[发明专利]氧化锡质耐火物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及氧化锡质耐火物，尤其涉及含有SiO₂和ZrO₂作为必要成分，以规定量含有这些而不会大幅降低对玻璃的耐侵蚀性，且有效抑制SnO₂的挥发的氧化锡质耐火物及其制造方法。

背景技术

将以氧化锡(SnO₂)为主要成分的耐火组合物烧结而成的氧化锡质耐火物与一般使用的耐火物相比，对玻璃的耐腐食性非常高，正在研究其作为玻璃熔化炉用的耐火物的用途。

例如，专利文献1中提出了含有85～99重量％的SnO₂的玻璃熔窑用氧化锡耐火物。然而，对于这种耐火物，并未听说作为玻璃制造装置中的玻璃接触部的耐火物实际再利用的例子。

作为其理由，可能是由于如下问题。作为基本特性，SnO₂具有在高温场、特别是1200℃以上的高温场中挥发成SnO的性质。该挥发导致耐火物的表面的组织发生多孔化并脆化，SnO₂自身会剥离，或者挥发了的SnO成分会在玻璃制造装置中的低温部浓缩·凝固，从而SnO₂成分在玻璃中会作为异物落下、混入，降低玻璃成型体的制造的成品率。

另一方面，SnO₂烧结体在高温场中作为玻璃熔融用的电极材料使用，一般，这种SnO₂电极材料由90～98质量％以上的SnO₂与0.1～2.0质量％左右的烧结助剂和低电阻化剂制成，作为具有对熔融玻璃的高耐侵蚀性和对通电而言足够的低电阻性这两种特性的材料而被利用。然而，由于这种常规SnO₂电极材料在高温场、特别是1200℃以上的高温场中会缓慢挥发成SnO，因此劣化不可避免。

作为用于解决SnO₂在高温场的挥发问题的现有技术，非专利文献1中报导了一种SnO₂烧结体，其在SnO₂粉末中含有0.5摩尔％的烧结助剂CoO、相对于ZrO₂和SnO₂的含量的总和为0～10摩尔％的作为挥发抑制成分的ZrO₂来抑制SnO₂的挥发。

此外，专利文献2中提出了一种玻璃熔融用电极材料，其含有烧结助剂、低电阻化剂，且含有相对于Y和SnO₂的含量的总和为0～8质量％的作为挥发抑制剂的ZrO₂、HfO₂、TiO₂、Ta₂O₅、CeO₂等氧化物即Y成分来抑制SnO₂的挥发。

这些含有挥发抑制成分的SnO₂烧结体具有在SnO₂颗粒内部固溶了挥发抑制成分的组织，在高温场中SnO₂逐渐挥发时，固溶在SnO₂颗粒内部的挥发抑制成分浓缩、析出至SnO₂颗粒表面而逐渐被覆SnO₂颗粒表面，因此可以抑制SnO₂的挥发。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭54-132611号公报

专利文献2：国际公开第2006/124742号小册子

非专利文献

非专利文献1：Maitre,D.Beyssen,R.Podor,“Effect of ZrO2additions on sintering of SnO2-based ceramics”,Journal of the European Ceramic Society,2004年,第24卷,p.3111-3118

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述这种SnO₂的挥发抑制成分只有在由于SnO₂的挥发而在SnO₂颗粒内浓缩超过固溶极限浓度时才会析出至SnO₂颗粒表面，因此在SnO₂的挥发开始后的初始阶段，挥发抑制成分未充分析出至SnO₂颗粒表面，无法自挥发开始后的初始阶段表现优异的挥发抑制效果。因此，在将SnO₂烧结体作为构件长期使用时，由SnO₂的挥发引起的构件劣化不可避免。