凍結乾燥法を用いた高気孔率板状アルミナ粒子多孔体の作製

摘要

工業用高温炉の耐火断熱れhが·耐火断熱キャスタブルは、省エネルギー化の観点からさらなる機能向上 が求められている。その原料の耐火断熱骨材は、一般的に CA6(CaO·6Al2O3)が用いられることが多いが、耐 熱性や鉄鋼スラグに対する耐食性が低いという問題がある。そこで、高い熱安定性および耐食性を有する高 純度アルミナ耐火断熱骨材の作製を試みた。これまでに出発原料にアルミナ板状粒子を用い、イースト菌を 造孔材とすることで気孔率 70%以上の高気孔率多孔体を作製したが、イースト菌が焼失した箇所がアルミナ 板状粒子同士の不連続点となるために機械強度が非常に低く、実際の耐火骨材として使用するには不十分で あった。1) そこで本研究では、アルミナ板状粒子の分散媒体としてゼラチン溶液を用い、さらにそれを凍結 乾燥させる手法に取り組hだ。高い分散状態を確保(カードハウス構造)したまま粒子同士の接合が見込まれ、 高気孔率を維持したままで高機械強度の発現が期待された。ただしゼラチン溶液スラリーを単純に凍結させ ると、氷結晶が成長して粗大欠陥が生成しやすい。そこで氷結晶の成長を抑制するためにエタノールの添加 と、急速凍結を試みた。