JPH05238819A - スピネル質超微粉およびその製造方法 - Google Patents

スピネル質超微粉およびその製造方法

Info

Publication number
JPH05238819A
JPH05238819A JP4039231A JP3923192A JPH05238819A JP H05238819 A JPH05238819 A JP H05238819A JP 4039231 A JP4039231 A JP 4039231A JP 3923192 A JP3923192 A JP 3923192A JP H05238819 A JPH05238819 A JP H05238819A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spinel
weight
less
ultrafine powder
mgo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4039231A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3177534B2 (ja
Inventor
Yasuyoshi Oda
康義 小田
Sadae Takiuchi
貞江 滝内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harima Ceramic Co Ltd
Shin Nihon Kagaku Kogyo KK
Original Assignee
Harima Ceramic Co Ltd
Shin Nihon Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harima Ceramic Co Ltd, Shin Nihon Kagaku Kogyo KK filed Critical Harima Ceramic Co Ltd
Priority to JP03923192A priority Critical patent/JP3177534B2/ja
Publication of JPH05238819A publication Critical patent/JPH05238819A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3177534B2 publication Critical patent/JP3177534B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 化学組成が、MgO19重量%以上、25重
量%以下、Al2 3 75重量%以上、81重量%以下
で、その他に原料に由来する不可避の不純物を含み、ス
ピネル結晶の格子定数が8.0820Å以下、ペリクレ
ーズの存在が認められない平均粒子径が5μm以下であ
るスピネル質超微粉とその製造方法、及び(1)化学組
成がMgO15重量%以上、25重量%以下、Al2
3 75重量%以上、85重量%以下で、その他に原料に
由来する不可避の不純物を含む組成を有し、格子定数が
8.0820Å以下のスピネル結晶と、(2)格子定数
がa 0 =4.758Åおよびc0 =12.991Å以上
のコランダム結晶とが共存し、ペリクレーズの存在が認
められない平均粒子径が5μm以下であるスピネルーコ
ランダム質超微粉とその製造方法。 【効果】 塩基性および中性不定形耐火物に使用して、
施工乾燥時の消化による亀裂や崩壊や加熱時の体積変化
による亀裂や剥離を起こすことなく、また、耐食性や耐
火度を損なうことがなく、超微粉として不定形耐火物の
施工水分の減少、緻密な施工体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は不定形耐火物に用いられ
てその流動性を改善し、少ない施工水分で緻密な施工体
を得るために配合される超微粉に関する。さらには、塩
基性および中性不定形耐火物に適した、スピネルおよび
/またわスピネルーコランダム超微粉に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】不定形耐火物に超微粉を配合して、流動
性を改善し少ない施工水分で、緻密な施工体を得る技術
は公知である。この用途に用いられる超微粉としては、
シリカおよびアルミナが知られている。これらの材質の
超微粉は、酸性および中性の不定形耐火物には大変有用
であり多用されている。しかし、例えば塩基性耐火物の
典型であるマグネシアとシリカは反応して、耐食性およ
び耐火度の劣るフォルステライトを生じる。また、アル
ミナ超微粉は、マグネシアと反応するとスピネルを生成
し、その際に大きな体積膨張があるので、耐火物の亀裂
や剥離の原因となるなど、施工時には超微粉として有用
であるが、高温で塩基性耐火物として使用する上では、
問題が多い。
【0003】また、マグネシアの超微粉は、施工水分と
反応して水和し、水酸化マグネシウムとなって著しく体
積が膨張するので、施工体段階で亀裂や甚だしい場合は
崩壊してしまうので、現状ではほとんど実用されていな
い。耐火物用途ではなくて、フアインセラミックス原料
としてのスピネル超微粉は例えば特開昭63−6010
6号公報に示されているように、その用途から焼結性が
非常に良いことが必須要件となっていて、化学組成の範
囲もその目的に合致した範囲となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
欠点がないか、または実用上差し支えない程度であるス
ピネル超微粉および/またわスピネルーコランダム超微
粉を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1発明は、化
学組成が、MgO19重量%以上、25重量%以下、A
2 3 75重量%以上、81重量%以下で、その他に
原料に由来する不可避の不純物を含む組成を有し、スピ
ネル結晶の格子定数が8.0820Å以下、ペリクレー
ズの存在が認められない平均粒子径が5μm以下である
スピネル超微粉であり、さらには、この超微粉はオート
クレーブで5気圧、3時間処理した時の、重量増加率が
0.3%以下である。
【0006】第2発明は、(1)化学組成がMgO15
重量%以上、25重量%以下、Al 2 3 75重量%以
上、85重量%以下で、その他原料に由来する不可避の
不純物を含む組成を有し、格子定数が8.0820Å以
下のスピネル結晶と、(2)格子定数がa0 =4.75
8Åおよびc0 =12.991Å以上のコランダム結晶
とが共存し、ペリクレーズの存在が認められない平均粒
子径が5μm以下であるスピネルーコランダム超微粉で
あり、さらには、この超微粉はオートクレーブで5気
圧、3時間処理した時の重量増加率が0.3%以下であ
る。
【0007】第3発明は、加熱によって、それぞれMg
OおよびAl2 3 となるマグネシウム化合物およびア
ルミニウム化合物、および/またわマグネシウムとアル
ミニウムを含む化合物をMgOとして19重量%以上、
25重量%以上、Al2 3として75重量%以上、8
1重量%以下の比率になるように混合し、1200℃〜
1500℃の温度で40分〜120分焼成してスピネル
を製造し、粉砕機で平均粒子径5μm以下に粉砕するこ
とを特徴とするスピネル超微粉の製造方法である。
【0008】第4発明は、加熱によって、それぞれMg
OおよびAl2 3 となるマグネシウム化合物およびア
ルミニウム化合物、および/またわマグネシウムとアル
ミニウムを含む化合物をMgOとして15重量%以上、
25重量%以下、Al2 3として75重量%以上、8
5重量%以下の比率になるように混合し、1200℃〜
1500℃の温度で15分〜120分焼成してスピネル
およびコランダムを製造し、粉砕機で平均粒子径5μm
以下に粉砕することを特徴とするスピネルーコランダム
超微粉の製造方法である。
【0009】以下、本発明を説明する。図1はスピネル
−コランダムの相図である。第1発明のスピネル質超微
粉はこのAで示す範囲の鉱物組成を有しており、第2発
明のスピネル−コランダム質超微粉はB及びB’で示さ
れる範囲の鉱物組成を有している。本発明に用いるマグ
ネシウム化合物としては、仮焼マグネシア、水酸化マグ
ネシウム、炭酸マグネシウムおよび塩基性炭酸マグネシ
ウム等がある。また、アルミニウム化合物としては、仮
焼アルミナ、各種の結晶形態の水酸化アルミニウム等が
使用できる。また、マグネシウムとアルミニウムを含む
化合物としては、例えば、Mg−Alダブルハイドロオ
キサイドがある。これらの原料は、速やかに反応が進む
ように微粒子で、均一に混合されていることが好まし
い。
【0010】第1発明では、MgOとして19重量%以
上、25重量%以下、Al2 3 として75重量%以
上、81重量%以下の組成をもつ原料組成物を1200
℃〜1500℃の温度で40分〜120分の時間焼成し
てスピネル結晶を得ることができる。完全にスピネル結
晶のみの鉱物組成物とするためには40分以上の加熱が
必要である。
【0011】また、加熱温度が1200℃以下ではスピ
ネルの生成する反応速度が遅く実用的でない。1500
℃以上になるとスピネルの焼結が進み、結晶が大きく成
長する結果、微粉砕が困難になる。また、加熱時間が4
0分未満では1500℃の加熱温度でもスピネル反応が
完了せず、未反応のペリクレーズが残る。1200℃で
も120分以内にスピネル反応は完了するのでこれ以上
の長時間の加熱は必要がない。
【0012】一方、第2発明では、MgOとして15重
量%以上、25重量%以下、Al23 として75重量
%以上、85重量%以下の組成をもつ原料を1200℃
〜1500℃の温度に完全に平衡状態となるまで長時間
加熱すれば、図1のBに示す範囲の組成物が得られる。
しかし、本発明ではMgOがAl2 3 と反応してスピ
ネルとなり、ペリクレーズが残らなければ目的が達せら
れるので、完全平衡状態の温度まで加熱しなくても十分
に長い時間をとることによりペリクレーズが残らないよ
うにできるB’の範囲の鉱物組成をもつスピネル−コラ
ンダム組成物が含まれていてもよい。
【0013】スピネルの理論組成よりもアルミナ過剰の
組成として、十分に温度および時間をかけてスピネル化
をすることにより、ペリクレーズの残存を防ぐことが本
発明の重要な要素である。また、アルミナを過剰にする
ことによって、マグネシアのスピネルへの転化が促進さ
れて、低い焼成温度と短い焼成時間でペリクレーズの残
存が無くなり、スピネルの結晶が小さくて、容易に超微
粉とすることができる。また、過剰のアルミナは、焼成
温度と時間に対応して、一部スピネル中に固溶するの
で、本発明のスピネル超微粉は結晶格子定数が、理論組
成の値の8.0831Åよりも小さい8.0820Å以
下である。このように、ペリクレーズの全く存在しない
超微粉は、水和反応が起こらないのでオートクレーブで
処理してもその重量増加は0.3%以下である。
【0014】さらに、スピネルに固溶する以上に過剰の
アルミナは、コランダムとして存在するようになる。こ
のコランダムがあまり多いと従来の技術の項で述べたア
ルミナ超微粉の問題点と同様の問題が生じるので、Mg
Oは15重量%以上、Al23 は85重量%以下とす
る必要がある。粉砕機としては、振動ボールミル、ボー
ルミル、コロイドミル、遊星型粉砕機等超微粉砕に用い
られる機種が使用できる。粉砕助剤として、エチレング
リコール、トリエタノールアミン系、ステアリン酸系を
使用すれば、より効率的に5μm以下の超微粉を得るこ
とができる。
【0015】
【実施例】次に、実施例および比較例によって本発明を
更に詳細に説明する。なお、実施例および比較例におけ
る各試験項目の測定は、下記の測定方法によって測定し
た。 1) 化学組成 試料0.5gr、Na2 CO3 3.0gr、Na2 4
7 1.5grを白金ルツボにはかりとり、完全に溶解
し冷却後ルツボのままビーカーに移し、Hclと水との
割合が1:1の水溶液を加えて溶かす。500ミリリッ
トルのメスフラスコで定容とし、ICAP(プラズマ発
光分光分析装置)でCaO、SiO2 、Fe2 3 を定
量する。さらに、10ミリリットルを取って、100ミ
リリットルのメスフラスコで定容とし、ICAPでMg
O、Al2 3 を定量する。 2) 格子定数 高純度のシリコンを用い、X−線回折の内部標準法によ
って測定した。 3) ペリクレーズの検出 X−線回折により、2Θ=42.8°のピークを観測し
た。 4) 平均粒子径 平均粒子径は、レーザー光回折法によるd50μmであ
る。 5) オートクレーブ処理重量増加率 学振法4.マグネシアクリンカーの消化性試験方法に準
じて測定した。ただし、試料は本発明および比較例のス
ピネル、スピネルーコランダムおよびアルミナの超微粉
である。 6) 再加熱収縮率の測定方法 学振法5.マグネシアクリンカーの再加熱収縮率の測定
方法に準じて測定した。ただし、試験体の調整は次の通
り。超微粉とアルミナセメント以外は、マグネシアクリ
ンカーである。試験体の調整にもちいた試料以外は、学
振法5.の測定方法の手順通りに操作した。 粒度配合 297μ〜149μ 195.0gr(30%) 149μ〜 74μ 97.5gr(15%) 74μ〜 260.0gr(40%) 超微粉 65.0gr(10%) アルミナセメント 32.5gr( 5%) 混練水分 30.0gr
【0016】
【実施例1〜2および比較例1〜2】α結晶の大きさが
1μm以下で、凝集粒子径が50μmの仮焼アルミナ
(日本軽金属(株)製、A12)を、振動ボールミルで
粉砕し、平均粒子径1.42μmとした。海水と石灰の
反応で製造した凝集粒子径が2μmの水酸化マグネシウ
ムと上記の粉砕した仮焼アルミナとを、水分35%でニ
ーダーで混練して、回転窯に供給して組成と焼成温度を
変えて焼成した。この焼成物を、振動ボールミルで粉砕
して、各試験項目の測定試料とした。その結果を表1に
示す。
【0017】実施例1は、MgOが本発明の範囲内で多
い組成となっていて、X−線回折ではスピネル鉱物がの
みが認められる。実施例2は、MgOが本発明の範囲内
で少ない組成となっていて、X−線回折ではスピネルと
共にコランダムが認められる。比較例1では、MgOが
本発明の範囲よりも多い為に、X−線回折ではスピネル
と共にペリクレーズが認められ、オートクレーブ処理重
量増加率が大きい。比較例2では、MgOや格子定数は
本発明の範囲内にあるが、焼成温度が高い為に平均粒子
径が大きく、再加熱収縮率が小さく焼成体のかさ比重が
小さく、超微粉の性能が無い。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明のスピネル質超微粉およびスピネ
ル−コランダム質超微粉は、塩基および中性不定形耐火
物に使用して、施工乾燥時の消化による亀裂や崩壊や加
熱時の体積変化による亀裂や剥離を起こすことなく、ま
た、耐食性や耐火度を損なうことがなく、超微粉として
不定形耐火物の施工水分の減少、緻密な施行体を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスピネル−コランダムの相図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学組成がMgO19重量%以上、25
    重量%以下、Al23 75重量%以上、81重量%以
    下で、その他に原料に由来する不可避の不純物を含む組
    成を有し、スピネル結晶の格子定数が8.0820Å以
    下、ペリクレーズの存在が認められない平均粒子径が5
    μm以下であるスピネル質超微粉。
  2. 【請求項2】 (1)化学組成がMgO15重量%以
    上、25重量%以下、Al2 3 75重量%以上、85
    重量%以下で、その他に原料に由来する不可避の不純物
    を含む組成を有し、格子定数が8.0820Å以下のス
    ピネル結晶と、(2)格子定数がa0 =4.758Åお
    よびc0 =12.991Å以上のコランダム結晶とが共
    存し、ペリクレーズの存在が認められない平均粒子径が
    5μm以下であるスピネルーコランダム質超微粉。
  3. 【請求項3】 加熱によって、それぞれMgOおよびA
    2 3 となるマグネシウム化合物およびアルミニウム
    化合物、および/またわマグネシウムとアルミニウムを
    含む化合物をMgOとして19重量%以上、25重量%
    以下、Al23 として75重量%以上、81重量%以
    下の比率になるように混合し、1200℃〜1500℃
    の温度で40分〜120分焼成してスピネルを製造し、
    粉砕機で平均粒子径5μm以下に粉砕することを特徴と
    するスピネル超微粉の製造方法。
  4. 【請求項4】 加熱によって、それぞれMgOおよびA
    2 3 となるマグネシウム化合物およびアルミニウム
    化合物、および/またわマグネシウムとアルミニウムを
    含む化合物をMgOとして15重量%以上、25重量%
    以下、Al23 として75重量%以上、85重量%以
    下の比率になるように混合し、1200℃〜1500℃
    の温度で15分〜120分焼成してスピネルおよびコラ
    ンダムを製造し、粉砕機で平均粒子径5μm以下に粉砕
    することを特徴とするスピネルーコランダム超微粉の製
    造方法。
JP03923192A 1992-02-26 1992-02-26 スピネル質超微粉およびその製造方法 Expired - Fee Related JP3177534B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03923192A JP3177534B2 (ja) 1992-02-26 1992-02-26 スピネル質超微粉およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03923192A JP3177534B2 (ja) 1992-02-26 1992-02-26 スピネル質超微粉およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05238819A true JPH05238819A (ja) 1993-09-17
JP3177534B2 JP3177534B2 (ja) 2001-06-18

Family

ID=12547357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03923192A Expired - Fee Related JP3177534B2 (ja) 1992-02-26 1992-02-26 スピネル質超微粉およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3177534B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010018853A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Taiheiyo Cement Corp セラミックス溶射膜及びそれを用いた耐食性部材
JP2010126374A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Ngk Insulators Ltd 酸化マグネシウム−スピネル複合酸化物の製造方法
CN112358283A (zh) * 2021-01-12 2021-02-12 北京利尔高温材料股份有限公司 一种长寿命中间包用稳流器浇注料、稳流器及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010018853A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Taiheiyo Cement Corp セラミックス溶射膜及びそれを用いた耐食性部材
JP2010126374A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Ngk Insulators Ltd 酸化マグネシウム−スピネル複合酸化物の製造方法
CN112358283A (zh) * 2021-01-12 2021-02-12 北京利尔高温材料股份有限公司 一种长寿命中间包用稳流器浇注料、稳流器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3177534B2 (ja) 2001-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102360147B1 (ko) 산화마그네슘 함유 스피넬 분말 및 그 제조방법
Kumar et al. Thermo-mechanical properties of mullite—zirconia composites derived from reaction sintering of zircon and sillimanite beach sand: Effect of CaO
JP3392281B2 (ja) アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
CN100591636C (zh) 用于生产高级硅质耐火材料的硅酸盐水泥及其生产工艺
JP3389642B2 (ja) 低ソーダアルミナの製造方法
JP2005154180A (ja) アルミナセメント組成物及び不定形耐火物
JPH05238819A (ja) スピネル質超微粉およびその製造方法
JP3348813B2 (ja) アルミナセメント物質、それを含有してなるアルミナセメント、及びそれを用いた不定形耐火物
Kumar et al. Effect of High‐Energy Ball Milling and Silica Fume Addition in BaCO 3–Al 2 O 3. Part I: Formation of Cementing Phases
JP4101162B2 (ja) アルミナセメント、アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
JP4070709B2 (ja) アルミナセメント用凝結・硬化調整剤、アルミナセメント組成物、及びそれを用いた不定形耐火物
JP3348814B2 (ja) アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物
JPH0755857B2 (ja) スピネル構造とコランダム構造とからなるクリンカーおよび耐火物
JPH0781995A (ja) セメント組成物
JPH07232941A (ja) アルミナセメント及びアルミナセメント組成物
JP3278524B2 (ja) アルミナセメント組成物
JP3290818B2 (ja) アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
JP3278543B2 (ja) アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
JPH06157099A (ja) セメント組成物
JP3531748B2 (ja) セメント組成物
JP3340298B2 (ja) アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物
JP3348815B2 (ja) アルミナセメント物質、それを含有してなるアルミナセメント、及びそれを用いた不定形耐火物
US4162168A (en) Refractory material
JP2005162568A (ja) アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
JPH0768055B2 (ja) アルミナセメント及び低セメントキャスタブルバインダー

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees