AT225602B - Temperatur- und temperaturwechselbeständiges Steinzeugmaterial - Google Patents

Description

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    Temperatur- und temperaturwechselbeständiges   
Steinzeugmaterial 
Das Stammpatent betrifft ein temperatur-und temperaturwechselbeständiges Steinzeugmaterial und daraus hergestellte Gegenstände mit einer Grundmasse aus feuerfestem Ton, Sinterton, Schamotte,
Quarzit, Feldspat und Flussmitteln, das 2-20   Gew. -0/0 Siliziumcarbid,   von dem 10-40   Gel.-%   bis zu einer maximalen Korngrösse von   0, 1 mm   und der Rest in einer Korngrösse von 0, 1 bis 2 mm vorliegen,
1-8   Gew. -0/0   Basalt mit einer maximalen Korngrösse von 0, 1 mm und gegebenenfalls Korund in Mengen von 3 bis 20   Gel.-%   mit einer Korngrösse von 0, 2 bis 1 mm enthält. 



   Das nach dem Stammpatent hergestellte Steinzeugmaterial zeigt eine grosse Temperatur- und Tem-   peraturwechselbeständigkeit.   Während z. B. ein sogenanntes temperaturbelastbares Sondersteinzeug allen- falls Erwärmungen bis etwa   600C   erträgt, kann das nach dem Stammpatent hergestellte Steinzeug bis auf etwa 6000C erhitzt werden. 



   Es wurde nun gefunden, dass eine   weitere Steigerung der Temperaturbeständigkeit erz. ielt werden   kann, wenn die Siliziumcarbid enthaltende Steinzeuggrundmasse erfindungsgemäss an Stelle von Basalt 1-8 Gew.-% von die Sintertemperatur herabsetzenden Zusätzen, wie z. B. von Glasstaub, Olivin oder andern Eruptiv- gesteinen mit einer maximalen Korngrösse von 0, 1 mm, einzeln oder zu mehreren enthält. 



   Es wurde bereits vorgeschlagen, Steinzeugmassen Eruptivgesteine als Sinterungsmittel zuzusetzen. 



   Auch ist bei feuerfesten Massen der Zusatz von Siliziumcarbid bekannt. 



   Der Zusatz von Siliziumcarbid zu feuerfesten Massen steigert indessen die thermischen Eigenschaften, insbesondere die Temperaturbeständigkeit, jedoch nur um einen unwesentlichen Bruchteil der bei feuerfesten Erzeugnissen bereits an sich vorhandenen Eigenschaften. 



   Es war daher äusserst überraschend, dass der erfindungsgemässe Zusatz, nämlich die Kombination von Siliziumcarbid und die Sintertemperatur herabsetzenden Stoffen, wie z. B. von Glasstaub, Olivin oder andern Eruptivgesteinen, die thermischen Eigenschaften des Steinzeugmaterials in einem unerwarteten Ausmass steigert. 



   Das erfindungsgemässe Steinzeugmaterial kann bis auf etwa 8000C erhitzt werden und verträgt auch rasche Temperaturwechsel gut. So kann das Material beispielsweise auf etwa 1500C erhitzt und sofort mit kaltem Wasser abgeschreckt werden. Dieser Vorgang kann bis zu 50mal wiederholt werden, ohne dass ein Zerbrechen des Steinzeuges auftritt. 



   Diese unvorhersehbare und erhebliche Steigerung der Temperaturbeständigkeit wird darauf zurückgeführt, dass infolge des Zusatzes von die Sintertemperatur herabsetzenden Stoffen eine Auflösung des Siliziumcarbidkornes im Steinzeugscherben auftritt. Das Siliziumcarbid liegt dann in praktisch homogener Verteilung vor. Der Scherben des Steinzeuges ist dunkel bis schwarz. Einzelne Siliziumcarbidkörner sind im allgemeinen nicht mehr feststellbar. Demgegenüber ist   z. B.   der Scherben eines feuerfesten Erzeugnisses, das SiC enthält, hell und die einzelnen SiC-Körner sind deutlich zu sehen. 



   Die angeführte hohe   Temperatur- und Temperaturwechselbeständigkeit   des erfindungsgemässen Steinzeugmaterials kann noch durch eine, im Vergleich zu den bekannten Steinzeugwaren, besonders hohe mechanische Festigkeit ergänzt werden, wenn ein Zusatz von Korund zur Steinzeugmasse erfolgt. 



   Vorzugsweise liegt die maximale Korngrösse der die Sintertemperatur herabsetzenden Zusätze bei etwa 0, 1 mm. Die Gesamtmenge an Siliziumcarbid, die Sintertemperatur herabsetzenden Stoffen und gegebenenfalls vorhandenem Korund beträgt zweckmässig nicht mehr als 25   Gew. -0/0,   insbesondere 20   Gew. -0/0,   bezogen auf die gesamte Masse. 

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   Wesentlich ist   bei dem erfindungsgemässen Steinzeugmaterial   auch die Begrenzung der Mengenanteile der Feuerfestkomponenten zu denen der Flussmittel in den Mischungskomponenten. Es sollen demnach je nach dem gesamten Anteil der drei feuerfesten Komponenten Schamotte, Siliziumcarbid und Schmelzkorund, so viel Steinzeug-Sinterton und Feldspat zugesetzt werden, dass in der fertigen Mischung einerseits die Summe der Anteile an-Flussmittel des Sinterton und Feldspat, als auch jener Anteil des feuer- 
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 kalioxyde bzw. gebunden als Silikate in Frage. 



   Die Verarbeitung des Steinzeugmaterials erfolgt auf übliche Weise, indem die Mischung in einem
Mischkoller trocken vermengt, mit Wasser versetzt, zu einer knetfähigen Masse im Kneter verdichtet und zu der gewünschten Form verarbeitet wird, worauf diese getrocknet und gebrannt wird. 



   Je nach verlangter Temperatur-und Temperaturwechselbeständigkeit sowie den mechanischen Eigenschaften können die einzelnen Anteile, insbesondere an Schamotte-Siliziumcarbid und Schmelzkorund, variiert werden, wobei der Anteil aller drei Komponenten nicht wesentlich über 60 Gew.-% in der gesamten Masse und nicht weniger als 35 Gew.-% ausmachen soll. Innerhalb dieser 3 Komponenten (SchamotteSiliziumcarbid-Schmelzkorund) soll der Anteil von Siliziumcarbid nicht mehr als   205to,   bezogen auf die gesamte Masse, betragen und der Anteil an Schmelzkorund ebenfalls nicht mehr als 20   Gew. -0/0,   bezogen auf die gesamte Masse, beinhalten.

   Wird dagegen auf ein besonders dichtes und chemisch-festes Steinzeug Wert gelegt, so muss der Quarzitgehalt bis maximal 40%, bezogen auf die gesamte Masse, ansteigen, dementsprechend wird der Schamottegehalt erniedrigt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Temperatur- und temperaturwechselbeständiges Steinzeugmaterial und daraus hergestellte Gegenstände mit einer Grundmasse aus feuerfestem Ton, Sinterton, Schamotte, Quarzit, Feldspat und Flussmitteln mit 2-20 Gew.-% Siliziumcarbid, von dem 10-40   Gel.-%   bis zu einer maximalen Korngrösse von 0, 1 mm und der Rest in einer Korngrösse von 0, 1 bis 2 mm vorliegen, 1-8 Gew.-% Basalt mit einer maximalen Korngrösse von 0, 1 mm und gegebenenfalls Korund in Mengen von 3 bis 20 Gew.-% mit einer Korngrösse von 0,2 bis 1 mm, nach Patent Nr. 219476, dadurch gekennzeichnet, dass es an Stelle von Basalt 1-8   Gel.-%   von die Sintertemperatur herabsetzenden Zusätzen, wie z. B. von Glasstaub, Olivin oder andern Eruptivgesteinen, mit einer maximalen Korngrösse von 0, 1 mm einzeln oder zu mehreren enthält.

Claims (1)

1. 2. Steinzeugmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Gewichtsmengen von Schamotte, Siliziumcarbid und Korund nicht weniger als 35 und nicht wesentlich mehr als 60% des Gewichtes der gesamten Masse ausmacht.

   3. Steinzeugmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge an Siliziumcarbid, die Sintertemperatur herabsetzenden Zusätzen und gegebenenfalls Korund 25 Gew.-%, insbesondere 20 Gel.-%, bezogen auf die gesamte Masse, nicht überschreitet.

   4. Steinzeugmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aller eingebrachten Flussmittel, wie Eisenoxyd, Alkalioxyd u. dgl., z. B. als Silikate gebunden, mindestens 5 Gew. -0/0, bezogen auf die Gesamtmasse, beträgt.