绝热材料制造技术

提供轻量而热导率增加得以抑制的包括多孔烧结体的绝热材料，即，维持在高温下的绝热特性，同时轻量、可提高施工时的操作性的绝热材料。本发明专利技术的绝热材料的一个方案中，包括气孔率70vol%以上且低于91vol%的多孔烧结体，孔径0.8μm以上且低于10μm的气孔在总气孔容积中占10vol%以上且70vol%以下，且孔径0.01μm以上且低于0.8μm的气孔在总气孔容积中占5vol%以上且30vol%以下，所述多孔烧结体为由MgAl2O4（尖晶石）原料和由无机材料形成的纤维所形成的烧结体，在1000℃以上且1500℃以下的热导率为0.40W/(m・K)以下，所述多孔烧结体中Si相对于Mg的重量比为0.15以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及绝热材料，特别是设及包括MgAl2〇4的多孔烧结体、且在1000 CW上的 溫度范围具有优异绝热性的绝热材料。目P，本专利技术设及包含尖晶石质多孔烧结体的绝热材 料。
技术介绍
作为在IOOCTCW上的高溫范围下热导率的上升得W抑制、耐热性也优异的绝热材 料的材料，儀氧尖晶石的陶瓷多孔体受到重视。 在日本特开2012-229139号公报(专利文献1)和日本特开2013-209278号公报(专 利文献2)中，公开了 ：具有规定的气孔径分布的尖晶石质陶瓷多孔体能够抑制传导传热及 福射传热，由此可W用作在1000 CW上的高溫下耐热性也优异的绝热材料。 然而，上述的专利文献1、2中所述的尖晶石质陶瓷多孔体，在比W往还高溫的 IOOCTCW上具有低的导热性和良好的耐热性，但是因为气孔率高，所W强度不足。 为了使强度提高，一般采用降低气孔率、提高堆积比重化U化specificgravity) 的手法。但是，专利文献1、2中所述的绝热材料中，仅仅降低气孔率，则热导率会上升，且堆 积比重也升高，因此并不能充分满足低热导率且轻便易处理的绝热材料运样的要求。 另一方面，近年来倾向于要求在l〇〇〇°CW上的高溫范围也能抑制热导率上升，且 轻量、高强度的绝热材料。 作为轻量、高强度的绝热材料的例子，已知包含由多孔体形成的绝热材料和含纤 维的材料的复合材料。 例如，在日本特开平10-226582号公报(专利文献3)中，作为在超过约1500°C的溫 度范围可W使用、且可通过简易的方法制造的机械特性及耐热性优异的多层绝热材料，记 载了运样的专利技术：由下列（A)、（B)及（C)S层构成；（A)含有75~95重量％莫来石纤维及 5~25重量％二氧化娃纤维的绝热层，（B)中间层，（C)含有15~35重量％莫来石纤维及 65~85重量％二氧化娃纤维的绝热层，且具有固定该纤维的交缠点的玻璃状棚化合物，呈 =维网状结构的多层绝热材料。 专利文献3所述的专利技术中，在尝试适用专利文献1、2中所述的尖晶石质陶瓷多孔 体时，在维持在高溫下的优异绝热性的状态下，若要确保高强度，则重量变重，且操作的容 易程度即施工时的操作性也不充分。另外，重量变重则使得容积比热变大，绝热材料的溫度 上升所需要的热量可能变大。
技术实现思路
本专利技术人为了解决如上述的技术课题，发现：一种绝热材料，该绝热材料包括 MgAl2〇4质陶瓷烧结体，其气孔率为85vol% W上且低于91vol%，孔径0.8ym W上且低于 10 ym的气孔在总气孔容积中占lOvol% W上且40vol% W下，且孔径0.0 l ym W上且低于 0.8ym的气孔在总气孔容积中占5vol%W上且lOvol%W下，所述绝热材料维持在1000°C W上的高溫下也可W抑制热导率增加运样的优异的绝热性，同时轻量性也优异，从而在先 作为日本特愿2014-249484号提出申请。 于是进一步锐意研究，发现若在MgAl2〇4质陶瓷烧结体中含有Si,则在高溫使用过 程中收缩增大(再加热收缩增大)，不能得到低热导率，不能得到良好的耐热性，从而想到本 专利技术。另外，所述Si为在MgAl2〇4质陶瓷烧结体中作为杂质存在，或者包含于强化陶瓷烧结 体的陶瓷强化材料中。 本专利技术鉴于上述技术课题，目的在于提供在1000°CW上的高溫下也可W抑制热导 率增加运样的优异的绝热性得W维持，同时轻量性也优异的绝热材料。即本专利技术的目的在 于提供在高溫下的绝热性优异、且轻量而容积比热小、操作性优异的绝热材料(复合绝热材 料)。 本专利技术的一个方案中设及的绝热材料，其特征在于，包括气孔率70vol%W上且低 于91vol%的多孔烧结体，孔径0.8ymW上且低于10ym的气孔在总气孔容积中占lOvol% W上且70vol%W下，且孔径0.OlJimW上且低于0.8Jim的气孔在总气孔容积中占5vol% W上且30vol%W下，所述多孔烧结体为由MgAl2〇4(尖晶石）原料和由无机材料形成的纤维 形成的烧结体，在l〇〇〇°CW上且1500°CW下的热导率为0. 40W/(m'K)W下，相对于所述多 孔烧结体中的Mg,Si的重量比为0. 15W下。 相对于所述多孔烧结体中的Mg,优选所述Si的重量比为0.OOOlW下。 所述绝热材料优选为，包括MgAl2〇4质陶瓷烧结体，其气孔率为85vol%W上且低于 91vol%，孔径0.8JimW上且低于10Jim的气孔在总气孔容积中占lOvol%W上且40vol%W 下，且孔径0.OlymW上且低于0.8ym的气孔在总气孔容积中占5vol%W上且lOvol%W 下。 另外，所述绝热材料优选为，包括MgAl2〇4质陶瓷多孔体，其气孔率为70vol%W上 且低于85vol%，孔径0.8JimW上且低于10Jim的气孔在总气孔容积中占40vol%W上且 70vol%W下，且孔径0.OlymW上且低于0.8ym的气孔在总气孔容积中占lOvol%W上且 30vol%W下。 运样本专利技术所设及的绝热材料中，所述烧结体中Si相对于Mg的重量比为0. 15W 下，因此在1600°C的再加热收缩小，可W维持规定的气孔径分布。目P，可W维持规定的气孔 径分布，可W得到低热导率、良好的耐热性。而且，若所述烧结体中Si相对于Mg的重量比 为0.OOOlW下，则可W使在1700°C下的再加热收缩减小。 所述无机材料优选为陶瓷强化材料。并且所述陶瓷强化材料更优选为陶瓷纤维。 尚需说明，陶瓷强化材料的添加量，W相对于陶瓷强化材料W外的固体成分的重 量比计为0. 5wt%W上且低于60wt%，更优选为5wt%W上且50wt%W下。通过添加规定量的 二氧化娃含量5wt%W下的陶瓷强化材料，可W得到耐热性?绝热性优异的绝热材料。 尚需说明，所述绝热材料在高溫下的热导率越小，越能获得优异的绝热效果，因此 在looorw上且1500°CW下的热导率为0.40W/(m-K)W下。另外，关于所述绝热材料中 的再加热收缩，优选在1600°C保持12小时时的收缩为2%W下，对于所述烧结体中Si相对 于Mg的重量比为0.OOOlW下的绝热材料，优选在1700°C保持12小时时的收缩为2%W下。 本专利技术中所设及的绝热材料，其特征在于，包括气孔率70%W上的多孔烧结体，所 述多孔烧结体包括尖晶石烧结体和存在于所述尖晶石烧结体的至少一侧的表面上的纤维 质层，其中所述尖晶石烧结体由MgAl2〇4 (尖晶石)原料形成，所述纤维质层由无机材料形成 的纤维形成，孔径超过1000ym的气孔在所述多孔烧结体的总气孔中为lOvol%W下，孔径 0. 8JimW上且低于10Jim的气孔在孔径1000JimW下的气孔中占50vol%W上且80vol%W 下，且孔径0.OlymW上且低于0. 8Jim的气孔在孔径1000JimW下的气孔中占lOvol%W 上且30vol%W下，所述纤维质层中的所述纤维中的二氧化娃成分为55wt%W下，在1000°C W上且1500°CW下的热导率为0. 40W/(m?K)W下。 目P，本专利技术中设及的绝热材料，其特征在于，包括多孔烧结体和形成在所述多孔烧 结体的至少一个表面上的纤维质层，所述多孔烧结体为由化学式XAI2O4构本文档来自技高网...

【技术保护点】
绝热材料，其为包括气孔率70vol%以上且低于91vol%的多孔烧结体的绝热材料，其特征在于，孔径0.8μm以上且低于10μm的气孔在总气孔容积中占10vol%以上且70vol%以下，且孔径0.01μm以上且低于0.8μm的气孔在总气孔容积中占5vol%以上且30vol%以下，所述多孔烧结体为由MgAl2O4（尖晶石）原料和由无机材料形成的纤维所形成的烧结体，在1000℃以上且1500℃以下的热导率为0.40W/(m・K)以下，所述多孔烧结体中Si相对于Mg的重量比为0.15以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赤岭宗子，藤田光广，
申请(专利权)人：科发伦材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP