JPH01212284A - 多孔性耐火固体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は固体伝熱変換子、熱輻射体、触媒担体あるいは
濾過材等として使用される多孔性耐火固体の製造方法に
関する。

［従来の技術・課題］ 近時、固体伝熱変換子、熱輻射体、触媒担体あるいは一
過材として通気性を有する多孔性固体が注目されている
。

このような多孔性固体の製造法としては例えば軟質ポリ
ウレタンフォームを処理して気泡膜を除去して正十二面
体の積構造をもつスコツトフオームを製造し、このスコ
ツトフオームにセラミック泥漿を含浸させ、余剰泥漿を
除去して乾燥した後焼成することによりスコツトフオー
ムを気化除去すると共にセラミックを焼結させる方法が
ある。

この方法により得られる多孔性固体（セラミックフオー
ム）は軽量であり、空孔率が大きく、また柱構造であり
、流動抵抗が小さい等種々の利点を有している。しかし
、前記多孔性固体は柱構造であるために耐圧強度あるい
は曲げ強度に劣り、また、流動抵抗が過小であるために
固体伝熱変換子として使用する場合には、充分な蓄熱特
性が得られない等の欠点があった。

一方、通気性を有する多孔性固体の製法として耐火粒子
を焼結して得られる粒子焼結多孔体も提案されている。

この方法は厳密に粒度をｉ整した耐火粒を焼結して製造
された比穀的均−な気孔を有する多孔体が得られるが、
しかし空孔率は３０〜５０％程度であり、５０％以上の
空孔率は得られないという問題があった。

また、本発明者らは先に特開昭６０−２５１１８２号公
報で有機法を消去して得られる多孔体の製法を提案して
いるが、強度面、気孔形態面で不充分であり、更なる改
良が望まれている。

従って、本発明の目的は空孔率が大きく、通気性を有し
且つ曲げ強度及び耐圧強度の大きい多孔性耐火固体の製
造方法を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明は所定形状の貫通孔を有する有機板を各有
機板の貫通孔が相互に連通ずるように所定枚数積層し、
その相互に連通ずる貫通孔部へ金属粉または耐火原料粉
末またはそれら両者及び溶液を含有する泥漿を注入し、
この泥漿含浸有機板積層体の固化処理時あるいは固化処
理後、有機板を消去することを特徴とする通気性を有す
る多孔性耐火固体の製造方法に係る。

［作　用］ 本発明方法をその１実施態様である添付第１図ａ、第１
図ｂ、第２図ａ及び第２図すを使用して説明する。

本発明方法は第１図ａ及び第１図すに示すように所定形
状の貫通孔（２）を有する有機板（１）を各有機板（１
）中の貫通孔（２）が相互に連通ずるように有機板（１
）を３枚積層し、貫通孔（２）に泥漿を含浸を注入し、
注入した泥漿を固化処理する際または固化処理後に有機
板を消去することにより第２図ａ及び第２図すに示すよ
うな通気孔を有する多孔性耐火固体を製造するものであ
る。

本発明に使用される有機板としては発泡スチロール板、
発泡ウレタンフオーム板、ポリエチレン板、木板、紙板
、カーボン板等が挙げられるが、コスト面及び発生ガス
量の点より発泡スチロール板、発泡ウレタンフオーム板
、発泡ポリエチレン板の使用が望ましく、また、吸水性
の少ないものが望ましい。

有機板の貫通孔の配置は第１図ａ及び第１図すに示すよ
うに有機板をＭ層した場合に、各有機板の貫通孔が相互
に連通ずることができるような配置でなければならない
、有機板を積層した時に、各有機板の貫通孔が相互に連
通していない場合には、有機板を消去して得られる多孔
質耐火固体が一体とならず所期の目的を達成することが
できない。

なお、第１図ａ、第１図ｂ、第２図ａ及び第２図すでは
円形の貫通孔を記載したが、有機板に備えられる貫通孔
の形状及び大きさは特に限定されるものではなく、目的
・用途に応じて任意の形状及び大きさとすることができ
ることを理解されたい。

本発明に使用する金属粉としては酸化、炭化及び窒化番
こより耐火性が発現するＡＩ、Ｓｉ等が挙げられ、また
、耐火原料粉末としてはカルシア、アルミナ、シリカ、
マグネシア、炭化珪素、窒化珪素、アルミナセメント、
ρ−アルミナ、ポルトランドセメント等の通常の耐火物
に使用されるものが使用可能であるが、その粒度は貫通
孔の相互連通部の最大径の１７１０以下であることが必
要であり、１／１０を超える場合には、泥漿の貫通孔へ
の注入が困難となる。

また、必要に応じて無機バインダーを泥漿に添加するこ
とができる。

本発明方法の泥漿に使用する溶液としては水、非水系溶
液等が使用可能であるが、有機板を溶解させる溶液を使
用した場合には、泥漿を注入時に有機板が泥漿中に溶出
し、有機板及び貫通孔が所望の形態を維持できないため
に好ましくない。

なお、泥漿の粘度は１０〜２０００ボイズの範囲にある
ことが望ましく、２０００ボイズを超える場合は泥漿の
注入が困難となり、また、１ｏポイズ未溝の場合は溶液
と粉体との分離即ち固液分離現象が発生し均一な濃度の
泥漿が得難くなる。

上述の粘度を得るためには金属粉または耐火原料粉末ま
たはそれら両者と溶液の重量比率を１０＝３〜１：１０
の範囲にする必要がある。

有機板の消去処理は泥漿が常温自硬性の場合には、硬化
後有機板を溶解し得る溶剤中へ浸漬することにより溶失
させ、その後焼成により通気性を有する多孔性耐火固体
の焼結を行なうことができる。尚、泥漿が自硬性でない
場合は焼結により有機微の消去と焼結を同時に行なうこ
とにより多孔性固体を得ることができる。

添付第１図ａ、第１図ｂ、第２図ａ及び第２図すに記載
する本発明方法の１実施態様では所定形状の貫通孔（２
）を有する有機板（１）を３枚積層する場合を記載した
が、有機板の積層枚数は任意の所望の枚数であることが
できることを理解されたい。

［実　施　例］ 実」１倒」− 直径１０１の貫通孔を有する５１厚発泡スチロール板を
第１図ａ及び第１図すの如く貫通孔位置がずれて貫通孔
が相互連通する形に３枚積層した。

次に、相互連通する貫通孔へ粒径０．３＋ｕｉ以下のア
ルミナ６０重量部、アルミナセメント５重量部及び水３
５重量部よりなる泥漿を前記発泡スチロール板積層体の
空隙へ含浸し、常温硬化後、酢酸エチル溶液に浸漬し、
有機板を溶失した。得られた通気孔を有する多孔性耐火
固体の特性を第１表に従来品と共に記載する。

及１」ん 第３図ａに示すようなスリット状の貫通孔を有するポリ
エチレン板を貫通孔の方向を変えて３枚蹟層し、金属珪
素と水よりなる泥漿を前記ポリエチレン板の貫通孔へ注
入し、乾燥後、窒素雰囲気中温度１４００℃で焼成を行
ない、通気孔を有する窒化珪素質多孔性耐火固体を製造
した。得られた多孔性耐火固体の構造を第３図すに、特
性を第１表に示す。

Ｌ１乳り 直径５ｍｍの単一径の発泡スチロールビーズを含浸容器
に振動充填した後、パンチングプレートを上方より２ｋ
ｇ／ｃ＋＋２で押し付け、この状態で上方より粒径０．
３１以下のアルミナ６０重量部、アルミナセメント５重
量部及び水３５重量部よりなる泥漿を前記含浸容器内の
前記発泡スチロールビーズ集合体の空隙へ含浸し、常温
硬化後、酢酸エチル溶液に浸漬し、有機球を溶失した。

得られた多孔性耐火固体の特性を第１表に記載する。

比１１舛」− 直径１０ＩＩＩＩＩ及び直径１端一の発泡ウレタンビー
ズを６０　：４０の重量比で混合しながら該発泡ウレタ
ンビーズ表面に自硬性エポキシレジンを塗布した後、紙
製含浸容器内に振動充填した０次に、金属珪素と水より
なる泥漿を前記容器内の前記発泡ウレタンビーズ集合体
の空隙へ含浸し、乾燥後、窒素雰囲気中温度１４００℃
で焼成を行ない、窒化珪素質多孔性耐火固体を製造した
。得られた多孔性耐火固体の特性を第１表に示す。

［発明の効果］ 本発明によれば耐圧強度及び曲げ強度に優れ、また乱流
流動が得られるだけでなく、金属粉及び耐火原料粉末を
選択することにより種々の通気性を有する多孔性耐火固
体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは有機板積層体の１実施態様を示す立体図であ
り、第１図すは第１図ａの断面図であり、第２図ａは第
１図ａ及びｂに示す有機板積層体を使用して得られた通
気孔を有する多孔性耐火固体の立体図であり、第２図す
は第２図ａの断面図であり、第３図ａは実施例２で使用
したポリエチレン板積層体の立体図であり、第３図すは
実施例２で得られた通気孔を有する多孔性耐火固体の構
造を示す図である０図中＝１・・・有機板、２・・・貫
通孔。 特許出願人　品川白煉瓦株式会社 （０）　　　　第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定形状の貫通孔を有する有機板を各有機板の貫通孔が
   相互に連通するように所定枚数積層し、その相互に連通
   する貫通孔部へ金属粉または耐火原料粉末またはそれら
   両者及び溶液を含有する泥漿を注入し、この泥漿含浸有
   機板積層体の固化処理時あるいは固化処理後、有機板を
   消去することを特徴とする通気性を有する多孔性耐火固
   体の製造方法。