JPS6213304B2 - - Google Patents
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- JPS6213304B2 JPS6213304B2 JP57184670A JP18467082A JPS6213304B2 JP S6213304 B2 JPS6213304 B2 JP S6213304B2 JP 57184670 A JP57184670 A JP 57184670A JP 18467082 A JP18467082 A JP 18467082A JP S6213304 B2 JPS6213304 B2 JP S6213304B2
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Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐熱タイル等として有用な繊維応用超
高温複合断熱材に関する。
高温複合断熱材に関する。
従来、耐火断熱材としてセラミツク繊維を用い
たものが知られている。セラミツク繊維として
は、アルミナ−シリカ繊維が一般に市販されてお
り、その組成は通常アルミナ質分60重量％、シリ
カ質分40重量％の比率のものが多く、アルミナ質
分を増やせばより耐熱性を向上させることができ
るということは知られており、英国ICI（インペ
リアル ケミカル インダスリーズ リミテツ
ド）の商品名『サフイル』バルクは、アルミナ質
分95重量％、シリカ質分５重量％のセラミツク繊
維で、1600℃の耐熱性を有するといわれている。
たものが知られている。セラミツク繊維として
は、アルミナ−シリカ繊維が一般に市販されてお
り、その組成は通常アルミナ質分60重量％、シリ
カ質分40重量％の比率のものが多く、アルミナ質
分を増やせばより耐熱性を向上させることができ
るということは知られており、英国ICI（インペ
リアル ケミカル インダスリーズ リミテツ
ド）の商品名『サフイル』バルクは、アルミナ質
分95重量％、シリカ質分５重量％のセラミツク繊
維で、1600℃の耐熱性を有するといわれている。
セラミツク繊維を用いた耐火断熱材としてはセ
ラミツクボードが知られている。セラミツクボー
ドは、バルクフアイバーに耐熱性バインダーを加
え、金型に流し込み、真空成形または圧縮成形し
て３mm以上50mm程度までの厚さの硬いボード状に
作られた軽量な製品で、取り扱いや施工が非常に
容易であり、ガスやオイルたきの炉で往々にして
見られる高ガス流速に対して優れた抵抗性を示す
ものであることから、1000℃より1600℃までの温
度雰囲気の耐火断熱材として現在産業界で多量に
使用されている。しかしながら、セラミツク繊維
だけでは耐熱性が不十分であり、さらに耐熱性に
優れた耐火断熱材が要求されている。
ラミツクボードが知られている。セラミツクボー
ドは、バルクフアイバーに耐熱性バインダーを加
え、金型に流し込み、真空成形または圧縮成形し
て３mm以上50mm程度までの厚さの硬いボード状に
作られた軽量な製品で、取り扱いや施工が非常に
容易であり、ガスやオイルたきの炉で往々にして
見られる高ガス流速に対して優れた抵抗性を示す
ものであることから、1000℃より1600℃までの温
度雰囲気の耐火断熱材として現在産業界で多量に
使用されている。しかしながら、セラミツク繊維
だけでは耐熱性が不十分であり、さらに耐熱性に
優れた耐火断熱材が要求されている。
また、粉粒体または繊維状ジルコニアは、2715
℃の高融点を有する酸化物で、その化学的安定性
は高温において金属酸化物の侵食に耐え、溶融金
属、ガラスにはぬれず、炉内雰囲気による影響も
受けないというように、高温用耐火材料として優
れた耐熱性を有している。さらに熱伝導率が低い
という特性があることにより、高温を保持する窯
炉材料としては省エネルギー面で用途が拡大され
ている。また、ジルコニアは、半導体的挙動を呈
し、予備加熱を必要とするが、イオン電導性を利
用したジルコニア発熱体では酸化雰囲気下2000℃
で5000時間以上のライフを有し、N2、H2、還元
雰囲気下の使用に耐える抵抗発熱体として、SiC
発熱体よりもはるかに超高温用として有用なもの
である。
℃の高融点を有する酸化物で、その化学的安定性
は高温において金属酸化物の侵食に耐え、溶融金
属、ガラスにはぬれず、炉内雰囲気による影響も
受けないというように、高温用耐火材料として優
れた耐熱性を有している。さらに熱伝導率が低い
という特性があることにより、高温を保持する窯
炉材料としては省エネルギー面で用途が拡大され
ている。また、ジルコニアは、半導体的挙動を呈
し、予備加熱を必要とするが、イオン電導性を利
用したジルコニア発熱体では酸化雰囲気下2000℃
で5000時間以上のライフを有し、N2、H2、還元
雰囲気下の使用に耐える抵抗発熱体として、SiC
発熱体よりもはるかに超高温用として有用なもの
である。
しかしジルコニア単体の使用では強度が十分で
なく、熱衝撃抵抗に弱いという欠点を有してい
る。
なく、熱衝撃抵抗に弱いという欠点を有してい
る。
本発明は、従来のものでは得られなかつた極め
て耐熱性に優れ、強度、熱衝撃抵抗に強い新規な
超高温複合断熱材料を提供しようとするものであ
る。
て耐熱性に優れ、強度、熱衝撃抵抗に強い新規な
超高温複合断熱材料を提供しようとするものであ
る。
本発明者らは、前記問題点を解決するために鋭
意研究を行つた結果、ジルコニアに窒化珪素ウイ
スカーおよび／または炭化珪素ウイスカーを配合
することにより、従来のものでは得られなかつ
た、極めて耐熱性に優れ、かつ熱衝撃抵抗に強い
耐火断熱材が得られることを見い出し本発明を完
成するに至つた。
意研究を行つた結果、ジルコニアに窒化珪素ウイ
スカーおよび／または炭化珪素ウイスカーを配合
することにより、従来のものでは得られなかつ
た、極めて耐熱性に優れ、かつ熱衝撃抵抗に強い
耐火断熱材が得られることを見い出し本発明を完
成するに至つた。
すなわち、本発明は粉粒体または繊維状の無機
化合物ジルコニアに窒化珪素ウイスカーおよび／
または炭化珪素ウイスカーを均一に配合したジル
コニア−ウイスカー配合物からなる耐火断熱材を
提供するものである。
化合物ジルコニアに窒化珪素ウイスカーおよび／
または炭化珪素ウイスカーを均一に配合したジル
コニア−ウイスカー配合物からなる耐火断熱材を
提供するものである。
本発明はジルコニアと窒化珪素ウイスカーおよ
び／または炭化珪素ウイスカーを配合したことを
特徴とするもので、ウイスカーを配合することに
よりジルコニアの欠点である強度、熱衝撃抵抗
（サーマルシヨツク）を改良し、耐熱性に優れ、
かつ強度、熱衝撃抵抗にも強い耐火材料を得るこ
とができる。
び／または炭化珪素ウイスカーを配合したことを
特徴とするもので、ウイスカーを配合することに
よりジルコニアの欠点である強度、熱衝撃抵抗
（サーマルシヨツク）を改良し、耐熱性に優れ、
かつ強度、熱衝撃抵抗にも強い耐火材料を得るこ
とができる。
本発明のジルコニア−ウイスカー配合物におい
てジルコニアには重量比で10％以上の前記ウイス
カーを配合することが好ましい。ウイスカーの量
が少ないと強度、熱衝撃抵抗の改良効果が小さい
ものとなる。
てジルコニアには重量比で10％以上の前記ウイス
カーを配合することが好ましい。ウイスカーの量
が少ないと強度、熱衝撃抵抗の改良効果が小さい
ものとなる。
また、ジルコニア−ウイスカー配合物には必要
に応じてバインダーおよび／またはセラミツク繊
維を配合することができる。
に応じてバインダーおよび／またはセラミツク繊
維を配合することができる。
本発明の超高温複合断熱材は前記ジルコニア−
ウイスカー配合物をよく撹拌して、金型等に流し
こみ真空加圧成形機等を用いて断熱板等のボード
状やシート状に成形加工し焼成することにより得
られる。
ウイスカー配合物をよく撹拌して、金型等に流し
こみ真空加圧成形機等を用いて断熱板等のボード
状やシート状に成形加工し焼成することにより得
られる。
焼成はバインダーを配合した場合は、好ましく
は1000〜1500℃の高温で２〜５時間行い、バイン
ダーを配合しない場合は高圧下1600℃以上の高温
で行う。
は1000〜1500℃の高温で２〜５時間行い、バイン
ダーを配合しない場合は高圧下1600℃以上の高温
で行う。
以上により製造されたボード状やシート状など
の多孔質体、焼結体などは、そのままの状態で使
用することもできるが、使用用途によつては、ボ
ード表面、裏面、側面に次のような仕上げ処理を
することが好ましい。
の多孔質体、焼結体などは、そのままの状態で使
用することもできるが、使用用途によつては、ボ
ード表面、裏面、側面に次のような仕上げ処理を
することが好ましい。
(1) アルミナ（Al2O3）を主成分としたバインダ
ーをコーテイング剤として使用しコーテイング
する。
ーをコーテイング剤として使用しコーテイング
する。
(2) (1)のバインダーに窒化珪素ウイスカーを10重
量％以上混入したものをコーテイング剤として
使用しコーテイングする。
量％以上混入したものをコーテイング剤として
使用しコーテイングする。
(3) (1)のバインダーに炭化珪素ウイスカーを10重
量％以上混入したものをコーテング剤として使
用しコーテイングする。
量％以上混入したものをコーテング剤として使
用しコーテイングする。
これらの表面処理は、多孔質板表面の凹凸をコ
ーテイング剤にて平滑にし、気孔を閉じて空気の
滞留を防止する方法で、これらは断熱材の使用目
的、用途等により考慮されるものである。
ーテイング剤にて平滑にし、気孔を閉じて空気の
滞留を防止する方法で、これらは断熱材の使用目
的、用途等により考慮されるものである。
このようにして得られた本発明の超高温複合断
熱材は、フエライト、半導体セラミツクスなどの
焼成の際、炉に装入するためのセツターといわれ
る平板と被熱物との反応性が少なく、また強度、
熱衝撃抵抗が大であることから、従来のの高アル
ミナ質のセラミツク板に代わつて用いられること
が期待される。
熱材は、フエライト、半導体セラミツクスなどの
焼成の際、炉に装入するためのセツターといわれ
る平板と被熱物との反応性が少なく、また強度、
熱衝撃抵抗が大であることから、従来のの高アル
ミナ質のセラミツク板に代わつて用いられること
が期待される。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例
アルミナ系セラミツク繊維50重量部に対し、窒
化珪素ウイスカー30重量部、ジルコニア繊維50重
量部、さらにアルミナ系バインダー30重量部を加
え、十分に撹拌し、金型に流し込み、真空成形法
および加熱成形法の両立成形機により、平板状の
高密度ボード断熱材を得た。このものの曲げ強度
は17Kg／cm2であつた。また、耐熱性、熱衝撃抵抗
にも優れていた。
化珪素ウイスカー30重量部、ジルコニア繊維50重
量部、さらにアルミナ系バインダー30重量部を加
え、十分に撹拌し、金型に流し込み、真空成形法
および加熱成形法の両立成形機により、平板状の
高密度ボード断熱材を得た。このものの曲げ強度
は17Kg／cm2であつた。また、耐熱性、熱衝撃抵抗
にも優れていた。
比較例 １
繊維としてアルミナ系セラミツク繊維130重量
部を使用した他は実施例と同様にして平板状の高
密度ボード断熱材を得た。このものの曲げ強度は
３Kg／cm2で、耐熱性も劣つていた。
部を使用した他は実施例と同様にして平板状の高
密度ボード断熱材を得た。このものの曲げ強度は
３Kg／cm2で、耐熱性も劣つていた。
比較例 ２
繊維としてジルコニア繊維130重量部を使用し
た他は実施例と同様にして平板状の高密度ボード
断熱材を得た。このものの曲げ強度は10Kg／cm2
で、熱衝撃抵抗に劣つていた。
た他は実施例と同様にして平板状の高密度ボード
断熱材を得た。このものの曲げ強度は10Kg／cm2
で、熱衝撃抵抗に劣つていた。
以上、本発明により得られた耐火断熱材は耐熱
性、強度、耐熱衝撃性に優れており、また被熱物
との反応性が小さいという従来のセラミツクボー
ドにみられない利点を有するものであり、その実
用的価値は極めて大である。
性、強度、耐熱衝撃性に優れており、また被熱物
との反応性が小さいという従来のセラミツクボー
ドにみられない利点を有するものであり、その実
用的価値は極めて大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 人工的に合成した粉粒体または繊維状の無機
化合物ジルコニアに窒化珪素ウイスカーおよび／
または炭化珪素ウイスカーを均一に配合したジル
コニア−ウイスカー配合物からなる超高温複合断
熱材。 ２ ジルコニア−ウイスカー配合物にバインダー
が配合されている特許請求の範囲第１項記載の超
高温複合断熱材。 ３ ジルコニア−ウイスカー配合物にセラミツク
繊維が配合されている特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の超高温複合断熱材。 ４ ジルコニア−ウイスカー配合物がシート状ま
たはボード状に成形されている特許請求の範囲第
１項、第２項または第３項記載の超高温複合断熱
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18467082A JPS5978990A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 超高温複合断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18467082A JPS5978990A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 超高温複合断熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978990A JPS5978990A (ja) | 1984-05-08 |
| JPS6213304B2 true JPS6213304B2 (ja) | 1987-03-25 |
Family
ID=16157302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18467082A Granted JPS5978990A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 超高温複合断熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5978990A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4879815A (ja) * | 1972-01-29 | 1973-10-26 | ||
| JPS5221008A (en) * | 1976-07-26 | 1977-02-17 | Toshiba Ceramics Co | Manufacture of ceramic fiber coated oneebody structure refractories |
| JPS52108412A (en) * | 1976-03-09 | 1977-09-10 | Ibigawa Electric Ind Co Ltd | Manufacture of isotropic high density carbon articles |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18467082A patent/JPS5978990A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4879815A (ja) * | 1972-01-29 | 1973-10-26 | ||
| JPS52108412A (en) * | 1976-03-09 | 1977-09-10 | Ibigawa Electric Ind Co Ltd | Manufacture of isotropic high density carbon articles |
| JPS5221008A (en) * | 1976-07-26 | 1977-02-17 | Toshiba Ceramics Co | Manufacture of ceramic fiber coated oneebody structure refractories |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5978990A (ja) | 1984-05-08 |
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