JPS5860663A - 不定形耐火物用硬化剤 - Google Patents
不定形耐火物用硬化剤Info
- Publication number
- JPS5860663A JPS5860663A JP56157906A JP15790681A JPS5860663A JP S5860663 A JPS5860663 A JP S5860663A JP 56157906 A JP56157906 A JP 56157906A JP 15790681 A JP15790681 A JP 15790681A JP S5860663 A JPS5860663 A JP S5860663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fineness
- filler
- hardening
- hardening agent
- refractories
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
せる不定形耐火物用硬化剤に関するものである。
この数年間、不定形耐火物柴界ではセメントフリーキャ
スタブル、セメントレスキャスタブルあるいはタレイボ
ンドキャスタブルといったシリカ、クｔＩミア、了ルミ
１−／（・との１−、体以）の超微粉の凝集力と硬化剤
の硬イ〔・注を複介さゼた扁強ＰＩ 、高密度の不定形
耐火物が主流を占めている。このようなキャスタブルに
使用される硬化剤は、（イ）イオンの溶出が安定である
こと、（口）適度のイオン溶出速度をもつこと、（ハ）
分散性が良好であることなどが必要な具備特性である。
スタブル、セメントレスキャスタブルあるいはタレイボ
ンドキャスタブルといったシリカ、クｔＩミア、了ルミ
１−／（・との１−、体以）の超微粉の凝集力と硬化剤
の硬イ〔・注を複介さゼた扁強ＰＩ 、高密度の不定形
耐火物が主流を占めている。このようなキャスタブルに
使用される硬化剤は、（イ）イオンの溶出が安定である
こと、（口）適度のイオン溶出速度をもつこと、（ハ）
分散性が良好であることなどが必要な具備特性である。
現在上記したキャスタブルに使用されている硬化剤とし
ては、アルミナセメント、水酸化カルシウムなどがある
が特にアルミナセメントが最も良く使用されている◇し
かしながら市販のアルミナセメントは上記したような目
的に使用されるために製造されたものでないためイオン
溶出速唯のばらつきに基く硬化時間のばらつき、分散性
が悪いために不均一な施工体になりゃすいなどの欠点が
ある。このような欠点を生じる原因として、市販のアル
ミナセメントが （１４ 水和速度の異なるＷＩ種の鉱物、例えＧ；ｒ
ｃａＯ・Ａ．ｉ．０， （以後ＣＡという）を主体とＬ
． Ｏａ Ｏ − ２ ＡＩ，Ｏ。
ては、アルミナセメント、水酸化カルシウムなどがある
が特にアルミナセメントが最も良く使用されている◇し
かしながら市販のアルミナセメントは上記したような目
的に使用されるために製造されたものでないためイオン
溶出速唯のばらつきに基く硬化時間のばらつき、分散性
が悪いために不均一な施工体になりゃすいなどの欠点が
ある。このような欠点を生じる原因として、市販のアル
ミナセメントが （１４ 水和速度の異なるＷＩ種の鉱物、例えＧ；ｒ
ｃａＯ・Ａ．ｉ．０， （以後ＣＡという）を主体とＬ
． Ｏａ Ｏ − ２ ＡＩ，Ｏ。
（以ａｌ Ｏ Ａ．トイう） 、Ｉ ２（！ａＯ＊ ７
ＡｉｘＯ３（ ＪＪ 後０．Ａ７という） 、４ＣａＯ
”Ａｉ，０３４Ｆｅ−ｚｏａ（以ｍｅ，ＡＦという）、
２ ０ａ Ｏ ＊ 、（／，０，ｓ ８ ｉ ０，（以
９０，１．８という）がらｙｒ ７）複雑な鉱物集合体
である０ （２） これらの鉱物の含有比がコントロールさ才ま
たものでない場合がほとんどであるため、含有比が一定
でない。
ＡｉｘＯ３（ ＪＪ 後０．Ａ７という） 、４ＣａＯ
”Ａｉ，０３４Ｆｅ−ｚｏａ（以ｍｅ，ＡＦという）、
２ ０ａ Ｏ ＊ 、（／，０，ｓ ８ ｉ ０，（以
９０，１．８という）がらｙｒ ７）複雑な鉱物集合体
である０ （２） これらの鉱物の含有比がコントロールさ才ま
たものでない場合がほとんどであるため、含有比が一定
でない。
（３）構成鉱物の１つであるＣ／、）Ａ７は水との反応
性力（とりわけ大きいので、少量の変化でも硬化速度に
大きな影響を及ぼし、また空気中の湿分によりセメント
の保存中及び製品中での経時変化力（大きい０ （４）硬化時間等を調整するための各種添加剤力（含ま
れている。
性力（とりわけ大きいので、少量の変化でも硬化速度に
大きな影響を及ぼし、また空気中の湿分によりセメント
の保存中及び製品中での経時変化力（大きい０ （４）硬化時間等を調整するための各種添加剤力（含ま
れている。
（５）粉末度のばらつきが大きい等により、イオン溶出
速度にばらつきがあること、及びアルミナセメントがキ
ャスタブルのマトリックス中に均一に分散され易いよう
充分に調整されたものでないこと、 等が考えられる。
速度にばらつきがあること、及びアルミナセメントがキ
ャスタブルのマトリックス中に均一に分散され易いよう
充分に調整されたものでないこと、 等が考えられる。
本発明はこのような原因を除去し、上記した硬化剤とし
ての具備特性を満足する新規な不定形耐大物用硬化剤を
提供するもので、その要旨とするところはＯａ Ｏ／
ＡｌａＯｉのモル比が０，９０〜１となるように原料を
調合し、焼成又は溶融して得られるＯＡにフィラーとし
て耐火性微粉をＯＡ／フィラーの重量配合比で０，２５
〜２，０となるように添加混合し、混合した一方の成分
であるＯＡの粉末度がプレーン比表面積で４５００〜９
５００ｃＸ内に設定されたある一定の粉末度になるよう
に粉砕したことを％黴とする不定形耐火物用硬化剤であ
る。
ての具備特性を満足する新規な不定形耐大物用硬化剤を
提供するもので、その要旨とするところはＯａ Ｏ／
ＡｌａＯｉのモル比が０，９０〜１となるように原料を
調合し、焼成又は溶融して得られるＯＡにフィラーとし
て耐火性微粉をＯＡ／フィラーの重量配合比で０，２５
〜２，０となるように添加混合し、混合した一方の成分
であるＯＡの粉末度がプレーン比表面積で４５００〜９
５００ｃＸ内に設定されたある一定の粉末度になるよう
に粉砕したことを％黴とする不定形耐火物用硬化剤であ
る。
本発明に使用するＯＡはアルミナ又は水酸化アルミニウ
ムと炭酸カルシウム又は水酸化カルシウムをＯａ Ｏ／
Ａｔ、Ｏ，のモル比が０．９０〜１となるように調合し
、１３５０°Ｃ以上で焼成又は溶融して得られるもので
ある。ここで使用する原料はなるべく高純度のものが好
ましい。Ｏａ Ｏ／ Ａ１．Ｏ＊のモル比が１を越す範
囲で合成すると水和反応性の高いＣρＡ２などのＯａＯ
リッチの鉱物が生成し、逆に１より小さい範囲で合成す
るとＯＡａなどの水和反応性の低いＡｌａＯｉ ！Ｊラ
ッチ鉱物が生成する。理想的にはＣＡのみを生成させる
ことが好ましいがＯａＯ／ＡｌａＯｉのモル比を１とし
ても製造上のばらつきから水和反応性が高い０．Ａ７を
生成する可能性がある。従ってＯ，Ａ？の生成を避ける
ためにＣａＯ／Ａｌ几のモル比が０９０〜ｌのＡｌ＝Ｃ
ｈリッチの鉱物の生成を若干杵す範囲で合成することに
した０ 以上のように合成されたＯＡとフィラーとしての耐火性
微粉はＯＡ／フィラーの重量配合比力（０゜２５〜２の
範囲で均一に粉砕混合される。ここで用いるフィラーは
それ自身、何ら凝集作用をもつものではないが、その役
割は大きくキャスタブルの混線過程に於いてＯＡの均一
な分散を助しす、イく均一な硬化体となるのを防止する
役割がある。従ってフィラーはそれ自身も分散性の高し
）もの力；必要でキャスタブルの流蛎性を増加させるも
の力（好ましい。またフィラーは凝集砂止時には被凝集
微粉として作用し、凝集強度を生ずるに必要な粒度をも
つことが好ましく、このためにフィラ一番ま平均粒径１
０．ｔｔ以下であることが好ましい。フィラーとして使
用する耐火性微粉はアルミナ、ジーツカ、チタニア、ク
ロミア、ジルコニア、ジルコン、コランダム質、ムライ
ト質などの微粉が好ましＱＡ０ＯＡ／フィラーの重量配
合比については、フィラーとして用いる物質により多少
異なるが配合比が２以−ヒであるとフィラーとして充分
な分散作用が果せず、配合比が０．２５以下であると凝
集の有効成分であるＯＡが少なくなるので硬化剤の使用
量がふえ、耐火物の粒度構成に影響を与える。従ってＯ
Ａ／フィラーの重量配合比は０，２５〜２が適当で通常
は１が最も好ましい。
ムと炭酸カルシウム又は水酸化カルシウムをＯａ Ｏ／
Ａｔ、Ｏ，のモル比が０．９０〜１となるように調合し
、１３５０°Ｃ以上で焼成又は溶融して得られるもので
ある。ここで使用する原料はなるべく高純度のものが好
ましい。Ｏａ Ｏ／ Ａ１．Ｏ＊のモル比が１を越す範
囲で合成すると水和反応性の高いＣρＡ２などのＯａＯ
リッチの鉱物が生成し、逆に１より小さい範囲で合成す
るとＯＡａなどの水和反応性の低いＡｌａＯｉ ！Ｊラ
ッチ鉱物が生成する。理想的にはＣＡのみを生成させる
ことが好ましいがＯａＯ／ＡｌａＯｉのモル比を１とし
ても製造上のばらつきから水和反応性が高い０．Ａ７を
生成する可能性がある。従ってＯ，Ａ？の生成を避ける
ためにＣａＯ／Ａｌ几のモル比が０９０〜ｌのＡｌ＝Ｃ
ｈリッチの鉱物の生成を若干杵す範囲で合成することに
した０ 以上のように合成されたＯＡとフィラーとしての耐火性
微粉はＯＡ／フィラーの重量配合比力（０゜２５〜２の
範囲で均一に粉砕混合される。ここで用いるフィラーは
それ自身、何ら凝集作用をもつものではないが、その役
割は大きくキャスタブルの混線過程に於いてＯＡの均一
な分散を助しす、イく均一な硬化体となるのを防止する
役割がある。従ってフィラーはそれ自身も分散性の高し
）もの力；必要でキャスタブルの流蛎性を増加させるも
の力（好ましい。またフィラーは凝集砂止時には被凝集
微粉として作用し、凝集強度を生ずるに必要な粒度をも
つことが好ましく、このためにフィラ一番ま平均粒径１
０．ｔｔ以下であることが好ましい。フィラーとして使
用する耐火性微粉はアルミナ、ジーツカ、チタニア、ク
ロミア、ジルコニア、ジルコン、コランダム質、ムライ
ト質などの微粉が好ましＱＡ０ＯＡ／フィラーの重量配
合比については、フィラーとして用いる物質により多少
異なるが配合比が２以−ヒであるとフィラーとして充分
な分散作用が果せず、配合比が０．２５以下であると凝
集の有効成分であるＯＡが少なくなるので硬化剤の使用
量がふえ、耐火物の粒度構成に影響を与える。従ってＯ
Ａ／フィラーの重量配合比は０，２５〜２が適当で通常
は１が最も好ましい。
またフィラーの分散作用が充分に発揮されるためには、
ＣＡとフィラーが充分均一に混合されている必要がある
。不充分な混合では不均一な硬化を起こし易く均一な混
合体を得るには粉砕混合が最も良い方法である。尚粉砕
混合に当っては、凝集硬化に悪影響のないものであれば
粉砕助剤の使用もｉＪ能である。
ＣＡとフィラーが充分均一に混合されている必要がある
。不充分な混合では不均一な硬化を起こし易く均一な混
合体を得るには粉砕混合が最も良い方法である。尚粉砕
混合に当っては、凝集硬化に悪影響のないものであれば
粉砕助剤の使用もｉＪ能である。
本発明ではＯＡの粉末度は重要な要素である。
粉末度は凝集硬化時間に影響を及ぼし、不均一硬化発生
の有無を左右する要因である。粉末度が凝集硬化時間に
影響するのは粉末度によってイオン溶出速度が異なるか
らであるが不均一硬化発生の有無を左右しているのは次
の理由による。即ち本質的には不均一硬化発生はＯＡが
細かく均一に分散しているか否かに関係するのであるが
、ＣＡの均一分散に寄与しているのが前述のフィラーで
ある。しかしその前提となるのはＯＡ粉粒子均−分散さ
れるのに充分必要な粉末度になっているということだか
らである。この点から考えればＯＡの粉末度はより細か
い方が良い。しかｔ、 ＯＡの粉末度が細かくなりすぎ
ると空気中の湿分により絆時変化が大きくなり、またイ
オンの溶出速度が早くなるため施工時に可使時間が充分
とれなくなるので実用上好ましくない。これらの理由か
ら種々検討の結果ＯＡの粉末度はブレーン比表面積で４
５００〜９５０００′ｊ／Ｌ；Ｉが適し、このうちでも
５０００〜６００ ｏ％が最適であることを見い出［、
た。尚９５００ｃＴｋｇを越す場合でも適当な添加剤を
用いることで実用に供することができるｏｃＡの粉末度
と凝集硬化時間のあいだには明確な角の比例関係が存在
する。従って、凝集硬化時間のばらつきを最少にとどめ
るためにはＯＡの粉末度のばらつきを最少にする必要が
ある。ＯＡの粉末度のばらつきを小さくするためには、
ＣＡだけでなく使用するフィラーの粉砕特性を把握し、
それを利用することによって実用上差しつかえのない範
囲のばらつきに押えることができる。ＯＡの粉末度と凝
集硬化時間の関係の一例を図面に示す。
の有無を左右する要因である。粉末度が凝集硬化時間に
影響するのは粉末度によってイオン溶出速度が異なるか
らであるが不均一硬化発生の有無を左右しているのは次
の理由による。即ち本質的には不均一硬化発生はＯＡが
細かく均一に分散しているか否かに関係するのであるが
、ＣＡの均一分散に寄与しているのが前述のフィラーで
ある。しかしその前提となるのはＯＡ粉粒子均−分散さ
れるのに充分必要な粉末度になっているということだか
らである。この点から考えればＯＡの粉末度はより細か
い方が良い。しかｔ、 ＯＡの粉末度が細かくなりすぎ
ると空気中の湿分により絆時変化が大きくなり、またイ
オンの溶出速度が早くなるため施工時に可使時間が充分
とれなくなるので実用上好ましくない。これらの理由か
ら種々検討の結果ＯＡの粉末度はブレーン比表面積で４
５００〜９５０００′ｊ／Ｌ；Ｉが適し、このうちでも
５０００〜６００ ｏ％が最適であることを見い出［、
た。尚９５００ｃＴｋｇを越す場合でも適当な添加剤を
用いることで実用に供することができるｏｃＡの粉末度
と凝集硬化時間のあいだには明確な角の比例関係が存在
する。従って、凝集硬化時間のばらつきを最少にとどめ
るためにはＯＡの粉末度のばらつきを最少にする必要が
ある。ＯＡの粉末度のばらつきを小さくするためには、
ＣＡだけでなく使用するフィラーの粉砕特性を把握し、
それを利用することによって実用上差しつかえのない範
囲のばらつきに押えることができる。ＯＡの粉末度と凝
集硬化時間の関係の一例を図面に示す。
ところで粉砕混合したものの中の一方の成分の粉末度を
求めることは困難である。しかしこれは混合物全体の粉
末度を求め、次にＯＡ （ＯＡａを含む）がＨｃｌに可
溶であることを利用してＯＡをＨｃｌで溶解除去し、残
った他方の成分（フィラー）の粉末度を求め、これらと
既知であるＯＡ／フィラーの重量配合比とからＯＡの粉
末度を求めた。
求めることは困難である。しかしこれは混合物全体の粉
末度を求め、次にＯＡ （ＯＡａを含む）がＨｃｌに可
溶であることを利用してＯＡをＨｃｌで溶解除去し、残
った他方の成分（フィラー）の粉末度を求め、これらと
既知であるＯＡ／フィラーの重量配合比とからＯＡの粉
末度を求めた。
このようにして得られるＯＡの粉末度と混合物全体の粉
末度の関係をあらかじめ求めておくことにより、混合物
全体の粉末度でＯＡの粉末度は管理できる。尚ＯＡの粉
末度が設定値に達する時間内で、粉砕平衡に達するもの
をフィラーとして選択する場合は管理がより簡単である
。
末度の関係をあらかじめ求めておくことにより、混合物
全体の粉末度でＯＡの粉末度は管理できる。尚ＯＡの粉
末度が設定値に達する時間内で、粉砕平衡に達するもの
をフィラーとして選択する場合は管理がより簡単である
。
本発明の不定形耐火物用硬化剤は上記したような構成で
あるため、不定形耐火物、特にクレイボンドキャスタブ
ルなどに使用した場合、イオン溶出速度のばらつきに基
く硬化時間のばらつきが極めて小さく、分散性に優れ均
一な施工体が得られるといった効果を有する。尚、本発
明の硬化剤はフィラーとしてアルミナ微粉を使用すれば
通常のキャスタブルの結合材、即ちアルミナセメントの
代用としても使用でき硬化時間のばらつきの少ないキャ
スタブルを提供できる０ 以下に本発明の実施例を示す。
あるため、不定形耐火物、特にクレイボンドキャスタブ
ルなどに使用した場合、イオン溶出速度のばらつきに基
く硬化時間のばらつきが極めて小さく、分散性に優れ均
一な施工体が得られるといった効果を有する。尚、本発
明の硬化剤はフィラーとしてアルミナ微粉を使用すれば
通常のキャスタブルの結合材、即ちアルミナセメントの
代用としても使用でき硬化時間のばらつきの少ないキャ
スタブルを提供できる０ 以下に本発明の実施例を示す。
（実施例）
バイヤー法による仮焼アルミナと炭酸カルシウム（試薬
１級）をＧ！ａ Ｏ／ Ａ ＩＪＯｓのモルＪｔが１に
なるように調合し、粉砕混合したのちこれをｖｉ気炉に
入れ、１４５０°Ｃで２時間焼成し、ＣＡを合成した。
１級）をＧ！ａ Ｏ／ Ａ ＩＪＯｓのモルＪｔが１に
なるように調合し、粉砕混合したのちこれをｖｉ気炉に
入れ、１４５０°Ｃで２時間焼成し、ＣＡを合成した。
合成されたＯＡは０ａＯＳＯＡよおよびＣ，Ａ、を含ん
でいないことをそれぞれグリセリン−アルコール法、Ｘ
線回折法で確認した。
でいないことをそれぞれグリセリン−アルコール法、Ｘ
線回折法で確認した。
この合成されたＯＡを粉砕して１簡以下としたのち、粉
砕平衡に達した場合の粉末度がブレーン比表面積で４０
００±１００６んとなるアルミナと重量配合比で１とな
るように混合し、この混合物の粉末度がブレーン比表面
積で４８００±１００Ｃ４になるまで粉砕することによ
り、本発明品が得られる。この本発明品のＯＡの粉末度
はブレーン比表面積で５３００〜５９０００勺にあると
計算される。
砕平衡に達した場合の粉末度がブレーン比表面積で４０
００±１００６んとなるアルミナと重量配合比で１とな
るように混合し、この混合物の粉末度がブレーン比表面
積で４８００±１００Ｃ４になるまで粉砕することによ
り、本発明品が得られる。この本発明品のＯＡの粉末度
はブレーン比表面積で５３００〜５９０００勺にあると
計算される。
本発明品と比較例として市販のアルミナセメンＦをクレ
イボンドキャスタブルの硬化剤として使用した結果を第
１表に示す。
イボンドキャスタブルの硬化剤として使用した結果を第
１表に示す。
第 １ 表゛
上記の表から本発明品は硬化安定性に優れ、硬化時間の
ばらつきが極めて小さい。これに対し比較例２．３のハ
イアルミナセメント、１号アルミナセメントは硬化安定
性に欠け、凝集ｉ始時間が早いにもかかわらず、完全に
硬化するまでに長時間を要している。これは殆んどの場
合不均一硬化を起こしているためで、セメント粒子が均
一に分散していないことを示している。また凝集開始時
間が早いのは水和速度の早いＣ，、Ａ、が存在し、−ま
たＣＡへの不純物の固溶によりＯＡの水和速度も高純度
のＯＡと比較して早くなっているためと考えられる。ま
た比較例１のスーパーハイアルミナセメントは高純度の
ＯＡを使用し分散性もよいために良好な結果を示してい
るが、Ｃ７，Ａ７や各種添加剤が混入されているために
硬化時間がかなりばらついている。
ばらつきが極めて小さい。これに対し比較例２．３のハ
イアルミナセメント、１号アルミナセメントは硬化安定
性に欠け、凝集ｉ始時間が早いにもかかわらず、完全に
硬化するまでに長時間を要している。これは殆んどの場
合不均一硬化を起こしているためで、セメント粒子が均
一に分散していないことを示している。また凝集開始時
間が早いのは水和速度の早いＣ，、Ａ、が存在し、−ま
たＣＡへの不純物の固溶によりＯＡの水和速度も高純度
のＯＡと比較して早くなっているためと考えられる。ま
た比較例１のスーパーハイアルミナセメントは高純度の
ＯＡを使用し分散性もよいために良好な結果を示してい
るが、Ｃ７，Ａ７や各種添加剤が混入されているために
硬化時間がかなりばらついている。
以上のことから本発明品は市販のアルミナセメントのも
つ欠点を除去し、上記したような優れた効果を有する硬
化剤であることが明らかである。
つ欠点を除去し、上記したような優れた効果を有する硬
化剤であることが明らかである。
図面はＯＡの粉末度と凝集硬化時間の関係を示す図であ
る０ 特許出願人 大光炉材株式会社
る０ 特許出願人 大光炉材株式会社
Claims (1)
- ｆｌ ） Ｃａ Ｏ／ Ａ １ａｏｉのモル比が０．
９０〜１となるように原料を調合し、焼成又は溶融して
得られるＯａＯ・Ａ１．０．にフィラーとして耐火性微
粉をＣａ０−Ａ１．０．／フィラーの＊量配合比で０１
２５〜２．０となるように添加混合し、混合１．た一方
の成分であるＯａ ０−Ａｌ：、Ｏｊの粉末度がプレー
ン比表面積で４５００〜９５０ ｏｃ＋ｔ）の範囲にあ
ることを特徴とする不定形耐火物用硬化剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157906A JPS5860663A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 不定形耐火物用硬化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157906A JPS5860663A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 不定形耐火物用硬化剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860663A true JPS5860663A (ja) | 1983-04-11 |
Family
ID=15660021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157906A Pending JPS5860663A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 不定形耐火物用硬化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158872A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-18 | ハリマセラミック株式会社 | キヤスタブル耐火物 |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP56157906A patent/JPS5860663A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158872A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-18 | ハリマセラミック株式会社 | キヤスタブル耐火物 |
| JPH0478585B2 (ja) * | 1984-12-28 | 1992-12-11 | Harima Ceramic Co Ltd |
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