JPS59152266A - ジルコニア質耐火物 - Google Patents
ジルコニア質耐火物Info
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- JPS59152266A JPS59152266A JP58025870A JP2587083A JPS59152266A JP S59152266 A JPS59152266 A JP S59152266A JP 58025870 A JP58025870 A JP 58025870A JP 2587083 A JP2587083 A JP 2587083A JP S59152266 A JPS59152266 A JP S59152266A
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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】
本発明は耐熱衝撃性に優れたジルコニア質耐火物に関す
る。
る。
ジルコニア質耐火物は耐熱性、耐蝕性に優れているうえ
に熱伝導率が小さく断熱性にも優れている等種々の長所
を有しているにもかかわらず、耐熱衝撃性に劣るだめ、
これが床机な使用を妨げる原因の一つとかつていた。
に熱伝導率が小さく断熱性にも優れている等種々の長所
を有しているにもかかわらず、耐熱衝撃性に劣るだめ、
これが床机な使用を妨げる原因の一つとかつていた。
このためジルコニア質耐火物の耐熱衝撃性を改善する目
的で、現在までに数多くの研究、提案がなされてきだが
、それらはジルコニアに各種酸化物を添加し、複雑な微
構造を持たせようとするものであシ、繁雑な製造技術を
採用し々ければならないものであった。例えば、特公昭
５７−３４２３３に開示されたジルコニア質耐火物は従
来のものと比較して耐熱衝撃性が改善されているが、２
〜５重量％のＣａＯを含む部分安定化ジルコニア５０〜
９０重量％と、単斜晶ジルコニア１０〜５０重量％とか
ら構成され、この単斜晶ジルコニアがマトリックス部に
のみ存在するような複雑な微構造を持たせたものである
。
的で、現在までに数多くの研究、提案がなされてきだが
、それらはジルコニアに各種酸化物を添加し、複雑な微
構造を持たせようとするものであシ、繁雑な製造技術を
採用し々ければならないものであった。例えば、特公昭
５７−３４２３３に開示されたジルコニア質耐火物は従
来のものと比較して耐熱衝撃性が改善されているが、２
〜５重量％のＣａＯを含む部分安定化ジルコニア５０〜
９０重量％と、単斜晶ジルコニア１０〜５０重量％とか
ら構成され、この単斜晶ジルコニアがマトリックス部に
のみ存在するような複雑な微構造を持たせたものである
。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐熱衝
撃性に優れたジルコニア質耐火物を提供しようとするも
のである。
撃性に優れたジルコニア質耐火物を提供しようとするも
のである。
本発明者らはジルコニアの安定化剤について鋭意研究を
重ねた結果、酸化セリウムを含む部分安定化ジルコニア
質耐火物が優れた耐熱衝撃性を示すことを見出し、本発
明をなすに至った。
重ねた結果、酸化セリウムを含む部分安定化ジルコニア
質耐火物が優れた耐熱衝撃性を示すことを見出し、本発
明をなすに至った。
すなわち、本発明のジルコニア質耐火物はＺ ｒＯ２を
主成分とし、ＣｅＯ２を５．５〜３５モルチ含有する化
学組成を有し、単斜晶及び立方晶または単斜晶、立方晶
及び正方晶からなる結晶構造を有することを特徴とすゐ
ものである。
主成分とし、ＣｅＯ２を５．５〜３５モルチ含有する化
学組成を有し、単斜晶及び立方晶または単斜晶、立方晶
及び正方晶からなる結晶構造を有することを特徴とすゐ
ものである。
本発明においてＣｅＯ２の含有率を上記範囲に限定した
のは、上記範囲を逸脱すると耐熱衝撃性が向上できない
ためである。
のは、上記範囲を逸脱すると耐熱衝撃性が向上できない
ためである。
また、結晶構造を単斜晶及び立方晶または単斜晶、立方
晶及び正方晶と規定したのはこうした結晶構造以外では
耐熱衝撃性が向上できないためである。
晶及び正方晶と規定したのはこうした結晶構造以外では
耐熱衝撃性が向上できないためである。
また、本発明において酸化セリウムを含むジルコニア質
セラミックはその耐熱衝撃性を損なわない程度であれば
、第三成分として他の酸化物を含んでもよい。例えば、
側熱衝撃性がかな如良好なＣｅ Ｏ２含有率の範囲では
Ｚ ｒＯ２を主成分とする骨材中に第三成分としてＹ２
Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ３゜ＳｒＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｌａ２Ｏ３，
Ｓ量０２．Ａｔ２０３等の酸化物のうち一種又は二種以
上を約５モルチ以下添加してもよい。
セラミックはその耐熱衝撃性を損なわない程度であれば
、第三成分として他の酸化物を含んでもよい。例えば、
側熱衝撃性がかな如良好なＣｅ Ｏ２含有率の範囲では
Ｚ ｒＯ２を主成分とする骨材中に第三成分としてＹ２
Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ３゜ＳｒＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｌａ２Ｏ３，
Ｓ量０２．Ａｔ２０３等の酸化物のうち一種又は二種以
上を約５モルチ以下添加してもよい。
なお、本発明におけるジルコニア質耐火物の製造方法と
しては、ＺｒＯ２ｐ ＣｅＯ２（及び他の酸化物）の混
合粉を溶融、凝固させる方法あるいは混合粉を成形した
後、焼結させる方法が適しているが、こうした方法に限
らず、他の方法でもよい。
しては、ＺｒＯ２ｐ ＣｅＯ２（及び他の酸化物）の混
合粉を溶融、凝固させる方法あるいは混合粉を成形した
後、焼結させる方法が適しているが、こうした方法に限
らず、他の方法でもよい。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１〜１３及び比較例１〜４
Ｚ ｒＯ２含有率９９．６％のジルコニア粉末（通常の
ＨｆＯ２を数チ含むものでもよい）と、ＣｅＯ２含有率
９９．９ ％の酸化セリウム粉末とを用い、下記第１表
に示す酸合割合で充分に混合した。
ＨｆＯ２を数チ含むものでもよい）と、ＣｅＯ２含有率
９９．９ ％の酸化セリウム粉末とを用い、下記第１表
に示す酸合割合で充分に混合した。
次に、実施例１，４．６及び８以外については、前記混
合粉１５輝を５０ｋＷアーク炉で溶融し、この融液をカ
ー？ン型に流し込み、表面が凝固した後、直ちに型をは
ずして３０時間かけて室温まで徐冷し、１’０Ｘ１０Ｘ
１５ｚのジルコニア質耐火物を得た。
合粉１５輝を５０ｋＷアーク炉で溶融し、この融液をカ
ー？ン型に流し込み、表面が凝固した後、直ちに型をは
ずして３０時間かけて室温まで徐冷し、１’０Ｘ１０Ｘ
１５ｚのジルコニア質耐火物を得た。
また、実施例１，４．６及び８については前記混合粉を
１０００ Ｋｙ／ｃｍ”でプレス成形した後、１７００
℃で焼結し、１０×１０×５Ｃ１ｎのジルコニア質耐火
物を得た。
１０００ Ｋｙ／ｃｍ”でプレス成形した後、１７００
℃で焼結し、１０×１０×５Ｃ１ｎのジルコニア質耐火
物を得た。
得られた各ジルコニア質耐火物から直径２．５副、高さ
２．５ ｃｍの円柱状試料を数個切シ出し、Ｘ線回折、
密度測定及び熱衝撃試験を行なった。
２．５ ｃｍの円柱状試料を数個切シ出し、Ｘ線回折、
密度測定及び熱衝撃試験を行なった。
これらの結果を同表に併記する。
なお、熱衝撃試験は１４００℃に加熱した炉内に２個の
同一試料を急激に入れ、一旦下降した炉内温度が１４０
０℃にまで回復してから１５分間保持した後、直ちに一
方の試料を空気中で、他方の試料を水中でそれぞれ急冷
する操作を繰シ返し、試料に貫通りラックが生じるまで
の回数を調べたものである。
同一試料を急激に入れ、一旦下降した炉内温度が１４０
０℃にまで回復してから１５分間保持した後、直ちに一
方の試料を空気中で、他方の試料を水中でそれぞれ急冷
する操作を繰シ返し、試料に貫通りラックが生じるまで
の回数を調べたものである。
５−
−６−
上記第１表から明らかなように比較例１〜３のジルコニ
ア質耐火物はＣｅＯ２含有率が５．５モルφより低いだ
め、また、比較例４のジルコニア質耐火物はＣｅＯ，含
有率が３５モモルφシ高いため、ジルコニア単一組成の
耐火物（比較例１）と比較して耐熱ＥＪ撃性がほとんど
向上していない。これに対して実施例１〜１３のジルコ
ニア質耐火物はいずれも比較例１と比較して耐熱衝撃性
が向上しでおり、特にＣｅＯ，含有率が１１．２〜１６
．０モルφのもの（実施例５〜９）は耐熱衝撃性が著し
く向上している。
ア質耐火物はＣｅＯ２含有率が５．５モルφより低いだ
め、また、比較例４のジルコニア質耐火物はＣｅＯ，含
有率が３５モモルφシ高いため、ジルコニア単一組成の
耐火物（比較例１）と比較して耐熱ＥＪ撃性がほとんど
向上していない。これに対して実施例１〜１３のジルコ
ニア質耐火物はいずれも比較例１と比較して耐熱衝撃性
が向上しでおり、特にＣｅＯ，含有率が１１．２〜１６
．０モルφのもの（実施例５〜９）は耐熱衝撃性が著し
く向上している。
上述した結論はおおよそ各ジルコニア質耐火物の結晶相
の構成によって説明できる。すなわち、ＣＣＯ２含有率
を増加させていくと、２．２モルφ（比較例１，２）ま
では単斜晶のみ、４．４〜１６．０モル％（比較例３、
実施例１〜９）では立方晶が現われて単斜晶と立方晶、
１８．４〜２９．１モルφ（実施例１０〜１３）では正
方晶が現われて単斜晶、立方晶及び正方晶、３６．０モ
ルφ（比較例４）では単斜晶がなくなシ立方７− 晶と正方晶になる。
の構成によって説明できる。すなわち、ＣＣＯ２含有率
を増加させていくと、２．２モルφ（比較例１，２）ま
では単斜晶のみ、４．４〜１６．０モル％（比較例３、
実施例１〜９）では立方晶が現われて単斜晶と立方晶、
１８．４〜２９．１モルφ（実施例１０〜１３）では正
方晶が現われて単斜晶、立方晶及び正方晶、３６．０モ
ルφ（比較例４）では単斜晶がなくなシ立方７− 晶と正方晶になる。
したがって、ＣｅＯ２含有率が５．５〜３５モルチで、
かつ、単斜晶ジルコニアを含む部分安定化ジルコニア、
すなわち単斜晶及び立方晶または単斜晶、立方晶及び正
方晶からなる結晶構造を有していれば耐熱衝撃性が向上
することがわかる０ なお、実施例１，４．６及び８は焼結体についてのデー
タであるが、他の溶融凝固体と同様な傾向を示しておシ
、本発明のジルコニア質耐火物の特性は製造方法に依存
しないことがわかる０ 実施例１４〜２４及び比較例５〜７ 第１表に掲げた各ジル；ニア質耐火物を製造する際に使
用したジルコニア粉末と酸化セリウム粉末とを用い、前
記実施例５と同様［Ｚｒ０２８６゜４モルφ、Ｃｅ０ｔ
−１３，６モルφとなるように混合し、更に、下記第２
表に示すように第三酸 分としてＹ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５
、８ｒＯ，Ｂ１０３ 、 Ｌａ１０Ｂ 。
かつ、単斜晶ジルコニアを含む部分安定化ジルコニア、
すなわち単斜晶及び立方晶または単斜晶、立方晶及び正
方晶からなる結晶構造を有していれば耐熱衝撃性が向上
することがわかる０ なお、実施例１，４．６及び８は焼結体についてのデー
タであるが、他の溶融凝固体と同様な傾向を示しておシ
、本発明のジルコニア質耐火物の特性は製造方法に依存
しないことがわかる０ 実施例１４〜２４及び比較例５〜７ 第１表に掲げた各ジル；ニア質耐火物を製造する際に使
用したジルコニア粉末と酸化セリウム粉末とを用い、前
記実施例５と同様［Ｚｒ０２８６゜４モルφ、Ｃｅ０ｔ
−１３，６モルφとなるように混合し、更に、下記第２
表に示すように第三酸 分としてＹ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５
、８ｒＯ，Ｂ１０３ 、 Ｌａ１０Ｂ 。
Ｓｉｎ、 、 Ａ／、０．をｚ ｒ ｏ、とＣｅＯ，と
の合計１００モル優に対して外掛けで同表に示す割合で
添加し、十分に混合した。
の合計１００モル優に対して外掛けで同表に示す割合で
添加し、十分に混合した。
次に、この混合粉１５Ｋｇを５０ ｋＷアーク炉で溶融
し、この融液をカー？ン型に流し込み、表面が凝固した
後、直ちに型をはずして３０時間かけて室温まで徐冷し
、１０Ｘ１０Ｘ１５ｚのジルコニア質耐火物を得た。
し、この融液をカー？ン型に流し込み、表面が凝固した
後、直ちに型をはずして３０時間かけて室温まで徐冷し
、１０Ｘ１０Ｘ１５ｚのジルコニア質耐火物を得た。
得られた各ジルコニア質耐火物について上述果を同表に
併記する。
併記する。
上記第２表かられかるように比較例５〜７のジルコニア
質耐火物ではそれぞれ添加した第三成分であるＹ２Ｏ３
，ＳｒＯ及びＬａ２Ｏ３が５モルチを超えており、結晶
相が単斜晶及び立方晶、又は単斜晶、立方晶及び正方晶
とは異方るものとなっているので、耐熱衝撃性がほとん
ど向上していない。壕だ、実施例１４〜２４のジルコニ
ア質耐火物では結晶相は単斜晶及び立方晶、又は単斜晶
、立方晶及び正方晶であるが、実施例１６．１９，２２
及び２４のものは第三成分が５モルチを超えており、そ
の他のものよシ耐熱衝撃性が若干劣っている。
質耐火物ではそれぞれ添加した第三成分であるＹ２Ｏ３
，ＳｒＯ及びＬａ２Ｏ３が５モルチを超えており、結晶
相が単斜晶及び立方晶、又は単斜晶、立方晶及び正方晶
とは異方るものとなっているので、耐熱衝撃性がほとん
ど向上していない。壕だ、実施例１４〜２４のジルコニ
ア質耐火物では結晶相は単斜晶及び立方晶、又は単斜晶
、立方晶及び正方晶であるが、実施例１６．１９，２２
及び２４のものは第三成分が５モルチを超えており、そ
の他のものよシ耐熱衝撃性が若干劣っている。
したがって、前述した実施例５のジルコニア質耐火物に
添加すべき第三成分はＺｒＯとＣａ Ｏ２との合計１０
０モル優に対して外掛けで約５モル係以下であることが
望ましい。
添加すべき第三成分はＺｒＯとＣａ Ｏ２との合計１０
０モル優に対して外掛けで約５モル係以下であることが
望ましい。
以上詳述した如く、本発明によれば耐熱衝撃性の著しく
向上したジルコニア質耐火物を提供できるものである。
向上したジルコニア質耐火物を提供できるものである。
１１−
Claims (2)
- （１） Ｚ ｒ Ｏ２を主成分とし、Ｃｓ Ｏ２を５
．５〜３５モルチ含有する化学組成を有し、かつ、単斜
晶及び立方晶、又は単斜晶、立方晶及び正方晶からなる
結晶構造を有することを特徴とするジルコニア質耐火物
。 - （２） Ｚ ｒｏ ２を主成分とする骨材中にはＹ２
Ｏ５゜Ｎｂ２Ｏ３，８ｒ０２ ｔ Ｂ２０３ｓ Ｌｍ２
０３ｔ ８１０２ｔ Ａｔ２０５を一種又は二種以上含
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジ
ルコニア質耐火物０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025870A JPS59152266A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | ジルコニア質耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025870A JPS59152266A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | ジルコニア質耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152266A true JPS59152266A (ja) | 1984-08-30 |
Family
ID=12177820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025870A Pending JPS59152266A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | ジルコニア質耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152266A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6230666A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-09 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 高靭性窒化ケイ素焼結体及びその製造方法 |
| US4820666A (en) * | 1985-03-22 | 1989-04-11 | Noritake Co., Limited | Zirconia base ceramics |
| US4886768A (en) * | 1987-11-13 | 1989-12-12 | Board Of Regents Acting For And On Behalf Of University Of Michigan | Toughened ceramics |
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| JPH07188578A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-07-25 | Rhone Poulenc Chim | 酸化ジルコニウム及びセリウム、プラセオジム及び／又はテルビウムを基材とする顔料、それらの製造法並びにそれらの使用法 |
| FR2925485A1 (fr) * | 2007-12-20 | 2009-06-26 | Saint Gobain Ct Recherches | Produit en matiere ceramique fondue, procede de fabrication et utilisations. |
| JP2011512313A (ja) * | 2008-02-18 | 2011-04-21 | リフラクトリー インテレクチュアル プロパティ ゲーエムベーハー アンド コー ケージー | 耐火スラグ帯 |
| CN102186794A (zh) * | 2008-10-17 | 2011-09-14 | 法商圣高拜欧洲实验及研究中心 | 熔凝陶瓷产品 |
| CN106470958A (zh) * | 2014-07-14 | 2017-03-01 | 里弗雷克特里知识产权两合公司 | 耐火产品、二氧化锆的用途、二氧化锆、用于制造耐火产品的方法和由其制造的耐火产品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425523A (en) * | 1977-07-28 | 1979-02-26 | Noritsu Kk | Gas valve control apparatus |
-
1983
- 1983-02-18 JP JP58025870A patent/JPS59152266A/ja active Pending
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| FR2925485A1 (fr) * | 2007-12-20 | 2009-06-26 | Saint Gobain Ct Recherches | Produit en matiere ceramique fondue, procede de fabrication et utilisations. |
| WO2009081074A3 (fr) * | 2007-12-20 | 2010-04-08 | Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Produit en matiere ceramique fondue, procede de fabrication et utilisations |
| JP2011512313A (ja) * | 2008-02-18 | 2011-04-21 | リフラクトリー インテレクチュアル プロパティ ゲーエムベーハー アンド コー ケージー | 耐火スラグ帯 |
| CN102186794A (zh) * | 2008-10-17 | 2011-09-14 | 法商圣高拜欧洲实验及研究中心 | 熔凝陶瓷产品 |
| CN106470958A (zh) * | 2014-07-14 | 2017-03-01 | 里弗雷克特里知识产权两合公司 | 耐火产品、二氧化锆的用途、二氧化锆、用于制造耐火产品的方法和由其制造的耐火产品 |
| US20170152188A1 (en) * | 2014-07-14 | 2017-06-01 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory product, use of zirconium dioxide, zirconium dioxide, method for manufacturing a refractory product and a refractory product manufactured therewith |
| US10000418B2 (en) * | 2014-07-14 | 2018-06-19 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory product, use of zirconium dioxide, zirconium dioxide, method for manufacturing a refractory product and a refractory product manufactured therewith |
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