JPH0747507B2 - 窒化物結合ＳｉＣ耐火物 - Google Patents
窒化物結合ＳｉＣ耐火物Info
- Publication number
- JPH0747507B2 JPH0747507B2 JP2229588A JP22958890A JPH0747507B2 JP H0747507 B2 JPH0747507 B2 JP H0747507B2 JP 2229588 A JP2229588 A JP 2229588A JP 22958890 A JP22958890 A JP 22958890A JP H0747507 B2 JPH0747507 B2 JP H0747507B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- sic
- refractory
- nitride
- sic refractory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は窒化物結合SiC耐火物に係り、更に詳しくは高
温強度の大きな窒化物結合SiC耐火物に関する。
温強度の大きな窒化物結合SiC耐火物に関する。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 炭化珪素（SiC）耐火物は、優れた耐熱性、耐火性か
ら、工業上重要な地位を占めており、例えば陶磁器焼成
用の棚板、その他の焼成用治具、サヤ等に多用されてい
る。
ら、工業上重要な地位を占めており、例えば陶磁器焼成
用の棚板、その他の焼成用治具、サヤ等に多用されてい
る。
このようなSiC耐火物は、従来、SiC粒子に５〜10重量％
程度の粘土を混合して、混練・成形・焼成し、珪酸塩鉱
物、例えば粘土鉱物によりSiC粒子を結合させることに
より製造されている。しかしながら、このように製造さ
れるSiC耐火物は、耐火度が低い粘土鉱物を粒界結合部
としているため、高温での軟化変形や酸化が生じ易いと
いう問題があった。
程度の粘土を混合して、混練・成形・焼成し、珪酸塩鉱
物、例えば粘土鉱物によりSiC粒子を結合させることに
より製造されている。しかしながら、このように製造さ
れるSiC耐火物は、耐火度が低い粘土鉱物を粒界結合部
としているため、高温での軟化変形や酸化が生じ易いと
いう問題があった。
一方、米国特許第2752258号明細書には、SiC粒子にSiを
混合、成形した後、成形体を非酸化性の窒素含有雰囲気
下において焼成することにより、窒化珪素質のSiC耐火
物を製造することが開示されている。このSiC耐火物
は、SiC粒子を窒化珪素からなる結合材により結合させ
たものであり、高温での機械的強度、耐熱衝撃性を向上
させることを目的としたものである。
混合、成形した後、成形体を非酸化性の窒素含有雰囲気
下において焼成することにより、窒化珪素質のSiC耐火
物を製造することが開示されている。このSiC耐火物
は、SiC粒子を窒化珪素からなる結合材により結合させ
たものであり、高温での機械的強度、耐熱衝撃性を向上
させることを目的としたものである。
しかしながら、米国特許第2752258号明細書に記載の方
法により製造されるSiC耐火物にあっても、高温強度、
耐熱衝撃性等の特性においては未だ満足できるものでは
なかった。
法により製造されるSiC耐火物にあっても、高温強度、
耐熱衝撃性等の特性においては未だ満足できるものでは
なかった。
［課題を解決するための手段］ そこで本発明者は従来公知のSiC耐火物に比し、高温時
における強度が大きく、優れた耐熱衝撃性を有するSiC
耐火物を提供すべく種々検討を行なった結果、本発明に
到達したものである。
における強度が大きく、優れた耐熱衝撃性を有するSiC
耐火物を提供すべく種々検討を行なった結果、本発明に
到達したものである。
即ち、本発明によれば、SiC骨材粒子が60〜90重量％、S
i3N4質及び／又はSi2ON2質の粒界結合部が８〜35重量
％、SiO2、Al2O3、CaO及びFe2O3を含む粒界ガラス質及
び／又は結晶質相が1.0〜15.0重量％、および、金属Si
が0.05〜2.0重量％、からなり、かつカルシウム成分をC
aO換算で0.2〜1.0重量％含有する窒化物結合SiC耐火
物、が提供される。
i3N4質及び／又はSi2ON2質の粒界結合部が８〜35重量
％、SiO2、Al2O3、CaO及びFe2O3を含む粒界ガラス質及
び／又は結晶質相が1.0〜15.0重量％、および、金属Si
が0.05〜2.0重量％、からなり、かつカルシウム成分をC
aO換算で0.2〜1.0重量％含有する窒化物結合SiC耐火
物、が提供される。
［作用］ 本発明のSiC耐火物は、SiC骨材粒子、Si3N4質及び／又
はSi2ON2質の粒界結合部、所定成分からなるガラス相、
及び金属Siをそれぞれ所定の割合で含有することに特徴
を有する。
はSi2ON2質の粒界結合部、所定成分からなるガラス相、
及び金属Siをそれぞれ所定の割合で含有することに特徴
を有する。
このように配合したSiC耐火物は、高温強度が大きく、
しかも耐熱衝撃性にも優れている。
しかも耐熱衝撃性にも優れている。
本発明のSiC耐火物においては、SiC骨材粒子が60〜90重
量％、好ましくは65〜80重量％、Si3N4質及び／又はSi2
ON2質の粒界結合部が８〜35重量％、好ましくは15〜30
重量％、粒界ガラス質及び／又は結晶質相が1.0〜15.0
重量％、好ましくは1.5〜10.0重量％、及び金属Siが0.0
5〜2.0重量％、好ましくは0.10〜0.5重量％、更に好ま
しくは0.2〜0.5重量％の組成を有する。
量％、好ましくは65〜80重量％、Si3N4質及び／又はSi2
ON2質の粒界結合部が８〜35重量％、好ましくは15〜30
重量％、粒界ガラス質及び／又は結晶質相が1.0〜15.0
重量％、好ましくは1.5〜10.0重量％、及び金属Siが0.0
5〜2.0重量％、好ましくは0.10〜0.5重量％、更に好ま
しくは0.2〜0.5重量％の組成を有する。
上記組成のうち、本発明では特に金属Siを0.05〜2.0重
量％の範囲で含有させた点に従来にない特徴がある。金
属Siをこの範囲で含有させたため、このSiC耐火物は高
温における特性が向上した。
量％の範囲で含有させた点に従来にない特徴がある。金
属Siをこの範囲で含有させたため、このSiC耐火物は高
温における特性が向上した。
ここで金属Siの役割りについは不明な部分が多いが、お
そらくSiがクラックの伝わりを止める役割り（PSZに於
けるＴ→ｍ変態の様な挙動）を果たすものと考えられ
る。しかし、このSiも一定値を超えるとSiO2に変化し易
く不安定な材料になって好ましくないと思われる。
そらくSiがクラックの伝わりを止める役割り（PSZに於
けるＴ→ｍ変態の様な挙動）を果たすものと考えられ
る。しかし、このSiも一定値を超えるとSiO2に変化し易
く不安定な材料になって好ましくないと思われる。
金属Siが上記組成範囲を逸脱すると、高温での曲げ強さ
が450kg/cm2未満と小さくなり、また耐熱衝撃性も低下
し、クラック等が生じやすくなる。
が450kg/cm2未満と小さくなり、また耐熱衝撃性も低下
し、クラック等が生じやすくなる。
尚、上記組成において、ガラス相中にCaOを0.2〜1.0重
量％含有することは耐酸化特性及び熱衝撃抵抗性、クリ
ストバライトの生成量の制御、ガラス相量の制御の点か
ら好ましい。
量％含有することは耐酸化特性及び熱衝撃抵抗性、クリ
ストバライトの生成量の制御、ガラス相量の制御の点か
ら好ましい。
本発明のSiC耐火物は例えば次のように製造される。
即ち、SiC骨材粒子に金属Si、及びSiO2、Al2O3、CaO、F
e2O3等を含有する粘土鉱物（ガラス相形成物質）を混合
し、これを所望の形状に成形する。
e2O3等を含有する粘土鉱物（ガラス相形成物質）を混合
し、これを所望の形状に成形する。
次に、得られた成形体を窒素含有雰囲気下において焼成
する。ここで、窒素含有雰囲気における窒素の含有割合
としては、90容量％以上が好ましく、99容量％以上が更
に好ましい。
する。ここで、窒素含有雰囲気における窒素の含有割合
としては、90容量％以上が好ましく、99容量％以上が更
に好ましい。
焼成温度は、その最高保持温度が通常1100〜1500℃の範
囲、好ましくは1300〜1450℃の範囲であり、焼成時間と
しては５〜30hrが適当である。
囲、好ましくは1300〜1450℃の範囲であり、焼成時間と
しては５〜30hrが適当である。
本発明の窒化物結合SiC耐火物は、上記のようにして製
造することができるが、上記焼成体に対してさらに酸化
処理を施すことによって耐熱衝撃性等が向上したSiC耐
火物を製造することができる。
造することができるが、上記焼成体に対してさらに酸化
処理を施すことによって耐熱衝撃性等が向上したSiC耐
火物を製造することができる。
即ち、得られた焼成体を、1100℃以上、好ましくは1200
〜1550℃の温度で酸化処理する。酸化処理は酸素含有雰
囲気下で行なうが、通常大気中で行なう。酸化処理温度
が1100℃未満の場合、耐熱衝撃性等が向上したSiC耐火
物を得ることができない。なお、酸化処理時間は通常１
〜30hrである。
〜1550℃の温度で酸化処理する。酸化処理は酸素含有雰
囲気下で行なうが、通常大気中で行なう。酸化処理温度
が1100℃未満の場合、耐熱衝撃性等が向上したSiC耐火
物を得ることができない。なお、酸化処理時間は通常１
〜30hrである。
また、金属Siの量を制御するために、成形体密度の制御
あるいは焼成時間の制御を行なう手段がある。これは母
原料として用いる金属Siの粒度や純度及び母材SiCの粒
度、粘土成分の種類や量などとの関係があり、一概に数
字の規定ができないが、本発明者の実験によれば組成物
Ａを成形体密度Ｂで成形し、焼成条件Ｃで焼結した焼結
体中に残留するSi量が2.0重量％より大になる場合には
成形体密度Ｂの値を大にする。又は、焼成条件Ｃをより
高温で長時間にすることで制御が可能である。Si量が0.
05重量％未満の場合は成形体密度Ｂの値を小にするか焼
成条件Ｃをより低温側、短時間保持にすることで制御で
きる。
あるいは焼成時間の制御を行なう手段がある。これは母
原料として用いる金属Siの粒度や純度及び母材SiCの粒
度、粘土成分の種類や量などとの関係があり、一概に数
字の規定ができないが、本発明者の実験によれば組成物
Ａを成形体密度Ｂで成形し、焼成条件Ｃで焼結した焼結
体中に残留するSi量が2.0重量％より大になる場合には
成形体密度Ｂの値を大にする。又は、焼成条件Ｃをより
高温で長時間にすることで制御が可能である。Si量が0.
05重量％未満の場合は成形体密度Ｂの値を小にするか焼
成条件Ｃをより低温側、短時間保持にすることで制御で
きる。
［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
（実施例） 第１表に示す粒度（6Fは3360μｍ以下、65Fは212μｍ以
下を示す）のSiC骨材粒子と、金属Si、及びSiO2、Al
2O3、CaO、Fe2O3等の粘土鉱物を第１表の割合で調合
（ベントナイト、カオリン、カイアナイト、カルシアを
混合し、第１表の組成とした）し、これに水分を添加し
て混練し、所定の板状体に成形した。
下を示す）のSiC骨材粒子と、金属Si、及びSiO2、Al
2O3、CaO、Fe2O3等の粘土鉱物を第１表の割合で調合
（ベントナイト、カオリン、カイアナイト、カルシアを
混合し、第１表の組成とした）し、これに水分を添加し
て混練し、所定の板状体に成形した。
この成形体を窒素ガス雰囲気下において、焼成を行なっ
た。
た。
又、No.8〜11、及び16の焼成体については、更に酸化処
理（℃×hr）を施した。
理（℃×hr）を施した。
得られた焼成体の組成、およびその嵩比重、1400℃にお
ける曲げ強度（kg/cm2）、耐熱衝撃性を測定し、第１表
に示した。
ける曲げ強度（kg/cm2）、耐熱衝撃性を測定し、第１表
に示した。
尚、耐熱衝撃性（ΔＴ）は、焼成体を700⇔室温に繰返
し配置した場合に焼成体にクラックが入るまでの回数に
より示した。
し配置した場合に焼成体にクラックが入るまでの回数に
より示した。
第１表に示す結果から明らかなように、特定の組成でし
かも特定範囲量を有する本発明の焼成体は、その範囲外
の焼成体に比して高温における曲げ強度や耐熱衝撃性に
劣ることがわかる。
かも特定範囲量を有する本発明の焼成体は、その範囲外
の焼成体に比して高温における曲げ強度や耐熱衝撃性に
劣ることがわかる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の窒化物結合SiC耐火物は
特定組成を有し、夫々特定範囲量を含むものであるた
め、高温強度が大きく、しかも耐熱衝撃性に優れるとい
う利点がある。
特定組成を有し、夫々特定範囲量を含むものであるた
め、高温強度が大きく、しかも耐熱衝撃性に優れるとい
う利点がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 敏之 愛知県尾張旭市旭ケ丘町旭ケ丘5668番地の 81 (72)発明者 長谷川 勝 岐阜県可児郡御嵩町井尻65番地 (56)参考文献 特開 昭59−146979（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−30366（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−69757（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−164763（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】SiC骨材粒子が60〜90重量％、 Si3N4質及び／又はSi2ON2質の粒界結合部が８〜35重量
％、 SiO2、Al2O3、CaO及びFe2O3を含む粒界ガラス質及び／
又は結晶質相が1.0〜15.0重量％、 および 金属Siが0.05〜2.0重量％、 からなり、かつカルシウム成分をCaO換算で0.2〜1.0重
量％含有することを特徴とする窒化物結合SiC耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229588A JPH0747507B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 窒化物結合ＳｉＣ耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229588A JPH0747507B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 窒化物結合ＳｉＣ耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04114969A JPH04114969A (ja) | 1992-04-15 |
| JPH0747507B2 true JPH0747507B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=16894536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2229588A Expired - Lifetime JPH0747507B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 窒化物結合ＳｉＣ耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747507B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5459112A (en) * | 1994-09-14 | 1995-10-17 | The Carborundum Company | Reaction-bonded silicon carbide refractory product |
| JP4376579B2 (ja) * | 2003-09-09 | 2009-12-02 | 日本碍子株式会社 | 窒化珪素結合ＳｉＣ耐火物及びその製造方法 |
| US7446066B1 (en) * | 2005-11-07 | 2008-11-04 | Jai-Lin Sun | Reverse reaction sintering of Si3N4/SiC composites |
| FR2946642B1 (fr) * | 2009-06-10 | 2013-02-08 | Saint Gobain Ct Recherches | Produit refractaire a matrice de siaion, d'alumine et de silicium. |
| JP6572250B2 (ja) * | 2017-02-23 | 2019-09-04 | 電化物産株式会社 | アルミニウム溶湯用フィルター及びその製造方法 |
| JP7390272B2 (ja) * | 2020-09-30 | 2023-12-01 | 日本碍子株式会社 | 焼成用セッター |
| CN116178026A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-05-30 | 山西华钠碳能科技有限责任公司 | 一种用于电池材料烧结的匣钵及其制备方法和应用 |
| JP7719763B2 (ja) * | 2022-12-27 | 2025-08-06 | クアーズテック合同会社 | 窒化ケイ素結合炭化ケイ素耐火物 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2752258A (en) * | 1955-03-02 | 1956-06-26 | Carborundum Co | Silicon nitride-bonded silicon carbide refractories |
| DE3742862A1 (de) * | 1987-11-23 | 1989-06-01 | Norton Gmbh | Feuerfestmaterial und verfahren zur herstellung desselben |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP2229588A patent/JPH0747507B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04114969A (ja) | 1992-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4376579B2 (ja) | 窒化珪素結合ＳｉＣ耐火物及びその製造方法 | |
| CN100393668C (zh) | 氧化物结合碳化硅质材料 | |
| JPH04114969A (ja) | 窒化物結合ＳｉＣ耐火物 | |
| JP3034808B2 (ja) | 耐熱衝撃性セラミックスおよびその製造方法 | |
| JP4855874B2 (ja) | 非酸化性雰囲気用窯道具 | |
| JP2000302554A (ja) | 窒化珪素結合炭化珪素質耐火物 | |
| JP3368960B2 (ja) | ＳｉＣ質耐火物 | |
| JP2000351679A (ja) | 炭化ケイ素質多孔体の製造方法および炭化ケイ素質多孔体 | |
| JP7527120B2 (ja) | 炭化硅素系耐火物およびその製造方法 | |
| JP3373312B2 (ja) | ＳｉＣ質窯道具とその製造方法 | |
| US3765914A (en) | Siliceous bonded refractory | |
| JP3027215B2 (ja) | 窒化珪素結合ＳｉＣ耐火物 | |
| JPH06191944A (ja) | ＳｉＣ質耐火物 | |
| JP3031192B2 (ja) | スライディングノズル用プレート耐火物 | |
| JP2572543B2 (ja) | コージェライト質焼成用道具材 | |
| JPH0791109B2 (ja) | 窒化珪素質ＳｉＣ耐火物とその製造方法 | |
| JPS63156061A (ja) | コ−ジエライト質耐火物 | |
| JP3506721B2 (ja) | 耐スポーリング性焼結体 | |
| GB2372248A (en) | Lightweight kiln furniture | |
| JPS6221762A (ja) | 炭化珪素耐火物 | |
| JP2846930B2 (ja) | セラミック材の焼成方法 | |
| JPH0725590B2 (ja) | ＳｉＣ質耐火物 | |
| JPH09208319A (ja) | ＳｉＣ質耐火物の製造方法 | |
| JPH05270916A (ja) | ＳｉＣ質耐火物原料とその調製方法、及び該耐火物原料を用いて得られるＳｉＣ質耐火物 | |
| JP3368035B2 (ja) | セッター |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080524 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090524 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100524 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100524 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110524 Year of fee payment: 16 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110524 Year of fee payment: 16 |