JPH0529625B2 - - Google Patents
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- JPH0529625B2 JPH0529625B2 JP59238734A JP23873484A JPH0529625B2 JP H0529625 B2 JPH0529625 B2 JP H0529625B2 JP 59238734 A JP59238734 A JP 59238734A JP 23873484 A JP23873484 A JP 23873484A JP H0529625 B2 JPH0529625 B2 JP H0529625B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/486—Fine ceramics
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、不純物としてSiO2，Al2O3および
Fe2O3を含みかつ安定剤として２ないし４重量％
の安定剤例えばCaO，MgOまたはV2O3で部分安
定化された94ないし97重量％の二酸化ジルコニウ
ム（ZrO2）を含む、耐火成形体に関する。 従来技術 二酸化ジルコニウム材料は耐火成形体の製造に
使用される。この場合原材料に酸化カルシウム、
酸化マグネシウムまたは酸化イツトリウムの形の
安定剤を添加し、続いて1600ないし2000℃の温度
で行なわれる焼成過程で成形体がその膨張挙動の
ためわずかな亀裂しかもたず、その強度を大幅に
維持できるようにすることが既に公知である。
「鉄と鋼」第97巻、1977年、945〜947ページには、
部分安定化された二酸化ジルコニウムの熱的挙動
について報告され、安定化添加物として酸化マグ
ネシウムおよび酸化カルシウムがあげられてい
る。この論文には、酸化物不純物とりわけ二酸化
けい素が存在すると、鋼の溶融温度で既に脱安定
化の始まる可能性のあることが述べられている。
さらにここには、部分安定化された二酸化ジルコ
ニウムが完全に安定化された均質な二酸化ジルコ
ニウムより高い耐スポーリング性をもつことが指
摘されている。「インタセラム」第２号1982年126
〜129ページの論文にも、不純物が二酸化ジルコ
ニウムの安定化に及ぼす影響について報告されて
いる。ここでは二酸化ジルコニウムが酸化カルシ
ウムで安定化され、このためにSiO2，Al2O3，
Fe2O3，Na2Ｏ，K2ＯまたはSiO2とAl2O3とのま
たはSiO2とNa2ＯまたはK2Ｏと混合物のような
不純物が添加された。しかしこの刊行物には、低
い温度でわずかなSiO2を添加した場合にのみ、
著しい脱安定化なしに密度がかなり高められるこ
とが指摘されている。同様に酸化カルシウムまた
は酸化マグネシウムの添加により二酸化ジルコニ
ウムの部分安定化について、「鋼と鉄」第100巻、
1980年、1457〜1462ページにも報告されている。 発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、さらに良好な耐スポーリング
性をもつ最初にあげた種類の部分安定化された二
酸化ジルコニウムを基材とする耐火成形体を準備
することである。 課題を解決するための手段 この課題を解決するため、本発明による耐火成
形体は、84ないし95重量％の単斜晶系二酸化ジル
コニウムを含み、CaOで安定化される場合1.0な
いし1.5重量％のSiO2を含み、MgOまたはY2O3で
安定化される場合またはCaOとMgOとの混合物
で安定化される場合、0.8ないし1.5重量％のSiO2
を含み、添加されるCaO，MgOまたはY2O3、ま
たはCaOとMgOとの混合物の重量が、成形体に
存在するSiO2の重量の少なくとも２倍である。 発明の効果 こうして本発明によれば、高い割合の単斜晶系
二酸化ジルコニウムにより、成形体の熱膨張が全
体として小さくなり、多孔性に関連して耐熱衝撃
性または耐スポーリング性が改善される。しかも
部分安定化の際安定剤として存在する成分CaO，
MgOまたはY2O3のほかにかなりの割合のSiO2が
存在することによつて、耐火成形体における耐ス
ポーリング性をさらに著しく改善できることがわ
かつた。 実施態様 有利な実施態様によれば、MgOで安定化され
る成形体におけるSiO2の割合が0.1ないし1.2重量
％である。 別の好ましい実施態様によれば、耐火成形体に
おける酸化鉄の含有量が0.6ないし0.8重量％に設
定され、その際添加される酸化鉄の量は、原料と
しての二酸化ジルコニウム中に既に不純物として
酸化鉄がどれ位含まれているかに左右される。 別の好ましい実施態様によれば、安定剤として
１：２ないし２：１のMgOとCaOとの混合物が
使用される。 実施例 本発明を次の例１ないし５と本発明以外にある
例６とにより詳細に説明する。 原材料として次の組成をもつ天然のバツデレイ
石が使用された。ここで組成を示す数値は重量％
で表されている。ZrO2 SiO2 Al2O3 TiO2 99.1 0.40 0.17 0.07 Fe2O3 CaO 0.22 0.04 0.063mm以下の粒度をもつバツデレイ石に、微
粒SiO2（微粉砕石英粉末）、ジルコン酸カルシウ
ム（CaZrO3）の形のCaO，MgO，Y2O3および
Fe2O3を添加した。結合剤として２重量％のデキ
ストリン（乾燥）と２ないし2.5重量％の水とを
使用して、この微粒混合物を混合機において均質
化し、約100N／mm2の圧縮圧力で成形体に圧縮成
形し、乾燥し、続いて2000℃で焼成した。例１な
いし５の混合物の構成が第１表（重量％で表示）
に示されている。これらの例による焼成された成
形体の組成と性質が第２表に示されている。
Fe2O3を含みかつ安定剤として２ないし４重量％
の安定剤例えばCaO，MgOまたはV2O3で部分安
定化された94ないし97重量％の二酸化ジルコニウ
ム（ZrO2）を含む、耐火成形体に関する。 従来技術 二酸化ジルコニウム材料は耐火成形体の製造に
使用される。この場合原材料に酸化カルシウム、
酸化マグネシウムまたは酸化イツトリウムの形の
安定剤を添加し、続いて1600ないし2000℃の温度
で行なわれる焼成過程で成形体がその膨張挙動の
ためわずかな亀裂しかもたず、その強度を大幅に
維持できるようにすることが既に公知である。
「鉄と鋼」第97巻、1977年、945〜947ページには、
部分安定化された二酸化ジルコニウムの熱的挙動
について報告され、安定化添加物として酸化マグ
ネシウムおよび酸化カルシウムがあげられてい
る。この論文には、酸化物不純物とりわけ二酸化
けい素が存在すると、鋼の溶融温度で既に脱安定
化の始まる可能性のあることが述べられている。
さらにここには、部分安定化された二酸化ジルコ
ニウムが完全に安定化された均質な二酸化ジルコ
ニウムより高い耐スポーリング性をもつことが指
摘されている。「インタセラム」第２号1982年126
〜129ページの論文にも、不純物が二酸化ジルコ
ニウムの安定化に及ぼす影響について報告されて
いる。ここでは二酸化ジルコニウムが酸化カルシ
ウムで安定化され、このためにSiO2，Al2O3，
Fe2O3，Na2Ｏ，K2ＯまたはSiO2とAl2O3とのま
たはSiO2とNa2ＯまたはK2Ｏと混合物のような
不純物が添加された。しかしこの刊行物には、低
い温度でわずかなSiO2を添加した場合にのみ、
著しい脱安定化なしに密度がかなり高められるこ
とが指摘されている。同様に酸化カルシウムまた
は酸化マグネシウムの添加により二酸化ジルコニ
ウムの部分安定化について、「鋼と鉄」第100巻、
1980年、1457〜1462ページにも報告されている。 発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、さらに良好な耐スポーリング
性をもつ最初にあげた種類の部分安定化された二
酸化ジルコニウムを基材とする耐火成形体を準備
することである。 課題を解決するための手段 この課題を解決するため、本発明による耐火成
形体は、84ないし95重量％の単斜晶系二酸化ジル
コニウムを含み、CaOで安定化される場合1.0な
いし1.5重量％のSiO2を含み、MgOまたはY2O3で
安定化される場合またはCaOとMgOとの混合物
で安定化される場合、0.8ないし1.5重量％のSiO2
を含み、添加されるCaO，MgOまたはY2O3、ま
たはCaOとMgOとの混合物の重量が、成形体に
存在するSiO2の重量の少なくとも２倍である。 発明の効果 こうして本発明によれば、高い割合の単斜晶系
二酸化ジルコニウムにより、成形体の熱膨張が全
体として小さくなり、多孔性に関連して耐熱衝撃
性または耐スポーリング性が改善される。しかも
部分安定化の際安定剤として存在する成分CaO，
MgOまたはY2O3のほかにかなりの割合のSiO2が
存在することによつて、耐火成形体における耐ス
ポーリング性をさらに著しく改善できることがわ
かつた。 実施態様 有利な実施態様によれば、MgOで安定化され
る成形体におけるSiO2の割合が0.1ないし1.2重量
％である。 別の好ましい実施態様によれば、耐火成形体に
おける酸化鉄の含有量が0.6ないし0.8重量％に設
定され、その際添加される酸化鉄の量は、原料と
しての二酸化ジルコニウム中に既に不純物として
酸化鉄がどれ位含まれているかに左右される。 別の好ましい実施態様によれば、安定剤として
１：２ないし２：１のMgOとCaOとの混合物が
使用される。 実施例 本発明を次の例１ないし５と本発明以外にある
例６とにより詳細に説明する。 原材料として次の組成をもつ天然のバツデレイ
石が使用された。ここで組成を示す数値は重量％
で表されている。ZrO2 SiO2 Al2O3 TiO2 99.1 0.40 0.17 0.07 Fe2O3 CaO 0.22 0.04 0.063mm以下の粒度をもつバツデレイ石に、微
粒SiO2（微粉砕石英粉末）、ジルコン酸カルシウ
ム（CaZrO3）の形のCaO，MgO，Y2O3および
Fe2O3を添加した。結合剤として２重量％のデキ
ストリン（乾燥）と２ないし2.5重量％の水とを
使用して、この微粒混合物を混合機において均質
化し、約100N／mm2の圧縮圧力で成形体に圧縮成
形し、乾燥し、続いて2000℃で焼成した。例１な
いし５の混合物の構成が第１表（重量％で表示）
に示されている。これらの例による焼成された成
形体の組成と性質が第２表に示されている。
【表】
【表】
耐火成形体は、例１ではCaOで、例２および３
ではMgOで、例４ではY2O3で、例５ではMgOと
CaOで部分安定化した。常にSiO2を混合物の付
加成分として使用した。例４を除いてFe2O3の添
加も行なつた。 例１ないし５による成形体は非常に良好な耐ス
ポーリング性をもち、このことはヤング率（超音
波伝搬時間から計算）の値、耐スポーリング性
（DIN 51068第１部水による急冷法の規定）の
値、および成形体（60mmの外径をもつ押出し成形
ノズル）を1700℃で操業される炉へ装入するとき
熱衝撃に対する挙動により認められる。さらに本
発明による成形体では、安定剤の割合に対して比
較的高い割合の単斜晶系二酸化ジルコニウムの存
在することが確認された。これに対し本発明外に
ある例６の成形体は、MgOを添加しただけで部
分安定化したものであるが、大きいヤング率およ
び少ない割合の単斜晶系二酸化ジルコニウムで低
い耐スポーリング性しかもつていない。
ではMgOで、例４ではY2O3で、例５ではMgOと
CaOで部分安定化した。常にSiO2を混合物の付
加成分として使用した。例４を除いてFe2O3の添
加も行なつた。 例１ないし５による成形体は非常に良好な耐ス
ポーリング性をもち、このことはヤング率（超音
波伝搬時間から計算）の値、耐スポーリング性
（DIN 51068第１部水による急冷法の規定）の
値、および成形体（60mmの外径をもつ押出し成形
ノズル）を1700℃で操業される炉へ装入するとき
熱衝撃に対する挙動により認められる。さらに本
発明による成形体では、安定剤の割合に対して比
較的高い割合の単斜晶系二酸化ジルコニウムの存
在することが確認された。これに対し本発明外に
ある例６の成形体は、MgOを添加しただけで部
分安定化したものであるが、大きいヤング率およ
び少ない割合の単斜晶系二酸化ジルコニウムで低
い耐スポーリング性しかもつていない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 不純物としてSiO2，Al2O3およびFe2O3を含
みかつ２ないし４重量％の安定剤で部分安定化さ
れた94ないし97重量％の二酸化ジルコニウム
（ZrO2）を含む成形体において、単斜系二酸化ジ
ルコニウムの割合が84ないし95重量％であり、成
形体がCaOで安定化され、1.0ないし1.5重量％の
SiO2を含み、添加されるCaOの重量が、成形体
に存在するSiO2の重量の少なくとも２倍である
ことを特徴とする、部分安定化された二酸化ジル
コニウムからなる耐火成形体。 ２ 成形体のFe2O3含有量が0.6ないし0.8重量％
となるように、Fe2O3を添加されていることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の成形
体。 ３ 不純物としてSiO2，Al2O3およびFe2O3を含
みかつ２ないし４重量％の安定剤で部分安定化さ
れた94ないし97重量％の二酸化ジルコニウム
（ZrO2）を含む成形体において、単斜晶系二酸化
ジルコニウムの割合が84ないし95重量％であり、
成形体がMgOまたはY2O3で安定化され、0.8ない
し1.5重量％のSiO2を含み、添加されるMgOまた
はY2O3の重量が、成形体に存在するSiO2の重量
の少なくとも２倍であることを特徴とする、部分
安定化された二酸化ジルコニウムからなる耐火成
形体。 ４ MgOで安定化される成形体が1.0ないし1.2重
量％のSiO2を含んでいることを特徴とする、特
許請求の範囲第３項に記載の耐火成形体。 ５ MgOで安定化される成形体のFe2O3含有量
が0.6ないし0.8重量％となるように、Fe2O3を添
加されていることを特徴とする、特許請求の範囲
第３項に記載の耐火成形体。 ６ 不純物としてSiO2，Al2O3およびFe2O3を含
みかつ２ないし４重量％の安定剤で部分安定化さ
れた94ないし97重量％の二酸化ジルコニウム
（ZrO2）を含む成形体において、単斜晶系二酸化
ジルコニウムの割合が84ないし95重量％であり、
成形体がCaOとMgOとの混合物で安定化され、
0.8ないし1.5重量％のSiO2を含み、添加される
CaOとMgOとの混合物の重量が、成形体に存在
するSiO2の重量の少なくとも２倍であることを
特徴とする、部分安定化された二酸化ジルコニウ
ムからなる耐火成形体。 ７ 成形体が１：２ないし２：１のMgOとCaO
との混合物をもつていることを特徴とする、特許
請求の範囲第６項に記載の耐火成形体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833341524 DE3341524A1 (de) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | Feuerfester formkoerper aus teilstabilisiertem zirkoniumdioxid |
| DE3341524.2 | 1983-11-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118669A JPS60118669A (ja) | 1985-06-26 |
| JPH0529625B2 true JPH0529625B2 (ja) | 1993-05-06 |
Family
ID=6214526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59238734A Granted JPS60118669A (ja) | 1983-11-17 | 1984-11-14 | 部分安定化された二酸化ジルコニウムからなる耐火成形体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118669A (ja) |
| DE (1) | DE3341524A1 (ja) |
| GB (1) | GB2149773B (ja) |
| IL (1) | IL73525A (ja) |
| NL (1) | NL8403374A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6291692A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-27 | Ngk Insulators Ltd | 回転機器用マグネツト駆動装置 |
| US4835123A (en) * | 1986-02-03 | 1989-05-30 | Didier-Werke Ag | Magnesia partially-stabilized zirconia |
| JP2830877B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1998-12-02 | 株式会社村田製作所 | 固体電解質物質 |
| DE3803898A1 (de) * | 1988-02-09 | 1989-08-10 | Degussa | Presslinge auf basis von pyrogen hergestelltem zirkondioxid, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung |
| DE4003608C1 (ja) * | 1990-02-07 | 1991-06-27 | Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden, De | |
| JPH04357165A (ja) * | 1991-05-29 | 1992-12-10 | Ngk Insulators Ltd | ジルコニア磁器およびこれを用いた電気化学的素子 |
| JP2760751B2 (ja) * | 1994-06-13 | 1998-06-04 | 品川白煉瓦株式会社 | 連続鋳造用浸漬ノズル |
| TW446690B (en) * | 1998-06-22 | 2001-07-21 | Showa Denko Kk | Refractories for casting a rare-earth alloy, their production method, and method for casting an rare-earth alloy |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2937102A (en) * | 1957-03-18 | 1960-05-17 | Zirconium Corp Of America | Zirconia stabilization control |
| US3518100A (en) * | 1967-10-30 | 1970-06-30 | Dresser Ind | Stabilized zirconia shapes |
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