<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Es ist bekannt, aus Gemischen von gebräuchlichen keramischen Rohstoffen und körnigen oder feinpulverisierten metallischen Stoffen nach keramischer Arbeitsweise Erzeugnisse herzustellen, die sich gegenüber den üblichen keramischen Materialien durch erhöhte Leitfähigkeit für Wärme oder
Elektrizität und erhöhte Temperaturwechselbeständigkeit auszeichnen.
Nach den bekannten Vorschlägen treten dabei die metallischen oder metallähnlichen Stoffe an die Stelle der Magerungsmittel üblicher keramischer Massen, wobei gegebenenfalls noch Flussmittel zugesetzt werden. Nach diesem Verfahren ist indessen der metallische Charakter der Formkörper begrenzt durch den verhältnismässig geringen Gehalt der Produkte an metallischen Bestandteilen, da man durch Erhöhung des metallischen Anteils zu Massen mit so geringer Plastizität gelangt, dass sie sich nicht mehr in üblicher Weise zu geformten Gegenständen, insbesondere nicht zu solchen in grösseren Dimensionen, verarbeiten lassen.
Es macht sich nun aber, namentlich in der Industrie, ein starkes Bedürfnis geltend nach möglichst gut leitenden und gleichzeitig unangreifbaren Apparaturen, wie sie nur aus einem Material mit hohem Gehalt an metallischen Bestandteilen hergestellt werden können. Es ergab sich somit die Aufgabe, den Massen, die eine grosse Menge unplastiseher Bestandteile enthalten, genügende Plastizität zu verleihen, damit sie zu Platten, Rohren, Gefässen und ganzen Apparaten verformt werden können.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Erhöhung der Plastizität solcher Massen durch organische Klebstoffe herbeizuführen. Dabei hat es sich aber ergeben, dass dadurch lediglich die Trockenfestigkeit erhöht, die Formbarkeit hingegen nicht wesentlich gesteigert wird. Solche Klebstoffe besitzen überdies den Nachteil, dass sie beim Brennen verkohlen und oxydiert werden und dadurch die Porosität der Formkörper vermehren.
Gemäss vorliegendem Verfahren erhalten Massen, die aus grossen Mengen metallischer oder metallähnlicher Bestandteile und gegebenenfalls weiteren unplastischen Stoffen gebildet werden, die erforderliche Formbarkeit durch einen Zusatz von kolloidreichen Aluminiumsilikaten vom Typus des Montmorillonits, insbesondere von Bentonit. Von solchen Bindemitteln, die meist auch eine gewisse
Quellfähigkeit aufweisen, genügen schon geringe Mengen, um den Massen die gewünschte Verarbeitbarkeit zu verleihen. Die plastizitätsfördernde Wirkung dieser Bindemittel wird oftmals weiter erhöht durch verschwindend Zusätze von Magnesia oder anderer Stoffe von ähnlicher Alkalinität.
Durch den Gehalt an kolloidfeinen, quellfähigen Teilchen solcher Bindemittel kann die Verarbeitung der Masse insofern eine Erschwerung erfahren, als bei zu hohem Gehalt solcher Bindemittel Trocknungsschwierigkeiten, Verziehen, Rissigwerden usw. auftreten. Es ist deshalb häufig angezeigt, Tonerde-bzw. kieselsäurehaltige Stoffe mit geringem Anteil an Kolloiden oder ohne solche, nach Art der gebräuchlichen keramischen Rohstoffe mitzuverwenden.
Bei der Herstellung von metallischen Erzeugnissen, diebesondere Beständigkeit gegen Temperaturwechsel aufweisen, ist es überdies vorteilhaft, der Masse Kieselsäure in nicht kristallisierter, amorpher Form beizufügen, beispielsweise als glasiger Gesteinsquarz, Kieselsinter, Geyserit, Diatomeenerde, Molererde oder künstlich gewonnene amorphe Kieselsäure bzw. in den glasigen Zustand übergeführte Quarz.
Wenn dichte Produkte beabsichtigt sind, so ist es angezeigt, den Brand bei möglichst hohen Temperaturen durchzuführen, die durch die Erweichung der Masse bzw. den Schmelzpunkt der metalli-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
oder Magnesiumsilikate, wie Talk, beigefügt werden. Durch solche Zusätze wird es oftmals möglich, die Dichtsintenmg schon bei verhältnismässig niedrigen Temperaturen zu erzielen.
Ähnlich wie übliche keramische Produkte können die metallischen Erzeugnisse vor dem Brennen oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bränden mit einer Glasur versehen werden. Es kann auch zwischen dem ersten und dem zweiten Brand eine mechanische Bearbeitung stattfinden.
Als metallische Bestandteile eignen sieh, sofern es sich um die Herstellung säurefester Erzeugnisse
EMI2.2
in bekannter Weise so durchzuführen, dass eine schädliche Einwirkung der Brenngase vermieden wird. Die so erhaltenen Erzeugnisse zeichnen sich dann neben ihrer Säurefestigkeit durch hohe Wärmeleitfähigkeit und gegebenenfalls durch elektrische Leitfähigkeit aus. Es ist aber auch möglich, Massen von Schwermetallen oder deren Legierungen in der geschilderten Weise zu verarbeiten.
Durch das beschriebene Verfahren gelingt es, Formkörper bis zu recht erheblichen Abmessungen herzustellen. Die metallischen Massen erhalten durch Zusatz von geringen Mengen der genannten Bindemittel genügende Formbarkeit zur Verarbeitung nach keramischer Arbeitsweise.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung metallischer oder metallähnlicher Formkörper, dadurch gekennzeichnet, dass Massen aus grossen Mengen metallischer oder metallähnlicher Stoffe und geringen Mengen kolloidreicher Aluminiumsilikate vom Typus des Montmorillonits, insbesondere Bentonit, als Bindemittel, gegebenenfalls neben andern tonigen oder kieselsäurehaltigen Stoffen und Flussmitteln, geformt und gebrannt werden.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
It is known to use mixtures of common ceramic raw materials and granular or finely powdered metallic substances to produce products using the ceramic method, which are different from conventional ceramic materials by increased conductivity for heat or
Characterized by electricity and increased resistance to temperature changes.
According to the known proposals, the metallic or metal-like substances take the place of the leaning agents of conventional ceramic masses, with fluxes optionally also being added. According to this process, however, the metallic character of the molded body is limited by the relatively low content of metallic components in the products, since increasing the metallic content leads to compounds with such low plasticity that they no longer turn into molded objects in the usual way, in particular not to be processed into such in larger dimensions.
But there is now a strong need, especially in industry, for apparatus that is as conductive as possible and at the same time unassailable, such as can only be made from a material with a high content of metallic components. The task was thus to give the masses, which contain a large amount of unplastic components, sufficient plasticity so that they can be shaped into plates, tubes, vessels and entire apparatus.
It has already been proposed to increase the plasticity of such compositions by using organic adhesives. It has been found, however, that this only increases the dry strength, but does not significantly increase the formability. Such adhesives also have the disadvantage that they are charred and oxidized during firing and thereby increase the porosity of the molded bodies.
According to the present method, masses which are formed from large amounts of metallic or metal-like constituents and optionally other non-plastic substances are given the required formability by adding colloid-rich aluminum silicates of the montmorillonite type, in particular bentonite. Of such binders, which usually also have a certain amount
Have swellability, even small amounts are sufficient to give the masses the desired processability. The plasticity-promoting effect of these binders is often further increased by the negligible addition of magnesia or other substances of similar alkalinity.
Due to the content of colloid fine, swellable particles of such binders, processing of the mass can be made more difficult, as if the content of such binders is too high, drying difficulties, warping, cracking etc. occur. It is therefore often indicated to use alumina or. Silica-containing substances with a low proportion of colloids or without such, to be used in accordance with the type of conventional ceramic raw materials.
When manufacturing metallic products that are particularly resistant to temperature changes, it is also advantageous to add silica in non-crystallized, amorphous form to the mass, for example as vitreous rock quartz, silica sinter, geyserite, diatomaceous earth, moler earth or artificially obtained amorphous silica or in the Quartz in a glassy state.
If airtight products are intended, it is advisable to carry out the fire at the highest possible temperatures, which are caused by the softening of the mass or the melting point of the metallic
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
or magnesium silicates such as talc may be added. Such additives often make it possible to achieve the sealing sintering even at relatively low temperatures.
Similar to conventional ceramic products, the metallic products can be provided with a glaze before firing or between two successive firings. Mechanical processing can also take place between the first and second firing.
They are suitable as metallic components if they are used to manufacture acid-resistant products
EMI2.2
to be carried out in a known manner so that a harmful effect of the combustion gases is avoided. The products thus obtained are not only characterized by their acid resistance but also by high thermal conductivity and, if appropriate, by electrical conductivity. But it is also possible to process masses of heavy metals or their alloys in the manner described.
The method described makes it possible to produce moldings up to very considerable dimensions. The addition of small amounts of the binders mentioned gives the metallic masses sufficient formability for processing according to the ceramic method.
PATENT CLAIMS:
1. A process for the production of metallic or metal-like shaped bodies, characterized in that masses are formed from large amounts of metallic or metal-like substances and small amounts of colloid-rich aluminum silicates of the montmorillonite type, in particular bentonite, as a binder, optionally in addition to other clayey or silicic acid-containing substances and fluxes to be burned.