焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517257A true JPH0517257A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15917939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3171151A Withdrawn JPH0517257A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | ＳｉＣ多孔質焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0517257A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103061009A (zh) * | 2013-01-06 | 2013-04-24 | 经纬纺织机械股份有限公司 | 一种剑杆织机的寻纬换向机构 |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP3171151A patent/JPH0517257A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103061009A (zh) * | 2013-01-06 | 2013-04-24 | 经纬纺织机械股份有限公司 | 一种剑杆织机的寻纬换向机构 |
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