成形體的體積密度變高。因此， 將成形體的燒制時間通常設(shè)為〇. 5小時以上。另一方面，如果使成形體的燒制時間過長，則 用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的生產(chǎn)性下降。因此，將成形體的燒制時間通常設(shè)為150小時以 下。
[0024] 進而，在本發(fā)明的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體中，赤鐵礦通常以粉末的狀態(tài)含有在 上述成形材料中。赤鐵礦（赤鐵礦粉末）的粒徑根據(jù)對其添加后述的添加劑等時、及將 上述成形材料成形時的操作性、得到的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的用途等也不同，沒有被 特別限定。但是，如果使赤鐵礦粉末的粒徑過小，則成形體的燒制前的體積密度與燒制 后的體積密度的差變大，有可能通過燒制而在成形體上發(fā)生裂紋、缺陷或翹曲等，擔心難 以維持燒制后的成形體的形狀精度或尺寸精度。因此，將赤鐵礦粉末的平均粒徑通常設(shè) 為0. 3 μm以上。另一方面，如果使赤鐵礦粉末的粒徑過大，則成形體難以燒結(jié)，燒制后的 成形體的體積密度難以變高。因此，將赤鐵礦粉末的平均粒徑通常設(shè)為800 μπι以下。這 里，所謂"粒徑"，在其是IOOym以上的情況下，是指依據(jù)"JISZ8815"的"篩分試驗方法 通則"測量的值。此外，在其是IOOym以下的情況下，是指通過激光衍射粒度分布測量法 進行了粒徑測量的值。具體而言，是在日機裝株式會社制的粒子徑?粒度分布測量裝置 (MicrotracS3500(Model :S3500))中、使作為測量對象的赤鐵礦粉末的折射率為2. 32、使 溶媒為水（折射率：1. 333)而測量的情況下的值。
[0025] 并且，在本發(fā)明的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體中，上述成形材料的組成只要能夠進 行以80質(zhì)量％以上的比例包含赤鐵礦的成形就可以，沒有被特別限定。在向上述成形材料 混合其原料的階段中，也有添加從水、有機類粘合劑或無機類粘合劑中選擇的至少1種添 加劑的情況。由此，能夠提高成形材料的成形性、提高將成形材料加壓成形時的脫模性、提 高燒制后的成形體的形狀精度及尺寸精度、及維持其體積密度。
[0026] 發(fā)明效果
[0027] 如以上這樣，通過本發(fā)明，能夠提供一種不僅起到良好的放射線屏蔽效果、而且不 包含有毒物質(zhì)、化學性質(zhì)穩(wěn)定、并且發(fā)揮較高的強度、還適用于設(shè)置有受磁場影響的設(shè)備的 設(shè)施的、便宜的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體和該用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的制造方法。
【具體實施方式】
[0028] 1.用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的概要
[0029] 對本發(fā)明的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體及其制造方法的優(yōu)選的實施方式更具體地 進行說明。本發(fā)明的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體為經(jīng)過粒徑調(diào)整工序、成形材料調(diào)整工序、成 形工序和燒制工序而制造的。以下，對這些工序分別詳細地進行說明。
[0030] I. 1粒徑調(diào)整工序
[0031] 粒徑工序是調(diào)整在成形材料中含有的赤鐵礦的粒徑的工序。赤鐵礦粉末的平均粒 徑根據(jù)已經(jīng)敘述的理由，通常為0. 3 μ m~800 μ m。在調(diào)整赤鐵礦粉末的粒徑的情況下，如 果作為目標的平均粒徑是幾 μ m左右，則通過在使赤鐵礦原料為粉體的原狀時在大氣中以 700~1200°C的溫度燒制0. 5~5小時左右而使赤鐵礦結(jié)晶成長，能夠得到目標的平均粒 徑的赤鐵礦粉末。此外，在作為目標的平均粒徑為10 ym以上、從某種程度上來說較大的情 況下，首先，造粒為5~IOmm左右的彈丸狀，在大氣中在700~1200°C的溫度下燒制0. 5~ 5小時左右而燒結(jié)后，通過進行粉碎處理和分級處理，能夠得到目標的平均粒徑的赤鐵礦粉 末。
[0032] 1. 2成形材料調(diào)整工序
[0033] 成形材料調(diào)整工序是制造以80質(zhì)量％以上的比例含有赤鐵礦的成形材料的工 序。成形材料也可以使赤鐵礦的含有率為100質(zhì)量％，但如上述那樣，也有為了提尚成 形材料的成形性等而添加水、有機類粘合劑或無機類粘合劑等的添加劑的情況。作為無 機類粘合劑，可以例示以從氧化鋁（A1203)、硅石（SiO2)或氧化硼（B 2O3)中選擇的1種以 上的氧化物為主成分的材料。具體而言，可以例示高嶺石（Al2Si 2O5(OH)4)或多水高嶺土 (Al2Si 2O5(OH)4 · 2H20)等。但是，如果將這些添加劑特別是無機類粘合劑過量地添加，則也 帶來使得到的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的體積密度、抗壓強度或放射線屏蔽效果（衰減系 數(shù)）下降，其添加量是受限制的。成形材料中的赤鐵礦的含有率優(yōu)選的是85質(zhì)量％以上， 更優(yōu)選的是90質(zhì)量％以上，更為優(yōu)選的是95質(zhì)量％以上，最優(yōu)的是100質(zhì)量％。
[0034] L 3成形工序
[0035] 如果結(jié)束上述成形材料調(diào)整工序，則接著進行成形工序。成形工序是做成將通過 成形材料調(diào)整工序調(diào)整了赤鐵礦的含有量的成形材料成形為規(guī)定形狀的成形體的工序。其 成形方法沒有被特別限定，通常通過使用壓力機的加壓成形來進行。此時，如果設(shè)為真空狀 態(tài)（減壓狀態(tài)）而進行加壓（真空加壓），則使成形體中含有的赤鐵礦粉末等變密而進一步 提高燒制后的體積密度，還能夠得到起到更良好的抗壓強度或放射線屏蔽效果的用于構(gòu)筑 構(gòu)造物的成形體。此外，還能夠進一步提高得到的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的抗壓強度。
[0036] 通過成形工序成形的成形體的形狀及尺寸根據(jù)用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的用途 等而適當決定。例如，在將用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體作為塊或磚等利用的情況下，成形為長 方體（包括立方體或四方形平板）或圓柱（包括圓板）或?qū)⑺鼈兘M合的形狀。此外，在將用 于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體作為瓦、地板、頂棚面板或屋頂材料（瓦等）利用的情況下，成形為 厚板狀或使其彎曲的形狀等。進而，在用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的施工時，在需要向其內(nèi)部 穿通鋼筋或小螺釘?shù)鹊那闆r下，也可以形成用來使鋼筋或小螺釘?shù)韧ㄟ^的貫通孔或槽?？?以在成形體的表面上形成凹凸等，對用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體實施外觀設(shè)計。這樣，通過成 形工序成形的成形體的形狀根據(jù)用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的用途等適當決定。
[0037] 1.4燒制工序
[0038] 如果結(jié)束上述成形工序，則接著進行燒制工序。燒制工序是將在成形工序中成形 為規(guī)定形狀的成形體燒制而使其燒結(jié)的工序。通過該燒制工序，成形體能夠維持作為用于 構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的形狀。燒制工序中的成形體的燒制溫度如上述那樣，通常為700~ 1350Γ。但是，為使得成形體的燒結(jié)更容易進行，使燒制后的成形體的體積密度變得更高， 燒制溫度優(yōu)選的是800°C以上。燒制溫度更優(yōu)選的是900°C以上，更為優(yōu)選的是1000°C以 上。另一方面，為了不僅更可靠地抑制四氧化三鐵銹層（組成式：Fe 3O4)的生成而使用于構(gòu) 筑構(gòu)造物的成形體更不易磁化，而且使耐熱性也良好，燒制溫度優(yōu)選的是設(shè)為1330Γ以下， 更優(yōu)選的是設(shè)為1300°C以下。這是因為，在大氣環(huán)境下，赤鐵礦單獨存在時在1330Γ附近 以內(nèi)作為既不被氧化也不被還原的穩(wěn)定相存在，而且赤鐵礦的熔點為1565Γ是高溫。為了 更可靠地防止四氧化三鐵銹層的生成，燒制工序優(yōu)選的是不在低氧氣體環(huán)境下、而在大氣 環(huán)境下（氧濃度21%以上的氣體環(huán)境下）進行。使穩(wěn)定上升到目標燒制溫度時的溫度上升 速度及使溫度從燒制溫度下降到室溫時的溫度下降速度沒有被特別限定，如果過快，則在 成形體的內(nèi)部和外部發(fā)生的熱膨脹差變大，容易由于燒制而使成形體破裂。該破裂在成形 體的尺寸較大的情況下特別容易發(fā)生。因此，溫度上升速度及溫度下降速度優(yōu)選的是設(shè)為 IOO0C /hr〇
[0039] 此外，燒制工序中的成形體的燒制時間如上述那樣，通常為0. 5~150小時。但是， 為了使成形體的燒結(jié)更容易進行、使燒制后的成形體的體積密度更高，燒制時間優(yōu)選的是6 小時以上，更優(yōu)選的是12小時以上。另一方面，為了提高用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的生產(chǎn) 性，燒制時間優(yōu)選的是130小時以下，更優(yōu)選的是120小時以下。在本實施方式中，燒制時 間（從成形體進入燒制爐（隧道窯）到出來的時間）為120小時。
[0040] 1. 5 完成
[0041] 如果結(jié)束上述燒制工序，則制成了用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體。燒制后的成形體的 體積密度為2. 8g/cm3以上，與通常的氧化物燒結(jié)體等相比變得相當高。因此，本發(fā)明的用 于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體是高強度，并且能夠起到良好的放射線屏蔽效果。為了進一步提高 得到的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的放射線屏蔽效果及強度，用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的體 積密度優(yōu)選的是盡可能高。具體而言，用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體的體積密度優(yōu)選的是3. 5g/ 〇113以上，更優(yōu)選的是4.(^/〇]13以上，更為優(yōu)選的是4.58/〇]1 3以上，更加優(yōu)選的是4.78/〇]13 以上，更加優(yōu)選的是4. 8g/cm3以上，最優(yōu)選的是4. 9g/cm 3以上。如下述表3所示，燒制后 的成形體的體積密度也可以為5. Og/cm3以上。如果進行上述真空加壓等、對用于構(gòu)筑構(gòu)造 物的成形體的成形實施精心設(shè)計，則還能夠成為更高的體積密度。另一方面，燒制后的成形 體的體積密度的上限沒有被特別限定，但只要不將比赤鐵礦密度大的材料混合到成形材料 中，就不可能成為赤鐵礦粉末的密度（5. 26g/cm3左右）以上。
[0042] 此外，本發(fā)明的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體可以使其剩余磁化強度為1.0 A · m2 · g-1以下，在周邊設(shè)置有容易受磁場影響的設(shè)備的環(huán)境下也能夠適當?shù)厥褂谩坪蟮某尚误w 的剩余磁化強度更優(yōu)選的是0. 7A · m2 · g_ 1以下，更為優(yōu)選的是0. 5A · m2 · g_ 1以下，最優(yōu) 選的是0. 3A · m2 · g_1以下。如下述表3所示，在本發(fā)明的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體中，還 可以使其剩余磁化強度為〇. 2A · m2 · g_1左右。
[0043] 進而，本發(fā)明的用于構(gòu)筑構(gòu)造物的成形體可以使其抗壓強度為IOOMPa以上，在要 求強度的用途中也能夠適當?shù)厥褂谩榱?