Verfahren zur Erzeugung keramischer Produkte aus natürlichen oder künstlichen alkalifreien, wasserhältigen b1agnesiumsilikaten. Es ist bekannt, dass man auf keramischem Wege aus einem Gemenge von Ton oder Kaolin mit Quarz, Feldspat und 10 bis 20 % Speckstein technisch hochwertige, als "Steatit" bezeichnete Produkte erhält.
Es ist ferner bekannt, Speckstein und ähnliche wasserhältige, alkalifreie Magnesium silikate in gepulvertem Zustand zu verformen und zu brennen. Schliesslich ist auch bereits vorgeschlagen worden, Magnesiumsilikate vor dem Brennen mit Zusätzen wie Graphit, Kalk, Quarz oder magnesiumhaltigen Stoffen zu versehen.
Es hat sich nun gezeigt, dass man zu Produkten gelangen kann, welche eine noch grössere chemische Resistenz, mechanische Festigkeit und Beständigkeit gegen raschen Temperaturwechsel zeigen, wenn man dem aus gesagten Magnesiumsilikaten bestehenden Rohmaterial zwecks Erzielung eines Spiel raumes zwischen Sinterung und Schmelzung sowie zwecks Einstellung der chemischen Be ständigkeit, sowie mechanischer und thermi- scher Konstanten, alkalifreie Erdkaliverbin- dungen und Tonerde in einer Gesamtmenge von höchstens 10'/o in bezug auf das Ge samtgemisch zusetzt.
Als Rohmaterial dienen die natürlich vorkommenden, alkalifreien, wasserhältigen Magnesiumsilikate, also Serpentin, Chlorit, Speckstein und dessen Variationen, Talk und Steatit, sowie auch künstliche alkalifreie, wasserhältige Magnesiumsilikate, wie sie durch Fällung von Silikatlösungen durch Magnesiiimsalzlösungen und Auswaschen der Nebenprodukte entstehen.
Vorzugsweise werden die genannten Aus gangsstoffe auf Nassmühlen oder noch besser Kolloidmühlen aufs feinste verteilt, beziehungs weise in kolloidalen Zustand übergeführt, worauf das resultierende Produkt durch Pressen, Stanzen, Einstampfen, Eindrehen, Giessen oder von Hand verformt und nach genügender Trocknung frei in Kapseln bei oxydierender oder reduzierender Flamme ge brannt wird.
Die nach dem angegebenen Verfahren unter Ausschluss von Alkalien hergestellten Produkte zeigen ein spezifisches Gewicht von 2,75 bis ca 3.0, eine Härte von 6 bis 7.5, sind je nach Herstellungsart fein. porös, dicht oder undurchlässig glasig gesintert, zeigen grosse mechanische Festigkeit, grosse Feuer festigkeit, sehr kleinen Ausdehnungskoeffizient und demgemäss grosse Beständigkeit gegen raschen Temperaturwechsel (zum Beispiel Ab schrecken). Sie sind chemisch sehr resistent und zeigen ein an sich sehr geringes Wärme leitungsvermögen, das jedoch durch Zusätze, insbesondere Graphit, oder durch nachträg liches Metallisieren wesentlich erhöht werden kann.
Ausführungsbeispiele 1. 90 Gewichtsteile eisenfreier Speckstein, 71/2 Gewichtsteile Bariumkarbonat und 21/2 Gewichtsteile Tonerde werden (einst gemahlen, in bekannter Weise verformt und nach dem Trocknen bei S. K. 14 gebrannt. Das Produkt zeigt grosse chemische Beständigkeit und sehr grosse Temperaturwechselbeständigkeit (kann im glühenden Zustand mit kaltem Wasser abgeschreckt werden) und eignet sich besonders zur Herstellung von Laboratoriumsgerät.
2. 90 Gewichtsteile Speckstein, 6 Teile Magnesiumoxyd, 1 Teil Calciumoxyd und 3 Teile Tonerde werden in üblicher Weise auf bereitet und verformt, sodann bei S. K. 13 dicht gebrannt. Nach diesen Angaben her gestellte Rohre zeigen grosse Widerstands fähigkeit gegen Flüssigkeitsdruck auch bei langdauernder Belastung, erweisen sich ab solut dicht, chemisch sehr beständig, zeigen eine Härte von 10 Mohs. ein spezifisches Gewicht von ca 2.5, grosse Druck- und $iegungsfestigkeit und eine etwa 5 mal grössere Schlagfestigkeit als gute,
gepresste Steingutplatten. Nach Beispiel 2 hergestelltes .Material eignet sich besonders zur Erzeugung von Rohren, Säuretransportgefässen, bautechni schem Konstruktionsmaterial.
Die so erhaltenen Produkte sollen als feuerfeste Auskleidungen, als Konstruktions material zur Herstellung von Schmelztiegeln, Destillierblasen, Rohren und dergleichen für die chemische Industrie, zur Herstellung von Schleifscheiben, Polierscheiben und dergleichen mehr Verwendung finden.
Die Vorteile des angegebenen Verfahrens bestehen vor allem darin, dass bisher nicht oder nur in beschränktem Ausmass verwendete Materialien der keramischen Auswertung unterzogen werden, sowie darin; dass man mit relativ geringen Temperaturen und daher geringem Brennstoffverbrauch zu technisch wertvollen Produkten gelangt, deren Her stellung bisher mit grösseren Unkosten ver bunden und an eine sehr sorgfältige Auswahl der verwendeten Rohmaterialien gebunden war.
Process for the production of ceramic products from natural or artificial alkali-free, water-containing magnesium silicates. It is known that a mixture of clay or kaolin with quartz, feldspar and 10 to 20% soapstone is used to obtain technically high-quality products known as "steatite" using ceramic methods.
It is also known that soapstone and similar water-containing, alkali-free magnesium silicates can be shaped and burned in a powdered state. Finally, it has also already been proposed to provide magnesium silicates with additives such as graphite, lime, quartz or magnesium-containing substances before firing.
It has now been shown that one can get to products which show an even greater chemical resistance, mechanical strength and resistance to rapid temperature changes if the raw material consisting of said magnesium silicates is used for the purpose of achieving a margin between sintering and melting and for the purpose of setting the chemical resistance, as well as mechanical and thermal constants, alkali-free alkaline earth compounds and alumina in a total amount of not more than 10% in relation to the total mixture.
The raw materials used are the naturally occurring, alkali-free, water-containing magnesium silicates, i.e. serpentine, chlorite, soapstone and its variations, talc and steatite, as well as artificial alkali-free, water-containing magnesium silicates, such as those produced by the precipitation of silicate solutions with magnesium salt solutions and washing out of the by-products.
The starting materials mentioned are preferably finely distributed in wet mills or even better colloid mills, or converted into a colloidal state, whereupon the resulting product is shaped by pressing, punching, ramming, screwing, pouring or by hand and, after sufficient drying, free in capsules when oxidizing or reducing flame is burned.
The products manufactured by the specified process with the exclusion of alkalis show a specific weight of 2.75 to approx. 3.0, a hardness of 6 to 7.5 and are fine depending on the type of manufacture. Sintered porous, dense or impermeable vitreous, show great mechanical strength, great fire resistance, very small expansion coefficient and accordingly great resistance to rapid temperature changes (for example quenching). They are chemically very resistant and show a very low thermal conductivity, which, however, can be significantly increased by additives, especially graphite, or by subsequent metallization.
Embodiments 1. 90 parts by weight of iron-free soapstone, 71/2 parts by weight of barium carbonate and 21/2 parts by weight of alumina are (once ground, shaped in a known manner and, after drying, fired at SK 14. The product shows great chemical resistance and very high resistance to temperature changes (can in can be quenched with cold water in the glowing state) and is particularly suitable for the manufacture of laboratory equipment.
2. 90 parts by weight of soapstone, 6 parts of magnesium oxide, 1 part of calcium oxide and 3 parts of clay are prepared and shaped in the usual way, then burned tightly at S.K. 13. Pipes manufactured according to this information show great resistance to liquid pressure even under long-term loads, prove to be absolutely tight, chemically very resistant, and show a hardness of 10 Mohs. a specific weight of approx. 2.5, high compressive and flexural strength and an impact resistance of around 5 times greater than good,
pressed earthenware plates. Material produced according to Example 2 is particularly suitable for the production of pipes, acid transport vessels, construction material.
The products obtained in this way are said to be used as refractory linings, as construction material for the production of crucibles, stills, pipes and the like for the chemical industry, for the production of grinding wheels, polishing wheels and the like.
The advantages of the specified method are, above all, that materials that have not yet been used or that have only been used to a limited extent are subjected to the ceramic evaluation, as well as; that you get to technically valuable products at relatively low temperatures and therefore low fuel consumption, the manufacture of which was previously associated with greater costs and was tied to a very careful selection of the raw materials used.