JPS63302292A - 高温炉用断熱材 - Google Patents
高温炉用断熱材Info
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- JPS63302292A JPS63302292A JP13547687A JP13547687A JPS63302292A JP S63302292 A JPS63302292 A JP S63302292A JP 13547687 A JP13547687 A JP 13547687A JP 13547687 A JP13547687 A JP 13547687A JP S63302292 A JPS63302292 A JP S63302292A
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Links
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Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (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】
（ｆ：梁上の利用分野）
本発明は高温炉の加熱部周囲に使用されるｌｆｒ熱材で
あって炭素化又は黒鉛化されて成る不浸透性を有する発
泡体のブロックを使用した高温炉用断熱材に関し、更に
詳しくは、ブロックシ、１定用の固定孔を有し、この固
定孔内面についてもブロックを構成する成形体の表面と
同様に発泡体内部と同質の強固で緻密な不浸透性の被膜
層を有し、表層から炭素粉などのパーティクルの発生を
防止し・炉内加熱部の雰囲気を確保するとともに加熱炉
の炉壁へのボルト等による取付けを容易に行なえる高温
炉用断熱材に関するものである。
あって炭素化又は黒鉛化されて成る不浸透性を有する発
泡体のブロックを使用した高温炉用断熱材に関し、更に
詳しくは、ブロックシ、１定用の固定孔を有し、この固
定孔内面についてもブロックを構成する成形体の表面と
同様に発泡体内部と同質の強固で緻密な不浸透性の被膜
層を有し、表層から炭素粉などのパーティクルの発生を
防止し・炉内加熱部の雰囲気を確保するとともに加熱炉
の炉壁へのボルト等による取付けを容易に行なえる高温
炉用断熱材に関するものである。
このｉ熱材は、半導体単結晶引き上げ用炉、あるいは高
温焼結炉、ホットプレス炉等に使用されるものである。
温焼結炉、ホットプレス炉等に使用されるものである。
（従来の技術）
従来、高温炉の加８部周囲に使用される断熱材には、カ
ーボンファイバーの成形体表面に黒鉛シート等を貼り合
わせたものか使用され、これら成形体はカーボン糸、あ
るいはボルト等で炉壁に保持固定されていた。
ーボンファイバーの成形体表面に黒鉛シート等を貼り合
わせたものか使用され、これら成形体はカーボン糸、あ
るいはボルト等で炉壁に保持固定されていた。
しかしながら、カーボンファイバーの成形体表面に黒鉛
シート等を貼り合わせた断熱材ては、成形体とシートと
の密着性か弱く、とくに成形体をカーボン糸、あるいは
ボルト等で保持する保持部分においては黒鉛シートが剥
れやすく、炉内加熱部の雰囲気を確保する不浸透性が保
持部から破壊されやすかった。このため保持部分に黒鉛
粉と樹脂の混合物を塗布する等の補修作業が必要となり
、また保持部分に黒鉛粉と樹脂の混合物を塗布しても、
炉内が高温にさらされることがら塗布部分、あるいは黒
鉛シートとともに剥れ落ちが起こり、十分な不浸透性が
確保てきず、断熱材の寿命を短くするという欠点を有し
ていた。
シート等を貼り合わせた断熱材ては、成形体とシートと
の密着性か弱く、とくに成形体をカーボン糸、あるいは
ボルト等で保持する保持部分においては黒鉛シートが剥
れやすく、炉内加熱部の雰囲気を確保する不浸透性が保
持部から破壊されやすかった。このため保持部分に黒鉛
粉と樹脂の混合物を塗布する等の補修作業が必要となり
、また保持部分に黒鉛粉と樹脂の混合物を塗布しても、
炉内が高温にさらされることがら塗布部分、あるいは黒
鉛シートとともに剥れ落ちが起こり、十分な不浸透性が
確保てきず、断熱材の寿命を短くするという欠点を有し
ていた。
本発明は以上のような実状に鑑みてなされたもので、そ
の解決しようとする問題点は、従来の断熱材、すなわち
高温炉の加熱油周囲に使用される黒鉛シート等を貼り合
わせた断熱材の強度及び不浸透性の欠如である。
の解決しようとする問題点は、従来の断熱材、すなわち
高温炉の加熱油周囲に使用される黒鉛シート等を貼り合
わせた断熱材の強度及び不浸透性の欠如である。
そして、末完１１の目的とするところは、これら従来技
術の欠点を除去・改廃し、高温炉の断熱材に炭素化収率
か２０重量％以上のフェノール樹脂、フラン樹脂等の熱
硬化性樹脂を用いて発泡成形体をつくり、その表層部及
び該成形体の成形時に設けられたブロック固定用の固定
孔内にこれらの樹脂と同質の炭素化収縮性を有する繊維
状物からなる炭素前駆体の被膜層を形成し、これら被膜
層と内部の発泡成形体とを一体成形し、さらに炭素化又
は黒鉛化されて成る断熱材ブロフクを用いることによっ
て、従来技術における成形体表面への不浸透性黒鉛シー
トの貼り合わせという作業の煩雑さが除去され、特に、
断熱材保持部の剥れ落ち及び密着性が悪い問題が改善さ
れ、パーティクルの発生を防出し、かつ表層部及び固定
孔内が強固て緻密な不浸透性の被膜層で形成されている
から断熱材の短寿命化を防止し、なおかつ炉壁へのボル
ト等による取付けを容易に行なえる高温炉用断熱材を提
供するものである。
術の欠点を除去・改廃し、高温炉の断熱材に炭素化収率
か２０重量％以上のフェノール樹脂、フラン樹脂等の熱
硬化性樹脂を用いて発泡成形体をつくり、その表層部及
び該成形体の成形時に設けられたブロック固定用の固定
孔内にこれらの樹脂と同質の炭素化収縮性を有する繊維
状物からなる炭素前駆体の被膜層を形成し、これら被膜
層と内部の発泡成形体とを一体成形し、さらに炭素化又
は黒鉛化されて成る断熱材ブロフクを用いることによっ
て、従来技術における成形体表面への不浸透性黒鉛シー
トの貼り合わせという作業の煩雑さが除去され、特に、
断熱材保持部の剥れ落ち及び密着性が悪い問題が改善さ
れ、パーティクルの発生を防出し、かつ表層部及び固定
孔内が強固て緻密な不浸透性の被膜層で形成されている
から断熱材の短寿命化を防止し、なおかつ炉壁へのボル
ト等による取付けを容易に行なえる高温炉用断熱材を提
供するものである。
〔問題点を解決するためのｆ段及び作用〕本発明の高温
炉用Ｉ！Ｆｒ熱材ブロックはフェノール樹脂又はフラン
樹脂等の炭素化率か２０ｆｆ！量％以上の熱硬化性樹脂
でつくられており、また難黒鉛化性であるため、黒鉛化
に伴なう熱伝導率か大きくなることが避けられるので優
れた断熱性をもたらし、かつ軽量であることがらＦＦＩ
熱材として特性１好都合である。
炉用Ｉ！Ｆｒ熱材ブロックはフェノール樹脂又はフラン
樹脂等の炭素化率か２０ｆｆ！量％以上の熱硬化性樹脂
でつくられており、また難黒鉛化性であるため、黒鉛化
に伴なう熱伝導率か大きくなることが避けられるので優
れた断熱性をもたらし、かつ軽量であることがらＦＦＩ
熱材として特性１好都合である。
また、本発明の断熱材ブロックの内部を構成す ・る熱
硬化性樹脂と同質の炭素化収縮性を右する繊維状物から
成る炭素前駆体の被膜層を形成することにより、成形体
内部の発泡体の補強効果をＩＡることがてき、また繊維
状物の炭素前駆体の種類や複合形態を変化させたり、適
宜に選択することにより、ｊＲＡ化に伴う収縮を自由に
ル制御して発泡体表面に生ずるクラックと呼ばれる；１
，１れを防１にすることが出来る。このため、成形体内
部の発泡体と表層部及び固定孔内のスキン被膜層との３
５素化に伴う収縮を整合させ、これら両者の剥離を完全
に防止し併せて独立気泡体の集合により優れたガス不浸
透性と強度とを内部の発泡体に付供することが可能とな
る利点がある。これは主として次に説明するような作用
及び機構によって、このような優れた効果がもたらされ
るものと考えられる。
硬化性樹脂と同質の炭素化収縮性を右する繊維状物から
成る炭素前駆体の被膜層を形成することにより、成形体
内部の発泡体の補強効果をＩＡることがてき、また繊維
状物の炭素前駆体の種類や複合形態を変化させたり、適
宜に選択することにより、ｊＲＡ化に伴う収縮を自由に
ル制御して発泡体表面に生ずるクラックと呼ばれる；１
，１れを防１にすることが出来る。このため、成形体内
部の発泡体と表層部及び固定孔内のスキン被膜層との３
５素化に伴う収縮を整合させ、これら両者の剥離を完全
に防止し併せて独立気泡体の集合により優れたガス不浸
透性と強度とを内部の発泡体に付供することが可能とな
る利点がある。これは主として次に説明するような作用
及び機構によって、このような優れた効果がもたらされ
るものと考えられる。
まず、成形体内部の発泡体は、フェノール樹脂、フラン
樹脂などの炭素化収率が２０重量％以りの熱硬化性樹脂
であって、難黒鉛化性の炭素前駆体からなり、クローズ
ドボアーと呼ばれるミクロな独立気泡体の集合により断
熱特性を高め、さらにガラス状炭素のユニットセルか多
数集合したものであって、黒鉛等の結晶体に比較して熱
伝導率が小さいｒ！ｆｒ熱成形体がつくられるため、両
者の効果によってｇｙｒａ性に優れるとともに、成形体
の表層部にもガラス状ＪＲ素から成るスキン被膜層か形
成されているため、全体としてガス不浸透性を有し、さ
らにまた被膜層と内部の発泡体とが一体成形されている
ため、従来のカーボンファイバーの成形体表面に黒鉛シ
ート等を貼り合せたものに比して強度か著しく増大し、
併せて収縮性の制御により緻密て密度が大きい被膜層と
成形体内部の低密度で断熱特性に優れる発泡体層とが完
全に整合して一体成形されているため、従来の黒鉛シー
ト等を貼り合せたものに比して被膜層の剥離又は脱落か
生ぜず、成形体全体の強度が増大する。
樹脂などの炭素化収率が２０重量％以りの熱硬化性樹脂
であって、難黒鉛化性の炭素前駆体からなり、クローズ
ドボアーと呼ばれるミクロな独立気泡体の集合により断
熱特性を高め、さらにガラス状炭素のユニットセルか多
数集合したものであって、黒鉛等の結晶体に比較して熱
伝導率が小さいｒ！ｆｒ熱成形体がつくられるため、両
者の効果によってｇｙｒａ性に優れるとともに、成形体
の表層部にもガラス状ＪＲ素から成るスキン被膜層か形
成されているため、全体としてガス不浸透性を有し、さ
らにまた被膜層と内部の発泡体とが一体成形されている
ため、従来のカーボンファイバーの成形体表面に黒鉛シ
ート等を貼り合せたものに比して強度か著しく増大し、
併せて収縮性の制御により緻密て密度が大きい被膜層と
成形体内部の低密度で断熱特性に優れる発泡体層とが完
全に整合して一体成形されているため、従来の黒鉛シー
ト等を貼り合せたものに比して被膜層の剥離又は脱落か
生ぜず、成形体全体の強度が増大する。
そして、一体成形は従来のスキン層である黒シート等を
二次的な貼り合せという工程によって付加するカーボン
ファイバー断熱材の製造法に比して製造コストも安価と
なり経済上も有利である。
二次的な貼り合せという工程によって付加するカーボン
ファイバー断熱材の製造法に比して製造コストも安価と
なり経済上も有利である。
また、本発明の高温炉用断熱材ブロックは、小さい高温
炉用としては、一体成形したもので十分利用てき、大き
な高温炉用であれば、断熱材ブロックを積みＥげること
により利用てきるものてあり、炉の形体に応じて適宜に
応用できるものである。さらには、ブロック形状である
ことがら部分的に修理が回部と成り、さらにパーティク
ルの発生がなく、不浸透性を有することがら、クリーン
な高温炉を提供するものである。
炉用としては、一体成形したもので十分利用てき、大き
な高温炉用であれば、断熱材ブロックを積みＥげること
により利用てきるものてあり、炉の形体に応じて適宜に
応用できるものである。さらには、ブロック形状である
ことがら部分的に修理が回部と成り、さらにパーティク
ルの発生がなく、不浸透性を有することがら、クリーン
な高温炉を提供するものである。
次に図面により本発明の最も代表的な実施例について以
下説明する。
下説明する。
実施例１
第１図に示すように、高温焼結炉の炉壁にブロック固定
用の固定孔を有する断熱材ブロック（２）を黒鉛ボルト
（３）で固定して断熱層を構成した。
用の固定孔を有する断熱材ブロック（２）を黒鉛ボルト
（３）で固定して断熱層を構成した。
前記ｉ熱材ブロックの各々は、平均嵩密度が０．０６ｇ
／ｃｒｎ’で表層部及び固定孔内に厚さが約１ｍｍの緻
密な被膜層（スキン層）を有するフェノール樹脂発泡体
を還元性雰囲気中で昇温速度的２０℃／ｈｒにより約１
０００℃の加熱処理をして炭素化した後、さらに昇温速
度的５００”Ｃ／ ｈ ｒにより２２００℃まで昇温し
て得られたものを使用した。
／ｃｒｎ’で表層部及び固定孔内に厚さが約１ｍｍの緻
密な被膜層（スキン層）を有するフェノール樹脂発泡体
を還元性雰囲気中で昇温速度的２０℃／ｈｒにより約１
０００℃の加熱処理をして炭素化した後、さらに昇温速
度的５００”Ｃ／ ｈ ｒにより２２００℃まで昇温し
て得られたものを使用した。
なお、第１図中の（１）はヒーター、（２）は断熱材ブ
ロック、（Ｊ）は黒鉛ボルトを示し、第２図は断熱材ブ
ロック（２）の断面図であり、図中、（４）は熱硬化性
樹脂の発泡体、（５）は前記熱硬化性樹脂と同質の炭素
化収縮性を有する繊維状物からなる炭素前駆体の被膜層
、（６）はｗＲ熱材ブロックの固定孔を示す。
ロック、（Ｊ）は黒鉛ボルトを示し、第２図は断熱材ブ
ロック（２）の断面図であり、図中、（４）は熱硬化性
樹脂の発泡体、（５）は前記熱硬化性樹脂と同質の炭素
化収縮性を有する繊維状物からなる炭素前駆体の被膜層
、（６）はｗＲ熱材ブロックの固定孔を示す。
実施例２
実施例１と同様、高温焼結炉の炉壁にブロック固定用の
固定孔を有する断熱材ブロック（２）を黒鉛ボルト（３
）で固定して断熱層を構成した。’ｔｉｆｒｍ材フロッ
クの各々は、平均嵩密度が０．０８ ｇ／ｃｍ″で表層
部及び固定孔内に厚さが約１ｍｍの緻密な被膜層（スキ
ン層）を有するフェノール樹脂発泡体を実施例１と同様
の処理をして得られたものである。
固定孔を有する断熱材ブロック（２）を黒鉛ボルト（３
）で固定して断熱層を構成した。’ｔｉｆｒｍ材フロッ
クの各々は、平均嵩密度が０．０８ ｇ／ｃｍ″で表層
部及び固定孔内に厚さが約１ｍｍの緻密な被膜層（スキ
ン層）を有するフェノール樹脂発泡体を実施例１と同様
の処理をして得られたものである。
実施例３
実施例１と同様、高温焼結炉の炉壁にブロック固定用の
固定孔を有する１ｔＩｒ熱材ブロツク（２）を黒鉛ボル
ト（３）で固定して断り＃層を構成した。断熱材ブロッ
クの各々は、平均嵩密度が０−１０ ｇ／ｃゴで表層部
及び固定孔内に厚さが約１−一の緻密な被膜層（スキン
層）を有するフェノール樹脂発泡体を実施例１と同様の
処理をして得られたものである。
固定孔を有する１ｔＩｒ熱材ブロツク（２）を黒鉛ボル
ト（３）で固定して断り＃層を構成した。断熱材ブロッ
クの各々は、平均嵩密度が０−１０ ｇ／ｃゴで表層部
及び固定孔内に厚さが約１−一の緻密な被膜層（スキン
層）を有するフェノール樹脂発泡体を実施例１と同様の
処理をして得られたものである。
実施例１〜３で使用した断熱ブロックの主な諸特性を示
すと下記第１表の通りとなる。
すと下記第１表の通りとなる。
（以下余白）
表１ 断熱材ツーロックのａ／？猫十ｆ、Ｅ上記の如〈
実施した高温炉を加熱した結果、従来のカーボンファイ
バーに黒鉛シート等を貼り合せた断熱材を使用したもの
に比べて本発明のＴＦｆｒ熱材ブロックは、断熱材を保
持する固定孔を中心とする被膜層の剥離又は脱落がほと
んど起こらず、更に振動やガス流による消耗もほとんど
起こらなかった。その上１本発明の高温炉のＩＢ熱材ブ
ロックは被膜層の剥離又は脱落かないため、パーティク
ルの発生やガス不浸透性不良によるトラブルもなかった
。更に、熱伝導率かきわめて小さく、従来に比し断熱材
としての断熱効果か向上したことが明白である。
実施した高温炉を加熱した結果、従来のカーボンファイ
バーに黒鉛シート等を貼り合せた断熱材を使用したもの
に比べて本発明のＴＦｆｒ熱材ブロックは、断熱材を保
持する固定孔を中心とする被膜層の剥離又は脱落がほと
んど起こらず、更に振動やガス流による消耗もほとんど
起こらなかった。その上１本発明の高温炉のＩＢ熱材ブ
ロックは被膜層の剥離又は脱落かないため、パーティク
ルの発生やガス不浸透性不良によるトラブルもなかった
。更に、熱伝導率かきわめて小さく、従来に比し断熱材
としての断熱効果か向上したことが明白である。
（発明の効果）
以上の説明からも明らかな如く１本発明によれば、従来
技術における成形体表面への不浸透性黒鉛シートの貼り
合わせという作又の煩雑さが除去され、とくに成形体を
カーボン糸、あるいはボルト等で保持する保持部分にお
ける剥れ落ち及び密着性が悪い問題が改善され、パーテ
ィクルの発生を防止し、かつ表層部及びブロック固定用
の固定孔内が強固で緻密な不浸透性の被膜層で形成され
ているから炉内加熱部の雰囲気を保持し断熱材の短寿命
化を防止し、なおかつ炉壁へのボルト等による取付けを
容易に行なえ、産業上有用なものである。
技術における成形体表面への不浸透性黒鉛シートの貼り
合わせという作又の煩雑さが除去され、とくに成形体を
カーボン糸、あるいはボルト等で保持する保持部分にお
ける剥れ落ち及び密着性が悪い問題が改善され、パーテ
ィクルの発生を防止し、かつ表層部及びブロック固定用
の固定孔内が強固で緻密な不浸透性の被膜層で形成され
ているから炉内加熱部の雰囲気を保持し断熱材の短寿命
化を防止し、なおかつ炉壁へのボルト等による取付けを
容易に行なえ、産業上有用なものである。
第１図は本発明に係る断熱材ブロックを黒鉛ボルトで固
定して断熱層を構成した高温焼結炉を示す断面図、第２
図はその断熱材ブロックの断面図である。 符号の説明；（１）はヒーター、（２）は断熱材ブロッ
ク、（３）は黒鉛ボルト、（４）は熱硬化性樹脂の発泡
体、（５）は被膜層、（６）はＰＪｒ８材の固定孔をそ
れぞれ示す。 以 Ｊ− 第１図 第２図
定して断熱層を構成した高温焼結炉を示す断面図、第２
図はその断熱材ブロックの断面図である。 符号の説明；（１）はヒーター、（２）は断熱材ブロッ
ク、（３）は黒鉛ボルト、（４）は熱硬化性樹脂の発泡
体、（５）は被膜層、（６）はＰＪｒ８材の固定孔をそ
れぞれ示す。 以 Ｊ− 第１図 第２図
Claims (1)
- ブロック形状をなし、ブロック固定用の固定孔を有する
高温炉用断熱材であり、内部が炭素化収率が２０重量％
以上の熱硬化性樹脂の発泡体で形成され、表層部及び固
定孔内が前記熱硬化性樹脂と同質の炭素化収縮性を有す
る繊維状物からなる炭素前駆体の被膜層で形成され、発
泡体と被膜層とが一体成形されて成る成形体が、炭素化
又は黒鉛化されて成る高温炉用断熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13547687A JPS63302292A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 高温炉用断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13547687A JPS63302292A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 高温炉用断熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302292A true JPS63302292A (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=15152604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13547687A Pending JPS63302292A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 高温炉用断熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63302292A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013651A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Ibiden Co., Ltd. | 焼成炉及びこれを用いた多孔質セラミック部材の製造方法 |
| WO2006016430A1 (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Ibiden Co., Ltd. | 焼成炉及び該焼成炉を用いたセラミック部材の製造方法 |
| EP2105692A1 (en) | 2008-03-27 | 2009-09-30 | Ibiden Co., Ltd. | Stopping member for heat insulating layer, firing furnace, and method for manufacturing honeycomb structured body using firing furnace. |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP13547687A patent/JPS63302292A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013651A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Ibiden Co., Ltd. | 焼成炉及びこれを用いた多孔質セラミック部材の製造方法 |
| WO2006016430A1 (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Ibiden Co., Ltd. | 焼成炉及び該焼成炉を用いたセラミック部材の製造方法 |
| EP1657511A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-05-17 | Ibiden Co., Ltd. | Firing kiln and process for producing ceramic member therewith |
| EP1657511A4 (en) * | 2004-08-10 | 2006-08-23 | Ibiden Co Ltd | FURNACE AND METHOD FOR PRODUCING CERAMIC PARTS WITH THIS FUEL |
| JPWO2006016430A1 (ja) * | 2004-08-10 | 2008-05-01 | イビデン株式会社 | 焼成炉及び該焼成炉を用いたセラミック部材の製造方法 |
| US7491057B2 (en) | 2004-08-10 | 2009-02-17 | Ibiden Co., Ltd. | Firing furnace, manufacturing method of a ceramic member using the firing furnace, ceramic member, and ceramic honeycomb filter |
| EP2105692A1 (en) | 2008-03-27 | 2009-09-30 | Ibiden Co., Ltd. | Stopping member for heat insulating layer, firing furnace, and method for manufacturing honeycomb structured body using firing furnace. |
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