JPH03187973A - Alumina-silica-based sintered material and production thereof - Google Patents
Alumina-silica-based sintered material and production thereofInfo
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- JPH03187973A JPH03187973A JP1329076A JP32907689A JPH03187973A JP H03187973 A JPH03187973 A JP H03187973A JP 1329076 A JP1329076 A JP 1329076A JP 32907689 A JP32907689 A JP 32907689A JP H03187973 A JPH03187973 A JP H03187973A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分舒]
本発明はアルミナ・シリカ系焼結体及びその製造方法に
係り、特に高温強度等の特性に優れ、しかも安価に提供
されるアルミナ・シリカ系焼結体及びその製造方法に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application] The present invention relates to an alumina-silica-based sintered body and a method for producing the same, and particularly relates to an alumina-silica sintered body that has excellent properties such as high-temperature strength and is inexpensively provided. The present invention relates to a sintered body and a method for producing the same.
[従来の技術]
ムライトはAJl* Oxと5iOaからなり、化学組
成は理論的には3Aj!aos−2SiOs+であり、
その特性としては、耐熱性に優れ、特にクリープ特性が
良好である。また、熱衝撃特性は良好であるが電気的特
性はあまり良くない。[Prior Art] Mullite consists of AJl*Ox and 5iOa, and its chemical composition is theoretically 3Aj! aos-2SiOs+,
Its properties include excellent heat resistance and particularly good creep properties. Also, although the thermal shock properties are good, the electrical properties are not so good.
ムライトセラミックスはオールドセラミックスに属し、
その研究の歴史は永く、原料としては、アルミナ源とし
てカオリン、バイヤーアルミナ、シリカ源として珪石が
主に用いられている。最近では、天然ムライトを改質す
ることにより、合成ムラネト基の物性を出すことができ
るようになったが、この研究の主体はムライト組成中の
シリカ相の析出及びガラス化の防止であり、原料の調製
や焼結条件などを検討したものである。Mullite ceramics belong to old ceramics.
This research has a long history, and the main raw materials used are kaolin and Bayer alumina as an alumina source, and silica as a silica source. Recently, it has become possible to obtain the physical properties of synthetic mullite groups by modifying natural mullite, but the main focus of this research is to prevent the precipitation and vitrification of the silica phase in the mullite composition, and The preparation and sintering conditions were investigated.
一方、ファインセラミックス技術を用いた高純度合成ム
ライトという理論組成の素材もあり、これは金属アルコ
キシド等の方法で理論組成となるように共沈法で製造し
たものが主である。On the other hand, there is also a material with a theoretical composition called high-purity synthetic mullite using fine ceramics technology, and this is mainly produced by a coprecipitation method using methods such as metal alkoxides to achieve the theoretical composition.
しかして、これらの原料を目的に合わせて混合し、焼結
したものがムライト系セラミックス材料ζいわれ、ムラ
イ・ト系セラミックスはアルミナセラミックスと同様、
高温強度が比較的大きく、天然原料を用いたものは安価
な素材であることから、炉材、サヤ、セッター材、耐熱
材、構造材等、主に耐火材料として・用いられてきた。The mixture of these raw materials according to the purpose and sintering is called mullite-based ceramic material ζ, and mullite-based ceramics, like alumina ceramics,
Because it has relatively high high-temperature strength and is an inexpensive material made from natural raw materials, it has been mainly used as a refractory material for furnace materials, sheaths, setter materials, heat-resistant materials, structural materials, etc.
[発明が解決しようとする課題]
従来のムライト系セラミックスのうち、天然ムライトを
改質したものでは、長期間の使用や高温使用時に、AA
a Os −S i 02ポンデイングが分解し、シリ
カがムライトの結晶粒界にガラス相として析出する。こ
のため、強度が著しく低下し、連続的な使用や繰り返し
の使用に難があフた。[Problem to be solved by the invention] Among conventional mullite-based ceramics, those modified from natural mullite do not exhibit AA resistance during long-term use or high-temperature use.
The aOs-S i 02 ponding decomposes and silica precipitates as a glass phase at the grain boundaries of mullite. As a result, the strength was significantly reduced, making it difficult to use continuously or repeatedly.
アルコシキト法による高純度合成ムライトは、上記欠点
を解決するために開発されたものであるが、高純度ムラ
イトは高温強度、耐久性等に大きな改善効果を有するも
のの、価格が高いために従来より用いられている耐熱材
料等の工業材料の分野で使用するにはコスト的に不利で
あった。High-purity synthetic mullite using the alkoxyquito method was developed to solve the above-mentioned drawbacks. Although high-purity mullite has the effect of greatly improving high-temperature strength and durability, it is expensive and has not been used in the past. It was disadvantageous in terms of cost for use in the field of industrial materials such as heat-resistant materials.
本発明は上記従来の問題点を解決し、高温強度等の特性
に優れ、かつ安価に提供されるムライト組成のアルミナ
・シリカ系焼結体及びその製造方法を提供することを目
的とする。It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to provide an alumina-silica-based sintered body having a mullite composition that has excellent properties such as high-temperature strength and can be provided at low cost, and a method for producing the same.
[課題を解決するための手段]
請求項(1)のアルミナ・シリカ系焼結体は、TiN
(窒化チタン)、CaO(酸化カルシウム)及びムライ
トよりなり、TiN、CaO含有量がムライトに対して
各々5〜30重量%、0.1〜1重量%であって、ムラ
イト粒径が10〜100μmであることを特徴とする請
求項(2)のアルミナ・シリカ系焼結体の製造方4+t
、桔製粘土鉱物、パイヤーア゛ルミナ、水酸化アルミニ
ウム及び珪石よりなる群から選ばれる少なくとも2極を
主原料として、’Aj220g/SiO2の組成比がム
ライト生成範囲となるように調合し、該調合原料を90
%以上が粒径5μm以下となるよ゛うに湿式粉砕した後
、粒径30μm以下のTiNを前記調合原料に対して5
〜30重量ノ%、粒径0.1μm以下のCaCO5(炭
酸カルシウム)をCaO換算で前記調合原料に対して0
.1〜1重量%添加混合し、次いで−1得られた混合物
を乾燥、解砕し、その後、・有機質バインダーを用いて
成形゛し、成形体を1600℃以上の温度で1時間以上
焼成することを特徴とする。[Means for solving the problem] The alumina-silica-based sintered body of claim (1) is made of TiN
(titanium nitride), CaO (calcium oxide), and mullite, the TiN and CaO contents are 5 to 30% by weight and 0.1 to 1% by weight, respectively, based on mullite, and the mullite particle size is 10 to 100 μm. The method for producing an alumina-silica sintered body according to claim (2), characterized in that 4+t
, using at least two poles selected from the group consisting of clay mineral, Peyer alumina, aluminum hydroxide, and silica stone as main raw materials, and blending the composition ratio of 'Aj220g/SiO2 within the mullite production range, and using the blended raw materials. 90
After wet grinding so that % or more has a particle size of 5 μm or less, 5% of TiN with a particle size of 30 μm or less is added to the raw material mixture.
~30% by weight of CaCO5 (calcium carbonate) with a particle size of 0.1 μm or less, calculated as CaO, relative to the above-mentioned blended raw material.
.. Adding and mixing 1 to 1% by weight, then drying and crushing the resulting mixture, then molding using an organic binder, and baking the molded product at a temperature of 1600°C or higher for 1 hour or more. It is characterized by
即ち、本発明は、原料として従来より用いられている安
価な原料を用い、物性改良の手段と〜して、特定のセラ
ミックス粒子を第2相としてムライト結晶内又は粒界面
に分散させることにより高強度化を図り、更に、CaO
の添加により遊離したガラス状シリカを固溶体として固
定し、高純度合成ムライト並の特性を有する材料を提供
するものである。That is, the present invention uses inexpensive raw materials that have been conventionally used as raw materials, and disperses specific ceramic particles as a second phase within the mullite crystals or at the grain boundaries as a means of improving physical properties. In order to strengthen the
The glassy silica liberated by the addition of is fixed as a solid solution, thereby providing a material with properties comparable to high-purity synthetic mullite.
以下に本発明の詳細な説明する゛。The present invention will be explained in detail below.
請求項(1)のアルミナ・シリカ系焼結体は、ムライト
に対して5〜30重量%めTiNと0.1〜1重量%の
CaOを合材するものである。TiNの含有量がムライ
トに対しヤ5重量%未満では本発明による強度の改′菩
効果が得られず、30重量%を超えるとTiNの量が多
くなり過ぎて、アルミナ・シリカ系焼結体としての特性
が損なわれる。従って、本発明においては、TiN含有
量はムライトに対して5〜30重量%とする。特に、′
TiN含有量がムライトに対して7〜15重量%である
と、とりわけ高強度なアルミナ・シリカ系焼結体を得る
ことがで診る。The alumina-silica-based sintered body according to claim (1) is a mixture of 5 to 30% by weight of TiN and 0.1 to 1% by weight of CaO based on mullite. If the TiN content is less than 5% by weight based on mullite, the strength improvement effect of the present invention cannot be obtained, and if it exceeds 30% by weight, the amount of TiN becomes too large and the alumina-silica sintered body The characteristics as such are lost. Therefore, in the present invention, the TiN content is 5 to 30% by weight based on mullite. especially,'
When the TiN content is 7 to 15% by weight based on mullite, an alumina-silica sintered body with particularly high strength can be obtained.
゛三方、CaOの含有量がムライトに対して0.1重量
%未満では後述のムライト生成時に遊離するガラス相を
十分に固定することができず、強度改善効果が十分では
なく、1重量%を超えるとCaO相が大きくなり好まし
くない。従って、本発明においては、CaO含有量はム
ライトに対して0.1〜1重量%とする。特に、CaO
含有量がムライトに対して0.5〜1重量%であると、
とりわけ高強度なアルミナ・シリカ系焼結体を得ること
ができる。従来、ムライトの焼結において、焼結時の添
加剤としてCaOを用いている報告もあり、この場合に
は5〜15重量%を添加している。これは通常のCaO
原料であるCaC0aやCa (OH)2 (水酸化
カルシウム)はその粒子が数μmであり、均一に分散さ
せるためには多量添加する必要があるためである。゛On the other hand, if the content of CaO is less than 0.1% by weight based on mullite, it will not be possible to sufficiently fix the glass phase released during mullite formation, which will be described later, and the strength improvement effect will not be sufficient. If it exceeds this, the CaO phase will become large, which is not preferable. Therefore, in the present invention, the CaO content is set to 0.1 to 1% by weight based on mullite. In particular, CaO
When the content is 0.5 to 1% by weight based on mullite,
Particularly high-strength alumina-silica-based sintered bodies can be obtained. Conventionally, there have been reports of using CaO as an additive during sintering of mullite, and in this case, 5 to 15% by weight is added. This is normal CaO
This is because the raw materials CaC0a and Ca(OH)2 (calcium hydroxide) have particles of several μm in size, and it is necessary to add a large amount to uniformly disperse them.
これに対し、本発明ではサブミクロン以下の超微粒子の
CaCO2を用いることにより、0.1〜1重量%の少
量添加で十分効果を得ることができた。On the other hand, in the present invention, by using CaCO2 in the form of ultrafine particles of submicron size or less, a sufficient effect could be obtained with addition of a small amount of 0.1 to 1% by weight.
請求項(1)のアルミナ・シリカ系焼結体中のムライト
結晶は、粒径が100μmの範囲のものである。ムライ
ト結晶の粒径が100μmよりも大きいと得られるアル
ミナ・シリカ系焼結体の曲げ強度が低下し、また10μ
mよりも小さいとTiN粒子やCaO粒子をムライト結
晶内又は粒界面に取り込み難くなる。従って、ムライト
結晶の粒径は10〜100μm1好ましくは10〜50
μmとする。The mullite crystals in the alumina-silica sintered body according to claim (1) have a grain size in the range of 100 μm. If the grain size of the mullite crystal is larger than 100 μm, the bending strength of the alumina-silica sintered body obtained will decrease;
When it is smaller than m, it becomes difficult to incorporate TiN particles and CaO particles into mullite crystals or grain boundaries. Therefore, the grain size of mullite crystals is 10 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm.
Let it be μm.
一方、TiN粒子の粒径が微細過ぎると、ムライトと均
一に混合することが難しい。逆にTiN粒子の粒径が大
き過ぎるとムライト結晶粒界にのみTiNが存在するよ
うになり、粒界クラック発生の原因となる。従フて、本
発明において、TiN粒子の粒径は30μm以下、特に
10μm以下、とりわけ3〜10μmであることが好ま
しい。On the other hand, if the particle size of the TiN particles is too fine, it is difficult to mix them uniformly with mullite. On the other hand, if the grain size of the TiN particles is too large, TiN will exist only at the mullite crystal grain boundaries, causing grain boundary cracks to occur. Therefore, in the present invention, the particle size of the TiN particles is preferably 30 μm or less, particularly 10 μm or less, particularly 3 to 10 μm.
また、CaCO5粒子の粒径は、大きいと多量に添加し
ないと効果が得られず、又、反応性も悪いことから、0
.1μm以下、好ましくは0.05μm以下とするのが
好ましい。In addition, if the particle size of CaCO5 particles is large, the effect cannot be obtained unless a large amount is added, and the reactivity is also poor.
.. The thickness is preferably 1 μm or less, preferably 0.05 μm or less.
なお、アルミナ・シリカ系焼結体中のムライトハソノ組
成が理論組成(DA1203/S i 02 =3/2
(モル比)、即ち71.8728.2(重量%)である
ことが好ましい、ムライト組成のAl2O2が理論組成
よりも多過ぎるとAlt20s中にムライト結晶が分散
した形となり十分な強度が得られない。逆に、ムライト
組成の5i02が理論組成よりも多過ぎると、ムライト
中に遊離シリカ相がガラス相となって生成し、十分な高
温強度が得られない。従って、アルミナ・シリカ系焼結
体中のム゛ライトは、理論組成A jL 20 a /
S i O2= 3 / 2 (モル比)にできるだ
け近い組成であることが好ましい。Note that the mullite composition in the alumina-silica sintered body is the theoretical composition (DA1203/S i 02 = 3/2
(molar ratio), i.e., 71.8728.2 (wt%).If the Al2O2 of the mullite composition is too large than the theoretical composition, mullite crystals will be dispersed in Alt20s, and sufficient strength will not be obtained. . On the other hand, if the mullite composition contains too much 5i02 than the theoretical composition, a free silica phase will form in the mullite as a glass phase, making it impossible to obtain sufficient high-temperature strength. Therefore, the mullite in the alumina-silica sintered body has the theoretical composition A jL 20 a /
It is preferable that the composition be as close as possible to S i O2 = 3/2 (molar ratio).
以上のように、可能な限りシリカガラス相が析出しない
ようにしても、若干の析出があり、このため十分に強度
を上げることはできない。ここにCaC0aを添加した
場合、ムライト生成時に遊離する若干のシリカガラスが
、このCaCO5の分解により生じたCaOと反応して
固定されるため、ムライト粒界にガラス相として析出し
なくなり、高強度なものとなる。CaCO5の添加量を
CaO換算で0.1〜1重量%、より好ましくは0.5
〜1重量%とすると、高強度なものとなつた。なお、前
述の如く、Ca C,O−aの添加量が多すぎるとCa
O相が大きくなり好ましくない。また、少なすぎると遊
離ガラス相を十分固定できなくなり効果がない。As described above, even if the silica glass phase is prevented from precipitating as much as possible, some precipitation still occurs, and therefore the strength cannot be sufficiently increased. When CaC0a is added here, some silica glass liberated during mullite formation reacts with CaO generated by the decomposition of CaCO5 and is fixed, so it no longer precipitates as a glass phase at the mullite grain boundaries, resulting in high strength. Become something. The amount of CaCO5 added is 0.1 to 1% by weight in terms of CaO, more preferably 0.5%.
When the content was 1% by weight, high strength was obtained. As mentioned above, if the amount of Ca C, O-a added is too large, Ca
This is not preferable because the O phase becomes large. On the other hand, if the amount is too small, the free glass phase cannot be sufficiently fixed, resulting in no effect.
このような請求項(1つのアルミナ・シリカ系焼結体は
請求項(2)の方法により容易かつ効率的に低コストに
て製造することができる。Such an alumina-silica-based sintered body can be easily and efficiently manufactured at low cost by the method of claim (2).
以下に請求項(2)のアルミナ・シリカ系焼結体の製造
方法について説明する。The method for producing an alumina-silica-based sintered body according to claim (2) will be explained below.
請求項(2)の方法においては、まず、原料として精製
粘土鉱物、バイヤーアルミナ、水酸化アルミニウム又は
珪石(シリカ)を用い、A 11202 / S i
O2組成比がムライト生成範囲、好ましくはAl10s
/S i 02 =3/2(モル比)となるように調
合する。この場合、特に原料としては精製カオリンとバ
イヤーアルミナ又は水酸化アルミニウム、或いは、バイ
ヤーアルミナ又は水酸化アルミニウムと珪石を用いるの
が好ましい。これらの原料はその所要量をボールミル、
又はアトライター等によりアルコール等を用いて90%
以上が粒径5μm以下となるように湿式粉砕する0次に
、得られた粉砕物に粒径30μm以下、好ましくは10
μm以下、特に3〜10μmのTiNを該粉砕物に対し
て5〜30重量%、好ましくは7〜15重量%添加し、
更に0.1μm以下のCaCO5をCaO換算で0.1
〜1重量%、好ましくは0.5〜1重量%添加しボール
ミル等で混合する。In the method of claim (2), first, refined clay minerals, Bayer alumina, aluminum hydroxide, or silica are used as raw materials, and A 11202 / Si
O2 composition ratio is in the mullite production range, preferably Al10s
/S i 02 =3/2 (molar ratio). In this case, it is particularly preferable to use purified kaolin and Bayer alumina or aluminum hydroxide, or Bayer alumina or aluminum hydroxide and silica stone as raw materials. These raw materials are processed by ball milling,
Or 90% using alcohol etc. with attritor etc.
The above is wet-pulverized to a particle size of 5 μm or less, and then the resulting pulverized product is crushed to a particle size of 30 μm or less, preferably 10 μm or less.
5 to 30% by weight, preferably 7 to 15% by weight of TiN of 3 to 10 μm or less is added to the pulverized material,
Furthermore, CaCO5 of 0.1 μm or less is converted to 0.1 as CaO.
~1% by weight, preferably 0.5~1% by weight is added and mixed using a ball mill or the like.
得られた混合物は乾燥、解砕した後、ポリビニルアルコ
ール(PVA)等の有機賞バインダーを用いて成形する
。成形は300 k g f / c rd以上での加
圧成形後、100100O/crn’以上での静水圧プ
レス成形による2段成形で行なうのが好ましい。The resulting mixture is dried, crushed, and then molded using an organic binder such as polyvinyl alcohol (PVA). It is preferable that the molding is carried out in two stages by pressure molding at 300 kgf/crd or higher and then hydrostatic press molding at 100,100 O/crn' or higher.
得られた成形体はホットプレス又は常圧焼結により焼成
し、アルミナ・シリカ系焼結体を得る。The obtained molded body is fired by hot pressing or pressureless sintering to obtain an alumina-silica-based sintered body.
この場合、昇温速度は50〜b
るのが好ましく、焼成温度は1600℃以上、好ましく
は1600〜1650℃とし、焼成時間は1時間以上、
好ましくは1〜3時間とするのが好ましい、なお、ホッ
トプレスを採用する場合、圧力は300〜600 k
g / c rd程度とするのが好ましい。In this case, it is preferable that the temperature increase rate is 50 to 50°C, the firing temperature is 1600°C or higher, preferably 1600 to 1650°C, and the firing time is 1 hour or more.
Preferably, the time is 1 to 3 hours. If hot press is used, the pressure is 300 to 600 k.
It is preferable to set it to about g/crd.
[作用]
一般に、精製カオリン、バイヤーアルミナ、水酸化アル
ミニウム又は珪石等の原料を用いて、これをボールミル
等で微粉砕して混合しても、原子レベルで理論組成に混
合することは不可能であり、焼結により拡散させるため
には長時間を必要とする。[Function] In general, even if raw materials such as refined kaolin, Bayer alumina, aluminum hydroxide, or silica stone are used and mixed by finely pulverizing them with a ball mill, etc., it is impossible to mix them to the theoretical composition at the atomic level. However, it takes a long time to diffuse through sintering.
これに対して、ムライト組成中に第2相としてTiN粒
子を5〜30重量%、CaCO3粒子なCaO換算で0
.1〜1重量%添加すると、ボールミル等による粉砕混
合でも、通常の成形、焼成により高温強度に優れたアル
ミナ・シリカ系焼結体が得られる。On the other hand, 5 to 30% by weight of TiN particles as the second phase in the mullite composition and 0% by weight in terms of CaO as CaCO3 particles.
.. When 1 to 1% by weight is added, an alumina-silica-based sintered body with excellent high-temperature strength can be obtained by ordinary molding and firing, even by pulverizing and mixing using a ball mill or the like.
本発明において、TiN添加による高温強度改善の機構
の詳細は明らかではないが、ムライト結晶内又は粒界面
に取り込まれたTiN粒子がムライト中の5iOaのガ
ラス相への移動をブロック1
しているため、更には、TiN粒子がムライト結晶粒内
や結晶粒界へ分散し、ムライト結晶の成長を抑制してい
るためと考えられる。また、CaC05m加については
、遊離シリカ(ガラス相)がCaOと反応して固定され
るため、ガラス相の析出がなくなり、高温強度の大きな
ものとなっているためと考えられる。In the present invention, although the details of the mechanism of high-temperature strength improvement due to the addition of TiN are not clear, the TiN particles incorporated into the mullite crystals or grain boundaries block the migration of 5iOa in the mullite to the glass phase1. Furthermore, it is thought that this is because the TiN particles are dispersed within the mullite crystal grains and at the grain boundaries, suppressing the growth of the mullite crystals. Furthermore, with regard to CaC05m addition, it is thought that free silica (glass phase) reacts with CaO and is fixed, so there is no precipitation of glass phase and the high temperature strength is increased.
[実施例]
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。[Example] The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples below.
実施例1、比較例1
精製したカオリナイトに組成がAlI30s /S i
02−3/2 (そル比)となるようにアルミナを添
加し、ボールミル(ZrO2ポール)によりアルコール
を用いて48時時間式粉砕した。なお、この場合、メデ
ィア攪拌型粉砕機(アトライター)を用いると1〜2時
間で処理することが可能である。原料を90%以上が粒
径5μm以下となるように粉砕した後、これにTiN粉
末(日本新金属社製)及びCaCO5粉末(三菱鉱業セ
メ2
ント■製:平均粒径0.5μm)を第1表に示す量添加
しく比較例1は添加せず)、更にボールミルで5時間混
合した。これを乾燥、解砕した後、有機賀バインダー(
PVA)を5重量%添加して十分に混練した。Example 1, Comparative Example 1 Purified kaolinite with a composition of AlI30s/S i
Alumina was added so that the solubility ratio was 02-3/2, and the mixture was pulverized for 48 hours using alcohol in a ball mill (ZrO2 Pole). In this case, if a media agitation type pulverizer (attritor) is used, the treatment can be completed in 1 to 2 hours. After pulverizing the raw material so that 90% or more has a particle size of 5 μm or less, TiN powder (manufactured by Japan Shinkinzoku Co., Ltd.) and CaCO5 powder (manufactured by Mitsubishi Mining Cement ■, average particle size 0.5 μm) are added to it. The amounts shown in Table 1 were added (in Comparative Example 1, no addition was made), and the mixture was further mixed in a ball mill for 5 hours. After drying and crushing this, organic binder (
PVA) was added in an amount of 5% by weight and thoroughly kneaded.
混線物をプレス成形により50mmφX5mmに500
k g / c rdで成形した後、ラバープレスに
より1500kg/Cnfで更に加圧して成形体を得た
。この成形体を焼結してムライト組成のアルミナ・シリ
カ系焼結体を得た。なお、焼結はホットプレスを用い、
昇温速度は150℃/ h rとし、300 k g
/ c nfにて1600℃で1時間行なった。The mixed wire was press-molded to 50 mmφ x 5 mm.
After molding at kg/crd, it was further pressed at 1500 kg/Cnf using a rubber press to obtain a molded body. This compact was sintered to obtain an alumina-silica sintered body having a mullite composition. In addition, sintering is done using a hot press.
The heating rate was 150℃/hr, and the weight was 300 kg.
/cnf at 1600°C for 1 hour.
得られた焼結体の緒特性を第1表に示す。Table 1 shows the properties of the obtained sintered body.
第1表
1iA1表より所定量のTiN及びCaCO3を添加し
たムライト組成のアルミナ・シリカ系焼結体により、常
温から1300℃といりた高温まで安定して著しく高い
強度が得られることが明らかである。From Table 1, Table 1A1, it is clear that an alumina-silica-based sintered body with a mullite composition to which a predetermined amount of TiN and CaCO3 are added can stably obtain significantly high strength from room temperature to high temperatures such as 1300°C. .
[発明の効果]
以上詳述した通り、本発明のアルミナ・シリカ系焼結体
は、安価な原料を用いて低コストに提供されるものであ
り、しかも、高温強度、耐久性等の特性に著しく優れる
。従って、本焼結体は、工業用耐火材料等として、長期
にわたり極めて有効に使用することができる。[Effects of the Invention] As detailed above, the alumina-silica-based sintered body of the present invention is provided at low cost using inexpensive raw materials, and has excellent properties such as high-temperature strength and durability. Remarkably superior. Therefore, the present sintered body can be used extremely effectively over a long period of time as an industrial fireproof material.
しかして、このような本発明の焼結体は、本発明の方法
により容易かつ効率的に低コストにて製造することが可
能とされる。Therefore, such a sintered body of the present invention can be manufactured easily, efficiently, and at low cost by the method of the present invention.
Claims (2)
有量がムライトに対して5〜30重量%、CaO含有量
がムライトに対して0.1〜1重量%であって、ムライ
ト粒径が10〜100μmであることを特徴とするアル
ミナ・シリカ系焼結体。(1) Consisting of TiN, CaO and mullite, the TiN content is 5 to 30% by weight relative to mullite, the CaO content is 0.1 to 1% by weight relative to mullite, and the mullite particle size is 10 to 30% by weight. An alumina-silica sintered body characterized by a thickness of 100 μm.
ニウム及び珪石よりなる群から選ばれる少なくとも2種
を主原料として、Al_2O_3/SiO_2の組成比
がムライト生成範囲となるように調合し、該調合原料を
90%以上が粒径5μm以下となるように湿式粉砕した
後、粒径30μm以下のTiNを前記調合原料に対して
5〜30重量%、粒径0.1μm以下のCaCO_3を
CaO換算で前記調合原料に対して0.1〜1重量%添
加混合し、次いで、得られた混合物を乾燥、解砕し、そ
の後、有機質バインダーを用いて成形し、成形体を16
00℃以上の温度で1時間以上焼成することを特徴とす
るアルミナ・シリカ系焼結体の製造方法。(2) At least two selected from the group consisting of purified clay minerals, Bayer alumina, aluminum hydroxide, and silica stone are blended as main raw materials so that the composition ratio of Al_2O_3/SiO_2 falls within the mullite production range, and the blended raw materials are After wet grinding so that 90% or more has a particle size of 5 μm or less, 5 to 30% by weight of TiN with a particle size of 30 μm or less based on the blended raw materials, and CaCO_3 with a particle size of 0.1 μm or less in terms of CaO, 0.1 to 1% by weight is added to the raw materials and mixed, then the resulting mixture is dried and crushed, and then molded using an organic binder to form a molded product at 16% by weight.
A method for producing an alumina-silica sintered body, which comprises firing at a temperature of 00°C or higher for 1 hour or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1329076A JPH03187973A (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Alumina-silica-based sintered material and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1329076A JPH03187973A (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Alumina-silica-based sintered material and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187973A true JPH03187973A (en) | 1991-08-15 |
Family
ID=18217353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1329076A Pending JPH03187973A (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Alumina-silica-based sintered material and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03187973A (en) |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1329076A patent/JPH03187973A/en active Pending
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