JPH01282149A

JPH01282149A - ムライト焼結体用組成物およびそれを用いたムライト焼結体の製造法

Info

Publication number: JPH01282149A
Application number: JP63112970A
Authority: JP
Inventors: Akihito Iwai; 明仁岩井; Takao Nakada; 中田　孝夫
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1988-05-10
Filing date: 1988-05-10
Publication date: 1989-11-14

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）本発明は焼結性に優れ１機械的強度、４！Ｐに高温にお
いても強度の良好なムライト焼結体用組成物およびそれ
を用いたムライト焼結体の製造法に関する。

（従来の技術）ムライト焼結体は、高融点で、かつ低膨張であシ、また
耐熱、耐クリープ性に優れるため、高温構造部材に使用
されてきた。

さらに高純度ムライト焼結体は、高温でも強度が劣化し
ないことがジャーナル、オプ、アメリカン、セラミック
、ソサイアティ（Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆＡｍｅｒｉｃ
ａｎ　　Ｃｅｒａｍｉｃ　　５ｏｃｉｅｔｙ　）の第７
０巻、第１号、Ｃ−７〜Ｃ８，１９８７年発行に示され
ている。

この様な高純度ムライト焼結体は、高純度の金属アルコ
キシド、コロイダルシリカ、アルミナゾル、水溶性塩類
等のように原料として溶液化する工程を経たものを用い
て製造する方法が多く提案されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら高純度ムライト焼結体は、焼結性が悪く、
溶液化する工程を経て作られた微細で活性な原料粉末を
用いても、高純度で高強度のムライト焼結体を製造する
には、１６５０℃以上の高温で焼成しなければならない
。そのため設備費。

燃料費等がかさみ、結果としてムライト焼結体のコスト
高を招くという問題がある。また溶液化する工程を経て
微細で活性な原料粉末を作るために高価になるという問
題がある。これに対し、安価な酸化物粉末、カオリン等
を用い、固相反応によりムライト焼結体を製造する方法
がある。しかしこの方法では、焼結性が悪く、高温で焼
成しても十分な強度を得ることが困難であるという問題
がある。

上記の他に特公昭６１−１５５３２号公報に示されるよ
うに、ムライト基板を製造するのに、マグネシアを添加
して焼成温度を下げ、焼結性を向上させる方法がある。

しかしこの方法では、耐クリープ性および高温において
強度が低下するという問題がある。

そこで本発明者らは、ムライト原料粉に酸化イツトリウ
ム粉を添加したところ、焼結性は向上したが、酸化イツ
トリウム粉がムライト原料粉のアルミナおよびシリカと
反応してガラス相を形成し。

このガラス相が高温にさらされるとガラス相の軟化がお
こり２強度が劣化するという問題が生じた。

本発明は上記の問題のないムライト焼結体用組成物およ
びそれを用いたムライト焼結体の製造法を提供すること
を目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明はムライト原料粉またはムライト質の粉末９５〜
９９．８重量％および酸化セリウム０．２〜５重量％を
含有してなるムライト焼結体用組成物並びに重量比でア
ルミナ：シリカが６５　：　３５乃至８０　：　２０の
ムライト原料粉または該ムライト原料粉を焼成後粉砕し
たムライト質の粉末９５〜９９．８重量％および酸化セ
リウム粉０．２〜５重量％または酸化セリウムを０．２
〜５重量％含む塩若しくは有機化合物を均一に混合した
後、焼成するムライト焼結体の製造法に関する。

本発明においてムライト原料粉は１重量比でアルミナ：
シリカが６５：３５乃至８０　：　２０の範囲とされ、
この範囲から外れると高温において強度が劣化し２本発
明の目的を達成することができない。

ムライト焼結体は、ムライト原料粉となるアルミナとシ
リカとを酸化セリウム粉または酸化セリウムを含む塩若
しくは有機化合物と同時に混合し。

その後焼成してムライト焼結体としてもよく、またアル
ミナとシリカとを混合し、それを−度焼成して粉砕し、
ムライト質の粉末としたものを酸化セリウム粉または酸
化セリウムを含む塩若しくは有機化合物と混合し、その
後焼成してムライト焼結体としてもよく制限はない。

なおムライト焼結体中のムライト質には８０重量％以上
のムライト結晶を含むことが好ましい。

本発明になるムライト焼結体用組成物は、ムライト原料
粉またはムライト原料粉を焼成後粉砕したムライト質の
粉末が９５〜９９．８重量％および酸化セリウムが０．
２〜５重量％の範囲とされ、ムライト原料粉またはムラ
イト原料粉を焼成後粉砕したムライト質の粉末が９９．
８重量％を越え、酸化セリウムが０．２重１未満である
と焼結性を向上させる効果が不十分であシ、またムライ
ト質が９５重量％未満で、酸化セリウムが５重量％を越
えると焼結体が発泡するかまたは高温において強度が劣
化するという問題が生じる。

本発明において酸化セリウムを０．２〜５重量％含む塩
としては、硝酸セリウム、酢酸セリウム。

炭酸セリウム、水酸化セリウム、硫酸セリウム等が用い
られ、また酸化セリウムを０．２〜５重ｉ％含む有機化
合物としては、セリウムメトキシド。

リウムを含む塩若しくは有機化合物との混合方法につい
ては特に制限はな〈従来公知の方法で行なうものとする
。また焼成温度は１組成又は配合割合により適宜選定す
るものとし特に制限はない。

（作用）本発明においては、酸化セリウムはムライト原料粉のア
ルミナおよびシリカとは反応せず酸化セリウム結晶とし
て存在し、この酸化セリウム結晶の存在により軟化が起
こシにくくなシ、高温においての強度の劣化が小さくな
り、また焼結温度を低くすることができるものと考えら
れる。

（実施例）以下本発明の詳細な説明する。

実施例１酸化アルミニウム粉（昭和電工製、商品名ＵＡ−５１０
５，純度９９．９９チ）および二酸化珪素粉（小宗化学
薬品製、高純度試薬、純度９９．９９％）を第１表に示
す配合割合に秤量し、ボールミルで６時間湿式混合して
解粒後噴霧乾燥した。これを１６５０℃で１時間焼成し
、冷却後粉砕してムライト質の粉末を得た。このムライ
ト質の粉末には９００重量部上のムライト結晶が含壕れ
ていた。

次に上記で得たムライト質の粉末に酸化セリウム扮（日
産稀元素製、純度９９．９９１）および酸化イツトリウ
ム粉（三菱化成工業製、純度９９．９９チ）を第１表に
示す配合割合で添加し、再びボールミルで平均粒径が約
１μｍになるまで湿式混合。

粉砕した。得られた泥漿１００重量部に対しポリビニル
アルコール（クランａ、　商品名ポバール１１０）２重
量部およびワックス（モーピル石油製、商品名マルレツ
クス２０９）２重量部を添加し、噴霧乾燥して成形用顆
粒を得た。ついで成形用顆粒を１２トン／ａｌの圧力で
ラバープレス成形後、第２表に示す温度で３時間焼成し
てムライト焼結体を得た。

得られたムライト焼結体を３ｗ＋Ｘ４ａｍＸ４０ｍの寸
法に切断し、ＪＩＳ　　Ｒ１６０１−１９８１に基づき
、３点曲げ試験で室温時および１２００℃時における曲
げ強度を測定した。その結果を合わせて第２表に示す。

また焼成温度とムライト焼結体のかさ密度との関係を第
１図に示す。なお第２表において賦香５のムライト焼結
体は発泡したので曲げ強度の測定は行なわなかった。

第１表矢印は本発明に含まれないものを示す。

第２表矢印は本発明に含まれないものを示す。

第１表、第２表および第１図から明らかなように２本発
明になるムライト焼結体は、焼成温度を賦香１の高純度
ムライト焼結体に比較し、５０〜１５０℃程低下するこ
とができ、しかも室温での曲げ強度に優れ、ｔた１２０
０℃の高温においても劣下が小さいことがわかる。これ
に対し賦香６゜７および１２のムライト焼結体は、高温
における曲げ強度の劣化が大きいことがわかる。

（発明の効果）本発明によって得られるムライト焼結体は、従来の焼成
温度よシ５０〜１５０℃程低い温度で焼成することがで
き、室温での強度に優れ、また高温においても強度劣化
が小さく、安価に製造することができ、工業的に極めて
好適なムライト焼結体である。

【図面の簡単な説明】

第１図は焼成温度とムライト焼結体のかさ密度との関係
を示すグラフである。焼べ温厚（′Ｃ）第　１　図

Claims

【特許請求の範囲】

１．ムライト原料粉またはムライト質の粉末９５〜９９
．８重量％および酸化セリウム０．２〜５重量％を含有
してなるムライト焼結体用組成物。
２．重量比でアルミナ：シリカが６５：３５乃至８０：
２０のムライト原料粉または該ムライト原料粉を焼成後
粉砕したムライト質の粉末９５〜９９．８重量％および
酸化セリウム粉０．２〜５重量％または酸化セリウムを
０．２〜５重量％含む塩若しくは有機化合物を均一に混
合した後，焼成することを特徴とするムライト焼結体の
製造法。