JPH02313B2 - - Google Patents
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- JPH02313B2 JPH02313B2 JP56111261A JP11126181A JPH02313B2 JP H02313 B2 JPH02313 B2 JP H02313B2 JP 56111261 A JP56111261 A JP 56111261A JP 11126181 A JP11126181 A JP 11126181A JP H02313 B2 JPH02313 B2 JP H02313B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は長石族鉱物を主体とする各種けい酸塩
鉱物の粉末に、発泡剤として少量の六方晶の窒化
ほう素を配合し焼成することによつて、焼成物の
内部に多数の独立気泡を有するセラミツク製品、
すなわち、セラミツク多泡体の新規なる製造法に
関するものである。
鉱物の粉末に、発泡剤として少量の六方晶の窒化
ほう素を配合し焼成することによつて、焼成物の
内部に多数の独立気泡を有するセラミツク製品、
すなわち、セラミツク多泡体の新規なる製造法に
関するものである。
セラミツク多泡体は、一般のセラミツク製品に
くらべて軽量であり、化学的耐久性にもとんでい
るので、建築用骨材あるいは断熱材として多くの
需要がある。こうしたセラミツク多泡体の製造に
ついては、今迄にいくつかの新しい製造方法が考
案されているが、その中で有名なのは、つぎの製
造法である。
くらべて軽量であり、化学的耐久性にもとんでい
るので、建築用骨材あるいは断熱材として多くの
需要がある。こうしたセラミツク多泡体の製造に
ついては、今迄にいくつかの新しい製造方法が考
案されているが、その中で有名なのは、つぎの製
造法である。
その一つは、膨張性けつ岩や真珠岩で代表され
る含水けい酸塩鉱物、あるいは結晶構造内に水酸
基を有する鉱物を、一定の粒度にくだき、これを
急加熱することにより生ずる脱水、または結晶構
造の変化にともなう異常膨張現象を利用しセラミ
ツク多泡体を作る方法である。
る含水けい酸塩鉱物、あるいは結晶構造内に水酸
基を有する鉱物を、一定の粒度にくだき、これを
急加熱することにより生ずる脱水、または結晶構
造の変化にともなう異常膨張現象を利用しセラミ
ツク多泡体を作る方法である。
もう一つの方法は、火山灰や粘土に、水酸化カ
リウムと炭酸ナトリウムの混合物を発泡用融剤と
して加え、焼成することによりセラミツク多泡体
とする製造法がその代表であり、この外にも、発
泡剤としてリン酸ナトリウム、リン酸カルシウム
を使用するセラミツク多泡体の製造法が知られて
いる。
リウムと炭酸ナトリウムの混合物を発泡用融剤と
して加え、焼成することによりセラミツク多泡体
とする製造法がその代表であり、この外にも、発
泡剤としてリン酸ナトリウム、リン酸カルシウム
を使用するセラミツク多泡体の製造法が知られて
いる。
これらの二つで代表されるセラミツク多泡体に
関する製造法には、それぞれ得失があり、はじめ
に述べた製造法、すなわち、膨張性けつ岩や真珠
岩で代表される天然岩石をくだき、これを急速加
熱してセラミツク多泡体を作る方法は、これら岩
石の大きな鉱床があれば、経済的にはもつとも安
価にセラミツク多泡体を作ることができる利点が
あるが、その反面、天然産の岩石をそのまま使用
するため化学成分や発泡現象を示す温度のばらつ
きは避けられず、このため、発泡状態のコントロ
ールが非常に困難である点、それに、こうした原
料の産出は特定の領域に限定されていることも、
普遍的な工業生産を妨げる原因になつている。
関する製造法には、それぞれ得失があり、はじめ
に述べた製造法、すなわち、膨張性けつ岩や真珠
岩で代表される天然岩石をくだき、これを急速加
熱してセラミツク多泡体を作る方法は、これら岩
石の大きな鉱床があれば、経済的にはもつとも安
価にセラミツク多泡体を作ることができる利点が
あるが、その反面、天然産の岩石をそのまま使用
するため化学成分や発泡現象を示す温度のばらつ
きは避けられず、このため、発泡状態のコントロ
ールが非常に困難である点、それに、こうした原
料の産出は特定の領域に限定されていることも、
普遍的な工業生産を妨げる原因になつている。
また、もう一つの方法、すなわち、火山灰や粘
土に水酸化カリウム、水酸化ナトリウムと炭酸ナ
トリウムを発泡用融剤として添加し、焼成する方
法では、使用する諸原料の混合および成形の段階
で、水分の使用はアルカル成分の溶出の原因とな
るので乾式混合および成形が要求されるし、焼成
段階ではセラミツク多泡体内部の泡径を均一にす
るために、きびしい焼成温度制御が要求される難
点がある。しかも、使用する主原料の中にアルカ
リ成分が増えるため、化学的耐久性もかなり低下
したしまうのが欠点である。
土に水酸化カリウム、水酸化ナトリウムと炭酸ナ
トリウムを発泡用融剤として添加し、焼成する方
法では、使用する諸原料の混合および成形の段階
で、水分の使用はアルカル成分の溶出の原因とな
るので乾式混合および成形が要求されるし、焼成
段階ではセラミツク多泡体内部の泡径を均一にす
るために、きびしい焼成温度制御が要求される難
点がある。しかも、使用する主原料の中にアルカ
リ成分が増えるため、化学的耐久性もかなり低下
したしまうのが欠点である。
これに対して、本発明におけるセラミツク多泡
体の製造法は、原理的には後者の方法、すなわ
ち、少量の発泡剤を添加することによつて、けい
酸塩鉱物を焼成中に発泡させる方法をとるが、本
発明の方法が今迄に述べたセラミツク多泡体の製
造法と大きく異なる点は、六方晶の窒化ホウ素と
いう特殊な化合物を発泡剤として使用すること、
さらには、ごく一般的な窯業原料でもある長石族
鉱物や雲母族鉱物を含むけい酸塩鉱物を主原料と
して使用できることである。特に、長石族鉱物と
リチウム含有鉱物よりなる原料を使用して、熱膨
張係数の小さいセラミツク多泡体を作ることので
きる本発明の方法の特色である。
体の製造法は、原理的には後者の方法、すなわ
ち、少量の発泡剤を添加することによつて、けい
酸塩鉱物を焼成中に発泡させる方法をとるが、本
発明の方法が今迄に述べたセラミツク多泡体の製
造法と大きく異なる点は、六方晶の窒化ホウ素と
いう特殊な化合物を発泡剤として使用すること、
さらには、ごく一般的な窯業原料でもある長石族
鉱物や雲母族鉱物を含むけい酸塩鉱物を主原料と
して使用できることである。特に、長石族鉱物と
リチウム含有鉱物よりなる原料を使用して、熱膨
張係数の小さいセラミツク多泡体を作ることので
きる本発明の方法の特色である。
次に、本発明の方法について更に詳しく説明す
ると、 まず、本発明の方法では、セラミツク多泡体を
作るための発泡剤として、六方晶の窒化ほう素を
使用するが、この窒化ほう素は非常に軟かい白色
の微粉末で、化学的には非常に安定な化合物であ
る。そして、中性または還元性雰囲気のもとで加
熱しても約2000℃までは分解しないとされてい
る。しかし、こうした熱的に安定とされている六
方晶の窒化ほう素を、高温で溶融状態にある、け
い酸塩鉱物と接触させておくと、意外に早く六方
晶の窒化ほう素と溶融物との反応がはじまる。そ
して、六方晶の窒化ほう素の一部分はB2O3成分
として溶融物中に溶けこみ、同時に窒素または窒
素酸化物のガスを発生する。
ると、 まず、本発明の方法では、セラミツク多泡体を
作るための発泡剤として、六方晶の窒化ほう素を
使用するが、この窒化ほう素は非常に軟かい白色
の微粉末で、化学的には非常に安定な化合物であ
る。そして、中性または還元性雰囲気のもとで加
熱しても約2000℃までは分解しないとされてい
る。しかし、こうした熱的に安定とされている六
方晶の窒化ほう素を、高温で溶融状態にある、け
い酸塩鉱物と接触させておくと、意外に早く六方
晶の窒化ほう素と溶融物との反応がはじまる。そ
して、六方晶の窒化ほう素の一部分はB2O3成分
として溶融物中に溶けこみ、同時に窒素または窒
素酸化物のガスを発生する。
この現象に着目し、適量の六方晶の窒化ほう素
を添加した溶融物鉱物の粉末を、造粒あるいは成
形して焼成することにより、セラミツク多泡体を
製造するというのが本発明の骨子である。
を添加した溶融物鉱物の粉末を、造粒あるいは成
形して焼成することにより、セラミツク多泡体を
製造するというのが本発明の骨子である。
六方晶の窒化ほう素は、先にも述べたように非
常に潤滑性にとんだ微粉末なので、他の粉体物質
と混合が容易である。しかも、化学的に安定な物
質なので各種の成形用助剤をまぜて使用しても、
その特性を失なうことがない。
常に潤滑性にとんだ微粉末なので、他の粉体物質
と混合が容易である。しかも、化学的に安定な物
質なので各種の成形用助剤をまぜて使用しても、
その特性を失なうことがない。
したがつて、けい酸塩鉱物粉末に対して六方晶
の窒化ほう素を発泡剤として添加した場合では、
湿式成形法や流しこみ成形法を採用しても、発泡
剤の溶出による発泡状態の部分的変動を心配する
必要がないことも実用上、大きな利点である。
の窒化ほう素を発泡剤として添加した場合では、
湿式成形法や流しこみ成形法を採用しても、発泡
剤の溶出による発泡状態の部分的変動を心配する
必要がないことも実用上、大きな利点である。
さて、常温では非常に安定な化合物である六方
晶の窒化ほう素を、酸化雰囲気のもとで加熱する
と、その表面は700℃前後から酸化されて、徐々
にB2O3層が生成する。この状態の六方晶の窒化
ほう素が、けい酸塩鉱物の溶融物と出合うと、両
者は急速に反応をおこし、六方晶の窒化ほう素は
けい酸塩溶融物中にとけこんでいく。同時に、そ
の反応が生じた部分のけい酸塩溶融物の粘性は
B2O3の影響をうけて低下する。また、その反応
が生じた部分で六方晶の窒化ほう素の分解にとも
なう窒素あるいは窒素酸化物のガスが発生し、こ
れによつて発泡現象が見られるようになる。
晶の窒化ほう素を、酸化雰囲気のもとで加熱する
と、その表面は700℃前後から酸化されて、徐々
にB2O3層が生成する。この状態の六方晶の窒化
ほう素が、けい酸塩鉱物の溶融物と出合うと、両
者は急速に反応をおこし、六方晶の窒化ほう素は
けい酸塩溶融物中にとけこんでいく。同時に、そ
の反応が生じた部分のけい酸塩溶融物の粘性は
B2O3の影響をうけて低下する。また、その反応
が生じた部分で六方晶の窒化ほう素の分解にとも
なう窒素あるいは窒素酸化物のガスが発生し、こ
れによつて発泡現象が見られるようになる。
したがつて、従来、発泡させることが困難とさ
れている溶融時の粘性が非常に高い物質、たとえ
ば長石族鉱物の溶融物をも容易に発泡させ、多泡
体とすることができるのである。
れている溶融時の粘性が非常に高い物質、たとえ
ば長石族鉱物の溶融物をも容易に発泡させ、多泡
体とすることができるのである。
このことは、わが国では資源的に豊富である長
石族鉱物や、変性作用を受けた造岩鉱物、たとえ
ば陶石、セリサイトなどを主原料に用いて多泡体
を製造することを可能にした点で、本発明は大き
な意義がある。では、こうした六方晶の窒化ほう
素を発泡剤として使用するセラミツク多泡体の製
造法の実施例をつぎに述べる。
石族鉱物や、変性作用を受けた造岩鉱物、たとえ
ば陶石、セリサイトなどを主原料に用いて多泡体
を製造することを可能にした点で、本発明は大き
な意義がある。では、こうした六方晶の窒化ほう
素を発泡剤として使用するセラミツク多泡体の製
造法の実施例をつぎに述べる。
実施例 １
福島長石（鉱物学的には微斜長石）60％、天草
陶石（鉱物学的には、ソーダ長石、セリサイト、
カオリナイト、けい石よりなる）40％で構成され
た混合原料をポツト・ミルで十分に微粉砕したも
のを用意し、これに重量百分率で５％の六方晶の
窒化ほう素粉末（粒径１〜5μｍ）を添加し、十
分に混合する。
陶石（鉱物学的には、ソーダ長石、セリサイト、
カオリナイト、けい石よりなる）40％で構成され
た混合原料をポツト・ミルで十分に微粉砕したも
のを用意し、これに重量百分率で５％の六方晶の
窒化ほう素粉末（粒径１〜5μｍ）を添加し、十
分に混合する。
この混合物1grを秤量し、直径10mmの円筒形金
型に入れ、100Kg/cm2の圧力を加えて加圧成形す
る。こうして得られた成形物を、電気炉に入れ
て、大気中で1300℃に２時間焼成した。昇温速度
は150℃/hrである。
型に入れ、100Kg/cm2の圧力を加えて加圧成形す
る。こうして得られた成形物を、電気炉に入れ
て、大気中で1300℃に２時間焼成した。昇温速度
は150℃/hrである。
焼成後の試料は、表面は白色で光沢があり、や
や凹凸のある多泡体になつており、そのかさ比重
は、0.44であつた。
や凹凸のある多泡体になつており、そのかさ比重
は、0.44であつた。
実施例 ２
実施例１に記載した混合原料（福島長石60％、
天草陶石40％）に３％（重量百分率）の窒化ほう
素粉末を添加したのち混合をおこない、これを耐
火性るつぼに入れて1240℃に急速加熱する。こう
した熱処理によつて、るつぼ内の混合原料は部分
的に発泡した状態になる。
天草陶石40％）に３％（重量百分率）の窒化ほう
素粉末を添加したのち混合をおこない、これを耐
火性るつぼに入れて1240℃に急速加熱する。こう
した熱処理によつて、るつぼ内の混合原料は部分
的に発泡した状態になる。
これを取り出して粉砕し、粒度を100μｍ以下
にする。この粉砕物に対して、少量の成形用助剤
（商品名 アビセル）を加え、これを金型に入れ
て加圧成形する。こうして得られた直径10mmの円
筒状試料を電気炉にて1260℃に焼成した。この結
果、表面に光沢をもつたセラミツク多泡体が得ら
れ、これは軽量骨材として使用できるものであつ
た。このセラミツク多泡体のかさ比重は0.38であ
つた。
にする。この粉砕物に対して、少量の成形用助剤
（商品名 アビセル）を加え、これを金型に入れ
て加圧成形する。こうして得られた直径10mmの円
筒状試料を電気炉にて1260℃に焼成した。この結
果、表面に光沢をもつたセラミツク多泡体が得ら
れ、これは軽量骨材として使用できるものであつ
た。このセラミツク多泡体のかさ比重は0.38であ
つた。
実施例 ３
葉長石（Li2O・Al2O3・8SiO2）と微斜長石を
重量比で等量混合したものに対して、六方晶の窒
化ほう素粉末（粒度１〜5μｍ）を２％添加して、
十分に撹拌する。こうして得られた混合物を加圧
成形して、ブロツク状にしたのち、電気炉に入れ
て中性雰囲気で1360℃に焼成した。この結果、得
られたセラミツク多泡体は白色光沢面をもち、比
較的大きな気泡が見られた。この場合のセラミツ
ク多泡体のかさ比重は0.50であつた。
重量比で等量混合したものに対して、六方晶の窒
化ほう素粉末（粒度１〜5μｍ）を２％添加して、
十分に撹拌する。こうして得られた混合物を加圧
成形して、ブロツク状にしたのち、電気炉に入れ
て中性雰囲気で1360℃に焼成した。この結果、得
られたセラミツク多泡体は白色光沢面をもち、比
較的大きな気泡が見られた。この場合のセラミツ
ク多泡体のかさ比重は0.50であつた。
実施例 ４
正長石の粉末に対して、重量比で２％の六方晶
の窒化ほう素粉末を加え、ジンターコルンド製の
乳鉢で十分にすり合わせる。この混合物1grをと
り、直径10mmの円筒型金型で加圧成形する。この
成形物を電気炉に入れて1250℃に焼成した。この
結果、表面にガラス状光沢をもつセラミツク多泡
体が得られた。この多泡体のかさ比重は0.62であ
つた。
の窒化ほう素粉末を加え、ジンターコルンド製の
乳鉢で十分にすり合わせる。この混合物1grをと
り、直径10mmの円筒型金型で加圧成形する。この
成形物を電気炉に入れて1250℃に焼成した。この
結果、表面にガラス状光沢をもつセラミツク多泡
体が得られた。この多泡体のかさ比重は0.62であ
つた。
実施例 ５
葉長石と微斜長石を重量比で１：１の割合に混
合したものを、耐火性るつぼに入れて1300℃に焼
成する。冷却後、この焼成物を耐火性るつぼより
取出し、粉砕して170メツシユのふるいを全通さ
せて出発原料とする。
合したものを、耐火性るつぼに入れて1300℃に焼
成する。冷却後、この焼成物を耐火性るつぼより
取出し、粉砕して170メツシユのふるいを全通さ
せて出発原料とする。
この原料に対して、重量比で1.5％の六方晶の
窒化ほう素を添加し、十分に混合してからデキス
トリン水溶液（濃度10％）を少量加えて、塊状に
仕上げ、乾燥させる。これを電気炉に入れて1240
℃に焼成した。こうした工程によつて得られた焼
成物は、白色で光沢のある凸凹面にとんだセラミ
ツク多泡体であり、そのかさ比重は0.52であつ
た。このセラミツク多泡体の内部は、実施例３の
場合の多泡体にくらべて、気泡の大きさがより均
質なものになつていた。
窒化ほう素を添加し、十分に混合してからデキス
トリン水溶液（濃度10％）を少量加えて、塊状に
仕上げ、乾燥させる。これを電気炉に入れて1240
℃に焼成した。こうした工程によつて得られた焼
成物は、白色で光沢のある凸凹面にとんだセラミ
ツク多泡体であり、そのかさ比重は0.52であつ
た。このセラミツク多泡体の内部は、実施例３の
場合の多泡体にくらべて、気泡の大きさがより均
質なものになつていた。
Claims (1)
- １ 長石族鉱物単独または、これにカオリナイ
ト、セリサイト、けい石、石灰石、マグネサイ
ト、ベタライト、の１種又は２種以上の鉱物を含
む配合物の粉末に対して、発泡剤として六方晶の
窒化ほう素を重量比率で0.1ないし10％添加した
のち、上記の配合物が溶融する温度以上に焼成す
ることを特徴とするセラミツク多泡体の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111261A JPS5815062A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | セラミツク多泡体の製造法 |
| US06/397,778 US4451415A (en) | 1981-07-16 | 1982-07-13 | Method for manufacture of foamed ceramic article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111261A JPS5815062A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | セラミツク多泡体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815062A JPS5815062A (ja) | 1983-01-28 |
| JPH02313B2 true JPH02313B2 (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=14556710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56111261A Granted JPS5815062A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | セラミツク多泡体の製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4451415A (ja) |
| JP (1) | JPS5815062A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3014546U (ja) * | 1994-09-05 | 1995-08-15 | 晴美 横田 | 障害者用手袋 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4997633A (en) * | 1986-01-30 | 1991-03-05 | Kawasaki Steel Corporation | Water-soluble boron containing impurity reduced hexagonally crystalline boron nitride |
| US6117804A (en) * | 1997-04-29 | 2000-09-12 | Han Il Mulsan Co., Ltd. | Process for making a mineral powder useful for fiber manufacture |
| CN107686331A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-02-13 | 万锦标 | 一种用于生产太阳能瓦的轻质陶瓷基材配方 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE714645A (ja) * | 1967-05-20 | 1968-09-30 | ||
| US3753933A (en) * | 1972-04-24 | 1973-08-21 | Dow Chemical Co | Polyurethane foams from solid foaming agents |
| US4207114A (en) * | 1976-02-07 | 1980-06-10 | Schneider Gmbh & Co. | Foamed ceramic element and process for making same |
| DE2604793C3 (de) * | 1976-02-07 | 1984-05-03 | Schneider Gmbh & Co, 5020 Frechen | Verfahren zur Herstellung eines Schaumkeramikelements |
| US4356271A (en) * | 1980-05-27 | 1982-10-26 | Aluminum Company Of America | Noncollapsible ceramic foam |
-
1981
- 1981-07-16 JP JP56111261A patent/JPS5815062A/ja active Granted
-
1982
- 1982-07-13 US US06/397,778 patent/US4451415A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3014546U (ja) * | 1994-09-05 | 1995-08-15 | 晴美 横田 | 障害者用手袋 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4451415A (en) | 1984-05-29 |
| JPS5815062A (ja) | 1983-01-28 |
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