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JPS6117469A - 緻密質コ−ジエライトの製造法 - Google Patents

緻密質コ−ジエライトの製造法

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Publication number
JPS6117469A
JPS6117469A JP59136541A JP13654184A JPS6117469A JP S6117469 A JPS6117469 A JP S6117469A JP 59136541 A JP59136541 A JP 59136541A JP 13654184 A JP13654184 A JP 13654184A JP S6117469 A JPS6117469 A JP S6117469A
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JP
Japan
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cordierite
manufacturing
powder
average particle
particle size
Prior art date
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JP59136541A
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English (en)
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JPH0218309B2 (ja
Inventor
一精 早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Publication date
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Priority to DE19853515162 priority patent/DE3515162A1/de
Priority to GB08510841A priority patent/GB2161152B/en
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Priority to US07/063,771 priority patent/US4810681A/en
Publication of JPH0218309B2 publication Critical patent/JPH0218309B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は緻密なコージェライト焼結体の製造法に関する
ものであり、さらに詳しくは、微細な主としてコージェ
ライト結晶から成る粉末を用いる緻密で高強度なコージ
ェライト焼結体の製造法に関するものである。
（従来の技術） コージェライトは、熱膨張係数が小さいため耐熱衝撃性
に優れ、また耐熱性にも優れているため、自動車排ガス
用触媒担体、熱交換体等へ利用されている。
従来コージェライト焼結体の製法として、特開昭５３−
８２８２２号に記載されている様に滑石、カオリン、水
酸化アルミニウム等の原料をコージェライト組成となる
様に調合して成形後焼成する方法が行われている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこの方法では、焼成中一時的に液相を生じ
、液相を介してコージェライト化が起こるため多孔質と
なり易く、緻密な焼結体が得られない欠点があった。ま
た緻密なコージェライトを得るため、特公昭５７−２９
４３６号に記載されている様に溶融したガラスを冷却し
結晶化処理を行ってコージェライトを晶出させる方法が
知られているが、この場合結晶化処理が必要なため、工
程が複雑となる欠点があった。
本発明はこのような欠点を解決するためになされたもの
であって、緻密なコージェライトの焼結体を容易に製造
する方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の製造方法は、平均粒径が５μｍ以下の主として
コージェライト結晶からなる粉末を成形した後、１３５
０〜１４３０℃の温度で焼成して、気孔率が６％以下、
嵩比重が２．４以上である焼結体を得ることを特徴とす
るものである。
（作　用） 以下に本発明の緻密質コージェライトの製造法を詳細に
説明する。
本発明では、成形用原料として、平均粒径が５μｍ以下
の主としてコージェライト結晶から成る粉末を用いる。
平均粒径が５μｍ以下のコージェライト粉末は、例えば
、滑石、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化
マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、カオリ
ン、無定形シリカ等の原料を′：１−ジェライト組成と
なる様に調合して焼成してコージェライト化した後、そ
れをボールミル、振動ミル、媒体攪拌型粉砕機等の機械
的粉砕手段により粉砕して調製するか、又は、共沈、熱
分解等の化学的手段を利用して調製してもよいが、緻密
化のためには平均粒径が５μｍ以下好ましくは３μｍ以
下であることが必要である。
粉砕により微細なコージェライト粉末を得るために、７
ｒ　０２またはＡｊ２２０３等の高硬度の玉石を用いて
媒体攪拌型粉砕機たとえば商品名アトライターで知られ
ている粉砕機により粉砕するのが好ましい。
成形用原料の平均粒径が０．３μｍ未満であると成形性
が悪くなりまた成形密度が小さくなって焼成後の嵩比重
が大きくならないため平均粒径は０．３μｍ以上３μｍ
以下であるのが好ましい。なお平均粒径は、空気透過法
によって測定した値とする。
粉砕物の化学組成は、主としてコージェライト組成とな
る様に原料の調合を行うが、焼成後２０％以下のコラン
ダム、ムライト、サフイリン、スピネル、７「ｏ２等を
含んでもよい。
次に、このようにして得られた、平均粒径５μｍ以下の
主としてコージェライトから成る粉末に、必要により結
合剤、潤滑剤等の成形助剤を添加した後成形を行う。成
形は、金型プレス、アイソスタチックプレス、押出し、
スリップキャスト。
射出成形等セラミックスの成形の常法により行う。
成形後、成形体を１３５０〜１４３０℃の温度で好まし
くは１３７５〜１４１０℃の温度で焼成する。保持時間
は十分な緻密化を達成するために焼成温度が低い稈長時
間が必要であるが、通常１時間から　１００時間保持を
行う。
焼成により、気孔率が６％以下、嵩比重が２．４以上の
焼結体が得られる。嵩比重は、コージェライト焼結体の
緻密化の他原料中に含まれる不純物。
玉石からの混入量の度合によって変化するが、コージェ
ライトの低膨張特性゛を損なわないためには、嵩比重が
２．８以下であるのが好ましい。ここで気孔率とは、真
気孔率を意味し次式で与えられる。
気孔率（％）＝１００ｘ（１−嵩比重÷真比重）次に本
発明の限定理由について述べる。
成形用原料粉末の平均粒径を５μ川以下とした理由は、
５μｍを超えると十分な緻密化がおこらずそのため焼結
体の曲げ強度が３ｋｇ／＋ｎｎ＋２以下となって構造材
料として実用性に乏しくなり、また成形原料粉末中のコ
ージェライト結晶の割合を８０重量％以上にした理由は
、８０重量％未渦であると焼成時コージェライトになっ
ていない成分がコージェライト化する時に液相を生成づ
るため、焼成体内部に気孔を生じて高密度の焼結体が得
られにくいからである。また、焼成温度を１３５０〜１
４３０℃にした理由は、１３５０℃未満では十分な緻密
化がおこらず１４３０℃をこえるとコージェライトの融
点に近くなるため焼結体が軟化し易くなるからである。
本発明は、成形原料を主としてコージェライト結晶組成
とすること、成形原料平均粒径を５μｍ以下とすること
、および焼成温度を１３５０〜１４３０℃とすることの
相乗効果により、はじめて緻密なコージェライト焼結体
を得たことに基づくものである。
（実施例） 以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例１ 平均粒径が２０μｍの滑石３３．７重量％（以下単に％
とする）平均粒径が１μｍの水酸化アルミニウム７．５
％、平均粒径が３μｍのカオリン５８．８％から成る混
合粉末に水を外記で４０％添加混合し、乾燥した後、１
３７５℃で１０時間仮焼を行った。
仮焼物を粗砕した後、アルミナポット中に仮焼物３００
（１、水分３００Ｑ　、アルミナの玉石ｉｏｏｏｇを入
れ、第１表の粉砕時間の欄に示すような各時間粉砕を行
った。なお得られた粉砕物のＸ線回折を行った結果、す
べての粉砕物は全体の８５％がコージェライト結晶から
成っていた。各粉砕物を乾燥した後結合剤としてＰＶＡ
（ポリビニルアルコール）を２％添加して４００ｙ／ｃ
ｆの圧力で幅６０ｍｍｘ長さ６０ｎｕｎｘ厚さ７ｍｍの
角板を金型成型し、２ｔＯｎ／ｃぜの圧力でラバープレ
ス後、第１表で示される焼成条件で焼成を行った。
各焼成体から嵩比重、曲げ強度を測定するため、それぞ
れ幅１０ｍｍｘ長さ１０ｍｍｘ高さ３ｍｍの板および３
ｘ　４Ｘ　４０ｍｍの角棒を切り出した。測定結果を第
１表に示す。
なお、焼結体を粉砕し真比重を測定した結果、真比重は
２．５５であった。第１表から見られる様にコージェラ
イト粉砕物の平均粒径が本発明の５μｍ以下の場合焼結
体の嵩比重が２．４３以上、気孔率が４．７％以下であ
り、曲げ強度も３＋ｃｇ／ｒｎｍ２以上と大きいのに対
し、本発明の範囲外である５μｍより大きい場合嵩比重
が２．３０以下気孔率が９．８％以上であり、強度も２
．３ｋｇ／　ｍｍ２以下と小さくなっていた。
実施例２ 実施例１で用いたものと同じ種類、割合の原料を攪拌混
合し乾燥した後、異った温度で仮焼して、コージェライ
ト結晶含有量が９０重量％および４５重量％の２種類の
仮焼物を準備した。それぞれの仮焼物を粗砕した後仮焼
物５０％、水分５０％の割合で、直径５φｍａｎのＺｒ
　０２玉石を用いてアトライター粉砕機により５時間粉
砕を行った。粉砕物の平均粒径を第２表に示した。
以下、実施例１と同様に角板を成形して１４００℃５時
間焼成を行い嵩比重、気孔率、曲げ強度を測定−した。
測定結果を第２表に示す。　　　　　　　　　あ第２表
　　　　　　　　撃 なお焼結体の真比重を測定した結果いずれも２．６０で
あった。
第２表にみられる様に本発明の方法に従った場合、気孔
率が１．９％、四点曲げ強度２０．５ｋｇ／ｍｍ２と高
密度、高強度の焼結体が得られたのに対し、比較例では
気孔率９．６％、四点曲げ強度４．２ｂ　／＋ｎｍ２と
低密度、低強度のものしか得られなかった。
（発明の効果）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、平均粒径が５μｍ以下の主としてコージェライト結
    晶からなる粉末を成形した後、１３５０〜１４３０℃の
    温度で焼成して、気孔率が６％以下、嵩比重が２．４以
    上である焼結体を得ることを特徴とする緻密質コージェ
    ライトの製造法。 ２、該粉末が０．３〜３μｍの平均粒径である特許請求
    の範囲第１項記載の製造法。 ３、気孔率が０．０５〜５％である特許請求の範囲第１
    項記載の製造法。 ４、嵩比重が２．４〜２．８である特許請求の範囲第１
    項記載の製造法。 ５、８０重量％以上がコージェライト結晶である粉末を
    用いる特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ６、成形用粉末がコージェライト化された原料を媒体攪
    拌型粉砕機を用いて粉砕することにより得られる特許請
    求の範囲第１項記載の製造法。 ７、媒体攪拌型粉砕機による粉砕がＺｒＯ＿２玉石を用
    いて行われる特許請求の範囲第６項記載の製造法。
JP59136541A 1984-07-03 1984-07-03 緻密質コ−ジエライトの製造法 Granted JPS6117469A (ja)

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