DE715840C - Verfahren zur Herstellung keramischer Filter, Diaphragmen u. dgl. mit teils dichtem, teils porigem Gefuege - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung keramischer Filter, Diaphragmen u. dgl. mit teils dichtem, teils .porigem Gefüge Die Erfindung betrifft die Herstellung keramischer Filter, Diaplragmenü. dgl., von denen bestimmte Teeide ein,' dichtes b:zw. dicht gesintertes Gefüge, aridere Teile dagegen einporiges Gefüge aufweisen. Als- derartige Erzeugnisse 'komnmen z:@ B. auch Filtertiegel, Filterkerzen, Filterplatten in Frage. In allen diesen Fällen soll eine Flüssigkeit- durch den porig gehaltenen Teil des keramischen Körpers hindurchtreten. Dieser Flüssigkeitsdurchtritt kann sich aber immer nur auf -bestimmte Teile des Körpers beschränken; da die anderen zur sicheren Handhabung, zur Befestigung inpparaten;Geräten,. Maschinen usw. dienen müssen. Würden auch diese Teile,ein poriges Gefüge aufweisen,' so wäre es unvermeidlich, daß sich die. Poren mit Flüssigkeit, z. B. Säuren, Salzen, Lagen, anfüllen, die dann später nur schwierig zu 6ntfernen . sind, Dicht "gesinterte keramische Erzeugnisse, die -einen porigen Teil besitzen, sind an sich bekannt. Diese bekannten. Erzeugnisse werden aber mehrstückig ausgeführt; d. h. aus einem po4g- brennenden und einem dicht brennenden Teil aufgebaut, wohez '.entweder diese verschiedenartig gestalteten -Massen vor dem Brande miteinander vereinigt werden oder aber das Z:usammmfügen nach dem Brennen der Einzelteile geschieht.
• Beim Verfahren, der Eifindung wird die Masse praktisch einheitlich aufgebaut, find es wird die, gewünschte Porigkeit an einzelnen Stellen nach der Dichtsinterurg des Gerätes durch' eine besondere Behandlung bewirkt. Bei Tonkörpern ist es bekannt, eine Porösität dadurch hervorzurufen, daß der Ton mit Carbonaten vermengt, die Masse gebrannt und das Carbonat dann durch verdünnte Säure herausgelöst wird. Anschließend wird ein Teil der so erzielten Poren durch Imprägnieren des Körpers mit Teer o. dgl. und trockene Destillation mit Kohlenstoff actsgefüllt. Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß nach der Behandlung Zeit verdünnter Säure -noch 'konzentrierte Salzsäure angewandt -wird, -um alle löslichen Bestandteile auszuziehen. Diese Arbeitsweise ist jedoch nur auf nichtgesinterte Tongegenstände anwelidbar, denn beim Sintern würde der Kalk oder die Magnesia des Carbonates mit dem Ton in Reaktion treten und Verbindungen bilden, die nachträglich nicht wieder mit Salzsäure herausgelöst werden könnten.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung bezieht sich demgegenüber auf dicht gebrannte, also gesinterte 'lceselsäurehaltige Gegenstände, z. B. aus Porzellan, und verzichtet auf besondere, für das Porösmachen dienende Zusätze, wie Carbonate. Es können vielmehr grundsätzlich ohne zusätzliche Behandlung solche Massen silicatischer Natur verarbeitet werden, in denen Silicate als Aluminium-. oder Magnesiumsilicate vorliegen bzw. die ganz oder teilweise aus kieselsäurehaltigen b@iw. -reichen Gläsern bestehen, oder auch solche, in denen Kieselsäure als solche vorliegt. Es ist aber nur erforderlich, daß das Erzeugnis bzw. der Scherben dieses teilweise aus Kieselsäure bzw. Silicaten besteht.
• Die Erfindung gründet sich darauf, daß Flußsäure Kieselsäure aus dicht gebrannten Massen herauslösen kann, andere Bestandteile dagegen wesentlich schwerer angegriffen werden sowie weiter darauf, daß Kieselsäure in freiem Zustande, Kieselsäure in Form eines Glases und Kieselsäure in Form eifies Silicatkristalls sich verschiedenartig gegenüber dem Angriff von Flußsäure oder sauren Fluoriden verhalten.
• Verhältnismäßig am' raschesten werden von Flußsäure und sauren .Fluoriden kieselsäurereiche Gläser und freie Kieselräure angegriffen, sehr langsam dagegen kristallisierte Silicate, insbesondere Sillimanit und Mullft.
• Die Erfindung macht iiim von dieser verschiedenartigen Angriffsfähigkeit bzw. Lösefähigkeit verschiedener Kieselsäureform@en durch Flußsäure oder saure Fluoride zielbewußt Gebrauch. Die erfindungsgemäß hergestellten dicht gesinterten Massen -werden der Einwirkung von Flußsäure oder sauren Fluoriden ausgesetzt, und man hat es durch Wahl der Konzentration des Einwirkungsmittels, durch Wahl der Temperatur und Einwirkungszeit je nach Wunsch in der Hand, `.' einen größeren oder kleineren Anteil der Masse - herauszulösen und dadurch das Gefüge an den dafür bestimmten- Stellen mehr oder weniger porig _ zu gestalten.
• Vorzügliche Ergebnisse sind beispielsweise erhalten worden mit einer aus -weitgehend fein gemahlenen Stoffen bereiteten Hartporzellann-la.sse,, die nach dem Schrühbrande bei solchen Brenngraden gebrannt worden ist, daß sich ein dichtes Skelett von Mullitnadeln (mikroskopisch leicht zu erkennen) ausbildete. Besonders :günstig haben sich Hartporzellanmassen verhalten, die einen höheren Quarzanteil enthielten, die also in ihrer Zusammensetzung üblichen Elektroporzellanen ;entsprechen.
• Zu nennen sind weiter Massen, die neben. Ton bzw. Kaolin, Feldspat und Quarz auch mehr oder weniger große Anteile an fein verteilter Tonerde; als calcinierte Tonerde oder Korund in die Masse eingeführt, enthalten.
• Der Fertigungsgang besteht also aus. Massebereitung, Formung, Trocknung, einfachem oder doppeltem Brand, Behandlung mit Flußsäure oder sauren Fluoriden. Bezüglich der Formung ist zu erwähnen, daß diese in jeder beliebigen Art, beispielsweise durch Gießen, Drehen, Ziehen, Stanzen, erfolgen kann.
• Unter Umständen kann durch die Behandlung mit Flußsäure oder sauren Fluoriden zwecks Erzielung einer bestimmten Porigkeit dieser Teil des Gerätes stark geschwächt werden, so daß .es wünschenswert erscheint, eine Verstärkung vorzunehmen. Dafür egibt es verschiedene Möglichkeiten. Die eine besteht darin, nach der Behandlung mit Flußsäure oder sauren Fluoriden in die porig gestaltete Masse Stoffe einzubringen, cjie mit Bestandteilen des Scherbens bei entsprechend geführtem Brande- Verbindungen eingehen. Zweckmäßig werden solche Stoffe in die pioxrig ,gemachte Masse eingeführt, die schon bei verhältnismäßig niederer Temperatur verfestgend wirken.
• Dazu sind neben Kieselsäure als solcher Alkalisilicate, z. B. Wasserglas, verwendbar. Ein weiterer Behandlungsstoff, der eine vorzügliche Wirkung ergibt, ist Glycernborsäure hzw: Glycerinborsäureester. Die Benutzung dieses Stoffes bietet die Möglichkeit, bei besonders niedrigen Temperaturen arbeiten zu können..
• Zu erwähnen ist ferner als verwendungs@-fähig der Kolloidantel von Ton, Kaolin-,, Bentonit und ähnlichen Stoffen. Auch Tonerdegel ist brauchbar.
• Es sei schließlich dann noch angefügt, daß die erfindungsgemäß herzustellenden Er- ; zeugnisse in dem dichten Teil auch mit einer Glasur versehen werden können, die zweck- . mäßig vor dem Glattbrande aufgebracht wird, und daß andererseits die dicht brennenden Teile der Gegenstände bei der Flußsäurebehandlung durch :einen Wachs- oder Paraffinüberzug oder :einen Überzug aus anderen undurchlässigen Stoffen, wie z. B. Lokken, geschützt werden können. `Das empfiehlt sich besonders, wenn .glasierte Gegenstände hergestellt und der Flußsäurebehandlung unterworfen- werden.
• Ausführungsbeispiel Ein Porzellantiegel geeigneter Form und Scherbenstärke wird nach'Üblichen Verfahren in. glasiertem Zustande fertiggestellt. Er wird nunmehr mit einer schützenden Masse von Wachs; Paraffin, Köllodium o. dgl. über-. zogen. Der Schutzüberzug wird -entweder so aufgebracht, daß der Tiegelboden innen und außen frei bleibt, oder aber er wird zunächst vollständig mit der -Masse überzogen, die dann an den Stellen des Tiegelboden:s entfernt, z. B. abgekratzt, wird. Der so vorbehandelte Tiegel wird in ein Bad von wäßriger, z. B. q.5 ö/oiger Fleißsäure eingestellt und darin einige Zeit bei Zimmertemperatur belassen. Bei Behandlung einer quarzreichen Masse genügt im . allgemeinen eine Einwirkungsdauer von 3 Sauiden, bei einer tonerdereichen Klasse ist die Behandlungszeit bis zu io Stunden zu verlängern. Nach dieser Behandlung wird der Tiegel mit Wasser gewaschen, gegebenenfalls im Ofen gebrannt, der porig gewordene Teil mit Glycerinb.orsäure getränkt und nunmehr einem Brande -hei Temperatur von etwa 85o bis 9 5o° C ausgesetzt. 4n Stelle des Bades von wäßrger Flußsätwe @kann auch die Lösung eines sauren Fluorides; z. B: eine gesättigte Läsung von saurein Kalitunfluorid, benutzt werden. In . diesem Falle: ist Erwärmen, z. B. auf 50°C, während der Behandlung zweckimäßäg. .

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: _ i. Verfahren zur Herstellung keramischer Filter, Diaphragmen o. dgl. mit teils dichtem; teils p,ori;gem Gefüge durch Säureeinwirkung auf Teile des gebrannten Scherbens, dadurch ,gekennzeichnet, daß ein: aus einer dicht brennenden kieselsäurehaltigen Masse erzeugter dicht gebrannter Gegenstand mit Flußsäure oder sauren Fluoriden an vorher bestimmten Teilen, gegebenenfalls unter Abdeckung anderer Teile mit Wachs, Paraffin o. dgl. behandelt wird, bzs die der Flußsäureeinwirkung ausgesetzten Teile den gewünschten Pori,gkeitsgrad zeigen. -a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Hartporzellanmassen, ins§besondexe keselräurereche; als Ausgangsstoffe benutzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, 'daß die durch Fluß.säureeinwirlrung ' porig gemachten Teile durch mit Bestandteilen des verbliebenen Scherbens bei hoher Temperatur reagierende Stoffe, wie x. B. kolloidale Kieselsäure oder Glycerinborsäitre, getränkt und die Gegenstände dann durch Erhitzen mechanisch verfestigt werden.