JPS6278149A - 高純度コ−デイエライト焼結体の製造方法 - Google Patents
高純度コ−デイエライト焼結体の製造方法Info
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- JPS6278149A JPS6278149A JP60218957A JP21895785A JPS6278149A JP S6278149 A JPS6278149 A JP S6278149A JP 60218957 A JP60218957 A JP 60218957A JP 21895785 A JP21895785 A JP 21895785A JP S6278149 A JPS6278149 A JP S6278149A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
産業上の利用分野
一般にコーディエライト（２Ｍｇ０・２Ａ１２０３・５
Ｓ ｉ０２ ） は広い温度範囲に亘って、大変低
い熱膨張係数を示すものであり、急激な温度変化を与え
た時の熱衝撃に対し、優れた抵抗性を有する。
Ｓ ｉ０２ ） は広い温度範囲に亘って、大変低
い熱膨張係数を示すものであり、急激な温度変化を与え
た時の熱衝撃に対し、優れた抵抗性を有する。
このためコーディエライトは耐熱性の熱板、セラミック
焼成補助装置や排ガス通路などとして用いられている。
焼成補助装置や排ガス通路などとして用いられている。
一方近年は熱交換器のハニカム構造体の材料として多く
利用され工業上欠くことのできない低熱膨張性、耐熱衝
撃性材料となって来た。
利用され工業上欠くことのできない低熱膨張性、耐熱衝
撃性材料となって来た。
従来の技術
］−デイエライトはち密化温度と分解溶融する温度とが
近接しているため、ち密化温度範囲が狭く、この温度範
囲の拡大のため、アルミナ、ジルコン（特開昭５８−１
２５６６２、特開昭４９−１８９０８）、チタン酸アル
ミニウム（特許ｔｔ ’８４３９８）などを添加す
ることにより、この欠点を除去することが試みられてい
る。例えば熱膨張が余シ大きくならず、しかも熱的に強
いという条件を満たす添加剤として、ジルコンが最適と
されているが、添加するジルコンの粒度などによって焼
結体の特性が一定せず、焼結を促進するどころか、かえ
って焼結を困難とし、ち密な高純度焼結体が得られない
。またさきにコーディエライトにジルコン酸バリウムを
添加することによってち密なコーディエライト焼結体を
うる方法の特許（出願番号昭５９−１９４１６１）を提
出したが、この場合添加量が多く高純度化は期待できな
かった。
近接しているため、ち密化温度範囲が狭く、この温度範
囲の拡大のため、アルミナ、ジルコン（特開昭５８−１
２５６６２、特開昭４９−１８９０８）、チタン酸アル
ミニウム（特許ｔｔ ’８４３９８）などを添加す
ることにより、この欠点を除去することが試みられてい
る。例えば熱膨張が余シ大きくならず、しかも熱的に強
いという条件を満たす添加剤として、ジルコンが最適と
されているが、添加するジルコンの粒度などによって焼
結体の特性が一定せず、焼結を促進するどころか、かえ
って焼結を困難とし、ち密な高純度焼結体が得られない
。またさきにコーディエライトにジルコン酸バリウムを
添加することによってち密なコーディエライト焼結体を
うる方法の特許（出願番号昭５９−１９４１６１）を提
出したが、この場合添加量が多く高純度化は期待できな
かった。
発明の目的と構成
本特許は僅かな添加剤でコーディエライト本来の特徴を
具備した高純度のコーディエライトち密体を容易にうろ
ことを目的とする。したがってその添加量はコーディエ
ライトの本質に全く影響がないことが必要である。さき
に提出した特許（出願番号昭５９−１９４１６８）では
ジルコン酸バリウムからの分解生成したジルコン結晶の
みを素地中に存在させるためには、ジルコン酸バリウム
の均一分散を必要とし、この量は２．５〜２０重量％、
好ましくは１０重量％を必要とするため高純度のコーデ
ィエライト本来の特性をもったち密体を得ることは困難
であった。そしてこのものはＸ線的にもコーディエライ
トとジルコンが同定されるので、必然的にコーディエラ
イトの含有量は少なく、熱膨張係数の増大は避けられな
かった。本特許のジルコン酸バリウムの添加量は０．５
〜５．０重量％で、均一分散を計るためコーディエライ
トする。したがって添加量が多くてもジルコン酸バリウ
ムの量は少なく、コーディエライト素地中に均一分散し
、ち密化焼成温度範囲を拡大すると共に焼結体はＸ線的
にコーディエライトのみの回折線となり、低膨張性を保
持できると共に諸特性の劣化も起らないこととなる。
具備した高純度のコーディエライトち密体を容易にうろ
ことを目的とする。したがってその添加量はコーディエ
ライトの本質に全く影響がないことが必要である。さき
に提出した特許（出願番号昭５９−１９４１６８）では
ジルコン酸バリウムからの分解生成したジルコン結晶の
みを素地中に存在させるためには、ジルコン酸バリウム
の均一分散を必要とし、この量は２．５〜２０重量％、
好ましくは１０重量％を必要とするため高純度のコーデ
ィエライト本来の特性をもったち密体を得ることは困難
であった。そしてこのものはＸ線的にもコーディエライ
トとジルコンが同定されるので、必然的にコーディエラ
イトの含有量は少なく、熱膨張係数の増大は避けられな
かった。本特許のジルコン酸バリウムの添加量は０．５
〜５．０重量％で、均一分散を計るためコーディエライ
トする。したがって添加量が多くてもジルコン酸バリウ
ムの量は少なく、コーディエライト素地中に均一分散し
、ち密化焼成温度範囲を拡大すると共に焼結体はＸ線的
にコーディエライトのみの回折線となり、低膨張性を保
持できると共に諸特性の劣化も起らないこととなる。
作用と利点
本発明の特徴はコーディエライト本来の低膨張性を全く
、或いはほとんど変化させることなく、容易にち密な焼
結体を得るものであシ、したがってその添加量はできる
だけ少い方が望ましい。コーディエライト組成としては
一般に使用されていルＭｇ ０５〜１７ 重Ｍ ％、Ａ
ｌ２０３３０〜４５重量％、５ｉ０２４８〜６０重量％
の範囲からなシ、これらの組成範囲に入らない場合は熱
膨張係数が大きくなる。焼成温度としては１，８５０℃
以下では焼結が起らず、また１、 ４６０℃以上では溶
融状態となシ適当ではない。半溶融物又は溶融物をコー
ディエライトに添加する場合、ジルコン酸バリウムの量
として０．５〜５．０重量％とじたのは、０．５重量％
以下ではち密化への効果はほとんどなく、又５．０重量
％以上では焼結体中にコーディエライト以外の鉱物がＸ
線的に認められ、熱膨張係数が増大し適当でないからで
ある。又ジルコン酸バリウムとコーディエライト組成よ
りなる半溶融物又は溶融物のジルコン酸バリウムの添加
量を２．５〜４０重量％に限定したのは、元来コーディ
エライトは１、４６０℃で分解溶融してムライトと液相
に変化する故、半溶融物又は溶融物が容易に得られ、ｔ
かもこのものを微粉砕し、コーディエライトに添加した
とき妊好結果を得る範囲と認めたためである。又調合時
にコーディエライト粉末によく均一分散し、少量でち密
化ができる範囲とした。この場合一般に半溶融物である
１、 ４００℃焼成がコーディエライトを多く含有する
ため好都合である。
、或いはほとんど変化させることなく、容易にち密な焼
結体を得るものであシ、したがってその添加量はできる
だけ少い方が望ましい。コーディエライト組成としては
一般に使用されていルＭｇ ０５〜１７ 重Ｍ ％、Ａ
ｌ２０３３０〜４５重量％、５ｉ０２４８〜６０重量％
の範囲からなシ、これらの組成範囲に入らない場合は熱
膨張係数が大きくなる。焼成温度としては１，８５０℃
以下では焼結が起らず、また１、 ４６０℃以上では溶
融状態となシ適当ではない。半溶融物又は溶融物をコー
ディエライトに添加する場合、ジルコン酸バリウムの量
として０．５〜５．０重量％とじたのは、０．５重量％
以下ではち密化への効果はほとんどなく、又５．０重量
％以上では焼結体中にコーディエライト以外の鉱物がＸ
線的に認められ、熱膨張係数が増大し適当でないからで
ある。又ジルコン酸バリウムとコーディエライト組成よ
りなる半溶融物又は溶融物のジルコン酸バリウムの添加
量を２．５〜４０重量％に限定したのは、元来コーディ
エライトは１、４６０℃で分解溶融してムライトと液相
に変化する故、半溶融物又は溶融物が容易に得られ、ｔ
かもこのものを微粉砕し、コーディエライトに添加した
とき妊好結果を得る範囲と認めたためである。又調合時
にコーディエライト粉末によく均一分散し、少量でち密
化ができる範囲とした。この場合一般に半溶融物である
１、 ４００℃焼成がコーディエライトを多く含有する
ため好都合である。
このものはＸ線的にはコーディエライト、ジルコン、バ
リウム、アルミニウムシリケートが主であシ、場合によ
ってはジルコン酸バリウム、スピネル、ムライトなどが
認められる。これらはコーディエライトに添加されると
、ジルコン酸バリウムとして０．５〜５．０重量％では
Ｘ線的にコーディエライトの回折線のみが同定されるち
密な焼結体となる。
リウム、アルミニウムシリケートが主であシ、場合によ
ってはジルコン酸バリウム、スピネル、ムライトなどが
認められる。これらはコーディエライトに添加されると
、ジルコン酸バリウムとして０．５〜５．０重量％では
Ｘ線的にコーディエライトの回折線のみが同定されるち
密な焼結体となる。
実施例１゜
金剛カオリン、蛙目粘土、滑石、アルミナを使用しテコ
−ティエライト（２Ｍｇｏ・２Ａ１２ｏ３・５ｓｉｏ２
）を１，８５０℃で合成した。このものを粗砕してポッ
トミ〜で２４ｈｒ水と共に摩砕し乾燥粉末を得た。
−ティエライト（２Ｍｇｏ・２Ａ１２ｏ３・５ｓｉｏ２
）を１，８５０℃で合成した。このものを粗砕してポッ
トミ〜で２４ｈｒ水と共に摩砕し乾燥粉末を得た。
またこのものにジルコン酸バリウム（合成物、モル比０
．９９０．３２５メツシュ通過物）を ２．５．５．０
，１０．０．２０．０．３０．０，４０．０重量％とな
るように調合し、これをアルミナルツボ中、１，４００
〜１，４５０℃、ｌ ｈｒ熱処理溶融ブロックを得た。
．９９０．３２５メツシュ通過物）を ２．５．５．０
，１０．０．２０．０．３０．０，４０．０重量％とな
るように調合し、これをアルミナルツボ中、１，４００
〜１，４５０℃、ｌ ｈｒ熱処理溶融ブロックを得た。
半溶融物又は溶融物は粗砕し、さらに水と共にアルミナ
ポット中で２４ｈｒ 摩砕し、乾燥し微粉末（以下フリ
ッｒと称する）を得た。前記合成二一ディエライトに対
し、フリット中のジルコン酸バリウム量がコーディエラ
イトに対して０．２５〜６．０重量％になるように添加
し、再びアルミナポット中で２４ｈｒ摩砕後乾粉を得た
。このものにバインダーとして固形パラフィンを５重量
％添加し、蒸発皿上で加熱後、成形＠７５０ Ｋｑ／ｃ
ａで加圧成形した。試験体はそれぞれケイ化モリブデン
発熱体電気炉で所定温度にｌ ｈｒ焼成した。第１図は
ジルコン酸バリウムを１０重量％添加し、１，４００℃
、ｌ ｈｒに処理した半溶融物を添加した時の焼成温度
と半溶融物中のジルコン酸バリウムの量との関係を示す
。すなわち半溶融物を１０重量％添加した場合は１，０
重量％で表わされる。この図から明らかなように添加量
の増加とともに成形体のち密化焼成温度範囲が拡大され
、焼成温度も低下している。しかし０．５重量％以下で
は効果がなく、又５．０重量％以上では焼成温度が低下
し、焼成混融物にあってはジルコン酸バリウムの添加量
が多い程コーディエライトの回折線が現われず、特に溶
融物ではこの現象が著しくなる。半溶融物又は溶融物の
ジルコン酸バリウムの量を上限４０重量％としたのは、
これ以上になる表溶融温度が上昇し、コーディエライト
の分解温度以上となるため適当ではない。又２．５重量
％を下限としたのは、このものを２０重量％添加して焼
結体中にジルコン酸バリウムが０．５重量％存在するこ
とになシ、この値以下では工業的に不適当であるからで
ある。
ポット中で２４ｈｒ 摩砕し、乾燥し微粉末（以下フリ
ッｒと称する）を得た。前記合成二一ディエライトに対
し、フリット中のジルコン酸バリウム量がコーディエラ
イトに対して０．２５〜６．０重量％になるように添加
し、再びアルミナポット中で２４ｈｒ摩砕後乾粉を得た
。このものにバインダーとして固形パラフィンを５重量
％添加し、蒸発皿上で加熱後、成形＠７５０ Ｋｑ／ｃ
ａで加圧成形した。試験体はそれぞれケイ化モリブデン
発熱体電気炉で所定温度にｌ ｈｒ焼成した。第１図は
ジルコン酸バリウムを１０重量％添加し、１，４００℃
、ｌ ｈｒに処理した半溶融物を添加した時の焼成温度
と半溶融物中のジルコン酸バリウムの量との関係を示す
。すなわち半溶融物を１０重量％添加した場合は１，０
重量％で表わされる。この図から明らかなように添加量
の増加とともに成形体のち密化焼成温度範囲が拡大され
、焼成温度も低下している。しかし０．５重量％以下で
は効果がなく、又５．０重量％以上では焼成温度が低下
し、焼成混融物にあってはジルコン酸バリウムの添加量
が多い程コーディエライトの回折線が現われず、特に溶
融物ではこの現象が著しくなる。半溶融物又は溶融物の
ジルコン酸バリウムの量を上限４０重量％としたのは、
これ以上になる表溶融温度が上昇し、コーディエライト
の分解温度以上となるため適当ではない。又２．５重量
％を下限としたのは、このものを２０重量％添加して焼
結体中にジルコン酸バリウムが０．５重量％存在するこ
とになシ、この値以下では工業的に不適当であるからで
ある。
ジルコン酸バリウム２．５．５．０．２０．０．３０．
０ 。
０ 。
４０．０重量％添加した半溶融物、又は溶融物について
はいずれも焼成温度範囲は１０００重量％の場合と余シ
大きな変化はなく、半溶融物又は溶融物中に含まれジル
コン酸バリウムの量的関係によって決まる。これらの範
囲内にあっては溶融物は半溶融物に比べて一般にコーデ
ィエライトの結晶が少なくなるので、できれば半溶融物
の方が望ましい。第１表、第２表はこれらコーディエラ
イト焼結体（ち置体）の緒特性を示す。
はいずれも焼成温度範囲は１０００重量％の場合と余シ
大きな変化はなく、半溶融物又は溶融物中に含まれジル
コン酸バリウムの量的関係によって決まる。これらの範
囲内にあっては溶融物は半溶融物に比べて一般にコーデ
ィエライトの結晶が少なくなるので、できれば半溶融物
の方が望ましい。第１表、第２表はこれらコーディエラ
イト焼結体（ち置体）の緒特性を示す。
第１表
（注）Ｆ−０，５：ジルコン酸バリウム１０重量％を含
む半溶融物をコープイライトに５重量％添加したもの。
む半溶融物をコープイライトに５重量％添加したもの。
２０Ｆ−１，０：ジルコン酸バリウム２０重量％を含む
半溶融物をコーディエライトに５重量％添加したもの。
半溶融物をコーディエライトに５重量％添加したもの。
第２表
（注） ＩＯＦ’ −１，０ニジ／ｌ／：！ ：／酸／
＜ ’） ラムｌ ０重 ゛量％を含む溶融物をコー
ディエライトに１０重量％添加したもの。
＜ ’） ラムｌ ０重 ゛量％を含む溶融物をコー
ディエライトに１０重量％添加したもの。
実施例２
市販の高純度コーディエライト粉末（Ｘ線的に □コ
ーディエライトの線のみ）を使用して実施例１と同様に
して半溶融物を１，４００℃の焼成温度でジルコン酸バ
リウム１０重量％の条件で試料を作成し、同様にしてテ
ストした。結果を第３表に示す。
ーディエライトの線のみ）を使用して実施例１と同様に
して半溶融物を１，４００℃の焼成温度でジルコン酸バ
リウム１０重量％の条件で試料を作成し、同様にしてテ
ストした。結果を第３表に示す。
第３表
（注）ＩＯＦ−１，０： ジルコン酸バリウムｔ、ｏ重
量％含有半溶融物をｉｏ重量％添加 Ｃ：コーディエライト ＢＡＳ ：バリウム・アルミニウムシリケート実施例３ 第１表の調合物のち書体はいずれも純白でや一透光性を
帯びているが、とのものを真空＋（ｌｐ＝”〜１０−’
ｍＨｇ ）中で焼成することによって、非常に透光性
の優れた焼結体が得られた。特にＦ−１，ｏ〜Ｆ −４
，０の試験体を１，４００〜１，４３０℃に１時間焼成
することによって、厚さ１ｆｆにおいて、全透過率５０
％以上を示した。
量％含有半溶融物をｉｏ重量％添加 Ｃ：コーディエライト ＢＡＳ ：バリウム・アルミニウムシリケート実施例３ 第１表の調合物のち書体はいずれも純白でや一透光性を
帯びているが、とのものを真空＋（ｌｐ＝”〜１０−’
ｍＨｇ ）中で焼成することによって、非常に透光性
の優れた焼結体が得られた。特にＦ−１，ｏ〜Ｆ −４
，０の試験体を１，４００〜１，４３０℃に１時間焼成
することによって、厚さ１ｆｆにおいて、全透過率５０
％以上を示した。
発明の効果
コープイライト焼結体のコープイライト含有量の多い高
純度のち密なものが容易に得られる。このものは機械的
、電気的によシ優れ、又透光体が得られるので光学材料
としても有望である。
純度のち密なものが容易に得られる。このものは機械的
、電気的によシ優れ、又透光体が得られるので光学材料
としても有望である。
第１図は実施例１による半溶融物中のジルコン酸バリウ
ムの量と焼成温度との関係をち密化温度範囲で表わした
ものである。
ムの量と焼成温度との関係をち密化温度範囲で表わした
ものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、合成コーデイエライトに対してジルコン酸バリウム
とコーディエライト組成よりなる半溶融物又は溶融物を
ジルコン酸バリウムの量として０．５〜５．０重量％添
加し、１，３５０〜１，４６０℃に焼成することを特徴
とする高純度コーデイエライト焼結体の製造方法。 ２、ジルコン酸バリウムとコーディエライト組成よりな
る半溶融物又は溶融物のジルコン酸バリウムの添加量は
２．５〜４０重量％である特許請求の範囲第１項記載の
焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60218957A JPS6278149A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 高純度コ−デイエライト焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60218957A JPS6278149A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 高純度コ−デイエライト焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6278149A true JPS6278149A (ja) | 1987-04-10 |
| JPH0217507B2 JPH0217507B2 (ja) | 1990-04-20 |
Family
ID=16727990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60218957A Granted JPS6278149A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 高純度コ−デイエライト焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6278149A (ja) |
-
1985
- 1985-10-01 JP JP60218957A patent/JPS6278149A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0217507B2 (ja) | 1990-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |