JPS62132786A - アルミニウム溶湯用炭素材及びその製造法 - Google Patents
アルミニウム溶湯用炭素材及びその製造法Info
- Publication number
- JPS62132786A JPS62132786A JP27068885A JP27068885A JPS62132786A JP S62132786 A JPS62132786 A JP S62132786A JP 27068885 A JP27068885 A JP 27068885A JP 27068885 A JP27068885 A JP 27068885A JP S62132786 A JPS62132786 A JP S62132786A
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- aluminum phosphate
- carbon
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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】
産業上の利用分野
本発明はアルミニウム溶湯に使用される、例えばルツボ
、鋳型、樋、冶几等の炭素材（黒鉛材を含む）及びその
製造法に関し、特に＃酪化性に優れ、低通気性（溶湯不
浸透性）の炭素材及びその製造法に関する。
、鋳型、樋、冶几等の炭素材（黒鉛材を含む）及びその
製造法に関し、特に＃酪化性に優れ、低通気性（溶湯不
浸透性）の炭素材及びその製造法に関する。
従来の技術
炭素材は一般に金属溶湯に１８れにくいことから金属溶
湯を取扱う材料として使用されている。Ａｌ溶湯に対し
てもルツボ、鋳型、冶具等に使用されている。炭素材は
耐熱性であり、上記のように金属に対してはれにくい性
質があるが、高温での耐酸化性に劣ること、多孔質であ
ること等が欠点である。
湯を取扱う材料として使用されている。Ａｌ溶湯に対し
てもルツボ、鋳型、冶具等に使用されている。炭素材は
耐熱性であり、上記のように金属に対してはれにくい性
質があるが、高温での耐酸化性に劣ること、多孔質であ
ること等が欠点である。
炭素材の耐酸化性を増すために従来Ｓ ＋ ０２、Ａ
Ｉ ２０３等のゾル、ホウ酸、ホウ酸ソータ等を炭素材
に含浸させる方法、炭素材の表面にＳｉＣ皮膜を形成さ
せる方法がある。また大気或いは酸素を含む雰囲気、Ｎ
ａ、に等のｍノ、（性化合物、Ｆｅ、 Ｔｉ、 Ｖ等の
遷移金属の酸化物に用いられるものとして炭素材にリン
耐量！１を含浸させて３００°Ｃ以下で脱水硬化させる
方法が提案されている（特開昭５Ｏ−５１４８９）。さ
らにリン酸用の水溶液を炭素材料に含浸し、３００°Ｃ
以下で乾燥した後、■！１化アルアルミ水溶液に浸漬し
、乾燥する方法がある（特開昭５２−４４７８Ｅｌ）。
Ｉ ２０３等のゾル、ホウ酸、ホウ酸ソータ等を炭素材
に含浸させる方法、炭素材の表面にＳｉＣ皮膜を形成さ
せる方法がある。また大気或いは酸素を含む雰囲気、Ｎ
ａ、に等のｍノ、（性化合物、Ｆｅ、 Ｔｉ、 Ｖ等の
遷移金属の酸化物に用いられるものとして炭素材にリン
耐量！１を含浸させて３００°Ｃ以下で脱水硬化させる
方法が提案されている（特開昭５Ｏ−５１４８９）。さ
らにリン酸用の水溶液を炭素材料に含浸し、３００°Ｃ
以下で乾燥した後、■！１化アルアルミ水溶液に浸漬し
、乾燥する方法がある（特開昭５２−４４７８Ｅｌ）。
発明が解決しようとする問題点
Ａ１の溶湯に使用される炭素材としては耐酸化性、溶湯
不浸透性の外、炭素材に含浸等された酎酸化防１Ｆ剤が
ＡＩと反応したり、Ａ１溶湯の汚染源になったりしない
ことが重要である。
不浸透性の外、炭素材に含浸等された酎酸化防１Ｆ剤が
ＡＩと反応したり、Ａ１溶湯の汚染源になったりしない
ことが重要である。
従来のアルミナゾル含浸はアルミナゾルがゲル化し易く
、含浸率を上げるのはむずかしい。またシリカ含浸では
耐酸化性が劣る。
、含浸率を上げるのはむずかしい。またシリカ含浸では
耐酸化性が劣る。
Ｈ２ＢＯ３は空気中の水分と反応し溶は出し、取扱いに
難点があり、またＮａ３ＢＯ３は融点が低く、その］−
Ｎａは炭素の酸化をむしろ促進する作用があり、好まし
くない。
難点があり、またＮａ３ＢＯ３は融点が低く、その］−
Ｎａは炭素の酸化をむしろ促進する作用があり、好まし
くない。
特開昭５０−５１４８９の方法で処理された炭素材はＡ
１の溶湯に対する使用中に遊離のリン酸が揮散し、酸化
防止効果が劣る。
１の溶湯に対する使用中に遊離のリン酸が揮散し、酸化
防止効果が劣る。
炭素材にＭ＃のリン酸が残存していると、貯蔵あるいは
取扱い中に空気中の水分を吸収し、作業環境の悪化を招
く、また高温での使用中にリン酸１１！が発泡し、Ａｌ
溶湯の不純物汚染の原因となる。
取扱い中に空気中の水分を吸収し、作業環境の悪化を招
く、また高温での使用中にリン酸１１！が発泡し、Ａｌ
溶湯の不純物汚染の原因となる。
特開昭５２−４４７８［１の方法で処理された炭素材は
強酸化性水溶液中での使用には耐えるが、高温での使用
時には酸化防止効果が劣る。
強酸化性水溶液中での使用には耐えるが、高温での使用
時には酸化防止効果が劣る。
本発明の目的は、このような従来方法の欠点に鑑み、使
用時に２２０５などの発生がなく、１耐酸化性、不浸透
性に優れ、Ａ１に対する汚染のないＡＩ溶湯川用炭素材
及びその′！ＩＪ造法を提供することにある。
用時に２２０５などの発生がなく、１耐酸化性、不浸透
性に優れ、Ａ１に対する汚染のないＡＩ溶湯川用炭素材
及びその′！ＩＪ造法を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明の炭素材はＡ１の溶湯に使用するもので。
炭素材の表面（細孔、空隙を含む）に１耐火性のリン酸
アルミニウムを形成させたものである。
アルミニウムを形成させたものである。
本発明において処理される炭素材は、特にその性質およ
び形状などを限定するものではないが、主としてコーク
ス、黒鉛、無煙炭などの炭素材料を有機質結合剤と混練
成形したものを焼成して得られる炭素材、更に望ましく
は高温で黒鉛化処理して得られる人造黒鉛あるいは天然
黒鉛などからる黒鉛材である。
び形状などを限定するものではないが、主としてコーク
ス、黒鉛、無煙炭などの炭素材料を有機質結合剤と混練
成形したものを焼成して得られる炭素材、更に望ましく
は高温で黒鉛化処理して得られる人造黒鉛あるいは天然
黒鉛などからる黒鉛材である。
本発明はト記の炭素材の表面に耐火性リン酸アルミニウ
ムを形成したものであり、その製造法としては炭素材に
リン酸アルミニウム水溶液を含浸し、 ７００℃以上に
熱処理し、炭素材の表面（細孔を含む）に耐火性リン酸
アルミニウムを形成するものである。
ムを形成したものであり、その製造法としては炭素材に
リン酸アルミニウム水溶液を含浸し、 ７００℃以上に
熱処理し、炭素材の表面（細孔を含む）に耐火性リン酸
アルミニウムを形成するものである。
耐火性リン酸アルミニウムとは遊離のＰ２Ｏ５等を殆ん
ど含まない１ヨとしてＡｌＰＯ４の組成からなり、望ま
しくは９８屯州％以上ＡｌＰＯ４の組成である。そして
このものの融点は２９００°Ｃ以トであり、溶湯アルミ
ニウムにより浸されることは全くない。
ど含まない１ヨとしてＡｌＰＯ４の組成からなり、望ま
しくは９８屯州％以上ＡｌＰＯ４の組成である。そして
このものの融点は２９００°Ｃ以トであり、溶湯アルミ
ニウムにより浸されることは全くない。
ｉ２ ＞Ｎ材に１耐火性リン酸アルミニウムを形成させ
るには先ずリン酸アルミニウム水溶液をつくり。
るには先ずリン酸アルミニウム水溶液をつくり。
これを炭素材に含浸する。リン酸アルミニウムには神々
の組成のものが存在するが、水に溶は易いものがｅｉ７
ましく、組成としてはモル比でＰ ２０５／Ａ１２０３
＝２〜４の範囲が適する。そのＣｌｆｆは３０〜８０
Φ２ｊｊ％、望マＬ ＜ Ｉｆ ４０〜６ＬｙＲ：＋ｉ
％’ｔ’ ｊ） ６．３０ ＋７ｊ１１１％未満だと効
−トが悪く、８０ Ｔ％ ：ＩＥ％以にでは粘度が、−
５過ぎ、含浸が困難である。
の組成のものが存在するが、水に溶は易いものがｅｉ７
ましく、組成としてはモル比でＰ ２０５／Ａ１２０３
＝２〜４の範囲が適する。そのＣｌｆｆは３０〜８０
Φ２ｊｊ％、望マＬ ＜ Ｉｆ ４０〜６ＬｙＲ：＋ｉ
％’ｔ’ ｊ） ６．３０ ＋７ｊ１１１％未満だと効
−トが悪く、８０ Ｔ％ ：ＩＥ％以にでは粘度が、−
５過ぎ、含浸が困難である。
炭素材にこの水溶液を含浸するには炭素材をオートクレ
ーブに入れ、オートクレーブを減圧とし１次に水溶液を
注ぎ、加圧するのが効果的である。
ーブに入れ、オートクレーブを減圧とし１次に水溶液を
注ぎ、加圧するのが効果的である。
含浸したｌ々素材は非酸化性雰囲気中で７００ ’Ｏ以
１−で熱処理する。
１−で熱処理する。
このように、加熱処理を施すことにより、炭素材の表面
および細孔中に形成されたリン酸アルミニウドは、耐火
性であり、水に不溶のリン酸アルミニウム（ＡｌＰＯ４
）に変化する。この耐火性リン酸アルミニウムは、２０
００℃の高温まで安定な化合物であり、この化合物を炭
素材の表面および細孔中に存在させることにより、優れ
た耐酸化性炭素材を１１することができる。
および細孔中に形成されたリン酸アルミニウドは、耐火
性であり、水に不溶のリン酸アルミニウム（ＡｌＰＯ４
）に変化する。この耐火性リン酸アルミニウムは、２０
００℃の高温まで安定な化合物であり、この化合物を炭
素材の表面および細孔中に存在させることにより、優れ
た耐酸化性炭素材を１１することができる。
また、細孔中に１耐火性リン酸アルミニウムを形成する
ことにより、細孔を閉塞あるいは微Ｍ■孔径化され、炭
素材の不浸透性が白しする。
ことにより、細孔を閉塞あるいは微Ｍ■孔径化され、炭
素材の不浸透性が白しする。
また、処理すべき炭素材によっては、」−記のリン酸ア
ルミニウム水溶液含浸、熱処理の工程を多数回くり返す
ことにより、目的に応じた１酎酸化、低浸透性の付与も
出来る。
ルミニウム水溶液含浸、熱処理の工程を多数回くり返す
ことにより、目的に応じた１酎酸化、低浸透性の付与も
出来る。
次に１本発明の実施例について述べる。
実施例
直径２０１×長す１００ｆｆｌｆｆ＋オヨび直径５０１
１ｍＸ長さ３０ｍｍの黒鉛素材（かさ密度１．７ｇ／ｃ
ｍ’）をオートクレーブに入れ、真空ポンプで減圧し、
２トールに １分間保持後、４５１Ｆ、 ｎ’１％の
リン酸アルミニウム水溶液（Ｐ２０５／Ａ１２０３＝
３）を満たし、 ２Ｋｇ／ｃ ｍ’で１０分間加圧含浸
した後、マツフル炉中に入れ、非耐化性雰囲気中、？
００ ’Ｃで１０分間熱処理した。
１ｍＸ長さ３０ｍｍの黒鉛素材（かさ密度１．７ｇ／ｃ
ｍ’）をオートクレーブに入れ、真空ポンプで減圧し、
２トールに １分間保持後、４５１Ｆ、 ｎ’１％の
リン酸アルミニウム水溶液（Ｐ２０５／Ａ１２０３＝
３）を満たし、 ２Ｋｇ／ｃ ｍ’で１０分間加圧含浸
した後、マツフル炉中に入れ、非耐化性雰囲気中、？
００ ’Ｃで１０分間熱処理した。
こうして得た本発明品を、下記２種の試験により評価し
た。
た。
（Ａ）直径５０＋ｅａ＋Ｘ長さ３０ＩＩ１１ノ試料を用
イテ、通気率測定装置で空気の通気率を測定した。溶湯
不浸透性は通気率で表わした。
イテ、通気率測定装置で空気の通気率を測定した。溶湯
不浸透性は通気率で表わした。
（Ｂ）直径２〇−鴫×長さ １００ｓ腸の試料を内径５
０ｍ５の管状炉中に吊し、温度７００℃、乾燥空気ｆｉ
、訃１８交／分の条件で酸化し、試料の減少量を天秤で
測定した。
０ｍ５の管状炉中に吊し、温度７００℃、乾燥空気ｆｉ
、訃１８交／分の条件で酸化し、試料の減少量を天秤で
測定した。
比較例１
実施例に使用したのと同じ黒鉛素材（かさ密度１．７ｇ
／ｃｍ”）から、Ｆｔ１１５２０ａ＋ｍ Ｘ長さ １０
０ｍｍおよび直径５０ｍ５＋Ｘ長さ３０層１の試料を切
り出し、以下実施例の（Ａ） 、 （Ｂ）の条件で試験
を行った。
／ｃｍ”）から、Ｆｔ１１５２０ａ＋ｍ Ｘ長さ １０
０ｍｍおよび直径５０ｍ５＋Ｘ長さ３０層１の試料を切
り出し、以下実施例の（Ａ） 、 （Ｂ）の条件で試験
を行った。
比較例２
実施例に使用したのと回じ黒鉛素材（かさ密度１．７ｇ
／ ｃ ｍ”）から直径２０ｍｍＸ長さ １００■お
よび直径５０ｍｍＸ長さ３０ｏ＋ｍの試ネ′１を切り出
し、オー１−クレープに入れ、真空ポンプで減圧し、２
！・−ルに１分間保持後、６０屯量％のリン酸水溶液を
満たし、 ２Ｋｇ／ ｃ ｍ’で１０分間加圧含浸した
後、 ３００ ’Ｃ！の熱風乾燥器中で乾燥した。その
後、１１ｇ度、オートクレーブに入れて） ｆ３０ 屯
ｊｌ１％のリン酸水溶液を前記同様に含浸し、３００℃
で２時間加熱した。こうして得た試料を以下実施例の（
Ａ） 、 （Ｂ）の条件で試験を行った。
／ ｃ ｍ”）から直径２０ｍｍＸ長さ １００■お
よび直径５０ｍｍＸ長さ３０ｏ＋ｍの試ネ′１を切り出
し、オー１−クレープに入れ、真空ポンプで減圧し、２
！・−ルに１分間保持後、６０屯量％のリン酸水溶液を
満たし、 ２Ｋｇ／ ｃ ｍ’で１０分間加圧含浸した
後、 ３００ ’Ｃ！の熱風乾燥器中で乾燥した。その
後、１１ｇ度、オートクレーブに入れて） ｆ３０ 屯
ｊｌ１％のリン酸水溶液を前記同様に含浸し、３００℃
で２時間加熱した。こうして得た試料を以下実施例の（
Ａ） 、 （Ｂ）の条件で試験を行った。
実施例、比較例１および２の試験結果を次表に示した。
また実施例の試験片をアルミニウム溶湯中に９６時間ｆ
２漬したが、Ａ１によって全く浸されることはなく、Ａ
ｌ溶湯の汚染はなかった。
２漬したが、Ａ１によって全く浸されることはなく、Ａ
ｌ溶湯の汚染はなかった。
発明の効果
本発明によって得られた＃酸化、低通気性黒鉛製品は、
上記の表でも明らかなように、酸化消耗が箸しく少なく
、ガスの透過も少なく、また、高温雰囲気での使用時に
おいてもＭｆａ、のリン酸などの発生がなく、優れた耐
酸化性を示す。このように本発明により、耐酸化性を付
与することにより、高温における黒鉛材料の優れた特性
を利用するＶ業分野にとっては極めて有用なものである
。
上記の表でも明らかなように、酸化消耗が箸しく少なく
、ガスの透過も少なく、また、高温雰囲気での使用時に
おいてもＭｆａ、のリン酸などの発生がなく、優れた耐
酸化性を示す。このように本発明により、耐酸化性を付
与することにより、高温における黒鉛材料の優れた特性
を利用するＶ業分野にとっては極めて有用なものである
。
特性出願人 昭和電丁株式会社
Claims (2)
- （１）炭素材の空表面に耐火性リン酸アルミニウムが形
成されてなるアルミニウム溶湯用炭素材。 - （２）炭素にリン酸アルミニウム水溶液を含浸し、非酸
化性雰囲気中、７００℃以上で熱処理し、炭素材の表面
に耐火性リン酸アルミニウムを形成させることを特徴と
するアルミニウム溶湯用炭素材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27068885A JPS62132786A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | アルミニウム溶湯用炭素材及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27068885A JPS62132786A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | アルミニウム溶湯用炭素材及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62132786A true JPS62132786A (ja) | 1987-06-16 |
Family
ID=17489565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27068885A Pending JPS62132786A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | アルミニウム溶湯用炭素材及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62132786A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290926A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Eagle Ind Co Ltd | カーボン部材およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP27068885A patent/JPS62132786A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290926A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Eagle Ind Co Ltd | カーボン部材およびその製造方法 |
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