JPH0748170A - 高純度ムライトの製造方法 - Google Patents
高純度ムライトの製造方法Info
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- JPH0748170A JPH0748170A JP3145355A JP14535591A JPH0748170A JP H0748170 A JPH0748170 A JP H0748170A JP 3145355 A JP3145355 A JP 3145355A JP 14535591 A JP14535591 A JP 14535591A JP H0748170 A JPH0748170 A JP H0748170A
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- 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
- C04B35/16—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 silicates other than clay
- C04B35/18—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 silicates other than clay rich in aluminium oxide
- C04B35/185—Mullite 3Al2O3-2SiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱構造材料などに用いる比較的低温度の焼
成で、耐熱性に優れ、かつ高純度なムライトを提供する
こと。 【構成】 アルミニウムアルコキシドとケイ素アルコキ
シドを含有し、Al/Si 原子比が２〜７未満である混合物
を、芳香族炭化水素溶媒中で２００℃から３５０℃の温
度で反応させ、得られた反応生成物を９００℃以上の温
度で焼成する。 【効果】 １０００℃以下の比較的低温度の焼成でムラ
イトを得ることができ、かつ合成工程を簡略化できるこ
とにより、不純物の混入を回避できる結果、高純度なム
ライトを得ることができる。さらに、得られるムライト
は１０００℃以上の高温で焼成した後でも高表面積を維
持し、優れた耐熱性を有しているので、触媒担体、特に
高温燃焼触媒の担体として、また耐熱構造材料として適
性を備えている。
成で、耐熱性に優れ、かつ高純度なムライトを提供する
こと。 【構成】 アルミニウムアルコキシドとケイ素アルコキ
シドを含有し、Al/Si 原子比が２〜７未満である混合物
を、芳香族炭化水素溶媒中で２００℃から３５０℃の温
度で反応させ、得られた反応生成物を９００℃以上の温
度で焼成する。 【効果】 １０００℃以下の比較的低温度の焼成でムラ
イトを得ることができ、かつ合成工程を簡略化できるこ
とにより、不純物の混入を回避できる結果、高純度なム
ライトを得ることができる。さらに、得られるムライト
は１０００℃以上の高温で焼成した後でも高表面積を維
持し、優れた耐熱性を有しているので、触媒担体、特に
高温燃焼触媒の担体として、また耐熱構造材料として適
性を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱構造材料などに用い
る高温特性に優れた高純度ムライトの製造方法に関す
る。
る高温特性に優れた高純度ムライトの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、次世代高温構造材料として、金属
材料あるいは有機系材料には期待できないような高温特
性を持ったセラミックスが注目されており、酸化物系お
よび非酸化物系セラミックスの研究が盛んに行われてい
る。そして、現在実用段階にあるものとしては、非酸化
物系では窒化ケイ素、炭化ケイ素などがその代表であ
り、酸化物系ではアルミナおよびジルコニアが代表的な
ものである。しかし、これらは現在および今後の先端技
術が期待する高温特性を必ずしも満足するものではない
と考えられている。例えば、曲げ強度の温度依存性から
判断されるそれぞれの使用限界温度は、窒化ケイ素が１
２００℃、炭化ケイ素が１３００℃、アルミナが１００
０℃であって、構造材料にこれらの温度以上である高温
特性が求められる分野は数多くある。このような背景の
中で注目されるようになったのがムライトである。ムラ
イトは共有結合性が強く、強度における温度依存性が前
記したものに比べて優れていることなどの点で、次世代
高温構造材料として期待されている。
材料あるいは有機系材料には期待できないような高温特
性を持ったセラミックスが注目されており、酸化物系お
よび非酸化物系セラミックスの研究が盛んに行われてい
る。そして、現在実用段階にあるものとしては、非酸化
物系では窒化ケイ素、炭化ケイ素などがその代表であ
り、酸化物系ではアルミナおよびジルコニアが代表的な
ものである。しかし、これらは現在および今後の先端技
術が期待する高温特性を必ずしも満足するものではない
と考えられている。例えば、曲げ強度の温度依存性から
判断されるそれぞれの使用限界温度は、窒化ケイ素が１
２００℃、炭化ケイ素が１３００℃、アルミナが１００
０℃であって、構造材料にこれらの温度以上である高温
特性が求められる分野は数多くある。このような背景の
中で注目されるようになったのがムライトである。ムラ
イトは共有結合性が強く、強度における温度依存性が前
記したものに比べて優れていることなどの点で、次世代
高温構造材料として期待されている。
【０００３】ムライトは、一般式 3Al2 O3 ・2SiO2 〜
2Al2 O3 ・ SiO2 で示される古くから知られているア
ルミノケイ酸塩鉱物の一つで、天然の粘土鉱物を原料と
して製造されている陶磁器や耐火物などの中に見い出さ
れる針状物質である。代表的な製造方法としては次のよ
うな方法がある。アルミナゾルとシリカゲルを均質に混
合し、次いでpHの調整と脱水処理を施してゲル化させ、
このゲルを焼成してムライトを得る方法（ゾル・ゲル
法）、アルミニウム塩の水溶液にシリカゾルを混合し
て、アンモニア水で中和し、得られる共沈物を濾過、洗
浄、脱水、乾燥および焼成してムライトにする方法（共
沈法）、アルミニウムのアルコラ−トとケイ素のアルコ
ラートを混合し、、これに水を加えて加水分解した後、
脱水、乾燥および焼成してムライトにする方法（アルコ
キシド法）などがある。この他に、噴霧熱分解法、水熱
合成法などがある。これらの方法によって得られる非晶
質生成物を１２５０〜１４００℃で焼成することによ
り、結晶子径約数１０ｎｍのムライトが得られる。一般
に使用する原料物質、製造方法により、得られるムライ
トの純度、粒子径、粒子径分布、結晶学的微細構造が異
なり、これらが成型性、焼結性および製品の特性に大き
な影響を及ぼす。
2Al2 O3 ・ SiO2 で示される古くから知られているア
ルミノケイ酸塩鉱物の一つで、天然の粘土鉱物を原料と
して製造されている陶磁器や耐火物などの中に見い出さ
れる針状物質である。代表的な製造方法としては次のよ
うな方法がある。アルミナゾルとシリカゲルを均質に混
合し、次いでpHの調整と脱水処理を施してゲル化させ、
このゲルを焼成してムライトを得る方法（ゾル・ゲル
法）、アルミニウム塩の水溶液にシリカゾルを混合し
て、アンモニア水で中和し、得られる共沈物を濾過、洗
浄、脱水、乾燥および焼成してムライトにする方法（共
沈法）、アルミニウムのアルコラ−トとケイ素のアルコ
ラートを混合し、、これに水を加えて加水分解した後、
脱水、乾燥および焼成してムライトにする方法（アルコ
キシド法）などがある。この他に、噴霧熱分解法、水熱
合成法などがある。これらの方法によって得られる非晶
質生成物を１２５０〜１４００℃で焼成することによ
り、結晶子径約数１０ｎｍのムライトが得られる。一般
に使用する原料物質、製造方法により、得られるムライ
トの純度、粒子径、粒子径分布、結晶学的微細構造が異
なり、これらが成型性、焼結性および製品の特性に大き
な影響を及ぼす。
【０００４】ムライトは酸化物系セラミックスであるこ
とから、空気中での酸化劣化が小さく、高温強度が期待
できる材料として自動車のエンジン用部品、ガスタービ
ン部品などへの応用が考えられていたが、構造材料とし
ては強度および靭性が低いという欠点があり、実用化さ
れていない。
とから、空気中での酸化劣化が小さく、高温強度が期待
できる材料として自動車のエンジン用部品、ガスタービ
ン部品などへの応用が考えられていたが、構造材料とし
ては強度および靭性が低いという欠点があり、実用化さ
れていない。
【０００５】ムライトのこのような材質的欠陥は、ムラ
イトを形成する成分の一部であるシリカ(SiO2 ) が、高
温雰囲気下においてガラス相を形成し、そのガラス相の
溶融によって強度低下を引き起こすためと考えられてい
る。
イトを形成する成分の一部であるシリカ(SiO2 ) が、高
温雰囲気下においてガラス相を形成し、そのガラス相の
溶融によって強度低下を引き起こすためと考えられてい
る。
【０００６】ムライトのこのような欠点を解消するため
の手段として、ガラス相の形成を抑制し、あるいはムラ
イトの高純度化を図るための研究を含めて、種々の方法
が提案されている。例えば、シリカとアルミナ含有量の
低いカオリンを原料として成型し、１６００℃以上の高
温で焼成後、弗化水素中でガラス相を溶出させて強度を
改良する方法が知られている。
の手段として、ガラス相の形成を抑制し、あるいはムラ
イトの高純度化を図るための研究を含めて、種々の方法
が提案されている。例えば、シリカとアルミナ含有量の
低いカオリンを原料として成型し、１６００℃以上の高
温で焼成後、弗化水素中でガラス相を溶出させて強度を
改良する方法が知られている。
【０００７】しかし、従来法により製造したムライト
は、その製造に煩雑な工程を含むことから、不純物の混
入を完全に抑制することができず、このために、ガラス
相の形成に起因して強度が低下するという欠点があっ
た。
は、その製造に煩雑な工程を含むことから、不純物の混
入を完全に抑制することができず、このために、ガラス
相の形成に起因して強度が低下するという欠点があっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ムライトの特性、特に
強度、靭性などはムライトの構成相に大きく影響される
と考えられる。このような観点から、ムライトの製造方
法にあっては、アルカリ金属酸化物の混入を回避してガ
ラス相の生成を抑制することと、より低温での焼成によ
り高純度のムライトを得ることが重要である。
強度、靭性などはムライトの構成相に大きく影響される
と考えられる。このような観点から、ムライトの製造方
法にあっては、アルカリ金属酸化物の混入を回避してガ
ラス相の生成を抑制することと、より低温での焼成によ
り高純度のムライトを得ることが重要である。
【０００９】本発明の目的は、耐熱性構造材料として使
用することができる耐熱性に優れた高純度のムライト
を、比較的低温度の焼成で製造できる方法を提供するこ
とにある。
用することができる耐熱性に優れた高純度のムライト
を、比較的低温度の焼成で製造できる方法を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ムライト
の製造方法について鋭意研究した結果、特定のアルミニ
ウム源とシリカ源との混合物を特定の有機溶媒中で反応
させ、得られた反応生成物を比較的低温度で焼成すると
いう、簡便な方法によって高純度ムライトが得られるこ
とを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
の製造方法について鋭意研究した結果、特定のアルミニ
ウム源とシリカ源との混合物を特定の有機溶媒中で反応
させ、得られた反応生成物を比較的低温度で焼成すると
いう、簡便な方法によって高純度ムライトが得られるこ
とを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
【００１１】すなわち、本発明に係る高純度ムライトの
製造方法は、アルミニウムアルコキシドとケイ素アルコ
キシドとを含有し、Al/Si 原子比（重量）が２〜７未満
である混合物を、芳香族炭化水素溶媒中で２００℃から
３５０℃の温度で反応させ、得られた反応生成物を９０
０℃以上の温度で焼成することを特徴とする。
製造方法は、アルミニウムアルコキシドとケイ素アルコ
キシドとを含有し、Al/Si 原子比（重量）が２〜７未満
である混合物を、芳香族炭化水素溶媒中で２００℃から
３５０℃の温度で反応させ、得られた反応生成物を９０
０℃以上の温度で焼成することを特徴とする。
【００１２】本発明に用いるアルミニウムアルコキシド
（アルミン酸エステル）は、一般式Ａｌ（ＯＲ）3 （Ｒ
はアルキル基を表す）で示されるものである。アルキル
基の炭素数は６以下のものが好ましい。具体的に例示す
れば、例えば、アルミニウムイソプロポキシド、アルミ
ニウムエトキシド、アルミニウム・ｔ−ブトキシドが挙
げられる。特に、アルミニウムイソプロポキシドが好ま
しい。
（アルミン酸エステル）は、一般式Ａｌ（ＯＲ）3 （Ｒ
はアルキル基を表す）で示されるものである。アルキル
基の炭素数は６以下のものが好ましい。具体的に例示す
れば、例えば、アルミニウムイソプロポキシド、アルミ
ニウムエトキシド、アルミニウム・ｔ−ブトキシドが挙
げられる。特に、アルミニウムイソプロポキシドが好ま
しい。
【００１３】ケイ素アルコキシド（オルトケイ酸エステ
ル）は、一般式Ｓｉ（ＯＲ）4 （Ｒはアルキル基を表
す）で示されるものである。アルキル基の炭素数は６以
下のものが好ましい。これを具体的に例示すると、例え
ば、オルトケイ酸メチル、オルトケイ酸エチルが挙げら
れる。特に、オルトケイ酸エチルが好ましい。
ル）は、一般式Ｓｉ（ＯＲ）4 （Ｒはアルキル基を表
す）で示されるものである。アルキル基の炭素数は６以
下のものが好ましい。これを具体的に例示すると、例え
ば、オルトケイ酸メチル、オルトケイ酸エチルが挙げら
れる。特に、オルトケイ酸エチルが好ましい。
【００１４】アルミニウムアルコキシドとケイ素アルコ
キシドとの混合比は、Al/Si 原子比（重量）で２〜７未
満、好ましくは、２．５〜６．５、特に好ましくは、
２．５〜３．５の範囲にある。Al/Si 原子比が２未満で
あると、反応によって生成する余剰のシリカが、ガラス
質あるいはクリストバライトとなり、ガラス質が焼成に
よって結晶化するため好ましくない。また、前記の原子
比が７以上であると、生成中のアルミナの割合が多くな
り、高純度のムライトが得られないという欠点がある。
キシドとの混合比は、Al/Si 原子比（重量）で２〜７未
満、好ましくは、２．５〜６．５、特に好ましくは、
２．５〜３．５の範囲にある。Al/Si 原子比が２未満で
あると、反応によって生成する余剰のシリカが、ガラス
質あるいはクリストバライトとなり、ガラス質が焼成に
よって結晶化するため好ましくない。また、前記の原子
比が７以上であると、生成中のアルミナの割合が多くな
り、高純度のムライトが得られないという欠点がある。
【００１５】本発明では溶媒として芳香族炭化水素が用
いられる。具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、
キシレン、β−メチルスチレン、β−メチルナフタレン
などが使用される。特に、トルエンが好ましい。これら
の溶媒は２種以上を混合して用いても差し支えない。溶
媒の使用量は、反応に供するアルコキシド全重量の１〜
１００倍の範囲で選ばれ、特に、５〜３０倍が好まし
い。
いられる。具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、
キシレン、β−メチルスチレン、β−メチルナフタレン
などが使用される。特に、トルエンが好ましい。これら
の溶媒は２種以上を混合して用いても差し支えない。溶
媒の使用量は、反応に供するアルコキシド全重量の１〜
１００倍の範囲で選ばれ、特に、５〜３０倍が好まし
い。
【００１６】本発明のムライトの製造方法を詳述する。
まず、所定の割合でアルミニウムアルコキシドとケイ素
アルコキシドとを溶媒中で混合する。アルミニウムアル
コキシドは、必ずしも溶媒中に溶解させる必要はなく、
懸濁した状態のまま反応に供して差し支えない。次いで
混合物をオートクレーブなどの密閉容器に入れ、沸点以
上の温度で加熱する。この際、溶媒の酸化を防止するた
めに、密閉容器内を窒素などの不活性ガスにて置換する
ことが好ましい。また、加熱処理は撹拌しながら行うこ
とが好ましい。
まず、所定の割合でアルミニウムアルコキシドとケイ素
アルコキシドとを溶媒中で混合する。アルミニウムアル
コキシドは、必ずしも溶媒中に溶解させる必要はなく、
懸濁した状態のまま反応に供して差し支えない。次いで
混合物をオートクレーブなどの密閉容器に入れ、沸点以
上の温度で加熱する。この際、溶媒の酸化を防止するた
めに、密閉容器内を窒素などの不活性ガスにて置換する
ことが好ましい。また、加熱処理は撹拌しながら行うこ
とが好ましい。
【００１７】反応の条件として、温度は２００℃〜３５
０℃、特に、２５０℃〜３００℃が好ましい。反応時間
は加熱温度に依存するが、通常は１時間〜１０時間が好
ましい。反応温度が２００℃未満であると、アルミニウ
ムアルコキシドの溶媒中での液相熱分解が起こり難いと
いう欠点がある。また、反応温度が３５０℃を越える
と、用いた溶媒が分解し、反応圧力が上昇するという欠
点がある。
０℃、特に、２５０℃〜３００℃が好ましい。反応時間
は加熱温度に依存するが、通常は１時間〜１０時間が好
ましい。反応温度が２００℃未満であると、アルミニウ
ムアルコキシドの溶媒中での液相熱分解が起こり難いと
いう欠点がある。また、反応温度が３５０℃を越える
と、用いた溶媒が分解し、反応圧力が上昇するという欠
点がある。
【００１８】反応生成物はデカンテーションあるいは濾
過などによって集め、必要によってアセトンなどの有機
溶媒にて洗浄する。得られる生成物は無色に近いゲル状
のものである。
過などによって集め、必要によってアセトンなどの有機
溶媒にて洗浄する。得られる生成物は無色に近いゲル状
のものである。
【００１９】得られた反応生成物を、次いで空気中で９
００℃以上、好ましくは１０００〜１６００℃の温度で
焼成することにより、本発明の高純度ムライトを得るこ
とができる。焼成温度が９００℃未満であると、ムライ
トの結晶化が起こらず、一方１６００℃を越えると、高
温で用いられる構造材料については問題はないが、燃焼
触媒などの担体として用いる場合には表面積が低下して
しまうという欠点がある。尚、焼成に先立ち、反応生成
物を室温で風乾し、空気中２００〜５００℃の温度で乾
燥しておいてもよい。
００℃以上、好ましくは１０００〜１６００℃の温度で
焼成することにより、本発明の高純度ムライトを得るこ
とができる。焼成温度が９００℃未満であると、ムライ
トの結晶化が起こらず、一方１６００℃を越えると、高
温で用いられる構造材料については問題はないが、燃焼
触媒などの担体として用いる場合には表面積が低下して
しまうという欠点がある。尚、焼成に先立ち、反応生成
物を室温で風乾し、空気中２００〜５００℃の温度で乾
燥しておいてもよい。
【００２０】本発明のムライト製造法は、従来法に比較
して煩雑な工程を含まず、しかもムライトの製造過程で
アルカリ金属酸化物が混入することもないため、製品中
にガラス相が生成されることない。さらに、得られたム
ライトは、１０００℃以上の温度で焼成後も高表面積を
維持し、例えば１３００℃で焼成した後にあっても、４
０ｍ2 ／ｇ以上の表面積を維持している。
して煩雑な工程を含まず、しかもムライトの製造過程で
アルカリ金属酸化物が混入することもないため、製品中
にガラス相が生成されることない。さらに、得られたム
ライトは、１０００℃以上の温度で焼成後も高表面積を
維持し、例えば１３００℃で焼成した後にあっても、４
０ｍ2 ／ｇ以上の表面積を維持している。
【００２１】本発明のムライトは、自動車用エンジン部
品、ガスタービン部品、熱処理用部材、強度試験用治具
などに使用することができる。また、例えば、ボイラ
ー、航空機用ジェットエンジン、自動車用ガスタービ
ン、発電用ガスタービンなどの高温燃焼触媒の担体に用
いられる。
品、ガスタービン部品、熱処理用部材、強度試験用治具
などに使用することができる。また、例えば、ボイラ
ー、航空機用ジェットエンジン、自動車用ガスタービ
ン、発電用ガスタービンなどの高温燃焼触媒の担体に用
いられる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。 実施例−１ アルミニウムイソプロポキシド12.5ｇ（61.2 m mol）
と、オルトケイ酸エチル4.2 ｇ（20.4 m mol）との混合
物（Al/Si 原子比＝３）をトルエン130 mlに懸濁し、こ
れを300 mlのオートクレーブ中に入れた。オートクレー
ブ中を窒素にて置換後、３００℃に昇温して２時間の加
熱処理を行った。反応終了後、生成物を濾過によって集
め、アセトンで洗浄して風乾した。この生成物を500 cc
／分の空気気流中、３℃／分の昇温速度で、表１に示す
所定温度で３０分間焼成し、試料Ａを得た。また、上記
の反応生成物を風乾した後、100 ml／分の空気気流中、
１０℃／分の昇温速度で、室温から１５５０℃間で加熱
して生成物を示差熱分析したところ、ムライトの結晶化
温度は９８０℃であった。１３００℃付近にガラス相の
生成に起因するピークが検出されなかった。
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。 実施例−１ アルミニウムイソプロポキシド12.5ｇ（61.2 m mol）
と、オルトケイ酸エチル4.2 ｇ（20.4 m mol）との混合
物（Al/Si 原子比＝３）をトルエン130 mlに懸濁し、こ
れを300 mlのオートクレーブ中に入れた。オートクレー
ブ中を窒素にて置換後、３００℃に昇温して２時間の加
熱処理を行った。反応終了後、生成物を濾過によって集
め、アセトンで洗浄して風乾した。この生成物を500 cc
／分の空気気流中、３℃／分の昇温速度で、表１に示す
所定温度で３０分間焼成し、試料Ａを得た。また、上記
の反応生成物を風乾した後、100 ml／分の空気気流中、
１０℃／分の昇温速度で、室温から１５５０℃間で加熱
して生成物を示差熱分析したところ、ムライトの結晶化
温度は９８０℃であった。１３００℃付近にガラス相の
生成に起因するピークが検出されなかった。
【００２３】実施例−２ アルミニウムイソプロポキシド12.5ｇ（61.2 m mol）
と、オルトケイ酸エチル2.51ｇ（12.2 m mol）との混合
物（Al/Si 原子比＝５）を用いた以外は実施例−１と同
様な操作を行い、試料Ｂを調製した。また、実施例−１
と同様、反応生成物を、実施例−１と同様の条件で示差
熱分析した結果、ムライトの結晶化温度は９８０℃であ
り、１３００℃付近にガラス相の生成に起因するピーク
は検出されなかった。
と、オルトケイ酸エチル2.51ｇ（12.2 m mol）との混合
物（Al/Si 原子比＝５）を用いた以外は実施例−１と同
様な操作を行い、試料Ｂを調製した。また、実施例−１
と同様、反応生成物を、実施例−１と同様の条件で示差
熱分析した結果、ムライトの結晶化温度は９８０℃であ
り、１３００℃付近にガラス相の生成に起因するピーク
は検出されなかった。
【００２４】実施例−３ アルミニウムイソプロポキシド12.5ｇ（61.2 m mol）
と、オルトケイ酸エチル4.1 ｇ（10.2 m mol）との混合
物（Al/Si 原子比＝６）を用いた以外は実施例−１と同
様にして試料Ｃを調製した。また、実施例−１と同様、
反応生成物を、実施例−１と同様の条件で示差熱分析し
た結果、ムライトの結晶化温度は９８０℃であり、１３
００℃付近にガラス相の生成に起因するピークは検出さ
れなかった。
と、オルトケイ酸エチル4.1 ｇ（10.2 m mol）との混合
物（Al/Si 原子比＝６）を用いた以外は実施例−１と同
様にして試料Ｃを調製した。また、実施例−１と同様、
反応生成物を、実施例−１と同様の条件で示差熱分析し
た結果、ムライトの結晶化温度は９８０℃であり、１３
００℃付近にガラス相の生成に起因するピークは検出さ
れなかった。
【００２５】比較例−１ アルミニウムイソプロポキシド12.5ｇ（61.2 m mol）
と、オルトケイ酸エチル25.1ｇ（122.4 m mol ）との混
合物（Al/Si 原子比＝０．５）を用いた以外は実施例−
１と同様にして試料Ｄを調製した。また、実施例−１と
同様、反応生成物を、実施例−１と同様の条件で示差熱
分析したところ、ムライトの結晶化温度は９８０℃であ
ったが、１３００℃付近にガラス相の生成に起因するピ
ークが検出された。
と、オルトケイ酸エチル25.1ｇ（122.4 m mol ）との混
合物（Al/Si 原子比＝０．５）を用いた以外は実施例−
１と同様にして試料Ｄを調製した。また、実施例−１と
同様、反応生成物を、実施例−１と同様の条件で示差熱
分析したところ、ムライトの結晶化温度は９８０℃であ
ったが、１３００℃付近にガラス相の生成に起因するピ
ークが検出された。
【００２６】比較例−２ オルトケイ酸エチルを加えずに、アルミニウムイソプロ
ポキシド12.5ｇ（61.2m mol ）のみを用いた（Al/Si 原
子比＝∞）以外は実施例−１と同様にして試料Ｅを調製
した。また、実施例−１と同様、反応生成物を実施例−
１と同様の条件で示差熱分析した結果、ムライトの結晶
化に起因するピークは検出されなかった。
ポキシド12.5ｇ（61.2m mol ）のみを用いた（Al/Si 原
子比＝∞）以外は実施例−１と同様にして試料Ｅを調製
した。また、実施例−１と同様、反応生成物を実施例−
１と同様の条件で示差熱分析した結果、ムライトの結晶
化に起因するピークは検出されなかった。
【００２７】以上の各実施例および比較例で得られた各
試料の主要物性値を表１に示す。表１において、表面積
は流通法吸着装置を用いて測定し、試料を２００℃で乾
操後、液体窒素温度、相対圧力０．３の条件で測定した
窒素吸着量からＢＥＴ１点法により算出した。Ｘ線回折
パターンはＣｕ−Ｋα線で測定した。
試料の主要物性値を表１に示す。表１において、表面積
は流通法吸着装置を用いて測定し、試料を２００℃で乾
操後、液体窒素温度、相対圧力０．３の条件で測定した
窒素吸着量からＢＥＴ１点法により算出した。Ｘ線回折
パターンはＣｕ−Ｋα線で測定した。
【００２８】
【表１】 Ｘ線回折パターン Ｍ：ムライト(3Al2 O3 ・2SlO2 ) θ：θ−アルミナ (Al2 O3 ) α：α−アルミナ (Al2 O3 )
【００２９】実施例および比較例から明らかなように、
本発明の方法によって得られるムライト、すなわち、ア
ルミニウムアルコキシドとケイ素アルコキシドをAl/Si
原子比が２〜７未満になるように混合した混合物を、芳
香族炭化水素溶媒中で２００℃から３５０℃の温度で反
応させ、得られた反応生成物を９００℃以上の温度で焼
成することによって得られるムライトは、ガラス相の存
在が認められず、高純度なものである。また、本発明の
方法にあって特徴的なことは、ムライトの結晶化温度が
約９８０℃と低く、ムライトが低温で合成できることで
ある。さらに、得られたムライトは、１０００℃以上の
温度で焼成後も高表面積を維持している。このことか
ら、本発明の方法で得られるムライトの結晶子径が小さ
いことが分かる。
本発明の方法によって得られるムライト、すなわち、ア
ルミニウムアルコキシドとケイ素アルコキシドをAl/Si
原子比が２〜７未満になるように混合した混合物を、芳
香族炭化水素溶媒中で２００℃から３５０℃の温度で反
応させ、得られた反応生成物を９００℃以上の温度で焼
成することによって得られるムライトは、ガラス相の存
在が認められず、高純度なものである。また、本発明の
方法にあって特徴的なことは、ムライトの結晶化温度が
約９８０℃と低く、ムライトが低温で合成できることで
ある。さらに、得られたムライトは、１０００℃以上の
温度で焼成後も高表面積を維持している。このことか
ら、本発明の方法で得られるムライトの結晶子径が小さ
いことが分かる。
【００３０】
【発明の効果】本発明のムライト製造法は、 イ．１０００℃以下の比較的低温度の焼成でムライトを
得ることができる、 ロ．合成工程が簡略化できることにより、不純物の混入
を防止できるばありでなく、高純度のムライトを商業的
規模で大量生産することができる、 ハ．得られたムライトは、１０００℃以上の高温で焼成
した後でも高表面積を維持し、耐熱性に優れているの
で、触媒担体、特に高温燃焼触媒の担体として、 あ
るいは高温構造材料として使用できる、 等の格別の効果を奏するものである。
得ることができる、 ロ．合成工程が簡略化できることにより、不純物の混入
を防止できるばありでなく、高純度のムライトを商業的
規模で大量生産することができる、 ハ．得られたムライトは、１０００℃以上の高温で焼成
した後でも高表面積を維持し、耐熱性に優れているの
で、触媒担体、特に高温燃焼触媒の担体として、 あ
るいは高温構造材料として使用できる、 等の格別の効果を奏するものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウムアルコキシドとケイ素アル
コキシドとを含有し、Al/Si 原子比が２〜７未満である
混合物を、芳香族炭化水素溶媒中で２００℃から３５０
℃の温度で反応させ、得られた反応生成物を９００℃以
上の温度で焼成することを特徴とする高純度ムライトの
製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3145355A JP3038047B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 高純度ムライトの製造方法 |
| US07/886,551 US5338707A (en) | 1991-05-21 | 1992-05-20 | Process for production of high-purity mullites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3145355A JP3038047B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 高純度ムライトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0748170A true JPH0748170A (ja) | 1995-02-21 |
| JP3038047B2 JP3038047B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=15383281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3145355A Expired - Fee Related JP3038047B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 高純度ムライトの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3038047B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032316A (ja) * | 2004-06-14 | 2006-02-02 | Nippon Electric Glass Co Ltd | プラズマディスプレイパネル用材料 |
| WO2014192820A1 (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-04 | 三菱重工業株式会社 | 精密鋳造用中子及びその製造方法、精密鋳造用鋳型 |
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| US5856252A (en) * | 1995-06-07 | 1999-01-05 | The Regents Of The University Of California | Damage tolerant ceramic matrix composites by a precursor infiltration |
| DE69605443T2 (de) * | 1995-11-01 | 2000-05-04 | Siemens Westinghouse Power | Umweltverträgliche, wässrige mullit-sole, mullit-zusammensetzungen und verfahren zu deren herstellung |
| CN115215640A (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-21 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种合成高纯莫来石粉体的方法 |
| CN114538455B (zh) * | 2022-04-09 | 2023-06-27 | 山东大学 | 一种低转晶温度、小粒径、no3-含量可调节的莫来石溶胶的制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| GB8917456D0 (en) * | 1989-07-31 | 1989-09-13 | British Telecomm | Reflective modulators |
| JPH0692266B2 (ja) * | 1989-08-30 | 1994-11-16 | 秩父セメント株式会社 | ムライト・コーディエライト複合セラミックスの製造方法 |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP3145355A patent/JP3038047B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-20 US US07/886,551 patent/US5338707A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032316A (ja) * | 2004-06-14 | 2006-02-02 | Nippon Electric Glass Co Ltd | プラズマディスプレイパネル用材料 |
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| WO2014192820A1 (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-04 | 三菱重工業株式会社 | 精密鋳造用中子及びその製造方法、精密鋳造用鋳型 |
| CN105283259A (zh) * | 2013-05-29 | 2016-01-27 | 三菱重工业株式会社 | 精密铸造用型芯及其制造方法、精密铸造用铸模 |
| CN105283258A (zh) * | 2013-05-29 | 2016-01-27 | 三菱重工业株式会社 | 精密铸造用型芯及其制造方法、精密铸造用铸模 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5338707A (en) | 1994-08-16 |
| JP3038047B2 (ja) | 2000-05-08 |
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