AT154572B - Verfahren zur Herstellung von keramischen Erzeugnissen. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von keramischen Erzeugnissen. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung wärmeleitender oder elektrisch leitender silieiumhaltiger Erzeugnisse, die sich durch besonders hohe Beständigkeit gegen Temperaturwechsel auszeichnen. Gegenstände aus diesen Massen laufen bei raschem Erhitzen und Abkühlen weniger Gefahr zu zerspringen, als entsprechende Erzeugnisse aus den bisher bekannten keramischen Materialien. 



   Es ist bekannt, keramische Erzeugnisse aus Massen herzustellen, die neben gebräuchlichen keramischen Rohstoffen oder Bindemitteln Silicium, Silicide oder Siliciumlegierungen enthalten. Aus diesen Massen werden Gegenstände nach üblichen keramischen Arbeitsweisen geformt und gebrannt. Bei solchen Materialien ist das Silicium bzw. die Siliciumlegierung an die Stelle von   Magerungsmitteln   bekannter Massen getreten. Insbesondere sind Quarz oder Schamotte durch Silicium ersetzt worden, so dass den Siliciummassen, im Gegensatz zu gebräuchlichen keramischen Massen, wie Steinzeug oder Porzellan, überhaupt kein freier Quarz zugesetzt wird. 



   Siliciummassen besitzen, neben ihrer erhöhten Leitfähigkeit, im Vergleich zu entsprechenden   silieiumfreien   Massen, eine erhöhte Beständigkeit gegen Temperaturwechsel. Es hat sieh nun überraschenderweise gezeigt, dass diese Beständigkeit gerade dadurch noch erheblich gesteigert werden kann, dass man in die Masse neben dem Silicium auch noch Kieselsäure bzw. Quarz einführt. Damit der   gewünschte   Zweck erzielt wird, ist es aber erforderlich, dass diese Kieselsäure sich in amorphem,   nichtkristallinem   Zustand befindet. Kristallisierter Quarz wirkt sich ungünstig aus. 



   Die Erfindung besteht somit in der Anwendung folgender Massnahmen :
1. Die Masse soll einen wesentlichen Gehalt an Kieselsäure besitzen. 



   2. Die hiezu verwendeten   kieselsäurereichen   Stoffe sollen Kieselsäure in amorpher, nicht kristallisierter Form enthalten. 



   Wenn Ton als Bindemittel verwendet wird, so sollte er möglichst wenig freien, ungebundenen Quarz enthalten, d. h. sein Gehalt an Kieselsäure sollte das Verhältnis 1 Alla : 2   Si02, das   der Tonsubstanz zugrunde liegt, nicht wesentlich überschreiten. Dafür werden der Masse Naturprodukte beigefügt, die reich sind an amorpher Kieselsäure, wie z. B. glasiger Gesteinquarz, Kieselsinter, Geyserit, Diatomeenerde u. dgl. Statt dessen kann auch künstlich gewonnene nichtkristalline Kieselsäure verwendet werden, wie sie auf chemischem Wege, z. B. durch Zersetzung von Silikaten oder durch Anwendung hoher Temperaturen, d. h. künstliche Überführung von Quarz in. den glasigen Zustand gewonnen wird. 



   Die rohe Masse wird beispielsweise aus folgendem Gemenge aufgebaut :
1. einem oder mehreren plastischen Bestandteilen oder Bindemitteln, wie z. B. Ton, welche der Masse Formbarkeit verleihen. 



   2. amorpher Kieselsäure,
3. Silicium,   Silieid   oder Siliciumlegierung und gegebenenfalls
4. Flussmittel. 



   Diese Bestandteile werden in pulverisiertem oder körnigem Zustande miteinander vermischt und die so gebildete Masse verformt. Die Formkörper werden dann gebrannt. 



   Neben oder an Stelle von praktisch nur aus amorpher Kieselsäure bestehenden Stoffen können der Masse auch kieselsäurereiehe Verbindungen zugesetzt werden, insbesondere   kieselsäurereiche   Ton- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 erdesilikate, wie sie in der Natur als Bleicherden, Agalmatolith od. dgl. vorkommen. In diesen Mineralien befinden sich die Basen zur Kieselsäure im Verhältnis 1 : 4 bis 1 :   6 und   beim Brennen spalten diese Verbindungen amorphe Kieselsäure ab. Solche   kieselsäurereichen   Silikate können gegebenenfalls gleichzeitig die Rolle des Bindemittels und der amorphen Kieselsäure übernehmen. 



   Es ist bekannt, dass amorpher Quarz durch andauerndes Erhitzen wieder in den kristallinen Zustand übergehen kann. Es ist eigenartig, dass bei gleichzeitigem Vorhandensein von Silicium in der Masse, wie dies erfindungsgemäss der Fall ist, diese Kristallisation stark verzögert wird, so dass es also damit möglich ist, den ursprünglich nicht kristallinen Zustand unverändert beizubehalten. Das ist wichtig, wie es ja beim Verfahren der Erfindung überhaupt darauf ankommt, den nicht kristallinen Zustand der Kieselsäure im fertig gebrannten Erzeugnis zu erhalten. Aus diesem Grunde ist es auch vorteilhaft, den Brand der aus solchen Massen hergestellten Formkörper rasch durchzuführen, um eben selbst bei der verzögerten Kristallisationsneigung die Möglichkeit der Kristallisation auszuschliessen. 



   Hinsichtlich der Mengenverhältnisse Kieselsäure zu andern Bestandteilen im keramischen Anteil der Masse besteht weiter Spielraum, wobei als Grundregel gilt, den Kieselsäuregehalt der Masse so hoch zu halten, wie dies nur möglich ist und soweit dies durch die zur Erhaltung der Formbarkeit der rohen Masse unerlässliche Menge plastischer Bestandteile zulässig ist. 



   Beispielsweise kann man folgenden Versatz benutzen ; 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> 30% <SEP> Silicium,
<tb> 40% <SEP> plastischer <SEP> Ton,
<tb> 20% <SEP> Kieselsinter,
<tb> 10% <SEP> Flussmittel.
<tb> 
 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von keramischen Erzeugnissen mit guter Leitfähigkeit und erhöhter Beständigkeit gegen Temperaturwechsel durch Formen und Brennen von Massen aus keramischen Rohstoffen oder Bindemitteln, Silicium, Silicide oder Siliciumlegierungen und gegebenenfalls Flussmittel, dadurch gekennzeichnet, dass den Massen noch amorphe Kieselsäure zugesetzt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Massen amorphe Kieselsäure in Form von Naturstoffen, wie Diatomeenerde oder Kieselsinter, zugesetzt wird oder in Form von Kieselsäure, die künstlich in den nichtkristallinen Zustand übergeführt wurde.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man der Masse kieselsäurereiche Silikate, wie Agalmatolith oder Bleicherde zusetzt, die das Bindemittel zum Teil ersetzen können und beim Brennen der Masse amorphe Kieselsäure abspalten.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brand der Formkörper rasch durchgeführt wird, so dass eine Kristallisation der in der Masse vorhandenen amorphen Kieselsäure vermieden wird.