JPS63218581A - 碍子用高強度磁器の製造法 - Google Patents

碍子用高強度磁器の製造法

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JPS63218581A
JPS63218581A JP62050390A JP5039087A JPS63218581A JP S63218581 A JPS63218581 A JP S63218581A JP 62050390 A JP62050390 A JP 62050390A JP 5039087 A JP5039087 A JP 5039087A JP S63218581 A JPS63218581 A JP S63218581A
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    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は高強度を必要とする碍子に好適に使用可能な碍
子用高強度磁器およびその製造法に関するものである。
（従来の技術） 従来から碍子全体の高強度化が要求されており、そのた
め高強度磁器の開発が望まれている。
従来、高強度磁器を得るためには、アルミナ使用量を増
加させる方法および素地全体の粒度を細粒化する方法が
知られていた。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の高強度磁器を作る方法の
うちアルミナ使用量を増加させる方法では、高価なアル
ミナを多量に使用しなければならず碍子としての価格が
高くなるとともに、高強度にはなるが成形性が悪化する
欠点があった。
また、素地全体の粒度を細粒化する方法では、碍子の成
形時、乾燥時あるいは焼成時に収縮にょる切れが発生し
やすい欠点があった。
本発明の目的は上述した不具合を解消して、碍子用磁器
の配合組成ならびに構成する原料の粒度を規定すること
により、従来と同一アルミナ使用量でそれより高強度な
磁器を得ることができる碍子用高強度磁器およびその製
造法を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の碍子用高強度磁器は、磁器中に残留する最大石
英粒径が４０μ鋼以下であることを特徴とするものであ
る。
また、本発明の碍子用高強度磁器の製造法は、単結晶状
に解砕された５０％平均粒子径で４〜１４μ義の粗粒の
アルミナと、微粒に粉砕された長石、珪砂、陶石等の原
料と、粘土とを混合して得た混合物を、成形、乾燥、焼
成することを特徴とするものである。
（作　用） 上述した構成において、アルミナを単結晶状に解砕した
状態で粒度を粗くし、他の原料粒度を細粒化することに
よって素地全体の粒度を従来素地と同一にして成形特性
、焼結特性、電気特性を損うことなく、従来と同一アル
ミナ使用量でそれより高強度な磁器を得ることができる
。
また、上述した方法により作製した磁器中に残留する最
大石英粒径は、従来磁器に残留する石英の最大粒径は６
０〜１００μｍ程度であるのに対し、４０μｍ以下とな
り磁器組成のうえでも大きな差異があり、これと磁器中
の粗粒アルミナとにより高強度な磁器を得ている。
なお、本発明でアルミナの５０％平均粒子径を４〜１４
μ罹と規定したのは粗粒アルミナの使用を特定するため
であり、４μ謳未満および１４μｍを超えると所定の強
度を達成できないためである。
また、アルミナの４４μｍ以上の粗大粒子が１重量％を
超えると所定の強度を達成し難くなるため、アルミナの
４４μ−以上の粗大粒子は１重量％以下であると好まし
い。
さらに、本発明におけるアルミナ使用量は２０重量％未
満および６０重量％を超えるとやはり所定の強度を達成
し難くなるため、２０〜６０重量％であると好ましい。
（実施例） 以下、実際の例について説明する。
叉１皿上 まず、アルミナ量およびアルミナ粒度と磁器としての諸
特性との関係を調べた。
試験用の磁器を得るため、粉砕、分級で所定の平均粒度
に調整したアルミナと長石、珪砂、陶石に粘土を水分５
０％で湿式混合し、素地泥漿を調整した。得られた素地
泥漿をフィルタープレスで水分２０〜２５％に脱水し、
真空土練機で押出し、所定の試料形状に成形後、１１０
’Ｃの電熱乾燥器内で水分１％以下に乾燥した。得られ
た成形体に対する焼成は、最高温度１３００℃で１時間
保持するスケジュールで空気中で実施した。
得られた試験用の磁器に対して、磁器抗折強度、磁器絶
縁破壊強度、焼結特性、成形特性の諸特性を調べた。
磁器抗折強度は、直径Ｌｏｗφ、長さ１２０閣の円柱状
試験片を用いＪＩＳ−Ｃ２１４１（電気絶縁用セラミッ
クス材料試験方法）に基づき、電子式万能試験機（最大
試験荷重７５００　ｋｇ、東京試験■製）で測定した。
磁器絶縁破壊強度は、直径５０ｍφ、厚さ２ｍｍの円柱
状試験片を用い、ＪＩＳ−Ｃ２１１０（固体電気絶縁材
料の絶縁耐力の試験方法）に基づき、絶縁破壊試験装置
（東洋電気■製）で測定した。
焼結特性は、磁器抗折強度測定用試料を用い、ＪＩＳ−
Ｃ３８０１（がいし試験方法）による吸湿試験方法で試
験した。結果は、１３００℃、１時間保持の条件で焼成
可能なものをＯ５焼成不可能なものを×として表示した
。
成形特性は、真空土練機で押出、成形した直径８０ｍｍ
φ、長さ２００−の試料を相対湿度８０％、温度４０″
Ｃの恒温恒湿槽内で２４時間乾燥し、その後さらに９０
℃の電熱乾燥器内で２４時間乾燥して、クラックの有無
を目視で調査した。結果はクラックの存在しないものを
Ｏ１存在するものを×として表示した。結果を第１表に
示す。
なお、第１表の２の中でアルミナ量７０％の比較品１２
〜１５は成形不可能であったため、抗折強度及び絶縁破
壊強度の測定はできなかった。
第１表の結果から、アルミナ使用量に関係なくアルミナ
の５０％平均粒子径が４〜１４μ−であると各種緒特性
が良好で高強度の磁器を得ることができることが確認さ
れた。また、この条件を満たすものの中でも、アルミナ
使用量が２０重量％以上６０重量％以下であると、抗折
強度は１４００　（ｋｇ／ｃｍ”）以上を得ることがで
き好ましいことがわかった。
得られた結果から、アルミナ粒径およびアルミナ量と磁
器抗折強度との関係を第１図に示す。
また、上述したようにして得られた本発明の磁器と粗粒
アルミナを使用しない従来磁器に関して、それぞれアル
ミナ使用量が３０重量％のものの磁器中に残留する最大
石英粒径を顕微鏡写真から求め、アルミナ平均粒径と磁
器中に残留する最大石英粒径との関係を第２図に示す。
第２図から、本発明の磁器中の最大石英粒径は従来磁器
に比べて小さく、４０ａｌ１１以下となることが確認さ
れた。
従来磁器（アルミナ量３０％、アルミナ平均粒径６μ階
、素地全体の平均粒径１０μｍ）および本発明磁器（ア
ルミナ１ｉ３０％、アルミナ平均粒径６μ■、素地全体
の平均粒径７μｍ）のＳＥＭ写真を、第３図および第４
図に示す。第３図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ従来磁
器の１００倍および１０００倍のＳ２Ｍ写真像を、また
第４図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ本発明の磁器の１
００倍および１０００倍のＳ２Ｍ写真像を示す。
第３図および第４図において、黒い部分は気孔を、灰色
の部分は残留石英を、さらに白い部分はアルミナをそれ
ぞれ示している。
ス１」レー 実施例１と同様の方法で第２表に示す粒度および組成の
試験用磁器を準備し、実施例１と同様の緒特性を測定し
て、素地全体の５０％平均粒子径と緒特性との関係を調
べた。結果を第２表に示す。
第２表の結果から、素地全体の５０％平均粒子径が３〜
１０μｍのものが成形特性及び焼結特性の点で良好であ
ることがわかった。
第２表中の比較品１６．１７．１８は成形特性又は焼結
特性に問題があるため抗折強度、絶縁破壊強度の測定が
できなかった。
裏施皿主 実施例１と同様の方法で第３表に示す粒度および組成の
試験用磁器を準備し、実施例１と同様の方法で抗折強度
と絶縁破壊強度を測定して、アルミナの４４μｍ以上の
粗粒物混入比率と緒特性との関係を調べた。結果を第３
表に示す。
第３表の結果から、本発明のアルミナの平均粒子径の範
囲内においてアルミナの４４μ−以上の粗粒物混入量が
１重量％以下であると抗折強度が１４００　（ｋｇ／ｃ
ｍ”　）以上となり好ましいことがわかった。
得られた結果から、アルミナの４４μｍ以上の粗粒物混
入量と磁器抗折強度との関係を第５図に示す。
実施■土 第４表に示す粒度および組成からなり胴径１０５閣φ、
全長７７０Ｍの棒状碍子を作製し、一端を支持した状態
で他端に荷重をかけ製品としての曲げ強度を測定した。
結果を、各粒度および組成のテストピースの磁器抗折強
度とともに第４表に示す。
第４表 第４表の結果から、従来磁器と本発明磁器は素地平均粒
径は同じであるものの、従来磁器はアルミナ以外の原料
（長石、陶石、珪砂）の粒度が粗粒であるため、強度の
バラツキが大きく強度平均値も低いことがわかった。
（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の碍子用高強度磁器およびその製造法によれば、アルミ
ナを単結晶状に解砕した状態で粒度を粗くしその他の原
料を細粒化することにより、素地全体の粒度を従来素地
と同一にしても碍子用磁器として満足する特性を有する
高強度磁器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はアルミナ粒径およびアルミナ量と磁器抗折強度
との関係を示すグラフ、 第２図はアルミナ平均粒径と磁器中に残留する最大石英
径との関係を示すグラフ、 第３図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ従来磁器の結晶の
構造を示すＳ８Ｍ写真、 第４図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ本発明磁器の結晶
の構造を示すＳ８Ｍ写真、 第５図はアルミナの４４μｍ以上の粗粒物混入量と磁器
抗折強度との関係を示すグラフである。 第１図 アルミＩＬめＪｆｐすｎイ企シαｍノ 第２図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、磁器中に残留する最大石英粒径が４０μｍ以下であ
    ることを特徴とする碍子用高強度磁器。 ２、単結晶状に解砕された５０％平均粒子径で４〜１４
    μｍの粗粒のアルミナと、微粒に粉砕された長石、珪砂
    、陶石等の原料と、粘土とを混合して得た混合物を、成
    形、乾燥、焼成することを特徴とする碍子用高強度磁器
    の製造法。 ３、前記アルミナ使用量が２０重量％以上６０重量％以
    下である特許請求の範囲第２項記載の碍子用高強度磁器
    の製造法。 ４、前記混合物の５０％平均粒子径が３〜１０μｍであ
    る特許請求の範囲第２項記載の碍子用高強度磁器の製造
    法。 ５、前記混合物中の４４μｍ以上のアルミナ粗大粒子が
    １重量％以下である特許請求の範囲第２項記載の碍子用
    高強度磁器の製造法。
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