JPH074905B2

JPH074905B2 - 断熱セラミック複合体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH074905B2
Application number: JP1179838A
Authority: JP
Inventors: 昭司福田; 栄一重倉; 泰三北村; 一徳吹沢; 崇中本; 泰伸川上; 浩海松浦; 栄次高橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH0343245A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、二重のセラミック層を内層として有する断熱
セラミック複合体、及びその製造方法に関し、特にエキ
ゾストマニホルド等に用いるのに適した断熱セラミック
複合体、及びその製造方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

従来から、エキゾーストマニホルドは排気パイプ等の排
気系機器に、断熱の目的でセラミック内層を設けること
が試みられている。セラミックスを用いて断熱を図る場
合は、通常は断熱率の高い多孔質のセラミックスを用い
る。しかしながら、このようなセラミックスを内層とし
た筒状部材内に、エンジンの排ガスのような高温で高速
の流体を通過させると、高温のガス流がセラミックス中
の開気孔を透過してしまい、十分な断熱効果が得られな
いことがわかった。その上、高温のガスが内層を透過し
て外層まで達すれば、外層をいためるような問題も生じ
る可能性がある。

ところで、セラミックスを内層とする構造の断熱セラミ
ック複合体は、例えば金属部品の内面にセラミック層を
塗布し、焼成することにより形成することができるが、
逆にあらかじめセラミック内層用のセラミックス部品を
形成しておき、それをアルミニウム、鋳鉄などの金属で
鋳ぐるむ方法もあり、かかる鋳ぐるみ法により断熱セラ
ミック鋳ぐるみ鋳造体を製造する種々の方法が提案され
ている（特公昭50−3737号公報、特公昭51−16168号公
報、特開昭50−126010号公報等）。しかしながら、セラ
ミックスの熱膨張係数は金属よりも小さいため、鋳ぐる
んだ金属溶湯が冷却固化して収縮する際に、セラミック
焼結体には圧縮応力がかかる。このため、セラミック焼
結体にクラックが生じたり、破壊したりするという問題
がある。

かかる問題を解決するために、種々の提案がなされた。

特開昭51−16168号は、弾性率が200〜5000kg/mm²、曲げ
強さが８〜200kg/cm²、肉厚が内径の1/4以下で、表面が
滑らかな耐火物骨材とアルミナセメントよりなる可撓性
のセラミック半製品を鋳型内に設置し、該セラミック半
製品を溶解金属で鋳ぐるむことを特徴とする断熱鋳物の
製造方法を開示している。また特公昭58−37277号はこ
の可撓性のセラミック半製品に熱衝撃による亀裂防止用
のコーティング剤を塗布した後で鋳ぐるむ方法を開示し
ている。いずれの方法でも、溶融金属が冷却凝固する際
の圧縮応力をセラミック半製品の弾性限界内での収縮に
より吸収することにより、セラミックの亀裂を防止して
いる。これと同様の方法が特公昭52−48602号にも開示
されている。

また特公昭56−37021号は、セラミック部品の組織全体
にあらかじめマイクロクラックを発生させ、このマイク
ロクラックで鋳ぐるみの際の圧縮応力を吸収してセラミ
ック部品の圧縮破壊を阻止するようにしたセラミック鋳
ぐるみ鋳物の製造法を提案している。

さらに特公昭60−240365号は、無機質繊維にて繊維成形
体を形成し、前記繊維成形体の表面層の個々の無機質繊
維間にセラミックの微細片を含むスラリーを充填し、こ
れを乾燥し加熱して前記セラミックの微細片を焼結さ
せ、かくして処理された前記繊維成形体を鋳型内の所定
の位置に配置し、前記鋳型内の前記無機質繊維を含む空
間内に溶融金属を導入してこれを凝固させるセラミック
ス体の鋳ぐるみ方法を開示している。

この方法によれば、繊維成形体の表面層の個々の無機質
繊維間にセラミックスの微細片を含むスラリーを充填
し、これを乾燥し加熱してセラミックスの微細片を焼結
させる過程において、セラミックスの微細片が焼結され
ることにより形成されたセラミックス体と、一部にてセ
ラミックス体中に密着した状態にて埋設され、他の部分
にてセラミックス体外に延在する多数の無機質繊維とを
含む構造体が形成される。この構造体が鋳型内の所定の
位置に配置され、鋳型内の無機質繊維を含む空間内に溶
融金属が導入される。溶融金属が凝固することにより、
無機質繊維のセラミックス体外に延在していた部分が金
属製の主要部内に密着した状態にて埋設されるので、セ
ラミックス体及び金属製の主要部の両方に跨がって延在
し、それらに強固に密着した多数の無機質繊維によりセ
ラミックス体と金属製の主要部とが強固に結合される。
これによりセラミックス体が主要部より剥離してセラミ
ックス体のがたつきが生じることのない部材が得られ
る。

しかしながら、特公昭51−16168号等の方法では、溶融
金属の凝固に伴う圧縮応力をセラミック半製品の弾性変
形により完全に吸収して、亀裂等を防止することは事実
上難しいという問題がある。従って、亀裂や破損のない
断熱セラミック鋳ぐるみ鋳造品を確実に製造するには適
さない方法である。

また特公昭56−37021号の方法では、セラミック体にマ
イクロクラックを発生させて、鋳込時の圧縮応力を緩和
させるようにしているが、これだと使用時のヒートサイ
クル、振動等によってマイクロクラックが成長拡大し、
鋳造体が破壊してしまうおそれがある。

さらに特開昭60−240365号の方法では、鋳ぐるみ金属の
圧縮応力による亀裂や破壊の問題が解決されていない。

従って、本発明の目的は、上述した断熱性に優れるとい
う目的に加え、鋳ぐるみによって外層を形成しても、内
層となるセラミック層が鋳ぐるみの際の圧縮応力を吸収
して、セラミック層の亀裂や破壊を防止した断熱セラミ
ック複合体を提供することである。

また本発明のもう１つの目的は、上記した断熱セラミッ
ク複合体を製造する方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成すべく種々検討を重ねた結
果、断熱性セラミック層の内側にガスタイトセラミック
層を設けることにより、断熱性に優れているとともに、
ガスタイトセラミック層と断熱性セラミック層とからな
るセラミック層を鋳ぐるんで、外層を形成しても、セラ
ミック層が鋳ぐるみ時に発生する圧縮応力を吸収し、破
壊を生じない断熱セラミック複合体とすることができる
ことを発見し、本発明を完成させた。

すなわち、セラミック層を内層として有する本発明の断
熱セラミック複合体は、前記セラミック層が内側から順
に、Al₂O₃33〜55重量％とTio₂45〜65重量％とからなる
チタン酸アルミニウムからなり、理論密度の75％以上の
密度を有するガスタイトセラミック層と、骨材とアルミ
ナセメントからなるセメントセラミックスからなり、理
論密度の50〜75％の密度を有し、マイクロクラックを有
する断熱性セラミック層との二層からなることを特徴と
する。

また上記の構造を有する断熱性セラミック層を製造する
本発明の方法は、（ａ）前記ガスタイトセラミック層としてAl₂O₃33〜55
重量％とTiO₂45〜65重量％とからなるチタン酸アルミニ
ウムからなるセラミック成形体を焼結し、（ｂ）前記焼結されたガスタイトセラミック層の周囲に
骨材とアルミナセメントとからなるセメントセラミック
ス層を付着し、（ｃ）前記セメントセラミックス層を固化させるととも
に、前記セメントセラミックス層の内部にマイクロクラ
ックを発生させ、もって前記セメントセラミックス層に
鋳ぐるみ可能な変形能を賦与することを特徴とする。

〔作用〕

多孔質の断熱性セラミック層の内側に緻密なセラミック
層を設けることにより、高温で高速の流体がセラミック
層を透過することがほとんどなくなり、これにより高い
断熱性を有するセラミック複合体となる。

また上記したような断熱セラミック複合体を製造するに
は、まずガスタイト層となる緻密なセラミック層を成
形、焼結して、その後周囲に断熱性セラミック層を形成
して固化させる。この方法を採れば、断熱性セラミック
層が固化する際に、断熱性セラミック層の収縮によりそ
の内部にマイクロクラックを生じさせることができる。
このマイクロクラックの形成により、ガスタイトセラミ
ック層と断熱性セラミック層とからなるセラミック層の
変形能は大きくなる。すなわちセラミック層に外部から
応力を加えると、断熱性セラミック層を形成した際に生
じたマイクロクラックが閉じることで外部からの応力を
吸収するために、セラミック層は破壊されずに変形す
る。

従って、上記の方法により製造されたセラミック体は、
複雑形状の鋳ぐるみ成形にも使用可能となる。

〔実施例〕

本発明を以下詳細に説明する。

第１図は、本発明の断熱セラミック複合体の一例を示す
一部切欠斜視図である。断熱セラミック複合体１は内側
から順にガスタイトセラミック層２と断熱性セラミック
層３とからなるセラミック層と、外層４とを有する。

ガスタイトセラミック層２は、高速に流れる高温流体の
透過を防ぐ緻密なセラミック層であるとともに、耐熱性
に優れ、熱衝撃に十分に耐えられる材質からなる。ガス
の気密性は完全であることが理想であるが、製造上の理
由及びセラミックス本来の性質により多少のガスが透過
するのは避けられない。しかしながら、この層の両側に
１気圧の圧力差を設けた場合のガスの透過量が50ml/分
・cm²以下であるならば、良好な断熱効果を得ることが
できる。このためには、ガスタイトセラミック層２の密
度を理論密度の75％以上とすることが必要である。

耐熱性もガスタイトセラミック層２に欠かせない要件で
ある。例えばエキゾストマニホルドの場合、排ガス温度
が800〜900℃にも達するので溶融温度が1000℃以上であ
る材料を用いるのが好ましい。また自動車のエンジン等
の運転は頻繁に開始／停止をすることが予想されるの
で、耐熱衝撃性も重要となる。

従って、ガスタイトセラミック層２用のセラミック材と
しては、チタン酸アルミニウムを用いる。

本発明に用いるチタン酸アルミニウムは、重量比でAl₂O
₃33〜55％、TiO₂45〜65％なる組成を有する。このよう
な組成とすることで緻密なチタン酸アルミニウムとする
ことができ、ガスタイト性が良好となる。また上記の二
つの成分に加えて、SiO₂をはじめとして、例えばLi、N
a、Ｋ、Mg、Ca、Sr、Ｙ、La、Ce、Zr、Cr、Feといった
金属の酸化物の適宜量が、チタン酸アルミニウムの物性
向上のため、あるいは不可避不純物として含有されてい
ても良い。

次に、断熱性セラミック層３は断熱性に優れた材質であ
ることが必要である、それに加えて、セラミック層全体
を鋳ぐるむ時に発生する圧縮応力を十分に緩和する性質
を備えていなければならない。

断熱性セラミック層３用のセラミック材としては、骨材
とアルミナセメントとを混合したセメントセラミックを
使用する。なお骨材としてはアルミナ、ムライト、シリ
カ、コージェライト、チタニア、ジルコニア、スピネル
等の耐火性セラミックスの粒子、又はそれらの中空バル
ーンが使用できる。セメントセラミックスを断熱性セラ
ミック層に用いる場合、骨材となるアルミナの粒子を＃
16以下とし、骨材とアルミナセメントの配合比を容量で
1:1〜4:4とするのが良い。

耐熱性を高めるには、断熱性セラミック層３は多孔質で
ある方が良いが、セラミック材の強度を考慮すると、あ
まり多孔質であってはいけない。従って、断熱性セラミ
ック層の密度を理論密度の50〜75％とする。

外層４としては、鋳込みのできる金属を用いて鋳ぐるみ
法により形成した金属層が一般的であるが、鋳ぐるみに
よらない金属層あるいは樹脂層とすることもできる。

鋳ぐるみ金属としては、鉄、アルミニウム合金、マグネ
シウム合金等の通常鋳ぐるみに用いることのできる金属
を使用することができるが、軽量化の目的にはアルミニ
ウム合金とマグネシウム合金が好ましい。

第２図は、本発明のもう１つの実施例による断熱セラミ
ック複合体を示す一部切欠斜視図である。この実施例で
はガスタイトセラミック層６と断熱性セラミック層７と
からなるセラミック層の外側にセラミックフェルト層８
を設け、その外側に外層９を配置している。なお上部の
円板10は、面加工を行う際に加工性を向上させるために
設けたマシナブルセラミック層である。

ガスタイトセラミック層６、断熱性セラミック層７及び
外層９には、第１図に示す実施例と同様の材質を用いる
ことができる。

セラミックフェルト層８は、ガスタイトセラミック層６
と断熱性セラミック層７とからなるセラミック層の外周
に形成されるもので、アルミナ、アルミナ−シリカ、炭
化ケイ素、ジルコニア、ガラス等の長繊維又は短繊維か
らなるフェルト状の層である。ガラス繊維などのように
編織できる場合は、加工性が良ければ、編織物としても
よい。

このようにセラミックフェルト層８をセラミック層と外
層との間に設けると、鋳ぐるみ時の鋳ぐるみ金属の収縮
応力の緩和及び断熱性の向上が期待される。

セラミックフェルト層８は、厚さ1mmで66％の収縮量を
吸収できる収縮性を有し、フェルト密度が0.1〜3.0g/c
c、フェルト厚さが0.5mm以上、好ましくは１〜3mm程度
であるのが好適である。

このようなセラミックフェルト層８は、直径３〜10μ
ｍ、長さ数mm程度のセラミック繊維を抄紙法により抄い
て作成することができる。

マシナブルセラミック層10はガスタイトセラミック層６
と断熱性セラミック層７とからなるセラミック層の端面
を覆い、鋳造体の端面加工を容易にする。このようなマ
シナブルセラミックスとしては、チタン酸アルミニウム
等を用いることができる。

次に断熱セラミック複合体の製造方法について説明す
る。

まずセラミック層の内層となるガスタイトセラミック層
を作成する。前述した材料を用いてスリップキャスト法
等により所望の形状に成形し、次に常法により焼結して
ガスタイトセラミック層を作成する。ガスタイトセラミ
ック層にチタン酸アルミニウムを使用する場合には、Al
₂O₃35〜55重量％とチタニア45〜65重量％の混合粉末を
用いるか、又は組成がAl₂O₃35〜55重量％、TiO₂45〜65
重量％であるチタン酸アルミニウム粉末、又はそれらの
複合混合粉末を用い、それぞれを15μｍ以下の平均粒度
とし、さらに焼結助剤としてSiO₂、MgO、Fe₂O₃、ZrO₂、
Al₂O₃、TiO₂等を加えて混合し、通常のスリップキャス
ト法により成形体を製造する。そして、1250〜1700℃で
２〜６時間程度焼結することにより、ガスタイトセラミ
ック層を製造する。

次に、所望の型を用いて焼結されたガスタイトセラミッ
ク層の回りに断熱性セラミック層用の材料を流し込み、
成形、固化する。断熱性セラミック層の固化法は用いる
材料によって異なるが、（ａ）焼結法、（ｂ）セメント
等の水和反応、もしくは水ガラス、コロイダルシリカ、
金属アルコキシド等の脱水反応による固化法、（ｃ）ポ
リシラン等の分解反応による固化法等が可能である。ま
た（ｂ）、（ｃ）の方法で固化したものを、さらに焼結
してもよい。

断熱性セラミック層が固化する際に、断熱性セラミック
層が収縮を起こすためにその内部にはマイクロクラック
が生じる。断熱性セラミック層の固化の条件を適切に設
定することで、断熱性セラミック層全体に一様にマイク
ロクラックを生じることができるので、マイクロクラッ
クが応力の集中する部位になることはなく、破壊源とな
らない。なお、断熱性セラミック層が固化、収縮する際
に断熱性セラミック層のみならず、ガスタイトセラミッ
ク層にもマイクロクラックが生ずることもあり得る。し
かしながら、その度合いは小さく、マイクロクラックの
形成によってもガスタイトセラミック層におけるガスの
透過量は少ない。

断熱性セラミック層にマイクロクラックは形成される
と、ガスタイトセラミック層と断熱性セラミック層とか
らなるセラミック層の変形能が大きくなり、セラミック
層を鋳ぐるむことができるようになる。

ガスタイトセラミック層の周囲に断熱性セラミック層を
形成した後に、外層をセラミック層に直接又はセラミッ
クフェルト層を介して形成する。外層としては、前述の
通り金属や樹脂等が使用できる。

鋳ぐるみによる金属層とする場合には通常の鋳ぐるみ法
により外層を形成することができる。なおセラミックフ
ェルト層をセラミック層と外層との間に設ける場合に
は、あらかじめセラミックフェルトに若干のバインダー
（例えば高塩基性塩化アルミニウム）を加え、セラミッ
ク層と同じ形状の型に巻きつけて、真空成形法によりセ
ラミックフェルト層を形成しておく。このセラミックフ
ェルト層を半割りとし、セラミック層の両側からかぶせ
て接合し、これを鋳ぐるみ金属により鋳ぐるみ成形す
る。このとき鋳ぐるみ成形の前にセラミックフェルト層
の周囲を金属箔で被覆しておけば、溶解鋳ぐるみ金属が
セラミックフェルト層内に浸透するのを防ぐことがで
き、湯流れを良くして均一な鋳造とすることができる。

また鋳込みのできない金属を外層とする場合には、あら
かじめ成形した外層用金属を焼きばね等の方法でセラミ
ック層に装着することができる。

本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳細に説明す
る。

実施例１まず下記組成のスリップを調製した。

チタン酸アルミニウム（平均粒径８μｍ） :90重量％アルミナ（焼結助剤） : 5重量％マグネシア（焼結助剤） : 5重量％ポリカルボン酸化アンモニウム塩（分散剤）:0.2重量部
^＊水 :27重量部 ^＊（＊上記原料100重量部に対する重量部）次に、上記スリップを用いてスリップキャスト法により
内径31mm、高さ70mmで厚さ2.5mmの円筒状の成形体を作
成した。

得られた成形体を1450℃で２時間焼結してチタン酸アル
ミニウムからなる円筒状セラミック焼結体を作成した。

次いで、円筒状のキャビティを有する樹脂型を作成し、
この中へ上記の円筒状チタン酸アルミニウム焼結体を中
子としてセットし、樹脂型と円筒状チタン酸アルミニウ
ム焼結体の間へ下記組成のセラミックスラリーを注入し
た。

アルミナ粉末（平均粒径600μｍ） :67重量％アルミナセメント :33重量％水（上記原料100重量部に対して） :12重量部次いで16時間養生して離型した。得られたセラミック体
をさらに1300℃で２時間焼成して、内側がチタン酸アル
ミニウムからなり、外側がセメントセラミックスからな
る二層構造の円筒状セラミック体を形成した。

得られた二層構造の円筒状セラミック体を、アルミニウ
ム合金で鋳ぐるみ成形し、断熱セラミック複合体を得
た。このときガスタイトセラミック層のマイクロクラッ
クの発生やセラミック層の破壊は全く認められなかっ
た。なおガスタイトセラミック層の厚さは2.5mm、断熱
性セラミック層の厚さは4mm、アルミニウム鋳ぐるみ層
の厚さは3.5mmであった。

次に、この円筒状の断熱セラミック複合体に約800℃の
エンジン排気ガスを通し、断熱セラミック複合体の表面
温度を測定した。表面温度は第３図のグラフａに示すよ
うに上昇したが、実験開始後約20分で表面温度は平衡に
達し、約360℃程度であった。

比較例１、２比較としてFC材を鋳ぐるんだ複合体（比較例１）、及び
セメントセラミックだけを内層とする複合体（比較例
２）を実施例１の複合体と同様の大きさに製造した。

実施例１と同様にエンジン排気ガスをそれぞれに通し、
表面温度の上昇を測定した。比較例１及び比較例２の複
合体の表面温度は、それぞれ第３図のグラフｂ及びグラ
フｃに示すように上昇した。グラフからわかるようにセ
メントセラミックスだけからなる内層を有する複合体の
表面温度は、実験開始後20分で約480℃となった。

以上から明らかなように、ガスタイトセラミック層を断
熱性セラミック層の内側に設けることにより断熱性が著
しく向上する。

実施例２まず、実施例１と同様のスリップ、及び方法により、内
径31mm、長さ20mm、肉厚2mmの円筒状のチタン酸アルミ
ニウム焼結体を製造した。

次いで、実施例１と同様の方法によりチタン酸アルミニ
ウム焼結体の外側にセメントセラミックス層を形成し、
試験片Ａを作成した。形成されたセメントセラミックス
の厚さは4mmであった。

試験片Ａの直径方向に荷重をかけ、荷重と試験片Ａの変
形量との関係を求めた。結果を第４図のグラフＡに示
す。

比較例３〜６比較例として、実施例２の試験片Ａと同じ内径、及び長
さを有し、下記の材質及び肉厚からなる円筒状の試験片
Ｂ〜Ｅを作成した。

試験片材質肉厚（mm）Ｂチタン酸アルミニウム６Ｃチタン酸アルミニウム４Ｄチタン酸アルミニウム２Ｅセメントセラミックス４なお試験片の作成は、実施例１におけるチタン酸アルミ
ニウム焼結体及びセメントセラミックス体の製造方法と
同様にして行った。

得られた試験片Ｂ〜Ｅに対して、実施例２の方法と同様
にして、荷重と変形量との関係を求めた。結果をそれぞ
れ第４図のグラフＢ〜Ｅに示す。

第４図から明らかなように、チタン酸アルミニウムとセ
メントセラミックスとからなるセラミック体（試験片
Ａ）は大きな変形能を有している。特にチタン酸アルミ
ニウム単独で、試験片Ａと同じ大きさを有する試験片Ｂ
と較べると、その変形量は３倍以上となっている。

従って、内層とするセラミック体を試験片Ａのように二
層構造とすれば、複雑な形状の鋳ぐるみ成形も可能とな
る。

〔発明の効果〕

ガスタイトセラミック層を最内層に設けることにより、
高速で流れる高温ガスがセラミック層を透過することが
ほとんどなくなるので、優れた断熱性を有するセラミッ
ク複合体となる。

またガスタイトセラミック層を成形焼結後に、その回り
に断熱性セラミック層を固化させることにより、断熱性
セラミック層内にマイクロクラックを生じさせるので、
ガスタイトセラミック層と断熱性セラミック層からなる
セラミック層は高い変形能を有することになる。このた
めに、亀裂や破壊を生じることなく、セラミック層を鋳
ぐるみすることが可能となる。特にこれまでは鋳ぐるみ
できなかったような複雑な形状のセラミック体も鋳ぐる
み可能となり、またセメントセラミックスからなる断熱
セラミック層の肉厚を大きくしても亀裂や破壊を生じる
ことなく、鋳ぐるむことができる。

さらに、チタン酸アルミニウムからなるセラミック層の
みで断熱を図るよりも、チタン酸アルミニウムとセメン
トセラミックス等の断熱性セラミック層とを組み合わせ
ることで、セラミック部分の軽量化を図ることができ
る。特にセメントセラミックスの骨材として密度の低い
ムライト、コージェライト、シリカ等やこれらの中空バ
ルーンを使用すればさらに軽量化が見込まれる。

またムライト、ジルコニア、コージェライト、シリカ等
やこれらの中空バルーンは熱伝導率が小さいので、これ
らを骨材として使用すれば、さらに高断熱化を図ること
ができる。

本発明の断熱セラミック複合体はエキゾストマニホルド
のみならず、ポート、パイプ等の広い分野に使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による断熱セラミック複合体
の一部切欠斜視図であり、第２図は本発明のもう一つの実施例による断熱セラミッ
ク複合体の一部切欠斜視図であり、第３図は実施例の断熱セラミック複合体及び比較例のセ
ラミック複合体に高温ガスを流した場合の、表面温度と
ガス流通時間との関係を示すグラフであり、第４図は、円筒状セラミック体試験片の荷重試験におけ
る荷重と変形量との関係を示すグラフである。１、５……断熱セラミック複合体２、６……ガスタイトセラミック層３、７……断熱性セラミック層４、９……外層８……セラミックフェルト層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吹沢一徳埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者中本崇埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者川上泰伸埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者松浦浩海埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者高橋栄次埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特開昭60−79945（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−26123（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−19234（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−31924（ＪＰ，Ｕ) 特公昭56−37021（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック層を内層として有する断熱セラ
ミック複合体において、前記セラミック層が内側から順
に、Al₂O₃33〜55重量％とTiO₂45〜65重量％とからなる
チタン酸アルミニウムからなり、理論密度の75％以上の
密度を有するガスタイトセラミック層と、骨材とアルミ
ナセメントとからなるセメントセラミックスからなり、
理論密度の50〜75％の密度を有し、マイクロクラックを
有する断熱性セラミック層との二層からなることを特徴
とする断熱セラミック複合体。
【請求項２】請求項１に記載の断熱セラミック複合体に
おいて、前記セラミック層の外側にセラミックフェルト
層と鋳ぐるみ金属層とを内側から順に有することを特徴
とする断熱セラミック複合体。
【請求項３】請求項１に記載の断熱セラミック複合体に
おいて、前記セラミック層の外側に鋳ぐるみ金属層を有
することを特徴とする断熱セラミック複合体。
【請求項４】請求項１に記載の断熱セラミック複合体に
おいて、前記セラミック層の外側に鋳ぐるみによらない
金属層、又は樹脂層を有することを特徴とする断熱セラ
ミック複合体。
【請求項５】内側から順に理論密度の75％以上の密度を
有するガスタイトセラミック層と、理論密度の50〜75％
の密度を有し、マイクロクラックを有する断熱性セラミ
ック層との二層からなるセラミック層を内層として有す
る断熱セラミック複合体を製造する方法において、（ａ）前記ガスタイトセラミック層としてAl₂O₃33〜55
重量％とTiO₂45〜65重量％とからなるチタン酸アルミニ
ウムからなるセラミック成形体を焼結し、（ｂ）前記焼結されたガスタイトセラミック層の周囲に
骨材とアルミナセメントとからなるセメントセラミック
ス層を付着し、（ｃ）前記セメントセラミックス層を固化させるととも
に、前記セメントセラミックス層の内部にマイクロクラ
ックを発生させ、もって前記セメントセラミックス層に
鋳ぐるみ可能な変形能を賦与することを特徴とする方法。