抗辐射降解性无机氧化物薄片制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种抗辐射降解性优异的无机氧化物薄片。在以SiO2、Al2O3、CaO及Fe2O3为主要成分的无机氧化物薄片中，基于氧化物换算的上述无机氧化物薄片中，将i)SiO2及Al2O3的总计设为40质量％以上且70质量％以下，将ii)Al2O3/(SiO2+Al2O3)(质量比)设在0.15～0.40的范围内，将iii)Fe2O3设为16质量％以上且25质量％以下，将iv)CaO设为5质量％以上且30质量％以下，由此获得抗辐射降解性优异的无机氧化物薄片。无机氧化物薄片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗辐射降解性无机氧化物薄片


[0001]本专利技术涉及一种新型无机氧化物薄片。更详细而言，涉及一种抗辐射降解性优异的无机氧化物薄片。

技术介绍

[0002]如今，玻璃薄片被广泛用作工业材料。
[0003]例如，当在构成衬里材料的热固化性树脂中配制玻璃薄片时，由于抑制了腐蚀物质向衬里涂膜层内部渗透，因此明显提高衬里材料的防腐性能。因此，玻璃薄片作为重防腐衬里材料的辅助原料是必不可少的。
[0004]此外，玻璃薄片与玻璃纤维一样可以用作热塑性树脂的增强材料或填充材料。玻璃纤维增强树脂在成型品的机械强度或热收缩中容易产生各向异性，与此相对，玻璃薄片增强树脂的成型品的这种各向异性小，尺寸精度优异。因此，作为精密机器用材料的辅助原料，玻璃薄片是必不可少的。
[0005]近年来，公开了化学耐久性得到了改善的玻璃薄片(例如，国际专利公开WO2010/024283A1(专利文献1)，对应美国专利公开US2011/0151261A1(专利文献2))、提高了可见光吸收性能的玻璃薄片(例如，国际专利公开WO2004/076372A1(专利文献3)，对应美国专利公开US2006/0048679A1(专利文献4))等根据使用目的改善了特性的玻璃薄片。
[0006]先行技術文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：国际专利公开WO2010/024283A1
[0009]专利文献2：美国专利公开US2011/0151261A1
[0010]专利文献3：国际专利公开WO2004/076372A1
[0011]专利文献4：美国专利公开US2006/0048679A1

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的技术课题
[0013]但是，由于玻璃薄片的基材是玻璃，因此在暴露于辐射时具有降解等缺点。认为若提高玻璃薄片的抗辐射降解性，则能够使用于核电设备和航天机器等长期暴露于辐射的设备、机器、部件和构件，从而进一步拓宽用途。
[0014]因此，本专利技术人致力于开发抗辐射降解性优异的新型无机氧化物薄片来替代玻璃薄片。
[0015]用于解决技术课题的手段
[0016]其结果，本专利技术人等发现，在由无机氧化物构成的薄片中，其薄片中，SiO2及Al2O3的总计含量在特定范围内，Al2O3在SiO2和Al2O3的总计中所占的比例在特定范围内，进而，Fe2O3和CaO各自的含量在特定范围内的薄片成为抗辐射降解性优异的薄片，从而完成了本专利技术。
[0017]即，本专利技术的一种作为主要成分包含SiO2、Al2O3、CaO及Fe2O3的无机氧化物薄片，其特征在于，
[0018]氧化物换算下的上述无机氧化物薄片中，
[0019]i)SiO2和Al2O3的总计为40质量％以上且70质量％以下，
[0020]ii)Al2O3在SiO2和Al2O3的总计中所占的比例(质量比)在0.15～0.40的范围内，
[0021]iii)Fe2O3为16质量％以上且25质量％以下，
[0022]iv)CaO为5质量％以上且30质量％以下。
[0023]本专利技术的无机氧化物薄片由于抗辐射降解性优异，因此适于构成辐射被照射部的材料的增强材料或填充材料。
[0024]本专利技术作为其他方式，提供一种以粉煤灰、铜渣、钢铁渣等工业废物为原料的抗辐射降解性优异的无机氧化物薄片的制造方法。
[0025]在后述的说明中，有时将上述i)～iv)简单记录为“组成所涉及的本专利技术的4个要素”。
[0026]本专利技术的无机氧化物薄片通过将成为原料的各种无机氧化物的配制物熔融，并将该熔融物薄片化而获得。在此，原料配制物(以下，有时简称为配制物)的成分比与通过该熔融物而获得的薄片的成分比未发现实质性差别。因此，能够将原料配制物中的成分比作为薄片的成分比。
[0027]本专利技术的无机氧化物薄片，通过以薄片中的SiO2、Al2O3、Fe2O3及CaO的比例保持在上述范围的方式，配制原料后将其配制物熔融而获得。以下，有时将原料配制物的熔融物简称为熔融物。
[0028]本专利技术的无机氧化物薄片中SiO2及Al2O3的总计含量为40质量％以上且70质量％以下。另外，在以下的说明中，有时将SiO2简称为S成分，将SiO2的含量表示为[S]。同样地，有时将Al2O3简称为A成分，将Al2O3的含量表示为[A]。若[S]及[A]的总计在上述范围之外，即小于40质量％或超过70质量％的任何情况下，配制物的熔融温度变得过高或熔融物的粘度变得过高，或相反地变得过低而导致很难进行薄片化。
[0029]在本专利技术的无机氧化物薄片中，Al2O3在SiO2和Al2O3的总计中所占的比例([A]/([A]+[S])(质量比)需要在0.15～0.40的范围内。Al2O3在SiO2和Al2O3的总计中所占的比例小于0.15或超过0.40的任何情况下，难以将配制物熔融，或难以将熔融物薄片化。
[0030]在本专利技术的无机氧化物薄片中，Fe2O3的含量需要在16质量％以上。当Fe2O3的含量小于16质量％时，该薄片的抗辐射降解性差。另一方面，其含量超过25质量％时，熔融物的粘性过低而难以将熔融物薄片化。由此，无机氧化物薄片的Fe2O3的含量优选设为25质量％以下。
[0031]以下，有时将Fe2O3简称为F成分，将Fe2O3的含量表示为[F]。
[0032]在本专利技术的无机氧化物薄片中，CaO的含量优选为5质量％以上且30质量％以下。CaO的含量小于5质量％时，配制物的熔融开始温度变高，制造无机氧化物薄片时所需的能量增大而不优选。CaO的含量优选为10质量％以上。另一方面，CaO的含量超过30质量％时，熔融物的粘性过低，难以进行薄片化。以下，有时将CaO简称为C成分，将CaO的含量表示为[C]。
[0033]在获得本专利技术的无机氧化物薄片时，只要SiO2、Al2O3、Fe2O3及CaO的比例保持在上
述范围内，则原料并无限制。
[0034]因此，虽然可以调配SiO2、Al2O3、Fe2O3及CaO各自单独的化合物作为初始原料，但是，从成本方面考虑，优选配制富含SiO2的二氧化硅源、富含Al2O3的氧化铝源、富含Fe2O3的氧化铁源、富含CaO的氧化钙源作为初始原料。
[0035]作为二氧化硅源，能够举出非晶二氧化硅、石英砂、气相二氧化硅、火山灰，但并不限定于这些。
[0036]作为氧化铝源，除了氧化铝之外，还可以举出莫来石其他矿石，但并不限定于这些。
[0037]作为富含二氧化硅和氧化铝两者的二氧化硅
‑
氧化铝源，可以举出高岭石、蒙脱石、长石、沸石，但并不限定于这些。
[0038]作为氧化铁源，可以举出氧化铁、氢氧化铁、铁矿石，但并不限定于这些。
[0039]作为氧化钙源，除了碳酸钙之外，还可以举出方解石，白云石其他矿石，但不限定于这些。
[0040]此外，火力发电废料和金属冶炼废物也能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无机氧化物薄片，其以SiO2、Al2O3、CaO及Fe2O3为主要成分，其中，基于氧化物换算的所述无机氧化物薄片中，i)SiO2及Al2O3的总计为40质量％以上且70质量％以下，ii)Al2O3/(SiO2+Al2O3)(质量比)在0.15～0.40的范围内，iii)Fe2O3为16质量％以上且25质量％以下，iv)CaO为5质量％以上且30质量％以下。2.一种组合物，其在热塑性树脂或热塑性橡胶中配制权利要求1所述的无机氧化物薄片。3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述组合物用于辐射被照射部。4.一种组合物，其在热固化性树脂或固化性橡胶中配制权利要求1所述的无机氧化物薄片。5.一种衬里材料，其由权利要求4所述的组合物构成。6.根据权利要求5所述的衬里材料，其中，所述衬里材料用于辐射被照射部。7.一种用于辐射被照射部的无机氧化物薄片的制造方法，其包括将二氧化硅源、氧化铝源、氧化钙源及氧化铁源的混合物熔融的工序，基于氧化物换算的所述混合物中，i)SiO2及Al2O3的总计为40质量％以上且70质量％以下，ii)Al2O3/(SiO2+Al2O3)(质量比)在0.15～0.40的范围内，iii)Fe2O3为16质量％以上且25质量％以下，iv)...

【专利技术属性】
技术研发人员：深泽裕，
申请(专利权)人：新日本繊维株式会社，
类型：发明
国别省市：