耐火物

クロム化合物はアルカリやCaOが存在すると1273K以下の酸化雰囲気中において有害なCr6＋化合物を生成する。更にAl2O3が添加されると高温領域においてもCr6＋化合物が生成する。ここでは,CaO-Cr2O3-Al2O3系組成物における 6 価クロム化合物の生成とその抑制について研究した。CaO：Cr2O3：Al2O3系組成物およびCaO：Cr2O3：Al2O3：添加剤系組成物の重量比は 1：3：0 - 1：3：3 および 1：3：1：1 に調整した。添加剤にはV2O3，SiO2，Ca（PO3）2，SnO2およびZrO2を用いた。全てのCaO-Cr2O3-Al2O3系組成物でCa4Al6CrO16が同定された。また，V2O3，SiO2，Ca（PO3）2およびSnO2の添加は6 価クロム化合物の生成を抑制した。

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カーボンナノファイバー（CNF）とMgOの複合体（CNF-MgO複合体）を添加したMgO-Cれんがの強度を，三点曲げ法で測定した。その結果，CNF-MgO複合体の添加量を増加させるほどれんがの強度は向上し，CNF-MgO複合体を 6 mass％添加した場合では無添加品のれんがと比較しておよそ2.2倍の強度向上が図られた。更にCNF-MgO複合体と金属アルミニウム（Al），またはピッチとの併用効果について調査した。その結果，CNF-MgO複合体とAlを併用添加することで強度は著しく向上し，またCNF-MgO複合体とピッチを併用添加した場合でも，ピッチの添加による弾性率低減効果が発現することがわかった。CNF-MgO複合体を添加したれんがの破断面のSEM画像から，CNFがマトリックス組織内で耐火物組成物と絡み合った網目状の構造を形成していることが確認できた。このことから，MgO-Cれんがに対するCNF-MgO複合体の添加による強度向上効果は，れんが組織中のCNFが応力発生時の亀裂進展を抑制したため得られたと推定した。

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