JPH02307821A - 高温用電気絶縁充填材およびその製造方法 - Google Patents

高温用電気絶縁充填材およびその製造方法

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JPH02307821A
JPH02307821A JP8302988A JP8302988A JPH02307821A JP H02307821 A JPH02307821 A JP H02307821A JP 8302988 A JP8302988 A JP 8302988A JP 8302988 A JP8302988 A JP 8302988A JP H02307821 A JPH02307821 A JP H02307821A
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房夫 河野
Kunihiko Nibu
丹生 国彦
Hiroshi Takeuchi
弘 竹内
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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] 本発明は焼結マグネシア(MgO)を主成分とし、高温
における電気絶縁抵抗の優れた電気絶縁充填材およびそ
の製造方法に関するもので、特にシースヒーターの絶縁
充填材として適するものである。
[従来の技術及び問題点] MgOは高温下での電気絶縁抵抗が非常に高いという特
徴があり、電気絶縁材料、特にシースヒーターの絶縁充
填材として使用されている。
従来使用されている電融マグネシアはその製造方法上大
きな塊状で得られるために、細いシースヒーターの絶縁
充填材として使用するにはどうしても破砕して整粒せざ
るを得ず、その破砕粒は角張った形状をしているので、
充填するのが困難であるばかりでなく、充填後の成形加
工時にヒーターを傷付け、寿命低下の原因となっていた
。
ま−た焼結マグネシアは製造し易く、近年注目されでは
いるが特開昭82−90807号や特開昭62−288
002号に記載された焼結マグネシアでも高絶縁抵抗の
要望を満足するものではなかった。
また、本発明者らが特開昭62−90807号で記載し
た球状焼結マグネシアでは細いヒーターを作るのには適
するがなお絶縁抵抗が低かった。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、高温に置ける電気絶縁抵抗が高(、かつ、粒
形が球状で、シースヒーターの絶縁材料として用いた場
合、そのヒーターの成形加工時にヒーターを傷つけない
ような球状の高温用電気絶縁充填材とその製造方法を提
供しようとするものである。
[課題を解決するための6手段] 焼結マグネシアはM g 01;: Ca Oが固溶し
ていることが知られており、このCaOの固溶が原因で
MgOの格子の歪みが生じ、MgOの格子定数が大きく
なる。
焼結マグネシアの絶縁抵抗が小さいのはCaOの固溶と
それが原因で起るMgOの格子歪が原因であると推察さ
れている。
本発明は、熱処理によって、固溶している上記CaOを
粒界に析出させ、このCaOを酸性溶液で溶解除去する
ことによって、高温における電気絶縁抵抗が大きい電気
絶縁充填材を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 上記:!jA21iを解決するための電気絶縁充填材は
マグネシア焼結粉体で a)化学組成が i)MgO≧93vt% ii)  0.3≦CaO≦1.5 vt%iii)S
 i O2≦4 vt% iy)   Fe20z+Al  20  コ ≦  
0.4Wt %y)B20:+≦ 0.1wt% vi) 1gloss≦ 0.3wt%であり、 b)MgOの格子定数が4.2130八以下c)MgO
の格子歪みが7.0X 104以下である電気絶縁充填
材である。
マグネシア焼結粉体の化学組成が上記範囲内にあるとき
に電気絶縁抵抗が十分に高く、化学組成が上記範囲を外
れると絶縁抵抗が低くなるので高温用充填材として実用
性がなくなる。
このような電気絶縁充填材の製造方法はマグネシア粉体
を最高温度1000℃以上で熱処理したのち、酸性溶液
と接触させ、その後充分に水洗する。
本発明の電気絶縁充填材の製造にあたり、ロータリキル
ン等で焼結された所定組成の球状をした粉体のうち42
0μ■の篩を通過し、25μ腸の篩を通過しない部分を
採取するのが適当である。また、粉体にはZnO2等の
助剤などが他の成分が影響のない範囲で含まれていても
よい。
その製造方法は好ましくは粒径420〜25μ信のもの
が95wt%以上になるように調整された粉体をロータ
リキルン等の加熱炉で1000℃以上で熱処理したのち
、酸性溶液と接触させ、その後十分に水洗し、濾過、乾
燥するものである。
本発明のマグネシア粉体は800℃に24 II r保
持した後の絶縁抵抗が1.8X 109Ω・am以上の
ものが好ましい。さらに好ましくは2.5X 10’Ω
・0層以上である。
さらに充填物のフロータイムはシースヒーター粉体を充
填する際、製造上、特に作業効率上重要な要素であるこ
とはよく知られており、フロータイムが200sec/
100gr以下、特に180scc/100gr以下で
あることは産業上意義のあることである。
また本発明においてMgOの格子定数が4.2130A
以下、M g Oの格子歪みが7XIO−’以下である
ことが必要であり、その範囲を外れるといずれも絶縁抵
抗が悪化し、高温用として実用に供しなくなる。さらに
好ましくはMgOの格子歪みが5X10’以下である。
本発明の製造方法において最高温度が1000’c未満
では熱処理の効果が小さく 、tooo℃以上、好まし
くは1200〜1400℃が望ましい。
次に酸性溶液と1分間以上接触させ、この溶液と分離後
、十分に水洗をしたのち、濾過、乾燥する。
すなわち、その表面に不純物の少ないマグネシア焼結粉
体は前述の流動性を損なうことなく、高温での絶縁抵抗
が優れている。
[実施例] 以下、本発明を実施例および比較例によって、具体的に
説明する。
本発明における実施例の化学組成のうちMg0SCab
SS i02、Fe2O3、Al2O3、B2O3はマ
グネシア粉末を塩酸水溶液で熱溶解したのち、またZ 
rozはNazCO3、Na2B2Qr  1OHzo
を用い、アルカリ溶融したのち、硝酸水溶液に熱溶解し
た後、[1本ジャーレルアッシュ製の 575−■製の
ICAPを用いて測定した。
1glossは試料logを精秤し、白金ルツボに入れ
、それを電気炉に入れ1000℃X lhr後の重量減
少を重量減少を重量%で示したものである。
本発明の実施例のマグネシアにおける高温絶縁抵抗は内
径Loamの金属パイプと外径5鴛亀の中心棒の間隙に
絶縁充填材を約25■の長さに 1.5Teem ’の
圧力で圧縮充填したものに、白金線を取り付けて電気炉
内に置き、各温度での絶縁抵抗を測定した(フエタリー
法)。なお、用いた金属パイプならびに中心棒の材質は
sus、304である。
格子歪みの11PI定はX線回折(理学電機製IR−I
A型)により40kL 20111^、l/4deg/
■、time constant 5secの条件でM
goの(1,1,1)、(2,0,0)、 (2,2,
0)、 (3,1,1)、 (2,2,2)、(4,0
,0)、(4,2,0)の各ピークの積分幅を測定し、
kαI、kα2の分離補正(文献1)、スタンダード補
正(文献1)を行い真の半価幅を求める。得られた半価
幅から1lallプロツト(文献2)を行い、最小二乗
法による直線回帰から傾きを求め、傾きの1/2の値を
もって格子歪みとした。
なお標り試料はMgO純度99.9%のマグネシアr1
1結晶を粉砕したのち、44〜20μ曙のものを130
0℃で5時間熱処理したものを用いた。測定試料も粒径
44〜20μmの範囲に粒度調整したものを用いた。
(上記文献1) r The lleasuremen
t ol’particle 5ize by the
 X−ray 1ethodJ by P。
W、Jones、、Prpc、Roy、Soc、、^1
86.16(1938)。
(上記文献2)Ilal l 、W、Il、 、 Pr
oc、Phys、Soc、 。
A62..741(1949)。
また、格子定数のall!定はケイ素を内部標準物質と
してBraggの式から求めた。M g Oの(3,1
,l)、(2,2,0)、(3,1,l)、(2,2,
2)、(4,2,0)のピークから半価幅中点法から回
折角を読み、kαI、kα2の分離補正を行い、最小自
乗法で格子定数を求めた。
また、上記絶縁充填材をつめた金属パイプ(セル)を8
00℃の7d気炉に入れ、絶縁抵抗の経時変化を測定し
た。
第1図および第2図は800℃で24時間焼成した後、
あるいは72時間焼成した後の抵抗値を示した。
また、粉末のタップ密度、フロータイムはA S T 
M 5tandards D 2755に規定されてい
る方法によりアメリカのBoeh Tool and 
DleCoIIpan>’製の装置を用いてΔp1定し
た。
粒度分布はJIS漂章篩を用いて篩分けて求めた。
なお実施例に示す各成分の量(%)はff1m%である
。
実施例1及び比較例1 0−タリーキルンで2000℃の温度で焼成したlnm
以下の高純度マグネシア粉をステンレろ製の金網を用い
て、420μmから25μmで篩い分けた。これをロー
タリキルンを用いて最高温度1200℃で焼成した。
上記のマグネシア粉体2.5kgを0.2N塩酸溶I夜
1(19,に入れて5分間撹拌し、上澄液を捨てて、水
101を加えて撹拌水洗を2回行い真空濾過した。この
濾滓にさらに水551をふりかけて水洗し、120℃の
熱風中で乾燥した。(以下この処理方法を酸水洗と呼ぶ
) このマグネシア粉体の化学組成、粒度分布、フロータイ
ムおよび初期の絶縁抵抗、さらに800℃における抵抗
の経時変化を第1表および第1図に示した。
また、比較例1として原料に用いたマグネシア粉の上記
測定値も示した。
第1表 第1表つづき 実施例2 実施例1に用いた420〜25μmに篩分けられたマグ
ネシア粉体を箱型電気炉に入れ、800〜!400℃の
各温度で焼成し、以下室温まで炉内で放置し、これを酸
水洗した。このマグネシア粉体の800℃における抵抗
の経時変化を調べ、その値の24時間後および72時間
後を前記熱処理温度に対してプロットしたのが第2図で
ある。
比較例で示す市販型マグ(高温用)に比べて、2倍以上
の高い抵抗値を示すことが示されている。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の電気絶縁充填材は800
℃以上の高温における絶縁抵抗が高く、かつ流動特性に
優れており、シースヒーターの絶縁充填材として優れた
ものである。また、第1図、第2図に示されたように絶
縁抵抗の劣化も小さく、ヒーターの寿命も長(なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1および比較例1の800℃での絶縁抵
抗の経時変化を示す。 第2図は熱処理温度と酸水洗後のマグネシア粉体の80
0℃での抵抗値を示す。白丸は24 It r値、黒丸
は72 Hr値を示す。 □    1 手続補正書 (自発) し 1、事件の表示 特願昭63−83029号 2、発明の名称 高温用電気絶縁充填材およびその製造方法] 名  称   新日本化学工業株式会社4、代理人 5、補正命令の日付く自発) 6、補正の対象 (1)明細書第6頁第9行と第10行の間に下記の事項
を挿入する。 ′ 「 また、本発明において、充填物の充填密度は2
.10〜2J5(g/cc)が好ましく 、2.10(
g/ee)以下では、絶縁抵抗の寿命低下が大きく、2
.35(g/cc)を越えると初期から絶縁抵抗が低く
、いずれも、高温用として実用に供せなくなる。」 (2)同第13頁第5行と第6行の間に下記の事項を挿
入する。 「実施例3 実施例1に用いた試料から粒度分布を調整して、充填密
度の異なる1から5の試料を実施例2と同じ方法で作製
し、800℃における24時間後と240時間後の絶縁
抵抗を調べ、その結果を第2表と第3図に示した。 第2表 」 (3)同、第13頁末行の次に下記の事項を挿入する。 「 第3図は 800℃における24時間後と240時
間後の絶縁抵抗を示す。 図中の記号は次の通りである。 白丸は24時間後 黒丸は240時間後」 (4)図面(別紙第3図)を追加する。 手続補正書彷 却 平成2年7月12日 特許庁長官  植 松  敏 殿 1、事件の表示 特願昭83−83029号 2、発明の名称 高温用電気絶縁充填材およびその製造方法3、補正をす
る者 事件との関係  特許出願人 〒107(電話58B−8854) 住 所  東京都港区赤坂4丁目13番5号5、補正命
令の日付 起案臼:平成2年6月22日 発送8二平成2年7月 3日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マグネシア焼結粉体で a)化学組成が i)MgO≧93wt% ii)0.3≦CaO≦1.5wt% iii)SiO_2≦4wt% iv)Fe_2O_3+Al_2O_3≦0.4wt%
    v)B_2O_3≦0.1wt% vi)1gloss≦0.3wt% であり、 b)MgOの格子定数が4.2130A以下c)MgO
    の格子歪みが7.0×10^−^4以下であることを特
    徴とする電気絶縁充填材
  2. (2)マグネシア粉体を最高温度1000℃以上で熱処
    理したのち、酸性溶液と接触させ、その後充分に水洗す
    ることを特徴とする電気絶縁充填材の製造方法。
JP8302988A 1988-04-06 1988-04-06 高温用電気絶縁充填材およびその製造方法 Expired - Lifetime JP2638052B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100351177C (zh) * 2006-03-10 2007-11-28 庄伟� 一种防火电缆用氧化镁粉的制备方法
CN121748054A (zh) * 2026-02-28 2026-03-27 大石桥市美尔镁制品有限公司 一种矿物氧化镁绝缘防火电缆及其制备方法

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