DE929113C

DE929113C - Verfahren zur Herstellung borfreier Mulliterzeugnisse

Info

Publication number: DE929113C
Application number: DEA18053A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Geologe Dr Albrecht; Wilhelm Dr Eppler; Albert Dr-Ing Maucher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-05-21
Filing date: 1953-05-21
Publication date: 1955-06-20

Description

Verfahren zur Herstellung borfreier Mulliterzeugnisse Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung borfreier mullitartiger Erzeugnisse durch Sintern von tonerde- und kieselsäurehaltigen Sätzen in Gegenwart von Borverbindungen und besteht darin, daß ein aus Ouarz und Aluminiumverbindungen bestehender Satz, der nach Bedarf auch noch andere in der Keramik übliche Zusatzstoffe enthalten kann, bei Anwesenheit von Borsäure bei Temperaturen unterhalb der Sintertemperatur.von reinem Mullit, die bei i8io° liegt, gesintert wird.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung hochfeuerfester keramischer Körper beliebiger Zusammensetzung Borverbindungen als Mineralisatoren bzw. den Erweichungspunkt herabsetzende Zusätze zu verwenden. So hat man schon Borax und Borsäure zu diesem Zweck magnesium-und zirconhaltigen Sintermassen zugesetzt. Auch hat man schon borhaltige, niedrigschmelzende Gläser feuerfesten Massen zur Herabsetzung deren Erweichungspunktes zugesetzt und Erzeugnisse erhalten, die nach entsprechender Temperung bis etwa 1eoo° formfest blieben.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß durch den Zusatz von bei der Sintertemperatur flüchtiger Borsäure die Sintertemperatur der keramischen Sätze zunächst herabgesetzt wird, das Bor aber verdampft und das zurückbleibende Sintergut die Eigenschaften aufweist, wie sie bisher der Technik nur erreichbar waren durch im Schmelzfluß gegossene Mullitsteine.
Die Sintertemperaturen liegen zwischen 155o und 165o°. Der erfindungswesentliche, die Sintertemperatur herabsetzende Borgehalt verflüchtigt sich bei mehrstündiger Erhitzung vollkommen, so daß die Fertigerzeugnisse praktisch bonfrei sind und eine Temperaturbeständigkeit von über 180o° erreichen.
Geht man beispielsweise von einer Masse etwa der Zusammensetzung 8 A12 03 - 6 Si 02 - B2 03 aus, so erhält man bei einer Sintertemperatur.von 155o bis 160o° einen feuerfesten keramischen Körper, der praktisch nur aus Mullit besteht. Die angegebene Zusammensetzung entspricht- abgesehen vom Wassergehalt - der rationellen Analyse des Minerals Dumortierit, der gegenüber dem Mullit geringen Überschuß an Si 02 auf*eist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß ein beachtlicher Teil der Kieselsäure mit der Borsäure verdampft, während nur ein sehr geringer Si 02 Überschuß als glasiges Bindemittel zurückbleibt.
Die sinternde Masse ist bei der Temperatur von 155o bis 160o° einige Zeit hindurch plastisch genug, um in Formen gepreßt und geformt zu werden.
Aus den nach dem neuen Verfahren gewonnenen Erzeugnissen können Gegenstände durch Formen der plastischen Massen bei etwa i5oo bis 160o° erhalten werden. Es können aber auch aus dem Satz bereits geformte Gegenstände unter Zusatz von die Plastizität erhöhenden Stoffen, wie Leinöl, Celluloseablaugen u. ä., gebildet und die so erstellten Formkörper dann gesintert werden. Auch ist es möglich, in einer Abwandlung der Arbeitsweise bei entsprechend höheren Temperaturen den bonhaltigen Satz zu schmelzen, wobei auch die Schmelztemperatur durch den Bonsatz erheblich erniedrigt wird.
Die erfindungsgemäß bei Gegenwart von Bor durch Sintern oder auch durch Schmelzen gewonnenen feuerfesten Erzeugnisse weisen die gleichen technisch guten Eigenschaften auf wie die aus in der Natur vorkommenden entsprechenden Mineralien (Andalusit, Disthen, Sillimanit, Dumortierit) hergestellten. Gegenüber den durch Lichtbogenschmelze gewonnenen Erzeugnissen auf der Grundlage von Mullit weist das neue Verfahren den Vorzug der Billigkeit und des technisch vorteilhaften Arbeitens bei tieferen Temperaturen auf. Gegenüber - der Verwendung in der Natur vorkommender Mineralien besitzen die nach dem neuen Verfahren gewonnenen Erzeugnisse den Vorteil größerer Reinheit und Billigkeit. Ausführungsbeispiel Eine Masse der Zusammensetzung 2o o/o Si 02, 68 % Al (OH) 3, 12 % H3 B 03 wird bei etwa 160o° so lange gesintert, bis infolge der Verflüchtigung des Bors die gesamte Masse kristallisiert und dadurch fest wird.
Die nach dem neuen Verfahren gewonnenen Erzeugnisse lassen sich in der Technik überall dort einsetzen, wo hohe Temperaturbeständigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit, geringe Wärmeausdehnung, glatte Oberfläche und gute Wärmeiso.lierfähigkeit verlangt werden, beispielsweise bei der Herstellung von Glasschmelzhäfen, feuerfesten Steinen und Anstrichmassen, Zündkerzen, Einbettmassen für oxydierende Heizdrähte u. ä. m.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung bonfreier Mulliterzeugnisse aus tonende- und kieselsäurehaltigen Gemischen in Gegenwart von bonhaltigen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische, Bor als Borsäure enthaltende Satz bei Temperaturen unter i8oo°, vorzugsweise zwischen 1550 und 160o°, gesintert wird. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 81o 673,

421, 469, 498; Comptes Rendus 195o, Nr. 25, S. 2213/2214.