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セラミックス多孔体の製造方法及びセラミックス多孔体 実績あり

国内特許コード P110001837
掲載日 2011年3月17日
出願番号 特願2007-084461
公開番号 特開2008-239434
登録番号 特許第5061348号
出願日 平成19年3月28日(2007.3.28)
公開日 平成20年10月9日(2008.10.9)
登録日 平成24年8月17日(2012.8.17)
発明者
  • 藤 正督
  • 山川 智弘
  • 高橋 実
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 セラミックス多孔体の製造方法及びセラミックス多孔体 実績あり
発明の概要

【課題】高温焼成が不要であり、固化の制御が容易であり、機械的な強度及び寸法精度の優れており、見栄えも良く、製造時のエネルギーの消費が少なくて、幅広い資源を原料とすることができるセラミックス多孔体の製造方法、セラミックス多孔体及びそれに用いることのできる活性化セラミックス粉体を提供する。
【解決手段】少なくとも表面がケイ酸及び/又はケイ酸塩からなるセラミックスを摩砕することによって表面がメカノケミカル的に非晶質化された活性化セラミックス粉体とする(摩砕工程)。活性化セラミックス粉体にアルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物を含むアルカリ水溶液と、起泡剤とを添加し、泡立てた状態のまま該活性化セラミックス粉体の表面を溶解及び再析出させてセラミックス多孔体を得る(多孔体形成工程)。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年、地球温暖化現象が世界的に問題となり、炭酸ガス放出の規制が重要な課題となっている。こうした状況下、セメントに代わる新たな代替技術として、水ガラスを結合剤としてセラミックス粉末を結合した、常温固化型のセラミックス多孔体が注目を浴びている(例えば特許文献1~4)。このセラミックス多孔体では、水ガラスとメタカオリン等のフィラーとを混合し、フィラーからアルミ等の金属イオンを溶出させて水ガラスと反応させる。これにより、水ガラスの成分であるケイ酸ナトリウムが架橋して無機ポリマーとなる。そして水分の蒸発とともに脱水縮合が起こり、セラミックス多孔体となる。



以上のように、水ガラスを利用してフィラーを固化するセラミックス多孔体によれば、石灰石を用いることなく、常温で容易にブロック等の建築材料を得ることができる(フィラーの活性化のために、750 °C程度で焼成することが望ましいが、それでもセメントクリンカーの焼成温度と比較してはるかに低温である)。このため、製造時の炭酸ガスの発生量は、セメントに比べてはるかに発生量が少ない。



さらには、水ガラスを利用してフィラーを固化する際に、起泡剤を混ぜておき、泡立てた状態で固化をさせてセラミックス多孔体も知られている(特許文献5)。こうして得られたセラミックス多孔体は軽量で、断熱性に優れた性質を有している。

【特許文献1】特開平8-301638号公報

【特許文献2】特開平8-301639号公報

【特許文献3】特開平7-133147号公報

【特許文献4】特開2003-226569号公報

【特許文献5】特開2000-313678号公報

産業上の利用分野


本発明は、セラミックスの粉体をセメントや水ガラス等のバインダーを用いることなく、高温焼結することもなくセラミックス多孔体を製造する方法、及びその方法によって製造されたセラミックス多孔体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
少なくとも表面がケイ酸及び/又はケイ酸塩からなるセラミックスを乾式で摩砕することによって表面がメカノケミカル的に非晶質化された活性化セラミックス粉体とする摩砕工程と、
該活性化セラミックス粉体にアルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物を含むアルカリ水溶液と、起泡剤とを添加し、泡立てた状態のまま該活性化セラミックス粉体の表面を溶解及び再析出させて強度が7MPa以上のセラミックス多孔体を得る多孔体成形工程と、
を備えることを特徴とするセラミックス多孔体の製造方法。

【請求項2】 原料となるセラミックスは、粘土鉱物及び/又は石英を主たる成分とすることを特徴とする請求項1記載のセラミックス多孔体の製造方法。
【請求項3】
粘土鉱物はメタカオリンであることを特徴とする請求項記載のセラミックス多孔体の製造方法。

【請求項4】
攪拌器の撹拌翼を回転させて空気を巻き込みながら撹拌することで、前記泡立てた状態とすることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項記載のセラミックス多孔体の製造方法。

【請求項5】
下方から空気を送り込みながら撹拌することで、前記泡立てた状態とすることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項記載のセラミックス多孔体の製造方法。

【請求項6】 前記起泡剤として界面活性剤を用い、前記界面活性剤溶液をあらかじめ泡立てた状態で添加することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項記載のセラミックス多孔体の製造方法。
【請求項7】
前記起泡剤としてアルカリ水溶液と反応して水素を発生する物質を用い、発生した水素によって前記泡立てた状態とすることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項記載のセラミックス多孔体の製造方法。
産業区分
  • 窯業
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2007084461thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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