JPS5846473B2 - 低熱膨張セラミツク材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は温度変化に対する膨張率が小さく、しかも高
強度なセラミック材料に関するものである。

一般にアルミナ系セラミック材料はその溶融温度が高く
、また相当の強度を持つ為に耐熱材料として用いられる
が、熱膨張率が犬である為に例えば熱電対保護管用材料
として用いた場合に、溶鋼から急熱急冷を受けるために
熱疲労を受けて破損するという欠点がある。

アルミニウムの化合物の一つとして、アルミニラムチタ
ネイトがありこのアルミニラムチタネイトは、高融点で
低膨張率を示す材料であるがその膨張収縮には、熱履歴
があり、又強度的には弱い欠点がある。

このように現在開発されている耐熱材料は、熱疲労とい
う点において、今−歩問題が残されている。

本願は、上記の欠点を解消し、高温において、熱膨張率
が小さく、しかも高強度の材料を提供するものであり、
その要旨はジルコンとアルカリ士金属化合物の合計が２
〜２０重量多重量部アルミニラムチタネイトで、上記ジ
ルコンとアルカリ土金属酸化物の割合は重量比でジルコ
ン１００に対してアルカリ土金属酸化物が５〜５０の割
合である。

以下本案を完成するに至った実験及びその結果を示す。

即ち、下記表に示す割合にアルミニラムチタネイト、ジ
ルコン、アルカリ土金属酸ｒヒ物粉末を混合しボールミ
ル粉砕後、鋳込み成型、仮焼、焼成して得られた試料に
ついて熱膨張係数、抗折力、吸水率を測定した結果を同
じく下表に示す。

以上の実験結果より次の事が判る。

即ちアルミニラムチタネイトにジルコンとアルカリ士金
属の酸化物を添加したセラミック材料は、熱膨張係数が
小さくかつ抗折力が犬となるので、耐熱性を要求され、
しかも急熱急冷を受ける様な部所に用いた場合に於いて
も熱疲労は僅かしか受けないので熱履歴に対する損傷が
少ない。

又各成分の添加割合について考察するとジルコンとアル
カリ土金属酸化物の合計は２重量φ以上は必要であり２
重量型未満だと吸水率が犬となる事と強度が十分でなく
なるし、逆に２０重量饅を越えると熱膨張係数が再び犬
となるので耐熱衝撃性の点で問題がある。

また、アルカリ土金属酸化物がジルコンの５重量φ未満
では、機械的強度が不足するとともに、吸水率がまだ太
きすぎるのでアルカリ土金属酸化物は、ジルコン１００
に対し、５重量φ以上は必要である。

一方アルカリ土金属の添加は、ジルコンの５０重量倒ま
では、セラミックの熱膨張を小さくするが、それ以上に
なると、再ば熱膨張が犬となるので、高々５０重量饅と
する。

以上述べてきたように、本願発明材料は、熱膨張が非常
に小さく、強度が犬で、吸水率は小さい。

従って例えば、熱電対保護管、スライディングノズル、
ＬＤ転炉の酵素吹き込みランス、ルツボ、精密金型など
、多くの有用な用途がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ジルコンとアルカリ土金属酸化物の合計が２〜２０
   重量多重量部アルミニラムチタネイトなる紐取で、上記
   ジルコンとアルカリ土金属酸化物の割合は重量比でジル
   コン１００に対してアルカリ土金属酸化物が５〜５０の
   割合である低熱膨張セラミック材料。