JPH0155224B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、セラミツクス発泡体、特に大型のセ
ラミツクス発泡成形体を製造するための改良方法
に関するものである。さらに詳しくいえば、本発
明は従来の技術では得ることができなかつた、構
築材料として好適に使用しうる大型のセラミツク
ス発泡成形体を、簡単な設備で製造する方法に関
するものである。

従来の技術 通常、セラミツクス発泡体を製造するには、ア
ルミナ、カーボランダム、シリマナイトのような
耐火性材料から成る棚板で組み立てられた型枠の
中に発泡性セラミツクス原料混合物を充填し、加
熱発泡させる方法が行われている。

しかしながら、このセラミツクス発泡体は、そ
れが成形される過程において、先ず800〜1000℃
まで加熱すると約２％程度の収縮が起り、さらに
加熱を続行し1000℃以上になると約２〜４倍程度
に膨張し、1080℃を過ぎたのち、これ以下に冷却
すると急速に収縮するという挙動を示すため、型
枠の内面との間に少しでも焼着を生じると成形体
に割れを生じ、品質の劣化を免れず、この傾向は
特に大型成形体の製造において顕著である。これ
まで、このような焼着を防止するために、アルミ
ナ粉末のような耐熱性粉末を型枠内面に塗布する
ことが行われているが、十分な効果は得られてい
ない。

他方、大型の成形体を製造するには、それに対
応する大型の型枠を必要とするが、たとえどのよ
うに耐熱性の良好な材料を用いたとしても、1000
℃以上の高温においては著しく強度が低下するの
で、それを補うためには、かなり厚さを大きくし
ておかなければならない。例えば縦１ｍ、横１ｍ
のブロツクを製造する場合には、棚板の厚さは少
なくとも５cmにする必要があるが、このような棚
板を用いて製造することは、設備的、経済的に大
きな問題を伴うため、工業的方法として不適当で
ある。

したがつて、これまでは、大型のセラミツクス
発泡成形体を得ることは実質上不可能であり、こ
のため構築材料の分野においてこのような大型成
形体の大量の供給が熱望されていた。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、大型のセラミツクス発泡成形
体を、大量かつ容易に製造するための方法を提供
することである。

本発明の他の目的は、棚板の厚さを特に増大さ
せることなく、簡単な操作で、構築用材料として
好適な大型のセラミツクス発泡成形体を製造する
ための新規な方法を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明に従えば、発泡性セラミツクス原料混合
物を耐熱性型枠に充填し、1000℃以上の温度に加
熱してセラミツクス発泡体を製造するに当り、型
枠の内側における発泡体と接触する面全体にわた
つて、アルミナ粉末を含浸固着させたガラス繊維
布から成る保護層を配置することによつて、前記
の目的を達成することができる。

本発明方法においては、型枠の内側に、アルミ
ナ粉末を含浸固着させたガラス繊維布から成る保
護層を配置させることが重要である。この保護層
は、通常、アルミナ粉末に、粘土のような耐熱性
結合剤及びCMC、ポリビニルアルコールのよう
な合成のり又はデンプンのような天然のりを加
え、さらに水を加えて適当な濃度のスラリーとし
た中へ、ガラス繊維布を浸し、これにスラリーを
十分に含浸させたのち、取り出し、乾燥させたも
のを袋状、箱状に成形することによつて調製され
る。このようにして調製された保護層は、型枠の
内部に、かつその内面にほぼ接触するようにして
配置される。この際に使用するガラス繊維布は、
織布、編布、不織布のいずれでもよい。

また、保護層は、ガラス短繊維を前記したスラ
リー中に加え、これを型枠の内面に適当な手段で
塗布し、乾燥することによつて形成させることも
できる。

前記のスラリーには、必要に応じ粘度調節剤、
分散剤、安定剤、着色剤などの補助添加剤を加え
ることができる。

このようにして調製された保護層は、1200℃ま
での高温に耐える上に、セラミツクス発泡体と接
触した状態で焼着を起さず、しかもその収縮、膨
張に十分追随しうるので、セラミツクス発泡体に
割れを生じることがない。

本発明において使用される型枠の材料には特に
制限はなく、従来セラミツクス発泡体の型枠に普
通に用いられている耐熱性材料の中から任意に選
ぶことができる。このようなものとしては、例え
ばアルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア
のような耐火性酸化物、窒化アルミニウム、窒化
ホウ素のような耐火性窒化物、炭化ジルコニウ
ム、炭化ホウ素、炭化カルシウム、炭化ケイ素の
ような耐火性炭化物、炭化性ジルコン酸塩などを
挙げることができる。

次に、本発明方法で用いる発泡性セラミツクス
原料には、特に制限はなく、これまでセラミツク
ス発泡体の原料として用いられているものの中か
ら任意に選ぶことができるが、特に好ましい原料
組成は、坑火石60〜80重量％、天然ガラス質８〜
16重量％、粘土２〜７重量％、ステアタイト0.1
〜３重量％である。この原料には、さらに所望に
応じ炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バ
リウム、炭酸ストロンチウム、塩化マグネシウ
ム、セツコウ、アルミナ、炭化ケイ素、リン酸カ
ルシウム、ドロマイト、ケイ石、長石、フラツク
ス、脂肪酸塩、界面活性剤などを配合することが
できる。

この原料混合物は、粉状で用いてもよいが、粒
径８〜12mm程度のか粒状で用いるのが特に有利で
ある。

本発明方法を好適に実施するには、例えば前記
した耐火性材料で作つた棚板で組み立てた型枠の
内部に、アルミナ粉末を含浸固着させたガラス繊
維布から成る保護層を配置し、その中へ発泡性セ
ラミツクス原料混合物を約1/3の高さまで充填す
る。次にこの型枠をそのまま電気炉、トンネル炉
のような加熱炉に装入し、加熱する。温度が次第
に上昇し400℃になると完全に水分が除かれ、次
いで800〜1000℃になると先ず収縮が起り、さら
に1000℃を超えると急激に膨張してその体積は最
初の体積の３倍程度になる。次に約1100℃付近ま
で加熱を続行したのち、徐々に冷却すると、内容
物は再び収縮し、その体積は最初の体積のほぼ２
倍程度になる。

この処理時間は、使用する原料組成により変わ
るが、通常数時間ないし数10時間の範囲である。

このようにして、縦、横１ｍ以上の大型の割れ
のないブロツクを製造することができる。このよ
うにして得たセラミツクス発泡体ブロツクは、普
通のカツターを用いて容易に裁断しうるので、適
当な寸法の板状に裁断し、必要に応じ表面を研摩
して製品とする。

発明の効果 本発明方法によれば、非常に簡単な設備を用い
て、これまで得ることができなかつた大型のセラ
ミツクス発泡体を得ることができる上に、型枠を
構成する棚板の厚さを、薄くすることができる点
で経費の面でもかなり節減しうるので、各種耐火
性軽量構築材料の工業的製法として好適である。

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。

参考例 アルミナ粉末1000ｇ、蛙目粘土300ｇ、塩化マ
グネシウム100ｇ、ポリビニルアルコール10ｇ及
び水2000ｇを混合してスラリーを調製し、この中
へ市販のガラス繊維不織布を浸し、十分に含浸さ
せたのち、これを取り出し、自然乾燥し、さらに
乾燥炉に入れ200℃で１時間乾燥する。このよう
にして、元のガラス繊維重量当り乾燥重量で約４
倍のアルミナ粉末を含浸、固着させたガラス繊維
布を得た。

実施例 厚さ２cmのアルミナ板を用いて、縦100cm、横
50cm、高さ30cmの型枠を組み立て、前記参考例で
得たアルミナ含浸ガラス繊維布を用いて、この型
枠の内面に接して保護層を配置した。

次に以下の組成をもつ平均粒径10mmのか粒を調
製し、これを上記の型枠中に高さ10cmまで充填す
る。

成 分 重量％ 坑火石 75 黒曜石 13.6 粘 土 ５ 炭酸カルシウム ２ ステアタイト １ 炭化ケイ素 0.4 フラツクス ３ 塩化マグネシウム 少量 この型枠をトンネル炉に入れ、温度を15時間で
1100℃まで上げて発泡させたのち、徐冷すること
により、セラミツクス発泡体ブロツク（100×50
×20cm）を得た。このものは、全く割れがなく、
均質であり、密度0.45ｇ／cm³、坑折強度37Kg／cm²
であつた。

この例において、型枠内に保護層を配置しない
ものを用い、同様の操作を繰り返したところ、加
熱中に型枠が破壊し、目的の発泡体を得ることは
できなかつた。

比較例 厚さ５cmのアルミナ板を用い、実施例と同一寸
法の型枠を組み立て、実施例と同じ発泡性セラミ
ツクス原料を約1/3の容量まで充填し、実施例と
同じ条件で、加熱発泡させた。生成した発泡体は
完全に型枠内壁に焼着し、発泡体には多数の割れ
が認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発泡性セラミツクス原料混合物を耐熱性型枠
   に充填し、1000℃以上の温度に加熱してセラミツ
   クス発泡体を製造するに当り、型枠の内側におけ
   る発泡体と接触する面全体にわたつて、アルミナ
   粉末を含浸固着させたガラス繊維布から成る保護
   層を配置することを特徴とするセラミツクス発泡
   体の製造方法。 ２ 発泡性セラミツクス原料混合物がか粒状であ
   る特許請求の範囲第１項記載の製造方法。