JPH0648860A - 多孔質耐熱材の製造方法 - Google Patents
多孔質耐熱材の製造方法Info
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- JPH0648860A JPH0648860A JP19811192A JP19811192A JPH0648860A JP H0648860 A JPH0648860 A JP H0648860A JP 19811192 A JP19811192 A JP 19811192A JP 19811192 A JP19811192 A JP 19811192A JP H0648860 A JPH0648860 A JP H0648860A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、耐熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性
等の熱的特性に優れ、かつ高強度を有し、容易にハニカ
ム状及びボード状に加工できる高純度コージライト質の
多孔質耐熱材の製造方法の提供を目的とする。 【構成】 本発明の多孔質耐熱材の製造方法は、無機繊
維とアルミニウム塩，ケイ酸ゾル及びマグネシア粉末か
らなりその配合組成がＡｌ2 Ｏ3 ＝３１〜４１wt％，Ｓ
ｉＯ2 ＝４６〜５３wt％，ＭｇＯ＝１１〜１９wt％であ
る無機組成物を水中で分散混合しアルミニウムシリケー
ト共沈ゲルを生成する工程と、次いで凝集剤を加え凝集
させる工程と、凝集後、これを抄造する工程又はこれを
乾燥固化する工程、あるいはこれを真空成形や鋳込み成
形で成形する工程と、次にこれを熱処理してセラミック
化する工程と、を備えた構成からなる。
等の熱的特性に優れ、かつ高強度を有し、容易にハニカ
ム状及びボード状に加工できる高純度コージライト質の
多孔質耐熱材の製造方法の提供を目的とする。 【構成】 本発明の多孔質耐熱材の製造方法は、無機繊
維とアルミニウム塩，ケイ酸ゾル及びマグネシア粉末か
らなりその配合組成がＡｌ2 Ｏ3 ＝３１〜４１wt％，Ｓ
ｉＯ2 ＝４６〜５３wt％，ＭｇＯ＝１１〜１９wt％であ
る無機組成物を水中で分散混合しアルミニウムシリケー
ト共沈ゲルを生成する工程と、次いで凝集剤を加え凝集
させる工程と、凝集後、これを抄造する工程又はこれを
乾燥固化する工程、あるいはこれを真空成形や鋳込み成
形で成形する工程と、次にこれを熱処理してセラミック
化する工程と、を備えた構成からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高温用断熱材、高温用触
媒担持体、高温用フィルター等の素材として用いられる
多孔質耐熱材の製造方法に関するものである。
媒担持体、高温用フィルター等の素材として用いられる
多孔質耐熱材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、航空宇宙業界、電気炉業界におい
て技術が多様化し、耐熱材はより高温域での耐熱性、断
熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性が要望されている。ま
た、自動車業界では排気ガス中のＮＯX 、カーボンパテ
ィキュレート等の環境汚染の問題が高まる中、高温で使
用される燃焼触媒の担持体及びフィルターの開発がなさ
れ耐熱性無機繊維を利用した耐熱材としてフェルト状及
びブロック状の形体のものが提案されている。
て技術が多様化し、耐熱材はより高温域での耐熱性、断
熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性が要望されている。ま
た、自動車業界では排気ガス中のＮＯX 、カーボンパテ
ィキュレート等の環境汚染の問題が高まる中、高温で使
用される燃焼触媒の担持体及びフィルターの開発がなさ
れ耐熱性無機繊維を利用した耐熱材としてフェルト状及
びブロック状の形体のものが提案されている。
【０００３】また、高温域用耐熱材として、特開昭５９
−１２５３３２号公報の実施例３にはアルミナ繊維とア
ルミナ粉末の混合物からなるアルミナ質のセラミックシ
ートの例が示されている。
−１２５３３２号公報の実施例３にはアルミナ繊維とア
ルミナ粉末の混合物からなるアルミナ質のセラミックシ
ートの例が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、フェルト状及びブロック状の耐熱材は主原
料として繊維を用い有機バインダーや硬化剤で硬める方
法がとられているため繊維と繊維の結合性に欠け、加熱
後の機械的強度が著しく低下する等の問題点があった。
また、フェルト状の耐熱材は繊維がほとんどフリーな状
態なので繊維が空気中へ飛散し環境を汚染し易いという
問題点を有していた。更にブロック状及びフェルト状の
耐熱材は機械的強度が弱いため複雑な形状のハニカム構
造に成型できず、一般的に形状がハニカム状で用いられ
る高温用触媒担持体、高温用フィルターには利用できな
いという本質的な問題点を有していた。また従来の繊維
や製造方法では熱的性質に優れているコージライト化は
ほとんど不可能であり、更に繊維質の多孔質耐熱材を得
ることも不可能で使用しづらいという問題点を有してい
た。
の構成では、フェルト状及びブロック状の耐熱材は主原
料として繊維を用い有機バインダーや硬化剤で硬める方
法がとられているため繊維と繊維の結合性に欠け、加熱
後の機械的強度が著しく低下する等の問題点があった。
また、フェルト状の耐熱材は繊維がほとんどフリーな状
態なので繊維が空気中へ飛散し環境を汚染し易いという
問題点を有していた。更にブロック状及びフェルト状の
耐熱材は機械的強度が弱いため複雑な形状のハニカム構
造に成型できず、一般的に形状がハニカム状で用いられ
る高温用触媒担持体、高温用フィルターには利用できな
いという本質的な問題点を有していた。また従来の繊維
や製造方法では熱的性質に優れているコージライト化は
ほとんど不可能であり、更に繊維質の多孔質耐熱材を得
ることも不可能で使用しづらいという問題点を有してい
た。
【０００５】更に、アルミナ質のセラミックシートは耐
熱温度が１５００℃と高いが、主成分がアルミナである
ため熱膨張率が大きく、そのため高温域での熱分布によ
る歪が大きくクラックが生じやすく、耐熱衝撃性に欠け
実用的でないという問題点を有していた。
熱温度が１５００℃と高いが、主成分がアルミナである
ため熱膨張率が大きく、そのため高温域での熱分布によ
る歪が大きくクラックが生じやすく、耐熱衝撃性に欠け
実用的でないという問題点を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、耐熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性等の熱的特性に優
れ、かつ高強度を有し、容易にハニカム状及びボード状
に加工できる高純度コージライト質の多孔質耐熱材の製
造方法を提供することを目的とする。
で、耐熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性等の熱的特性に優
れ、かつ高強度を有し、容易にハニカム状及びボード状
に加工できる高純度コージライト質の多孔質耐熱材の製
造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１の多孔質耐熱材の製造方法は、無機
繊維とアルミニウム塩，ケイ酸ゾル及びマグネシア粉末
からなりその配合組成がＡｌ2 Ｏ3 ＝３１〜４１wt％，
ＳｉＯ2 ＝４６〜５３wt％，ＭｇＯ＝１１〜１９wt％で
ある無機組成物を水中で分散混合しアルミニウムシリケ
ート共沈ゲルを生成する工程と、次いで凝集剤を加え凝
集させる工程と、凝集後、これを抄造する工程又はこれ
を乾燥固化する工程、あるいはこれを真空成形や鋳込み
成形で成形する工程と、次にこれを熱処理してセラミッ
ク化する工程と、を備えた構成からなる。
に本発明の請求項１の多孔質耐熱材の製造方法は、無機
繊維とアルミニウム塩，ケイ酸ゾル及びマグネシア粉末
からなりその配合組成がＡｌ2 Ｏ3 ＝３１〜４１wt％，
ＳｉＯ2 ＝４６〜５３wt％，ＭｇＯ＝１１〜１９wt％で
ある無機組成物を水中で分散混合しアルミニウムシリケ
ート共沈ゲルを生成する工程と、次いで凝集剤を加え凝
集させる工程と、凝集後、これを抄造する工程又はこれ
を乾燥固化する工程、あるいはこれを真空成形や鋳込み
成形で成形する工程と、次にこれを熱処理してセラミッ
ク化する工程と、を備えた構成からなる。
【０００８】請求項２の発明は請求項１において、前記
凝集剤が有機高分子凝集剤又は有機高分子凝集剤と高電
解質系無機凝集剤との混合物からなる構成を有してい
る。
凝集剤が有機高分子凝集剤又は有機高分子凝集剤と高電
解質系無機凝集剤との混合物からなる構成を有してい
る。
【０００９】ここで、熱的特性に優れたコージライト組
成物を得るために、無機繊維としては、主成分がアルミ
ナ，シリカ，アルミナ−シリカ等の一種以上からなる耐
熱性無機繊維を用いるのが望ましい。
成物を得るために、無機繊維としては、主成分がアルミ
ナ，シリカ，アルミナ−シリカ等の一種以上からなる耐
熱性無機繊維を用いるのが望ましい。
【００１０】耐熱性無機繊維の繊維径は反応性や焼結性
を考慮に入れると１０μｍ以下、好ましくは７μｍ以下
が望ましい。
を考慮に入れると１０μｍ以下、好ましくは７μｍ以下
が望ましい。
【００１１】マグネシア粉末の平均粒径は５μｍ以下と
するのが好ましい。コージライト化への反応性を上げ焼
結性を上げるためである。この際、無定形状物を用いる
と、一層反応性、焼結性を促進するので好ましい。ま
た、平均粒径が５μｍ以下の微粉末を用いることで凝集
の際、凝集不良を防ぎ均一な凝集体を得ることもでき
る。粉末の平均粒径を５μｍ以上とすると反応性、焼結
性が落ち高純度なコージライトを得ることが困難にな
る。
するのが好ましい。コージライト化への反応性を上げ焼
結性を上げるためである。この際、無定形状物を用いる
と、一層反応性、焼結性を促進するので好ましい。ま
た、平均粒径が５μｍ以下の微粉末を用いることで凝集
の際、凝集不良を防ぎ均一な凝集体を得ることもでき
る。粉末の平均粒径を５μｍ以上とすると反応性、焼結
性が落ち高純度なコージライトを得ることが困難にな
る。
【００１２】アルミニウム塩及びケイ酸ゾルは液相法で
ＰＨを調整しながら加水分解を起こさせることによっ
て、アルミニウムシリケート共沈ゲルを得ることができ
る。
ＰＨを調整しながら加水分解を起こさせることによっ
て、アルミニウムシリケート共沈ゲルを得ることができ
る。
【００１３】アルミニウムシリケート共沈ゲルは非晶質
で、超微粒子で、粒子内のアルミナ−シリカの分布が均
一であるため、反応性、焼結性が非常に優れ耐熱性無機
繊維間の機械的強度を著しく向上させることができる。
また前記共沈ゲル粒子内のアルミナ−シリカの分布が均
一であるために、耐熱性無機繊維とマグネシア粉末の均
一なコージライト化を図ることができる。更に、超微粒
子であるアルミニウムシリケート共沈ゲルを用いること
で凝集の際、アルミナ，シリカの凝集不良を防ぎ高純度
のコージライト多孔質耐熱材を得ることができる。
で、超微粒子で、粒子内のアルミナ−シリカの分布が均
一であるため、反応性、焼結性が非常に優れ耐熱性無機
繊維間の機械的強度を著しく向上させることができる。
また前記共沈ゲル粒子内のアルミナ−シリカの分布が均
一であるために、耐熱性無機繊維とマグネシア粉末の均
一なコージライト化を図ることができる。更に、超微粒
子であるアルミニウムシリケート共沈ゲルを用いること
で凝集の際、アルミナ，シリカの凝集不良を防ぎ高純度
のコージライト多孔質耐熱材を得ることができる。
【００１４】無機繊維と粉末の混合物中のアルミナ，シ
リカ，マグネシアの組成比はＡｌ2Ｏ3 ＝３１〜４１wt
％、ＳｉＯ2 ＝４６〜５３wt％、ＭｇＯ＝１１〜１９wt
％になるように混合するのが好ましい。
リカ，マグネシアの組成比はＡｌ2Ｏ3 ＝３１〜４１wt
％、ＳｉＯ2 ＝４６〜５３wt％、ＭｇＯ＝１１〜１９wt
％になるように混合するのが好ましい。
【００１５】この組成比では、熱膨張係数が２．０×１
０-6／℃以下を得ることができ、この組成範囲から外れ
ると熱膨張係数が大きくなり耐熱衝撃性等の熱的特性が
劣化するので好ましくない。アルミニウムシリケート共
沈ゲルを生成後、必要に応じ有機結合剤を系内に添加し
分散混合してもよい。
０-6／℃以下を得ることができ、この組成範囲から外れ
ると熱膨張係数が大きくなり耐熱衝撃性等の熱的特性が
劣化するので好ましくない。アルミニウムシリケート共
沈ゲルを生成後、必要に応じ有機結合剤を系内に添加し
分散混合してもよい。
【００１６】凝集剤としてはカチオン，ノニオン又はア
ニオン系の高分子凝集剤またはこの高分子凝集剤と高電
解質の無機凝集剤の併用のどちらでも良いがアルカリ分
による影響や廃液の処理等を考えると高分子凝集剤だけ
による凝集が望ましい。また、高分子凝集剤は無機バイ
ンダーの粒子の表面電位によってカチオン，ノニオン又
はアニオン系の選択が必要である。
ニオン系の高分子凝集剤またはこの高分子凝集剤と高電
解質の無機凝集剤の併用のどちらでも良いがアルカリ分
による影響や廃液の処理等を考えると高分子凝集剤だけ
による凝集が望ましい。また、高分子凝集剤は無機バイ
ンダーの粒子の表面電位によってカチオン，ノニオン又
はアニオン系の選択が必要である。
【００１７】アルミニウムシリケート共沈ゲルとマグネ
シア粉末が均一に耐熱性無機繊維の表面上に分布した状
態が得られ、均質なコージライト相の合成が促される機
械的強度を更に向上させることができる。
シア粉末が均一に耐熱性無機繊維の表面上に分布した状
態が得られ、均質なコージライト相の合成が促される機
械的強度を更に向上させることができる。
【００１８】次にシート化することで、例えばダンボー
ル製造と同様にコルゲート加工し、巻き上げあるいは積
層することによって、ハニカム状構造体とすることが容
易に可能である。また、真空成形法や鋳込成形法によっ
て高純度コージライト質の多孔質ボードの形成も可能と
することができる。
ル製造と同様にコルゲート加工し、巻き上げあるいは積
層することによって、ハニカム状構造体とすることが容
易に可能である。また、真空成形法や鋳込成形法によっ
て高純度コージライト質の多孔質ボードの形成も可能と
することができる。
【００１９】
【作用】この構成によって、高純度コージライト質の多
孔質耐熱材を得ることができる。高純度なコージライト
質であるため耐熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性等の熱的
特性や機械的強度に特に優れ、高温用断熱材、高温用触
媒担持体、高温用フィルターに応用することができる。
更に、乾燥固化法、真空成形法や鋳込成形法を用いるこ
とにより高耐熱性のボードを低原価で量産することがで
きる。
孔質耐熱材を得ることができる。高純度なコージライト
質であるため耐熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性等の熱的
特性や機械的強度に特に優れ、高温用断熱材、高温用触
媒担持体、高温用フィルターに応用することができる。
更に、乾燥固化法、真空成形法や鋳込成形法を用いるこ
とにより高耐熱性のボードを低原価で量産することがで
きる。
【００２０】
【実施例】以下本発明の一実施例について詳細に説明す
る。
る。
【００２１】（実施例１〜５）耐熱性無機繊維として主
成分がアルミナ４５wt％、シリカ５５wt％の繊維を、粉
末成分として硫酸アルミニウムとケイ酸ゾルと平均粒径
０．５μｍの非晶質マグネシアを用いた。繊維と粉末の
混合割合は酸化物に換算して重量比で（粉末／繊維質）
＝１．５にし、組成物中のアルミナ，シリカ，マグネシ
アの組成割合が（表１）になるように調整し混合した。
成分がアルミナ４５wt％、シリカ５５wt％の繊維を、粉
末成分として硫酸アルミニウムとケイ酸ゾルと平均粒径
０．５μｍの非晶質マグネシアを用いた。繊維と粉末の
混合割合は酸化物に換算して重量比で（粉末／繊維質）
＝１．５にし、組成物中のアルミナ，シリカ，マグネシ
アの組成割合が（表１）になるように調整し混合した。
【００２２】
【表１】
【００２３】この組成物１０kgを水８００ｌ中に分散さ
せ、バルブや酢酸ビニル系ボンド等の有機結合剤を加え
た後、アニオン系のアクリルアミド／アクリル酸塩等の
高分子重合物からなる高分子凝集剤や、またはこの高分
子凝集剤と高電解質である無機凝集剤としてＮａＯＨと
を併用して、凝集させ、長網抄造機を使い抄造を行い、
それぞれ厚み０．５〜２mmのシートを得た。これを１４
３０℃で２時間熱処理しコージライト質の多孔質耐熱材
を得た。このコージライト質の多孔質耐熱材を用い３点
曲げ強度及び、熱膨張係数、耐熱衝撃性ΔＴを常法に従
い測定しその平均値を求めた。その結果を（表２）に示
した。
せ、バルブや酢酸ビニル系ボンド等の有機結合剤を加え
た後、アニオン系のアクリルアミド／アクリル酸塩等の
高分子重合物からなる高分子凝集剤や、またはこの高分
子凝集剤と高電解質である無機凝集剤としてＮａＯＨと
を併用して、凝集させ、長網抄造機を使い抄造を行い、
それぞれ厚み０．５〜２mmのシートを得た。これを１４
３０℃で２時間熱処理しコージライト質の多孔質耐熱材
を得た。このコージライト質の多孔質耐熱材を用い３点
曲げ強度及び、熱膨張係数、耐熱衝撃性ΔＴを常法に従
い測定しその平均値を求めた。その結果を（表２）に示
した。
【００２４】
【表２】
【００２５】（比較例１〜６）組成物中のアルミナ，シ
リカ，マグネシアの配合組成を（表１）に示すように変
えた他は実施例１と同様にして組成物を調整し混合し
た。
リカ，マグネシアの配合組成を（表１）に示すように変
えた他は実施例１と同様にして組成物を調整し混合し
た。
【００２６】次いで、この組成物１０kgを実施例１と同
様にして０．５〜２mmのシートを得た後過熱処理してコ
ージライト質の多孔質耐熱材を得た。これを用い、実施
例１と同一の測定条件で３点曲げ強度及び熱膨張係数、
耐熱衝撃性を測定しその平均値を求めた。この結果を
（表２）に示す。
様にして０．５〜２mmのシートを得た後過熱処理してコ
ージライト質の多孔質耐熱材を得た。これを用い、実施
例１と同一の測定条件で３点曲げ強度及び熱膨張係数、
耐熱衝撃性を測定しその平均値を求めた。この結果を
（表２）に示す。
【００２７】この（表２）から明らかなように、実施例
１〜５は、全て曲げ強度が６０kg／cm2 以上を有し、特
に実施例２の組成では６９．１kg／cm2 と高い強度を示
すことがわかった。
１〜５は、全て曲げ強度が６０kg／cm2 以上を有し、特
に実施例２の組成では６９．１kg／cm2 と高い強度を示
すことがわかった。
【００２８】更に、熱膨張係数では、実施例１〜５の全
てが２．０×１０-6／℃以下で中でも実施例２の組成は
０．０９×１０-6／℃と極めて低い値を有することがわ
かった。得られた多孔質耐熱材の耐熱衝撃性ΔＴは全て
１１５０℃以上であった。これらの組成分析をＸ線回折
により行ったところ、結晶相としてコージライト相が確
認され他の相は確認されなかった。また、微少部分の組
成をＸ線マイクロアナライザーにより分析したところ、
配合時の組成比と同じであった。このことから、得られ
た多孔質耐熱材は高純度コージライト質であることが明
らかである。この得られた高純度コージライト質の多孔
質耐熱材の耐熱性は１４００℃に充分耐え、何ら特性も
示さないことにより、得られた高純度コージライト質の
多孔質耐熱材は１４００℃において充分使用可能である
と言える。次に（表２）からわかるように、本発明の組
成範囲を越えた比較例１〜６の曲げ強度は６０kg／cm2
以上であるが熱膨張係数が５．０×１０-6／℃以上で本
実施例品に比べ非常に高く、耐熱衝撃性ΔＴも８００℃
以下と劣っていることがわかった。
てが２．０×１０-6／℃以下で中でも実施例２の組成は
０．０９×１０-6／℃と極めて低い値を有することがわ
かった。得られた多孔質耐熱材の耐熱衝撃性ΔＴは全て
１１５０℃以上であった。これらの組成分析をＸ線回折
により行ったところ、結晶相としてコージライト相が確
認され他の相は確認されなかった。また、微少部分の組
成をＸ線マイクロアナライザーにより分析したところ、
配合時の組成比と同じであった。このことから、得られ
た多孔質耐熱材は高純度コージライト質であることが明
らかである。この得られた高純度コージライト質の多孔
質耐熱材の耐熱性は１４００℃に充分耐え、何ら特性も
示さないことにより、得られた高純度コージライト質の
多孔質耐熱材は１４００℃において充分使用可能である
と言える。次に（表２）からわかるように、本発明の組
成範囲を越えた比較例１〜６の曲げ強度は６０kg／cm2
以上であるが熱膨張係数が５．０×１０-6／℃以上で本
実施例品に比べ非常に高く、耐熱衝撃性ΔＴも８００℃
以下と劣っていることがわかった。
【００２９】多孔質耐熱材の耐熱性は１４００℃に充分
耐え、何ら特性の変化も示さないことより、得られた高
純度コージライト質の多孔質耐熱材は１４００℃におい
て十分使用可能である。
耐え、何ら特性の変化も示さないことより、得られた高
純度コージライト質の多孔質耐熱材は１４００℃におい
て十分使用可能である。
【００３０】次に（表２）に示すようにNo. ６〜No. １
１は強度は６０kg／cm2 以上であるが、熱膨張係数が
５．０×１０-6／℃以上で非常に高い。このことから、
耐熱衝撃性ΔＴが８００℃以下と劣っている。
１は強度は６０kg／cm2 以上であるが、熱膨張係数が
５．０×１０-6／℃以上で非常に高い。このことから、
耐熱衝撃性ΔＴが８００℃以下と劣っている。
【００３１】（実施例６）耐熱性無機繊維として主成分
がシリカの繊維を、粉末成分として硫酸アルミニウムと
ケイ酸ゾルと平均粒径０．０９μｍの非晶質マグネシア
を用いた。繊維と粉末の混合割合は酸化物に換算して重
量比で（粉末／繊維質）＝１．５にし、原料中のアルミ
ナ，シリカ，マグネシアの割合をＡｌ2 Ｏ3 ＝３４．８
６wt％、ＳｉＯ2 ＝５１．３６wt％、ＭｇＯ＝１３．７
８wt％になるように混合した。この後、実施例１と同じ
要領で、加水分解を行い、混合分散させ、有機結合剤を
加える。次に、凝集させた後、乾燥を行い、乾燥固化し
た厚み１０〜２０mmの成形体を得た。これを約１４３０
℃で、２時間で熱処理し高純度コージライト質の多孔質
耐熱材を得た。得られた高純度コージライト質の多孔質
耐熱材の試験片について、実施例１と同一の条件で３点
曲げ強度を測定したところ、平均値で７０．３kg／cm2
と高い値を示した。
がシリカの繊維を、粉末成分として硫酸アルミニウムと
ケイ酸ゾルと平均粒径０．０９μｍの非晶質マグネシア
を用いた。繊維と粉末の混合割合は酸化物に換算して重
量比で（粉末／繊維質）＝１．５にし、原料中のアルミ
ナ，シリカ，マグネシアの割合をＡｌ2 Ｏ3 ＝３４．８
６wt％、ＳｉＯ2 ＝５１．３６wt％、ＭｇＯ＝１３．７
８wt％になるように混合した。この後、実施例１と同じ
要領で、加水分解を行い、混合分散させ、有機結合剤を
加える。次に、凝集させた後、乾燥を行い、乾燥固化し
た厚み１０〜２０mmの成形体を得た。これを約１４３０
℃で、２時間で熱処理し高純度コージライト質の多孔質
耐熱材を得た。得られた高純度コージライト質の多孔質
耐熱材の試験片について、実施例１と同一の条件で３点
曲げ強度を測定したところ、平均値で７０．３kg／cm2
と高い値を示した。
【００３２】同様にして熱膨張係数を測定したところ、
０．６５×１０-6／℃で非常に優れた値が得られた。ま
た、耐熱衝撃性ΔＴは平均値で１０７０℃であった。こ
れらの組成分析をＸ線回折により行ったところ、結晶相
としてコージライト相が確認され他の相は確認されなか
った。また、微小部分の組成をＸ線マイクロアナライザ
ーにより分析したところ、配合時の組成比と同じであっ
た。このことから、得られた多孔質耐熱材は高純度コー
ジライト質であることが明らかである。この得られた高
純度コージライト質の多孔質耐熱材の耐熱性は１４００
℃に充分耐え、何ら特性の変化も示さないことより、得
られた高純度コージライト質の多孔質耐熱材は１４００
℃において十分使用可能なことがわかる。
０．６５×１０-6／℃で非常に優れた値が得られた。ま
た、耐熱衝撃性ΔＴは平均値で１０７０℃であった。こ
れらの組成分析をＸ線回折により行ったところ、結晶相
としてコージライト相が確認され他の相は確認されなか
った。また、微小部分の組成をＸ線マイクロアナライザ
ーにより分析したところ、配合時の組成比と同じであっ
た。このことから、得られた多孔質耐熱材は高純度コー
ジライト質であることが明らかである。この得られた高
純度コージライト質の多孔質耐熱材の耐熱性は１４００
℃に充分耐え、何ら特性の変化も示さないことより、得
られた高純度コージライト質の多孔質耐熱材は１４００
℃において十分使用可能なことがわかる。
【００３３】（実施例７）図１は本発明の一実施例にお
けるコルゲートシートの要部断面図であり、図２はハニ
カム状構造体の斜視図である。１は波板、２は平板、３
はハニカム状構造体である。実施例１において得られた
厚みｔ：略１．０mmのシートをダンボール製造と同じよ
うに、ピッチ長さｄ：５．０mm、高さｈ：３．０mmの条
件化でコルゲート成型したものを図２に示すように円筒
状に巻き上げた。これを約１４３０℃で２時間熱処理し
ハニカム状構造体を得た。得られたハニカム状構造体の
耐熱性は１４００℃に充分耐え、歪みや収縮等の変形を
全く示さなかった。このことから得られたハニカム状構
造体は高温断熱材、高温触媒担持体及び高温用フィルタ
ーとして１４００℃において十分使用可能であることが
わかった。
けるコルゲートシートの要部断面図であり、図２はハニ
カム状構造体の斜視図である。１は波板、２は平板、３
はハニカム状構造体である。実施例１において得られた
厚みｔ：略１．０mmのシートをダンボール製造と同じよ
うに、ピッチ長さｄ：５．０mm、高さｈ：３．０mmの条
件化でコルゲート成型したものを図２に示すように円筒
状に巻き上げた。これを約１４３０℃で２時間熱処理し
ハニカム状構造体を得た。得られたハニカム状構造体の
耐熱性は１４００℃に充分耐え、歪みや収縮等の変形を
全く示さなかった。このことから得られたハニカム状構
造体は高温断熱材、高温触媒担持体及び高温用フィルタ
ーとして１４００℃において十分使用可能であることが
わかった。
【００３４】（実施例８）図３は本発明の一実施例にお
ける波板を積層して得られた成形体の斜視図であり、図
４は平板を積層して得られた成形体の斜視図である。
ける波板を積層して得られた成形体の斜視図であり、図
４は平板を積層して得られた成形体の斜視図である。
【００３５】４は波板積層成形体、５は平板積層成形体
である。実施例１において得られた厚みｔ：略１．０mm
のシートをピッチ長さｄ：５．０mm、高さｈ：３．０mm
の条件で加工した波状シートと未加工の平板シートをそ
れぞれ積層して図３，図４に示すようなハニカム状及び
ボード状の成形体を得た。これを１４３０℃で２時間熱
処理し高純度コージライト質の多孔質耐熱材を得た。こ
の成形体は上述の実施例と同様な特性を示し、この多孔
質耐熱材は高温触媒担持体及び高温用フィルターとして
１４３０℃において十分使用可能であることがわかっ
た。
である。実施例１において得られた厚みｔ：略１．０mm
のシートをピッチ長さｄ：５．０mm、高さｈ：３．０mm
の条件で加工した波状シートと未加工の平板シートをそ
れぞれ積層して図３，図４に示すようなハニカム状及び
ボード状の成形体を得た。これを１４３０℃で２時間熱
処理し高純度コージライト質の多孔質耐熱材を得た。こ
の成形体は上述の実施例と同様な特性を示し、この多孔
質耐熱材は高温触媒担持体及び高温用フィルターとして
１４３０℃において十分使用可能であることがわかっ
た。
【００３６】（実施例９）図５は真空成形して得られた
ボード状成形体の斜視図である。６は厚さ２０mmのボー
ド状真空成形品である。
ボード状成形体の斜視図である。６は厚さ２０mmのボー
ド状真空成形品である。
【００３７】無機繊維として主成分がアルミナの繊維
を、粉末成分として硫酸アルミニウムとケイ酸ゾルと平
均粒径０．９μｍの非晶質マグネシアを用いた。繊維と
粉末の混合割合は酸化物に換算して、重量比で（粉末／
繊維質）＝１．５にし、原料中のアルミナ，シリカ，マ
グネシアの割合をＡｌ2 Ｏ3 ＝３４．８６wt％、ＳｉＯ
2 ＝５１．３６wt％、ＭｇＯ＝１３．７８wt％にし、実
施例１と同じ要領で、加水分解を行い、混合分散し、凝
集させ、真空成形機を使い図５に示すような厚み１０〜
２０mmのボード状の成形体を得た。これを約１４３０℃
で２時間熱処理し高純度コージライト質の多孔質耐熱材
を得た。得られた高純度コージライト質の多孔質耐熱材
の試験片について３点曲げ強度を測定したところ、平均
で７３．２kg／cm2 で高い値を示した。更に、熱膨張係
数を測定したところ、０．４４×１０-6／℃で非常に優
れた値が得られた。得られた高純度コージライト質の多
孔質耐熱材の耐熱衝撃性ΔＴは１２２０℃であった。こ
れらの組成分析をＸ線回折により行ったところ、結晶相
としてコージライト相が確認され他の相は確認されなか
った。また、微小部分の組成をＸ線マイクロアナライザ
ーにより分析したところ、配合時の組成比と同じであっ
た。このことから、得られた多孔質耐熱材は高純度コー
ジライト質であることが明らかである。この得られた高
純度コージライト質の多孔質耐熱材の耐熱性は１４００
℃に充分耐え、何ら特性の変化も示さないことより、得
られた高純度コージライト質の多孔質耐熱材は１４００
℃において十分使用可能であることがわかった。
を、粉末成分として硫酸アルミニウムとケイ酸ゾルと平
均粒径０．９μｍの非晶質マグネシアを用いた。繊維と
粉末の混合割合は酸化物に換算して、重量比で（粉末／
繊維質）＝１．５にし、原料中のアルミナ，シリカ，マ
グネシアの割合をＡｌ2 Ｏ3 ＝３４．８６wt％、ＳｉＯ
2 ＝５１．３６wt％、ＭｇＯ＝１３．７８wt％にし、実
施例１と同じ要領で、加水分解を行い、混合分散し、凝
集させ、真空成形機を使い図５に示すような厚み１０〜
２０mmのボード状の成形体を得た。これを約１４３０℃
で２時間熱処理し高純度コージライト質の多孔質耐熱材
を得た。得られた高純度コージライト質の多孔質耐熱材
の試験片について３点曲げ強度を測定したところ、平均
で７３．２kg／cm2 で高い値を示した。更に、熱膨張係
数を測定したところ、０．４４×１０-6／℃で非常に優
れた値が得られた。得られた高純度コージライト質の多
孔質耐熱材の耐熱衝撃性ΔＴは１２２０℃であった。こ
れらの組成分析をＸ線回折により行ったところ、結晶相
としてコージライト相が確認され他の相は確認されなか
った。また、微小部分の組成をＸ線マイクロアナライザ
ーにより分析したところ、配合時の組成比と同じであっ
た。このことから、得られた多孔質耐熱材は高純度コー
ジライト質であることが明らかである。この得られた高
純度コージライト質の多孔質耐熱材の耐熱性は１４００
℃に充分耐え、何ら特性の変化も示さないことより、得
られた高純度コージライト質の多孔質耐熱材は１４００
℃において十分使用可能であることがわかった。
【００３８】（実施例１０）無機繊維として主成分がア
ルミナ４０wt％、シリカ６０wt％の繊維を、粉末成分と
して硫酸アルミニウムとケイ酸ゾルと平均粒径１．２μ
ｍの非晶質マグネシアを用いた。繊維と粉末の混合割合
は酸化物に換算して重量比で（粉末／繊維質）＝１．５
にし、原料中のアルミナ、シリカ、マグネシアの割合を
Ａｌ2 Ｏ3 ＝３４．８６wt％、ＳｉＯ2 ＝５１．３６wt
％、ＭｇＯ＝１３．７８wt％にし、この混合物１０kgを
水５（リットル）中に分散させ、加水分解させた後、ア
ニオン系のアクリルアミド／アクリル酸塩の高分子重合
物である高分子凝集剤や、またはこの高分子凝集剤と高
電解質である無機凝集剤ＮａＯＨを併用して、凝集さ
せ、増粘性を出し鋳込み成型機を使い図５に示すような
厚み１０〜２０mmのボード状の成形体の試験片を得た。
これを約１４３０℃、２ｈで熱処理し高純度コージライ
ト質の多孔質耐熱材を得た。得られた高純度コージライ
ト質の多孔質耐熱材の３点曲げ強度を測定したところ、
８３．３kg／cm2 で高い値を示した。更に、熱膨張係数
を測定したところ、１．３２×１０-6／℃で優れた値が
得られた。得られた高純度コージライト質の多孔質耐熱
材の耐熱衝撃性ΔＴは１０８０℃であった。これらの組
成分析をＸ線回折により行ったところ、結晶相としてコ
ージライト相が確認され他の相は確認されなかった。ま
た、微小部分の組成をＸ線マイクロアナライザーにより
分析したところ、配合時の組成比と同じであった。この
ことから、得られた多孔質耐熱材は高純度コージライト
質であることが明らかである。この得られた高純度コー
ジライト質の多孔質耐熱材の耐熱性は１４００℃に充分
耐え、何ら特性も示さないことより、得られた高純度コ
ージライト質の多孔質耐熱材は１４００℃において十分
使用可能であることがわかった。
ルミナ４０wt％、シリカ６０wt％の繊維を、粉末成分と
して硫酸アルミニウムとケイ酸ゾルと平均粒径１．２μ
ｍの非晶質マグネシアを用いた。繊維と粉末の混合割合
は酸化物に換算して重量比で（粉末／繊維質）＝１．５
にし、原料中のアルミナ、シリカ、マグネシアの割合を
Ａｌ2 Ｏ3 ＝３４．８６wt％、ＳｉＯ2 ＝５１．３６wt
％、ＭｇＯ＝１３．７８wt％にし、この混合物１０kgを
水５（リットル）中に分散させ、加水分解させた後、ア
ニオン系のアクリルアミド／アクリル酸塩の高分子重合
物である高分子凝集剤や、またはこの高分子凝集剤と高
電解質である無機凝集剤ＮａＯＨを併用して、凝集さ
せ、増粘性を出し鋳込み成型機を使い図５に示すような
厚み１０〜２０mmのボード状の成形体の試験片を得た。
これを約１４３０℃、２ｈで熱処理し高純度コージライ
ト質の多孔質耐熱材を得た。得られた高純度コージライ
ト質の多孔質耐熱材の３点曲げ強度を測定したところ、
８３．３kg／cm2 で高い値を示した。更に、熱膨張係数
を測定したところ、１．３２×１０-6／℃で優れた値が
得られた。得られた高純度コージライト質の多孔質耐熱
材の耐熱衝撃性ΔＴは１０８０℃であった。これらの組
成分析をＸ線回折により行ったところ、結晶相としてコ
ージライト相が確認され他の相は確認されなかった。ま
た、微小部分の組成をＸ線マイクロアナライザーにより
分析したところ、配合時の組成比と同じであった。この
ことから、得られた多孔質耐熱材は高純度コージライト
質であることが明らかである。この得られた高純度コー
ジライト質の多孔質耐熱材の耐熱性は１４００℃に充分
耐え、何ら特性も示さないことより、得られた高純度コ
ージライト質の多孔質耐熱材は１４００℃において十分
使用可能であることがわかった。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明で得られた高純度コ
ージライト質の多孔質耐熱材は常温での曲げ強度が６０
kg／cm2 以上の優れた機械的強度等の特性値を有し、熱
膨張係数はいずれも１．５×１０-6／℃以下と非常に低
い値を有し、かつ、耐熱衝撃性ΔＴは１０５０℃以上で
熱衝撃にも強い特性を有し、また、シート状、ハニカム
状、ボード状等へ成型加工も容易で、その製品は略１４
３０℃の熱処理後、急激な収縮や歪による変形を示さな
いことから、高温域で用いられる熱処理用の台板や高温
炉等の高温断熱材や高温触媒担持体及び高温用フィルタ
ーとして１４００℃の高温において十分使用することが
できる極めて優れた耐熱材を低原価で量産することがで
きる多孔質耐熱材の製造方法を実現できるものである。
ージライト質の多孔質耐熱材は常温での曲げ強度が６０
kg／cm2 以上の優れた機械的強度等の特性値を有し、熱
膨張係数はいずれも１．５×１０-6／℃以下と非常に低
い値を有し、かつ、耐熱衝撃性ΔＴは１０５０℃以上で
熱衝撃にも強い特性を有し、また、シート状、ハニカム
状、ボード状等へ成型加工も容易で、その製品は略１４
３０℃の熱処理後、急激な収縮や歪による変形を示さな
いことから、高温域で用いられる熱処理用の台板や高温
炉等の高温断熱材や高温触媒担持体及び高温用フィルタ
ーとして１４００℃の高温において十分使用することが
できる極めて優れた耐熱材を低原価で量産することがで
きる多孔質耐熱材の製造方法を実現できるものである。
【図１】本発明のハニカム状構造体に用いられるコルゲ
ートシートの断面図
ートシートの断面図
【図２】本発明のハニカム状構造体の実施態様の基本構
造であるハニカム状成型体の斜視図
造であるハニカム状成型体の斜視図
【図３】本発明の波板を積層して得られる成形体の斜視
図
図
【図４】本発明の平板を積層して得られる成形体の斜視
図
図
【図５】本発明の真空成形法及び鋳込み成形法によって
得られるボード状成形体の斜視図
得られるボード状成形体の斜視図
ｔ シート厚み（mm） ｄ ピッチ長さ（mm） ｈ 高さ（mm） １ 波板 ２ 平板 ３ ハニカム状構造体 ４ 波状積層成形体 ５ 平板積層成形体 ６ ボード状真空成形品
フロントページの続き (72)発明者 池田 幸則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐々木 勝美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】無機繊維とアルミニウム塩，ケイ酸ゾル及
びマグネシア粉末とからなりその配合組成がＡｌ2 Ｏ3
＝３１〜４１wt％，ＳｉＯ2 ＝４６〜５３wt％，ＭｇＯ
＝１１〜１９wt％である無機組成物を水中で分散混合し
アルミニウムシリケート共沈ゲルを生成する工程と、次
いで凝集剤を加え凝集させる工程と、凝集後、これを抄
造する工程又はこれを乾燥固化する工程、あるいはこれ
を真空成形や鋳込み成形で成形する工程と、次にこれを
熱処理してセラミック化する工程と、を備えたことを特
徴とする多孔質耐熱材の製造方法。 - 【請求項２】前記凝集剤が有機高分子凝集剤又は有機高
分子凝集剤と高電解質系無機凝集剤との混合物からなる
ことを特徴とする請求項１記載の多孔質耐熱材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19811192A JPH0648860A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 多孔質耐熱材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19811192A JPH0648860A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 多孔質耐熱材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648860A true JPH0648860A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16385661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19811192A Pending JPH0648860A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 多孔質耐熱材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648860A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6756565B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-06-29 | Tokyo Electron Limited | Thermal insulator having a honeycomb structure and heat recycle system using the thermal insulator |
| CN104402384A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-11 | 彭红 | 一种免烧高硬度抗水性好的大型蜂窝陶瓷载体外皮泥配方 |
| US10076318B2 (en) | 2008-07-18 | 2018-09-18 | Wake Forest University Health Sciences | Apparatus and method for cardiac tissue modulation by topical application of vacuum to minimize cell death and damage |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP19811192A patent/JPH0648860A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6756565B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-06-29 | Tokyo Electron Limited | Thermal insulator having a honeycomb structure and heat recycle system using the thermal insulator |
| US6949719B2 (en) | 2000-12-28 | 2005-09-27 | Tokyo Electron Limited | Thermal insulator having a honeycomb structure and heat recycle system using the thermal insulator |
| US10076318B2 (en) | 2008-07-18 | 2018-09-18 | Wake Forest University Health Sciences | Apparatus and method for cardiac tissue modulation by topical application of vacuum to minimize cell death and damage |
| CN104402384A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-11 | 彭红 | 一种免烧高硬度抗水性好的大型蜂窝陶瓷载体外皮泥配方 |
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