[发明专利]绝热材料

说明书

技术领域

本发明涉及绝热材料，特别是涉及包括MgAl₂O₄的多孔烧结体、且在1000℃以上的温度范围具有优异绝热性的绝热材料。即，本发明涉及包含尖晶石质多孔烧结体的绝热材料。

背景技术

作为在1000℃以上的高温范围下热导率的上升得以抑制、耐热性也优异的绝热材料的材料，镁氧尖晶石的陶瓷多孔体受到重视。

在日本特开2012-229139号公报（专利文献1）和日本特开2013-209278号公报（专利文献2）中，公开了：具有规定的气孔径分布的尖晶石质陶瓷多孔体能够抑制传导传热及辐射传热，由此可以用作在1000℃以上的高温下耐热性也优异的绝热材料。

然而，上述的专利文献1、2中所述的尖晶石质陶瓷多孔体，在比以往还高温的1000℃以上具有低的导热性和良好的耐热性，但是因为气孔率高，所以强度不足。

为了使强度提高，一般采用降低气孔率、提高堆积比重(bulkspecificgravity)的手法。但是，专利文献1、2中所述的绝热材料中，仅仅降低气孔率，则热导率会上升，且堆积比重也升高，因此并不能充分满足低热导率且轻便易处理的绝热材料这样的要求。

另一方面，近年来倾向于要求在1000℃以上的高温范围也能抑制热导率上升，且轻量、高强度的绝热材料。

作为轻量、高强度的绝热材料的例子，已知包含由多孔体形成的绝热材料和含纤维的材料的复合材料。

例如，在日本特开平10-226582号公报（专利文献3）中，作为在超过约1500℃的温度范围可以使用、且可通过简易的方法制造的机械特性及耐热性优异的多层绝热材料，记载了这样的发明：由下列（A）、（Ｂ）及（C）三层构成；（A）含有75～95重量%莫来石纤维及5～25重量%二氧化硅纤维的绝热层，（B）中间层，（C）含有15～35重量%莫来石纤维及65～85重量%二氧化硅纤维的绝热层，且具有固定该纤维的交缠点的玻璃状硼化合物，呈三维网状结构的多层绝热材料。

专利文献3所述的发明中，在尝试适用专利文献1、2中所述的尖晶石质陶瓷多孔体时，在维持在高温下的优异绝热性的状态下，若要确保高强度，则重量变重，且操作的容易程度即施工时的操作性也不充分。另外，重量变重则使得容积比热变大，绝热材料的温度上升所需要的热量可能变大。

发明内容

本发明人为了解决如上述的技术课题，发现：一种绝热材料，该绝热材料包括MgAl₂O₄质陶瓷烧结体，其气孔率为85vol%以上且低于91vol%，孔径0.8μm以上且低于10μm的气孔在总气孔容积中占10vol%以上且40vol%以下，且孔径0.01μm以上且低于0.8μm的气孔在总气孔容积中占5vol%以上且10vol%以下，所述绝热材料维持在1000℃以上的高温下也可以抑制热导率增加这样的优异的绝热性，同时轻量性也优异，从而在先作为日本特愿2014-249484号提出申请。

于是进一步锐意研究，发现若在MgAl₂O₄质陶瓷烧结体中含有Si，则在高温使用过程中收缩增大（再加热收缩增大），不能得到低热导率，不能得到良好的耐热性，从而想到本发明。另外，所述Si为在MgAl₂O₄质陶瓷烧结体中作为杂质存在，或者包含于强化陶瓷烧结体的陶瓷强化材料中。

本发明鉴于上述技术课题，目的在于提供在1000℃以上的高温下也可以抑制热导率增加这样的优异的绝热性得以维持，同时轻量性也优异的绝热材料。即本发明的目的在于提供在高温下的绝热性优异、且轻量而容积比热小、操作性优异的绝热材料（复合绝热材料）。

本发明的一个方案中涉及的绝热材料，其特征在于，包括气孔率70vol%以上且低于91vol%的多孔烧结体，孔径0.8μm以上且低于10μm的气孔在总气孔容积中占10vol%以上且70vol%以下，且孔径0.01μm以上且低于0.8μm的气孔在总气孔容积中占5vol%以上且30vol%以下，所述多孔烧结体为由MgAl₂O₄（尖晶石）原料和由无机材料形成的纤维形成的烧结体，在1000℃以上且1500℃以下的热导率为0.40W/(m?K)以下，相对于所述多孔烧结体中的Mg，Si的重量比为0.15以下。

相对于所述多孔烧结体中的Mg，优选所述Si的重量比为0.0001以下。