JPH092884A - 多孔性セラミックス焼結体及びその製造方法 - Google Patents
多孔性セラミックス焼結体及びその製造方法Info
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- JPH092884A JPH092884A JP19239395A JP19239395A JPH092884A JP H092884 A JPH092884 A JP H092884A JP 19239395 A JP19239395 A JP 19239395A JP 19239395 A JP19239395 A JP 19239395A JP H092884 A JPH092884 A JP H092884A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
- C04B14/24—Glass ; Devitrified glass porous, e.g. foamed glass
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- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/08—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding porous substances
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Abstract
(57)【要約】
【目的】セラミックスの保有する耐熱性、化学安定性を
担保しつつ、均質な多孔性を付与したセラミックス焼結
体を提供すること、及び、該セラミックス焼結体を簡単
な方法で製造することを目的とする。 【構成】１，微細なガラス中空体をセラミックスに、
０．２〜６０重量％配合、焼結した多孔性セラミックス
焼結体。 ２，配合するガラス中空体が、直径０．５〜３００ミク
ロンの中空球体であることを特徴とする上記項１に記載
の多孔性セラミックス焼結体。 ３，セラミックス粉末に上記項１及び２に記載のガラス
中空体を配合し、水を加えて混煉、成形を行う、又は、
水を加えない圧縮成形等の方法により成形して一次成形
物とし、次いで、少なくとも７００℃以上の温度で焼結
することを特徴とする、上記項１及び２に記載する多孔
性セラミックス焼結体の製造方法。 【効果】化学反応の担体、吸着剤、遠赤外線放射体とし
ての効果が大きい。
担保しつつ、均質な多孔性を付与したセラミックス焼結
体を提供すること、及び、該セラミックス焼結体を簡単
な方法で製造することを目的とする。 【構成】１，微細なガラス中空体をセラミックスに、
０．２〜６０重量％配合、焼結した多孔性セラミックス
焼結体。 ２，配合するガラス中空体が、直径０．５〜３００ミク
ロンの中空球体であることを特徴とする上記項１に記載
の多孔性セラミックス焼結体。 ３，セラミックス粉末に上記項１及び２に記載のガラス
中空体を配合し、水を加えて混煉、成形を行う、又は、
水を加えない圧縮成形等の方法により成形して一次成形
物とし、次いで、少なくとも７００℃以上の温度で焼結
することを特徴とする、上記項１及び２に記載する多孔
性セラミックス焼結体の製造方法。 【効果】化学反応の担体、吸着剤、遠赤外線放射体とし
ての効果が大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックスの保有す
る耐熱性、化学安定性を担保しつつ、均質な多孔性を付
与したセラミックス新素材を提供することにより、気相
反応用途、液相反応用途、軽量な遠赤外線放射体用途、
吸着剤用途、水質浄化用途等に利用される。
る耐熱性、化学安定性を担保しつつ、均質な多孔性を付
与したセラミックス新素材を提供することにより、気相
反応用途、液相反応用途、軽量な遠赤外線放射体用途、
吸着剤用途、水質浄化用途等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、多孔性を有するセラミックス焼結
体には、有機物発泡剤をセラミックスと混練し、焼結す
る際に生じる該発泡剤の分解ガスにより空隙を形成せし
める方法、製品がある。また、使用するセラミックス粉
末の粒の大きさ、成分等を工夫し、かつ、アラビアゴ
ム、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）等の有機質
バインダー、あるいは水ガラス等の無機質バインダー等
により、あらかじめ多孔性成形物となした上で焼結を行
った製品があつた。
体には、有機物発泡剤をセラミックスと混練し、焼結す
る際に生じる該発泡剤の分解ガスにより空隙を形成せし
める方法、製品がある。また、使用するセラミックス粉
末の粒の大きさ、成分等を工夫し、かつ、アラビアゴ
ム、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）等の有機質
バインダー、あるいは水ガラス等の無機質バインダー等
により、あらかじめ多孔性成形物となした上で焼結を行
った製品があつた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において、セ
ラミックスに有機物発泡剤、有機質バインダー等の有機
物を配合し焼結する方法により得られた多孔性セラミッ
クス焼結体は、その焼結体の内部に、使用した有機物の
分解物（炭化物等）が不鈍物として残り、使用上問題が
多かった。又、その多孔性をなす空隙は有機物の分解ガ
ス、発泡により生成されるものであるため、均質な空隙
を有する製品を得ることは困難であった。又、無機質の
水ガラスをバインダーとする場合においては、そのもの
に発泡性がないため、空隙を作るには、使用するセラミ
ックスの粒度調整、焼結条件により達成させなければな
らす困難至極であり、従って、到底均質な空隙をもつ製
品は得られなかった。又、この焼結体は水に浸けると水
ガラスの溶出が著しく、強アルカリ性を示すことが多く
好ましくなかった。
ラミックスに有機物発泡剤、有機質バインダー等の有機
物を配合し焼結する方法により得られた多孔性セラミッ
クス焼結体は、その焼結体の内部に、使用した有機物の
分解物（炭化物等）が不鈍物として残り、使用上問題が
多かった。又、その多孔性をなす空隙は有機物の分解ガ
ス、発泡により生成されるものであるため、均質な空隙
を有する製品を得ることは困難であった。又、無機質の
水ガラスをバインダーとする場合においては、そのもの
に発泡性がないため、空隙を作るには、使用するセラミ
ックスの粒度調整、焼結条件により達成させなければな
らす困難至極であり、従って、到底均質な空隙をもつ製
品は得られなかった。又、この焼結体は水に浸けると水
ガラスの溶出が著しく、強アルカリ性を示すことが多く
好ましくなかった。
【０００４】本発明は上記の様な従来技術の現状に鑑
み、全部をセラミックスの組成物とすることで、セラミ
ックスの良好な耐熱性、化学安定性を損なわず、セラミ
ックス以外の不純物が少なく、かつ、均質な空隙を有す
る多孔性セラミックス焼結体を簡単な方法で生産するこ
とを目的とする。
み、全部をセラミックスの組成物とすることで、セラミ
ックスの良好な耐熱性、化学安定性を損なわず、セラミ
ックス以外の不純物が少なく、かつ、均質な空隙を有す
る多孔性セラミックス焼結体を簡単な方法で生産するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、セラミックス粉末に微細なガラス中空
体を配合、混練、成形後、７００℃以上の温度で焼結し
て、多孔性セラミックス焼結体とした。
めに、本発明は、セラミックス粉末に微細なガラス中空
体を配合、混練、成形後、７００℃以上の温度で焼結し
て、多孔性セラミックス焼結体とした。
【０００６】本発明で使用する原料のセラミックスは、
ホルンフェルス、トルマリン、カオリン、ゼオライト、
粘土等の天然鉱物、製鉄スラグ、アルミナ、炭化ケイ
素、チタン酸バリウム、酸化ケイ素等の人造鉱物が広く
使用できる。即ち、セラミックと位置付けられる物の全
般について利用が可能であるが、好ましくは７００℃以
上の耐熱性のあることが望ましい。
ホルンフェルス、トルマリン、カオリン、ゼオライト、
粘土等の天然鉱物、製鉄スラグ、アルミナ、炭化ケイ
素、チタン酸バリウム、酸化ケイ素等の人造鉱物が広く
使用できる。即ち、セラミックと位置付けられる物の全
般について利用が可能であるが、好ましくは７００℃以
上の耐熱性のあることが望ましい。
【０００７】本発明で使用する原料セラミックスの耐熱
性が、７００℃以上であることが好ましい理由について
説明すると、本発明の焼結温度が７００℃を下限として
いるため、該温度以下の耐熱性の原料セラミックスを使
用すると、焼結工程において形成されるべき空隙が、焼
結温度の上昇、時間の経過と共に減少する。即ち、セラ
ミックスが流動してしまい良好な空隙をもつ製品が得ら
れない。
性が、７００℃以上であることが好ましい理由について
説明すると、本発明の焼結温度が７００℃を下限として
いるため、該温度以下の耐熱性の原料セラミックスを使
用すると、焼結工程において形成されるべき空隙が、焼
結温度の上昇、時間の経過と共に減少する。即ち、セラ
ミックスが流動してしまい良好な空隙をもつ製品が得ら
れない。
【０００８】原料セラミックスの耐熱性について更に説
明すると、該セラミックスを構成する全部の成分が、７
００℃以上の耐熱性を必要とすることはなく総合的に７
００℃を確保することが望ましいのであり、この製造過
程で述べる望ましい耐熱性とは、焼結時にセラミックス
が流失するような激しい流動に耐えることを意味してお
り、焼結を開始するための軟化温度、少しの流動を開始
する温度を規定しているものではなく、また、完成製品
の品質上の耐熱性とは無関係である。
明すると、該セラミックスを構成する全部の成分が、７
００℃以上の耐熱性を必要とすることはなく総合的に７
００℃を確保することが望ましいのであり、この製造過
程で述べる望ましい耐熱性とは、焼結時にセラミックス
が流失するような激しい流動に耐えることを意味してお
り、焼結を開始するための軟化温度、少しの流動を開始
する温度を規定しているものではなく、また、完成製品
の品質上の耐熱性とは無関係である。
【０００９】本発明を完成させる手段の最も重要な点
は、微細なガラス中空体を使用していることである。使
用する原料ガラス中空体は、内部が空洞の微細なガラス
球体として一般に市販（住友スリーエム株式会社製、グ
ラスバブルズ等）されている。
は、微細なガラス中空体を使用していることである。使
用する原料ガラス中空体は、内部が空洞の微細なガラス
球体として一般に市販（住友スリーエム株式会社製、グ
ラスバブルズ等）されている。
【００１０】
【作用】このガラス中空体は、７００℃近傍の温度で徐
々に軟化し、該温度以上で熔融状態に近い流動を開始す
る。本発明は、このような性質を持つガラス中空体を、
もう一つの原料セラミックスに配合、混練し、目的製品
の形状に成形して、あらかじめ内部に空隙を閉じ込め
る。次に、該成形品を７００℃以上に加熱すると、該ガ
ラス中空体は徐々に軟化を始め、熔融状態に近似の流動
をし、該ガラス中空体は自己を破壊しながら、一方では
ガラスバインダーとして、もう一つの原料セラミックス
に対する接着剤のごとく、該成形品の形状を保つために
作用すると共に、他方、該成形品に空隙を残した多孔性
焼結体となる。
々に軟化し、該温度以上で熔融状態に近い流動を開始す
る。本発明は、このような性質を持つガラス中空体を、
もう一つの原料セラミックスに配合、混練し、目的製品
の形状に成形して、あらかじめ内部に空隙を閉じ込め
る。次に、該成形品を７００℃以上に加熱すると、該ガ
ラス中空体は徐々に軟化を始め、熔融状態に近似の流動
をし、該ガラス中空体は自己を破壊しながら、一方では
ガラスバインダーとして、もう一つの原料セラミックス
に対する接着剤のごとく、該成形品の形状を保つために
作用すると共に、他方、該成形品に空隙を残した多孔性
焼結体となる。
【００１１】上記焼結工程において、使用するもう一つ
の原料セラミックスの挙動は、耐熱性が焼結温度に近け
れば、該セラミックス自体も焼結に関与する。
の原料セラミックスの挙動は、耐熱性が焼結温度に近け
れば、該セラミックス自体も焼結に関与する。
【００１２】本発明では、原料セラミックスは粉末状に
して使用し、略々５オングストロームから１，０００ミ
クロンの大きさにして使用することが一般的である。
して使用し、略々５オングストロームから１，０００ミ
クロンの大きさにして使用することが一般的である。
【００１３】本発明で使用するガラス中空体は、直径
０．５〜３００ミクロン程度の球体の中空体を使用する
のが適当であるが、特殊な場合として、より大きいも
の、小さいものが採用される場合もある。また、中空体
が球体以外の形状であっても何ら本発明を逸脱するもの
ではない。
０．５〜３００ミクロン程度の球体の中空体を使用する
のが適当であるが、特殊な場合として、より大きいも
の、小さいものが採用される場合もある。また、中空体
が球体以外の形状であっても何ら本発明を逸脱するもの
ではない。
【００１４】原料セラミックスに配合する該ガラス中空
体は、０．２〜６０重量％とすることが望ましい。０．
２％以下では空隙を充分に形成することができず、６０
％以上ではセラミックス焼結体としての利用価値が低く
なり、いずれも本発明の目的に適合しない。
体は、０．２〜６０重量％とすることが望ましい。０．
２％以下では空隙を充分に形成することができず、６０
％以上ではセラミックス焼結体としての利用価値が低く
なり、いずれも本発明の目的に適合しない。
【００１５】本発明において、原料セラミックスとガラ
ス中空体を配合して混練し、目的製品形状の一次成形物
とするには、水を用いて混練し、成形機にかけてもよ
く、また、水を用いずに圧縮成形機にかけるなどの方法
が採用できる。
ス中空体を配合して混練し、目的製品形状の一次成形物
とするには、水を用いて混練し、成形機にかけてもよ
く、また、水を用いずに圧縮成形機にかけるなどの方法
が採用できる。
【００１６】
【実施例】変成岩の一種類であるホルンフェルスを砕
き、さらにボールミル等で微粉化して、平均径２〜５ミ
クロンのホルンフェルスの微粉を製造して、一方の原料
セラミックスとした。他方、セラミックスの一種類であ
るガラスの中から、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスに準ず
るガラスを使用し、平均径３０〜７５ミクロン、球状の
中空のガラス（ガラス中空体）を、もう一つの原料セラ
ミックスとして準備した。
き、さらにボールミル等で微粉化して、平均径２〜５ミ
クロンのホルンフェルスの微粉を製造して、一方の原料
セラミックスとした。他方、セラミックスの一種類であ
るガラスの中から、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスに準ず
るガラスを使用し、平均径３０〜７５ミクロン、球状の
中空のガラス（ガラス中空体）を、もう一つの原料セラ
ミックスとして準備した。
【００１７】ホルンフェルスは九州、宮崎産のものを採
用し、ガラス中空体は住友スリーエム株式会社のグラス
バブルズ（商品名）、軟化温度７１５℃、真密度０．６
０ｇ／ｃｃ、タイプＳＳＸである、中が空洞で球状のも
のを採用した。
用し、ガラス中空体は住友スリーエム株式会社のグラス
バブルズ（商品名）、軟化温度７１５℃、真密度０．６
０ｇ／ｃｃ、タイプＳＳＸである、中が空洞で球状のも
のを採用した。
【００１８】ホルンフェルス６０重量％、ガラス中空体
４０重量％配合し、混合機により充分な均質混合を行
い、引き続き、水を注意しながら加えて、粘土細工がで
きる程度の塑性に時間をかけて慎重に混練した。
４０重量％配合し、混合機により充分な均質混合を行
い、引き続き、水を注意しながら加えて、粘土細工がで
きる程度の塑性に時間をかけて慎重に混練した。
【００１９】混練した配合組成物を、成形機の一つであ
る造粒機に投入して、直径５〜６ｍｍのボール状一次成
形物を作成し、引き続き、充分乾燥させた。
る造粒機に投入して、直径５〜６ｍｍのボール状一次成
形物を作成し、引き続き、充分乾燥させた。
【００２０】次に、ガスフレーム炉にて該ボール状一次
成形物を、予熱を行った後、７８０℃、５時間焼成し、
焼結した。
成形物を、予熱を行った後、７８０℃、５時間焼成し、
焼結した。
【００２１】こうして得られた焼結体は、内部に、多数
の均質な空隙を有する多孔性の焼結体となっていた。
の均質な空隙を有する多孔性の焼結体となっていた。
【００２１】かくして、直径４〜５ｍｍ、ボール状、焼
結組成物がホルンフェルス／ガラスからなる、全部がセ
ラミックスの多孔性セラミックス焼結体を得た。
結組成物がホルンフェルス／ガラスからなる、全部がセ
ラミックスの多孔性セラミックス焼結体を得た。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたもので
あり、次のような発明の効果がある。
あり、次のような発明の効果がある。
【００２３】焼結した組成物の全部がセラミックスであ
るため、耐熱性、化学安定性に優れているから、高温化
学反応の反応物質の担体として広い利用が期待される。
るため、耐熱性、化学安定性に優れているから、高温化
学反応の反応物質の担体として広い利用が期待される。
【００２４】多孔性であるから吸着性に優れ、水質浄
化、各種吸着関係の用途に用いることができる。
化、各種吸着関係の用途に用いることができる。
【００２３】遠赤外線放射強度、放射率に優れており、
加熱、加温用赤外線放射体として広い利用ができる。
加熱、加温用赤外線放射体として広い利用ができる。
【００２４】製造方法が簡単、空隙率の調整が容易であ
るため各種用途に適した多孔性セラミックス焼結体が任
意に得られる。
るため各種用途に適した多孔性セラミックス焼結体が任
意に得られる。
【００２５】製造条件の選択により、ガラス中空体のみ
をバインダーとできるので、特殊な高融点のセラミック
スを低温で、多孔性かつ、任意の形状に容易に成形、焼
結できるので新たな用途が期待できる。
をバインダーとできるので、特殊な高融点のセラミック
スを低温で、多孔性かつ、任意の形状に容易に成形、焼
結できるので新たな用途が期待できる。
【００２６】製造条件の選択と、ガラス中空体の配合量
（１０％以上程度）により、水面に浮かぶほど軽量な多
孔性セラミックス焼結体を得ることができる。この新素
材は断熱性が極めて高く、赤外線放射強度、放射率が大
きいので、各種建材用途としての利用価値がある。
（１０％以上程度）により、水面に浮かぶほど軽量な多
孔性セラミックス焼結体を得ることができる。この新素
材は断熱性が極めて高く、赤外線放射強度、放射率が大
きいので、各種建材用途としての利用価値がある。
Claims (3)
- 【請求項１】微細なガラス中空体をセラミックスに、
０．２〜６０重量％配合、焼結した組成物であることを
特徴とする多孔性セラミックス焼結体。 - 【請求項２】配合する焼結前のガラス中空体が、直径
０．５〜３００ミクロンの中空球体であることを特徴と
する、請求項１に記載の多孔性セラミックス焼結体。 - 【請求項３】セラミックス粉末に請求項１、請求項２に
記載のガラス中空体を配合し、水を加えて混練、成形を
行う、又は水を加えない圧縮成形等の方法により成形し
て一次成形物とする。次いで、該一次成形物を少なくと
も７００℃以上の温度で焼結することを特徴とする、請
求項１及び請求項２に記載する多孔性セラミックス焼結
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19239395A JPH092884A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 多孔性セラミックス焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19239395A JPH092884A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 多孔性セラミックス焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH092884A true JPH092884A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=16290566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19239395A Pending JPH092884A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 多孔性セラミックス焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH092884A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009010361A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Sacmi Cooperativa Meccanici Imola Societa' Cooperativa | A ceramic material and slabs obtained with the ceramic material |
| JPWO2012056822A1 (ja) * | 2010-10-26 | 2014-03-20 | 小松精練株式会社 | 多孔質セラミックス焼結体 |
| IT201800009589A1 (it) * | 2018-10-18 | 2020-04-18 | Biomod Srl | Corpo abrasivo per il trattamento di invecchiamento di tessuti, miscela per la realizzazione di detto corpo e metodo di produzione di detto corpo |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP19239395A patent/JPH092884A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009010361A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Sacmi Cooperativa Meccanici Imola Societa' Cooperativa | A ceramic material and slabs obtained with the ceramic material |
| JPWO2012056822A1 (ja) * | 2010-10-26 | 2014-03-20 | 小松精練株式会社 | 多孔質セラミックス焼結体 |
| JP5927121B2 (ja) * | 2010-10-26 | 2016-05-25 | 小松精練株式会社 | 多孔質セラミックス焼結体及びその製造方法 |
| IT201800009589A1 (it) * | 2018-10-18 | 2020-04-18 | Biomod Srl | Corpo abrasivo per il trattamento di invecchiamento di tessuti, miscela per la realizzazione di detto corpo e metodo di produzione di detto corpo |
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