JPH075392B2 - Method for manufacturing ceramic / iron member joints - Google Patents

Method for manufacturing ceramic / iron member joints

Info

Publication number
JPH075392B2
JPH075392B2 JP15016489A JP15016489A JPH075392B2 JP H075392 B2 JPH075392 B2 JP H075392B2 JP 15016489 A JP15016489 A JP 15016489A JP 15016489 A JP15016489 A JP 15016489A JP H075392 B2 JPH075392 B2 JP H075392B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
ceramic
iron
joined body
iron member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP15016489A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0316969A (en
Inventor
満 矢野
紀雄 高橋
雅敏 中溝
兼介 木戸
勝美 森川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP15016489A priority Critical patent/JPH075392B2/en
Publication of JPH0316969A publication Critical patent/JPH0316969A/en
Publication of JPH075392B2 publication Critical patent/JPH075392B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の排気系機器等に使用し得るセラミッ
ク・鉄製部材接合体の製造法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic / iron member joined body that can be used in an exhaust system device of an internal combustion engine.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by Prior Art and Invention]

内燃機関の排気系部材等のように高温腐食性ガスにさら
され、かつ急激な熱衝撃を受けるものに対して、耐熱
性、耐食性及び耐熱衝撃性を付与するために、その内面
にセラミックのコーティングを施こすことが提案されて
いる。
In order to impart heat resistance, corrosion resistance and thermal shock resistance to those that are exposed to high temperature corrosive gas and are subjected to rapid thermal shock such as exhaust system members of internal combustion engine, a ceramic coating on the inner surface Is proposed.

このようなセラミック・鉄製部材接合体で最も大きな問
題は、高温の排気ガスによって急激な熱衝撃を受けるた
めに、セラミックと鉄製部材との熱膨張の差によってセ
ラミックと鉄製部材の接合境界面で大きな歪応力が発生
し、セラミックの接合面からの剥離が発生すること、お
よびセラミック層は鉄製部材に比べて熱伝導率が非常に
小さいために熱衝撃によりセラミック層内の温度勾配が
非常に大きくなり、そのためセラミック層内で大きな歪
応力が発生し、セラミック層内で剥離が発生することで
ある。
The most serious problem with such a ceramic / iron member joined body is that it undergoes a rapid thermal shock due to high-temperature exhaust gas, and therefore the bonding interface between the ceramic and iron members is greatly affected by the difference in thermal expansion between the ceramic and iron members. Strain stress occurs and peeling occurs from the bonded surface of the ceramic.Since the thermal conductivity of the ceramic layer is much smaller than that of iron members, thermal shock causes an extremely large temperature gradient in the ceramic layer. Therefore, a large strain stress is generated in the ceramic layer and peeling occurs in the ceramic layer.

一般にセラミックは圧縮強さは大きいが、引張強さは小
さく非常に脆い性質を持っており、熱衝撃に対する抵抗
性は非常に小さいという欠点を有する。
Generally, ceramic has a high compressive strength, but a low tensile strength and a very brittle property, and has a drawback that its resistance to thermal shock is very low.

そこで、このような問題を解決するために種々の提案が
なされている。
Therefore, various proposals have been made to solve such problems.

例えば、特開昭58−51214号は高熱の排気ガスに接する
金属製機器本体の内面に耐火物原料粒子と耐熱性無機質
結合材の混和物よりなる不定形耐火物の被覆層を形成し
たことを特徴とする内燃機関用排気ガス系機器を開示し
ている。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-51214 discloses that a coating layer of an amorphous refractory made of a mixture of refractory raw material particles and a heat-resistant inorganic binder is formed on the inner surface of a metal device body in contact with high-heat exhaust gas. Disclosed is a characteristic exhaust gas system device for an internal combustion engine.

この他に、特開昭58−99180号には、高熱の排気ガスに
接する金属製機器本体の内面に耐火物原料粒子と無機質
結合材とフリットの混和物よりなる泥漿を付着させて耐
熱被覆層を形成し、続いて前記耐熱被覆層が湿潤状態に
ある間にその表面に耐火断熱材粒子を付着させて耐火断
熱層を形成し、次いで、前記耐熱被覆層を固化させたう
え前記耐火断熱層の表面に耐火物原料粒子と無機質結合
材とフリットの混和物よりなる泥漿を付着させて耐熱被
覆層を形成させることを特徴とし、必要に応じ前記耐熱
被覆層の表面に前記耐火断熱層と同材の耐火断熱層およ
び前記耐熱被覆層と同材の耐熱被覆層を順次反復して所
要層形成させる内燃機関用排気ガス系機器の製造法が開
示されている。
In addition to this, in JP-A-58-99180, a heat-resistant coating layer is formed by adhering a sludge made of a mixture of refractory raw material particles, an inorganic binder and a frit to the inner surface of a metal equipment body in contact with high-heat exhaust gas. To form a fire-resistant heat-insulating layer by adhering refractory heat-insulating material particles to the surface of the heat-resistant heat-insulating layer while the heat-resistant heat-insulating layer is in a wet state, and then solidifying the heat-resistant heat-insulating layer and then forming the heat-resistant heat-insulating layer. The surface of the heat-resistant coating layer is formed by adhering a slurry made of a mixture of refractory raw material particles, an inorganic binder and a frit to form a heat-resistant coating layer. Disclosed is a method of manufacturing an exhaust gas system device for an internal combustion engine, in which a fire-resistant heat-insulating layer of a material and a heat-resistant coating layer of the same material are sequentially repeated to form required layers.

しかしながら、これらの方法によっても、セラミック層
と金属との接合強度は必ずしも十分ではなく、熱衝撃に
よってセラミックと金属との接合界面での剥離及びセラ
ミック層内での剥離の恐れがあり、長時間の耐用に問題
がある。
However, even with these methods, the bonding strength between the ceramic layer and the metal is not always sufficient, and there is a risk of peeling at the bonding interface between the ceramic and the metal and peeling within the ceramic layer due to thermal shock, and long-term There is a problem with service life.

なお最近、金属アルコキシドなどを結合剤としたセラミ
ック塗料やコーティング剤が開発されているが、これら
は非常に高価であるとともに長期間耐用できるに充分な
厚さとすることが困難である。
Recently, ceramic paints and coating agents using a metal alkoxide as a binder have been developed, but these are very expensive and it is difficult to make them thick enough to withstand long-term use.

また、特開昭59−12116号には無機質の中空粒子をセラ
ミックからなるマトリックスに分散させてなる複合セラ
ミック材料が開示されているが、単に無機質中空粒子を
マトリックスに分散させるだけでは、断熱性は確保でき
ても、金属表面に付着性良好で熱衝撃に強いコーティン
グを得ることはできない。また一般に無機質中空粒子は
強度が小さいため中空粒子間で破壊し、剥離や亀裂の発
生する恐れがある。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-12116 discloses a composite ceramic material in which inorganic hollow particles are dispersed in a matrix made of ceramic. However, if the inorganic hollow particles are simply dispersed in the matrix, the heat insulating property is not improved. Even if it can be secured, it is not possible to obtain a coating that has good adhesion to the metal surface and is resistant to thermal shock. Moreover, since the inorganic hollow particles generally have low strength, they may be broken between the hollow particles to cause peeling or cracking.

ところで最近、セラミック・鉄製部材接合体を長時間高
温の腐食性排気ガス等にさらしておくと、腐食性排気ガ
スがセラミック層内に侵入して鉄製部材との界面にまで
達し、そこで鉄製部材表面を酸化するという問題がある
ことがわかった。鉄製部材表面の酸化により酸化層内に
クラックが発生し、機械的な衝撃や熱衝撃により簡単に
剥離するという問題が生ずる。また酸化鉄がコーティン
グ表面まで拡散し、コーティングを黒色に変色させ、美
観を損なうという問題がある。
By the way, recently, when a ceramic-iron member joined body is exposed to high temperature corrosive exhaust gas for a long time, the corrosive exhaust gas penetrates into the ceramic layer and reaches the interface with the iron member, where the surface of the iron member is exposed. It turns out that there is a problem of oxidizing. Oxidation of the surface of the iron member causes cracks in the oxide layer, which causes a problem of easy peeling due to mechanical shock or thermal shock. In addition, there is a problem that iron oxide diffuses to the surface of the coating, causing the coating to turn black and impairing its appearance.

従って、本発明の目的は、接合強度が十分に大きいとと
もに良好な酸化防止性を有し、かつ長期間高温条件下で
使用してもコーティングの酸化鉄の拡散により黒色に変
色せず、剥離の問題もないセラミック・鉄製部材接合体
を製造する方法を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to have a sufficiently high bonding strength and good antioxidation property, and even if it is used under high temperature conditions for a long time, it does not discolor to black due to the diffusion of iron oxide in the coating, and the peeling It is an object of the present invention to provide a method for producing a ceramic / iron member joined body which does not have any problem.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記目的に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者等は、鉄製
部材の酸化皮膜と珪酸塩が反応した結合層を形成した上
に、微粒子状金属酸化物又は有機金属結合剤を焼固した
酸化鉄拡散防止層を形成し、さらに必要に応じ断熱層、
耐火層及び保護層を形成することにより長期間高温の腐
食性排気ガス等にさらされていても黒色に変色すること
なく、剥離のおそれがないセラミック・鉄製部材接合体
が得られることを発見し、本発明に想到した。
As a result of earnest research in view of the above object, the present inventors have found that, after forming a bonding layer in which an oxide film of an iron member and a silicate are reacted, a particulate metal oxide or an organic metal binder is solidified by oxidation. An iron diffusion prevention layer is formed, and if necessary, a heat insulation layer,
It was discovered that by forming a refractory layer and a protective layer, a ceramic-iron member joined body can be obtained that does not discolor even if it is exposed to high temperature corrosive exhaust gas for a long period of time and that there is no risk of peeling. The present invention was conceived.

すなわち、本発明のセラミック・鉄製部材接合体の製造
法は、 (a)鉄製部材の表面に酸化処理を施して酸化皮膜を形
成し、 (b)前記酸化皮膜の上に珪酸塩結合剤を塗布、乾燥
し、結合層を形成した後、 (c)微粒子状金属酸化物又は有機金属結合剤を前記結
合層の表面に塗布して、酸化鉄拡散防止層を形成し、 (c)続いて養生、乾燥したあと、酸素分圧10mmHg以下
の雰囲気中において焼成を行ない、前記結合層及び前記
酸化鉄拡散防止層の接合を完結する ことを特徴とする。
That is, in the method for manufacturing a ceramic / iron member joined body of the present invention, (a) an oxidation treatment is applied to the surface of the iron member to form an oxide film, and (b) a silicate binder is applied onto the oxide film. After drying and forming a binding layer, (c) a particulate metal oxide or an organometallic binder is applied to the surface of the binding layer to form an iron oxide diffusion prevention layer, and (c) subsequently curing. After drying, firing is performed in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less to complete the bonding of the bonding layer and the iron oxide diffusion preventing layer.

本発明を以下において詳細に説明する。The present invention is described in detail below.

本発明のセラミック・鉄製部材接合体の製造法において
は、結合層及び酸化鉄拡散防止層を必須の構成条件とし
て形成し、さらに必要に応じ断熱層、耐火層及び保護層
を形成する。以下各層について詳述する。
In the method for manufacturing a ceramic / iron member joined body of the present invention, the bonding layer and the iron oxide diffusion preventing layer are formed as indispensable constituent conditions, and if necessary, the heat insulating layer, the fireproof layer and the protective layer are formed. Each layer will be described in detail below.

(1)結合層 セラミックを鉄製部材表面と強固に接着させるためには
鉄製部材表面に対して物理的及び化学的相乗作用によっ
て接合することが重要である。本発明者等は種々研究の
結果、鉄製部材表面にあらかじめ酸化皮膜を形成するこ
とが接着に有効であることを発見した。
(1) Bonding Layer In order to firmly bond the ceramic to the surface of the iron member, it is important to bond the surface of the iron member by a physical and chemical synergistic action. As a result of various studies, the present inventors have found that forming an oxide film on the surface of the iron member in advance is effective for adhesion.

鉄製部材の表面にあらかじめ酸化皮膜を形成することに
より鉄製部材表面に非常に小さな凹凸が発生し結合剤と
しての珪酸塩のぬれ性が向上するとともに、最終熱処理
によってその酸化皮膜と珪酸塩が反応するので化学的に
も強固に結合した良好な結合層を形成する。
By forming an oxide film on the surface of the iron member in advance, very small irregularities are generated on the surface of the iron member to improve the wettability of the silicate as a binder, and the oxide film reacts with the silicate by the final heat treatment. Therefore, a good bonding layer that is chemically and strongly bonded is formed.

結合層は酸化鉄拡散防止層と鉄製部材とを接合するとと
もに外部からの腐食性気体の浸透を防止するための緻密
な層である。結合層の厚さは50μm以下が適当であり、
50μmを超えると結合層から剥離する恐れがある。好ま
しくは2〜30μmの厚さである。ここで厚さは平均値で
あり、全体的には20〜30%程度の変動がある。
The bonding layer is a dense layer for joining the iron oxide diffusion preventing layer and the iron member and for preventing permeation of corrosive gas from the outside. It is appropriate that the thickness of the bonding layer is 50 μm or less,
If it exceeds 50 μm, it may peel off from the bonding layer. The thickness is preferably 2 to 30 μm. Here, the thickness is an average value, and there is a fluctuation of about 20 to 30% as a whole.

なお、琺瑯技術においては酸化皮膜のない鉄製部材表面
にセラミックを形成し、酸化焼成することにより、鉄製
部材の表面に酸化物を形成しながらセラミックの接着を
図っているが、これに対して本発明の結合層の形成方法
においては鉄製部材の表面をあらかじめ所定の膜厚にな
るように酸化皮膜を形成し、珪酸塩結合剤の塗布後、中
性雰囲気で焼成することにより、酸化皮膜と珪酸塩が反
応し、安定した結合層を形成する。なお、本発明におい
ては、結合層が十分に形成されていれば若干酸化皮膜が
残存しても本発明の効果は変らない。
In the enamel technology, ceramic is formed on the surface of an iron-made member that does not have an oxide film by forming a ceramic on the surface of the iron-made member and oxidizing and firing it. In the method for forming a bonding layer according to the invention, an oxide film is formed on the surface of an iron member so as to have a predetermined film thickness in advance, and after applying a silicate binder, the oxide film and the silicic acid are formed by firing in a neutral atmosphere. The salt reacts to form a stable tie layer. In the present invention, the effect of the present invention does not change even if some oxide film remains if the bonding layer is sufficiently formed.

本発明の結合層の形成方法において、鉄製部材表面にお
ける酸化皮膜の形成は、例えば鉄製部材を加熱雰囲気中
に入れることにより行うことができる。加熱雰囲気とし
ては、水蒸気中で500℃以上が好ましい。
In the bonding layer forming method of the present invention, the oxide film on the surface of the iron member can be formed, for example, by putting the iron member in a heating atmosphere. The heating atmosphere is preferably 500 ° C. or higher in steam.

また酸化皮膜と珪酸塩との反応は最終熱処理、すなわ
ち、中性雰囲気中で750〜850℃程度の加熱条件下に0.5
〜1.5時間程度保持することにより行うことができる。
中性雰囲気としては、酸素分圧が10mmHg以下の雰囲気が
好ましい。
The reaction between the oxide film and the silicate is the final heat treatment, that is, 0.5% under a heating condition of about 750 to 850 ° C in a neutral atmosphere.
It can be performed by holding for about 1.5 hours.
As the neutral atmosphere, an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less is preferable.

なお珪酸塩としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム及
び珪酸リチウム等の1種または2種以上を混合したもの
で、溶液状で用いる。これらの珪酸塩は珪酸リチウム、
珪酸カリウム、珪酸ナトリウムと順次熱膨張率が大きく
なり、これらを適当に選ぶことにより結合層の熱膨張率
を鉄製部材の熱膨張率にマッチさせることができる。
As the silicate, one kind or a mixture of two or more kinds such as sodium silicate, potassium silicate and lithium silicate is used and is used in a solution form. These silicates are lithium silicate,
The coefficient of thermal expansion gradually increases with potassium silicate and sodium silicate, and by appropriately selecting these, the coefficient of thermal expansion of the bonding layer can be matched with the coefficient of thermal expansion of the iron member.

(2)酸化鉄拡散防止層(変色防止) 長時間の使用により結合層表面あるいは酸化防止層等の
他のコーティング層へ酸化鉄の液相拡散が起こり、酸化
鉄がコーティング層表面に析出するため美観が損なわれ
るという問題がある。これを防止するためには微粒子状
の金属酸化物又は有機金属結合剤の層を設けることが有
効であることを見出した。
(2) Iron oxide diffusion preventive layer (prevention of discoloration) Liquid phase diffusion of iron oxide occurs on the surface of the bonding layer or other coating layers such as the antioxidant layer due to long-term use, and iron oxide is deposited on the surface of the coating layer. There is a problem that aesthetics are lost. In order to prevent this, it has been found that it is effective to provide a layer of fine particle metal oxide or organic metal binder.

微粒子状の金属酸化物としては酸化鉄と反応してガラス
化傾向の小さいアルミナゾル、シリカゾル、クロミアゾ
ル、ジルコニアゾル、チタニアゾル等を、有機金属質結
合剤としてはアルミニウム、シリコン、クロム、ジルコ
ニウム、チタンの各アルコキシド等を使用することがで
きる。鋳鉄等の鉄製部材の熱膨張率は非常に大きく、金
属酸化物又は有機金属質結合剤の層を厚くすると熱膨張
の差による熱応力が発生し、剥離するおそれがあるの
で、この金属酸化物又は有機金属質結合剤の層はできる
だけ薄くする必要がある。高純度のアルミナ、シリカ、
クロミア、ジルコニア等の緻密な層は酸化鉄の浸透防止
効果が大きいので、酸化鉄拡散防止層の厚さは10μm以
下が適当であり、3〜6μmが最適である。10μmより
厚くなると、酸化鉄拡散防止層で剥離を生じる。
As the particulate metal oxide, alumina sol, silica sol, chromia sol, zirconia sol, titania sol, etc. which have a small tendency to vitrify by reacting with iron oxide, and the organic metal binder include aluminum, silicon, chromium, zirconium and titanium. Alkoxides and the like can be used. The coefficient of thermal expansion of an iron member such as cast iron is very large, and if a layer of a metal oxide or an organometallic binder is thickened, thermal stress due to a difference in thermal expansion occurs and there is a risk of peeling. Alternatively, the layer of organometallic binder should be as thin as possible. High-purity alumina, silica,
Since a dense layer of chromia, zirconia, etc. has a great effect of preventing the permeation of iron oxide, the thickness of the iron oxide diffusion preventing layer is preferably 10 μm or less, and most preferably 3 to 6 μm. When the thickness is more than 10 μm, peeling occurs in the iron oxide diffusion preventing layer.

(3)断熱層 この層は断熱性を付与するためのもので、無機質中空粒
状子を主体とする断熱材を焼固した構成であり、断熱材
と珪酸塩結合剤と硬化剤との混合物を酸化鉄拡散防止層
上に塗布し、養生、乾燥の後、酸素分圧が10mmHg以下の
中性雰囲気中で焼成を行うことにより形成することがで
きる。
(3) Heat insulating layer This layer is for imparting heat insulating property, and is composed of a heat insulating material composed mainly of inorganic hollow particles, and is made of a mixture of a heat insulating material, a silicate binder and a curing agent. It can be formed by coating on the iron oxide diffusion preventing layer, curing and drying, and then firing in a neutral atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less.

断熱材としては、シラスバルーン、発泡シリカ、セラミ
ックバルーン等の無機質中空粒子を使用するのが好まし
い。その粉末の平均粒径は一般に10〜500μmの範囲で
ある。10μmより小さいと収縮による亀裂、剥離を生じ
るし、500μmより大きいと平滑な皮膜層を形成しにく
い。好ましい粒径範囲は40〜200μmである。
As the heat insulating material, it is preferable to use inorganic hollow particles such as shirasu balloon, expanded silica, and ceramic balloon. The average particle size of the powder is generally in the range of 10 to 500 μm. If it is less than 10 μm, cracking and peeling due to shrinkage occur, and if it is more than 500 μm, it is difficult to form a smooth coating layer. The preferred particle size range is 40 to 200 μm.

珪酸塩結合剤は、上記結合層の欄で述べた珪酸カリウ
ム、珪酸ナトリウム、珪酸リチウム等の中から選択する
ことができる。硬化剤としては焼成リン酸アルミニウ
ム、珪酸カルシウム等を使用することができる。
The silicate binder can be selected from potassium silicate, sodium silicate, lithium silicate and the like described in the section of the binding layer. As the curing agent, calcined aluminum phosphate, calcium silicate or the like can be used.

本発明の方法によれば、断熱材と珪酸塩結合剤と硬化剤
との混合物質は泥漿の状態で酸化鉄拡散防止層上に塗布
する。塗布後18〜30℃程度の温度で8〜24時間養生を行
う。次いで乾燥により十分水分を除去した後で、750〜8
50℃で0.5〜1.5時間焼成を行う。焼成は結合層と同様に
酸素分圧が10mmHg以下の中性雰囲気中で行う。
According to the method of the present invention, the mixed substance of the heat insulating material, the silicate binder and the hardening agent is applied in the state of slurry on the iron oxide diffusion preventing layer. After application, cure at a temperature of 18 to 30 ° C for 8 to 24 hours. Then, after removing moisture sufficiently by drying,
Baking at 50 ° C for 0.5-1.5 hours. The firing is performed in a neutral atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less as in the bonding layer.

なお、断熱層に、第11図に示すように無機質鱗片状粒子
を混在させてもよい。無機質鱗片状粒子1としては、天
然に産するマイカ、人工的に合成したマイカ、膜状ガラ
ス、あるいはバルーン等の無機質中空粒子の破砕物等を
使用する。無機質鱗片状粒子1の形状は、長径及び短径
が2〜74μm程度で、厚さが0.1〜3μm程度であり、
長径に対する厚さの比が10以上のものが適当である。さ
らに好ましくは、長径5〜30μm、厚さ0.5〜2μm、
長径に対する厚さの比が15以上である。無機質鱗片状粒
子1が混在した構造とすると、断熱層も十分な強度及び
可撓性を有し、高温の熱衝撃に対しても剥離や亀裂が容
易に発生しなくなるとともに、酸化防止の作用も向上す
る。
In addition, as shown in FIG. 11, inorganic scale-like particles may be mixed in the heat insulating layer. As the inorganic scaly particles 1, naturally produced mica, artificially synthesized mica, film glass, or crushed inorganic hollow particles such as balloons are used. The shape of the inorganic scale-like particles 1 is such that the major axis and the minor axis are about 2 to 74 μm and the thickness is about 0.1 to 3 μm,
It is suitable that the ratio of thickness to major axis is 10 or more. More preferably, the major axis is 5 to 30 μm, the thickness is 0.5 to 2 μm,
The ratio of thickness to major axis is 15 or more. When the structure in which the inorganic scale-like particles 1 are mixed is used, the heat insulating layer also has sufficient strength and flexibility, and peeling and cracking do not easily occur even when subjected to high temperature thermal shock, and also has an antioxidant function. improves.

断熱層の厚さは、断熱性の面からは厚いほど良いが、20
00μmを超えると高温の熱衝撃に対し剥離する恐れがあ
り、また150μm未満では断熱効果が得られない。好ま
しくは300〜800μmが適当である。
As for the thickness of the heat insulation layer, the thicker it is, the better from the aspect of heat insulation, but 20
If it exceeds 00 μm, it may be peeled off by high temperature thermal shock, and if it is less than 150 μm, the heat insulating effect cannot be obtained. It is preferably 300 to 800 μm.

(5)耐火層 この層は耐火性を付与するために形成した層であり、無
機質粒子を主体とする耐火材を焼固した構造を有する。
(5) Refractory layer This layer is a layer formed for imparting fire resistance, and has a structure in which a refractory material mainly composed of inorganic particles is solidified.

耐火層は、耐火材と珪酸塩結合剤と硬化剤との混合物
を、酸化鉄拡散防止層又は断熱層の乾燥後の表面に塗布
し、養生、乾燥の後、酸素分圧が10mmHg以下の中性雰囲
気中で焼成することにより形成することができる。
For the refractory layer, apply a mixture of refractory material, silicate binder and curing agent to the dried surface of the iron oxide diffusion prevention layer or heat insulation layer, and after curing and drying, the oxygen partial pressure should be 10 mmHg or less. It can be formed by firing in a natural atmosphere.

耐火材としては、シャモット、アルミナ、ジルコン、ジ
ルコニア等の一般に使用されるものでよいが、特にジル
コニアは熱伝導率が低いので好ましい。耐火材粉末の平
均粒度は一般に10〜500μmの範囲である。10μmより
小さいと粒子間の凝集が起こりやすく、平滑な皮膜層を
形成しにくいし、高熱の影響を受けて収縮しやすい。ま
た、500μmより大きいと、平滑な皮膜を形成しにく
い。好ましい平均粒径は20〜200μmである。
As the refractory material, generally used materials such as chamotte, alumina, zircon, and zirconia may be used, but zirconia is particularly preferable because of its low thermal conductivity. The average particle size of the refractory powder is generally in the range of 10 to 500 μm. If it is less than 10 μm, agglomeration between particles is likely to occur, it is difficult to form a smooth coating layer, and it tends to shrink due to the influence of high heat. If it is larger than 500 μm, it is difficult to form a smooth film. A preferable average particle size is 20 to 200 μm.

なお珪酸塩結合剤及び硬化剤については断熱層に用いた
ものと同じでよい。
The silicate binder and the curing agent may be the same as those used for the heat insulating layer.

また耐火層形成における養生、乾燥及び焼成条件も基本
的に断熱層の形成における条件と同じでよい。
The curing, drying and firing conditions for forming the refractory layer may be basically the same as the conditions for forming the heat insulating layer.

この層の厚さは、耐火性の面からは厚いほど良いが2000
μmを超えると高温の熱衝撃に対し剥離する恐れがあ
り、100μm未満では十分な耐火効果が得られない。好
ましくは200〜800μmが適当である。
The thickness of this layer is better from the viewpoint of fire resistance, but 2000
If it exceeds 100 μm, it may peel off due to thermal shock at high temperature, and if it is less than 100 μm, a sufficient fire resistance effect cannot be obtained. It is preferably 200 to 800 μm.

(6)保護層 この層は酸化鉄拡散防止層、断熱層又は耐火層の表面に
ち密なセラミックの薄膜を形成し、表面からの腐食気体
の侵入を防止する層である。
(6) Protective layer This layer is a layer that forms a dense ceramic thin film on the surface of the iron oxide diffusion preventing layer, the heat insulating layer or the refractory layer to prevent intrusion of corrosive gas from the surface.

保護層は無機質結合剤及び/又は有機金属質結合剤から
なる構成を有し、無機質結合剤及び/又は有機金属質結
合剤を酸化鉄拡散防止層、断熱層又は耐火層の乾燥後の
表面に塗布後、酸素分圧が10mmHg以下の雰囲気中におい
て焼成を行うことにより形成することができる。
The protective layer has a constitution comprising an inorganic binder and / or an organometallic binder, and the inorganic binder and / or the organometallic binder is applied to the surface of the iron oxide diffusion preventing layer, the heat insulating layer or the fireproof layer after drying. After coating, it can be formed by baking in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less.

又、無機質結合剤及び/又は有機金属質結合剤が乾燥す
るだけで安定化する場合には、酸化鉄拡散防止層、断熱
層又は耐火層の焼成後の表面に無機質結合剤及び/又は
有機金属質結合剤を塗布し、乾燥することにより保護層
を形成することができる。
Further, when the inorganic binder and / or the organometallic binder is stabilized only by being dried, the inorganic binder and / or the organometallic binder is formed on the surface of the iron oxide diffusion preventing layer, the heat insulating layer or the refractory layer after firing. The protective layer can be formed by applying a high quality binder and drying.

無機質結合剤としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム
及び珪酸リチウム等の珪酸アルカリ塩の溶液、リン酸ア
ルミニウム溶液、シリカゾル等が適当である。
Suitable inorganic binders are solutions of alkali silicates such as sodium silicate, potassium silicate and lithium silicate, aluminum phosphate solutions, silica sols and the like.

また有機金属質結合剤としては、シリコンアルコキシ
ド、ジルコニウムアルコキシドなどを主成分とする結合
剤が適当である。
Further, as the organometallic binder, a binder containing silicon alkoxide, zirconium alkoxide or the like as a main component is suitable.

この層については鉄製部材との熱膨張率を合わせること
が材質的に困難な面があり、層厚を15μm以下にする必
要がある。層厚が15μmを超えると熱膨張率の差による
歪応力が大きくなり、剥離したり亀裂が発生する恐れが
ある。好ましくは3〜10μmが適当である。
With respect to this layer, it is difficult to match the coefficient of thermal expansion with the iron member in terms of material, and the layer thickness must be 15 μm or less. If the layer thickness exceeds 15 μm, the strain stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion increases, which may cause peeling or cracking. It is preferably 3 to 10 μm.

以上において、結合層、酸化鉄拡散防止層、断熱層、耐
火層及び保護層について説明したが、各層の組合せを要
約すると以下の通りとなる。
The binding layer, the iron oxide diffusion preventing layer, the heat insulating layer, the refractory layer and the protective layer have been described above, but the combination of each layer is summarized as follows.

(a)結合層+酸化鉄拡散防止層 (b)結合層+酸化鉄拡散防止層+保護層 (c)結合層+酸化鉄拡散防止層+断熱層 (d)結合層+酸化鉄拡散防止層+断熱層+保護層 (e)結合層+酸化鉄拡散防止層+耐火層 (f)結合層+酸化鉄拡散防止層+耐火層+保護層 (g)結合層+酸化鉄拡散防止層+断熱層+耐火層 (h)結合層+酸化鉄拡散防止層+断熱層+耐火層+保
護層 〔実施例〕 本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
(A) Bonding layer + iron oxide diffusion preventing layer (b) Bonding layer + iron oxide diffusion preventing layer + protective layer (c) Bonding layer + iron oxide diffusion preventing layer + heat insulating layer (d) Bonding layer + iron oxide diffusion preventing layer + Heat insulating layer + Protective layer (e) Bonding layer + Iron oxide diffusion preventing layer + Fire resistant layer (f) Bonding layer + Iron oxide diffusion preventing layer + Fire resistant layer + Protective layer (g) Bonding layer + Iron oxide diffusion preventing layer + Thermal insulation Layer + Fireproof Layer (h) Bonding Layer + Iron Oxide Diffusion Prevention Layer + Heat Insulation Layer + Fireproof Layer + Protective Layer [Example] The present invention will be described in more detail by the following examples.

実施例1 第1図に示す形状のバーミキュラ鋳鉄製のL字状管状部
材2(長軸a:200mm、短軸b:120mm、内径c:40mm、管肉d:
3mm)の内面及び外面に結合層3を形成するために、こ
の管状部材2を550℃に加熱し3μmの酸化皮膜を形成
した。
Example 1 An L-shaped tubular member 2 made of vermicular cast iron having a shape shown in FIG. 1 (long axis a: 200 mm, short axis b: 120 mm, inner diameter c: 40 mm, pipe thickness d:
The tubular member 2 was heated to 550 ° C. to form a 3 μm oxide film in order to form the bonding layer 3 on the inner surface and the outer surface of (3 mm).

この管状部材2を珪酸カリウム溶液(SiO2/K2Oモル比3.
0、濃度10重量%)内に浸漬し、3分間保持した後引き
上げて余剰の珪酸ナトリウムを除去した後、乾燥器中に
て室温より150℃まで25分かけて昇温し、1時間保持し
た後室温まで冷却して結合層3を形成した。
This tubular member 2 was treated with a potassium silicate solution (SiO 2 / K 2 O molar ratio 3.
0, concentration 10% by weight), hold for 3 minutes and then pull up to remove excess sodium silicate, then raise from room temperature to 150 ° C over 25 minutes in a dryer and hold for 1 hour Then, it was cooled to room temperature to form a bonding layer 3.

次にこのようにして得られた結合層3の上に酸化鉄拡散
防止層4を形成するために、管状部材2をSiO220%のシ
リカゾル(日産化学(株)製 スノーテックス)中に浸
漬し、10秒間保持した後引き上げて、余剰のシリカゾル
を除去し、次いで1時間室温で養生した。
Next, in order to form the iron oxide diffusion preventing layer 4 on the bonding layer 3 thus obtained, the tubular member 2 is dipped in silica sol of 20% SiO 2 (Snowtex manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.). Then, it was held for 10 seconds and then pulled up to remove excess silica sol, and then cured for 1 hour at room temperature.

次にこの管状部材2を、乾燥器中にて室温より昇温速度
1℃/分で300℃まで加熱し、1時間保持した後、室温
まで冷却して余剰水の脱水を行なった。
Next, the tubular member 2 was heated from room temperature to 300 ° C. at a temperature rising rate of 1 ° C./minute in a dryer, held for 1 hour, and then cooled to room temperature to dehydrate excess water.

次にこの管状部材2をN2雰囲気中(酸素分圧5mmHg)に
て、昇温速度200℃/時間で800℃まで昇温し、1時間保
持した後室温まで炉冷し、結合層3及び酸化鉄拡散防止
層4を焼固した。
Next, this tubular member 2 was heated in an N 2 atmosphere (oxygen partial pressure 5 mmHg) to 800 ° C. at a heating rate of 200 ° C./hour, held for 1 hour, and then cooled to room temperature in the furnace, and the bonding layer 3 and The iron oxide diffusion preventing layer 4 was fired and solidified.

第2図にこのようにして形成された厚さ約10μmの結合
層3と、厚さ3μmの酸化鉄拡散防止層4とからなる被
覆層の片面の断面を模式的に示す。
FIG. 2 schematically shows a cross section of one side of the coating layer formed of the bonding layer 3 having a thickness of about 10 μm and the iron oxide diffusion preventing layer 4 having a thickness of 3 μm.

比較例1 第3図は鉄製管状部材2の内外面に形成された結合層の
被膜層を模式的に示す断面である。
Comparative Example 1 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the coating layer of the bonding layer formed on the inner and outer surfaces of the iron tubular member 2.

結合層3を実施例1と同一の方法で形成した。この結合
層の厚さは約10μmであった。
Bonding layer 3 was formed in the same manner as in Example 1. The thickness of this tie layer was about 10 μm.

上記実施例1及び比較例1の被覆層の特性を確認するた
めに下記の評価試験を実施した。
The following evaluation tests were carried out in order to confirm the characteristics of the coating layers of Example 1 and Comparative Example 1 above.

1)酸化増量試験 上記管状部材2を、プロパンガスを燃焼させて高温ガス
を発生させる内面加熱評価装置に取付け、下記に示す条
件で試験を行なった。
1) Oxidation increase test The above-mentioned tubular member 2 was attached to an inner surface heating evaluation device that burns propane gas to generate a high temperature gas, and a test was conducted under the following conditions.

ガス温度 980℃ 1次空気流量 50Nm3/時間 プロパンガス流量 2Nm3/時間 2次空気流量 36Nm3/時間 酸素濃度 11% 酸化増量を第1表に示す。第1表は、セラミック被膜を
を施さない場合の酸化増量も示す。
Gas temperature 980 ℃ Primary air flow rate 50Nm 3 / hour Propane gas flow rate 2Nm 3 / hour Secondary air flow rate 36Nm 3 / hour Oxygen concentration 11% Oxidation increase is shown in Table 1. Table 1 also shows the oxidation gain without the ceramic coating.

なお、管状部材内表面温度については、実施例1及び比
較例1は585℃であり、被覆なしは580℃であった。
The inner surface temperature of the tubular member was 585 ° C in Example 1 and Comparative Example 1, and 580 ° C without coating.

2)耐久試験 実施例1の管状部材2に対して加熱評価装置にて繰返し
加熱・冷却試験を100サイクル実施した。
2) Durability test The tubular member 2 of Example 1 was repeatedly subjected to 100 cycles of heating / cooling test with a heating evaluation device.

加熱・冷却サイクルの条件は下記の通りであった。The conditions of the heating / cooling cycle were as follows.

ガス温度 1050℃ 1次空気流量 300Nm3/時間 プロパンガス流量 12Nm3/時間 2次空気流量 200Nm3/時間 酸素濃度 15% 管状部材表面温度 780℃(被覆有り) 昇温速度 1000℃/分 保持時間 30分 大気中で冷却 30分 上記試験の結果、本発明の被覆層に亀裂、剥離等は全く
見られず、耐久性は充分満足であることが確認された。
Gas temperature 1050 ℃ Primary air flow rate 300Nm 3 / hour Propane gas flow rate 12Nm 3 / hour Secondary air flow rate 200Nm 3 / hour Oxygen concentration 15% Tubular member surface temperature 780 ℃ (with coating) Temperature rising rate 1000 ℃ / min Hold time 30 minutes Cooling in air 30 minutes As a result of the above test, no cracks or peeling were observed in the coating layer of the present invention, and it was confirmed that the durability was sufficiently satisfactory.

前述の実施例では管状部材の内面および外面に被覆層を
形成したが、内面のみに被覆層を形成することも勿論可
能である。
Although the coating layer is formed on the inner surface and the outer surface of the tubular member in the above-described embodiment, it is of course possible to form the coating layer only on the inner surface.

3)変色試験 管状部材2を内部加熱評価試験装置に取りつけ、下記条
件で連続加熱法により、管状部材内外面の被覆層の変色
試験を行った。
3) Discoloration test The tubular member 2 was attached to an internal heating evaluation test device, and a discoloration test of the coating layer on the inner and outer surfaces of the tubular member was performed by the continuous heating method under the following conditions.

管状部材表面温度 750℃ 1次空気量 30Nm3/時間 プロパンガス流量 1.2Nm3/時間 酸素濃度 5% 保持時間 30時間 上記試験の結果を第2表に示す。The tubular member surface temperature 750 ° C. 1 primary air quantity 30 Nm 3 / time propane gas flow rate 1.2 Nm 3 / time oxygen concentration of 5 percent retention time of 30 hours results in the tests are shown in Table 2.

第2表より明らかなように、酸化鉄拡散防止層を施して
いない比較例1の管状部材では、酸化鉄の被覆層への拡
散が進行していることが認められる。一方、酸化鉄拡散
防止層を施した実施例1の管状部材では、良好な耐久性
を示した。
As is clear from Table 2, in the tubular member of Comparative Example 1 in which the iron oxide diffusion preventing layer is not applied, it is recognized that the diffusion of iron oxide into the coating layer is progressing. On the other hand, the tubular member of Example 1 provided with the iron oxide diffusion preventing layer exhibited good durability.

実施例2 第4図は、鉄製管状部材2の内面に形成された結合層3
と、シリカゾルからなる酸化鉄拡散防止層4と、保護層
5とからなる被覆層を模式的に示す図である。
Example 2 FIG. 4 shows a bonding layer 3 formed on the inner surface of an iron tubular member 2.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a coating layer composed of an iron oxide diffusion preventing layer 4 made of silica sol and a protective layer 5.

結合層3と、酸化鉄拡散防止層4とを実施例1と同一の
方法で形成した後、アルミナゾル(濃度10重量%)を上
記酸化鉄拡散防止層4の表面に塗布し、昇温速度10℃/
分で110℃まで昇温し、1時間保持の熱処理をした後室
温まで冷却し、厚さ8μmの保護層5を形成した。
After forming the bonding layer 3 and the iron oxide diffusion preventing layer 4 by the same method as in Example 1, alumina sol (concentration: 10% by weight) is applied to the surface of the iron oxide diffusion preventing layer 4, and the temperature rising rate is 10%. ℃ /
The temperature was raised to 110 ° C. in minutes, a heat treatment was performed for 1 hour, and then the temperature was cooled to room temperature to form a protective layer 5 having a thickness of 8 μm.

実施例3 第5図は、鉄製管状部材2の内面に形成された結合層3
と、酸化鉄拡散防止層4と、断熱層6とからなる被覆層
を模式的に示す断面図である。
Example 3 FIG. 5 shows the bonding layer 3 formed on the inner surface of the iron tubular member 2.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a coating layer including an iron oxide diffusion preventing layer 4 and a heat insulating layer 6.

結合層3と、酸化鉄拡散防止層4とを実施例1と同一の
方法で形成した後、断熱材粉末(カサ比重0.2、粒径44
〜150μmのシラスバルーン)と、珪酸ナトリウム(珪
酸塩結合剤)と、焼成リン酸アルミニウム(硬化剤)と
を下記の割合で配合し、混合スラリーを調製した。
After forming the bonding layer 3 and the iron oxide diffusion preventing layer 4 in the same manner as in Example 1, the heat insulating material powder (having a specific gravity of 0.2, a particle size of 44
˜150 μm shirasu balloon), sodium silicate (silicate binder), and calcined aluminum phosphate (curing agent) were mixed in the following proportions to prepare a mixed slurry.

珪酸ナトリウム(SiO2/Na2Oモル比3.0、濃度30重量%)
100重量部 シラスバルーン(<74μm) 30重量部 焼成リン酸アルミニウム(<74μm) 10重量部 鉄製管状部材2の内面に形成した酸化鉄拡散防止層4の
表面に上記混合スラリーを塗布し、2時間養生する操作
を繰返し断熱層6を形成した。
Sodium silicate (SiO 2 / Na 2 O molar ratio 3.0, concentration 30% by weight)
100 parts by weight Shirasu balloon (<74 μm) 30 parts by weight Calcined aluminum phosphate (<74 μm) 10 parts by weight The above-mentioned mixed slurry is applied to the surface of the iron oxide diffusion preventing layer 4 formed on the inner surface of the iron tubular member 2 and then applied for 2 hours. The heat curing operation was repeated to form the heat insulating layer 6.

この状態で室温にて15時間養生して、断熱中の珪酸ナト
リウムと焼成リン酸アルミニウムとの硬化反応を行っ
た。
In this state, curing was carried out at room temperature for 15 hours to carry out a curing reaction between sodium silicate in the heat insulation and calcined aluminum phosphate.

次にこの鉄製管状部材2を乾燥器に入れ、室温より昇温
速度1℃/分で300℃まで加熱し、1時間保持した後、
室温まで冷却して余剰水の脱水を行なった。
Next, this iron tubular member 2 was put in a drier, heated from room temperature to 300 ° C. at a temperature rising rate of 1 ° C./minute, and held for 1 hour,
The excess water was dehydrated by cooling to room temperature.

次にこの鉄製管状部材2をN2雰囲気中(酸素分圧5mmH
g)にて、昇温速度200℃/時間で800℃まで昇温し1時
間保持した後、室温まで冷却し、厚さ1500μmの断熱層
6を焼固した。
Next, the iron tubular member 2 was placed in an N 2 atmosphere (oxygen partial pressure 5 mmH
In (g), the temperature was raised to 800 ° C. at a temperature rising rate of 200 ° C./hour and held for 1 hour, then cooled to room temperature, and the heat insulating layer 6 having a thickness of 1500 μm was solidified.

実施例4 第6図は、鉄製管状部材2の内面上に形成された結合層
3と、酸化鉄拡散防止層4と、断熱層6と、保護層5と
からなる被覆層を模式的に示す断面図である。
Example 4 FIG. 6 schematically shows a coating layer composed of a bonding layer 3 formed on the inner surface of an iron tubular member 2, an iron oxide diffusion preventing layer 4, a heat insulating layer 6, and a protective layer 5. FIG.

結合層3と、酸化鉄拡散防止層4と、断熱層6とを実施
例3と同一の方法で形成し焼成後、リン酸アルミニウム
溶液(濃度40重量%)を上記断熱層6の表面に塗布し、
昇温速度10℃/分で110℃まで昇温し、1時間保持の熱
処理をした後室温まで冷却し、厚さ8μmの保護層5を
形成した。
The bonding layer 3, the iron oxide diffusion preventing layer 4, and the heat insulating layer 6 are formed by the same method as in Example 3, and after firing, an aluminum phosphate solution (concentration 40% by weight) is applied to the surface of the heat insulating layer 6. Then
The temperature was raised to 110 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./minute, heat treatment was performed for 1 hour, and then cooled to room temperature to form a protective layer 5 having a thickness of 8 μm.

実施例5 第7図は、鉄製管状部材2の内面上に形成した結合層3
と、酸化鉄拡散防止層4と、断熱層6と、耐火層7とか
らなる被覆層を模式的に示す断面図である。
Example 5 FIG. 7 shows a bonding layer 3 formed on the inner surface of an iron tubular member 2.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a coating layer including an iron oxide diffusion preventing layer 4, a heat insulating layer 6, and a fireproof layer 7.

結合層3と、酸化鉄拡散防止層4と、断熱層6を実施例
3と同一の方法で形成した後、耐火材粉末(粒径44〜15
0μmの安定化ジルコニア)と、珪酸ナトリウム(珪酸
塩結合剤)と、焼成リン酸アルミニウム(硬化剤)とを
下記の割合で配合した混合スラリーを塗布した。
After forming the bonding layer 3, the iron oxide diffusion preventing layer 4, and the heat insulating layer 6 by the same method as in Example 3, the refractory powder (particle size 44 to 15
0 μm of stabilized zirconia), sodium silicate (silicate binder), and calcined aluminum phosphate (curing agent) were mixed in the following proportions to apply a mixed slurry.

珪酸ナトリウム(SiO2/Na2Oモル比3.0、濃度30重量%)
100重量部 安定化ジルコニア(<74μm) 120量部 焼成リン酸アルミニウム(<74μm) 10重量部 鉄製管状部材2の内面に形成した断熱層6の表面に上記
混合スラリーを塗布し2時間養生する操作を繰返し、耐
火層7を形成した。
Sodium silicate (SiO 2 / Na 2 O molar ratio 3.0, concentration 30% by weight)
100 parts by weight Stabilized zirconia (<74 μm) 120 parts by weight Calcined aluminum phosphate (<74 μm) 10 parts by weight Operation of applying the above mixed slurry to the surface of the heat insulating layer 6 formed on the inner surface of the iron tubular member 2 and curing for 2 hours Was repeated to form the refractory layer 7.

この状態で室温にて15時間養生して、耐火層中の珪酸ナ
トリウムと焼成リン酸アルミニウムとの硬化反応を行っ
た。
In this state, curing was carried out at room temperature for 15 hours to carry out a curing reaction between sodium silicate in the refractory layer and calcined aluminum phosphate.

次にこの鉄製管状部材2を乾燥器に入れ室温より昇温速
度1℃/分で300℃まで加熱し、1時間保持した後、室
温まで冷却して余剰水の脱水を行なった。
Next, this iron tubular member 2 was placed in a drier and heated from room temperature to 300 ° C. at a temperature rising rate of 1 ° C./minute, held for 1 hour, and then cooled to room temperature to dehydrate excess water.

次にこの鉄製管状部材2をN2雰囲気中(酸素分圧5mmH
g)にて、昇温速度200℃/時間で800℃まで昇温し、1
時間保持した後室温まで冷却し、厚さ1000μmの耐火層
7と、断熱層6と、酸化鉄拡散防止層4とを焼固した。
Next, the iron tubular member 2 was placed in an N 2 atmosphere (oxygen partial pressure 5 mmH
In g), raise the temperature to 800 ° C at a heating rate of 200 ° C / hour, and
After holding for a period of time, it was cooled to room temperature, and the fireproof layer 7 having a thickness of 1000 μm, the heat insulating layer 6, and the iron oxide diffusion preventing layer 4 were solidified.

実施例6 第8図は、鉄製管状部材2の内面上に形成した結合層3
と、酸化鉄拡散防止層4と、断熱層6と、耐火層7と、
保護層5とからなる被覆層を模式的に示す断面図であ
る。
Example 6 FIG. 8 shows a bonding layer 3 formed on the inner surface of an iron tubular member 2.
An iron oxide diffusion preventing layer 4, a heat insulating layer 6, a refractory layer 7,
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a coating layer including a protective layer 5.

結合層3と、酸化鉄拡散防止層4と、断熱層6と、耐火
層7とを実施例5と同一の方法で形成し焼た後、リン酸
アルミニウム溶液(濃度40重量%)を上記耐火層7の表
面に塗布し、昇温速度10℃/分で110℃まで昇温し、1
時間保持の熱処理をした後、室温まで冷却し、厚さ8μ
mの保護層5を形成した。
The bonding layer 3, the iron oxide diffusion preventing layer 4, the heat insulating layer 6, and the refractory layer 7 were formed in the same manner as in Example 5 and baked, and then an aluminum phosphate solution (concentration 40% by weight) was applied to the above refractory. Apply to the surface of layer 7 and raise the temperature to 110 ° C at a heating rate of 10 ° C / min.
After heat treatment for holding time, cool down to room temperature, thickness 8μ
m protective layer 5 was formed.

実施例7 第9図は、鉄製管状部材2の内面上に形成した結合層3
と、酸化鉄拡散防止層4と、耐火層7とからなる被覆層
を模式的に示す断面図である。
Example 7 FIG. 9 shows a bonding layer 3 formed on the inner surface of an iron tubular member 2.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a coating layer composed of an iron oxide diffusion prevention layer 4 and a refractory layer 7.

結合層3と、酸化鉄拡散防止層4とを実施例1と同一の
方法で形成し焼た後、耐火材粉末(粒径44〜150μmの
アルミナ)と、珪酸ナトリウム(珪酸塩結合剤)と、焼
成リン酸アルミニウム(硬化剤)とを下記の割合で配合
した混合スラリーを塗布した。
After forming the bonding layer 3 and the iron oxide diffusion preventing layer 4 by the same method as in Example 1 and baking, a refractory powder (alumina having a particle size of 44 to 150 μm), sodium silicate (silicate binder), and Then, a mixed slurry containing fired aluminum phosphate (curing agent) in the following proportions was applied.

珪酸ナトリウム(SiO2/Na2Oモル比3.0、濃度30重量%)
100重量部 アルミナ(<74μm) 85重量部 焼成リン酸アルミニウム(<74μm) 10重量部 鉄製管状部材2の内面に形成した酸化鉄拡散防止層4の
表面に上記混合スラリーを塗布し2時間養生する操作を
繰返し、耐火層7を形成した。
Sodium silicate (SiO 2 / Na 2 O molar ratio 3.0, concentration 30% by weight)
100 parts by weight Alumina (<74 μm) 85 parts by weight Calcined aluminum phosphate (<74 μm) 10 parts by weight The above-mentioned mixed slurry is applied to the surface of the iron oxide diffusion preventing layer 4 formed on the inner surface of the iron tubular member 2 and cured for 2 hours. The operation was repeated to form the refractory layer 7.

この状態で室温にて15時間養生して、耐火層中の珪酸ナ
トリウムと焼成リン酸アルミニウムとの硬化反応を行っ
た。
In this state, curing was carried out at room temperature for 15 hours to carry out a curing reaction between sodium silicate in the refractory layer and calcined aluminum phosphate.

次にこの鉄製管状部材2を乾燥器に入れ、室温より昇温
速度1℃/分で300℃まで加熱し、1時間保持した後、
室温まで冷却して余剰水の脱水を行なった。
Next, this iron tubular member 2 was put in a drier, heated from room temperature to 300 ° C. at a temperature rising rate of 1 ° C./minute, and held for 1 hour,
The excess water was dehydrated by cooling to room temperature.

次にこの鉄製管状部材2をN2雰囲気中(酸素分圧5mmH
g)にて、昇温速度200℃/時間で800℃まで昇温し、1
時間保持した後室温まで冷却し、厚さ1000μmの耐火層
7を焼固した。
Next, the iron tubular member 2 was placed in an N 2 atmosphere (oxygen partial pressure 5 mmH
In g), raise the temperature to 800 ° C at a heating rate of 200 ° C / hour, and
After holding for a period of time, it was cooled to room temperature, and the refractory layer 7 having a thickness of 1000 μm was solidified.

実施例8 第10図は、鉄製管状部材2の内面上に形成した結合層3
と、酸化鉄拡散防止層4と、耐火層7と、保護層5によ
って形成された被覆層を模式的に示す図である。
Example 8 FIG. 10 shows a bonding layer 3 formed on the inner surface of an iron tubular member 2.
FIG. 3 is a view schematically showing a coating layer formed by an iron oxide diffusion preventing layer 4, a fire resistant layer 7, and a protective layer 5.

結合層3と、酸化鉄拡散防止層4と、耐火層7とを実施
例7と同一の方法で形成した後、アルミナゾル(濃度10
重量%)を上記耐火層5の表面に塗布し、昇温速度10℃
/分で110℃まで昇温し、1時間保持の熱処理をした後
室温まで冷却し、厚さ8μmの表面層5を形成した。
After forming the bonding layer 3, the iron oxide diffusion preventing layer 4, and the refractory layer 7 by the same method as in Example 7, the alumina sol (concentration 10
Wt%) is applied to the surface of the refractory layer 5 and the heating rate is 10 ° C.
The temperature was raised to 110 ° C./min, the heat treatment was performed for 1 hour, and the temperature was cooled to room temperature to form a surface layer 5 having a thickness of 8 μm.

実施例9 第11図は、鉄製管状部材2の内面上に形成した結合層3
と、酸化鉄拡散防止層4と、断熱層6とからなる被覆層
を模式的に示す断面図である。
Example 9 FIG. 11 shows a bonding layer 3 formed on the inner surface of an iron tubular member 2.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a coating layer including an iron oxide diffusion preventing layer 4 and a heat insulating layer 6.

結合層3と酸化鉄拡散防止層4とを実施例1と同一の方
法で形成した。次にこの鉄製管状部材2を乾燥器中にて
室温より昇温速度1℃/分で300まで加熱し、1時間保
持した後、余剰水の脱水を行った。
The bonding layer 3 and the iron oxide diffusion preventing layer 4 were formed by the same method as in Example 1. Next, this iron tubular member 2 was heated from room temperature to 300 at a temperature rising rate of 1 ° C./min in a dryer and held for 1 hour, after which excess water was dehydrated.

次にカサ比重0.47、粒径44〜150μmのセラミックバル
ーン(断熱材粉末)と、シリカバルーン破砕粒子(無機
質鱗片状粒子)と、珪酸ナトリウム(珪酸塩結合剤)
と、焼成リン酸アルミニウム(硬化剤)とを下記の割合
で配合し、混合スラリーを調製した。
Next, a ceramic balloon with a bulk specific gravity of 0.47 and a particle size of 44 to 150 μm (insulator powder), crushed silica balloon particles (inorganic scaly particles), and sodium silicate (silicate binder)
And calcined aluminum phosphate (curing agent) were mixed in the following proportions to prepare a mixed slurry.

珪酸ナトリウム(SiO2/Na2Oモル比3.0、濃度30重量%)
100重量部 セラミックバルーン(<100μm) 20重量部 シリカバルーン破砕粒子(<74μm) 25重量部 焼成リン酸アルミニウム(<74μm) 10重量部 鉄製管状部材2の内面に形成した酸化鉄拡散防止層4の
表面に上記混合スラリーを塗布し、2時間養生する操作
を繰返し断熱層6を形成した。
Sodium silicate (SiO 2 / Na 2 O molar ratio 3.0, concentration 30% by weight)
100 parts by weight Ceramic balloon (<100 μm) 20 parts by weight Silica balloon crushed particles (<74 μm) 25 parts by weight Calcined aluminum phosphate (<74 μm) 10 parts by weight Iron oxide diffusion preventive layer 4 formed on the inner surface of the iron tubular member 2 The heat-insulating layer 6 was formed by repeating the operation of applying the above-mentioned mixed slurry on the surface and curing for 2 hours.

この状態で室温にて15時間養生して、断熱層中の珪酸ナ
トリウムと焼成リン酸アルミニウムとの硬化反応を行っ
た。
In this state, curing was carried out at room temperature for 15 hours to carry out a curing reaction between sodium silicate in the heat insulating layer and calcined aluminum phosphate.

次にこの鉄製管状部材2を乾燥器に入れ、余剰水の脱水
を行った。
Next, this iron tubular member 2 was put in a dryer to dehydrate excess water.

室温より昇温速度1℃/分で300℃まで加熱し、1時間
保持した後、室温まで冷却した。
The mixture was heated from room temperature to 300 ° C. at a temperature rising rate of 1 ° C./minute, held for 1 hour, and then cooled to room temperature.

次にこの鉄製管状部材2をN2雰囲気中(酸素分圧5mmH
g)にて、昇温速度200℃/時間で800℃まで昇温し1時
間保持した後、室温まで冷却し、厚さ1500μmの断熱層
6を焼固した。
Next, the iron tubular member 2 was placed in an N 2 atmosphere (oxygen partial pressure 5 mmH
In (g), the temperature was raised to 800 ° C. at a temperature rising rate of 200 ° C./hour and held for 1 hour, then cooled to room temperature, and the heat insulating layer 6 having a thickness of 1500 μm was solidified.

上記実施例2〜9における各被覆層の構成及び厚さは下
記の第3表に示す通りである。
The constitution and thickness of each coating layer in Examples 2 to 9 are as shown in Table 3 below.

上記実施例2〜9で得られた被覆層の特性を評価するた
めに、下記の加熱試験を実施した。
The following heating test was performed in order to evaluate the characteristics of the coating layers obtained in Examples 2 to 9 above.

1)試験条件 プロパンガスを燃焼させて高温ガスを発生させる加熱評
価装置に各管状部材を取付け、第4表に示す条件で内面
加熱試験を行なった。
1) Test conditions Each tubular member was attached to a heating evaluation device that burns propane gas to generate a high temperature gas, and an inner surface heating test was performed under the conditions shown in Table 4.

2)防食試験(酸化増量試験) 第4表に示す条件で、それぞれの試験時間後における燃
焼ガスによる接着面での酸化層の厚さを走査型電子顕微
鏡(SEM)により測定した。
2) Anticorrosion test (oxidation weight increase test) Under the conditions shown in Table 4, the thickness of the oxide layer on the adhesion surface by the combustion gas after each test time was measured by a scanning electron microscope (SEM).

結果を、被覆層を有さない比較例2とともに、第5表に
示す。
The results are shown in Table 5 together with Comparative Example 2 having no coating layer.

各実施例の酸化防止効果はコーティングしない場合の約
3〜6倍となっている。これより、酸化増量は被膜層の
断熱効果によって、著しく減少していることがわかる。
The antioxidant effect of each example is about 3 to 6 times that of the case without coating. From this, it can be seen that the increased amount of oxidation is significantly reduced by the heat insulating effect of the coating layer.

3)断熱試験 第4表に示す条件で鉄製管状部材の表面温度を測定し断
熱性を検討した。その結果を、被覆層を有さない比較例
2とともに、第6表に示す。
3) Adiabatic test The surface temperature of the iron tubular member was measured under the conditions shown in Table 4 to examine the adiabatic property. The results are shown in Table 6 together with Comparative Example 2 having no coating layer.

4)耐久試験 第4表に示す条件で30分間加熱保持した後室温まで冷却
する繰返し加熱・冷却試験を100サイクル実施した結
果、被覆層に亀裂、剥離等は見られず、耐久性は充分満
足する事が確認された。
4) Durability test As a result of 100 cycles of repeated heating / cooling test of heating and holding for 30 minutes under the conditions shown in Table 4 and then cooling to room temperature, no cracks or peeling were observed in the coating layer and the durability was sufficiently satisfactory. It was confirmed to do.

以上の実施例における各層の作用効果を、説明する。The function and effect of each layer in the above embodiment will be described.

鉄製管状部材2の内面には厚さ約30μmの結合層3が生
成している。この結合層3はち密なガラス質で鋳物とよ
く接着し、酸化鉄拡散防止層4と鋳物との接合に寄与し
ている。
A bonding layer 3 having a thickness of about 30 μm is formed on the inner surface of the iron tubular member 2. The bonding layer 3 is a dense glass and adheres well to the casting, contributing to the bonding between the iron oxide diffusion preventing layer 4 and the casting.

この結合層3の表面に形成した酸化鉄拡散防止層4の厚
さは約3μmであった。
The thickness of the iron oxide diffusion preventing layer 4 formed on the surface of the bonding layer 3 was about 3 μm.

断熱層6は厚さ1500μmであった。なお実施例9の断熱
層は中空状セラミック粒子が無機質鱗片状粒子と結合剤
及び硬化剤とからなる混合物をマトリックスとして形成
されているので、酸化鉄拡散防止層4と強固に結合する
とともに急激な熱衝撃に対しても十分な可撓性を備え、
かつ優れた断熱性を有する。
The heat insulating layer 6 had a thickness of 1500 μm. In the heat insulating layer of Example 9, since the hollow ceramic particles were formed by using a mixture of the inorganic scaly particles, the binder and the curing agent as a matrix, the heat insulating layer was firmly bonded to the iron oxide diffusion preventing layer 4 and rapidly. With sufficient flexibility against thermal shock,
It also has excellent heat insulation.

耐火層7は、1100℃を超える高温の排気ガスにも十分耐
える耐火材であり、断熱層6とも強固に結合している層
である。
The refractory layer 7 is a refractory material that sufficiently withstands exhaust gas at high temperatures exceeding 1100 ° C., and is also a layer that is firmly bonded to the heat insulating layer 6.

また、保護層5は厚さ8μmであった。この保護層5は
ち密な薄い層で断熱層6あるいは耐火層7の開孔気孔を
埋めているため、酸化鉄拡散防止層4への有害気体の浸
入を防止するのにきわめて優れた効果を有する。
The protective layer 5 had a thickness of 8 μm. Since the protective layer 5 is a dense and thin layer filling the open pores of the heat insulating layer 6 or the refractory layer 7, it has an extremely excellent effect of preventing invasion of harmful gas into the iron oxide diffusion preventing layer 4. .

本実施例はマニホールドについて述べたが、ポートライ
ナー、フロントチューブ、ターボチャージャ等に対して
も同じように適用することができる。
Although this embodiment describes the manifold, it can be similarly applied to a port liner, a front tube, a turbocharger and the like.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上に詳述したように、本発明のセラミック・鉄製部材
接合体は、鉄製部材とセラミック層との接合を強固にす
る作用を有する結合層を有するとともに、微粒子状金属
酸化物又は有機金属結合剤からなる酸化鉄拡散防止層を
有することを基本とし、その上に必要に応じ、無機質中
空粒子からなる断熱層、耐火層及び保護層を適宜組合せ
てなるので、高温の加熱条件下でもセラミック層が黒色
に変色せず、剥離や亀裂のおそれもなく、かつ耐食性が
著しく良好である。従って、本発明のセラミック・鉄製
部材接合体を、例えば内燃機関の排気系機器等に使用す
れば、800℃を超える高温の排気ガスによる急激な繰返
し熱衝撃にも充分耐えることができ、しかも美観を損な
わず優れた防食性および耐火性を備え、部材の耐用寿命
の増大に著しい効果をもたらす。
As described above in detail, the ceramic / iron member joined body of the present invention has a bonding layer having an action of strengthening the bonding between the iron member and the ceramic layer, and also has a fine particle metal oxide or an organic metal binder. Basically, it has an iron oxide diffusion preventing layer consisting of, and if necessary, a heat insulating layer consisting of inorganic hollow particles, a refractory layer and a protective layer are appropriately combined, so that the ceramic layer can be heated even under high temperature heating conditions. It does not turn black, there is no risk of peeling or cracking, and the corrosion resistance is extremely good. Therefore, when the ceramic / iron member joined body of the present invention is used in, for example, an exhaust system device of an internal combustion engine, it can sufficiently withstand rapid repeated thermal shock due to high temperature exhaust gas exceeding 800 ° C. It has excellent corrosion resistance and fire resistance without impairing the heat resistance, and exerts a remarkable effect in extending the service life of the member.

このような効果を有する本発明のセラミック・鉄製部材
接合体は、特にエンジンの排気ガス用のマニホールドや
排気管等に、またその他にポートライナー、ターボチャ
ージャー等に使用するのに適している。
The ceramic / iron member joined body of the present invention having such effects is particularly suitable for use in an engine exhaust gas manifold, an exhaust pipe, and the like, and also in a port liner, a turbocharger, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明を適用し得る鉄製部材の一例を示す断面
図であり、 第2図は本発明の実施例1によるセラミック・鉄製部材
接合体を模式的に示す断面図であり、 第3図は比較例1のセラミック・鉄製部材接合体を模式
的に示す断面図であり、 第4図乃至第11図は本発明の各実施例によるセラミック
・鉄製部材接合体を模式的に示す断面図である。 1:無機質鱗片状粒子 2:鉄製管状部材 3:結合層 4:酸化鉄拡散防止層 5:保護層 6:断熱層 7:耐火層 8:中空球状粒子 9:耐火粒子
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an iron member to which the present invention can be applied, and FIG. 2 is a sectional view schematically showing a ceramic / iron member joined body according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a sectional view schematically showing a ceramic / iron member joined body according to Comparative Example 1, and FIGS. 4 to 11 are sectional views schematically showing the ceramic / iron member joined body according to each embodiment of the present invention. Is. 1: Inorganic scale-like particles 2: Iron tubular member 3: Bonding layer 4: Iron oxide diffusion prevention layer 5: Protective layer 6: Thermal insulation layer 7: Refractory layer 8: Hollow spherical particles 9: Refractory particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中溝 雅敏 福岡県京都郡苅田町長浜町35番地 日立金 属株式会社九州工場内 (72)発明者 木戸 兼介 福岡県北九州市八幡西区東浜町1番1号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 森川 勝美 福岡県北九州市八幡西区東浜町1番1号 黒崎窯業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−70119(JP,A) 特開 昭62−107080(JP,A) 特開 昭62−107083(JP,A) 特開 昭62−107085(JP,A) 特開 昭62−107086(JP,A) 特開 平1−145383(JP,A) 特開 平2−258983(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masatoshi Nakamizo, 35 Nagahama-cho, Kanda-cho, Kyoto-gun, Fukuoka Prefecture Kyushu Factory, Hitachi Metals, Ltd. (72) Kensuke Kido 1-1, Higashihama-cho, Hachimansai-ku, Kitakyushu, Fukuoka No. 1 within Kurosaki Ceramics Co., Ltd. (72) Inventor Katsumi Morikawa 1-1, Higashihama-cho, Hachimansai-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Within Kurosaki Ceramics Co., Ltd. (56) Reference JP-A-61-70119 (JP, A) JP-A-62 -107080 (JP, A) JP-A-62-107083 (JP, A) JP-A-62-107085 (JP, A) JP-A-62-107086 (JP, A) JP-A-1-145383 (JP, A) ) JP-A-2-258983 (JP, A)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セラミック・鉄製部材接合体を製造する方
法において、 (a)鉄製部材の表面に酸化処理を施して酸化皮膜を形
成し、 (b)前記酸化皮膜の上に珪酸塩結合剤を塗布、乾燥
し、結合層を形成した後、 (c)微粒子状金属酸化物又は有機金属結合剤を前記結
合層の表面に塗布して、酸化鉄拡散防止層を形成し、 (c)続いて養生、乾燥したあと、酸素分圧10mmHg以下
の雰囲気中において焼成を行ない、前記結合層及び前記
酸化鉄拡散防止層の接合を完結する ことを特徴とするセラミック・鉄製部材接合体の製造
法。
1. A method for producing a ceramic / iron member joined body, comprising: (a) oxidizing a surface of an iron member to form an oxide film, and (b) forming a silicate binder on the oxide film. After coating and drying to form a binding layer, (c) a particulate metal oxide or an organometallic binder is applied to the surface of the binding layer to form an iron oxide diffusion preventing layer, and (c) subsequently. A method for manufacturing a ceramic / iron member joined body, which comprises curing and drying, and then firing in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less to complete the joining of the bonding layer and the iron oxide diffusion preventing layer.
【請求項2】請求項1に記載のセラミック・鉄製部材接
合体の製造法において、 (a)前記酸化鉄拡散防止層を乾燥したあと、その表面
に無機質結合剤及び/又は有機金属質結合剤を塗布して
保護層を形成し、 (b)次いで酸素分圧10mmHg以下の雰囲気中において焼
成を行なう ことを特徴とするセラミック・鉄製部材接合体の製造
法。
2. The method for producing a ceramic / iron member joined body according to claim 1, wherein (a) the iron oxide diffusion preventing layer is dried and then the surface thereof has an inorganic binder and / or an organometallic binder. Is applied to form a protective layer, and (b) firing is then performed in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less, which is a method for producing a ceramic / iron member joined body.
【請求項3】請求項1に記載のセラミック・鉄製部材接
合体の製造法において、 (a)前記酸化鉄拡散防止層を乾燥したあと、無機質中
空粒子を主体とする断熱材と珪酸塩結合剤と硬化剤との
混合物を前記酸化鉄拡散防止層の表面に塗布して断熱層
を形成し、 (b)続いて養生、乾燥したあと、酸素分圧10mmHg以下
の雰囲気中において焼成を行なう ことを特徴とするセラミック・鉄製部材接合体の製造
法。
3. The method for manufacturing a ceramic / iron member joined body according to claim 1, wherein (a) after drying the iron oxide diffusion preventing layer, a heat insulating material mainly composed of inorganic hollow particles and a silicate binder. A mixture of a curing agent and a hardener is applied to the surface of the iron oxide diffusion prevention layer to form a heat insulating layer. (B) After curing and drying, baking is performed in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less. A method for producing a characteristic ceramic / iron member joined body.
【請求項4】請求項3に記載のセラミック・鉄製部材接
合体の製造法において、 (a)前記断熱層を乾燥したあと、その表面に無機質結
合剤及び/又は有機金属質結合剤を塗布して保護層を形
成し、 (b)次いで酸素分圧10mmHg以下の雰囲気中において焼
成を行なう ことを特徴とするセラミック・鉄製部材接合体の製造
法。
4. The method for manufacturing a ceramic / iron member joined body according to claim 3, wherein (a) after drying the heat insulating layer, an inorganic binder and / or an organometallic binder is applied to the surface thereof. A protective layer is formed by (b) and then firing is performed in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less, which is a method for producing a ceramic / iron member joined body.
【請求項5】請求項3に記載のセラミック・鉄製部材接
合体の製造法において、 (a)前記断熱層を乾燥したあと、耐火材と珪酸塩結合
剤と硬化剤との混合物を前記断熱層の表面に塗布して耐
火層を形成し、 (b)続いて養生、乾燥したあと、酸素分圧10mmHg以下
の雰囲気中において焼成を行なう ことを特徴とするセラミック・鉄製部材接合体の製造
法。
5. The method for manufacturing a ceramic / iron member joined body according to claim 3, wherein (a) after drying the heat insulating layer, a mixture of a refractory material, a silicate binder and a hardening agent is added to the heat insulating layer. A method for manufacturing a ceramic / iron member joined body, which comprises applying a fire-resistant layer to the surface of (1), followed by curing and drying, and then firing in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less.
【請求項6】請求項5に記載のセラミック・鉄製部材接
合体の製造法において、 (a)前記耐火層を乾燥したあと、その表面に無機質結
合剤及び/又は有機金属質結合剤を塗布して保護層を形
成し、 (b)次いで酸素分圧10mmHg以下の雰囲気中において焼
成を行なう ことを特徴とするセラミック・鉄製部材接合体の製造
法。
6. The method for manufacturing a ceramic / iron member joined body according to claim 5, wherein (a) after drying the refractory layer, an inorganic binder and / or an organometallic binder is applied to the surface thereof. A protective layer is formed by (b) and then firing is performed in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less, which is a method for producing a ceramic / iron member joined body.
【請求項7】請求項1に記載のセラミック・鉄製部材接
合体の製造法において、 (a)前記酸化鉄拡散防止層を乾燥したあと、耐火材と
珪酸塩結合剤と硬化剤との混合物を前記酸化鉄拡散防止
層の表面に塗布して耐火層を形成し、 (b)続いて養生、乾燥したあと、酸素分圧10mmHg以下
の雰囲気中において焼成を行なう ことを特徴とするセラミック・鉄製部材接合体の製造
法。
7. The method for manufacturing a ceramic / iron member joined body according to claim 1, wherein (a) after drying the iron oxide diffusion preventing layer, a mixture of a refractory material, a silicate binder and a curing agent is added. A ceramic / iron member characterized by being applied on the surface of the iron oxide diffusion preventing layer to form a refractory layer, and (b) subsequently being cured and dried, and then fired in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less. Manufacturing method of bonded body.
【請求項8】請求項7に記載のセラミック・鉄製部材接
合体の製造法において、 (a)前記耐火層を乾燥したあと、その表面に無機質結
合剤及び/又は有機金属質結合剤を塗布して保護層を形
成し、 (b)次いで酸素分圧10mmHg以下の雰囲気中において焼
成を行なう ことを特徴とするセラミック・鉄製部材接合体の製造
法。
8. The method for manufacturing a ceramic / iron member joined body according to claim 7, wherein (a) after drying the refractory layer, an inorganic binder and / or an organometallic binder is applied to the surface thereof. A protective layer is formed by (b) and then firing is performed in an atmosphere with an oxygen partial pressure of 10 mmHg or less, which is a method for producing a ceramic / iron member joined body.
JP15016489A 1989-06-13 1989-06-13 Method for manufacturing ceramic / iron member joints Expired - Lifetime JPH075392B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15016489A JPH075392B2 (en) 1989-06-13 1989-06-13 Method for manufacturing ceramic / iron member joints

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15016489A JPH075392B2 (en) 1989-06-13 1989-06-13 Method for manufacturing ceramic / iron member joints

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0316969A JPH0316969A (en) 1991-01-24
JPH075392B2 true JPH075392B2 (en) 1995-01-25

Family

ID=15490908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15016489A Expired - Lifetime JPH075392B2 (en) 1989-06-13 1989-06-13 Method for manufacturing ceramic / iron member joints

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH075392B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0316969A (en) 1991-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0729857B2 (en) Ceramic-metal bonded body and manufacturing method thereof
CA1327873C (en) Ceramic coating on metal
US4680239A (en) Exhaust device having a heat-insulating layer comprising inorganic microballoons and a refractory layer and method of manufacturing same
US5167988A (en) Ceramic coating bonded to iron member
JPH02225383A (en) Bonded ceramics and iron parts and production thereof
JPH075392B2 (en) Method for manufacturing ceramic / iron member joints
JPH075393B2 (en) Method for manufacturing ceramic / metal bonded body
JPH02258983A (en) Ceramic-metal joined body and production thereof
JPH0132189B2 (en)
JP2964858B2 (en) Cast iron parts with thermal barrier coating
JPS63129115A (en) Exhaust system apparatus and manufacture thereof
JPS61163282A (en) Production of heat insulating metallic member
JP3039269B2 (en) Method of forming thermal insulation film
JPH0424142B2 (en)
JPS62107076A (en) Production of heat insulating metallic member
JPS6027462A (en) Production of pipe having composite construction
JPH06145561A (en) Coating film having heat-insulation property
JPS62107086A (en) Production of heat insulating metallic member
JPS61244819A (en) Heat insulating manifold
JPS62107084A (en) Method for coating inside surface of exhaust apparatus
JPH03177377A (en) Sio2-impregnated brick for ceramic burner in hot blast stove
JPS60108388A (en) Carbonaceous product having antioxidant coating
JPS60155677A (en) High-temperature heat insulating structural body
JPS62107075A (en) Method for coating inside surface of exhaust apparatus
JPH0153237B2 (en)