JPH0323499B2 - - Google Patents
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- JPH0323499B2 JPH0323499B2 JP57184671A JP18467182A JPH0323499B2 JP H0323499 B2 JPH0323499 B2 JP H0323499B2 JP 57184671 A JP57184671 A JP 57184671A JP 18467182 A JP18467182 A JP 18467182A JP H0323499 B2 JPH0323499 B2 JP H0323499B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐熱タイル等をとして有用な繊維応用
耐火断熱材に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fiber-applied fireproof insulation material useful as heat-resistant tiles and the like.
従来、耐火断熱材としてセラミツク繊維を用い
たものが知られている。セラミツク繊維として
は、アルミナ−シリカ繊維が一般に使用されてお
り、その組成は通常アルミナ質分60重量％、シリ
カ質分40重量％の比率のものが多く、アルミナ質
分を増やせばより耐熱性を向上させることができ
るということは知られており、英国ICI（インペリ
アル ケミカル インダストリーズ リミテツ
ド）の商品名『サイフル』バルクは、アルミナ質
分95重量％、シリカ質分５％のセラミツク繊維
で、1600℃の耐熱性を有するといわれている。
Conventionally, ceramic fibers have been known as fireproof insulation materials. Alumina-silica fibers are generally used as ceramic fibers, and their composition is usually 60% by weight of alumina and 40% by weight of silica; increasing the alumina content increases heat resistance. It is known that ``Cyful'' bulk, a product of ICI (Imperial Chemical Industries Limited) in the UK, is a ceramic fiber with alumina content of 95% and silica content of 5%. It is said to have heat resistance.
セラミツク繊維を用いた耐火断熱材としてはセ
ラミツクボードが知られている。セラミツクボー
ドは、バルクフアイバーに耐熱性バインダーを加
え、金型に流し込み、真空成形または圧縮成形し
て３mm以上50mm程度までの厚さの硬いボード状に
作られた軽量な製品で、取り扱いや施工が非常に
容易であり、ガスやオイルたきの炉で往々にして
見られる高ガス流速に対して優れた抵抗性を示す
ものであることから、1000℃より1600℃までの温
度雰囲気の耐火断熱材として現在産業界で多量に
使用されている。しかしながら、セラミツク繊維
だけでは耐熱性が不十分であり、さらに耐熱性に
優れた耐火断熱材が要求されている。 Ceramic board is known as a fireproof insulation material using ceramic fibers. Ceramic board is a lightweight product made by adding a heat-resistant binder to bulk fiber, pouring it into a mold, and vacuum-forming or compression-molding it into a hard board with a thickness of 3 mm to 50 mm.It is easy to handle and install. It is extremely easy to use and exhibits excellent resistance to the high gas flow rates often found in gas- and oil-fired furnaces, so it is currently used as a fire-resistant insulation material for temperatures between 1000℃ and 1600℃. Used in large quantities in industry. However, ceramic fiber alone does not have sufficient heat resistance, and there is a demand for a fire-resistant heat insulating material with even better heat resistance.
また、セラミツク繊維に窒化珪素粉末を併用し
た耐火断熱材も知られているが、耐熱性において
満足すべきものは未だ得られていない。 Furthermore, fire-resistant heat insulating materials using ceramic fibers and silicon nitride powder in combination are known, but no material with satisfactory heat resistance has yet been obtained.
本発明は、従来のものでは得られなかつた強度
および耐熱性に優れた、新規な耐火断熱材を提供
しようとするものである。
The present invention aims to provide a new fire-resistant heat insulating material that has excellent strength and heat resistance that were not available with conventional materials.
本発明者らは、前記問題点を解決するために鋭
意研究を行なつた結果、セラミツク繊維に炭化珪
素ウイスカーおよび窒化珪素ウイスカーを配合す
ることにより、従来のものでは得られなかつた、
極めて耐熱性に優れた耐火断熱材が得られること
を見い出し本発明を完成するに至つた。
The present inventors conducted extensive research to solve the above problems, and found that by blending silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers with ceramic fibers, a
The present invention was completed by discovering that a fire-resistant heat insulating material with extremely excellent heat resistance can be obtained.
すなわち、本発明の一つはセラミツク繊維100
重量部に対し、人工的に合成した炭化珪素ウイス
カーと窒化珪素ウイスカーとを10〜150重量部均
一に配合した繊維−ウイスカー配合物からなる耐
火断熱材を提供するものである。 That is, one of the present inventions is ceramic fiber 100
The present invention provides a fire-resistant heat insulating material made of a fiber-whisker mixture in which 10 to 150 parts by weight of artificially synthesized silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers are evenly blended.
本発明はセラミツク繊維と炭化珪素ウイスカー
および窒化珪素ウイスカーを配合したことを特徴
とするもので、炭化珪素ウイスカーおよび窒化珪
素ウイスカー単体の特性は表−１および表−２に
示すように耐熱材料として、軽量で熱衝撃抵抗
（サーマルシヨツク）に強く、熱膨張係数が小さ
いということが知られているが、価格が高いた
め、一般産業界の経済性の壁を破ることがネツク
になつていた。 The present invention is characterized by blending ceramic fiber with silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers.The characteristics of silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers alone are as shown in Tables 1 and 2, and as a heat-resistant material, It is known to be lightweight, resistant to thermal shock, and has a small coefficient of thermal expansion, but its high price has made it difficult to break through the economic barriers of general industry.
表−１ 炭化珪素ウイスカーの特性
結晶 β−SiC
耐熱温度 2690℃
比重 3.21
形状 灰白色 直径 0.2〜0.5μ
長さ 50〜300μ
引張り強さ 2110Kg／mm2
弾性率 49000Kg／mm2
表−２ 窒化珪素ウイスカーの特性
結晶 α−Si3N4
耐熱温度 1900℃
比重 3.18
形状 白色 直径 0.2〜0.5μ
長さ 50〜300μ
引張り強さ 1410Kg／mm2
弾性率 38500Kg／mm2
また、炭化珪素ウイスカーや窒化珪素ウイスカ
ーを単体で使用する場合、ホツトプレス等の成形
法では、複雑形状品の成形が困難であり、また量
産には適していなかつた。Table-1 Characteristics of silicon carbide whiskers Crystal β-SiC Heat resistance temperature 2690℃ Specific gravity 3.21 Shape Gray-white Diameter 0.2~0.5μ Length 50~300μ Tensile strength 2110Kg/mm 2Modulus 49000Kg/mm 2Table -2 Silicon nitride whiskers Characteristic crystal α-Si 3 N 4Heat -resistant temperature 1900℃ Specific gravity 3.18 Shape White Diameter 0.2~0.5μ Length 50~300μ Tensile strength 1410Kg/ mm2Modulus 38500Kg/ mm2Also , silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers can be used alone. When used in , it is difficult to mold products with complex shapes using molding methods such as hot pressing, and it is not suitable for mass production.
本発明によれば、セラミツク繊維と炭化珪素ウ
イスカーおよび窒化珪素ウイスカーを特定量配合
することにより、最低の量の炭化珪素ウイスカー
および窒化珪素ウイスカーを使用して最大の効果
が発揮できるようにするとともに、成形の容易な
耐火断熱材を得ることができる。 According to the present invention, by blending ceramic fibers with specific amounts of silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers, the maximum effect can be achieved using the minimum amount of silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers, and A refractory heat insulating material that is easy to mold can be obtained.
セラミツク繊維と炭化珪素ウイスカーおよび窒
化珪素ウイスカーの配合割合は、セラミツク繊維
100重量部に対し、炭化珪素ウイスカーおよび窒
化珪素ウイスカーをそれぞれ10〜150重量部とす
る。炭化珪素ウイスカーおよび窒化珪素ウイスカ
ーが10重量部未満だと、耐熱性が十分でなく、
150重量部を越えると成形性が低下する。また、
必要に応じたバインダー（例としてアルミナを主
成分としたもの）を配合してもよい。 The blending ratio of ceramic fibers, silicon carbide whiskers, and silicon nitride whiskers is
The amount of silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers is 10 to 150 parts by weight per 100 parts by weight. If the silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers are less than 10 parts by weight, the heat resistance will not be sufficient;
If it exceeds 150 parts by weight, moldability will decrease. Also,
If necessary, a binder (for example, one containing alumina as a main component) may be added.
本発明の耐火断熱材は前記繊維−ウイスカー配
合をよく撹拌して、金型等に流しこみ真空加圧成
形機等を用いて断熱板等のボード状やシート状に
成形加工し焼成することにより得られる。 The fireproof heat insulating material of the present invention can be produced by thoroughly stirring the fiber-whisker mixture, pouring it into a mold, etc., molding it into a board shape or sheet shape such as a heat insulating board using a vacuum pressure molding machine, etc., and firing it. can get.
焼成はバインダーを配合した場合は、好ましく
は1000〜1500℃の高温で２〜５時間行い、バイン
ダーを配合しない場合は高圧下1600℃以上の高温
で行う。 When a binder is blended, the firing is preferably carried out at a high temperature of 1000 to 1500°C for 2 to 5 hours, and when a binder is not blended, it is carried out under high pressure at a high temperature of 1600°C or higher.
本発明の耐火断熱材を使用する場合、一つの使
用法として、流綿状、シート状またはボード状に
成形して使用する。本発明の耐火断熱材はセラミ
ツク繊維とセラミツクウイスカーが特定の割合で
配合されているので成形性に優れ、種々の性状に
容易に成形することができる。 When using the fireproof heat insulating material of the present invention, one way of using it is to form it into a fluff, sheet, or board shape. Since the fireproof heat insulating material of the present invention contains ceramic fibers and ceramic whiskers in a specific ratio, it has excellent moldability and can be easily molded into various shapes.
また、本発明の耐火断熱材の他の使用方法とし
て、セラミツク繊維、炭化珪素ウイスカー、窒化
珪素ウイスカーの他にバインダーを配合してスラ
リー状、またはペースト状の耐火断熱材として使
用する方法がある。このようにすると公知と方法
で製造されたセラミツクボード等に容易に吹き付
け、ハケ塗りまたはコテ塗りすることができる。 Further, as another method of using the fireproof heat insulating material of the present invention, there is a method of blending a binder in addition to ceramic fibers, silicon carbide whiskers, and silicon nitride whiskers and using it as a slurry-like or paste-like fireproof heat-insulating material. In this way, ceramic boards etc. manufactured by known methods can be easily sprayed, brushed or troweled.
本発明の二つ目の発明はセラミツクボードの表
面にセラミツク繊維100重量部に人工的に合成し
た炭化珪素ウイスカーと窒化珪素ウイスカーとを
それぞれ10〜150重量部均一に配合した繊維−ウ
イスカー配合物からなる層を設けた複合耐火断熱
材を提供するものである。 The second invention of the present invention is based on a fiber-whisker mixture in which 100 to 150 parts by weight of each of artificially synthesized silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers are uniformly blended with 100 parts by weight of ceramic fibers on the surface of a ceramic board. The present invention provides a composite fire-resistant insulation material with layers of:
すなわち、耐熱タイトルとしては、例えば厚さ
20mmのセラミツクボード１の表面に、バルク状セ
ラミツク繊維100重量部に対し、炭化珪素ウイス
カー50重量部および窒化珪素ウイスカー50重量部
を配合した繊維−ウイスカー配合物からなる厚さ
２mmの流綿状のものを作り、これらを接着、積層
成形等により一体成形したものが用いられる。第
１図はこの耐熱タイルの断面図、第２図はその斜
視図で、１はセラミツク繊維と炭化珪素ウイスカ
ー、窒化珪素ウイスカーとの複合材、２はセラミ
ツクスボードである。この他にシート状またはボ
ード状のものも一体成形して用いられる。また、
繊維−ウイスカー配合物にバインダーが配合され
ているものも同様に用いられる。また、異型耐火
断熱材としては、ボードまたはブロツクから寸法
をけずり出し、型をととのえた後、その表面をス
ラリー状またはペースト状の上記耐火断熱材を塗
布し焼成したものがある。第３図にはこのものの
斜視図で３はスラリー状またはペースト状のセラ
ミツクス繊維と炭化珪素ウイスカーおよび窒化珪
素ウイスカーとの複合材である。 In other words, as a heat-resistant title, for example, the thickness
On the surface of a 20 mm ceramic board 1, a 2 mm thick flowable fiber made of a fiber-whisker mixture containing 100 parts by weight of bulk ceramic fibers, 50 parts by weight of silicon carbide whiskers, and 50 parts by weight of silicon nitride whiskers was placed. Products are manufactured and then integrally formed by gluing, laminating, etc. FIG. 1 is a cross-sectional view of this heat-resistant tile, and FIG. 2 is a perspective view thereof, in which 1 is a composite material of ceramic fibers, silicon carbide whiskers, and silicon nitride whiskers, and 2 is a ceramic board. In addition, sheet-like or board-like materials can also be integrally molded. Also,
Fiber-whisker blends containing binders may also be used. In addition, as a modified refractory heat insulating material, there is one obtained by cutting out dimensions from a board or block, preparing a mold, applying the above refractory heat insulating material in the form of a slurry or paste onto the surface, and firing. FIG. 3 is a perspective view of this product, and numeral 3 is a composite material of slurry or paste ceramic fibers, silicon carbide whiskers, and silicon nitride whiskers.
このようにして得られた複合耐火断熱材は経済
的にも十分対応でき、また極めて優れた強度、耐
熱性を有している。 The composite refractory heat insulating material thus obtained is economically viable and has extremely excellent strength and heat resistance.
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on Examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例 １
アルミナ−シリカ系のセラミツクフアイバー
（アルミナ質分60重量％、シリカ質分40重量％）
100重量部に対し、炭化珪素ウイスカー50重量部、
窒化珪素ウイスカー50重量部、アルミナ系バイン
ダー30重量部を撹拌し成形型に入れ厚さ20mmのボ
ードを成形した。そして、乾燥後、1300℃で、３
時間空気中で焼成を行つた。Example 1 Alumina-silica ceramic fiber (alumina content: 60% by weight, silica content: 40% by weight)
50 parts by weight of silicon carbide whiskers per 100 parts by weight,
50 parts by weight of silicon nitride whiskers and 30 parts by weight of alumina binder were stirred and placed in a mold to form a board with a thickness of 20 mm. After drying, at 1300℃,
Firing was carried out in air for an hour.
このものの成形は非常に容易で、得られた耐火
断熱材は表面硬度が硬く、曲げ強度が17Kg／cm2
で、耐熱性においても優れていた。 This product is very easy to mold, and the resulting fireproof insulation material has a hard surface and a bending strength of 17 kg/cm 2
It also had excellent heat resistance.
実施例１において炭化珪素ウイスカーおよび窒
化珪素ウイスカーをセラミツク繊維に置き換えた
以外は実施例１と同様にしてボードを成形した
が、耐熱性、成形性は実施例１と比較して劣り、
また曲げ強度も３Kg／cm2と劣つていた。 A board was molded in the same manner as in Example 1 except that the silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers in Example 1 were replaced with ceramic fibers, but the heat resistance and moldability were inferior compared to Example 1.
The bending strength was also poor at 3 kg/cm 2 .
実施例 ２
アルミナ−シリカ系のセラミツクフアイバー
（アルミナ質分60重量％、シリカ質分40重量％）
100重量部に対し、炭化珪素ウイスカーおよび窒
化珪素ウイスカーをそれぞれ50重量部の割合で配
合し、厚さ２mmの流綿状のものを作り、その上に
厚さ20mmの公知の方法で製造されたセラミツクボ
ードを一体成形し、乾燥後、1300℃で、３時間焼
成を行つた。Example 2 Alumina-silica ceramic fiber (alumina content: 60% by weight, silica content: 40% by weight)
Silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers were mixed at a ratio of 50 parts by weight to 100 parts by weight to make a fluffy product with a thickness of 2 mm, and on top of that a fluffy product with a thickness of 20 mm was manufactured using a known method. Ceramic boards were integrally molded, dried, and then fired at 1300°C for 3 hours.
このものの成形は非常に容易で、得られた耐火
断熱材は表面硬度が硬く、強度が強い上、耐熱性
においても優れていた。 This product was very easy to mold, and the resulting fireproof heat insulating material had a hard surface, high strength, and excellent heat resistance.
以上、本発明により得られた種々の耐火断熱材
はいずれも、成形性、強度、耐熱性、に優れてお
り、次に示すように従来のセラミツクボードにみ
られない利点を有する。
As described above, the various fire-resistant heat insulating materials obtained according to the present invention are all excellent in formability, strength, and heat resistance, and have advantages not found in conventional ceramic boards as shown below.
すなわち、(1)耐熱タイルとした場合の表面硬度
が硬く、強度が強い。(2)サーマルシヨツク（熱衝
撃抵抗）が非常に強い。(3)耐熱タイル表面より輻
射熱が発散し、1500℃による実験の結果によれば
厚さ方向、裏面に向かつての熱伝導率が非常に小
さい。(4)蓄熱量の減少により、省エネルギーに極
めて効果的である。 That is, (1) when used as a heat-resistant tile, the surface hardness is hard and the strength is strong. (2) Very strong thermal shock (thermal shock resistance). (3) Radiant heat is dissipated from the surface of the heat-resistant tile, and according to the results of experiments at 1500℃, the thermal conductivity in the thickness direction and toward the back surface is extremely low. (4) Extremely effective in saving energy by reducing the amount of heat stored.
第１図は本発明の断熱タイルの断面図、第２図
は第１図の斜視図、第３図は異形断熱タイルの斜
視図である。
符号の説明、１……繊維−ウイスカー配合物
層、２……セラミツクボード、３……スラリーま
たはペースト状繊維−ウイスカー配合物層。
FIG. 1 is a sectional view of a heat insulating tile of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a modified heat insulating tile. Explanation of symbols: 1...Fiber-whisker blend layer, 2...Ceramic board, 3...Slurry or paste fiber-whisker blend layer.
Claims (1)
合成した炭化珪素ウイスカーと窒化珪素ウイスカ
ーとをそれぞれ10〜150重量部均一に配合した繊
維−ウイスカー配合物からなる耐火断熱材。 ２ 繊維−ウイスカー配合物が流綿状、シート状
またはボード状に成形されている特許請求の範囲
第１項記載の耐火断熱材。 ３ 繊維−ウイスカー配合物にバインダーが配合
されている特許請求の範囲第１項または第２項記
載の耐火断熱材。 ４ セラミツクボードの表面に、セラミツク繊維
100重量部に対し、人工的に合成した炭化珪素ウ
イスカーと窒化珪素ウイスカーとをそれぞれ10〜
150重量部均一に配合した繊維−ウイスカー配合
物からなる層を設けた耐火断熱材。 ５ 繊維−ウイスカー配合物からなる層が流綿
状、シート状またはボード状である特許請求の範
囲第４項記載の耐火断熱材。 ６ 繊維−ウイスカー配合物からなる層にバイン
ダーが配合されている特許請求の範囲第４項また
は第５項記載の耐火断熱材。[Scope of Claims] 1. A fire-resistant heat insulating material made of a fiber-whisker mixture in which 10 to 150 parts by weight of artificially synthesized silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers are each uniformly blended with 100 parts by weight of ceramic fibers. 2. The fireproof insulation material according to claim 1, wherein the fiber-whisker blend is formed into a fluffy, sheet-like, or board-like form. 3. The fireproof heat insulating material according to claim 1 or 2, wherein a binder is blended in the fiber-whisker blend. 4 Ceramic fibers on the surface of the ceramic board
10 to 10 parts by weight of artificially synthesized silicon carbide whiskers and silicon nitride whiskers, respectively.
A fire-resistant insulation material with a layer consisting of a uniformly blended fiber-whisker blend of 150 parts by weight. 5. The fireproof heat insulating material according to claim 4, wherein the layer made of the fiber-whisker blend is in the form of fluff, sheet or board. 6. The fireproof heat insulating material according to claim 4 or 5, wherein a binder is blended in the layer consisting of the fiber-whisker blend.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18467182A JPS5978984A (en) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | Super high temperature composite heat-resistant tile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18467182A JPS5978984A (en) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | Super high temperature composite heat-resistant tile |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978984A JPS5978984A (en) | 1984-05-08 |
| JPH0323499B2 true JPH0323499B2 (en) | 1991-03-29 |
Family
ID=16157318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18467182A Granted JPS5978984A (en) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | Super high temperature composite heat-resistant tile |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5434154A (en) * | 1977-08-20 | 1979-03-13 | Shinobu Akima | Antiifreeze apparatus for cold water and hot water supply pipe |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18467182A patent/JPS5978984A/en active Granted
Also Published As
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| JPS5978984A (en) | 1984-05-08 |
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