JPS59111967A - セラミック多孔体 - Google Patents
セラミック多孔体Info
- Publication number
- JPS59111967A JPS59111967A JP22159082A JP22159082A JPS59111967A JP S59111967 A JPS59111967 A JP S59111967A JP 22159082 A JP22159082 A JP 22159082A JP 22159082 A JP22159082 A JP 22159082A JP S59111967 A JPS59111967 A JP S59111967A
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- Japan
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- porous body
- ceramic
- ceramic porous
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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】
本発明は内部連通空間を有する三次元網状のセル構造を
なしたセラミ、り多孔体に関し、特に高温度における強
度の大きいセラミック多孔体に関する。
なしたセラミ、り多孔体に関し、特に高温度における強
度の大きいセラミック多孔体に関する。
内部連通空間を有する三次元網状のセル構造をなしたセ
ラミック多孔体は、溶融金属の炉材、触媒担体、ティー
ゼルノｆティキュレートフィルター、更には通気性断熱
材等とその用途は広く、工業的に有用なものである。し
かし、これらの用途に用いる場合、多くは数百度から十
数百度にも及ぶ温度環境で使用されるので、高温時にお
ける強度の大きいセラミック多孔体が要求される。
ラミック多孔体は、溶融金属の炉材、触媒担体、ティー
ゼルノｆティキュレートフィルター、更には通気性断熱
材等とその用途は広く、工業的に有用なものである。し
かし、これらの用途に用いる場合、多くは数百度から十
数百度にも及ぶ温度環境で使用されるので、高温時にお
ける強度の大きいセラミック多孔体が要求される。
このような高温での強度を必要とする場合、セラミック
多孔体をアルミナ或いはコージライト質を主成分として
形成することが好ましいが、更に高温での強度の大きい
セラミック多孔体が望まれる。
多孔体をアルミナ或いはコージライト質を主成分として
形成することが好ましいが、更に高温での強度の大きい
セラミック多孔体が望まれる。
本発明者は上記事情に鑑み、高温での強度の大きい化ラ
ミ、り多孔体につき鋭意研究を行なった結果、内部連通
空間を有する三次元網状のセル構造をなしたセラミック
多孔体を形成するセラミック中に針状結晶体が分散して
いる場合、優れた耐高温クリープ性を有し、高温度での
強度が大きく、このためこのセラミック多孔体が通気性
断熱材等の高温度にさらされる用途に対し好適に使用さ
れることを知見したものである。特に、アルミナ又はコ
ージライト質を主成分とするセラミック多孔体中にアル
ミナとシリカより得られるムライト質が分散している場
合、高温度で著しく大きい強度を示すことを知見し、本
発明をなすに至ったものである。
ミ、り多孔体につき鋭意研究を行なった結果、内部連通
空間を有する三次元網状のセル構造をなしたセラミック
多孔体を形成するセラミック中に針状結晶体が分散して
いる場合、優れた耐高温クリープ性を有し、高温度での
強度が大きく、このためこのセラミック多孔体が通気性
断熱材等の高温度にさらされる用途に対し好適に使用さ
れることを知見したものである。特に、アルミナ又はコ
ージライト質を主成分とするセラミック多孔体中にアル
ミナとシリカより得られるムライト質が分散している場
合、高温度で著しく大きい強度を示すことを知見し、本
発明をなすに至ったものである。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のセラミック多孔体は、内部連通空間を有する三
次元網状のセル構造をなしたもので、多孔体を形成する
セラミック中に針状結晶体が分散してなるものである。
次元網状のセル構造をなしたもので、多孔体を形成する
セラミック中に針状結晶体が分散してなるものである。
この場合、多孔体を形成するセラミックは、アルミナ又
はコージライト質を主成分としたものが好ましく、この
セラミック中にアルミナとシリカより得られるムライト
質の針状結晶体が分散しているものであることが好まし
い。更に好ましくは、アルミナ含量の多いコージライト
質をコージライト相の分解温度近（（１３５０〜１６０
０℃程度）に加熱することによって得られたムライト（
３Ａｔ２ｏ３・２８１０□）針状結晶分散体が用いられ
る。ここで、多孔体を形成するセラミックとしてアルミ
ナを主成分として用いた場合、アルミナ含量は５０〜９
５重量％とすることが好ましく、またコージライト質を
主成分とした場合、その含量は５０〜９５重量％とする
ことが好ましい。更に、前記針状結晶体の含量は１〜９
５重量％であることが好ましい。
はコージライト質を主成分としたものが好ましく、この
セラミック中にアルミナとシリカより得られるムライト
質の針状結晶体が分散しているものであることが好まし
い。更に好ましくは、アルミナ含量の多いコージライト
質をコージライト相の分解温度近（（１３５０〜１６０
０℃程度）に加熱することによって得られたムライト（
３Ａｔ２ｏ３・２８１０□）針状結晶分散体が用いられ
る。ここで、多孔体を形成するセラミックとしてアルミ
ナを主成分として用いた場合、アルミナ含量は５０〜９
５重量％とすることが好ましく、またコージライト質を
主成分とした場合、その含量は５０〜９５重量％とする
ことが好ましい。更に、前記針状結晶体の含量は１〜９
５重量％であることが好ましい。
上述したようなセラミック多孔体を得る場合、セル膜の
ない軟質ポリウレタンフォームにセラミック泥漿を付着
させ、これを焼結することにより前記軟質ポリウレタン
フォームを炭化除去して製造したものを用いることが好
ましい（このようにセル膜のない軟質ポリウレタンフォ
ームからセラミック多孔体を形成することにまり、正十
二面体の稜の部分のみからなる籠形のセラミック多孔体
が得られ、これは空隙率が大きいので圧力損失が少ない
状態で排気ガスが通過すると共に、内部連通空間が入り
組んでいるので、例えばこのセラミック多孔体を通気性
断熱材の用途に用いる場合、排気ガスがこの内部連通空
間を通過する際格子と確実に接触し、熱交換が効率よく
行なわれる。）、が、かかる方法でセラミック多孔体を
製造する場合に、針状結晶体を予じめセラミック泥漿中
に分散せしめておく方法を採用することができる。しか
し、この方法はセラミック泥漿の粘度が高くなる４場合
があり、このため含浸や余剰泥漿の除去が困難となって
含浸不良や多孔体の目詰りを招く場合が生じる。従って
、針状結晶体を含まないセラミック泥漿を用いて含浸と
余剰泥漿の除去、乾燥を行ない、焼成時に針状結晶体を
生成せしめる方法、或いは得られたセラミック多孔体を
針状結晶体が生成される温度に再加熱する方法が好まし
く、これによってセラミックに針状結晶体が分散したセ
ラミック多孔体を好適に得ることができる。
ない軟質ポリウレタンフォームにセラミック泥漿を付着
させ、これを焼結することにより前記軟質ポリウレタン
フォームを炭化除去して製造したものを用いることが好
ましい（このようにセル膜のない軟質ポリウレタンフォ
ームからセラミック多孔体を形成することにまり、正十
二面体の稜の部分のみからなる籠形のセラミック多孔体
が得られ、これは空隙率が大きいので圧力損失が少ない
状態で排気ガスが通過すると共に、内部連通空間が入り
組んでいるので、例えばこのセラミック多孔体を通気性
断熱材の用途に用いる場合、排気ガスがこの内部連通空
間を通過する際格子と確実に接触し、熱交換が効率よく
行なわれる。）、が、かかる方法でセラミック多孔体を
製造する場合に、針状結晶体を予じめセラミック泥漿中
に分散せしめておく方法を採用することができる。しか
し、この方法はセラミック泥漿の粘度が高くなる４場合
があり、このため含浸や余剰泥漿の除去が困難となって
含浸不良や多孔体の目詰りを招く場合が生じる。従って
、針状結晶体を含まないセラミック泥漿を用いて含浸と
余剰泥漿の除去、乾燥を行ない、焼成時に針状結晶体を
生成せしめる方法、或いは得られたセラミック多孔体を
針状結晶体が生成される温度に再加熱する方法が好まし
く、これによってセラミックに針状結晶体が分散したセ
ラミック多孔体を好適に得ることができる。
本発明のセラミック多孔体は、主として高温ガスや液体
を通過せしめる個所、例えば溶融全屈の泥材、触媒担体
、ディゼルパティキーレートフィルター１通気性断熱材
等の用途に好適に用いられ、とりわけ通気性断熱材とし
て効果的に用いられる。
を通過せしめる個所、例えば溶融全屈の泥材、触媒担体
、ディゼルパティキーレートフィルター１通気性断熱材
等の用途に好適に用いられ、とりわけ通気性断熱材とし
て効果的に用いられる。
本発明のセラミック多孔体を上述したような用途に用い
る場合、セラミック多孔体としてはその嵩比重が０．２
５〜０．６であり、内部連通空間の平均直径が０．２〜
１０闇でいずれの方向にも目詰りのないものであり、空
隙率が７５〜９５チであり、かつ空気の圧力損失が毎秒
風速１ｍで１副の厚みを通過するのに水柱０．１〜４０
間であることが好適である。とりわけ通気性断熱材とし
て使用する場合は、その嵩比重が０，２５〜０．６、好
ましくは０．２５〜０．５、平均直径が０．２〜１０
ｍｍ−好ましくは０．２〜５ ｍｍ、更に好ましくは０
．３〜１．５ ｍｎ 。
る場合、セラミック多孔体としてはその嵩比重が０．２
５〜０．６であり、内部連通空間の平均直径が０．２〜
１０闇でいずれの方向にも目詰りのないものであり、空
隙率が７５〜９５チであり、かつ空気の圧力損失が毎秒
風速１ｍで１副の厚みを通過するのに水柱０．１〜４０
間であることが好適である。とりわけ通気性断熱材とし
て使用する場合は、その嵩比重が０，２５〜０．６、好
ましくは０．２５〜０．５、平均直径が０．２〜１０
ｍｍ−好ましくは０．２〜５ ｍｍ、更に好ましくは０
．３〜１．５ ｍｎ 。
空隙率が７５〜９５％、好壕しくけ８０〜９５％、空気
の圧力損失が毎秒風速１ｍで１ｔｙｎの厚みを通過する
のに水柱０．１〜４０ＩＩＩＩ＋＋、好ましくは５〜３
０調であることが必要であり、これにより通気性と断熱
性の両者に優れ、効果の高い通気性断熱材が得られる。
の圧力損失が毎秒風速１ｍで１ｔｙｎの厚みを通過する
のに水柱０．１〜４０ＩＩＩＩ＋＋、好ましくは５〜３
０調であることが必要であり、これにより通気性と断熱
性の両者に優れ、効果の高い通気性断熱材が得られる。
これに対し、上記範囲をはずれる場合は良好な通気性断
熱材とならない。即ち、嵩比重が０．２５より小さいと
断熱材としての強度が不十分であり、嵩比重が０．６よ
り大きいと目詰りが発生して圧力損失が高くなり、また
、平均直径が０．２胴より小さいと強度が低下し、圧力
損失の上昇を招き、平均直径が１０問より大きくなると
断熱材と排気ガスとの接触が不十分となる上、断熱材の
表面（加熱側）から裏面（排気側）への輻射熱の漏れが
発生するので、良好な通気性断熱材とならない。更に、
空隙率が７５係より小さい場合は、固体内熱伝導が良く
なって断熱材表裏面間の温度差が小さくなり、このため
断熱材裏面（排気側）からの輻射熱の逸散を招き、また
、空隙率が９５チを超えると強度が低下し、なお更に、
圧力損失が４０晒を超えるものは、加熱炉等の燃焼に不
具合をもたらす場合が多く、同様に良好な通気性断熱材
が得られないものである。
熱材とならない。即ち、嵩比重が０．２５より小さいと
断熱材としての強度が不十分であり、嵩比重が０．６よ
り大きいと目詰りが発生して圧力損失が高くなり、また
、平均直径が０．２胴より小さいと強度が低下し、圧力
損失の上昇を招き、平均直径が１０問より大きくなると
断熱材と排気ガスとの接触が不十分となる上、断熱材の
表面（加熱側）から裏面（排気側）への輻射熱の漏れが
発生するので、良好な通気性断熱材とならない。更に、
空隙率が７５係より小さい場合は、固体内熱伝導が良く
なって断熱材表裏面間の温度差が小さくなり、このため
断熱材裏面（排気側）からの輻射熱の逸散を招き、また
、空隙率が９５チを超えると強度が低下し、なお更に、
圧力損失が４０晒を超えるものは、加熱炉等の燃焼に不
具合をもたらす場合が多く、同様に良好な通気性断熱材
が得られないものである。
なお本発明に係るセラミック多孔体を通気性断熱材とし
て用いる場合、上述した構成のセラミック多孔体中に輻
射症向上剤を分散させるか又はセラミック多孔体の格子
全体もしくは排気ガス流入側の格子を輻射症向上剤で被
罹することができ、これにより通気性断熱材の輻射性能
をより高くすることができる。この場合、輻射症向上剤
としては、炭化硅素や窒化硅素等を使用することもでき
るが、特に顕著な効果を示すものは遷移金属酸化物であ
す、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ッケルの酸化物が好適に使用し得る。なおこれら輻射症
向上剤をセラミック多孔体中に分散させる場合は、セラ
ミック多孔体の製造時にセラミック泥漿中に輻射症向上
剤を混入してセラミック多孔体を形成することにより、
輻射症向上剤をセラミック多孔体中に分散させることが
でき、また輻射症向上剤をセラミック多孔体の格子に被
覆させる場合は、形成されたセラミック多孔体の全体も
しくは一部は水等の溶剤に輻射症向上剤を分散させてな
る分散液中に浸漬し、乾燥或いは焼結することにより、
輻射症向上剤を液種することができる。前記輻射症向上
剤の使用量は、セラミック多孔体全重量００〜９０係、
特に１〜５０％と ・することが好捷しく、これによシ
高い輻射効果を発揮させることができる。１だ、上記遷
移金属酸化物のほか、或いは上記遷移金属酸化物に加え
て金属窒化物、金属炭化物の１種又は２種以上をセラミ
ック多孔体十の格子中に分散又は格子表面に付着、波峰
させることができ、これによりセラミック多孔体の輻射
熱を高めたり、耐熱衝撃性や耐熱性を高めることができ
るので、通気性断熱材等の用途に好適である。窒化物と
してはＴｉＮ 、 ＺｒＮ。
て用いる場合、上述した構成のセラミック多孔体中に輻
射症向上剤を分散させるか又はセラミック多孔体の格子
全体もしくは排気ガス流入側の格子を輻射症向上剤で被
罹することができ、これにより通気性断熱材の輻射性能
をより高くすることができる。この場合、輻射症向上剤
としては、炭化硅素や窒化硅素等を使用することもでき
るが、特に顕著な効果を示すものは遷移金属酸化物であ
す、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ッケルの酸化物が好適に使用し得る。なおこれら輻射症
向上剤をセラミック多孔体中に分散させる場合は、セラ
ミック多孔体の製造時にセラミック泥漿中に輻射症向上
剤を混入してセラミック多孔体を形成することにより、
輻射症向上剤をセラミック多孔体中に分散させることが
でき、また輻射症向上剤をセラミック多孔体の格子に被
覆させる場合は、形成されたセラミック多孔体の全体も
しくは一部は水等の溶剤に輻射症向上剤を分散させてな
る分散液中に浸漬し、乾燥或いは焼結することにより、
輻射症向上剤を液種することができる。前記輻射症向上
剤の使用量は、セラミック多孔体全重量００〜９０係、
特に１〜５０％と ・することが好捷しく、これによシ
高い輻射効果を発揮させることができる。１だ、上記遷
移金属酸化物のほか、或いは上記遷移金属酸化物に加え
て金属窒化物、金属炭化物の１種又は２種以上をセラミ
ック多孔体十の格子中に分散又は格子表面に付着、波峰
させることができ、これによりセラミック多孔体の輻射
熱を高めたり、耐熱衝撃性や耐熱性を高めることができ
るので、通気性断熱材等の用途に好適である。窒化物と
してはＴｉＮ 、 ＺｒＮ。
Ｓｔ、Ｎ４等が挙げられ、炭化物としては’ｌ”ｉｃ
、 ＺｒＣ１ＨｆＣ，ＶＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＷＣ、Ｂ
ＩＣ、ＳＩＣ等が挙げられる。また金属硼化物、例えば
ＡｔＢ 、 ＳＩＢ 、 ＴｉＢ２ 。
、 ＺｒＣ１ＨｆＣ，ＶＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＷＣ、Ｂ
ＩＣ、ＳＩＣ等が挙げられる。また金属硼化物、例えば
ＡｔＢ 、 ＳＩＢ 、 ＴｉＢ２ 。
ＺｒＢ２． ＨｆＢ ＋ ＶＢ２ 、ＴａＢ 、 ＷＢ
等を格子中に分散又は格子表面に付着させることもでき
る。
等を格子中に分散又は格子表面に付着させることもでき
る。
以下、実施例を示す。
セルｉｌＵのない軟質ポリウレタンフォームにアルミナ
８５重量％、それにシリカ等を含むセラミック原料より
つくったセラミック泥漿を付着し、乾燥後、最高温度１
４５０℃で焼成して、いずれの方向にも目詰りのない内
部連通空間を有する三次元網状のセル構造をなしたセラ
ミック多孔体を得た。
８５重量％、それにシリカ等を含むセラミック原料より
つくったセラミック泥漿を付着し、乾燥後、最高温度１
４５０℃で焼成して、いずれの方向にも目詰りのない内
部連通空間を有する三次元網状のセル構造をなしたセラ
ミック多孔体を得た。
このセラミック多孔体を約１０００倍の電子顕微鏡写真
をとって観察したところ、針状結晶体（ムライト）が分
散していることが確認された。
をとって観察したところ、針状結晶体（ムライト）が分
散していることが確認された。
なお、このセラミック多孔体の嵩比重は０．４２、であ
った。
った。
次に、上記セラミック多孔体（長さ１５０ｗｎ。
幅５０萌、厚さ２０ ｗｎ ） ａを図面に示すように
支持体す、ｂ上に乗せ、１４００℃に加熱してそのとき
のたわみ量Δｄを測定した結果はＯｍｍであり、耐高温
クリープ性に優れていることが知見された。
支持体す、ｂ上に乗せ、１４００℃に加熱してそのとき
のたわみ量Δｄを測定した結果はＯｍｍであり、耐高温
クリープ性に優れていることが知見された。
図面はセラミック多孔体のたわみ量の測定方法の説明図
である。
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 内部連通空間を有する三次元網状のセル構造をな
したセラミ、り多孔体において、該多孔体を形成するセ
ラミック中に針状結晶体が分散していることを特徴とす
るセラミック多孔体。 ２、セラミ、り多孔体が、嵩比重が０．２５〜０．６で
あり、内部連通空間がいずれの方向にも目詰りがなく、
その平均直径が０．２〜１０ｍｇであり、圧チであるも
のである特許請求の範囲第１項記載のセラミック多孔体
。 ３、 セラミ、り多孔体がアルミナもしくはコージライ
ト質を主成分としてなり、針状結晶体がムライトからな
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のセラミ、り多
孔体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22159082A JPS59111967A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | セラミック多孔体 |
| US06/469,395 US4560478A (en) | 1982-02-26 | 1983-02-24 | Porous ceramic article |
| EP83101888A EP0087789B1 (en) | 1982-02-26 | 1983-02-25 | Porous ceramic article |
| DE8383101888T DE3372748D1 (en) | 1982-02-26 | 1983-02-25 | Porous ceramic article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22159082A JPS59111967A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | セラミック多孔体 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5278980A Division JP2507976B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | セラミック多孔体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59111967A true JPS59111967A (ja) | 1984-06-28 |
| JPH0474308B2 JPH0474308B2 (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=16769130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22159082A Granted JPS59111967A (ja) | 1982-02-26 | 1982-12-17 | セラミック多孔体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59111967A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61141682A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-28 | 東芝セラミツクス株式会社 | セラミツクフオ−ムとその製造方法 |
| JPS61259870A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-18 | Bridgestone Corp | 鉄鋳物用濾過材 |
| JPH06239673A (ja) * | 1993-10-12 | 1994-08-30 | Bridgestone Corp | セラミック多孔体 |
| US7138034B2 (en) | 2001-06-25 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode member used in a plasma treating apparatus |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP22159082A patent/JPS59111967A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61141682A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-28 | 東芝セラミツクス株式会社 | セラミツクフオ−ムとその製造方法 |
| JPH058148B2 (ja) * | 1984-12-12 | 1993-02-01 | Toshiba Ceramics Co | |
| JPS61259870A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-18 | Bridgestone Corp | 鉄鋳物用濾過材 |
| JPH0694065B2 (ja) * | 1985-05-13 | 1994-11-24 | 株式会社ブリヂストン | 鉄鋳物用▲ろ▼過材 |
| JPH06239673A (ja) * | 1993-10-12 | 1994-08-30 | Bridgestone Corp | セラミック多孔体 |
| US7138034B2 (en) | 2001-06-25 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode member used in a plasma treating apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474308B2 (ja) | 1992-11-25 |
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