JPH04338178A - 多孔質マグネシア焼結体及びその製造方法 - Google Patents
多孔質マグネシア焼結体及びその製造方法Info
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- JPH04338178A JPH04338178A JP3135258A JP13525891A JPH04338178A JP H04338178 A JPH04338178 A JP H04338178A JP 3135258 A JP3135258 A JP 3135258A JP 13525891 A JP13525891 A JP 13525891A JP H04338178 A JPH04338178 A JP H04338178A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多孔質マグネシア焼結
体及びその製造方法に関し、更に詳しくは軽量であり、
かつ強度が大きく、また低熱容量であって炉材やサヤ材
に適する閉気孔を有する多孔質マグネシア焼結体及びそ
の製造方法に関する。
体及びその製造方法に関し、更に詳しくは軽量であり、
かつ強度が大きく、また低熱容量であって炉材やサヤ材
に適する閉気孔を有する多孔質マグネシア焼結体及びそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】焼結体は、粉末を成形、焼成して製造さ
れるが、緻密な焼結体を得るには最蜜充填法に沿った粒
子の混合を行ない、またいわゆるレンガに代表されるよ
うに、多孔質焼結体は、破砕粉を各種の粒度に分け各種
粒度配合を行い、これらをバインダーと共に混合した後
、成形して焼結することにより製造している。
れるが、緻密な焼結体を得るには最蜜充填法に沿った粒
子の混合を行ない、またいわゆるレンガに代表されるよ
うに、多孔質焼結体は、破砕粉を各種の粒度に分け各種
粒度配合を行い、これらをバインダーと共に混合した後
、成形して焼結することにより製造している。
【０００３】この多孔質焼結体には、開気孔又は連続気
孔と閉気孔又は独立気孔とがあるが、炉材やセッター材
の用途にはガスの拡散を防止する目的で独立気孔の焼結
体が用いられる。このような多孔質焼結体の製造に際し
ては、経験的に粒度構成を考えて粒子の混合を行なうこ
とにより焼結体の気孔率を制御することが行なわれてい
た。
孔と閉気孔又は独立気孔とがあるが、炉材やセッター材
の用途にはガスの拡散を防止する目的で独立気孔の焼結
体が用いられる。このような多孔質焼結体の製造に際し
ては、経験的に粒度構成を考えて粒子の混合を行なうこ
とにより焼結体の気孔率を制御することが行なわれてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多孔質
焼結体の製造方法は、経験的に粒度構成を考えて粒子の
混合を行なうので、得られた焼結体の気孔分布、即ち気
孔の形状、気孔の平均粒径等が不均一で、しかも気孔の
量、即ち気孔率の制御を十分行なうことができなかった
。
焼結体の製造方法は、経験的に粒度構成を考えて粒子の
混合を行なうので、得られた焼結体の気孔分布、即ち気
孔の形状、気孔の平均粒径等が不均一で、しかも気孔の
量、即ち気孔率の制御を十分行なうことができなかった
。
【０００５】更に気孔そのものが粒子と粒子のすき間で
あるため、その大きさも不揃いであり、微細な気孔が均
一に分散された材料を作ることができなかった。したが
って、従来の多孔質焼結体の製造方法では、多孔質焼結
体の強度が弱く薄物などの高級な炉材製品を製造するこ
とが困難であった。
あるため、その大きさも不揃いであり、微細な気孔が均
一に分散された材料を作ることができなかった。したが
って、従来の多孔質焼結体の製造方法では、多孔質焼結
体の強度が弱く薄物などの高級な炉材製品を製造するこ
とが困難であった。
【０００６】そこで、本発明者等は、前記の問題点であ
る気孔サイズ、気孔分布等の不均一が生じない多孔質焼
結体、特に多孔質マグネシア焼結体について種々研究し
た結果、原料マグネシアに有機質ビーズを混合すること
により初期の課題が解決されることを見出し、この知見
に基づいて本発明は成されたものである。したがって、
本発明が解決しようとする課題は、気孔サイズ、気孔分
布の均一で強度に優れた薄物などの高級な炉材製品を得
ることができる多孔質マグネシア焼結体及びその製造方
法を得ることにある。
る気孔サイズ、気孔分布等の不均一が生じない多孔質焼
結体、特に多孔質マグネシア焼結体について種々研究し
た結果、原料マグネシアに有機質ビーズを混合すること
により初期の課題が解決されることを見出し、この知見
に基づいて本発明は成されたものである。したがって、
本発明が解決しようとする課題は、気孔サイズ、気孔分
布の均一で強度に優れた薄物などの高級な炉材製品を得
ることができる多孔質マグネシア焼結体及びその製造方
法を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記発明が解決するため
の手段は、以下の（１）から（３）の事項によりそれぞ
れなる。 （１）マグネシア焼結体の気孔径が１μｍ〜５０μｍの
範囲で気孔形態が独立気孔であることを特徴とする多孔
質マグネシア焼結体。
の手段は、以下の（１）から（３）の事項によりそれぞ
れなる。 （１）マグネシア焼結体の気孔径が１μｍ〜５０μｍの
範囲で気孔形態が独立気孔であることを特徴とする多孔
質マグネシア焼結体。
【０００８】（２）平均粒径１μｍ〜２０μｍの微粉マ
グネシアに粒径３μｍ〜５０μｍの有機質ビーズを１容
量％〜２０容量％と有機質バインダーとを添加混合した
後、成形し、得られた成形体を昇温し、１５５０℃〜１
７００℃の範囲で焼結することを特徴とする多孔質マグ
ネシア焼結体の製造方法。
グネシアに粒径３μｍ〜５０μｍの有機質ビーズを１容
量％〜２０容量％と有機質バインダーとを添加混合した
後、成形し、得られた成形体を昇温し、１５５０℃〜１
７００℃の範囲で焼結することを特徴とする多孔質マグ
ネシア焼結体の製造方法。
【０００９】（３）前記第２項記載の昇温において、３
５０℃未満までは、有機質ビーズの添加量が１容量％〜
１０容量％の範囲内で昇温速度は５０℃／時間以下であ
り、有機質ビーズの添加量が１０容量％を越えて２０容
量％までの範囲内では昇温速度は２０℃／時間以下であ
り、更に３５０℃から焼結温度までは昇温速度は２００
℃／時間以下であることを特徴とする多孔質マグネシア
焼結体の製造方法。
５０℃未満までは、有機質ビーズの添加量が１容量％〜
１０容量％の範囲内で昇温速度は５０℃／時間以下であ
り、有機質ビーズの添加量が１０容量％を越えて２０容
量％までの範囲内では昇温速度は２０℃／時間以下であ
り、更に３５０℃から焼結温度までは昇温速度は２００
℃／時間以下であることを特徴とする多孔質マグネシア
焼結体の製造方法。
【００１０】以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明の独立気孔を有する多孔質マグネシア焼結体は、
気孔サイズ、気孔分布等が均一であるため、強度に優れ
ており、また微粉マグネシアに有機質ビーズを混合して
成形したものを１５５０℃〜１７００℃の範囲で焼結す
るので、気孔サイズ、気孔分布等が均一のものが得られ
る。
気孔サイズ、気孔分布等が均一であるため、強度に優れ
ており、また微粉マグネシアに有機質ビーズを混合して
成形したものを１５５０℃〜１７００℃の範囲で焼結す
るので、気孔サイズ、気孔分布等が均一のものが得られ
る。
【００１１】更に焼結温度までの昇温速度を限定したの
で、気孔の形状として揃った球状とすることができると
ともに、一層の気孔サイズ、気孔分布等の均一のものが
得られる。本発明に用いられる原料のマグネシアとして
は、電融マグネシア、マグネシアクリンカー等が使用さ
れる。
で、気孔の形状として揃った球状とすることができると
ともに、一層の気孔サイズ、気孔分布等の均一のものが
得られる。本発明に用いられる原料のマグネシアとして
は、電融マグネシア、マグネシアクリンカー等が使用さ
れる。
【００１２】原料マグネシアを粉砕して、平均粒径１μ
ｍ〜２０μｍの粉末原料とする。更に好ましくは１μｍ
〜１０μｍである。平均粒径が１μｍより小さいと粉砕
コスト及び粉末原料の取扱の点から好ましくなく、また
平均粒径が２０μｍを越えるときは、成形、焼結により
粒界が大きく残り高強度化が図れない。
ｍ〜２０μｍの粉末原料とする。更に好ましくは１μｍ
〜１０μｍである。平均粒径が１μｍより小さいと粉砕
コスト及び粉末原料の取扱の点から好ましくなく、また
平均粒径が２０μｍを越えるときは、成形、焼結により
粒界が大きく残り高強度化が図れない。
【００１３】本発明は多孔質焼結体が球状の均一な独立
気孔を形成するために有機質ビーズを用いるもので、こ
の有機質ビーズの形状は球形で、粒径が３μｍ〜５０μ
ｍの各種の粒度を有するもので、目的に応じて選択する
ことができる。この有機質ビーズの材質としては、各種
のものが用いられるが、比較的低温度で分解し揮散する
ものが好ましく、例えばメタクリル酸重合体、スチレン
重合体等が良好に用いられる。
気孔を形成するために有機質ビーズを用いるもので、こ
の有機質ビーズの形状は球形で、粒径が３μｍ〜５０μ
ｍの各種の粒度を有するもので、目的に応じて選択する
ことができる。この有機質ビーズの材質としては、各種
のものが用いられるが、比較的低温度で分解し揮散する
ものが好ましく、例えばメタクリル酸重合体、スチレン
重合体等が良好に用いられる。
【００１４】本発明では、原料のマグネシアに添加する
有機質ビーズの添加量は、１容量％〜２０容量％であり
、通常の方法で混合する。有機質ビーズの添加量が１容
量％より少ないときは、均一な気孔ができず、また２０
容量％を越えると閉気孔とすることが困難となる。本発
明では、原料のマグネシアに有機質ビーズを添加すると
共に成形できるようにまたは成形品の取扱が可能である
ように、これらに有機質バインダーを通常１重量％〜１
５重量％添加する。
有機質ビーズの添加量は、１容量％〜２０容量％であり
、通常の方法で混合する。有機質ビーズの添加量が１容
量％より少ないときは、均一な気孔ができず、また２０
容量％を越えると閉気孔とすることが困難となる。本発
明では、原料のマグネシアに有機質ビーズを添加すると
共に成形できるようにまたは成形品の取扱が可能である
ように、これらに有機質バインダーを通常１重量％〜１
５重量％添加する。
【００１５】この有機質バインダーとしては、ポリビニ
ルアルコールやポリエチレングリコール（ＰＥＧ）など
の市販の有機質バインダー等が使用される。多孔質焼結
体の気孔の大きさは、１μｍ〜５０μｍの範囲で用いる
ことが好ましく、５０μｍを越えると肉薄製品の場合に
、強度低下が起こり好ましくない。マグネシア焼結体の
場合、体積収縮率が約２０％であるので、有機質ビーズ
のサイズより若干小さな気孔となる。
ルアルコールやポリエチレングリコール（ＰＥＧ）など
の市販の有機質バインダー等が使用される。多孔質焼結
体の気孔の大きさは、１μｍ〜５０μｍの範囲で用いる
ことが好ましく、５０μｍを越えると肉薄製品の場合に
、強度低下が起こり好ましくない。マグネシア焼結体の
場合、体積収縮率が約２０％であるので、有機質ビーズ
のサイズより若干小さな気孔となる。
【００１６】また微細気孔の分布は、焼結体中に均一に
分布させることが重要であり、そのためには原料のマグ
ネシアと有機質ビーズを十分に混合することが必要であ
る。混合には、通常この技術分野において用いられる混
合機が用いられ、また成形には同様にプレスや押し出し
等の通常の成形手段が用いられる。更に焼成には、通常
電気炉等が用いられる。
分布させることが重要であり、そのためには原料のマグ
ネシアと有機質ビーズを十分に混合することが必要であ
る。混合には、通常この技術分野において用いられる混
合機が用いられ、また成形には同様にプレスや押し出し
等の通常の成形手段が用いられる。更に焼成には、通常
電気炉等が用いられる。
【００１７】本発明の多孔質マグネシア焼結体の製造方
法において、３５０℃未満までは、有機質ビーズの添加
量が１容量％〜１０容量％の範囲内で昇温速度が５０℃
／時間以下であり、有機質ビーズの添加量が１０容量％
を越えて２０容量％までの範囲内では昇温速度が２０℃
／時間以下であり、更に３５０℃から焼結温度までは昇
温速度が２００℃／時間以下であるのは、混合された有
機質ビーズが、２００℃〜３００℃で分解し、揮散する
ため成形体の脱脂は、３５０℃付近まではゆっくり昇温
させる必要があるためである。
法において、３５０℃未満までは、有機質ビーズの添加
量が１容量％〜１０容量％の範囲内で昇温速度が５０℃
／時間以下であり、有機質ビーズの添加量が１０容量％
を越えて２０容量％までの範囲内では昇温速度が２０℃
／時間以下であり、更に３５０℃から焼結温度までは昇
温速度が２００℃／時間以下であるのは、混合された有
機質ビーズが、２００℃〜３００℃で分解し、揮散する
ため成形体の脱脂は、３５０℃付近まではゆっくり昇温
させる必要があるためである。
【００１８】したがって、昇温速度が大きいと有機質ビ
ーズの分解が急速すぎて、成形体にクラックが入ったり
、膨れ上がる等の弊害が発生し好ましくない。成形体の
焼結温度は、１５５０℃〜１７００℃で行なう。本発明
の製造方法で得られた独立気孔を有する多孔質マグネシ
ア焼結体は、高級炉材、セッター、サヤ材等に有用であ
り、肉薄ものから肉厚の材料まで、各種のものに適応で
きるものである。
ーズの分解が急速すぎて、成形体にクラックが入ったり
、膨れ上がる等の弊害が発生し好ましくない。成形体の
焼結温度は、１５５０℃〜１７００℃で行なう。本発明
の製造方法で得られた独立気孔を有する多孔質マグネシ
ア焼結体は、高級炉材、セッター、サヤ材等に有用であ
り、肉薄ものから肉厚の材料まで、各種のものに適応で
きるものである。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例をもって更に詳しく説
明するが、本発明は、これらの例に限定されるものでは
ない。実施例原料である電融マグネシアを微粉砕し、こ
れを分級して平均粒径５μｍのものを得た。
明するが、本発明は、これらの例に限定されるものでは
ない。実施例原料である電融マグネシアを微粉砕し、こ
れを分級して平均粒径５μｍのものを得た。
【００２０】この５μｍの電融マグネシア１００ｇにメ
タクリル酸重合体ビーズを１５容量％添加し、更に有機
質バインダーとしてポリビニルアルコールを３重量％添
加して十分に混合する。
タクリル酸重合体ビーズを１５容量％添加し、更に有機
質バインダーとしてポリビニルアルコールを３重量％添
加して十分に混合する。
【００２１】このようにして得られた混練物を２００Ｋ
ｇ／ｃｍ２ で加圧してプレス成形した後、これを電気
炉で３５０℃までは２０℃／ｈｒで昇温し、ついで１６
００℃まで１５０℃／ｈｒで昇温した。更に１６００℃
で１時間加熱した。得られた結果を表１に示す。
ｇ／ｃｍ２ で加圧してプレス成形した後、これを電気
炉で３５０℃までは２０℃／ｈｒで昇温し、ついで１６
００℃まで１５０℃／ｈｒで昇温した。更に１６００℃
で１時間加熱した。得られた結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から明らかなように、気孔の形状は、
球状であり、しかも気孔が均一に分散された焼結体が得
られた。また曲げ強度も従来のものに比べ格段に優れた
いることが分かる。
球状であり、しかも気孔が均一に分散された焼結体が得
られた。また曲げ強度も従来のものに比べ格段に優れた
いることが分かる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、独立気孔であるため炉材、セ
ッター材、サヤ材等の用途に使用される。また原料マグ
ネシアに有機質ビーズを含有させたものを焼成するので
、気孔サイズ、気孔分布等が均一のものが得られ、従っ
て強度に優れ、軽量な肉薄品の製造が可能であり、その
上熱ショックに強いものが得られる。
ッター材、サヤ材等の用途に使用される。また原料マグ
ネシアに有機質ビーズを含有させたものを焼成するので
、気孔サイズ、気孔分布等が均一のものが得られ、従っ
て強度に優れ、軽量な肉薄品の製造が可能であり、その
上熱ショックに強いものが得られる。
【００２５】更に焼結温度までの昇温速度を限定したの
で、気孔の形状として揃った球状とすることができると
ともに、一層の気孔サイズ、気孔分布等の均一のものが
得られる。
で、気孔の形状として揃った球状とすることができると
ともに、一層の気孔サイズ、気孔分布等の均一のものが
得られる。
Claims (3)
- 【請求項１】 マグネシア焼結体の気孔径が１μｍ〜
５０μｍの範囲で気孔形態が独立気孔であることを特徴
とする多孔質マグネシア焼結体。 - 【請求項２】 平均粒径１μｍ〜２０μｍの微粉マグ
ネシアに粒径３μｍ〜５０μｍの有機質ビーズを１容量
％〜２０容量％と有機質バインダーとを添加混合した後
、成形し、得られた成形体を昇温し、１５５０℃〜１７
００℃の範囲で焼結することを特徴とする多孔質マグネ
シア焼結体の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の昇温において、３５０
℃未満までは、有機質ビーズの添加量が１容量％〜１０
容量％の範囲内で昇温速度は５０℃／時間以下であり、
有機質ビーズの添加量が１０容量％を越えて２０容量％
までの範囲内では昇温速度は２０℃／時間以下であり、
更に３５０℃から焼結温度までは昇温速度は２００℃／
時間以下であることを特徴とする多孔質マグネシア焼結
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3135258A JPH04338178A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 多孔質マグネシア焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3135258A JPH04338178A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 多孔質マグネシア焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04338178A true JPH04338178A (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=15147504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3135258A Withdrawn JPH04338178A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 多孔質マグネシア焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04338178A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001172090A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-26 | Toray Ind Inc | セラミックス |
| CN110452013A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-15 | 辽宁科技大学 | 一种利用废弃镁碳砖制备方镁石隔热材料的方法 |
| JP2021502941A (ja) * | 2017-09-15 | 2021-02-04 | レフラテクニック ホルディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＲＥＦＲＡＴＥＣＨＮＩＫ Ｈｏｌｄｉｎｇ ＧｍｂＨ | 多孔質焼結マグネシアを製造する方法、焼結マグネシアからなる造粒物（Ｋｏｅｒｎｕｎｇ）を有する粗セラミックの（ｇｒｏｂｋｅｒａｍｉｓｃｈ）耐火性生産物を製造するためのバッチ、このような生産物、および生産物を製造する方法、工業炉の裏張り（Ｚｕｓｔｅｌｌｕｎｇ）、ならびに工業炉 |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP3135258A patent/JPH04338178A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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