JPH0212896B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0212896B2 JPH0212896B2 JP1245086A JP1245086A JPH0212896B2 JP H0212896 B2 JPH0212896 B2 JP H0212896B2 JP 1245086 A JP1245086 A JP 1245086A JP 1245086 A JP1245086 A JP 1245086A JP H0212896 B2 JPH0212896 B2 JP H0212896B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fibers
- boron
- weight
- sio
- nitrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高温耐熱用断熱材、高温流体用フイ
ルター、触媒担体、金属補強用等に用いるセラミ
ツクフアイバー製の多孔質耐火物の製造方法に関
する。 〔従来の技術〕 Al2O3−B2O3−SiO2繊維を成形し焼結した繊
維多孔質耐火物は米国航空宇宙局でスペースシヤ
トル等に使用され公知である。この繊維は結合剤
を使用しなくても繊維間の接触部を加熱によつて
融着でき、強度の大きい繊維多孔質耐火物を形成
できる。しかしこの繊維は非常に高価であつて経
済性を必要とする一般工業用材料としては使用で
きない。 一般工業用には、Al2O3−SiO2繊維、Al2O3繊
維、SiO2繊維を、シリカゾル、アルミナゾル等
の無機バインダと共に水中に分散して、真空成形
し、乾燥して焼成し、繊維間の接触部をSiO2、
Al2O3で融着して作つた繊維多孔質耐火物が用い
られている。しかしこのものは、強度がなく、曲
げ強さ（JIS9503−19695.7曲げ強さ、による。以
下同じ）は２〜４Kg／cm2で、取扱いに耐える充分
な強さを有しない。シリカゾル、アルミナゾル以
外のリン酸、水ガラス等を結合剤として用いる
と、繊維を劣化させ、耐熱性や強度が低下する。 Al2O3繊維と、SiO2繊維と、酸化ホウ素とを水
中に分散し、真空成形し、乾燥し焼成して酸化ホ
ウ素で繊維間の接触部を融着した繊維多孔質耐火
物も提案されている。 この場合、酸化ホウ素（B2O3）は潮解性を有
し水と反応してホウ素となつて水に溶ける（溶解
度４ｇ／100ml20℃）ため、真空成形の際水中に
残つて損失となり、繊維に付着したものも、乾燥
や焼成中に、メタホウ酸、四ホウ酸を経てB2O3
に変化する過程でも昇華して散逸する。これは分
散媒である水の温度、乾燥及び焼成の時の条件に
よつて微妙に変化し、繊維への付着量が一定しな
いため、添加したB2O3量に見合う充分な強度を
発揮する場合、無添加と変らず全く強度を発揮し
ない場合、更にはこの両者の中間程度の強度しか
得られない場合があり、得られた繊維多孔質耐火
物の強度が一定しないという問題がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はAl2O3−SiO2繊維、SiO2繊維の一つ又
は両方の繊維からなり、安定した強度を有する繊
維多孔質耐火物及び、この耐火物を経済的に安定
に製造する方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記の目的を達するため、Al2O3−
SiO2繊維、SiO2繊維の一方又は両方からなる多
孔質成形物の繊維の接触部が窒素及びホウ素含有
ガラスにより融着されている繊維多孔質耐火物、
及びAl2O3−SiO2繊維、SiO2繊維の一方又は両方
と、水に溶解せず加熱によりAl、Si、Ｂ、Ｏ、
Ｎ又はSi、Ｂ、Ｏ、Ｎからなるガラス網目状構造
体を形成する窒化ホウ素又は窒素化合物とホウ素
化合物粉末を水中に分散し、真空成形し、成形物
を焼成焼結して繊維多孔質耐火物を得ることにあ
る。 本発明に使用しうる窒素化合物としてはAlN、
Si3N4、Si−Al−Ｏ−Ｎ、Si2N2O、Ca3N2、
Li3N、Mg3N2等を挙げることができる。又、ホ
ウ素化合物としてはB4C、TiB2、CrB2、TaB2、
MnB2、MoB2、VB2、HfB2、AlB2、MgB2、
ZrB2、W2B5、Mo2B5等を挙げることができ、こ
れら窒素化合物、ホウ素化合物は素材繊維を劣化
させないものであれば何れでも良い。 窒化ホウ素や上記化合物粉末の粒度は、小さす
ぎると真空成形した成形物を乾燥の際、粒子が水
と共に表面まで移動し、乾燥板に貼りつき、取外
しに苦労し、商品性を損なうことがしばしば生
じ、又粒度が大きすぎると、真空成形時に一方に
片寄り、焼結状態が不均一となるので、平均10μ
ｍ前後で80重量％以上が粒径１〜44μｍの粒度分
布を有するものを使用する。 ホウ素化合物粉末は繊維100重量部に対しB2O3
換算で２〜７重量部を使用する。２重量部未満で
は、焼結性が不足し、７重量部を超える量使用し
ても、焼結した後の強度はもはや向上せず、更に
未反応のホウ素化合物が焼結体中に残存するよう
になるため、再加熱時に製品の強度が低下するよ
うになる。 BNの代りに窒素化合物粉末とホウ素化合物粉
末とを混合して使用する場合はＢ原子とＮ原子の
数が１：１の割合になるように使用するのが好ま
しい。 繊維は長さ30〜１mm、大部分を５〜７mmの長さ
とし、水100重量部に対し約10重量部以下を水中
に分散させ、窒化ホウ素粉末又は窒素化合物粉末
とホウ素化合物粉末とを添加して、有機凝集剤を
加え、真空成形を行ない、乾燥し、1250〜1400℃
で１〜1.5時間焼成して焼結し繊維多孔質耐火物
を作る。 〔作用〕 水中に繊維と共に分散された窒化ホウ素粉末又
は窒素化合物粉末とホウ素化合物粉末は、真空成
形後乾燥されるとき、毛細管現象により繊維と繊
維の接触部に主に沈着する。乾燥沈着したこれら
粉末は、高温に加熱されると繊維中のAl2O3、
SiO2と反応し、窒素含有アルミノボロシリケー
トガラス又は窒素含有ボロシリケートガラスとな
り、Al、Si、Ｂ、Ｏ、Ｎ又はSi、Ｂ、Ｏ、Ｎに
よるガラス網目構造体を形成して繊維の接触部を
強固に結合する。そしてこれら化合物は焼成の
際、高温で分解や昇華するまで、成形体にとどま
るので、B2O3を使用した場合よりも、効率良く
繊維の結合に使用できる。 〔実施例〕 実施例 １ 水100重量部に10重量部以下のAl2O3−SiO2繊
維（出願人製造の商品名カオウール）と、B2O3
換算で、１〜15重量部のBNとを水中に分散し、
有機凝集剤を加えたのち、真空成形を行ない、乾
燥し、1370℃で１時間焼成し焼結した。 焼結体より曲げ強度試験片を作成し強度比較を
行なつた。 結果を第１表に示す。
ルター、触媒担体、金属補強用等に用いるセラミ
ツクフアイバー製の多孔質耐火物の製造方法に関
する。 〔従来の技術〕 Al2O3−B2O3−SiO2繊維を成形し焼結した繊
維多孔質耐火物は米国航空宇宙局でスペースシヤ
トル等に使用され公知である。この繊維は結合剤
を使用しなくても繊維間の接触部を加熱によつて
融着でき、強度の大きい繊維多孔質耐火物を形成
できる。しかしこの繊維は非常に高価であつて経
済性を必要とする一般工業用材料としては使用で
きない。 一般工業用には、Al2O3−SiO2繊維、Al2O3繊
維、SiO2繊維を、シリカゾル、アルミナゾル等
の無機バインダと共に水中に分散して、真空成形
し、乾燥して焼成し、繊維間の接触部をSiO2、
Al2O3で融着して作つた繊維多孔質耐火物が用い
られている。しかしこのものは、強度がなく、曲
げ強さ（JIS9503−19695.7曲げ強さ、による。以
下同じ）は２〜４Kg／cm2で、取扱いに耐える充分
な強さを有しない。シリカゾル、アルミナゾル以
外のリン酸、水ガラス等を結合剤として用いる
と、繊維を劣化させ、耐熱性や強度が低下する。 Al2O3繊維と、SiO2繊維と、酸化ホウ素とを水
中に分散し、真空成形し、乾燥し焼成して酸化ホ
ウ素で繊維間の接触部を融着した繊維多孔質耐火
物も提案されている。 この場合、酸化ホウ素（B2O3）は潮解性を有
し水と反応してホウ素となつて水に溶ける（溶解
度４ｇ／100ml20℃）ため、真空成形の際水中に
残つて損失となり、繊維に付着したものも、乾燥
や焼成中に、メタホウ酸、四ホウ酸を経てB2O3
に変化する過程でも昇華して散逸する。これは分
散媒である水の温度、乾燥及び焼成の時の条件に
よつて微妙に変化し、繊維への付着量が一定しな
いため、添加したB2O3量に見合う充分な強度を
発揮する場合、無添加と変らず全く強度を発揮し
ない場合、更にはこの両者の中間程度の強度しか
得られない場合があり、得られた繊維多孔質耐火
物の強度が一定しないという問題がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はAl2O3−SiO2繊維、SiO2繊維の一つ又
は両方の繊維からなり、安定した強度を有する繊
維多孔質耐火物及び、この耐火物を経済的に安定
に製造する方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記の目的を達するため、Al2O3−
SiO2繊維、SiO2繊維の一方又は両方からなる多
孔質成形物の繊維の接触部が窒素及びホウ素含有
ガラスにより融着されている繊維多孔質耐火物、
及びAl2O3−SiO2繊維、SiO2繊維の一方又は両方
と、水に溶解せず加熱によりAl、Si、Ｂ、Ｏ、
Ｎ又はSi、Ｂ、Ｏ、Ｎからなるガラス網目状構造
体を形成する窒化ホウ素又は窒素化合物とホウ素
化合物粉末を水中に分散し、真空成形し、成形物
を焼成焼結して繊維多孔質耐火物を得ることにあ
る。 本発明に使用しうる窒素化合物としてはAlN、
Si3N4、Si−Al−Ｏ−Ｎ、Si2N2O、Ca3N2、
Li3N、Mg3N2等を挙げることができる。又、ホ
ウ素化合物としてはB4C、TiB2、CrB2、TaB2、
MnB2、MoB2、VB2、HfB2、AlB2、MgB2、
ZrB2、W2B5、Mo2B5等を挙げることができ、こ
れら窒素化合物、ホウ素化合物は素材繊維を劣化
させないものであれば何れでも良い。 窒化ホウ素や上記化合物粉末の粒度は、小さす
ぎると真空成形した成形物を乾燥の際、粒子が水
と共に表面まで移動し、乾燥板に貼りつき、取外
しに苦労し、商品性を損なうことがしばしば生
じ、又粒度が大きすぎると、真空成形時に一方に
片寄り、焼結状態が不均一となるので、平均10μ
ｍ前後で80重量％以上が粒径１〜44μｍの粒度分
布を有するものを使用する。 ホウ素化合物粉末は繊維100重量部に対しB2O3
換算で２〜７重量部を使用する。２重量部未満で
は、焼結性が不足し、７重量部を超える量使用し
ても、焼結した後の強度はもはや向上せず、更に
未反応のホウ素化合物が焼結体中に残存するよう
になるため、再加熱時に製品の強度が低下するよ
うになる。 BNの代りに窒素化合物粉末とホウ素化合物粉
末とを混合して使用する場合はＢ原子とＮ原子の
数が１：１の割合になるように使用するのが好ま
しい。 繊維は長さ30〜１mm、大部分を５〜７mmの長さ
とし、水100重量部に対し約10重量部以下を水中
に分散させ、窒化ホウ素粉末又は窒素化合物粉末
とホウ素化合物粉末とを添加して、有機凝集剤を
加え、真空成形を行ない、乾燥し、1250〜1400℃
で１〜1.5時間焼成して焼結し繊維多孔質耐火物
を作る。 〔作用〕 水中に繊維と共に分散された窒化ホウ素粉末又
は窒素化合物粉末とホウ素化合物粉末は、真空成
形後乾燥されるとき、毛細管現象により繊維と繊
維の接触部に主に沈着する。乾燥沈着したこれら
粉末は、高温に加熱されると繊維中のAl2O3、
SiO2と反応し、窒素含有アルミノボロシリケー
トガラス又は窒素含有ボロシリケートガラスとな
り、Al、Si、Ｂ、Ｏ、Ｎ又はSi、Ｂ、Ｏ、Ｎに
よるガラス網目構造体を形成して繊維の接触部を
強固に結合する。そしてこれら化合物は焼成の
際、高温で分解や昇華するまで、成形体にとどま
るので、B2O3を使用した場合よりも、効率良く
繊維の結合に使用できる。 〔実施例〕 実施例 １ 水100重量部に10重量部以下のAl2O3−SiO2繊
維（出願人製造の商品名カオウール）と、B2O3
換算で、１〜15重量部のBNとを水中に分散し、
有機凝集剤を加えたのち、真空成形を行ない、乾
燥し、1370℃で１時間焼成し焼結した。 焼結体より曲げ強度試験片を作成し強度比較を
行なつた。 結果を第１表に示す。
【表】
実施例 ２
またBNの代りにB4CとSi3N4とをＢ原子とＮ
原子の原子数がほぼ１：１となるようにして用い
た以外は実施例１と同様にして焼結体を作り試験
した結果は第２表の通りであつた。
原子の原子数がほぼ１：１となるようにして用い
た以外は実施例１と同様にして焼結体を作り試験
した結果は第２表の通りであつた。
【表】
対比例
実施例１においてBNの代りにB2O3を使用した
以外は、実施例１と同様にして焼結体を作り試験
した結果は第３表に示す通りであつた。
以外は、実施例１と同様にして焼結体を作り試験
した結果は第３表に示す通りであつた。
B2O3に代えて、水に溶解せずシリカと共存状
態で窒素含有アルミノボロシリケート又は窒素含
有ボロシリケートガラスを形成する窒化ホウ素、
又は窒素化合物とホウ素化合物粉末とを使用する
ことにより、B2O3使用の場合よりも安定に、強
度の大きい繊維多孔質体を経済的に作ることがで
きる。
態で窒素含有アルミノボロシリケート又は窒素含
有ボロシリケートガラスを形成する窒化ホウ素、
又は窒素化合物とホウ素化合物粉末とを使用する
ことにより、B2O3使用の場合よりも安定に、強
度の大きい繊維多孔質体を経済的に作ることがで
きる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Al2O3−SiO2繊維、SiO2繊維の一方又は両方
の繊維からなる多孔質成形物の繊維と繊維の接触
部が窒素及びホウ素含有ガラスにより融着されて
いる繊維多孔質耐火物。 ２ Al2O3−SiO2繊維、SiO2繊維の一方又は両方
と、水を溶解せず加熱によりAl、Si、Ｂ、Ｏ、
Ｎ又はSi、Ｂ、Ｏ、Ｎからなるガラス網目構造体
を形成する窒化ホウ素又は窒素化合物とホウ素化
合物の粉末を水中に分散し、真空成形し、成形物
を焼成して焼結する繊維多孔質耐火物の製造方
法。 ３ 窒化ホウ素、窒素化合物とホウ素化合物粉末
が平均粒径10μｍ前後で80重量％以上が粒径１〜
44μｍである粒度分布を有する特許請求の範囲２
項に記載の繊維多孔質耐火物の製造方法。 ４ 窒化ホウ素又は窒素化合物とホウ素化合物粉
末を繊維100重量部に対しB2O3換算で２〜７重量
部使用する特許請求の範囲２、３項の何れか一つ
に記載の繊維多孔質耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245086A JPS62171973A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 繊維多孔質耐火物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245086A JPS62171973A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 繊維多孔質耐火物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62171973A JPS62171973A (ja) | 1987-07-28 |
| JPH0212896B2 true JPH0212896B2 (ja) | 1990-03-29 |
Family
ID=11805673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1245086A Granted JPS62171973A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 繊維多孔質耐火物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62171973A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62230683A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-10-09 | ニチアス株式会社 | 高耐熱性・高強度繊維質成形体およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-01-22 JP JP1245086A patent/JPS62171973A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62171973A (ja) | 1987-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3212600B2 (ja) | シアロン基質により結合された耐火性材料及び調製方法 | |
| JPS61136967A (ja) | セラミツク成形部材 | |
| JPS63206367A (ja) | 軽量耐火物およびその製造法 | |
| JPH0288452A (ja) | 耐熱性無機質成形体 | |
| JP4571588B2 (ja) | 酸化物層を有する炭化ケイ素セラミック部材 | |
| JPH0212896B2 (ja) | ||
| JPH0155222B2 (ja) | ||
| JPS61132564A (ja) | 窒化硼素常圧焼結体 | |
| JPH0215514B2 (ja) | ||
| US5246896A (en) | Ceramic composition | |
| JPS638264A (ja) | 炭化ケイ素系複合材料 | |
| JPH1087373A (ja) | 耐火断熱材 | |
| JP2974534B2 (ja) | 耐火物の製造方法および耐火物 | |
| JPH09227246A (ja) | 高強度無機質繊維成形体 | |
| JPH0437454A (ja) | 広幅薄肉スラブ鋳造用ノズル | |
| JPH05132367A (ja) | 無機接合材 | |
| JPH0148225B2 (ja) | ||
| JP3014871B2 (ja) | アルミナ基材上への窒化珪素の被覆方法 | |
| JPS61178468A (ja) | 繊維強化型複合セラミツク及びその製造方法 | |
| JPS6360169A (ja) | 繊維強化セラミツク材料 | |
| JPH06247771A (ja) | 窒化ほう素複合材料およびその製造方法 | |
| Lai et al. | Aluminum-Matrix Aluminum Nitride Particle Composite as a Low-Thermal-Expansion Thermal Conductor | |
| JPH06107470A (ja) | 複合セラミックスの成形方法 | |
| JPH10203879A (ja) | 多孔質無機材料の製造法 | |
| JPH03146B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |