JPS6379740A - 耐食性無機絶縁材料 - Google Patents

耐食性無機絶縁材料

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JPS6379740A
JPS6379740A JP22338486A JP22338486A JPS6379740A JP S6379740 A JPS6379740 A JP S6379740A JP 22338486 A JP22338486 A JP 22338486A JP 22338486 A JP22338486 A JP 22338486A JP S6379740 A JPS6379740 A JP S6379740A
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JP
Japan
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mica
glass
mol
powder
insulating material
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JP22338486A
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English (en)
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So Shirasawa
白沢 宗
Ichiro Takahashi
一郎 高橋
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/004Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of particles or flakes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2214/00Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/04Particles; Flakes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガラス・マイカ塑造体で構成される耐食性無機
絶縁材料に関するものである。
〔従来技術〕
例えばオイルサンド或いはタールサンドと呼ばれる高粘
度・低流動性の炭化水素を地中から経済的に採取する場
合、一定の間隔を保持して地中の油層に達するケーシン
グ2本を設置し、双方のケーシングに熱水あるいは高温
高圧の水蒸気を圧入し、油層の温度を上昇させてオイル
の粘性を低下させた後、片方のケーシングへの熱水の圧
入を中止してオイル分を吸上げて採取する。この際ケー
シングが地下500■の個所に埋設されたとして内部に
充満される液体の比重を1とすればケーシングには50
kg/−の圧力がかかり、50kg/calの圧力を有
する水蒸気の温度は265℃に達する。そのため実際に
は280〜300℃程度の加熱水蒸気が圧入される。
このような条件下で使用されるケーシングには必然的に
苛酷な特性が要求され、現実には機械的強度を確保する
ため金属管の内、外周両面、或いは金属管相互の接続部
における対向面に耐食性無機絶縁材料、例えばガラス・
マイカ塑造体からなる被覆層を形成した管が用いられる
。このような管はその熱膨張率が鋼管のそれとよく一致
するため250℃程度のもとて反復使用しても剥離、脱
落、ヒビ割の発生がなく上記条件で使用するうえで必要
な熱的及び機械的強度が得られる。
ここにガラス・マイカ塑造体とは、ガラス質の粉末とマ
イカの粉末の混合物を原料とし、この原料粉末を原料中
のガラス質が軟化して加圧により流動し得る温度に加熱
し、加熱状態で加圧成形して得られる複合材料をいう。
ところで従来にあってはガラス・マイカ塑造体としてP
bO,B2O3,SiO2. ZrO2,A I F3
等を基本成分とするガラス質粉末とマイカの粉末との混
合物を原料とするものが提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上述した如き成分を有するガラス質粉末を用い
た従来のガラス・マイカ塑造体は3oot程度の熱水、
食塩水あるいは硫化水素含有水に対する耐食特性が、き
わめて弱いという別命的欠陥があった。
一般にガラス・マイカ塑造体の特性は、製造時における
成形条件の関係を無視することはできないが、使用する
原料のマイカ粉末とガラス質粉末の特性に支配される。
そこで本発明者等はこのような耐食性を改善すべく実験
研究を行った結果、ZrO2,rio2.就中TiO2
が耐食性と極めて密接な関係があることを知見した。
本発明はかかる知見に基づきなされたものであって、そ
の目的とするところは3oot:程度の高温下において
長期にわたる十分なit食性を保持し得る耐食性無機絶
縁材料を得ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明材料にあっては原料であるガラス粉末にpbo 
 tモルに対しTiO2を0.04〜0.10モルの割
合で含有せしめる。
〔作用〕
本発明においてはこれによって高温下での耐食性の極め
て小さいガラス・マイカ塑造体が得られる。
〔実施例〕
本発明に係る耐食性無機絶縁材料はTiO2,ZrO2
等を含むガラス質の粉末とマイカ粉末の混合物を原料と
し、この原料粉末を原料中のガラス質が軟化して加圧に
より流動し得る温度に加熱し、加熱状態で加圧成形して
得られるガラス・マイカ塑造体である。このうちガラス
質はPbO,B2O3,SiO2.ZrO2゜A I 
F3. TiO2の6成分を主体に構成され、このうち
B2O3+ 5t02.^!F3は主として溶融温度に
関与し、またZrO2,TiO2は主として耐食性に関
与する成分である。これら各成分の組成は例えばPbO
:1.0モルを基準値として定めると、8203 : 
0.3モル、SiO2: 0.3 %/l/、A I 
F3 : 0.4 %)Lt、ZrO2: 0.04〜
0.05モル、TiO2: o、oit〜o、x モル
である。
このようなガラス質の特性は溶融温度:440〜550
℃、熱膨張率: 7.0〜!0.5 x 10−6/ 
”C1粒度:200メツシュ/90%以上である。
ガラス質についての成分組成の数値限定理由は次のとお
りである。
8203、3402を等モルであって0.3モルとしで
あるのは、これら成分はいずれも熔融温度(転位温度)
に関与するが、これらを等モルとすることによって耐食
性をmなうことなく、しかも溶融温度を最も低く設定し
得、また0、3モルを越えると溶融温度が上昇し、更に
0.3モル未満では熔融温度は若干低下せしめ得るが耐
食性、絶縁性をtnなうことによる。なお、B2031
5tQ2を異なるモル数にするのはいずれの場合も熔融
温度の上昇は避けられない。
Ae F3はB2015to2と同様に溶融温度、並び
に耐食性に関与し、これを0.4モルとしたのは0.4
モルを越え、また0、4モル未満ではいずれも熔融温度
が上昇し、しかも0.4モル未満では耐食性も低下する
ことによる。
ZrO2,TiO2は夫々耐食性に関与し、ZrO2を
0.04〜0.05モル、TiO2を0.04〜0.1
モルとしたのはZrO2が0.05モルを越え、またT
iO2が0.1モルを越えるとガラス化せず、またZr
O2,TiO2が夫々0.04モル未満では耐食性が著
しく損なわれることによる。
一方、マイカは従来と同様の天然軟質マイカ、又は合成
マイカ、望ましくは合成マイカが用いられ、その特性は
粒度:60〜200メツシユ(90%以上)である。
ガラス質粉末とマイカ粉末との混合比率はガラス質粉末
について35〜80体積%、望ましくは35〜60体禎
%に設定される。
〔数値例〕
本発明の成分組成についての実施例、及びその特性を従
来例と共に表1に示す。
なお、表1に示した特性はガラス質粉末のみを材料にし
て得た試料と、ガラス・マイカ塑造体(ガラス質35体
積%、マイカ65体積%の割合で混合したものを桑科と
した)にて構成した試料について夫々行なった。なお試
料はいずれも縦、横、長さが夫々10龍、15鶴、5Q
snの直方体形に形成したものを用いた。また、侵食深
さはいずれも290℃の熱水中での結果である。
表工から明らかなようにTiO2を含む本発明材料にあ
っては2000時間程時間短時間では侵食深さに従来例
と差を生じないが、8000時間の如く長時間ではその
侵食深さく浸食率)に格段の向上が認められる。またガ
ラス試料、ガラス・マイカ塑造体のいずれについても本
発明材料では熱膨張率が従来例よりも低くなっており、
金属管との接合性の向上が図れることが解る。
次に本発明材料を油井管を構成する金属管相互の絶縁接
続部に通用した場合につき説明する。
第1図は管端部間に本発明材料を充填介在させた構成を
示す模式的断面図であり、第1の管状部材1は管体部A
、 B、雄螺子部Cを、また第2の管状部材2は管体部
り、E、雌螺子部Fをこの順序で夫々軸心線を一致させ
た状態で一体に形成して構成されており、雄螺子部Cを
雌螺子部Fに螺合通過せしめて相互に抜は止めされた状
態で雄螺子部Cは管体部Eの内側に、また雌螺子部Fは
管体部Bの外側に夫々内、外に所要の間隙4を介在させ
て対向させ、ここに本発明材料たるガラス・マイカ塑造
体3を充填介在させである。
このような第1.第2の管状部材1.2間に本発明材料
を充填介在させる方法は種々あるが、その−例を示すと
第2図に示す如くである。
第2図は本発明材料の充填態様を示す説明図であり、中
心線から左側は材料の充填直前の、また右側は充填直後
の状態を示しである。
先ず第1.第2の管状部材1,2は嵌合すべき先端部の
内、外周面にメッキ処理、或いは粗面化処理を施した後
、雄螺子部Cを雌螺子部Fに螺合通過せしめて抜は止め
された状態で相互に直接接触させることなく所要の間隙
4を介在させて対向配置し、図示しない支持装置に保持
させる。
次にその外側には第2の管状部材2の先端面と上端を面
一に位置させた環状の支持台11を配置すると共に、更
にその外側に第1.第2の管状部材1、 2にわたる長
さを有し、外径を上端から下線部に向かうに従い漸増せ
しめてテーパ面を形成した環状をなす割り金型12を配
置し、更にその外側に内径を上端から下線部に向かうに
従い漸減せしめてテーパ面を形成した環状の支持枠13
を外嵌して割り金型12を拘束保持させる。
また、−力筒1.第2の管状部材1.2の内側にも内周
面に沿わせてランナ14aを備えた金型14を配設し、
そのランナ14aの下端を間隙4に対向せしめる0割り
金型12と金型14との間に本発明材料を円環状に予備
成形した予備成形体を嵌め込む。
この原料粉末の予備成形は次のように行う。既述した如
きガラス質粉末とマイカの粉末との混合物に混合物10
0に対して水4〜5の割合で水を加えた後、これを予め
用意した金型内に入れ、冷間にて加圧成形し、取り出し
て乾燥し、予備成形体を得る。このような予備成形体を
800〜850 ℃に加熱して金型14と12との間で
あって第1の管状部材1の上に嵌め込む、なお各金型は
350℃〜480 ℃に予熱し、また少なくとも第1.
第2の管状部材1.2における間隙4及びこれに面する
部分は600〜650℃に焼成(必要ならば無m素雰囲
気下で加熱)しておく、加圧型15にて予備成形体を8
00kg/cd 〜1500kg/−の圧力で加圧し、
ランチ14aを通して間隙4内に充填せしめる。その後
は必要に応じて第2の管状部材2を空気、又は水を用い
てガラスの熔融温度まで冷却する。
間隙4内に充填された絶縁材料に対する、除圧。
金型の分解は歪の発生を防止するため絶縁材料たるガラ
ス・マイカ塑造体がガラスの熔融温度(転位温度±30
℃)となったときに行う。
本発明材料を上述した如き絶縁接続部に用いた金属管を
油井管に通用した場合にもその具体的試験結果は示さな
いが絶縁性、気密性、耐食性、耐熱性共に良好な結果が
得られることが確認された。
〔効果〕
以上の如く本発明の材料にあっては、TiO2の添加に
よって耐食性、特に一定時間経過後における高温下での
耐食性は格段に向上し、しがも絶縁性。
機械的強度、耐熱性を何らmなうことがないなど本発明
は優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明材料を油井管の絶縁接続部に通用した構
成を示す説明図、第2図は間隙内への本発明材料の充填
態様を示す説明図である。 1・・・第1の管状部材 2・・・第2の管状部材3・
・・ガラス・マイカ塑造体 4・・・間隙 5.6・・
・メッキ膜 A、B、D、E・・・管体部C・・・雄螺
子部 F・・・雌螺子部 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人  大  岩  増  雄 第 1 記 第 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、PbO:1.0モル、B_2O_3:0.3モル、
    SiO_2:0.3モル、ZrO_2:0.04モル〜
    0.05モル、AlF3:0.4モル、TiO_2:0
    .04モル〜0.10モル、からなるガラスの粉末と、
    マイカの粉末とを原料とするガラス・マイカ塑造体でな
    る耐食性無機絶縁材料。
JP22338486A 1986-09-20 1986-09-20 耐食性無機絶縁材料 Pending JPS6379740A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2950048A1 (fr) * 2009-09-17 2011-03-18 Saint Gobain Quartz Sas Verre pour composition isolante
WO2011033214A1 (fr) * 2009-09-17 2011-03-24 Saint-Gobain Quartz S.A.S Verre pour composition isolante

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2950048A1 (fr) * 2009-09-17 2011-03-18 Saint Gobain Quartz Sas Verre pour composition isolante
WO2011033214A1 (fr) * 2009-09-17 2011-03-24 Saint-Gobain Quartz S.A.S Verre pour composition isolante
US9171657B2 (en) 2009-09-17 2015-10-27 Saint-Gobain Quartz S.A.S. Glass for insulating composition

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