JPH0468257B2 - - Google Patents

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JPH0468257B2
JPH0468257B2 JP62050390A JP5039087A JPH0468257B2 JP H0468257 B2 JPH0468257 B2 JP H0468257B2 JP 62050390 A JP62050390 A JP 62050390A JP 5039087 A JP5039087 A JP 5039087A JP H0468257 B2 JPH0468257 B2 JP H0468257B2
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porcelain
alumina
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Shoji Seike
Noryasu Oguri
Kaku Harada
Junichi Ishikawa
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NGK Insulators Ltd
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/24Manufacture of porcelain or white ware
    • C04B33/26Manufacture of porcelain or white ware of porcelain for electrical insulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/08Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances quartz; glass; glass wool; slag wool; vitreous enamels
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Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は高強度を必要とする碍子に好適に使用
可能な碍子用高強度磁器の製造法に関するもので
ある。 (従来の技術) 従来から碍子全体の高強度化が要求されてお
り、そのため高強度磁器の開発が望まれている。 従来、高強度磁器を得るためには、アルミナ使
用量を増加させる方法および素地全体の粒度を細
粒化する方法が知られていた。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上述した従来の高強度磁器を作
る方法のうちアルミナ使用量を増加させる方法で
は、高価なアルミナを多量に使用しなければなら
ず碍子としての価格が高くなるとともに、高強度
にはなるが成形性が悪化する欠点があつた。 また、素地全体の粒度を細粒化する方法では、
碍子の成形時、乾燥時あるいは焼成時に収縮によ
る切れが発生しやすい欠点があつた。 本発明の目的は上述した不具合を解消して、碍
子用磁器の配合組成ならびに構成する原料の粒度
を規定することにより、従来と同一アルミナ使用
量でそれより高強度な磁器を得ることができる碍
子用高強度磁器の製造法を提供しようとするもの
である。 (問題点を解決するための手段) 本発明の碍子用高強度磁器の製造法は、単結晶
状に解砕された50%平均粒子径が4〜14μmの粗
粒のアルミナ20〜60重量%と、微粒に粉砕された
長石、珪砂、陶石からなる原料と、粘土とを混合
して得た混合物を、成形、乾燥、焼成することを
特徴とするものである。 (作用) 上述した構成において、アルミナを単結晶状に
解砕した状態で粒度を粗くし、他の原料粒度を細
粒化することによつて素地全体の粒度を従来素地
と同一にして成形特性、焼結特性、電気特性を損
うことなく、従来と同一アルミナ使用量でそれよ
り高強度な磁器を得ることができる。 また、上述した方法により作製した磁器中に残
留する最大石英粒径は、従来磁器に残留する石英
の最大粒径は60〜100μm程度であるのに対し、
40μm以下となり磁器組成のうえでも大きな差異
があり、これと磁器中の粗粒アルミナとにより高
強度な磁器を得ている。 なお、本発明でアルミナの50%平均粒子径を4
〜14μmと規定したのは粗粒アルミナの使用を特
定するためであり、4μm未満および14μmを超え
ると所定の強度を達成できないためである。 また、アルミナの44μm以上の粗大粒子が1重
量%を超えると所定の強度を達成し難くなるた
め、アルミナの44μm以上の粗大粒子は1重量%
以下であると好ましい。 さらに、本発明におけるアルミナ使用量は20重
量%未満および60重量%を超えるとやはり所定の
強度を達成し難くなるため、20〜60重量%である
と好ましい。 (実施例) 以下、実際の例について説明する。 実施例 1 まず、アルミナ量およびアルミナ粒度と磁器と
しての諸特性との関係を調べた。 試験用の磁器を得るため、粉砕、分級で所定の
平均粒度に調整したアルミナと長石、珪砂、陶石
に粘土を水分50%で湿式混合し、素地泥漿を調整
した。得られた素地泥漿をフイルタ−プレスで水
分20〜25%に脱水し、真空土練機で押出し、所定
の試料形状に成形後、110℃の電熱乾燥器内で水
分1%以下に乾燥した。得られた成形体に対する
焼成は、最高温度1300℃で1時間保持するスケジ
ユールで空気中で実施した。 得られた試験用の磁器に対して、磁器抗折強
度、磁器絶縁破壊強度、焼結特性、成形特性の諸
特性を調べた。 磁器抗折強度は、直径10mmφ、長さ120mmの円
柱状試験片を用いJIS−C2141(電気絶縁用セラミ
ツクス材料試験方法)に基づき、電子式万能試験
機(最大試験荷重:500Kg、東京試験(株)製)
で測定した。 磁器絶縁破壊強度は、直径50mmφ、厚さ2mmの
円柱状試験片を用い、JIS−C2110(固体電気絶縁
材料の絶縁耐力の試験方法)に基づき、絶縁破壊
試験装置(東洋電気(株)製)で測定した。 焼結特性は、磁器抗折強度測定用試料を用い、
JIS−C3801(がいし試験方法)による吸湿試験方
法で試験した。結果は、1300℃、1時間保持の条
件で焼成可能なものを○、焼成不可能なものを×
として表示した。 成形特性は、真空土練機で押出、成形した直径
80mmφ、長さ200mmの試料を相対湿度80%、温度
40℃の恒温恒湿槽内で24時間乾燥し、その後さら
に90℃の電熱乾燥器内で24時間乾燥して、クラツ
クの有無を目視で調査した。結果はクラツクの存
在しないものを○、存在するものを×として表示
した。結果を第1表に示す。 なお、第1表の2の中でアルミナ量70%の比較
品12〜15は成形不可能であつたため、抗折強度及
び絶縁破壊強度の測定はできなかつた。
【表】
【表】
【表】
【表】 第1表の結果から、アルミナ使用量に関係なく
アルミナの50%平均粒子径が4〜14μmであると
各種諸特性が良好で高強度の磁器を得ることがで
きることが確認された。また、この条件を満たす
ものの中でも、アルミナ使用量が20重量%以上60
重量%以下であると、抗折強度は1400(Kg/cm2
以上を得ることができ好ましいことがわかつた。 得られた結果から、アルミナ粒径およびアルミ
ナ量と磁器抗折強度との関係を第1図に示す。 また、上述したようにして得られた本発明の磁
器と粗粒アルミナを使用しない従来磁器に関し
て、それぞれアルミナ使用量が30重量%のものの
磁器中に残留する最大石英粒径を顕微鏡写真から
求め、アルミナ平均粒径と磁器中に残留する最大
石英粒径との関係を第2図に示す。第2図から、
本発明の磁器中の最大石英粒径は従来磁器に比べ
て小さく、40μm以下となることが確認された。 従来磁器(アルミナ量30%、アルミナ平均粒径
6μm、素地全体の平均粒径10μm)および本発明
磁器(アルミナ量30%、アルミナ平均粒径6μm、
素地全体の平均粒径7μm)のSEM写真を、第3
図および第4図に示す、第3図a,bはそれぞれ
従来磁器の100倍および1000倍のSEM写真像を、
また第4図a,bはそれぞれ本発明の磁器の100
倍および1000倍のSEM写真像を示す。第3図お
よび第4図において、黒い部分は気孔を、灰色の
部分は残留石英を、さらに白い部分はアルミナを
それぞれ示している。 実施例 2 実施例1と同様の方法で第2表に示す粒度およ
び組成の試験用磁器を準備し、実施例1と同様の
諸特性を測定して、素地全体の50%平均粒子径と
諸特性との関係を調べた。結果を第2表に示す。
【表】 第2表の結果から、素地全体の50%平均粒子径
が3〜10μmのものが成形特性及び焼結特性の点
で良好であることがわかつた。 第2表中の比較品16,17,18は成形特性又は焼
結特性に問題があるため抗折強度、絶縁破壊強度
の測定ができなかつた。 実施例 3 実施例1と同様の方法で第3表に示す粒度およ
び組成の試験用磁器を準備し、実施例1と同様の
方法で抗折強度と絶縁破壊強度を測定して、アル
ミナの44μm以上の粗粒物混入比率と諸特性との
関係を調べた。結果を第3表に示す。
【表】
【表】 第3表の結果から、本発明のアルミナの平均粒
子径の範囲内においてアルミナの44μm以上の粗
粒物混入量が1重量%以下であると抗折強度が
1400(Kg/cm2)以上となり好ましいことがわかつ
た。 得られた結果から、アルミナの44μm以上の粗
粒物混入量と磁器抗折強度との関係を第5図に示
す。 実施例 4 第4表に示す粒度および組成からなり胴径105
mmφ、全長770mmの棒状碍子を作製し、一端を支
持した状態で他端に荷重をかけ製品としての曲げ
強度を測定した。結果を、各粒度および組成のテ
ストピースの磁器抗折強度とともに第4表に示
す。
【表】 第4表の結果から、従来磁器と本発明磁器は素
地平均粒径は同じであるものの、従来磁器はアリ
ミナ以外の原料(長石、陶石、珪砂)の粒度が粗
粒であるため、強度のバラツキが大きく強度平均
値も低いことがわかつた。 (発明の効果) 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の碍子用高強度磁器の製造法によれ
ば、アルミナを単結晶状に解砕した状態で粒度を
粗くしその他の原料を細粒化することにより、素
地全体の粒度を従来素地と同一にしても碍子用磁
器として満足する特性を有する高強度磁器を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はアルミナ粒径およびアルミナ量と磁器
抗折強度との関係を示すグラフ、第2図はアルミ
ナ平均粒径と磁器中に残留する最大石英径との関
係を示すグラフ、第3図a,bはそれぞれ従来磁
器の結晶の構造を示すSEM写真、第4図a,b
はそれぞれ本発明磁器の結晶の構造を示すSEM
写真、第5図はアルミナの44μm以上の粗粒物混
入量と磁器抗折強度との関係を示すグラフであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 単結晶状に解砕された50%平均粒子径で4〜
    14μmの粗粒のアルミナ20〜60重量%と、微粒に
    粉砕された長石、珪砂、陶石からなる原料と、粘
    土とを混合して得た混合物を、成形、乾燥、焼成
    することを特徴とする碍子用高強度磁器の製造
    法。 2 前記混合物の50%平均粒子径が3〜10μmで
    ある特許請求の範囲第1項記載の碍子用高強度磁
    器の製造法。 3 前記混合物中の44μm以上のアルミナ粗大粒
    子が1重量%以下である特許請求の範囲第1項記
    載の碍子用高強度磁器の製造法。
JP62050390A 1987-03-06 1987-03-06 碍子用高強度磁器の製造法 Granted JPS63218581A (ja)

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