JPS6020342B2 - 低熱膨脹性磁器組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械的強度、耐蝕性、可塑成型性の点で通常の
磁器に遜色なく耐熱性の面で優れた特性を示すべタラィ
ト等の含リチウム物質と粘土質原料とよりなる低熱膨脹
性磁器組成物の改良に関するもので、特にその焼成温度
範囲が広くなるようにして工業的に有利な低熱膨脹性磁
器を得るようにしたものである。

なおここで用いた焼成温度範囲というのは焼結体の吸水
率がほぼ０％で、収縮の増加と形状の軟化のみとめられ
ない領域とした。従来、低熱膨脹性を示し耐熱性磁器と
して利用される倉リチウム物質素地はべ夕ライト等の含
リチウム物質と可塑性向上のための粘土質材料を配合す
るのが普通である。

ところがこの含リチウム物質素地は焼成温度範囲が２０
ｏ０程度と狭く近年の窯炉の大型化にともなう焼成温度
の制御の困難さを考えると少なくとも４０ｏｏ以上の焼
成温度範囲がなければ工業的な生産は困難となって来て
いた。そこでこの焼成温度範囲を拡大するための種々の
研究が行われていたが工業的に有利な方法でこの問題を
解決するには至っていない。また一方、コージラィト素
地など比較的低熱堀彰眼性磁器に用いられる柚薬の研究
も進められており本発明者はこの柚薬として７山２０３
・５６．＄ｉ０２・狐Ｎａｏ・母けｇ０・Ｘａｏの如き
アルカリ及びアルカリ士金属酸化物を含む調合物が有効
であると見いだし、更にこの調合物が前述の焼成温度範
囲拡大に寄与することを見いだして本発明をするに至つ
た。

すなわち、本発明は含リチウム物質３０〜６０％と粘土
質原料２０〜６０％とよりなる低熱膨脹性磁器の配合原
料に長石２３．０％、珪石３１．５％、タルク１５．４
％、石灰石４．０％、カオリン２６．２％を含む調合物
１０〜４０％配合して１２２０〜１３４０ｑ０で焼成し
てその焼成温度範囲を４０ｏｏ〜６０午０程度とかなり
拡大できるようにして、工業的に有利な低熱膨脹性磁器
組成物である。

本発明において焼成温度範囲拡大のために添加すべきア
ルカリ及びアルカリ士金属酸化物を含む調合物は７ＡＩ
２０３・５６．＄ｊ０２・狐Ｎａｏ・ＱＭｇ○・Ｘａ○
の如きものがよい。

次に配合すべき原料としては、含リチウム物質物質の原
料にべタラィトを粘土質原料に蛙目粘士あるいは木節粘
土を用いればよく、またアルカリ及びアルカリ士金属酸
化物を含む調合物は、シリカの原料に桂石を、アルミナ
の原料にカオリンを酸化カルシウムの原料に石灰石を、
酸化マグネシウムの原料にタルクあるいはマグネサィト
を、酸化カリウム及び酸化ナトリウムの原料に長石を用
いればよい。

またアルカリ及びアルカリ土金属酸化物を含む調合物は
上記原料を長石２３．０％、桂石３１．５％、タルク１
５．４％、石灰石４．０％、朝鮮カオリン２６．２％（
Ｗｔ．％）とすればよく、この調合物をＷｔ．％でべタ
ラィト３０〜６０％、粘土質原料２０〜６０％とともに
１０〜４０％配合すればよい。

実施例 １ べタライト４０％、原蛙目粘土４０％、井上長石４．６
％、石６．３％、タルク３．１％、石灰石０．８％、朝
鮮カオリン５．２４％（Ｗｔ．％）を配合して化学組成
がＳｉ。

２６７・８７％、Ｎ２０３１８９２％、Ｆｅ２０３０・
４９％、Ｔｉ０２０．斑％、Ｍｇ０１．２６％、Ｃａ０
０．８６％、Ｋ２０１．１６％、Ｎａ００．７５％、Ｌ
ｉ２０１．７４％、灼熱減量６６５％（Ｗｔ．％）にな
るようにし、ポットミルで４時間湿式混合縄梓後脱水し
て適当な可塑性を有する坪土に調整し、これを真空押出
機で１７０×１７仇ｈ／ｍの試験棒を作り乾燥後ェレマ
発熱体電気炉により加熱速度５℃／ｍｉｎ最高温度保持
時間１時間で処理後炉内で自然放冷してその物理試験等
を行なつｏなお最高処理温度を１２００００毎に変化さ
せ１３０ぴＣまで変化させた各々の試料により隣結の度
合を知り焼成温度範囲を知ることができる。

試験の結果は次の通りである。第 １ 表 このように吸水率は１２２ぴ○〜１２８ぴ０までほぼ０
％となり軟化もなく、この間６０℃が完全に磁化される
範囲ということができる。

次に、三成分系組成図の数部分について吸水率、熱駒鞍
張係数、嫌成範囲、化学組成を示して焼成温度範囲４０
℃〜６０ｏｏの最適範囲を示す。

ここで調合物とは前記のアルカリ及びアルカリ士金属酸
化物を含む調合物を言い、番号は三成分系組成図中の番
号と一致する。船 澱 級上の如く、ベタラィトが６０％より多くなれば暁結温
度が高くなり例えば図の■の如く１私ぴ０以上で高温で
ありしかも、１３５ぴ０以上では軟化するため結局焼成
温度範囲は１０ｑｏと極めて狭いものとなる。

又一方べタラィトを３０％より少くすると図中１０，１
１，１２に示す如く熱膨脹係数は４×１０‐６以上と大
きく低熱膨脹性磁器としては不適であり、その焼成温度
範囲も２ぴ０と狭い。また粘土分が２０％以下となって
も図中５，９に示す如く糠成温度範囲１０００〜２０ｑ
０と狭く工業的に利用し難いものである。同様に調合物
を１０％より少くあるいは４０％より多い場合も図中４
，１０あるいは９，１２に示す如く焼成温度範囲は１ぴ
０〜２ぴ０となり同機の結果となる。

縞局べタラィト３０〜６０％、粘土質原料２０〜６０％
、調合物１０〜４０％とした場合は図中２，３，６，７
，８に示す如く熱膨脹係数は１〜３．５×１０‐６と低
く更に焼成温度範囲が４０℃〜６０ｑｏ程度と競成時の
窯炉の制御が容易となり工業的に有利な低熱膨脹性磁器
組成物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に配合する調合物のみの鱗鯖体の温度‐
熱膨脹率のグラフ、又第２図は調合物のＸ線解析線図、
第３図はべタラィト、粘士、調合物の三成分系組成図。 オー図オ之図 外３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ペタライト等の含リチウム物質の微粉３０〜６０％、
   粘土質原料２０〜６０％よりなる配合原料に焼成温度範
   囲拡大のための添加物として、長石２３．０％、珪石３
   １．５％、タルク１５．４％石灰石４．０％、カオリン
   ２６．２％を含む調合物を１０〜４０％（Ｗｔ％）配合
   し、１２２０〜１３４０℃で焼成してなる低熱膨脹性磁
   器組成物。