JPS59468B2 - High expansion porcelain composition - Google Patents
High expansion porcelain compositionInfo
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- JPS59468B2 JPS59468B2 JP53011982A JP1198278A JPS59468B2 JP S59468 B2 JPS59468 B2 JP S59468B2 JP 53011982 A JP53011982 A JP 53011982A JP 1198278 A JP1198278 A JP 1198278A JP S59468 B2 JPS59468 B2 JP S59468B2
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- porcelain
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属、金属酸化物およびガラスなどの高膨張
性物体との適合性が良好な高膨張磁器組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to high expansion porcelain compositions that have good compatibility with high expansion objects such as metals, metal oxides and glasses.
従来、真空外囲管等多くの電子管にセラミックスを利用
することは知られている(特開昭52−115164号
公報等参照)が、その形状は円筒または平板状などの単
純な形状のものに制限されている。Conventionally, it is known that ceramics are used in many electron tubes such as vacuum envelope tubes (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 115164/1983), but the shapes are simple, such as cylinders or flat plates. Limited.
これはセラミックスの焼縮み要因が部品の仕上り寸法精
度を低下させるためであり、仕上り寸法精度を向上させ
るためには焼結によっである程度の焼縮みを生じさせて
から所定寸法に削りざらに焼結するという複雑な製造法
をとらざるを得ない。This is because the sintering shrinkage factor of ceramics reduces the finished dimensional accuracy of the parts, and in order to improve the finished dimensional accuracy, it is necessary to cause a certain amount of sintering shrinkage through sintering, and then grind it to the specified dimensions by rough sintering. It is necessary to use a complicated manufacturing method of tying the product.
したがってテレビのブラウン管のファンネル部のような
複雑な形状を有してしかも大量生産を要求させるもので
は、そのセラミックス化は困難とされていた。Therefore, it has been difficult to use ceramics for products that have complex shapes and require mass production, such as the funnel portion of a television cathode ray tube.
しかし、セラミックスはガラスに比べて機械的強度、電
気絶縁性に優れ、吸着ガスも少ないので、安全性や信頼
性の面から良好なセラミックファンネルの採用が提案さ
れている。However, since ceramics have superior mechanical strength and electrical insulation properties compared to glass, and also have less adsorbed gas, it has been proposed to use ceramic funnels, which are superior in terms of safety and reliability.
(例えば特開昭52−99064号、同一115164
号、同一115657号、同一115659号、同一1
24854号、同一124855号、同一126163
号、同一152155号等参照)とりわけ、フォルステ
ライト、ステアタイト、チタニア、アルミナの1種また
は2種を主体とした熱膨張係数がパネルのガラスと同一
または近似の例えば84〜99(XIO−7)であるセ
ラミックスをもってファンネル部を形成することが知ら
れている。(For example, JP-A No. 52-99064, same No. 115164)
No., same No. 115657, same No. 115659, same No. 1
No. 24854, same No. 124855, same No. 126163
(Refer to No. 152155, etc.) In particular, a material containing one or two of forsterite, steatite, titania, and alumina and having a coefficient of thermal expansion that is the same as or similar to that of the glass of the panel, e.g. 84 to 99 (XIO-7) It is known to form a funnel part using ceramics.
(特開昭52−115164号公報参照)本発明はかか
る公知技術と同様に、例えばファンネル部として有用な
高膨張性の磁器組成物を提供することを目的とするもの
である。(Refer to Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-115164) Similar to such known techniques, the present invention aims to provide a highly expansible porcelain composition useful, for example, as a funnel part.
すなわち、本第1発明は、原料組成が重量%でピロリン
酸カルシウム35〜55%、炭酸カルシウム14〜37
%、長石およびセリサイト粘土5〜35%、カオリン質
粘土5〜40%よりなり、該成分中CaO,/P2O5
の重量比は12〜15であり、必須成分が5IO2,A
g2O3,P2O5,CaO2MgO,に20およびN
a2Oからなり、磁器の膨張係数が85〜120(X1
0−7)(40〜400°C〕であることを特徴とする
高膨張磁器組成物である。That is, in the first invention, the raw material composition is 35 to 55% by weight of calcium pyrophosphate and 14 to 37% by weight of calcium carbonate.
%, 5 to 35% of feldspar and sericite clay, and 5 to 40% of kaolinic clay, in which CaO, /P2O5
The weight ratio of is 12 to 15, and the essential components are 5IO2,A
g2O3, P2O5, CaO2MgO, 20 and N
It is made of a2O, and the expansion coefficient of porcelain is 85 to 120 (X1
0-7) (40 to 400°C).
そして、第2発明は上記ピロリン酸カルシウムは、Ca
HPO4,が12未満であるカルシウムリン酸塩たとえ
ばリン酸水素カルシウム三水塩(CaHPO,・2H2
0〕リン酸水素カルシウム(CaHPO4〕、〕〕リン
酸カルシウムー水塩CaH2PO4) 2・H20〕、
メタリン酸カルシウム(Ca (PO3)2,1、リン
酸カルシウムCCa3(PO,)2)、水酸アパタイト
CCa5(PO4)3(OH))、骨燐、骨灰等によっ
て置き換えたものである。And, in the second invention, the calcium pyrophosphate is Ca
Calcium phosphates with HPO4, less than 12, such as calcium hydrogen phosphate trihydrate (CaHPO, 2H2
0] Calcium hydrogen phosphate (CaHPO4),]] Calcium phosphate - hydrate CaH2PO4) 2.H20],
Calcium metaphosphate (Ca(PO3)2,1, calcium phosphate CCa3(PO,)2), hydroxyapatite CCa5(PO4)3(OH)), bone phosphorus, bone ash, etc. are substituted.
また、炭酸カルシウムは石灰石またはドロマイトなどの
カルシウム、マグネシウム含有鉱物で置き換えてもよい
。Calcium carbonate may also be replaced with calcium- and magnesium-containing minerals such as limestone or dolomite.
本発明組成物の特徴は、第1にCaO/P2O5の重量
比を一定にすることにより、カルシウムリン酸塩の配合
量と磁器の膨張係数が一定の直線関係を示すことにある
。The composition of the present invention is characterized in that, first, by keeping the weight ratio of CaO/P2O5 constant, the amount of calcium phosphate blended and the coefficient of expansion of the porcelain exhibit a constant linear relationship.
第1図はその1例であって、CaHPO4,〜1.4の
場合のピロリン酸カルシウムの量と磁器の膨張係数との
関係が直線関係にあることを示す。FIG. 1 is an example of this, and shows that the relationship between the amount of calcium pyrophosphate and the expansion coefficient of porcelain in the case of CaHPO4.about.1.4 is linear.
したがって、例えばファンネル部として好適な膨張係数
が85〜120(XIO−7)〔40〜400°C〕の
範囲の材料を製造しようとすれば、ピロリン酸カルシウ
ムの量を適宜に選定すればよい。Therefore, for example, if a material with an expansion coefficient suitable for a funnel portion is to be manufactured in the range of 85 to 120 (XIO-7) [40 to 400°C], the amount of calcium pyrophosphate may be appropriately selected.
第2に、上記第1の特徴により任意の膨張係数を有する
磁器を製作した場合に、後記する実施例に示すように膨
張係数を除く諸物性値が大きく変化しないことにある。Secondly, when porcelain having an arbitrary expansion coefficient is manufactured according to the above-mentioned first feature, various physical property values other than the expansion coefficient do not change significantly, as shown in Examples described later.
第3に、本組成物による磁器は一般の珪酸アルミナ質磁
器と比較した場合に諸物性値が優れている点にある。Thirdly, the porcelain made of the present composition has superior physical properties when compared with general silicate alumina porcelain.
つぎに、本発明における各材料の配合組成の詳細につい
て説明するが、磁器の膨張係数を85〜120 (X
10−7)(40〜4000C)としたのは、85以下
では高膨張と言い難いことにより、また120以上は本
方法によって得られる素地の安定に得られるための上限
値であるからである。Next, details of the composition of each material in the present invention will be explained.The expansion coefficient of porcelain is 85 to 120 (X
10-7) (40 to 4000C) because below 85 it is difficult to say that the expansion is high, and above 120 is the upper limit for stably obtaining the base material obtained by this method.
ピロリン酸カルシウムはCaO成分と反応して、磁器の
主体をなすリン酸三カルシウム(Ca3(PO,)2)
の生成に関与するものである。Calcium pyrophosphate reacts with CaO component to form tricalcium phosphate (Ca3(PO,)2), which is the main component of porcelain.
It is involved in the generation of
そして第1図に示した関係から、磁器の膨張係数が85
〜120(X 10’−7) [: 40〜400’C
)の条件に必要な配合量は35〜55%となる。From the relationship shown in Figure 1, the expansion coefficient of porcelain is 85
~120 (X 10'-7) [: 40-400'C
) The amount required for the conditions is 35 to 55%.
また、第2発明におけるピロリン酸カルシウム以外のカ
ルシウムリン酸塩でCaO/P2O5が1.2未満のも
のは以下に記すCaO成分およびカオリン質粘土との反
応によって磁器中で容易にリン酸三カルシウムCCa3
(PO4)2〕を生成する。In addition, calcium phosphates other than calcium pyrophosphate in the second invention with a CaO/P2O5 ratio of less than 1.2 are easily tricalcium phosphate CCa3 in porcelain by reaction with the CaO component and kaolinic clay described below.
(PO4)2] is generated.
したがって、リン酸水素カルシウム三水塩〔CaHPO
4・2H20〕、リン酸水素カルシウムCCaHPO4
)、リン酸カルシウム−水塩CCa(H2PO4)2
・H2O)、メタリン酸カルシウム〔Ca(PO3)2
〕、リン酸三カルシウム(Ca3 (PO4) 2 )
水酸アパタイト(Ca5(po、)3(oH))骨燐、
骨灰等は、上記ピロリン酸カルシウムのリン酸成分相当
量に該当する配合量範囲での置換使用が可能である。Therefore, calcium hydrogen phosphate trihydrate [CaHPO
4.2H20], calcium hydrogen phosphate CCaHPO4
), calcium phosphate-hydrate CCa(H2PO4)2
・H2O), calcium metaphosphate [Ca(PO3)2
], tricalcium phosphate (Ca3 (PO4) 2 )
Hydroxyapatite (Ca5(po,)3(oH)) bone phosphorus,
Bone ash or the like can be used as a substitute in an amount corresponding to the amount equivalent to the phosphoric acid component of the above-mentioned calcium pyrophosphate.
炭酸カルシウムはCab/ P205= 1.2〜1.
5の条件の範囲が基準にすると必然的に14〜37%の
範囲を必要となる。Calcium carbonate has a Cab/P205=1.2-1.
If the range of condition 5 is used as a standard, a range of 14 to 37% is inevitably required.
この炭酸カルシウムはカルシウムリン酸塩と反応してリ
ン酸三カルシウム(Ca3 (PO4) 2 :)の生
成に関与すると同時に、カオリン質粘土と反応して組成
物の焼結に関与する。This calcium carbonate reacts with calcium phosphate to participate in the production of tricalcium phosphate (Ca3 (PO4) 2 :), and at the same time reacts with kaolinic clay to participate in sintering of the composition.
焼結磁器を得るために上記CaO/ P205 = 1
.2〜15の条件が適用される。The above CaO/P205 = 1 to obtain sintered porcelain
.. Conditions 2 to 15 apply.
CaO/P2O5が12以下の場合は焼結磁器のガラス
成分が過剰となり磁器構造物が安定して得られなくなり
、15以上になるとCaO成分が過剰となり焼結性が悪
くなると同時に膨張係数が安定して得られない。When CaO/P2O5 is less than 12, the glass component of the sintered porcelain becomes excessive and a porcelain structure cannot be stably obtained.When it exceeds 15, the CaO component becomes excessive and the sinterability worsens, while at the same time the coefficient of expansion becomes unstable. I can't get it.
酸化マグネシウム成分はリン酸三カルシウムをつくるの
に支障を来したり安定した関係を示さなくなる惧れはあ
るが、焼結助剤としてはCaO成分と同様の効果が得ら
れるのでCaO成分の配合量の10%以内の範囲でCa
Oと置要が可能である。Although there is a risk that the magnesium oxide component may interfere with the production of tricalcium phosphate or may not show a stable relationship, as a sintering aid it can achieve the same effect as the CaO component, so the amount of CaO component added is Ca within 10% of
It is possible to place it with O.
長石およびセリサイト粘土は必須成分のうらに20&よ
びNa2O成分を供給し、組成物の磁器化に必須な成分
である。Feldspar and sericite clay supply 20& and Na2O components behind the essential components and are essential components for porcelain formation of the composition.
その配合量は5%以下では所期の効果が得られず、35
%以上では過剰効果となり実用性がなくなる。If the blending amount is less than 5%, the desired effect cannot be obtained, and 35
% or more, the effect becomes excessive and becomes impractical.
長石とセリサイトとの関係は、焼成時の温度を任意に選
択できる点で相互交換が可能である。The relationship between feldspar and sericite is interchangeable in that the firing temperature can be selected arbitrarily.
カオリン質粘土は組成物の成形能を律する成分**であ
り、5%以下ではプレス成形の場合でも有効性がなく、
さらに上記カルシウムリン酸塩およびCaO成分との反
応においても効果が得られない。Kaolin clay is a component** that controls the moldability of the composition, and if it is less than 5%, it is not effective even in press molding.
Furthermore, no effect can be obtained in the reaction with the above-mentioned calcium phosphate and CaO component.
また40%以上では泥漿鋳込み成形の場合でも成形性が
悪くなり過剰となる。Moreover, if it exceeds 40%, the moldability becomes poor even in the case of slurry casting, resulting in excessive content.
本発明組成物は1,200〜1,350℃によって磁器
とされている。The composition of the present invention is made into porcelain at a temperature of 1,200 to 1,350°C.
その磁器の鉱物組成はCa3(PO4) 2の結晶相と
珪酸アルミナ質ガラス相とが主体であり、時に微量のア
ノーサイトとムライトを含む場合がある。The mineral composition of the porcelain is mainly composed of a Ca3(PO4)2 crystal phase and a silicate alumina glass phase, and may sometimes contain trace amounts of anorthite and mullite.
つぎに実施例並びに試験結果を示す。Next, examples and test results will be shown.
上記表から明らかなとおり本発明によれば、高膨張性で
、しかも物性値の変化が少なく、一般の珪酸アルミナ質
磁器に比較して諸物性値の優れた磁器が得られるもので
、ファンネル部用材料などに有用である。As is clear from the table above, according to the present invention, it is possible to obtain porcelain that has high expansibility, has little change in physical property values, and has superior physical property values compared to general silicate alumina porcelain. It is useful as a material for industrial use.
なお、上記実施例はピロリン酸カルシウムを用35
いた例であるが、これを第2発明における前述のカルシ
ウムリン酸塩に置き換えても、略同様の結果が得られた
。In addition, in the above example, calcium pyrophosphate was used.
However, even when this was replaced with the above-mentioned calcium phosphate in the second invention, substantially the same results were obtained.
第1図はピロリン酸カルシウムの量と磁器の膨辺 張係
数との関係を示すグラフである。Figure 1 is a graph showing the relationship between the amount of calcium pyrophosphate and the expansion coefficient of porcelain.
Claims (1)
5%、炭酸カルシウム14〜37%、長石およびセリサ
イト粘土5〜35%、カオリン質粘土5〜40%からな
り、該成分中CaO/P2O5の重量比は1.2〜15
であり、必須成分がS 102、Al2O3、P2O5
、Cab、 MgO1に20およびNa20からなり、
磁器の膨張係数が85〜120(X10−7)l’−4
0〜400℃」であることを特徴とする高膨張磁器組成
物。 2 原料組成が重量%で、CaO/P2O5が12未満
であるリン酸水素カルシウム三水塩、リン酸水素カルシ
ウム、リン酸カルシウム−水塩、メタリン酸カルシウム
、リン酸三カルシウム、水酸アパタイト、骨燐、骨灰の
如きカルシウムリン酸塩35〜55%、炭酸カルシウム
14〜37%、長石およびセリサイト粘土5〜35%、
カオリン質粘土5〜40%からなり、該成分中CaO/
P2O5の重量比は1.2〜15であり、必須成分がS
i O2、Al2O3、P2O5、Cab、 MgO
,に2OおよびNa20からなり、磁器の膨張係数が8
5〜120(X10−7)「40〜400℃」であるこ
とを特徴とする高膨張磁器組成物。[Scope of Claims] 1 Raw material composition is calcium pyrophosphate 35 to 5% by weight
5%, calcium carbonate 14-37%, feldspar and sericite clay 5-35%, kaolin clay 5-40%, and the weight ratio of CaO/P2O5 in these components is 1.2-15.
and the essential components are S102, Al2O3, P2O5
, Cab, consisting of MgO1 and Na20,
The expansion coefficient of porcelain is 85 to 120 (X10-7)l'-4
A high expansion porcelain composition characterized in that the temperature is 0 to 400°C. 2 Calcium hydrogen phosphate trihydrate, calcium hydrogen phosphate, calcium phosphate hydrate, calcium metaphosphate, tricalcium phosphate, hydroxyapatite, bone phosphorus, bone ash with a raw material composition of less than 12 in weight percent CaO/P2O5 Calcium phosphates such as 35-55%, calcium carbonate 14-37%, feldspar and sericite clays 5-35%,
Consisting of 5 to 40% kaolin clay, CaO/
The weight ratio of P2O5 is 1.2 to 15, and the essential component is S.
i O2, Al2O3, P2O5, Cab, MgO
, is composed of 2O and Na20, and the expansion coefficient of porcelain is 8.
5 to 120 (X10-7) "40 to 400° C." A high expansion porcelain composition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53011982A JPS59468B2 (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | High expansion porcelain composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53011982A JPS59468B2 (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | High expansion porcelain composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54105115A JPS54105115A (en) | 1979-08-17 |
| JPS59468B2 true JPS59468B2 (en) | 1984-01-06 |
Family
ID=11792797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53011982A Expired JPS59468B2 (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | High expansion porcelain composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59468B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5992967A (en) * | 1982-11-15 | 1984-05-29 | 日陶連原料株式会社 | Manufacture of bone ashe ceramic |
| JPS61158856A (en) * | 1984-12-29 | 1986-07-18 | 株式会社 陶通 | Pottery |
| JP7454158B2 (en) * | 2019-02-07 | 2024-03-22 | 株式会社バイオアパタイト | Fired body and its manufacturing method |
-
1978
- 1978-02-07 JP JP53011982A patent/JPS59468B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54105115A (en) | 1979-08-17 |
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