JPS61266331A - 低密度高強度耐熱成形体及びその製造方法 - Google Patents
低密度高強度耐熱成形体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS61266331A JPS61266331A JP10900185A JP10900185A JPS61266331A JP S61266331 A JPS61266331 A JP S61266331A JP 10900185 A JP10900185 A JP 10900185A JP 10900185 A JP10900185 A JP 10900185A JP S61266331 A JPS61266331 A JP S61266331A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strength
- fiber
- density
- inorganic
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
- C03C14/002—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of fibres, filaments, yarns, felts or woven material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
- C03C2214/02—Fibres; Filaments; Yarns; Felts; Woven material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
- C03C2214/34—Nature of the non-vitreous component comprising an impregnation by molten glass step
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は高耐熱性を有し、低密度で強度の高い成形体、
及びその製造方法に関する。
及びその製造方法に関する。
従 来 技 術
従来、実用化されている耐熱性の低密度成形体には、ロ
ックウール、グラスウール、セラミックファイバーなど
の無機繊維を有機バインダーまたはコロイダルシリカ、
アルミナゾル、ケイ酸アルカリ、リン酸アルミ、アルミ
ナセメント、ポルトランドセメントなどの無機バインダ
ーで結合させ九もの、及び７オームグラス、石綿発泡材
などの無機質発泡材、パーライト、バーミキュライト、
シラスなどの発泡質を主原料とする成型体、ケイ酸カル
シウム成形体、断熱レンガなどがある。
ックウール、グラスウール、セラミックファイバーなど
の無機繊維を有機バインダーまたはコロイダルシリカ、
アルミナゾル、ケイ酸アルカリ、リン酸アルミ、アルミ
ナセメント、ポルトランドセメントなどの無機バインダ
ーで結合させ九もの、及び７オームグラス、石綿発泡材
などの無機質発泡材、パーライト、バーミキュライト、
シラスなどの発泡質を主原料とする成型体、ケイ酸カル
シウム成形体、断熱レンガなどがある。
しかし、これらの材料は、例えば無機繊維を有機バイン
ダーで接合させたものは高温での強度が全く得られない
欠点がある。一方、無機バインダーの場合、低密産品は
常温及び高温における強度が得られＫくく、ものによっ
てはケイ酸アルカリのように耐熱性を損うものや、アル
ミナセメント、ポルトランドセメントなどのように高温
において著しい強度低下を起むすもの、あるいはコロイ
ダルシリカ、アルミナゾル、リン酸アルオなどにしても
成形後の乾燥時にマイグレーションを起こし、均一な強
度が得られにくいなどの欠点がある。
ダーで接合させたものは高温での強度が全く得られない
欠点がある。一方、無機バインダーの場合、低密産品は
常温及び高温における強度が得られＫくく、ものによっ
てはケイ酸アルカリのように耐熱性を損うものや、アル
ミナセメント、ポルトランドセメントなどのように高温
において著しい強度低下を起むすもの、あるいはコロイ
ダルシリカ、アルミナゾル、リン酸アルオなどにしても
成形後の乾燥時にマイグレーションを起こし、均一な強
度が得られにくいなどの欠点がある。
ま念、新素材の７オームグラス、石綿発泡材などの無機
質発泡材は使用温度が高々５００℃程度と耐熱性が低く
、パーライト、バーミキュライト、シラスなどの発泡質
を主原料とする成形体、ケイ酸カルシウム成形体、断熱
レンガなどくついても低密度でかつ高強度の両特性を兼
ねそなえたものはない。
質発泡材は使用温度が高々５００℃程度と耐熱性が低く
、パーライト、バーミキュライト、シラスなどの発泡質
を主原料とする成形体、ケイ酸カルシウム成形体、断熱
レンガなどくついても低密度でかつ高強度の両特性を兼
ねそなえたものはない。
発 明 の 目 的
本発明の目的は、前記欠点のない、高耐熱性を有し、低
密度で強度の高い成形体、特に１０００℃以上の耐熱温
度があり、密度が１２１／ｃｍ以下で、曲げ強度がｊｏ
ｋｐ／ｍをこえる繊維成形体を提供することにある。
密度で強度の高い成形体、特に１０００℃以上の耐熱温
度があり、密度が１２１／ｃｍ以下で、曲げ強度がｊｏ
ｋｐ／ｍをこえる繊維成形体を提供することにある。
即ち、本発明によれば、シリカ質物質、無機質繊維及び
酸化ホウ素を均一に混合し、成形した後、加熱処理する
ことによってシリカ質物質の表面を溶融ホウケイ酸ガラ
ス層となし、これによって無機質繊維間を融着結合させ
て得た低密度高強度成形体が提供される。
酸化ホウ素を均一に混合し、成形した後、加熱処理する
ことによってシリカ質物質の表面を溶融ホウケイ酸ガラ
ス層となし、これによって無機質繊維間を融着結合させ
て得た低密度高強度成形体が提供される。
発明の好適な実施態様
本発明における出発物質のひとつであるシリカ質物質は
表面が９０ｆｉ以上のｓｉｏ、で占められている。これ
ら物質としてはケイ石粉、ケイ砂、シリカフラワーなど
の粉末状のものをはじめとしてシリカファイバーなどが
使用できる。
表面が９０ｆｉ以上のｓｉｏ、で占められている。これ
ら物質としてはケイ石粉、ケイ砂、シリカフラワーなど
の粉末状のものをはじめとしてシリカファイバーなどが
使用できる。
特に、シリカファイバーの場合、配合比率の範囲を広く
でき、繊維同志の融着部分が多いので、よ）高強度の成
形体を得ることができる。
でき、繊維同志の融着部分が多いので、よ）高強度の成
形体を得ることができる。
また、無機質繊維としては、例えばセラ建ツクファイバ
ー、結晶質アルミナファイバー、ロックウールまたは石
綿、ワラストナイトなどの天然無機質繊維状物質を使用
することができる。
ー、結晶質アルミナファイバー、ロックウールまたは石
綿、ワラストナイトなどの天然無機質繊維状物質を使用
することができる。
こむで、本発明のよシ好ましい実施態様であるシリカフ
ァイバーとアルミナファイバーとの組合せについて述べ
ると、平均線維径４〜２０μのシリカ繊維及び平均繊維
径５〜２０μのアルミナ繊維を所定量の酸化ホウ素（結
合剤）と共に乾式か、湿式で混合し、成形してから所定
温度で焼成する。このようにすれば、よプ好適な断熱構
成体が得られる。また、上記平均径より太い場合には、
アルミナ繊維との交差点が著しく少なく、酸化ホウ素に
よって融着される部分を少ないので、充分な強度のもの
が得られにく＼、熱伝導率が大きくなるなどの欠点があ
る。この場合、シリカ繊維とアルξす繊維が網状の三次
元構造に融着している。即ち、シリカ繊維とアルミナ繊
維は、その交差点が酸化ホウ素からなる接着部材（ホウ
ケイ酸ガラス層）によって融着されている。
ァイバーとアルミナファイバーとの組合せについて述べ
ると、平均線維径４〜２０μのシリカ繊維及び平均繊維
径５〜２０μのアルミナ繊維を所定量の酸化ホウ素（結
合剤）と共に乾式か、湿式で混合し、成形してから所定
温度で焼成する。このようにすれば、よプ好適な断熱構
成体が得られる。また、上記平均径より太い場合には、
アルミナ繊維との交差点が著しく少なく、酸化ホウ素に
よって融着される部分を少ないので、充分な強度のもの
が得られにく＼、熱伝導率が大きくなるなどの欠点があ
る。この場合、シリカ繊維とアルξす繊維が網状の三次
元構造に融着している。即ち、シリカ繊維とアルミナ繊
維は、その交差点が酸化ホウ素からなる接着部材（ホウ
ケイ酸ガラス層）によって融着されている。
ここで使用されるシリカ繊維は上記の範囲の平均繊維径
をもつことが重要で、これより細いと成形時の炉水性が
著しく悪く、生産性に劣り、また表面積が小さいためバ
インダーであるホウ酸との反応が進行して焼結時に内部
に欠陥を生ずる。
をもつことが重要で、これより細いと成形時の炉水性が
著しく悪く、生産性に劣り、また表面積が小さいためバ
インダーであるホウ酸との反応が進行して焼結時に内部
に欠陥を生ずる。
上記のように、シリカ質物質、無機質繊維及び酸化ホウ
素を混合する場合、乾式混合及び湿式混合のいずれも採
用できるが、乾式法の場合、酸化ホウ素は粉末の形で混
合してもよい。あるいは、水溶液の形でスプレーしても
よい。
素を混合する場合、乾式混合及び湿式混合のいずれも採
用できるが、乾式法の場合、酸化ホウ素は粉末の形で混
合してもよい。あるいは、水溶液の形でスプレーしても
よい。
湿式法の場合、酸化ホウ素水溶液中にシリカ質物質と無
機質繊維を投入し、撹拌混合してから脱水成形するのが
一般的である。これは、シリカ質物質と酸化ホウ素が均
一に接触する友め特に高強度のものが得られやすいので
、好適な実施態様である。
機質繊維を投入し、撹拌混合してから脱水成形するのが
一般的である。これは、シリカ質物質と酸化ホウ素が均
一に接触する友め特に高強度のものが得られやすいので
、好適な実施態様である。
混合後、シリカ質物質と酸化ホウ素とを反応させて、溶
融ホウケイ酸ガラス層を形成するためＫは、加熱処理（
焼成処゛理）が必要である。
融ホウケイ酸ガラス層を形成するためＫは、加熱処理（
焼成処゛理）が必要である。
加熱条件は好適には８００〜１４００℃、１〜１５時間
である。
である。
８００℃よシ低い温度では、シリカ物質と酸化ホウ素の
反応が不充分であり、強固なホウケイ酸アルカリガラス
層を形成することができない。
反応が不充分であり、強固なホウケイ酸アルカリガラス
層を形成することができない。
を念、１４００℃より高い温度では、シリカ物質と酸化
ホウ素の反応が進み過ぎ、内部欠陥を生ずるので、かえ
って強度が劣化する。
ホウ素の反応が進み過ぎ、内部欠陥を生ずるので、かえ
って強度が劣化する。
酸化ホウ素はバインダー（結合剤）の作用をするもので
あり、シリカ質物質と無機質−維との交差点に付着して
、焼成処理時にこれらを一体に結合して三次元の網目構
造を形成するものである。また、酸化ホウ素は、シリカ
線維が１０００℃付近の温度にさらされた際に、これが
結晶化するのを阻止する作用を有するものである。従っ
てその配合量は融着作用と結晶化阻止作用とを十分に発
揮するように１〜１５重量部の範囲で設定するのが好適
である。因みに、シリカ質物質及び無機繊維の配合量は
それぞれ１０〜９０重量部及び１０〜８５重量部が好適
である。
あり、シリカ質物質と無機質−維との交差点に付着して
、焼成処理時にこれらを一体に結合して三次元の網目構
造を形成するものである。また、酸化ホウ素は、シリカ
線維が１０００℃付近の温度にさらされた際に、これが
結晶化するのを阻止する作用を有するものである。従っ
てその配合量は融着作用と結晶化阻止作用とを十分に発
揮するように１〜１５重量部の範囲で設定するのが好適
である。因みに、シリカ質物質及び無機繊維の配合量は
それぞれ１０〜９０重量部及び１０〜８５重量部が好適
である。
本発明においては、また輻射伝熱を低減させる目的など
で炭化ケ・イ素、炭化ケイ素ホイスカ、ホク化ケイ素な
どの無機質微粉末を所定量予め配合することも可能であ
る。
で炭化ケ・イ素、炭化ケイ素ホイスカ、ホク化ケイ素な
どの無機質微粉末を所定量予め配合することも可能であ
る。
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
れらに限定されるものではない。
表−１および表−２は、下記の実施例および比較例の結
果を示し念ものである。
果を示し念ものである。
実施例（１）
ケイ砂微粉（平均粒径２μ）３０部、結晶質アルミナフ
ァイバー（平均繊維径４４μ）６６部を乾式にて混゛合
した後、ホウ酸水溶液（８ｍＯｓ４嗟含有）を合計１０
０部スプレー添加してさらに混合し、プレス成形して厚
さ５０曽のボードとなし、これを常温にて自然乾燥後、
１２５０℃で５時間加熱焼成した。
ァイバー（平均繊維径４４μ）６６部を乾式にて混゛合
した後、ホウ酸水溶液（８ｍＯｓ４嗟含有）を合計１０
０部スプレー添加してさらに混合し、プレス成形して厚
さ５０曽のボードとなし、これを常温にて自然乾燥後、
１２５０℃で５時間加熱焼成した。
実施例（２）
Ｂ倉Ｏｓ ！ Ｔｏ ８度のホウ酸水ざ液５ｏｏｏ部
中にシリカファイバー（平均縁維径９μ）６０部、セラ
ミックファイバー３４部を投入して攪拌混合し虎後、含
水率２００％まで脱水成形して６００ｘ６ｏｏｘａｏ■
のボードとなし、これをＮ）０℃以下の低温乾燥または
高周波乾燥機にて乾燥した後１１００℃５時間加熱焼成
した。
中にシリカファイバー（平均縁維径９μ）６０部、セラ
ミックファイバー３４部を投入して攪拌混合し虎後、含
水率２００％まで脱水成形して６００ｘ６ｏｏｘａｏ■
のボードとなし、これをＮ）０℃以下の低温乾燥または
高周波乾燥機にて乾燥した後１１００℃５時間加熱焼成
した。
比較例（１）
フェノールレジン粉末１０部、結晶質アルミナファイバ
ー９０部を乾式混合した後ホットプレス忙より、１５０
℃２０分加熱成形して厚−さ３〇−のボードを得た。
ー９０部を乾式混合した後ホットプレス忙より、１５０
℃２０分加熱成形して厚−さ３〇−のボードを得た。
比較例（２）
コロイダルシリカ１０チ水溶液、３０００部中にセラミ
ックファイバーを１００部投入して攪拌混合した後、実
施例（２）と同様工程で成形体を得た。
ックファイバーを１００部投入して攪拌混合した後、実
施例（２）と同様工程で成形体を得た。
表−２（一般の断熱材の性能）
発明の効果
以上に述べ九ように１この発明によれば、低密度で１）
ながら、高強度で、しかも内部までムラがなく均一な強
度を有し、加熱収縮率が小さい耐熱成形体が得られる。
ながら、高強度で、しかも内部までムラがなく均一な強
度を有し、加熱収縮率が小さい耐熱成形体が得られる。
とくに、この発明によれば、シリカ質物質の表面がホウ
珪酸ガラス層で被覆された構造となるので、シリカ質の
結晶化が抑制される故、耐熱前撃性の良好な成形体が得
られる。
珪酸ガラス層で被覆された構造となるので、シリカ質の
結晶化が抑制される故、耐熱前撃性の良好な成形体が得
られる。
Claims (6)
- （１）シリカ質物質、無機質繊維及び酸化ホウ素を混合
成形してから、加熱処理することによつてシリカ質物質
の表面を溶融ホウケイ酸ガラス層となし、無機質繊維間
を融着結合させて得た低密度高強度成形体。 - （２）シリカ質物質、無機質繊維及び酸化ホウ素の配合
量がそれぞれ１０〜９０重量部、１０〜８５重量部及び
１〜１５重量部である特許請求の範囲第１項記載の成形
体。 - （３）シリカ質物質の表面が９０％以上のＳｉＯ＿２で
占められている特許請求の範囲第１項または第２項に記
載の成形体。 - （４）シリカ質物質が平均繊維径４〜２０μのシリカフ
ァイバーである特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに
記載の成形体。 - （５）無機質繊維がアルミナ繊維である特許請求の範囲
第１〜４項のいずれかに記載の成形体。 - （６）シリカ物質、無機質繊維及び酸化ホウ素を混合成
形してから、加熱処理することによつてシリカ質物質の
表面を溶融ホウケイ酸ガラス層となし、無機質繊維間を
融着結合させることを特徴とする低密度高強度成形体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10900185A JPS61266331A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 低密度高強度耐熱成形体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10900185A JPS61266331A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 低密度高強度耐熱成形体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61266331A true JPS61266331A (ja) | 1986-11-26 |
| JPH0155223B2 JPH0155223B2 (ja) | 1989-11-22 |
Family
ID=14499052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10900185A Granted JPS61266331A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 低密度高強度耐熱成形体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61266331A (ja) |
-
1985
- 1985-05-21 JP JP10900185A patent/JPS61266331A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0155223B2 (ja) | 1989-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3353975A (en) | Low density insulation bonded with colloidal inorganic materials | |
| JPH0573713B2 (ja) | ||
| JPS5924111B2 (ja) | ムライト質セラミツクフアイバ−の生成方法 | |
| JP2644803B2 (ja) | シリカレンガおよびその製造方法 | |
| JPH0288452A (ja) | 耐熱性無機質成形体 | |
| US3546061A (en) | Molded building blocks of different foamed glass layers and process for making same | |
| JPS61266331A (ja) | 低密度高強度耐熱成形体及びその製造方法 | |
| JPS6116753B2 (ja) | ||
| JPH10226582A (ja) | 複層断熱材及びその製造法 | |
| JPS59187700A (ja) | 耐熱性繊維質成形体の製造法 | |
| JPS59169963A (ja) | 高強度セラミツクフオ−ムおよびその製造方法 | |
| JPS6213302B2 (ja) | ||
| JP2001089254A (ja) | 複合セラミックス材料およびその作製方法 | |
| JPH0148225B2 (ja) | ||
| JPS59107983A (ja) | 耐熱無機質成形体 | |
| JPH0155221B2 (ja) | ||
| JPS6251230B2 (ja) | ||
| JPS62230683A (ja) | 高耐熱性・高強度繊維質成形体およびその製造方法 | |
| JPS61183181A (ja) | 耐火性繊維質成形体の製造法 | |
| JPH0651595B2 (ja) | 耐火断熱ボ−ドの製造方法 | |
| JPH0323499B2 (ja) | ||
| JPS6296375A (ja) | 多孔質セラミツクス及びその製造法 | |
| JP2755449B2 (ja) | ワラストナイト系軽量珪酸カルシウム成形体およびその製造方法 | |
| JPH04119959A (ja) | 低密度断熱構造体の製造法 | |
| JPS61141683A (ja) | 断熱構造体 |