JP6598961B1 - Inorganic fiber molded body - Google Patents
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Abstract
【課題】 高強度で耐摩耗性に優れ、耐熱スポーリング性に優れ、ハンドリングしやすく、異物、空隙、及び亀裂等がほとんどなく、高温で繰り返し使用しても形状等の変化がほとんどなく、加工性に優れた無機繊維質成形体を提供する。【解決手段】 好適にはシリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維及び生体溶解性繊維のうちの少なくとも1種からなるセラミックス繊維の含有率が10〜60質量%、コロイダルシリカの含有率が固形分換算で1.0〜10質量%、ホウ素化合物の含有率が酸化ホウ素換算で1.0〜10質量%であり、残部が少なくともMgOを含むセラミックス粉末(ホウ素化合物を除く)である。【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To process with high strength, excellent wear resistance, excellent heat spalling property, easy to handle, almost no foreign matter, voids, cracks, etc. Provided is an inorganic fiber molded body having excellent properties. Preferably, the content of ceramic fiber consisting of at least one of silica fiber, alumina fiber, silica-alumina fiber and biosoluble fiber is 10 to 60% by mass, and the content of colloidal silica is converted to solid content. 1.0 to 10% by mass, the boron compound content is 1.0 to 10% by mass in terms of boron oxide, and the remainder is at least MgO-containing ceramic powder (excluding boron compounds). [Selection figure] None
Description
本発明は、軽量且つ高強度で耐久性に優れ、熱膨張係数が小さく耐熱スポーリング性に優れ、表面粗度が小さく、加工性に優れた無機繊維質成形体に関する。 The present invention is durable lightweight and high strength, thermal expansion coefficient superior to small heat spalling resistance, surface roughness is small, about the inorganic fibrous molded body excellent in workability.
低密度で強度に優れた断熱材として、セラミック繊維同士をホウ素化合物によって融着させて三次元構造に成形する技術が提案されている。例えば特許文献1には、アルミナシリカ繊維及びシリカ繊維の一方又は両方からなる多孔質成形物の繊維の接触部がホウ素含有ガラスにより融着された形態の繊維多孔質耐火物が開示されており、高温耐熱用断熱材、高温流体用フィルター、触媒担体、金属補強用等に用いることができると記載されている。 As a heat insulating material having a low density and excellent strength, a technique has been proposed in which ceramic fibers are fused with a boron compound to form a three-dimensional structure. For example, Patent Document 1 discloses a fiber porous refractory in a form in which a contact portion of a porous molded article made of one or both of alumina silica fiber and silica fiber is fused with boron-containing glass, It is described that it can be used for a heat insulating material for high temperature heat resistance, a filter for high temperature fluid, a catalyst carrier, metal reinforcement and the like.
また、特許文献2及び特許文献3には、低密度及び強度に優れていることに加えて、耐熱性及び耐熱衝撃性にも優れた断熱材として、所定の平均繊維径を有するシリカ繊維、アルミナ繊維等のセラミック繊維が酸化ホウ素により融着された三次元網目状構造の断熱構造体が開示されており、この断熱構造体は米国NASAスペースシャトルのような再使用宇宙船の表面保護用断熱材として使用できると記載されている。 In addition, Patent Document 2 and Patent Document 3 include silica fibers and alumina having a predetermined average fiber diameter as a heat insulating material having excellent heat resistance and thermal shock resistance in addition to excellent low density and strength. A heat insulating structure having a three-dimensional network structure in which ceramic fibers such as fibers are fused with boron oxide is disclosed. The heat insulating structure is a heat insulating material for surface protection of a reusable spacecraft such as a US NASA space shuttle. It can be used as
更に特許文献4には、曲げ鏡用ののし型として、アルミナ・シリケート繊維同士をアルミナゾル、シリカゾルなどの無機バインダにより接着又は融着させた多孔質成形体からなる断熱材が開示されている。この多孔質成形体の例として、かさ密度が0.60g/cm3のものと0.40g/cm3のものが示されており、いずれも従来使用されてきた珪藻土よりも耐久性が優れていると記載されている。 Further, Patent Document 4 discloses a heat insulating material made of a porous molded body in which alumina silicate fibers are bonded or fused together with an inorganic binder such as alumina sol or silica sol as a bending mold for a bending mirror. As examples of this porous molded body, those having a bulk density of 0.60 g / cm 3 and 0.40 g / cm 3 are shown, both of which have better durability than conventionally used diatomaceous earth. It is stated that there is.
しかしながら、特許文献1の繊維多孔質耐火物は、かさ密度が0.18〜0.21g/cm3と低いため、一般的な断熱材等の用途としては使用することができるものの、板ガラスの製造用ディスクロール、高性能なセラミックスの焼成等に使用される通気性及び平滑性に優れたセッター、自動車用ドアミラーなどのガラス曲げ用のし型等に使用するには不十分であった。 However, since the fiber porous refractory of Patent Document 1 has a low bulk density of 0.18 to 0.21 g / cm 3 , it can be used as a general heat insulating material. It is insufficient for use in glass rolls such as disk rolls, high-performance ceramics setters that are excellent in air permeability and smoothness, and automotive door mirrors.
特許文献2及び3の断熱材も、かさ密度の範囲がそれぞれ0.10〜0.40g/cm3及び0.08〜0.30g/cm3と低く、断熱材以外の用途としては、強度が不十分であった。また、特許文献4の多孔質成形体を近年作製されているドアミラーやルームミラーなどの曲面ミラー用のガラスを曲げ加工する際ののし型として採用するのは困難であると考えられる。その理由は、近年ののし型にはより高密度且つ高強度で、耐久性に優れたものが求められており、更に低熱膨張で耐熱スポーリング性に優れることも求められているからである。 Insulation Patent Documents 2 and 3 also, the range of bulk density respectively low as 0.10 to 0.40 g / cm 3 and 0.08~0.30g / cm 3, as the application other than insulation, strength It was insufficient. Moreover, it is thought that it is difficult to employ | adopt the porous molded object of patent document 4 as a glass mold | die at the time of bending the glass for curved mirrors, such as a door mirror and a room mirror currently produced recently. The reason for this is that recent dies are required to have higher density, higher strength, and superior durability, and are also required to have low thermal expansion and excellent heat-resistant spalling properties. .
本発明は、上記した従来の断熱材が抱える問題点に鑑みてなされたものであり、板ガラスの製造用ディスクロール、高性能なセラミックスの焼成等に使用される通気性及び平滑性に優れたセッター、自動車用ドアミラーなどのガラス曲げ用のし型等の様々な断熱材の用途に使用可能な、高強度であることとより耐摩耗性に優れていると共に、熱膨張係数が小さいことにより耐熱スポーリング性に優れ、取り扱い性及び作業性のよい重さを有し、異物、空隙、及び亀裂がほとんどなく、高温で繰り返し使用しても形状の変化がほとんどなく、加工性に優れた無機繊維質成形体を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional heat insulating materials, and is a setter excellent in air permeability and smoothness used for disk rolls for producing plate glass, firing of high performance ceramics, and the like. It can be used for various heat insulation applications such as glass bending dies for automobile door mirrors, etc., and has high strength, more wear resistance, and low thermal expansion coefficient due to its low thermal expansion coefficient. Inorganic fiber with excellent poling property, good handling and workability, almost no foreign matter, voids and cracks, almost no change in shape even after repeated use at high temperature, and excellent workability The object is to provide a molded body.
上記目的を達成するため、本発明が提供する無機繊維質成形体は、セラミックス繊維の含有率が10〜60質量%、コロイダルシリカの含有率が固形分換算で1.0〜10質量%、ホウ素化合物の含有率が酸化ホウ素換算で1.0〜10質量%であり、残部が少なくともMgOを含むセラミックス粉末(ホウ素化合物を除く)であ り、前記セラミックス粉末(ホウ素化合物を除く)が、コーディライト粉末、カオリン粉末、及びスピネル粉末のうち、少なくともコーディライト粉末を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the inorganic fiber molded body provided by the present invention has a ceramic fiber content of 10 to 60 mass%, a colloidal silica content of 1.0 to 10 mass% in terms of solid content, boron. the content of the compound is 1.0 to 10% by weight of boron oxide in terms the balance Ri ceramic powder (excluding boron compound) der containing at least MgO, (excluding boron compound) the ceramic powder is cordierite Of the powder, kaolin powder, and spinel powder, at least cordierite powder is included .
本発明によれば、高強度で耐摩耗性に優れ、耐熱スポーリング性に優れ、ハンドリングしやすく、異物、空隙、及び亀裂等がほとんどなく、高温で繰り返し使用しても形状等の変化がほとんどなく、加工性に優れた無機繊維質成形体を提供することができる。
困難になる。
According to the present invention, high strength, excellent wear resistance, excellent heat spalling properties, easy handling, almost no foreign matter, voids, cracks, etc., and almost no change in shape, etc. even when used repeatedly at high temperatures In addition, it is possible to provide an inorganic fibrous shaped article excellent in processability.
It becomes difficult.
以下、本発明の実施形態の無機繊維質成形体について説明する。この本発明の実施形態の無機繊維質成形体は、セラミック繊維の含有率が10〜60質量%、好ましくは20〜50質量%、より好ましくは30〜40質量%であり、コロイダルシリカの含有率が固形分換算で1.0〜10質量%、好ましくは2.0〜7.0質量%であり、ホウ素化合物の含有率が酸化ホウ素換算で1.0〜10質量%、好ましくは2.0〜7.0質量%であり、残部が少なくともMgOを含むセラミック粉末である。なお、本明細書においては「A〜B」は、A以上B以下を意味している。 Hereinafter, the inorganic fibrous molded body of the embodiment of the present invention will be described. The inorganic fibrous molded body of this embodiment of the present invention has a ceramic fiber content of 10 to 60 mass%, preferably 20 to 50 mass%, more preferably 30 to 40 mass%, and a colloidal silica content. Is 1.0 to 10% by mass in terms of solid content, preferably 2.0 to 7.0% by mass, and the boron compound content is 1.0 to 10% by mass in terms of boron oxide, preferably 2.0. It is ˜7.0% by mass, and the balance is ceramic powder containing at least MgO. In the present specification, “A to B” means A or more and B or less.
上記の本発明の実施形態の無機繊維質成形体は、かさ密度が500〜1200kg/m3であり、加工性に優れている。すなわち、加工性の良否は主にかさ密度に依存しており、かさ密度が1800kg/m3を超えると加工が困難になる。また、曲げ強度が6MPa以上であり、熱間線膨張係数が4.6×10−6/K以下であり、1000℃での耐熱スポーリング試験では加熱冷却を5回目以上の繰り返しても亀裂がなく、表面粗さ(Ra)が12μm以下であり、1000℃で24時間保持後の加熱線収縮率が0.3%以下である。更に、化学成分は、SiO2が30.0質量%以上60.0質量%以下、Al2O3が20.0質量%以上50.0質量%以下、MgOが3.0質量%以上13.0質量%以下、及びB2O3が1.4質量%以上14.0質量%以下である。 The inorganic fibrous molded body according to the embodiment of the present invention has a bulk density of 500 to 1200 kg / m 3 and is excellent in workability. That is, the quality of workability mainly depends on the bulk density, and if the bulk density exceeds 1800 kg / m 3 , the processing becomes difficult. In addition, the bending strength is 6 MPa or more, the hot linear expansion coefficient is 4.6 × 10 −6 / K or less, and in the heat-resistant spalling test at 1000 ° C., cracking occurs even when heating and cooling are repeated for the fifth time or more. The surface roughness (Ra) is 12 μm or less, and the heat shrinkage after holding at 1000 ° C. for 24 hours is 0.3% or less. Furthermore, chemical components, SiO 2 is 60.0 wt% or more 30.0 wt%, Al 2 O 3 is 50.0 wt% 20.0 wt%, MgO 3.0 wt% or more 13. 0 wt% or less, and B 2 O 3 is 14.0 wt% to 1.4 wt%.
なお、本明細書においては、かさ密度はJIS R2614に準拠して測定したものであり、化学成分はJIS R2216に準拠して測定したものであり、曲げ強度はJIS R2619に準拠して測定したものであり、熱間線膨張係数はJIS R2207−3に準拠して測定したものであり、表面粗さ(Ra)はJIS B0633に準拠して測定したものであり、加熱線収縮率はJIS R2613に準拠して測定したものであり、耐熱スポーリング試験はJIS R2657に準拠して行ったものである。 In this specification, the bulk density is measured according to JIS R2614, the chemical component is measured according to JIS R2216, and the bending strength is measured according to JIS R2619. The hot linear expansion coefficient is measured in accordance with JIS R2207-3, the surface roughness (Ra) is measured in accordance with JIS B0633, and the heating linear shrinkage rate is in accordance with JIS R2613. The heat resistance spalling test was conducted according to JIS R2657.
上記セラミック繊維は、本発明の実施形態の無機繊維質成形体の骨格を形成する物質の1つであり、シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、及び生体溶解性繊維のうちの少なくとも1種であるのが好ましい。これらセラミック繊維は、平均繊維径が1〜12μmの範囲内にあるのが好ましく、1.5〜8μmの範囲内にあるのがより好ましく、2〜4μmの範囲内にあるのが最も好ましい。なお、この平均繊維径は日本高温断熱ウール工業会の「セラミックファイバーの繊維径測定方法」に基づいて測定したものである。 The ceramic fiber is one of the substances forming the skeleton of the inorganic fiber molded body of the embodiment of the present invention, and is at least one of silica fiber, alumina fiber, silica alumina fiber, and biosoluble fiber. Preferably there is. These ceramic fibers preferably have an average fiber diameter in the range of 1 to 12 μm, more preferably in the range of 1.5 to 8 μm, and most preferably in the range of 2 to 4 μm. This average fiber diameter was measured based on the “Method for Measuring Fiber Diameter of Ceramic Fiber” by the Japan High Temperature Insulation Wool Industry Association.
なお、シリカ繊維とは高純度のSiO2(95質量%以上)を含む繊維であり、アルミナ繊維とは結晶質のアルミナ繊維及びムライト繊維(これらをPCW、AFと称す)であり、シリカアルミナ繊維とはアルミナ(Al2O3)とシリカ(SiO2)を主成分としたリフラクトリーセラミックファイバー(RCFとも称する)非晶質繊維である。また、生体溶解性繊維とは、アルカリアースシリケート(AES)繊維とも称され、高純度の二酸化ケイ素・酸化カルシウム・酸化マグネシウムを主成分とした非晶質繊維である。 The silica fibers are fibers containing high-purity SiO 2 (95% by mass or more), and the alumina fibers are crystalline alumina fibers and mullite fibers (these are called PCW and AF), and silica-alumina fibers Is a refractory ceramic fiber (also referred to as RCF) amorphous fiber mainly composed of alumina (Al 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ). The biosoluble fiber is also called an alkaline earth silicate (AES) fiber, and is an amorphous fiber mainly composed of high-purity silicon dioxide, calcium oxide, or magnesium oxide.
上記の繊維は、いずれも溶融した原料を高速空気又は水蒸気で吹き飛ばして繊維化するブローイング法、溶融した原料を高速回転するローターにあててその遠心力により繊維化するスピニング法、溶融した原料をノズルから吹き出すことで繊維化するスプレー法、溶融した原料をノズルから引き伸ばして繊維化するダイレクトメルト法、及び溶融した原料をマーブルと称するビー玉状の小球に一旦成形し、これを再溶融してノズルから引き伸ばして繊維化するマーブルメルト法等により作製することができる。 All of the above fibers are blown by blowing the melted raw material with high-speed air or water vapor to form a fiber, the spinning method of spinning the melted raw material against a rotor that rotates at high speed, and spinning the melted raw material with a nozzle. A spray method that fiberizes by blowing from, a direct melt method that stretches and melts the melted raw material from the nozzle, and a melted raw material is once molded into marbled balls called marbles, which are then remelted and nozzles It can be produced by a marble melt method or the like that is drawn and fiberized.
上記のセラミックス繊維の含有率が60質量%を超えると成形体密度が小さくなりすぎ、その結果、強度や耐摩耗性が低下する。逆に、10質量%未満ではセラミックス繊維による補強効果が小さくなりすぎ、成形した後の脱型において成形体自体に亀裂が入るか又は強度が低い成形体となる。 When the content of the ceramic fiber exceeds 60% by mass, the density of the formed body becomes too small, and as a result, strength and wear resistance are lowered. On the other hand, if it is less than 10% by mass, the reinforcing effect by the ceramic fibers becomes too small, and the molded body itself is cracked or formed into a molded body with low strength in the demolding after molding.
上記少なくともMgOを含むセラミック粉末(ホウ素化合物を除く)は、本発明の実施形態の無機繊維質成形体の骨格を形成するもう1つの物質であり、例えばコーディライト粉末を挙げることができる。上記のセラミック粉末には、該コーディライト粉末に加えて、カオリン粉末若しくはスピネル粉末、又はこれら両方を含んでもよい。上記コーディライト粉末はメジアン径(D50)が1〜40μmであるのが好ましく、5〜25μmであるのがより好ましい。また、カオリン及びスピネルにおいても、いずれもメジアン径(D50)が1〜40μmであるのが好ましく、5〜25μmであるのがより好ましい。なお、本発明においては、メジアン径(D50)はJIS Z8825に準拠して測定したものである。 The ceramic powder containing at least MgO (excluding the boron compound) is another substance that forms the skeleton of the inorganic fibrous molded body of the embodiment of the present invention, and examples thereof include cordierite powder. In addition to the cordierite powder, the ceramic powder may include kaolin powder, spinel powder, or both. The cordierite powder preferably has a median diameter (D50) of 1 to 40 μm, and more preferably 5 to 25 μm. Also in kaolin and spinel, the median diameter (D50) is preferably 1 to 40 μm, and more preferably 5 to 25 μm. In the present invention, the median diameter (D50) is measured in accordance with JIS Z8825.
上記の無機繊維質成形体は、セラミック粉末の含有率が40〜85質量%であるのが好ましく、50〜70質量%であるのがより好ましい。この含有率が40質量%未満ではかさ密度が小さくなりすぎるおそれがあり、逆に85質量%を超えるとかさ密度が大きくなりすぎるおそれがあり、いずれも請求項に記載した品質を達成できなくなる。 The inorganic fiber molded body preferably has a ceramic powder content of 40 to 85 mass%, more preferably 50 to 70 mass%. If the content is less than 40% by mass, the bulk density may be too small. Conversely, if the content exceeds 85% by mass, the bulk density may be too large. In any case, the quality described in the claims cannot be achieved.
上記コロイダルシリカは、無機バインダの役割を担う物質であり、一般的にはメジアン径(D50)が5〜60nmである。このコロイダルシリカの固形分換算の含有率が0.1質量%未満では、上記無機バインダとしての効果が得られなくなる。逆にこの含有率が10質量%を超えると成形が困難になるおそれがある。 The colloidal silica is a substance that plays the role of an inorganic binder, and generally has a median diameter (D50) of 5 to 60 nm. When the content of the colloidal silica in terms of solid content is less than 0.1% by mass, the effect as the inorganic binder cannot be obtained. On the contrary, if this content exceeds 10% by mass, molding may be difficult.
上記ホウ素化合物は粉末の形態を有するセラミックであり、ガラス化することによりセラミックス繊維同士を融着する役割を担っているほか、クリストバライト生成を抑制する効果がある。このホウ素化合物は、酸化ホウ素、窒化ホウ素、及び炭化ホウ素のうちの少なくとも1種であるのが好ましい。このホウ素化合物の含有率が酸化ホウ素換算で1.0質量%より少ないと上記の効果が得られにくくなる。逆に、上記含有率が酸化ホウ素換算で10質量%を超えると、焼成収縮が大きくなる。このように酸化ホウ素換算で規定する理由は、空気中での焼成処理により、窒化ホウ素及び炭化ホウ素も酸化ホウ素に変化するからである。上記のホウ素化合物は、メジアン径(D50)が0.1〜40μmであるのが好ましく、5.0〜10μmであるのがより好ましい。 The boron compound is a ceramic having a powder form and plays a role of fusing ceramic fibers together by vitrification, and has an effect of suppressing cristobalite formation. The boron compound is preferably at least one of boron oxide, boron nitride, and boron carbide. If the content of the boron compound is less than 1.0% by mass in terms of boron oxide, the above effect is difficult to obtain. On the other hand, when the content exceeds 10% by mass in terms of boron oxide, firing shrinkage increases. The reason for prescribing in terms of boron oxide is that boron nitride and boron carbide are also changed to boron oxide by firing in air. The boron compound preferably has a median diameter (D50) of 0.1 to 40 μm, and more preferably 5.0 to 10 μm.
次に、本発明に係る無機繊維質成形体の製造方法の実施形態について説明する。本発明の実施形態の無機繊維質成形体の製造方法は、セラミックス繊維、セラミックス粉末、コロイダルシリカ、及び窒化ホウ素を上記の配合割合になるようにそれぞれ秤り取って水に添加し、更に、有機バインダとして高分子凝集剤をスラリー中の濃度2質量%となるように添加する。これを撹拌機で混合して分散させてスラリーの形態に調製する。このスラリーを湿式吸引成形して所定の形状の湿潤体を得た後、この湿潤体を空気中で例えば110〜130℃で乾燥処理し、更に空気中で1100〜1400℃、好ましくは1200〜1300℃で焼成する。これにより無機繊維質成形体が得られる。 Next, an embodiment of a method for producing an inorganic fibrous molded body according to the present invention will be described. In the method for producing an inorganic fibrous molded body according to the embodiment of the present invention, ceramic fibers, ceramic powder, colloidal silica, and boron nitride are respectively weighed so as to have the above blending ratio, added to water, and further organic A polymer flocculant is added as a binder to a concentration of 2% by mass in the slurry. This is mixed with a stirrer and dispersed to prepare a slurry. The slurry is subjected to wet suction molding to obtain a wet body having a predetermined shape, and then the wet body is dried in air at, for example, 110 to 130 ° C., and further in air, 1100 to 1400 ° C., preferably 1200 to 1300. Bake at ℃. Thereby, an inorganic fiber molded object is obtained.
上記にて作製した本発明の実施形態の無機繊維質成形体は、耐摩耗性に優れ、表面粗度が小さく、耐熱スポーリング性に優れ、ハンドリングしやすく、異物、空隙、及び亀裂等がほとんどなく、高温で繰り返し使用しても形状等の変化がほとんどなく、加工性に優れている。そのため、板ガラスの製造用ディスクロール、高性能なセラミックスの焼成等に使用される通気性、平滑性に優れたセッター、自動車用ドアミラーなどのガラス曲げ用の「のし型」等の用途に適している。また、使用中にぼろふり(無機繊維質成形体の表面から素材の粉が落ちる等)がないため、誘導加熱炉の炉壁等にも適用可能である。 The inorganic fiber molded body of the embodiment of the present invention produced above has excellent wear resistance, low surface roughness, excellent heat spalling resistance, easy to handle, almost no foreign matter, voids, cracks, etc. Even if it is repeatedly used at a high temperature, there is almost no change in shape and the like, and it is excellent in workability. Therefore, it is suitable for applications such as disk rolls for manufacturing glass sheets, setters with excellent breathability and smoothness used for firing high-performance ceramics, and “bush molds” for glass bending such as automotive door mirrors. Yes. In addition, since there is no tumbling during use (the raw material powder falls from the surface of the inorganic fiber molded body, etc.), it can be applied to the furnace wall of an induction heating furnace.
なお、ディスクロールとは、耐熱性無機繊維からなる複数の環状ディスクを重ね合せてそれらの中心部に回転軸を挿通させたものであり、板ガラスの製造においては、1600℃程度に加熱することで熔融したガラスを1対のロールで挟み込んで炉から引き出して板状に成形することが行われており、この1対のロールに上記ディスクロールが用いられる。 In addition, the disk roll is formed by superimposing a plurality of annular disks made of heat-resistant inorganic fibers and inserting a rotating shaft through the center part thereof. In the production of plate glass, it is heated to about 1600 ° C. Fused glass is sandwiched between a pair of rolls, pulled out of a furnace and formed into a plate shape, and the disk roll is used as the pair of rolls.
セッターとは板状治具であり、電子部品や精密なガラス製品等の製造時の焼成工程においては、被焼成物を載置して焼成炉に装入する際に用いる棚板や敷板としてセラミックス製のセッターが用いられる。のし型とは所定の曲率を有する型であり、自動車用のドアミラーや化粧用鏡などの曲げ鏡の製造工程においては、のし型の上にガラス材を載置して、例えば650〜750℃程度に加熱して該ガラス材を該のし型の曲面に沿って変形させて成形することが行われている。 A setter is a plate-shaped jig, and ceramics are used as shelf boards and floorboards for placing objects to be fired and placing them in a firing furnace in the firing process when manufacturing electronic parts and precision glass products. A setter made of steel is used. The metal mold is a mold having a predetermined curvature. In the manufacturing process of a bending mirror such as an automobile door mirror or cosmetic mirror, a glass material is placed on the glass mold, for example, 650-750. It has been performed that the glass material is deformed along the curved surface of the mold by heating to about ° C.
[実施例1]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)10.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末83.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で3.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素4.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.038kg/m3のスラリーを調製した。このスラリーに有機バインダとして高分子凝集剤をスラリー中の濃度が2質量%となるように添加して凝集させ、湿式吸引成形にて縦150mm×横150mm×厚さ30mmの板状に成形した。得られた板状の成形体を120℃の空気中で乾燥処理を行った後、1250℃の空気中で3時間焼成処理し、無機繊維質成形体を得た。
[Example 1]
Cordierite powder 83 of silica alumina fiber (Al 2 O 3 : 45 mass% or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98 mass% or more) as ceramic fiber in 10 liters of water and D50 of 12 μm. 0 parts by weight, colloidal silica was added in a weight ratio of 3.0 parts by weight in terms of solid content, and D50 was 4.0 parts by weight of boron nitride having a thickness of 5 μm. A slurry of 0.038 kg / m 3 was prepared. To this slurry, a polymer flocculant as an organic binder was added and aggregated so that the concentration in the slurry would be 2% by mass, and formed into a plate shape of 150 mm long × 150 mm wide × 30 mm thick by wet suction molding. The obtained plate-shaped molded body was dried in air at 120 ° C. and then fired in air at 1250 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fibrous molded body.
得られた成形体に対して、ベルトサンダーによる表面加工機により表面加工すると共に、バンドソーにより外周加工したところ良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、1200kg/m3であった。この加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 The obtained molded body was surface processed by a surface processing machine using a belt sander and peripherally processed by a band saw. When the bulk density of the molded body after processing was measured, it was 1200 kg / m 3 . While measuring the chemical composition, bending strength, surface roughness, thermal expansion coefficient, and heating linear shrinkage of the molded body after this processing, the 1000 ° C heat-resistant spalling test was repeated to check for foreign matter, voids, and cracks. The presence or absence was confirmed visually.
[実施例2]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)52.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末40.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で2.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素6.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.016kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1250℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Example 2]
Cordierite powder having 52.0 parts by weight of silica alumina fibers (Al 2 O 3 : 45% by mass or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98% by mass or more) as ceramic fibers in 10 liters of water, and D50 of 12 μm. 0 parts by mass, colloidal silica was added in a weight ratio of 2.0 parts by mass in terms of solid content, and D50 was 6.0 parts by mass of boron nitride having a thickness of 5 μm. A slurry of 0.016 kg / m 3 was prepared. Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1250 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、500kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. It was 500 kg / m 3 when the bulk density of the molded body after processing was measured. Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
「実施例3」
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)46.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末40.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で7.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素7.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.022kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1200℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
"Example 3"
In 10 liters of water, silica alumina fiber (Al 2 O 3 : 45% by mass or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98% by mass or more) as ceramic fiber is 46.0 parts by mass and D50 is 12 μm cordierite powder 40. 0 parts by weight, colloidal silica was added in a weight ratio of 7.0 parts by weight in terms of solid content, and D50 was 7.0 parts by weight of boron nitride having a thickness of 5 μm. A slurry of 0.022 kg / m 3 was prepared. Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1200 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、700kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. The bulk density of the molded body after processing was measured and found to be 700 kg / m 3 . Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
[実施例4]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)26.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末26.0質量部、D50が9μmのカオリン粉末26.0質量部、D50が23μmのスピネル粉末(MgO、Al2O3)12.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で6.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素4.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.025kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1300℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Example 4]
In 10 liters of water, silica alumina fiber (Al 2 O 3 : 45 mass% or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98 mass% or more) as a ceramic fiber is 26.0 parts by mass, and cordierite powder with D50 of 12 μm is 26. 0 part by mass, 26.0 parts by mass of kaolin powder having a D50 of 9 μm, 12.0 parts by mass of spinel powder (MgO, Al 2 O 3 ) having a D50 of 23 μm, 6.0 parts by mass of colloidal silica in terms of solid content, D50 Were added in a weighted ratio of 4.0 parts by mass of boron nitride of 5 μm, and stirred for several minutes to prepare a slurry having a slurry concentration of 0.025 kg / m 3 . Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1300 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、800kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. When the bulk density of the molded body after processing was measured, it was 800 kg / m 3 . Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
[実施例5]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)30.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末31.0質量部、D50が9μmのカオリン粉末31.0質量部、D50が23μmのスピネル粉末(MgO、Al2O3)2.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で3.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素3.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.022kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1300℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Example 5]
In 10 liters of water, silica alumina fiber (Al 2 O 3 : 45 mass% or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98 mass% or more) 30.0 parts by mass, cordierite powder 31 having a D50 of 12 μm as ceramic fiber 31. 0 parts by mass, 31.0 parts by mass of kaolin powder having a D50 of 9 μm, 2.0 parts by mass of spinel powder (MgO, Al 2 O 3 ) having a D50 of 23 μm, 3.0 parts by mass of colloidal silica in terms of solid content, D50 Was added in a weighted ratio of 3.0 parts by mass of boron nitride of 5 μm, and stirred for several minutes to prepare a slurry having a slurry concentration of 0.022 kg / m 3 . Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1300 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、700kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. The bulk density of the molded body after processing was measured and found to be 700 kg / m 3 . Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
[実施例6]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)28.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末63.0質量部、D50が9μmのカオリン粉末3.0質量部、D50が23μmのスピネル粉末(MgO、Al2O3)2.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で2.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素2.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.033kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1350℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Example 6]
In 10 liters of water, silica alumina fiber (Al 2 O 3 : 45 mass% or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98 mass% or more) 28.0 parts by mass, cordierite powder 63 having a D50 of 12 μm as ceramic fibers 63. 0 parts by weight, 3.0 parts by weight of kaolin powder having a D50 of 9 μm, 2.0 parts by weight of spinel powder (MgO, Al 2 O 3 ) having a D50 of 23 μm, 2.0 parts by weight of colloidal silica in terms of solid content, D50 Were added in a weighted ratio of 2.0 parts by mass of boron nitride of 5 μm and stirred for several minutes to prepare a slurry having a slurry concentration of 0.033 kg / m 3 . Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1350 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、1050kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. The bulk density of the molded body after processing was measured and found to be 1050 kg / m 3 . Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
[実施例7]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)27.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末52.0質量部、D50が9μmのカオリン粉末3.0質量部、D50が23μmのスピネル粉末(MgO、Al2O3)13.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で1.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素4.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.032kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1300℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Example 7]
A cordierite powder having 27.0 parts by weight of silica alumina fiber (Al 2 O 3 : 45% by mass or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98% by mass or more) as ceramic fibers in 10 liters of water, and D50 of 12 μm. 0 parts by weight, 3.0 parts by weight of kaolin powder with D50 of 9 μm, 13.0 parts by weight of spinel powder (MgO, Al 2 O 3 ) with D50 of 23 μm, 1.0 parts by weight of colloidal silica in terms of solid content, D50 Were added in a weighted ratio of 4.0 parts by mass of boron nitride of 5 μm, and stirred for several minutes to prepare a slurry with a slurry concentration of 0.032 kg / m 3 . Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1300 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、1040kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. The bulk density of the molded body after processing was measured and found to be 1040 kg / m 3 . Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
[実施例8]
10リットルの水に、セラミックス繊維として生体溶解性繊維(SiO2:70〜80質量%、CaO+MgO:19〜25質量%)30.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末31.0質量部、D50が9μmのカオリン粉末31.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で4.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素4.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.031kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1300℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Example 8]
In 10 liters of water, 31.0 parts by mass of cordierite powder having biodissolvable fibers (SiO 2 : 70 to 80% by mass, CaO + MgO: 19 to 25% by mass) as ceramic fibers, and D50 of 12 μm, D50 is 9 μm of kaolin powder 31.0 parts by mass, colloidal silica is 4.0 parts by mass in terms of solid content, and D50 is 5 μm of boron nitride 4.0 parts by mass. A slurry having a slurry concentration of 0.031 kg / m 3 was prepared by stirring for several minutes. Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1300 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、960kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. It was 960 kg / m 3 when the bulk density of the molded body after processing was measured. Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
[実施例9]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてアルミナ繊維(Al2O3:72〜100質量%)20.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末37.5質量部、D50が9μmのカオリン粉末37.5質量部、コロイダルシリカが固形分換算で1.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素4.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.032kg/m3%のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1350℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Example 9]
In 10 liters of water, 20.0 parts by mass of alumina fibers (Al 2 O 3 : 72 to 100% by mass) as ceramic fibers, 37.5 parts by weight of cordierite powder having a D50 of 12 μm, and kaolin powder 37 having a D50 of 9 μm. 5 parts by mass, colloidal silica was added in a weight ratio of 1.0 part by mass in terms of solid content, and D50 was 4.0 parts by mass of boron nitride having a thickness of 5 μm. A 0.032 kg / m 3 % slurry was prepared. Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1350 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、1030kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. When the bulk density of the molded body after processing was measured, it was 1030 kg / m 3 . Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
[実施例10]
10リットルの水にセラミックス繊維としてシリカ繊維(SiO2:75〜100重量%)25.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末30.0質量部、D50が9μmのカオリン粉末30.0質量部、D50が23μmのスピネル粉末(MgO、Al2O3)10.0質量部、コロイダルシリカ2.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素3.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.028kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1200℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Example 10]
Silica fibers 10 liters of water as a ceramic fiber (SiO 2: 75 to 100% by weight) 25.0 parts by mass, D50 is cordierite powder 30.0 parts by weight of 12 [mu] m, D50 kaolin powder 30.0 parts by weight of 9μm , D50 is 23 μm spinel powder (MgO, Al 2 O 3 ) 10.0 parts by weight, colloidal silica 2.0 parts by weight, D50 is 5 μm boron nitride 3.0 parts by weight. And stirred for several minutes to prepare a slurry having a slurry concentration of 0.028 kg / m 3 . Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1200 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、900kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。上記の実施例1〜10の無機繊維質成形体の組成及び測定結果を下記表1に示す。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. When the bulk density of the molded body after processing was measured, it was 900 kg / m 3 . Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually. Table 1 below shows the compositions and measurement results of the inorganic fibrous molded bodies of Examples 1 to 10 described above.
[比較例1]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)66.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末30.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で2.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素2.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.012kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形及び乾燥処理を行った後、1250℃で3時間焼成して無機繊維質成形体を得た。
[Comparative Example 1]
In 10 liters of water, silica alumina fiber (Al 2 O 3 : 45 mass% or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98 mass% or more) 66.0 parts by mass, cordierite powder 30 having D50 of 12 μm as ceramic fiber. 0 parts by mass, colloidal silica is added in a weight ratio of 2.0 parts by mass in terms of solid content, and D50 is 2.0 parts by mass of boron nitride having a thickness of 5 μm. A slurry of 0.012 kg / m 3 was prepared. Thereafter, molding and drying were performed in the same manner as in Example 1, and then fired at 1250 ° C. for 3 hours to obtain an inorganic fiber molded body.
この成形体に対して実施例1と同様に表面加工及び外周加工したところ、良好に加工することができた。加工後の成形体のかさ密度を測定したところ、400kg/m3であった。また、実施例1と同様に加工後の成形体に対して化学成分、曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、及び加熱線収縮率を測定すると共に、1000℃の耐熱スポーリング試験を繰り返して異物、空隙、及び亀裂の有無を目視にて確認した。 When this molded body was subjected to surface processing and outer periphery processing in the same manner as in Example 1, it could be processed satisfactorily. When the bulk density of the molded body after processing was measured, it was 400 kg / m 3 . Moreover, while measuring a chemical component, bending strength, surface roughness, a thermal expansion coefficient, and a heating linear shrinkage rate with respect to the molded object after a process similarly to Example 1, 1000 degreeC heat-resistant spalling test was repeated. The presence or absence of foreign matter, voids, and cracks was confirmed visually.
[比較例2]
10リットルの水に、セラミックス繊維としてシリカアルミナ繊維(Al2O3:45質量%以上、Al2O3+SiO2:98質量%以上)5.0質量部、D50が12μmのコーディライト粉末90.0質量部、コロイダルシリカが固形分換算で2.0質量部、D50が5μmの窒化ホウ素3.0質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量して添加し、数分間攪拌してスラリー濃度0.016kg/m3のスラリーを調製した。以降は実施例1と同様にして成形を試みたところ、得られた成形体は脱型後の目視確認において亀裂が入っていたため、その後の測定(曲げ強度、表面粗さ、熱膨張係数、加熱線収縮率)及び耐熱スポーリング試験を行うことができなかった。上記の比較例1〜2の無機繊維質成形体の組成及び測定結果を下記表2に示す。
[Comparative Example 2]
Silica alumina fiber (Al 2 O 3 : 45 mass% or more, Al 2 O 3 + SiO 2 : 98 mass% or more) 5.0 parts by mass in 10 liters of water as a ceramic fiber, D50 of 12 μm cordierite powder 90. 0 parts by mass, colloidal silica is added in a weight ratio of 2.0 parts by mass in terms of solid content, and D50 is 3.0 parts by mass of boron nitride having a thickness of 5 μm. A slurry of 0.016 kg / m 3 was prepared. Thereafter, when molding was attempted in the same manner as in Example 1, the obtained molded body had cracks in visual confirmation after demolding, and therefore subsequent measurements (bending strength, surface roughness, thermal expansion coefficient, heating Linear shrinkage) and heat spalling test could not be performed. Table 2 below shows the compositions and measurement results of the inorganic fibrous molded bodies of Comparative Examples 1 and 2 described above.
上記表1及び表2の結果から、本発明の要件を満たす実施例1〜10の無機繊維質成形体は、曲げ強度が6MPa以上であるので高強度であり、表面粗さが9.5μm以下であるのでガラスを曲げるのし型として有効であり、RT(室温)〜700℃における熱間線膨張係数が4.6×10−6/K以下で且つ1000℃×24hrでの加熱線収縮率が0.3以下であるので耐熱スポーリング性に優れていることが分かる。一方、比較例1の無機繊維質成形体は、実施例1〜10に比べて曲げ強さが低く、表面粗さ及び熱膨張係数は大きかった。また、耐熱スポーリング試験では1回目で亀裂が発生した。 From the results of Tables 1 and 2, the inorganic fibrous molded bodies of Examples 1 to 10 that satisfy the requirements of the present invention have high strength because the bending strength is 6 MPa or more, and the surface roughness is 9.5 μm or less. Therefore, it is effective as a die for bending glass, and the linear thermal expansion coefficient at RT (room temperature) to 700 ° C. is 4.6 × 10 −6 / K or less and the heating linear shrinkage rate at 1000 ° C. × 24 hr. Is 0.3 or less, it can be seen that the heat spalling property is excellent. On the other hand, the inorganic fibrous molded body of Comparative Example 1 had a lower bending strength and a larger surface roughness and thermal expansion coefficient than Examples 1-10. In the heat-resistant spalling test, cracks occurred at the first time.
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