JPS59175693A - 金属で鋳ぐるみした高温ガス導管用のセラミツク材料からなる断熱ライニングおよびその製法 - Google Patents

金属で鋳ぐるみした高温ガス導管用のセラミツク材料からなる断熱ライニングおよびその製法

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JPS59175693A
JPS59175693A JP59042241A JP4224184A JPS59175693A JP S59175693 A JPS59175693 A JP S59175693A JP 59042241 A JP59042241 A JP 59042241A JP 4224184 A JP4224184 A JP 4224184A JP S59175693 A JPS59175693 A JP S59175693A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属で鋳ぐるみした高温ガス導管とくに内燃機
関のシリンダヘッドの排気導管のだめのセラミック材料
からなる断熱ライニングおよびその製法に関する。
セラミック材料からなる中空焼結成形体の形の断熱ライ
ニングおよびその高温ガス導管たとえばシリンダヘッド
の排気導管および排気エルボへの使用は公知である。こ
の中空焼結成形体はたとえばシリンダヘッド製造の際金
属で鋳ぐるみされる。中空焼結体の内部は鋳造の際発生
する圧力による焼結成形体の破壊を避けるため、場合に
より公知法で型砂が充てんされる。
このような金属で鋳ぐるみするセラミック材料の中空焼
結成形体の公知製法は西独特許第２１６３７１、７号お
よび第２３５４２５４号明細書に記載される。この提案
によれば酸化ケイ素および酸化アルミニウム、またはロ
ーム含有シャモット、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、
シリマナイト、ムライト、ジルコン、クロマイト。
マグネシアクリンカ、炭化ケイ素、電鋳コランダム、石
英材料、カイアナイト、マグネシア。
溶融スピネル、チツ化ケイ素、クロムマグネシア、クロ
ムマグネサイト、ノ々ミキュライト、パミキュライトア
スベスト１重晶石、焼成ケイ藻土、軽石ならびに結合剤
としてのパン±またはリン酸アルミニウムの混会物が焼
結成形体の製造に使用される。
これらの提案の欠点はたとえば炭化ケイ素および酸化ア
ルミニウムの場合断熱効果が低過ぎ、他の材料たとえば
石英材料から製造した焼結成形体は強度が不満足となる
ことである。
西独特許第２７５０２９０号公報によれば酸化アルミニ
ウム５０〜６０重量係、酸化チタン４０〜４５重量係、
カオリン２〜５重量％およびケイ酸マグネシウム０．１
〜１重量係を含むチタン酸アルミニウムが使用され、前
記使用範囲にとくに適する材料性質が得られる。チタン
酸アルミニウムは非常に低い熱伝導度を有するけれど、
この提案も広い表面には使用し得なかった。とくにチタ
ン酸アルミニウムの強度が低過ぎる欠点がちシ、さらに
焼結成形体の約２〜３胡の肉厚しか達成できないので、
実際に得られる断熱効果はなお不満足である。とくにア
ルミニウムで鋳ぐるみした高温ガス導管の場合、アルミ
ニウムの低い耐熱性およびそれによって必要となる強力
な冷却のためエネルギー損失が非常に大きくなる。
それゆえ本発明の目的は公知の欠点を除去し、断熱ライ
ニングとして公知の焼結成形体の断熱効果、熱的および
機械的安定性を改善することである。とくに本発明の目
的はアルミニウムで鋳ぐるみするためにも適し、その除
硬れた断熱効果ｆ：有、　Ｌ　、かつ高い熱的および機
械的安定性を有する断熱ライニングを得ることである。
もう１つの目的は現在まで不十分な断熱効果および（ま
たは）低い機械的、熱的安定性のため、公知構造的手段
で単独には広い表面に使用し得なかったセラミック材料
を使用することである。
この目的は本発明により金属で鋳ぐるみした高温ガス導
管とくに内燃機関のシリンダヘッドの排気導管のための
セラミック材料からなる断熱ライニングにおいて、断熱
ライニングがセラミック材料の焼結成形体からなシ、こ
の成形体が無機繊維を含む被覆または無機繊維からなる
被覆を備えることによって解決される。
本発明によれば金属で鋳ぐるみした高温ガス導管の断熱
ライニングを著しく大きい壁厚で製造し、それによって
改善された断熱効果を達成することができる。本発明に
よる断熱ライニングの壁厚は現在までこの使用目的に提
案された焼結成形体に比して３倍まで大きくすることが
できる。したがって本発明によシシリンダヘッドおよび
それに続く排気導管を高い冷却費用を要せずに、ねずみ
鋳鉄の代りにアルミニウムから製造することができる。
しかし本発明による断熱ライニングはねずみ鋳鉄による
鋳ぐるみにも、とくにねずみ鋳鉄壁厚が非常に太きく、
シたがって溶融鋳鉄の凝固の際高い圧縮応力が発生する
場合にとくに好適である。弾性繊維被覆は鋳造の際溶湯
の凝固によって発生する圧縮応力に対して緩衝装置とし
て作用し、溶湯の重量によってとくにねずみ鋳鉄による
鋳造の際、しかしアルミニウム鋳造の際にも発生するピ
ーク応力が吸収されることによって、断熱ライニングの
変形または破壊が避けられる。
本発明による断熱ライニングは、まず公知法で焼結成形
体をセラミック材料からたとえばスリップ注型によって
製造し、常用法で焼結し、次にこの焼結成形体へ無機繊
維を含むかまたはこれからなる被覆を設けることによっ
て製造される。無機繊維はそのため有機または無機結合
剤と混会、シ、焼結成形体に被覆される。無機結合剤と
してはとくに繊維で被覆すべき焼結成形体を形成する同
じセラミック材料が使用される。
全尿溶湯とくにねずみ鋳鉄溶湯による鋳ぐるみの間、本
発明による断熱ライニングの最高の安定性を達成するた
め、短時間少なくとも１５００℃の耐熱性を有する無機
繊維のみを被覆の製造に使用するのが有利なことが明ら
かになった。
鉱物繊維とくに酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
ムライトまたはカオリナイトの繊維がきわめて優れてい
ることが実証された。
被覆の層厚は主として金属溶湯による鋳ぐるみの際の作
業性および断熱効果を決定する。とくに１〜７ｍの層厚
が適することが明らかになった。
無機繊維で被覆する焼結成形体を製造するセラミック材
料としてはムライト、酸化ジルコニウム、ケイ酸アルミ
ニウムマグネシウム（ＭＡＳ　）。
とくにコージーライト、チタン酸アルミニウムマグネシ
ウム（ＭＡＴ）、チタン酸アルミニウムＦＡＴ）または
ケイ酸アルミニウムリチウム（Ｌ＆Ｓ）がとくに適する
ことが実証され、そのうちとくにチタン酸アルミニウム
が適する。これらセラミック材料の混合物も焼結成形体
の製造に適する。
無機繊維を焼結成形体と結合するため有利な実施例によ
れば前記セラミック材料がスリップの形で使用される。
本発明のとくに有利な実施例によれば被覆すべき焼結成
形体を製造するセラミック材料のスリップが使用される
。この場合結合剤としてのチタン酸アルミニウムで成形
体に固定した無機繊維の被覆を有するチタン酸アルミニ
ウムからなる焼結成形体はとくに有利な実施例であるこ
とが明らかになった。
しかし被覆製造に有機結合剤を使用することもできる。
この結合剤は無機繊維の塗布に続いて水または溶剤蒸発
のため、実施する加熱の際に燃焼するけれど、無機繊維
の溶結成形体上の付着は多くの使用範囲のために十分で
ある。この場合焼結成形体の被覆は無機繊維のみからな
る。
本発明による断熱ライニングのとくに有利な製法はセラ
ミック材料から製造した焼結成形体へセラミック材料か
らなるスリップに含まれる無機繊維を吹付けることから
なる。
次に本発明を図面により説明する。゛ 図面には内燃機関の部分的に示すシリンダヘッド５内の
排気、導管４が示される。排気導管４の断熱ライニング
１はチタン酸アルミニウムからなる壁厚２ｍｍの焼結成
形体２および結合剤としてのチタン酸アルミニウムによ
って焼結成形体２と結合したカオリナイト繊維の被覆３
からなる。被覆３の層厚は５醪である。被覆の密度は１
．０５　？／ｃａである。
【図面の簡単な説明】
図面は断熱ライニングを有する排気導管の縦断面図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　断熱ライニング（１）がセラミック材料の焼結成形
    体（２）からな９、この成形体が無機繊維を含む被覆（
    ３）または無機繊維からなる被覆（３）全備えているこ
    と？特徴とする金属で鋳ぐるみした高温ガス導管用のセ
    ラミック材料からなる断熱ライニング。 ２　無機繊維が短時間少なくとも１５００℃の温度まで
    耐える特許請求の範囲第１項記載の２イニング。 ３　無機繊維が鉱物繊維である特許請求の範囲第１項ま
    たは第２項記載のライニング。 ４　鉱物繊維が酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
    ムライトマタはカオリナイトからなる特許請求の範囲第
    ２項または第３項記載のライニング。 ５　被覆（３）が１〜７咽の層厚（Ｄ）を有する特許請
    求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載のライニ
    ング。 ６　被覆（３）が０．８〜１．２グ／ｃｒＡの密度を有
    する特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記
    載のライニング。 ７、　焼結成形体（２）がムライト、酸化ジルコニウム
    、ケイ酸アルミニウムマグネシウム（ＭへＳ）ｔチタン
    Ｂａｈアルミニウムマグネシウム（ＭへＴ）、チタン酸
    アルミニウム（八Ｔ）またはケイ酸アルミニウムリチウ
    ム（ＬＡＳＪからなる特許請求の範囲第１項〜第６項の
    いずれが１項だ記載のライニング。 ８　被覆（３）が無機繊維および無機繊維の結合剤とし
    てのセラミック材料から々る特許請求の範囲第１項〜第
    ７項のいずれか１項に記載のライニング。 ９、焼結体（２）がチタン酸アルミニウムからなり、こ
    の焼結体が無機繊維およびチタン酸アルミニウムからな
    る被覆（３）を備えている特許請求の範囲第１項〜第８
    項のいずれか１項に記載のライニング。 １０　　セラミック材料の焼結成形体からなり、この成
    形体が無機繊維を含む被覆または無機綾５維からなる被
    覆を備えている、金属で鋳ぐるみした高温ガス導管用の
    セラミックからなる断熱ライニングの製法において、無
    機繊維をセラミック材料を含むスリップから焼結成形体
    （２）ヘスプレーすることを特徴とする金属で鋳ぐるみ
    した高温ガス導管用のセラミックからなる断熱ライニン
    グの製法。
JP59042241A 1983-03-18 1984-03-07 金属で鋳ぐるみした高温ガス導管用のセラミツク材料からなる断熱ライニングおよびその製法 Pending JPS59175693A (ja)

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