JPH0535708B2 - - Google Patents
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- JPH0535708B2 JPH0535708B2 JP4924788A JP4924788A JPH0535708B2 JP H0535708 B2 JPH0535708 B2 JP H0535708B2 JP 4924788 A JP4924788 A JP 4924788A JP 4924788 A JP4924788 A JP 4924788A JP H0535708 B2 JPH0535708 B2 JP H0535708B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
- C04B41/5042—Zirconium oxides or zirconates; Hafnium oxides or hafnates
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チタン酸バリウムのような反応性に
富むセラミツクスを焼成する際、焼成炉内で原料
成形体を乗せるに用いる耐火材に関する。 〔従来の技術〕 一般に陶磁器を窯で焼成するには、アルミナ
質、ムライト質、炭化珪素質、ジルコニア質の耐
火物の板や容器に原料成形体を乗せあるいは入れ
て、原料成形体が溶着したり灰が付着したりしな
いようにして焼成している。チタン酸バリウムの
ような反応性に富むセラミツクスの焼成には、ジ
ルコニア質以外の板や容器を用いると焼成原料と
反応するのでジルコニア質の粒子を焼結した板や
容器が用いられていたが、このような耐火物は重
い為熱容量が大きく炉の昇温、降温に時間がかか
るだけでなく、取扱いにくく、又スポーリング抵
抗が弱いという問題がある。 この問題を解決するために、アルミナ、シリカ
−アルミナ、シリカ繊維などの耐火繊維とシリ
カ、ムライト等の耐火物粉末とからなる焼結成形
体の表面にジルコニアをコーテイングして焼結
し、表面にジルコニアの薄膜を形成した軽量耐火
物を用いることが考えられる。しかし、この耐火
物もチタン酸バリウムを乗せて焼成すると、反応
が残り、チタン酸バリウムとの反応を完全に無く
すことは出来なかつた。チタン酸バリウム等の製
品が台や容器と接触する部分で焼成の際に反応
し、不純物が混入することは品質や性能に悪影響
を与えるので極力避けなければならない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明はこのような反応性を有するセラミツク
を焼成するときに、被焼成物と接触する部分で反
応が起こらないセラミツク焼成用耐火材を提供し
ようとするものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明による課題を解決するための手段は、ア
ルミナ繊維と、易焼結性アルミナ微粉末と、シリ
カ微粉末とからなる焼結基体の表面に、部分安定
化ジルコニアの薄層が一体に焼結されている耐火
材において、焼結基体100重量部に対して外割で
MgO0.3〜1.5重量部が一体に混合焼結され、且つ
部分安定化ジルコニアの薄層の厚さを100μｍを
超え300μｍ未満としたことにある。 この発明で、アルミナ繊維はこの耐火材を軽量
化するために用いるもので、被焼成物を焼成する
為の1400〜1600℃に耐えるものである。この繊維
を抄紙法で成形したものは、この繊維だけでは被
焼成物を支持するための圧縮強度が不足するので
易焼結性アルミナ微粉末を加えて嵩密度を0.8〜
1.2ｇ／c.c.程度とし、被焼成物を支持しうる強度
を有せしめる。この為に両者を100重量部とした
とき、アルミナ繊維15〜75重量部に対して易焼結
性アルミナ微粉末25〜85重量部の割合とするのが
良い。 シリカ微粉末は、アルミナ繊維と易焼結性アル
ミナ微粉末との結合剤として用いるもので、一般
に無機結合剤として用いられているシリカゾルが
用いられる。このシリカ微粉末の使用量は、アル
ミナ繊維と易焼結性アルミナ微粉末との合計100
重量部に対して２〜20重量部が良い。 アルミナ繊維自体は焼結性がなく易焼結性アル
ミナ微粉末は圧縮成形されていない状態のため焼
結性が少ないので、２重量部未満では焼成温度を
高くしても結合性が不足して使用に対する強度不
充分となり、20重量部を超えると耐火温度が低下
するだけでなくアルミナ繊維と反応してムライト
を生成しアルミナ繊維の結晶を粗大化し使用中に
脆化するのが好ましくない。 MgOとしては、固形分中への分散を良くする
為に微粉として入手しやすい試薬級のものを用い
るのが良い。 部分安定化ジルコニアはY2O3、CaO、MgO、
CeO2などの安定化剤により部分安定化された数
〜数十μｍの市販のものを用いる。部分安定化ジ
ルコニアは、焼成後の耐スポーリング性において
安定化ジルコニアより優れる。 成形は、アルミナ繊維、易焼結性アルミナ微粉
末、シリカゾル、MgO微粉末と少量の有機結合
剤とを水中に、固形分が0.5重量％程度の濃度と
なるように混合し湿式抄紙法で成形する。これを
110℃程度で乾燥して、約1500℃で焼結し、焼結
体を砥石で所望形状に切削加工しペースト状にし
たZrO2微粉を数回塗布し、110℃程度で乾燥した
後約1400℃で焼成して製品とするものである。 〔作用〕 本発明で、焼結基体にMgOを添加するとチタ
ン酸バリウムと表面のジルコニア薄層との反応が
生ずるのを無くすることができる。その添加量が
アルミナ繊維と易焼結性アルミナ微粉末とシリカ
微粉末との合計100重量部に対して0.3重量部未満
では、チタン酸バリウムとの反応があり、1.5重
量部を超えると焼結基体の融点が低下し、収縮が
大きくなり、スポーリング抵抗が低下し焼結基体
が使用に対して耐久性を有しないようになるの
で、添加量の範囲を0.3〜1.5重量部とする。 その反応を抑制する確たる理由は不明である
が、反応抑制のメカニズムを推定すると下記の如
くとなる。 即ち、高温において酸化物蒸発が起こることは
良く知られており、高温になるとベースであるア
ルミナ−シリカ質からAl2O3、SiO2が部分的に蒸
発しチタン酸バリウムの蒸気と反応すると考えら
れるが、ベースにMgOを添加することにより
Al2O3の蒸発をMgOがトラツプし部分的にスピネ
ル（MgO・Al2O3）を形成させ、Al2O3の蒸発を
抑制しているのではないかと推定される。 又、ZrO2コーテイングはSiO2の蒸発をトラツ
プし、部分的にジルコン（ZrO2・SiO2）を形成
させているのではないかと推定されるが、いずれ
の反応抑制メカニズムも未確認であり、あくまで
も推定にしかすぎない。但し、ジルコニア薄層の
厚さが約100μｍ以下では一部反応が残り、150μ
ｍ程度になると微量不純物によると推定される発
色のみとなり、更に厚みが増すに従いこの発色も
減少するが、300μｍ程度になるとジルコニア粉
末の粒径が数〜数十μｍと微細であることによ
り、ジルコニア薄層に亀裂を生ずるようになるの
で、ジルコニア薄層の厚みを100μｍを超え300μ
ｍ未満とするものである。 焼結基体にMgOを添加しない場合はジルコニ
ア薄層の厚みに関係なく反応が生じた。 〔実施例〕 実施例 １ アルミナフアイバー397ｇと、平均粒径0.4μｍ
の易焼結性アルミナ微粉末595ｇと、シリカゾル
を固形分として８ｇと、試薬級のMgO粉末を第
１表に示す量と、澱粉50ｇの割合で水中に固形分
の濃度が0.5重量％となるように混合した。これ
をスクリーン上に湿式成形し110℃で30時間乾燥
した後、1500℃で３時間焼成して焼結した。これ
を砥石で成形加工して、嵩比重1.08ｇ／c.c.で、縦
150mm、横100mm、厚さ５mmの焼結基体を得た。こ
の表面に粒径３〜25μｍのY2O3で部分安定化した
ジルコニアの50重量％水溶液を数回塗布して110
℃で４時間乾燥し、1400℃で１時間焼成して製品
とした。 この製品を切断し顕微鏡で部分安定化ジルコニ
アの薄層の厚さを調べたところ、平均で208μｍ
であつた。これを炉の中に配置してその上にチタ
ン酸バリウムを乗せ、約1400で２時間かけて焼成
した。その結果を第１表に示す。なお、結晶の生
成についてはＸ線回折分析によつた。
富むセラミツクスを焼成する際、焼成炉内で原料
成形体を乗せるに用いる耐火材に関する。 〔従来の技術〕 一般に陶磁器を窯で焼成するには、アルミナ
質、ムライト質、炭化珪素質、ジルコニア質の耐
火物の板や容器に原料成形体を乗せあるいは入れ
て、原料成形体が溶着したり灰が付着したりしな
いようにして焼成している。チタン酸バリウムの
ような反応性に富むセラミツクスの焼成には、ジ
ルコニア質以外の板や容器を用いると焼成原料と
反応するのでジルコニア質の粒子を焼結した板や
容器が用いられていたが、このような耐火物は重
い為熱容量が大きく炉の昇温、降温に時間がかか
るだけでなく、取扱いにくく、又スポーリング抵
抗が弱いという問題がある。 この問題を解決するために、アルミナ、シリカ
−アルミナ、シリカ繊維などの耐火繊維とシリ
カ、ムライト等の耐火物粉末とからなる焼結成形
体の表面にジルコニアをコーテイングして焼結
し、表面にジルコニアの薄膜を形成した軽量耐火
物を用いることが考えられる。しかし、この耐火
物もチタン酸バリウムを乗せて焼成すると、反応
が残り、チタン酸バリウムとの反応を完全に無く
すことは出来なかつた。チタン酸バリウム等の製
品が台や容器と接触する部分で焼成の際に反応
し、不純物が混入することは品質や性能に悪影響
を与えるので極力避けなければならない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明はこのような反応性を有するセラミツク
を焼成するときに、被焼成物と接触する部分で反
応が起こらないセラミツク焼成用耐火材を提供し
ようとするものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明による課題を解決するための手段は、ア
ルミナ繊維と、易焼結性アルミナ微粉末と、シリ
カ微粉末とからなる焼結基体の表面に、部分安定
化ジルコニアの薄層が一体に焼結されている耐火
材において、焼結基体100重量部に対して外割で
MgO0.3〜1.5重量部が一体に混合焼結され、且つ
部分安定化ジルコニアの薄層の厚さを100μｍを
超え300μｍ未満としたことにある。 この発明で、アルミナ繊維はこの耐火材を軽量
化するために用いるもので、被焼成物を焼成する
為の1400〜1600℃に耐えるものである。この繊維
を抄紙法で成形したものは、この繊維だけでは被
焼成物を支持するための圧縮強度が不足するので
易焼結性アルミナ微粉末を加えて嵩密度を0.8〜
1.2ｇ／c.c.程度とし、被焼成物を支持しうる強度
を有せしめる。この為に両者を100重量部とした
とき、アルミナ繊維15〜75重量部に対して易焼結
性アルミナ微粉末25〜85重量部の割合とするのが
良い。 シリカ微粉末は、アルミナ繊維と易焼結性アル
ミナ微粉末との結合剤として用いるもので、一般
に無機結合剤として用いられているシリカゾルが
用いられる。このシリカ微粉末の使用量は、アル
ミナ繊維と易焼結性アルミナ微粉末との合計100
重量部に対して２〜20重量部が良い。 アルミナ繊維自体は焼結性がなく易焼結性アル
ミナ微粉末は圧縮成形されていない状態のため焼
結性が少ないので、２重量部未満では焼成温度を
高くしても結合性が不足して使用に対する強度不
充分となり、20重量部を超えると耐火温度が低下
するだけでなくアルミナ繊維と反応してムライト
を生成しアルミナ繊維の結晶を粗大化し使用中に
脆化するのが好ましくない。 MgOとしては、固形分中への分散を良くする
為に微粉として入手しやすい試薬級のものを用い
るのが良い。 部分安定化ジルコニアはY2O3、CaO、MgO、
CeO2などの安定化剤により部分安定化された数
〜数十μｍの市販のものを用いる。部分安定化ジ
ルコニアは、焼成後の耐スポーリング性において
安定化ジルコニアより優れる。 成形は、アルミナ繊維、易焼結性アルミナ微粉
末、シリカゾル、MgO微粉末と少量の有機結合
剤とを水中に、固形分が0.5重量％程度の濃度と
なるように混合し湿式抄紙法で成形する。これを
110℃程度で乾燥して、約1500℃で焼結し、焼結
体を砥石で所望形状に切削加工しペースト状にし
たZrO2微粉を数回塗布し、110℃程度で乾燥した
後約1400℃で焼成して製品とするものである。 〔作用〕 本発明で、焼結基体にMgOを添加するとチタ
ン酸バリウムと表面のジルコニア薄層との反応が
生ずるのを無くすることができる。その添加量が
アルミナ繊維と易焼結性アルミナ微粉末とシリカ
微粉末との合計100重量部に対して0.3重量部未満
では、チタン酸バリウムとの反応があり、1.5重
量部を超えると焼結基体の融点が低下し、収縮が
大きくなり、スポーリング抵抗が低下し焼結基体
が使用に対して耐久性を有しないようになるの
で、添加量の範囲を0.3〜1.5重量部とする。 その反応を抑制する確たる理由は不明である
が、反応抑制のメカニズムを推定すると下記の如
くとなる。 即ち、高温において酸化物蒸発が起こることは
良く知られており、高温になるとベースであるア
ルミナ−シリカ質からAl2O3、SiO2が部分的に蒸
発しチタン酸バリウムの蒸気と反応すると考えら
れるが、ベースにMgOを添加することにより
Al2O3の蒸発をMgOがトラツプし部分的にスピネ
ル（MgO・Al2O3）を形成させ、Al2O3の蒸発を
抑制しているのではないかと推定される。 又、ZrO2コーテイングはSiO2の蒸発をトラツ
プし、部分的にジルコン（ZrO2・SiO2）を形成
させているのではないかと推定されるが、いずれ
の反応抑制メカニズムも未確認であり、あくまで
も推定にしかすぎない。但し、ジルコニア薄層の
厚さが約100μｍ以下では一部反応が残り、150μ
ｍ程度になると微量不純物によると推定される発
色のみとなり、更に厚みが増すに従いこの発色も
減少するが、300μｍ程度になるとジルコニア粉
末の粒径が数〜数十μｍと微細であることによ
り、ジルコニア薄層に亀裂を生ずるようになるの
で、ジルコニア薄層の厚みを100μｍを超え300μ
ｍ未満とするものである。 焼結基体にMgOを添加しない場合はジルコニ
ア薄層の厚みに関係なく反応が生じた。 〔実施例〕 実施例 １ アルミナフアイバー397ｇと、平均粒径0.4μｍ
の易焼結性アルミナ微粉末595ｇと、シリカゾル
を固形分として８ｇと、試薬級のMgO粉末を第
１表に示す量と、澱粉50ｇの割合で水中に固形分
の濃度が0.5重量％となるように混合した。これ
をスクリーン上に湿式成形し110℃で30時間乾燥
した後、1500℃で３時間焼成して焼結した。これ
を砥石で成形加工して、嵩比重1.08ｇ／c.c.で、縦
150mm、横100mm、厚さ５mmの焼結基体を得た。こ
の表面に粒径３〜25μｍのY2O3で部分安定化した
ジルコニアの50重量％水溶液を数回塗布して110
℃で４時間乾燥し、1400℃で１時間焼成して製品
とした。 この製品を切断し顕微鏡で部分安定化ジルコニ
アの薄層の厚さを調べたところ、平均で208μｍ
であつた。これを炉の中に配置してその上にチタ
ン酸バリウムを乗せ、約1400で２時間かけて焼成
した。その結果を第１表に示す。なお、結晶の生
成についてはＸ線回折分析によつた。
【表】
以上の結果が示すようにMgO添加量３〜15ｇ
で反応の発生をなくすることができる。 実施例 ２ 実施例１でMgOの添加量を５ｇとした以外は
実施例１と同様にして部分安定化ジルコニアの薄
層の厚さの異なる製品を作り、実施例１と同様に
してチタン酸バリウムの焼成を行なつた。 その結果を第２表に示す。
で反応の発生をなくすることができる。 実施例 ２ 実施例１でMgOの添加量を５ｇとした以外は
実施例１と同様にして部分安定化ジルコニアの薄
層の厚さの異なる製品を作り、実施例１と同様に
してチタン酸バリウムの焼成を行なつた。 その結果を第２表に示す。
本発明によれば、反応性に富むセラミツクを焼
成するための、セラミツクと反応しない軽くて熱
効率の良い耐火材を提供しうる。
成するための、セラミツクと反応しない軽くて熱
効率の良い耐火材を提供しうる。
Claims (1)
- １ アルミナ繊維と、易焼結性アルミナ微粉末
と、シリカ微粉末とからなる焼結基体の表面に、
部分安定化ジルコニアの薄層が一体に焼結されて
いる耐火材において、焼結基体100重量部に対し
て外割でMgO0.3〜1.5重量部が一体に混合焼結さ
れており、部分安定化ジルコニアの薄層の厚さが
100μｍを超え300μｍ未満であるセラミツク焼成
用耐火材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4924788A JPH01224287A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | セラミツク焼成用耐火材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4924788A JPH01224287A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | セラミツク焼成用耐火材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224287A JPH01224287A (ja) | 1989-09-07 |
| JPH0535708B2 true JPH0535708B2 (ja) | 1993-05-27 |
Family
ID=12825525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4924788A Granted JPH01224287A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | セラミツク焼成用耐火材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01224287A (ja) |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP4924788A patent/JPH01224287A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01224287A (ja) | 1989-09-07 |
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