特許ウォッチ

公開番号2024146615
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023059635
出願日2023-03-31
発明の名称低熱膨張ブロック
出願人東京窯業株式会社
代理人弁理士法人共立特許事務所
主分類C04B 35/16 20060101AFI20241004BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】熱伝導性に優れる低熱膨張ブロックを提供すること。
【解決手段】本発明の低熱膨張ブロックは、粒子径100μm以上の粉末よりなる粗粒粉と、粒子径10μm以上100μm未満の粉末よりなる中粒粉と、粒子径10μm未満の粉末よりなる微粒粉と、よりなる溶融シリカ粉末を焼成してなる低熱膨張ブロックであって、前記微粒粉の少なくとも一部がSiC粉末に置換され、かつ前記SiC粉末が、全体を100mass%としたときに、25～50mass%で含有することを特徴とする低熱膨張ブロック。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
粒子径１００μｍ以上の粉末よりなる粗粒粉と、粒子径１０μｍ以上１００μｍ未満の粉末よりなる中粒粉と、粒子径１０μｍ未満の粉末よりなる微粒粉と、よりなる溶融シリカ粉末を成形・焼成してなる低熱膨張ブロックであって、
前記微粒粉の少なくとも一部がＳｉＣ粉末に置換され、かつ前記ＳｉＣ粉末が、全体を１００ｍａｓｓ％としたときに、２５～５０ｍａｓｓ％で含有することを特徴とする低熱膨張ブロック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、低熱膨張ブロックに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
セラミックスは、原料粉末を焼成してなるものであり、一般的に耐熱性を有する材料として知られている。セラミックスブロックは高い強度を有しており、高温で使用される部材に用いられる。近年は、耐熱性を備えた高強度の部材としての利用、例えば、被成形物を加熱した状態で成形する成形型や載置台への利用が増加している。
成形型として利用する場合、被成形物の寸法精度を保つために、低熱膨張性である溶融石英主体のシリカブロックが用いられる。例えば、熱膨張率の小さい溶融石英を主体とする耐熱性を備えた高強度の調合耐火物が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭５６－７８４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被成形物を加熱した状態で成形することから、セラミックスブロックにおいては、耐熱性だけでなく、熱伝導性が高いことが求められている。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、セラミックスよりなるブロックであって、熱伝導性に優れる低熱膨張ブロックを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する本発明の低熱膨張ブロックは、粒子径１００μｍ以上の粉末よりなる粗粒粉と、粒子径１０μｍ以上１００μｍ未満の粉末よりなる中粒粉と、粒子径１０μｍ未満の粉末よりなる微粒粉と、よりなる溶融シリカ粉末を成形・焼成してなる低熱膨張ブロックであって、前記微粒粉の少なくとも一部がＳｉＣ粉末に置換され、かつ前記ＳｉＣ粉末が、全体を１００ｍａｓｓ％としたときに、２５～５０ｍａｓｓ％で含有することを特徴とする。
本発明の低熱膨張ブロックは、溶融シリカにＳｉＣ粉末を混合してなることで、熱伝導性が向上する。そして、ＳｉＣ粉末を２５～５０ｍａｓｓ％で含有することで、熱膨張率が過剰に大きくなることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
試料Ａ～Ｇの低熱膨張ブロックの断面写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施の形態を用いて本発明を具体的に説明する。
【０００８】
［実施形態］
本形態の低熱膨張ブロックは、粒子径１００μｍ以上の粉末よりなる粗粒粉と、粒子径１０μｍ以上１００μｍ未満の粉末よりなる中粒粉と、粒子径１０μｍ未満の粉末よりなる微粒粉と、よりなる溶融シリカ粉末を焼成してなる。
【０００９】
溶融シリカ粉末は、溶融シリカを主成分とする粒子よりなる粉末である。溶融シリカは、石英ガラスとも称される物質である。一般的には、高純度のケイ石質材を溶融材としたガラス状の非晶質材よりなるものである。特に、溶融シリカは、１０００℃での熱間線膨張率が約０．０５％と低い材料である。なお、溶融シリカを主成分とするとは、溶融シリカの含有割合が最も多く含まれる状態を示し、好ましくは溶融シリカのみからなる。
【００１０】
溶融シリカは、熱膨張性が低い材料である。溶融シリカの主成分の溶融石英は、ＳｉＣよりも熱間線膨張率が小さな材料である。つまり、高温にさらされたときの体積変化をより小さくする。このため、本形態の低熱膨張ブロックは、組織のぜい弱化や亀裂の発生が抑えられ、熱衝撃による損傷が生じにくくなり、耐熱性が向上する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許