JPH074905B2 - Adiabatic ceramic composite and manufacturing method thereof - Google Patents
Adiabatic ceramic composite and manufacturing method thereofInfo
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- JPH074905B2 JPH074905B2 JP1179838A JP17983889A JPH074905B2 JP H074905 B2 JPH074905 B2 JP H074905B2 JP 1179838 A JP1179838 A JP 1179838A JP 17983889 A JP17983889 A JP 17983889A JP H074905 B2 JPH074905 B2 JP H074905B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二重のセラミック層を内層として有する断熱
セラミック複合体、及びその製造方法に関し、特にエキ
ゾストマニホルド等に用いるのに適した断熱セラミック
複合体、及びその製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat insulating ceramic composite having a double ceramic layer as an inner layer and a method for producing the same, and particularly to a heat insulating material suitable for use in an exhaust manifold or the like. The present invention relates to a ceramic composite and a method for manufacturing the same.
従来から、エキゾーストマニホルドは排気パイプ等の排
気系機器に、断熱の目的でセラミック内層を設けること
が試みられている。セラミックスを用いて断熱を図る場
合は、通常は断熱率の高い多孔質のセラミックスを用い
る。しかしながら、このようなセラミックスを内層とし
た筒状部材内に、エンジンの排ガスのような高温で高速
の流体を通過させると、高温のガス流がセラミックス中
の開気孔を透過してしまい、十分な断熱効果が得られな
いことがわかった。その上、高温のガスが内層を透過し
て外層まで達すれば、外層をいためるような問題も生じ
る可能性がある。Conventionally, exhaust manifolds have been attempted to provide a ceramic inner layer for the purpose of heat insulation in exhaust system equipment such as an exhaust pipe. When ceramics are used for heat insulation, usually porous ceramics having a high heat insulation rate are used. However, when a high-temperature, high-speed fluid such as exhaust gas of an engine is passed through a cylindrical member having such ceramics as an inner layer, a high-temperature gas flow passes through open pores in the ceramics, resulting in a sufficient It turns out that the heat insulation effect cannot be obtained. Moreover, if the high-temperature gas permeates the inner layer and reaches the outer layer, a problem of damaging the outer layer may occur.
ところで、セラミックスを内層とする構造の断熱セラミ
ック複合体は、例えば金属部品の内面にセラミック層を
塗布し、焼成することにより形成することができるが、
逆にあらかじめセラミック内層用のセラミックス部品を
形成しておき、それをアルミニウム、鋳鉄などの金属で
鋳ぐるむ方法もあり、かかる鋳ぐるみ法により断熱セラ
ミック鋳ぐるみ鋳造体を製造する種々の方法が提案され
ている（特公昭50−3737号公報、特公昭51−16168号公
報、特開昭50−126010号公報等）。しかしながら、セラ
ミックスの熱膨張係数は金属よりも小さいため、鋳ぐる
んだ金属溶湯が冷却固化して収縮する際に、セラミック
焼結体には圧縮応力がかかる。このため、セラミック焼
結体にクラックが生じたり、破壊したりするという問題
がある。By the way, a heat-insulating ceramic composite having a structure having ceramics as an inner layer can be formed, for example, by applying a ceramic layer to the inner surface of a metal component and firing it.
On the other hand, there is also a method of forming ceramic parts for the ceramic inner layer in advance and casting it with a metal such as aluminum or cast iron. Various methods of manufacturing adiabatic ceramic cast-rough cast by such casting method are proposed. (Japanese Patent Publication No. 50-3737, Japanese Patent Publication No. 51-16168, Japanese Patent Laid-Open No. 50-126010, etc.). However, since the coefficient of thermal expansion of ceramics is smaller than that of metal, compressive stress is applied to the ceramic sintered body when the cast metal melt is cooled and solidified to shrink. For this reason, there is a problem that the ceramic sintered body is cracked or broken.
かかる問題を解決するために、種々の提案がなされた。Various proposals have been made to solve such problems.
特開昭51−16168号は、弾性率が200〜5000kg/mm2、曲げ
強さが８〜200kg/cm2、肉厚が内径の1/4以下で、表面が
滑らかな耐火物骨材とアルミナセメントよりなる可撓性
のセラミック半製品を鋳型内に設置し、該セラミック半
製品を溶解金属で鋳ぐるむことを特徴とする断熱鋳物の
製造方法を開示している。また特公昭58−37277号はこ
の可撓性のセラミック半製品に熱衝撃による亀裂防止用
のコーティング剤を塗布した後で鋳ぐるむ方法を開示し
ている。いずれの方法でも、溶融金属が冷却凝固する際
の圧縮応力をセラミック半製品の弾性限界内での収縮に
より吸収することにより、セラミックの亀裂を防止して
いる。これと同様の方法が特公昭52−48602号にも開示
されている。JP-A-51-16168 discloses a refractory aggregate having an elastic modulus of 200 to 5000 kg / mm 2 , a bending strength of 8 to 200 kg / cm 2 , a wall thickness of 1/4 or less of the inner diameter, and a smooth surface. Disclosed is a method for producing a heat-insulating cast product, which comprises placing a flexible ceramic semi-finished product made of alumina cement in a mold and surrounding the ceramic semi-finished product with molten metal. Also, Japanese Patent Publication No. 58-37277 discloses a method in which a flexible ceramic semi-finished product is coated with a coating agent for preventing cracks due to thermal shock and then cast. In either method, cracks in the ceramic are prevented by absorbing the compressive stress when the molten metal is cooled and solidified by shrinkage within the elastic limit of the semi-finished ceramic product. A method similar to this is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 52-48602.
また特公昭56−37021号は、セラミック部品の組織全体
にあらかじめマイクロクラックを発生させ、このマイク
ロクラックで鋳ぐるみの際の圧縮応力を吸収してセラミ
ック部品の圧縮破壊を阻止するようにしたセラミック鋳
ぐるみ鋳物の製造法を提案している。In addition, Japanese Examined Patent Publication No. 56-37021 discloses a ceramic casting in which microcracks are generated in advance in the entire structure of the ceramic parts, and the microcracks absorb the compressive stress at the time of casting and prevent the compressive fracture of the ceramic parts. Proposal of a manufacturing method for gurumi castings.
さらに特公昭60−240365号は、無機質繊維にて繊維成形
体を形成し、前記繊維成形体の表面層の個々の無機質繊
維間にセラミックの微細片を含むスラリーを充填し、こ
れを乾燥し加熱して前記セラミックの微細片を焼結さ
せ、かくして処理された前記繊維成形体を鋳型内の所定
の位置に配置し、前記鋳型内の前記無機質繊維を含む空
間内に溶融金属を導入してこれを凝固させるセラミック
ス体の鋳ぐるみ方法を開示している。Further, Japanese Examined Patent Publication No. 60-240365 discloses forming a fiber molded body from inorganic fibers, filling a slurry containing fine ceramic particles between individual inorganic fibers in the surface layer of the fiber molded body, and drying and heating the slurry. Then, the fine pieces of the ceramic are sintered, the fiber molded body thus treated is placed at a predetermined position in a mold, and a molten metal is introduced into a space containing the inorganic fibers in the mold. Disclosed is a method of casting a ceramic body to solidify a cast body.
この方法によれば、繊維成形体の表面層の個々の無機質
繊維間にセラミックスの微細片を含むスラリーを充填
し、これを乾燥し加熱してセラミックスの微細片を焼結
させる過程において、セラミックスの微細片が焼結され
ることにより形成されたセラミックス体と、一部にてセ
ラミックス体中に密着した状態にて埋設され、他の部分
にてセラミックス体外に延在する多数の無機質繊維とを
含む構造体が形成される。この構造体が鋳型内の所定の
位置に配置され、鋳型内の無機質繊維を含む空間内に溶
融金属が導入される。溶融金属が凝固することにより、
無機質繊維のセラミックス体外に延在していた部分が金
属製の主要部内に密着した状態にて埋設されるので、セ
ラミックス体及び金属製の主要部の両方に跨がって延在
し、それらに強固に密着した多数の無機質繊維によりセ
ラミックス体と金属製の主要部とが強固に結合される。
これによりセラミックス体が主要部より剥離してセラミ
ックス体のがたつきが生じることのない部材が得られ
る。According to this method, in the process of filling a slurry containing fine particles of ceramics between individual inorganic fibers of the surface layer of the fiber molding, drying and heating the slurry to sinter the fine particles of ceramics, Includes a ceramic body formed by sintering fine pieces, and a large number of inorganic fibers that are embedded in the ceramic body in a state where they are in close contact with each other and that extend outside the ceramic body in another portion. A structure is formed. This structure is placed at a predetermined position in the mold, and the molten metal is introduced into the space containing the inorganic fibers in the mold. By solidifying the molten metal,
Since the portion of the inorganic fiber that had been extended outside the ceramic body is embedded in the metal main portion in a state of being in close contact, it extends across both the ceramic body and the metal main portion, and The ceramic body and the metallic main part are firmly bonded by the many closely adhered inorganic fibers.
This makes it possible to obtain a member in which the ceramic body is not peeled off from the main part and rattling of the ceramic body does not occur.
しかしながら、特公昭51−16168号等の方法では、溶融
金属の凝固に伴う圧縮応力をセラミック半製品の弾性変
形により完全に吸収して、亀裂等を防止することは事実
上難しいという問題がある。従って、亀裂や破損のない
断熱セラミック鋳ぐるみ鋳造品を確実に製造するには適
さない方法である。However, the method disclosed in JP-B-51-16168 has a problem that it is practically difficult to completely absorb the compressive stress caused by the solidification of the molten metal by the elastic deformation of the semi-finished ceramic product and prevent cracks. Therefore, this method is not suitable for surely producing a heat insulating ceramic cast and cast product without cracks or damage.
また特公昭56−37021号の方法では、セラミック体にマ
イクロクラックを発生させて、鋳込時の圧縮応力を緩和
させるようにしているが、これだと使用時のヒートサイ
クル、振動等によってマイクロクラックが成長拡大し、
鋳造体が破壊してしまうおそれがある。In the method of Japanese Examined Patent Publication No. 56-37021, microcracks are generated in the ceramic body to relieve the compressive stress at the time of casting, but this can cause microcracking due to heat cycle and vibration during use. Has grown and expanded,
The cast may be destroyed.
さらに特開昭60−240365号の方法では、鋳ぐるみ金属の
圧縮応力による亀裂や破壊の問題が解決されていない。Further, the method of Japanese Patent Laid-Open No. 60-240365 has not solved the problem of cracks and fractures due to the compressive stress of cast metal.
従って、本発明の目的は、上述した断熱性に優れるとい
う目的に加え、鋳ぐるみによって外層を形成しても、内
層となるセラミック層が鋳ぐるみの際の圧縮応力を吸収
して、セラミック層の亀裂や破壊を防止した断熱セラミ
ック複合体を提供することである。Therefore, the object of the present invention is, in addition to the above-mentioned object of excellent heat insulating property, even if the outer layer is formed by the cast iron, the ceramic layer serving as the inner layer absorbs the compressive stress at the time of the cast iron, and the ceramic layer An object of the present invention is to provide a heat insulating ceramic composite which prevents cracking and breakage.
また本発明のもう１つの目的は、上記した断熱セラミッ
ク複合体を製造する方法を提供することである。Another object of the present invention is to provide a method for producing the above-mentioned heat insulating ceramic composite.
本発明は、上記目的を達成すべく種々検討を重ねた結
果、断熱性セラミック層の内側にガスタイトセラミック
層を設けることにより、断熱性に優れているとともに、
ガスタイトセラミック層と断熱性セラミック層とからな
るセラミック層を鋳ぐるんで、外層を形成しても、セラ
ミック層が鋳ぐるみ時に発生する圧縮応力を吸収し、破
壊を生じない断熱セラミック複合体とすることができる
ことを発見し、本発明を完成させた。The present invention, as a result of various studies to achieve the above object, by providing a gas-tight ceramic layer inside the heat-insulating ceramic layer, with excellent heat insulation,
Even if an outer layer is formed by casting a ceramic layer composed of a gas-tight ceramic layer and a heat insulating ceramic layer, the ceramic layer absorbs the compressive stress generated when the casting layer is surrounded by the cast layer, and the heat insulating ceramic composite does not break. It was discovered that it was possible, and completed the present invention.
すなわち、セラミック層を内層として有する本発明の断
熱セラミック複合体は、前記セラミック層が内側から順
に、Al2O333〜55重量％とTio245〜65重量％とからなる
チタン酸アルミニウムからなり、理論密度の75％以上の
密度を有するガスタイトセラミック層と、骨材とアルミ
ナセメントからなるセメントセラミックスからなり、理
論密度の50〜75％の密度を有し、マイクロクラックを有
する断熱性セラミック層との二層からなることを特徴と
する。That is, in the heat insulating ceramic composite of the present invention having a ceramic layer as an inner layer, the ceramic layer is composed of aluminum titanate composed of Al 2 O 3 33 to 55% by weight and Tio 2 45 to 65% by weight in order from the inside. , A gas-tight ceramic layer having a density of 75% or more of the theoretical density, and a cement ceramic composed of aggregate and alumina cement, having a density of 50 to 75% of the theoretical density, and a heat insulating ceramic layer having microcracks It is characterized by consisting of two layers.
また上記の構造を有する断熱性セラミック層を製造する
本発明の方法は、 （ａ）前記ガスタイトセラミック層としてAl2O333〜55
重量％とTiO245〜65重量％とからなるチタン酸アルミニ
ウムからなるセラミック成形体を焼結し、 （ｂ）前記焼結されたガスタイトセラミック層の周囲に
骨材とアルミナセメントとからなるセメントセラミック
ス層を付着し、 （ｃ）前記セメントセラミックス層を固化させるととも
に、前記セメントセラミックス層の内部にマイクロクラ
ックを発生させ、もって前記セメントセラミックス層に
鋳ぐるみ可能な変形能を賦与する ことを特徴とする。Further, the method of the present invention for producing the heat insulating ceramic layer having the above-mentioned structure includes: (a) Al 2 O 3 33 to 55 as the gas tight ceramic layer.
A ceramic molded body made of aluminum titanate composed of 45% by weight of TiO 2 and 45 to 65% by weight of TiO 2 , and (b) a cement composed of an aggregate and an alumina cement around the sintered gas-tight ceramic layer. A ceramic layer is attached, and (c) the cement ceramic layer is solidified, and at the same time, microcracks are generated inside the cement ceramic layer, thereby giving the cement ceramic layer a deformability capable of being cast. To do.
多孔質の断熱性セラミック層の内側に緻密なセラミック
層を設けることにより、高温で高速の流体がセラミック
層を透過することがほとんどなくなり、これにより高い
断熱性を有するセラミック複合体となる。By providing the dense ceramic layer inside the porous heat-insulating ceramic layer, a high-temperature and high-speed fluid hardly penetrates through the ceramic layer, which results in a ceramic composite having high heat insulating properties.
また上記したような断熱セラミック複合体を製造するに
は、まずガスタイト層となる緻密なセラミック層を成
形、焼結して、その後周囲に断熱性セラミック層を形成
して固化させる。この方法を採れば、断熱性セラミック
層が固化する際に、断熱性セラミック層の収縮によりそ
の内部にマイクロクラックを生じさせることができる。
このマイクロクラックの形成により、ガスタイトセラミ
ック層と断熱性セラミック層とからなるセラミック層の
変形能は大きくなる。すなわちセラミック層に外部から
応力を加えると、断熱性セラミック層を形成した際に生
じたマイクロクラックが閉じることで外部からの応力を
吸収するために、セラミック層は破壊されずに変形す
る。Further, in order to manufacture the heat insulating ceramic composite as described above, first, a dense ceramic layer to be a gastight layer is formed and sintered, and then a heat insulating ceramic layer is formed around and solidified. By adopting this method, when the heat insulating ceramic layer is solidified, micro cracks can be generated inside the heat insulating ceramic layer due to shrinkage of the heat insulating ceramic layer.
The formation of the microcracks increases the deformability of the ceramic layer including the gas-tight ceramic layer and the heat insulating ceramic layer. That is, when a stress is applied to the ceramic layer from the outside, the microcracks generated when the heat insulating ceramic layer is formed are closed to absorb the stress from the outside, so that the ceramic layer is deformed without being destroyed.
従って、上記の方法により製造されたセラミック体は、
複雑形状の鋳ぐるみ成形にも使用可能となる。Therefore, the ceramic body produced by the above method,
It can also be used for cast-shaped molding of complex shapes.
本発明を以下詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
第１図は、本発明の断熱セラミック複合体の一例を示す
一部切欠斜視図である。断熱セラミック複合体１は内側
から順にガスタイトセラミック層２と断熱性セラミック
層３とからなるセラミック層と、外層４とを有する。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of the heat insulating ceramic composite body of the present invention. The heat insulating ceramic composite 1 has a ceramic layer composed of a gas-tight ceramic layer 2 and a heat insulating ceramic layer 3 in order from the inside, and an outer layer 4.
ガスタイトセラミック層２は、高速に流れる高温流体の
透過を防ぐ緻密なセラミック層であるとともに、耐熱性
に優れ、熱衝撃に十分に耐えられる材質からなる。ガス
の気密性は完全であることが理想であるが、製造上の理
由及びセラミックス本来の性質により多少のガスが透過
するのは避けられない。しかしながら、この層の両側に
１気圧の圧力差を設けた場合のガスの透過量が50ml/分
・cm2以下であるならば、良好な断熱効果を得ることが
できる。このためには、ガスタイトセラミック層２の密
度を理論密度の75％以上とすることが必要である。The gas-tight ceramic layer 2 is a dense ceramic layer that prevents permeation of high-temperature fluid that flows at high speed, and is made of a material that has excellent heat resistance and can sufficiently withstand thermal shock. It is ideal that the gas tightness is perfect, but some gas is unavoidably permeated due to manufacturing reasons and inherent properties of ceramics. However, if the gas permeation rate is 50 ml / min · cm 2 or less when a pressure difference of 1 atm is provided on both sides of this layer, a good heat insulating effect can be obtained. For this purpose, the density of the gas-tight ceramic layer 2 needs to be 75% or more of the theoretical density.
耐熱性もガスタイトセラミック層２に欠かせない要件で
ある。例えばエキゾストマニホルドの場合、排ガス温度
が800〜900℃にも達するので溶融温度が1000℃以上であ
る材料を用いるのが好ましい。また自動車のエンジン等
の運転は頻繁に開始／停止をすることが予想されるの
で、耐熱衝撃性も重要となる。Heat resistance is also an essential requirement for the gas-tight ceramic layer 2. For example, in the case of an exhaust manifold, since the exhaust gas temperature reaches 800 to 900 ° C, it is preferable to use a material having a melting temperature of 1000 ° C or higher. Further, since it is expected that the operation of the engine of the automobile will be frequently started / stopped, thermal shock resistance is also important.
従って、ガスタイトセラミック層２用のセラミック材と
しては、チタン酸アルミニウムを用いる。Therefore, aluminum titanate is used as the ceramic material for the gas-tight ceramic layer 2.
本発明に用いるチタン酸アルミニウムは、重量比でAl2O
333〜55％、TiO245〜65％なる組成を有する。このよう
な組成とすることで緻密なチタン酸アルミニウムとする
ことができ、ガスタイト性が良好となる。また上記の二
つの成分に加えて、SiO2をはじめとして、例えばLi、N
a、Ｋ、Mg、Ca、Sr、Ｙ、La、Ce、Zr、Cr、Feといった
金属の酸化物の適宜量が、チタン酸アルミニウムの物性
向上のため、あるいは不可避不純物として含有されてい
ても良い。Aluminum titanate used in the present invention is Al 2 O in a weight ratio.
It has a composition of 33 to 55% and TiO 2 45 to 65%. With such a composition, a dense aluminum titanate can be obtained, and the gas tightness becomes good. In addition to the above two components, including SiO 2 , Li, N, etc.
An appropriate amount of an oxide of a metal such as a, K, Mg, Ca, Sr, Y, La, Ce, Zr, Cr, Fe may be contained in order to improve the physical properties of aluminum titanate or as an unavoidable impurity. .
次に、断熱性セラミック層３は断熱性に優れた材質であ
ることが必要である、それに加えて、セラミック層全体
を鋳ぐるむ時に発生する圧縮応力を十分に緩和する性質
を備えていなければならない。Next, the heat insulating ceramic layer 3 needs to be made of a material having excellent heat insulating properties. In addition, the heat insulating ceramic layer 3 must have a property of sufficiently relaxing the compressive stress generated when the entire ceramic layer is cast. I won't.
断熱性セラミック層３用のセラミック材としては、骨材
とアルミナセメントとを混合したセメントセラミックを
使用する。なお骨材としてはアルミナ、ムライト、シリ
カ、コージェライト、チタニア、ジルコニア、スピネル
等の耐火性セラミックスの粒子、又はそれらの中空バル
ーンが使用できる。セメントセラミックスを断熱性セラ
ミック層に用いる場合、骨材となるアルミナの粒子を＃
16以下とし、骨材とアルミナセメントの配合比を容量で
1:1〜4:4とするのが良い。As the ceramic material for the heat insulating ceramic layer 3, a cement ceramic in which an aggregate and an alumina cement are mixed is used. As the aggregate, particles of refractory ceramics such as alumina, mullite, silica, cordierite, titania, zirconia, and spinel, or hollow balloons thereof can be used. When using cement ceramics for the heat insulating ceramic layer, use alumina particles as the aggregate.
Set to 16 or less, and mix the aggregate and alumina cement by volume.
It should be 1: 1 to 4: 4.
耐熱性を高めるには、断熱性セラミック層３は多孔質で
ある方が良いが、セラミック材の強度を考慮すると、あ
まり多孔質であってはいけない。従って、断熱性セラミ
ック層の密度を理論密度の50〜75％とする。In order to improve the heat resistance, the heat insulating ceramic layer 3 should be porous, but it should not be so porous considering the strength of the ceramic material. Therefore, the density of the heat insulating ceramic layer is set to 50 to 75% of the theoretical density.
外層４としては、鋳込みのできる金属を用いて鋳ぐるみ
法により形成した金属層が一般的であるが、鋳ぐるみに
よらない金属層あるいは樹脂層とすることもできる。The outer layer 4 is generally a metal layer formed by a cast-molding method using a castable metal, but may be a metal layer or a resin layer that does not depend on the cast-molding.
鋳ぐるみ金属としては、鉄、アルミニウム合金、マグネ
シウム合金等の通常鋳ぐるみに用いることのできる金属
を使用することができるが、軽量化の目的にはアルミニ
ウム合金とマグネシウム合金が好ましい。As the cast metal, it is possible to use metals that can be used for normal cast metals such as iron, aluminum alloys and magnesium alloys, but aluminum alloys and magnesium alloys are preferable for the purpose of weight reduction.
第２図は、本発明のもう１つの実施例による断熱セラミ
ック複合体を示す一部切欠斜視図である。この実施例で
はガスタイトセラミック層６と断熱性セラミック層７と
からなるセラミック層の外側にセラミックフェルト層８
を設け、その外側に外層９を配置している。なお上部の
円板10は、面加工を行う際に加工性を向上させるために
設けたマシナブルセラミック層である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing a heat insulating ceramic composite body according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, a ceramic felt layer 8 is provided outside the ceramic layer composed of the gas tight ceramic layer 6 and the heat insulating ceramic layer 7.
Is provided, and the outer layer 9 is arranged on the outer side thereof. The upper disk 10 is a machinable ceramic layer provided to improve workability when performing surface processing.
ガスタイトセラミック層６、断熱性セラミック層７及び
外層９には、第１図に示す実施例と同様の材質を用いる
ことができる。The gas-tight ceramic layer 6, the heat insulating ceramic layer 7 and the outer layer 9 can be made of the same material as that of the embodiment shown in FIG.
セラミックフェルト層８は、ガスタイトセラミック層６
と断熱性セラミック層７とからなるセラミック層の外周
に形成されるもので、アルミナ、アルミナ−シリカ、炭
化ケイ素、ジルコニア、ガラス等の長繊維又は短繊維か
らなるフェルト状の層である。ガラス繊維などのように
編織できる場合は、加工性が良ければ、編織物としても
よい。The ceramic felt layer 8 is the gas tight ceramic layer 6
It is formed on the outer circumference of the ceramic layer composed of the heat insulating ceramic layer 7 and is a felt-like layer composed of long fibers or short fibers of alumina, alumina-silica, silicon carbide, zirconia, glass or the like. When it can be knitted or woven like glass fiber, it may be knitted and woven if it has good processability.
このようにセラミックフェルト層８をセラミック層と外
層との間に設けると、鋳ぐるみ時の鋳ぐるみ金属の収縮
応力の緩和及び断熱性の向上が期待される。When the ceramic felt layer 8 is provided between the ceramic layer and the outer layer in this way, it is expected that the shrinkage stress of the cast metal during casting is relaxed and the heat insulating property is improved.
セラミックフェルト層８は、厚さ1mmで66％の収縮量を
吸収できる収縮性を有し、フェルト密度が0.1〜3.0g/c
c、フェルト厚さが0.5mm以上、好ましくは１〜3mm程度
であるのが好適である。The ceramic felt layer 8 has a contraction property capable of absorbing 66% of the contraction amount with a thickness of 1 mm, and the felt density is 0.1 to 3.0 g / c.
c, the felt thickness is 0.5 mm or more, preferably about 1 to 3 mm.
このようなセラミックフェルト層８は、直径３〜10μ
ｍ、長さ数mm程度のセラミック繊維を抄紙法により抄い
て作成することができる。Such a ceramic felt layer 8 has a diameter of 3 to 10 μm.
It can be produced by making a ceramic fiber having a length of m and a length of several mm by a papermaking method.
マシナブルセラミック層10はガスタイトセラミック層６
と断熱性セラミック層７とからなるセラミック層の端面
を覆い、鋳造体の端面加工を容易にする。このようなマ
シナブルセラミックスとしては、チタン酸アルミニウム
等を用いることができる。Machinable ceramic layer 10 is gas-tight ceramic layer 6
The end surface of the ceramic layer composed of the heat insulating ceramic layer 7 and the heat insulating ceramic layer 7 is covered to facilitate the end surface processing of the cast body. Aluminum titanate or the like can be used as such machinable ceramics.
次に断熱セラミック複合体の製造方法について説明す
る。Next, a method for manufacturing the heat insulating ceramic composite will be described.
まずセラミック層の内層となるガスタイトセラミック層
を作成する。前述した材料を用いてスリップキャスト法
等により所望の形状に成形し、次に常法により焼結して
ガスタイトセラミック層を作成する。ガスタイトセラミ
ック層にチタン酸アルミニウムを使用する場合には、Al
2O335〜55重量％とチタニア45〜65重量％の混合粉末を
用いるか、又は組成がAl2O335〜55重量％、TiO245〜65
重量％であるチタン酸アルミニウム粉末、又はそれらの
複合混合粉末を用い、それぞれを15μｍ以下の平均粒度
とし、さらに焼結助剤としてSiO2、MgO、Fe2O3、ZrO2、
Al2O3、TiO2等を加えて混合し、通常のスリップキャス
ト法により成形体を製造する。そして、1250〜1700℃で
２〜６時間程度焼結することにより、ガスタイトセラミ
ック層を製造する。First, a gas-tight ceramic layer that is an inner layer of the ceramic layer is created. The material described above is molded into a desired shape by a slip casting method or the like, and then sintered by a conventional method to form a gas-tight ceramic layer. When using aluminum titanate for the gas-tight ceramic layer, Al
2 O 3 35-55 wt% and titania 45-65 wt% mixed powder is used, or the composition is Al 2 O 3 35-55 wt%, TiO 2 45-65
% By weight of aluminum titanate powder or a composite mixed powder thereof, each having an average particle size of 15 μm or less, and SiO 2 , MgO, Fe 2 O 3 , ZrO 2 as a sintering aid,
Al 2 O 3 , TiO 2 and the like are added and mixed, and a molded body is manufactured by an ordinary slip casting method. Then, the gas tight ceramic layer is manufactured by sintering at 1250 to 1700 ° C. for about 2 to 6 hours.
次に、所望の型を用いて焼結されたガスタイトセラミッ
ク層の回りに断熱性セラミック層用の材料を流し込み、
成形、固化する。断熱性セラミック層の固化法は用いる
材料によって異なるが、（ａ）焼結法、（ｂ）セメント
等の水和反応、もしくは水ガラス、コロイダルシリカ、
金属アルコキシド等の脱水反応による固化法、（ｃ）ポ
リシラン等の分解反応による固化法等が可能である。ま
た（ｂ）、（ｃ）の方法で固化したものを、さらに焼結
してもよい。Then pour the material for the adiabatic ceramic layer around the gas-tight ceramic layer sintered using the desired mold,
Mold and solidify. The method for solidifying the heat-insulating ceramic layer varies depending on the material used. (A) Sintering method, (b) Hydration reaction of cement or the like, or water glass, colloidal silica,
A solidification method by a dehydration reaction of a metal alkoxide or the like and a solidification method by a decomposition reaction of (c) polysilane or the like are possible. Further, the solidified product obtained by the methods (b) and (c) may be further sintered.
断熱性セラミック層が固化する際に、断熱性セラミック
層が収縮を起こすためにその内部にはマイクロクラック
が生じる。断熱性セラミック層の固化の条件を適切に設
定することで、断熱性セラミック層全体に一様にマイク
ロクラックを生じることができるので、マイクロクラッ
クが応力の集中する部位になることはなく、破壊源とな
らない。なお、断熱性セラミック層が固化、収縮する際
に断熱性セラミック層のみならず、ガスタイトセラミッ
ク層にもマイクロクラックが生ずることもあり得る。し
かしながら、その度合いは小さく、マイクロクラックの
形成によってもガスタイトセラミック層におけるガスの
透過量は少ない。When the heat-insulating ceramic layer is solidified, the heat-insulating ceramic layer contracts, so that microcracks are generated inside the heat-insulating ceramic layer. By appropriately setting the conditions for solidification of the heat insulating ceramic layer, micro cracks can be generated uniformly in the entire heat insulating ceramic layer, so that the micro crack does not become a site where stress concentrates, and the fracture source It does not become. When the heat insulating ceramic layer solidifies and shrinks, microcracks may occur not only in the heat insulating ceramic layer but also in the gas tight ceramic layer. However, the degree thereof is small, and the permeation amount of gas in the gas-tight ceramic layer is small even when the microcracks are formed.
断熱性セラミック層にマイクロクラックは形成される
と、ガスタイトセラミック層と断熱性セラミック層とか
らなるセラミック層の変形能が大きくなり、セラミック
層を鋳ぐるむことができるようになる。When microcracks are formed in the heat insulating ceramic layer, the deformability of the ceramic layer including the gas tight ceramic layer and the heat insulating ceramic layer is increased, and the ceramic layer can be cast.
ガスタイトセラミック層の周囲に断熱性セラミック層を
形成した後に、外層をセラミック層に直接又はセラミッ
クフェルト層を介して形成する。外層としては、前述の
通り金属や樹脂等が使用できる。After forming the heat insulating ceramic layer around the gas tight ceramic layer, the outer layer is formed on the ceramic layer directly or through the ceramic felt layer. As the outer layer, metal, resin, or the like can be used as described above.
鋳ぐるみによる金属層とする場合には通常の鋳ぐるみ法
により外層を形成することができる。なおセラミックフ
ェルト層をセラミック層と外層との間に設ける場合に
は、あらかじめセラミックフェルトに若干のバインダー
（例えば高塩基性塩化アルミニウム）を加え、セラミッ
ク層と同じ形状の型に巻きつけて、真空成形法によりセ
ラミックフェルト層を形成しておく。このセラミックフ
ェルト層を半割りとし、セラミック層の両側からかぶせ
て接合し、これを鋳ぐるみ金属により鋳ぐるみ成形す
る。このとき鋳ぐるみ成形の前にセラミックフェルト層
の周囲を金属箔で被覆しておけば、溶解鋳ぐるみ金属が
セラミックフェルト層内に浸透するのを防ぐことがで
き、湯流れを良くして均一な鋳造とすることができる。When the cast metal layer is used, the outer layer can be formed by a usual cast metal method. When a ceramic felt layer is provided between the ceramic layer and the outer layer, a small amount of binder (for example, highly basic aluminum chloride) is added to the ceramic felt in advance, and it is wrapped in a mold of the same shape as the ceramic layer and vacuum formed. A ceramic felt layer is formed by the method. The ceramic felt layer is divided into halves, and the ceramic layers are covered with the ceramic layers on both sides and joined to each other. At this time, if the periphery of the ceramic felt layer is covered with a metal foil before the cast-in-mold forming, it is possible to prevent the molten cast-in-gurg metal from penetrating into the ceramic felt layer, improve the flow of molten metal, and make it uniform. It can be cast.
また鋳込みのできない金属を外層とする場合には、あら
かじめ成形した外層用金属を焼きばね等の方法でセラミ
ック層に装着することができる。Further, when a metal that cannot be cast is used as the outer layer, a preformed outer layer metal can be attached to the ceramic layer by a method such as a firing spring.
本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳細に説明す
る。The present invention will be described in more detail by the following specific examples.
実施例１ まず下記組成のスリップを調製した。Example 1 First, a slip having the following composition was prepared.
チタン酸アルミニウム（平均粒径８μｍ） :90重量％ アルミナ（焼結助剤） : 5重量％ マグネシア（焼結助剤） : 5重量％ ポリカルボン酸化アンモニウム塩（分散剤）:0.2重量部
＊ 水 :27重量部 ＊ （＊上記原料100重量部に対する重量部） 次に、上記スリップを用いてスリップキャスト法により
内径31mm、高さ70mmで厚さ2.5mmの円筒状の成形体を作
成した。Aluminum titanate (average particle size 8 μm): 90% by weight Alumina (sintering aid): 5% by weight Magnesia (sintering aid): 5% by weight Polycarboxylic ammonium ammonium salt (dispersant): 0.2 parts by weight
* Water: 27 parts by weight * (* parts by weight relative to 100 parts by weight of the above raw material) Next, using the above slip, a cylindrical molded body having an inner diameter of 31 mm, a height of 70 mm and a thickness of 2.5 mm was prepared by a slip casting method. .
得られた成形体を1450℃で２時間焼結してチタン酸アル
ミニウムからなる円筒状セラミック焼結体を作成した。The obtained molded body was sintered at 1450 ° C. for 2 hours to prepare a cylindrical ceramic sintered body made of aluminum titanate.
次いで、円筒状のキャビティを有する樹脂型を作成し、
この中へ上記の円筒状チタン酸アルミニウム焼結体を中
子としてセットし、樹脂型と円筒状チタン酸アルミニウ
ム焼結体の間へ下記組成のセラミックスラリーを注入し
た。Next, create a resin mold having a cylindrical cavity,
The above-mentioned cylindrical aluminum titanate sintered body was set therein as a core, and a ceramic slurry having the following composition was injected between the resin mold and the cylindrical aluminum titanate sintered body.
アルミナ粉末（平均粒径600μｍ） :67重量％ アルミナセメント :33重量％ 水（上記原料100重量部に対して） :12重量部 次いで16時間養生して離型した。得られたセラミック体
をさらに1300℃で２時間焼成して、内側がチタン酸アル
ミニウムからなり、外側がセメントセラミックスからな
る二層構造の円筒状セラミック体を形成した。Alumina powder (average particle size 600 μm): 67% by weight Alumina cement: 33% by weight Water (based on 100 parts by weight of the raw material): 12 parts by weight Next, curing was carried out for 16 hours to release the mold. The obtained ceramic body was further fired at 1300 ° C. for 2 hours to form a double-layered cylindrical ceramic body made of aluminum titanate on the inner side and cement ceramics on the outer side.
得られた二層構造の円筒状セラミック体を、アルミニウ
ム合金で鋳ぐるみ成形し、断熱セラミック複合体を得
た。このときガスタイトセラミック層のマイクロクラッ
クの発生やセラミック層の破壊は全く認められなかっ
た。なおガスタイトセラミック層の厚さは2.5mm、断熱
性セラミック層の厚さは4mm、アルミニウム鋳ぐるみ層
の厚さは3.5mmであった。The obtained double-layered cylindrical ceramic body was cast-molded from an aluminum alloy to obtain a heat insulating ceramic composite body. At this time, generation of microcracks in the gas-tight ceramic layer and destruction of the ceramic layer were not observed at all. The gas-tight ceramic layer had a thickness of 2.5 mm, the heat insulating ceramic layer had a thickness of 4 mm, and the cast aluminum layer had a thickness of 3.5 mm.
次に、この円筒状の断熱セラミック複合体に約800℃の
エンジン排気ガスを通し、断熱セラミック複合体の表面
温度を測定した。表面温度は第３図のグラフａに示すよ
うに上昇したが、実験開始後約20分で表面温度は平衡に
達し、約360℃程度であった。Next, an engine exhaust gas of about 800 ° C. was passed through this cylindrical heat insulating ceramic composite to measure the surface temperature of the heat insulating ceramic composite. The surface temperature rose as shown in graph a of FIG. 3, but the surface temperature reached equilibrium about 20 minutes after the start of the experiment and was about 360 ° C.
比較例１、２ 比較としてFC材を鋳ぐるんだ複合体（比較例１）、及び
セメントセラミックだけを内層とする複合体（比較例
２）を実施例１の複合体と同様の大きさに製造した。Comparative Examples 1 and 2 As a comparison, a composite body in which an FC material is cast (Comparative Example 1) and a composite body having only a cement ceramic as an inner layer (Comparative Example 2) have the same size as the composite body of Example 1. Manufactured.
実施例１と同様にエンジン排気ガスをそれぞれに通し、
表面温度の上昇を測定した。比較例１及び比較例２の複
合体の表面温度は、それぞれ第３図のグラフｂ及びグラ
フｃに示すように上昇した。グラフからわかるようにセ
メントセラミックスだけからなる内層を有する複合体の
表面温度は、実験開始後20分で約480℃となった。Pass engine exhaust gas through each as in the first embodiment,
The rise in surface temperature was measured. The surface temperatures of the composites of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 increased as shown in Graphs b and c of FIG. 3, respectively. As can be seen from the graph, the surface temperature of the composite body having the inner layer consisting of the cement ceramics was about 480 ° C 20 minutes after the start of the experiment.
以上から明らかなように、ガスタイトセラミック層を断
熱性セラミック層の内側に設けることにより断熱性が著
しく向上する。As is clear from the above, by providing the gas tight ceramic layer inside the heat insulating ceramic layer, the heat insulating property is remarkably improved.
実施例２ まず、実施例１と同様のスリップ、及び方法により、内
径31mm、長さ20mm、肉厚2mmの円筒状のチタン酸アルミ
ニウム焼結体を製造した。Example 2 First, a cylindrical aluminum titanate sintered body having an inner diameter of 31 mm, a length of 20 mm and a wall thickness of 2 mm was manufactured by the same slip and method as in Example 1.
次いで、実施例１と同様の方法によりチタン酸アルミニ
ウム焼結体の外側にセメントセラミックス層を形成し、
試験片Ａを作成した。形成されたセメントセラミックス
の厚さは4mmであった。Then, a cement ceramics layer is formed on the outside of the aluminum titanate sintered body by the same method as in Example 1,
Test piece A was prepared. The thickness of the formed cement ceramics was 4 mm.
試験片Ａの直径方向に荷重をかけ、荷重と試験片Ａの変
形量との関係を求めた。結果を第４図のグラフＡに示
す。A load was applied in the diameter direction of the test piece A, and the relationship between the load and the deformation amount of the test piece A was obtained. The results are shown in graph A of FIG.
比較例３〜６ 比較例として、実施例２の試験片Ａと同じ内径、及び長
さを有し、下記の材質及び肉厚からなる円筒状の試験片
Ｂ〜Ｅを作成した。Comparative Examples 3 to 6 As comparative examples, cylindrical test pieces B to E having the same inner diameter and length as the test piece A of Example 2 and having the following materials and wall thicknesses were prepared.
試験片 材質 肉厚（mm） Ｂ チタン酸アルミニウム ６ Ｃ チタン酸アルミニウム ４ Ｄ チタン酸アルミニウム ２ Ｅ セメントセラミックス ４ なお試験片の作成は、実施例１におけるチタン酸アルミ
ニウム焼結体及びセメントセラミックス体の製造方法と
同様にして行った。Test piece material Thickness (mm) B Aluminum titanate 6 C Aluminum titanate 4 D Aluminum titanate 2 E Cement ceramics 4 In addition, the test piece was prepared by manufacturing the aluminum titanate sintered body and the cement ceramic body in Example 1. It carried out similarly to the method.
得られた試験片Ｂ〜Ｅに対して、実施例２の方法と同様
にして、荷重と変形量との関係を求めた。結果をそれぞ
れ第４図のグラフＢ〜Ｅに示す。With respect to the obtained test pieces B to E, the relationship between the load and the deformation amount was obtained in the same manner as in the method of Example 2. The results are shown in graphs B to E of FIG. 4, respectively.
第４図から明らかなように、チタン酸アルミニウムとセ
メントセラミックスとからなるセラミック体（試験片
Ａ）は大きな変形能を有している。特にチタン酸アルミ
ニウム単独で、試験片Ａと同じ大きさを有する試験片Ｂ
と較べると、その変形量は３倍以上となっている。As is clear from FIG. 4, the ceramic body (test piece A) made of aluminum titanate and cement ceramics has a large deformability. Particularly, test piece B having the same size as test piece A with aluminum titanate alone
Compared with the above, the deformation amount is more than three times.
従って、内層とするセラミック体を試験片Ａのように二
層構造とすれば、複雑な形状の鋳ぐるみ成形も可能とな
る。Therefore, if the ceramic body as the inner layer has a two-layer structure like the test piece A, it is possible to form a cast-in-gurg with a complicated shape.
ガスタイトセラミック層を最内層に設けることにより、
高速で流れる高温ガスがセラミック層を透過することが
ほとんどなくなるので、優れた断熱性を有するセラミッ
ク複合体となる。By providing the gas tight ceramic layer in the innermost layer,
Since the high-temperature gas flowing at a high speed hardly passes through the ceramic layer, the ceramic composite has excellent heat insulating properties.
またガスタイトセラミック層を成形焼結後に、その回り
に断熱性セラミック層を固化させることにより、断熱性
セラミック層内にマイクロクラックを生じさせるので、
ガスタイトセラミック層と断熱性セラミック層からなる
セラミック層は高い変形能を有することになる。このた
めに、亀裂や破壊を生じることなく、セラミック層を鋳
ぐるみすることが可能となる。特にこれまでは鋳ぐるみ
できなかったような複雑な形状のセラミック体も鋳ぐる
み可能となり、またセメントセラミックスからなる断熱
セラミック層の肉厚を大きくしても亀裂や破壊を生じる
ことなく、鋳ぐるむことができる。Further, after forming and sintering the gas-tight ceramic layer, by solidifying the heat-insulating ceramic layer around it, microcracks are generated in the heat-insulating ceramic layer,
The ceramic layer composed of the gas-tight ceramic layer and the heat insulating ceramic layer has high deformability. For this reason, it becomes possible to cast the ceramic layer without cracking or breaking. In particular, it is possible to cast a ceramic body with a complicated shape that could not be cast until now, and even if the thickness of the heat insulating ceramic layer made of cement ceramics is increased, it does not crack or break, and cast be able to.
さらに、チタン酸アルミニウムからなるセラミック層の
みで断熱を図るよりも、チタン酸アルミニウムとセメン
トセラミックス等の断熱性セラミック層とを組み合わせ
ることで、セラミック部分の軽量化を図ることができ
る。特にセメントセラミックスの骨材として密度の低い
ムライト、コージェライト、シリカ等やこれらの中空バ
ルーンを使用すればさらに軽量化が見込まれる。Further, the weight of the ceramic portion can be reduced by combining aluminum titanate with a heat insulating ceramic layer such as cement ceramics, rather than by using only the ceramic layer made of aluminum titanate. In particular, if mullite, cordierite, silica or the like or a hollow balloon having a low density is used as an aggregate of cement ceramics, further weight reduction is expected.
またムライト、ジルコニア、コージェライト、シリカ等
やこれらの中空バルーンは熱伝導率が小さいので、これ
らを骨材として使用すれば、さらに高断熱化を図ること
ができる。In addition, since mullite, zirconia, cordierite, silica and the like and hollow balloons thereof have a low thermal conductivity, the use of these as an aggregate can further increase the heat insulation.
本発明の断熱セラミック複合体はエキゾストマニホルド
のみならず、ポート、パイプ等の広い分野に使用するこ
とができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The heat insulating ceramic composite of the present invention can be used not only in the exhaust manifold but also in a wide range of fields such as ports and pipes.
第１図は本発明の一実施例による断熱セラミック複合体
の一部切欠斜視図であり、 第２図は本発明のもう一つの実施例による断熱セラミッ
ク複合体の一部切欠斜視図であり、 第３図は実施例の断熱セラミック複合体及び比較例のセ
ラミック複合体に高温ガスを流した場合の、表面温度と
ガス流通時間との関係を示すグラフであり、 第４図は、円筒状セラミック体試験片の荷重試験におけ
る荷重と変形量との関係を示すグラフである。 １、５……断熱セラミック複合体 ２、６……ガスタイトセラミック層 ３、７……断熱性セラミック層 ４、９……外層 ８……セラミックフェルト層1 is a partially cutaway perspective view of a heat insulating ceramic composite according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a heat insulating ceramic composite according to another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the surface temperature and the gas circulation time when a high temperature gas is flown through the heat insulating ceramic composite of the example and the ceramic composite of the comparative example, and FIG. 4 is a cylindrical ceramic. It is a graph which shows the relationship between the load and the deformation amount in the load test of a body test piece. 1, 5 ... Insulating ceramic composite 2, 6 ... Gas tight ceramic layer 3, 7 ... Insulating ceramic layer 4, 9 ... Outer layer 8 ... Ceramic felt layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吹沢 一徳 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 中本 崇 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 川上 泰伸 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 松浦 浩海 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 高橋 栄次 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−79945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−26123（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−19234（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−31924（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−37021（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazunori Fukizawa 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama Inside Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Nakamoto 1-4-4, Chuo, Wako-shi, Saitama No. 1 Inside the Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Yasunobu Kawakami 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama Inside the Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Hiromi Matsuura 1-4 Chuo, Wako-shi, Saitama No. 1 in Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Eiji Takahashi 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Inside R & D Co., Ltd. (56) Reference JP-A-60-79945 (JP, A) ) JP-A-49-26123 (JP, A) Actually opened 62-19234 (JP, U) Actually opened 63-31924 (JP, U) JP-B 56-37021 (JP, B2)
Claims (5)
ミック複合体において、前記セラミック層が内側から順
に、Al2O333〜55重量％とTiO245〜65重量％とからなる
チタン酸アルミニウムからなり、理論密度の75％以上の
密度を有するガスタイトセラミック層と、骨材とアルミ
ナセメントとからなるセメントセラミックスからなり、
理論密度の50〜75％の密度を有し、マイクロクラックを
有する断熱性セラミック層との二層からなることを特徴
とする断熱セラミック複合体。1. A heat insulating ceramic composite having a ceramic layer as an inner layer, wherein the ceramic layer comprises aluminum titanate composed of 33 to 55% by weight of Al 2 O 3 and 45 to 65% by weight of TiO 2 in order from the inside. , Consisting of a gas-tight ceramic layer having a density of 75% or more of the theoretical density, and cement ceramics composed of aggregate and alumina cement,
A heat insulating ceramic composite having a density of 50 to 75% of a theoretical density and comprising two layers with a heat insulating ceramic layer having microcracks.
おいて、前記セラミック層の外側にセラミックフェルト
層と鋳ぐるみ金属層とを内側から順に有することを特徴
とする断熱セラミック複合体。2. The heat insulating ceramic composite according to claim 1, further comprising a ceramic felt layer and a cast metal layer on the outer side of the ceramic layer in order from the inner side.
おいて、前記セラミック層の外側に鋳ぐるみ金属層を有
することを特徴とする断熱セラミック複合体。3. The heat insulating ceramic composite according to claim 1, further comprising a cast metal layer outside the ceramic layer.
おいて、前記セラミック層の外側に鋳ぐるみによらない
金属層、又は樹脂層を有することを特徴とする断熱セラ
ミック複合体。4. The heat insulating ceramic composite according to claim 1, further comprising a metal layer or a resin layer which does not depend on the cast metal on the outside of the ceramic layer.
有するガスタイトセラミック層と、理論密度の50〜75％
の密度を有し、マイクロクラックを有する断熱性セラミ
ック層との二層からなるセラミック層を内層として有す
る断熱セラミック複合体を製造する方法において、 （ａ）前記ガスタイトセラミック層としてAl2O333〜55
重量％とTiO245〜65重量％とからなるチタン酸アルミニ
ウムからなるセラミック成形体を焼結し、 （ｂ）前記焼結されたガスタイトセラミック層の周囲に
骨材とアルミナセメントとからなるセメントセラミック
ス層を付着し、 （ｃ）前記セメントセラミックス層を固化させるととも
に、前記セメントセラミックス層の内部にマイクロクラ
ックを発生させ、もって前記セメントセラミックス層に
鋳ぐるみ可能な変形能を賦与する ことを特徴とする方法。5. A gas-tight ceramic layer having a density of 75% or more of the theoretical density in order from the inside, and 50 to 75% of the theoretical density.
And a heat-insulating ceramic layer having microcracks as an inner layer, wherein (a) the gas-tight ceramic layer is Al 2 O 3 33. ~ 55
A ceramic molded body made of aluminum titanate composed of 45% by weight of TiO 2 and 45 to 65% by weight of TiO 2 , and (b) a cement composed of an aggregate and an alumina cement around the sintered gas-tight ceramic layer. A ceramic layer is attached, and (c) the cement ceramic layer is solidified, and at the same time, microcracks are generated inside the cement ceramic layer, thereby giving the cement ceramic layer a deformability capable of being cast. how to.
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