JPH05507263A - Coated fire-resistant composition and method for producing the same - Google Patents

Coated fire-resistant composition and method for producing the same

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JPH05507263A
JPH05507263A JP91516584A JP51658491A JPH05507263A JP H05507263 A JPH05507263 A JP H05507263A JP 91516584 A JP91516584 A JP 91516584A JP 51658491 A JP51658491 A JP 51658491A JP H05507263 A JPH05507263 A JP H05507263A
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carbide
calcium
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イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 被覆された耐火性組成物及びその製造方法発明の背景 本発明は、耐火性金属炭化物、耐火性金属窒化物、耐火性金属ホウ化物、又はダ イアモンドから選択され、水和アルミナの被覆層を有する耐火性材料を含む高品 質プレフォームをつくるための被覆された耐火性組成物に係り、特に、そのよう な組成物の分散性を高めるため、及び耐酸化性と化学的不活性とを改善するため の方法に関する。[Detailed description of the invention] Background of the invention The present invention provides refractory metal carbides, refractory metal nitrides, refractory metal borides, or High quality material selected from diamond and containing refractory material with a coating layer of hydrated alumina coated refractory compositions for making quality preforms, in particular such to increase the dispersibility of compositions and to improve their oxidation resistance and chemical inertness. Regarding the method.

本発明の他の態様は、カルシウム成分の第1被覆層とアルミナ成分の第2被覆層 とを有する耐火性基体を含む組成物に係り、特に、ピロリン酸カルシウムの第1 被覆層と、水和アルミナの第2被覆層とがその上に堆積したαアルミナ基体を準 備することによって、セラミック複合体の強度を改善するための方法に関する。Another aspect of the present invention is a first coating layer of calcium component and a second coating layer of alumina component. and, in particular, a composition comprising a refractory substrate having a first base of calcium pyrophosphate. A coating layer and a second coating layer of hydrated alumina are deposited on an alpha alumina substrate. The present invention relates to a method for improving the strength of ceramic composites by comprising:

前記組成物を焼成すると、前記第2被覆は無水結晶質アルミナの形状に変換する 。Upon firing of the composition, the second coating converts to the form of anhydrous crystalline alumina. .

セラミック複合体は、通常、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミニウムケイ酸塩、 アルミニウム酸化物、又はそれらの混合物に基づくセラミックプレフォームを原 料とする。それらのプレフォームは、セラミックマトリックスに埋め込まれて、 複合体を形成する。Ceramic composites are typically silicon carbide, silicon nitride, aluminum silicates, Based on ceramic preforms based on aluminum oxide or mixtures thereof. fee. These preforms are embedded in a ceramic matrix and Form a complex.

セラミック複合体は、より高温においてその強度を失うことが知られているが、 この問題は未だ解決されていない。全ての有用な特性は、セラミック処理の初期 段階に発生する。Although ceramic composites are known to lose their strength at higher temperatures, This problem is still unresolved. All useful properties are acquired at the beginning of ceramic processing Occurs in stages.

それぞれの材料の構造上の一体性は、種々の熱的及び機械的ストレスにさらされ る間じゅう、保たれなければならない。The structural integrity of each material is subject to various thermal and mechanical stresses. must be maintained throughout.

こうして、高温、高強度材料の必要性が存在する。Thus, a need exists for high temperature, high strength materials.

本発明の特有の特性は、予測し得ない強度と靭性とを有するセラミックマトリッ クス複合体のためのプレフォームとして、この組成物を使用することを可能にす る。予測し得ない結果は、プレフォームとマトリックスとの間の剥離作用を与え る被覆によるものであり、この剥離作用は、複合体中におけるクラック伝播の制 限をもたらす。The unique properties of the present invention are that the ceramic matrix has unpredictable strength and toughness. makes it possible to use this composition as a preform for complexes Ru. Unpredictable results can result from delamination between the preform and the matrix. This is due to the coating, and this peeling action suppresses crack propagation in the composite. bring about limitations.

米国特許第4.249,913号には、高温処理中における接合金属マトリック ス中への溶解を防止するために、アルミナで被覆された炭化ケイ素研磨剤粒子が 開示されている。U.S. Pat. No. 4,249,913 discloses bonding metal matrices during high temperature processing. silicon carbide abrasive particles coated with alumina to prevent dissolution in the solution. Disclosed.

アルミナ被覆は、緻密で、無水のアモルファス被覆であると述べられているが、 この被覆はスパッタリング処理又は蒸着処理によって適用される。Alumina coatings are described as dense, anhydrous amorphous coatings; This coating is applied by a sputtering or vapor deposition process.

米国特許第4,801,510号は、5〜30重量%の炭化ケイ素ウィスカーと 、70〜95重量%のアルミナとを含む複合体に関し、その複合体は、アルミナ の薄い被覆を有する。複合体中の炭化ケイ素及びアルミナは、ボールミルによっ て混合し、ホットプレスで緻密な複合体にした後、蒸着技術を用いてアルミナの 薄膜で被覆する。U.S. Pat. No. 4,801,510 discloses that 5-30% by weight of silicon carbide whiskers and , 70-95% by weight of alumina; It has a thin coating of Silicon carbide and alumina in the composite are processed by ball milling. The mixture is hot-pressed into a dense composite, and then alumina is deposited using vapor deposition technology. Cover with a thin film.

発明の概要 本発明は、耐火性金属炭化物、耐火性金属窒化物、耐火性金属ホウ化物、又はダ イアモンドから選択され、水和アルミナの被覆層を有する耐火性材料を含む高品 質プレフォームをつくるための被覆された耐火性組成物を対象とし、それによっ て、その被覆層が組成物の分散性を高める。さらに、本発明は、無水結晶質アル ミナの被覆層を有する前記耐火性材料を含む焼成された組成物を対象とし、それ によって、その被覆層は、そのような組成物の耐酸化性と化学的不活性とをさら に改善する。Summary of the invention The present invention provides refractory metal carbides, refractory metal nitrides, refractory metal borides, or High quality material selected from diamond and containing refractory material with a coating layer of hydrated alumina Coated refractory compositions for making quality preforms, thereby The coating layer improves the dispersibility of the composition. Furthermore, the present invention provides anhydrous crystalline alkali A fired composition comprising said refractory material having a coating layer of The coating further increases the oxidation resistance and chemical inertness of such compositions. Improve to.

本発明の他の態様は、前記組成物を製造するための以下の工程を含む方法を対象 とする。Another aspect of the invention is directed to a method for manufacturing said composition comprising the steps of: shall be.

(a)細かく粉砕された耐火性材料の水性懸濁物を、水和アルミナで被覆する工 程、 (b)前記被覆された耐火物を分離し、洗浄し、乾燥する工程、及び (c)400〜1100℃の範囲の温度において、少なくとも1時間、任意に焼 成する工程。(a) The process of coating an aqueous suspension of finely ground refractory material with hydrated alumina. Cheng, (b) separating, washing and drying the coated refractory; and (c) Optionally baked for at least 1 hour at a temperature in the range 400-1100°C. The process of forming.

本発明のさらに別の態様は、カルシウム成分の第1被覆層とアルミナ成分の第2 被覆層とがその上に堆積した耐火性基体を含む組成物に関する。本発明は、さら に、第1及び第2の被覆とが新規材料を形成し、その一部が無水結晶質アルミナ である焼成した組成物を対象とする。Yet another aspect of the present invention provides a first coating layer of calcium component and a second coating layer of alumina component. The present invention relates to a composition comprising a refractory substrate having a coating layer deposited thereon. The present invention further The first and second coatings form a new material, a portion of which is composed of anhydrous crystalline alumina. The target is a fired composition.

また、本発明の別の態様は、セラミック複合体の強度と靭性とを改善するための 、以下の工程を含む方法を対象とする。Another aspect of the invention provides a method for improving the strength and toughness of ceramic composites. , the method includes the following steps:

(a)耐火性基体、カルシウム成分前駆体、アルミニウム塩の水性混合物を準備 する工程、及び (b)被覆された耐火性組成物を回収し、洗浄し、乾燥する工程。(a) Prepare an aqueous mixture of a refractory substrate, a calcium component precursor, and an aluminum salt a step of (b) collecting, washing and drying the coated refractory composition;

さらに焼成工程によって、無水結晶質アルミナで被覆された耐火性組成物が形成 される。A further firing process forms a refractory composition coated with anhydrous crystalline alumina. be done.

物の透過型電子顕微鏡写真である。This is a transmission electron micrograph of an object.

図2は、本発明の方法によって製造された焼成済みの被覆耐火性組成物の透過型 電子顕微鏡写真である。FIG. 2 shows a transmission pattern of the fired coated refractory composition produced by the method of the present invention. This is an electron micrograph.

図3は、本発明の被覆耐火性組成物のより高い等電点を示すグラフ図である。FIG. 3 is a graphical diagram illustrating the higher isoelectric point of the coated refractory composition of the present invention.

図4A及び図4Bは、本発明の被覆耐火性組成物の改善された耐酸化性を示す、 熱重量分析プロットである。4A and 4B illustrate the improved oxidation resistance of the coated refractory compositions of the present invention. Thermogravimetric analysis plot.

発明の詳細な説明 本発明は、高められた分散性と改善された耐酸化性及び化学的不活性とを示す被 覆を有する耐火性組成物に係り、前記組成物は、耐火性金属炭化物、耐火性金属 窒化物、耐火性金属ホウ化物、及びダイアモンドから選択され、水和アルミナ、 すなわち、ベーマタイトの微細な結晶と水和結晶質アモルファスアルミナとの混 合物の被覆層を有する耐火性材料を含む。Detailed description of the invention The present invention provides coatings that exhibit enhanced dispersibility and improved oxidation resistance and chemical inertness. The composition includes a refractory metal carbide, a refractory metal carbide, and a refractory metal carbide. Hydrated alumina, selected from nitrides, refractory metal borides, and diamonds; In other words, the mixture of fine crystals of boehmatite and hydrated crystalline amorphous alumina Contains a fire-resistant material with a composite coating layer.

被覆は、組成物の等電点を、アルミナの等電点まで上昇させる。等電点は、ゼー タ電位がゼロになるpHで現わして定義される。増加した等重点及び表面積は、 水中又は溶媒系の組成物の高められた分散性に関連し、例えば、耐火物製造中の スリップ注型法において、有用で安定な水性分散物をもたらす。The coating raises the isoelectric point of the composition to that of alumina. The isoelectric point is It is defined as the pH at which the potential is zero. The increased isocenter and surface area is Related to increased dispersibility of compositions in water or solvent systems, e.g. during refractory production. In the slip casting process, it produces a useful and stable aqueous dispersion.

耐火性材料、すなわち、基体は1〜2500μmの平均粒径を有する、細かく粉 砕された固体である。一般に、耐火性基体は、0.05〜20m2/gの範囲の 表面積を有する。Refractory material, i.e. the substrate is finely powdered, with an average particle size of 1-2500 μm It is a crushed solid. Generally, the refractory substrate has a It has a surface area.

最良の結果のためには、耐火性基体は、0.2〜10m2/gの表面積を有する 。発明を実施するにおいて、有用な耐火性材料は、耐火性金属炭化物、耐火性金 属窒化物、耐火性金属ホウ化物、又はダイアモンドである。例えば、炭化ケイ素 のような耐火性炭化物は、適切な基体である。その他の耐火性炭化物、これらは 水性媒体中で安定であるが、炭化チタニウム、炭化タンタル、炭化ニオビウム、 炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化モリブデン、炭化バナジウム、炭化 ハフニウム、炭化トリウム、及び炭化ウラニウム等は、適切な基体である。さら に、ダイアモンド、及びチタニウム、ジルコニウム、及びケイ素等の水に反応し ない耐火性窒化物、及び、チタニウムやジルコニウムのような水に反応しない耐 火性ホウ化物は、本発明の方法によって、水和アルミナで被覆することができる 。For best results, the refractory substrate has a surface area of 0.2 to 10 m2/g . In carrying out the invention, useful refractory materials include refractory metal carbides, refractory metals, etc. metal nitrides, refractory metal borides, or diamonds. For example, silicon carbide A refractory carbide such as is a suitable substrate. Other refractory carbides, these are Although stable in aqueous media, titanium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, Zirconium carbide, tungsten carbide, molybdenum carbide, vanadium carbide, carbide Hafnium, thorium carbide, uranium carbide, and the like are suitable substrates. Sara In addition, diamond, titanium, zirconium, and silicon react with water. non-refractory nitrides, and non-water-reactive materials such as titanium and zirconium. Refractory borides can be coated with hydrated alumina by the method of the present invention .

耐火性粒子の形状は、等軸状、針状及び板状のように変えることができる。適切 な基体は、1〜2500μmのサイズ範囲の等軸状粒子、2〜200のアスペク ト比と0.1〜12μmの平均直径とを有する針状粒子、及び5〜200のアス ペクト比と5〜2500μmの平均直径とを有する板状粒子である。さらに、耐 火性基体は、水又は稀釈した酸や塩基に可溶であってはならない。The shape of the refractory particles can vary such as equiaxed, acicular and plate-like. appropriate The substrate has equiaxed particles in the size range of 1 to 2500 μm, an aspect ratio of 2 to 200 μm. acicular particles with an average diameter of 0.1 to 12 μm and an asymmetry of 5 to 200 They are plate-like particles having a spectral ratio and an average diameter of 5 to 2500 μm. Furthermore, the resistance Flammable substrates must not be soluble in water or dilute acids or bases.

耐火性基体上の被覆は、水和アルミナ、すなわちボーマタイトアルミナと水和ア モルファスアルミナとの混合物の層を含む。被覆量は、0.2〜12重量%であ り、典型的には、総組酸物の3〜6重量%である。水和アルミナ被覆は、ボーマ タイトの微細な結晶と水和アモルファスアルミナとの混合物であり、従って、比 表面積は、耐火性粒子の比表面積より大きく、0.5〜40m2/gの範囲内に あり、典型的には、2〜15m2/gである。The coating on the refractory substrate is composed of hydrated alumina, i.e. bomatite alumina and hydrated alumina. Contains a layer of mixture with amorphous alumina. The coating amount is 0.2 to 12% by weight. Typically, the amount is 3 to 6% by weight of the total acid group. Hydrated Alumina Coating Boma It is a mixture of tight, fine crystals and hydrated amorphous alumina, and therefore The surface area is larger than the specific surface area of the refractory particles, and is within the range of 0.5 to 40 m2/g. Typically, it is 2 to 15 m2/g.

本発明はさらに、被覆が、焼成条件に依存して、イータ、シータ、ガンマ、又は α相のような無水結晶質アルミナ、若しくはそれらの遷移混合物である、焼成し た組成物を対象とする。焼成しない、又は焼成した組成物もまた、高強度、高靭 性の金属マトリックスとセラミックスマトリックス複合体の準備のために、有用 である。被覆は、アルミナの組成物の表面積と等重点とを上昇させ、高められた 分散性をもたらし、これは、均一なプレフォームが得られることを可能にする。The invention further provides that the coating is eta, theta, gamma, or Anhydrous crystalline alumina, such as alpha phase, or transition mixtures thereof, calcined The target composition is Unfired or fired compositions also have high strength, high toughness. Useful for the preparation of metallic matrix and ceramic matrix composites It is. The coating increases the surface area and isocenter of the alumina composition and increases It provides dispersibility, which allows uniform preforms to be obtained.

高められた分散性は、アルミナの等電点まで高められた等電点と、被覆された耐 火物の表面積とに基づく。高品質プレフォームは、高性能複合体の製造に使用す ることができる。被覆は、保護作用をも有し、例えば、耐火性炭化物は、大気中 の条件下での高温処理の間の表面酸化から保護される。焼成した被覆組成物は、 より改善された耐酸化性を示す。The enhanced dispersibility is due to the raised isoelectric point of alumina and the coated resistance. Based on the surface area of the fire. High-quality preforms are used in the production of high-performance composites. can be done. The coating also has a protective effect, for example refractory carbide protected from surface oxidation during high temperature processing under conditions of The fired coating composition is Shows improved oxidation resistance.

本発明のもう1つの態様は、水中又は溶媒系における組成物の分散性を高めるた め、及び前記組成物の耐酸化性及び化学的不活性を改善するための方法を対象と する。この方法によれば、本発明を実施するために、以下の工程が含まれる。Another aspect of the invention is to increase the dispersibility of the composition in water or in a solvent system. and methods for improving the oxidation resistance and chemical inertness of said compositions. do. According to this method, the following steps are included in order to implement the present invention.

(a)耐火性材料の水性懸濁液を形成し、40〜95℃の範囲内の温度に加熱し 、5〜9の範囲内にpHを調整する工程、 (b)攪拌しつつ、5〜60分間、温度とpHとを維持しながら、実質的に、ア ルカリ金属アルミネート、アルミン酸アンモニウム、塩化アルミニウム、硝酸ア ルミニウム、及び酢酸アルミニウムからなる群から選択されるアルミニウム塩の 水溶液を添加し、それによって、前記耐火性材料の表面に被覆層として、水和ア ルミナを沈殿させる工程、(c)被覆された耐火物を分離し、洗浄し、100〜 300℃で乾燥する工程、及び (d)400〜1100℃の範囲の温度において、少なくとも1時間、任意に焼 成する工程。(a) forming an aqueous suspension of the refractory material and heating it to a temperature within the range of 40 to 95°C; , adjusting the pH within the range of 5 to 9; (b) While stirring and maintaining temperature and pH for 5 to 60 minutes, substantially Alkali metal aluminate, ammonium aluminate, aluminum chloride, aluminium nitrate of an aluminum salt selected from the group consisting of aluminum, and aluminum acetate. adding an aqueous solution, thereby depositing a hydrated aqueous solution on the surface of the refractory material as a coating layer. (c) separating and washing the coated refractories; a step of drying at 300°C, and (d) Optionally baked for at least 1 hour at a temperature ranging from 400 to 1100°C. The process of forming.

本発明の実施において、細かく粉砕された耐火性材料の水性懸濁液が準備される 。水性懸濁液中の固体濃度は、特に臨界性はなく、水1リットルに対して10〜 1000gの範囲とすることができる。水和アルミニウム酸化物は、生じる全て の水和アルミニウム酸化物が、分離沈殿物ではなく粒子上の被覆を形成するよう に、注意深く制御された速度で、懸濁粒子の存在下で生成する。酸性又は塩基性 の水溶性アルミニウム塩のいずれも、アルミニウム酸化物源として使用すること ができ、例えば、アルカリ金属アルミン酸塩、アルミン酸アンモニウム、塩化ア ルミニウム、硝酸アルミニウム、及び酢酸アルミニウムがある。アルミニウム塩 の水性溶液は準備され、5〜40重量%Al2O3に相当するアルミニウムを含 み、水性懸濁液に添加される。酸性アルミニウム塩を用いた場合は、アルカリを 同時に添加し、被覆工程の間、pHを5〜9の範囲に再び維持する。アルミン酸 塩の場合、pHをそのプロセスの間、5〜9の範囲に維持しながら、酸を同時に 添加する。好ましいアルミニウム酸化物源は、アルミン酸ナトリウム又はアルミ ン酸カリウムであり、鉱酸、典型的には塩化水素酸がこれらに添加される。In the practice of the invention, an aqueous suspension of finely ground refractory material is prepared. . The solid concentration in an aqueous suspension is not particularly critical; It can be in the range of 1000g. All hydrated aluminum oxides produced of hydrated aluminum oxide to form a coating on the particles rather than a separate precipitate. is produced in the presence of suspended particles at a carefully controlled rate. acidic or basic Any of the water-soluble aluminum salts may be used as an aluminum oxide source For example, alkali metal aluminates, ammonium aluminate, ammonium chloride These include aluminum, aluminum nitrate, and aluminum acetate. aluminum salt An aqueous solution of aluminum is prepared and contains aluminum equivalent to 5-40% by weight Al2O3. sample and added to the aqueous suspension. If acidic aluminum salt is used, add alkali Add simultaneously and maintain the pH again in the range 5-9 during the coating process. Aluminic acid In the case of salts, the acid is added simultaneously while maintaining the pH in the range of 5-9 during the process. Added. Preferred aluminum oxide sources are sodium aluminate or aluminum mineral acids, typically hydrochloric acid, are added to these.

耐火性材料の水性懸濁液は、50〜95℃の範囲の温度まで加熱され、pHは5 〜9の範囲に調整される。典型的には、pHは、この範囲内であり、5未満の場 合には稀釈した塩基を数滴、9を越える場合には稀釈した酸を数滴加えることに より、所望の範囲内にする。攪拌されている懸濁液に、アルカリ金属アルミン酸 塩の溶液を、pHを5と9の間に維持する割合で、鉱酸、例えば、5〜20%H CIと一緒に一滴ずつ添加する。水和アルミナ被覆層の厚さは、水性スラリーに 添加されたアルミン酸アルカリの量の関数である。60〜90℃の温度、及び7 .5〜9の混合物pHにおいて、水和アルミナは、通常2〜3重量重量%間の速 度で、懸濁した耐火性粒子の表面に堆積するであろう。添加の完了のときに、懸 濁液を、同様の温度とpH範囲に維持しながら、5〜60分間攪拌する。この工 程は、スラリー状粒子の上の水和アルミナ被覆を安定化する。The aqueous suspension of refractory material is heated to a temperature in the range of 50-95°C and a pH of 5. It is adjusted to a range of ~9. Typically the pH will be within this range, if less than 5. If it exceeds 9, add a few drops of diluted base, and if it exceeds 9, add a few drops of diluted acid. to within the desired range. Add alkali metal aluminate to the stirred suspension. The salt solution is treated with a mineral acid, e.g. 5-20% H Add dropwise with CI. The thickness of the hydrated alumina coating layer is It is a function of the amount of alkali aluminate added. a temperature of 60-90°C, and 7 .. At a mixture pH of 5 to 9, hydrated alumina typically has a rate of between 2 and 3% by weight. degree, the suspended refractory particles will be deposited on the surface. When the addition is complete, The suspension is stirred for 5-60 minutes while maintaining a similar temperature and pH range. This work The step stabilizes the hydrated alumina coating on the slurry particles.

その後、被覆された粒子を単離し、すなわち、濾過又は遠心分離によって分離し 、可溶性イオン、特にナトリウムイオン又は塩素イオンがなくなるまで水で洗浄 し、100〜300℃に加熱することによって乾燥する。The coated particles are then isolated, i.e. separated by filtration or centrifugation. , washed with water until free of soluble ions, especially sodium ions or chloride ions. and dry by heating to 100-300°C.

最終焼成工程は任意であり、焼成すると、組成物は、大気条件下での高温処理中 の改善された耐酸化性をさらに示す。The final calcination step is optional; upon calcination, the composition is further exhibits improved oxidation resistance.

水和アルミナ被覆で覆われた耐火性組成物は、少なくとも1時間、空気中、又は 窒素等の不活性雰囲気中で、400〜1100℃に加熱することによって焼成す る。焼成は、被覆層を緻密にし、比表面積の減少を引き起こす。表面積の減少の 程度は、加熱サイクルの時間と温度とに依存する。被覆は、組成物が加熱された 温度に依存して、ガンマ、イータ、シータ、若しくはアルファアルミナ相の無水 結晶質遷移アルミナ、又は、それらの遷移混合物に転移する。焼成された組成物 は、さらに被覆工程を通してもよく、耐酸化性をさらに改善するために全工程を 繰り返してもよい。The refractory composition covered with the hydrated alumina coating is exposed to air for at least one hour or Calcinate by heating to 400-1100℃ in an inert atmosphere such as nitrogen. Ru. Calcining densifies the coating layer and causes a decrease in the specific surface area. decrease in surface area The extent depends on the time and temperature of the heating cycle. The coating was heated when the composition was heated. Anhydrous in gamma, eta, theta, or alpha alumina phase depending on temperature Transforms into crystalline transition alumina or transition mixtures thereof. fired composition may be further subjected to a coating process, and the entire process is completed to further improve oxidation resistance. May be repeated.

本発明の組成物の等電点は、表面電荷の有用な目安である。The isoelectric point of the compositions of the invention is a useful measure of surface charge.

水又は溶媒系における粒子の安定な水性分散系は、約6〜9の範囲の等電点を有 する粒子で得られる。等電点は、pHの範囲にわたって懸濁粒子のゼータ電位を 測定すること、及びゼータ電位がゼロであるpHを確認することによって決定さ れる。A stable aqueous dispersion of particles in water or a solvent system has an isoelectric point in the range of about 6 to 9. It is obtained with particles that The isoelectric point determines the zeta potential of suspended particles over a range of pH. Determined by measuring the pH at which the zeta potential is zero. It will be done.

本発明の被覆された耐火性粒子は、約6〜9の範囲の等電点を示す。これに対し て、被覆されない耐火性粒子の等電点は、通常3未満である。例えば、SiC表 面は、その表面上の二酸化ケイ素の存在を反映して、2.0〜2.5である。The coated refractory particles of the present invention exhibit an isoelectric point in the range of about 6-9. In contrast to this Therefore, the isoelectric point of uncoated refractory particles is usually less than 3. For example, SiC table The surface is between 2.0 and 2.5, reflecting the presence of silicon dioxide on its surface.

例として図面を参照すると、図3は、1000グリツド炭化ケイ素(プロットA );水和アルミナ被覆を有する同様の炭化ケイ素(プロットB);及び焼成して 被覆を結晶質無水ガンマアルミナに変化させた、水和アルミナ被覆を有する同様 の炭化ケイ素(プロットC)の水性分散物のゼータ電位測定のグラフ図である。Referring to the drawings as an example, FIG. ); similar silicon carbide with hydrated alumina coating (plot B); and fired Similar with hydrated alumina coating where the coating is changed to crystalline anhydrous gamma alumina FIG. 2 is a graphical representation of zeta potential measurements of an aqueous dispersion of silicon carbide (Plot C).

等電点は、プロットAにおいては2.3、プロットBでは8.6、プロットCで は8.6で現れ、このことは、被覆された生成物が、元の炭化ケイ素の等電点よ りかなり高い等電点を有することを示す。8.6の等電点は、アルミナ被覆の特 徴である。The isoelectric point is 2.3 in plot A, 8.6 in plot B, and 8.6 in plot C. appears at 8.6, which means that the coated product has a lower isoelectric point than that of the original silicon carbide. This shows that it has a fairly high isoelectric point. The isoelectric point of 8.6 is the characteristic of alumina coating. It is a sign.

耐火性炭化物粒子の改善された耐酸化性は、熱重量分析(TGA)を示すプロッ ト図4A及び図4Bから明らかであり、それらは、500グリツド炭化ケイ素粉 末について得られたプロット(図4A)と、同様の粉末を水和アルミナで被覆し たものについて得られたプロット(図4B)である。昇温速度は、1000℃ま で10℃/分であり、その後、1000℃で1時間保ち、空気流は100cc/ 分であった。図4Aは、0.36%の質量増加を示し、これは、炭化ケイ素粒子 の表面酸化に起因すると考えられる。水和アルミナ被覆の炭化ケイ素は、水和ア ルミナ被覆の脱水と結晶質無水遷移アルミナへの転移を反映して、約2%の質量 減少を示す。The improved oxidation resistance of the refractory carbide particles is demonstrated by thermogravimetric analysis (TGA) plots. It is clear from Figures 4A and 4B that they are 500 grit silicon carbide powder. The plot obtained for powder (Fig. 4A) and similar powder coated with hydrated alumina (Figure 4B). The temperature increase rate is up to 1000℃. and then kept at 1000°C for 1 hour with an air flow of 100cc/min. It was a minute. Figure 4A shows a mass increase of 0.36%, which is due to the silicon carbide particles This is thought to be due to surface oxidation. Hydrated alumina-coated silicon carbide is Approximately 2% mass, reflecting the dehydration of the lumina coating and its transformation to crystalline anhydrous transitional alumina. Shows a decrease.

第2組成物は、その上に堆積されたカルシウム成分の第1被覆層とアルミナ成分 の第2被覆層とを有する耐火性基体である。耐火性基体は、αアルミナのような アルミナの高温結晶型であってもよい。アルミニウム、チタニウム、ジルコニウ ム、又はケイ素の酸化物、炭化物、ホウ化物、及び硝酸化面がアルミナ被覆で覆 われるならば、適切な基体である。基体は、粒子の形状に依存して、広い範囲、 すなわち、0.1〜2500μmにわたって変えることができ、平均粒子サイズ を有する、細かく粉砕された粉末である。粒子形状もまた、変えることができ、 すなわち、粒子形状は、等軸状、針状及び板状とすることかできる。αアルミナ 粒子の場合、カルシウム又はナトリウム又はβアルミナが、耐火性基体中に存在 してもよい。さらに、耐火性基体は、水、稀釈した酸又は塩基に可溶であっては ならない。粒子の表面積は、0.02〜20m2/gの範囲である。最良の結果 は、粒子が0. 1〜20m2/gの面積ををする場合に達成される。The second composition includes a first coating layer of a calcium component and an alumina component deposited thereon. It is a fire-resistant substrate having a second coating layer of. Refractory substrates such as alpha alumina It may also be a high temperature crystal form of alumina. Aluminum, titanium, zirconium silicon oxides, carbides, borides, and nitrate surfaces covered with alumina coating. If so, it is a suitable substrate. The substrate has a wide range, depending on the shape of the particle. That is, the average particle size can vary from 0.1 to 2500 μm. It is a finely ground powder with a Particle shape can also be varied, That is, the particle shape can be equiaxed, needle-like, or plate-like. α alumina In the case of particles, calcium or sodium or beta alumina is present in the refractory substrate. You may. Additionally, the refractory substrate must not be soluble in water, dilute acids or bases. No. The surface area of the particles ranges from 0.02 to 20 m2/g. best results has 0 particles. This is achieved when the area is 1 to 20 m2/g.

第1の被覆は、カルシウム成分、例えば、ビロリン酸カルシウム、リン酸カルシ ウム、ケイ酸カルシウム、及びアルミン酸カルシウムのようなアモルファス耐火 性カルシウム成分を含む。第2の最外被覆は、アルミナ成分、例えば、アモルフ ァス、ボーマタイト又はそれらの混合物であってもよい水和アルミナを含む。第 1及び第2の被覆は、0.5〜25重量%の量とすることができ、典型的には、 総組酸物の8〜12重量%である。第1被覆の第2被覆に対する比は、重量で0 .01〜0.95の範囲である。The first coating contains a calcium component, e.g. calcium birophosphate, calcium phosphate. Amorphous refractories such as aluminum, calcium silicate, and calcium aluminate Contains natural calcium components. The second outermost coating is an alumina component, e.g. hydrated alumina, which may be alumina, boumatite, or mixtures thereof. No. The first and second coatings can be in amounts from 0.5 to 25% by weight, typically It is 8 to 12% by weight of the total acid group. The ratio of the first coating to the second coating is 0 by weight. .. The range is 0.01 to 0.95.

ここで、図面を参照すると、図1は、本発明の方法によって得られた耐火性組成 物の透過型電子顕微鏡写真である。この顕微鏡写真から、基体上の被覆層が明ら かである。Referring now to the drawings, FIG. 1 shows the refractory composition obtained by the method of the present invention. This is a transmission electron micrograph of an object. This micrograph reveals the coating layer on the substrate. That's it.

図2は、本発明の方法によって製造された、焼成後の被覆を有する耐火性組成物 の透過型電子顕微鏡写真である。被覆層は緻密化しており、水和型アルミナ部分 が無水結晶質アルミナ被覆に変換されている。Figure 2 shows a refractory composition with a fired coating produced by the method of the invention. This is a transmission electron micrograph. The coating layer is dense and has a hydrated alumina part. has been converted to an anhydrous crystalline alumina coating.

本発明の他の態様は、上記のものを製造する方法である。Another aspect of the invention is a method of making the above.

本発明の実施における第1の工程は、耐火性基体、カルシウム成分、及び可溶性 アルミニウム塩の水性混合物を準備することである。本発明の実施において、耐 火性基体の水性懸濁液が準備される。市販の板状αアルミナを基体として使用す ることか可能であり、費用、都合のよさ、及び操作性の点から好ましい。水性懸 濁液中の粒子の濃度は、特に臨界性はなく、水1リットルに対して100〜10 00グラムの範囲とすることができる。水性基体懸濁液を、40〜90℃の範囲 の温度に加熱し、pHを5〜9の範囲に調整する。典型的には、pHはこの範囲 内であるが、5未満又は9を越えたpHの場合には、それぞれ、稀釈した酸又は 稀薄な塩基を数滴添加することによって、所望の範囲内のpHとする。The first step in carrying out the invention is to prepare a refractory substrate, a calcium component, and a soluble The method is to prepare an aqueous mixture of aluminum salts. In practicing the invention, An aqueous suspension of a flammable substrate is prepared. Commercially available plate-shaped α-alumina is used as the substrate. This is possible and preferred from the standpoint of cost, convenience, and operability. water-based suspension The concentration of particles in the suspension is not particularly critical, and is 100 to 10 per liter of water. 00 grams. The aqueous base suspension is heated to a temperature ranging from 40 to 90°C. and adjust the pH to a range of 5 to 9. Typically, the pH is in this range However, if the pH is less than 5 or more than 9, diluted acid or The pH is brought within the desired range by adding a few drops of dilute base.

次に、カルシウム塩と、所望のアルカリ金属のピロリン酸塩、リン酸塩、ケイ酸 塩、アルミン酸塩、又はこれらの混合物との水溶液を準備する。ナトリウム塩が 好ましく、濃度は50〜200g/uの範囲とすることができる。例えば、ピロ リン酸ナトリウム結晶は、リン酸源として適切である。ケイ酸ナトリウムを可溶 性金属ケイ酸塩として選択する場合、SiO/Na2Oのモル比か3.2471 の透明な水性溶液を使用することができる。アルミン酸ナトリウムの場合、5〜 40重量%A 1203に相当する量を含む溶液を使用してもよい。また、塩化 カルシウム、硝酸カルシウム、又はそ “れらの混合物のような可溶性カルシウ ム塩の所望濃度の水性溶液を準備する。攪拌しながら、所望のアルカリ金属のリ ン酸塩、ケイ酸塩、又はアルミン酸塩溶液と、カルシウム塩溶液とを、温度を同 様の範囲に維持して同じ速度で、水性懸濁液に同時に加える。pHは、HCI( 10〜20%)の制御された添加によって、5〜9の間に保つ。このプロセスは 、1〜3時間かけてゆっくり実施される。添加が完了した後、攪拌を続け、5〜 60分間、同じ温度範囲とpHとを維持する。これらの条件の下で、基体は、選 択されたアルカリ金属に依存して、例えば、アモルファスピロリン酸カルシウム 、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、若しくはアルミン酸カルシウム、又は これらの混合物の層で被覆される。Next, add the calcium salt and the desired alkali metal pyrophosphate, phosphate, or silicic acid. Prepare aqueous solutions with salts, aluminates, or mixtures thereof. sodium salt Preferably, the concentration can range from 50 to 200 g/u. For example, Piro Sodium phosphate crystals are suitable as a source of phosphoric acid. Soluble sodium silicate When selected as a metal silicate, the molar ratio of SiO/Na2O is 3.2471. A clear aqueous solution of can be used. In the case of sodium aluminate, 5 to A solution containing an amount corresponding to 40% by weight A 1203 may be used. Also, chloride Soluble calcium, such as calcium, calcium nitrate, or mixtures thereof Prepare an aqueous solution of the desired concentration of mu salt. While stirring, remove the desired alkali metal. The phosphate, silicate, or aluminate solution and the calcium salt solution are heated at the same temperature. to the aqueous suspension at the same rate, maintaining a similar range. pH is HCI ( 10-20%) kept between 5-9. This process is , carried out slowly over 1 to 3 hours. After the addition is complete, continue stirring and Maintain the same temperature range and pH for 60 minutes. Under these conditions, the substrate Depending on the alkali metal selected, e.g. amorphous calcium spirophosphate , calcium phosphate, calcium silicate, or calcium aluminate, or coated with a layer of these mixtures.

その後、アルミニウム塩の水性溶液を準備する。酸性又は塩基性の水溶性アルミ ニウム塩のいずれも、アルミニウム酸化物源として使用することができる。例え ば、アルカリ金属アルミン酸塩、アルミン酸アンモニウム、塩化アルミニウム、 硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、及びこれらの混合物がある。使用する溶 液は、5〜40重量%A 1203に相当するアルミニウムを含む。酸性アルミ ニウム塩を使用した場合、アルカリを同時に加え、被覆プロセスの間、pHを5 〜9の範囲に維持する。アルミン酸塩の場合、プロセスをとおしてpHを5〜9 に維持しつつ、酸を同時に加える。好ましいA I 203源は、ナトリウム又 はカリウムのアルミン酸塩であり、鉱酸、典型的にはHCIが加えられる。Thereafter, an aqueous solution of aluminum salt is prepared. Acidic or basic water-soluble aluminum Any of the nium salts can be used as the aluminum oxide source. example For example, alkali metal aluminate, ammonium aluminate, aluminum chloride, These include aluminum nitrate, aluminum acetate, and mixtures thereof. The solution used The liquid contains 5-40% by weight aluminum corresponding to A1203. acidic aluminum When using nium salts, add alkali at the same time to bring the pH to 5 during the coating process. Maintain in the range of ~9. In the case of aluminates, the pH is maintained at 5-9 throughout the process. Add acid at the same time while maintaining Preferred AI 203 sources are sodium or is an aluminate of potassium and a mineral acid, typically HCI, is added.

水和アルミニウム酸化物は、生成した全ての水和アルミニウム酸化物が、沈殿物 を形成するのではなく、第1の被覆がされた基体を覆うように注意深く制御され た速度で、懸濁した第1の被覆がされた基体の存在下で生じる。所望のカルシウ ム成分で被覆された粒子の懸濁液は、50〜95℃の範囲の温度と、5〜9の範 囲のpHに維持される。攪拌された懸濁液にアルミニウム塩溶液を1滴ずつ添加 し、pHを5〜9の間に保つ。水和アルミナ被覆層の厚さは、アルミニウム塩溶 液の濃度、温度、混合物pH1及び時間の関数である。60〜90°Cの温度と 7゜5〜9の範囲の混合物pHにおいて、水和アルミナは、通常2〜3重量重量 %間の速度で、懸濁した耐火性粒子の表面に堆積するであろう。添加が完了する と、温度とpHとを同じ範囲に保ちながら、さらに5〜60分間、懸濁液を攪拌 する。この硬化工程は、水和アルミナ被覆層を安定化し、この被覆は、スラリー 化された粒子上のアモルファスアルミナとボーマタイトアルミナとの混合物であ る。Hydrated aluminum oxide is a product in which all of the formed hydrated aluminum oxide is precipitated. The first coating is carefully controlled so that it covers the substrate rather than forming a occurs in the presence of the suspended first coated substrate. desired calcium The suspension of particles coated with the coating composition is heated to a temperature in the range of 50 to 95°C and a temperature in the range of 5 to 9°C. The pH is maintained at ambient temperature. Add aluminum salt solution drop by drop to the stirred suspension and maintain the pH between 5 and 9. The thickness of the hydrated alumina coating layer is It is a function of liquid concentration, temperature, mixture pH 1 and time. With a temperature of 60-90°C At a mixture pH in the range of 7°5 to 9, the hydrated alumina is typically 2 to 3 wt. % will deposit on the surface of the suspended refractory particles. Addition complete and stir the suspension for an additional 5 to 60 minutes while keeping the temperature and pH in the same range. do. This curing step stabilizes the hydrated alumina coating layer and this coating It is a mixture of amorphous alumina and bomatite alumina on solidified particles. Ru.

その後、被覆された粒子を、濾過又は遠心分離によって単離し、可溶性イオン、 特にナトリウムと塩素イオンとがなくなるまで水で洗浄し、100〜300℃に 加熱することによって乾燥する。The coated particles are then isolated by filtration or centrifugation to remove soluble ions, Wash with water until especially sodium and chloride ions are removed, and heat to 100-300℃. Dry by heating.

粒子状組成物は、アモルファスカルシウムと、水和アルミナとの複合被覆を有す る耐火性基体であり、この被覆は、少なくとも1時間、400〜1100℃に加 熱することによって焼成することができる。被覆は緻密化され、アルミナは、主 として無水結晶質アルミナを形成する。The particulate composition has a composite coating of amorphous calcium and hydrated alumina. The coating is heated to 400-1100°C for at least 1 hour. Can be fired by heating. The coating is densified and the alumina is As a result, anhydrous crystalline alumina is formed.

以下の操作は、本発明の生成物を特徴付けるために使用された。比表面積は、B ET窒素吸着法によって測定された。The following procedure was used to characterize the products of the invention. The specific surface area is B Measured by ET nitrogen adsorption method.

等電点測定は、Pen Ken Systemとして知られ、Pen Ken  Inc、、Bedford Hills。Isoelectric point measurement is known as the PenKen System, Inc., Bedford Hills.

N、Y、によって製造された、自動エレクトロカイネテイクスアナライザーを用 いて行なわれた。この装置で、稀薄な懸濁液中の粒子の電気泳動移動度を測定し た。測定は、異なるpHにおいて行ない、その結果をグラフにプロットすること により、等電点、すなわちゼータ電位がゼロになったpHを確認した。熱重量分 析(TGA)は、Du Pont M。using an automatic electrokinetics analyzer manufactured by N.Y. It was carried out. This device measures the electrophoretic mobility of particles in dilute suspensions. Ta. Measurements should be made at different pH and the results plotted on a graph. The isoelectric point, that is, the pH at which the zeta potential became zero, was confirmed. thermal weight Analysis (TGA) was performed by DuPont M.

de1951熱重量分析装置を使用して行なった。元素分析には、EDAX法を 用いた。X線回折は、存在する結晶質相を同定するために使用した。The analysis was carried out using a de1951 thermogravimetric analyzer. EDAX method is used for elemental analysis. Using. X-ray diffraction was used to identify the crystalline phase present.

本発明の組成物及び製造方法は、以下の実施例により詳細に説明されるが、本発 明の範囲を限定することを意図するものではない。実施例5〜9のそれぞれの生 成物は、その後、少なくとも1時間、400〜1100℃の範囲の温度で焼成さ れた。The composition and manufacturing method of the present invention are explained in detail by the following examples. It is not intended to limit the scope of the disclosure. Each raw material of Examples 5 to 9 The composition is then calcined at a temperature in the range of 400-1100°C for at least 1 hour. It was.

実施例1 この実施例は、水和アルミナで被覆されたSiC耐火性材料の製造を述べる。Example 1 This example describes the production of a SiC refractory material coated with hydrated alumina.

0.56m2/gの比表面積を有する500グリツドSiC粉末(Norton  Company grade 1100GI)475を、よく攪拌しながら4 1ビーカー中の3gの水に加えた。攪拌されたSiCの水性懸濁液を65℃に加 熱し、pHを8.5に調整した。アルミン酸ナトリウム[NaA 1 (OH)  、0.385 g A I 203 / c c等量、Vinings Co rp、製]の懸濁液をSiC懸濁液に加え、20%MCIを同時に加えることに よって、pHを8.5に保った。約1時間にわたってN a A I (OH)  4溶液を50m1加えた後、pH8,5と温度65℃において、さらに30分 間、この懸濁液を攪拌した。全てのA I 203がStC上に沈殿し、これは 、生成物ベースで3.89重量%Al2O3に相当した。固形物は、懸濁液を濾 過することによって回収し、ナトリウムイオン及び塩化物イオンがなくなるまで 脱イオン水で洗浄した。水和アルミナで被覆したSiCは、空気中120℃のオ ーブンで一晩乾燥した。500-grid SiC powder (Norton) with a specific surface area of 0.56 m2/g Company grade 1100GI) 475 while stirring well. 1 beaker to 3g of water. A stirred aqueous suspension of SiC was heated to 65°C. Heat and adjust pH to 8.5. Sodium aluminate [NaA 1 (OH) , 0.385 g A I 203 / c c equivalent, Vinings Co rp) suspension was added to the SiC suspension, and 20% MCI was added at the same time. Therefore, the pH was kept at 8.5. N a A I (OH) for about 1 hour After adding 50ml of the 4 solution, at pH 8.5 and temperature 65℃, for another 30 minutes. The suspension was stirred for a while. All AI 203 precipitates on StC, which is , corresponding to 3.89% by weight Al2O3 on product basis. To remove solids, filter the suspension. Collect by filtration until sodium ions and chloride ions are removed. Washed with deionized water. SiC coated with hydrated alumina was exposed to heat at 120°C in air. It was dried in an oven overnight.

出発SiCについての0.56m2/gと比較して、生成物は、窒素吸着によっ て測定された10.6m2/gの表面積を有することが認められた。Compared to 0.56 m2/g for the starting SiC, the product is It was found to have a surface area of 10.6 m2/g as measured by the method.

等電点(IEP)は、自動エレクトロカイネティクスアナライザー(Pen K en System 3000.Pen Ken Inc、製、Bedford  Hills、N。The isoelectric point (IEP) was determined using an automatic electrokinetics analyzer (PenK). en System 3000. Pen Ken Inc., Bedford Hills, N.

Y、)を用いて、粒子の水性分散物について測定した。出発SiCは2.3のI EPを有しており、被覆された生成物のIEPは、8.6であった。Y,) were measured on aqueous dispersions of particles. Starting SiC is 2.3 I EP and the IEP of the coated product was 8.6.

熱重量分析(TGA)は、Du Pont Mode1951 熱重量分析装置 を用いて行なった。昇温速度は、1000℃まで10℃/分とし、その後、10 00℃で1時間保ち、空気流は100cc/分であった。被覆されていないSi Cは、表面酸化に起因して0.36%の重量増加を示した。アルミナ被覆したS iCは、水和アルミナ被覆の脱水により、約2%の質量減少を示した。Thermogravimetric analysis (TGA) was performed using a DuPont Model 1951 thermogravimetric analyzer. This was done using The heating rate was 10°C/min up to 1000°C, then 10°C/min. The temperature was kept at 00° C. for 1 hour, and the air flow was 100 cc/min. uncoated Si C showed a weight increase of 0.36% due to surface oxidation. Alumina coated S iC showed a mass loss of approximately 2% due to dehydration of the hydrated alumina coating.

実施例2 この実施例は、水和アルミナで被覆された微細な粒であるSiC耐火性材料の製 造を述べる。Example 2 This example demonstrates the manufacture of fine-grained SiC refractory material coated with hydrated alumina. Describe the structure.

実施例1の手順を用いて、2.3m2/Hの表面積を有するExalon ES K #1200 SiCを500g使用した。アルミン酸ナトリウム溶液を加え る時間は、2時間とした。Using the procedure of Example 1, Exalon ES with a surface area of 2.3 m2/H 500g of K #1200 SiC was used. Add sodium aluminate solution The time required was 2 hours.

出発SiCの2.3m2/gと比較して、生成物は、17゜4m2/gの表面積 を有することが見出だされた。The product has a surface area of 17°4 m2/g compared to 2.3 m2/g of the starting SiC. was found to have the following.

実施例3 この実施例は、水和アルミナで被覆されたT I B 2耐火性材料の製造を述 べる。Example 3 This example describes the production of TIB 2 refractory material coated with hydrated alumina. Bell.

実施例1の手順を用いて、0.53m2/gの表面積を有するT I B 2粉 末(Union Carbide Grade HCT−30)を500g使用 した。アルミン酸ナトリウム溶液を加える時間は、2時間とした。Using the procedure of Example 1, TIB 2 powder with a surface area of 0.53 m2/g Use 500g of powder (Union Carbide Grade HCT-30) did. The time for adding the sodium aluminate solution was 2 hours.

た。Ta.

実施例4 この実施例は、水和アルミナで被覆されたダイアモンド耐火性材料の製造を述へ る。Example 4 This example describes the production of a diamond refractory material coated with hydrated alumina. Ru.

25gのダイアモンド粉末(Beta DiamondProducts、In c、Grade 5JK−5)を、ホットプレート上の、1 gビーカー中の8 00ccの脱イオン水に投入した。ビーカーは、攪拌翼とpHプルーブとを備え たものであった。25 g of diamond powder (Beta Diamond Products, In c, Grade 5JK-5) in a 1g beaker on a hot plate. 00 cc of deionized water. The beaker is equipped with a stirring blade and a pH probe. It was something like that.

スラリーは、65℃に加熱した。The slurry was heated to 65°C.

スラリーのpHは、20%NaOH溶液を5滴、添加して8.2に調整した。The pH of the slurry was adjusted to 8.2 by adding 5 drops of 20% NaOH solution.

2時間にわたって、0.385gA1203/mtを含むアルミン酸ナトリウム 溶液(Vinings、Corp、)0.9mlを、1滴ずつ攪拌浴に添加した 。pHは、MCI(0,1M)を用いて8.2に保った。Sodium aluminate containing 0.385gA1203/mt over 2 hours 0.9 ml of the solution (Vinings, Corp.) was added dropwise to the stirred bath. . The pH was maintained at 8.2 using MCI (0.1M).

アルミニウム被覆か塗布された後、pH8,2/65℃で30分間、系を攪拌し て被覆を硬化させた。After the aluminum coating was applied, the system was stirred for 30 minutes at pH 8,2/65°C. The coating was cured.

被覆されたダイアモンド粉末を濾過によって回収し、塩化物残留物がなくなるま で洗浄して、120℃で2時間乾燥した。被覆されたダイアモンド粉末は、4. 2m2/gの表面積を有していた。The coated diamond powder is collected by filtration until free of chloride residues. and dried at 120° C. for 2 hours. The coated diamond powder is 4. It had a surface area of 2 m2/g.

実施例5 この実施例は、ピロリン酸カルシウムと、水和アルミナとの複合被覆を有する板 状αアルミナを含む粉末の製造を述べる。Example 5 This example shows a plate with a composite coating of calcium pyrophosphate and hydrated alumina. The production of powder containing α-alumina is described.

ビロリン酸ナトリウム結晶(Na P Oψ10H20)150gを、水1Ωに 溶解し、0.336Mの溶液を得た。150g of sodium birophosphate crystal (Na P Oψ10H20) in 1Ω of water Dissolved to obtain a 0.336M solution.

無水塩化カルシウム(CaC12)150gを、水1gに溶解して、1.35M の溶液を得た。Dissolve 150g of anhydrous calcium chloride (CaC12) in 1g of water to make 1.35M A solution of was obtained.

1.4m2/gの表面積を有するアルミナ粉末(Microgrit Corp 、grade WCA #3)1000gを、よく攪拌しながら41ビーカー中 の水3gに加えた。Alumina powder with a surface area of 1.4 m2/g (Microgrit Corp , grade WCA #3) in a 41 beaker while stirring well. was added to 3 g of water.

攪拌されたアルミナ粉末の水性懸濁液を75℃に加熱し、6NのNaOHを2〜 3滴加えて、pHを8.0に調整した。A stirred aqueous suspension of alumina powder was heated to 75°C and 6N NaOH was added to 3 drops were added to adjust the pH to 8.0.

N a P 0 ・10 H20の00336M溶液297m1と、Ca C1 2の1.35M溶液148m1とを、2時間かけて同時に加え、20%HCIの 添加によって、8.0にpHを保った。pH8,0及び温度75℃で、さらに3 0分間攪拌することによって、懸濁液を硬化させた。アルミン酸ナトリウム[N aA1 (OH) 、0.385gA1203/cc等量、Vinings V SA #33 Vinings Corp、製コの水溶液を1滴ずつ懸濁液に添 加し、20%MCIの制御された添加によって、pHを8.5に保った。NaA  1 (OH)4溶?&130m1を2時間にわたって加えた後、pH8,5及 び75℃において、さらに30分間、攪拌することによって、懸濁液を硬化させ た。ca2P2゜7とA I 203は、全てコアアルミナ上に沈殿し、これは 生成物ベースでCa2P2O71,59重量%と、A12o34.69重量%に 相当した。c a 2 P 207 / A 120 E比は、0.339であ った。297ml of 00336M solution of NaP0・10H20 and CaC1 2 and 148 ml of a 1.35M solution of 2 were simultaneously added over 2 hours, and The addition kept the pH at 8.0. At pH 8.0 and temperature 75°C, further 3 The suspension was allowed to harden by stirring for 0 minutes. Sodium aluminate [N aA1 (OH), 0.385gA1203/cc equivalent, Vinings V Add drop by drop an aqueous solution from SA #33 Vinings Corp. to the suspension. and the pH was kept at 8.5 by controlled addition of 20% MCI. NaA 1 (OH)4 solution? &130ml over 2 hours, pH 8.5 and The suspension was allowed to harden by stirring for an additional 30 minutes at 75°C. Ta. ca2P2゜7 and AI203 are all precipitated on the core alumina, which is 71.59% by weight of Ca2P2O and 34.69% by weight of A12o on a product basis It was equivalent. c a 2 P 207 / A 120 E ratio is 0.339. It was.

懸濁液を濾過することによって固形物を回収し、ナトリウムイオン及び塩化物イ オンがなくなるまで、脱イオン水で洗浄した。固形物を、空気中120℃のオー ブンで一晩乾燥させた。The solids are recovered by filtering the suspension and sodium ions and chloride ions are removed. Washed with deionized water until free of on. The solid material is heated to 120°C in air. I dried it in a bun overnight.

生成物のEDAX分析による酸素以外の元素を分析したところ、重量ベースで、 A1 96.383%、Cal、684%、及びPl、933%であった。When the product was analyzed for elements other than oxygen by EDAX analysis, on a weight basis, A1 was 96.383%, Cal was 684%, and Pl was 933%.

表面積は、23.6rn2/gであった。The surface area was 23.6rn2/g.

その後、生成物を400〜1100℃の範囲の温度で、少なくとも1時間焼成し た。The product is then calcined at a temperature ranging from 400 to 1100°C for at least 1 hour. Ta.

実施例に の実施例は、ケイ酸カルシウムと水和アルミナとの複合被覆を有する板状αアル ミナを含む粉末の製造を示す。Example The example is a plate-shaped α-aluminum with a composite coating of calcium silicate and hydrated alumina. 1 shows the production of a powder containing mina.

0.4m2/gの表面積を有するアルミナ粉末(Du Pont製板状αアルミ ナ)1.000gを、よく攪拌しながら41ビーカー中の2flの水に加えた。Alumina powder with a surface area of 0.4 m2/g (plate-shaped α aluminum manufactured by DuPont) n) 1.000 g was added to 2 fl of water in a 41 beaker while stirring well.

攪拌されたAl2O3の水性懸濁液を、80℃に加熱し、6N NaOHを2, 3滴加えて、pHを9.0に調整した。20%MCIの添加によってpHを9. 0に保ちながら、ケイ酸カリウム溶液(溶液1g当り、S i020. 25  gを含むに2Si03)48gと、1.35MのCa C12溶液148m1と を、2時間にわたって同時に加えた。pH9,0と温度80℃において、さらに 30分間攪拌することによって、懸濁液を硬化させた。A stirred aqueous suspension of Al2O3 was heated to 80°C and 2,000 ml of 6N NaOH was added. 3 drops were added to adjust the pH to 9.0. The pH was adjusted to 9.0 by adding 20% MCI. Potassium silicate solution (per 1 g of solution, S i020.25 48 g of 2Si03) including g, and 148 ml of 1.35M Ca C12 solution. were added simultaneously over a period of 2 hours. At pH 9.0 and temperature 80°C, further The suspension was allowed to harden by stirring for 30 minutes.

アルミン酸ナトリウムの懸濁液[0,385g At203/ c c等量のN aA1 (OH) 、Vinings VSA#38 Vinings Cor p、製]を、1滴ずつ懸濁液に加え、20%MCIの制御された添加によってp Hを8.0ニ保った。N a A 1 (OH) 4溶?&130m1を、2時 間にわたって加えた後、pH8,0と温度80℃において、さらに30分間攪拌 することによって、懸濁液は硬化した。Suspension of sodium aluminate [0,385 g At203/c c equivalent N aA1 (OH), Vinings VSA#38 Vinings Cor p., manufactured by P., was added dropwise to the suspension by controlled addition of 20% MCI. H was maintained at 8.0 d. N a A 1 (OH) 4 melt? &130m1, 2 o'clock After addition, stir for an additional 30 minutes at pH 8.0 and temperature 80°C. The suspension was cured by this.

全てのCa5iOとA I 203は、コアアルミナの上に沈殿し、これは生成 物ベースで、Ca S 1030 、 726重量%、A I 2034 、6 9重量%に相当した。CaSiO3/Al2O3比は、0.155であった。All Ca5iO and AI203 precipitate on top of the core alumina, which is generated On a substance basis, Ca S 1030, 726% by weight, AI 2034, 6 This corresponded to 9% by weight. The CaSiO3/Al2O3 ratio was 0.155.

懸濁液を濾過することによって固形物を回収し、カリウムイオン及び塩化物イオ ンがなくなるまで、脱イオン水で洗浄した。固形物を、空気中120℃のオーブ ンで、12時間加熱することによって乾燥した。The solids are recovered by filtering the suspension and potassium and chloride ions are removed. Washed with deionized water until free of ions. Solids are placed in an oven at 120°C in air. It was dried by heating in a vacuum oven for 12 hours.

乾燥した生成物の表面積は、17.3m2/gであった。The surface area of the dried product was 17.3 m2/g.

乾燥した生成物を、1000℃で1時間焼成して、8.4m2/gの表面積を有 する粉末を得た。The dried product was calcined at 1000°C for 1 hour and had a surface area of 8.4 m2/g. A powder was obtained.

次に、生成物を400〜1100℃の範囲の温度で、少なくとも1時間焼成した 。The product was then calcined for at least 1 hour at a temperature ranging from 400 to 1100 °C. .

実施例7 この実施例は、実施例5で述べた被覆の3倍の量の複合被覆を存する板状アルミ ナを含む粉末の製造を示す。ピロリン酸カルシウムとアルミナとは同じ割合であ る。Example 7 This example shows a plate aluminum having three times the amount of composite coating as described in Example 5. The production of powder containing Na is shown. Calcium pyrophosphate and alumina are in the same proportion. Ru.

ピロリン酸カルシウム結晶100gを水11に溶解して、0.224M溶液を得 た。無水塩化カルシウム150gを水1gに溶解して、1.35M溶液を得た。Dissolve 100g of calcium pyrophosphate crystals in 11 parts of water to obtain a 0.224M solution. Ta. 150 g of anhydrous calcium chloride was dissolved in 1 g of water to obtain a 1.35M solution.

アルミナ粉末(実施例5と同様の板状αアルミナ)200gを、よく攪拌しなが ら21ビーカー中の水1gに加えた。200g of alumina powder (plate-like α-alumina similar to Example 5) was added while stirring well. and 1 g of water in a beaker.

攪拌された板状アルミナの懸濁液を75℃に加熱し、6NNaOHを2,3滴加 えてpHを8.0に調整した。0.224MのNa4P2O7・10H20溶液 267m1と、1゜35MのCa C12溶液88.8mlとを、1時間にわた りて同時に加え、20%MCIの添加によってpHを8.0に保った。pH8, Oと温度75℃において、さらに30分間撹拌することによって、懸濁液は硬化 した。アルミン酸ナトリウム[0,385g Al2O3/cc等量のNaA1 (OH) 、Vinings VSA #38、Vinings Corp、製 コの水溶液を懸濁液に1滴ずつ加え、20%MCIの制御された添加によって、 pHを8.5に保つた。N a A 1 (OH) 4溶液78m1を2時間に わたって加えた後、pH8,5と75℃の温度において、さらに30分間、攪拌 することによって懸濁液は硬化した。全てのCa 2P207とA I 203 は、コアアルミナの上に沈殿し、これは生成物ベースで、Ca2P2O74,7 7重量%、A 120314.07重量%に相当した。Ca2P2O7/A12 o3比は、0.339であった。The stirred plate-shaped alumina suspension was heated to 75°C, and a few drops of 6N NaOH were added. The pH was adjusted to 8.0. 0.224M Na4P2O7・10H20 solution 267 ml and 88.8 ml of 1°35M Ca C12 solution over 1 hour. and the pH was maintained at 8.0 by addition of 20% MCI. pH8, The suspension was hardened by stirring for an additional 30 minutes at O and a temperature of 75°C. did. Sodium aluminate [0,385g Al2O3/cc equivalent of NaA1 (OH), Vinings VSA #38, made by Vinings Corp. Add dropwise an aqueous solution of The pH was maintained at 8.5. N a A 1 (OH) 4 solution 78 ml in 2 hours After addition, stir for an additional 30 minutes at pH 8.5 and a temperature of 75°C. The suspension was cured by this. All Ca 2P207 and AI 203 is precipitated on the core alumina, which is the product base and Ca2P2O74,7 7% by weight, corresponding to A 120314.07% by weight. Ca2P2O7/A12 The o3 ratio was 0.339.

懸濁液を濾過することによって固形物を回収し、ナトリウムイオンと塩化物イオ ンとがなくなるまで、脱イオン水で洗浄した。固形物を、空気中120℃のオー ブンで一晩乾燥した。回収された乾燥固形物の重量は239.5gであり、収率 の97.2%に相当した。The solids are recovered by filtering the suspension and sodium and chloride ions are removed. The solution was washed with deionized water until it was free of water. The solid material is heated to 120°C in air. Dry in a bun overnight. The weight of dry solids recovered was 239.5 g, yield This corresponded to 97.2% of the total.

生成物の表面積は、57.2m2/gであった。The surface area of the product was 57.2 m2/g.

その後、生成物を400〜1100℃の範囲の温度で、少なくとも1時間焼成し た。The product is then calcined at a temperature ranging from 400 to 1100°C for at least 1 hour. Ta.

実施例8 この実施例は、実施例5の4倍の量のアルミナと、4分の1の量のピロリン酸カ ルシウムとの複合被覆を有する板状アルミナを含む粉末の製造を示す。Example 8 This example uses four times the amount of alumina and one-fourth the amount of carbon pyrophosphate as Example 5. 1 shows the production of a powder containing platelet alumina with a composite coating with lucium.

使用した溶液及び手順は、実施例7に示したものと同様であり、ピロリン酸ナト リウム22.0mL塩化カルシウム7.4ml、及びアルミン酸ナトリウム10 4.0mlに量を変えた。The solution and procedure used were similar to those shown in Example 7, with sodium pyrophosphate 22.0 ml of calcium chloride, 7.4 ml of sodium aluminate, and 10 ml of sodium aluminate. The volume was changed to 4.0 ml.

全てのCa2P2O7とA I 203は、コアアルミナ上に沈殿し、これは、 生成物ベースでCa2P2O70,398重量%とA120318.76重量% に相当した。Ca 2 P207 /A I 203比は、0.0212であっ た。All Ca2P2O7 and AI203 are precipitated on the core alumina, which is 70,398% by weight of Ca2P2O and 18.76% by weight of A1203 on product basis It was equivalent to The Ca2P207/AI203 ratio was 0.0212. Ta.

実施例5のように回収された固形物の量は、234.0gであり、94.6%の 収率に相当した。The amount of solids recovered as in Example 5 was 234.0 g, with 94.6% It corresponded to the yield.

生成物の表面積は、43.0m2/gであった。The surface area of the product was 43.0 m2/g.

その後、生成物を400〜1100℃の範囲の温度で、少なくとも1時間焼成し た。The product is then calcined at a temperature ranging from 400 to 1100°C for at least 1 hour. Ta.

実施例9 この実施例は、ピロリン酸カルシウムと水和アルミナの複合被覆を有する炭化ケ イ素で覆われた結晶質アルミナを含む粉末の製造を示す。Example 9 This example shows a carbonized carbon fiber with a composite coating of calcium pyrophosphate and hydrated alumina. 1 illustrates the production of a powder containing crystalline alumina coated with ion.

使用した溶液は、実施例7で述べたものと同様であった。The solution used was similar to that described in Example 7.

0.56m2/gの表面積を有する500グリツドSiC粉末(Norton  Company Grade 100G、1.)1000gを、よく攪拌しなか ら41ビーカー中の2500m1の水に加えた。攪拌された水性懸濁液を75℃ に加熱し、pHを8.5に調整した。アルミン酸ナトリウム(Vi n i n gs VSA #38)の水性溶液をSiC懸濁液に加え、20%HCIを同時 に加えることによって、pHを8.5に保った。N a A 1 (OH) 4 溶液100m1を2時間にわたって加えた後、pH8,5と温度75℃において 、さらに30分間懸濁液を攪拌した。すべてのAl2O3はSiC上に沈殿し、 これは組成物ベースで3.71重量%A l 203に相当した。懸濁液を濾過 することによって固形物を回収し、ナトリウムイオンと塩化物イオンとがなくな るまで、脱イオン水で洗浄した。アルミナ被覆をしたSiCを、空気中120℃ のオーブンで一晩乾燥し、1000℃で1時間焼成して、被覆を無水結晶質アル ミナに変換した。500-grid SiC powder (Norton) with a surface area of 0.56 m2/g Company Grade 100G, 1. ) 1000g without stirring well. and added to 2500 ml of water in a 41 beaker. Stirred aqueous suspension at 75°C and the pH was adjusted to 8.5. Sodium aluminate (Vinin gs VSA #38) was added to the SiC suspension, and 20% HCI was added at the same time. The pH was kept at 8.5 by adding to N a A 1 (OH) 4 After adding 100 ml of solution over 2 hours, at pH 8.5 and temperature 75°C. The suspension was stirred for an additional 30 minutes. All Al2O3 is precipitated on SiC, This corresponded to 3.71% by weight Al 203 on a composition basis. Filter the suspension By doing this, the solids are recovered and sodium ions and chloride ions are eliminated. Washed with deionized water until clean. SiC coated with alumina was placed in air at 120°C. The coating was dried in an oven overnight and baked at 1000°C for 1 hour to form an anhydrous crystalline Converted to Mina.

焼成した生成物を、よく攪拌しながら41ビーカー中の2500m1の水に加え た。攪拌された水性懸濁液を75℃に加熱し、6N NaOHを2,3滴加えて 、pHを8.5に調整した。0.224MのNa4P2O7・10H20溶液4 45m1と、1.35MのCa C12溶液148m1とを2時間にわたって同 時に加え、20%MCIの添加によってpHを8.5に保った。pH8,5と7 5℃の温度で、さらに30分間攪拌することによって、懸濁液は硬化した。水性 アルミン酸ナトリウムCVinings VSA #38)を1滴ずつ加え、2 0%1(CIの制御された添加によって、pHを8.5に保った。アルミン酸ナ トリウム溶液130m1を2時間にわたって加えた後、pH8,5と75℃の温 度で、さらに30分間攪拌することによって、懸濁液は硬化した。すべてのCa  P OとAl2O3とは、アルミナで被覆された炭化ケイ素粒子上に沈殿し、 生成物ベースで、C相当した。Ca2P2O7/Al2O3比は0.339であ った。Add the calcined product to 2500 ml of water in a 41 beaker with good stirring. Ta. Heat the stirred aqueous suspension to 75°C and add a few drops of 6N NaOH. , the pH was adjusted to 8.5. 0.224M Na4P2O7.10H20 solution 4 45 ml and 148 ml of 1.35M CaC12 solution were mixed over 2 hours. The pH was maintained at 8.5 by addition of 20% MCI. pH8,5 and 7 The suspension was cured by stirring for a further 30 minutes at a temperature of 5°C. aqueous Add sodium aluminate CVinings VSA #38) one drop at a time, pH was kept at 8.5 by controlled addition of 0% 1 (CI). Sodium aluminate After adding 130 ml of thorium solution over 2 hours, the pH was 8.5 and the temperature was 75°C. The suspension was cured by stirring for an additional 30 minutes at 30°C. All Ca P O and Al2O3 precipitate on silicon carbide particles coated with alumina, On a product basis, it was equivalent to C. The Ca2P2O7/Al2O3 ratio is 0.339. It was.

懸濁液を濾過することによって固形物を回収し、ナトリウムイオンと塩化物イオ ンとがなくなるまで、脱イオン水で洗浄した。固形物を、空気中120℃のオー ブンで一晩、乾燥した。The solids are recovered by filtering the suspension and sodium and chloride ions are removed. The solution was washed with deionized water until it was free of water. The solid material is heated to 120°C in air. Dry in a bun overnight.

表面積は、25.2rn2/gであった。The surface area was 25.2rn2/g.

生成物を、1000℃で2時間焼成し、この焼成によって、被覆のアルミナ部分 は、無水結晶質アルミナ被覆を形成した。The product was calcined at 1000°C for 2 hours, and this calcined the alumina part of the coating. formed an anhydrous crystalline alumina coating.

その後、生成物を400〜1100°Cの範囲の温度で、少なくとも1時間焼成 した。The product is then calcined for at least 1 hour at a temperature ranging from 400 to 1100 °C. did.

し− Q ヒ FIG、3 H 要約書 耐火性金属炭化物、耐火性金属窒化物、耐火性金属ホウ化物、又はダイアモンド から選択される耐火性材料を含み、水和アルミナ被覆層又は無水結晶質アルミナ 被覆層を有し、高品質プリフォームを作るための被覆された耐火性組成物、及び そのような組成物の分散性を高めるため、及び耐酸化性を改善する方法である。Shi- Q Hi FIG.3 H abstract Refractory metal carbide, refractory metal nitride, refractory metal boride, or diamond Contains a refractory material selected from hydrated alumina coating layer or anhydrous crystalline alumina a coated refractory composition having a coating layer and for making high quality preforms, and A method for increasing the dispersibility and improving oxidation resistance of such compositions.

さらに、ピロリン酸カルシウムの第1被覆層と水和アルミナの第2被覆層とを有 するαアルミナ基体を含む組成物、ピロリン酸カルシウムの第1被覆層と、緻密 な無水結晶質アルミナからなる第2被覆層とを有するαアルミナ基体を含む焼成 した組成物、及びこの組成物の製造方法である。Furthermore, it has a first coating layer of calcium pyrophosphate and a second coating layer of hydrated alumina. a first coating layer of calcium pyrophosphate; and a second coating layer of anhydrous crystalline alumina. and a method for producing the composition.

国際肩審餠失 O−↑/II電@l/I’lフロ11、、、 、=、=N、 P CT/US 91102814International Shoulder Referee Loss O-↑/II Den@l/I’l Flow 11,,,, =, =N, P CT/US 91102814

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.ダイアモンド、耐火性金属炭化物、耐火性金属窒化物、耐火性金属ホウ化物 、又はこれらの混合物から選択され、水和アルミナ被覆を有する、細かく粉砕さ れた耐火性材料を含む高品質プレフォームをつくるための被覆された耐火性組成 物。1. Diamond, refractory metal carbide, refractory metal nitride, refractory metal boride , or a mixture thereof, with a hydrated alumina coating, finely ground Coated refractory compositions to create high quality preforms containing recycled refractory materials thing. 2.耐火性材料が、実質的に、炭化ケイ素、炭化チタニウム、炭化タンタル、炭 化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化モリブデン、炭化バナジ ウム、炭化ハフニウム、炭化テルル、炭化ウラニウム、窒化チタニウム、窒化ジ ルコニウム、窒化ケイ素、ホウ酸チタニウム、及びホウ酸ジルコニウムからなる 群から選択される、請求項1に記載の組成物。2. Refractory materials include silicon carbide, titanium carbide, tantalum carbide, charcoal, etc. Niobium carbide, zirconium carbide, tungsten carbide, molybdenum carbide, vanadium carbide hafnium carbide, tellurium carbide, uranium carbide, titanium nitride, dinitride Consists of ruconium, silicon nitride, titanium borate, and zirconium borate A composition according to claim 1, selected from the group. 3.耐火性材料が、炭化ケイ素である請求項1に記載の組成物。3. A composition according to claim 1, wherein the refractory material is silicon carbide. 4.被覆が、ボーマタイト結晶と水和アモルファスアルミナとの混合物である、 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の組成物。4. the coating is a mixture of bomatite crystals and hydrated amorphous alumina; A composition according to any one of claims 1 to 3. 5.高められた分散性と改善された耐酸化性とを有し、ダイアモンド、耐火性金 属炭化物、耐火性金属窒化物、耐火性金属ホウ化物、又はこれらの混合物から選 択され、イータ、シータ、ガンマ、アルファ相、又はこれらの遷移混合物から選 択された無水結晶質アルミナ被覆を有する耐火性材料を含む被覆された耐火性組 成物。5. Diamond, refractory gold with enhanced dispersibility and improved oxidation resistance selected from metal carbides, refractory metal nitrides, refractory metal borides, or mixtures thereof. selected from eta, theta, gamma, alpha phase, or transition mixtures thereof. A coated refractory assembly comprising a refractory material having a selected anhydrous crystalline alumina coating. A product. 6.前記被覆が、前記耐火性材料の等電点を上昇させる請求項1又は5のいずれ か1項に記載の組成物。6. 6. The method of claim 1, wherein the coating increases the isoelectric point of the refractory material. The composition according to item 1. 7.被覆が、耐火性材料の表面の化学的活性を減少させる、請求項6に記載の組 成物。7. 7. The set of claim 6, wherein the coating reduces chemical activity on the surface of the refractory material. A product. 8.(a)耐火性材料の水性懸濁物を水和アルミナで被覆する工程、及び (b)被覆された耐火物を分離し、洗浄し、乾燥する工程 を具備し、耐火性材料の分散性を高める方法。8. (a) coating an aqueous suspension of refractory material with hydrated alumina; and (b) separating, cleaning and drying the coated refractories; A method for improving the dispersibility of a refractory material. 9.少なくとも1時間、400ないし1100℃の範囲の温度で焼成する工程を さらに具備する請求項8に記載の方法。9. a step of baking at a temperature in the range of 400 to 1100°C for at least 1 hour; 9. The method of claim 8, further comprising. 10.(a)耐火性材料の水性懸濁物を水和アルミナで被覆する工程、 (b)被覆された耐火物を分離し、洗浄し、乾燥する工程、及び (c)少なくとも1時間、400ないし1100℃の範囲の温度で焼成する工程 を具備し、耐火性材料の分散性を高め、大気条件下での高温処理中の耐酸化性を 改善する方法。10. (a) coating an aqueous suspension of refractory material with hydrated alumina; (b) separating, cleaning and drying the coated refractory; and (c) baking at a temperature in the range of 400 to 1100°C for at least 1 hour; improves the dispersibility of refractory materials and improves oxidation resistance during high-temperature processing under atmospheric conditions. How to improve. 11.耐火性材料が、ダイアモンド、耐火性金属炭化物、耐火性金属窒化物、耐 火性金属ホウ化物、又はこれらの混合物を含む請求項8ないし10のいずれか1 項に記載の方法。11. The refractory material is diamond, refractory metal carbide, refractory metal nitride, Any one of claims 8 to 10, comprising a flammable metal boride or a mixture thereof. The method described in section. 12.耐火性材料が、実質的に、炭化ケイ素、炭化チタニウム、炭化タンタル、 炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化モリブデン、炭化バナ ジウム、炭化ハフニウム、炭化テルル、炭化ウラニウム、窒化チタニウム、窒化 ジルコニウム、窒化ケイ素、ホウ酸チタニウム、及びホウ酸ジルコニウムからな る群から選択される、請求項11に記載の方法。12. The refractory material is substantially silicon carbide, titanium carbide, tantalum carbide, Niobium carbide, zirconium carbide, tungsten carbide, molybdenum carbide, vana carbide Dium, hafnium carbide, tellurium carbide, uranium carbide, titanium nitride, nitride Made of zirconium, silicon nitride, titanium borate, and zirconium borate. 12. The method according to claim 11, wherein the method is selected from the group consisting of: 13.被覆が、ボーマタイト結晶と水和アモルファスアルミナとの混合物である 、請求項12に記載の方法。13. The coating is a mixture of bomatite crystals and hydrated amorphous alumina 13. The method of claim 12. 14.(a)耐火性材料の水性懸濁液を準備し、40ないし95℃の範囲の温度 まで加熱し、5ないし9の範囲にpHを調整する工程、 (b)実質的に、アルカリ金属アルミン酸塩、アルミン酸アンモニウム、塩化ア ルミニウム、硝酸アルミニウム、及び、酢酸アルミニウムからなる群から選択さ れるアンモニウム塩の水性溶液を撹拌しながら加え、5ないし60分間、温度と pHとを維持して、それによって、前記耐火性材料の表面上に、被覆層として水 和アルミナを沈殿させる工程、及び (c)被覆された耐火物を分離し、洗浄し、100ないし300℃で乾燥する工 程 を具備する、水和アルミナで被覆された耐火性材料の製造方法。14. (a) preparing an aqueous suspension of refractory material at a temperature ranging from 40 to 95°C; and adjusting the pH to a range of 5 to 9; (b) substantially alkali metal aluminate, ammonium aluminate, ammonium chloride; selected from the group consisting of aluminum, aluminum nitrate, and aluminum acetate. Add an aqueous solution of the ammonium salt with stirring and increase the temperature for 5 to 60 minutes. pH is maintained, thereby providing water as a coating layer on the surface of the refractory material. a step of precipitating Japanese alumina, and (c) Separating the coated refractories, washing them, and drying them at 100 to 300°C. degree A method for producing a refractory material coated with hydrated alumina, comprising: 15.アルミニウム塩がアルカリ金属アルミン酸塩であり、鉱酸を同時に加える 工程をさらに具備する、請求項14に記載の方法。15. Aluminum salt is an alkali metal aluminate and mineral acid is added at the same time 15. The method of claim 14, further comprising the step of: 16.少なくとも1時間、400ないし1100℃の範囲の温度において焼成す る工程をさらに具備する、請求項14又は15に記載の方法。16. Baking at a temperature ranging from 400 to 1100°C for at least 1 hour. 16. The method according to claim 14 or 15, further comprising the step of: 17.カルシウム成分の第1の被覆とアルミナ成分の第2の被覆とを有する耐火 性セラミックス基体を含む組成物であって、前記第1及び第2の被覆は、総組成 物の約0.5ないし25重量%であり、第1被覆の第2被覆に対する比は、約0 .01ないし0.095である組成物。17. Fireproofing having a first coating of calcium component and a second coating of alumina component a composition comprising a ceramic substrate, wherein the first and second coatings have a total composition of from about 0.5 to 25% by weight of the product, and the ratio of the first coating to the second coating is about 0. .. 01 to 0.095. 18.耐火性基体がαアルミナである請求項17に記載の組成物。18. 18. The composition of claim 17, wherein the refractory substrate is alpha alumina. 19.耐火性基体が、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、ケイ素及びこ れらの混合物の酸化物、炭化物、ホウ化物、窒化物からなる群から選択される組 成物であって、前記耐火性基体の表面がアルミナからなる結晶質で被覆されてい る、請求項17に記載の組成物。19. The refractory substrate is aluminum, titanium, zirconium, silicon and a group selected from the group consisting of oxides, carbides, borides, and nitrides of mixtures thereof; the surface of the refractory substrate is coated with crystalline material made of alumina. 18. The composition of claim 17. 20.第1の被覆が、ピロリン酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシ ウム、アルミン酸カルシウム、及びこれらの混合物からなる群から選択される、 請求項17に記載の組成物。20. The first coating is calcium pyrophosphate, calcium phosphate, calcium silicate. selected from the group consisting of calcium aluminate, calcium aluminate, and mixtures thereof; A composition according to claim 17. 21.第2の被覆が水和アルミナである請求項17に記載の組成物。21. 18. The composition of claim 17, wherein the second coating is hydrated alumina. 22.水和アルミナが、主としてボーマタイトアルミナである請求項21に記載 の方法。22. 22. The hydrated alumina is primarily bomatite alumina. the method of. 23.0.1ないし2500μmの範囲の平均粒径と、0.1ないし50m2/ gの範囲の表面積とをを有する板状αアルミナを含む組成物であって、前記板状 αアルミナは、その上に堆積したピロリン酸カルシウムの第1の被覆と、ボーマ タイトアルミナの第2の被覆とを有する組成物。23. Average particle size in the range 0.1 to 2500 μm and 0.1 to 50 m2/ A composition comprising platy alpha alumina having a surface area in the range of g. The alpha alumina has a first coating of calcium pyrophosphate deposited on it and a boma a second coating of tight alumina. 24.カルシウム成分の第1の被覆とアルミナ成分の第2の被覆とを有する耐火 性成分を含む組成物であって、前記第1及び第2の被覆が一体化して、プレフォ ームとセラミックマトリックスとの間の剥離作用を与える組成物。24. Fireproofing having a first coating of calcium component and a second coating of alumina component the first and second coatings are integrated to form a preform. A composition that provides a release action between the ceramic matrix and the ceramic matrix. 25.ピロリン酸カルシウムの第1の被覆と、緻密な無水、結晶質アルミナの第 2の被覆とを有するαアルミナ基体を含む、焼成した組成物。25. A first coating of calcium pyrophosphate and a second coating of dense anhydrous, crystalline alumina. A fired composition comprising an alpha alumina substrate having a coating of 2. 26.(a)耐火性基体、カルシウム成分前駆体、及びアルミナ塩の水性混合物 を準備する工程、及び(b)被覆された耐火性組成物を回収し、洗浄し、乾燥す る工程 を具備する、セラミック組成物の強度及び靭性を改善する方法。26. (a) Aqueous mixture of refractory substrate, calcium component precursor, and alumina salt and (b) recovering, washing and drying the coated refractory composition. process A method for improving the strength and toughness of a ceramic composition, comprising: 27.水性混合物を準備し、次いで、 (a)40ないし95℃の範囲の温度で加熱し、5ないし9の範囲のpHに調整 しながら、耐火性基体の水性懸濁液を形成する工程、 (b)カルシウム塩を含むカルシウム成分前駆体の水性懸濁液と、ピロリン酸塩 、リン酸塩、ケイ酸塩、及びアルミン酸塩からなる群から選択されるアルカリ金 属塩の水性懸濁液とを撹拌しながら、同時に加え、その後、5ないし60分間、 温度とpHと保つ工程、及び (c)アルミニウム塩の水性溶液を加えた後、5ないし60分間、温度とpHと を保つ工程 を具備する請求項26に記載の方法。27. Prepare an aqueous mixture and then (a) Heating at a temperature ranging from 40 to 95°C and adjusting the pH to a range from 5 to 9. forming an aqueous suspension of the refractory substrate, (b) an aqueous suspension of a calcium component precursor containing a calcium salt and a pyrophosphate; , phosphates, silicates, and aluminates. and the aqueous suspension of the genus salt at the same time with stirring, and then for 5 to 60 minutes. The process of maintaining temperature and pH, and (c) After adding the aqueous solution of aluminum salt, the temperature and pH are adjusted for 5 to 60 minutes. The process of maintaining 27. The method of claim 26, comprising: 28.被覆された耐火性組成物を、少なくとも1時間、400ないし1100℃ の範囲の温度において焼成する工程をさらに具備する請求項26又は27に記載 の方法。28. The coated refractory composition is heated at 400 to 1100°C for at least 1 hour. Claim 26 or 27, further comprising the step of firing at a temperature in the range of the method of. 29.耐火性基体が、アルミナからなる高温結晶質である請求項26又は27に 記載の方法。29. According to claim 26 or 27, the refractory substrate is a high temperature crystalline material made of alumina. Method described. 30.耐火性基体が、チタニウム、ジルコニウム、ケイ素、及びそれらの混合物 の酸化物、炭化物、ホウ化物、及び窒化物からなる群から選択される方法であっ て、前記耐火性基体がアルミナからなる結晶質で被覆された請求項26又は27 に記載の方法。30. The refractory substrate is titanium, zirconium, silicon, and mixtures thereof. a method selected from the group consisting of oxides, carbides, borides, and nitrides of Claim 26 or 27, wherein the refractory base is coated with a crystalline material made of alumina. The method described in. 31.カルシウム塩が、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、又はこれらの混合物 から選択される請求項29に記載の方法。31. The calcium salt is calcium chloride, calcium nitrate, or a mixture thereof. 30. The method of claim 29, wherein the method is selected from: 32.アルミニウム塩が、アルカリ金属アルミン酸塩、アルミン酸アンモニウム 、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、及びこれらの混合 物からなる群から選択される、請求項31に記載の方法。32. Aluminum salt, alkali metal aluminate, ammonium aluminate , aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum acetate, and mixtures thereof 32. The method of claim 31, wherein the method is selected from the group consisting of: 33.アルミニウム塩がアルミン酸ナトリウムである、請求項32に記載の方法 。33. 33. The method of claim 32, wherein the aluminum salt is sodium aluminate. . 34.(a)40ないし95℃の範囲の温度に加熱し、5ないし9の範囲のpH に調整しながら、板状Al2O3基体の水性懸濁液を準備する工程、 (b)カルシウム塩溶液とアルカリ金属ピロリン酸塩溶液とを同時に加え、その 後、前記温度とpHを保って、板状αアルミナ上に第1の被覆を形成する工程、 (c)撹拌しながらアルカリ金属アルミン酸塩溶液を加えた後、前記温度とpH を保って前記第1の被覆上に第2の被覆を形成する工程、 (d)被覆された耐火性組成物を回収し、洗浄し、乾燥する工程、及び (e)被覆された耐火性組成物を少なくとも1時間、400ないし1100℃の 範囲の温度において、任意に焼成する工程 を具備し、その上に堆積したピロリン酸カルシウムの第1被覆と、ボーマタイト アルミナの第2の被覆とを有する板状αアルミナの製造方法。34. (a) heating to a temperature in the range of 40 to 95°C and a pH in the range of 5 to 9; preparing an aqueous suspension of a plate-like Al2O3 substrate while adjusting the (b) Simultaneously add calcium salt solution and alkali metal pyrophosphate solution, After that, a step of forming a first coating on the plate-shaped α-alumina while maintaining the temperature and pH; (c) After adding the alkali metal aluminate solution with stirring, the temperature and pH forming a second coating on the first coating while maintaining the (d) recovering, washing, and drying the coated refractory composition; and (e) heating the coated refractory composition at 400 to 1100°C for at least 1 hour; A process of firing at any temperature within a range a first coating of calcium pyrophosphate deposited thereon, and a first coating of boumatite. and a second coating of alumina.
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