JPH1149585A - 多孔質軽量セラミック製品及びその製造方法 - Google Patents
多孔質軽量セラミック製品及びその製造方法Info
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- JPH1149585A JPH1149585A JP9207451A JP20745197A JPH1149585A JP H1149585 A JPH1149585 A JP H1149585A JP 9207451 A JP9207451 A JP 9207451A JP 20745197 A JP20745197 A JP 20745197A JP H1149585 A JPH1149585 A JP H1149585A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低い製品製造コストで多孔質セラミック製品中
の空隙率を最大に確保した多孔質軽量セラミック製品を
提供する。 【解決手段】多数のガラス質中空球状粗粒子の間をフラ
イアッシュを含む多孔質セラミックマトリックス焼結体
が結合充填してなる多孔質軽量セラミック製品。前記多
孔質セラミツクマトリックス焼結体中の多孔質空隙部は
有機物細片の焼失孔であることが好ましい。その製造例
は、粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球状粗粒子
１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜３５０重
量部と、有機物細片３０〜７０重量％を均質に含有する
未焼成セラミック粉体を含む結合材６０〜４５０重量部
とが混合された混合物を成形し、乾燥した後、７５０〜
１２００℃で焼成する。
の空隙率を最大に確保した多孔質軽量セラミック製品を
提供する。 【解決手段】多数のガラス質中空球状粗粒子の間をフラ
イアッシュを含む多孔質セラミックマトリックス焼結体
が結合充填してなる多孔質軽量セラミック製品。前記多
孔質セラミツクマトリックス焼結体中の多孔質空隙部は
有機物細片の焼失孔であることが好ましい。その製造例
は、粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球状粗粒子
１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜３５０重
量部と、有機物細片３０〜７０重量％を均質に含有する
未焼成セラミック粉体を含む結合材６０〜４５０重量部
とが混合された混合物を成形し、乾燥した後、７５０〜
１２００℃で焼成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多孔質軽量セラミッ
ク製品に関するものであり、特に非常に空隙率の高くか
つ強度の大きな多孔質軽量セラミック製品及びその製造
方法に関するものである。
ク製品に関するものであり、特に非常に空隙率の高くか
つ強度の大きな多孔質軽量セラミック製品及びその製造
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】従来の
多孔質セラミック製品の製造法には、発泡性未焼成セラ
ミック粉体に結合材を混合し、成形後、焼成する方法
や、主原料として黒曜石やシラス等の火山噴出物を用
い、これらに粘土や結合材を混合して、成形後、焼成す
る方法等がある。しかしながら、それら方法により得ら
れた多孔質セラミック製品は、嵩比重が十分に低くな
く、かつ空隙率が十分に多くないものであった。
多孔質セラミック製品の製造法には、発泡性未焼成セラ
ミック粉体に結合材を混合し、成形後、焼成する方法
や、主原料として黒曜石やシラス等の火山噴出物を用
い、これらに粘土や結合材を混合して、成形後、焼成す
る方法等がある。しかしながら、それら方法により得ら
れた多孔質セラミック製品は、嵩比重が十分に低くな
く、かつ空隙率が十分に多くないものであった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意研究の結果、火山噴出物として多量に産出
する黒曜石、シラス等の加熱発泡球状体粗粒子、すなわ
ち火山噴出物発泡球状粗粒子、例えばパーライトを主原
料とし、あるいは人工発泡ガラス質球状粗粒子、例えば
スラグの加熱発泡球状粗粒子を主原料とし、これに火力
発電所から大量に排出されるフライアッシュの相当量及
び合成樹脂、動・植物等の有機物細片を混有した結合材
を加えて混合した後、成形し、焼成することによって、
非常に軽量化された多孔質セラミックを提供することに
成功した。すなわち本発明は、下記構成の多孔質軽量セ
ラミック製品及びその製造方法である。 （１）多数のガラス質中空球状粗粒子の間をフライアッ
シュを含む多孔質セラミックマトリックス焼結体が結合
充填してなることを特徴とする多孔質軽量セラミック製
品。 （２）多数のガラス質中空球状粗粒子の間をフライアッ
シュを含む多孔質セラミックマトリックス焼結体が結合
充填してなり、かつ前記多孔質セラミツクマトリックス
焼結体中の多孔質空隙部が有機物細片の焼失孔であるこ
とを特徴とする多孔質軽量セラミック製品。 （３）粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球状粗粒
子１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜３５０
重量部と、多孔質セラミックマトリックス焼結体５〜８
０重量部が均質混在した焼結体であり、かつ前記多孔質
セラミックマトリックス焼結体中の多孔質空隙部が有機
物細片の焼失孔であることを特徴とする多孔質軽量セラ
ミック製品。 （４）ガラス質中空球状粗粒子が、天然ガラス質発泡体
粗粒子であることを特徴とする（１）項〜（３）項のい
ずれか１項に記載の多孔質軽量セラミック製品。（５）
ガラス質中空球状粗粒子が、人工発泡ガラス質粗粒子で
あることを特徴とする（１）項〜（３）項のいずれか１
項に記載の多孔質軽量セラミック製品。（６）多孔質軽
量セラミック製品の物理特性が、嵩比重０．２〜１．
２、圧縮強度：５．０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強
度：０．５〜５．０ｋｇｆ／ｃｍ２であることを特徴と
する（１）項〜（５）項のいずれか１項に記載の多孔質
軽量セラミック製品。
決すべく鋭意研究の結果、火山噴出物として多量に産出
する黒曜石、シラス等の加熱発泡球状体粗粒子、すなわ
ち火山噴出物発泡球状粗粒子、例えばパーライトを主原
料とし、あるいは人工発泡ガラス質球状粗粒子、例えば
スラグの加熱発泡球状粗粒子を主原料とし、これに火力
発電所から大量に排出されるフライアッシュの相当量及
び合成樹脂、動・植物等の有機物細片を混有した結合材
を加えて混合した後、成形し、焼成することによって、
非常に軽量化された多孔質セラミックを提供することに
成功した。すなわち本発明は、下記構成の多孔質軽量セ
ラミック製品及びその製造方法である。 （１）多数のガラス質中空球状粗粒子の間をフライアッ
シュを含む多孔質セラミックマトリックス焼結体が結合
充填してなることを特徴とする多孔質軽量セラミック製
品。 （２）多数のガラス質中空球状粗粒子の間をフライアッ
シュを含む多孔質セラミックマトリックス焼結体が結合
充填してなり、かつ前記多孔質セラミツクマトリックス
焼結体中の多孔質空隙部が有機物細片の焼失孔であるこ
とを特徴とする多孔質軽量セラミック製品。 （３）粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球状粗粒
子１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜３５０
重量部と、多孔質セラミックマトリックス焼結体５〜８
０重量部が均質混在した焼結体であり、かつ前記多孔質
セラミックマトリックス焼結体中の多孔質空隙部が有機
物細片の焼失孔であることを特徴とする多孔質軽量セラ
ミック製品。 （４）ガラス質中空球状粗粒子が、天然ガラス質発泡体
粗粒子であることを特徴とする（１）項〜（３）項のい
ずれか１項に記載の多孔質軽量セラミック製品。（５）
ガラス質中空球状粗粒子が、人工発泡ガラス質粗粒子で
あることを特徴とする（１）項〜（３）項のいずれか１
項に記載の多孔質軽量セラミック製品。（６）多孔質軽
量セラミック製品の物理特性が、嵩比重０．２〜１．
２、圧縮強度：５．０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強
度：０．５〜５．０ｋｇｆ／ｃｍ２であることを特徴と
する（１）項〜（５）項のいずれか１項に記載の多孔質
軽量セラミック製品。
【０００４】（７）粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質
中空球状粗粒子１００重量部に対して、フライアッシュ
１５〜３５０重量部と、未焼成セラミック粉体を含む結
合材６０〜４５０重量部とが混合された混合物を成形
し、乾燥した後、７５０〜１２００℃で焼成することを
特徴とする多孔質軽量セラミック製品の製造方法。 （８）粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球状粗粒
子１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜３５０
重量部と、有機物細片３０〜７０重量％を均質に含有す
る未焼成セラミック粉体を含む結合材６０〜４５０重量
部とが混合された混合物を成形し、乾燥した後、７５０
〜１２００℃で焼成することを特徴とする多孔質軽量セ
ラミック製品の製造方法。 （９）有機物細片の粒径が１０〜２０００μｍであるこ
とを特徴とする（８）項記載の多孔質軽量セラミック製
品の製造方法。 （１０）結合材中に占める未焼成セラミック粉体が４０
〜７０重量％であることを特徴とする（７）項〜（９）
項のいずれか１項に記載の多孔質軽量セラミック製品の
製造方法。 （１１）結合材が、無機結合材を含むことを特徴とする
（７）項〜（１０）項のいずれか１項に記載の多孔質軽
量セラミック製品の製造方法。 （１２）結合材が、ガラス質粉体を含むことを特徴とす
る（７）項〜（１１）項のいずれか１項に記載の多孔質
軽量セラミック製品の製造方法。 （１３）結合材が、粘土鉱物を含むことを特徴とする
（７）項〜（１２）項のいずれか１項に記載の多孔質軽
量セラミック製品の製造方法。 （１４）結合材が、有機質結合材を含むことを特徴とす
る（７）項〜（１３）項のいずれか１項に記載の多孔質
軽量セラミック製品の製造方法。 （１５）結合材が、水溶性のアルカリ金属ケイ酸塩を含
むことを特徴とする（７）項〜（１４）項のいずれか１
項に記載の多孔質軽量セラミック製品の製造方法。
中空球状粗粒子１００重量部に対して、フライアッシュ
１５〜３５０重量部と、未焼成セラミック粉体を含む結
合材６０〜４５０重量部とが混合された混合物を成形
し、乾燥した後、７５０〜１２００℃で焼成することを
特徴とする多孔質軽量セラミック製品の製造方法。 （８）粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球状粗粒
子１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜３５０
重量部と、有機物細片３０〜７０重量％を均質に含有す
る未焼成セラミック粉体を含む結合材６０〜４５０重量
部とが混合された混合物を成形し、乾燥した後、７５０
〜１２００℃で焼成することを特徴とする多孔質軽量セ
ラミック製品の製造方法。 （９）有機物細片の粒径が１０〜２０００μｍであるこ
とを特徴とする（８）項記載の多孔質軽量セラミック製
品の製造方法。 （１０）結合材中に占める未焼成セラミック粉体が４０
〜７０重量％であることを特徴とする（７）項〜（９）
項のいずれか１項に記載の多孔質軽量セラミック製品の
製造方法。 （１１）結合材が、無機結合材を含むことを特徴とする
（７）項〜（１０）項のいずれか１項に記載の多孔質軽
量セラミック製品の製造方法。 （１２）結合材が、ガラス質粉体を含むことを特徴とす
る（７）項〜（１１）項のいずれか１項に記載の多孔質
軽量セラミック製品の製造方法。 （１３）結合材が、粘土鉱物を含むことを特徴とする
（７）項〜（１２）項のいずれか１項に記載の多孔質軽
量セラミック製品の製造方法。 （１４）結合材が、有機質結合材を含むことを特徴とす
る（７）項〜（１３）項のいずれか１項に記載の多孔質
軽量セラミック製品の製造方法。 （１５）結合材が、水溶性のアルカリ金属ケイ酸塩を含
むことを特徴とする（７）項〜（１４）項のいずれか１
項に記載の多孔質軽量セラミック製品の製造方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態を以下に説
明する。まず、本願発明で主原料として用いらるガラス
質中空球状粗粒子としては、例えば天然ガラス質発泡粗
粒子である黒曜石細片や真珠岩細片等の高温加熱による
発泡粗粒子であるパーライト、人工ガラス質粗粒子であ
る水砕スラグ細片やシリカ細片の高温加熱発泡粗粒子で
あるスラグバルーンやシリカバルーン等が挙げられ、発
泡球状粗粒子の粒径は０．５０〜５．０ｍｍであるもの
が好ましい。その嵩密度は０．１／ｃｍ３〜１．０／ｃ
ｍ３のものが好ましい。
明する。まず、本願発明で主原料として用いらるガラス
質中空球状粗粒子としては、例えば天然ガラス質発泡粗
粒子である黒曜石細片や真珠岩細片等の高温加熱による
発泡粗粒子であるパーライト、人工ガラス質粗粒子であ
る水砕スラグ細片やシリカ細片の高温加熱発泡粗粒子で
あるスラグバルーンやシリカバルーン等が挙げられ、発
泡球状粗粒子の粒径は０．５０〜５．０ｍｍであるもの
が好ましい。その嵩密度は０．１／ｃｍ３〜１．０／ｃ
ｍ３のものが好ましい。
【０００６】次に、本願発明で主原料として使用される
フライアッシュは、石炭や石油ピッチ等を燃焼させたあ
とに出る残渣灰であり、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ＳｉＯ
２：５０〜６８％，Ａｌ２Ｏ3：２０〜３５％、Ｆｅ２
Ｏ3：２〜７％，ＣａＯ：０．６〜７％、ＭｇＯ：０．
２〜２％，Ｎａ２Ｏ：０．１〜２％、Ｋ２Ｏ：０．３〜
１．５％，Ｉｇ．ｌｏｓｓ：２〜４％からなり、非晶質
であり、かつ各フライアッシュ粒子は粒径５〜２０μｍ
の球状体で内部が中空となっているものである。よっ
て、フライアッシュ粒子は、転動性、充填性が良好で、
前記多数のガラス質中空球状粗粒子間に容易に隈無く充
填される。
フライアッシュは、石炭や石油ピッチ等を燃焼させたあ
とに出る残渣灰であり、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ＳｉＯ
２：５０〜６８％，Ａｌ２Ｏ3：２０〜３５％、Ｆｅ２
Ｏ3：２〜７％，ＣａＯ：０．６〜７％、ＭｇＯ：０．
２〜２％，Ｎａ２Ｏ：０．１〜２％、Ｋ２Ｏ：０．３〜
１．５％，Ｉｇ．ｌｏｓｓ：２〜４％からなり、非晶質
であり、かつ各フライアッシュ粒子は粒径５〜２０μｍ
の球状体で内部が中空となっているものである。よっ
て、フライアッシュ粒子は、転動性、充填性が良好で、
前記多数のガラス質中空球状粗粒子間に容易に隈無く充
填される。
【０００７】本願発明は、多くのガラス質中空球状粗粒
子間にフライアッシュと多孔質セラミックマトリックス
焼結体が焼結充填された状態の多孔質軽量セラミック製
品を提供するものであるが、その製造においては、まず
成形性を付与させるため、ガラス質中空球状粗粒子とフ
ライアッシュと未焼成セラミックマトリックス生成材料
（結合材）、好ましくは少量の有機物細片を混有させた
未焼成セラミックマトリックス生成材料（結合材）との
均質混合物を加水あるいは可塑化材を添加混合して、生
地となし、それを一定形状に成形し、乾燥した後、焼成
する。前記未焼成セラミックマトリックス生成材料中の
有機物細片としては、高温加熱により揮発焼失するもの
で、例えば木材・竹材・穀類等の植物細片、脂肪細片、
プランクトン等の動物細片、ポリスチロール、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等の合成樹脂細片が挙げられる。
さらに、有機質短繊維、例えばナイロン短繊維、ポリプ
ロピレン短繊維等も使用できる。なお上記植物細片とし
ては、加工食品も採用でき、例えば茹であげたうどんや
そうめん等の細断片を使用することもできる。
子間にフライアッシュと多孔質セラミックマトリックス
焼結体が焼結充填された状態の多孔質軽量セラミック製
品を提供するものであるが、その製造においては、まず
成形性を付与させるため、ガラス質中空球状粗粒子とフ
ライアッシュと未焼成セラミックマトリックス生成材料
（結合材）、好ましくは少量の有機物細片を混有させた
未焼成セラミックマトリックス生成材料（結合材）との
均質混合物を加水あるいは可塑化材を添加混合して、生
地となし、それを一定形状に成形し、乾燥した後、焼成
する。前記未焼成セラミックマトリックス生成材料中の
有機物細片としては、高温加熱により揮発焼失するもの
で、例えば木材・竹材・穀類等の植物細片、脂肪細片、
プランクトン等の動物細片、ポリスチロール、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等の合成樹脂細片が挙げられる。
さらに、有機質短繊維、例えばナイロン短繊維、ポリプ
ロピレン短繊維等も使用できる。なお上記植物細片とし
ては、加工食品も採用でき、例えば茹であげたうどんや
そうめん等の細断片を使用することもできる。
【０００８】また、焼成によりセラミックスマトリック
スを生成する未焼成セラミックとしては、例えば長石、
陶土、粘土鉱物等のケイ酸アルミニウム系無機材料が挙
げられ、それらには焼結剤としてのアルカリ金属・アル
カリ土類金属ケイ酸塩、ガラス粉、釉薬粉等を添加する
ことが好ましく、さらに無機系粘結材の水溶性アルカリ
ケイ酸塩（水ガラス）や有機質粘結材のコーンスター
チ、ＣＭＣ等を添加したものが好ましい。なお、成形の
ための可塑性付与材としては、通常有機系のもの、例え
ば前記粘結材と同じコーンスターチ、ＣＭＣやアルギン
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を添加使用することができる。
前記水溶性アルカリケイ酸塩（水ガラス）は成形用及び
焼結用に共用される可塑性付与材兼焼結剤として好まし
いものであるが、これは液状のもの（水溶液）をそのま
ま使用しても、あるいは粉末状のものに水を加え混合し
て使用してもよい。
スを生成する未焼成セラミックとしては、例えば長石、
陶土、粘土鉱物等のケイ酸アルミニウム系無機材料が挙
げられ、それらには焼結剤としてのアルカリ金属・アル
カリ土類金属ケイ酸塩、ガラス粉、釉薬粉等を添加する
ことが好ましく、さらに無機系粘結材の水溶性アルカリ
ケイ酸塩（水ガラス）や有機質粘結材のコーンスター
チ、ＣＭＣ等を添加したものが好ましい。なお、成形の
ための可塑性付与材としては、通常有機系のもの、例え
ば前記粘結材と同じコーンスターチ、ＣＭＣやアルギン
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を添加使用することができる。
前記水溶性アルカリケイ酸塩（水ガラス）は成形用及び
焼結用に共用される可塑性付与材兼焼結剤として好まし
いものであるが、これは液状のもの（水溶液）をそのま
ま使用しても、あるいは粉末状のものに水を加え混合し
て使用してもよい。
【０００９】本願発明においては、さらに耐熱性補強材
を加配することもできる。このような耐熱性補強材とし
ては、例えば鉱滓、シャモット等が採用でき、これら耐
熱性補強材を加配し、焼結して得られた多孔質軽量セラ
ミック製品は、高い機械的強度及び耐熱性を備えたもの
となる。
を加配することもできる。このような耐熱性補強材とし
ては、例えば鉱滓、シャモット等が採用でき、これら耐
熱性補強材を加配し、焼結して得られた多孔質軽量セラ
ミック製品は、高い機械的強度及び耐熱性を備えたもの
となる。
【００１０】上記のようなガラス質中空球状粗粒子に、
フライアッシュ及び有機物細片を含む結合材を均質に混
合した混合物を所要形状に成形した後、乾燥し、７５０
〜１２００℃程度の焼成温度域において焼結させること
により、多孔質軽量セラミック製品を得ることができ
る。
フライアッシュ及び有機物細片を含む結合材を均質に混
合した混合物を所要形状に成形した後、乾燥し、７５０
〜１２００℃程度の焼成温度域において焼結させること
により、多孔質軽量セラミック製品を得ることができ
る。
【００１１】上記発明のセラミックス製品の配合組成に
おいて、ガラス質中空球状粗粒子を用いるのは、該粗粒
子は黒曜石、真珠岩等の天然ガラス等を原料にして多量
に生産され価格も安価で、内部が中空で軽量であり、か
つ一定の強度も備えているため、これを主要構成材料と
することにより製品の軽量化及びある程度の強度向上に
寄与するためであり、さらにそれがガラス質であるか
ら、その周りに接触充填されるフライアッシュ、セラミ
ックマトリックスとの焼結接合が容易であり、その結果
焼成製品はガラス質球状粗粒子表層とセラミックマトリ
ックスが強固に結合して、全体強度が向上するのであ
る。そして、主原料としてガラス質中空球状粗粒子とフ
ライアッシュを用いたことにより、製品の空隙率を多大
に確保し、かつ有機物細片及び未焼成セラミックセラミ
ックを含む結合材を使用したことによりに、製品の空隙
率を最大に確保することができるのである。なお、該セ
ラミック製品中には、素材中の各ガラス質中空球状粗粒
子同士の接触部分（以下、第１点接触部分という）間に
形成される大きな空隙部（以下、第１空隙部という）、
及び第１空隙部内に充填されたフライアッシュの各粒子
同士の接触部分（以下、第２点接触部分という）間に形
成される小さな空隙部（以下、第２空隙部という）、さ
らにセラミックマトリックス内の有機物細片の消失孔で
ある空隙部（以下、第３空隙部という）の３種の多量の
空隙部が存在するため、全体の空隙率が高く、かつ第
１，第２、第３空隙部が接続状態となって連通する結
果、軽量化及び良好な通気性・通液性が確保される。さ
らに、ガラス質中空球状粗粒子は、７５０〜１２００℃
に加熱された際に、高温部（約１０００〜１２００℃）
の加熱領域で加熱されると、各粗粒子は、熔融、発泡し
て所々に部分的に発泡穴が形成されたものとなり、各粗
粒子自体がその球状壁の所々に貫通穴を備えるものとな
る結果、より良好な通気性・通液性が実現される。よっ
て、本発明の多孔質軽量セラミック製品は、下記のよう
な材料として利用できる。軽量タイル、軽量壁板パネ
ル、断熱材料、吸音材料、濾過材料、触媒を担持させた
触媒、微生物を利用する排水処理に使用される各種バク
テリア、細菌類を担持した排水処理材料、遠赤外線放射
材料、各種フェライトなどを組成物素材とした電波吸収
性パネル等。
おいて、ガラス質中空球状粗粒子を用いるのは、該粗粒
子は黒曜石、真珠岩等の天然ガラス等を原料にして多量
に生産され価格も安価で、内部が中空で軽量であり、か
つ一定の強度も備えているため、これを主要構成材料と
することにより製品の軽量化及びある程度の強度向上に
寄与するためであり、さらにそれがガラス質であるか
ら、その周りに接触充填されるフライアッシュ、セラミ
ックマトリックスとの焼結接合が容易であり、その結果
焼成製品はガラス質球状粗粒子表層とセラミックマトリ
ックスが強固に結合して、全体強度が向上するのであ
る。そして、主原料としてガラス質中空球状粗粒子とフ
ライアッシュを用いたことにより、製品の空隙率を多大
に確保し、かつ有機物細片及び未焼成セラミックセラミ
ックを含む結合材を使用したことによりに、製品の空隙
率を最大に確保することができるのである。なお、該セ
ラミック製品中には、素材中の各ガラス質中空球状粗粒
子同士の接触部分（以下、第１点接触部分という）間に
形成される大きな空隙部（以下、第１空隙部という）、
及び第１空隙部内に充填されたフライアッシュの各粒子
同士の接触部分（以下、第２点接触部分という）間に形
成される小さな空隙部（以下、第２空隙部という）、さ
らにセラミックマトリックス内の有機物細片の消失孔で
ある空隙部（以下、第３空隙部という）の３種の多量の
空隙部が存在するため、全体の空隙率が高く、かつ第
１，第２、第３空隙部が接続状態となって連通する結
果、軽量化及び良好な通気性・通液性が確保される。さ
らに、ガラス質中空球状粗粒子は、７５０〜１２００℃
に加熱された際に、高温部（約１０００〜１２００℃）
の加熱領域で加熱されると、各粗粒子は、熔融、発泡し
て所々に部分的に発泡穴が形成されたものとなり、各粗
粒子自体がその球状壁の所々に貫通穴を備えるものとな
る結果、より良好な通気性・通液性が実現される。よっ
て、本発明の多孔質軽量セラミック製品は、下記のよう
な材料として利用できる。軽量タイル、軽量壁板パネ
ル、断熱材料、吸音材料、濾過材料、触媒を担持させた
触媒、微生物を利用する排水処理に使用される各種バク
テリア、細菌類を担持した排水処理材料、遠赤外線放射
材料、各種フェライトなどを組成物素材とした電波吸収
性パネル等。
【００１２】
【実施例】本願発明の実施例を以下に説明する。 ［実施例１］ ガラス質球状粗粒子（粒径１〜２ｍｍ） （パーライト） １００重量部 フライアッシュ粉末 ５０重量部 上記の混合物に、下記組成の結合材を２０重量部を添加
混合した。 珪酸ソーダ（３号） ４０重量％ 蛍石粉末 １５重量％ 陶石粉末 ２０重量％ 発泡スチロール微小球 ５重量％ メトローズ ５重量％ 水 １５重量％ 得られた上記混合配合物を型枠に投入し低圧成形してタ
イル状成形体を得た後、乾燥し、その後９５０℃の焼成
帯で、９０分間焼結させた。この結果、得られた多孔質
軽量セラミックス製品はカサ比重が１以下であり、圧縮
強度２０〜３０ｋｇ／ｃｍ２、高温耐熱性（１０００℃
以上）・耐熱衝撃性に優れ、かつ通気性・通水性に優れ
吸音率も高いものであった。
混合した。 珪酸ソーダ（３号） ４０重量％ 蛍石粉末 １５重量％ 陶石粉末 ２０重量％ 発泡スチロール微小球 ５重量％ メトローズ ５重量％ 水 １５重量％ 得られた上記混合配合物を型枠に投入し低圧成形してタ
イル状成形体を得た後、乾燥し、その後９５０℃の焼成
帯で、９０分間焼結させた。この結果、得られた多孔質
軽量セラミックス製品はカサ比重が１以下であり、圧縮
強度２０〜３０ｋｇ／ｃｍ２、高温耐熱性（１０００℃
以上）・耐熱衝撃性に優れ、かつ通気性・通水性に優れ
吸音率も高いものであった。
【００１３】［実施例２］ ガラス質球状粗粒子（粒径１〜２ｍｍ） （パーライト） １００重量部 フライアッシュ粉末 １００重量部 上記の混合物に、下記組成の結合材を３０重量部を添加
混合した。 蛍石粉末 １５重量％ ガラス粉末 ２０重量％ カオリン粉末 ２０重量％ ポリメタアクリル樹脂細片 １０重量％ メトローズ ５重量％ 水 ３０重量％ 上記混合物を型枠に入れてタイル状成形体にした後、１
０００℃の焼成帯で、６０分間焼結させた。この結果、
得られた多孔質軽量セラミックス製品はカサ比重が１以
下であり、圧縮強度１０〜４０ｋｇ／ｃｍ２、高温耐熱
性（１０００℃以上）・耐熱衝撃性に優れ、かつ通気性
・通水性に優れ吸音率も高いものであった。
混合した。 蛍石粉末 １５重量％ ガラス粉末 ２０重量％ カオリン粉末 ２０重量％ ポリメタアクリル樹脂細片 １０重量％ メトローズ ５重量％ 水 ３０重量％ 上記混合物を型枠に入れてタイル状成形体にした後、１
０００℃の焼成帯で、６０分間焼結させた。この結果、
得られた多孔質軽量セラミックス製品はカサ比重が１以
下であり、圧縮強度１０〜４０ｋｇ／ｃｍ２、高温耐熱
性（１０００℃以上）・耐熱衝撃性に優れ、かつ通気性
・通水性に優れ吸音率も高いものであった。
【００１４】
【発明の効果】以上の本願発明によれば下記のような優
れた作用効果が得られる。本発明の製造方法において
は、主原料としてガラス質中空球状粗粒子とフライアッ
シュを用いたことにより、製品の空隙率を多大に確保
し、かつ有機物細片及び未焼成セラミックセラミックを
含む結合材を使用したことによりに、製品の空隙率を最
大に確保することができる。なお、該セラミック製品
は、素材中の各フライアッシュ粒子が中空であるため軽
量であり、かつ粒子同士の接触部分は点接触で連結さ
れ、また有機物細片の焼失孔が残存するため、マトリッ
クス部分が連通多孔質となっていて、気液通過性が良好
となる。本発明の多孔質軽量セラミック製品は、安価な
ガラス質中空球状粗粒子及びフライアッシュを主原料と
するため、製品製造コストが低く、かつ火力発電所等よ
り大量に発生され、その処分が問題となっているフライ
アッシュの有効活用に寄与するものでもある。
れた作用効果が得られる。本発明の製造方法において
は、主原料としてガラス質中空球状粗粒子とフライアッ
シュを用いたことにより、製品の空隙率を多大に確保
し、かつ有機物細片及び未焼成セラミックセラミックを
含む結合材を使用したことによりに、製品の空隙率を最
大に確保することができる。なお、該セラミック製品
は、素材中の各フライアッシュ粒子が中空であるため軽
量であり、かつ粒子同士の接触部分は点接触で連結さ
れ、また有機物細片の焼失孔が残存するため、マトリッ
クス部分が連通多孔質となっていて、気液通過性が良好
となる。本発明の多孔質軽量セラミック製品は、安価な
ガラス質中空球状粗粒子及びフライアッシュを主原料と
するため、製品製造コストが低く、かつ火力発電所等よ
り大量に発生され、その処分が問題となっているフライ
アッシュの有効活用に寄与するものでもある。
Claims (15)
- 【請求項１】多数のガラス質中空球状粗粒子の間をフラ
イアッシュを含む多孔質セラミックマトリックス焼結体
が結合充填してなることを特徴とする多孔質軽量セラミ
ック製品。 - 【請求項２】多数のガラス質中空球状粗粒子の間をフラ
イアッシュを含む多孔質セラミックマトリックス焼結体
が結合充填してなり、かつ前記多孔質セラミツクマトリ
ックス焼結体中の多孔質空隙部が有機物細片の焼失孔で
あることを特徴とする多孔質軽量セラミック製品。 - 【請求項３】粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球
状粗粒子１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜
３５０重量部と、多孔質セラミックマトリックス焼結体
５〜８０重量部が均質混在した焼結体であり、かつ前記
多孔質セラミックマトリックス焼結体中の多孔質空隙部
が有機物細片の焼失孔であることを特徴とする多孔質軽
量セラミック製品。 - 【請求項４】ガラス質中空球状粗粒子が、天然ガラス質
発泡体粗粒子であることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の多孔質軽量セラミック製品。 - 【請求項５】ガラス質中空球状粗粒子が、人工発泡ガラ
ス質粗粒子であることを特徴とする請求項１〜３のいず
れか１項に記載の多孔質軽量セラミック製品。 - 【請求項６】多孔質軽量セラミック製品の物理特性が、
嵩比重０．２〜１．２、圧縮強度：５．０〜５０ｋｇｆ
／ｃｍ２、曲げ強度：０．５〜５．０ｋｇｆ／ｃｍ２で
あることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記
載の多孔質軽量セラミック製品。 - 【請求項７】粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球
状粗粒子１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜
３５０重量部と、未焼成セラミック粉体を含む結合材６
０〜４５０重量部とが混合された混合物を成形し、乾燥
した後、７５０〜１２００℃で焼成することを特徴とす
る多孔質軽量セラミック製品の製造方法。 - 【請求項８】粒径０．５〜５．０ｍｍのガラス質中空球
状粗粒子１００重量部に対して、フライアッシュ１５〜
３５０重量部と、有機物細片３０〜７０重量％を均質に
含有する未焼成セラミック粉体を含む結合材６０〜４５
０重量部とが混合された混合物を成形し、乾燥した後、
７５０〜１２００℃で焼成することを特徴とする多孔質
軽量セラミック製品の製造方法。 - 【請求項９】有機物細片の粒径が１０〜２０００μｍで
あることを特徴とする請求項８記載の多孔質軽量セラミ
ック製品の製造方法。 - 【請求項１０】結合材中に占める未焼成セラミック粉体
が４０〜７０重量％であることを特徴とする請求項７〜
９のいずれか１項に記載の多孔質軽量セラミック製品の
製造方法。 - 【請求項１１】結合材が、無機結合材を含むことを特徴
とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の多孔質軽
量セラミック製品の製造方法。 - 【請求項１２】結合材が、ガラス質粉体を含むことを特
徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の多孔質
軽量セラミック製品の製造方法。 - 【請求項１３】結合材が、粘土鉱物を含むことを特徴と
する請求項７〜１２のいずれか１項に記載の多孔質軽量
セラミック製品の製造方法。 - 【請求項１４】結合材が、有機質結合材を含むことを特
徴とする請求項７〜１３のいずれか１項に記載の多孔質
軽量セラミック製品の製造方法。 - 【請求項１５】結合材が、水溶性のアルカリ金属ケイ酸
塩を含むことを特徴とする請求項７〜１４のいずれか１
項に記載の多孔質軽量セラミック製品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20745197A JP4448565B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 多孔質軽量セラミック製品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20745197A JP4448565B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 多孔質軽量セラミック製品及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1149585A true JPH1149585A (ja) | 1999-02-23 |
| JP4448565B2 JP4448565B2 (ja) | 2010-04-14 |
Family
ID=16539997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20745197A Expired - Fee Related JP4448565B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 多孔質軽量セラミック製品及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4448565B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002032833A1 (fr) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | Oda Construction Co., Ltd. | Moulages de ceramique poreuse a absorption de son et procede de production de ces moulages |
| GB2469546A (en) * | 2009-01-21 | 2010-10-20 | Schott Ag | Granulates with smooth particles and binder |
| JP2011042544A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Toko Perlite Kogyo Kk | セラミックスの製造方法 |
| CN106927851A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-07 | 北京师范大学 | 轻质泡沫陶瓷空心球颗粒 |
| CN111233334A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-05 | 内蒙古工业大学 | 一种钙长石-石英-玻璃相复相陶瓷的制备方法 |
| CN111410550A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-07-14 | 浙江工贸职业技术学院 | 一种多孔陶瓷的制备方法 |
| CN116947527A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-10-27 | 上海电力大学 | 一种具有中空结构的飞灰-铝渣复合吸声材料及其制备方法 |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP20745197A patent/JP4448565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002032833A1 (fr) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | Oda Construction Co., Ltd. | Moulages de ceramique poreuse a absorption de son et procede de production de ces moulages |
| US6664205B2 (en) * | 2000-10-17 | 2003-12-16 | Oda Construction Co., Ltd. | Porous, sound-absorbing ceramic moldings and method for production thereof |
| CN100422118C (zh) * | 2000-10-17 | 2008-10-01 | 小田建设株式会社 | 多孔吸音性陶瓷成型体及其制造方法 |
| GB2469546A (en) * | 2009-01-21 | 2010-10-20 | Schott Ag | Granulates with smooth particles and binder |
| GB2469546B (en) * | 2009-01-21 | 2011-08-03 | Schott Ag | [Granulates with smooth particles and binder |
| JP2011042544A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Toko Perlite Kogyo Kk | セラミックスの製造方法 |
| CN106927851A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-07 | 北京师范大学 | 轻质泡沫陶瓷空心球颗粒 |
| CN106927851B (zh) * | 2017-03-31 | 2020-01-10 | 北京师范大学 | 轻质泡沫陶瓷空心球颗粒 |
| CN111233334A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-05 | 内蒙古工业大学 | 一种钙长石-石英-玻璃相复相陶瓷的制备方法 |
| CN111233334B (zh) * | 2020-02-25 | 2022-05-17 | 内蒙古工业大学 | 一种钙长石-石英-玻璃相复相陶瓷的制备方法 |
| CN111410550A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-07-14 | 浙江工贸职业技术学院 | 一种多孔陶瓷的制备方法 |
| CN116947527A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-10-27 | 上海电力大学 | 一种具有中空结构的飞灰-铝渣复合吸声材料及其制备方法 |
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|---|---|
| JP4448565B2 (ja) | 2010-04-14 |
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