不定形耐火物用颗粒制造技术

本发明专利技术的不定形耐火物用颗粒由以化学式MgAl2O4表示的尖晶石质的多孔烧结体制成，在该不定形耐火物用颗粒中的气孔径为10

Particles for unshaped refractory

Unshaped refractory material of the invention with particles made of porous sintered body with chemical formula MgAl2O4 said the spinel, the unshaped refractories used in the particle size of 10 holes

【技术实现步骤摘要】
不定形耐火物用颗粒
本专利技术涉及一种由尖晶石质的多孔烧结体制成的不定形耐火物用颗粒。
技术介绍
在不定形耐火物的原料所使用的微粒(粉体)材料中，有时会使用各种陶瓷材料，但特别是考虑到耐热性、耐腐蚀性方面时，作为优选的一个方案，可以列举氧化铝-尖晶石质陶瓷。例如，在日本特开2002-187782号公报中公开了氧化铝-尖晶石质不定形耐火物，通过使用纯度99.5%以上、更优选99.7%以上的氧化铝原料，使龟裂、剥离减轻，获得了高耐用性，并且，在尖晶石原料中使用氧化铝和氧化镁的总计成分为99.5%以上的原料，使龟裂、剥离减轻，获得了高耐用性。可是，作为在1000℃以上高温区的导热率上升得到抑制、耐热性也优异的绝热材料的材料，关注了作为氧化铝-尖晶石质陶瓷的一个方案的氧化镁尖晶石的陶瓷多孔体。在日本特开2012-229139号公报、日本特开2013-209278号公报和日本特开2015-000838号公报中记载着：具有规定的气孔径分布的尖晶石质陶瓷多孔体可抑制传导传热(conductiveheattransfer，传导性热传递)和辐射传热(radiantheattransfer，辐射热传递)，由此可用作即使在1000℃以上的高温下耐热性也优异的绝热材料。另外，日本特开2012-229139号公报、日本特开2013-209278号公报、日本特开2015-000838号公报、以及本专利技术的申请人于2014年7月29日申请了新的不定形耐火物的专利技术(日本特愿2014-153565号)。其目的在于提供一种以往所没有的不定形耐火物，该不定形耐火物有效利用了日本特开2012-229139号公报、日本特开2013-209278号公报和日本特开2015-000838号公报中记载的尖晶石质多孔体的优异的导热特性。并且，本专利技术的申请人还关注到：通过将上述的不定形耐火物与现存的各种耐火物组合，有可能获得具有以往所没有的优异的热特性的结构体。另外，本专利技术人认为：不仅需要研究与各种耐火物组合以发挥上述的优异效果，对于不定形耐火物本身能够发挥优异的热特性的尖晶石质多孔体的优选方式也需要进行另外的研究。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而提出，其目的在于：作为不定形耐火物原料所优选的微粒，提供一种由尖晶石质陶瓷制成的不定形耐火物用颗粒。本专利技术的不定形耐火物用颗粒的特征在于：由以化学式MgAl2O4表示的尖晶石质的多孔烧结体制成，在上述不定形耐火物用颗粒中的气孔径为10μm以下的气孔中，气孔径为0.01μm以上且不足0.8μm的气孔占10vol%(体积％)以上且50vol%以下，并且，具有如下的粒度分布：粒径不足45μm的颗粒为60vol%以下，粒径为45μm以上且不足100μm的颗粒为20vol%以上且60vol%以下，粒径为100μm以上且1000μm以下的颗粒为10vol%以上且50vol%以下。通过具有所述的构成，上述不定形耐火物用颗粒可以对使用了该颗粒的不定形耐火物赋予优异的热特性。根据本专利技术，通过将即使在高温区也可维持低导热率的原料、即上述不定形耐火物用颗粒的气孔径、粒度分布设定成最适用于各种不定形耐火物，所得的不定形耐火物具有即使在高温下使用时导热率也被抑制在低水平的优异效果。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。本专利技术的不定形耐火物用颗粒由以化学式MgAl2O4表示的尖晶石质的多孔烧结体制成，在该颗粒中的气孔径为10μm以下的气孔中，气孔径为0.01μm以上且不足0.8μm的气孔占10vol%以上且50vol%以下，并且，具有如下的粒度分布：粒径不足45μm的颗粒为60vol%以下，粒径为45μm以上且不足100μm的颗粒为20vol%以上且60vol%以下，粒径为100μm以上且1000μm以下的颗粒为10vol%以上且50vol%以下。首先，本专利技术的不定形耐火物用颗粒由以化学式MgAl2O4表示的尖晶石质的多孔烧结体的集合体制成。由于MgAl2O4(氧化镁尖晶石)在高温下因颗粒生长、粒间结合而产生的气孔的形状、大小的变动小，可长期维持抑制导热率变动的效果，因此适合在高温下使用。需要说明的是，上述MgAl2O4(氧化镁尖晶石)的化学组成和尖晶石质的结构例如可以通过粉末X射线衍射法进行测定和鉴定。而且，该不定形耐火物用颗粒，在其气孔径为10μm以下的气孔中，气孔径为0.01μm以上且不足0.8μm的气孔占10vol%以上且50vol%以下。气孔率和气孔容积比例可以由多孔烧结体颗粒的气孔径分布来求出，上述的气孔径分布根据JISR1655-2003“基于精细陶瓷的压汞法的成型体气孔径分布试验方法(ファインセラミックスの水銀圧入法による成形体気孔径分布試験方法)”来测定。本专利技术中，由于在气孔径为10μm以下的气孔中，气孔径为0.01μm以上且不足0.8μm的所谓微小气孔占10vol%以上且50vol%以下，因此可以增加每单位体积的气孔数，不定形耐火物用颗粒的粒间的声子散射量增加，可获得抑制传导传热的效果。当上述微小气孔所占的比例不足10vol%时，因每单位体积的气孔数少，所以每单位体积的粒间数变少，因此有时无法充分获得抑制传导传热的效果。另一方面，若上述微小气孔所占的比例超过50vol%，则适于抑制辐射传热的气孔径为0.8μm以上且10μm以下的气孔量相对变少，因此有时难以抑制辐射传热。需要说明的是，在气孔径为10μm以下的气孔中，对气孔径为0.8μm以上且10μm以下的气孔所占的比例没有特别限定。其原因在于：通过依据JISR1655-2003“基于精细陶瓷的压汞法的成型体气孔径分布试验方法”进行的气孔径分布测定，难以测定气孔径不足0.01μm的气孔所占的比例，因此气孔径为0.8μm以上且10μm以下的气孔所占的比例由气孔径为0.01μm以上且不足0.8μm的微小气孔所占的比例唯一确定。在本专利技术的不定形耐火物用颗粒中，可以包含40vol%以上且80vol%以下的气孔径为10μm以下的气孔。气孔径为10μm以下的气孔的含量不足40vol%时，上述微小气孔的绝对量也相对变少，有时无法充分获得传导传热的抑制效果。另一方面，当气孔径为10μm以下的气孔的含量超过80vol%时，气孔率过大，颗粒的强度显著降低，在成型时颗粒有可能被破坏。对气孔径超过10μm的粗大气孔在全体气孔中所占的比例也没有特别限定。其原因在于：与一体成型体不同，使用了由微米级粒径的集合体构成的本专利技术的不定形耐火物用颗粒的各种不定形耐火物，在其各颗粒间存在空隙，不需要对粗大气孔严密地设定限制。但是，从形成不定形耐火物时的强度方面来看，气孔径超过10μm的粗大气孔在全体气孔中所占的比例优选为0%以上且30%以下。这里，本专利技术的不定形耐火物用颗粒集合体的叩击松密度进一步优选为0.6g/cm3以上且1.0g/cm3以下。叩击松密度参照JISR1628-1997“精制陶瓷粉末的松密度测定方法(ファインセラミックス粉末のかさ密度測定方法)”来测定。在填充有多数颗粒的状态下，通常颗粒间会存在多数空隙。通常，若大气孔所占的比例多，则难以抑制辐射传热，因此在本专利技术的实施中优选使相当于大气孔的空隙减少。叩击松密度要尽量排除颗粒间的空隙后再进行测定。因此，通过根据叩击松密度来评价本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
不定形耐火物用颗粒，其特征在于：该不定形耐火物用颗粒由以化学式MgAl2O4表示的尖晶石质的多孔烧结体制成，在上述不定形耐火物用颗粒中的气孔径为10

【技术特征摘要】
2016.01.29 JP 2016-0150531.不定形耐火物用颗粒，其特征在于：该不定形耐火物用颗粒由以化学式MgAl2O4表示的尖晶石质的多孔烧结体制成，在上述不定形耐火物用颗粒中的气孔径为10μm以下的气孔中，气孔径为0.01μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田光广，赤岭宗子，
申请(专利权)人：阔斯泰公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP