JPH08178548A - ＳｉＣ質窯道具とその製造方法 - Google Patents
ＳｉＣ質窯道具とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 最大粒径が４mm以下であるＳｉＣ粉末に対
し、０．０１〜０．７重量％のＶ2Ｏ5、０．０１〜０．
７重量％のＣａＯ及び０．０１〜５重量％の粘土を添加
して得た粉体を成形し、これを焼成してなるＳｉＣ質窯
道具であって、当該ＳｉＣ質窯道具の表層部と中心部と
をそれぞれＸ線回折で粉末法により測定して、ＣｕＫα
線に対する２θが３４．０゜である炭化珪素の回折ピー
クの高さに対する、２θが２１．９゜であるクリストバ
ライトの回折ピークの高さの比を求めたとき、表層部の
上記比の値に対する中心部の上記比の値の割合が２０％
以上であり、常温における抗折強度が、１４００℃にお
ける抗折強度の±２０％の範囲内にあるＳｉＣ質窯道
具。 【効果】 耐スポール性、耐酸化性、耐クリープ性等の
窯道具として求められる諸特性をバランスよく向上させ
た酸化物結合ＳｉＣ質の窯道具が得られる。
し、０．０１〜０．７重量％のＶ2Ｏ5、０．０１〜０．
７重量％のＣａＯ及び０．０１〜５重量％の粘土を添加
して得た粉体を成形し、これを焼成してなるＳｉＣ質窯
道具であって、当該ＳｉＣ質窯道具の表層部と中心部と
をそれぞれＸ線回折で粉末法により測定して、ＣｕＫα
線に対する２θが３４．０゜である炭化珪素の回折ピー
クの高さに対する、２θが２１．９゜であるクリストバ
ライトの回折ピークの高さの比を求めたとき、表層部の
上記比の値に対する中心部の上記比の値の割合が２０％
以上であり、常温における抗折強度が、１４００℃にお
ける抗折強度の±２０％の範囲内にあるＳｉＣ質窯道
具。 【効果】 耐スポール性、耐酸化性、耐クリープ性等の
窯道具として求められる諸特性をバランスよく向上させ
た酸化物結合ＳｉＣ質の窯道具が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陶磁器、タイル等の焼
成に使用される棚板、敷板等の窯道具に関するものであ
る。
成に使用される棚板、敷板等の窯道具に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭化珪素（ＳｉＣ）質耐火物は、
その優れた耐熱性及び耐火性から工業上重要な位置を占
めており、例えば陶磁器焼成用の棚板、敷板、サヤ、そ
の他の窯道具などに多用されている。このようなＳｉＣ
質耐火物の一種として、ＳｉＣ粒子を微量の金属酸化物
等とともに混練・成形し、酸化性雰囲気で焼成すること
により、ＳｉＣ粒子を部分的に酸化させ、その部分酸化
により生じた二酸化珪素（ＳｉＯ2）によってＳｉＣ粒
子を結合させてなる、いわゆる酸化物結合ＳｉＣ質耐火
物が知られている。この酸化物結合ＳｉＣ質焼結体は、
安価であることなどから、陶磁器焼成用の窯道具として
広く使用されている。
その優れた耐熱性及び耐火性から工業上重要な位置を占
めており、例えば陶磁器焼成用の棚板、敷板、サヤ、そ
の他の窯道具などに多用されている。このようなＳｉＣ
質耐火物の一種として、ＳｉＣ粒子を微量の金属酸化物
等とともに混練・成形し、酸化性雰囲気で焼成すること
により、ＳｉＣ粒子を部分的に酸化させ、その部分酸化
により生じた二酸化珪素（ＳｉＯ2）によってＳｉＣ粒
子を結合させてなる、いわゆる酸化物結合ＳｉＣ質耐火
物が知られている。この酸化物結合ＳｉＣ質焼結体は、
安価であることなどから、陶磁器焼成用の窯道具として
広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸化物
結合ＳｉＣ質耐火物は、ＳｉＣ粒子を窒化珪素等からな
る結合材で結合させてなる、いわゆる窒化物結合ＳｉＣ
質耐火物や、再結晶型ＳｉＣ質耐火物に比して強度レベ
ルが低く、耐スポール性も悪いため、一般的に短寿命で
あった。また、最近は生産効率の向上や省エネなどのた
め迅速焼成が行われることが多く、窯道具に対する負荷
も大きくなってきている。このような背景から、酸化物
結合ＳｉＣ質耐火物の耐スポール性、耐酸化性、耐クリ
ープ性等の特性改善が求められているが、これらの諸特
性の改善には相反する要素が多く、互いにバランスよく
向上させることが難しかった。本発明は、上記のような
従来の事情を鑑みてなされたものであり、耐スポール
性、耐酸化性、耐クリープ性等の窯道具として求められ
る諸特性をバランスよく向上させた酸化物結合ＳｉＣ質
の窯道具とその製造方法を提供することを目的とする。
結合ＳｉＣ質耐火物は、ＳｉＣ粒子を窒化珪素等からな
る結合材で結合させてなる、いわゆる窒化物結合ＳｉＣ
質耐火物や、再結晶型ＳｉＣ質耐火物に比して強度レベ
ルが低く、耐スポール性も悪いため、一般的に短寿命で
あった。また、最近は生産効率の向上や省エネなどのた
め迅速焼成が行われることが多く、窯道具に対する負荷
も大きくなってきている。このような背景から、酸化物
結合ＳｉＣ質耐火物の耐スポール性、耐酸化性、耐クリ
ープ性等の特性改善が求められているが、これらの諸特
性の改善には相反する要素が多く、互いにバランスよく
向上させることが難しかった。本発明は、上記のような
従来の事情を鑑みてなされたものであり、耐スポール
性、耐酸化性、耐クリープ性等の窯道具として求められ
る諸特性をバランスよく向上させた酸化物結合ＳｉＣ質
の窯道具とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、最大粒
径が４mm以下であるＳｉＣ粉末に対し、０．０１〜０．
７重量％のＶ2Ｏ5、０．０１〜０．７重量％のＣａＯ及
び０．０１〜５重量％の粘土を添加して得た粉体を成形
し、これを焼成してなるＳｉＣ質窯道具であって、当該
ＳｉＣ質窯道具の表層部と中心部とをそれぞれＸ線回折
で粉末法により測定して、ＣｕＫα線に対する２θが３
４．０゜である炭化珪素の回折ピークの高さに対する、
２θが２１．９゜であるクリストバライトの回折ピーク
の高さの比を求めたとき、表層部の上記比の値に対する
中心部の上記比の値の割合が２０％以上であり、常温に
おける抗折強度が、１４００℃における抗折強度の±２
０％の範囲内にあることを特徴とするＳｉＣ質窯道具、
が提供される。
径が４mm以下であるＳｉＣ粉末に対し、０．０１〜０．
７重量％のＶ2Ｏ5、０．０１〜０．７重量％のＣａＯ及
び０．０１〜５重量％の粘土を添加して得た粉体を成形
し、これを焼成してなるＳｉＣ質窯道具であって、当該
ＳｉＣ質窯道具の表層部と中心部とをそれぞれＸ線回折
で粉末法により測定して、ＣｕＫα線に対する２θが３
４．０゜である炭化珪素の回折ピークの高さに対する、
２θが２１．９゜であるクリストバライトの回折ピーク
の高さの比を求めたとき、表層部の上記比の値に対する
中心部の上記比の値の割合が２０％以上であり、常温に
おける抗折強度が、１４００℃における抗折強度の±２
０％の範囲内にあることを特徴とするＳｉＣ質窯道具、
が提供される。
【０００５】また、本発明によれば、最大粒径が４mm以
下であるＳｉＣ粉末に対し、０．０１〜０．７重量％の
Ｖ2Ｏ5、０．０１〜０．７重量％のＣａＯ及び０．０１
〜５重量％の粘土を添加して得た粉体を、適量の水及び
有機バインダーとともに混練して、これを所望形状に成
形し、得られた成形体を乾燥後、７００〜１１００℃の
温度域を１０時間以上かけて昇温しながら焼成し、更に
最高温度が１３００〜１５００℃の範囲にあり、かつ１
３００℃以上の温度域が２〜１０時間になるような条件
で引き続き焼成を行うことを特徴とするＳｉＣ質窯道具
の製造方法、が提供される。
下であるＳｉＣ粉末に対し、０．０１〜０．７重量％の
Ｖ2Ｏ5、０．０１〜０．７重量％のＣａＯ及び０．０１
〜５重量％の粘土を添加して得た粉体を、適量の水及び
有機バインダーとともに混練して、これを所望形状に成
形し、得られた成形体を乾燥後、７００〜１１００℃の
温度域を１０時間以上かけて昇温しながら焼成し、更に
最高温度が１３００〜１５００℃の範囲にあり、かつ１
３００℃以上の温度域が２〜１０時間になるような条件
で引き続き焼成を行うことを特徴とするＳｉＣ質窯道具
の製造方法、が提供される。
【０００６】
【作用】本発明のＳｉＣ質窯道具は、最大粒径が４mm以
下であるＳｉＣ粉末に対し、０．０１〜０．７重量％の
Ｖ2Ｏ5、０．０１〜０．７重量％のＣａＯ及び０．０１
〜５重量％の粘土を添加して得た粉体を用いて作製され
たものである。このような粉体を用い、後述の製造方法
に示す条件にて作製されたＳｉＣ質窯道具は、以下のよ
うな性質を有する。
下であるＳｉＣ粉末に対し、０．０１〜０．７重量％の
Ｖ2Ｏ5、０．０１〜０．７重量％のＣａＯ及び０．０１
〜５重量％の粘土を添加して得た粉体を用いて作製され
たものである。このような粉体を用い、後述の製造方法
に示す条件にて作製されたＳｉＣ質窯道具は、以下のよ
うな性質を有する。
【０００７】すなわち、このＳｉＣ質窯道具の表層部と
中心部とをそれぞれＸ線回折で粉末法により測定して、
ＣｕＫα線に対する２θが３４．０゜である炭化珪素の
回折ピークの高さに対する、２θが２１．９゜であるク
リストバライトの回折ピークの高さの比を求めたとき、
表層部の上記比の値に対する中心部の上記比の値の割合
が２０％以上である。
中心部とをそれぞれＸ線回折で粉末法により測定して、
ＣｕＫα線に対する２θが３４．０゜である炭化珪素の
回折ピークの高さに対する、２θが２１．９゜であるク
リストバライトの回折ピークの高さの比を求めたとき、
表層部の上記比の値に対する中心部の上記比の値の割合
が２０％以上である。
【０００８】上記粉体を成形して、酸化雰囲気中で焼成
すると、ＳｉＣ粒子が部分酸化してＳｉＯ2が生成し、
これがＣａＯやＶ2Ｏ5からなる微量の金属酸化物フラッ
クスと反応して強固な結合相を形成し、ＳｉＣ粒子を結
合する。この際、ＳｉＣの酸化により生じたＳｉＯ
2は、一部がガラス質からクリストバライトに転移し副
相として残存するが、窯道具の表層部と中心部とでこの
クリストバライトの存在量に差がありすぎると、クリス
トバライト変態時の膨張・収縮による熱応力が大きくな
って耐スポール性が悪くなる。そこで、本発明において
は、表層部と中心部とで、上記のような比の値について
の関係を規定した。上記のような比の値についての関係
を満たす場合には、良好な耐スポール性が得られる。
すると、ＳｉＣ粒子が部分酸化してＳｉＯ2が生成し、
これがＣａＯやＶ2Ｏ5からなる微量の金属酸化物フラッ
クスと反応して強固な結合相を形成し、ＳｉＣ粒子を結
合する。この際、ＳｉＣの酸化により生じたＳｉＯ
2は、一部がガラス質からクリストバライトに転移し副
相として残存するが、窯道具の表層部と中心部とでこの
クリストバライトの存在量に差がありすぎると、クリス
トバライト変態時の膨張・収縮による熱応力が大きくな
って耐スポール性が悪くなる。そこで、本発明において
は、表層部と中心部とで、上記のような比の値について
の関係を規定した。上記のような比の値についての関係
を満たす場合には、良好な耐スポール性が得られる。
【０００９】なお、本発明において、表層部とは窯道具
の表面から肉厚の１／３までの部分をいい、中心部とは
窯道具の肉厚の１／３の厚さの厚さ方向における中心部
分をいうものとする。
の表面から肉厚の１／３までの部分をいい、中心部とは
窯道具の肉厚の１／３の厚さの厚さ方向における中心部
分をいうものとする。
【００１０】また、本発明のＳｉＣ質窯道具は、常温に
おける抗折強度が、１４００℃における抗折強度の±２
０％の範囲内にある。例えば、１４００℃における抗折
強度が５００kg/cm2だとすると、常温における抗折強度
は４００〜６００kg/cm2である。常温と１４００℃にお
ける抗折強度の関係を上記のように規定したのは、常温
と熱間との強度差が大きくなり、温度に対する強度特性
がアンバランスになると、耐スポール性が低下するから
である。すなわち、常温における抗折強度が、１４００
℃における抗折強度の±２０％の範囲にない場合には、
耐スポール性が低下するという不具合が生じる。
おける抗折強度が、１４００℃における抗折強度の±２
０％の範囲内にある。例えば、１４００℃における抗折
強度が５００kg/cm2だとすると、常温における抗折強度
は４００〜６００kg/cm2である。常温と１４００℃にお
ける抗折強度の関係を上記のように規定したのは、常温
と熱間との強度差が大きくなり、温度に対する強度特性
がアンバランスになると、耐スポール性が低下するから
である。すなわち、常温における抗折強度が、１４００
℃における抗折強度の±２０％の範囲にない場合には、
耐スポール性が低下するという不具合が生じる。
【００１１】次に、本発明のＳｉＣ質窯道具の製造方法
について説明する。本発明のＳｉＣ質窯道具は、最大粒
径が４mm以下であるＳｉＣ粉末に対し、０．０１〜０．
７重量％のＶ2Ｏ5、０．０１〜０．７重量％のＣａＯ及
び０．０１〜５重量％の粘土を添加して得た粉体を用い
て作製する。
について説明する。本発明のＳｉＣ質窯道具は、最大粒
径が４mm以下であるＳｉＣ粉末に対し、０．０１〜０．
７重量％のＶ2Ｏ5、０．０１〜０．７重量％のＣａＯ及
び０．０１〜５重量％の粘土を添加して得た粉体を用い
て作製する。
【００１２】通常、ＳｉＣ質窯道具、例えば棚板の肉厚
は１０〜２０mm程度であるので、その特性上、及び生産
技術上の観点から、骨材となるＳｉＣ粉末の最大粒径は
４mm以下、好ましくは３mm以下とした。なお、ＳｉＣ粉
末の粒度範囲としては、５００μ以上が３５〜５０重量
％、８８〜５００μが２０〜３０重量％、８８μ以下が
３０〜３５重量％であることが、窯道具に適しており好
ましい。
は１０〜２０mm程度であるので、その特性上、及び生産
技術上の観点から、骨材となるＳｉＣ粉末の最大粒径は
４mm以下、好ましくは３mm以下とした。なお、ＳｉＣ粉
末の粒度範囲としては、５００μ以上が３５〜５０重量
％、８８〜５００μが２０〜３０重量％、８８μ以下が
３０〜３５重量％であることが、窯道具に適しており好
ましい。
【００１３】このＳｉＣ粉末に添加される成分のうち、
Ｖ2Ｏ5は焼成時において酸化促進剤として作用し、内部
酸化を促して表層部との酸化程度の差を小さくする。ま
た、Ｖ2Ｏ5はＳｉＣ粒子の部分酸化により生成したＳｉ
Ｏ2と反応して窯道具の表面にガラス質の被膜を形成
し、窯道具内部への酸素の浸入を防いで耐酸化性を向上
させる。なお、ＳｉＣ粉末に対するＶ2Ｏ5の添加量は
０．０１〜０．７重量％、好ましくは０．０１〜０．５
重量％、更に好ましくは０．０１〜０．３重量％とす
る。０．０１重量％未満では前記効果が不十分であり、
０．７重量％を超えると表面酸化が進みすぎ、内部酸化
が少なくなる。
Ｖ2Ｏ5は焼成時において酸化促進剤として作用し、内部
酸化を促して表層部との酸化程度の差を小さくする。ま
た、Ｖ2Ｏ5はＳｉＣ粒子の部分酸化により生成したＳｉ
Ｏ2と反応して窯道具の表面にガラス質の被膜を形成
し、窯道具内部への酸素の浸入を防いで耐酸化性を向上
させる。なお、ＳｉＣ粉末に対するＶ2Ｏ5の添加量は
０．０１〜０．７重量％、好ましくは０．０１〜０．５
重量％、更に好ましくは０．０１〜０．３重量％とす
る。０．０１重量％未満では前記効果が不十分であり、
０．７重量％を超えると表面酸化が進みすぎ、内部酸化
が少なくなる。
【００１４】ＣａＯは、ガラスの生成を容易にする作用
があり、Ｖ2Ｏ5と同様に耐酸化性の向上に寄与する。Ｓ
ｉＣ粉末に対するＣａＯの添加量は０．０１〜０．７重
量％、好ましくは０．０１〜０．５重量％、更に好まし
くは０．０１〜０．３重量％とする。０．０１重量％未
満では前記効果が不十分であり、０．７重量％を超える
と生成したガラスの粘性が低下し、耐ベンド性が低下す
る。
があり、Ｖ2Ｏ5と同様に耐酸化性の向上に寄与する。Ｓ
ｉＣ粉末に対するＣａＯの添加量は０．０１〜０．７重
量％、好ましくは０．０１〜０．５重量％、更に好まし
くは０．０１〜０．３重量％とする。０．０１重量％未
満では前記効果が不十分であり、０．７重量％を超える
と生成したガラスの粘性が低下し、耐ベンド性が低下す
る。
【００１５】粘土は、成形時の密度を高めるために可塑
剤として添加される。ＳｉＣ粉末に対する粘土の添加量
は０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜４重量％と
する。０．０１重量％未満では効果が不十分であり、５
重量％を超えるとＡｌ2Ｏ3成分及び不純物が増えること
により、耐ベンド性が低下する。
剤として添加される。ＳｉＣ粉末に対する粘土の添加量
は０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜４重量％と
する。０．０１重量％未満では効果が不十分であり、５
重量％を超えるとＡｌ2Ｏ3成分及び不純物が増えること
により、耐ベンド性が低下する。
【００１６】また、本発明においては、上記粉末中に更
に５重量％以下の無定形ＳｉＯ2を添加してもよい。無
定形ＳｉＯ2を添加すると、焼成時にクリストバライト
に変化して結晶化に役立ち、窯道具の特性が向上する。
に５重量％以下の無定形ＳｉＯ2を添加してもよい。無
定形ＳｉＯ2を添加すると、焼成時にクリストバライト
に変化して結晶化に役立ち、窯道具の特性が向上する。
【００１７】このような粉体を適量の水及び有機バイン
ダーとともに混練し、所望の形状に成形する。得られた
成形体を乾燥後、７００〜１１００℃の温度域を１０時
間以上かけて昇温しながら焼成する。このように７００
〜１１００℃の温度域を１０時間以上かけて、ゆっくり
昇温することにより、内部酸化が促される。なお、ここ
での昇温は、一定の昇温速度で行われる必要はなく、適
宜昇温速度を変化させたり、昇温の途中である温度に一
定時間キープする過程を設けるようにしてもよい。
ダーとともに混練し、所望の形状に成形する。得られた
成形体を乾燥後、７００〜１１００℃の温度域を１０時
間以上かけて昇温しながら焼成する。このように７００
〜１１００℃の温度域を１０時間以上かけて、ゆっくり
昇温することにより、内部酸化が促される。なお、ここ
での昇温は、一定の昇温速度で行われる必要はなく、適
宜昇温速度を変化させたり、昇温の途中である温度に一
定時間キープする過程を設けるようにしてもよい。
【００１８】本発明の製造方法では、上記の焼成に引き
続き、最高温度を１３００〜１５００℃の範囲に設定し
て更に焼成を行うが、この焼成においては１３００℃以
上の温度域が２〜１０時間になるようにする。したがっ
て、例えば、最高温度を１４００℃に設定し、最高温度
までの昇温を５０℃／ｈｒの昇温速度で行うとすると、
最高温度までの昇温過程において１３００〜１４００℃
の温度域を２時間かけて昇温することになるので、その
後（最高温度到達後）の焼成時間は８時間以下にしなけ
ればならない。このような条件で焼成を行うことによ
り、表層部のＳｉＣ粒子の酸化量を制限することがで
き、表層部と中心部とのクリストバライト生成量の差を
小さく抑えることができる。
続き、最高温度を１３００〜１５００℃の範囲に設定し
て更に焼成を行うが、この焼成においては１３００℃以
上の温度域が２〜１０時間になるようにする。したがっ
て、例えば、最高温度を１４００℃に設定し、最高温度
までの昇温を５０℃／ｈｒの昇温速度で行うとすると、
最高温度までの昇温過程において１３００〜１４００℃
の温度域を２時間かけて昇温することになるので、その
後（最高温度到達後）の焼成時間は８時間以下にしなけ
ればならない。このような条件で焼成を行うことによ
り、表層部のＳｉＣ粒子の酸化量を制限することがで
き、表層部と中心部とのクリストバライト生成量の差を
小さく抑えることができる。
【００１９】なお、最高温度が１３００℃未満では、表
層部のＳｉＣの酸化が不十分となって、表面に強固なガ
ラス質被膜が生成しないので、耐酸化性が劣り、一方、
１５００℃を超えると、表層部の酸化量が多くなりすぎ
て、中心部とのバランスが悪くなる。同様に、１３００
℃以上の温度域が２時間未満では、表層部のＳｉＣの酸
化が不十分で耐酸化性が劣り、１０時間を超えると表層
部の酸化量が多くなりすぎて、中心部とのバランスが悪
くなる。
層部のＳｉＣの酸化が不十分となって、表面に強固なガ
ラス質被膜が生成しないので、耐酸化性が劣り、一方、
１５００℃を超えると、表層部の酸化量が多くなりすぎ
て、中心部とのバランスが悪くなる。同様に、１３００
℃以上の温度域が２時間未満では、表層部のＳｉＣの酸
化が不十分で耐酸化性が劣り、１０時間を超えると表層
部の酸化量が多くなりすぎて、中心部とのバランスが悪
くなる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００２１】最大粒径が表１及び表２に示す値であっ
て、窯道具に適した下記粒度配合比の範囲に入るように
粒度を調整したＳｉＣ粉末に対し、表１及び表２に示す
ように各種の添加剤を添加し、更に有機バインダーとし
てカルボキシメチルセルロースを０．０３重量％、デキ
ストリンを０．０５重量％、及び水を６重量％加え、ウ
エットパンにて混練した。
て、窯道具に適した下記粒度配合比の範囲に入るように
粒度を調整したＳｉＣ粉末に対し、表１及び表２に示す
ように各種の添加剤を添加し、更に有機バインダーとし
てカルボキシメチルセルロースを０．０３重量％、デキ
ストリンを０．０５重量％、及び水を６重量％加え、ウ
エットパンにて混練した。
【００２２】粒度配合比 ５００μ以上 ３５〜５０重量％ ８８〜５００μ ２０〜３０重量％ ８８μ以下 ３０〜３５重量％
【００２３】こうして得られた坏土を１日熟成した後、
エアーバイブレーターを取り付けた振動成形機にて、約
２０秒間振動を与えて成形し、板状の成形体を得た。こ
の成形体を乾燥した後、表１及び表２に示した種々の焼
成条件（昇温条件、最高温度条件）で焼成して、４００
mm×３５０mm×１０mm寸法の試験体を得た。なお、表１
及び表２中にＩ〜Ｘで示した昇温条件とＡ〜Ｈで示した
最高温度条件の詳細は表３に示すとおりである。得られ
た各試験体について、以下に示す物性の測定及び評価を
行い、結果を表１及び表２に示した。
エアーバイブレーターを取り付けた振動成形機にて、約
２０秒間振動を与えて成形し、板状の成形体を得た。こ
の成形体を乾燥した後、表１及び表２に示した種々の焼
成条件（昇温条件、最高温度条件）で焼成して、４００
mm×３５０mm×１０mm寸法の試験体を得た。なお、表１
及び表２中にＩ〜Ｘで示した昇温条件とＡ〜Ｈで示した
最高温度条件の詳細は表３に示すとおりである。得られ
た各試験体について、以下に示す物性の測定及び評価を
行い、結果を表１及び表２に示した。
【００２４】［見掛気孔率、見掛比重、カサ比重］ＪＩ
Ｓ Ｒ ２２０５−７４に準じて測定した。
Ｓ Ｒ ２２０５−７４に準じて測定した。
【００２５】［抗折強度］条件的にはＪＩＳ Ｒ ２２１
３−７８に準ずるが、常温抗折強度はオートグラフを使
用して測定し、熱間抗折強度は熱間抗折試験機を使用し
て１４００℃にて測定を行った。サンプルには、試験体
から切り出した１３０mm×２５mm×１０mm寸法のものを
用い、スパン１００mmで３点曲げ法により測定した。
３−７８に準ずるが、常温抗折強度はオートグラフを使
用して測定し、熱間抗折強度は熱間抗折試験機を使用し
て１４００℃にて測定を行った。サンプルには、試験体
から切り出した１３０mm×２５mm×１０mm寸法のものを
用い、スパン１００mmで３点曲げ法により測定した。
【００２６】［ＳｉＯ2（クリストバライト）／ＳｉＣ
比］試験体の表層部（表面から厚さ２mmまでの部分）と
中心部（肉厚中心の厚さ２mmの部分）を切り出して、別
個に粉砕し、得られたそれぞれの粉末をＸ線回折法で測
定した。ＣｕＫα線に対する２θ＝２１．９゜のピーク
をＳｉＯ2（クリストバライト）の基準ピークとし、２
θ＝３４．０゜のピークをＳｉＣの基準ピークとして、
両者の基準ピークの高さを測定し、ＳｉＣの基準ピーク
の高さに対するＳｉＯ2（クリストバライト）の基準ピ
ークの高さの比を求めた。そして、表層部の上記比の値
に対する中心部の上記比の値の割合を求めた。
比］試験体の表層部（表面から厚さ２mmまでの部分）と
中心部（肉厚中心の厚さ２mmの部分）を切り出して、別
個に粉砕し、得られたそれぞれの粉末をＸ線回折法で測
定した。ＣｕＫα線に対する２θ＝２１．９゜のピーク
をＳｉＯ2（クリストバライト）の基準ピークとし、２
θ＝３４．０゜のピークをＳｉＣの基準ピークとして、
両者の基準ピークの高さを測定し、ＳｉＣの基準ピーク
の高さに対するＳｉＯ2（クリストバライト）の基準ピ
ークの高さの比を求めた。そして、表層部の上記比の値
に対する中心部の上記比の値の割合を求めた。
【００２７】［耐スポール性］試験体（４００mm×３５
０mm×１０mm）の中央に、２８０mm×２４０mm×２０mm
のＡｌ2Ｏ3板を載せて、電気炉にて全体を設定温度まで
加熱した。設定温度に２．５時間保持した後、室温中に
引き出し、試験体にクラックが発生するか否かを調べ
た。設定温度は最初２５０℃として試験し、試験体にク
ラックが発生しなかった場合には設定温度を２５℃づつ
上げていきながら、クラックが発生するまで試験を繰り
返し、クラックが発生したときの設定温度を破壊温度と
した。
０mm×１０mm）の中央に、２８０mm×２４０mm×２０mm
のＡｌ2Ｏ3板を載せて、電気炉にて全体を設定温度まで
加熱した。設定温度に２．５時間保持した後、室温中に
引き出し、試験体にクラックが発生するか否かを調べ
た。設定温度は最初２５０℃として試験し、試験体にク
ラックが発生しなかった場合には設定温度を２５℃づつ
上げていきながら、クラックが発生するまで試験を繰り
返し、クラックが発生したときの設定温度を破壊温度と
した。
【００２８】［耐クリープ性］試験体から切り出した１
３０mm×２５mm×１０mmのサンプルを、スパン１００mm
で支持して中央部に１５０kg/cm2の荷重をかけ、この状
態のまま１３５０℃で１００時間保持した後、サンプル
の曲がり量を測定した。
３０mm×２５mm×１０mmのサンプルを、スパン１００mm
で支持して中央部に１５０kg/cm2の荷重をかけ、この状
態のまま１３５０℃で１００時間保持した後、サンプル
の曲がり量を測定した。
【００２９】［耐酸化性］試験体から切り出した１３０
mm×２５mm×１０mmのサンプルを、Ｏ2濃度６０％の雰
囲気中に１１５０℃で２００時間保持し、サンプルの重
量増加率を求めた。
mm×２５mm×１０mmのサンプルを、Ｏ2濃度６０％の雰
囲気中に１１５０℃で２００時間保持し、サンプルの重
量増加率を求めた。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】表１及び表２に示すとおり、本発明の製造
方法の条件を満たすようにして作製された試験体は、い
ずれも表層部のＳｉＯ2／ＳｉＣ比（炭化珪素の回折ピ
ークの高さに対するクリストバライトの回折ピークの高
さの比）の値に対する中心部の同比の値の割合が２０％
以上で、かつ常温における抗折強度が１４００℃におけ
る抗折強度の±２０％の範囲内にあるものであって、耐
スポール性、耐クリープ性及び耐酸化性が高度にバラン
スされ、窯道具として好ましいものであった。
方法の条件を満たすようにして作製された試験体は、い
ずれも表層部のＳｉＯ2／ＳｉＣ比（炭化珪素の回折ピ
ークの高さに対するクリストバライトの回折ピークの高
さの比）の値に対する中心部の同比の値の割合が２０％
以上で、かつ常温における抗折強度が１４００℃におけ
る抗折強度の±２０％の範囲内にあるものであって、耐
スポール性、耐クリープ性及び耐酸化性が高度にバラン
スされ、窯道具として好ましいものであった。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐スポール性、耐酸化性、耐クリープ性等の窯道具とし
て求められる諸特性をバランスよく向上させた酸化物結
合ＳｉＣ質の窯道具が得られる。
耐スポール性、耐酸化性、耐クリープ性等の窯道具とし
て求められる諸特性をバランスよく向上させた酸化物結
合ＳｉＣ質の窯道具が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/565 35/64 Ｃ０４Ｂ 35/64 Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】 最大粒径が４mm以下であるＳｉＣ粉末に
対し、０．０１〜０．７重量％のＶ2Ｏ5、０．０１〜
０．７重量％のＣａＯ及び０．０１〜５重量％の粘土を
添加して得た粉体を成形し、これを焼成してなるＳｉＣ
質窯道具であって、 当該ＳｉＣ質窯道具の表層部と中心部とをそれぞれＸ線
回折で粉末法により測定して、ＣｕＫα線に対する２θ
が３４．０゜である炭化珪素の回折ピークの高さに対す
る、２θが２１．９゜であるクリストバライトの回折ピ
ークの高さの比を求めたとき、表層部の上記比の値に対
する中心部の上記比の値の割合が２０％以上であり、 常温における抗折強度が、１４００℃における抗折強度
の±２０％の範囲内にあることを特徴とするＳｉＣ質窯
道具。 - 【請求項２】 最大粒径が４mm以下であるＳｉＣ粉末に
対し、０．０１〜０．７重量％のＶ2Ｏ5、０．０１〜
０．７重量％のＣａＯ及び０．０１〜５重量％の粘土を
添加して得た粉体を、適量の水及び有機バインダーとと
もに混練して、これを所望形状に成形し、得られた成形
体を乾燥後、７００〜１１００℃の温度域を１０時間以
上かけて昇温しながら焼成し、更に最高温度が１３００
〜１５００℃の範囲にあり、かつ１３００℃以上の温度
域が２〜１０時間になるような条件で引き続き焼成を行
うことを特徴とするＳｉＣ質窯道具の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32526794A JP3373312B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ＳｉＣ質窯道具とその製造方法 |
| TW084102042A TW310316B (ja) | 1994-12-27 | 1995-03-03 | |
| KR1019950005228A KR100356736B1 (ko) | 1994-12-27 | 1995-03-14 | 탄화규소(SiC)질 요도구와 그의 제조방법 |
| CN95103594A CN1106565C (zh) | 1994-12-27 | 1995-03-27 | 碳化硅质窑炉用具及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32526794A JP3373312B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ＳｉＣ質窯道具とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178548A true JPH08178548A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3373312B2 JP3373312B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=18174906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32526794A Expired - Lifetime JP3373312B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ＳｉＣ質窯道具とその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3373312B2 (ja) |
| KR (1) | KR100356736B1 (ja) |
| CN (1) | CN1106565C (ja) |
| TW (1) | TW310316B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1728774A1 (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Oxide-bonded silicon carbide material |
| JP2008174425A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物結合炭化珪素質焼結体、及びその製造方法 |
| EP2138474A1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | Imerys Kiln Furniture Hungary Ltd.hu | SIC material |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101654362B (zh) * | 2009-08-31 | 2013-01-23 | 成都蜀冶新材料有限责任公司 | 一种氧氮化硅结合碳化硅高温陶瓷材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32526794A patent/JP3373312B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-03 TW TW084102042A patent/TW310316B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-03-14 KR KR1019950005228A patent/KR100356736B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-03-27 CN CN95103594A patent/CN1106565C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1728774A1 (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Oxide-bonded silicon carbide material |
| JP2006335594A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物結合炭化珪素質材料 |
| JP4704111B2 (ja) * | 2005-06-01 | 2011-06-15 | 日本碍子株式会社 | 酸化物結合炭化珪素質材料 |
| JP2008174425A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物結合炭化珪素質焼結体、及びその製造方法 |
| EP2138474A1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | Imerys Kiln Furniture Hungary Ltd.hu | SIC material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100356736B1 (ko) | 2003-01-15 |
| TW310316B (ja) | 1997-07-11 |
| JP3373312B2 (ja) | 2003-02-04 |
| CN1106565C (zh) | 2003-04-23 |
| CN1125840A (zh) | 1996-07-03 |
| KR960022397A (ko) | 1996-07-18 |
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