(57)【要約】【課題】  室温から１０００℃まで自己発熱し、１０００℃以上では、被焼成物であるアルミナと等価に発熱し、隣接する耐火断熱材の劣化が少ない発熱体を提供する。【解決手段】  マイクロ波を照射することによって発熱する発熱体であって、骨材および無機結合材より形成される。骨材はアルミナ粒子であり、無機結合材はＮａ２ＯおよびＳｉＯ２成分を含む。無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２比（重量％比）が０．００７５〜０．０２５の範囲である。骨材１００重量部に対しての該無機結合材の配合量が固形分で８〜２０重量部である。発熱体を形成する材料として、骨材、無機結合材、および無機繊維に加えて、水および増粘剤が含まれている。マイクロ波焼成炉用耐火断熱材であって、基材の片面に発熱層が設けられており、基材は無機繊維質材料を主成分とし、発熱層が、前述の発熱体よりなる。マイクロ波焼成炉用耐火断熱材であって、基材の片面に発熱層が設けられており、基材は無機繊維質材料を主成分とし、発熱層が、前述のコート材よりなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を照射することによって発熱する発熱体であって、骨材および無機結合材より形成され、骨材はアルミナ粒子であり、無機結合材はＮａ２ＯおよびＳｉＯ２成分を含み、かつ、該無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２比（重量％比）が０．００７５〜０．０２５の範囲であり、骨材１００重量部に対しての該無機結合材の配合量が固形分で８〜２０重量部であることを特徴とする発熱体。
【請求項２】
発熱体が、さらに補強繊維として無機繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載の発熱体。
【請求項３】
無機繊維が、アルミナ繊維およびムライト繊維から選ばれる１種類以上であることを特徴とする請求項２に記載の発熱体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発熱体を形成する材料として、骨材、無機結合材、および無機繊維に加えて、水および増粘剤が含まれていることを特徴とするコート材。
【請求項５】
マイクロ波焼成炉用耐火断熱材であって、基材の片面に発熱層が設けられており、基材は無機繊維質材料を主成分とし、発熱層が、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発熱体よりなることを特徴とする耐火断熱材。
【請求項６】
マイクロ波焼成炉用耐火断熱材であって、基材の片面に発熱層が設けられており、基材は無機繊維質材料を主成分とし、発熱層が、請求項４に記載のコート材よりなることを特徴とする耐火断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を照射することによって発熱する発熱体に関し、例えば、炉内にマイクロ波を照射することによって炉内のセラミックス材料を焼成するための発熱体、特に、アルミナ質材料を焼成する場合のように１６００℃以上の高温で焼成するのに適した発熱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックス材料等の焼成には、電気炉やガス炉などが一般的に使用されている。
【０００３】
しかしながら、省エネルギー、環境負荷低減などの観点から、マイクロ波による焼成法が有力な焼成法として注目されるようになってきている。
【０００４】
例えば、特許文献１や特許文献２には、マイクロ波の照射によって被焼成物を自己発熱させて焼成する場合、被焼成物と実質的に等価なマイクロ波吸収特性を有する発熱体（耐火断熱材）で被焼成物を囲むことにより、被焼成物と発熱体（耐火断熱材）との温度差を解消させて、被焼成物の均一な焼成を行うことを可能にしたマイクロ波焼成法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、上記技術をさらに発展させて、特に、１６００℃以上の高温で焼成されるアルミナ質材料の焼成に適した発熱体および耐火断熱材が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１３０９６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２４０４５１号公報
【特許文献３】特願２００４−０７０４６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ファインセラミックス材料の代表的なものとして、アルミナ質セラミックスが挙げられる。このアルミナ質セラミックスは、一般に、１６００℃以上の高温で焼成される。このアルミナ質セラミックス材料を、マイクロ波の照射により自己発熱させて焼成する場合、次のような問題点があった。
【０００７】
アルミナは、低温では誘電損失が小さいため、マイクロ波を照射しても、それ自身のマイクロ波吸収による発熱が乏しい。したがって、特許文献１や特許文献２に開示される技術を適用して、被焼成物であるアルミナと等価なマイクロ波吸収特性を有する発熱体で、被焼成物であるアルミナを囲んでマイクロ波を照射しても、目標とする焼成温度に昇温することは困難である。
【０００８】
また、アルミナは、何らかの外部手段によって、それ自身の温度が１０００℃以上に上昇すると、アルミナ自身のマイクロ波吸収（誘電損失）が大きくなる。そして、アルミナは、いったん高温になれば、マイクロ波の吸収による自己発熱が顕著になり、それ以降は自己発熱により昇温して、最終的に焼成温度に達することができる。
【０００９】
したがって、被焼成物であるアルミナを、それと等価なマイクロ波吸収特性を有する発熱体（例えば、被焼成物と同じアルミナ質の材料）で囲む方法でマイクロ波焼成する場合、まず、被焼成物であるアルミナとそれを囲む発熱体とからなるユニットを、別の加熱手段によって１０００℃以上まで昇温させた後でないと、前記ユニットを、マイクロ波吸収によって自己発熱させることができなかった。
【００１０】
しかしながら、被焼成物であるアルミナとそれを囲む発熱体からなるユニットをマイクロ波吸収によって自己発熱する温度まで昇温させるために、別の加熱手段を設けることは、焼成炉の設計を複雑にさせるばかりでなく、操炉中の温度制御を煩雑にさせるという欠点をもたらす。
【００１１】
したがって、アルミナのように低温でのマイクロ波吸収が小さい材質であっても、別の加熱手段を設けることなく、被焼成物と実質的に等価に発熱する発熱体１種類で、被焼成物であるアルミナを均一に焼成する技術が要求されていた。
【００１２】
別の加熱手段を設けることなく、被焼成物であるアルミナと実質的に等価に発熱する発熱体１種類のみで、マイクロ波吸収による自己発熱によりアルミナ質材料を焼成するためには、前記発熱体がマイクロ波照射によって、１）室温から１０００℃まで自己発熱し、且つ、２）１０００℃以上では、被焼成物であるアルミナと等価に発熱する、という２つの特性を併せ持つことが要求される。
【００１３】
本願発明者は、検討を重ねた結果、発熱体を骨材および無機結合材より形成し、骨材をアルミナ粒子とし、無機結合材をＮａ２Ｏ成分を含む無機結合材とすれば、上記２つの特性を併せ持つ発熱体が得られることを見出し、特許文献３の出願を行った。特許文献３に開示される発熱体は、Ｎａ２Ｏ成分を含む好適な無機結合材として、ケイ酸ソーダを挙げている。この無機結合材中のＮａ２Ｏ成分の存在が、上記１）の特性、すなわち、室温から１０００℃までの自己発熱特性を発熱体に発現させている。
【００１４】
さらに、検討を重ねて、本願発明者は、アルカリであるＮａ２Ｏ成分は、高温に曝されると、発熱体と隣接する耐火断熱材と反応し、該耐火断熱材を劣化させることがあり得ることを発見した。
【００１５】
そこで、本発明は、上記１）および２）の特性に加え、３）隣接する耐火断熱材の劣化が少ない、という３つの特性を併せ持つ発熱体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【００１７】
（１）マイクロ波を照射することによって発熱する発熱体であって、骨材および無機結合材より形成され、骨材はアルミナ粒子であり、無機結合材はＮａ２ＯおよびＳｉＯ２成分を含み、かつ、該無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２比（重量％比）が０．００７５〜０．０２５の範囲であり、骨材１００重量部に対しての該無機結合材の配合量が固形分で８〜２０重量部であることを特徴とする発熱体。
【００１８】
（２）発熱体が、さらに補強繊維として無機繊維を含むことを特徴とする前述の発熱体。
【００１９】
（３）無機繊維が、アルミナ繊維およびムライト繊維から選ばれる１種類以上であることを特徴とする前述の発熱体。
【００２０】
（４）前述の発熱体を形成する材料として、骨材、無機結合材、および無機繊維に加えて、水および増粘剤が含まれていることを特徴とするコート材。
【００２１】
（５）マイクロ波焼成炉用耐火断熱材であって、基材の片面に発熱層が設けられており、基材は無機繊維質材料を主成分とし、発熱層が、前述の発熱体よりなることを特徴とする耐火断熱材。
【００２２】
（６）マイクロ波焼成炉用耐火断熱材であって、基材の片面に発熱層が設けられており、基材は無機繊維質材料を主成分とし、発熱層が、前述のコート材よりなることを特徴とする耐火断熱材。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、低温におけるマイクロ波吸収が小さく、自己発熱によって焼成することが困難な材質の被焼成物であっても、別の加熱手段を設けなくても、１種類の発熱体のみで、被焼成物を均一に焼成することが可能となる。したがって、マイクロ波焼成炉の構成が複雑にならず、また、操炉中の温度制御も容易に行うことができる。さらに、発熱体は、それに隣接する耐火断熱材を劣化させることがない。
【００２４】
本願発明者は、上記の問題点に鑑み検討を行った結果、上記１）の特性、すなわち、室温から１０００℃までの自己発熱特性を発熱体に発現させるためには、Ｎａ２Ｏ成分は不可欠であるとの結論に達した。そして、発熱体を骨材および無機結合材より形成し、骨材をアルミナ粉体とし、無機結合材を、Ｎａ２Ｏ成分およびＳｉＯ２成分を含む無機結合材とし、さらに、該無機結合材として、Ｎａ２Ｏ／ＳｉＯ２比（重量％比）が０．００７５〜０．０２５の範囲の無機結合材を使用し、該無機結合材を、骨材１００重量部に対して固形分で８〜２０重量部配合して発熱体を作製すれば、上記３つの特性を併せ持つマイクロ波焼成炉用発熱体が得られることを見出した。本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明では、骨材と無機結合材とにより発熱体を構成する。
【００２６】
本発明の発熱体では、骨材として被焼成物と同じ材質のアルミナの粒子を用い、無機結合材としてＮａ２Ｏ成分およびＳｉＯ２成分を含む無機結合材を用いるが、重要な点は、１）使用する無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２比（重量比）が０．００７５〜０．０２５の範囲であること、および、２）該無機結合材の配合量を、骨材１００重量部に対して、固形分で８〜２０重量部とすることである。
【００２７】
発熱体の骨材は、発熱体が、高温において被焼成物であるアルミナと等価に発熱する必要があることを考えると、発熱体の骨材は、被焼成物と同じ材質であるアルミナ粒子が好ましい。
【００２８】
骨材として使用するアルミナ粒子の平均粒径（ＪＩＳ  Ｒ  １６９２（１９９７）「ファインセラミックス原料のレーザ回折・散乱法による粒子径分布測定法」により測定した平均粒径。以下、同じ。）は、１〜１００μｍの範囲であることが、より好適である。骨材の平均粒径が上記の範囲内であると、後述するように、発熱体を不定形のコート材として形成したとき、そのコート材の塗布性・作業性を良好に保つことができる。
【００２９】
骨材を結合する無機結合材としては、Ｎａ２Ｏ成分とＳｉＯ２成分を含む無機結合材を使用するが、特に、本発明では、Ｎａ２Ｏ／ＳｉＯ２比（重量比）が０．００７５〜０．０２５の範囲である無機結合材を使用する。
【００３０】
前述のように、発熱体の骨材は、被焼成物と同じ材質であるアルミナの粒子である。アルミナは、１０００℃以上の高温になると、誘電損失が急激に増大して（マイクロ波吸収が大きくなり）、自己発熱をするようになる。しかしながら、これよりも低温においては、アルミナ自身のマイクロ波吸収が小さいため、アルミナ自身の自己発熱によって温度を上昇させることは困難である。
【００３１】
したがって、１０００℃以下の低温域では、発熱体の骨材自身は自己発熱によって発熱しない。そのため、発熱体の骨材であるアルミナのマイクロ波吸収が小さい低温域でも、発熱体を自己発熱により発熱させる必要がある。
【００３２】
そこで、本願発明においては、発熱体の骨材であるアルミナ粒子同士を結合する無機結合材として、Ｎａ２Ｏ成分を含む無機結合材を使用して、得られる発熱体が、アルミナが自己発熱しない前記の低温域においても、マイクロ波吸収によって優れた自己発熱特性を発現するようにした。
【００３３】
さらに研究を重ねた結果、発熱体に含まれるＮａ２Ｏ成分は、高温になると、発熱体に隣接する耐火断熱材と反応を起こして、該耐火断熱材を劣化させることがあるという知見を得た。そこで、発熱体に隣接する耐火断熱材の劣化を低減させるべく、発熱体に配合する無機結合材の化学組成に関して、さらに鋭意検討を重ねた。その結果、前記低温域での自己発熱特性に、Ｎａ２Ｏ成分は不可欠であること、しかしながら、１）使用する無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２比（重量比）が０．００７５〜０．０２５の範囲とし、かつ、２）該無機結合材の配合量を、骨材１００重量部に対して、固形分で８〜２０重量部とすれば、前記低温域での発熱体の自己発熱特性を良好に維持しながら、隣接する耐火断熱材を劣化させない発熱体が得られることを見出したのである。
【００３４】
本願発明者は、まず、骨材として被焼成物と同じ材質のアルミナの粒子と、無機結合材としてＮａ２Ｏ成分およびＳｉＯ２成分を含む無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２重量％比と、マイクロ波吸収による発熱体の発熱特性との関係を評価するために、以下のような実験を行った。
【００３５】
アルミナ粉体（平均粒径５μｍ）１００重量部、ムライト繊維９重量部、無機増粘剤１重量部、有機増粘剤０．８重量部、水５７重量部、およびＮａ２Ｏ成分０．４重量％、ＳｉＯ２成分４０重量％の固形分を含有する（Ｎａ２Ｏ／ＳｉＯ２重量比が０．０１である）シリカゾル（コロイダルシリカ溶液）を、固形分で４〜２５重量部の範囲で変化させて、ミキサーにて攪拌および混練し、発熱体を構成するための不定形のコート材を作製した。配合組成を表１に示す。
【表１】
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【００３６】
次に、作成したコート材の、発熱体としての機能の評価を行った。評価方法を以下に記す。
【００３７】
表１の前記の配合にて作製したコート材を肉厚２５ｍｍのセラミックファイバボード（サンゴバン・ティーエム株式会社製ＦＭＸ−１７Ｒ）の片面に２ｍｍの厚さで塗布した。その後、それを１００℃で３時間乾燥させ、次いで、１０００℃で１時間仮焼して、本発明の発熱体を設けた耐火断熱材を得た。
【００３８】
次に、この耐火断熱材を用いて、発熱体を設けた面を内側にして、４０ｘ４０ｘ２５ｍｍの閉空間を作成した。この閉空間内に温度を測定するための温度履歴センサーのペレット（ＪＦＣＣ製リファサーモ）を設置し、小型マイクロウェーブオーブンを用いて、出力５００Ｗにて周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を１５０分照射して、温度履歴センサーによって閉空間内の温度を測定した。この方法は、発熱体としての機能を簡易的に評価するためのものである。
【００３９】
本評価方法の条件（周波数２．４５ＧＨｚ、５００Ｗ、１５０分間）により、前記閉空間内の温度が１５５０℃以上に達していれば、後述するように、実際の炉におけるアルミナ質材料の焼成用の発熱体として十分な発熱機能を有している。
【００４０】
各配合組成によって得られた発熱体で囲まれた前記閉空間内の到達温度を表１に示す。
【００４１】
発熱体の無機結合材の配合量（骨材を１００重量部としたときの無機結合材固形分の重量部）と、前記の閉空間内の到達温度との関係を図１に示す。
【００４２】
図１より分かるように、結合材の添加量（固形分）が８重量部になると、閉空間内の到達温度が急激に高くなり、得られる発熱体の発熱特性が良好になることを見出すことができる。さらに、結合材の添加量（固形分）が８〜２０重量部の範囲であるとき、閉空間内の温度はほぼ一定であり、安定した発熱特性が得られることを見出すことができる。また、結合材の添加量（固形分）が２０重量部を超えると、閉空間内の温度がさらに上昇することがわかる。
【００４３】
しかしながら、後述するように、結合材の添加量（固形分）が２０重量部を超えた場合は、得られる発熱体と隣接する耐火断熱材が反応して劣化する傾向が生じる。一般に、溶融状態になると、物質のマイクロ波吸収特性は大きくなることが知られている。したがって、結合材の添加量（固形分）が２０重量部を超えた場合に、閉空間内の温度がさらに上昇するのは、発熱体とそれに隣接する耐火断熱材とが反応して低融点化合物を生成し、溶融状態になる部分が形成されるために、閉空間内の温度がさらに上昇するためであると考えることができる。
【００４４】
次に、実際のマイクロ波焼成炉において、アルミナ質磁器を焼成する実験を行った。
【００４５】
表１の前記の配合にて作製したコート材を、肉厚２５ｍｍのセラミックファイバボード（サンゴバン・ティーエム製ＦＭＸ−１７Ｒ）の片面に２ｍｍの厚さで塗布した。その後、それを１００℃で３時間乾燥させ、１０００℃で１時間仮焼して、本発明の発熱体を設けた耐火断熱材を得た。
【００４６】
次に、この耐火断熱材を用いて、発熱体を設けた面を内側にして、２００ｘ２００×２００ｍｍの炉内空間を作成した。この炉内空間をさらに断熱するために、その外側に、肉厚２５ｍｍのセラミックファイバボード２層（サンゴバン・ティーエム製ＦＭＸ−１６ＣＶおよび１４Ｒ）を配置して断熱層を設けた。
【００４７】
次に、被焼成物として、１００×５０ｘ３５ｍｍの寸法を有する、アルミナ粉体にカルボキシメチルセルロースおよび水を適量加えて成形した素地を用意した。このアルミナ質成形品の素地２個を、前述の閉空間内において、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射した。
【００４８】
各配合組成によって得られた発熱体を使用した場合の、前記アルミナ質磁器の焼成試験の結果を表１に示す。
【００４９】
表１において、「アルミナ質磁器の焼成」の欄において、「Ｏ」は焼成が可能であったことを、「×」は焼成が不可能であったことを示している。また、表１において、「耐火断熱材の状態」の欄において、「Ｏ」は昇温後も耐火断熱材が劣化することなく良好な状態であったことを、「×」は昇温後の耐火断熱材の劣化が著しく、部分的に溶融していたことを示している。
【００５０】
結果として、結合材を固形分で８〜２０重量部添加した場合に得られた発熱体（＃２〜＃５）は、約２００分で炉内は１６００℃に昇温し、短時間での昇温が可能であった。また、２個すべてのアルミナ質素地が均一に焼成されていることを確認することができた。しかしながら、結合材の添加量（固形分）が８重量％未満の発熱体（＃１）を使用した場合には、炉内を１６００℃まで昇温させることが不可能であった。結合材の添加量（固形分）が２０重量部を超えている発熱体（＃６）を使用した場合は、１６００℃までの昇温は可能であったものの、発熱体に隣接したセラミックファイバボードが劣化して部分的に溶融しており、発熱体とともに剥離した状態が確認された。
【００５１】
本発明の発熱体は、緻密体ではなく、骨材であるアルミナ粒子同士を無機結合材で結合させて形成しているものであり、しかも、発熱体の密度を小さくしている。
【００５２】
本発明の発熱体の内部構造は、骨材であるアルミナ粒子同士が焼結によって結合しているのではなく、皮膜状に連続した無機結合材が骨材粒子同士を結合している状態を呈し、かつ、空隙に富んでいる。このような構造は、発熱体の耐熱衝撃性を向上させるために好適である。マイクロ波焼成の特徴として、高速昇温および高速冷却ということが挙げられる。そのために、マイクロ波焼成炉の発熱体には、優れた耐熱衝撃性が実用上重要な効果を奏するのである。
【００５３】
本発明の発熱体の密度は、好ましくは１０００〜１５００ｋｇ／ｍ３である。
【００５４】
得られる発熱体の耐熱衝撃性の観点からも、骨材１００重量部に対する無機結合材の配合量は２０重量部以下が好ましい。骨材１００重量部に対する無機結合材の配合量は２０重量部を超えると、発熱体中の空隙が無機結合材に過度に充填されてしまい、耐熱衝撃性が低下することがある。
【００５５】
さらに、本発明の発熱体に、補強材として無機繊維を含ませると、得られる発熱体の耐熱衝撃性が向上して、より好ましい。補強材の役割を果たす無機繊維としては、アルミナシリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維が好ましい。アルミナの焼成温度は１６００℃以上と非常に高温であるため、この中でも、より高温での耐熱性に優れたアルミナ繊維、ムライト繊維をより好ましく使用することができる。
【００５６】
前述の実験に関する説明で記載したように、本発明の発熱体は、スラリーまたはセメント状の、不定形のコート材によって形成することがより好適である。コート材によって発熱体を形成する場合、骨材と無機結合材、無機繊維の他に、増粘剤および水を適宜使用することができる。
【００５７】
また、無機繊維質材料を基材とし、その基材の片面に前記発熱体を設けた構造は、マイクロ波焼成炉用耐火断熱材として好適である。
【００５８】
前記発熱体が設けられる基材は、マイクロ波の透過が可能であり、且つ、優れた断熱性を有している材料が好適である。マイクロ波が基材に吸収されて、基材によるマイクロ波の消費が大きくなってしまうと、結果として、被焼成物の焼成に必要なエネルギー量が増大してしまう。
【００５９】
また、放射冷却による発熱体の温度効果を抑制するために、基材は高い断熱性を有することが好ましい。特に、アルミナの焼成温度は１６００℃以上と高温であり、発熱した発熱体の放射冷却をより低く抑えるためには、基材の断熱性は重要である。
【００６０】
さらに、マイクロ波焼成では、高速昇温および高速冷却が行われるために、基材は、耐熱衝撃性に優れていることが好ましい。
【００６１】
このような特性を満たす基材としては、例えば、アルミナ繊維、ムライト繊維、アルミナシリカ繊維を主成分としたセラミックファイバボード等の無機繊維質材料を挙げることができる。セラミックファイバボードは、マイクロ波の透過が可能であるとともに、優れた断熱性、耐熱性に加え、優れた耐熱衝撃性を有しており、好ましく使用することができる。
【実施例】
【００６２】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【表２】
2005298243.tif 000004
【００６３】
表２に示す配合組成に基づき、原料を所定量配合し、これをミキサーにて攪拌・混練して発熱体を形成するための不定形コート材を得た。なお、表２に示す骨材の平均粒径は、ＪＩＳ  Ｒ  １６９２（１９９７）「ファインセラミックス原料のレーザ回折・散乱法による粒子径分布測定法」によって測定した。
【００６４】
次に、作成したコート材の、発熱体としての機能の評価を行った。評価方法を以下に記す。
【００６５】
表２の配合にて作製したコート材を肉厚２５ｍｍのセラミックファイバボード（サンゴバン・ティーエム株式会社製ＦＭＸ−１７Ｒ）の片面に２ｍｍの厚さで塗布した。その後、それを１００℃で３時間乾燥させ、次いで、１０００℃で仮焼して、本発明の発熱体を設けた耐火断熱材を得た。
【００６６】
次に、この耐火断熱材を用いて、発熱体を設けた面を内側にして、４０ｘ４０ｘ２５ｍｍの閉空間を作成した。この閉空間内に温度を測定するための温度履歴センサーのペレット（ＪＦＣＣ製リファサーモ）を設置し、小型マイクロウェーブオーブンを用いて、出力５００Ｗにて周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を１５０分照射して、温度履歴センサーによって閉空間内の温度を測定した。この方法は、発熱体としての機能を簡易的に評価するためのものである。
【００６７】
本評価方法の条件（周波数２．４５ＧＨｚ、５００Ｗ、１５０分間）により、前記閉空間内の温度が１５５０℃以上に達していれば、実際の炉におけるアルミナ質材料の焼成用の発熱体として十分な発熱機能を有している。
【００６８】
各配合組成によって得られた発熱体で囲まれた前記閉空間内の到達温度を表２に示す。
【００６９】
次に、実際のマイクロ波焼成炉において、アルミナ質磁器を焼成する実験を行った。
【００７０】
前記の配合にて作製したコート材を、肉厚２５ｍｍのセラミックファイバボード（サンゴバン・ティーエム製ＦＭＸ−１７Ｒ）の片面に２ｍｍの厚さで塗布した。その後、それを１００℃で３時間乾燥させ、１０００℃で１時間仮焼して、本発明の発熱体を設けた耐火断熱材を得た。
【００７１】
次に、この耐火断熱材を用いて、発熱体を設けた面を内側にして、２００ｘ２００ｘ２００ｍｍの炉内空間を作成した。この炉内空間をさらに断熱するために、その外側に、肉厚２５ｍｍのセラミックファイバボード２層（サンゴバン・ティーエム製ＦＭＸ−１６ＣＶおよび１４Ｒ）を配置して断熱層を設けた。
【００７２】
次に、被焼成物として、１００ｘ５０ｘ３５ｍｍの寸法を有する、アルミナ粉体にカルボキシメチルセルロースおよび水を適量加えて成形した素地を用意した。このアルミナ質成形品の素地２個を、前述の閉空間内において、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射した。
【００７３】
各配合組成によって得られた発熱体を使用した場合の、前記アルミナ質磁器の焼成試験の結果を表２に示す。表２において、「アルミナ質磁器の焼成」の欄において、「Ｏ」は焼成が可能であったことを、「ｘ」は焼成が不可能であったことを示している。また、表１において、「耐火断熱材の状態」の欄において、「Ｏ」は昇温後も耐火断熱材が劣化することなく良好な状態であったことを、「ｘ」は昇温後の耐火断熱材」の劣化が著しく、部分的に溶融していたことを示している。
【００７４】
実施例１〜４は、アルミナ粉体（平均粒径５μｍ）１００重量部、ムライト繊維９重量部、およびＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２重量比が０．０１である無機結合材（Ｎａ２Ｏ成分０．４重量％、ＳｉＯ２成分４０重量％の固形分を含有するコロイダルシリカ溶液）が、固形分で４〜２０重量部の範囲で含有してなる発熱体である。表２に示すように、発熱体の発熱機能は良好であり、アルミナ質磁器の焼成が可能であった。また、昇温後の耐火断熱材の状態も良好であった。
【００７５】
実施例５は、骨材であるアルミナ粉体の平均粒径が１４μｍ、実施例６は、骨材であるアルミナ粉体の平均粒径が５７μｍであり、骨材であるアルミナ粒子の平均粒径が異なる点以外は、実施例１〜４と同じである。表２に示すように、発熱体の発熱機能は良好であり、アルミナ質磁器の焼成が可能であった。また、昇温後の耐火断熱材の状態も良好であった。
【００７６】
比較例１は、骨材を１００重量部としたときの無機結合材の配合量が４重量部である（骨材を１００重量部としたときの無機結合材の配合量が８〜２０重量部の範囲外である）以外は、実施例１〜４と同じである。表２に示すように、発熱体の発熱機能が不十分であり、アルミナ質磁器の焼成を行うことはできなかった。
【００７７】
比較例２は、骨材を１００重量部としたときの無機結合材の配合量が２４重量部である（骨材を１００重量部としたときの無機結合材の配合量が８〜２０重量部の範囲外である）以外は、実施例１〜４と同じである。表２に示すように、昇温後の耐火断熱材の一部が溶融して劣化していた。
【００７８】
比較例３は、無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２重量比が０．２６である（無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２重量比が０．００７５〜０．０２５の範囲外である）以外は、実施例１と同じである。表２に示すように、昇温後の耐火断熱材の一部が溶融して劣化していた。
【００７９】
比較例４は、無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２重量比が０．００２４である（無機結合材のＮａ２Ｏ／ＳｉＯ２重量比が０．００７５〜０．０２５の範囲外である）以外は、実施例４と同じである。表２に示すように、発熱体の発熱機能が不十分であり、アルミナ質磁器の焼成を行うことはできなかった。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】Ｎａ２Ｏ／ＳｉＯ２重量比が０．０１である無機結合材固形分の配合量（骨材を１００重量部としたときの無機結合材固形分の重量部）と、その配合によって得られた発熱体で囲まれた閉空間内の到達温度との関係を示すグラフである。
【図１】
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