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SOLIDIFICATION METHOD OF CERAMIC, CERAMIC SOLIDIFIED BODY AND ACTIVATED CERAMIC POWDER achieved

Patent code P110001835
Posted date Mar 17, 2011
Application number P2007-084460
Publication number P2008-239433A
Patent number P5055550
Date of filing Mar 28, 2007
Date of publication of application Oct 9, 2008
Date of registration Aug 10, 2012
Inventor
  • (In Japanese)藤 正督
  • (In Japanese)山川 智弘
  • (In Japanese)高橋 実
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 名古屋工業大学
Title SOLIDIFICATION METHOD OF CERAMIC, CERAMIC SOLIDIFIED BODY AND ACTIVATED CERAMIC POWDER achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solidification method of ceramic and a ceramic solidified body, wherein high-temperature firing is not required, solidification control is easy, mechanical strength and dimension precision are excellent, appearance is good, energy consumption upon the manufacturing is reduced and a wide range of resources is used as raw materials, and to provide an activated ceramic powder which can be used for the ceramic solidified body.
SOLUTION: The solidification method of ceramic comprises: a grinding process of grinding ceramic of which at least the surface is made of silicic acid and/or silicate and, thereby, producing activated ceramic powder of which the surface is mechano-chemically made to be amorphous; and an alkali treatment process of treating the activated ceramic powder thus obtained, with an alkaline aqueous solution containing alkali metal hydroxide and/or alkaline earth metal hydroxide and, thereby, dissolving and re-precipitating the surface of the activated ceramic powder to obtain the ceramic solidified body.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


セメントクリンカーは、石灰岩が粘土と混合されて焼成されるため、石灰岩の焼成による炭酸ガスの放出と、重油燃料の燃焼による炭酸ガスの放出とがある。このため、1トンのセメントクリンカーを焼成するのに1トンの二酸化炭素が発生するといわれている。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とから、セメントに代わる新たな代替技術の開発が求められている。



こうした状況下、石灰石に依存せず、焼成する必要のない、省エネタイプの材料として、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固化体が注目を浴びている。このセラミックス固化体では、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、セラミックス固化体となる。



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固化体によれば、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。
【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

Field of industrial application (In Japanese)


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固化する方法、その方法によって製造されたセラミックス固化体、及びそれらに用いられる活性化セラミックス粉体に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【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をアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液で処理することにより、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曲げ強度が10MPa以上のセラミックス固化体を得るアルカリ処理工程と、
を備えることを特徴とするセラミックス粉体の固化方法。

【請求項2】
 
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の該表面を乾式でメカノケミカル的に非晶質化させた活性化セラミックス粉体を用意し、該活性化セラミックス粉体をアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液で処理して固化させて曲げ強度が10MPa以上のセラミックス固化体を得ることを特徴とするセラミックス粉体の固化方法。

【請求項3】
 
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又は2記載のセラミックス粉体の固化方法。

【請求項4】
 
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3記載のセラミックス粉体の固化方法。

【請求項5】
 
原料となるセラミックスは、表面のみがケイ酸及び/又はケイ酸塩からなるセラミックスであることを特徴とする請求項1又は2記載のセラミックス粉体の固化方法。

【請求項6】
 
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の該表面を乾式でメカノケミカル的に非晶質化させた活性化セラミックス粉体をアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ水溶液で処理して固化させたものであり、
前記非晶質化させた部分が溶解及び再析出して生成した析出層を介して、セラミックス粉体が固化させられており、曲げ強度が10MPa以上であることを特徴とするセラミックス固化体。

【請求項7】
 
原料となるセラミックスは、表面のみがケイ酸及び/又はケイ酸塩からなるセラミックスであることを特徴とする請求項6記載のセラミックス固化体。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2007084460thum.jpg
State of application right Registered
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