Al₂O₃とFe₂O₃との分子比が1以上である場合のCaO-Al₂O₃-Fe₂O₃系について知るためにAl₂O₃とFe₂O₃との分子比が2以上であるxCaO: 2Al₂O₃: Fe₂O₃, yCaO: 4Al₂O₃: Fe₂O₃等に關し顯微鏡的及びX線的研究を行つた。
その結果は大約次の樣である。
1. xCaO: 2Al₂O₃: Fe₂O₃に於てx=5以上の場合に生成する鐵系の固溶體は第2報 (本誌, 昭12, 45 〔534〕, 361) で述べた6CaO: 2Al₂O₃: Fe₂O₃中の主鑛物である鐵系固溶體と殆んど同一のものである。
2. yCaO: 4Al₂O₃: Fe₂O₃に於てy=6以上の場合に生成する鐵系固溶體はyの増加に伴ひ僅かづゝその混溶度を増しy=12位で極大となる。 y=12以上の試料中に出來る鐵系固溶體はy=12の場合のそれと殆んど同一のものである樣に思はれる。 この鐵系の固溶體中最大混溶度のものは6CaO: 2Al₂O₃: Fe₂O₃中のそれよりもいくらか高混溶度を示し第5報 (本誌, 昭12, 45 〔540〕, 880) の結果と照らし合せて6.2CaO: 2.2Al₂O₃: Fe₂O₃ (No. 68) と殆んど同樣のものと考へられる。
3. 高石灰型のCaO-Al₂O₃-Fe₂O₃系に於ては之にSiO₂を添加して燒成しても之を添加しない場合と同一組成の鐵系固溶體を生成し何等の影響を及ぼさず遊離石灰と作用しその珪酸石灰分子比に應じ之に相當する珪酸石灰鹽を生成するものゝ樣である。
4. 第6報 (本誌, 昭13, 46 〔541〕, 12) 及び本報の結果から高石灰のCaO-Al₂O₃-Fe₂O₃-SiO₂系に於てはAl₂O₃とFe₂O₃との比が分子比として凡そ2.2 (鐵率として凡そ1.4) に達する迄はAl₂O₃とFe₂O₃との比が増すと共にその燒成物中に出來る鐵系固溶體はその混溶度を次第に増大するものと考へられる。 即ち高石灰のCaO-Al₂O₃-Fe₂O₃-SiO₂系に於ては鐵率を如何に増大しても凡そ6.2CaO: 2.2Al₂O₃: Fe₂O₃以上の混溶度をもつ鐵系固溶體は生成しないものと考へてよからう。
5. 以上の結果を綜合してセリット部分の組成について考へてみると高石灰型のセメント中のセリット部分はその鐵率によつて組成が相違し鐵率1.4 (重量比) 以上のセメントでは皆大約6.2CaO: 2.2Al₂O₃: Fe₂O₃のものであると考へられ又鐵率1.4以下のセメントでは鐵率の減少と共に之より低混溶度の固溶體となるものと考へることが出來る。 この鐵率1.4以下のセメント中のセリット部分の組成を實用的に求めるにはCaO-Al₂O₃-Fe₂O₃の三成分系圖上に於てAl₂O₃-Fe₂O₃線上にそのセメントの鐵率に相當する點を求め之とCaO點とを結ぶ線が鐵系固溶體領域の高石灰型の境界線と交る點を求むればこの點に相當する組成が大約その鐵率に相當するセメント中のセリット部分の組成を示すものと考へることが出來る。
6. 本實驗結果は本實驗結果に基づく各種セメントの水硬性成分の組成及び石灰飽和比等の計算結果から見ても正しい樣に思ふ

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既報の本報告第1及び第2報に引き續くものではあるが本第3報では他の目的をも加味し磁土の苛性アルカリ及びアンモニア液に依る生成物及び磁土と炭酸アルカリとの加熱生成物との濕式及び乾式製法に依つてアルカリ磁土又は其の水和物の生成及び其の性状に關して試料の磁土3種の性状との關係等に就て比較試驗した結果を報告したものである。 其の要點を次に摘録すると
(1) 本報に供試した磁土試料はツェットリッツ磁土 (Z), 獨逸磁土 (K), 香港磁土 (H) の3種で (Z) と (H) とはカオリナイトAl₂O₃・2SiO₂・2H₂Oの分子式によく合致する純良なものであるが (K) は珪酸が多く, 礬土の少いものである。
(2) 是等の磁土を水, 5%のNaOH, KOH, NH₄OH液で常壓の下に煮沸, 加温した生成物を試驗したが水, アンモニア液では殆んど作用がなく, NaOH, KOH液では幾分アルカリ (Na₂O又はK₂O) が置換されて居ることが生成物の分析で知れる。
(3) 更にアルカリ液を濃厚にし10%, 20%にし5時間, 10時間と長くして作用させると其の生成物にはアルカリがよく加はつて其の生成物の分析結果及び夫から得たxR₂O・Al₂O₈・ySiO₂・zH₂Oの示性式を求めて見ると略 (0.4-0.6)R₂O・Al₂O₈・(1.9-2.1)SiO₂・nH₂Oの式で示される位アルカリが加入されて居ることが認められる。 尚 (Z) 磁土から得たものに對し (K) 磁土から得たものはアルカリは多く加入されるが珪酸の多い (0.8-0.9)R₂O・Al₂O₃・(2.7-2.9)SiO₂・nH₂Oが生成される。
(4) アンモニア液ではアンモニアが揮發するので作用しないのではないかと考へ濃アンモニア (28%) 液を用ゐ, 而も20, 70氣壓の強加壓の下に行つて見たがアンモニアの加入して居るものは殆んど見られぬ位であつた。 然し此のアンモニア處理磁土が其の諸性状から見て幾分の差が生の儘の磁土に對してあらふことは化學分析以外の諸方法に依らねはならない。
(5) 上述のアルカリ磁土水和物xR₂O・Al₂O₈・ySiO₂・zH₂Oを110℃で加温し水分を除き更に700°, 800℃迄の諸温度に加熱して減量を測定して見たが生の磁土とアンモニア處理磁土とは前者450-550℃, 後者500-600℃で大部分が急に脱水し後者が稍遲れ (約50℃位高く) て脱水するのに對し他のアルカリ磁土は100℃迄にも4-5%が脱水し, 250-350℃迄に大部分脱水して全く異つた脱水状態で之を加熱温度 (横軸), 脱水量 (縱軸) の曲線圖で示すと生の磁土, アンモニア處理磁土とは全く異つて判然と區別し得るものである。
(6) 次に此の700°, 800℃加熱後のアルカリ磁土を普通の可溶分析法で處理して其の不溶部分, 可溶部分, 後者の主成分の溶解礬土と溶解珪酸との分子比を見ると (Z) 磁土, (K) 磁士の何れからのアルカリ磁土加熱物も少しも異ることなく1:2であること, 即ち曩にxR₂O・Al₂O₈・ySlO₂・nH₂Oとして得たものの中 (K) 磁土よりのy(SiO₂) が2.7-2.9であつたのは元の (K) 磁土中に16%も含まれて居た石英質がそのまゝあつたためで此の大部分は不溶部分となつて居ることが知れる。
(7) 次に磁土と炭酸アルカリとの粉末の等量混合物を950℃に半熔融状態に加熱したものの分析結果と之を更に微粉碎して湯浴上で水で充分加温して遊離過剩のアルカリを洗ひ出した後のものの化學分析結果等とを比較研究し, 殊に後者のアルカリ磁土の水洗物の示性式がNa₂O・Al₂O₈・2SiO₂・H₂Oの形を持つて居ることは第1, 第2報及び上節迄の結果の濕式法でアルカリ溶液に依る磁土處理の主成物のアルカリ磁土水和物と同一物を得て居ることは磁土と炭酸アルカリとに依る乾式加熱に依つて既にアルカリ磁土を生じて居るのか, 或は磁土が加熱に依つて結合水の揮散後礬土と珪酸とが結合を解き別々にアルカリとの間に珪酸アルカリと礬土酸アルカリとになつて混成して居て水と温浴上で加温し過剩遊離アルカリを洗滌除去する際にアルカリ磁土水和物となるのであるか不明ではあるが今迄の種々の試驗の結果から多分後者ではなく前者であるらしく之は後日更に珪酸と礬土と炭酸アルカリとの混合物から同樣の處理を行つたときの生成物及び水洗の洗出物などの試驗研究其の他からも檢討して後考察するやうにしたい
(8) 尚本報の濕式及び乾式兩法に依るアルカリ磁土及び水和物は上述の樣に夫れ自體の試驗ばかりでなく是を他の應用例へば一種の人造

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The auther investigated the thermo-physical properties of the magnesia bricks, 2 of those are made in Germany, 3 of them are made in Japan, and the other 2 are made in the authers Laboratory.
The chemical composition of the bricks are as follows: by other small content and by the microstructure, considered possible minerals in the minerals are considered Tested thermo-physical properties are as following:
Specific gravity. porosity, absorption, coef. of thermal expansion, crushing strength normal and under heating, Softening pt, under the load. thermal conductivity, difusibility, specific heat.
The most inportant test for magnesia brick, the slake test is also made.
After examined these proper-ties, & compared with the literatures. The auther proposed the normal properties for the magnesia brick with will be used in open Hearth steel fr.
1. Chem. component. MgO 87-88% enough; CaO small as posible, SiO₂ under 2% Fe₂O₃ under 7%
2. Specific gr. above 2-8, porosity under 23%
3. Crushing strength will be 1000kg/cm², at & heated 1000°C. 500kg/cm² at least,
4. Thermal expansion coef. 1000°C 1.35%, 1300°C 1.95%, 1500°C, 2.1%; and at 1600°C it will be no contraction.
5. Softening pt. under load will be above 1450°C under the load of 2kg per. squar cm.
6. Sp. heat is at 400°C, 0.2241, at 600°C, 0.2448 at 1000°C, 0.2554: thermal conductivity is at 400°C 0.01024, at 650°C 0.00968, at 800°C 0.00939.
7. For spalling under sudden cooling, when tested by crushing strength 500kg/cm² after heating 1hr. at 1500°C and droped in the water at 18°C.
8. For slake test in the vapour press. of 1.5 atcs. it must hold the original figure at least 6hrs.

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