JPS5879869A - コ−デイエライト質磁器とその製造方法 - Google Patents
コ−デイエライト質磁器とその製造方法Info
- Publication number
- JPS5879869A JPS5879869A JP56175042A JP17504281A JPS5879869A JP S5879869 A JPS5879869 A JP S5879869A JP 56175042 A JP56175042 A JP 56175042A JP 17504281 A JP17504281 A JP 17504281A JP S5879869 A JPS5879869 A JP S5879869A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide
- weight
- porcelain
- cordierite
- thermal expansion
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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】
本発明は、優れた耐熱衝撃性が特に要求される熱交−器
、自動車用部品、S道具などの耐熱磁器に用いる低熱膨
張性のコニディエフイト質磁器およびその製造方法に関
するものである0従来より、耐熱衝撃性に優れた耐熱磁
器としては、リチア系磁器(LbO−AbOg −8i
山系磁器)がその代表的なものとして知られており、実
用に供されている。
、自動車用部品、S道具などの耐熱磁器に用いる低熱膨
張性のコニディエフイト質磁器およびその製造方法に関
するものである0従来より、耐熱衝撃性に優れた耐熱磁
器としては、リチア系磁器(LbO−AbOg −8i
山系磁器)がその代表的なものとして知られており、実
用に供されている。
しかし、リチア系磁器は9例えば排俄ガス中の80mが
酸化して生成する硫酸により、リチウムが抽出され変形
破壊するなど耐化学性の点で間−がある。それ故これら
の磁器は、熱交換器や、ディーゼpパ!イキ墨レートの
トフ!パー等の自動車用部品、*道具などの如く、耐熱
衝撃性と#に耐化学性が要求される磁器としては満足す
るこよがで赦ないのである。
酸化して生成する硫酸により、リチウムが抽出され変形
破壊するなど耐化学性の点で間−がある。それ故これら
の磁器は、熱交換器や、ディーゼpパ!イキ墨レートの
トフ!パー等の自動車用部品、*道具などの如く、耐熱
衝撃性と#に耐化学性が要求される磁器としては満足す
るこよがで赦ないのである。
そこで9発明者らは、低熱膨張性の耐熱磁器として、コ
ープイエフィト磁!!(酸化マグネシウム・酸化アルミ
ニウムや酸化珪素系磁器)K着目した。その理由は、従
来よりコープイエフィト結晶(j!Mg01ム150m
+1581缶)は極めて低い熱膨張性の結晶であること
と耐化学性に優れていることが知られていたからである
。しかし、上記コープイエフィト磁器粉末は、すこぶる
焼結性が悪いため、コーディエライトの理論値成分に近
い材料を、変形させることなく充分に緻密な磁器製品と
して製造することができない。
ープイエフィト磁!!(酸化マグネシウム・酸化アルミ
ニウムや酸化珪素系磁器)K着目した。その理由は、従
来よりコープイエフィト結晶(j!Mg01ム150m
+1581缶)は極めて低い熱膨張性の結晶であること
と耐化学性に優れていることが知られていたからである
。しかし、上記コープイエフィト磁器粉末は、すこぶる
焼結性が悪いため、コーディエライトの理論値成分に近
い材料を、変形させることなく充分に緻密な磁器製品と
して製造することができない。
そこで、焼結性改曽のため焼結促進剤等の添加剤を加え
ることが提案されている。しかしながら。
ることが提案されている。しかしながら。
この様にすれば1g4らする磁器は確かに焼結性が向上
するものの、一方、熱膨張係数が増大し耐熱衝撃性・耐
熱温度が低下してしまい、実用に耐えられる磁器が得ら
れない。
するものの、一方、熱膨張係数が増大し耐熱衝撃性・耐
熱温度が低下してしまい、実用に耐えられる磁器が得ら
れない。
そこで1本発明者らは、耐4化学性に優れたコープイエ
フィト系ガラスの焼結性ケ改善して、低膨張性で耐熱衝
撃性に優れ、かつ緻密なコープイエフィト質磁器を得る
ことを目的として研究を重ね。
フィト系ガラスの焼結性ケ改善して、低膨張性で耐熱衝
撃性に優れ、かつ緻密なコープイエフィト質磁器を得る
ことを目的として研究を重ね。
本発明をなすに至りたのである。
即ち1本発明のコーディエライト質磁器は、一定の形状
を持つと共に、47ないし68重量%の酸化珪素と82
ないし89重量%の酸化アルミニウムと18ないし16
重蓋%の酸化マグネシウムと、これらの総重量に対して
L 5ないし5重量%の酸化チタン、酸化コバルト、#
化ニッケル―酸化鉄、酸化イツトリウム、酸化セリウム
の1411または8種以上との酸化物からなる組成を持
ち。
を持つと共に、47ないし68重量%の酸化珪素と82
ないし89重量%の酸化アルミニウムと18ないし16
重蓋%の酸化マグネシウムと、これらの総重量に対して
L 5ないし5重量%の酸化チタン、酸化コバルト、#
化ニッケル―酸化鉄、酸化イツトリウム、酸化セリウム
の1411または8種以上との酸化物からなる組成を持
ち。
100℃から600℃までの平均の熱膨張係数がL 6
X I O−’/を以下を特徴とするものである。
X I O−’/を以下を特徴とするものである。
この組成によるコープイエフィト質磁器は、非常に低熱
ll張性で耐熱衝撃性に優れ、非常C緻密なものである
ということができる。従つて、熱交換器伊ディーゼルバ
ティキ1し一トのトフッパー等の自動軍用部品、窯道具
等の優れた耐熱衝撃性および低熱膨張性が特に要求され
る耐熱磁器に用いることができる。
ll張性で耐熱衝撃性に優れ、非常C緻密なものである
ということができる。従つて、熱交換器伊ディーゼルバ
ティキ1し一トのトフッパー等の自動軍用部品、窯道具
等の優れた耐熱衝撃性および低熱膨張性が特に要求され
る耐熱磁器に用いることができる。
また1本発明のコーディエライト質磁器の製造 ′方m
)t、 II化マグキVつ五〇酸化アルミニウム・酸化
珪素(MgO−ムIs OB −S 1缶)系のガラス
粉末に対して、18ないし6重量僅の酸化チタン。
)t、 II化マグキVつ五〇酸化アルミニウム・酸化
珪素(MgO−ムIs OB −S 1缶)系のガラス
粉末に対して、18ないし6重量僅の酸化チタン。
酸化コバルト、酸化=Vケル、酸化鉄1w化イツトリウ
ム、酸化セリウムのII+またはg種以上の酸化物粉末
1を添加し、所望の形状にした成形体を1400℃ない
し1460℃の温度で焼結させ。
ム、酸化セリウムのII+またはg種以上の酸化物粉末
1を添加し、所望の形状にした成形体を1400℃ない
し1460℃の温度で焼結させ。
次いでその焼結温度よりも低い温度で再加熱し結晶化さ
せることを特徴とするものである。
せることを特徴とするものである。
、本発明の製造方法によれは焼結性がよく緻密なコーデ
ィエライト質磁器を製造することができる・また、この
磁器は耐熱衝撃性にも優れ、100℃からF100℃ま
での平均の熱膨張係数がL5X10−’/℃以下と極め
て低い熱膨張性を有する。
ィエライト質磁器を製造することができる・また、この
磁器は耐熱衝撃性にも優れ、100℃からF100℃ま
での平均の熱膨張係数がL5X10−’/℃以下と極め
て低い熱膨張性を有する。
本製造法に於いて用いるMg0−A I*Os −8i
on系ガラスは、出発原料として純度の高い酸化物混合
物をWl融して得たものを用いるのが好ましい。
on系ガラスは、出発原料として純度の高い酸化物混合
物をWl融して得たものを用いるのが好ましい。
出発原料として粘土を主原料とした上記ガラス粉末を用
いた場合には、粘土に含まれている不純物の影響により
、最終的に本発明の如き低膨張性のコーディエライト質
磁器を得ることが困難であるからである。
いた場合には、粘土に含まれている不純物の影響により
、最終的に本発明の如き低膨張性のコーディエライト質
磁器を得ることが困難であるからである。
また、上記ガラス粉末の組成材料を、酸化珪素が47な
いし68重ル%、酸化アルiニウムが8Bないし89重
量%l酸化マグネシウムか18ないし16重量%とした
の11.この範囲外では100℃から600℃までの平
均の熱膨張係数がL6X10”−’/l::以下である
コーディエライト質磁器を得るのが困難であるか、又は
再加熱1こよる緻密化の効果がみられないからである。
いし68重ル%、酸化アルiニウムが8Bないし89重
量%l酸化マグネシウムか18ないし16重量%とした
の11.この範囲外では100℃から600℃までの平
均の熱膨張係数がL6X10”−’/l::以下である
コーディエライト質磁器を得るのが困難であるか、又は
再加熱1こよる緻密化の効果がみられないからである。
即ち、酸化マグネVウムが16重量%を輔えると、フォ
ルステライト(IMgO・810m)が生成する。逆に
、酸化/J マグネVウムがi重量96牽満になるとムライト(8M
g0−g A Is Os )が生成し何れも熱膨張係
数が増大する。酸化珪素、酸化アルミニウムに関しては
、酸化マグネVウムが上記範囲にあって酸化珪素が上記
範囲を越えるとデロトエンスタイト(MgO11810
3)が生成し易く、酸化アl&/Iニウムが上記範囲な
輔えるとムライト(8MgO・8ム1ioj)が生成し
易いため、何れも熱膨張係数が増大する。
ルステライト(IMgO・810m)が生成する。逆に
、酸化/J マグネVウムがi重量96牽満になるとムライト(8M
g0−g A Is Os )が生成し何れも熱膨張係
数が増大する。酸化珪素、酸化アルミニウムに関しては
、酸化マグネVウムが上記範囲にあって酸化珪素が上記
範囲を越えるとデロトエンスタイト(MgO11810
3)が生成し易く、酸化アl&/Iニウムが上記範囲な
輔えるとムライト(8MgO・8ム1ioj)が生成し
易いため、何れも熱膨張係数が増大する。
尚、何れの場合にもコーディエライト系結晶が減少し、
その他の結晶或いはガラス成分が増大する。
その他の結晶或いはガラス成分が増大する。
また、前記酸化物は、上記のコーヂイエフイト結晶c固
博することが可能であり、その添加により焼結性を改曽
し、製品の緻密化に優れた効果を発揮する。しかして、
かかる効果を発揮させるためには、酸化物の添加量は上
記範囲とする必要がある。
博することが可能であり、その添加により焼結性を改曽
し、製品の緻密化に優れた効果を発揮する。しかして、
かかる効果を発揮させるためには、酸化物の添加量は上
記範囲とする必要がある。
また、上記製造法に教いては、焼成温度は1400℃な
いし1450℃の範囲とTるのか好ましい。
いし1450℃の範囲とTるのか好ましい。
これにより、より緻密な磁器を得ることができるからで
ある。
ある。
また、上記製造法に於いては、上記焼成の後1こ。
焼結温度よりも低い温度で再加熱を行なう。この再加熱
は、焼成体中のガラス相を結晶化させて。
は、焼成体中のガラス相を結晶化させて。
前記の如き優れた磁器を製造するためである・しかして
、上記の再加熱温度は1000℃ないし1850℃の範
囲とするのが好ましい。一度焼結させたのちに、これら
の温度範囲で再加熱結晶化することにより、更に低い熱
膨張性を有する磁器が得られるからである。
、上記の再加熱温度は1000℃ないし1850℃の範
囲とするのが好ましい。一度焼結させたのちに、これら
の温度範囲で再加熱結晶化することにより、更に低い熱
膨張性を有する磁器が得られるからである。
実施例1
酸化マグネシウム・酸化アルミニウム・酸化珪素(Mg
O−AbOi−8i0* )系のガラス粉末と。
O−AbOi−8i0* )系のガラス粉末と。
本発明にかかる酸化物としての酸化チタン(Ties)
とを種々の割合でよく混合してから造粒、加圧成形―焼
結、再加熱を行ない本発明にかかるコーディエライト磁
器を製造した。上記ガラス粉末としては、前記の如く純
度の高い酸化珪素(Si缶)。
とを種々の割合でよく混合してから造粒、加圧成形―焼
結、再加熱を行ない本発明にかかるコーディエライト磁
器を製造した。上記ガラス粉末としては、前記の如く純
度の高い酸化珪素(Si缶)。
酸化アルミニウム(Als On ) −酸化マグネ
シウム(MgO)を出発原料として用い、製造したもの
を用いた(以下の実施例においても同じ)。このMAf
iLは、S轟0雪が5α0%(重量比、以下同じ)。
シウム(MgO)を出発原料として用い、製造したもの
を用いた(以下の実施例においても同じ)。このMAf
iLは、S轟0雪が5α0%(重量比、以下同じ)。
Al*Ox が86.0%、 MgOがl&8優、その
他必然的に含まれる不純物としてのNanoかへ2%で
ありた。而して、この粉体の粒度j工平均粒径が7μで
あった。
他必然的に含まれる不純物としてのNanoかへ2%で
ありた。而して、この粉体の粒度j工平均粒径が7μで
あった。
造粒は、6重量%のボ璧ビニルアルコール(P。
V、A、)水溶液を、上記ガラス粉末とTi0m粉末と
に対して10重量%加えてよ(混合し80メvV鼻の篩
を用いて行なつな。加圧成形は500kl/dの加圧力
で約5X10X50mlの大きさに成形した。加圧成形
後、漬化珪素発熱体を壁用した電電炉で、1440℃の
温度で10時間の焼結を行なりた。その後、1度室濡に
持ち来たし1寸法変化、熱膨帳係数を測定した。その後
、再び。
に対して10重量%加えてよ(混合し80メvV鼻の篩
を用いて行なつな。加圧成形は500kl/dの加圧力
で約5X10X50mlの大きさに成形した。加圧成形
後、漬化珪素発熱体を壁用した電電炉で、1440℃の
温度で10時間の焼結を行なりた。その後、1度室濡に
持ち来たし1寸法変化、熱膨帳係数を測定した。その後
、再び。
焼結体を1800℃1c8時間加熱し、結晶化処理量し
た。
た。
これらの結果を第1表に示す。第1表に見られる様IC
,TiO婁を1重量%添加(試料AI )した場合には
、収縮率が66%と低い。また、添加量が7重量%(試
料層5)になると、再結晶化に依る低膨張化の効果がな
く、熱膨張係数も大きくなってしまうことが分る。
,TiO婁を1重量%添加(試料AI )した場合には
、収縮率が66%と低い。また、添加量が7重量%(試
料層5)になると、再結晶化に依る低膨張化の効果がな
く、熱膨張係数も大きくなってしまうことが分る。
第 1 表
従って−Tiesの添加量はL6ないし5重t%か適当
である。この範囲内にあっては、120ないしL85X
10−/’t:という低い熱膨張係数を示しており、再
加熱結晶化の効果も十分に見られる。
である。この範囲内にあっては、120ないしL85X
10−/’t:という低い熱膨張係数を示しており、再
加熱結晶化の効果も十分に見られる。
実施例8
実施例1と同様に、第8表に示した5iOs。
ムlsOm1MgOおよび微量のNiOを含む種々の高
純度のガラス粉末に8重量%のTi0mを添加し。
純度のガラス粉末に8重量%のTi0mを添加し。
焼結・結晶化処理を行ない、同様の測定を行なった。そ
の結果を第8表に示す、第8表に見られる様に、焼結体
の熱膨張を結晶死処mによりて低膨張化で参る組成範囲
は限られていることが分る。
の結果を第8表に示す、第8表に見られる様に、焼結体
の熱膨張を結晶死処mによりて低膨張化で参る組成範囲
は限られていることが分る。
即ち、(810諺〕が47ないし68重量%。
〔ムIs OB )が88ないし11919重量%(M
gO)が18ないし16重量%の範囲である(試料ム1
1.11.1会、16.16.17)、この範囲の組成
では、焼結体の熱膨張係数は、100℃から600℃の
平絢の熱膨張係数がL 6 X 10”−’/b以下で
ある。
gO)が18ないし16重量%の範囲である(試料ム1
1.11.1会、16.16.17)、この範囲の組成
では、焼結体の熱膨張係数は、100℃から600℃の
平絢の熱膨張係数がL 6 X 10”−’/b以下で
ある。
更に、(8i0*)が4t6ないし6α5重量961〔
ム1ass)が86ないし8t5重量%、 (MgO)
が18ないし16重量%の範囲の組成では、fIe結体
の熱膨張係数をIIXLlo−“7℃以下とすることが
できることが分る。
ム1ass)が86ないし8t5重量%、 (MgO)
が18ないし16重量%の範囲の組成では、fIe結体
の熱膨張係数をIIXLlo−“7℃以下とすることが
できることが分る。
実施例8
SiO雪が600%(重量比、以下同じ)−AIsOs
が8aO%、 MgOが1t8%、N10が02%から
成るガラス粉末ニ、#化物としての酸化コバルト(Co
o)l酸化ニッケ# (Nip”) 、酸化鉄(F@O
) 、酸化スズ(Snoり、酸酸化イツトロウ(Y嵩O
x )、酸化セリウム(CeOm)を各々8%添加し、
実施例1と同様に焼結・結晶化処理を行なった。なお、
焼結は# 1440℃の温度で、焼結時間は10#開
で行ない、結晶化処理は、 1800℃の温度で2時間
行なった。得られた結果を第8表に示す。第8表に見ら
れる様をこ、C・O,NiO。
が8aO%、 MgOが1t8%、N10が02%から
成るガラス粉末ニ、#化物としての酸化コバルト(Co
o)l酸化ニッケ# (Nip”) 、酸化鉄(F@O
) 、酸化スズ(Snoり、酸酸化イツトロウ(Y嵩O
x )、酸化セリウム(CeOm)を各々8%添加し、
実施例1と同様に焼結・結晶化処理を行なった。なお、
焼結は# 1440℃の温度で、焼結時間は10#開
で行ない、結晶化処理は、 1800℃の温度で2時間
行なった。得られた結果を第8表に示す。第8表に見ら
れる様をこ、C・O,NiO。
F・0 、 Y雪Ox 、 C・0コの添加により焼結
性が向上しく収縮率〉10%)、結晶化処理により低膨
張化することができた。なお、′比較例として、酸化ス
ズ(S劾Os ) 、 酸化バナジウム(V冨Om )
、fll化−ンタル(↑a*OiL酸化二第1(Nb
意Os )の酸化物を添加して、同様の焼結、再結晶化
処理を行なったが9酸化スズについては低膨張化の効果
が認められたが、焼結性には効果がみられず(収縮率1
11優)、酸化バナジウム、#?化メタンタル酸化ニオ
ブ−こついては焼結性には効果が鎮められたが、結晶化
処理による低#I@化の効果は認められなかつた。
性が向上しく収縮率〉10%)、結晶化処理により低膨
張化することができた。なお、′比較例として、酸化ス
ズ(S劾Os ) 、 酸化バナジウム(V冨Om )
、fll化−ンタル(↑a*OiL酸化二第1(Nb
意Os )の酸化物を添加して、同様の焼結、再結晶化
処理を行なったが9酸化スズについては低膨張化の効果
が認められたが、焼結性には効果がみられず(収縮率1
11優)、酸化バナジウム、#?化メタンタル酸化ニオ
ブ−こついては焼結性には効果が鎮められたが、結晶化
処理による低#I@化の効果は認められなかつた。
特許出願人
株式会社 豊田中央研究所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 11)4?ないし68重量%の酸化珪素と81Aないし
39重量%の酸化アル電ニウムと18ないし16重量%
の酸化マグネVウムと、これらの総重量に対してL5な
いし6重量形の酸化チタン、酸化コバルト、酸化ニッケ
ル、酸化#、酸化イツトリウム、酸化セリウムの1種ま
たは8種以上との酸化物とからなり。 10(lかも600℃までの平拘の熱膨張係数がL 5
X 1o−2℃以下であることを特徴とする低ll媛
性のコーディエライト質aSS。 +ll 酸化!ダ専シ會ム・酸化アA/I=ウム・酸
化珪素基のガラス粉末に対して、L5ないし6重量寿の
酸化すタン。酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化鉄、酸
化イツトリウム、酸化セリウムの1種またはgm以上の
酸化物粉末を添加し、所望の形状に成形し、この成形体
を高温で焼結させ1次いでこの焼結温度よりも低い温度
で再加熱し結晶化させることを特黴とするコーディエラ
イト質磁器の製造方法。 (8) 成形体の焼結は、1400℃ないし1460
℃に於いて行なうことを特徴とする特許請求の範囲第3
項C起載のコーディエライト質磁器の製造方法。 (荀 成形体の再加熱は、1000℃ないし1860℃
に於いて行なうことを特徴とする特許請求の範囲第8項
に記載のコープイエフィト質磁−の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56175042A JPS5879869A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | コ−デイエライト質磁器とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56175042A JPS5879869A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | コ−デイエライト質磁器とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5879869A true JPS5879869A (ja) | 1983-05-13 |
Family
ID=15989195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56175042A Pending JPS5879869A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | コ−デイエライト質磁器とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5879869A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000040521A1 (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-13 | Corning Incorporated | Low sintering temperature cordierite batch and cordierite ceramic produced therefrom |
JP2001310128A (ja) * | 1999-04-09 | 2001-11-06 | Nippon Soken Inc | セラミック体、触媒担持能を有するセラミック担体、セラミック触媒体およびその製造方法 |
EP1043067A3 (en) * | 1999-04-09 | 2002-03-27 | Denso Corporation | A ceramic support capable of supporting a catalyst, a catalyst-ceramic body and processes for producing same |
US7358210B2 (en) | 2001-03-22 | 2008-04-15 | Denso Corporation | Ceramic body and ceramic catalyst body |
-
1981
- 1981-10-31 JP JP56175042A patent/JPS5879869A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000040521A1 (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-13 | Corning Incorporated | Low sintering temperature cordierite batch and cordierite ceramic produced therefrom |
US6391813B1 (en) | 1998-12-31 | 2002-05-21 | Corning Incorporated | Low sintering temperature cordierite batch and cordierite ceramic produced therefrom |
JP2001310128A (ja) * | 1999-04-09 | 2001-11-06 | Nippon Soken Inc | セラミック体、触媒担持能を有するセラミック担体、セラミック触媒体およびその製造方法 |
EP1043067A3 (en) * | 1999-04-09 | 2002-03-27 | Denso Corporation | A ceramic support capable of supporting a catalyst, a catalyst-ceramic body and processes for producing same |
US7223716B1 (en) | 1999-04-09 | 2007-05-29 | Nippon Soken, Inc. | Ceramic support capable of supporting a catalyst, a catalyst-ceramic body and processes for producing same |
US7723263B2 (en) | 1999-04-09 | 2010-05-25 | Nippon Soken, Inc. | Ceramic support capable of supporting a catalyst, a catalyst-ceramic body and processes for producing same |
US7358210B2 (en) | 2001-03-22 | 2008-04-15 | Denso Corporation | Ceramic body and ceramic catalyst body |
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