專利名稱：成形體、包覆體、成形體的制造方法及絕熱方法
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絕熱方法。
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)，由空氣的對流、傳導引起的傳熱受到抑制，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，可知超細顆粒的熱導率低，適合于絕熱材料。例如，在下述專利文獻I中，記載了一種將二氧化硅的超細粉末單獨成形為多孔體而得到的絕熱材料，該絕熱材料的體積密度為O. 2 1. 5g/cm3, BET比表面積為15 400m2/g，平均粒徑為O. 001 O. 5 μ m，累積總細孔容積為O. 3 4cm3/g，平均細孔直徑I μ m以下的細孔的累積細孔容積為成形體中的累積細孔容積的70%以上且平均細孔直徑O.1 μ m以下的細孔的累積細孔容積為成形體中的累積細孔容積的10%以上。在專利文獻2中記載了一種絕熱材料的制造方法，其中，利用以環(huán)內(nèi)徑為O.1 μπι以下的方式締合成環(huán)狀或螺旋狀的超細顆粒，包覆由輻射吸收散射材料等構(gòu)成的顆粒，形成多孔體包覆顆粒，將該顆粒與無機纖維或和多孔體包覆顆粒同樣地形成的多孔體包覆纖維混合，作為絕熱材料前體的粉體，將該前體加壓成形，制造絕熱材料。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2007-169158號公報

專利文獻2 :日本特許第4367612號公報非專利文獻非專利文獻1:獨立行政法人新能源 產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)、平成17年 18年成果報告書能源使用合理化技術(shù)戰(zhàn)略開發(fā)能源使用合理化技術(shù)實用化開發(fā)“具有納米多孔·復合結(jié)構(gòu)的超低熱傳導材料的實用化開發(fā)”

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，像專利文獻I所述的二氧化硅成形體及專利文獻2的絕熱材料那樣，將以超細粉末為主成分的超細顆粒加壓成形而得到的成形體具有優(yōu)異的絕熱性能，但使用水泥砂漿等含有水分的原材料施工時，存在與水接觸的部位容易崩塌成粉狀的問題。另外，在戶外施工時被雨淋濕等情況下，同樣存在成形體容易崩塌成粉狀的問題。產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象時，不能繼續(xù)施工，或者即使可以施工也部分崩塌，產(chǎn)生間隙而絕熱性能顯著降低，因此，希望開發(fā)出一種即使被水浸濕也不易崩塌成粉狀、表現(xiàn)出高絕熱性能的絕熱材料。專利文獻2中所述的絕熱材料如非專利文獻I中公開的那樣，加壓成形時，相對于壓制面為垂直的面發(fā)生龜裂狀的成形缺陷。這樣的成形缺陷存在于絕熱材料中時，不僅會有絕熱材料破損的擔心，絕熱性能也會降低，因此，不能成為制品，成品率降低，因此不優(yōu)選。產(chǎn)生成形缺陷的原因如非專利文獻I所述，在將以超細顆粒為主成分的絕熱材料前體加壓成形后，釋放壓力時，成形體膨脹得較大。該膨脹被稱為回彈(springback)。專利文獻2中所述的絕熱材料的情況，通過減少前體中所含的超細顆粒的含量，減少回彈，可以抑制成形缺陷的產(chǎn)生，但是，將超細顆粒的含量減少至防止尺寸經(jīng)時變化的水平時，絕熱性能降低而使作為絕熱材料的使用出現(xiàn)障礙。本發(fā)明是鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題而形成的，其目的在于，提供一種與水等液體接觸也不易崩塌、且表現(xiàn)出充分的絕熱性能的成形體。另外，本發(fā)明的目的還在于，提供將所述成形體收納在外覆材料中而得到的包覆體、所述成形體的制造方法以及使用所述成形體及/或包覆體的絕熱方法。用于解決問題的方案本發(fā)明人為了解決上述問題進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，細孔直徑為O. 05μπι以上O. 5 μ m以下的細孔直徑的比例、及細孔直徑為O. 05 μ m以上的累積細孔容積的值影響被水(液體及水蒸氣)、水以外的液體及其蒸氣浸濕時的崩塌容易程度，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明如下。本發(fā)明提供一種成形體，其含有二氧化硅，具有細孔，細孔直徑為O. 05 μ m以上O. 5 μ m以下的細孔的累積細孔容積V與細孔直徑為O. 003 μ m以上150 μ m以下的細孔的累積細孔容積Vatltl3的比例R為70%以上，細孔直徑為O. 05 μ m以上150 μ m以下的細孔的累積細孔容積Vatl5為O. 5mL/g以上2mL/g以下，30°C下的熱導率為O. 05ff/m · K以下。上述本發(fā)明的 成形體優(yōu)選含有紅外線不透明化顆粒、且800°C下的熱導率為O. 2ff/m · K 以下。上述紅外線不透明化顆粒的平均粒徑優(yōu)選為0.5μπι以上30μπι以下。另外，上述紅外線不透明化顆粒的含有率優(yōu)選在以成形體的總質(zhì)量為基準時為O.1質(zhì)量％以上40質(zhì)
量％以下。上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選含有無機纖維、且無機纖維的含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時超過O質(zhì)量％且為20質(zhì)量％以下。上述本發(fā)明的成形體含有選自由鈉、鍺及鋯構(gòu)成的組中的至少一種元素，含有鈉時，其含量優(yōu)選在以成形體的總質(zhì)量為基準時為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下。另外，含有鍺時，其含量優(yōu)選在以成形體的總質(zhì)量為基準時為10質(zhì)量ppm以上1000質(zhì)量ppm以下。另外，含有鋯時，其含量優(yōu)選在以成形體的總質(zhì)量為基準時為I質(zhì)量％以上15質(zhì)量％以下。上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選含有磷、且磷的含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時為O. 002質(zhì)量％以上6質(zhì)量％以下。上述本發(fā)明的成形體優(yōu)選含有鐵、且鐵的含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時為O. 005質(zhì)量％以上6質(zhì)量％以下。本發(fā)明還提供一種包覆體，其具備所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)選含有無機纖維。所述外覆材料可以為樹脂膜。本發(fā)明還提供一種成形體的制造方法，其為所述成形體的制造方法，具備以下工序?qū)卸趸琛⑶移骄紻s為5nm以上30nm以下的小顆粒和含有二氧化硅、且平均粒徑^為40nm以上60 μ m以下的大顆粒的無機混合物在400°C以上的溫度下進行加熱處理的工序，其中，所述無機混合物中，小顆粒的含量在以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準時在15質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)，大顆粒的含量在以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準時在60質(zhì)量％以上85質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)。本發(fā)明還提供一種成形體的制造方法，其為所述成形體的制造方法，具備以下工序?qū)卸趸琛⑶移骄紻s為5nm以上30nm以下的小顆粒和含有二氧化硅、且平均粒徑1\為40nm以上60 μ m以下的大顆粒的無機混合物收納在成形模具中的收納工序；和將無機混合物成形的成形工序，其中，所述無機混合物中，小顆粒的含量在以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準時在15質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)，大顆粒的含量在以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準時在60質(zhì)量％以上85質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)，成形工序為以下工序(a)邊利用成形模具對無機混合物進行加壓邊加熱至400°C以上的工序、或(b)通過加壓將無機混合物成形后，在400°C以上的溫度下實施加熱處理的工序。這里，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以下的方式設定成形壓力。本發(fā)明還提供一種絕熱方法，其通過將所述成形體及/或包覆體貼附在耐熱容器上，使耐熱容器絕熱。該絕熱方法中，可以經(jīng)由粘結(jié)劑及/或耐火物將成形體及/或包覆體貼附在耐熱容器上。本發(fā)明還提供一種絕熱方法，其通過將所述成形體及/或包覆體設置在耐熱容器的內(nèi)側(cè)，使耐熱容器絕熱。該絕熱方法中，可以在成形體及/或包覆體的更內(nèi)側(cè)設置耐火物。所述絕熱方法中，可以使用螺紋緊固件將成形體及/或包覆體貼附在耐熱容器上。本發(fā)明還提供一種絕熱方法，其通過將所述成形體及/或包覆體收納在殼體中使殼體絕熱。

本發(fā)明還提供一種絕熱方法，其通過用所述成形體及/或包覆體覆蓋耐熱容器及/或配管，使耐熱容器及/或配管絕熱。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠抑制被水(液體)浸濕時崩塌成粉狀的情況發(fā)生、且表現(xiàn)出充分的絕熱性能的成形體、將所述成形體收納在外覆材料中而得到的包覆體、所述成形體的制造方法以及使用所述成形體及/或包覆體的絕熱方法。


圖1是本發(fā)明的一實施方式的包覆體的剖面示意圖。圖2是本發(fā)明的一實施方式的成形體含有的小顆粒及大顆粒的剖面示意圖。附圖標記說明I…包覆體、2…成形體、3…外覆材料、S···小顆粒、L···大顆粒。
具體實施例方式以下，對用于實施本發(fā)明的方式(以下，簡稱為“本實施方式”。)進行詳細說明。需要說明的是，本發(fā)明并不限定于以下的實施方式，可以在其主旨范圍內(nèi)實施各種變形。[I]成形體本實施方式的成形體含有二氧化硅，具有細孔。細孔直徑為0.05μπι以上O. 5μπι以下的細孔的累積細孔容積V與細孔直徑為O. 003 μ m以上150 μ m以下的細孔的累積細孔容積Vatltl3的比例R為70%以上，細孔直徑為O. 05 μ m以上150 μ m以下的細孔的累積細孔容積Vatl5為O. 5mL/g以上2mL/g以下，30°C下的熱導率為O. 05ff/m · K以下。[1-1] 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，由固體傳導引起的傳熱小，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，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)成的成分以夕卜，還指含有SiO2的顆粒，包括除SiO2以外還含有金屬成分等、其它無機化合物的組合物。二氧化硅除純二氧化硅以外，可以含有Si和各種其它元素的鹽、復合氧化物，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，絕熱材料中的固體傳導引起的傳熱小，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，將在后面詳細敘述，成形體含有二氧化硅顆粒以外的材料時，二氧化硅顆粒的含量優(yōu)選在以成形體的總質(zhì)量為基準時為50質(zhì)量％以上99. 9質(zhì)量％以下。二氧化硅顆粒的含量為50質(zhì)量％以上97. 5質(zhì)量％以下且含有無機纖維或紅外線不透明化顆粒的成形體表現(xiàn)出更優(yōu)異的增大高溫下的絕熱性能等效果而更優(yōu)選。含量為60質(zhì)量％以上97. 5質(zhì)量％以下時，成形體的體積密度更小，因此更優(yōu)選。

二氧化硅顆粒的粒徑影響成形體的熱導率、細孔容積，從二氧化硅顆粒的固體傳導的觀點考慮，二氧化硅顆粒的平均粒徑優(yōu)選為5nm以上且不足80 μ m,更優(yōu)選為IOnm以上且不足50 μ m,進一步優(yōu)選為IOnm以上且不足30 μ m。需要說明的是，本說明書中，所謂平均粒徑，是指通過用場發(fā)射型掃描型電子顯微鏡(FE-SEM)觀察1000個顆粒，求出其等面積圓當量直徑，算出數(shù)平均而得到的粒徑。[1-2]無機纖維成形體優(yōu)選含有無機纖維。含有無機纖維時，具有以下優(yōu)點在加壓成形中，顆粒從成形體脫落的情況少，生產(chǎn)率高。本說明書中，所謂無機纖維，是指無機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，從制作成形體時，可以以小的壓力成形、提高成形體的生產(chǎn)率的觀點考慮，更優(yōu)選為50以上，從成形體的彎曲強度的觀點考慮，進一步優(yōu)選為100以上。無機纖維的長徑比可以由利用FE-SEM測定的1000根無機纖維的粗度及長度的平均值求出。無機纖維優(yōu)選單分散地混合在成形體中，但也可以以無機纖維相互纏繞的狀態(tài)、多個無機纖維在同一個方向上匯集成束的狀態(tài)混合。另外，在單分散狀態(tài)下，也可以為無機纖維的朝向在同一個方向匯集的狀態(tài)，但從減小熱導率的觀點考慮，無機纖維優(yōu)選沿垂直于傳熱方向的方向取向。使無機纖維沿垂直于傳熱方向的方向取向的方法沒有特別限定，加壓成形體的情況，例如通過在和傳熱方向相同的方向加壓，容易使沿傳熱方向取向的無機纖維沿垂直于傳熱方向的方向取向。
例示無機纖維的例子時，可以舉出玻璃長纖維(長絲)(SiO2-Al2O3-B2O3-CaO)、玻璃纖維(fiberglass)、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、氧化鋯纖維、碳纖維、石墨晶須、磷酸鹽纖維、AES(堿土金屬娃酸鹽纖維、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。無機纖維中，特別優(yōu)選使用對人體安全的生物可溶性的AES纖維(Alkaline EarthSilicate Fiber)。作為AES纖維，例如可以舉出=SiO2-CaO-MgO系的無機玻璃(無機高分子)。無機纖維的平均粗度從防止飛散的觀點考慮優(yōu)選為I μ m以上。絕熱材料的情況，從抑制由固體傳導引起的傳熱的觀點考慮，優(yōu)選為20μπι以下。無機纖維的平均粗度可以利用FE-SEM求出1000根無機纖維的粗度，并將其平均而求出。絕熱用途的情況，粉體中的無機纖維的含量從抑制粉體從加壓成形得到的成形體脫離的觀點考慮，相對于成形體整體的質(zhì)量，優(yōu)選超過O質(zhì)量％，從熱導率為O. 05ff/m ·Κ以下的觀點考慮，優(yōu)選為20質(zhì)量％以下。成形體含有紅外線不透明化顆粒時，從和紅外線不透明化顆粒混合的容易程度的觀點考慮，無機纖維的含量更優(yōu)選為O. 5質(zhì)量％以上18質(zhì)量％以下，從體積密度變小的觀點考慮，進一步優(yōu)選為O. 5質(zhì)量％以上16質(zhì)量％以下。[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，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。在成形體中混合紅外線不透明化顆粒時，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。可以單獨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以上時的絕熱性能的觀點考慮，優(yōu)選為O. 5μπι以上，從通過抑制固體傳導而獲得的不足200°C時的絕熱性能的觀點考慮，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。也取決于無機纖維及二氧化硅顆粒的尺寸，二氧化硅顆粒為5nm 50 μ m時，從和二氧化硅顆粒混合的容易程度的觀點考慮，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量優(yōu)選超過O質(zhì)量％且為40質(zhì)量％以下。紅外線不透明化顆粒的含有率大于40質(zhì)量％時，固體傳導引起的傳熱大，因此，存在不足200°C時的絕熱性能低的傾向。為了提高200°C以上時的絕熱性能，紅外線不透明化顆粒的含量更優(yōu)選為O. 2質(zhì)量％以上35質(zhì)量％以下,進一步優(yōu)選為O. 2質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下。含有二氧化硅和紅外線不透明化顆粒的成形體與僅由二氧化硅構(gòu)成的成形體相比較存在體積密度大的傾向。僅由二氧化硅構(gòu)成的成形體為多孔質(zhì)而比重小，因此，例如將成形體配置在施工位置并在其間隙中流入水泥砂漿等水分多的原材料時，成形體在吸收一定程度的水之前容易浮起，存在施工位置容易偏移的傾向。含有二氧化硅和紅外線不透明化顆粒的成形體也同樣為多孔質(zhì)，但含有上述優(yōu)選的紅外線不透明化顆粒時，體積密度比較大，t匕僅由二氧化硅構(gòu)成的成形體更難浮起，因此，還具有流入水泥砂漿時也容易施工的效果。紅外線不透明化顆粒的含量例如可以如下求出，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射線分析法對僅紅外線不透明化顆粒含有的元素進行定量，由此求出。[1-4]累積細孔容積本實施方式的成形體中，細孔直徑為O. 05 μ m以上O. 5 μ m以下的細孔的累積細孔容積V的比例R相對于細孔直徑為O. 003 μ m以上150 μ m以下的細孔的累積細孔容積Va■為70%以上。R可以表示為(V/U X100。R越大，細孔分布越窄，表明細孔直徑都在0.05μπι以上O. 5μπι以下的范圍。作為R不足70 %的成形體的細孔分布，假定以下情況(I)在成形體中存在多個細孔直徑不足O. 05 μ m的細孔的情況、(2)在成形體中存在多個細孔直徑超過O. 5 μ m的細孔的情況、(3)在成形體中分別存在細孔直徑不足O. 05 μ m的細孔和細孔直徑超過O. 5 μ m的細孔、且細孔直徑O. 05 μ m以上O. 5 μ m以下的細孔少的情況。(I)的情況，存在成形體被水(液體)浸濕時容易崩塌成粉狀的傾向，(2)的情況，存在絕熱性能低的傾向，⑶的情況，對應各細孔直徑的比例，出現(xiàn)(I)、⑵的傾向。Vtltl5不足O. 5mL/g時，存在絕熱性能低的傾向，V0.05超過2mL/g時，存在被水(液體)浸濕時容易崩塌成粉狀的傾向。需要說明的是，這時，Vatltl3優(yōu)選為O. 5mL/g以上2. 5mL/g以下。其理由尚未明確，(I)的情況，理由推測如下，被水浸濕時，因毛細管現(xiàn)象而產(chǎn)生收縮力，形成空隙的顆粒移動等而使成形體產(chǎn)生變形，容易崩塌成粉狀。(2)的情況，理由推測如下，細孔直徑大于空氣分子的平均自由程即約lOOnm，因此，難以抑制空氣的對流、傳導引起的傳熱，絕熱性能降低。從抑制成形體被水(液體)浸濕時崩塌成粉狀的觀點考慮，R優(yōu)選相對于成形體的總細孔容積為72%以上，更優(yōu)選為75%以上，進一步優(yōu)選為80%以上。細孔直徑為O. 05 μ m以上150 μ m以下的細孔的累積細孔容積\ 05為O. 5mL/g以上2mL/g以下。累積細孔容積通過利用后述的水銀壓入法測得的值來定義。Vatl5在上述范圍內(nèi)時，推測成形體具有適度的空隙而發(fā)揮優(yōu)異的絕熱性能。Vatl5優(yōu)選為O. 5mL/g以上1. 8mL/g以下，更優(yōu)選為O. 5mL/g以上1. 7mL/g以下，進一步優(yōu)選為O. 7mL/g以上1. 5mL/g以下。需要說明的是，V0.003優(yōu)選為O. 5mL/g以上2. 5mL/g以下，更優(yōu)選為O. 5mL/g以上2. 2mL/g以下，進一步優(yōu)選為O. 6mL/g以上2mL/g以下。[1-5]熱導率成形體的30°C下的熱導率為O. 05W/m · K以下。從絕熱性能的觀點考慮，熱導率優(yōu)選為O. 045ff/m · K以下，更優(yōu)選為O. 040ff/m · K以下，進一步優(yōu)選為O. 037ff/m · K以下。成形體含有紅外線不透明化顆粒時，800°C 下的熱導率優(yōu)選為O. 15W/m*K以下，更優(yōu)選為O. 14ff/m · K以下，進一步優(yōu)選為O. 13ff/m · K以下。熱導率的測定方法將在后面敘述。
混合無機纖維、紅外線不透明化顆粒的情況下，所述混合量過量時，有時絕熱性降低，因此，優(yōu)選邊測定并確認熱導率邊恰當制備。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5mm的無機纖維時,無機纖維的混合量優(yōu)選為18質(zhì)量％以下。例如,在二氧化硅中混合平均粒徑為2 μ m的紅外線不透明化顆粒時，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，選擇由熱導率小的材料構(gòu)成的無機纖維或紅外線不透明化顆粒使用時，存在容易得到熱導率為O. 05ff/m · K以下的成形體的傾向。[l_6]Na、Ge、Zr、P、Fe 的含有率從增大成形體中所含的顆粒之間的附著力、減少顆粒從成形體脫離的觀點考慮，以成形體的總質(zhì)量為基準時，優(yōu)選本實施方式的成形體中的Na的含有率為O. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下、Ge的含有率為10質(zhì)量ppm以上1000質(zhì)量ppm以下、Zr的含有率為I質(zhì)量％以上15質(zhì)量％以下、P的含有率為O. 002質(zhì)量％以上6質(zhì)量％以下、Fe的含有率為O. 005質(zhì)量％以上6質(zhì)量％以下。另外，更優(yōu)選Na的含有率為O. 005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下、Ge的含有率為20質(zhì)量ppm以上900質(zhì)量ppm以下、Zr的含有率為I質(zhì)量％以上13質(zhì)量％以下、P的含有率為O. 002質(zhì)量％以上5. 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。進一步優(yōu)選Na的含有率為O. 005質(zhì)量％以上1. 5質(zhì)量％以下、Ge的含有率為20質(zhì)量ppm以上800質(zhì)量ppm以下、Zr的含有率為I質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下、P的含有率為O. 002質(zhì)量％以上 5質(zhì)量％以下、Fe的含有率為O. 005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下。另外，成形體除Na、Ge、Zr、P、Fe以外，還可以含有鉀(K)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鋁(Al)、硫(S)。對于各元素的含量而言,優(yōu)選K的含量為O. 003質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下、Mg的含量為O. 002質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下、Ca的含量為O. 002質(zhì)量％以上O. 5質(zhì)量％以下、Al的含量為O. 01質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下、S的含量為O. 003質(zhì)量％以上O. 3質(zhì)量％以下，更優(yōu)選K的含量為O. 005質(zhì)量％以上2質(zhì)量％以下、Mg的含量為O. 002質(zhì)量％以上1. 8質(zhì)量％以下、Ca的含量為O. 002質(zhì)量％以上O. 4質(zhì)量％以下、Al的含量為O. 02質(zhì)量％以上4. 8質(zhì)量％以下、S的含量為O. 003質(zhì)量％以上O. 2質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選K的含量為O. 005質(zhì)量％以上1. 5質(zhì)量％以下、Mg的含量為O. 002質(zhì)量％以上1. 6質(zhì)量％以下、Ca的含量為O. 002質(zhì)量％以上O. 2質(zhì)量％以下、Al的含量為O. 03質(zhì)量％以上4. 5質(zhì)量％以下、S的含量為O. 003質(zhì)量％以上O.1質(zhì)量％以下。成形體中的Na、Ge、Zr、P、Fe、其它元素的含有率可以通過XRF (熒光X射線分析)進行定量。[2]成形體的制造方法本實施方式的成形體的制造方法具有以下工序?qū)卸趸琛⑶移骄紻s為5nm以上30nm以下的小顆粒和含有二氧化硅、且平均粒徑Dl為40nm以上60 μ m以下的大顆粒的無機混合物在400°C以上的溫度下進行加熱處理的工序，其中，所述無機混合物中，含有5質(zhì)量％以上35質(zhì)量％以下的范圍的小顆粒和50質(zhì)量％以上80質(zhì)量％以下的范圍的大顆粒。[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”、“石英”的硅的氧化物。硅的部分氧化物。鋁硅酸鹽、沸石這樣的硅的復合氧化物。
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，優(yōu)選在使用的溫度下二氧化硅顆粒對熱穩(wěn)定。具體而言，優(yōu)選在絕熱材料的最高使用溫度下保持I小時時，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)選二氧化硅顆粒對25°C的水IOOg的溶解量不足O.1g,更優(yōu)選不足O. Olg0二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，成形體的體積密度小，因此更優(yōu)選，進一步優(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。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、例如由二氧化硅構(gòu)成的小顆粒和大顆粒時，容易調(diào)整熱導率、累積細孔容積，因此優(yōu)選。如上所述，已知具有直徑IOOnm以下的空隙的多孔質(zhì)體的熱導率低，適合于絕熱材料。欲得到這樣的成形體時，通過加壓等將粒徑IOOnm以下的超細顆粒成形是比較簡單的方法。相對于此，發(fā)現(xiàn)，即使以一直以來都被認為不適合用作絕熱材料原料的例如微米級這樣的粒徑不小的顆粒為原料，通過以恰當?shù)牧颗c超細顆粒混合，也可以表現(xiàn)出優(yōu)異的絕熱性能。例如，在本實施方式中，對于原料中含有粒徑不同的2種顆粒、即大顆粒和小顆粒的成形體，小顆粒的平均粒 徑Ds為5nm以上30nm以下。Ds為5nm以上時，與Ds在上述數(shù)值范圍外的情況相比，存在小顆粒化學性穩(wěn)定的傾向，存在絕熱性能容易穩(wěn)定的傾向。Ds為30nm以下時，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、成形體的固體傳導弓I起的傳熱少、熱導率小的傾向。Ds為5nm以上25nm以下時，從減小熱導率的觀點考慮是優(yōu)選的，更優(yōu)選為5nm以上15nm以下。本實施方式中，大顆粒的平均粒徑Dl滿足Ds < Dl，為40nm以上60 μ m以下。Dl可以利用與上述Ds相同的方法求出。隊為40nm以上時，存在成形體的回彈小的傾向。隊為60 μ m以下時，存在熱導率小的傾向，除此以外，存在容易使R相對于成形體的總細孔容積為70%以上的傾向。大顆粒的平均粒徑Dl為40nm以上10 μ m以下時，在成形體含有無機纖維、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混合物時，容易與它們均勻混合，因此優(yōu)選。Dlj為40nm以上5 μ m以下時,顆粒的附著力大,顆粒從作為成形體的原料的無機混合物脫落的情況少，因此更優(yōu)選。Dl為Ds的2倍以上時，成形體的回彈變小，因此優(yōu)選。隊為Ds的3倍以上時，由小顆粒和大顆粒構(gòu)成的成形體的堆比重大，成形體體積小時，作業(yè)性高，因此更優(yōu)選。隊為Ds的4倍以上時，小顆粒和大顆粒的粒徑之差大，將小顆粒和大顆粒混合時大顆粒相對小顆粒的分散容易，因此進一步優(yōu)選。成形體在絕熱材料用途的情況下，從顆粒凝聚引起的固體傳熱的觀點考慮，優(yōu)選各顆粒分散。即，優(yōu)選不存在大顆粒相互直接接觸、連接的部位。因大顆粒沒有直接連接而產(chǎn)生的大顆粒間的空隙被小顆粒填充，大顆粒之間難以直接接觸。因此，成形體中不存在固體傳導大的傳熱路徑，成形體整體的熱導率容易變低。進而，小顆粒通過填充大顆粒間的空隙，成形體中存在的空隙的大小變小，空氣的對流、傳熱受到抑制，因此，成形體整體的熱導率容易變低。S卩，成形體含有2種以上二氧化硅顆粒、特別是粒徑不同的2種顆粒、即含有由二氧化硅構(gòu)成的小顆粒和大顆粒時，以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準，優(yōu)選以小顆粒在15質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的范圍、大顆粒在60質(zhì)量％以上85質(zhì)量％以下的范圍的方式混合小顆粒和大顆粒。小顆粒的含量不足15質(zhì)量％時，存在30°C下的熱導率容易超過O. 05ff/m-K的傾向，小顆粒的含量超過40質(zhì)量％時，存在容易產(chǎn)生成形缺陷的傾向。小顆粒的含量從抑制成形缺陷的觀點考慮更優(yōu)選為15質(zhì)量％以上36質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為15質(zhì)量％以上34質(zhì)量％以下。大顆粒的含量不足60質(zhì)量％時,存在作為成形體的原料的粉體容易飛散的傾向，大顆粒的含量超過85質(zhì)量％時,存在絕熱性能低的傾向。大顆粒的含量從抑制成形缺陷的觀點考慮更優(yōu)選為62質(zhì)量％以上85質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為64質(zhì)量％以上80質(zhì)量％以下。對于成形體而言，從抑制水浸入成形體時發(fā)生操作性降低、成形體變形、破裂等的觀點考慮，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·乙烯共聚物臘等臘系防水劑；娃樹脂、聚_■甲基娃氧燒、燒基燒氧基娃燒等娃系防水劑；全氣燒基羧酸鹽、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基三甲基銨鹽等氟系防水劑；含有烷基、全氟基團的烷氧基娃燒等娃燒偶聯(lián)劑；二甲基氣娃燒、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、乳液的形態(tài)使用。另外，也可以將防水劑直接、或者以溶液、乳液的形態(tài)涂布在成形體上。涂布的方法沒有特別限定，例如可以舉出刷涂、輥涂、噴霧、噴涂、無氣噴涂、輥涂機、浸潰。將防水劑添加到作為成形體的原料的粉體中，使用實施了防水處理的粉體制作成形體時，也可以得到防水效果。向粉體中添加防水劑的方法沒有特別限定，例如可以舉出邊添加用水或醇等溶劑稀釋上述防水劑所得的溶液邊攪拌粉體然后進行干燥的方法；使粉體分散在水或醇等溶劑中制成漿料，向漿料中添加防水劑進行攪拌及過濾后，進行干燥的方法；及利用三甲基氯硅烷等進行的蒸氣處理。其中，本實施方式中，優(yōu)選使用蠟系防水劑、硅系防水劑。對于無機混合物中的防水劑的含量而言，從賦予充分的防水效果的觀點考慮，全部無機混合物的質(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、對熱導率進行調(diào)整所得的顆粒。例如，二氧化硅顆粒可以為利用酸性或堿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化合物顆粒可以為利用濕式法使烷氧基硅烷水解 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。二氧化硅顆粒可以為使加熱硅金屬、含有硅的原料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作為雜質(zhì)存在于原料中的成分。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。制造硅鐵時等副產(chǎn)生的二氧化硅微粉。利用電弧法、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、例如小顆粒和大顆粒混合而制備成形體的原料時，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。通過對天然硅酸鹽礦物實施粉碎等處理，調(diào)整平均粒徑，可以作為構(gòu)成成形體的二氧化硅顆粒使用。R、Va(l5不滿足上述范圍時，可以利用后述的方法混合多種二氧化硅顆粒，作為成形體的原料使用。[2_2]Na、Ge、Zr、P、Fe、其它元素在二氧化娃的制造工藝、成形體的制造工藝中，可以以含有Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的化合物的形式分別添加Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S，也可以使用預先含有足夠量的Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的二氧化硅顆粒作為成形體的原料。作為含有Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的化合物，沒有特別限定，例如可以舉出Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的氧化物、復合氧化物、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添加，也可以添加它們的混合物。將含有作為雜質(zhì)的Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的含有二氧化硅的無機化合物顆粒作為成形體的原料從生產(chǎn)率、成本、作業(yè)性的觀點考慮是優(yōu)選的方式。這樣的含有二氧化硅的無機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、制造硅鐵時等副產(chǎn)生的二氧化硅微粉的形式得到。添加分別含有Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的化合物的方法沒有特別限定。例如，可以添加在上述利用濕式法、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、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S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、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的化合物的水溶液的形式添加，并根據(jù)需要進行干燥，也可以將分別含有Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S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、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的化合物可以預先粉碎至規(guī)定的粒徑，另外，也可以預先進行粗粉碎。二氧化硅顆粒含有過量的Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S時，可以在二氧化硅的
制造工藝、粉體的制造工藝中實施某些處理，將所述元素的含量調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)。將過量的Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S調(diào)整到規(guī)定范圍的方法沒有特別限定。例如，作為Na含量的調(diào)整方法，可以舉出利用酸性物質(zhì)或其它元素進行置換、提取、除去的方法等，可以在將含有二氧化硅的無機化合物顆粒用硝酸或王水等處理后，進行干燥，作為粉體的原料使用。過量的Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S的調(diào)整可以在將含有二氧化硅的無機化合物顆粒預先粉碎至目標粒徑后進行，也可以在將Na、Ge、Zr、P、Fe、K、Mg、Ca、Al、S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纖維可以使用公知的粉體混合機、例如修訂六版化學工學手冊(丸善)中記載的混合機進行混合。這時，也可以混合2種以上含有二氧化硅的無機化合物顆粒、或混合分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe、P、S的化合物、其水溶液。作為公知的粉體混合機，可以舉出作為容器旋轉(zhuǎn)型(容器自身旋轉(zhuǎn)、振動、搖動)的水平圓筒型、V型(可以帶有攪拌葉片)、雙錐型、立方體型及搖動旋轉(zhuǎn)型；作為機械攪拌型(容器被固定，用葉片等進行攪拌)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；作為流動攪拌型(利用空氣、氣體進行攪拌)的氣流攪拌型、利用重力進行的無攪拌型。也可以組合這些混合機使用。

二氧化硅顆粒、紅外線不透明化顆粒、無機纖維的混合可以邊使用公知的粉碎機、例如修訂六版化學工學手冊(丸善)中記載的粉碎機粉碎顆粒、裁斷無機纖維、提高顆粒及無機纖維的分散性邊進行。這時，也可以使2種以上含有二氧化硅的無機化合物顆粒粉碎、分散、或使分別含有Na、K、Mg、Ca、Fe、P、S的化合物、其水溶液粉碎、分散。作為公知的粉碎機，可以舉出輥磨機(高壓壓縮輥磨機、輥旋轉(zhuǎn)式研磨機)、搗碎機、輪輾機(雙軸式輪碾機、智利式輪碾機)、切斷 剪切研磨機(切碎機等)、棒磨機、自磨機(氣落式自磨機、瀑落式自磨機等)、立式輥磨機(環(huán)輥式磨機、滾柱研磨機、滾珠研磨機)、高速旋轉(zhuǎn)磨(錘磨機、籠式磨機、粉碎機(Disintegrator)、篩磨機、針盤式磨機)、分級機內(nèi)置型高速旋轉(zhuǎn)磨(固定沖擊板型研磨機、渦輪型研磨機、離心分級型研磨機、環(huán)隙式砂磨機)、容器驅(qū)動介質(zhì)研磨機(滾動球磨機(罐式球磨機、管磨機、錐形球磨機)、振動球磨機(圓形振動磨、旋轉(zhuǎn)振動磨、離心磨)、行星磨、離心流動化磨)、介質(zhì)攪拌式磨(塔式粉碎機、攪拌槽式研磨機、臥式流通槽式研磨機、立式流通槽式研磨機、環(huán)隙式砂磨機)、氣流式粉碎機(氣流吸入型、噴嘴內(nèi)通過型、沖突型、流動層噴射吹入型)、壓實剪切磨(高速離心輥磨、內(nèi)磨片(Innerpiece)式)、研缽、磨石等。也可以組合這些粉碎機使用。這些混合機和粉碎機中，具有攪拌葉片的粉體混合機、高速旋轉(zhuǎn)磨、分級機內(nèi)置型高速旋轉(zhuǎn)磨、容器驅(qū)動介質(zhì)研磨機、壓實剪切磨提高了顆粒、無機纖維的分散性，因此優(yōu)選。為了提高顆粒、無機纖維的分散性，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，進一步優(yōu)選為300km/h以上。混合多種二氧化硅顆粒時，優(yōu)選以堆比重由小到大的順序?qū)⒍趸桀w粒投入攪拌機或者粉碎機中。含有無機纖維、紅外線不透明化顆粒時，優(yōu)選混合二氧化硅顆粒后添加紅外線不透明化顆粒進行混合，再在其后添加無機纖維進行混合。[2-4]金屬氧化物溶膠的混合方法本實施方式的成形體可以邊將至少含有二氧化硅的無機混合物加壓成形邊實施加熱處理而制造，也可以在加壓成形后實施加熱處理而制造。根據(jù)使用狀況，也可以將添加無機纖維、紅外線不透明化顆粒、金屬氧化物溶膠而形成的無機混合物作為原料，將該無機混合物加壓成形。添加的金屬氧化物溶膠成為無機粘結(jié)劑，可以得到具有高抗壓強度的成形體。從使金屬氧化物溶膠高度分散在成形體整體中的觀點考慮，在混合多種二氧化硅顆粒時，優(yōu)選例如將小顆粒和大顆粒預先利用上述方法混合后，添加金屬氧化物溶膠進行混合。混合金屬氧化物溶膠時，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粉碎顆粒、裁斷無機纖維、提高顆粒、無機纖維的分散性，邊使攪拌葉片頂端的圓周速度為100km/h進行混合。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，使攪拌葉片頂端的圓周速度為100km/h以上，從進一步減少大顆粒之間的接觸的觀點考慮，更優(yōu)選為200km/h以上，進一步優(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。從減小熱導率的觀點及耐熱性的觀點考慮，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率的觀點考慮優(yōu)選為2nm 450nm，更優(yōu)選為4nm 300nm,進一步優(yōu)選為4nm 200nm。對于金屬氧化物溶膠的添加量而言，從抑制與二氧化硅、無機纖維、紅外線不透明化顆粒混合時混合物附著在攪拌槽的內(nèi)壁、攪拌變得不均勻的觀點考慮，相對于成形體的總質(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％,進一步優(yōu)選為2質(zhì)量％ 25質(zhì)量％。[2-5]成形方法本實施方式的成形體可以將作為原料的無機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 時進行，也可以為(b)在成形工序后進行加熱工序。即，可以為(a)邊加熱填充(收納)有無機化合物的模具(成形模具)邊加壓的方法，也可以為(b)通過在填充有無機化合物的狀態(tài)下對模具進行加壓將無機化合物成形后，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，可以利用以下的方法成形，所述方法為模具壓制成形法(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。從生產(chǎn)率的觀點考慮，優(yōu)選模具壓制成形法。在模具壓制成形法、橡膠壓延法中，將無機混合物填充在模具中時，通過使作為成形體的原料的無機混合物振動等使填充變均勻，可以使成形體的厚度均勻，因此優(yōu)選。邊對模具內(nèi)進行減壓·脫氣邊將無機混合物填充在模具內(nèi)時，可以在短時間內(nèi)填充，因此，從生產(chǎn)率的觀點考慮是優(yōu)選的。從使前述R、Vatl5及/或熱導率為目標大小的觀點考慮設定加壓成形的條件時，優(yōu)選以得到的成形體的體積密度為O. 25g/cm3以上2. Og/cm3以下的方式進行設定。欲以加壓壓力控制成形條件時，根據(jù)所使用的粉體的滑動性、粉體的顆粒間、細孔中的空氣的進入量等的不同，伴隨在加壓狀態(tài)下保持的時間的流逝，壓力值發(fā)生變化，因此，存在生產(chǎn)管理變難的傾向。相對于此，控制體積密度的方法從不需要控制時間即可容易地使得到的成形體的載荷成為目標值這一點上考慮是優(yōu)選的。成形體的體積密度從減輕搬運時的負擔的觀點考慮，更優(yōu)選為O. 25g/cm3以上1. 7g/cm3以下,進一步優(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。將小顆粒和大顆粒混合，得到無機混合物，由該無機混合物制備成形體時，用水銀壓入法測定由各顆粒構(gòu)成的成形體的熱導率、細孔容積，假定加成性成立而進行混合時，存在容易將R、Vatl5及/或熱導率調(diào)整為目標大小的傾向。還含有無機纖維、紅外線不透明化顆粒、僅由各顆粒、原料制作成形體很困難的情況下，不制作成形體而直接進行測定，如上所述假定加成性成立時，容易調(diào)整混合量，但有時也大大地偏離加成性，因此，優(yōu)選以各原料的熱導率、細孔容積為基礎(chǔ)，推測原料的混合量，制備無機混合物，制作成形體，對制得的成形體，邊測定熱導率、累積細孔容積，邊適當調(diào)整混合量。對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行說明時，首先，由成形體的體積及體積密度求出所需的無機混合物的重量。接著，將稱量的無機混合物填充在成形模具中，以為規(guī)定厚度的方式進行加壓成形。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,通過使目標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，稱量α β (g)粉體，將粉體壓縮至體積α，從而進行成形。[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、時間的條件范圍內(nèi)進行加熱干燥，除去成形體的吸附水后供實際應用時，熱導率變低，因此優(yōu)選。進而，還可以實施加熱處理。本實施方式的成形體的制造方法優(yōu)選具有以下工序?qū)卸趸琛⑶腋鶕?jù)使用狀況添加紅外線不透明化顆粒、無機纖維而形成的成形體進行加熱處理的工序。從尺寸穩(wěn)定性的觀點考慮，加熱處理溫度優(yōu)選為比所述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 1300°C，更優(yōu)選為500 1300°C，進一步優(yōu)選為600 1300°C。實施加熱處理時，容易將細孔分布調(diào)整在本發(fā)明的范圍內(nèi)，因此，優(yōu)選邊測定并確認成形體的細孔直徑分布邊確定加熱處理條件。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 有機過氧化物等)、及非活性氣體氣氛中(氦、氬、氮等)。加熱處理時間根據(jù)加熱處理溫度及成形體的量適當選擇即可。加熱處理可以在將作為成形體的原料的無機混合物填充在使用場所后實施，也可以對將無機混合物加壓成形所得的成形體實施。[3]包覆體包覆體具有外覆材料和被收納在外覆 材料中的成形體。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。圖1是本實施方式的包覆體的剖面示意圖。另外，圖2是本實施方式的成形體含有的小顆粒及大顆粒的剖面示意圖。如圖1及圖2所示，本實施方式的包覆體I由含有多個小顆粒S和粒徑比小顆粒S大的多個大顆粒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，有時將這樣的成形體2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、二氧化硅布等無機纖維織物、無機纖維編物、聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、尼龍膜、聚對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、無機纖維無紡布、有機纖維無紡布、玻璃纖維紙、碳纖維紙、巖棉紙、無機填充紙、有機纖維紙、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，從減小外覆材料的熱容的觀點考慮，優(yōu)選外覆材料的厚度較薄，可以根據(jù)使用狀況及所需強度等適當選擇。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，使用時，也為外覆材料收納作為芯材的無機混合物或者成形體的狀態(tài)。在高溫下使用的包覆體的情況，從使用后芯材的處理容易的觀點考慮，優(yōu)選耐熱性高的外覆材料，本說明書中，“外覆材料”除包含使用芯材時收納芯材的材料以外，還包含在芯材的搬運、施工工序中收納芯材的材料。即，外覆材料包含僅在搬運時、施工時保護芯材、在使用時熔融及/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考慮，優(yōu)選玻璃布、氧化鋁纖維布、二氧化硅布等無機纖維織物、無機纖維編物、聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、尼龍膜、聚對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、無機纖維無紡布、有機纖維無紡布、玻璃纖維紙、碳纖維紙、巖棉紙、無機填充紙、有機纖維紙這樣的片狀。在高溫下使用包覆體時，從熱穩(wěn)定性的觀點考慮，外覆材料更優(yōu)選玻璃布、氧化鋁纖維布、二氧化硅布等無機纖維織物、無機纖維編物、陶瓷紙、無機纖維無紡布。外覆材料從強度的觀點考慮進一步優(yōu)選無機纖維織物。[3-2]用外覆材料包覆的方法對于成形體而言，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、無機纖維而形成的無機混合物為原料，將該無機混合物加壓成形，作為芯材，然后用外覆材料包覆。將成形體作為芯材時，可以如后所述，將作為成形體的原料的無機混合物和外覆材料同時加壓成形，也可以在將無機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，可以同時實施芯材的制備、成形、和利用外覆材料進行的包覆，也可以在制備芯材或使其成形后用外覆材料包覆。外覆材料為無機纖維織物、樹脂膜、塑料-金屬膜、金屬箔、陶瓷紙、無機纖維無紡布、有機纖維無紡布、玻璃纖維紙、碳纖維紙、巖棉紙、無機填充紙、有機纖維紙等片狀形態(tài)時，可以通過例如利用無機纖維紗、樹脂纖維紗等進行的縫合、外覆材料的粘接固定、縫合和粘接二者進行包覆。片狀的外覆材料為樹脂膜、塑料-金屬膜、金屬箔等時，從包覆工序的容易程度的觀點考慮，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，通過用毛刷、噴涂器涂布在芯材上，可以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、強度、使用狀況來決定。外覆材料可以包覆芯材的整個表面，也可以包覆芯材的一部分。[4]用途本實施方式的成形體及包覆體除可以用于絕熱材料以外，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試劑的載體、除臭劑、消臭劑、調(diào)濕材料、填充劑、顏料等。[4-2]絕熱方法對于本實施方式的成形體及包覆體而言，以通過貼附在耐熱容器上來保持容器內(nèi)的溫度、或防止容器內(nèi)的熱擴散等為目的，可以優(yōu)選用于絕熱方法。對于熱源和收納熱源的容器而言，以介設于熱源和容器之間的方式設置絕熱材料時，也可以抑制從熱源向容器傳熱。該情況下，只要預先形成絕熱材料正好與容器吻合的形狀(例如，容器為圓筒狀時，將絕熱材料成形為具有與容器的內(nèi)徑相同的外徑的圓筒狀)等，就不一定必須將絕熱材料貼附在容器上，但從絕熱材料的穩(wěn)定性的觀點考慮，貼附是優(yōu)選的方式。耐熱容器沒有特別限定，例如可以舉出鋼鐵業(yè)的溶鐵容器、澆包、中間包(tundish)、混鐵車(torpedo car)、玻璃制造用容器、熔煉爐、鍋爐、鐵板管道、蒸氣容器、發(fā)動機。本說明書中，“耐熱容器”為可以在內(nèi)部收納的形狀即可，尺寸、可動性沒有限定，通常，也包含被稱為“爐”的容器。因此，除煉鐵成套設備中使用的鋼鐵用加熱爐、非鐵金屬制造中使用的金屬用熱處理爐、鋁熔融爐、鋁保持爐蓋、玻璃制造等各種工業(yè)用爐、碳燒成爐、粗汽油分解爐、陶磁器燒成 爐、半導體的熱處理爐、垃圾焚燒爐、改質(zhì)爐、窯爐、燒成爐、加熱爐、窯(kiln)等各種爐以外，各種塔或槽、以及構(gòu)成熱交換器、渦輪機的容器狀的容器也包含在耐熱容器中。本實施方式的成形體及包覆體由于耐壓性優(yōu)異，可以在特別是施加壓力的場所處優(yōu)選使用。貼附方法沒有特別限定，從施工簡便性的觀點考慮，優(yōu)選經(jīng)由粘結(jié)劑及/或耐火物貼附的方法。對于粘結(jié)劑而言，除發(fā)揮將絕熱材料固定在耐熱容器上的作用的物質(zhì)以外，還包含具有吸收耐熱容器及/或絕熱材料的振動的作用、或填埋絕熱材料的接縫并抑制來自接縫的熱、耐熱容器的內(nèi)容物(包含氣體)的流出的作用的物質(zhì)。作為粘結(jié)劑，例如可以舉出水泥砂漿、粘接劑、固著劑、接合劑，膠帶、雙面膠帶、丙烯酸樹脂系粘膠帶等各種膠帶也可以作為粘結(jié)劑使用。作為粘接劑，例如可以舉出二氧化硅系粘接劑、陶瓷、膠合劑、焊錫、水玻璃(硅酸鈉、泡花堿)等無機系粘接劑、有機系粘接齊U、浙青、阿拉伯膠、白蛋白、漆、膠、松脂等天然系粘接劑、丙烯酸樹脂系粘接劑、丙烯酸樹脂厭氧性粘接劑、α -烯烴系粘接劑、聚氨酯樹脂系粘接劑、乙烯-醋酸乙烯酯樹脂乳液粘接劑、環(huán)氧樹脂系粘接劑、環(huán)氧樹脂乳液粘接劑、醋酸乙烯酯樹脂乳液粘接劑、氰基丙烯酸酯系粘接劑、有機硅系粘接劑、水性高分子-異氰酸酯系粘接劑、酚醛樹脂系粘接劑、改性有機硅系粘接劑、聚酰亞胺系粘接劑、聚醋酸乙烯酯樹脂溶液系粘接劑、聚苯并咪唑粘接劑等合成系粘接劑等。
耐火物包含耐熱磚、耐火磚、不定形耐火物、耐火水泥砂漿、耐火搗打料、耐火絕熱磚。另外，通常，被分類為絕熱磚的物質(zhì)只要具有耐火性，則也包含在耐火物中。耐火物可以分類為酸性耐火物、中性耐火物、堿性耐火物、非氧化物系耐火物、復合耐火物。作為酸性耐火物的例子，可以舉出硅石質(zhì)、熔融石英質(zhì)、蠟石質(zhì)、粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、鋯石質(zhì)、A-Z-S質(zhì)、氧化鋯質(zhì)的耐火物。作為中性耐火物的例子，可以舉出氧化鋁質(zhì)、氧化鉻質(zhì)的耐火物。作為堿性耐火物的例子，可以舉出石灰質(zhì)、白云石質(zhì)、氧化鎂質(zhì)、鉻鎂質(zhì)、尖晶石質(zhì)的耐火物。作為非氧化物系耐火物的種類，例如可以舉出碳質(zhì)、碳化硅質(zhì)、碳化硅-石墨質(zhì)、氮化硅質(zhì)的耐火物。作為復合耐火物的例子，可以舉出鋁碳質(zhì)、鎂碳質(zhì)、含碳化硅質(zhì)的耐火物。本實施方式的成形體及包覆體可以經(jīng)由粘結(jié)劑貼附在耐熱容器上，也可以經(jīng)由耐火物貼附在耐熱容器上，還可以經(jīng)由粘結(jié)劑及耐火物二者貼附在耐熱容器上。經(jīng)由耐火物將成形體及/或包覆體貼附在耐熱容器上的方式在不僅需要絕熱性還需要耐熱性的用途中是優(yōu)選的。例如，在絕熱對象的容器內(nèi)包含熱源、且在容器的外側(cè)設置絕熱材料進行絕熱的情況下，通過在絕熱材料和容器之間介設耐火物，可以防止絕熱材料熱老化、長時間維持絕熱性能。或者，也可以為在容器的內(nèi)側(cè)設置耐火物、在容器的外側(cè)設置絕熱材料的形態(tài)。因此，可以減少絕熱材料的更換次數(shù)、減少由于更換作業(yè)而停止包含該耐熱容器的裝置的頻率，實現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。另外，隔離來自收納在容器的熱源的熱時，如果在容器的內(nèi)側(cè)設置絕熱材料、并進而在絕熱材料的內(nèi)側(cè)設置耐火物，則耐火物介設于熱源和絕熱材料之間，因此，可以防止絕熱材料老化并抑制向耐熱容器的熱傳導。絕熱材料及/或耐火物不需要包覆容器的整個面，包覆一部分面時，也具有對應的絕熱及/或老化防止的效果。但是，這種情況下，因未被包覆的部分的傳熱，絕熱等效果降低，因此，優(yōu)選絕熱材料及/或耐火物包覆整個內(nèi)面。為了包覆容器的整個面，絕熱材料及耐火物可以為與容器大致相同的形狀，但各自的厚度根據(jù)所要求的絕熱及/或耐火性能適當設定即可。此外，也可以在本實施方式的絕熱材料的外側(cè)及/或內(nèi)側(cè)夾持與本實施方式不同的絕熱材料而貼附在耐熱容器上。本實施方式的成形體及包覆體可以使用螺紋緊固件貼附在耐熱容器上。需要說明的是，這里，螺紋緊固件包含螺栓、螺母、螺釘。可以對本實施方式的成形體及包覆體利用手鉆等實施開孔加工并螺紋 固定。經(jīng)由粘結(jié)劑或耐火物貼附時，可以進一步使用螺紋緊固件。例如，如果在使用的絕熱材料的面積及/或重量大的情況下、粘接劑的耐熱性能不充分的情況下，在對頂面的施工等中使用螺紋緊固件，則存在容易貼附的傾向。另外，在貼附場所振動這樣的情況下，存在通過螺紋固定進行的固定有效的傾向。另一方面，為絕熱材料具備外覆材料的包覆體的情況、及貼附絕熱材料的場所為曲面的情況，存在適合使用粘結(jié)劑的傾向，根據(jù)絕熱材料的種類、貼附場所的狀況、貼附工序的內(nèi)容適當選擇粘結(jié)劑、耐火物、螺紋緊固件即可。本實施方式的成形體及包覆體也可以通過收納在殼體中以保持殼體內(nèi)的溫度、防止殼體內(nèi)的熱擴散或防止殼體吸入外部的熱等目的優(yōu)選使用。殼體沒有特別限定，例如可以舉出燃料電池單元、燃料電池的模塊殼體、燃料電池的發(fā)電單元、爐子、熱水器等。收納在殼體中的方法沒有特別限定，可以僅將成形體及包覆體填充、配置在殼體內(nèi)，也可以如上所述經(jīng)由粘結(jié)劑及/或耐火物貼附在例如殼體內(nèi)壁、或使用螺紋緊固件進行貼附 固定、或使用粘結(jié)劑、耐火物、螺紋緊固件進行貼附，從而收納在殼體中。
用成形體、包覆體覆蓋耐熱容器、配管的絕熱方法在保持耐熱容器、配管的內(nèi)部溫度、或相反使熱不能進入耐熱容器、配管方面是有效的。用絕熱材料覆蓋耐熱容器、配管時，可以采用以下方法，即，將絕熱材料成形為比耐熱容器、配管大一圈的形狀，在其中嵌入耐熱容器、配管的方法。例如，為了覆蓋配管，制作半徑比該配管稍大的半圓筒狀的成形體并以覆蓋配管的方式嵌合即可。另外，還可以用金屬絲等將絕熱材料固定在耐熱容器、配管的周圍。為了配管的絕熱，將細長的筒狀包覆體卷繞在配管的周圍的方法簡便且有效。[5]參數(shù)的測定無機混合物的累積細孔容積的測定、熱導率的測定、被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價利用以下的方法實施。累積細孔容積的測定使用細孔分布測定裝置Auto pore 9520型號(株式會社島津制作所制)，利用水銀壓入法進行測定。以使成形體進入槽中的方式切斷成長方體，取I個放入低靈敏度槽中，在初始壓力約7kPa(約lpsia、相當于細孔直徑約180 μ m)的條件下進行升壓測定。水銀參數(shù)設定為裝置默認的水銀接觸角130度、水銀表面張力485dynes/cm，進行測定。熱導率的測定將做成長度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HFM 436 Lambda(商品名、NETZSCH公司制)測定30°C下的熱導率。校準依照JISA1412-2，使用密度 163. 12kg/m3、厚度 25. 32mm 的 NIST SRM 1450c 校正用標準板，在高溫側(cè)和低溫側(cè)的溫度差為20°C的條件下，預先在15、20、24、30、40、50、60、65°C下實施。800°C下的熱導率基于JIS A 1421-1的方法進行測定。將2個做成直徑30cm、厚度20_的圓板狀的成形體作為測定樣品，使用保護熱板法熱導率測定裝置(英弘精機株式會社制)作為測定裝置。 被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價將長度10cm、寬度10cm、高度2cm的成形體作為樣品,裝入厚度2mm的由聚苯乙烯形成的長度14cm、寬度14cm、高度IOcm的透明容器中。進而，將水沿著上述容器的內(nèi)壁注入至深度為4cm，使水完全淹沒上述樣品。在該狀態(tài)下在常溫下保管3小時后，使用超聲清洗機(東京超音波技研株式會社制、IUC-3011N)賦予振動。裝有樣品和水的聚苯乙烯制的容器固定在頂板的大小為長度15cm、寬度15cm、頂板的高度調(diào)整為IOcm的試驗室用升降臺上，設置在超聲清洗機的中央。在超聲清洗機的水槽中裝入水至水深16cm的位置，在電源轉(zhuǎn)換開關(guān)強的條件下振動20分鐘。20分鐘后，在裝入有樣品和水的透明容器中，為能從上面看到容器底部的狀態(tài)時，評價為不易崩塌成的粉狀的成形體。樣品崩塌成粉狀而水變渾濁，為看不到容器底部的狀態(tài)時，評價為容易崩塌成粉狀的成形體。Na、Ge、Zr、P、Fe 的含量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片劑成形器進行加壓成形，制作片劑，作為測定樣品。用株式會社理學制熒光X射線分析裝置RIX-3000對其進行測定。實施例以下，利用實施例更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對包含以下所示的實施例在內(nèi)的內(nèi)容進行各種變更而實施，進行的變更也包含在本發(fā)明的專利權(quán)利要求的范圍內(nèi)。需要說明的是，實施例及比較例中的累積細孔容積的測定、熱導率的測定、被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價分別如上所述來進行。實施例1得到使用錘磨機將平均粒徑為14nm的二氧化硅粉體(小顆粒)25質(zhì)量％和平均粒徑為150nm的二氧化硅粉體(大顆粒)75質(zhì)量％混合均勻的二氧化硅粉體。以得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 50g/cm3的成形體的方式，向內(nèi)部尺寸為長度30cm、寬度30cm的模具中填充二氧化硅粉體900g，進行加壓成形，結(jié)果，得到體積密度為
O.50g/cm3的成形體。在900°C下對該成形體實施5小時加熱處理,作為實施例1的成形體。對于實施例1的成形體，細孔直徑為O. 05 μ m以上O. 5 μ m以下的細孔的累積細孔容積V與細孔直徑為O. 003 μ m以上150 μ m以下的細孔的累積細孔容積Va 003的比例R為97. 8%，細孔直徑為O. 05 μ m以上150 μ m以下的細孔的累積細孔容積Vatl5為O. 925mL/g, 30°C下的熱導率為O. 0269ff/m ·Κ。依據(jù)上述方法對實施例1的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。實施例2得到使用錘磨機將平均粒徑為22nm的二氧化硅粉體(小顆粒)25質(zhì)量％和平均粒徑為150nm的二氧化硅粉體(大顆粒)75質(zhì)量％混合均勻的二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體936g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 52g/cm3的成形體。在900°C下對該成形體實施5小時加熱處理，作為實施例2的成形體。對于實施例2的成形體而言，V與V_3的比例R為90. 0%,V0.05為1. 492mL/g,30°C下的熱導率為O. 0278ff/m · K。依據(jù)上述方法對實施例2的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。 實施例3得到使用錘磨機將平均粒徑為14nm的二氧化硅粉體(小顆粒)25質(zhì)量％和平均粒徑為80nm的二氧化硅粉體(大顆粒)75質(zhì)量％混合均勻的二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體792g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 44g/cm3的成形體。在1100°C下對該成形體實施3小時加熱處理，作為實施例3的成形體。對于實施例3的成形體而言，V與V0.003的比例R為90. 6%，V0.05為1. 109mL/g，30°C下的熱導率為O. 0437ff/m ·Κ。依據(jù)上述方法對實施例3的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。實施例4得到使用錘磨機將平均粒徑為7. 5nm的二氧化硅粉體(小顆粒)40質(zhì)量％和平均粒徑為60 μ m的二氧化硅粉體(大顆粒)60質(zhì)量％混合均勻的二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體738g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 41 g/cm3的成形體。在900°C下對該成形體實施5小時加熱處理,作為實施例4的成形體。對于實施例4的成形體而言，V與V_3的比例R為82. 2%, V0.05為1. 561mL/g,30°C下的熱導率為O. 0337ff/m · K。依據(jù)上述方法對實施例4的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。實施例5得到使用平均粒徑為14nm的二氧化硅粉體(小顆粒)15質(zhì)量％和平均粒徑為320nm的二氧化硅粉體(大顆粒)85質(zhì)量％混合均勻的二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體972g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 54g/cm3的成形體。在900°C下對該成形體實施10小時加熱處理，作為實施例5的成形體。對于實施例5的成形體而言，V與V0.003的比例R為85. 0%，Va05為O. 899mL/g，30°C下的熱導率為O. 0327ff/m ·Κ。依據(jù)上述方法對實施例5的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。實施例6得到使用錘磨機將平均粒徑為7. 5nm的二氧化硅粉體(小顆粒)20質(zhì)量％和平均粒徑為10 μ m的二氧化硅粉體(大顆粒)80質(zhì)量％混合均勻的二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體1260g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 70g/cm3的成形體。在1000°C下對該成形體實施10小時加熱處理，作為實施例6的成形體。對于實施例6的成形體而言，V與V0.003的比例R為79. 8%，Va05為1. 297mL/g，30°C下的熱導率為O. 0439ff/m ·Κ。依據(jù)上述方法對實施例6的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。

實施例7將平均粒徑為14nm的二氧化硅粉體(小顆粒)21質(zhì)量％和平均粒徑為150nm的二氧化硅粉體(大顆粒)63質(zhì)量％在錘磨機中混合均勻后，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16質(zhì)量％，繼續(xù)進行均勻混合，得到二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體1044g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 58g/cm3的成形體。在900°C下對該成形體實施5小時加熱處理,作為實施例7的成形體。對于實施例7的成形體而言，V與V0.003的比例R為89. 3%，Va05為1. 142mL/g，30°C下的熱導率為O. 0413ff/m ·Κ。依據(jù)上述方法對實施例7的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。另外，使用該二氧化硅粉體，使用內(nèi)徑為直徑30cm的圓筒型模具進行加壓成形，得到2個直徑30cm、厚度20mm、體積密度為O. 58g/cm3的圓板狀的成形體。使用這2個成形體,測定800°C下的熱導率，為O. 0937ff/m · K。實施例8將平均粒徑為14nm的二氧化硅粉體(小顆粒)24質(zhì)量％和平均粒徑為150nm的二氧化硅粉體(大顆粒)71質(zhì)量％在錘磨機中混合均勻后，添加平均纖維直徑為11 μ m、平均纖維長度為6. 4mm、耐熱溫度為1050°C的玻璃纖維5質(zhì)量％，在高速剪切混合機中混合，得到二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體936g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20_、體積密度為O. 52g/cm3的成形體。在900°C下對該成形體實施5小時加熱處理，作為實施例8的成形體。對于實施例8的成形體而言，V與Vatltl3的比例R為83. 5%, V0.05為1. 150mL/g，30°C下的熱導率為O. 0343W/m ·Κ。依據(jù)上述方法對實施例8的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。實施例9將平均粒徑為14nm的二氧化硅粉體(小顆粒)19質(zhì)量％和平均粒徑為80nm的二氧化硅粉體(大顆粒)57質(zhì)量％在錘磨機中混合均勻后，添加平均粒徑為Iym的作為紅外線不透明化顆粒的硅酸鋯14質(zhì)量％，繼續(xù)進行均勻混合，進而，再添加平均纖維直徑為11 μ m、平均纖維長度為6. 4mm、耐熱溫度為1050°C的玻璃纖維10質(zhì)量％，得到二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體972g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 54g/cm3的成形體。在1000°C下對該成形體實施24小時加熱處理，作為實施例9的成形體。對·于實施例9的成形體而言，V與Vatltl3的比例R為93. 3%,V0.05為1. 001mL/g，30°C下的熱導率為O. 0272ff/m · K。依據(jù)上述方法對實施例9的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。使用該二氧化硅粉體，與實施例7同樣地進行加壓成形，得到2個直徑30cm、厚度20mm、體積密度為O. 54g/cm3的圓板狀的成形體。使用這2個成形體,測定800°C下的熱導率，為 O. 133ff/m · K。實施例10將平均粒徑為14nm的二氧化硅粉體(小顆粒)21質(zhì)量％和平均粒徑為150nm的二氧化硅粉體(大顆粒)63質(zhì)量％在錘磨機中混合均勻后，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)進行均勻混合，進而，再添加平均纖維直徑為11 μ m、平均纖維長度為6. 4mm、耐熱溫度為1050°C的玻璃纖維I質(zhì)量％，得到二氧化硅粉體。使用該二氧化硅粉體810g，與實施例1同樣地進行加壓成形，得到長度30cm、寬度30cm、厚度20mm、體積密度為O. 45g/cm3的成形體。在900°C下對該成形體實施5小時加熱處理，作為實施例10的成形體。對于實施例10的成形體而言，V與Vatltl3的比例R為77. 2%, V0.05為1. 067mL/g，30°C下的熱導率為O. 0293ff/m ·Κ。依據(jù)上述方法對實施例10的成形體進行被水浸濕時崩塌成粉狀的容易程度的評價，結(jié)果，超聲處理后的水不渾濁，為可以清楚看見容器底部的狀態(tài)。使用該二氧化硅粉體，與實施例7同樣地進行加壓成形，得到2個直徑30cm、厚度20mm、體積密度為O. 45g/cm3的圓板狀的成形體。使用這2個成形體,測定800°C下的熱導率，為 O. 0653ff/m · K。表I表示實施例1 10的成形體中的Na、Ge、Zr、P及Fe的以成形體的總質(zhì)量為基準時的含量。表I
權(quán)利要求
1.一種成形體，其含有二氧化硅，具有細孔， 細孔直徑為0. 05 i! m以上0. 5 i! m以下的細孔的累積細孔容積V與細孔直徑為0. 003iim以上150 iim以下的細孔的累積細孔容積Vatltl3的比例R為70%以上， 細孔直徑為0.05iim以上150 iim以下的細孔的累積細孔容積Vatl5SO. 5mL/g以上2mL/g以下， 30°C下的熱導率為0. 05ff/m K以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形體，其中，含有紅外線不透明化顆粒，800°C下的熱導率為0. 2ff/m K以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成形體，其中，所述紅外線不透明化顆粒的平均粒徑為0. 5 以上30 以下，所述紅外線不透明化顆粒的含有率在以成形體的總質(zhì)量為基準時為0.1質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的成形體，其中，含有無機纖維，所述無機纖維的含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時超過0質(zhì)量％且為20質(zhì)量％以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的成形體，其中，含有選自由鈉、鍺及鋯構(gòu)成的組中的至少一種元素， 含有所述鈉時，其含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時為0. 005質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下， 含有所述鍺時，其含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時為10質(zhì)量ppm以上1000質(zhì)量ppm以下， 含有所述鋯時，其含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時為I質(zhì)量％以上15質(zhì)量％以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的成形體，其中，含有磷，所述磷的含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時為0. 002質(zhì)量％以上6質(zhì)量％以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的成形體，其中，含有鐵，所述鐵的含量在以成形體的總質(zhì)量為基準時為0. 005質(zhì)量％以上6質(zhì)量％以下。
8.—種包覆體,其具備權(quán)利要求1 7中任一項所述的成形體和收納所述成形體的外覆材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的包覆體，其中，所述外覆材料含有無機纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的包覆體，其中，所述外覆材料為樹脂膜。
11.一種成形體的制造方法，其為權(quán)利要求1 7中任一項所述的成形體的制造方法， 具備以下工序?qū)卸趸琛⑶移骄紻s為5nm以上30nm以下的小顆粒和含有二氧化硅、且平均粒徑^為40nm以上60 y m以下的大顆粒的無機混合物在400°C以上的溫度下進行加熱處理的工序，其中，所述無機混合物中，小顆粒的含量在以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準時在15質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)，大顆粒的含量在以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準時在60質(zhì)量％以上85質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)。
12.—種成形體的制造方法,其為權(quán)利要求1 7中任一項所述的成形體的制造方法， 具備以下工序?qū)卸趸琛⑶移骄紻s為5nm以上30nm以下的小顆粒和含有二氧化硅、且平均粒徑隊為40nm以上60 y m以下的大顆粒的無機混合物收納在成形模具中的收納工序；和將所述無機混合物成形的成形工序，其中，所述無機混合物中，小顆粒的含量在以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準時在15質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)，大顆粒的含量在以小顆粒的質(zhì)量和大顆粒的質(zhì)量的合計為基準時在60質(zhì)量％以上85質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)， 所述成形工序具有下述工序(a)或工序(b)， (a)邊利用所述成形模具對所述無機混合物進行加壓邊加熱至400°C以上的工序， (b)通過加壓將所述無機混合物成形后，在400°C以上的溫度下實施加熱處理的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12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0. 25g/cm3以上2. Og/cm3以下的方式設定成形壓力。
14.一種絕熱方法，其通過將權(quán)利要求1 7中任一項所述的成形體及/或權(quán)利要求8 10中任一項所述的包覆體貼附在耐熱容器上，使所述耐熱容器絕熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的絕熱方法，其中，經(jīng)由粘結(jié)劑及/或耐火物將所述成形體及/或所述包覆體貼附在所述耐熱容器上。
16.一種絕熱方法，其通過將權(quán)利要求1 7中任一項所述的成形體及/或權(quán)利要求8 10中任一項所述的包覆體設置在耐熱容器的內(nèi)側(cè)，使所述耐熱容器絕熱。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的絕熱方法，其中，在所述成形體及/或所述包覆體的更內(nèi)側(cè)設 置耐火物。
18.根據(jù)權(quán)利要求14 17中任一項所述的絕熱方法，其中，使用螺紋緊固件將成形體及/或包覆體貼附在所述耐熱容器上。
19.一種絕熱方法，其通過將權(quán)利要求1 7中任一項所述的成形體及/或權(quán)利要求8 10中任一項所述的包覆體收納在殼體中，使所述殼體絕熱。
20.一種絕熱方法，其通過用權(quán)利要求1 7中任一項所述的成形體及/或權(quán)利要求8 10中任一項所述的包覆體覆蓋耐熱容器及/或配管，使所述耐熱容器及/或所述配管絕熱。
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絕熱方法，本發(fā)明提供與水等液體接觸也不易崩塌、且表現(xiàn)出充分的絕熱性能的成形體、將所述成形體收納在外覆材料中而得到的包覆體、所述成形體的制造方法以及使用所述成形體及/或包覆體的絕熱方法。所述成形體含有二氧化硅，具有細孔，細孔直徑為0.05μm以上0.5μm以下的細孔的累積細孔容積V與細孔直徑為0.003μm以上150μm以下的細孔的累積細孔容積V0.003的比例R為70％以上，細孔直徑為0.05μm以上150μm以下的細孔的累積細孔容積V0.05為0.5mL/g以上2mL/g以下，30℃下的熱導率為0.05W/m·K以下。
文檔編號C04B32/00GK103044061SQ20111030828
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:旭化成化學株式會社