JPS6051663A - 耐熱衝撃性ジルコニア質電鋳耐火物 - Google Patents
耐熱衝撃性ジルコニア質電鋳耐火物Info
- Publication number
- JPS6051663A JPS6051663A JP58157666A JP15766683A JPS6051663A JP S6051663 A JPS6051663 A JP S6051663A JP 58157666 A JP58157666 A JP 58157666A JP 15766683 A JP15766683 A JP 15766683A JP S6051663 A JPS6051663 A JP S6051663A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal shock
- shock resistance
- refractories
- zirconia
- impact resistant
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- Granted
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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、耐熱衝撃性に優れたジルコニア質電鋳耐火物
に関する。
に関する。
従来よシジルコニアは耐熱性、耐蝕性等に優れた高温材
料と言われているが、高温での相転移を有する非安定化
ジルコニアのままでは、その適用範囲がせまくなるので
、ＭｇＯ，ＣａＯ、Ｙ２Ｏ３等を添加して、高温での相
転移を完全になくしたいわゆる安定化ジルコニアとして
使用されているが、高温での相転移による悪影響はなく
なったものの、熱衝撃に弱いという欠点が生じるもので
ある。そのため、相転移金一部残したいわゆる部分安定
化ジルコニアとすること等の方法で、耐熱衝撃性の改善
が行なわれてきた。この例として例えば、特公昭５７−
３４２３３号によれば、２〜５重量％のＣａＯを含む部
分安定化ジルコニア５０〜９０重量％と残部が単斜型ジ
ルコニアで構成され、この単斜型ジルコニアがマトリッ
クス部にのみ存在することを特徴とする耐熱衝撃性およ
び耐蝕性にすぐれたジルコニア質焼結体が記載されてお
り、また同公報中にはジルコニア質耐火材料の耐熱衝撃
性の改善を目的として単斜型純ジルコニアにＣａＯとＮ
ｂ２Ｏ５とを総量で５〜２０重量％添加して安定化させ
る方法、単斜型ジルコニアにＭｇＯとＡＰ２０３とを総
量で５〜８重量％添加して焼成する方法等が記載されて
いる。
料と言われているが、高温での相転移を有する非安定化
ジルコニアのままでは、その適用範囲がせまくなるので
、ＭｇＯ，ＣａＯ、Ｙ２Ｏ３等を添加して、高温での相
転移を完全になくしたいわゆる安定化ジルコニアとして
使用されているが、高温での相転移による悪影響はなく
なったものの、熱衝撃に弱いという欠点が生じるもので
ある。そのため、相転移金一部残したいわゆる部分安定
化ジルコニアとすること等の方法で、耐熱衝撃性の改善
が行なわれてきた。この例として例えば、特公昭５７−
３４２３３号によれば、２〜５重量％のＣａＯを含む部
分安定化ジルコニア５０〜９０重量％と残部が単斜型ジ
ルコニアで構成され、この単斜型ジルコニアがマトリッ
クス部にのみ存在することを特徴とする耐熱衝撃性およ
び耐蝕性にすぐれたジルコニア質焼結体が記載されてお
り、また同公報中にはジルコニア質耐火材料の耐熱衝撃
性の改善を目的として単斜型純ジルコニアにＣａＯとＮ
ｂ２Ｏ５とを総量で５〜２０重量％添加して安定化させ
る方法、単斜型ジルコニアにＭｇＯとＡＰ２０３とを総
量で５〜８重量％添加して焼成する方法等が記載されて
いる。
従来から高ジルコニア質電鋳耐火物として、非安定化単
斜型ジルコニア母相の粒界をガラス相がとシ囲んだ構造
のジルコニア（以下ＺｒＯ２と記す）９３〜９６％のも
のがあるが、この耐火物は比較的熱衝撃抵抗が乏しいと
いう欠点がある。（セラミックス１４．５１３〜５１９
．１９７９またはセラミックス１７，４４６〜４５１．
１９８２等が知られている。）また、耐熱衝撃性に最も
優れているＺｒＯ２はＭｇＯで部分安定化されたもので
あると言われている。（セラミックス１７，４３５．１
９８２等文献が多数知られている。） 本願発明者等は、上記の諸点を参考にして、先づＺｒＯ
２ＭｇＯ系で種々組成を変えて電鋳耐大物を作製し、急
熱急冷法によシ耐熱衝撃性を調査してみたが、ある程度
の耐熱衝撃性はあるものの期待した程の結果が得られな
かった。このＺｒＯ□−ＭｇＯ系電鋳耐大物の耐熱衝撃
性をさらに改善すべく検討してみたが、ＣｅＯ□（酸化
セリウム）を添加することで、耐熱衝撃性が著しく改善
されることを見出した。
斜型ジルコニア母相の粒界をガラス相がとシ囲んだ構造
のジルコニア（以下ＺｒＯ２と記す）９３〜９６％のも
のがあるが、この耐火物は比較的熱衝撃抵抗が乏しいと
いう欠点がある。（セラミックス１４．５１３〜５１９
．１９７９またはセラミックス１７，４４６〜４５１．
１９８２等が知られている。）また、耐熱衝撃性に最も
優れているＺｒＯ２はＭｇＯで部分安定化されたもので
あると言われている。（セラミックス１７，４３５．１
９８２等文献が多数知られている。） 本願発明者等は、上記の諸点を参考にして、先づＺｒＯ
２ＭｇＯ系で種々組成を変えて電鋳耐大物を作製し、急
熱急冷法によシ耐熱衝撃性を調査してみたが、ある程度
の耐熱衝撃性はあるものの期待した程の結果が得られな
かった。このＺｒＯ□−ＭｇＯ系電鋳耐大物の耐熱衝撃
性をさらに改善すべく検討してみたが、ＣｅＯ□（酸化
セリウム）を添加することで、耐熱衝撃性が著しく改善
されることを見出した。
本発明はＺｒＯ２−ＭｇＯ−ＣｅＯ□のジルコニア質電
鋳耐人物であって、以下本発明について詳細に説明する
。
鋳耐人物であって、以下本発明について詳細に説明する
。
ＺｒＯ２原料として天然バデライト鉱を精製したＺ ｒ
ｏ ２含量９９．６％の砂状のものを使用した。
ｏ ２含量９９．６％の砂状のものを使用した。
ＭｇＵ 、 ＣｅＯ□原料として市販の高純度工業薬品
粉末を使用した。
粉末を使用した。
所定の組成比になるよう各配合物を十分混合後、合量が
１ｏｏｘｙになるようにし、３００ ｋＶＡ単相アーク
炉に装入して溶融し、内寸法が縦７５闘、横２００＋ｎ
、高さ４５０朋のカーメン型の上部に高さ２５０闘の押
し湯部分を付けた型内に溶融物を流し込み、十分徐冷し
た後、押し湯部分を切断し、７５Ｘ２００ Ｘ４００朋
の電鋳法を得た。
１ｏｏｘｙになるようにし、３００ ｋＶＡ単相アーク
炉に装入して溶融し、内寸法が縦７５闘、横２００＋ｎ
、高さ４５０朋のカーメン型の上部に高さ２５０闘の押
し湯部分を付けた型内に溶融物を流し込み、十分徐冷し
た後、押し湯部分を切断し、７５Ｘ２００ Ｘ４００朋
の電鋳法を得た。
各組成の電鋳法につき嵩比重、見掛気孔率、Ｘ線回折に
よる構成相の横側、耐熱衝撃性試験を行ったところ次の
ような結果が得られた。
よる構成相の横側、耐熱衝撃性試験を行ったところ次の
ような結果が得られた。
例えば、ＺｒＯ３９７，０％、 ＭｇＯ２，０％＋ Ｃ
ｅＯ２１，０％（重量％）を配合した化学組成の嵩比重
は５．５で、見掛気孔率は３，８であシ、単斜晶−）と
立方晶（Ｃ）との割合［ｍ（１１１）、ｃ（１１１）の
回折ビークからめた。〕はｍは６７％、Ｃは３３％であ
った。そして、耐熱衝撃性は、組成物よシ５ ｘ ３
ｘ ２（ｃｒｒＬ）の直方体を切シ出し、１４００℃に
加熱した炉中で急熱し、１４００℃に１０分間保持した
後、空気中および水中（室温）へ急冷することによシ、
試料表面にクラックが発生するまでの急熱急冷回数で測
定した。このようにして前記試料の回数を測定したとこ
ろ空気中では１５回以上、水中では１５回以上の回数で
あった。
ｅＯ２１，０％（重量％）を配合した化学組成の嵩比重
は５．５で、見掛気孔率は３，８であシ、単斜晶−）と
立方晶（Ｃ）との割合［ｍ（１１１）、ｃ（１１１）の
回折ビークからめた。〕はｍは６７％、Ｃは３３％であ
った。そして、耐熱衝撃性は、組成物よシ５ ｘ ３
ｘ ２（ｃｒｒＬ）の直方体を切シ出し、１４００℃に
加熱した炉中で急熱し、１４００℃に１０分間保持した
後、空気中および水中（室温）へ急冷することによシ、
試料表面にクラックが発生するまでの急熱急冷回数で測
定した。このようにして前記試料の回数を測定したとこ
ろ空気中では１５回以上、水中では１５回以上の回数で
あった。
このようにＺｒ ０２−ＭｇＵ−Ｃｅ０２系電鋳耐火物
は嵩比重５５〜５．７、見掛気孔率１．７〜３．９の範
囲内あシ、および構成相はＭｇ０５．０％のものを除き
、ｍとＣの共存するいわゆる部分安定化ジルコニアであ
る。耐熱衝撃性はＭｇＯで安定化あるいは部分安定化し
たものに比べ、ＣｅＯ□を添加したＺｒＯ２−ＭｇＯＣ
ｅ０２系のものが、明らかに耐熱衝撃性が向上している
。そして水中への急熱急冷回数が１５回でも試料表面に
クラックの発生が見られないものも存在する。以下本発
明の実施例について説明する。
は嵩比重５５〜５．７、見掛気孔率１．７〜３．９の範
囲内あシ、および構成相はＭｇ０５．０％のものを除き
、ｍとＣの共存するいわゆる部分安定化ジルコニアであ
る。耐熱衝撃性はＭｇＯで安定化あるいは部分安定化し
たものに比べ、ＣｅＯ□を添加したＺｒＯ２−ＭｇＯＣ
ｅ０２系のものが、明らかに耐熱衝撃性が向上している
。そして水中への急熱急冷回数が１５回でも試料表面に
クラックの発生が見られないものも存在する。以下本発
明の実施例について説明する。
実施例
ＺｒＯ□横ｇＯＣｅＣ）ｚ系電鋳耐火物において、天然
バデライト鉱を精製したＺｒＯ２が９９，６重量％の砂
状のものを使用し、 ＭｇＯ、ＣｅＯ２は市販の高純度
工業薬品を使用して十分混合した後、内寸法が縦７５止
、横２００間、高さ４５０朋のカーボン型の上部２５０
關の押し湯部分を付けた型内に３００ ｋＶＡ単相アー
ク炉で溶融した溶融物を流し込み、十分徐冷した後７５
Ｘ２００Ｘ４００ｓｍの電鋳法を得た。（実施例１．２
．３，４．５．６，７，８．９）各組成の電鋳法につい
て、嵩比重、見掛気孔率。
バデライト鉱を精製したＺｒＯ２が９９，６重量％の砂
状のものを使用し、 ＭｇＯ、ＣｅＯ２は市販の高純度
工業薬品を使用して十分混合した後、内寸法が縦７５止
、横２００間、高さ４５０朋のカーボン型の上部２５０
關の押し湯部分を付けた型内に３００ ｋＶＡ単相アー
ク炉で溶融した溶融物を流し込み、十分徐冷した後７５
Ｘ２００Ｘ４００ｓｍの電鋳法を得た。（実施例１．２
．３，４．５．６，７，８．９）各組成の電鋳法につい
て、嵩比重、見掛気孔率。
Ｘ線回析による構成相、耐熱衝撃性テストを行った。そ
の結果を表−１に示す。また、表−２にはＣｅＯを添加
しない参考例を示し、表−３には前記と同様にして製造
した電鋳法の比較？１１を示す。
の結果を表−１に示す。また、表−２にはＣｅＯを添加
しない参考例を示し、表−３には前記と同様にして製造
した電鋳法の比較？１１を示す。
上記表−１，２，３よシ耐熱衝撃性は、Ｍｇ０１〜５重
量％を含む部分安定化あるいは安定化ジルコニアにＣｅ
０ｚ Ｏ−２〜６重量％が添加されることにより向上す
るもので、例えば比較例１．２．３を見れば解るように
ＣｅＯ□がこの範囲外にあるため耐熱衝撃性の向上は見
られない。
量％を含む部分安定化あるいは安定化ジルコニアにＣｅ
０ｚ Ｏ−２〜６重量％が添加されることにより向上す
るもので、例えば比較例１．２．３を見れば解るように
ＣｅＯ□がこの範囲外にあるため耐熱衝撃性の向上は見
られない。
また、参考例１．２，３，４．５はＣｅＯ２を添加して
いないもので耐熱衝撃性は悪いものである。
いないもので耐熱衝撃性は悪いものである。
本発明に使用するＣｅ０２を添加することによって耐熱
衝撃性の向上することが認められる。
衝撃性の向上することが認められる。
Claims (1)
- ＺｒＯ２−ＭｇＯ−ＣｅＯ２系電鋳耐火物にオイて、ｌ
≦ＭｇＯ≦５．０．２≦ＣｅＯ２５６（各重量％）ノ化
学組成を有することを特徴とする耐熱衝撃性ジルコニア
質電鋳耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157666A JPS6051663A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 耐熱衝撃性ジルコニア質電鋳耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157666A JPS6051663A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 耐熱衝撃性ジルコニア質電鋳耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6051663A true JPS6051663A (ja) | 1985-03-23 |
| JPS64350B2 JPS64350B2 (ja) | 1989-01-06 |
Family
ID=15654723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58157666A Granted JPS6051663A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 耐熱衝撃性ジルコニア質電鋳耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051663A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62265179A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-18 | 東芝モノフラックス株式会社 | ジルコニア含有電鋳耐火物の製造法 |
| EP0269108A2 (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Zirconia ceramics |
| US5177040A (en) * | 1990-06-07 | 1993-01-05 | Japan Abrasive Co., Ltd. | Fused zirconia refractory materials having high-temperature heat resistance and corrosion resistance and a method for producing the same |
| US10407349B2 (en) | 2015-04-24 | 2019-09-10 | Corning Incorporated | Bonded zirconia refractories and methods for making the same |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP58157666A patent/JPS6051663A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62265179A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-18 | 東芝モノフラックス株式会社 | ジルコニア含有電鋳耐火物の製造法 |
| JPH058143B2 (ja) * | 1986-05-12 | 1993-02-01 | Toshiba Monofrax | |
| EP0269108A2 (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Zirconia ceramics |
| EP0269108A3 (en) * | 1986-11-28 | 1988-08-17 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Zirconia ceramics |
| US5177040A (en) * | 1990-06-07 | 1993-01-05 | Japan Abrasive Co., Ltd. | Fused zirconia refractory materials having high-temperature heat resistance and corrosion resistance and a method for producing the same |
| US10407349B2 (en) | 2015-04-24 | 2019-09-10 | Corning Incorporated | Bonded zirconia refractories and methods for making the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS64350B2 (ja) | 1989-01-06 |
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