[发明专利]多孔质陶瓷颗粒及多孔质陶瓷结构体

说明书

多孔质陶瓷颗粒(16)具有相互平行的一对主面(161、162)。从一个主面(161)往另一个主面(162)的方向上，主面间的距离、亦即颗粒厚度的1/4范围(633)的平均气孔率比位于一对主面之间的中央部位的颗粒厚度的1/2范围(632)的平均气孔率高。上侧的主面(161)为配置于对象物上的面。通过将气孔率高的区域限定在一个主面(161)附近，可使多孔质陶瓷颗粒(16)为低热传导率且低热容量，并实现抑制机械强度降低。

技术领域

本发明涉及多孔质陶瓷颗粒及多孔质陶瓷结构体。

背景技术

以往，在发动机的燃烧室内壁设置有低热传导率的隔热膜。例如，在国际公开第2015/080065号(文献1)中公开了一种隔热膜，多孔质材料作为填料分散于其基体中。国际公开第2015/115667号(文献2)中公开了下述技术：为了抑制基体成分渗透至填料的气孔而导致隔热效果减弱，利用气孔率比中心部的气孔率低的外周部将填料的中心部的表面整体包覆。

国际公开第2013/125704号(文献3)中公开了下述技术：在发动机的燃烧室内壁形成有隔热层，并在该隔热层的表面形成有表面致密层。在隔热层中，中空颗粒或多孔质颗粒作为填料分散于基体中。隔热层如下形成：将包含填料的基体材料涂布于发动机的燃烧室内壁，在干燥后进行热处理，由此形成隔热层。表面致密层如下形成：将包含陶瓷的材料涂布于隔热层的表面，在干燥后进行热处理，由此形成表面致密层。

然而，如文献1至文献3那样，对于基体中分散有填料的隔热膜而言，难以使填料均匀地分散。其结果，在隔热膜中，仅仅有基体聚集的区域变多，并由于该基体的热传导率高于填料的热传导率，所以隔热膜的隔热性能的提高是有限的。另外，如文献3那样，在发动机的燃烧室内壁依次形成有隔热层及表面致密层的情况下，形成各层所需的时间增多，并且还难以使各层的厚度均匀。此外，在文献2中，利用热传导率较高的外周部将填料的表面整体包覆，因此热传导率的降低是有限的。

另一方面，若为了降低热传导率而单纯地提高隔热材料的气孔率，则隔热材料的机械强度会降低。在隔热以外的用途中，上述课题对于需要将气孔率维持在某种程度且确保强度的材料而言也是共通的。

发明内容

本发明涉及多孔质陶瓷颗粒，其目的在于，提供一种多孔质陶瓷颗粒，其热传导率低且热容量低，机械强度的降低得到了抑制。

本发明的多孔质陶瓷颗粒为具有相互平行的一对主面的板状。对于多孔质陶瓷颗粒而言，从所述一对主面的一个主面往另一个主面的方向上，位于颗粒厚度的1/4范围的平均气孔率，比位于所述一对主面之间的中央部位的所述颗粒厚度的1/2范围的平均气孔率高，其中所述颗粒厚度是指所述一对主面间的距离。

在本发明的一个优选的实施方式中，在所述一个主面存在多个凹部，该多个凹部比在所述一个主面开口的气孔大。厚度方向上存在所述多个凹部的范围为0.5μm以上且所述颗粒厚度的1/4以下。

在本发明的另一优选的实施方式中，多孔质陶瓷颗粒具备：第一多孔质部，其包含所述一个主面，且实质上均匀地存在气孔；和第二多孔质部，其与所述第一多孔质部相接，包含位于所述一对主面之间的中央部位的所述颗粒厚度的所述1/2范围，且实质上均匀地存在气孔。所述第一多孔质部的平均气孔率高于所述第二多孔质部的平均气孔率。

在本发明的又一优选的实施方式中，多孔质陶瓷颗粒具备：第一多孔质部，其包含所述一个主面，且实质上均匀地存在气孔；和第二多孔质部，其与所述第一多孔质部相接，包含位于所述一对主面之间的中央部位的所述颗粒厚度的所述1/2范围，且实质上均匀地存在气孔。所述第一多孔质部的平均气孔径大于所述第二多孔质部的平均气孔径。

优选为，所述第一多孔质部的厚度为0.5μm以上且所述颗粒厚度的1/4以下。优选为，所述第一多孔质部的平均气孔率为30％以上且95％以下，所述第二多孔质部的平均气孔率为30％以上且低于所述第一多孔质部的平均气孔率。进一步优选为，所述另一个主面的50％以上为致密层的表面。