JPH0555462B2 - - Google Patents
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- JPH0555462B2 JPH0555462B2 JP63275416A JP27541688A JPH0555462B2 JP H0555462 B2 JPH0555462 B2 JP H0555462B2 JP 63275416 A JP63275416 A JP 63275416A JP 27541688 A JP27541688 A JP 27541688A JP H0555462 B2 JPH0555462 B2 JP H0555462B2
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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
- C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
- C04B30/02—Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
[産業上の利用分野]
本発明は繊維状マグネシア断熱材及びその製造
方法に係り、特に工業用炉、実験炉等の比較的小
型な炉に用いられる断熱材、とりわけ超高温炉に
用いられる断熱材として好適な繊維状マグネシア
断熱材及びその製造方法に関する。 [従来の技術] 従来より、繊維状断熱材として、石綿、チタン
酸カリウム、ガラスウール、ロツクウール等の比
較的低温度域での使用に対しての耐久性を備える
断熱材は古くから知られている。 また、近年、1000℃以上といつた比較的高温度
での耐用性を備える断熱材として珪酸カルシウム
(ゾノトライト系)や、セラミツクスフアイバー
を用いた断熱材などが開発されている。 セラミツクスフアイバー断熱材を製造するに
は、まず、仮焼アルミナ、シリカサンド等の高純
度原料を用い、必要に応じてB2O、Cr2O3、その
他の成分を添加配合して電気炉で溶融する。そし
て溶融液を流出させることにより非晶質化してフ
アイバー状とし、これを成形して断熱材とする。
このフアイバー状としたものはバルクと称される
が、バルクを乾式又は湿式で不織布成形したもの
はブランケツトと呼称され、少量の有機質又は、
無機質バインダーで成形したものはフエルトと呼
称されている。 このようなセラミツクスフアイバーよりなる断
熱材の製造にあたり、仮焼アルミナとシリカサン
ドとはAl2O3/SiO2モル比が1となるように配合
するのが一般的である。 その他にAl2O3とSiO2の配合比が95対5の、高
アルミナ質の特殊な製法で製造される多結晶質ア
ルミナフアイバーよりなる断熱材も提案されてい
る。 [発明が解決しようとする課題] Al2O3/SiO2モル比が1の従来の高温用セラミ
ツクスフアイバーの融点は1500℃と称されている
が、使用時の加熱温度により、950〜1000℃の範
囲でムライトの結晶が析出し、1200℃以上でクリ
ストバライトの結晶が析出する。このような使用
温度における結晶の析出がフアイバーの収縮と劣
化の原因となり、ブランケツト状又はフエルト状
断熱材が収縮、劣化、破損する。このため、従来
のセラミツクスフアイバー断熱材の耐用可能な温
度は1260℃とされている。 また、多結晶質アルミナフアイバーは耐用可能
な温度が1700℃とされているが、高価なために、
単独で多結晶質アルミナフアイバー断熱材として
使用することは稀であり、通常は多結晶質アルミ
ナフアイバーと非晶質セラミツクスフアイバーと
を混合してブランケツト状又はフエルト状に成形
し断熱材を製造しているのが現状である。このた
め、その耐用可能な温度は1600℃より低いものと
なつている。 このように、従来においては1600℃以上の超高
温度域においても使用可能な断熱材が提供されて
おらず、その開発が望まれている。 本発明は上記従来の問題点を解決し、耐用温度
の著しく高い断熱材及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。 [課題を解決するための手段] 請求項1の繊維状マグネシア断熱材は、マグネ
シアウイスカーをブランケツト又はフエルト状に
成形した成形体を焼結してなることを特徴とす
る。 請求項2の繊維状マグネシア断熱材の製造方法
は、マグネシアウイスカーを水又は水溶液に分散
懸濁し、得られた懸濁スラリーをブランケツト又
はフエルト状に脱水成形し、乾燥後、1500℃以上
の温度でウイスカーの表面同志を部分的に焼結さ
せることを特徴とする。 以下に本発明を詳細に説明する。 請求項1の繊維状マグネシア断熱材は、好まし
くは請求項2の繊維状マグネシア断熱材の製造方
法により製造される。 以下に請求項2の繊維状マグネシア断熱材の製
造方法について説明する。 請求項2の方法においては、まず、マグネシア
ウイスカーを水又は水溶液に分散懸濁し懸濁スラ
リーとする。この懸濁スラリーのマグネシアウイ
スカー含有量には特に制限はないが、一般には5
〜30gのマグネシアウイスカーを100ml程度の水
又は水溶液に懸濁させる。そして、得られた懸濁
スラリーを公知の方法に従つて脱水成形し、ブラ
ンケツト状又はフエルト状成形体を得る。 この際、フエルト状成形体とするには、分散媒
体として有機質バインダー又は無機質バインダー
を含有する水溶液を用いて懸濁スラリーを調製す
る。この場合、有機質バインダーとしては、メチ
ルセルローズ、エチルセルローズ、ポリビニルア
ルコール等を用いることができ、無機質バインダ
ーとしてはシリカ、アルミナ、ジルコニア等を用
いることができる。これらの有機質又は無機質バ
インダーの使用量はマグネシアウイスカーに対し
て0.5〜5.0重量%程度とするのが好ましい。 懸濁スラリーの脱水成形方法としては、特に制
限はないが、例えば、懸濁スラリーを成形型枠に
流し込み、型押しにより脱水成形する方法等を採
用することができる。 得られた成形体は十分に乾燥した後、1500℃以
上の炉内で焼成してウイスカーの表面同志を焼結
させる。この焼成は、通常、1500℃以上で0.5時
間以上、好ましくは1550〜1600℃の温度で1〜2
時間程度行なう。 このようにして製造される、マグネシアウイス
カーの表面同志が接合された、耐熱性に優れた繊
維状マグネシア断熱材は、嵩密度が0.1〜0.5g/
cm3程度であることが好ましい。 なお、本発明において、マグネシアウイスカー
としては、特開昭63−166715号で開示されるマグ
ネシアウイスカーの製造方法により、即ち、塩化
マグネシウムとハロゲン化物との混合物を650℃
以上で加熱溶融し、得られた溶融塩を水蒸気雰囲
気で650〜1000℃で加熱することにより製造され
るマグネシアウイスカー、或いは特願昭63−
141146号、特願昭63−145468号、特願昭63−
15469号で製造されるマグネシアウイスカー等を
用いることができ、その直径は1〜5μm、長さ
は5〜3000μm程度のものが好適である。 [作用] 本発明の繊維状マグネシア断熱材を構成するマ
グネシアウイスカーは、針状のマグネシア単結晶
であり、マグネシアの物理的、化学的性質を有効
に生かすことができるものである。即ち、このマ
グネシアウイスカーは、マグネシアの融点が2800
℃と極めて高いため耐熱性に著しく優れる。しか
も、マグネシアウイスカーは軽量で引張強度も
100〜1000(Kg/mm2)と高強度である。また、針状
の結晶体であるため、プランケツト状又はフエル
ト状の軽量成形体を容易に製造できる。その上、
多結晶体セラミツクスに比べて安価に提供され
る。 このため、請求項1の繊維状マグネシア断熱材
によれば、軽量で、耐熱使用温度が高く、かつ機
械的強度も高い繊維状断熱材が低コストに提供さ
れる。因みに請求項1の繊維状マグネシア断熱材
は、1600℃以上の温度にて直接に高温物体や高温
雰囲気に接する耐火断熱材として使用することが
可能である。 請求項1の繊維状マグネシア断熱材は、請求項
2の方法により容易かつ効率的に製造することが
できる。 [実施例] 以下実施例及び比較例について説明する。 実施例 1 直径1〜5μm、長さ5〜3000μmのマグネシア
ウイスカー20gを100mlの水に懸濁させ、さらに
アルミナを3%添加し、得られた懸濁スラリーを
濾過布を敷いた型枠に流し込み、型押しして脱水
した。その後、乾燥炉で2〜3日乾燥して、厚さ
2.4cmの軽量マツトを得た。これを1600℃で2時
間焼成することにより、ウイスカーの表面が互い
に焼結した本発明の繊維状マグネシア断熱材を得
た。 得られた繊維状マグネシア断熱材の物性及び耐
熱試験結果を第1表に示す。 なお、耐熱試験は繊維状マグネシア断熱材を炉
内容積4の実炉の内壁に取り付け、第1表に示
す昇温時間で昇温した後、1750℃で1000時間保持
した場合の断熱材の経時変化を調べることにより
行なつた。 比較例 1 マグネシアウイスカーの代りにアルミナフアイ
バー(直径1〜5μm、長さ100〜5000mm)を用い
たこと以外は同様にして繊維状アルミナ断熱材を
製造した。得られた繊維状アルミナ断熱材の物性
及び耐熱試験結果を第1表に示す。
方法に係り、特に工業用炉、実験炉等の比較的小
型な炉に用いられる断熱材、とりわけ超高温炉に
用いられる断熱材として好適な繊維状マグネシア
断熱材及びその製造方法に関する。 [従来の技術] 従来より、繊維状断熱材として、石綿、チタン
酸カリウム、ガラスウール、ロツクウール等の比
較的低温度域での使用に対しての耐久性を備える
断熱材は古くから知られている。 また、近年、1000℃以上といつた比較的高温度
での耐用性を備える断熱材として珪酸カルシウム
(ゾノトライト系)や、セラミツクスフアイバー
を用いた断熱材などが開発されている。 セラミツクスフアイバー断熱材を製造するに
は、まず、仮焼アルミナ、シリカサンド等の高純
度原料を用い、必要に応じてB2O、Cr2O3、その
他の成分を添加配合して電気炉で溶融する。そし
て溶融液を流出させることにより非晶質化してフ
アイバー状とし、これを成形して断熱材とする。
このフアイバー状としたものはバルクと称される
が、バルクを乾式又は湿式で不織布成形したもの
はブランケツトと呼称され、少量の有機質又は、
無機質バインダーで成形したものはフエルトと呼
称されている。 このようなセラミツクスフアイバーよりなる断
熱材の製造にあたり、仮焼アルミナとシリカサン
ドとはAl2O3/SiO2モル比が1となるように配合
するのが一般的である。 その他にAl2O3とSiO2の配合比が95対5の、高
アルミナ質の特殊な製法で製造される多結晶質ア
ルミナフアイバーよりなる断熱材も提案されてい
る。 [発明が解決しようとする課題] Al2O3/SiO2モル比が1の従来の高温用セラミ
ツクスフアイバーの融点は1500℃と称されている
が、使用時の加熱温度により、950〜1000℃の範
囲でムライトの結晶が析出し、1200℃以上でクリ
ストバライトの結晶が析出する。このような使用
温度における結晶の析出がフアイバーの収縮と劣
化の原因となり、ブランケツト状又はフエルト状
断熱材が収縮、劣化、破損する。このため、従来
のセラミツクスフアイバー断熱材の耐用可能な温
度は1260℃とされている。 また、多結晶質アルミナフアイバーは耐用可能
な温度が1700℃とされているが、高価なために、
単独で多結晶質アルミナフアイバー断熱材として
使用することは稀であり、通常は多結晶質アルミ
ナフアイバーと非晶質セラミツクスフアイバーと
を混合してブランケツト状又はフエルト状に成形
し断熱材を製造しているのが現状である。このた
め、その耐用可能な温度は1600℃より低いものと
なつている。 このように、従来においては1600℃以上の超高
温度域においても使用可能な断熱材が提供されて
おらず、その開発が望まれている。 本発明は上記従来の問題点を解決し、耐用温度
の著しく高い断熱材及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。 [課題を解決するための手段] 請求項1の繊維状マグネシア断熱材は、マグネ
シアウイスカーをブランケツト又はフエルト状に
成形した成形体を焼結してなることを特徴とす
る。 請求項2の繊維状マグネシア断熱材の製造方法
は、マグネシアウイスカーを水又は水溶液に分散
懸濁し、得られた懸濁スラリーをブランケツト又
はフエルト状に脱水成形し、乾燥後、1500℃以上
の温度でウイスカーの表面同志を部分的に焼結さ
せることを特徴とする。 以下に本発明を詳細に説明する。 請求項1の繊維状マグネシア断熱材は、好まし
くは請求項2の繊維状マグネシア断熱材の製造方
法により製造される。 以下に請求項2の繊維状マグネシア断熱材の製
造方法について説明する。 請求項2の方法においては、まず、マグネシア
ウイスカーを水又は水溶液に分散懸濁し懸濁スラ
リーとする。この懸濁スラリーのマグネシアウイ
スカー含有量には特に制限はないが、一般には5
〜30gのマグネシアウイスカーを100ml程度の水
又は水溶液に懸濁させる。そして、得られた懸濁
スラリーを公知の方法に従つて脱水成形し、ブラ
ンケツト状又はフエルト状成形体を得る。 この際、フエルト状成形体とするには、分散媒
体として有機質バインダー又は無機質バインダー
を含有する水溶液を用いて懸濁スラリーを調製す
る。この場合、有機質バインダーとしては、メチ
ルセルローズ、エチルセルローズ、ポリビニルア
ルコール等を用いることができ、無機質バインダ
ーとしてはシリカ、アルミナ、ジルコニア等を用
いることができる。これらの有機質又は無機質バ
インダーの使用量はマグネシアウイスカーに対し
て0.5〜5.0重量%程度とするのが好ましい。 懸濁スラリーの脱水成形方法としては、特に制
限はないが、例えば、懸濁スラリーを成形型枠に
流し込み、型押しにより脱水成形する方法等を採
用することができる。 得られた成形体は十分に乾燥した後、1500℃以
上の炉内で焼成してウイスカーの表面同志を焼結
させる。この焼成は、通常、1500℃以上で0.5時
間以上、好ましくは1550〜1600℃の温度で1〜2
時間程度行なう。 このようにして製造される、マグネシアウイス
カーの表面同志が接合された、耐熱性に優れた繊
維状マグネシア断熱材は、嵩密度が0.1〜0.5g/
cm3程度であることが好ましい。 なお、本発明において、マグネシアウイスカー
としては、特開昭63−166715号で開示されるマグ
ネシアウイスカーの製造方法により、即ち、塩化
マグネシウムとハロゲン化物との混合物を650℃
以上で加熱溶融し、得られた溶融塩を水蒸気雰囲
気で650〜1000℃で加熱することにより製造され
るマグネシアウイスカー、或いは特願昭63−
141146号、特願昭63−145468号、特願昭63−
15469号で製造されるマグネシアウイスカー等を
用いることができ、その直径は1〜5μm、長さ
は5〜3000μm程度のものが好適である。 [作用] 本発明の繊維状マグネシア断熱材を構成するマ
グネシアウイスカーは、針状のマグネシア単結晶
であり、マグネシアの物理的、化学的性質を有効
に生かすことができるものである。即ち、このマ
グネシアウイスカーは、マグネシアの融点が2800
℃と極めて高いため耐熱性に著しく優れる。しか
も、マグネシアウイスカーは軽量で引張強度も
100〜1000(Kg/mm2)と高強度である。また、針状
の結晶体であるため、プランケツト状又はフエル
ト状の軽量成形体を容易に製造できる。その上、
多結晶体セラミツクスに比べて安価に提供され
る。 このため、請求項1の繊維状マグネシア断熱材
によれば、軽量で、耐熱使用温度が高く、かつ機
械的強度も高い繊維状断熱材が低コストに提供さ
れる。因みに請求項1の繊維状マグネシア断熱材
は、1600℃以上の温度にて直接に高温物体や高温
雰囲気に接する耐火断熱材として使用することが
可能である。 請求項1の繊維状マグネシア断熱材は、請求項
2の方法により容易かつ効率的に製造することが
できる。 [実施例] 以下実施例及び比較例について説明する。 実施例 1 直径1〜5μm、長さ5〜3000μmのマグネシア
ウイスカー20gを100mlの水に懸濁させ、さらに
アルミナを3%添加し、得られた懸濁スラリーを
濾過布を敷いた型枠に流し込み、型押しして脱水
した。その後、乾燥炉で2〜3日乾燥して、厚さ
2.4cmの軽量マツトを得た。これを1600℃で2時
間焼成することにより、ウイスカーの表面が互い
に焼結した本発明の繊維状マグネシア断熱材を得
た。 得られた繊維状マグネシア断熱材の物性及び耐
熱試験結果を第1表に示す。 なお、耐熱試験は繊維状マグネシア断熱材を炉
内容積4の実炉の内壁に取り付け、第1表に示
す昇温時間で昇温した後、1750℃で1000時間保持
した場合の断熱材の経時変化を調べることにより
行なつた。 比較例 1 マグネシアウイスカーの代りにアルミナフアイ
バー(直径1〜5μm、長さ100〜5000mm)を用い
たこと以外は同様にして繊維状アルミナ断熱材を
製造した。得られた繊維状アルミナ断熱材の物性
及び耐熱試験結果を第1表に示す。
【表】
第1表より明らかなように、本発明の繊維状マ
グネシア断熱材は断熱性に優れ、しかも軽量であ
る。その上、耐熱性に著しく優れ、1650℃といつ
た超高温においても長時間安定に使用可能であ
る。 [発明の効果] 以上詳述した通り、請求項1の繊維状マグネシ
ア断熱材は、 耐熱使用温度が著しく高く、超高温炉等の断
熱材としても長時間安定して使用することがで
きる。 軽量で取り扱い性に優れる。 高強度で耐久性に優れる。 断熱性が著しく高い。 安価に提供することができる。 等の効果を有し、工業的に極めて有用である。 請求項2の繊維状マグネシア断熱材の製造方法
によれば、このような高特性繊維状マグネシア断
熱材を容易かつ効率的に製造することができる。
グネシア断熱材は断熱性に優れ、しかも軽量であ
る。その上、耐熱性に著しく優れ、1650℃といつ
た超高温においても長時間安定に使用可能であ
る。 [発明の効果] 以上詳述した通り、請求項1の繊維状マグネシ
ア断熱材は、 耐熱使用温度が著しく高く、超高温炉等の断
熱材としても長時間安定して使用することがで
きる。 軽量で取り扱い性に優れる。 高強度で耐久性に優れる。 断熱性が著しく高い。 安価に提供することができる。 等の効果を有し、工業的に極めて有用である。 請求項2の繊維状マグネシア断熱材の製造方法
によれば、このような高特性繊維状マグネシア断
熱材を容易かつ効率的に製造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 マグネシアウイスカーをブランケツト又はフ
エルト状に成形した成形体を焼結してなることを
特徴とする繊維状マグネシア断熱材。 2 マグネシアウイスカーを水又は水溶液に分散
懸濁し、得られた懸濁スラリーをブランケツト又
はフエルト状に脱水成形し、乾燥後、1500℃以上
の温度でウイスカーの表面同志を部分的に焼結さ
せることを特徴とする繊維状マグネシア断熱材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63275416A JPH02124760A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 繊維状マグネシア断熱材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63275416A JPH02124760A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 繊維状マグネシア断熱材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02124760A JPH02124760A (ja) | 1990-05-14 |
| JPH0555462B2 true JPH0555462B2 (ja) | 1993-08-17 |
Family
ID=17555200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63275416A Granted JPH02124760A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 繊維状マグネシア断熱材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02124760A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111117310B (zh) * | 2020-01-19 | 2023-08-18 | 北京天佐消防产品有限公司 | 一种非膨胀型石膏防火涂料及其制备方法 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP63275416A patent/JPH02124760A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02124760A (ja) | 1990-05-14 |
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