JP2572543B2 - コージェライト質焼成用道具材 - Google Patents
コージェライト質焼成用道具材Info
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- JP2572543B2 JP2572543B2 JP6059057A JP5905794A JP2572543B2 JP 2572543 B2 JP2572543 B2 JP 2572543B2 JP 6059057 A JP6059057 A JP 6059057A JP 5905794 A JP5905794 A JP 5905794A JP 2572543 B2 JP2572543 B2 JP 2572543B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コージェライト質焼成
用道具材に関するものである。
用道具材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】陶磁器、タイルなどの焼成は、通常、耐
火物の棚にワーク(焼成される製品)を載せて行われる。
耐火物の棚組みに使用される焼成用道具材はコージェラ
イト質、ＳｉＣ質などのものが一般的である。コージェ
ライト質は熱膨張率が小さいことから熱衝撃に強く、且
つ軽量で、酸化、中性の雰囲気で比較的安定な材料であ
る。
火物の棚にワーク(焼成される製品)を載せて行われる。
耐火物の棚組みに使用される焼成用道具材はコージェラ
イト質、ＳｉＣ質などのものが一般的である。コージェ
ライト質は熱膨張率が小さいことから熱衝撃に強く、且
つ軽量で、酸化、中性の雰囲気で比較的安定な材料であ
る。
【０００３】例えば、特開平１−133985号公報には、セ
ラミックス焼結体よりなる側壁部とセラミックス多孔質
焼結体よりなる底面部を有する脱脂・焼成用セッターを
製造する方法において、側壁部は本質的に(Ａ)平均粒径
が０.１〜５００μｍである無機化合物よりなる焼結性
物質、(Ｂ)エチレン系重合体及び(Ｃ)有機過酸化物より
なる焼結性物質含有混合物で構成され、かつ底面部は本
質的に該焼結性物質、エチレン系重合体、有機過酸化物
及び熱分解型発泡剤よりなる焼結性物質含有混合物で構
成され、側壁部及び底面部をインサート射出成形法また
は二色成形法によって架橋並びに架橋及び発泡させなが
ら成形させ、得られる成形物を脱脂、ついで焼結を行う
ことを特徴とする脱脂・焼結用セッターの製造方法が開
示されており、更に、前記焼結性物質としてコージェラ
イトが使用できる旨の記載もある。
ラミックス焼結体よりなる側壁部とセラミックス多孔質
焼結体よりなる底面部を有する脱脂・焼成用セッターを
製造する方法において、側壁部は本質的に(Ａ)平均粒径
が０.１〜５００μｍである無機化合物よりなる焼結性
物質、(Ｂ)エチレン系重合体及び(Ｃ)有機過酸化物より
なる焼結性物質含有混合物で構成され、かつ底面部は本
質的に該焼結性物質、エチレン系重合体、有機過酸化物
及び熱分解型発泡剤よりなる焼結性物質含有混合物で構
成され、側壁部及び底面部をインサート射出成形法また
は二色成形法によって架橋並びに架橋及び発泡させなが
ら成形させ、得られる成形物を脱脂、ついで焼結を行う
ことを特徴とする脱脂・焼結用セッターの製造方法が開
示されており、更に、前記焼結性物質としてコージェラ
イトが使用できる旨の記載もある。
【０００４】また、特開平１−302703号公報には、基材
を構成する焼結体の表面の少なくとも一部分が反応防止
のための電融スピネル層で覆われていることを特徴とす
る電子部品焼成用治具が開示されており、更に、該焼結
体が常温曲げ強度５０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲に
あるアルミナ質、ムライト質、コージェライト質耐火物
のうちのいずれか１種であることも記載されている。
を構成する焼結体の表面の少なくとも一部分が反応防止
のための電融スピネル層で覆われていることを特徴とす
る電子部品焼成用治具が開示されており、更に、該焼結
体が常温曲げ強度５０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲に
あるアルミナ質、ムライト質、コージェライト質耐火物
のうちのいずれか１種であることも記載されている。
【０００５】更に、特開昭２−68488号公報には、一方
の表面が耐腐食性に秀れたＭｇＯ(マグネシア)を主成分
とする層で構成され、反対面(裏面)が耐熱衝撃性に秀れ
た２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2(コージェライト)
を主成分とする層で構成されており、その中間層が２Ｍ
ｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2組成からＭｇＯ組成へ連
続的に変化させた組成で構成されたことを特徴とするＰ
ＺＴ、ＢａＴｉＯ3系セラミックスの仮焼、焼結等熱処
理に用いる容器・セッター等の高温治具用材料として好
適な傾斜機能材料が開示されている。
の表面が耐腐食性に秀れたＭｇＯ(マグネシア)を主成分
とする層で構成され、反対面(裏面)が耐熱衝撃性に秀れ
た２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2(コージェライト)
を主成分とする層で構成されており、その中間層が２Ｍ
ｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2組成からＭｇＯ組成へ連
続的に変化させた組成で構成されたことを特徴とするＰ
ＺＴ、ＢａＴｉＯ3系セラミックスの仮焼、焼結等熱処
理に用いる容器・セッター等の高温治具用材料として好
適な傾斜機能材料が開示されている。
【０００６】また、特公平４−68256号公報には、Ａｌ2
Ｏ3１０〜８２重量％、ＳｉＯ2１４〜５４重量％、Ｍｇ
Ｏ４〜８重量％を主成分とするコージェライト質耐火物
であって、焼成後の主たる結晶相が、１０〜４０％のア
ンダルサイト鉱物、５〜２０％のアルミナ鉱物、１０〜
３０％のムライト鉱物よりなることを特徴とするコージ
ェライト質耐火物が開示されている。
Ｏ3１０〜８２重量％、ＳｉＯ2１４〜５４重量％、Ｍｇ
Ｏ４〜８重量％を主成分とするコージェライト質耐火物
であって、焼成後の主たる結晶相が、１０〜４０％のア
ンダルサイト鉱物、５〜２０％のアルミナ鉱物、１０〜
３０％のムライト鉱物よりなることを特徴とするコージ
ェライト質耐火物が開示されている。
【０００７】コージェライト質の焼成用道具材は廃却ま
での寿命が数百回にも上る。その損傷パターンはまず熱
間での機械的応力による変形、あるいは折れの現象であ
る。これには焼成用道具材の使用される温度条件、焼成
用道具材の形状、ワークの荷重などが要因となる。コー
ジェライトは熱衝撃に強いが、しかし、比較的融点の低
い鉱物であり、１２００〜１３００℃の温度条件でワー
ク重量によりクリープ変形するため、通常はムライトを
添加することにより補強された２つ以上の鉱物系でコー
ジェライト質焼成用道具材は構成されている。
での寿命が数百回にも上る。その損傷パターンはまず熱
間での機械的応力による変形、あるいは折れの現象であ
る。これには焼成用道具材の使用される温度条件、焼成
用道具材の形状、ワークの荷重などが要因となる。コー
ジェライトは熱衝撃に強いが、しかし、比較的融点の低
い鉱物であり、１２００〜１３００℃の温度条件でワー
ク重量によりクリープ変形するため、通常はムライトを
添加することにより補強された２つ以上の鉱物系でコー
ジェライト質焼成用道具材は構成されている。
【０００８】第２の損傷パターンは、昇温時並びに降温
時の熱膨張による焼成用道具材の内部応力による割れの
現象であり、これは、加熱、冷却の速度や道具材の熱膨
張率などの品質特性が要因となる。残る廃却の原因はハ
ンドリングなどによる欠けや割れである。
時の熱膨張による焼成用道具材の内部応力による割れの
現象であり、これは、加熱、冷却の速度や道具材の熱膨
張率などの品質特性が要因となる。残る廃却の原因はハ
ンドリングなどによる欠けや割れである。
【０００９】ところで、焼成用道具材は前述のごとく多
数回の熱履歴を受けるため、その品質は一定しておら
ず、使用回数と共に徐々に変化していき、これが耐用回
数を制限するもう１つの大きな要因である。ハンドリン
グによる欠けや割れはこの品質変化と深い関係がある。
数回の熱履歴を受けるため、その品質は一定しておら
ず、使用回数と共に徐々に変化していき、これが耐用回
数を制限するもう１つの大きな要因である。ハンドリン
グによる欠けや割れはこの品質変化と深い関係がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】焼成用道具材はワーク
と共に炉内で高温に加熱される。このため焼成用道具材
には、不可避的に次の現象が発生する。まず、１つはワ
ークなどとの化学反応である。ワークあるいはその表面
に塗布した釉薬との接触による反応、あるいは釉薬など
から蒸発するアルカリ成分との気相反応が挙げられる。
また、こうした化学反応に加えて、繰り返しの加熱、冷
却といった温度変化の焼成用道具材に与える影響は予想
する以上に大きく、残存膨張による品質劣化という形で
焼成用道具材の耐用回数を低下させる。以上のごとく、
耐用性を向上するためには当初の製品品質のみならず、
品質変化の抑制が重要である。
と共に炉内で高温に加熱される。このため焼成用道具材
には、不可避的に次の現象が発生する。まず、１つはワ
ークなどとの化学反応である。ワークあるいはその表面
に塗布した釉薬との接触による反応、あるいは釉薬など
から蒸発するアルカリ成分との気相反応が挙げられる。
また、こうした化学反応に加えて、繰り返しの加熱、冷
却といった温度変化の焼成用道具材に与える影響は予想
する以上に大きく、残存膨張による品質劣化という形で
焼成用道具材の耐用回数を低下させる。以上のごとく、
耐用性を向上するためには当初の製品品質のみならず、
品質変化の抑制が重要である。
【００１１】本発明者らは、焼成用道具材が多数回使用
されたときに生じる品質変化が耐用性に影響することに
着目し、化学的、物理的に安定化せしめる手段を検討し
た。その結果、焼成用道具材の原料混合物中の微粉部の
低融点成分は外来成分との化学反応による変質を促すの
みならず、ガラス相を作り微粉結合部の熱膨張率を引き
上げることを見出した。即ち、微粉結合部にガラス相が
存在し、熱膨張率を引き上げると、熱間で粗粒子との間
に熱膨張差が生じ、粒界に隙間ができる。冷却過程で
は、この隙間が全ては解消せず、これが焼成用道具材の
残存膨張の形となって現れる。こうした形で発生した残
存膨張は脆化を伴うため、組織全体が強度劣化する。
されたときに生じる品質変化が耐用性に影響することに
着目し、化学的、物理的に安定化せしめる手段を検討し
た。その結果、焼成用道具材の原料混合物中の微粉部の
低融点成分は外来成分との化学反応による変質を促すの
みならず、ガラス相を作り微粉結合部の熱膨張率を引き
上げることを見出した。即ち、微粉結合部にガラス相が
存在し、熱膨張率を引き上げると、熱間で粗粒子との間
に熱膨張差が生じ、粒界に隙間ができる。冷却過程で
は、この隙間が全ては解消せず、これが焼成用道具材の
残存膨張の形となって現れる。こうした形で発生した残
存膨張は脆化を伴うため、組織全体が強度劣化する。
【００１２】ところで、コージェライトは熱膨張率が低
い長所があるものの、２ＭｇＯ−２Ａｌ2Ｏ3−５ＳｉＯ
2の組成をもつため比較的軟化点が低く、他成分が入っ
た場合、ガラスのでき易い材質である。しかし、コージ
ェライトは元来融点が低いこともあって、製造時の軟化
変形を防止するための研究はなされているが［例えば、
H. RASCH、Some effects of temporary liquid phases,
firing conditionsand raw materials、cfi/Ber.DKG68
(1991)No.7/8p338］、ガラス相の使用時の影響について
ほとんど検討がなされていない。コージェライトは化学
組成からＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏといったアルカリなどと共に加
熱反応せしめると、容易にシリカ系のガラス相を作り、
本来コージェライトを構成するべきＭｇＯまでがガラス
相に溶け込んでしまう。こうしてできたガラス相は元の
コージェライトより高い熱膨張率をもち、転移温度を越
すと更に熱膨張係数が高くなる欠点がある(成瀬省著：
ガラス工学ｐ２６２)。熱膨張率を低下させるために添
加したはずのＭｇＯがガラスを生成する方向に働き、熱
膨張の面から悪い効果を与えるものに変化してしまう。
従って、ガラス相の生成を抑制するために不純物の含有
量を制限することが必要となる。不純物としてはアルカ
リは勿論であるが、その他の重要な成分としてＦｅ2Ｏ3
が挙げられる。Ｆｅ2Ｏ3は耐火物の原料においては比較
的含有率が高く、また、Ｆｅ2Ｏ3が還元されてＦｅＯに
変化した場合、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2との間に、より低い
融点をもつ物質を生成する。従って、Ｆｅ2Ｏ3、ＦｅＯ
の含有量も制限されなければならない。また、コージェ
ライトの主構成成分であるＭｇＯも前述のごとくガラス
の生成に影響することから制限の対象に入れるべきであ
る。
い長所があるものの、２ＭｇＯ−２Ａｌ2Ｏ3−５ＳｉＯ
2の組成をもつため比較的軟化点が低く、他成分が入っ
た場合、ガラスのでき易い材質である。しかし、コージ
ェライトは元来融点が低いこともあって、製造時の軟化
変形を防止するための研究はなされているが［例えば、
H. RASCH、Some effects of temporary liquid phases,
firing conditionsand raw materials、cfi/Ber.DKG68
(1991)No.7/8p338］、ガラス相の使用時の影響について
ほとんど検討がなされていない。コージェライトは化学
組成からＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏといったアルカリなどと共に加
熱反応せしめると、容易にシリカ系のガラス相を作り、
本来コージェライトを構成するべきＭｇＯまでがガラス
相に溶け込んでしまう。こうしてできたガラス相は元の
コージェライトより高い熱膨張率をもち、転移温度を越
すと更に熱膨張係数が高くなる欠点がある(成瀬省著：
ガラス工学ｐ２６２)。熱膨張率を低下させるために添
加したはずのＭｇＯがガラスを生成する方向に働き、熱
膨張の面から悪い効果を与えるものに変化してしまう。
従って、ガラス相の生成を抑制するために不純物の含有
量を制限することが必要となる。不純物としてはアルカ
リは勿論であるが、その他の重要な成分としてＦｅ2Ｏ3
が挙げられる。Ｆｅ2Ｏ3は耐火物の原料においては比較
的含有率が高く、また、Ｆｅ2Ｏ3が還元されてＦｅＯに
変化した場合、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2との間に、より低い
融点をもつ物質を生成する。従って、Ｆｅ2Ｏ3、ＦｅＯ
の含有量も制限されなければならない。また、コージェ
ライトの主構成成分であるＭｇＯも前述のごとくガラス
の生成に影響することから制限の対象に入れるべきであ
る。
【００１３】従って、本発明の目的は、耐熱衝撃抵抗が
向上し、多数回使用による加熱、冷却の繰り返しに対し
て容積安定性が向上し、品質劣化が抑制され、耐用回数
を延ばすことができるコージェライト質焼成用道具材を
提供することにある。
向上し、多数回使用による加熱、冷却の繰り返しに対し
て容積安定性が向上し、品質劣化が抑制され、耐用回数
を延ばすことができるコージェライト質焼成用道具材を
提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、コージ
ェライト２０〜８０重量％及びムライト＋クレー８０〜
２０重量％を含有してなり、且つ粒径０.３〜３ｍｍの
粒子３０〜６５重量％及び粒径０.３ｍｍ未満の粒子よ
りなる微粉部３５〜７０重量％の範囲内の原料混合物粒
度分布を有するコージェライト質焼成用道具材におい
て、粒径０.３ｍｍ未満の粒子よりなる微粉部中に含ま
れるＮａ2ＯとＫ2Ｏの合計量が０.７重量％以下であ
り、且つＡｌ2Ｏ3／（Ｆｅ2Ｏ3×ＭｇＯ）重量比の値が
８.０以上であることを特徴とするコージェライト質焼
成用道具材に係るものである。
ェライト２０〜８０重量％及びムライト＋クレー８０〜
２０重量％を含有してなり、且つ粒径０.３〜３ｍｍの
粒子３０〜６５重量％及び粒径０.３ｍｍ未満の粒子よ
りなる微粉部３５〜７０重量％の範囲内の原料混合物粒
度分布を有するコージェライト質焼成用道具材におい
て、粒径０.３ｍｍ未満の粒子よりなる微粉部中に含ま
れるＮａ2ＯとＫ2Ｏの合計量が０.７重量％以下であ
り、且つＡｌ2Ｏ3／（Ｆｅ2Ｏ3×ＭｇＯ）重量比の値が
８.０以上であることを特徴とするコージェライト質焼
成用道具材に係るものである。
【００１５】
【作用】本発明は、コージェライト質焼成用道具材にお
いて、粒径０.３ｍｍ未満の粒子よりなる微粉部の不純
物をＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ及びＭｇＯ、Ｆｅ2Ｏ3の２つの
グループに分けて含有量を規定することによりガラス相
の生成量を減じ、熱膨張率を低下せしめるものである。
この効果として耐熱衝撃抵抗が向上するのみならず、多
数回使用による加熱、冷却の繰り返しに対して容積安定
性が増し、品質劣化が抑制されることが期待できる。
いて、粒径０.３ｍｍ未満の粒子よりなる微粉部の不純
物をＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ及びＭｇＯ、Ｆｅ2Ｏ3の２つの
グループに分けて含有量を規定することによりガラス相
の生成量を減じ、熱膨張率を低下せしめるものである。
この効果として耐熱衝撃抵抗が向上するのみならず、多
数回使用による加熱、冷却の繰り返しに対して容積安定
性が増し、品質劣化が抑制されることが期待できる。
【００１６】具体的な方法としては粒径０.３ｍｍ未満
の粒子よりなる微粉部に含まれるＮａ2ＯとＫ2Ｏの合計
量を０.７重量％以下とし、且つＡｌ2Ｏ3／（Ｆｅ2Ｏ3
×ＭｇＯ）重量比の値を８.０以上に制約することによ
り目的が達せられる。
の粒子よりなる微粉部に含まれるＮａ2ＯとＫ2Ｏの合計
量を０.７重量％以下とし、且つＡｌ2Ｏ3／（Ｆｅ2Ｏ3
×ＭｇＯ）重量比の値を８.０以上に制約することによ
り目的が達せられる。
【００１７】鉱物のコージェライトの量は２０〜８０重
量％、好ましくは３０〜７０重量％である。コージェラ
イトの配合量が２０重量％に満たないと、コージェライ
トの添加効果が小さ過ぎて、全体の低熱膨張化に寄与し
なくなる。コージェライト耐火物は前述のごとくクリー
プ対策として通常ムライトを併用することから、コージ
ェライトの含有量は８０重量％程度が上限と考えられ
る。また、同じ理由でムライトとクレーの合計量は２０
〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。従
って、これらの成分を組成で示すと、概略ＭｇＯ３〜１
１重量％、Ａｌ2Ｏ3４０〜６０重量％、ＳｉＯ2３５〜
５０重量％となる。
量％、好ましくは３０〜７０重量％である。コージェラ
イトの配合量が２０重量％に満たないと、コージェライ
トの添加効果が小さ過ぎて、全体の低熱膨張化に寄与し
なくなる。コージェライト耐火物は前述のごとくクリー
プ対策として通常ムライトを併用することから、コージ
ェライトの含有量は８０重量％程度が上限と考えられ
る。また、同じ理由でムライトとクレーの合計量は２０
〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。従
って、これらの成分を組成で示すと、概略ＭｇＯ３〜１
１重量％、Ａｌ2Ｏ3４０〜６０重量％、ＳｉＯ2３５〜
５０重量％となる。
【００１８】本発明に使用するコージェライトとしては
２ＭｇＯ−２Ａｌ2Ｏ3−５ＳｉＯ2の理論比率が理想で
あるが、許容範囲はＭｇＯが１０重量％以上、Ａｌ2Ｏ3
が３０〜４０重量％、ＳｉＯ2４５〜５５重量％が１つ
の目安となる。また、ムライトは幅広く適用でき、その
Ａｌ2Ｏ3値は５０〜７５重量％、ＳｉＯ2値は２５〜５
０重量％が目安であり、焼成品、電融品のどちらでも良
い。更に、クレーは天然の木節粘土、ボールクレー、加
工した水簸粘土など可塑性のあるもので成型性の良いも
のであれば幅広く適用できる。なお、耐クリープ性を更
に向上させる場合には、クレーの一部を仮焼アルミナに
置換することで対応できる。ただし、これらの原料で共
通して重要なことはＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｆｅ2Ｏ3といった
不純物の少ないことである。好ましくはＮａ2ＯとＫ2Ｏ
の合量が０.７％以下、Ｆｅ2Ｏ3は１.０％未満である。
２ＭｇＯ−２Ａｌ2Ｏ3−５ＳｉＯ2の理論比率が理想で
あるが、許容範囲はＭｇＯが１０重量％以上、Ａｌ2Ｏ3
が３０〜４０重量％、ＳｉＯ2４５〜５５重量％が１つ
の目安となる。また、ムライトは幅広く適用でき、その
Ａｌ2Ｏ3値は５０〜７５重量％、ＳｉＯ2値は２５〜５
０重量％が目安であり、焼成品、電融品のどちらでも良
い。更に、クレーは天然の木節粘土、ボールクレー、加
工した水簸粘土など可塑性のあるもので成型性の良いも
のであれば幅広く適用できる。なお、耐クリープ性を更
に向上させる場合には、クレーの一部を仮焼アルミナに
置換することで対応できる。ただし、これらの原料で共
通して重要なことはＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｆｅ2Ｏ3といった
不純物の少ないことである。好ましくはＮａ2ＯとＫ2Ｏ
の合量が０.７％以下、Ｆｅ2Ｏ3は１.０％未満である。
【００１９】本発明のコージェライト質焼成用道具材に
おいて、不純物の成分の規定はその原料混合物の粒径
０.３ｍｍ未満の粒子よりなる微粉部においてなされる
べきである。なぜなら、粒径０.３ｍｍ以上の大きな粒
子は比表面積が小さく、比較的安定しているため焼成過
程や、使用時の加熱条件において反応の進行が遅いが、
粒径０.３ｍｍ未満の粒子は急激に活性が上がるため反
応が速く進み、従って、ガラス相を作り易いためであ
る。
おいて、不純物の成分の規定はその原料混合物の粒径
０.３ｍｍ未満の粒子よりなる微粉部においてなされる
べきである。なぜなら、粒径０.３ｍｍ以上の大きな粒
子は比表面積が小さく、比較的安定しているため焼成過
程や、使用時の加熱条件において反応の進行が遅いが、
粒径０.３ｍｍ未満の粒子は急激に活性が上がるため反
応が速く進み、従って、ガラス相を作り易いためであ
る。
【００２０】ガラス相の生成に最も影響が大きいのはＮ
ａ2Ｏ、Ｋ2Ｏと言ったアルカリ成分であり、その合計量
の上限は０.７％であり、これより多いとガラスを生成
し易くなる。
ａ2Ｏ、Ｋ2Ｏと言ったアルカリ成分であり、その合計量
の上限は０.７％であり、これより多いとガラスを生成
し易くなる。
【００２１】また、Ａｌ2Ｏ3はガラス相の生成を抑制す
る成分であり、一方、ＭｇＯとＦｅ2Ｏ3のガラスの生成
に寄与する成分である。このことからＡｌ2Ｏ3とＭｇＯ
とＦｅ2Ｏ3との比率、即ちＡｌ2Ｏ3／（ＭｇＯ×Ｆｅ2
Ｏ3）重量比の値をガラス相の生成抑制のもう１つの目
安とすることができる。この値は８.０以上でなくては
ならず、これより小さいとガラスの生成量が多くなり、
熱膨張率が高くなる。
る成分であり、一方、ＭｇＯとＦｅ2Ｏ3のガラスの生成
に寄与する成分である。このことからＡｌ2Ｏ3とＭｇＯ
とＦｅ2Ｏ3との比率、即ちＡｌ2Ｏ3／（ＭｇＯ×Ｆｅ2
Ｏ3）重量比の値をガラス相の生成抑制のもう１つの目
安とすることができる。この値は８.０以上でなくては
ならず、これより小さいとガラスの生成量が多くなり、
熱膨張率が高くなる。
【００２２】なお、使用原料の最大粒径は３ｍｍまでが
良く、これ以上大きいと熱膨張差の影響を受ける絶対長
さが大きくなることから粒界の亀裂が発生し易くなる。
良く、これ以上大きいと熱膨張差の影響を受ける絶対長
さが大きくなることから粒界の亀裂が発生し易くなる。
【００２３】本発明のコージェライト質焼成用道具材の
製造に際しては、形状に応じてＰＶＡ、アルギン酸ソー
ダ、リグニン・スルフォン酸ソーダ、ＣＭＣなど一般的
な成形助剤を原料混合物に対して外掛で０.１〜３.０重
量部、好ましくは０.５〜２.０重量部並びに水を外掛で
３〜８重量部、好ましくは４〜６重量部加えて混練し、
成形圧力３０〜１００ＭＰａで所定の形状に成形し、乾
燥後１２５０〜１４００℃にて焼成する。このとき原料
混合物の粒度分布は粒径０.３ｍｍ未満の粒子を３５〜
７０重量％の範囲に設定すれば成形が容易である。粒径
０.３ｍｍ未満の粒子が３５重量％より少ないと粗過ぎ
て成形体の強度が不足し、７０重量％より多いと細か過
ぎて成形亀裂が入り易くなる。なお、焼成温度は１２５
０℃より低いと強度不足となり、１４００℃より高いと
ガラス相の生成量が急激に増加するので好ましくない。
製造に際しては、形状に応じてＰＶＡ、アルギン酸ソー
ダ、リグニン・スルフォン酸ソーダ、ＣＭＣなど一般的
な成形助剤を原料混合物に対して外掛で０.１〜３.０重
量部、好ましくは０.５〜２.０重量部並びに水を外掛で
３〜８重量部、好ましくは４〜６重量部加えて混練し、
成形圧力３０〜１００ＭＰａで所定の形状に成形し、乾
燥後１２５０〜１４００℃にて焼成する。このとき原料
混合物の粒度分布は粒径０.３ｍｍ未満の粒子を３５〜
７０重量％の範囲に設定すれば成形が容易である。粒径
０.３ｍｍ未満の粒子が３５重量％より少ないと粗過ぎ
て成形体の強度が不足し、７０重量％より多いと細か過
ぎて成形亀裂が入り易くなる。なお、焼成温度は１２５
０℃より低いと強度不足となり、１４００℃より高いと
ガラス相の生成量が急激に増加するので好ましくない。
【００２４】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げて、本発明をよ
り詳細に説明する。 実施例 以下の表１に示す化学組成を有する原料を使用して以下
の表２に示す配合割合で原料混合物を調製した。原料混
合物の全体組成並びに粒径０.３ｍｍ未満の粒子よりな
る微粉部の組成を表２に併記する。次に、上述の原料混
合物１００重量部に対して成形助剤としてリグニン・ス
ルフォン酸ソーダを外掛で１.５重量部並びに水を５重
量部添加、混練し、成形圧力５０ＭＰａで１６０ｍｍ×
４０ｍｍ×１５ｍｍの形状に成形した。得られた成形体
を１００℃で１２時間乾燥後、１３５０℃で２時間焼成
することにより供試体を得た。得られた供試体の諸特性
を表２に併記する。
り詳細に説明する。 実施例 以下の表１に示す化学組成を有する原料を使用して以下
の表２に示す配合割合で原料混合物を調製した。原料混
合物の全体組成並びに粒径０.３ｍｍ未満の粒子よりな
る微粉部の組成を表２に併記する。次に、上述の原料混
合物１００重量部に対して成形助剤としてリグニン・ス
ルフォン酸ソーダを外掛で１.５重量部並びに水を５重
量部添加、混練し、成形圧力５０ＭＰａで１６０ｍｍ×
４０ｍｍ×１５ｍｍの形状に成形した。得られた成形体
を１００℃で１２時間乾燥後、１３５０℃で２時間焼成
することにより供試体を得た。得られた供試体の諸特性
を表２に併記する。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】なお、表２において、曲げ強度はJIS 2213
−78の３点曲げ試験により測定した値である。また、弾
性率は音波法により測定した値である。更に、熱膨張率
はJIS 2207−76の非接触測定法により測定した値であ
る。また、４００回後残存膨張率はノギスにより測定し
た値であり、４００回後曲げ強度は３点曲げ試験により
測定した値である。
−78の３点曲げ試験により測定した値である。また、弾
性率は音波法により測定した値である。更に、熱膨張率
はJIS 2207−76の非接触測定法により測定した値であ
る。また、４００回後残存膨張率はノギスにより測定し
た値であり、４００回後曲げ強度は３点曲げ試験により
測定した値である。
【００２８】
【発明の効果】本発明の陶磁器等を焼成するためのコー
ジェライト質焼成用道具材において、粒径０.３ｍｍよ
り小さい粒子よりなる微粉部の不純物をＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ
及びＭｇＯ、Ｆｅ2Ｏ3の２つのグループに分けて含有量
を規定することによりガラス相の生成量が減少し、熱膨
張率が低下した。この効果として耐熱衝撃抵抗が向上す
るのみならず、多数回使用による加熱、冷却の繰り返し
に対して容積安定性が増し、品質劣化が抑制され、耐用
回数を増やすことができた。
ジェライト質焼成用道具材において、粒径０.３ｍｍよ
り小さい粒子よりなる微粉部の不純物をＮａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ
及びＭｇＯ、Ｆｅ2Ｏ3の２つのグループに分けて含有量
を規定することによりガラス相の生成量が減少し、熱膨
張率が低下した。この効果として耐熱衝撃抵抗が向上す
るのみならず、多数回使用による加熱、冷却の繰り返し
に対して容積安定性が増し、品質劣化が抑制され、耐用
回数を増やすことができた。
Claims (1)
- 【請求項１】 コージェライト２０〜８０重量％及びム
ライト＋クレー８０〜２０重量％を含有してなり、且つ
粒径０.３〜３ｍｍの粒子３０〜６５重量％及び粒径０.
３ｍｍ未満の粒子３５〜７０重量％の範囲内の原料混合
物粒度分布を有するコージェライト質焼成用道具材にお
いて、粒径０.３ｍｍ未満の粒子よりなる微粉部に含ま
れるＮａ2ＯとＫ2Ｏの合計量が０.７重量％以下であ
り、且つＡｌ2Ｏ3／（Ｆｅ2Ｏ3×ＭｇＯ）重量比の値が
８.０以上であることを特徴とするコージェライト質焼
成用道具材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6059057A JP2572543B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | コージェライト質焼成用道具材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6059057A JP2572543B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | コージェライト質焼成用道具材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07267726A JPH07267726A (ja) | 1995-10-17 |
| JP2572543B2 true JP2572543B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=13102336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6059057A Expired - Lifetime JP2572543B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | コージェライト質焼成用道具材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2572543B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4685814B2 (ja) * | 2007-02-23 | 2011-05-18 | 日本碍子株式会社 | セラミック焼成方法 |
| JP2014228239A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 東京窯業株式会社 | 熱処理容器 |
| JP6758147B2 (ja) * | 2016-10-11 | 2020-09-23 | 黒崎播磨株式会社 | コージェライト含有アルミナ−シリカれんがの製造方法 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP6059057A patent/JP2572543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07267726A (ja) | 1995-10-17 |
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