專利名稱：成形體、包覆體、成形體的制造方法及切削體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成形體、包覆體、成形體的制造方法及切削體的制造方法。
背景技術(shù)：
室溫下空氣分子的平均自由程為約lOOnm。因此，在具有直徑IOOnm以下的空隙的多孔質(zhì)體內(nèi)，由空氣的對(duì)流、傳導(dǎo)引起的傳熱受到抑制，因此這樣的多孔質(zhì)體表現(xiàn)出優(yōu)異的絕熱作用。遵循該絕熱作用的原理，可知利用微細(xì)多孔結(jié)構(gòu)，可以得到熱導(dǎo)率極低的絕熱材料。例如，在下述非專利文獻(xiàn)I中公開了一種成形方法，其中，作為低熱導(dǎo)度的物質(zhì)，選擇氣相二氧化硅，在其中配合陶瓷纖維、和用于減少紅外線透過的紅外線不透明化劑即具有特殊的粒徑和粒度分布的耐熱性金屬氧化物，設(shè)置空孔，以減小熱通過路徑的剖面積的方式進(jìn)行成形?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1:工業(yè)加熱Vol. 20 No. 4新型絕熱材料“Microtherm”江口隆之著

非專利文獻(xiàn)2 :獨(dú)立行政法人新能源·產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(委托方)株式會(huì)社日鐵技術(shù)信息中心、平成19年調(diào)查委托成果報(bào)告書關(guān)于具有納米多孔體結(jié)構(gòu)的陶瓷的材料技術(shù)的調(diào)查報(bào)告書(平成20年3月)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題微細(xì)多孔結(jié)構(gòu)確實(shí)有助于減小絕熱材料的熱傳導(dǎo)，但是提高空孔的比率會(huì)使絕熱材料的強(qiáng)度減小。另一方面，分析絕熱材料的使用目的時(shí)，希望根據(jù)用途的不同而加工成復(fù)雜的形狀，對(duì)此，絕熱材料的強(qiáng)度不充分時(shí)，存在不能耐受切斷、鉆孔等加工的問題。通過本發(fā)明人的研究，可知，進(jìn)行切斷等加工時(shí)，壓縮5 %時(shí)的承載力必須較大，具體而言，壓縮率O 5%下的最大載荷必須為O. 7MPa以上。但是,對(duì)于非專利文獻(xiàn)I中所述的Microtherm(商品名、日本Microtherm株式會(huì)社制)而言，在為平板型且密度為200 275kg/m3的類型中，壓縮率5%下的載荷為2kg/cm2。另外，關(guān)于相同類型的絕熱材料，刊登的圖表(上述非專利文獻(xiàn)I中“圖4MiCix)therm的耐壓縮性”)表明，在約4. 5kg/cm2的載荷下，壓縮變形約10%，本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，非專利文獻(xiàn)I中所述的絕熱材料不具有充分的強(qiáng)度，欲切斷時(shí)容易崩塌。在非專利文獻(xiàn)2中記載了以下內(nèi)容關(guān)于Microtherm，為固體狀或撓性的板狀成形體，壓縮5%時(shí)的抗壓強(qiáng)度根據(jù)密度的不同在75 600kN/m2的范圍內(nèi)。另外，Microtherm為發(fā)生變形而破壞點(diǎn)不明確的材料，因此，作為強(qiáng)度試驗(yàn)的方法，記載有測定壓縮載荷和變形率的關(guān)系。在非專利文獻(xiàn)2中介紹了利用ASTM(美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)；American Society forTesting and Materials)的抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)化測定標(biāo)準(zhǔn)測定絕熱材料的強(qiáng)度的事例(ASTMTest Method C165)。根據(jù)該文獻(xiàn),記載了用通常的試驗(yàn)機(jī)測定絕熱材料,但由于未表示出在一定的應(yīng)力下崩塌的圖，因此，繪制載荷-變形曲線并以一定的變形率下的載荷進(jìn)行比較等。這樣，絕熱材料在載荷的作用下而發(fā)生大幅壓縮變形時(shí)，有時(shí)出現(xiàn)絕熱性能變得容易降低，或因壓縮變形而產(chǎn)生間隙、產(chǎn)生間隙的部位的強(qiáng)度降低而變得容易崩塌等實(shí)用上不優(yōu)選的問題。本發(fā)明是鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)具有的課題而進(jìn)行的，其目的在于，提供壓縮時(shí)不易發(fā)生崩塌、變形，可以不發(fā)生崩塌地進(jìn)行切斷等形狀加工，且具有絕熱性的成形體、包覆體、成形體的制造方法及切削體的制造方法。
_4] 用于解決問顆的方案本發(fā)明人為了解決上述課題反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有二氧化硅和鈉、且表現(xiàn)出特定的抗壓強(qiáng)度的物質(zhì)在載荷大的用途中也表現(xiàn)出高絕熱性，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明如下。本發(fā)明的成形體含有二氧化硅和鈉，鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下，壓縮率O 5%下的最大載荷為O. 7MPa以上，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 05ff/m · K以下。上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選含有鉀(K)、且K的含有率為O. 005質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下。上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選含有鎂(Mg)、且Mg的含有率為O. 005質(zhì)量％以上5質(zhì)
量％以下。上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選含有鈣(Ca)、且Ca的含有率為O. 005質(zhì)量％以上2質(zhì)
量％以下。 上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選含有鐵(Fe)、且Fe的含有率為O. 005質(zhì)量％以上6質(zhì)
量％以下。上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選進(jìn)一步含有無機(jī)纖維、且無機(jī)纖維的含有率為O.1質(zhì)量％以上50質(zhì)量％以下。上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選進(jìn)一步含有平均粒徑為O. 5 μ m以上30 μ m以下的紅外線不透明化顆粒、且紅外線不透明化顆粒的含有率超過O質(zhì)量％且為49. 5質(zhì)量％以下。為上述本發(fā)明的成形體、且含有紅外線不透明化顆粒的成形體優(yōu)選800°C下的熱導(dǎo)率為O. 2ff/m · K以下。上述本發(fā)明的成形體中所含的無機(jī)纖維優(yōu)選具有生物可溶性。本發(fā)明的包覆體具備上述成形體和收納成形體的外覆材料。上述本發(fā)明的包覆體中，外覆材料優(yōu)選含有無機(jī)纖維。上述本發(fā)明的包覆體中，外覆材料優(yōu)選為樹脂膜。用于得到上述本發(fā)明的成形體的制造方法優(yōu)選具備以下工序?qū)⒑卸趸韬外c、且鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的無機(jī)混合物在400°C以上的溫度下進(jìn)行加熱處理的工序。上述本發(fā)明的成形體的制造方法優(yōu)選具備以下工序?qū)⒑卸趸韬外c、且鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的無機(jī)混合物收納在成形模具中的收納工序；和將無機(jī)混合物成形的成形工序，
成形工序具有下述工序(a)或工序(b)，(a)利用成形模具對(duì)無機(jī)混合物進(jìn)行加壓，同時(shí)，加熱至400°C以上的工序；(b)通過加壓將無機(jī)混合物成形后，在400°C以上的溫度下實(shí)施加熱處理的工序。上述成形工序中，優(yōu)選以成形體的體積密度為O. 25g/cm3以上2. Og/cm3以下的方式設(shè)定成形壓力。上述本發(fā)明的成形體的制造方法優(yōu)選進(jìn)一步具備以下工序?qū)⒑卸趸璧钠骄紻s為5nm以上且不足30nm的小顆粒和含有鈉及二氧化硅的平均粒徑隊(duì)為30nm以上50 μ m以下的大顆粒混合，得到無機(jī)混合物的工序。上述本發(fā)明的成形體的制造方法優(yōu)選進(jìn)一步具備以下工序?qū)⒑卸趸璧钠骄紻s為5nm以上且不足30nm的小顆粒、和含有鈉及二氧化硅的平均粒徑隊(duì)為30nm以上50 μ m以下的大顆粒、和金屬氧化物溶膠混合，得到無機(jī)混合物的工序。切削上述本發(fā)明的成形體的一部分而得到的切削體的制造方法具備以下工序?qū)⒑卸趸韬外c、且鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的無機(jī)混合物收納在成形模具中的收納工序；和將無機(jī)混合物成形的成形工序；和對(duì)成形工序中得到的成形體的一部分進(jìn)行切削的切削工序，成形工序具有下述工序(C)或工序(d)， (c)以成形體的體積密度為O. 2 5g/cm3以上2. Og/cm3以下的方式利用成形模具對(duì)無機(jī)混合物進(jìn)行加壓，同時(shí)進(jìn)行加熱的工序；(d)通過利用成形模具進(jìn)行加壓，將無機(jī)混合物成形后，在400°C以上的溫度下實(shí)施加熱處理的工序。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供壓縮時(shí)不易發(fā)生崩塌、變形，可以不發(fā)生崩塌地進(jìn)行切斷等形狀加工，且具有絕熱性能的成形體、包覆體、成形體的制造方法及切削體的制造方法。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的包覆體的剖面示意圖。圖2是本發(fā)明的一實(shí)施方式的成形體含有的小顆粒及大顆粒的剖面示意圖。附圖標(biāo)記說明1...包覆體(絕熱材料)2...芯材(成形體)3...外覆材料S...小顆粒L...大顆粒
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式(以下，簡稱為“本實(shí)施方式”。)進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施方式，可以在其主旨范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形而實(shí)施。[I]成形體
[1-1] 二氧化硅本實(shí)施方式的成形體含有二氧化硅。成形體中的二氧化硅的含有率為50質(zhì)量％以上時(shí)，由固體傳導(dǎo)引起的傳熱小，因此，在絕熱材料用途的情況下優(yōu)選。二氧化硅的含有率為成形體的75質(zhì)量％以上時(shí)，二氧化硅顆粒之間的附著力增加，作為成形體的原料的無機(jī)混合物的飛散變少，因此更優(yōu)選。需要說明的是，在本說明書中，所謂二氧化硅，除了指由組成式SiO2表示的成分構(gòu)成的顆粒以外，還指含有SiO2的顆粒，包括除SiO2以外還含有金屬成分等、其它無機(jī)化合物的顆粒，有時(shí)將這些顆粒稱為二氧化硅顆粒。二氧化硅顆粒除純二氧化硅以外，可以含有Si和各種其它元素的鹽、復(fù)合氧化物，還可以含有氫氧化物這樣的水合氧化物，也可以具有硅烷醇基。成形體中的二氧化硅可以為結(jié)晶質(zhì)，也可以為非晶質(zhì)，還可以為它們的混合體，在絕熱材料用途的情況下，為非晶質(zhì)時(shí)，由絕熱材料中的固體傳導(dǎo)引起的傳熱小，絕熱性能提高，因此優(yōu)選。根據(jù)成形體的用途的不同，成形體也可以含有二氧化硅顆粒以外的材料。關(guān)于二氧化硅顆粒以外的材料，將在后面詳細(xì)敘述，無機(jī)混合物含有二氧化硅顆粒以外的材料時(shí)，二氧化硅顆粒的含有率優(yōu)選在以成形體的總質(zhì)量為基準(zhǔn)時(shí)為50質(zhì)量％以上99. 9質(zhì)量％以下。二氧化硅顆粒的含有率為50質(zhì)量％以上97. 5質(zhì)量％以下且含有無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒的成形體表現(xiàn)出更優(yōu)異的高溫下的絕熱性能的提高等效果，更優(yōu)選。含有率為60質(zhì)量％以上97. 5質(zhì)量％以下時(shí)，成形體的體積密度更小，因此更優(yōu)選。[1-2]無機(jī)纖維本實(shí)施方式的成形體優(yōu)選含有無機(jī)纖維。含有無機(jī)纖維時(shí)，具有以下優(yōu)點(diǎn)在加壓成形中，顆粒從成形體脫落的情況少，生產(chǎn)率高。本說明書中，所謂無機(jī)纖維，是指無機(jī)纖維的平均長度與平均粗度之比(長徑比)為10以上的纖維。長徑比優(yōu)選為10以上，制作成形體時(shí)，從能夠以小的壓力成形、提高成形體的生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選為50以上，從成形體的彎曲強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，進(jìn)一步優(yōu)選為100以上。無機(jī)纖維的長徑比可以由利用FE-SEM測定的1000根無機(jī)纖維的粗度及長度的平均值求出。無機(jī)纖維優(yōu)選在成形體中單分散地混合，但也可以以無機(jī)纖 維相互纏繞的狀態(tài)、多個(gè)無機(jī)纖維在同一個(gè)方向上匯集成束的狀態(tài)混合。另外，在單分散狀態(tài)下，也可以為無機(jī)纖維的朝向在同一個(gè)方向匯集的狀態(tài)，但從減小熱導(dǎo)率的觀點(diǎn)考慮，無機(jī)纖維優(yōu)選沿垂直于傳熱方向的方向取向。例示無機(jī)纖維的例子時(shí)，可以舉出玻璃長纖維(長絲)(SiO2-Al2O3-B2O3-CaO)、玻璃棉(SiO2-Al2O3-CaO-Na2O)、耐堿玻璃纖維(SiO2-ZrO2-CaO-Na2O)、巖棉(玄武巖礦棉)(SiO2-Al2O3-Fe2O3-MgO-CaO)、渣棉(SiO2-Al2O3-MgO-CaO)、陶瓷纖維(莫來石纖維)(Al2O3-SiO2)、二氧化硅纖維(SiO2)、氧化鋁纖維(Al2O3-SiO2)、鈦酸鉀纖維、氧化鋁晶須、碳化硅晶須、氮化硅晶須、碳酸鈣晶須、堿式硫酸鎂晶須、硫酸鈣晶須(石膏纖維)、氧化鋅晶須、氧化錯(cuò)纖維、碳纖維、石墨晶須、磷酸鹽纖維、AES(Alkaline Earth Silicate)纖維(SiO2-CaO-MgO)、天然礦物的硅灰石、海泡石、綠坡縷石、水鎂石。無機(jī)纖維中，特別優(yōu)選使用對(duì)人體安全的生物可溶性的AES纖維(Alkaline EarthSilicate Fiber堿土金屬娃酸鹽纖維)。作為AES纖維,例如可以舉出SiO2-CaO-MgO系的無機(jī)玻璃(無機(jī)高分子)。無機(jī)纖維的平均粗度從防止飛散的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選為I μ m以上。從抑制絕熱材料的情況下由固體傳導(dǎo)引起的傳熱的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為20μπι以下。無機(jī)纖維的平均粗度可以利用FE-SEM求出1000根無機(jī)纖維的粗度，并將其平均而求出。絕熱用途的情況下，成形體中的無機(jī)纖維的含有率從抑制粉體從成形體脫離的觀點(diǎn)考慮，相對(duì)于成形體整體的質(zhì)量，優(yōu)選為O.1質(zhì)量％以上，從使成形體的BET比表面積為10m2/g以上、30°C下的熱導(dǎo)率為O. 05ff/m · K以下的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為50質(zhì)量％以下。從與二氧化硅顆粒、紅外線不透明化顆?；旌系娜菀壮潭鹊挠^點(diǎn)考慮，無機(jī)纖維的含有率更優(yōu)選為O. 2質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下，從體積密度變小的觀點(diǎn)考慮，進(jìn)一步優(yōu)選為O. 2質(zhì)量％以上20質(zhì)量％以下。無機(jī)纖維可以含有Na，這種情況下，在選擇Na含有率能夠使成形體中的Na的含有率為3質(zhì)量％以下的無機(jī)纖維的基礎(chǔ)上，也以成形體中的Na的含有率滿足3質(zhì)量％以下的方式確定無機(jī)纖維的混合量。這種情況下，當(dāng)然二氧化硅顆粒可以含有的Na量對(duì)應(yīng)無機(jī)纖維的Na含有率而變少。因此，優(yōu)選預(yù)先測定二氧化硅顆粒、無機(jī)纖維中的Na的含有率。無機(jī)纖維不含有Na時(shí)，二氧化硅顆粒(或二氧化硅顆粒與紅外線不透明化顆粒的混合物)的Na含有率滿足O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下(以成形體的總質(zhì)量為基準(zhǔn))即可。[1-3]紅外線不透明化顆粒在要求高溫下的絕熱性能的情況下，本實(shí)施方式的成形體優(yōu)選含有紅外線不透明化顆粒。所謂紅外線不透明化顆粒，是指由反射、散射或吸收紅外線的材料構(gòu)成的顆粒。在絕熱材料中混合紅外線不透明化顆粒時(shí)，可以抑制輻射引起的傳熱，因此，特別是在200°C以上的高溫區(qū)域下的絕熱性能高。作為紅外線不透明化顆粒的例子，可以舉出氧化鋯、硅酸鋯、二氧化鈦、鐵鈦氧化物、氧化鐵、氧化銅、 碳化硅、金礦、二氧化鉻、二氧化錳、石墨等碳質(zhì)物質(zhì)、碳纖維、尖晶石顏料、鋁顆粒、不銹鋼顆粒、青銅顆粒、銅/鋅合金顆粒、銅/鉻合金顆粒?？梢詥为?dú)使用迄今作為紅外線不透明物質(zhì)已知的上述金屬顆粒或非金屬顆粒，也可以并用2種以上所述顆粒。作為紅外線不透明化顆粒，特別優(yōu)選氧化鋯、硅酸鋯、二氧化鈦或碳化硅。紅外線不透明化顆粒的組成可以通過FE-SEMEDX求出。紅外線不透明化顆粒的平均粒徑從200°C以上時(shí)的絕熱性能的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為O. 5 μ m以上，從通過抑制固體傳導(dǎo)而獲得的低于200°C時(shí)的絕熱性能的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為30 μ m以下。需要說明的是，紅外線不透明化顆粒的平均粒徑可以利用與二氧化硅顆粒相同的方法求出。也取決于無機(jī)纖維、二氧化硅顆粒的尺寸，二氧化硅顆粒為5nm 50 μ m時(shí)，從與二氧化硅顆?；旌系娜菀壮潭鹊挠^點(diǎn)考慮，紅外線不透明化顆粒的平均粒徑更優(yōu)選為O. 5μπ 以上ΙΟμ 以下。成形體中的紅外線不透明化顆粒的含有率優(yōu)選超過O質(zhì)量％且為49. 5質(zhì)量％以下。紅外線不透明化顆粒的含有率大于49. 5質(zhì)量％時(shí)，由固體傳導(dǎo)引起的傳熱大，因此，存在低于200°C時(shí)的絕熱性能低的傾向，除此以外，BET比表面積小。為了提高200°C以上時(shí)的絕熱性能，紅外線不透明化顆粒的含有率優(yōu)選設(shè)為2質(zhì)量％以上。含有二氧化硅和鈉及紅外線不透明化顆粒的成形體存在粉體從成形體的脫落少的傾向，具有在生產(chǎn)線上搬運(yùn)成形體的帶式輸送機(jī)不易被污染、手持成形體時(shí)手不易被污染等成形體接觸的部位不易被污染的效果。紅外線不透明化顆粒的含有率例如可以如下求出，S卩，利用FE-SEM EDX測定紅外線不透明化顆粒的組成，利用熒光X射線分析法對(duì)僅紅外線不透明化顆粒含有的元素進(jìn)行定量，由此求出。紅外線不透明化顆粒也可以含有Na。紅外線不透明化顆粒含有Na時(shí)，以成形體整體中的Na含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的方式，減去二氧化硅顆粒的Na量、含有時(shí)無機(jī)纖維的Na量而調(diào)整紅外線不透明化顆粒的Na含有率、混合量。因此，優(yōu)選預(yù)先測定二氧化硅顆粒、無機(jī)纖維中的Na的含有率。[1-4]鈉(Na)的含有率本實(shí)施方式的成形體含有Na。Na的含有率在以成形體的總質(zhì)量為基準(zhǔn)時(shí)為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下。Na的含有率不足O. 005質(zhì)量％時(shí)，存在抗壓強(qiáng)度小的傾向，為3質(zhì)量％以上時(shí)，存在絕熱性能低的傾向。其理由尚未確定，推測如下。如后面所述，在成形體的制造中，具有對(duì)成形體進(jìn)行加熱處理的工序。本發(fā)明人推測，在該加熱處理工序中，通過Na的熔融，有助于成形體的固化。Na的含有率依賴于成形體中作為雜質(zhì)含有的二氧化硅成分以外的成分，例如Ti02、Fe203、Al203等的量，從使成形體充分固化、提高抗壓強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選以絕熱材料的總質(zhì)量為基準(zhǔn)時(shí)為O. 005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為O. 005質(zhì)量％以上1. 5質(zhì)量％,進(jìn)一步優(yōu)選為O. 005質(zhì)量％以上1. O質(zhì)量％以下。我們推測，通過實(shí)施加熱處理，Na熔融，與成形體的主要構(gòu)成成分即二氧化硅反應(yīng)。其結(jié)果，認(rèn)為，二氧化硅顆粒相互之間在顆粒界面熔接，產(chǎn)生例如S1-O-Si這樣的鍵，形成牢固的接合部位。認(rèn)為，接合部位的形成對(duì)由二氧化硅顆粒形成的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化起作用，結(jié)果，成形體整體固化，抗壓強(qiáng)度增大。需要說明的是，認(rèn)為，通過使鈉的含有率為3質(zhì)量％以下，不會(huì)在二氧化硅顆粒的界面形成不必要大的熔接面，因此，在成形體中不存在固體傳導(dǎo)大的傳熱路徑，可以使成形體整體的熱導(dǎo)率降低。Na的含有率例如可以利用XRF (熒光X射線分析)進(jìn)行定量?；旌隙喾N二氧化硅顆粒、例如小顆粒和大顆粒制備作為成形體的原料的無機(jī)混合物時(shí)，優(yōu)選預(yù)先測定各自的Na的含有率，以混合后的無機(jī)混合物的Na的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的方式調(diào)整混合量。例如，混合Na的含有率分別為O. 02質(zhì)量％的小顆粒和5%的大顆粒時(shí)，優(yōu)選大顆粒的質(zhì)量/ (小顆粒的質(zhì)量+大顆粒的質(zhì)量)在O O. 99的范圍內(nèi)。使用無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒時(shí)，也優(yōu)選預(yù)先測定各自的Na的含有率，確定混合量。例如，在Na的含有率為O. 07質(zhì)量％的二氧化硅中混合Na的含有率為I質(zhì)量％的無機(jī)纖維時(shí)，可以任意確定無機(jī)纖維的混合量。例如，在Na的含有率為O. 07質(zhì)量％的二氧化硅中混合Na的含有率為O. 6質(zhì)量％的紅外線不透明化顆粒時(shí)，可以任意確定紅外線不透明化顆粒的混合量。[1-5] BET 比表面積成形體優(yōu)選BET比表面積為10m2/g以上350m2/g以下。具有該范圍內(nèi)的BET比表面積的成形體存在熱導(dǎo)率小的傾向。但是，壓縮率O 5%下的最大載荷不限定于為O. 7MPa以上。具有前述范圍內(nèi)的BET比表面積、并且Na的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下時(shí)，存在由載荷引起的壓縮變形小的傾向。其理由尚未明確，如上所述，推測Na的熔融有助于成形體的固化，因此，BET比表 面積為10m2/g以上350m2/g以下、且Na的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下時(shí)，存在抗壓強(qiáng)度變大的傾向，其結(jié)果，由載荷引起的壓縮變化小，推測可以得到絕熱性能優(yōu)異的成形體。BET比表面積更優(yōu)選為10m2/g以上250m2/g以下，進(jìn)一步優(yōu)選為10m2/g以上200m2/g以下。
混合多種二氧化硅顆粒、例如后述的小顆粒和大顆粒，得到無機(jī)混合物，并由得到的無機(jī)混合物制備成形體時(shí)，優(yōu)選測定各自的BET比表面積，以BET比表面積為10m2/g以上350m2/g以下的方式調(diào)整混合量。例如，混合BET比表面積分別為200m2/g的小顆粒和O. 3m2/g大顆粒時(shí)，優(yōu)選大顆粒的質(zhì)量/ (小顆粒的質(zhì)量+大顆粒的質(zhì)量)在O O. 88的范圍內(nèi)。使用無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒時(shí)，也優(yōu)選預(yù)先測定各自的BET比表面積，確定混合量。例如，在BET比表面積為200m2/g的二氧化硅中混合BET比表面積為O. 15m2/g的無機(jī)纖維時(shí)，無機(jī)纖維的混合量優(yōu)選為O.1質(zhì)量％ 90質(zhì)量％。例如在BET比表面積為200m2/g的二氧化硅中混合BET比表面積為2m2/g的紅外線不透明化顆粒時(shí)，紅外線不透明化顆粒的混合量優(yōu)選超過O質(zhì)量％且為95質(zhì)量％以下。如后所述，在成形體的制造中，具有對(duì)成形體實(shí)施加熱處理的工序，但實(shí)施了加熱處理的成形體與實(shí)施加熱處理前的成形體相比較，存在BET比表面積變小的傾向，因此，也可以測定實(shí)施加熱處理后的成形體的BET比表面積，調(diào)整二氧化硅顆粒、無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒的混合量。[1-6]抗壓強(qiáng)度對(duì)于本實(shí)施方式的成形體而言，壓縮率在O 5%的范圍內(nèi)時(shí)的最大載荷為O. 7MPa以上。更優(yōu)選為O. 8MPa，進(jìn)一步優(yōu)選為O. 9MPa。壓縮率可以由測定抗壓強(qiáng)度時(shí)的樣品厚度、即樣品相對(duì)于壓縮方向長度的沖程(壓入距離)算出。例如，使用將成形體做成IcmX IcmX Icm的立方體形狀的樣品測定抗壓強(qiáng)度時(shí)，將沖程為O. 5mm的狀態(tài)定義為壓縮率為5%。壓縮率用下述式(I)算出。壓縮率=100X沖程(壓入距離)/樣品的壓縮方向長度(I)測定抗壓強(qiáng)度時(shí)繪制的載荷-壓縮率曲線圖沒有特別限定。即，上述壓縮率在O 5%的范圍內(nèi)，作為樣品的成形體可以崩塌而顯示出明確的破壞點(diǎn)，也可以不崩塌。在壓縮率為O 5%的范圍內(nèi)，作為樣品的成形體崩塌而顯示出破壞點(diǎn)時(shí)，該成形體的最大載荷定義為破壞點(diǎn)的載荷。該破壞點(diǎn)時(shí)的載荷優(yōu)選為O. 7MPa以上，更優(yōu)選為O. 8MPa，進(jìn)一步優(yōu)選為O. 9MPa。樣品不崩塌時(shí)， 使用壓縮率在O 5%的范圍內(nèi)顯示的最大載荷的值進(jìn)行評(píng)價(jià)?？箟簭?qiáng)度可以利用后述的方法進(jìn)行測定。[1-7]熱導(dǎo)率成形體的30°C下的熱導(dǎo)率為O. 05ff/m ·Κ以下。從絕熱性能的觀點(diǎn)考慮，熱導(dǎo)率優(yōu)選為O. 045ff/m ·Κ以下，更優(yōu)選為O. 040ff/m ·Κ以下，進(jìn)一步優(yōu)選為O. 037ff/m ·Κ以下。成形體含有紅外線不透明化顆粒時(shí)，800°C下的熱導(dǎo)率優(yōu)選為O. 2ff/m · K以下，更優(yōu)選為O. 19W/m · K以下，進(jìn)一步優(yōu)選為O. 18ff/m · K以下。熱導(dǎo)率的測定方法將在后面敘述?；旌隙喾N二氧化硅顆粒、例如小顆粒和大顆粒，制備無機(jī)混合物時(shí)，優(yōu)選在如上所述使Na的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下、BET比表面積為10m2/g以上350m2/g以下的基礎(chǔ)上，測定熱導(dǎo)率。熱導(dǎo)率超過O. 05ff/m · K時(shí)，優(yōu)選在維持Na的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下、BET比表面積為10m2/g以上350m2/g以下的范圍內(nèi)改變混合量。使用無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒時(shí)，也可以同樣地確定混合量?；旌闲☆w粒和大顆粒制備成為成形體的原料的無機(jī)混合物時(shí)，與無機(jī)混合物僅由大顆粒構(gòu)成的情況相比較，可見熱導(dǎo)率變小的傾向。例如，混合IOnm左右的小顆粒和5 μ m左右的大顆粒時(shí)，優(yōu)選使大顆粒的質(zhì)量/(小顆粒的質(zhì)量+大顆粒的質(zhì)量)為O. 02 O. 95。無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒的混合量過量時(shí)，有時(shí)絕熱性降低，因此，優(yōu)選邊測定并確認(rèn)熱導(dǎo)率邊恰當(dāng)制備。例如，在二氧化硅中混合平均纖維直徑為12 μ m、平均長度為5_的無機(jī)纖維時(shí)，無機(jī)纖維的混合量優(yōu)選為30質(zhì)量％以下。例如，在二氧化硅中混合平均粒徑為2μπι的紅外線不透明化顆粒時(shí)，紅外線不透明化顆粒的混合量優(yōu)選為23質(zhì)量％以下。另外，選擇由熱導(dǎo)率小的材料構(gòu)成的無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒使用時(shí)，存在容易得到熱導(dǎo)率為O. 05ff/m · K以下的成形體的傾向。[l_8]K、Mg、Ca、Fe 的含有率成形體從減小由載荷引起的壓縮變形的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選以成形體的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，K的含有率為O. 005質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下、Mg的含有率為O. 005質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下、Ca的含有率為O. 005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下、Fe的含有率為O. 005質(zhì)量％以上6質(zhì)量％以下，更優(yōu)選K的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下、Mg的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3. 5質(zhì)量％以下、Ca的含有率為O. 005質(zhì)量％以上1. 5質(zhì)量％以下、Fe的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選K的含有率為O. 005質(zhì)量％以上1. 5質(zhì)量％以下、Mg的含有率為O. 005質(zhì)量％以上2. 5質(zhì)量％以下、Ca的含有率為O. 005質(zhì)量％以上I質(zhì)量％以下、Fe的含有率為O. 005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下。成形體中的K、Mg、Ca、Fe的含有率可以利用XRF (熒 光X射線分析)進(jìn)行定量。成形體也可以含有作為雜質(zhì)的鋁(Al)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)、鎳(Ni)、鍺(Ge)。[2]成形體的制造方法本實(shí)施方式的成形體的制造方法具備以下工序?qū)卸趸韬外c、且鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的無機(jī)混合物進(jìn)行加熱處理的工序。上述制造方法優(yōu)選具備將上述無機(jī)混合物收納在成形模具中的收納工序、和將無機(jī)混合物成形的成形工序，成形工序具有以下工序(a)利用成形模具對(duì)無機(jī)混合物進(jìn)行加壓，同時(shí)，加熱至400°C以上的工序、或(b)通過加壓將無機(jī)混合物成形后，在400°C以上的溫度下實(shí)施加熱處理的工序。以下，對(duì)成形體的制造中使用的原料及各工序進(jìn)行說明。[2-1] 二氧化硅顆粒作為二氧化硅顆粒的具體例，可以舉出下述物質(zhì)。被稱為“二氧化硅”或“石英”的硅的氧化物。硅的部分氧化物。二氧化硅-氧化鋁、沸石這樣的硅的復(fù)合氧化物。Na、Ca、K、Mg、Ba、Ce、B、Fe及Al中的任意元素的硅酸鹽(玻璃)。硅以外的元素的氧化物、部分氧化物、鹽或復(fù)合氧化物(氧化鋁、氧化鈦等)與硅的氧化物、部分氧化物、鹽或復(fù)合氧化物的混合體。SiC、SiN的氧化物。以成形體作為絕熱材料時(shí)，優(yōu)選在使用的溫度下二氧化硅顆粒是熱穩(wěn)定的。具體而言，優(yōu)選在絕熱材料的最高使用溫度下保持I小時(shí)時(shí)，二氧化硅顆粒的重量不減少10%以上。另外，二氧化硅顆粒優(yōu)選具有耐水性。具體而言，優(yōu)選二氧化硅顆粒在25°c的水IOOg中的溶解量不足O. lg，更優(yōu)選不足O. Olg。二氧化硅顆粒的比重在以成形體作為絕熱材料的情況下優(yōu)選為2. O以上4. O以下。為2. O以上3. O以下時(shí)，成形體的體積密度小，因此更優(yōu)選，進(jìn)一步優(yōu)選為2. O以上2. 5以下。這里，二氧化硅顆粒的比重是指利用比重瓶法求出的真比重。本實(shí)施方式的成形體可以僅含有一種二氧化硅顆粒，也可以含有2種以上。特別是含有粒徑不同的2種顆粒、即由二氧化硅構(gòu)成的小顆粒和大顆粒的情況下，BET比表面積、熱導(dǎo)率與僅以小顆粒或大顆粒存在的情況不同，因此，通過以適當(dāng)?shù)谋壤旌?種顆粒，可以調(diào)整BET比表面積及/或熱導(dǎo)率。例如，某平均粒徑隊(duì)為30nm以上50 ym以下的大顆粒存在BET比表面積不足10m2/g的情況，在其中混合5nm以上且不足30nm的小顆粒時(shí)，容易使BET比表面積為10m2/g以上。另外，大顆粒的固體熱傳導(dǎo)大，因此，熱導(dǎo)率存在超過O. 05ff/m-K的情況，通過在其中混合小顆粒，存在容易抑制固體熱傳導(dǎo)、使熱導(dǎo)率為O. 05W/m · K以下的傾向。對(duì)于抗壓強(qiáng)度，僅由小顆粒構(gòu)成時(shí)，有時(shí)抗壓強(qiáng)度過小，通過相對(duì)于小顆粒添加大顆粒，存在容易將壓縮率O 5%下的最大載荷調(diào)整為O. 7MPa以上的傾向。本實(shí)施方式的成形體含有2種以上二氧化硅顆粒時(shí)，以成形體的BET比表面積為10m2/g以上350m2/g以下、熱導(dǎo)率為O. 05ff/m · K以下的方式調(diào)整大顆粒和小顆粒的含有率即可，例如混合IOnm左右的小顆粒和5μηι左右的大顆粒時(shí),優(yōu)選大顆粒的質(zhì)量/ (小顆粒的質(zhì)量+大顆粒的質(zhì)量)為O. 02 O. 95、更優(yōu)選為O. 10 O. 90、特別優(yōu)選為O. 15 O. 85，這時(shí)，BET比表面積變?yōu)?50m2/g左右 40m2/g左右，可以調(diào)整BET比表面積。由這些顆粒形成的空隙成為空間的熱傳導(dǎo)的瓶頸，容易抑制空間的熱傳導(dǎo)。通過加熱處理，成形體的抗壓強(qiáng)度、熱導(dǎo)率存在變大的傾向，BET比表面積存在變小的傾向，因此，對(duì)成形體實(shí)施加熱處理時(shí)，在實(shí)施加熱處理后測定抗壓強(qiáng)度、熱導(dǎo)率及BET比表面積。二氧化硅顆粒的粒徑影響成形體的BET比表面積，成形體僅由二氧化硅構(gòu)成時(shí)，二氧化硅顆粒的BET比表面積優(yōu)選為10m2/g以上350m2/g以下，無機(jī)混合物含有二氧化硅顆粒以外的成分時(shí)，優(yōu)選根據(jù)其成分的BET比表面積設(shè)定二氧化硅的粒徑。具體而言，無機(jī)混合物含有無機(jī)纖維時(shí)，一般的無機(jī)纖維的BET比表面積比二氧化硅的BET比表面積小，因此，二氧化硅的BET比表面積優(yōu)選設(shè)為50m2/g左右 400m2/g左右，二氧化硅顆粒的粒徑優(yōu)選設(shè)為7nm左右 50nm左右。無機(jī)混合物含有紅外線不透明化顆粒時(shí)，一般的紅外線不透明化顆粒的BET比表面積比二氧化硅的BET比表面積小，因此，二氧化硅的BET比表面積優(yōu)選設(shè)為70m2/g左右 450m2/g左右，二氧化硅顆粒的粒徑優(yōu)選設(shè)為5nm左右 40nm左右。二氧化硅顆粒的粒徑可以通過用場發(fā)射型掃描型電子顯微鏡(FE-SEM)進(jìn)行觀察而測定。小顆粒的平均粒徑Ds、大顆粒的平均粒徑隊(duì)可以通過用FE-SEM觀察各1000個(gè)小顆粒、大顆粒，求出其等面積圓當(dāng)量直徑，算出數(shù)平均值，從而確認(rèn)。從二氧化硅顆粒的固體傳導(dǎo)的觀點(diǎn)考慮，二氧化硅顆粒的平均粒徑優(yōu)選為IOnm以上且不足80 μ m,更優(yōu)選為IOnm以上且不足50 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為 IOnm以上且不足30 μ m。對(duì)于原料中含有大顆粒和小顆粒的成形體，小顆粒的平均粒徑Ds優(yōu)選為5nm以上且不足30nm。Ds為5nm以上時(shí)，與Ds在上述數(shù)值范圍外的情況相比，存在小顆粒化學(xué)性穩(wěn)定的傾向，存在絕熱性能容易穩(wěn)定的傾向。Ds不足30nm時(shí)，與Ds在上述數(shù)值范圍外的情況相比，存在小顆粒之間的接觸面積小、成形體的由固體傳導(dǎo)弓I起的傳熱少、熱導(dǎo)率小的傾向。從減小熱導(dǎo)率的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選Ds為5nm以上25nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5nm以上15nm以下。大顆粒的平均粒徑Dl優(yōu)選滿足Ds < Dl、且為30nm以上50 μ m以下。Dl可以利用與前述Ds相同的方法求出。隊(duì)為30nm以上時(shí)，存在成形體的回彈小的傾向。這里，所謂回彈，是指將以超細(xì)顆粒作為主成分的絕熱材料前體加壓成形后，釋放壓力時(shí)，成形體大幅膨脹的現(xiàn)象。隊(duì)為50 μ m以下時(shí)，存在熱導(dǎo)率小的傾向。大顆粒的平均粒徑Dl為30nm以上10 μ m以下時(shí)，在成形體含有無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒的情況下，制備作為成形體的原料的無機(jī)混合物時(shí)，容易與它們均勻混合，因此更優(yōu)選。隊(duì)為30nm以上5 μ m以下時(shí)，顆粒的附著力大，顆粒從作為成形體的原料的無機(jī)混合物脫落的情況少，因此進(jìn)一步優(yōu)選。隊(duì)為Ds的2倍以上時(shí)，成形體的回彈變小，因此優(yōu)選。隊(duì)為Ds的3倍以上時(shí)，由小顆粒和大顆粒構(gòu)成的成形體的堆比重大，若成形體體積小，則作業(yè)性高，因此更優(yōu)選。隊(duì)為Ds的4倍以上時(shí)，小顆粒與大顆粒的粒徑之差大，將小顆粒和大顆粒混合時(shí)大顆粒相對(duì)小顆粒的分散容易，因此進(jìn)一步優(yōu)選。成形體在絕熱材料用途的情況下，從顆粒的凝聚引起的固體傳熱的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選各顆粒分散。從抑制水浸入成形體時(shí)引起操作性降低、成形體變形、龜裂等的觀點(diǎn)考慮，無機(jī)混合物優(yōu)選含有防水劑。作為防水劑，例如可以舉出石蠟、聚乙烯蠟、丙烯酸·乙烯共聚物蠟等蠟系防水劑；硅樹脂、聚二甲基硅氧烷、烷基烷氧基硅烷等硅系防水劑；全氟烷基羧酸鹽、全氣燒基憐酸酷、全氣燒基二甲基按鹽等氣系防水劑；含有燒基、全氣基團(tuán)的燒氧基娃燒等娃燒偶聯(lián)劑；二甲基氣娃燒及I，I，I，3, 3, 3-/K甲基_■娃氣燒等甲娃燒基化劑等。這些防水劑可以使用I種或2種以上·。這些防水劑可以直接使用，也可以以溶液或乳液的形態(tài)使用。其中，本實(shí)施方式中，優(yōu)選使用蠟系防水劑、硅系防水劑。對(duì)于無機(jī)混合物中的防水劑的含有率而言，從賦予充分的防水效果的觀點(diǎn)考慮，無機(jī)混合物整體的質(zhì)量/防水劑的質(zhì)量比優(yōu)選為100/30 100/0.· 1，更優(yōu)選為100/20 100/0. 5，進(jìn)一步優(yōu)選為100/10 100/1。作為二氧化硅顆粒，可以為以利用現(xiàn)有的制造方法制造的具有二氧化硅成分的顆粒為原料，對(duì)鈉的含有率、熱導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)整所得的顆粒。例如，二氧化硅顆?？梢詾槔盟嵝曰驂A性條件下的濕式法使硅酸根離子縮合而制造的顆粒。含有二氧化硅的無機(jī)化合物顆?？梢詾槔脻袷椒ㄊ雇檠趸柰樗?縮合而制造的顆粒。二氧化硅顆粒也可以為將利用濕式法制造的二氧化硅成分燒成而制造的顆粒。含有二氧化硅的無機(jī)化合物顆粒還可以為將氯化物等硅的化合物在氣相中燃燒而制造的顆粒。二氧化硅顆?？梢詾閷?duì)硅金屬、含有硅的原料加熱而得到的硅氣體氧化 燃燒而制造的顆粒。二氧化硅顆粒也可以為使硅石等熔融而制造的顆粒。作為二氧化硅顆粒中所含的二氧化硅成分以外的成分，可以利用在上述制造方法中作為雜質(zhì)存在于原料中的成分。也可以將二氧化硅成分以外的成分添加到二氧化硅的制
造工藝中。對(duì)于公知的二氧化硅的制造方法，有以下方法。利用濕式法合成的二氧化硅以硅酸鈉為原料在酸性條件下制造的凝膠法二氧化硅。以硅酸鈉為原料在堿性條件下制造的沉淀法二氧化硅。通過烷氧基硅烷的水解·縮合而合成的二氧化硅。利用干式法合成的二氧化硅燃燒硅的氯化物而制造的氣相二氧化硅。燃燒硅金屬氣體而·制造的二氧化硅。制造硅鐵時(shí)等副產(chǎn)生的二氧化硅微粉。利用電弧法或等離子體法制造的二氧化硅。使硅石熔融而制造的熔融二氧化硅等。
將2種以上二氧化硅顆粒、例如小顆粒和大顆?；旌隙苽涑尚误w的原料時(shí)，上述二氧化硅中，作為小顆粒，更優(yōu)選使用氣相二氧化硅。作為大顆粒，更優(yōu)選使用氣相二氧化硅、燃燒硅金屬氣體而制造的二氧化硅、二氧化硅微粉、熔融二氧化硅。作為含有二氧化硅的無機(jī)化合物顆粒，可以使用天然硅酸鹽礦物。作為天然礦物，例如可以舉出橄欖石類、綠簾石類、石英、長石類、沸石類等。通過對(duì)天然硅酸鹽礦物實(shí)施粉碎等處理，調(diào)整BET比表面積，可以作為構(gòu)成無機(jī)混合物的二氧化硅顆粒使用。Na的含有率不充分或者過量時(shí)，可以利用后述的方法實(shí)施Na的添加或除去處理，將Na的含有率調(diào)整為任意的值，作為構(gòu)成無機(jī)混合物的二氧化硅顆粒使用。[2-2] Na、K、Mg、Ca、Fe在二氧化娃的制造工藝、無機(jī)混合物的制造工藝中，可以以含有Na、K、Mg、Ca、Fe的化合物的形式分別添加Na、K、Mg、Ca、Fe，也可以使用預(yù)先含有足夠量的Na、K、Mg、Ca、Fe的含有二氧化硅的無機(jī)化合物顆粒。作為含有Na、K、Mg、Ca、Fe的化合物，沒有特別限定，例如可以舉出Na、K、Mg、Ca、Fe的氧化物、復(fù)合氧化物、氫氧化物、氮化物、碳化物、碳酸鹽、醋酸鹽、硝酸鹽、難溶性鹽、及醇鹽等。這些化合物可以單獨(dú)添加，或者也可以添加它們的混合物。將含有作為雜質(zhì)的Na、K、Mg、Ca、Fe的含有二氧化娃的無機(jī)化合物顆粒作為無機(jī)混合物的原料從生產(chǎn)率、成本、作業(yè)性的觀點(diǎn)考慮是優(yōu)選的方式。這樣的含有二氧化硅的無機(jī)化合物顆粒例如可以以利用沉淀法制得的來自二氧化硅凝膠的顆粒、制造硅鐵時(shí)等副產(chǎn)生的二氧化硅微粉的形式得到。添加分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe的化合物的方法沒有特別限定。例如，可以添加在利用上述濕式法、干式法得到的二氧化硅中，也可以在二氧化硅的上述各制造工序中添加。分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe的化合物可以為水溶性，也可以不溶于水。可以以分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe的化合物的水溶液的形式添加，并根據(jù)需要進(jìn)行干燥，也可以將分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe的化合物以固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的狀態(tài)添加。分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe的化合物可以預(yù)先粉碎至規(guī)定的粒徑，或者，也可以預(yù)先進(jìn)行粗粉碎。二氧化硅顆粒含有過量的Na、K、Mg、Ca、Fe時(shí)，可以在二氧化硅的制造工藝、成形體的制造工藝中實(shí)施某些處理，將前述元素的含有率調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)。將過量的Na、K、Mg、Ca、Fe調(diào)整到規(guī)定范圍的方法沒有特別限定。例如，作為Na的含有率的調(diào)整方法，可以舉出利用酸性物質(zhì)或其它元素進(jìn)行置換、提取、除去的方法等，可以將含有二氧化硅的無機(jī)化合物顆粒用硝酸或王水等處理后，進(jìn)行干燥，作為成形體的原料使用。過量的Na、K、Mg、Ca、Fe的調(diào)整可以在將二氧化硅顆粒預(yù)先粉碎至優(yōu)選粒徑后進(jìn)行，也可以將Na、K、Mg、Ca、Fe調(diào)整至規(guī)定范圍后再粉碎二氧化硅顆粒。[2-3]混合方法二氧化硅顆粒、紅外線不透明化顆粒及無機(jī)纖維可以使用公知的粉體混合機(jī)、例如修訂六版化學(xué)工學(xué)手冊(丸善)中記載的混合機(jī)進(jìn)行混合。這時(shí)，也可以混合2種以上含有二氧化硅的無機(jī)化合物顆粒、或混合分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe、P、S的化合物或其水溶液。作為公知的粉體混合機(jī)，可以舉出作為容器旋轉(zhuǎn)型(容器自身旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)、搖動(dòng))的水平圓筒型、V型(可以帶有攪拌葉片) 、雙錐型、立方體型及搖動(dòng)旋轉(zhuǎn)型；作為機(jī)械攪拌型(容器被固定，用葉片等進(jìn)行攪拌)的單軸帶型、多軸漿型、旋轉(zhuǎn)耙型、雙軸行星攪拌型、圓錐螺桿型、高速攪拌型、旋轉(zhuǎn)圓盤型、帶輥旋轉(zhuǎn)容器型、帶攪拌旋轉(zhuǎn)容器型、高速橢圓轉(zhuǎn)子型；作為流動(dòng)攪拌型(利用空氣、氣體進(jìn)行攪拌)的氣流攪拌型、利用重力進(jìn)行的無攪拌型。也可以組合這些混合機(jī)使用。二氧化硅顆粒、紅外線不透明化顆粒及無機(jī)纖維的混合可以邊使用公知的粉碎機(jī)、例如修訂六版化學(xué)工學(xué)手冊(丸善)中記載的粉碎機(jī)粉碎顆粒、或裁斷無機(jī)纖維、或提高顆粒、無機(jī)纖維的分散性邊進(jìn)行。這時(shí)，也可以使2種以上含有二氧化硅的無機(jī)化合物顆粒粉碎、分散，或使分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe、P、S的化合物或其水溶液粉碎、分散。作為公知的粉碎機(jī)，可以舉出輥磨機(jī)(高壓壓縮輥磨機(jī)、輥旋轉(zhuǎn)式研磨機(jī))、搗碎機(jī)、輪輾機(jī)(雙軸式輪碾機(jī)、智利式輪碾機(jī))、切斷 剪切研磨機(jī)(切碎機(jī)等)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)(氣落式自磨機(jī)、瀑落式自磨機(jī)等)、立式輥磨機(jī)(環(huán)輥式磨機(jī)、滾柱研磨機(jī)、滾珠研磨機(jī))、高速旋轉(zhuǎn)磨(錘磨機(jī)、籠式磨機(jī)、粉碎機(jī)(Disintegrator)、篩磨機(jī)、針盤式磨機(jī))、分級(jí)機(jī)內(nèi)置型高速旋轉(zhuǎn)磨(固定沖擊板型研磨機(jī)、渦輪型研磨機(jī)、離心分級(jí)型研磨機(jī)、環(huán)隙式砂磨機(jī))、容器驅(qū)動(dòng)介質(zhì)研磨機(jī)(滾動(dòng)球磨機(jī)(罐式球磨機(jī)、管磨機(jī)、錐形球磨機(jī))、振動(dòng)球磨機(jī)(圓形振動(dòng)磨、旋轉(zhuǎn)振動(dòng)磨、離心磨)、行星磨、離心流動(dòng)化磨)、介質(zhì)攪拌式磨(塔式粉碎機(jī)、攪拌槽式研磨機(jī)、臥式流通槽式研磨機(jī)、立式流通槽式研磨機(jī)、環(huán)隙式砂磨機(jī))、氣流式粉碎機(jī)(氣流吸入型、噴嘴內(nèi)通過型、沖突型、流動(dòng)層噴射吹入型)、壓實(shí)剪切磨(高速離心輥磨、內(nèi)磨片(Inner piece)式)、研缽、磨石等。也可以組合這些粉碎機(jī)使用。這些混合機(jī)和粉碎機(jī)中，具有攪拌葉片的粉體混合機(jī)、高速旋轉(zhuǎn)磨、分級(jí)機(jī)內(nèi)置型高速旋轉(zhuǎn)磨、容器驅(qū)動(dòng)介質(zhì)研磨機(jī)、壓實(shí)剪切磨提高了顆粒、無機(jī)纖維的分散性，因此優(yōu)選。為了提高顆粒、無機(jī)纖維的分散性，優(yōu)選使攪拌葉片、旋轉(zhuǎn)板、夾錘板、刀片、針等的頂端的圓周速度為100km/h以上，更優(yōu)選為200km/h以上，進(jìn)一步優(yōu)選為300km/h以上?；旌隙喾N二氧化硅顆粒時(shí)，優(yōu)選以堆比重由小到大的順序?qū)⒍趸桀w粒投入攪拌機(jī)或者粉碎機(jī)中。含有無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒時(shí)，優(yōu)選在混合二氧化硅顆粒后添加紅外線不透明化顆粒進(jìn)行混合，再在其后添加無機(jī)纖維進(jìn)行混合。[2-4]金屬氧化物溶膠的混合方法

本實(shí)施方式的成形體可以通過將至少含有二氧化硅的無機(jī)混合物在特定的溫度下加壓成形而制造。也可以以根據(jù)使用狀況添加了無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆粒、金屬氧化物溶膠而形成的無機(jī)混合物為原料，將該無機(jī)混合物加壓成形。添加的金屬氧化物溶膠成為無機(jī)粘合劑，可以容易地得到具有高抗壓強(qiáng)度的成形體。從使金屬氧化物溶膠高度分散在成形體整體中的觀點(diǎn)考慮，在混合多種二氧化硅顆粒時(shí)，優(yōu)選例如將小顆粒和大顆粒預(yù)先利用上述方法混合后，添加金屬氧化物溶膠進(jìn)行混合?；旌辖饘傺趸锶苣z時(shí)，也與混合小顆粒和大顆粒的情況同樣，優(yōu)選邊使用公知的具備攪拌葉片的粉碎機(jī)粉碎顆粒、或裁斷無機(jī)纖維、或提高顆粒、無機(jī)纖維的分散性，邊使攪拌葉片頂端的圓周速度為100km/h進(jìn)行混合。為了提高金屬氧化物溶膠的分散性，優(yōu)選使用具有攪拌葉片的粉體混合機(jī)，使攪拌葉片頂端的圓周速度為100km/h以上，從進(jìn)一步減少大顆粒之間的接觸的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選為200km/h以上，進(jìn)一步優(yōu)選為300km/h以上。作為金屬氧化物溶膠的例子,可以舉出二氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鋯溶膠、氧化鈰溶膠、氧化鈦溶膠。從減小熱導(dǎo)率的觀點(diǎn)及耐熱性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選二氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠。金屬氧化物溶膠的粒徑從減小熱導(dǎo)率的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選為2nm 450nm，更優(yōu)選為4nm 300nm,進(jìn)一步優(yōu)選為4nm 200nm。對(duì)于金屬氧化物溶膠的添加量而言，從抑制與二氧化硅、無機(jī)纖維、紅外線不透明化顆?；旌蠒r(shí)混合物附著在攪拌槽的內(nèi)壁、攪拌變得不均勻的觀點(diǎn)考慮，相對(duì)于成形體的總質(zhì)量，金屬氧化物溶膠的固體成分的含有率優(yōu)選為O. 5質(zhì)量％ 30質(zhì)量％，更優(yōu)選為I質(zhì)量％ 25質(zhì)量％,進(jìn)一步優(yōu)選為2質(zhì)量％ 25質(zhì)量％。[2-5]成形方法本實(shí)施方式的成形體可以將作為原料的無機(jī)混合物加壓成形而得到，成形工序和后述的加熱工序可以為(a)同時(shí)進(jìn)行，也可以為(b)在成形工序后進(jìn)行加熱工序。即，可以為(a)邊加熱填充(收納)有無機(jī)化合物的模具(成形模具)邊加壓的方法，也可以為(b)通過在填充有無機(jī)化合物的狀態(tài)下對(duì)模具進(jìn)行加壓而將無機(jī)化合物成形后，將得到的成形體從模具取出后加熱或在得到的成形體處于模具中的狀態(tài)下加熱的方法。兩種方式中，優(yōu)選的加壓的壓力及加熱溫度大致相同。作為加壓成形方法，可以利用模具壓制成形法(柱塞式加壓成形法)、橡膠壓延法(靜水壓成形法)、擠出成形法等目前公知的陶瓷加壓成形法進(jìn)行成形。從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選模具壓制成形法。在模具壓制成形法、橡膠壓延法中，將無機(jī)混合物填充在模具中時(shí)，使作為成形體的原料的無機(jī)混合物振動(dòng)等而進(jìn)行均勻填充，由于可以使成形體的厚度變均勻，因此優(yōu)選。邊對(duì)模具內(nèi)進(jìn)行減壓.脫氣邊將無機(jī)混合物填充在模具內(nèi)時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)填充，因此，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮是優(yōu)選的。

從使壓縮率O 5%下的最大載荷及/或熱導(dǎo)率為目標(biāo)大小的觀點(diǎn)考慮來設(shè)定加壓成形的條件時(shí)，優(yōu)選以得到的成形體的體積密度為O. 25g/cm3以上2. Og/cm3以下的方式進(jìn)行設(shè)定。欲以加壓壓力控制成形條件時(shí)，根據(jù)所使用的粉體的滑動(dòng)性、粉體的顆粒間及細(xì)孔中的空氣的進(jìn)入量等的不同，伴隨在加壓狀態(tài)下保持的時(shí)間的流逝，壓力值發(fā)生變化，因此，存在生產(chǎn)管理變難的傾向。相對(duì)于此，控制體積密度的方法從不需要控制時(shí)間即可容易地使得到的成形體的載荷成為目標(biāo)值這一點(diǎn)上考慮是優(yōu)選的。從減輕搬運(yùn)時(shí)的負(fù)擔(dān)的觀點(diǎn)考慮，成形體的體積密度更優(yōu)選為O. 25g/cm3以上1. 7g/cm3以下,進(jìn)一步優(yōu)選為O. 25g/cm3以上1. 5g/cm3以下。需要說明的是，作為成形體的體積密度為O. 25g/cm3以上2. Og/cm3以下的成形壓力，例如為O. OlMPa以上50MPa以下的壓力，作為成形體的體積密度為O. 25g/cm3以上1. 7g/cm3以下的成形壓力，例如為O. OlMPa以上40MPa以下的壓力，作為成形體的體積密度為O. 25g/cm3以上1. 5g/cm3以下的成形壓力，例如為O. OlMPa以上30MPa的壓力。對(duì)以得到的成形體的體積密度為規(guī)定大小的方式制造成形體的方法的一例進(jìn)行說明時(shí)，首先，由成形體的體積及體積密度求出所需的無機(jī)混合物的重量。接著，將稱量的無機(jī)混合物填充在成形模具中，以成為規(guī)定厚度的方式進(jìn)行加壓成形。具體而言，制造長度30cm、寬度30cm、厚度20mm且體積密度為O. 5g/cm3的成形體時(shí),通過使目標(biāo)體積密度乘以制造的成形體的體積，可以求出成形體的制造所需的粉體的重量。即，在上述成形體的例子中，為 O. 5 [g/cm3] X 30 [cm] X 30 [cm] X 2 [cm] = 900 [g]，所需的粉體為 900g。一般化而言，制造體積為a (cm3)、體積密度為β (g/cm3)(其中，β大于粉體的體積密度)的成形體時(shí)，優(yōu)選稱量α β (g)粉體，將粉體壓縮至體積α，從而進(jìn)行成形。[2-6]加熱處理方法
將加壓成形中或加壓成形后的成形體在成形體的耐熱性充分的溫度及時(shí)間的條件范圍內(nèi)進(jìn)行加熱干燥、除去成形體的吸附水后供實(shí)際應(yīng)用時(shí)，熱導(dǎo)率變低，因此優(yōu)選。進(jìn)而，還可以實(shí)施加熱處理。本實(shí)施方式的成形體的制造方法優(yōu)選具有以下工序?qū)卸趸韬外c、且根據(jù)使用狀況添加有紅外線不透明化顆粒、無機(jī)纖維而形成的成形體進(jìn)行加熱處理的工序。從尺寸穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，加熱處理溫度優(yōu)選為比該成形體的最高使用溫度還高的溫度。所述加熱處理溫度根據(jù)成形體的用途的不同而各式各樣，具體而言，優(yōu)選為400 1200°C，更優(yōu)選為500 1200°C，進(jìn)一步優(yōu)選為600 1200°C。為了使壓縮率O 5%下的最大載荷為O. 7MPa以上，成形體如上所述可以包含金屬氧化物溶膠。成形體包含金屬氧化物溶膠時(shí)，存在成形體容易在更低的加熱處理溫度下固化的傾向，因此，具體而言，加熱處理溫度優(yōu)選為200 1200°C，更優(yōu)選為300 1200°C，進(jìn)一步優(yōu)選為400 1200°C。加熱處理的氣氛可以舉出空氣中(或大氣中)、氧化性氣氛中(氧、臭氧、氮氧化物、二氧化碳、過氧化氫、次氯酸、無機(jī) 有機(jī)過氧化物等)、及非活性氣體氣氛中(氦、氬、氮等)。加熱處理時(shí)間根據(jù)加熱處理溫度及成形體的量適當(dāng)選擇即可。加熱處理可以在將作為成形體的原料的無機(jī)混合物填充在使用場所后實(shí)施，也可以對(duì)將無機(jī)混合物加壓成形所得的成形體實(shí)施。[2-7]切削體的制造方法本實(shí)施方式的成形體可以通過切削其一部分而得到切削體。作為切削體的制造方法，例如包含以下工序?qū)⒑卸趸韬外c、且鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的無機(jī)混合物收納在模具中的收納工序；和將無機(jī)混合物成形的成形工序；和對(duì)成形工序中得到的成形體的一部分進(jìn)行切削的切削工序。作為成形體的切削裝置，沒有特別限定，可以使用刀具、圓 盤鋸、線鋸、線鋸鋸床、鉆頭、磨床、帶鋸、側(cè)面刀銑刀、通用車床、臺(tái)式車床及NC車床等車床、通用銑刀、立式自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床、臥式自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床、5軸加工機(jī)等銑床等，特別優(yōu)選帶鋸、車床、銑床。這里，在上述切削體的制造方法中的成形工序中，從切削 加工時(shí)不易崩塌的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選具備(c)以成形體的體積密度為O. 25g/cm3以上2. Og/cm3以下的方式對(duì)成形模具加壓，同時(shí)進(jìn)行加熱的工序，還優(yōu)選具備(d)通過對(duì)成形模具進(jìn)行加壓將無機(jī)混合物成形后，在400°C以上的溫度下實(shí)施加熱處理的工序。[3]包覆體包覆體具有成形體和收納成形體的外覆材料。包覆體與成形體相比較具有容易處理、也容易施工這樣的優(yōu)點(diǎn)。圖1是本實(shí)施方式的包覆體的剖面示意圖的一例。另外，圖2是本實(shí)施方式的小顆粒及大顆粒的剖面示意圖的一例。如圖1及圖2所示，本實(shí)施方式的包覆體I由含有多個(gè)小顆粒S和粒徑比小顆粒S大的多個(gè)大顆粒L的成形體2、和收納成形體2的外覆材料3構(gòu)成。在成形體2內(nèi)，小顆粒S及大顆粒L混合存在，在大顆粒L的周圍存在小顆粒S。需要說明的是，有時(shí)將成形體稱為芯材。[3-1]外覆材料外覆材料只要可以收納作為芯材的成形體就沒有特別限定，作為例子，可以舉出玻璃布、氧化鋁纖維布、二氧化硅布等無機(jī)纖維織物、無機(jī)纖維編物、聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、尼龍膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、氟系樹脂膜等樹脂膜、塑料-金屬膜、鋁箔、不銹鋼箔、銅箔等金屬箔、陶瓷紙、無機(jī)纖維無紡布、有機(jī)纖維無紡布、玻璃纖維紙、碳纖維紙、巖棉紙、無機(jī)填充紙、有機(jī)纖維紙、陶瓷涂層、氟樹脂涂層、硅氧烷樹脂涂層等樹脂涂層等。將包覆體作為絕熱材料時(shí)，從減小外覆材料的熱容的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選外覆材料的厚度較薄，可以根據(jù)使用狀況及所需強(qiáng)度等適當(dāng)選擇。外覆材料由在使用芯材的溫度下穩(wěn)定的物質(zhì)構(gòu)成時(shí)，使用時(shí)，也為外覆材料收納作為芯材的無機(jī)混合物或者成形體的狀態(tài)。在高溫下可使用的包覆體的情況下，從使用后芯材的處理容易的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選耐熱性高的外覆材料，本說明書中，“外覆材料”除包括使用芯材時(shí)收納芯材的材料以外，還包括在芯材的搬運(yùn)、施工工序中收納芯材的材料。即，外覆材料包括僅在搬運(yùn)時(shí)、施工時(shí)保護(hù)芯材而在使用時(shí)熔融及/或揮發(fā)的物質(zhì)，因此，外覆材料其自身及外覆材料中所含的有機(jī)成分可以在芯材的使用溫度下熔融、消失。外覆材料從包覆工序容易的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選玻璃布、氧化鋁纖維布、二氧化硅布等無機(jī)纖維織物、無機(jī)纖維編物、聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、尼龍膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、氟系樹脂膜等樹脂膜、塑料-金屬膜、鋁箔、不銹鋼箔、銅箔等金屬箔、陶瓷紙、無機(jī)纖維無紡布、有機(jī)纖維無紡布、玻璃纖維紙、碳纖維紙、巖棉紙、無機(jī)填充紙、有機(jī)纖維紙這樣的片狀。在高溫下使用包覆體時(shí)，從熱穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，外覆材料更優(yōu)選為玻璃布、氧化鋁纖維布、二氧化硅布等無機(jī)纖維織物、無機(jī)纖維編物、陶瓷紙、無機(jī)纖維無紡布。從強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，外覆材料進(jìn)一步優(yōu)選為無機(jī)纖維織物。[3-2]用外覆材料包覆的方法對(duì)于本實(shí)施方式的成形體而言，可以以含有二氧化硅顆粒、且根據(jù)使用狀況添加大顆粒、紅外線不透明化顆 粒、無機(jī)纖維而形成的無機(jī)混合物為原料，將該無機(jī)混合物加壓成形，作為芯材，然后用外覆材料包覆。將成形體作為芯材時(shí)，可以如后所述，將作為成形體的原料的無機(jī)混合物和外覆材料同時(shí)加壓成形，也可以在將無機(jī)混合物加壓成形后用外覆材料包覆。將芯材用外覆材料包覆的方法沒有特別限定，可以同時(shí)實(shí)施芯材的制備及成形、和利用外覆材料進(jìn)行的包覆，也可以在制備芯材或使其成形后用外覆材料包覆。外覆材料為無機(jī)纖維織物、樹脂膜、塑料-金屬膜、金屬箔、陶瓷紙、無機(jī)纖維無紡布、有機(jī)纖維無紡布、玻璃纖維紙、碳纖維紙、巖棉紙、無機(jī)填充紙、有機(jī)纖維紙等片狀形態(tài)時(shí)，可以通過例如利用無機(jī)纖維紗或樹脂纖維紗等進(jìn)行的縫合、外覆材料的粘接固定、縫合和粘接二者進(jìn)行包覆。片狀的外覆材料為樹脂膜、塑料-金屬膜、金屬箔等時(shí)，從包覆工序的容易程度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選真空包裝、收縮包裝。外覆材料為陶瓷涂層、樹脂涂層等時(shí)，可以通過用毛刷或噴涂器涂布在芯材上而將芯材用外覆材料包覆。也可以在由加壓成形所得的芯材和外覆材料構(gòu)成的成形體上設(shè)置線狀的凹痕，賦予成形體以柔軟性。線的形態(tài)可以根據(jù)成形體的使用狀況選擇直線狀、曲線狀、虛線狀等，也可以組合其中的2種以上。線的粗度、凹痕的深度根據(jù)成形體的厚度、強(qiáng)度、使用狀況來決定。
外覆材料可以包覆芯材的整個(gè)表面，也可以包覆芯材的一部分。[4]用途本實(shí)施方式的含有二氧化硅顆粒和Na的成形體及包覆體除可以用于絕熱材料以夕卜，還可以優(yōu)選用于吸音材料、防音材料、隔音材料、防回音材料、消音材料、研磨劑、催化劑載體、吸附劑、吸附芳香劑及殺菌劑等化學(xué)試劑的載體、除臭劑、消臭劑、調(diào)濕材料、填充劑、顏料等。[5]參數(shù)的測定無機(jī)混合物的Na的含有率的測定、BET比表面積測定、抗壓強(qiáng)度的測定、熱導(dǎo)率的測定利用以下的方法實(shí)施。Na的含有率的測定將成形體用瑪瑙研缽粉碎，填充在30mmcp氯乙烯環(huán)中，用XRF片劑成形器進(jìn)行加壓成形，制作片劑，作為測定樣品。用株式會(huì)社理學(xué)制熒光X射線分析裝置RIX-3000對(duì)其進(jìn)行測定?？箟簭?qiáng)度將成形體加工成長度2cm、寬度2cm、厚度2cm,使用株式會(huì)社島津制作所制精密萬能試驗(yàn)機(jī)Autograph AG-1OOKN,以壓入速度O. 5mm/分鐘測定抗壓強(qiáng)度。熱導(dǎo)率的測定 將制成長度30cm、寬度30cm、厚度20mm的形狀的成形體作為測定樣品，使用熱流計(jì)HFM 436Lambda(商品名、NETZS CH公司制)測定30°C下的熱導(dǎo)率。校正依照J(rèn)I SA1412-2，使用密度163. 12kg/m3、厚度25. 32mm的NIST SRM 1450c校正用標(biāo)準(zhǔn)板，在高溫側(cè)與低溫側(cè)的溫度差為20 V的條件下，預(yù)先在15、20、24、30、40、50、60、65°C下實(shí)施。800°C下的熱導(dǎo)率基于JIS A 1421-1的方法進(jìn)行測定。將2個(gè)制成直徑30cm、厚度20mm的圓板狀的成形體作為測定樣品，使用保護(hù)熱板法熱導(dǎo)率測定裝置(英弘精機(jī)株式會(huì)社制)作為測定裝置。實(shí)施例以下，利用實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)包含以下所示的實(shí)施例在內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行各種變更而實(shí)施，所述變更也包含在本發(fā)明的專利權(quán)利要求的范圍內(nèi)。需要說明的是，實(shí)施例及比較例中的無機(jī)混合物的BET比表面積的測定、Na的含有率的測定、熱導(dǎo)率的測定、壓縮率的測定分別如上面所述來進(jìn)行。實(shí)施例1在Na含有率為O質(zhì)量％的二氧化硅粉體中添加O. 5mol/L的NaOH水溶液，在旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)中混合。以得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 44g/cm3的成形體的方式，在內(nèi)部尺寸為長度30cm、寬度30cm的模具中填充二氧化硅粉體792g，進(jìn)行加壓成形，結(jié)果，得到體積密度為O. 44g/cm3的成形體。在900°C下對(duì)該成形體實(shí)施3小時(shí)加熱處理，作為實(shí)施例1的成形體。實(shí)施例1的成形體的Na的含有率為O. 53質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0223ff/m ·Κ。將成形體沿垂直方向切斷，制作25個(gè)長度6cm、寬度6cm、厚度20mm的切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，將該長度6cm、寬度6cm、厚度20mm的切削體切斷，加工成長度2cm、寬度2cm、厚度2cm，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，壓縮率=5. O %下的最大載荷為1. 5MPa。實(shí)施例2得到使用錘磨機(jī)將Na含有率為0%的二氧化硅粉體(小顆粒)90質(zhì)量％和Na含有率為10%的二氧化硅粉體(大顆粒)10質(zhì)量％均勻混合的二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體421g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 23g/cm3的成形體后，在900°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例2的成形體。實(shí)施例2的成形體的Na的含有率為O. 97質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0231ff/m · K。將實(shí)施例2的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，在壓縮率=3. 9%時(shí)，樣品崩塌，出現(xiàn)破壞點(diǎn)，此時(shí)的載荷為3.1MPa0需要說明的是，小顆粒的平均粒徑Ds為7. 5nm,大顆粒的平均粒徑隊(duì)為60 μ m。實(shí)施例3使用在Na含有率為O質(zhì)量％的二氧化硅粉體中添加O. 5mol/L的NaOH水溶液并在球磨機(jī)中混合而得到的二氧化硅粉體787g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 44g/cm3的成形體后,在900°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理,得到實(shí)施例3的成形體。實(shí)施例3的成形體的Na的含有率為2. 9質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0195ff/m · K。將實(shí)施例3的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，壓縮率=5.0%下的最大載荷為3.1MPa0實(shí)施例4使用將Na含有率 為O %的二氧化硅粉體(小顆粒)25質(zhì)量％和Na含有率為O. 1%的二氧化硅粉體(大顆粒)75質(zhì)量％在錘磨機(jī)中均勻混合而得到的二氧化硅粉體936g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 52g/cm3的成形體后，在900°C下實(shí)施24小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例4的成形體。實(shí)施例4的成形體的Na的含有率為O. 074質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0339W/m ·Κ。將實(shí)施例4的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，壓縮率=5.0%下的最大載荷為1.1MPa0需要說明的是，小顆粒的平均粒徑Ds為7. 5nm，大顆粒的平均粒徑隊(duì)為6 μ m。實(shí)施例5使用將Na含有率為O %的二氧化硅粉體(小顆粒)50質(zhì)量％和Na含有率為O. 34%的二氧化硅粉體(大顆粒)50質(zhì)量％在錘磨機(jī)中均勻混合而得到的二氧化硅粉體576g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 32g/cm3的成形體后，在900°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例5的成形體。實(shí)施例5的成形體的Na的含有率為O. 17質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0421ff/m · K。將實(shí)施例5的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，在壓縮率=2. 7%時(shí)，樣品崩塌，出現(xiàn)破壞點(diǎn)，此時(shí)的載荷為2. 2MPa。另外，使用上述二氧化硅粉體，以長度為30cm、寬度為30cm、厚度為20_的方式使用熱壓機(jī)在900°C下實(shí)施5小時(shí)加壓及加熱。得到的成形體在30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0420ff/m ·Κ。與實(shí)施例1同樣操作，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，在壓縮率=2. 6%時(shí)，樣品崩塌，出現(xiàn)破壞點(diǎn)，此時(shí)的載荷為2. 2MPa。需要說明的是，小顆粒的平均粒徑Ds為14nm，大顆粒的平均粒徑隊(duì)為150nm。實(shí)施例6將Na含有率為O質(zhì)量％的二氧化硅粉體(小顆粒)25質(zhì)量％和Na含有率為O質(zhì)量％的二氧化硅粉體(大顆粒)75質(zhì)量％在旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)中均勻混合后，添加O. 5mol/L的NaOH水溶液，再在旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)中混合，使用由此得到的二氧化硅粉體1267g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 7 O g/cm3的成形體后，在1000°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例6的成形體。實(shí)施例6的成形體的Na的含有率為O. 009質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0333ff/m · K。將實(shí)施例6的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，壓縮率=5. 0%下的最大載荷為O. 73MPa。需要說明的是，小顆粒的平均粒徑Ds為14nm，大顆粒的平均粒徑隊(duì)為10 μ m。實(shí)施例7用硝酸對(duì)Na的含有率為4. 15質(zhì)量％的二氧化硅粉體進(jìn)行酸洗滌。使用該二氧化硅粉體702g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 39g/cm3的成形體后，在900°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例7的成形體。實(shí)施例7的成形體的Na的含有率為2. 3質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 03IOff/m -K0將實(shí)施例7的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與 實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，在壓縮率=2. 5%時(shí)，樣品崩塌，出現(xiàn)破壞點(diǎn)，此時(shí)的載荷為7. 8MPa。實(shí)施例8使用錘磨機(jī)將Na含有率為O質(zhì)量％的二氧化硅粉體(小顆粒)21質(zhì)量％和Na含有率為O. 34%的二氧化硅粉體(大顆粒)63質(zhì)量％均勻混合后，添加平均粒徑為Ιμπι的作為紅外線不透明化顆粒的硅酸鋯16質(zhì)量％，繼續(xù)進(jìn)行均勻混合，得到二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體1042g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 58g/cm3的成形體后，在900°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例8的成形體。實(shí)施例8的成形體的Na的含有率為O. 22質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0413W/m ·Κ。將實(shí)施例8的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，在壓縮率=4. 5%時(shí)，樣品崩塌，出現(xiàn)破壞點(diǎn)，此時(shí)的載荷為3. 6MPa。另外，使用該二氧化硅粉體，使用內(nèi)徑為直徑30cm的圓筒型模具，進(jìn)行加壓成形，得到2個(gè)直徑30cm、厚度20mm、體積密度為O. 58g/cm3的圓板狀成形體。使用這2個(gè)成形體，測定800°C下的熱導(dǎo)率，為O. 0937W/m · K。需要說明的是，小顆粒的平均粒徑Ds為14nm，大顆粒的平均粒徑隊(duì)為150nm。實(shí)旋例9使用錘磨機(jī)將Na含有率為O質(zhì)量％的二氧化硅粉體(小顆粒)20質(zhì)量％和Na含有率為O. 34%的二氧化硅粉體(大顆粒)60質(zhì)量％均勻混合后，添加平均粒徑為I μ m的作為紅外線不透明化顆粒的硅酸鋯15質(zhì)量％，繼續(xù)進(jìn)行均勻混合，進(jìn)而，添加平均纖維直徑Sllym且平均纖維長度為6. 4mm的玻璃纖維5質(zhì)量％，在高速剪切混合機(jī)中均勻混合，得到二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體702g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 39g/cm3的成形體后,在900°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例9的成形體。實(shí)施例9的成形體的Na的含有率為O. 063質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0274ff/m · K。將實(shí)施例9的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，在壓縮率=4. 4%時(shí)，樣品崩塌，出現(xiàn)破壞點(diǎn)，此時(shí)的載荷為O. 98MPa。需要說明的是，小顆粒的平均粒徑Ds為14nm，大顆粒的平均粒徑隊(duì)為150nm。實(shí)施例10將O. 5mol/L的硝酸鈉水溶液緩慢滴加到保持在15°C的攪拌狀態(tài)的膠體粒徑10 20nm的二氧化硅溶膠溶液(日產(chǎn)化學(xué)公司制、商品名“Snowtex 40”、SiO2含有率40質(zhì)量％ )中，得到二氧化硅溶膠、硝酸鈉的混合漿料。其后，用出口溫度設(shè)定為130°C的噴霧干燥裝置對(duì)混合漿料進(jìn)行噴霧干燥，得到固體物質(zhì)。接著，將得到的固體物質(zhì)在電爐中用2小時(shí)從室溫升溫至300°C后，在300°C下保持3小時(shí)。再用2小時(shí)升溫至550°C后，在550°C下保持3小時(shí)進(jìn)行燒成后，緩慢冷卻，得到二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體990g，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 55g/cm3的成形體后，在900°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例10的成形體。實(shí)施例10的成形體的Na的含有率為1. 7質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0357ff/m · K。將實(shí)施例10的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，在壓縮率=4. 3%時(shí)，樣品崩塌，出現(xiàn)破壞點(diǎn)，此時(shí)的載荷為2. 5MPa。 實(shí)施例11使用錘磨機(jī)將Na含有率為O %的二氧化硅粉體(小顆粒)40質(zhì)量％和Na含有率為O. 273 %的二氧化硅粉體(大顆粒)60質(zhì)量％均勻混合后，相對(duì)于混合二氧化硅粉體的重量，再添加作為固體成分的10質(zhì)量％的、膠體粒徑為5nm的硅溶膠，繼續(xù)進(jìn)行均勻混合，得到二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體594g，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 33g/cm3的成形體后，在1000°C下實(shí)施5小時(shí)加熱處理，得到實(shí)施例11的成形體。實(shí)施例11的成形體的Na的含有率為O. 16質(zhì)量％，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 0317ff/m · K。將實(shí)施例11的成形體與實(shí)施例1同樣地切斷，制作25個(gè)切削體，這25個(gè)切削體中的任一個(gè)都沒有出現(xiàn)碎裂、破損。進(jìn)而，與實(shí)施例1同樣操作，測定抗壓強(qiáng)度，結(jié)果，在壓縮率=3. 9%時(shí)，樣品崩塌，出現(xiàn)破壞點(diǎn)，此時(shí)的載荷為O. 93MPa。需要說明的是，小顆粒的平均粒徑Ds為7. 5nm,大顆粒的平均粒徑隊(duì)為80nm。表I表不實(shí)施例1 11的成形體中的K等的含有率。表I
權(quán)利要求
1.一種成形體，其含有二氧化硅和鈉，所述鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下，壓縮率O 5%下的最大載荷為O. 7MPa以上，30°C下的熱導(dǎo)率為O. 05ff/m · K以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形體,其中,含有鉀,所述鉀的含有率為O.005質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形體，其中，含有鎂，所述鎂的含有率為O.005質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的成形體，其中，含有鈣，所述鈣的含有率為O.005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的成形體，其中，含有鐵，所述鐵的含有率為O.005質(zhì)量％以上6質(zhì)量％以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的成形體，其中，進(jìn)一步含有無機(jī)纖維，所述無機(jī)纖維的含有率為O.1質(zhì)量％以上50質(zhì)量％以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的成形體，其中，進(jìn)一步含有平均粒徑為O.5μπι以上30 μ m以下的紅外線不透明化顆粒，所述紅外線不透明化顆粒的含有率超過O質(zhì)量％且為49. 5質(zhì)量％以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成形體，其中，800°C下的熱導(dǎo)率為O.2ff/m · K以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 8中任一項(xiàng)所述的成形體，其中，所述無機(jī)纖維具有生物可溶性。
10.一種包覆體，其具備權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的成形體和收納所述成形體的外覆材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的包覆體，其中，所述外覆材料含有無機(jī)纖維。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的包覆體，其中，所述外覆材料為樹脂膜。
13.一種成形體的制造方法，其為用于得到權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的成形體的制造方法，其中，具備以下工序?qū)⒑卸趸韬外c、且所述鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的無機(jī)混合物在400°C以上的溫度下進(jìn)行加熱處理的工序。
14.一種成形體的制造方法，其具備以下工序?qū)⒑卸趸韬外c、且所述鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的無機(jī)混合物收納在成形模具中的收納工序；和將所述無機(jī)混合物成形的成形工序， 所述成形工序具有下述工序(a)或工序(b)， (a)利用所述成形模具對(duì)所述無機(jī)混合物進(jìn)行加壓，同時(shí)加熱至400°C以上的工序， (b)通過加壓將所述無機(jī)混合物成形后，在400°C以上的溫度下實(shí)施加熱處理的工序。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的成形體的制造方法，其中，在所述成形工序中，以所述成形 體的體積密度為O. 25g/cm3以上2. Og/cm3以下的方式設(shè)定成形壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的成形體的制造方法，其中，進(jìn)一步具備以下工序?qū)⒑卸趸璧钠骄紻s為5nm以上且不足30nm的小顆粒和含有鈉及二氧化硅的平均粒徑隊(duì)為30nm以上50 μ m以下的大顆?；旌?，得到所述無機(jī)混合物的工序。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的成形體的制造方法，其中，進(jìn)一步具備以下工序?qū)⒑卸趸璧钠骄紻s為5nm以上且不足30nm的小顆粒、和含有鈉及二氧化硅的平均粒徑隊(duì)為30nm以上50 μ m以下的大顆粒、和金屬氧化物溶膠混合，得到所述無機(jī)混合物的工序。
18.一種切削體的制造方法，其具備以下工序?qū)⒑卸趸韬外c、且所述鈉的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的無機(jī)混合物收納在成形模具中的收納工序；將所述無機(jī)混合物成形的成形工序；和對(duì)所述成形工序中得到的成形體的一部分進(jìn)行切削的切削工序， 所述成形工序具有下述工序(c)或工序(d)， (c)以成形體的體積密度為O.25g/cm3以上2. Og/cm3以下的方式利用所述成形模具對(duì)所述無機(jī)混合物進(jìn)行加壓，同時(shí)進(jìn)行加熱的工序， (d)通過利用所述成形模具進(jìn)行加壓，將所述無機(jī)混合物成形后，在400°C以上的溫度下實(shí)施加熱 處理的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及成形體、包覆體、成形體的制造方法及切削體的制造方法。本發(fā)明的課題在于，提供壓縮時(shí)不易發(fā)生崩塌、變形，可以不發(fā)生崩塌地進(jìn)行切斷等形狀加工，且具有絕熱性的成形體。所述成形體含有二氧化硅和鈉，且鈉的含有率為0.005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下，壓縮率0～5％下的最大載荷為0.7MPa以上，30℃下的熱導(dǎo)率為0.05W/m·K以下。
文檔編號(hào)C04B38/00GK103044062SQ201110308309
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者飯塚千博, 新納英明 申請人:旭化成化學(xué)株式會(huì)社