JPS5820904B2 - サンカクロムシヨウケツタイノセイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は緻密質酸化クロム焼結方法、特にガラス耐火物
として用いられる緻密質酸化クロム焼結体の製造方法に
関する。

従来、酸化クロム成形体を焼結する場合に水素気流中あ
るいは真空中など酸素分圧の低い雰囲気中での焼結によ
る緻密化、あるいはホットプレス法による緻密化は比較
的容易であることが知られている。

すなわち、アメリカセラミック協会誌におけるオウンビ
イ氏およびジャングクイスト氏（Ｊ 、 ｏｆＡｍ−Ｃ
ｅｒ−８ｏｃ、Ｖｏｌ 、 ５５ 、Ａ９ ｐ 、 ４
３３〜４３６ 。

１９７２）によるとＣｏ／ＣＯ２ガスによる低酸素分圧
雰囲気中で１６００℃に焼成し、理論密度の９９．４％
に達する緻密な焼結体を得ているが、空気中での焼成で
は理論密度の６５％程度のものしか得られていない。

この状況はガラス耐火物として市販されている酸化クロ
ム煉瓦の物性測定値からもよく判り、次の第１表のよう
である。

この第１表の市販の酸化クロム耐火物中には１〜４％の
Ｔ ｉ０２が添加されておりＣｒ２Ｏ３の緻密化のため
にＴ ｉｏ ２の添加が効果的であることは一般に知ら
れている。

そしてこのような緻密質酸化クロム焼結体はその通気性
の低いことからガラス溶解炉などの煉瓦として雰囲気調
整などに好適で良品の入手が要望されている。

しかし、前述のように酸素分圧を低くして酸化クロム成
形体を焼結して作ることは酸素分圧を低くした雰囲気を
作ることが面倒であり、場合によっては充分に期待する
緻密質焼結体を安定して作ることは困難であった。

本発明は、これら従来の緻密質焼結体の製法の欠点に鑑
み、これら欠点の解消された方法につき研究し種々横側
の結果、本発明の緻密質酸化クロム焼結体の製造方法を
見出して提供するものである。

本発明の目的は従来のように低酸素分圧雰囲気を使用す
ることなく空気中で焼結し各種形状の煉瓦など緻密質酸
化クロム焼結体を得る方法である。

すなわち、本発明は原料の酸化クロム微粉末１００重量
部に対しＮｂ２Ｏ５または／およびＴａ ２ ｏ。

を０．５ないし３重量部および少量の結合剤を加え、さ
らに１重量部以下の酸化硼素を添加したのち混合し、水
分を加えて加圧成形し、乾燥ののち、焼成することによ
り、かさ比重４．１以上の緻密質酸化クロム焼結体の製
造方法である。

（以下、部は重量部で示す）。

本発明の方法によれば、既存市販のガラス耐火物用酸化
クロム焼結体と同等もしくはそれ以上のかさ比重を有す
る焼結体が得ることができ、または特殊なアイソスタテ
ィック法またはスリップキャスト法によらないで、通常
のプレス成形法によって空気中で容易に焼結し得るすぐ
れた方法である。

もちろん本発明の原料組成をスリップキャスト法あるい
はアイソスタティック法により成形しても緻密な焼結体
を得ることができ、この方法も本発明の方法に包含され
る。

本発明の一例を示すと通常の微粉酸化クロム原料に少量
の粘土などの結合剤を加えて混合し、水分を加えて成形
したのち十分に乾燥し１６００℃で焼成する。

市販酸化クロム耐火物中には１．４％（重量％、以下同
様）のＴｉＯ２を添加しており、酸化クロム（Ｃｒ２０
３）の緻密化にＴ ｔ ０２の添加が有効であることは
本発明者らの研究においても認められた。

然しなから本発明者らは酸化クロム（Ｃｒ２０３）の１
００部に対しＮｂ２Ｏ５または／およびＴ ａ２０５の
０．５ないし３部の添加がＴｉＯ２に比しさらに効果が
すぐれていることを見出したものである。

本発明者はさらにＣｒ２Ｏ３の１００部に対しＮｂ２Ｏ
５または／およびＴａ２０５を０．５ないし３部添加し
たものに、ざらにＢ２Ｏ３を１重量部以下を添加するこ
とにより緻密化は一層促進され最高かさ比重４．６２の
焼結体を得ることができた。

このように本発明は従来は酸素分圧のないガスか酸素分
圧の極めて低い特殊の雰囲気下で酸化クロム成形体を焼
結していたのに対し通常の空気圧下で酸化クロム成形体
を焼結して理論微塵に近い４．６２のかさ比重を有し、
極めてすぐれた緻密度の酸化クロム焼結体を製造する方
法に成功した。

従って安価確実で操作が極めて容易で緻密均一な酸化ク
ロム焼結体の製造が可能となり、これら耐火物工業に寄
与するところ極めて大きい。

次に実施例とともに本発明をさらに説明する。

実施例 １ 原料に用いた酸化クロムおよびＮｂ２Ｏ５とＴａ２０５
を含有するコロンバイト鉱、硼酸などその他第２表に示
した。

これらの原料を十分粉砕したのち第３表の如く配合し、
乾式混合後、少量の水を加えて１５０ｋｇ／ｃｒ？ｔの
圧力でプレス成形した。

成形体を乾燥後１６００℃にて３０分間焼成して得た焼
結体の物性測定値を第４表に示した。

第３表、第４表を整理して酸化クロムに対する（ Ｎｂ
２Ｏ５＋Ｔａ２０５ ）添加％とＢ２Ｏ３添加量％と焼
結体のかさ比重との関係を示したものが第１図第２図で
第１図はＢ２０３０〜０．３％の添加効果を示した。

ａ−曲線−（Ｎｂ２０５＋Ｔａ２０５ ）添加量１．３
７％ｂ−曲線＝（Ｎｂ２０．＋Ｔａ２０３）添加量２．
０５％Ｃ−曲線＝（Ｎｂ２０５＋Ｔａ２０５ ）添加量
０．６０％ｄ−線一かさ比重４．１限定線 を示し、またこれら両図で各曲線上の数字は第３表、第
４表の試料番号と対応するものである。

第２図のｅ−曲線はａ−曲線におけるＢ２Ｏ３添加量を
１．０％まで変化せしめたもので、この場合のＢ２Ｏ３
最適添加量を示す曲線である。

これらの結果からＮｂ２Ｏ５＋Ｔａ２０５の効果は酸化
クロム１００部に対して１．３７部を添加した場合に最
大のかさ比重を与え、これより多くてもすくなくてもそ
の効果は低下し、その下限はおよそ０．５部であり、そ
の上限はおよそ３部である。

本発明者らの目的とする焼結体のかさ比重はおよそ４．
１以上のもので、すぐれた緻密性を示し、これをｄ−線
で示した。

これらの場合Ｂ２Ｏ３は極めて少量の添加でも第１図の
ようにその効果を示し、そのかさ比重の増大は０％を出
発点として急カーブを示している。

この上限は第２図より明らかなように１．０％であり０
．４％付近で最大であるが０％でも比重４．２７のもの
が得られる。

実施例 ２ 上述の実姉例１に用いた原料を用い、Ａ６の原料配合を
用いて同様にして成形圧２００ｋｇ／ｉにて、皿型煉瓦
形状の成形体を作った。

これを乾燥したのち１６００℃まで１０℃／分の割合で
昇温し、１６００℃で１時間保持したのち炉冷して、得
られた焼結体の特注を第５表に示した。

かさ比重４．５８のすぐれた緻密焼結体であった。

これら実施例はいすえもＮｂ２ｑ、Ｔａ２０５の原料と
してコロンバイト鉱を用いているが、純Ｎｂ２０５Ｔａ
２０５を用いることは不純物を含まないため、さらに良
質の酸化クロム焼結体を得られることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は実姉例１の測定値を図示した線図であ
り、Ｃｒ２０５−Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２０５−Ｂ２Ｏ３の
３成分系の焼結体のかさ比重との関係を示すものである
。 各曲線は酸化クロム１００部に対する％で示した。 ａ−曲線＝ （Ｎｂ２０．、 ＋Ｔａ２０３）添加量１
．３７％ｂ−曲線＝（Ｎｂ２０５＋Ｔａ２０３）添加量
２．０５％Ｃ−曲線＝（Ｎｂ２０５＋Ｔａ２０３）添加
量０．６０％ｄ−線＝かさ比重４．１限定線 ｅ−曲線−ａ−曲線のＢ２０３０〜１．０％添加曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原料の酸化クロム微粉末１００重量部に対しＮｂ２
   Ｏ５または／およびＴ ａ ２０５を０．５ないし３重
   量部および少量の結合剤を加え、さらに１重量部以下の
   酸化硼素を添加したのち混合し、水分を加えて加圧成形
   し、乾燥ののち、焼成することを特徴とするかさ比重４
   ．１以上の緻密質酸化クロム焼結体の製造方法。