JPH048390B2 - - Google Patents

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JPH048390B2
JPH048390B2 JP59028745A JP2874584A JPH048390B2 JP H048390 B2 JPH048390 B2 JP H048390B2 JP 59028745 A JP59028745 A JP 59028745A JP 2874584 A JP2874584 A JP 2874584A JP H048390 B2 JPH048390 B2 JP H048390B2
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JP
Japan
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weight
glaze
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frit
parts
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JP59028745A
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Yoshihiro Iizawa
Yasutsugu Hiroya
Mitsuhiro Funaki
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Ikebukuro Horo Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Ikebukuro Horo Kogyo Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、ほうろう等の金属素地表面へのラ
イニング製造に用いられるウイスカー含有釉薬組
成物に関する。 本発明の製造工程の基本は従来から既知のほう
ろう製造方法に基づき、異なる点は焼成以前の下
ぐすり、上ぐすりのステツプ工程にウイスカーを
含有することにある。 従来のウイスカーを含まない釉薬組成物はミク
ロ構造下での強化ができず、グラス特有の脆性質
のために、以下のような欠点を有していた: (1) 表面研削の際に亀裂が入り易く、入ると亀裂
が成長する。 (2) 切断加工すると、切断端部において、残留応
力が不均一になりグラスが剥離する。 (3) 小半径(R)形状へのライニングに適さない。例
えば1mmの膜厚を施工するには6R以上の素地
形状が必要である。 (4) 耐摩耗性能はガラス質のために、特別強くな
らない。 この発明は上記のような欠点を解決するために
なされたものであり、フリツトを含む釉薬組成物
であつて、無機質ウイスカー(微細な単結晶繊
維)を含有してなることを特徴とするウイスカー
含有釉薬組成物である。 即ち、この発明はフリツトを含む釉薬組成物で
あつて、直径0.2〜1ミクロン、長さ/直径の形
状比20以上の無機質ウイスカーを前記フリツト
100重量部に対して20〜100重量部含有してなるウ
イスカー含有釉薬組成物に係る。 この発明のウイスカー含有釉薬組成物に使用す
るウイスカーはチタニア、チタン酸カリウム、ア
ルミナ、炭化ケイ素及び窒化ケイ素からなる群か
ら選ばれた少なくとも1種を使用することができ
る。このウイスカーは直径0.2〜1ミクロン、長
さ/直径の形状比約20以上の無機質の単結晶繊維
である。 ウイスカーの含有量はフリツト100重量部に対
して20〜100重量部、好ましくは20〜50重量部で
ある。 この発明に使用するフリツトは下記の(A)〜(E)か
らなる組成を有する: 重量% モル% (A) SiO2+TiO2+ZrO2: 46〜67 40〜75 ただしSiO2: 46〜67 40〜75 TiO2: 0〜18 0〜20 ZrO2: 0〜12 0〜12 なお、成分(A)についての重量%表示はSiO2換算
量である; 重量% モル% (B) R2O: 8〜22 7〜22 ただしNa2O: 8〜22 7〜22 K2O: 0〜16 0〜15 Li2O: 0〜10 0〜15 なお、成分(B)についての重量%表示はNa2O換算
量である; 重量% モル% (C) RO: 0.9〜7 1〜7 ただしCaO: 0.9〜7 1〜7 BaO: 0〜6 0〜6 ZnO: 0〜6 0〜6 MgO: 0〜5 0〜6 なお、成分(C)についての重量%表示はCaO換算量
である; 重量% モル% (D) B2O3+Al2O3: 1.2〜22 1〜20 ただしB2O3: 1.2〜22 1〜20 Al2O3: 0〜6 1〜10 なお、成分(D)についての重量%表示はB2O3換算
量である; 重量% モル% (E) CoO+NiO+MnO2: 0〜5 0〜4 ただしCoO: 0〜5 0〜4 NiO: 0〜5 0〜4 MnO2: 0〜5 1〜4 なお、成分(E)についての重量%表示はCoO換算量
である。 また、着色成分としてSb2O5、Cr2O3、Fe2O3
SnO2の少なくとも1種をフリツト組成100%に対
して最大Fe2O3換算量で5重量%(5モル%)ま
で添加してもよい。フリツト溶融の促進のために
前記SiO2、CaO、Na2O成分のうち5モル%を限
度にフツ化物を使用してもよい。例えばSiO2
Na2SiF6、Na2O→Na2SiF6、CaO→CaF2
Al2O3→Na3AlF6である。 ウイスカーの繊維寸法は通常のガラス繊維など
と比べて1/25〜1/100とミクロな繊維でありなが
ら高強度(例えば1000Kg/mm2以上)、高弾性(例
えば30000Kg/mm2)をもつために、次のような
種々の特徴を有する: (1) 表面の研削ができる。例えば旋盤加工仕上げ
ができる。 (2) 切断加工ができる。例えば金属素材にライニ
ングした複合体の切断加工ができる。 (3) 小半径(R)形状へのライニングができる。例え
ば1R、2R、3Rの金属素材でも約1mmの膜厚で
ライニングができる。 (4) 耐摩耗性能が優れている。通常のグラスライ
ニングに比べて約2〜14倍向上する。 本発明による釉薬組成物はほうろう掛けできる
金属、例えば低炭素鋼板、鋳鉄、アルミニウム、
銅、ステンレス鋼に適用できる。 次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 実施例 1 厚さ22mm、100mm平方の低炭素鋼板に本発明に
よる釉薬A、釉薬B及び通常グラスライニングを
第1表に示すミル配合と焼成条件等で施釉し、こ
れらのグラス表面の旋板による切削性能試験を行
なつた。なお、切削条件は三菱金属製のSTIの金
属バイトを用いて290r.p.mで行なつた。 得られた結果を第1図(釉薬A使用)、第2図
(釉薬B使用)及び第3図(通常グラスライニン
グ)の写真に示す。第1図〜第3図の切削部の組
織を示す写真からも明らかなように、通常グラス
ライニングは切削部よりグラスに亀裂が入り一部
剥離したのに対し、本発明による釉薬A及びBで
はいずれも異常が認められなかつた。
【表】 実施例 2 厚さ4.5mm、60mm平方の低炭素鋼板に本発明に
よる釉薬B(ウイスカー含有量45重量部)及び通
常グラスライニング[ガラス繊維(20μφ×1000μ
長さ)10重量部を添加]の切断加工テストを行な
つた。切断条件として、ライニング膜厚は1.2〜
1.3mmでSiC製の刃の高速精密切断機を用いて直角
に切断した。 得られた結果を第4図(釉薬B使用)及び第5
図(通常グラスライニング)の写真に示す。切断
加工部の組織の状態を示す第4図及び第5図から
明らかなように、ガラス繊維10重量部を含有する
グラスは剥離現象を生じるが、本発明による釉薬
Bは異常が認められなかつた。 ガラス繊維はウイスカーに比べて直径で4〜10
倍、長さで50〜100倍寸法が大きいので、ストリ
ツプ状態や施釉性の点から添加量は10重量部が限
度であり、ガラスマトリツクスに対してミクロン
領域の補強効果は望めない。これに対しウイスカ
ーは直径0.2〜0.5μφ、長さ10〜20μ位なので、ガ
ラスマトリツクスに対してミクロ領域への補強効
果がり、且つ45重量部の添加は容易であつた。 実施例 3 凸面部のR形状を変数にしたライニング性テス
トを行なつた。低炭素鋼板のテストピースの形状
は第6図に示すように1R、2R、3R、4R、5R、
6R、8Rを有し、本発明による釉薬D(チタン酸
カリウムウイスカー20重量部含有、他の添加物、
焼成条件等は釉薬A、Bと同様)、釉薬E(チタン
酸カリウムウイスカー60重量部含有、他の添加
物、焼成条件等は釉薬A、Bと同様)及び通常グ
ラスライニングを、R形状を変数にしたテストピ
ースにライニングを試み、テストを実施した。な
お、ライニング厚みは約1.0〜1.2mmとした。 得られたテストピースの写真を第7図(釉薬D
使用)、第8図(釉薬E使用)及び第9図(通常
グラスライニング)に示す。第9図に示す写真か
ら明らかなように、通常グラスライニングは1R、
2R、3R、4R部でグラスの剥離現象を生じた。 本発明による釉薬D及びEはライニング厚みが
1.0〜1.2mmであつても、1R、2R、3R、4R、5R、
6R、8Rのいずれも剥離現象は認められず、さら
に、ライニング厚みを1.8〜2.0mmまで増加させた
が、それでも本発明釉薬D及びEは異常が認めら
れなかつた。 実施例 4 耐摩耗性能について、アメリカのASTM.C−
448に準拠した摩耗テストを行ない、得られた結
果を第2表に示す。 テスト方法は、板厚1.2mm、105mm角の平板に通
常グラスライニング、通常グラス+シリカ繊維
(5重量部)、通常グラス+岩繊維(10重量部)、
本発明による釉薬A(チタニアウイスカー20重量
部含有)、釉薬B(チタニアウイスカー45重量部含
有)、釉薬E(チタン酸カリウムウイスカー60重量
部含有)をライニングし、4.0mmφ(5/32インチ
φ)の合金ボール35g、研摩粉としてSic粉(320
#メツシユ)3g、及び蒸留水20mlを入れ、
300r.p.mで試験時間1時間摩耗テストを行なつ
た。
【表】 本発明による釉薬はウイスカー効果のために耐
摩耗性が大変優れ、第2表に示す如く通常グラス
やシリカ繊維または岩繊維を含有した通常グラス
に比べて2〜14倍向上している。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1における旋盤切削後の釉薬A
を施した試験鋼板の切削部の組織の状態を示す写
真であり、第2図は実施例1における旋盤切削後
の釉薬Bを施した試験鋼板の切削部の組織の状態
を示す写真であり、第3図は実施例1における旋
盤切削後の通常グラスライニングを施した試験鋼
板の切削部の組織の状態を示す写真であり、第4
図は実施例2における切断加工テストを行なつた
鋼板(釉薬B)の切断部の組織の状態を示す写真
であり、第5図は実施例2における切断加工テス
トを行なつた鋼板(通常グラスライニング)の切
断部の組織の状態を示す写真であり、第6図は実
施例3におけるライニング性テストに使用したテ
ストピースの断面図であり、第7図は実施例3で
釉薬Dを用いてライニング性テストを行なつたテ
ストピースを示す写真であり、第8図は実施例3
で釉薬Eを用いてライニング性テストを行なつた
テストピースを示す写真であり、第9図は実施例
3で通常グラスライニングを用いてライニング性
テストを行なつたテストピースを示す写真であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フリツトを含む釉薬組成物であつて、直径
    0.2〜1ミクロン、長さ/直径の形状比20以上の
    無機質ウイスカーを前記フリツト100重量部に対
    して20〜100重量部含有してなることを特徴とす
    るウイスカー含有釉薬組成物。 2 ウイスカーがチタニア、チタン酸カリウム、
    アルミナ、炭化ケイ素及び窒化ケイ素からなる群
    から選ばれた少なくとも1種の無機質単結晶繊維
    である特許請求の範囲第1項記載の釉薬組成物。 3 フリツトが下記の(A)〜(E)からなる組成をもつ
    特許請求の範囲第1項記載の釉薬組成物: (A) SiO2+TiO2+ZrO2:46〜67重量% ただしSiO2:46〜67重量% TiO2:0〜18重量% ZrO2:0〜12重量% なお、成分(A)についての重量%表示はSiO2
    算量である; (B) R2O:8〜22重量% ただしNa2O:8〜22重量% K2O:0〜16重量% Li2O:0〜10重量% なお、成分(B)についての重量%表示はNa2O換
    算量である; (C) RO:0.9〜7重量% ただしCaO:0.9〜7重量% BaO:0〜6重量% ZnO:0〜6重量% MgO:0〜5重量% なお、成分(C)についての重量%表示はCaO換算
    量である; (D) B2O3+Al2O3:1.2〜22重量% ただしB2O3:1.2〜22重量% Al2O3:0〜6重量% なお、成分(D)についての重量%表示はB2O3
    算量である; (E) CoO+NiO+MnO2:0〜5重量% ただしCoO:0〜5重量% NiO:0〜5重量% MnO2:0〜5重量% なお、成分(E)についての重量%表示はCoO換算
    量である。 4 フリツト組成100%に対してSb2O5、Cr2O3
    Fe2O3及びSnO2の少なくとも1種をFe2O3換算量
    で0〜5重量%含んでなる請求項3記載の釉薬組
    成物。
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