JPH1025170A - 高強度セラミック複合板及びその製造方法 - Google Patents
高強度セラミック複合板及びその製造方法Info
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- JPH1025170A JPH1025170A JP8176946A JP17694696A JPH1025170A JP H1025170 A JPH1025170 A JP H1025170A JP 8176946 A JP8176946 A JP 8176946A JP 17694696 A JP17694696 A JP 17694696A JP H1025170 A JPH1025170 A JP H1025170A
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- ceramic composite
- composite plate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フライアッシュを主原料とした、破壊時にも高
い残留強度を有し、破片が飛散しない安全かつ軽量で耐
熱性の高強度セラミック複合板を提供する。 【解決手段】フライアッシュを主体としこれに結合材を
添加混合してなる素地中に、耐熱材料製メッシュシー
ト、例えばステンレスメッシュシートが埋設され、かつ
それらが500〜1300℃の焼成により一体化され
る。フライアッシュ100重量部に対して結合材2〜3
0重量部、更に耐火性細骨材を10〜30重量部添加し
てなるものが好ましい。
い残留強度を有し、破片が飛散しない安全かつ軽量で耐
熱性の高強度セラミック複合板を提供する。 【解決手段】フライアッシュを主体としこれに結合材を
添加混合してなる素地中に、耐熱材料製メッシュシー
ト、例えばステンレスメッシュシートが埋設され、かつ
それらが500〜1300℃の焼成により一体化され
る。フライアッシュ100重量部に対して結合材2〜3
0重量部、更に耐火性細骨材を10〜30重量部添加し
てなるものが好ましい。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は石灰火力発電所、ゴミ
焼却炉等から廃出される産業廃棄物であるフライアッシ
ュを主原料とした高強度セラミック複合板に関するもの
であり、特にステンレスメッシュシートなどの耐熱材料
製メッシュシートをフライアッシュを主体とするセラミ
ック素材の内部に埋設した高強度にして、破壊時にも高
い残留強度を有し、かつセラミック素材とメッシュシー
トの離散が発生しない安全かつ軽量な低価格の弾力性の
ある高強度セラミック複合板及びその製造方法に関する
ものである。
焼却炉等から廃出される産業廃棄物であるフライアッシ
ュを主原料とした高強度セラミック複合板に関するもの
であり、特にステンレスメッシュシートなどの耐熱材料
製メッシュシートをフライアッシュを主体とするセラミ
ック素材の内部に埋設した高強度にして、破壊時にも高
い残留強度を有し、かつセラミック素材とメッシュシー
トの離散が発生しない安全かつ軽量な低価格の弾力性の
ある高強度セラミック複合板及びその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】フライ
アッシュを原料として利用した建築ボード類の開発は従
来から続けられているが、製品の多くはその配合比率が
20〜40%程度であり、混和材として又はセラミック
原料の代替として使用されている。
アッシュを原料として利用した建築ボード類の開発は従
来から続けられているが、製品の多くはその配合比率が
20〜40%程度であり、混和材として又はセラミック
原料の代替として使用されている。
【0003】一方、市販のセラミックタイルにおいて
は、サイズ的に900mm×600mm程度が現状では
最大であるが、製品コストが高く又破衝撃力の破片飛散
による被害が大きい。
は、サイズ的に900mm×600mm程度が現状では
最大であるが、製品コストが高く又破衝撃力の破片飛散
による被害が大きい。
【0004】また、最近、自然石の大型ボード例えば1
800mm×900mm程度のものが市販される状況に
あるが、コスト的に極めて高価である。しかも自然石は
ほとんど輸入品であり、その薄切り加工には長時間を要
しさらに多量の切断粉末と廃石が生じる。また、材料の
比重が大きいため、該大型ボードの施工時に多大な労力
と注意力と長時間を要する。このような状況から大型で
軽量かつ耐破壊性の優れた構造物用板状材料を廉価で大
量に供給することが望まれており、また大量に発生する
産業廃棄物であるフライアッシュの有効利用が望まれて
いた。
800mm×900mm程度のものが市販される状況に
あるが、コスト的に極めて高価である。しかも自然石は
ほとんど輸入品であり、その薄切り加工には長時間を要
しさらに多量の切断粉末と廃石が生じる。また、材料の
比重が大きいため、該大型ボードの施工時に多大な労力
と注意力と長時間を要する。このような状況から大型で
軽量かつ耐破壊性の優れた構造物用板状材料を廉価で大
量に供給することが望まれており、また大量に発生する
産業廃棄物であるフライアッシュの有効利用が望まれて
いた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を行った結果、高強度で薄板状で
あり、フライアッシュを主体とするセラミック素地のほ
ぼ中央に耐熱材料製メッシュシートを埋没、焼結した高
強度セラミック複合板、例えばステンレスメッシュシー
トが埋設された大形の、例えば巾900mm、厚さ6m
m前後にして、長さ900mm,1,800mmあるい
は2,400mm程度の平板体であり、製品曲げ強度が
約250〜350kgf/cm2のステンレスメッシュ
シート埋設による、嵩比重1.7〜1.85g/cm3
の高強度セラミック複合板及びその製造方法を開発し
た。
を解決すべく鋭意研究を行った結果、高強度で薄板状で
あり、フライアッシュを主体とするセラミック素地のほ
ぼ中央に耐熱材料製メッシュシートを埋没、焼結した高
強度セラミック複合板、例えばステンレスメッシュシー
トが埋設された大形の、例えば巾900mm、厚さ6m
m前後にして、長さ900mm,1,800mmあるい
は2,400mm程度の平板体であり、製品曲げ強度が
約250〜350kgf/cm2のステンレスメッシュ
シート埋設による、嵩比重1.7〜1.85g/cm3
の高強度セラミック複合板及びその製造方法を開発し
た。
【0006】すなわち、本発明は下記のものである。 (1)フライアッシュを主体としこれに結合材を添加混
合してなる素地中に、耐熱材料製メッシュシートが埋設
され、かつそれらが500〜1300℃の焼成により一
体化されてなることを特徴とする高強度セラミック複合
板。 (2)フライアッシュ100重量部に対して結合材2〜
30重量部を混合してなる素地中に、耐熱材料製メッシ
ュシートが埋設され、かつそれらが500〜1300℃
の焼成により一体化されてなることを特徴とする高強度
セラミック複合板。 (3)素地が、フライアッシュ100重量部に対して、
更に耐火性細骨材を10〜30重量部添加してなるもの
であることを特徴とする請求項1又は2記載の高強度セ
ラミック複合板。 (4)素地が、フライアッシュ100重量部に対して、
更に下記材料粉体の1種又は2種以上を下記範囲量添加
してなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
載の高強度セラミック複合板。 珪灰石粉末 5〜15重量部 高炉滓粉末 5〜15重量部 シリカ微粉末 5〜15重量部 カオリン微粉末 5〜15重量部 (5)フライアッシュ100重量部に対して、金属繊
維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維の内の1種
又は2種以上を5〜10重量部添加してなることを特徴
とする請求項1ないし4のいずれかに記載の高強度セラ
ミック複合板。 (6)焼成温度が、850〜1100℃であることを特
徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の高強度セ
ラミック複合板。 (7)耐熱材料製メッシュシートが、ステンレスメッシ
ュシートであることを特徴とする請求項1ないし6のい
ずれかに記載の高強度セラミック複合板。
合してなる素地中に、耐熱材料製メッシュシートが埋設
され、かつそれらが500〜1300℃の焼成により一
体化されてなることを特徴とする高強度セラミック複合
板。 (2)フライアッシュ100重量部に対して結合材2〜
30重量部を混合してなる素地中に、耐熱材料製メッシ
ュシートが埋設され、かつそれらが500〜1300℃
の焼成により一体化されてなることを特徴とする高強度
セラミック複合板。 (3)素地が、フライアッシュ100重量部に対して、
更に耐火性細骨材を10〜30重量部添加してなるもの
であることを特徴とする請求項1又は2記載の高強度セ
ラミック複合板。 (4)素地が、フライアッシュ100重量部に対して、
更に下記材料粉体の1種又は2種以上を下記範囲量添加
してなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
載の高強度セラミック複合板。 珪灰石粉末 5〜15重量部 高炉滓粉末 5〜15重量部 シリカ微粉末 5〜15重量部 カオリン微粉末 5〜15重量部 (5)フライアッシュ100重量部に対して、金属繊
維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維の内の1種
又は2種以上を5〜10重量部添加してなることを特徴
とする請求項1ないし4のいずれかに記載の高強度セラ
ミック複合板。 (6)焼成温度が、850〜1100℃であることを特
徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の高強度セ
ラミック複合板。 (7)耐熱材料製メッシュシートが、ステンレスメッシ
ュシートであることを特徴とする請求項1ないし6のい
ずれかに記載の高強度セラミック複合板。
【0007】(8)フライアッシュ100重量部に対し
て、結合材2〜30重量部を添加混合し、該混合物中に
耐熱材料製メッシュシートを埋設して板状に圧縮成形し
た後、該成形体を500〜1300℃で焼成することを
特徴とする高強度セラミック複合板の製造方法。 (9)フライアッシュ100重量部に対して、耐火性細
骨材10〜30重量部と結合材2〜30重量部を添加混
合した後、該混合物中に耐熱材料製メッシュシートを埋
設して板状に圧縮成形し、しかる後、該成形体を500
〜1300℃で焼成することを特徴とする高強度セラミ
ック複合板の製造方法。 (10)フライアッシュ100重量部に対して、下記材
料粉体の1種又は2種以上を下記範囲量添加混合した
後、該混合物中に耐熱材料製メッシュシートを埋設して
板状に圧縮成形し、しかる後、該成形体を500〜13
00℃で焼成することを特徴とする請求項8又は9に記
載の高強度セラミック複合板の製造方法。 珪灰石粉末 5〜15重量部 高炉滓粉末 5〜15重量部 シリカ微粉末 5〜15重量部 カオリン微粉末 5〜15重量部 (11)フライアッシュ100重量部に対して、金属繊
維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維の内の1種
又は2種以上を5〜10重量部添加混合して混合物を得
ることを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記
載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (12)耐熱材料製メッシュシートが、ステンレスメッ
シュシートであることを特徴とする請求項8ないし11
のいずれかに記載の高強度セラミック複合板の製造方
法。
て、結合材2〜30重量部を添加混合し、該混合物中に
耐熱材料製メッシュシートを埋設して板状に圧縮成形し
た後、該成形体を500〜1300℃で焼成することを
特徴とする高強度セラミック複合板の製造方法。 (9)フライアッシュ100重量部に対して、耐火性細
骨材10〜30重量部と結合材2〜30重量部を添加混
合した後、該混合物中に耐熱材料製メッシュシートを埋
設して板状に圧縮成形し、しかる後、該成形体を500
〜1300℃で焼成することを特徴とする高強度セラミ
ック複合板の製造方法。 (10)フライアッシュ100重量部に対して、下記材
料粉体の1種又は2種以上を下記範囲量添加混合した
後、該混合物中に耐熱材料製メッシュシートを埋設して
板状に圧縮成形し、しかる後、該成形体を500〜13
00℃で焼成することを特徴とする請求項8又は9に記
載の高強度セラミック複合板の製造方法。 珪灰石粉末 5〜15重量部 高炉滓粉末 5〜15重量部 シリカ微粉末 5〜15重量部 カオリン微粉末 5〜15重量部 (11)フライアッシュ100重量部に対して、金属繊
維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維の内の1種
又は2種以上を5〜10重量部添加混合して混合物を得
ることを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記
載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (12)耐熱材料製メッシュシートが、ステンレスメッ
シュシートであることを特徴とする請求項8ないし11
のいずれかに記載の高強度セラミック複合板の製造方
法。
【0008】(13)結合材の少なくとも一部が焼結剤
であることを特徴とする請求項8ないし12のいずれか
に記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (14)結合材が、有機結合剤又は/及び無機結合剤で
あることを特徴とする請求項8ないし13のいずれかに
記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (15)無機結合材が、水ガラスを含むものであること
を特徴とする請求項14に記載の高強度セラミック複合
板の製造方法。 (16)耐熱材料製メッシュシートの上下に混合物を均
等に供給してセットした後、その上下面をロールで転圧
して板状に圧縮成形した後、該成形体を500〜130
0℃で焼成することを特徴とする請求項8ないし15の
いずれかに記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (17)焼成温度が、850〜1100℃であることを
特徴とする請求項8ないし16のいずれかに記載の高強
度セラミック複合板の製造方法。 (18)無機結合剤が、下記(a)〜(d)の混合物で
あることを特徴とする請求項14ないし17のいずれか
に記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (a)ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス1号):60
0〜1,200重量部、(b)水酸化アルミニウム10
〜30重量部、酸化亜鉛20〜50重量部、珪灰石20
〜50重量部及びカオリン20〜50重量部からなる混
合物100重量部に対して、水40〜60を添加混合し
たもの:150〜250重量部、(c)アルミン酸ナト
リウム33%水溶液:100〜150重量部、(d)硼
酸10%水溶液:200〜300重量部。
であることを特徴とする請求項8ないし12のいずれか
に記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (14)結合材が、有機結合剤又は/及び無機結合剤で
あることを特徴とする請求項8ないし13のいずれかに
記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (15)無機結合材が、水ガラスを含むものであること
を特徴とする請求項14に記載の高強度セラミック複合
板の製造方法。 (16)耐熱材料製メッシュシートの上下に混合物を均
等に供給してセットした後、その上下面をロールで転圧
して板状に圧縮成形した後、該成形体を500〜130
0℃で焼成することを特徴とする請求項8ないし15の
いずれかに記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (17)焼成温度が、850〜1100℃であることを
特徴とする請求項8ないし16のいずれかに記載の高強
度セラミック複合板の製造方法。 (18)無機結合剤が、下記(a)〜(d)の混合物で
あることを特徴とする請求項14ないし17のいずれか
に記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (a)ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス1号):60
0〜1,200重量部、(b)水酸化アルミニウム10
〜30重量部、酸化亜鉛20〜50重量部、珪灰石20
〜50重量部及びカオリン20〜50重量部からなる混
合物100重量部に対して、水40〜60を添加混合し
たもの:150〜250重量部、(c)アルミン酸ナト
リウム33%水溶液:100〜150重量部、(d)硼
酸10%水溶液:200〜300重量部。
【0009】上記本願発明で主原料として使用されるフ
ライアッシュは、、石炭火力発電所等から大量に排出さ
れるものであって、現在、その利用技術、利用量が少な
いために、各分野にてその利用の普及が鋭意検討されて
いるものである。フライアッシュの成分組成は、例えば
SiO2:50〜68%,Al2O3:20〜35%、
Fe2O3:2〜7%,CaO:0.6〜7%、Mg
O:0.2〜2%,Na2O:0.1〜2%、K2O:
0.3〜1.5%,Ig.loss:2〜4%からな
り、形状は球状体で、粒径は5〜30mmであり、素材
はガラス質のものである。よって、フライアッシュは、
転動性がよく、充填性に優れ、かつ焼結性が良い。
ライアッシュは、、石炭火力発電所等から大量に排出さ
れるものであって、現在、その利用技術、利用量が少な
いために、各分野にてその利用の普及が鋭意検討されて
いるものである。フライアッシュの成分組成は、例えば
SiO2:50〜68%,Al2O3:20〜35%、
Fe2O3:2〜7%,CaO:0.6〜7%、Mg
O:0.2〜2%,Na2O:0.1〜2%、K2O:
0.3〜1.5%,Ig.loss:2〜4%からな
り、形状は球状体で、粒径は5〜30mmであり、素材
はガラス質のものである。よって、フライアッシュは、
転動性がよく、充填性に優れ、かつ焼結性が良い。
【0010】本願発明のセラミック複合板の製造におい
ては、まず成形性を付与させるため、フライアッシュに
少量のコーンスターチ、CMC、水ガラス等の結合材
(粘結剤)を添加混合した後、耐熱性メッシュシートを
埋没して板状形状に加圧成形する。なお、加圧成形のた
めの結合材としては、通常有機系のもの、例えばコーン
スターチ、CMC、アルギン酸ソーダー、PVA、ポリ
アクリル系エマルジン、多価アルコール系ワックス等が
使用されるが、またフライアッシュ粒子の焼結のための
焼結剤を兼ねる結合材として水ガラスやアルミナゲル等
の無機材料ゲルが使用される。焼結剤としては、例えば
蛍石やガラス粉、結晶化ガラス製造用ガラス粉、釉薬等
無機系のものが使用される。本願発明においては、さら
に耐火性細骨材を加配することもできる。このような耐
火性細骨材としては、例えば鉱滓、シャモット等が採用
でき、これらを加配し、焼結して得られたセラミック複
合板は、高い機械的強度及び耐熱性を備えたものとな
る。
ては、まず成形性を付与させるため、フライアッシュに
少量のコーンスターチ、CMC、水ガラス等の結合材
(粘結剤)を添加混合した後、耐熱性メッシュシートを
埋没して板状形状に加圧成形する。なお、加圧成形のた
めの結合材としては、通常有機系のもの、例えばコーン
スターチ、CMC、アルギン酸ソーダー、PVA、ポリ
アクリル系エマルジン、多価アルコール系ワックス等が
使用されるが、またフライアッシュ粒子の焼結のための
焼結剤を兼ねる結合材として水ガラスやアルミナゲル等
の無機材料ゲルが使用される。焼結剤としては、例えば
蛍石やガラス粉、結晶化ガラス製造用ガラス粉、釉薬等
無機系のものが使用される。本願発明においては、さら
に耐火性細骨材を加配することもできる。このような耐
火性細骨材としては、例えば鉱滓、シャモット等が採用
でき、これらを加配し、焼結して得られたセラミック複
合板は、高い機械的強度及び耐熱性を備えたものとな
る。
【0011】また、耐熱材料製メッシュシートとしては
セラミック繊維製、耐熱金属製、炭素繊維製等のものが
使用されるが、例えばステンレスメッシュシートの形状
は、本発明に係るセラミック複合板の厚さにも依るが厚
さ6mm前後においては、ステンレス線の太さは直径
0.3〜0.5mm程度が好ましく、網目の開きは5〜
15mm程度が望ましい。また、上記本願発明において
は、得られる製品の曲げ強度の増強もさることながら、
残留強度の増大による耐衝撃性を増大するために、混合
物に、さらに耐熱繊維、例えば金属繊維を5〜10重量
部を加えて十分に混合した混合物を得ることが好まし
い。耐熱繊維の形状は、直径約7μm、長さ3〜6mm
前後の汎用品で十分であるが接着強度の関係上繊維表面
への有機物による加工は望ましくなく、また集束物でな
い単繊維が好ましい。
セラミック繊維製、耐熱金属製、炭素繊維製等のものが
使用されるが、例えばステンレスメッシュシートの形状
は、本発明に係るセラミック複合板の厚さにも依るが厚
さ6mm前後においては、ステンレス線の太さは直径
0.3〜0.5mm程度が好ましく、網目の開きは5〜
15mm程度が望ましい。また、上記本願発明において
は、得られる製品の曲げ強度の増強もさることながら、
残留強度の増大による耐衝撃性を増大するために、混合
物に、さらに耐熱繊維、例えば金属繊維を5〜10重量
部を加えて十分に混合した混合物を得ることが好まし
い。耐熱繊維の形状は、直径約7μm、長さ3〜6mm
前後の汎用品で十分であるが接着強度の関係上繊維表面
への有機物による加工は望ましくなく、また集束物でな
い単繊維が好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本願発明の実施の形態を図
1に示す高強度セラミック複合板の製造装置(側面図)
に基づいて説明する。例えば、フライアッシュ100重
量部に対して結合材2〜30重量部を添加混合した後、
これを押出して粗粒状化した、混合物素材1を送行中の
コンベアシート3上にセラミック成形体の厚さにもよる
が、例えば6mm前後の場合は15〜18mmの厚さ
で、また9mm前後の場合は24〜26mmの厚さで一
定幅で供給する。一方、耐熱材料製メッシュシート、例
えばステンレスメッシュシート2はセラミック成形体の
長さにもよるが例えば1,800mmの場合は2,10
0〜2200mmの長さに予め切断されており、混合物
素材1の供給部にコンベアシート3の上方約5〜8mm
の高さを保つように挿入、供給する。コンベアシート3
上で混合物素材1がステンレスメッシュシート2の上下
部に堆積し、すなわちステンレスメッシュシートが混合
物素材1内に埋没され、サンドウィッチ状物が形成され
る。該サンドウィッチ状物はコンベアシート3の送行に
より右方に移動し、ならし板4にて厚さを整えられ圧縮
成形機例えば転圧ロール5、5間に挿入される。この際
の転圧ロール5は上下共それぞれ等しい直径を有し2回
の転圧が好ましく第1回にて50〜70Kgf/cm2の
圧力で主転圧を行わせ第2回にて厚さを整えて板状態と
する。この転圧により巾と厚さの調整、ステンレスメッ
シュシートとの強固な接着及びセラミック成形体の素地
組成の均質化が図られる。転圧ロールによる成形が終わ
ると直ちに乾燥装置6に移送され100〜120℃の温
度で乾燥処理される。この過程で乾燥を終えた乾燥複合
板7は所定の巾及び長さにカッター(図示せず)によっ
て荒切断される。次いでこの乾燥複合板7を加熱炉(図
示せず)に移送し250℃〜400℃の温度で加熱処理
を行ってもよい。以上のようにして、乾燥又は乾燥・加
熱を終えた乾燥複合板又は乾燥・加熱複合板は、焼成炉
(図示せず)に移送され500〜1300℃、好ましく
は850〜1100℃の温度で焼成処理される。上記の
場合、複合板の成形、乾燥、加熱及び焼成処理の速度は
1分間に1m前後に同調されて最終製品の高強度セラミ
ック複合板が連続的に製造される。
1に示す高強度セラミック複合板の製造装置(側面図)
に基づいて説明する。例えば、フライアッシュ100重
量部に対して結合材2〜30重量部を添加混合した後、
これを押出して粗粒状化した、混合物素材1を送行中の
コンベアシート3上にセラミック成形体の厚さにもよる
が、例えば6mm前後の場合は15〜18mmの厚さ
で、また9mm前後の場合は24〜26mmの厚さで一
定幅で供給する。一方、耐熱材料製メッシュシート、例
えばステンレスメッシュシート2はセラミック成形体の
長さにもよるが例えば1,800mmの場合は2,10
0〜2200mmの長さに予め切断されており、混合物
素材1の供給部にコンベアシート3の上方約5〜8mm
の高さを保つように挿入、供給する。コンベアシート3
上で混合物素材1がステンレスメッシュシート2の上下
部に堆積し、すなわちステンレスメッシュシートが混合
物素材1内に埋没され、サンドウィッチ状物が形成され
る。該サンドウィッチ状物はコンベアシート3の送行に
より右方に移動し、ならし板4にて厚さを整えられ圧縮
成形機例えば転圧ロール5、5間に挿入される。この際
の転圧ロール5は上下共それぞれ等しい直径を有し2回
の転圧が好ましく第1回にて50〜70Kgf/cm2の
圧力で主転圧を行わせ第2回にて厚さを整えて板状態と
する。この転圧により巾と厚さの調整、ステンレスメッ
シュシートとの強固な接着及びセラミック成形体の素地
組成の均質化が図られる。転圧ロールによる成形が終わ
ると直ちに乾燥装置6に移送され100〜120℃の温
度で乾燥処理される。この過程で乾燥を終えた乾燥複合
板7は所定の巾及び長さにカッター(図示せず)によっ
て荒切断される。次いでこの乾燥複合板7を加熱炉(図
示せず)に移送し250℃〜400℃の温度で加熱処理
を行ってもよい。以上のようにして、乾燥又は乾燥・加
熱を終えた乾燥複合板又は乾燥・加熱複合板は、焼成炉
(図示せず)に移送され500〜1300℃、好ましく
は850〜1100℃の温度で焼成処理される。上記の
場合、複合板の成形、乾燥、加熱及び焼成処理の速度は
1分間に1m前後に同調されて最終製品の高強度セラミ
ック複合板が連続的に製造される。
【0013】
【実施例】次に本発明に係る高強度セラミック複合板の
製造の実施例を図1に基づいて説明する。 実施例1:素地混合物を下記原料を均一に混合して調製
した。 フライアッシュ 75重量部 高炉水溶鉱滓(#80F)5重量部 原鉢屑シャモット(#100F)20重量部 次いで上記混合物100重量部に対して、下記の焼結剤
及び結合材を総計6重量部を添加混合した後、これを押
し出して粗粒状化した混合物素材1を製造した。 焼結剤:蛍石粉末(#325F) 4重量部 結合剤:セシルアルコール 1.5重量部 結合剤:イソバン(商品名:(株)クラレ製) 4重量
部 該混合物素材1を、図1に示す製造装置を使用して送行
中のコンベアシート3上で24〜26mmの厚さで一定
幅を供給した。一方、ステンレスメッシュシート2は予
め2100〜2200mmの長さに切断されコンベアシ
ート3の上方約8mmの高さを保ちながら混合物素材1
の供給部に挿入、供給された。コンベアシート3上で混
合物素材1がステンレスメッシュシート2の上下部に堆
積しサンドウィッチ状物とした。該サンドウィッチ状物
はコンベアシート3の送行1により右方に移動され、な
らし板4にて厚さを整え転圧ロール5、5間に挿入さ
れ、約60kgf/cm2の圧力で板状体とした。この
転圧により巾と厚さの調整、ステンレスメッシュシート
との強固な接着及びセラミック成形体の素地組成の均質
化が図られた。転圧ロールによる成形が終わると直ちに
乾燥装置6に移送され120℃の温度で乾燥処理した。
この過程で乾燥を終えた乾燥複合板7は所定の巾及び長
さにカッターによって荒切断された。さらに乾燥複合板
7を加熱炉(図示せず)に移送し250℃の温度で加熱
処理をした。この過程で加熱を終えた加熱複合板は焼成
炉(図示せず)に移送し1050℃の温度で焼成処理を
した。こうしてステンレスメッシュシートが埋設された
高強度セラミック複合板が製造された。製造された高強
度セラミック複合板は、嵩比重が 1.7〜1.75g
/cm3、吸水率が 11.0%以下、曲げ強度が
250kgf/cm2以上であった。製造された高強
度セラミック複合板は、建物内の内装材として好ましい
ものであった。
製造の実施例を図1に基づいて説明する。 実施例1:素地混合物を下記原料を均一に混合して調製
した。 フライアッシュ 75重量部 高炉水溶鉱滓(#80F)5重量部 原鉢屑シャモット(#100F)20重量部 次いで上記混合物100重量部に対して、下記の焼結剤
及び結合材を総計6重量部を添加混合した後、これを押
し出して粗粒状化した混合物素材1を製造した。 焼結剤:蛍石粉末(#325F) 4重量部 結合剤:セシルアルコール 1.5重量部 結合剤:イソバン(商品名:(株)クラレ製) 4重量
部 該混合物素材1を、図1に示す製造装置を使用して送行
中のコンベアシート3上で24〜26mmの厚さで一定
幅を供給した。一方、ステンレスメッシュシート2は予
め2100〜2200mmの長さに切断されコンベアシ
ート3の上方約8mmの高さを保ちながら混合物素材1
の供給部に挿入、供給された。コンベアシート3上で混
合物素材1がステンレスメッシュシート2の上下部に堆
積しサンドウィッチ状物とした。該サンドウィッチ状物
はコンベアシート3の送行1により右方に移動され、な
らし板4にて厚さを整え転圧ロール5、5間に挿入さ
れ、約60kgf/cm2の圧力で板状体とした。この
転圧により巾と厚さの調整、ステンレスメッシュシート
との強固な接着及びセラミック成形体の素地組成の均質
化が図られた。転圧ロールによる成形が終わると直ちに
乾燥装置6に移送され120℃の温度で乾燥処理した。
この過程で乾燥を終えた乾燥複合板7は所定の巾及び長
さにカッターによって荒切断された。さらに乾燥複合板
7を加熱炉(図示せず)に移送し250℃の温度で加熱
処理をした。この過程で加熱を終えた加熱複合板は焼成
炉(図示せず)に移送し1050℃の温度で焼成処理を
した。こうしてステンレスメッシュシートが埋設された
高強度セラミック複合板が製造された。製造された高強
度セラミック複合板は、嵩比重が 1.7〜1.75g
/cm3、吸水率が 11.0%以下、曲げ強度が
250kgf/cm2以上であった。製造された高強
度セラミック複合板は、建物内の内装材として好ましい
ものであった。
【0014】実施例2:まず素地混合物を下記原料を均
一に混合して調製した。 フライアッシュ 72重量部 高炉滓微粉末 8重量部 シリカ微粉末 5重量部 カオリン微粉末 5重量部 珪灰石粉末 10重量部 次いで上記混合物100重量部に対して、下記の結合材
19重量部を添加混合した後、これを押し出して粗粒状
化した混合物素材1を製造した。 〔結合材の製造〕下記(a)〜(d)を混合物する。 (a)ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス1号):60
0〜1,200重量部、(b)水酸化アルミニウム10
〜30重量部、酸化亜鉛20〜50重量部、珪灰石20
〜50重量部及びカオリン20〜50重量部からなる混
合物100重量部に対して、水40〜60を添加混合し
たもの:150〜250重量部、(c)アルミン酸ナト
リウム33%水溶液:100〜150重量部、(d)硼
酸10%水溶液:200〜300重量部。
一に混合して調製した。 フライアッシュ 72重量部 高炉滓微粉末 8重量部 シリカ微粉末 5重量部 カオリン微粉末 5重量部 珪灰石粉末 10重量部 次いで上記混合物100重量部に対して、下記の結合材
19重量部を添加混合した後、これを押し出して粗粒状
化した混合物素材1を製造した。 〔結合材の製造〕下記(a)〜(d)を混合物する。 (a)ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス1号):60
0〜1,200重量部、(b)水酸化アルミニウム10
〜30重量部、酸化亜鉛20〜50重量部、珪灰石20
〜50重量部及びカオリン20〜50重量部からなる混
合物100重量部に対して、水40〜60を添加混合し
たもの:150〜250重量部、(c)アルミン酸ナト
リウム33%水溶液:100〜150重量部、(d)硼
酸10%水溶液:200〜300重量部。
【0015】該混合物素材1は、図1に示す製造装置を
使用して送行中のコンベアシート3上で24〜26mm
の厚さで一定幅を供給した。一方、ステンレスメッシュ
シート2は予め2100〜2200mmの長さに切断さ
れコンベアシート3の上方約8mmの高さを保ちながら
混合物素材1の供給部に挿入されたコンベアシート3上
で混合物素材1がステンレスメッシュシート2の上下部
に堆積しサンドウィッチ状物とした。該サンドウィッチ
状物はコンベアシート3の送行1により右方に移動し、
ならし板4にて厚さを整え転圧ロールに挿入し約60k
gf/cm2の圧力で板状体とした。この転圧により巾
と厚さの調整、ステンレスメッシュシートとの強固な接
着及びセラミック成形体の素地組成の均質化が図られ
た。転圧ロールによる成形が終わると直ちに乾燥装置6
に移送され120℃の温度で乾燥処理した。この過程で
乾燥を終えた乾燥複合板7は所定の巾及び長さにカッタ
ーによって荒切断された。さらに乾燥複合板7は加熱炉
(図示せず)に移送し250℃の温度で加熱処理をし
た。この過程で加熱を終えた加熱複合板は焼成炉(図示
せず)に移送し1050℃の温度で焼成処理をした。こ
うしてステンレスメッシュシートが埋設された高強度セ
ラミック複合板が製造された。製造された高強度セラミ
ック複合板は、嵩比重が 1.8〜1.85g/c
m3、吸水率が 9.0%以下、曲げ強度が 3
00kgf/cm2以上であった。製造された高強度セ
ラミック複合板は、建物内の内装材あるいは外装材とし
て好ましいものであった。
使用して送行中のコンベアシート3上で24〜26mm
の厚さで一定幅を供給した。一方、ステンレスメッシュ
シート2は予め2100〜2200mmの長さに切断さ
れコンベアシート3の上方約8mmの高さを保ちながら
混合物素材1の供給部に挿入されたコンベアシート3上
で混合物素材1がステンレスメッシュシート2の上下部
に堆積しサンドウィッチ状物とした。該サンドウィッチ
状物はコンベアシート3の送行1により右方に移動し、
ならし板4にて厚さを整え転圧ロールに挿入し約60k
gf/cm2の圧力で板状体とした。この転圧により巾
と厚さの調整、ステンレスメッシュシートとの強固な接
着及びセラミック成形体の素地組成の均質化が図られ
た。転圧ロールによる成形が終わると直ちに乾燥装置6
に移送され120℃の温度で乾燥処理した。この過程で
乾燥を終えた乾燥複合板7は所定の巾及び長さにカッタ
ーによって荒切断された。さらに乾燥複合板7は加熱炉
(図示せず)に移送し250℃の温度で加熱処理をし
た。この過程で加熱を終えた加熱複合板は焼成炉(図示
せず)に移送し1050℃の温度で焼成処理をした。こ
うしてステンレスメッシュシートが埋設された高強度セ
ラミック複合板が製造された。製造された高強度セラミ
ック複合板は、嵩比重が 1.8〜1.85g/c
m3、吸水率が 9.0%以下、曲げ強度が 3
00kgf/cm2以上であった。製造された高強度セ
ラミック複合板は、建物内の内装材あるいは外装材とし
て好ましいものであった。
【0016】実施例3 素地混合物を下記原料均一に混合して調製した。 フライアッシュ 72重量部 高炉滓粉末 8重量部 シリカ微粉末 5重量部 カオリン微粉末 5重量部 珪灰石粉末 10重量部 次いで上記混合物100重量部に対して下記の結合材1
9重量部を添加混合した後これを押出して粗粒状化した
混合物素材1を製造した。 〔結合材の製造〕下記(a)〜(d)を混合物する。 (a)ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス1号):60
0〜1,200重量部、(b)水酸化アルミニウム10
〜30重量部、酸化亜鉛20〜50重量部、珪灰石20
〜50重量部及びカオリン20〜50重量部からなる混
合物100重量部に対して、水40〜60を添加混合し
たもの:150〜250重量部、(c)アルミン酸ナト
リウム33%水溶液:100〜150重量部、(d)硼
酸10%水溶液:200〜300重量部。
9重量部を添加混合した後これを押出して粗粒状化した
混合物素材1を製造した。 〔結合材の製造〕下記(a)〜(d)を混合物する。 (a)ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス1号):60
0〜1,200重量部、(b)水酸化アルミニウム10
〜30重量部、酸化亜鉛20〜50重量部、珪灰石20
〜50重量部及びカオリン20〜50重量部からなる混
合物100重量部に対して、水40〜60を添加混合し
たもの:150〜250重量部、(c)アルミン酸ナト
リウム33%水溶液:100〜150重量部、(d)硼
酸10%水溶液:200〜300重量部。
【0017】該混合物素材1は図1に示す製造装置を使
用して送行中のコンベアシート3上で15〜18mmの厚
さで一定幅に供給した。一方、ステンレスメッシュシー
ト2は予め2,100〜2,200mmの長さに切断さ
れ、コンベアシート3の上方約5mmの高さを保ちながら
混合物素材1がステンレスメッシュシート2の上下部に
堆積しサンドウイッチ状物とした。該サンドウィッチ状
物をコンベアシート3の送行により右方に移動し、なら
し4にて厚さを整え転圧ロール5、5間に挿入し約50
kgf/m2の圧力で転圧して板状体とした。この転圧により
巾と厚さの調整、ステンレスメッシュシートとの強固な
接着及びセラミック成形体の素地組成の均質化が図られ
た。転圧ロールによる成形が終わると直ちに乾燥装置6
に移送され120℃の温度で乾燥処理した。この過程で
乾燥を終えた乾燥複合体7は所定の巾及び長さにカッタ
ーによって荒切断された。さらに乾燥複合体7は加熱炉
(図示せず)に移送し400℃の温度で加熱処理した。
そのようにして得られた加熱複合体を施釉機(図示せ
ず)に移送し表面に紬薬を施した後焼成炉(図示せず)
に移送して1050℃の温度で焼成処理した。こうして
ステンレスメッシュシートが埋設され、表面に釉薬が施
された高強度セラミック複合体が製造された。製造され
た高強度セラミック複合体は 嵩比重が 1.8〜1.85g/cm3 吸水率が 16 %以下 曲げ強度が 250kgf/cm2以上 であった。製造された高強度セラミック複合体は建物の
内装材として好ましいものであった。
用して送行中のコンベアシート3上で15〜18mmの厚
さで一定幅に供給した。一方、ステンレスメッシュシー
ト2は予め2,100〜2,200mmの長さに切断さ
れ、コンベアシート3の上方約5mmの高さを保ちながら
混合物素材1がステンレスメッシュシート2の上下部に
堆積しサンドウイッチ状物とした。該サンドウィッチ状
物をコンベアシート3の送行により右方に移動し、なら
し4にて厚さを整え転圧ロール5、5間に挿入し約50
kgf/m2の圧力で転圧して板状体とした。この転圧により
巾と厚さの調整、ステンレスメッシュシートとの強固な
接着及びセラミック成形体の素地組成の均質化が図られ
た。転圧ロールによる成形が終わると直ちに乾燥装置6
に移送され120℃の温度で乾燥処理した。この過程で
乾燥を終えた乾燥複合体7は所定の巾及び長さにカッタ
ーによって荒切断された。さらに乾燥複合体7は加熱炉
(図示せず)に移送し400℃の温度で加熱処理した。
そのようにして得られた加熱複合体を施釉機(図示せ
ず)に移送し表面に紬薬を施した後焼成炉(図示せず)
に移送して1050℃の温度で焼成処理した。こうして
ステンレスメッシュシートが埋設され、表面に釉薬が施
された高強度セラミック複合体が製造された。製造され
た高強度セラミック複合体は 嵩比重が 1.8〜1.85g/cm3 吸水率が 16 %以下 曲げ強度が 250kgf/cm2以上 であった。製造された高強度セラミック複合体は建物の
内装材として好ましいものであった。
【0018】
【0019】
【発明の効果】以上の本願発明によれば、下記のような
優れた作用効果を発揮するものである。 .フライアッシュを主原料として用いたことにより、
その粒子形状が球形であり、かつガラス質であることか
ら、セラミック該合板の製造時において、充填性に優
れ、混合及び成形が容易となり、かつ焼結性が良く、比
較的低温度で緻密な製品を得ることができる。 .本発明により得られる高強度セラミック複合板は、
物理的衝撃を受けてもメッシュシートによる補強効果が
発揮されるため破壊され難く、また破壊されても破片と
なって飛散することがないため安全である。 .本発明により得られる高強度セラミック複合板は安
価なフライアッシュを主原料として使用するため、従来
品よりも製品製造コストが大幅に低減できる。そして本
願発明は、従来、大量に廃棄されてきたフライアッシュ
の有効活用に多大な活路を開くものでもある。 .本発明によれば高強度セラミック複合板は、従来の
セラミックタイルには例のない大型なもの、例えば巾が
900mmで、長さが900mm、1,800mm又は
2,400mmとすることができる。 .本発明により得られる高強度セラミック複合板は嵩
比重が1.7〜1.85g/cm3であり一般のセラミ
ックタイルに比較して20%以上の軽量化が図れ、施工
が容易となる。
優れた作用効果を発揮するものである。 .フライアッシュを主原料として用いたことにより、
その粒子形状が球形であり、かつガラス質であることか
ら、セラミック該合板の製造時において、充填性に優
れ、混合及び成形が容易となり、かつ焼結性が良く、比
較的低温度で緻密な製品を得ることができる。 .本発明により得られる高強度セラミック複合板は、
物理的衝撃を受けてもメッシュシートによる補強効果が
発揮されるため破壊され難く、また破壊されても破片と
なって飛散することがないため安全である。 .本発明により得られる高強度セラミック複合板は安
価なフライアッシュを主原料として使用するため、従来
品よりも製品製造コストが大幅に低減できる。そして本
願発明は、従来、大量に廃棄されてきたフライアッシュ
の有効活用に多大な活路を開くものでもある。 .本発明によれば高強度セラミック複合板は、従来の
セラミックタイルには例のない大型なもの、例えば巾が
900mmで、長さが900mm、1,800mm又は
2,400mmとすることができる。 .本発明により得られる高強度セラミック複合板は嵩
比重が1.7〜1.85g/cm3であり一般のセラミ
ックタイルに比較して20%以上の軽量化が図れ、施工
が容易となる。
【図1】本発明実施例の高強度セラミック複合板の製造
装置の側面図。
装置の側面図。
1:粗粒状混合物素材 2:ステンレスメッシュシート 3:コンベアシート 4:ならし板 5:転圧ロール 6:乾燥装置 7:乾燥複合板
Claims (18)
- 【請求項1】フライアッシュを主体としこれに結合材を
添加混合してなる素地中に、耐熱材料製メッシュシート
が埋設され、かつそれらが500〜1300℃の焼成に
より一体化されてなることを特徴とする高強度セラミッ
ク複合板。 - 【請求項2】フライアッシュ100重量部に対して結合
材2〜30重量部を混合してなる素地中に、耐熱材料製
メッシュシートが埋設され、かつそれらが500〜13
00℃の焼成により一体化されてなることを特徴とする
高強度セラミック複合板。 - 【請求項3】素地が、フライアッシュ100重量部に対
して、更に耐火性細骨材を10〜30重量部添加してな
るものであることを特徴とする請求項1又は2記載の高
強度セラミック複合板。 - 【請求項4】素地が、フライアッシュ100重量部に対
して、更に下記材料粉体の1種又は2種以上を下記範囲
量添加してなることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載の高強度セラミック複合板。 珪灰石粉末 5〜15重量部 高炉滓粉末 5〜15重量部 シリカ微粉末 5〜15重量部 カオリン微粉末 5〜15重量部 - 【請求項5】フライアッシュ100重量部に対して、金
属繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維の内の
1種又は2種以上を5〜10重量部添加してなることを
特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の高強度
セラミック複合板。 - 【請求項6】焼成温度が、850〜1100℃であるこ
とを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の高
強度セラミック複合板。 - 【請求項7】耐熱材料製メッシュシートが、ステンレス
メッシュシートであることを特徴とする請求項1ないし
6のいずれかに記載の高強度セラミック複合板。 - 【請求項8】フライアッシュ100重量部に対して、結
合材2〜30重量部を添加混合し、該混合物中に耐熱材
料製メッシュシートを埋設して板状に圧縮成形した後、
該成形体を500〜1300℃で焼成することを特徴と
する高強度セラミック複合板の製造方法。 - 【請求項9】フライアッシュ100重量部に対して、耐
火性細骨材10〜30重量部と結合材2〜30重量部を
添加混合した後、該混合物中に耐熱材料製メッシュシー
トを埋設して板状に圧縮成形し、しかる後、該成形体を
500〜1300℃で焼成することを特徴とする高強度
セラミック複合板の製造方法。 - 【請求項10】フライアッシュ100重量部に対して、
下記材料粉体の1種又は2種以上を下記範囲量添加混合
した後、該混合物中に耐熱材料製メッシュシートを埋設
して板状に圧縮成形し、しかる後、該成形体を500〜
1300℃で焼成することを特徴とする請求項8又は9
に記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 珪灰石粉末 5〜15重量部 高炉滓粉末 5〜15重量部 シリカ微粉末 5〜15重量部 カオリン微粉末 5〜15重量部 - 【請求項11】フライアッシュ100重量部に対して、
金属繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維の内
の1種又は2種以上を5〜10重量部添加混合して混合
物を得ることを特徴とする請求項8ないし10のいずれ
かに記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 - 【請求項12】耐熱材料製メッシュシートが、ステンレ
スメッシュシートであることを特徴とする請求項8ない
し11のいずれかに記載の高強度セラミック複合板の製
造方法。 - 【請求項13】結合材の少なくとも一部が焼結剤である
ことを特徴とする請求項8ないし12のいずれかに記載
の高強度セラミック複合板の製造方法。 - 【請求項14】結合材が、有機結合剤又は/及び無機結
合剤であることを特徴とする請求項8ないし13のいず
れかに記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 - 【請求項15】無機結合材が、水ガラスを含むものであ
ることを特徴とする請求項14に記載の高強度セラミッ
ク複合板の製造方法。 - 【請求項16】耐熱材料製メッシュシートの上下に混合
物を均等に供給してセットした後、その上下面をロール
で転圧して板状に圧縮成形した後、該成形体を500〜
1300℃で焼成することを特徴とする請求項8ないし
15のいずれかに記載の高強度セラミック複合板の製造
方法。 - 【請求項17】焼成温度が、850〜1100℃である
ことを特徴とする請求項8ないし16のいずれかに記載
の高強度セラミック複合板の製造方法。 - 【請求項18】無機結合剤が、下記(a)〜(d)の混
合物であることを特徴とする請求項14ないし17のい
ずれかに記載の高強度セラミック複合板の製造方法。 (a)ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス1号):60
0〜1,200重量部、(b)水酸化アルミニウム10
〜30重量部、酸化亜鉛20〜50重量部、珪灰石20
〜50重量部及びカオリン20〜50重量部からなる混
合物100重量部に対して、水40〜60を添加混合し
たもの:150〜250重量部、(c)アルミン酸ナト
リウム33%水溶液:100〜150重量部、(d)硼
酸10%水溶液:200〜300重量部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8176946A JPH1025170A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 高強度セラミック複合板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8176946A JPH1025170A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 高強度セラミック複合板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1025170A true JPH1025170A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16022508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8176946A Pending JPH1025170A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 高強度セラミック複合板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1025170A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020503225A (ja) * | 2016-12-16 | 2020-01-30 | グアンドン・ツィンダ・トンケ・エンバイロンメンタル・プロテクション・テクノロジー・カンパニー・リミテッド | 軽量高強度セラミック粒子及びその製造方法 |
| CN116947455A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-27 | 中南大学 | 一种利用煤矸石制备砂岩复合板的方法及原料组合物 |
-
1996
- 1996-07-05 JP JP8176946A patent/JPH1025170A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020503225A (ja) * | 2016-12-16 | 2020-01-30 | グアンドン・ツィンダ・トンケ・エンバイロンメンタル・プロテクション・テクノロジー・カンパニー・リミテッド | 軽量高強度セラミック粒子及びその製造方法 |
| CN116947455A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-27 | 中南大学 | 一种利用煤矸石制备砂岩复合板的方法及原料组合物 |
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