JPH0448756B2 - - Google Patents
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- JPH0448756B2 JPH0448756B2 JP61131132A JP13113286A JPH0448756B2 JP H0448756 B2 JPH0448756 B2 JP H0448756B2 JP 61131132 A JP61131132 A JP 61131132A JP 13113286 A JP13113286 A JP 13113286A JP H0448756 B2 JPH0448756 B2 JP H0448756B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zirconia
- powder
- layer
- fibers
- composite material
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、耐火複合材料の製造法に関し、
種々の耐火材として利用できるジルコニア繊維含
有複合材の製造法に関する。
種々の耐火材として利用できるジルコニア繊維含
有複合材の製造法に関する。
（従来の技術）
従来、耐火繊維含有複合材を得る方法として
は、マトリクツスとして耐火物粉末に耐火繊維の
織布または／および不織布を複合する方法（参
照、特開昭59−26982号公報）、アルミナシリンカ
繊維に合成無機化合物ジルコニアを複合し、ま
た、さらに、この表面に窒化ケイ素のコーテイン
グ材を塗布する方法（参照、特開昭59−78990号
公報）、セラミツク繊維とセラミツク粉末とを無
機結合材で複合し、この複合材と焼結し、また、
さらに、その表面にジルコニア粉末を塗布して被
覆層を形成する方法（参照、特開昭60−215582号
公報）などがある。
は、マトリクツスとして耐火物粉末に耐火繊維の
織布または／および不織布を複合する方法（参
照、特開昭59−26982号公報）、アルミナシリンカ
繊維に合成無機化合物ジルコニアを複合し、ま
た、さらに、この表面に窒化ケイ素のコーテイン
グ材を塗布する方法（参照、特開昭59−78990号
公報）、セラミツク繊維とセラミツク粉末とを無
機結合材で複合し、この複合材と焼結し、また、
さらに、その表面にジルコニア粉末を塗布して被
覆層を形成する方法（参照、特開昭60−215582号
公報）などがある。
（発明の解決しようとする課題）
しかしながら、表面をコーテイング剤で塗布し
て被覆層を形成する場合、充分な強度を得るため
に厚塗りにする必要があり、その結果、全体の重
量が増大する問題がある。
て被覆層を形成する場合、充分な強度を得るため
に厚塗りにする必要があり、その結果、全体の重
量が増大する問題がある。
また、マトリクツスとしてセラミツクスに、ペ
ーパー状またはクロス状の耐火繊維を補強材とし
て複合した薄板状耐火物は、従来の方法によつて
得ることができない。これは、焼成時に薄板が反
るなどの現象が現れるからである。
ーパー状またはクロス状の耐火繊維を補強材とし
て複合した薄板状耐火物は、従来の方法によつて
得ることができない。これは、焼成時に薄板が反
るなどの現象が現れるからである。
この発明は、上述の事情に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、表面に充分な強
度を持ち薄い耐火物層を有する耐火複合材料、お
よびマトリクツスとしてのジルコニア粉末にジル
コニア繊維を補強材として複合した薄板状耐火材
を製造することのできる方法を提供することであ
る。
あり、その目的とするところは、表面に充分な強
度を持ち薄い耐火物層を有する耐火複合材料、お
よびマトリクツスとしてのジルコニア粉末にジル
コニア繊維を補強材として複合した薄板状耐火材
を製造することのできる方法を提供することであ
る。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは、耐火複合材料について種々の試
験、研究をした結果、ジルコニア粉末を溶射すれ
ば、この発明の目的達成に有効であることを見出
しこの発明を完成するに至つた。
験、研究をした結果、ジルコニア粉末を溶射すれ
ば、この発明の目的達成に有効であることを見出
しこの発明を完成するに至つた。
すなわち、この発明の耐火複合材料の製造法
は、ジルコニア繊維質成形体に、ジルコニア粉末
を溶射することを特徴とするものである。
は、ジルコニア繊維質成形体に、ジルコニア粉末
を溶射することを特徴とするものである。
この発明の態様として、ペーパー状もしくはク
ロス状のジルコニア繊維質成形体の両表面に、ジ
ルコニア粉末を溶射して、ジルコニア粉末をマト
リクツスとして前記ジルコニア繊維を補強材とす
る薄板耐火複合材料を形成することができる。
ロス状のジルコニア繊維質成形体の両表面に、ジ
ルコニア粉末を溶射して、ジルコニア粉末をマト
リクツスとして前記ジルコニア繊維を補強材とす
る薄板耐火複合材料を形成することができる。
この発明の別の態様として、ブランケツト状、
フエルト状もしくはボード状のジルコニア繊維質
成形体の表面に、ジルコニア粉末を溶射して、成
形体の表面にジルコニア粉末の被覆層を形成する
ことができる。
フエルト状もしくはボード状のジルコニア繊維質
成形体の表面に、ジルコニア粉末を溶射して、成
形体の表面にジルコニア粉末の被覆層を形成する
ことができる。
この発明により詳細に説明する。
本発明ではジルコニア繊維が用いられるが、こ
れはクリーン焼成用軽量炉材、あるいは、エレク
トロニクス用素子やセラミツクス質素子などの製
造用棚板として用いる場合、素子類との反応防止
の観点よりジルコニア繊維が望ましいからであ
る。このジルコニア繊維の成形体の形状は、複合
材の用途に応じて種々に変更することができる。
そのようなものとして、ボード状、フエルト状、
ブランケツト状、ペーパー状、クロス状、などが
ある。
れはクリーン焼成用軽量炉材、あるいは、エレク
トロニクス用素子やセラミツクス質素子などの製
造用棚板として用いる場合、素子類との反応防止
の観点よりジルコニア繊維が望ましいからであ
る。このジルコニア繊維の成形体の形状は、複合
材の用途に応じて種々に変更することができる。
そのようなものとして、ボード状、フエルト状、
ブランケツト状、ペーパー状、クロス状、などが
ある。
ジルコニア繊維質成形体には、繊維以外に、必
要に応じて種々の添加材を含めることができる。
その具体例として、耐火原料粉末、結合剤、金属
粉、金属繊維などがある。
要に応じて種々の添加材を含めることができる。
その具体例として、耐火原料粉末、結合剤、金属
粉、金属繊維などがある。
ジルコニア粉末をマトリクツスとしジルコニア
繊維を補強剤とする耐火複合材料を製造しようと
する場合、ジルコニア繊維質成形体はペーパー状
またはクロス状であり、その両表面から溶射する
ことが望ましい。この場合、好ましい厚さは１〜
0.01mmである。これは、１mmを越えると溶射セラ
ミツクスがクロスまたはペーパーと一体化せず複
合材が得られ難い。また、0.01mm未満では繊維の
補強効果が発現しない。
繊維を補強剤とする耐火複合材料を製造しようと
する場合、ジルコニア繊維質成形体はペーパー状
またはクロス状であり、その両表面から溶射する
ことが望ましい。この場合、好ましい厚さは１〜
0.01mmである。これは、１mmを越えると溶射セラ
ミツクスがクロスまたはペーパーと一体化せず複
合材が得られ難い。また、0.01mm未満では繊維の
補強効果が発現しない。
この発明において使用される溶射方法として
は、プラズマジエツト式溶射法がある。高融点
（2700℃）のジルコニアを溶射する場合、また、
ジルコニア繊維が加熱によつて変質し易い場合、
プラズマジエツト溶射により一層の効果がある。
は、プラズマジエツト式溶射法がある。高融点
（2700℃）のジルコニアを溶射する場合、また、
ジルコニア繊維が加熱によつて変質し易い場合、
プラズマジエツト溶射により一層の効果がある。
この発明の製造法において、溶射量の溶射層の
厚さがペーパーまたはクロスの厚さの1.5〜２倍
の範囲になるように、調整することが望ましい。
この範囲外ではジルコニア繊維の補強効果が発現
しないからである。
厚さがペーパーまたはクロスの厚さの1.5〜２倍
の範囲になるように、調整することが望ましい。
この範囲外ではジルコニア繊維の補強効果が発現
しないからである。
また、厚さ１mmを越えるボード、フエルト、ブ
ランケツトなどのジルコニア繊維質成形体の表面
に溶射する場合、溶射層の厚さは0.1mm〜５mmが
望ましい。これは、0.1mm未満では溶射層が薄す
ぎて製品のハンドリングが困難となるからであ
り、また、５mmを越えると溶射層の重量が重くな
つてその自重で成形体を破断するからである。
ランケツトなどのジルコニア繊維質成形体の表面
に溶射する場合、溶射層の厚さは0.1mm〜５mmが
望ましい。これは、0.1mm未満では溶射層が薄す
ぎて製品のハンドリングが困難となるからであ
り、また、５mmを越えると溶射層の重量が重くな
つてその自重で成形体を破断するからである。
図面第１〜３図は本発明方法の各実施例を示す
ものであつて、第１図においてはジルコニア粉末
溶射層１がフアイバーボード２の表面に形成され
た例（後記実施例１）が示されている。同様に第
２図は溶射層１がフアイバーブランケツト３の表
面に形成された例（実施例２）、第３図は溶射層
１がフアイバーペーパー４の表裏に形成された例
（実施例３）を示すものである。
ものであつて、第１図においてはジルコニア粉末
溶射層１がフアイバーボード２の表面に形成され
た例（後記実施例１）が示されている。同様に第
２図は溶射層１がフアイバーブランケツト３の表
面に形成された例（実施例２）、第３図は溶射層
１がフアイバーペーパー４の表裏に形成された例
（実施例３）を示すものである。
（作用）
この発明の製造法においてジルコニア粉末が溶
射される。この溶射によつてジルコニア粉末は、
例えばプラズマ炎中で加熱溶融され、この溶融物
が成形体表面に衝突して冷却固化する。従つて、
成形体表面の溶射層は均一かつ緻密であり、従つ
て、薄層であつても強度が大きい。
射される。この溶射によつてジルコニア粉末は、
例えばプラズマ炎中で加熱溶融され、この溶融物
が成形体表面に衝突して冷却固化する。従つて、
成形体表面の溶射層は均一かつ緻密であり、従つ
て、薄層であつても強度が大きい。
また、ジルコニア粉末の溶融が、ジルコニア繊
維質成形体から離れた箇所で行なわれるので、ジ
ルコニア繊維の熱による劣化・損傷が少なくする
ことができる。
維質成形体から離れた箇所で行なわれるので、ジ
ルコニア繊維の熱による劣化・損傷が少なくする
ことができる。
この発明の製造法によつて次の効果を得ること
ができる。
ができる。
(a) 溶射層は薄くかつ緻密であり更に強度が大き
く、軽量なジルコニア繊維質成形体表面に該溶
射層を形成させることにより表面のみ緻密かつ
補強された軽量なジルコニア繊維質複合体が得
られる。また、ブランケツト表面に溶射層を形
成された場合には表面のみ固く、その他は軽い
綿状の特異な複合体が得られる。
く、軽量なジルコニア繊維質成形体表面に該溶
射層を形成させることにより表面のみ緻密かつ
補強された軽量なジルコニア繊維質複合体が得
られる。また、ブランケツト表面に溶射層を形
成された場合には表面のみ固く、その他は軽い
綿状の特異な複合体が得られる。
表面に耐火物粉末泥漿を塗布あるいは含浸さ
せた後焼成するという従来の方法では、焼成時
に表面層が変形するあるいは表面を緻密にすべ
く焼成温度を高めた場合には、繊維層が結晶化
あるいは粒成長を起し、変質劣化する。この発
明において上述の問題はない。
せた後焼成するという従来の方法では、焼成時
に表面層が変形するあるいは表面を緻密にすべ
く焼成温度を高めた場合には、繊維層が結晶化
あるいは粒成長を起し、変質劣化する。この発
明において上述の問題はない。
(b) 厚さ１mm以下のジルコニア繊維のペーパーま
たはクロスの表裏に耐火原料粉末を溶射して得
られるジルコニア繊維質ペーパーまたはクロス
で補強された薄板複合体は緻密且つ靱性を有す
る薄板である。従来法すなわちペーパーまたは
クロスに耐火原料粉末の泥漿を塗布あるいは含
浸した後焼成したものは焼成時に反り、変形が
起きる。この発明において、上述の問題点はな
い。
たはクロスの表裏に耐火原料粉末を溶射して得
られるジルコニア繊維質ペーパーまたはクロス
で補強された薄板複合体は緻密且つ靱性を有す
る薄板である。従来法すなわちペーパーまたは
クロスに耐火原料粉末の泥漿を塗布あるいは含
浸した後焼成したものは焼成時に反り、変形が
起きる。この発明において、上述の問題点はな
い。
(c) 繊維質成形体を高温炉の天井材として使用す
る場合に観られる短繊維の落下、いわゆるボロ
振り現象が発生するが、本発明法を実施するこ
とによりその様な現象を防止することができ
る。
る場合に観られる短繊維の落下、いわゆるボロ
振り現象が発生するが、本発明法を実施するこ
とによりその様な現象を防止することができ
る。
(d) 繊維質成形体は、大きな通気性を有し、断熱
材として使用する場合、熱風の侵入が起り、断
熱性が低下する。本発明の方法を使用すればそ
の様な欠点をも解消できる。
材として使用する場合、熱風の侵入が起り、断
熱性が低下する。本発明の方法を使用すればそ
の様な欠点をも解消できる。
(e) 従つて、この発明の製造法によつて表面に充
分な強度を持ち薄い耐火物層を有する耐火複合
材料、およびマトリクツスとしてのジルコニア
粉末にジルコニア繊維を補強材として複合した
薄板状耐火材を製造することができる。
分な強度を持ち薄い耐火物層を有する耐火複合
材料、およびマトリクツスとしてのジルコニア
粉末にジルコニア繊維を補強材として複合した
薄板状耐火材を製造することができる。
（実施例）
以下、本発明による実施例および従来法による
比較例によつて、この発明を具体的に説明する。
比較例によつて、この発明を具体的に説明する。
実施例 １
ジルコニアフアイバーにバインダーとして酢酸
ジルコニウムを添加し、真空成形後、300℃で熱
処理して調製した。得られた厚さ30mmのジルコニ
アフアイバーボード表面に0.3mm以下のジルコニ
ア粉末をプラズマジエツト溶射して表面層のみジ
ルコニアの約１mm且つ見掛気孔率８％曲げ強度
100Kg／cm2の緻密質層を有するジルコニア繊維質
耐火複合体を創造することができた。
ジルコニウムを添加し、真空成形後、300℃で熱
処理して調製した。得られた厚さ30mmのジルコニ
アフアイバーボード表面に0.3mm以下のジルコニ
ア粉末をプラズマジエツト溶射して表面層のみジ
ルコニアの約１mm且つ見掛気孔率８％曲げ強度
100Kg／cm2の緻密質層を有するジルコニア繊維質
耐火複合体を創造することができた。
比較例１
従来の方法、すなわち、0.3mm以下のジルコニ
ア粉末泥漿を１mm厚さまで含浸、その後1750°で
焼成して耐火複合材を製造した。この表面層の気
孔率は20％且つ曲げ強度は20Kg／cm2であつた。
ア粉末泥漿を１mm厚さまで含浸、その後1750°で
焼成して耐火複合材を製造した。この表面層の気
孔率は20％且つ曲げ強度は20Kg／cm2であつた。
実施例 ２
50mm厚さのジルコニアフアイバーブランケツト
の表面に0.3mm以下のジルコニア粉末をプラズマ
ジエツト溶射し、表面層のみ見掛気孔率５％曲げ
強度150Kg／cm2のジルコニア硬質緻密層厚さ２mm
を形成させた。このジルコニア繊維質耐火複合体
は表面層２mmのみ硬質でありその他は繊維の特性
である綿状の状態を維持したものであつた。
の表面に0.3mm以下のジルコニア粉末をプラズマ
ジエツト溶射し、表面層のみ見掛気孔率５％曲げ
強度150Kg／cm2のジルコニア硬質緻密層厚さ２mm
を形成させた。このジルコニア繊維質耐火複合体
は表面層２mmのみ硬質でありその他は繊維の特性
である綿状の状態を維持したものであつた。
実施例 ３
0.5mm厚さのジルコニアフアイバーペーパーの
表裏に0.1mm以下のジルコニア粉末をプラズマジ
エツト溶射し、ジルコニアフアイバーペーパーと
ジルコニア粉末とが一体化した0.7mm厚さの複合
材を製造した。得られたジルコニア繊維補強薄板
の物性は、 曲げ強度 ：100Kg／cm2 見掛気孔率 ：９％ 最大撓み量 ：20mm （スパン100mm曲げ強度測定時の破壊時最大撓
み量：ｍ／ｍ 比較例 ２ 従来法として0.5mm厚のジルコニアフアイバー
ペーパーに0.1mm以下のジルコニア粉末泥漿を含
浸させた後1800℃で焼成し、0.7mm厚さの複合体
を試作した。焼成後の試作品は上方に凹型で反つ
ており、平滑な薄板を得ることはできなかつた。
その物性は 曲げ強度：20Kg／cm2 見掛気孔率：18％ 最大撓み量：５mm であり、実施例３から得られた複合材とは全く異
なるものであつた。
表裏に0.1mm以下のジルコニア粉末をプラズマジ
エツト溶射し、ジルコニアフアイバーペーパーと
ジルコニア粉末とが一体化した0.7mm厚さの複合
材を製造した。得られたジルコニア繊維補強薄板
の物性は、 曲げ強度 ：100Kg／cm2 見掛気孔率 ：９％ 最大撓み量 ：20mm （スパン100mm曲げ強度測定時の破壊時最大撓
み量：ｍ／ｍ 比較例 ２ 従来法として0.5mm厚のジルコニアフアイバー
ペーパーに0.1mm以下のジルコニア粉末泥漿を含
浸させた後1800℃で焼成し、0.7mm厚さの複合体
を試作した。焼成後の試作品は上方に凹型で反つ
ており、平滑な薄板を得ることはできなかつた。
その物性は 曲げ強度：20Kg／cm2 見掛気孔率：18％ 最大撓み量：５mm であり、実施例３から得られた複合材とは全く異
なるものであつた。
第１図は実施例１より得られた複合材料を概略
的に示す断面図、第２図は実施例２より得られた
複合材料を概略的に示す断面図、第３図は実施例
３より得られた複合材料を概略的に示す断面図で
ある。 １……溶射層、２……フアイバーボード、３…
…ブランケツト、４……ペーパー状繊維質成形
体。
的に示す断面図、第２図は実施例２より得られた
複合材料を概略的に示す断面図、第３図は実施例
３より得られた複合材料を概略的に示す断面図で
ある。 １……溶射層、２……フアイバーボード、３…
…ブランケツト、４……ペーパー状繊維質成形
体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ペーパー状もしくはクロス状のジルコニア繊
維質成形体の両表面に、ジルコニア粉末をプラズ
マ炎で溶融容射して、ジルコニア粉末をマトリク
ツスとし前記ジルコニア繊維を補強材とする耐火
複合材料を形成する耐火複合材料の製造法。 ２ ブランケツト状、フエルト状もしくはボード
状のジルコニア繊維質成形体の表面に、ジルコニ
ア粉末をプラズマ炎で溶融溶射して、前記成形体
の表面に、ジルコニア粉末の被覆層を形成する耐
火複合材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13113286A JPS62288183A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 耐火複合材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13113286A JPS62288183A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 耐火複合材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62288183A JPS62288183A (ja) | 1987-12-15 |
| JPH0448756B2 true JPH0448756B2 (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=15050731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13113286A Granted JPS62288183A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 耐火複合材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62288183A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001248972A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Nippon Steel Corp | 高耐用性断熱材及びその製造方法並びにその用途およびその施工方法 |
| JP4531930B2 (ja) * | 2000-05-19 | 2010-08-25 | 黒崎播磨株式会社 | 高耐用性断熱材及びその製造方法並びにその用途およびその施工方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58145673A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-30 | イソライト・バブコツク耐火株式会社 | セラミツクフアイバ−成形体の改良法 |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP13113286A patent/JPS62288183A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62288183A (ja) | 1987-12-15 |
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