開発情報

エアーセラム MTDシリーズ

新規開発商品の紹介

  1. はじめに近年、省エネ・環境技術(ECO)が地球規模の関心事となり、弊社グループとして何か貢献出来ないかとの考えより開発に着手した。
  2. キーワード
    • ① 軽量
    • ② 省エネ(比熱が小さい)
    • ③ 高温曲げ強度が大きい

    *スポーリング・耐ベント・各種製品との反応性が他社製品より劣らないことが絶対条件

MTD特性表

MTD-125 MTD-150
カサ比重 1.95> 1.95>
気孔率(%) 40< 40<
常温曲げ強度(Mpa) 50< 50<
高温まげ強度(Mpa) 20<at 1200℃ 5<at 1500℃
比熱(kJ/kg・K)at r.t. 0.77 0.77
比熱(kJ/kg・K)at 1200℃ 1.20 1.20
スポーリング(*1) 1100℃(5Mpa) 1100℃(5Mpa)
ベント(*2) 0 (1000℃) 0.1(1600℃)
*1 スポーリングテスト
  1. 荷重 なし
  2. 保持時間 60分
  3. 試料サイズ 100×100×10t
  4. セット方法 左図に示す
  5. 試験方法 指定温度の炉内に資料を入れ、60分保持後、炉外に取り出し、速やかに
    水中投入。

    テストは、300~1100℃まで、100℃おきに実施。

*2 ベント
  • L=支点間距離(180mm)
  • I=荷重の幅 (30mm)
  • b=試料の幅 (30mm)
  • d=試料の厚み
  • W=総荷重
  • σ =0.1Mpa
  1. 昇温 200℃/Hr
  2. 保持時間 24Hr
  3. 雰囲気 酸化(大気)
  4. セット方法 上図に示す
    ベント量 Δ=Δ1-Δ0
  5. ベントの算出法 σ=3W(L-1)/2bd2
    Δ0=初期の反り量 Δ1=試験後の反り量
*2 ベンディングテスト結果
MTD-125 MTD-150 T社台版 T社セッター Y社匣鉢
新品 新品 使用品
試料サイズ

(mm)

30×180
×10t
30×180
×12t
30×180
×10t
60×210
×7t
30×180
×10t
荷重(g) 167 240 167 295 167
スパン(mm) 150 150 150 195 150
たわみ量(mm)
1600℃ 0.1 0.1 15< 1.8
1350℃
1000℃ 0.0
カサ比重 1.84 1.92 3.1 3.0 3.3
気孔率(%) 45.6 44.8 13.8 18.5 17.5
常温曲げ強度(Mpa) 64 55 7 12 13

物理特性の比較

MTD-125 MTD-150 他社アルミナ 質匣鉢
嵩比重 1.95 1.95 3.10
気孔率(%) 40 40 17
常温曲げ強度(Mpa) 50 50 13.6
高温曲げ強度(Mpa) 20 at 1200℃ 23 at 1400℃ 8.5 at 1400 ℃
*200×200×10t 単重(g) 780 780 1240

熱的特性の比較

MTD-125 MTD-150 他社アルミナ質匣鉢
熱膨張係数 at 800℃ 6.0×10-6 6.0×10-6 8.5×10-6
比熱(J/g・k) 0.770 0.790 1.050
熱伝導率(W/m・k) 2.20 2.16 1.77

省エネ効果(例)

*200×200×3tの試料を電気炉にて、1600℃まで加熱するのに要する熱量の差を右図に示す。

開発品は45%の熱量減となる

計算式:熱量=質量×比熱×焼成温度
*実際には炉体・ヒートカーブ等の違いで異なる場合が有ります。

省エネ効果(実測炉内状況)

MTD-150(新規開発品)

他社アルミナ質セッター

耐スポーリングテスト(水中投入)

下図の電気炉内に所定温度に60分キープする。

その後、あらかじめ用意した水槽に投入しクラックの有無を確認

耐スポーリングテスト結果(水中投入)n=3

MTD-125 MTD-150 他社アルミナ櫃
初期曲げ強度(Mpa) 57 48 7
300℃ ○ 55 ○ 44 ○ 7
400℃ ○ 52 ○ 42 ○ 7
500℃ ○ 24 ○ 16 ○ 7
600℃ ○ 25 ○ 15 × 微小クラック
700℃ ○ 25 ○ 15 × 微小クラック
800℃ ○ 23 ○ 15 × 微小クラック
900℃ ○ 24 ○ 9 × 微小クラック
1000℃ ○ 9 ○ 7 × 水中割れ
1100℃ ○ 5 ○ 5 × 水中割れ

MTD-150の冷却特性

  1. 使用設備 電気炉
  2. 試料形状 105×210×2t (MTD-150)

    105×210×10t (他社アルミナ質耐火物)

  3. 測定方法 1000℃保持の電気炉に試料を投入し、1200℃迄昇温(40℃/hr)し、60分間保持後、炉より取り出し表面温度計にて測定。
  4. 測定環境 室温:18℃ 湿度:25%

MTD-150の冷却挙動

Copyright(c) OTAKE CERAM All Rights Reserved.