耐火材料制造技术

耐火材料为作为骨料以SiC粒子为主体、且在该SiC粒子间包含金属Si的Si－SiC质。另外，作为骨料的SiC粒子的平均粒径为15μm以下，在观察耐火材料的截面时，在100

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐火材料


[0001]本申请主张基于2020年9月7日申请的日本专利申请第2020－150060号的优先权。该申请的全部内容通过参考而援用到本说明书中。本说明书公开与耐火材料相关的技术。特别是，公开与SiC粒子间包含金属Si的Si－SiC质的耐火材料相关的技术。

技术介绍

[0002]日本特开2004－18332号公报(以下称为专利文献1)中公开一种与Si－SiC质的耐火材料(硅/碳化硅复合材料)相关的技术。专利文献1的耐火材料由平均粒径为0.01～2μm的SiC粒子、平均粒径为0.1～10μm的SiC粒子、以及分散在SiC粒子间的金属Si构成。

技术实现思路

[0003]对于Si－SiC质(Si含浸SiC)，在作为骨料的SiC粒子间分散有金属Si，耐火材料的韧性及机械强度等特性提高。但是，为了实现耐火材料的薄壁化或者高耐久化(长寿命化)，需要特性的进一步提高。本说明书的目的在于，在Si－SiC质的耐火材料的基础上，提供高强度的耐火材料。
[0004]本说明书中公开的耐火材料可以为作为骨料以SiC粒子为主体、且在该SiC粒子间包含金属Si的Si－SiC质。另外，作为骨料的SiC粒子的平均粒径为10μm以下，在观察耐火材料的截面时，在100μm
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100μm的范围内存在100个以上0.05μm以上25μm以下的气孔。应予说明，该耐火材料能够形成滚筒、烧成用承烧板、加热炉用横梁。
附图说明
[0005]图1表示耐火材料的一例(滚筒)。
[0006]图2表示耐火材料的一例(烧成用承烧板)。
[0007]图3是耐火材料的一例(加热炉用横梁)，(a)表示加热炉用横梁的外观，(b)表示加热炉用横梁的截面。
[0008]图4表示实施例的结果。
具体实施方式
[0009]本说明书中公开的耐火材料可以作为加热炉的构成零部件或者加热炉内采用的零部件加以利用。具体而言，可以作为加热炉的壁材、横梁(梁)、连续式加热炉的滚筒、供被烧成物(被加热物)载放的烧成用承烧板等加以利用。
[0010]耐火材料可以为作为骨料以SiC粒子为主体、且在SiC粒子间包含金属Si的Si－SiC质的耐火材料。通过以耐热性优异的SiC粒子为骨料的主体，能够使耐火材料的耐热性提高。应予说明，“作为骨料以SiC粒子为主体”是指：SiC粒子在骨料的全部质量中所占据的比例为50质量％以上。即，构成耐火材料的骨料可以包含除了SiC粒子以外的粒子。应予说明，SiC粒子在骨料中所占据的比例可以为60质量％以上，也可以为70质量％以上，还可以
为80质量％以上，还可以为90质量％以上，还可以为95质量％以上。应予说明，耐火材料中，作为骨料，除了包含SiC粒子以外，还可以包含例如B4C粒子、C粒子。
[0011]SiC粒子的平均粒径可以为15μm以下。据此，耐火材料的结构(组织结构)致密化，能够使耐火材料的机械强度提高。骨料(SiC粒子)的平均粒径可以为10μm以下，也可以为7μm以下，还可以为5μm以下，还可以为3μm以下，还可以为1μm以下。应予说明，骨料的最小粒径可以为0.05μm以上。在制造耐火材料时，能够抑制骨料(粒子)凝聚。另外，骨料的最大粒径可以为15μm以下。在耐火材料的组织结构内骨料自身成为缺陷得以抑制，能够抑制耐火材料的机械强度降低。可以利用扫描型显微镜(SEM)等，通过耐火材料的截面观察，来确认SiC粒子的粒径(平均粒径、最小粒径、最大粒径)。
[0012]耐火材料在耐火材料的截面100μm
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100μm的范围内可以存在100个以上0.05μm以上25μm以下的气孔。换言之，小尺寸的气孔(0.05μm以上25μm以下的气孔)可以在耐火材料的内部分散存在。能够抑制在耐火材料的内部存在大尺寸的气孔(例如超过50μm的气孔)，从而能够使耐火材料的机械强度提高。即，通过抑制可能成为破坏起点的大尺寸的气孔存在于耐火材料的内部，使得耐火材料的机械强度提高。应予说明，与骨料的粒径同样地，可以利用扫描型显微镜等，通过耐火材料的截面观察来确认气孔的大小。具体而言，可以通过观察耐火材料的截面100
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100μm的范围，对该范围内出现的气孔的最大径进行测定，由此确认气孔的大小。
[0013]另外，耐火材料的气孔率(表观气孔率)可以为1％以下。据此，耐火材料的机械强度提高。耐火材料的气孔率(表观气孔率)可以为0.8％以下，也可以为0.6％以下，还可以为0.5％以下。应予说明，可以依据JIS R2205－1992来测定耐火材料的气孔率。
[0014]如上所述，本说明书中公开的耐火材料在SiC粒子间包含金属Si。金属Si在耐火材料中所占据的比例可以为20质量％以上60质量％以下。如果金属Si在耐火材料中所占据的比例为60质量％以下，则在耐火材料的制造过程(主要为烧成工序)中，能够抑制内部裂纹的产生。应予说明，金属Si在耐火材料中所占据的比例可以为55质量％以下，也可以为50质量％以下，还可以为45质量％以下，还可以为40质量％以下，还可以为35质量％以下。另外，如果金属Si在耐火材料中所占据的比例为20质量％以上，则金属Si能够将SiC粒子间的间隙充分填充(表观气孔率增大得以抑制)。金属Si在耐火材料中所占据的比例可以为30质量％以上，也可以为40质量％以上。
[0015]图1表示加热炉(省略图示)中采用的滚筒10。滚筒10为具有贯通孔12的圆筒状，由Si－SiC质形成。滚筒10为耐火材料的一例。对于滚筒10，作为骨料，由粒径0.4～15μm、平均粒径30μm的SiC粒子构成。另外，在SiC粒子间存在金属Si。应予说明，取得滚筒10的中央部分的截面的SEM图像，对图像内的100μm
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100μm的范围内存在的骨料的形状进行测定，计算出骨料(SiC粒子)的粒径。另外，采用EDS，对取得的SEM图像进行元素分析，由此确定骨料(SiC粒子)及骨料间的物质(金属Si)。
[0016]在取得的SEM图像的100μm
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100μm的范围内，确认到722个0.05μm以上25μm以下的气孔，没有确认到超过15μm的气孔。滚筒10的气孔率(表观气孔率)为0.5％。针对滚筒10，依据JIS R1601－2008进行弯曲强度试验，结果为448MPa。应予说明，滚筒10利用挤出成型法进行制作。挤出成型法是公知的，故省略说明。
[0017]图2表示加热炉(省略图示)中采用的承烧板14。承烧板14具有与滚筒10同样的特
性。承烧板14可以利用压制法进行制作。
[0018]图3表示构成加热炉(省略图示)的横梁16。如(a)及(b)所示，横梁16为圆柱状且中实。横梁16可以利用挤出成型法进行制作。
[0019]实施例
[0020]制作骨料(SiC粒子)的粒径(平均粒径)不同的耐火材料(试样1～9)，进行弯曲强度的测定。图4中示出制作各试样时采用的骨料的粒径。作为具体的耐火物的制作方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耐火材料，其是作为骨料以SiC粒子为主体、且在所述SiC粒子间包含金属Si的Si－SiC质的耐火材料，所述耐火材料的特征在于，所述SiC粒子的平均粒径为15μm以下，在观察截面时，在100μm
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100μm的范围内存在100个以上0.05μm以上25μm以下的气孔。2.根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于，100μm
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100μm的范围中的、所述SiC粒子的最大粒径为30μm以下。3.根据权利要求1或2所述的耐火材料，其特征在于，100μm<...

【专利技术属性】
技术研发人员：古宫山常夫，松叶浩臣，臼杵裕树，
申请(专利权)人：NGK阿德列克株式会社，
类型：发明
国别省市：