アルミナセッターDKA-86

アルミナセッター自体の かさ比重を低く抑えて高気孔率にすることにより、ワークの脱バインダー性を向上させております。セッター原料は微粒構成の為、加工性に優れ研磨加工によりセッター表面を平滑に仕上げる事ができ、ワークのキズ不良を軽減します。

又、特殊な製造方法により高気孔率でありながら高強度を保ち、均一な品質を達成しており、肉厚の薄い軽量セッターが供給可能です。

DKA-86 : 150x150x2t 両面研磨品

アルミナセッターDKA-86代表値

• 常用使用温度　1,400℃
• 化学成分 / Al2O3=約78%  SiO2=約22%
• 見掛気孔率　33%
• 見掛比重　3.3
• かさ比重　2.2
• 曲げ強さ   19MPa

例えば長方形の板の場合と正方形の板の場合、割れやすさには差があります。

長細い形状の板の場合、昇温時の伸び、降温時の縮みといった歪を長手方向の伸び縮みで吸収し、結果比較的割れ難くなります。

一方正方形に近い形状の場合、昇温時の伸び、降温時の縮みの歪の逃げ場がなく割れ（クラック）が発生しやすくなります。

特に降温時に割れが発生しやすいと言われており、この場合、温度が下がって来た端は収縮し始めますが、中心部はまだ温度が高く膨張したままで、その結果縮もうとする端が縮みきれずに端から中心部に向かってクラックが入るという現象です。

再結晶SiCサヤ280x280xH140mm

上の写真は再結晶SiC(Re-SiC)のサヤ・匣鉢です。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　サイズは外寸で280×280x高さ140mmで、肉厚は6mm弱です。

再結晶SiCの最高使用温度は1600℃で、SiC耐火物の中では一番高温で使える部類になりますが、再結晶SiCサヤのその他の特徴は

一般的なアルミナ・ムライト・コージライト質サヤに比べ

• 熱伝導率が格段に良い
• 熱衝撃（サーマルショック）に対して強く、迅速焼成に対応できる
• 材質その物に強度があるのでサヤの肉厚を薄くできる
• 成分はSiC99%なので、シリカ(SiO2)フリーで焼成物との反応が少なく、又粉体の引っ付きも少ないのでメンテナンスが楽
• ボロ振りが少なくコンタミの心配も少ない

と言った事が揚げられ蛍光体の焼成等に使用されます。

但しSiC耐火物全体に言える事ですが、金属とSiCは反応しますのでフェライト等を直接SiCサヤに入れる使い方はお勧めしませんので、その場合は中に小さなアルミナ質サヤを何個か入れて使われる場合もあるようです。

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Si-SiCバーナースリーブφ120(φ104)xL600mm

上の写真はSi-SiC（反応焼結SiC）バーナースリーブ：サイズ外径φ120mm（内径φ104mm）x長さ600mm です。

Si-SiC（反応焼結SiC）は高強度・高熱伝導率・緻密質による高い耐酸化性能から、高性能バーナースリーブや、ラジアントチューブバーナーの内筒管/外筒管に使われます。

下の写真はSi-SiCラジアントチューブバーナーの内筒管で、サイズは外径φ80mm（内径φ66mm）x長さ1400mm です。

Si-SiCラジアントチューブバーナー内筒管φ80(φ66)xL1400mm

当社では、他社ではなかなか出来ない大型バーナースリーブも供給可能です。但しSi-SiC（反応焼結SiC）の場合は最高使用温度が1350℃ですのでバーナー部の最高温度をご確認の上お問い合わせ下さい。

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SiC棚板裏側の支柱跡

焼成時にSiC表面が酸化されるとSiO2（シリカ）が生成されますが、SiO2は高温時はネバネバした状態で、常温になるとガラスのように固まります。その為、焼成を重ねるにしたがって棚板と接している支柱は引っ付きやすくなります。この引っ付きを防ぐには支柱の方にアルミナコーティング剤をこまめに塗るのが効果的です。

アルミナ質支柱

アルミナ質L型支柱とSiC棚板

通常使われているアルミナ質支柱は、アルミナ約70%ぐらいで、耐火温度は1,500℃です（製造時に1,500℃以上で焼成しております）。圧縮強度も680kg/cm2 以上あります。

セラミック焼成に使われる支柱はこの手のアルミナ質支柱が一般的です。

I型・L型・サイコロ型　各種ございます。

酸化物結合SiC（カーボランダム）棚板台車

Si-SiC（反応焼結SiC）ビーム組み台車

SiC耐火物の寿命を言う時によく「何年くらい使える物なのか？」と聞かれますが、専門的見地から言いますと、寿命は”何サイクル”という尺度で計ります。1サイクルとは”1回常温から最高温度まで上がりまた常温に戻る”事です。即ちトンネル炉では炉に入ってから出てくるまでで1サイクル、バッチ式のシャトル窯ですと1回窯に入れて出すまでで1サイクルです。

当然、毎日炉に入る場合と1週間に1回しか炉に入らない場合とでは耐火物の耐用年数は変わってきますので、お客様の使用頻度を完全に把握しない限りは年月では判断できません。

各種SiC耐火物の基準耐用サイクル

• 酸化物結合SiC（カーボランダム）＝約300～600サイクル
• 再結晶SiC（Re-SiC）＝約500～800サイクル
• 反応焼結SiC（Si-SiC）＝約2,500～3,000サイクル

上記の数字はあくまでも1つの基準であり、当然ながら、SiC耐火物の形状、炉のヒートカーブ（昇温・降温スピード）、炉内の雰囲気（酸化・還元雰囲気等）、棚組みの仕方、焼成物の形状や重量、等々の諸条件によってSiC耐火物の劣化具合は大きく変わってきます。

又、SiC耐火物の寿命が来るとはどういう事かというと、SiCが酸化・分解されSiO2が生成され、SiC成分が減ってくることにより白っぽく変色し、膨張し、強度が下がり、曲がりや割れが発生することです（酸化され劣化した酸化物結合SiC耐火物の事例はこちらをご参照下さい）。

上記数値の通り、SiC耐火物の中では緻密質である反応焼結SiC（Si-SiC）が一番酸化されにくい性質から、一番寿命が長いです。

他社製アルミナ・ムライト質サヤ（匣鉢）

ご覧の通り、割れと底下がりが起きています（底面真ん中の割れは底下がりによって出来た亀裂です）。

割れの原因は熱衝撃に対する耐スポーリング性能が使用条件に追いついていない為です。サヤ（匣鉢）の中いっぱいに小さなアルミナ製品等を入れて焼成すると、中の空間が少ない為温度が下がる時には中の製品はなかなか温度が下がらず、外側のサヤだけが先に温度が下がり、結果温度差でサヤが割れてしまうという事になります。

又、使っていくうちに底が下がってくるのは、サヤ自体の耐火度が足りない為で、焼成時の製品の重量による熱間荷重でサヤの底部分が下がってしまうという事になります。

難しいのは、耐火度を上げようとしてアルミナ％を多くすると価格も上がりますが、耐スポーリング性能が落ちてしまい、逆に耐スポーリング性能を上げる為にコーディライト質等を多く入れると今度は耐火度が下がってしまいます。

この相反する性質を克服し、耐火度と耐スポーリング性能をハイレベルで両立させたのが当社販売のアルミナ・ムライト質サヤ（匣鉢）です。

当社販売アルミナ・ムライト質サヤ（匣鉢）

特殊な低熱膨張率の原料を配合する事により、1,400℃の焼成にも耐えると同時に、熱衝撃にも強い材質になっております。

どの耐火物にも言える事ですが、コストを抑えつつ長く使用するには焼成条件に合った材質の選択が必要不可欠です。現在ご使用のサヤが割れたり、底下がりが早くてお困りの場合は一度当社までご相談下さい。

N-SiCは上の写真のようなビームや保護管で使われます。一般的には約1200～1450℃の間の温度帯に常に入っている条件での使用では、N-SiC耐火物の性能を一番発揮できるといわれており、1000～1150℃未満くらいですと低温酸化領域での使用となり、SiCが酸化され劣化されやすくなってしまいます。

N-SiC耐火物は鋳込み成形品で、原料は細かいものが使われております。もとの成形品には気孔率がありますが、SiCの耐酸化性能アップの為、通常表面処理をして表面全体をシリカ(SiO2)層で覆い、処理後のN-SiC耐火物その物の気孔率は1%未満となっております。そのため下の写真の様に表面がテカテカしております。

N-SiCビーム表面

又、下写真はN-SiC保護管ですが、くびれ部分は後加工をした部分で、この部分には耐酸化被膜はなく気孔率がありますが、その他の部分には被膜があり、テカテカしております。

N-SiC保護管表面

窒化物結合SiC(N-SiC)の詳細データはこちらに掲載しております。

再結晶SiC板

再結晶SiC耐火物は鋳込み成形で作られますので、プレス成形の酸化物結合SiC耐火物より細かい原料が使用されますが、気孔率が約15%あり、表面は”ヤスリ”のような状態で多少ザラザラしております（下写真）。

再結晶SiC板の表面

 因みに、写真で細かく白い点が見えるのは、SiCが光に反射している為です。太陽光の下などで見るとキラキラしてまぶしいくらいです。

再結晶SiCも、板形状・サヤ形状・中空ビーム形状等製作可能です。再結晶SiC(Re-SiC)の詳細データはこちらに掲載しております。