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JP2023057657A - Inorganic molding and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2023057657A
JP2023057657A JP2021167247A JP2021167247A JP2023057657A JP 2023057657 A JP2023057657 A JP 2023057657A JP 2021167247 A JP2021167247 A JP 2021167247A JP 2021167247 A JP2021167247 A JP 2021167247A JP 2023057657 A JP2023057657 A JP 2023057657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inorganic
alumina
mass
less
silica
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021167247A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
雅敏 蔵野
Masatoshi Kurano
弘貴 小野
Hiroki Ono
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.)
Nichias Corp
Original Assignee
Nichias Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichias Corp filed Critical Nichias Corp
Priority to JP2021167247A priority Critical patent/JP2023057657A/en
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Abstract

To provide an inorganic molding that is not easily defected even when fired in a strongly reducing atmosphere, and a method for manufacturing the same.SOLUTION: In one embodiment, the present invention is a method for manufacturing an inorganic molding that includes adding an aluminous fiber, an alumina particle and an inorganic binder into a liquid medium to obtain a slurry and removing the liquid medium from the slurry to form the inorganic molding. The present invention relates to a method for manufacturing an inorganic molding in which the inorganic binder contains silica includes firing the inorganic molding in a non-reducing atmosphere to mullite the inorganic binder, and the inorganic molding as obtained by the method.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、無機質成形体及びその製造方法に関する。特に、本発明は、強還元性雰囲気で長期間使用されても破壊されにくい無機質成形体及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inorganic molded article and a method for producing the same. In particular, the present invention relates to an inorganic molded article that is resistant to destruction even when used for a long period of time in a strongly reducing atmosphere, and a method for producing the same.

従来より、積層セラミックコンデンサ等の電子部品は、工業炉において焼成処理が行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, electronic components such as multilayer ceramic capacitors are subjected to firing treatment in industrial furnaces.

工業炉の内部に設けられる断熱材としては、熱容量及び熱伝導率が低いものが求められており、そのような断熱材として、例えば特許文献1に記載のようなアルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを含む無機質成形体が知られている。 Thermal insulation materials provided inside industrial furnaces are required to have low heat capacity and thermal conductivity. Examples of such thermal insulation materials include alumina fibers, alumina particles and inorganic Inorganic moldings containing binders are known.

このような断熱材を用いることにより、加熱時の熱エネルギーを効率的に利用するとともに、タクトタイムを短縮して生産効率を向上させている。 By using such a heat insulating material, the heat energy during heating is efficiently used, and the tact time is shortened to improve the production efficiency.

特開2010-155733号公報JP 2010-155733 A

積層セラミックコンデンサの中でも特に低温同時焼成セラミックス(LTCC)基板、高温同時焼成セラミックス(HTCC)基板等の焼成は、配線の酸化を防ぐために還元性雰囲気で行われることがある。還元性雰囲気としては、水素、窒素及び水蒸気を含むが、水素は、安全性の観点から通常はその燃焼範囲外の4vol%未満で用いられている。 Among laminated ceramic capacitors, low-temperature co-fired ceramics (LTCC) substrates and high-temperature co-fired ceramics (HTCC) substrates in particular are often fired in a reducing atmosphere in order to prevent oxidation of wiring. Reducing atmospheres include hydrogen, nitrogen and water vapor, although hydrogen is typically used at less than 4 vol % outside its flammable range for safety reasons.

このような範囲の還元性雰囲気による焼成であれば、従来技術の無機質成形体であっても特に問題はないが、高濃度の水素を含む還元性雰囲気で焼成された場合に従来技術の無機質成形体が短期間で破壊されることが分かった。 As long as it is fired in a reducing atmosphere within such a range, there is no particular problem with the inorganic molded article of the prior art. It turns out that the body will be destroyed in a short period of time.

そこで、本発明は、強還元性雰囲気で焼成されても破壊されにくい無機質成形体及びその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an inorganic molded article that is resistant to destruction even when fired in a strongly reducing atmosphere, and a method for producing the same.

本発明者らは、以下の態様を有する本発明により、上記課題を解決できることを見出した。
《態様1》
アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び
前記スラリーから液体媒体を除去して成形すること
を含む無機質成形体の製造方法であって、
前記無機バインダーが、シリカを含み、
前記無機質成形体を、非還元性雰囲気において焼成して前記無機バインダーをムライト化することをさらに含む、無機質成形体の製造方法。
《態様2》
前記焼成が1400℃以上1600℃以下で行われる、態様1に記載の無機質成形体の製造方法。
《態様3》
前記非還元性雰囲気が、大気雰囲気である、態様1又は2に記載の無機質成形体の製造方法。
《態様4》
アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び
前記スラリーから液体媒体を除去して成形すること
を含む無機質成形体の製造方法であって、
前記無機バインダーが、シリカ含有微粒子及びアルミナ含有微粒子を含む、無機質成形体の製造方法。
《態様5》
前記シリカ含有微粒子及びアルミナ含有微粒子にそれぞれ含まれる、シリカに対するアルミナのモル比は、1.0~2.5の範囲である、態様4に記載の無機質成形体の製造方法。
《態様6》
アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び
前記スラリーから液体媒体を除去して成形すること
を含む無機質成形体の製造方法であって、
前記無機バインダーが、アルミナ含有微粒子、チタニア含有微粒子、ジルコニア含有微粒子、又はこれらの2種以上の混合物を含む、無機質成形体の製造方法。
《態様7》
アルミナ質繊維及びアルミナ粒子が少なくとも無機バインダーで結着されている無機質成形体であって、前記無機バインダーが、ムライトを含む、無機質成形体。
《態様8》
アルミナ質繊維及びアルミナ粒子が少なくとも無機バインダーで結着されている無機質成形体であって、前記無機バインダーが、アルミナ、チタニア、ジルコニア、又はこれらの2種以上の混合物からなる、無機質成形体。
The inventors have found that the above problems can be solved by the present invention having the following aspects.
<<Aspect 1>>
A method for producing an inorganic molded article, comprising: adding aluminous fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry; and removing the liquid medium from the slurry and molding the article,
the inorganic binder comprises silica,
A method for producing an inorganic molded body, further comprising firing the inorganic molded body in a non-reducing atmosphere to convert the inorganic binder into mullite.
<<Aspect 2>>
The method for producing an inorganic molded body according to aspect 1, wherein the firing is performed at 1400°C or higher and 1600°C or lower.
<<Aspect 3>>
The method for producing an inorganic molded article according to aspect 1 or 2, wherein the non-reducing atmosphere is an air atmosphere.
<<Aspect 4>>
A method for producing an inorganic molded article, comprising: adding aluminous fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry; and removing the liquid medium from the slurry and molding the article,
A method for producing an inorganic molded body, wherein the inorganic binder contains silica-containing fine particles and alumina-containing fine particles.
<<Aspect 5>>
The method for producing an inorganic compact according to aspect 4, wherein the silica-containing fine particles and the alumina-containing fine particles each contain a molar ratio of alumina to silica in the range of 1.0 to 2.5.
<<Aspect 6>>
A method for producing an inorganic molded article, comprising: adding aluminous fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry; and removing the liquid medium from the slurry and molding the article,
A method for producing an inorganic molded body, wherein the inorganic binder contains alumina-containing fine particles, titania-containing fine particles, zirconia-containing fine particles, or a mixture of two or more of these.
<<Aspect 7>>
An inorganic molded article comprising alumina fibers and alumina particles bound together by at least an inorganic binder, wherein the inorganic binder contains mullite.
<<Aspect 8>>
1. An inorganic molded article comprising alumina fibers and alumina particles bound together by at least an inorganic binder, wherein the inorganic binder comprises alumina, titania, zirconia, or a mixture of two or more thereof.

本発明によれば、強還元性雰囲気で焼成されても破壊されにくい無機質成形体及びその製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide an inorganic molded article that is resistant to destruction even when fired in a strongly reducing atmosphere, and a method for producing the same.

図1は、強還元性雰囲気下で長期間繰り返して焼成処理を受けて破壊された無機質成形体のSEM写真を示している。FIG. 1 shows an SEM photograph of an inorganic compact that has been repeatedly fired for a long period of time in a strongly reducing atmosphere and destroyed. 図2は、強還元性雰囲気下で長期間繰り返して焼成処理を受けたものの破壊されなかった無機質成形体のSEM写真を示している。FIG. 2 shows an SEM photograph of an inorganic compact that was repeatedly fired for a long period of time in a strongly reducing atmosphere but was not destroyed. 図3は、大気雰囲気下で500℃~1700℃の温度で24時間焼成した無機質成形体の曲げ強度の変化を示している。FIG. 3 shows changes in flexural strength of inorganic compacts sintered at a temperature of 500° C. to 1700° C. for 24 hours in an air atmosphere. 図4は、大気雰囲気下で500℃~1700℃の温度で24時間焼成した無機質成形体のX線回折(XRD)データの変化を示している。FIG. 4 shows changes in X-ray diffraction (XRD) data of an inorganic compact sintered at a temperature of 500° C. to 1700° C. for 24 hours in an air atmosphere.

《第1の実施形態》
第1の実施形態において、本発明の無機質成形体の製造方法は、アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び前記スラリーから液体媒体を除去して成形することを含む無機質成形体の製造方法であって、前記無機バインダーが、シリカを含み、前記無機質成形体を、非還元性雰囲気において焼成して前記無機バインダーをムライト化することをさらに含む。また、本発明の無機質成形体は、このような製造方法によって得られるものであり、アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを含む無機質成形体であって、無機バインダーが、ムライトを含む、無機質成形体である。
<<1st Embodiment>>
In a first embodiment, the method for producing an inorganic molded article of the present invention includes adding alumina fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry, and removing the liquid medium from the slurry to form the article. wherein the inorganic binder contains silica, and firing the inorganic molded body in a non-reducing atmosphere to convert the inorganic binder to mullite. Further, the inorganic molded article of the present invention is obtained by such a production method, and is an inorganic molded article containing alumina fibers, alumina particles and an inorganic binder, wherein the inorganic binder contains mullite. is the body.

本発明者らは、強還元性雰囲気下で焼成された無機質成形体において、Si成分が喪失していることを発見した。これは、無機質成形体が強還元性雰囲気で焼成された際に、主に無機バインダー由来である非晶質のシリカとアルミナ質繊維等に含まれる結晶質シリカ(クリストバライト)が水素と反応してシラン又はシラノールとなって揮発したものと考えられる。 The present inventors have discovered that the Si component is lost in inorganic compacts fired in a strongly reducing atmosphere. This is because amorphous silica mainly derived from the inorganic binder and crystalline silica (cristobalite) contained in alumina fibers react with hydrogen when the inorganic molded body is fired in a strongly reducing atmosphere. It is considered that it volatilized as silane or silanol.

したがって、強還元性雰囲気下の焼成によって無機質成形体が破壊されやすくなる理由としては、これらの非晶質シリカ及び結晶質シリカが喪失することによって、無機質成形体の強度が低下することが考えられる。 Therefore, the reason why the inorganic molded body is likely to be destroyed by firing in a strongly reducing atmosphere is thought to be that the strength of the inorganic molded body decreases due to the loss of these amorphous silica and crystalline silica. .

それに対して、本発明者らが、強還元性雰囲気下の焼成でも非晶質シリカ及び結晶質シリカが喪失しないように鋭意検討したところ、非還元性雰囲気において無機質成形体を事前に焼成することによって、シリカの無機質成形体からの喪失が少なくできることを見出した。これは、アルミナ質繊維及びアルミナ粒子からのアルミナと、無機バインダー等からのシリカとが、事前の焼成時にムライト化したことによって、その後に強還元性雰囲気下で焼成したとしても、シリカが喪失しにくくなったためと考えられる。 On the other hand, the inventors of the present invention conducted extensive studies so that amorphous silica and crystalline silica would not be lost even in firing in a strongly reducing atmosphere, and found that pre-firing an inorganic molded body in a non-reducing atmosphere is possible. It was found that the loss of silica from the inorganic molded body can be reduced by This is because the alumina from the aluminous fibers and alumina particles and the silica from the inorganic binder and the like turn into mullite during the preliminary firing, so that even if the firing is performed in a strongly reducing atmosphere after that, the silica will not be lost. This is probably because it has become harder.

それに加えて、本発明者らは、強還元性雰囲気下で焼成されて破壊した従来技術の無機質成形体を分析したところ、アルミナ質繊維等に含まれる結晶が粒成長していることを発見した。したがって、強還元性雰囲気下の焼成によって無機質成形体が破壊されやすくなる理由として、強還元性雰囲気の場合には、アルミナ質繊維等に含まれる成分の結晶の粒成長がより早期に進展して、アルミナ質繊維が脆化しやすくなったことも考えられる。これに対して、非還元性雰囲気において無機質成形体を事前に焼成することによって、この結晶の粒成長も抑制できると考えられる。 In addition, the inventors of the present invention analyzed a conventional inorganic molded body that was destroyed by firing in a strongly reducing atmosphere, and discovered that crystals contained in aluminous fibers and the like were undergoing grain growth. . Therefore, the reason why the inorganic molded body is likely to be destroyed by firing in a strong reducing atmosphere is that in the case of a strong reducing atmosphere, the grain growth of the crystals of the components contained in the alumina fiber etc. progresses more quickly. , it is also conceivable that the aluminous fibers became susceptible to embrittlement. On the other hand, it is thought that the grain growth of this crystal can be suppressed by pre-firing the inorganic compact in a non-reducing atmosphere.

非還元性雰囲気における焼成の条件は、アルミナ質繊維に含まれる結晶の粒成長を抑制しながら無機バインダー由来のシリカをムライト化するのに十分な温度及び時間であれば特に限定されない。焼成温度は、例えば、1000℃以上、1200℃以上、1300℃以上、1350℃以上、1400℃以上、又は1450℃以上であってもよく、1600℃以下、1550℃以下、1500℃以下、1450℃以下、又は1400℃以下であってもよい。例えば、焼成温度は、1000℃以上1600℃以下、又は1400℃以上1550℃以下であってもよい。焼成時間は、1時間以上、3時間以上、6時間以上、12時間以上、又は24時間以上であってもよく、5日間以下、3日間以下、2日間以下、又は24時間以下であってもよい。例えば、焼成時間は、1時間以上5日間以下、又は12時間以上3日間以下であってもよい。 The firing conditions in a non-reducing atmosphere are not particularly limited as long as the temperature and time are sufficient to mulliteize the silica derived from the inorganic binder while suppressing the grain growth of the crystals contained in the aluminous fibers. The firing temperature may be, for example, 1000°C or higher, 1200°C or higher, 1300°C or higher, 1350°C or higher, 1400°C or higher, or 1450°C or higher, and 1600°C or lower, 1550°C or lower, 1500°C or lower, and 1450°C. or less, or 1400° C. or less. For example, the firing temperature may be 1000° C. or higher and 1600° C. or lower, or 1400° C. or higher and 1550° C. or lower. The firing time may be 1 hour or more, 3 hours or more, 6 hours or more, 12 hours or more, or 24 hours or more, and may be 5 days or less, 3 days or less, 2 days or less, or 24 hours or less. good. For example, the firing time may be 1 hour or more and 5 days or less, or 12 hours or more and 3 days or less.

非還元性雰囲気としては、上記のような焼成条件でシリカが実質的に喪失しない雰囲気であれば、多少還元性があってもよいが、例えば窒素、アルゴン等の不活性雰囲気、大気雰囲気等を挙げることができ、好ましくは大気雰囲気である。 The non-reducing atmosphere may be somewhat reducing as long as it is an atmosphere in which silica is not substantially lost under the firing conditions described above. air atmosphere is preferred.

第1の実施形態で用いられる無機バインダーとしては、焼成をしないで無機質成形体を製造後した後に、強還元性雰囲気下の焼成において喪失するシリカを生成するものであれば特に限定されない。例えば、その無機バインダーとしては、ヒュームドシリカ等の乾式シリカ、シリカゾル等の湿式シリカ、水ガラス、アルコキシシラン等の液体ケイ素含有化合物、カオリン等の粘土系ケイ素含有化合物等を挙げることができる。これらの中でも特に、シリカゾルを用いることができる。 The inorganic binder used in the first embodiment is not particularly limited as long as it produces silica that is lost in firing in a strongly reducing atmosphere after manufacturing an inorganic molded body without firing. Examples of inorganic binders include dry silica such as fumed silica, wet silica such as silica sol, water glass, liquid silicon-containing compounds such as alkoxysilane, and clay silicon-containing compounds such as kaolin. Among these, silica sol can be used in particular.

《第2の実施形態》
第2の実施形態において、本発明の無機質成形体の製造方法は、アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び前記スラリーから液体媒体を除去して成形することを含む無機質成形体の製造方法であって、前記無機バインダーが、シリカ含有微粒子及びアルミナ含有微粒子を含む。また、本発明の無機質成形体は、このような製造方法によって得られるものであり、アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを含む無機質成形体であって、無機バインダーが、ムライトを含む、無機質成形体である。
<<Second embodiment>>
In a second embodiment, the method for producing an inorganic molded article of the present invention comprises adding alumina fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry, and removing the liquid medium from the slurry to form the article. wherein the inorganic binder contains silica-containing fine particles and alumina-containing fine particles. Further, the inorganic molded article of the present invention is obtained by such a production method, and is an inorganic molded article containing alumina fibers, alumina particles and an inorganic binder, wherein the inorganic binder contains mullite. is the body.

本発明者らは、シリカ含有微粒子及びアルミナ含有微粒子から形成された無機バインダーは、シリカ含有微粒子の粒径とアルミナ含有微粒子の粒径が共に非常に小さく、かつこれらが近接して存在することによって、無機質成形体を焼成した際にムライト化が進みやすく、それにより強還元性雰囲気下であっても無機バインダーが喪失しづらく、またそれにより無機質成形体の強度の低下も起こりにくくなることを見出した。例えば、シリカゾルとアルミナゾルは、焼成されることで1150℃付近からムライト化するため、シリカが強還元性雰囲気下で実質的に喪失する前に、シリカをムライト化することができる。 The present inventors have found that the inorganic binder formed from silica-containing fine particles and alumina-containing fine particles has very small particle diameters of both the silica-containing fine particles and the alumina-containing fine particles, and the presence of these particles in close proximity , When an inorganic molded body is fired, mullite formation is likely to proceed, so that the inorganic binder is less likely to be lost even in a strongly reducing atmosphere, and as a result, the strength of the inorganic molded body is less likely to decrease. rice field. For example, since silica sol and alumina sol are calcined to mullite from around 1150° C., silica can be mullitized before silica is substantially lost in a strongly reducing atmosphere.

無機バインダーには、ムライトの鉱物組成に近くなるようにシリカ及びアルミナが含まれていることが好ましく、無機バインダーを形成する際に用いるシリカに対するアルミナのモル比(アルミナのモル数/シリカのモル数)は、1.0以上、1.2以上、又は1.4以上であってもよく、2.5以下、2.2以下、2.0以下、又は1.8以下であってもよい。例えば、このモル比は、1.0以上2.5以下、又は1.4以上2.2以下の範囲である。 The inorganic binder preferably contains silica and alumina to approximate the mineral composition of mullite, and the molar ratio of alumina to silica used in forming the inorganic binder (moles of alumina/moles of silica ) may be 1.0 or more, 1.2 or more, or 1.4 or more, and may be 2.5 or less, 2.2 or less, 2.0 or less, or 1.8 or less. For example, this molar ratio ranges from 1.0 to 2.5, or from 1.4 to 2.2.

本明細書において、微粒子とは、その平均粒径が、1nm以上、3nm以上、5nm以上、10nm以上、15nm、又は20nm以上であってもよく、1000nm未満、500nm以下、200nm以下、150nm以下、100nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、又は10nm以下であってもよい。例えば、微粒子の平均粒径は、1nm以上1000μm以下、3nm以上200nm以下、又は5nm以上50nm以下であってもよい。ここで、平均粒径とは、走査型電子顕微鏡(SEM)又は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、代表的な粒子が多数含まれている画面を無作為に選択して100個以上の一次粒子の長軸を測定し、その個数基準の粒度分布における積算値50%での粒径を意味する。 In this specification, fine particles may have an average particle diameter of 1 nm or more, 3 nm or more, 5 nm or more, 10 nm or more, 15 nm, or 20 nm or more, It may be 100 nm or less, 50 nm or less, 30 nm or less, 20 nm or less, or 10 nm or less. For example, the average particle size of the fine particles may be 1 nm or more and 1000 μm or less, 3 nm or more and 200 nm or less, or 5 nm or more and 50 nm or less. Here, the average particle size is defined by randomly selecting a screen containing a large number of representative particles using a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM) and selecting 100 or more particles. It means the particle size at 50% of the integrated value in the number-based particle size distribution obtained by measuring the major axis of the primary particles.

第2の実施形態で用いられる無機バインダーのシリカ含有微粒子及びアルミナ含有微粒子としては、焼成されてムライトを生成するものであれば特に限定されない。例えば、シリカ含有微粒子としては、ヒュームドシリカ等の乾式シリカ微粒子、シリカゾル等の湿式シリカ微粒子を挙げることができる。また、アルミナ含有微粒子としては、乾式のアルミナ微粒子、アルミナゾル等の湿式アルミナ微粒子を挙げることができる。これらの中でも特に、シリカゾル及びアルミナゾルを用いることができる。 The silica-containing microparticles and alumina-containing microparticles of the inorganic binder used in the second embodiment are not particularly limited as long as they form mullite when fired. Examples of silica-containing fine particles include dry silica fine particles such as fumed silica and wet silica fine particles such as silica sol. Further, examples of alumina-containing fine particles include dry alumina fine particles and wet alumina fine particles such as alumina sol. Among these, in particular, silica sol and alumina sol can be used.

この実施形態においても、第1の実施形態において行われる非還元性雰囲気における焼成が行われてもよい。それにより、無機バインダーのムライト化を進めることができる。 Also in this embodiment, firing in a non-reducing atmosphere as in the first embodiment may be performed. Thereby, mullite-izing of an inorganic binder can be advanced.

《第3の実施形態》
第3の実施形態において、本発明の無機質成形体の製造方法は、アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び前記スラリーから液体媒体を除去して成形することを含む無機質成形体の製造方法であって、前記無機バインダーが、アルミナ含有微粒子、チタニア含有微粒子、ジルコニア含有微粒子、又はこれらの2種以上の混合物を含む。また、本発明の無機質成形体は、このような製造方法によって得られるものであり、アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを含む無機質成形体であって、無機バインダーが、アルミナ、チタニア、ジルコニア、又はこれらの2種以上の混合物からなる、無機質成形体である。
<<Third Embodiment>>
In a third embodiment, the method for producing an inorganic molded article of the present invention comprises adding alumina fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry, and removing the liquid medium from the slurry to form the article. wherein the inorganic binder contains alumina-containing fine particles, titania-containing fine particles, zirconia-containing fine particles, or a mixture of two or more thereof. Further, the inorganic molded article of the present invention is obtained by such a production method, and is an inorganic molded article containing alumina fibers, alumina particles and an inorganic binder, wherein the inorganic binder comprises alumina, titania, zirconia, Alternatively, it is an inorganic molded body consisting of a mixture of two or more of these.

本発明者らは、アルミナ含有微粒子、チタニア含有微粒子、ジルコニア含有微粒子、又はこれらの2種以上の混合物から形成された無機バインダーは、強還元性雰囲気下であっても無機バインダーが喪失しづらく、またそれにより無機質成形体の強度の低下も起こりにくくなることを見出した。 The present inventors have found that an inorganic binder formed from alumina-containing fine particles, titania-containing fine particles, zirconia-containing fine particles, or a mixture of two or more of these particles is less likely to lose the inorganic binder even in a strongly reducing atmosphere. It was also found that the decrease in strength of the inorganic molded body is less likely to occur.

第3の実施形態で用いられる無機バインダーのアルミナ含有微粒子、チタニア含有微粒子、及びジルコニア含有微粒子としては、焼成をしないで無機質成形体を製造後した後に、強還元性雰囲気下の焼成において喪失するシリカを生成しないものであれば特に限定されない。例えば、アルミナ含有微粒子としては、乾式のアルミナ微粒子、アルミナゾル等の湿式アルミナ微粒子を挙げることができ、チタニア含有微粒子としては、乾式のチタニア微粒子、チタニアゾル等の湿式チタニア微粒子を挙げることができ、またジルコニア含有微粒子としては、乾式のジルコニア微粒子、ジルコニアゾル等の湿式ジルコニア微粒子を挙げることができる。これらの中でも特に、アルミナゾル、チタニアゾル、及びジルコニアゾルを用いることができる。 As the alumina-containing fine particles, titania-containing fine particles, and zirconia-containing fine particles of the inorganic binder used in the third embodiment, silica that is lost in firing in a strongly reducing atmosphere after manufacturing an inorganic molded body without firing is not particularly limited as long as it does not generate For example, alumina-containing fine particles include dry alumina fine particles and wet alumina fine particles such as alumina sol. Examples of titania-containing fine particles include dry titania fine particles and wet titania fine particles such as titania sol. Examples of the contained fine particles include dry zirconia fine particles and wet zirconia fine particles such as zirconia sol. Among these, alumina sol, titania sol, and zirconia sol can be used.

以下、上記の実施形態について共通する技術的事項について詳述する。 Hereinafter, technical matters common to the above embodiments will be described in detail.

《無機質成形体》
無機質成形体は、アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを含み、断熱材として使用することができる。この無機質成形体は、強還元性雰囲気下において長期間焼成が繰り返されたとしても破壊されにくいため有利である。
<<Inorganic molding>>
The inorganic molded body contains alumina fibers, alumina particles and an inorganic binder, and can be used as a heat insulating material. This inorganic molded body is advantageous because it is less likely to be destroyed even if it is repeatedly fired for a long period of time in a strongly reducing atmosphere.

ここで、強還元性雰囲気とは、4体積%超の水素を含む雰囲気をいう。強還元性雰囲気は、5体積%以上、8体積%以上、10体積%以上、12体積%以上、又は15体積%以上で水素を含んでいてもよく、20体積%以下、15体積%以下、又は10体積%以下で水素を含んでいてもよい。例えば、強還元性雰囲気には、水素が5体積%以上20体積%以下、又は10体積%以上15体積%以下で含まれていてもよい。 Here, the strongly reducing atmosphere refers to an atmosphere containing more than 4% by volume of hydrogen. The strongly reducing atmosphere may contain hydrogen at 5 vol% or more, 8 vol% or more, 10 vol% or more, 12 vol% or more, or 15 vol% or more, and 20 vol% or less, 15 vol% or less, Alternatively, it may contain hydrogen at 10% by volume or less. For example, the strongly reducing atmosphere may contain 5% by volume or more and 20% by volume or less of hydrogen, or 10% by volume or more and 15% by volume or less of hydrogen.

強還元性雰囲気は、さらに還元性を高めるために、還元性ガス、例えば水蒸気を追加してもよく、また水素及び還元性ガス以外は、不活性ガス、例えば窒素、アルゴン等であってもよい。 The strongly reducing atmosphere may contain a reducing gas, such as water vapor, in order to further enhance the reducing properties, or may be an inert gas, such as nitrogen, argon, etc., other than hydrogen and the reducing gas. .

強還元性雰囲気下における焼成温度は、例えば、1250℃以上、1300℃以上、1350℃以上、又は1400℃以上であってもよく、1500℃以下、1450℃以下、又は1400℃以下であってもよい。例えば、焼成温度は、1250℃以上1500℃以下、又は1300℃以上1400℃以下であってもよい。このような温度での焼成が、短時間で、数ヶ月から数年にわたって繰り返された場合、従来技術の無機質成形体では破壊されることがある。 The firing temperature in the strongly reducing atmosphere may be, for example, 1250° C. or higher, 1300° C. or higher, 1350° C. or higher, or 1400° C. or higher, and may be 1500° C. or lower, 1450° C. or lower, or 1400° C. or lower. good. For example, the firing temperature may be 1250° C. or higher and 1500° C. or lower, or 1300° C. or higher and 1400° C. or lower. When sintering at such temperatures is repeated for a short period of time, from several months to several years, the inorganic compacts of the prior art may be destroyed.

無機質成形体のかさ密度は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限られないが、例えば、100kg/m以上、150kg/m以上、200kg/m以上、250kg/m以上、又は300kg/m以上であってもよく、1200kg/m以下、1000kg/m以下、700kg/m以下、500kg/m以下、400kg/m以下、300kg/m以下、又は250kg/m以下であってもよい。例えば、無機質成形体のかさ密度は、100kg/m以上1200kg/m以下、150kg/m以上500kg/m以下であってもよい。 The bulk density of the inorganic molded body is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention . or 300 kg/m 3 or more, 1200 kg/m 3 or less, 1000 kg/m 3 or less, 700 kg/m 3 or less, 500 kg/m 3 or less, 400 kg/m 3 or less, 300 kg/m 3 or less, or It may be 250 kg/m 3 or less. For example, the inorganic molded body may have a bulk density of 100 kg/m 3 or more and 1200 kg/m 3 or less, or 150 kg/m 3 or more and 500 kg/m 3 or less.

〈アルミナ質繊維〉
アルミナ質繊維は、アルミナを主成分として含む金属酸化物繊維である。アルミナ質繊維は、アルミナを主成分とする繊維を意味し、アルミナ以外にもシリカ、ジルコニア、カルシア、酸化鉄、ソディア、及びマグネシアからなる群より選択される1種以上の成分を含んでもよい。
<Aluminous fiber>
Aluminous fibers are metal oxide fibers containing alumina as a main component. Aluminous fiber means a fiber containing alumina as a main component, and may contain one or more components selected from the group consisting of silica, zirconia, calcia, iron oxide, sodia, and magnesia in addition to alumina.

アルミナ質繊維中のアルミナ含有量は、例えば70質量%以上、75質量%以上、80質量%以上、85質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、97質量%以上、又は99質量%以上であってもよく、100質量%以下、99質量以下、97質量%以下、95質量%以下、又は90質量%以下であってもよい。アルミナ質繊維中のアルミナ含有量は、例えば70質量%以上100質量%以下、又は75質量%以上97質量%以下であってもよい。 The alumina content in the aluminous fibers is, for example, 70% by mass or more, 75% by mass or more, 80% by mass or more, 85% by mass or more, 90% by mass or more, 95% by mass or more, 97% by mass or more, or 99% by mass. 100% by mass or less, 99% by mass or less, 97% by mass or less, 95% by mass or less, or 90% by mass or less. The alumina content in the aluminous fibers may be, for example, 70% by mass or more and 100% by mass or less, or 75% by mass or more and 97% by mass or less.

アルミナ質繊維中のアルミナ以外の残部は、シリカであってもよい。アルミナ質繊維中のシリカ含有量は、例えば1質量%以上、3質量%以上、5質量%以上、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、又は25質量%以上であってもよく、30質量%以下、25質量以下、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下、又は5質量%以下であってもよい。アルミナ質繊維中のアルミナ含有量は、例えば1質量%以上30質量%以下、又は3質量%以上25質量%以下であってもよい。アルミナ質繊維中のシリカは、非晶質の状態で存在していてもよく、結晶の状態、例えばクリストバライト、ムライト等として存在していてもよい。 The balance other than alumina in the aluminous fibers may be silica. The silica content in the aluminous fibers may be, for example, 1% by mass or more, 3% by mass or more, 5% by mass or more, 10% by mass or more, 15% by mass or more, 20% by mass or more, or 25% by mass or more. It may be 30% by mass or less, 25% by mass or less, 20% by mass or less, 15% by mass or less, 10% by mass or less, or 5% by mass or less. The alumina content in the aluminous fibers may be, for example, 1% by mass or more and 30% by mass or less, or 3% by mass or more and 25% by mass or less. Silica in the aluminous fibers may exist in an amorphous state or in a crystalline state, such as cristobalite, mullite, and the like.

なお、アルミナ質繊維のみを強還元雰囲気下で焼成した場合には、アルミナ質繊維に含まれるシリカは実質的に喪失しないことが分かった。アルミナ質繊維にも非晶質のシリカは含まれるが、アルミナ質繊維は、γアルミナ、αアルミナ等の結晶性アルミナ、シリカとアルミナの結晶であるムライトが表面に存在しており、非晶質シリカは繊維の芯部分に多く存在しているため、シリカが実質的には喪失しなかったと考えられる。 In addition, it was found that silica contained in the aluminous fibers is not substantially lost when only the aluminous fibers are sintered in a strong reducing atmosphere. Aluminous fibers also contain amorphous silica, but crystalline alumina such as γ-alumina and α-alumina, and mullite, which is a crystal of silica and alumina, are present on the surface of aluminous fibers, and are amorphous. It is considered that silica was not substantially lost because silica was abundantly present in the core portion of the fiber.

アルミナ質繊維の平均繊維長は、0.1mm以上、1mm以上、5mm以上、10mm以上、15mm以上、又は20mm以上であってもよく、100mm以下、50mm以下、40mm以下、30mm以下、20mm以下、又は15mm以下であってもよい。アルミナ質繊維の平均繊維長は、0.1mm以上100mm以下、又は5mm以上30mm以下であってもよい。 The average fiber length of the aluminous fibers may be 0.1 mm or more, 1 mm or more, 5 mm or more, 10 mm or more, 15 mm or more, or 20 mm or more, and may be 100 mm or less, 50 mm or less, 40 mm or less, 30 mm or less, 20 mm or less, Alternatively, it may be 15 mm or less. The average fiber length of the aluminous fibers may be 0.1 mm or more and 100 mm or less, or 5 mm or more and 30 mm or less.

アルミナ質繊維の平均繊維径は、例えば1μm以上、2μm以上、3μm以上、又は5μm以上であってもよく、20μm以下、10μm以下、8μm以下、又は5μm以下であってもよい。アルミナ質繊維の平均繊維径は、1μm以上20μm以下、又は3μm以上10μm以下であってもよい。 The average fiber diameter of the aluminous fibers may be, for example, 1 μm or more, 2 μm or more, 3 μm or more, or 5 μm or more, and may be 20 μm or less, 10 μm or less, 8 μm or less, or 5 μm or less. The average fiber diameter of the aluminous fibers may be 1 μm or more and 20 μm or less, or 3 μm or more and 10 μm or less.

アルミナ質繊維の平均繊維径に対する平均繊維長の比(平均繊維長/平均繊維径)は、25以上、50以上、100以上、300以上、又は500以上であってもよく、10000以下、5000以下、3000以下、1000以下、又は500以下であってもよい。この比は、25以上10000以下又は100以上5000以下であってもよい。 The ratio of the average fiber length to the average fiber diameter of the aluminous fibers (average fiber length/average fiber diameter) may be 25 or more, 50 or more, 100 or more, 300 or more, or 500 or more, and 10000 or less and 5000 or less. , 3000 or less, 1000 or less, or 500 or less. This ratio may be from 25 to 10,000 or from 100 to 5,000.

〈アルミナ粒子〉
アルミナ粒子は、アルミナ質繊維と同様に高い結晶化度を有するものが好ましく、特にαアルミナを含む又はαアルミナからなるアルミナ粒子であることが好ましい。
<Alumina particles>
The alumina particles preferably have a high degree of crystallinity like the aluminous fibers, and are particularly preferably alumina particles containing or consisting of α-alumina.

アルミナ粒子の平均粒径は、1μm以上、3μm以上、5μm以上、10μm以上、20μm以上、30μm以上、又は50μm以上であってもよく、100μm以下、80μm以下、50μm以下、30μm以下、20μm以下、又は10μm以下であってもよい。例えば、アルミナ粒子の平均粒径は、1μm以上300μm以下、又は3μm以上20μm以下であってもよい。平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定したメジアン径を意味する。アルミナ粒子の平均粒径がこのような範囲であれば、無機質成形体の力学的強度と化学的耐久性とを両立させることができる。 The average particle size of the alumina particles may be 1 μm or more, 3 μm or more, 5 μm or more, 10 μm or more, 20 μm or more, 30 μm or more, or 50 μm or more, 100 μm or less, 80 μm or less, 50 μm or less, 30 μm or less, 20 μm or less, Alternatively, it may be 10 μm or less. For example, the average particle size of the alumina particles may be 1 μm or more and 300 μm or less, or 3 μm or more and 20 μm or less. The average particle diameter means the median diameter measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer. If the average particle size of the alumina particles is within such a range, both the mechanical strength and chemical durability of the inorganic compact can be achieved.

無機質成形体において、アルミナ質繊維とアルミナ粒子との合計100質量部に対して、アルミナ質繊維は、20質量部以上80質量部以下、30質量部以上70質量部以下、40質量部以上60質量部以下で含有されていてもよく、アルミナ粒子も、20質量部以上80質量部以下、30質量部以上70質量部以下、40質量部以上60質量部以下で含有されていてもよい。 In the inorganic molded body, the amount of the alumina fibers is 20 parts by mass or more and 80 parts by mass or less, 30 parts by mass or more and 70 parts by mass or less, or 40 parts by mass or more and 60 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the alumina fibers and the alumina particles. 20 to 80 parts by mass, 30 to 70 parts by mass, or 40 to 60 parts by mass of alumina particles.

〈無機バインダー〉
無機質成形体は、アルミナ質繊維、アルミナ粒子、及びこれらを結着させるための無機バインダーを含む。本明細書において、特記した場合を除き、無機バインダーとは、製造時に用いられる物質(例えば、コロイダルシリカ)だけではなく、製造後にアルミナ質粒子及びアルミナ粒子を結着させている物質(例えば、シリカ)の両方を意味する。
<Inorganic binder>
The inorganic molded body contains alumina fibers, alumina particles, and an inorganic binder for binding them. In this specification, unless otherwise specified, the inorganic binder means not only a substance used during production (e.g., colloidal silica), but also a substance that binds alumina particles and alumina particles after production (e.g., silica ) means both.

無機バインダーは、本明細書で特記した場合を除き、本発明の効果を損なわないものであれば特に限られないが、例えば、コロイダルシリカ(例えば、アニオン性のコロイダルシリカ、及びカチオン性のコロイダルシリカからなる群より選択される1以上)、ヒュームドシリカ、ジルコニアゾル、チタニアゾル、アルミナゾル、及びベントナイトからなる群より選択される1種以上であることができる。 The inorganic binder is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, unless otherwise specified in this specification. one or more selected from the group consisting of), one or more selected from the group consisting of fumed silica, zirconia sol, titania sol, alumina sol, and bentonite.

無機質成形体における無機バインダーの固形分の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に限られないが、アルミナ質繊維とアルミナ粒子の合計100質量部に対して、例えば、1質量部以上、3質量部以上、5質量部以上、10質量部以上であってもよく、30質量部以下、20質量部以下、15質量部以下、又は10質量部以下であってもよい。例えば、無機バインダーは、アルミナ質繊維とアルミナ粒子の合計100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下、又は3質量部以上20質量部以下であってもよい。 The solid content of the inorganic binder in the inorganic molded article is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. It may be at least 3 parts by mass, at least 3 parts by mass, at least 5 parts by mass, or at least 10 parts by mass, and may be at most 30 parts by mass, at most 20 parts by mass, at most 15 parts by mass, or at most 10 parts by mass. For example, the inorganic binder may be 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, or 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the alumina fiber and the alumina particles.

〈無機定着材〉
無機質成形体は、無機バインダーをアルミナ質繊維表面に均一に付着させる等の目的で無機定着材をさらに含有していてもよい。無機定着材としては、例えば、硫酸アルミニウム、アルミナゾル及びアンモニア水からなる群より選択される1以上であってもよく、硫酸アルミニウムであることが好ましい。
<Inorganic fixing material>
The inorganic molded body may further contain an inorganic fixing material for the purpose of, for example, uniformly attaching the inorganic binder to the surfaces of the alumina fibers. The inorganic fixing material may be, for example, one or more selected from the group consisting of aluminum sulfate, alumina sol and aqueous ammonia, preferably aluminum sulfate.

無機質成形体における無機定着材の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に限られないが、アルミナ質繊維とアルミナ粒子の合計100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、0.3質量部以上、0.5質量部以上、1.0質量部以上であってもよく、3.0質量部以下、2.0質量部以下、1.5質量部以下、又は1.0質量部以下であってもよい。例えば、無機定着材は、アルミナ質繊維とアルミナ粒子の合計100質量部に対して、0.1質量部以上3.0質量部以下、又は0.3質量部以上2.0質量部以下であってもよい。 The content of the inorganic fixing material in the inorganic molding is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. Parts by mass or more, 0.3 parts by mass or more, 0.5 parts by mass or more, may be 1.0 parts by mass or more, 3.0 parts by mass or less, 2.0 parts by mass or less, 1.5 parts by mass or less , or 1.0 parts by mass or less. For example, the inorganic fixing material is 0.1 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less, or 0.3 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the alumina fiber and the alumina particles. may

〈有機バインダー〉
無機質成形体は、有機バインダーを含むことができる。有機バインダーは、本発明の効果を損なわないものであれば特に限られないが、例えば、高分子凝集剤及び澱粉からなる群より選択される1以上であることが好ましい。なお、無機質成形体が高分子凝集剤を含む場合、さらに澱粉を含んでいてもよく、又は澱粉を含んでいなくてもよい。
<Organic binder>
The inorganic molded body can contain an organic binder. The organic binder is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but is preferably one or more selected from the group consisting of polymer flocculants and starch, for example. When the inorganic molding contains a polymer flocculant, it may or may not contain starch.

有機バインダーとしての高分子凝集剤は、本発明の効果を損なわないものであれば特に限られないが、例えば、ポリアクリルアミド系高分子、アマイド系高分子、ポリアクリルエステル系高分子、及びポリアクリルエーテル系高分子からなる群より選択される1以上であることが好ましく、特にポリアクリルアミド系高分子であることが好ましい。 The polymer flocculant as an organic binder is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. It is preferably one or more selected from the group consisting of ether-based polymers, and particularly preferably polyacrylamide-based polymers.

有機バインダーとしての澱粉は、本発明の効果を損なわないものであれば特に限られず、例えば、原料澱粉(例えば、天然原料由来澱粉(例えば、バレイショ澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉及びその加水分解物からなる群より選択される1以上))、カチオン澱粉、アニオン澱粉、及び両性澱粉からなる群より選択される1以上であってもよい。 The starch used as the organic binder is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. one or more selected from the group consisting of)), one or more selected from the group consisting of cationic starch, anionic starch, and amphoteric starch.

無機質成形体は、有機バインダーとして、必要に応じて、パルプや適当なエマルジョン等をさらに含んでもよい。無機質成形体の製造において、所望の大きさのフロックを形成するために液体媒体中に添加する有機バインダーの種類及び添加量は、無機バインダーの電荷量、電荷の性質、使用するアルミナ粒子のサイズ等に応じて最適化される。 The inorganic molded body may further contain pulp, a suitable emulsion, or the like as an organic binder, if necessary. In the production of the inorganic molded article, the type and amount of the organic binder added to the liquid medium to form flocs of a desired size depends on the charge amount of the inorganic binder, the nature of the charge, the size of the alumina particles used, etc. Optimized for

無機質成形体が有機バインダーを含む場合、全ての有機バインダーの含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に限られないが、アルミナ質繊維とアルミナ粒子との合計100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、0.5質量部以上、1.0質量部以上、3.0質量部以上、又は5.0質量部以上であってもよく、15質量部以下、10質量部以下、8.0質量部以下、又は5.0質量部以下であってもよい。例えば、無機質成形体における有機バインダーの含有量は、アルミナ質繊維とアルミナ粒子との合計100質量部に対して、0.1質量部以上15質量部以下、又は3.0質量部以上10質量部以下であってもよい。 When the inorganic molded body contains an organic binder, the content of all organic binders is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but the total content of the alumina fibers and alumina particles is 100 parts by mass. On the other hand, for example, it may be 0.1 parts by mass or more, 0.5 parts by mass or more, 1.0 parts by mass or more, 3.0 parts by mass or more, or 5.0 parts by mass or more, and 15 parts by mass or less , 10 parts by mass or less, 8.0 parts by mass or less, or 5.0 parts by mass or less. For example, the content of the organic binder in the inorganic molded body is 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, or 3.0 parts by mass or more and 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the alumina fiber and the alumina particles. It may be below.

なお、無機質成形体を製造するに際して、少なくとも湿潤成形体を得る時点では、有機バインダーを含むことが好ましい。一方、第1の実施形態以外の製造方法に関して、その成形後、出荷前又は使用前に、有機バインダーを消失させるための焼成処理を行ってもよい。第1の実施形態によって得られる無機質成形体は、その製造時に有機バインダーを用いることが好ましいものの、有機バインダーは700℃以下の焼成処理によって消失するため、製造後には、有機バインダーが実質的に存在していない。 In addition, when producing the inorganic molded article, it is preferable to include an organic binder at least at the time of obtaining the wet molded article. On the other hand, for manufacturing methods other than those of the first embodiment, after molding, before shipping or before use, a baking treatment may be performed to eliminate the organic binder. Although it is preferable to use an organic binder in the production of the inorganic molded body obtained by the first embodiment, the organic binder disappears by firing treatment at 700° C. or less, so the organic binder is substantially present after production. not.

《無機質成形体の製造方法》
本発明の無機質成形体の製造方法の各構成については、本発明の無機質成形体に関して説明した各構成を参照することができる。特に、無機質成形体についての含有量の記載は、無機質成形体の製造方法においては、製造時の使用量として参照することができる。
<<Manufacturing method of inorganic molding>>
For each configuration of the method for producing the inorganic molded article of the present invention, each configuration described with respect to the inorganic molded article of the present invention can be referred to. In particular, the description of the content of the inorganic molded article can be referred to as the amount used during production in the method for producing the inorganic molded article.

無機質成形体の製造方法は、アルミナ質繊維、アルミナ粒子、無機バインダー、随意の無機定着材、及び随意に有機バインダーを液体媒体に加えてスラリーを得ること、随意にこのスラリーを混合及び攪拌すること、スラリーから液体媒体を除去して成形することを含む。スラリーからの液体媒体の除去及び成形は、脱液成形又は抄造して湿潤成形体を得ること、及び湿潤成形体を乾燥することを含むことができる。液体媒体としては、水、水系溶媒、極性有機溶媒等を用いることができる。 A method for producing an inorganic molded body includes adding alumina fibers, alumina particles, an inorganic binder, an optional inorganic fixing material, and optionally an organic binder to a liquid medium to obtain a slurry, and optionally mixing and stirring the slurry. , including removing the liquid medium from the slurry and shaping it. Removing the liquid medium from the slurry and shaping can include de-molding or sheeting to obtain a wet compact and drying the wet compact. Water, aqueous solvents, polar organic solvents, and the like can be used as the liquid medium.

スラリーのウェットボリュームは、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に限られないが、例えば、50mL/20g以上、100mL/20g以上、200mL/20g以上、又は300mL/20g以上であってもよく、1000mL/20g以下、8000mL/20g以下、又は600mL/20g以下であってもよい。スラリーのウェットボリュームは、50mL/20g以上1000mL/20g以下、又は200mL/20g以上800mL/20g以下であってもよい。 The wet volume of the slurry is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. Well, it may be 1000 mL/20 g or less, 8000 mL/20 g or less, or 600 mL/20 g or less. The wet volume of the slurry may be from 50 mL/20 g to 1000 mL/20 g, or from 200 mL/20 g to 800 mL/20 g.

スラリーから湿潤成形体を得るために、例えば、スラリーを周知の方法によって脱液成形又は抄造することができる。ここで、必要に応じて(例えば、嵩密度が比較的大きい無機質成形体を製造する場合)、湿潤成形体をプレスしてもよい。 In order to obtain a wet compact from the slurry, for example, the slurry can be deliquid molded or made into paper by a well-known method. Here, if necessary (for example, when producing an inorganic molded article having a relatively high bulk density), the wet molded article may be pressed.

その後、湿潤成形体を乾燥することにより、無機質成形体を得ることができる。無機質成形体の形状は特に限られないが、例えば、ボード状、シート状、又はブロック状であることが好ましい。また、無機質成形体の形状は、所望の形状に合わせて吸引型を選択することにより、円筒状、又は円錐状等の他の形状とすることもできる。 Thereafter, by drying the wet molded article, an inorganic molded article can be obtained. Although the shape of the inorganic molded body is not particularly limited, it is preferably board-shaped, sheet-shaped, or block-shaped, for example. Also, the shape of the inorganic molded body can be made into other shapes such as a cylindrical shape or a conical shape by selecting a suction mold according to the desired shape.

また、無機質成形体は、第1の実施形態のような焼成処理を行わない場合、さらに有機バインダーを消失させるための焼成処理が施されてもよい。その焼成処理の方法は特に限られず、例えば、公知の加熱炉を用いて行われる。焼成温度は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に限られないが、例えば、600℃以上1000℃以下であることが好ましい。焼成時間は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に限られないが、例えば、30分以上60分以下であることが好ましい。 Moreover, when the inorganic molded body is not subjected to the firing treatment as in the first embodiment, it may be subjected to further firing treatment to eliminate the organic binder. The method of the firing treatment is not particularly limited, and for example, it is performed using a known heating furnace. The firing temperature is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but is preferably 600° C. or higher and 1000° C. or lower, for example. The firing time is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but it is preferably 30 minutes or more and 60 minutes or less, for example.

無機質成形体の製造方法は、さらに硬化処理を含んでいてもよい。硬化処理は、例えば、無機質成形体に上記のような無機バインダー(例えば、コロイダルシリカ及びアルミナゾルからなる群より選択される1以上)を含む硬化処理液を含侵させ、乾燥させる処理である。硬化処理により、乾燥後の無機質成形体の硬度を効果的に向上させることができる。 The method for producing an inorganic molded article may further include a curing treatment. The curing treatment is, for example, impregnating an inorganic molding with a curing treatment liquid containing an inorganic binder (for example, one or more selected from the group consisting of colloidal silica and alumina sol), followed by drying. The curing treatment can effectively improve the hardness of the dried inorganic molded article.

硬化処理液は、例えば、無機バインダーに加えて、粘度を制御するための有機増粘剤及び無機粉末(例えば、ガラス粉末、アルミナ粉末及びワラストナイト粉末からなる群より選択される1以上)からなる群より選択される1以上を含んでもよい。無機質成形体に硬化処理液を含侵させる方法は特に限られないが、例えば、刷毛塗り、スプレー塗布、及び浸漬からなる群より選択される1以上が好ましく用いられる。 The curing treatment liquid includes, for example, an inorganic binder, an organic thickener for controlling viscosity, and an inorganic powder (e.g., one or more selected from the group consisting of glass powder, alumina powder, and wollastonite powder). One or more selected from the group consisting of may also be included. The method for impregnating the inorganic molding with the curing treatment liquid is not particularly limited, but one or more selected from the group consisting of brush coating, spray coating, and immersion is preferably used, for example.

無機質成形体の製造方法は、表面コーティング処理を含んでいてもよい。すなわち、例えば、ジルコニア、シリカ及び炭化ケイ素を含むコーティング剤や、アルミナ及びシリカを含むコ ーティング剤を無機質成形体の表面にコーティングすることにより、無機質成形体の表面特性を効果的に向上させることができる。具体的に、例えば、無機質成形体を炉内に配置して使用する場合、無機質成形体に表面コーティング処理を施すことにより、炉内のスケール(例えば、酸化鉄)に対する耐食性、及び/又は炉内の熱風に対する耐風速性を効果的に向上させることができる。 The method for producing the inorganic molded article may include surface coating treatment. That is, for example, by coating the surface of an inorganic molded article with a coating agent containing zirconia, silica and silicon carbide or a coating agent containing alumina and silica, the surface properties of the inorganic molded article can be effectively improved. can. Specifically, for example, when the inorganic molded body is placed in a furnace and used, the inorganic molded body is subjected to a surface coating treatment to improve corrosion resistance to scale (e.g., iron oxide) in the furnace and / or can effectively improve wind speed resistance against hot air.

無機質成形体の製造方法は、接着処理を含んでいてもよい。すなわち、例えば、複数の無機質成形体を互いに接着する場合や、無機質成形体と他の成形体とを接着する場合、アルミナ及びシリカを含む接着剤や、鉄及びシリカを含む接着剤を無機質成形体の接着面に塗布することに より、その接着力を効果的に向上させることができる。 The method for manufacturing the inorganic molded body may include an adhesion treatment. That is, for example, when bonding a plurality of inorganic molded bodies to each other or when bonding an inorganic molded body to another molded body, an adhesive containing alumina and silica or an adhesive containing iron and silica is applied to the inorganic molded body. By applying to the adhesive surface of , the adhesive strength can be effectively improved.

本発明を以下の実施例でさらに具体的に説明をするが、本発明はこれによって限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with the following examples, but the invention is not limited thereto.

《製造例》
アルミナ質繊維として、アルミナ質繊維(デンカ株式会社製、「B80」、アルミナ含有量80質量%、シリカ含有量20質量%、平均繊維径3μm~5μm)を用いた。
《Manufacturing example》
As the alumina fibers, alumina fibers (“B80” manufactured by Denka Co., Ltd., alumina content: 80% by mass, silica content: 20% by mass, average fiber diameter: 3 μm to 5 μm) were used.

アルミナ粒子として、アルミナ粒子(日本軽金属株式会社製、「SA31」、平均粒径5μm、アルミナ含有量:約99.6質量%)を用いた。 As the alumina particles, alumina particles ("SA31" manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., average particle size 5 μm, alumina content: about 99.6% by mass) were used.

無機バインダーとして、コロイダルシリカ(日本化学工業株式会社製、「シリカドール30」、固形分30質量%の懸濁液、固形分の平均粒径15nm、pH10.0)を用いた。 As an inorganic binder, colloidal silica (manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd., “Silicadol 30”, suspension with a solid content of 30% by mass, average particle size of the solid content of 15 nm, pH 10.0) was used.

有機バインダーとしては、高分子凝集剤であるポリアクリルアミド(荒川化学工業株式会社製、「ポリストロン705」、カチオン性、不揮発分10%、pH2.5~3.5、粘度300~1000mPa・s)を用いた。 As the organic binder, polyacrylamide (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., "Polystrone 705", cationic, non-volatile content 10%, pH 2.5 to 3.5, viscosity 300 to 1000 mPa s), which is a polymer flocculant. was used.

40質量部のアルミナ質繊維、60質量部のアルミナ粒子、固形分で10質量部の無機バインダー、及び3.4質量部の有機バインダーを水に加え、さらに、スラリー濃度が2質量%となるように、水を加えて攪拌し、スラリーを作製した。 40 parts by mass of aluminous fibers, 60 parts by mass of alumina particles, 10 parts by mass of solid content of an inorganic binder, and 3.4 parts by mass of an organic binder are added to water, and the slurry concentration is 2% by mass. Water was added to and stirred to prepare a slurry.

上記のようにして得られたスラリーを、底部に網が設置された成形型中に流し込み、液体媒体を吸引する吸引脱水成形法により脱水成形して、平板形状を有する湿潤成形体を得た。さらに、最終的に得られる無機質成形体の嵩密度が300kg/m程度となるように、上記のようにして得られた湿潤成形体をプレスした。その後、湿潤成形体を乾燥機により110℃で36時間乾燥処理することにより、厚さ25mmの平板形状の参考例1の無機質成形体を得た。 The slurry obtained as described above was poured into a mold provided with a net at the bottom, and was dehydrated and molded by a suction dehydration molding method in which a liquid medium was sucked to obtain a wet compact having a flat plate shape. Further, the wet molded body obtained as described above was pressed so that the finally obtained inorganic molded body had a bulk density of about 300 kg/m 3 . Thereafter, the wet molded body was dried at 110° C. for 36 hours in a dryer to obtain a flat inorganic molded body of Reference Example 1 having a thickness of 25 mm.

《破壊された無機質成形体の分析》
参考例1の無機質成形体を、工業炉の断熱材として設置した。露点20℃の水蒸気を導入した水素13体積%及び残部窒素の強還元性雰囲気において、最高加熱温度を1360℃とし、比較的早い昇降温で約半年間、焼成処理を何度も行った。その結果、断熱材の一部に割れが発生した。
《Analysis of destroyed inorganic compacts》
The inorganic molded body of Reference Example 1 was installed as a heat insulating material in an industrial furnace. In a strongly reducing atmosphere of 13% by volume of hydrogen and the balance of nitrogen into which steam having a dew point of 20° C. was introduced, the maximum heating temperature was set to 1360° C., and the firing treatment was repeatedly performed for about half a year at a relatively rapid temperature rise and fall. As a result, a crack occurred in a part of the heat insulating material.

破壊された部分付近の無機質成形体と、破壊が起きていない部分の無機質成形体とを、曲げ強度試験によって比較した。また、同様に、これらの蛍光X線分析(XRF)をして、アルミナ及びシリカの化学組成の変化を調べた。さらに、これらをSEM写真で観察した。 A bending strength test was performed to compare the inorganic molded body in the vicinity of the broken portion and the inorganic molded body in the unbroken portion. Similarly, X-ray fluorescence analysis (XRF) was performed on these samples to investigate changes in the chemical composition of alumina and silica. Furthermore, these were observed with SEM photographs.

なお、無機質成形体の曲げ強度を次のようにして測定した。無機質成形体からなる縦150mm、横12.5mm、厚さ5mmの平板形状の試験片に、強度試験機(株式会社オリエンテック、「テンシロン万能試験機」)を用いて、ヘッドスピード2mm/分の速度で荷重を加え、最大荷重(破断荷重)を測定した。そして、無機質成形体の曲げ強度を次式により算出した:
曲げ強度(MPa)={3×最大荷重(N)×下部支点間距離(mm)}/{2×試験体の幅(mm)×(試験体の厚さ(mm))
The flexural strength of the inorganic molding was measured as follows. A flat plate-shaped test piece of 150 mm length, 12.5 mm width, and 5 mm thickness made of an inorganic molded body was measured using a strength tester ("Tensilon universal tester" by Orientec Co., Ltd.) at a head speed of 2 mm / min. A load was applied at a speed and the maximum load (breaking load) was measured. Then, the bending strength of the inorganic compact was calculated by the following formula:
Bending strength (MPa) = {3 × maximum load (N) × distance between lower fulcrums (mm)} / {2 × width of specimen (mm) × (thickness of specimen (mm)) 2 }

曲げ強度試験及びXRFによる組成分析の結果を、以下の表1に示す。また、図1に破壊された部分の無機質成形体のSEM写真、及び図2に破壊が起きていない部分の無機質成形体のSEM写真を示す。 The results of flexural strength testing and compositional analysis by XRF are shown in Table 1 below. FIG. 1 shows an SEM photograph of the broken portion of the inorganic molded article, and FIG. 2 shows an SEM photograph of the unbroken portion of the inorganic molded article.

Figure 2023057657000001
Figure 2023057657000001

破壊が発生した箇所では、曲げ強度が大きく低下しているとともに、シリカが喪失していることが分かる。図1と図2の特に5000倍の写真を比較すると、アルミナ質繊維の外観が大きく異なっており、破壊が発生した箇所ではアルミナ質繊維の結晶粒の成長が起きていることが分かる。 It can be seen that at the location where the fracture occurred, the bending strength was greatly reduced and silica was lost. Comparing the photographs of FIG. 1 and FIG. 2, especially at 5000 times magnification, the appearance of the aluminous fibers is greatly different, and it can be seen that the crystal grains of the aluminous fibers have grown at the locations where the breakage occurred.

《実験1:大気雰囲気での焼成温度による強度変化》
参考例1の無機質成形体を、大気雰囲気下で、500℃~1700℃の温度で24時間焼成した。
<<Experiment 1: Strength change due to firing temperature in air atmosphere>>
The inorganic molded body of Reference Example 1 was sintered at a temperature of 500° C. to 1700° C. for 24 hours in an air atmosphere.

その曲げ強度の変化を、図3に示す。 FIG. 3 shows the change in bending strength.

図3を参照すると、製造直後の参考例1の無機質成形体は、1.3MPa程度の曲げ強度を有しているが、500℃の焼成によって0.6MPa程度まで曲げ強度が低下することが分かる。これは、有機バインダーが消失した影響によるものである。それに対して、800℃~1100℃で焼成を行うと曲げ強度が向上しているが、これは、アルミナ質繊維が焼結によって強度が向上したものと考えられる。それ以上の温度で焼成を行うと、1400℃ぐらいまでは強度の低下はわずかであるものの、1400℃超では強度が大きく低下する。これは、アルミナ質繊維の脆化が進んでいるものと考えられる。 Referring to FIG. 3, the inorganic compact of Reference Example 1 immediately after production has a bending strength of about 1.3 MPa, but it can be seen that the bending strength decreases to about 0.6 MPa by firing at 500 ° C. . This is due to the effect of disappearance of the organic binder. On the other hand, sintering at 800° C. to 1100° C. improved the bending strength. If the firing is performed at a temperature higher than that, the strength is slightly reduced up to about 1400°C, but the strength is greatly reduced above 1400°C. This is considered to be due to the progress of embrittlement of the aluminous fibers.

《実験2:大気雰囲気での焼成温度による結晶状態の変化》
参考例1の無機質成形体を、大気雰囲気下で、500℃~1700℃の温度で24時間焼成した。次に、そのX線回折(XRD)データの変化を、図4に示す。なお、図4中、「○」はムライトのピークを示しており、「△」は、クリストバライトのピークを示しており、「□」は、コランダムのピークを示している。
<<Experiment 2: Change in crystal state due to firing temperature in air atmosphere>>
The inorganic molded body of Reference Example 1 was sintered at a temperature of 500° C. to 1700° C. for 24 hours in an air atmosphere. Next, FIG. 4 shows changes in the X-ray diffraction (XRD) data. In FIG. 4, "○" indicates a peak of mullite, "Δ" indicates a peak of cristobalite, and "□" indicates a peak of corundum.

図4を参照すると、焼成温度が高まるに従って、16.5°付近にあるムライトのピークが大きくなっているのが分かる。また、26°付近にあるコランダムのピークは、各焼成温度によって変わらないのに対して、27°付近にあるムライトのピークは焼成温度が高まるにつれて大きくなるため、この2つのピークの比較からもムライトの結晶成長の度合いを理解することができる。なお、22°付近にあるクリストバライトのピークは、1100℃付近から現れ始めたが1500℃を超えると消失した。これはクリストバライトが周囲のアルミナとともにムライトに変化したためと考えられる。 Referring to FIG. 4, it can be seen that the mullite peak near 16.5° increases as the firing temperature increases. Also, the corundum peak near 26° does not change with each firing temperature, while the mullite peak near 27° increases as the firing temperature increases. It is possible to understand the degree of crystal growth of The cristobalite peak around 22° began to appear around 1100°C, but disappeared when the temperature exceeded 1500°C. This is probably because cristobalite changed to mullite together with surrounding alumina.

《実験3:大気雰囲気及び水素雰囲気での焼成による化学組成の変化》
参考例1の無機質成形体を、1360℃で大気雰囲気及び水素雰囲気で72時間加熱を行った。ここで、水素雰囲気は、13体積%水素と87体積%の窒素を含んでいた。
<<Experiment 3: Change in chemical composition due to firing in air atmosphere and hydrogen atmosphere>>
The inorganic molded article of Reference Example 1 was heated at 1360° C. in an air atmosphere and a hydrogen atmosphere for 72 hours. Here, the hydrogen atmosphere contained 13% by volume hydrogen and 87% by volume nitrogen.

それらについて蛍光X線分析(XRF)をして、アルミナ及びシリカの化学組成の変化を調べた。その結果を、以下の表2に示す。 They were subjected to X-ray fluorescence analysis (XRF) to investigate changes in the chemical composition of alumina and silica. The results are shown in Table 2 below.

Figure 2023057657000002
Figure 2023057657000002

この結果から明らかなように、大気雰囲気ではシリカはほぼ減少することはなかったが、水素雰囲気では、シリカが大幅に減少した。 As is clear from this result, silica was hardly reduced in the air atmosphere, but was greatly reduced in the hydrogen atmosphere.

《実験4:大気雰囲気及び水素雰囲気での焼成による強度変化》
実験3と同様の焼成を行って、曲げ強度の変化を観察した。ここでは、実験3での焼成条件に加えて1400℃による焼成も行った。その結果を、以下の表3に示す。
<<Experiment 4: Strength change due to firing in air atmosphere and hydrogen atmosphere>>
Firing was performed in the same manner as in Experiment 3, and changes in bending strength were observed. Here, in addition to the sintering conditions in Experiment 3, sintering at 1400° C. was also performed. The results are shown in Table 3 below.

Figure 2023057657000003
Figure 2023057657000003

大気雰囲気での焼成については、1360℃から1400℃に変更することによって、わずかに曲げ強度が向上している。これは、図3でも観察されている現象であり、断熱材の焼結によって無機質成形体の曲げ強度が向上したと考えられる。一方で、水素雰囲気での焼成では、1360℃から1400℃に変更することによって、強度が低下している。これは、水素雰囲気における焼成によって、シリカが喪失したことによる影響が強く出たためと考えられる。 As for firing in the air atmosphere, bending strength is slightly improved by changing the temperature from 1360°C to 1400°C. This phenomenon is also observed in FIG. 3, and it is believed that the sintering of the heat insulating material improved the bending strength of the inorganic compact. On the other hand, in sintering in a hydrogen atmosphere, the strength is lowered by changing from 1360°C to 1400°C. It is considered that this is because the loss of silica caused by firing in a hydrogen atmosphere has a strong effect.

《実験5:事前焼成をした後に大気雰囲気及び水素雰囲気で焼成した場合の化学組成の変化及び強度変化》
参考例1の無機質成形体を、大気雰囲気下で、1500℃で24時間焼成することによって無機バインダーをムライト化して、実施例1の無機質成形体を得た。
<<Experiment 5: Change in chemical composition and change in strength when calcined in air atmosphere and hydrogen atmosphere after pre-calcination>>
The inorganic molded article of Reference Example 1 was fired at 1500° C. for 24 hours in an air atmosphere to convert the inorganic binder to mullite, thereby obtaining the inorganic molded article of Example 1.

その後、実施例1の無機質成形体を、1360℃で72時間、大気雰囲気及び水素雰囲気で焼成し、曲げ強度の変化を観察した。その結果を、以下の表4に示す。 Thereafter, the inorganic compact of Example 1 was fired at 1360° C. for 72 hours in an air atmosphere and a hydrogen atmosphere, and changes in bending strength were observed. The results are shown in Table 4 below.

Figure 2023057657000004
Figure 2023057657000004

実験3において、事前焼成を行わずに水素雰囲気で焼成した場合、シリカは12.4質量%まで大幅に減少していたのに対して、この実験において、事前焼成を行った場合、その後に水素雰囲気で焼成をしても、シリカは15.0質量%まで維持されており、シリカの喪失は非常に少なくなった。 In experiment 3, when sintering in a hydrogen atmosphere without pre-sintering, silica was significantly reduced to 12.4% by mass, whereas in this experiment, when pre-sintering was performed, hydrogen Silica was maintained up to 15.0% by weight even with atmospheric calcination, and loss of silica was very low.

また、事前焼成を行った場合、その後に水素雰囲気で焼成をしても大気雰囲気で焼成をしても曲げ強度は変化しなかった。これは、事前焼成によって、無機バインダーがムライト化したことで、シリカが喪失せずバインダーの機能が低下しなかったためと考えられる。 In addition, when pre-firing was performed, the bending strength did not change even after firing in a hydrogen atmosphere or in an air atmosphere. This is presumably because the inorganic binder was converted to mullite by pre-firing, so that silica was not lost and the function of the binder was not lowered.

したがって、事前焼成が行われた実施例1の無機質成形体は、その後に強還元性雰囲気で焼成がされても破壊されにくいことが分かった。 Therefore, it was found that the pre-fired inorganic molded body of Example 1 was less likely to be destroyed even if it was subsequently fired in a strongly reducing atmosphere.

《実験6:他の実施例による本発明の効果》
無機バインダーのコロイダルシリカを、固形分で10質量部から4質量部に変更し、また固形分で6質量部アルミナゾル(日産化学工業株式会社製、「アルミナゾル520」、固形分20質量%の懸濁液、pH4.0)を併用したこと以外は、参考例1と同様にして、実施例2の無機質成形体を得た。
<<Experiment 6: Effect of the present invention by another embodiment>>
The colloidal silica of the inorganic binder was changed from 10 parts by mass to 4 parts by mass in solid content, and 6 parts by mass in solid content Aluminasol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., "Aluminasol 520", suspension of solid content 20% by mass An inorganic molded article of Example 2 was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that a liquid (pH 4.0) was also used.

また、無機バインダーのコロイダルシリカを、アルミナゾル(日産化学工業株式会社製、「アルミナゾル520」、固形分20質量%の懸濁液、pH4.0)に変更したこと以外は、参考例1と同様にして、実施例3の無機質成形体を得た。 In addition, the same procedure as in Reference Example 1 was performed except that the colloidal silica of the inorganic binder was changed to alumina sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., "Aluminasol 520", suspension with a solid content of 20% by mass, pH 4.0). Thus, an inorganic molded article of Example 3 was obtained.

実施例2の無機質成形体は、焼成がされると1150℃付近から無機バインダーがムライト化する。そのため、実施例1の無機質成形体と同様の結果を得ることができる。 In the inorganic molded body of Example 2, when fired, the inorganic binder turns into mullite from around 1150°C. Therefore, the same results as those of the inorganic molded article of Example 1 can be obtained.

実施例3の無機質成形体は、無機バインダーにシリカを含まない結果、実施例1の無機質成形体と同様の結果を得ることができる。

The inorganic molded body of Example 3 does not contain silica in the inorganic binder, and as a result, the same results as those of the inorganic molded body of Example 1 can be obtained.

Claims (8)

アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び
前記スラリーから液体媒体を除去して成形すること
を含む無機質成形体の製造方法であって、
前記無機バインダーが、シリカを含み、
前記無機質成形体を、非還元性雰囲気において焼成して前記無機バインダーをムライト化することをさらに含む、無機質成形体の製造方法。
A method for producing an inorganic molded article, comprising: adding aluminous fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry; and removing the liquid medium from the slurry and molding the article,
the inorganic binder comprises silica,
A method for producing an inorganic molded body, further comprising firing the inorganic molded body in a non-reducing atmosphere to convert the inorganic binder into mullite.
前記焼成が1400℃以上1600℃以下で行われる、請求項1に記載の無機質成形体の製造方法。 2. The method for producing an inorganic molded article according to claim 1, wherein the firing is performed at 1400[deg.] C. or higher and 1600[deg.] C. or lower. 前記非還元性雰囲気が、大気雰囲気である、請求項1又は2に記載の無機質成形体の製造方法。 3. The method for producing an inorganic molded article according to claim 1, wherein said non-reducing atmosphere is an air atmosphere. アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び
前記スラリーから液体媒体を除去して成形すること
を含む無機質成形体の製造方法であって、
前記無機バインダーが、シリカ含有微粒子及びアルミナ含有微粒子を含む、無機質成形体の製造方法。
A method for producing an inorganic molded article, comprising: adding aluminous fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry; and removing the liquid medium from the slurry and molding the article,
A method for producing an inorganic molded body, wherein the inorganic binder contains silica-containing fine particles and alumina-containing fine particles.
前記シリカ含有微粒子及びアルミナ含有微粒子にそれぞれ含まれる、シリカに対するアルミナのモル比は、1.0~2.5の範囲である、請求項4に記載の無機質成形体の製造方法。 5. The method for producing an inorganic molded article according to claim 4, wherein the molar ratio of alumina to silica contained in said silica-containing fine particles and alumina-containing fine particles is in the range of 1.0 to 2.5. アルミナ質繊維、アルミナ粒子及び無機バインダーを液体媒体中に加えてスラリーを得ること、及び
前記スラリーから液体媒体を除去して成形すること
を含む無機質成形体の製造方法であって、
前記無機バインダーが、アルミナ含有微粒子、チタニア含有微粒子、ジルコニア含有微粒子、又はこれらの2種以上の混合物を含む、無機質成形体の製造方法。
A method for producing an inorganic molded article, comprising: adding aluminous fibers, alumina particles and an inorganic binder to a liquid medium to obtain a slurry; and removing the liquid medium from the slurry and molding the article,
A method for producing an inorganic molded body, wherein the inorganic binder contains alumina-containing fine particles, titania-containing fine particles, zirconia-containing fine particles, or a mixture of two or more of these.
アルミナ質繊維及びアルミナ粒子が少なくとも無機バインダーで結着されている無機質成形体であって、前記無機バインダーが、ムライトを含む、無機質成形体。 An inorganic molded article comprising alumina fibers and alumina particles bound together by at least an inorganic binder, wherein the inorganic binder contains mullite. アルミナ質繊維及びアルミナ粒子が少なくとも無機バインダーで結着されている無機質成形体であって、前記無機バインダーが、アルミナ、チタニア、ジルコニア、又はこれらの2種以上の混合物からなる、無機質成形体。 1. An inorganic molded article comprising alumina fibers and alumina particles bound together by at least an inorganic binder, wherein the inorganic binder comprises alumina, titania, zirconia, or a mixture of two or more thereof.
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