JPH0333676B2 - - Google Patents
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- JPH0333676B2 JPH0333676B2 JP22626383A JP22626383A JPH0333676B2 JP H0333676 B2 JPH0333676 B2 JP H0333676B2 JP 22626383 A JP22626383 A JP 22626383A JP 22626383 A JP22626383 A JP 22626383A JP H0333676 B2 JPH0333676 B2 JP H0333676B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は耐酸化性、耐食性にすぐれた窒化珪
素被覆黒鉛質耐火物の製造方法に関する。 黒鉛−炭化珪素系もしくは黒鉛−アルミナ系な
どの黒鉛質耐火物の耐酸化性、耐食性を向上する
ため、耐火物表面に被覆膜を形成させることが従
来から行われている。被覆膜は耐火物表面に充分
な強度で密着すること、酸素との接触において充
分な気密性を有すること、膜自身が耐食性、耐火
性を有していることなどが必要であるが、従来か
ら行われている被覆膜は、密着性、気密性は充分
であつても耐食性が充分でないなど、一長一短が
あつて前記の諸性質を充分に満足させるものは未
だ見当らない。 この発明は、以上の実情に鑑みなされたもの
で、重量で金属珪素粉末75〜99％、アルミナ粉末
１〜25％に焼結助剤を加えた泥漿を黒鉛質耐火物
の表面に塗布したのち、窒素雰囲気中において高
温で加熱することを特徴とする窒素珪素被覆黒鉛
質耐火物の製造方法を要旨とするものである。 次にその詳細について説明すると、金属珪素は
高温の窒素雰囲気中で窒素と反応して窒化珪素を
生成する。窒化珪素は熱膨脹率が小さいので、耐
火物表面が加熱され被覆膜がいち早く急熱されて
も、また耐火物自体が高温になつたときでも両者
の膨脹差が小さいことから、それに伴う剥離は起
こさない。金属珪素は耐火物の生地界面では耐火
物中の炭素と反応して炭化珪素となるから、被覆
膜は耐火物と極めて強固に密着する。金属珪素粉
末は、粒度74μｍ以下のものを使用する。74μｍ
以上では窒化珪素化反応に長時間かかるので好ま
しくない。金属珪素粉末は前記粒度のものを重量
で75〜95％使用する。75％以下では窒化珪素被覆
膜の性質が充分に出ないので好ましくなく、また
99％以上では耐食性が悪くなるので好ましくな
い。 アルミナ粉末と金属珪素粉末を併用すると金属
珪素の反応焼結とアルミナの自己焼結との相乗効
果により低気孔で強固な窒化珪素被覆が形成さ
れ、溶融金属やスラグに対する耐食性が良好とな
るので、被覆した黒鉛質耐火物の耐食性が著しく
向上する。アルミナ粉末は粒度74μｍ以下のもの
を使用する。74μｍ以上では焼結性が悪くなるの
で気密で強固な被覆を形成せず、好ましくない。
アルミナ粉末は前記粒度のものを１〜25％、好ま
しくは５〜10％使用する。１％以下では耐食性が
悪くなつて好ましくなく、また25％以上では被覆
膜の熱膨脹率が大きくなり、被覆膜が剥離し易く
なるので好ましくない。 焼結助剤としては硼酸、無水硼酸、ホウ砂など
の硼酸塩等を使用する。これらの焼結助剤の水溶
液を前記粉末に混合すると、その泥漿物が耐火物
素地によく接着し、また乾燥強度が得られ、高温
では焼結助剤となる。焼結助剤はその量が少ない
と接着性等の効果がなく、過量では硼酸系ガラス
として残留し、耐火度を低下させる。重量濃度で
約10％水溶液が適当である。 前記金属珪素粉末、アルミナ粉末に硼酸水溶液
等を加えた泥漿を黒鉛質耐火物表面に被覆させた
のち、窒素ガスを流入させた炉内で950℃まで100
℃／hrで昇温し２時間保持する。この段階で金属
珪素の粒子表面を窒化させる。２時間保持しない
でそのまま昇温を続けると金属珪素は温度上昇と
共に表面が軟化し、窒化より先に珪素粒子間で焼
結するに至るため、窒素の拡散が著しく遅れ、均
一な膜厚の窒化珪素が生成しない。次に1350℃ま
で50℃／hrで昇温し、12時間保持する。このよう
な昇温パターンをとると金属珪素の約95％が窒化
珪素化し、膜厚が均一で、気密かつ強固な窒化珪
素被覆が形成される。 このようにして出来た耐火物は、耐酸化性およ
び耐食性にすぐれているから、この発明の方法は
黒鉛坩堝、浸漬ノズル、ロングノズル、同フラツ
クスライン部、キユポラ用れんがなどの溶融金
属、溶融スラグなどに対する侵食の防止に有効で
ある。 次に実施例について説明する。 93％の純度を有する74μｍ以下の金属珪素粉末
95重量％と、98％の純度を有する74μｍ以下のア
ルミナ粉末５重量％に重量濃度10％の硼酸水溶液
を加えた泥漿の黒鉛−炭化珪素系黒鉛坩堝表面に
膜厚1.5mmの被覆をした。被覆後充分に乾燥した
のち、内容積200の加熱炉に入れ、950℃まで
100℃／hrで昇温し２時間保持した。その後1350
まで50℃／hrで昇温し、12時間保持した。全加熱
中４／minの窒素ガスを炉内に流した。 冷却後、被覆物をｘ線回折にかけたところ、第
１図のようにSi3N4、Si2ON2、Si、Al2O3などが
みられるが、金属珪素の約95％が窒化珪素に変化
していることが判明した。 次に、上記条件で300番黒鉛坩堝（黄銅300Kgを
溶解できる容量をもつもの）の表面に被覆を形成
させ実炉試験をしたところ、第１表の結果を得る
ことができ、従来品に比較して良好な成績を収め
ることができた。 【表】
素被覆黒鉛質耐火物の製造方法に関する。 黒鉛−炭化珪素系もしくは黒鉛−アルミナ系な
どの黒鉛質耐火物の耐酸化性、耐食性を向上する
ため、耐火物表面に被覆膜を形成させることが従
来から行われている。被覆膜は耐火物表面に充分
な強度で密着すること、酸素との接触において充
分な気密性を有すること、膜自身が耐食性、耐火
性を有していることなどが必要であるが、従来か
ら行われている被覆膜は、密着性、気密性は充分
であつても耐食性が充分でないなど、一長一短が
あつて前記の諸性質を充分に満足させるものは未
だ見当らない。 この発明は、以上の実情に鑑みなされたもの
で、重量で金属珪素粉末75〜99％、アルミナ粉末
１〜25％に焼結助剤を加えた泥漿を黒鉛質耐火物
の表面に塗布したのち、窒素雰囲気中において高
温で加熱することを特徴とする窒素珪素被覆黒鉛
質耐火物の製造方法を要旨とするものである。 次にその詳細について説明すると、金属珪素は
高温の窒素雰囲気中で窒素と反応して窒化珪素を
生成する。窒化珪素は熱膨脹率が小さいので、耐
火物表面が加熱され被覆膜がいち早く急熱されて
も、また耐火物自体が高温になつたときでも両者
の膨脹差が小さいことから、それに伴う剥離は起
こさない。金属珪素は耐火物の生地界面では耐火
物中の炭素と反応して炭化珪素となるから、被覆
膜は耐火物と極めて強固に密着する。金属珪素粉
末は、粒度74μｍ以下のものを使用する。74μｍ
以上では窒化珪素化反応に長時間かかるので好ま
しくない。金属珪素粉末は前記粒度のものを重量
で75〜95％使用する。75％以下では窒化珪素被覆
膜の性質が充分に出ないので好ましくなく、また
99％以上では耐食性が悪くなるので好ましくな
い。 アルミナ粉末と金属珪素粉末を併用すると金属
珪素の反応焼結とアルミナの自己焼結との相乗効
果により低気孔で強固な窒化珪素被覆が形成さ
れ、溶融金属やスラグに対する耐食性が良好とな
るので、被覆した黒鉛質耐火物の耐食性が著しく
向上する。アルミナ粉末は粒度74μｍ以下のもの
を使用する。74μｍ以上では焼結性が悪くなるの
で気密で強固な被覆を形成せず、好ましくない。
アルミナ粉末は前記粒度のものを１〜25％、好ま
しくは５〜10％使用する。１％以下では耐食性が
悪くなつて好ましくなく、また25％以上では被覆
膜の熱膨脹率が大きくなり、被覆膜が剥離し易く
なるので好ましくない。 焼結助剤としては硼酸、無水硼酸、ホウ砂など
の硼酸塩等を使用する。これらの焼結助剤の水溶
液を前記粉末に混合すると、その泥漿物が耐火物
素地によく接着し、また乾燥強度が得られ、高温
では焼結助剤となる。焼結助剤はその量が少ない
と接着性等の効果がなく、過量では硼酸系ガラス
として残留し、耐火度を低下させる。重量濃度で
約10％水溶液が適当である。 前記金属珪素粉末、アルミナ粉末に硼酸水溶液
等を加えた泥漿を黒鉛質耐火物表面に被覆させた
のち、窒素ガスを流入させた炉内で950℃まで100
℃／hrで昇温し２時間保持する。この段階で金属
珪素の粒子表面を窒化させる。２時間保持しない
でそのまま昇温を続けると金属珪素は温度上昇と
共に表面が軟化し、窒化より先に珪素粒子間で焼
結するに至るため、窒素の拡散が著しく遅れ、均
一な膜厚の窒化珪素が生成しない。次に1350℃ま
で50℃／hrで昇温し、12時間保持する。このよう
な昇温パターンをとると金属珪素の約95％が窒化
珪素化し、膜厚が均一で、気密かつ強固な窒化珪
素被覆が形成される。 このようにして出来た耐火物は、耐酸化性およ
び耐食性にすぐれているから、この発明の方法は
黒鉛坩堝、浸漬ノズル、ロングノズル、同フラツ
クスライン部、キユポラ用れんがなどの溶融金
属、溶融スラグなどに対する侵食の防止に有効で
ある。 次に実施例について説明する。 93％の純度を有する74μｍ以下の金属珪素粉末
95重量％と、98％の純度を有する74μｍ以下のア
ルミナ粉末５重量％に重量濃度10％の硼酸水溶液
を加えた泥漿の黒鉛−炭化珪素系黒鉛坩堝表面に
膜厚1.5mmの被覆をした。被覆後充分に乾燥した
のち、内容積200の加熱炉に入れ、950℃まで
100℃／hrで昇温し２時間保持した。その後1350
まで50℃／hrで昇温し、12時間保持した。全加熱
中４／minの窒素ガスを炉内に流した。 冷却後、被覆物をｘ線回折にかけたところ、第
１図のようにSi3N4、Si2ON2、Si、Al2O3などが
みられるが、金属珪素の約95％が窒化珪素に変化
していることが判明した。 次に、上記条件で300番黒鉛坩堝（黄銅300Kgを
溶解できる容量をもつもの）の表面に被覆を形成
させ実炉試験をしたところ、第１表の結果を得る
ことができ、従来品に比較して良好な成績を収め
ることができた。 【表】
第１図は被覆物のｘ線回折図である。
Claims (1)
- １ 重量で金属珪素粉末75〜99％、アルミナ粉末
１〜25％に焼結助剤を加えた泥漿を黒鉛質耐火物
の表面に塗布したのち、窒素雰囲気中において高
温で加熱することを特徴とする窒化珪素被覆黒鉛
質耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22626383A JPS60118685A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 窒化珪素被覆黒鉛質耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22626383A JPS60118685A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 窒化珪素被覆黒鉛質耐火物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118685A JPS60118685A (ja) | 1985-06-26 |
| JPH0333676B2 true JPH0333676B2 (ja) | 1991-05-17 |
Family
ID=16842457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22626383A Granted JPS60118685A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 窒化珪素被覆黒鉛質耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118685A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6148492A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-10 | 株式会社 ほくさん | 高温用型材のコ−テイング方法 |
| US5909232A (en) * | 1992-02-27 | 1999-06-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thermal recording system for preheating a thermosensitive recording medium and method therefor |
| DE102017114165B4 (de) * | 2016-07-18 | 2021-06-17 | Saint-Gobain Industriekeramik Rödental GmbH | Rolle für einen Rollenofen mit mindestens einer Beschichtung auf der Oberfläche |
| CN114560707A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-05-31 | 湖南国发控股有限公司 | 一种窑具生产用氮化硅浸渍剂的配方及制备与应用工艺 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP22626383A patent/JPS60118685A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60118685A (ja) | 1985-06-26 |
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