Aus hitzebeständigen anorganischen Materialien bestehendes Erzeugnis und Verfahren zu dessen Herstellung Die vorliegende Erfindung betrifft ein aus hitzebeständigen Materialien bestehendes Erzeugnis und ein Verfahren zu dessen Her stellung.
Das erfindungsgemässe Erzeugnis ist da durch gekennzeichnet, dass es mittels eines mindestens zur Hauptsache aus Silizinari- iiitrid von der chemischen Formel Si.NI be stehenden Bindemittels gebundenes, hitze beständiges oxydisches Material enthält. Die ses Erzeugnis kann z. B. als feuerfester Form hörper Verwendung finden.
Bekanntlich werden stets neue Stoff- zusammensetzungen oder Körper gesucht, die urierwartet nützliche Kombinationen von 1:igerischafi:en besitzen, oder die auf gewissen Gebieten besonders zweckmässig verwendbar sind. Es versteht sich deshalb, dass das sili- ziumnitrid-ebundene Oxy dniaterial, das im fol-enden näher erläutert wird, nicht. auf ein spezielles Anwendungsgebiet eingeschränkt sein soll.
Die Verwendbarkeit dieses Mate rials als feuerfester Körper ist dagegen be: sonders wertvoll.
Ein feuerfester Körper muss vor allem feuerfest sein, das heisst, er muss hohen Tern- peraturen ausgesetzt werden können, ohne sieh chemisch oder physikalisch wesentlich zu verändern. Ferner sollte ein solcher Körner plötzlichen Temperaturänderungen standhal ten können, ohne zu springen oder sonstwie zu zerbrechen, und sollte ausserdem eine re- lativ hohe mechanische Festigkeit sowohl bei höheren Temperaturen als auch bei Raum temperatur aufweisen.
Ferner sollte ein sol cher Körper chemisch inert und gegen ver schiedene korrodierend und erodierend wir kende Substanzen und Verhältnisse wider standsfähig sein. Ausserdem sollte er gegen Oxydation widerstandsfähig sein und eine dem vorgesehenen Gebrauch angepasste Dichte und Härte besitzen.
Um einen höheren Grad der einen oder an dern der genannten Eigenschaften, die für einen feuerfesten Körper verlangt werden, er reichen zu können, musste man bisher auf andere wünschbare Eigenschaften eines sol- ehen Körpers verzichten. So hat es sich ge zeigt, da.ss feuerfeste Körper, die sich für ein besonderes Anwendungsgebiet besonders gut eigneten, auf einem andern Anwendungs gebiet völlig unbrauchbar waren. Somit be steht dauernd ein Bedarf an feuerfesten Kör pern neuer Zusammensetzung, die besonderen Anforderungen gerecht werden und Eigen schaften besitzen, die ein anderer bereits be kannter feuerfester Körper nicht besitzt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, wie erwähnt, ein oxydisches Material enthaltendes Irrzeugnis mit nicht üblicher, spezifischer Zu sammensetzung und besonderen Eigenschaf ten zu schaffen.
Handelt es sich um feuerfestes Material, so besitzt es zweckmässig eine spezielle Kom- bination von Eigenschaften, die bei bekann ten feuerfesten Materialien nicht vorhanden ist.
Das Bindemittel kann ausser Silizium- nitrid kleine Mengen, z. B. 3/.1-1% des Bindemittelgewichtes, Eisen enthalten.
Es kann in i -zusammengesetzten Material mit 25% des Materialgewichtes vorhanden sein. Das hitzebeständige Oxydmaterial kann aus der Gruppe der feuerfesten Oxyde des Alu miniums, Berylliums und Thoriuans stammen.
Gemäss dem ebenfalls Erfindungsgegen stand bildenden Verfahren wird das aus hitzebeständigen anorganischen Stoffen be stehende Erzeugnis dadurch hergestellt., dass eine Rohmasse durch inniges Mischen von feuerfestem oxydischem Material mit min destens 25 Gewichtsprozenten Siliziuinmetall einer solchen Feinheit, dass es noch durch ein Sieb von mindestens 6241 Maschen pro cm2 hindurchgeht, hergestellt wird, worauf die Rohmasse geformt und in einer nicht oxydierenden, stickstoffhaltigen Atmosphäre zwecks Umwandlung des Siliziums in sein Ni trid gebrannt wird.
Zweckmässig wird das 0xydmaterial in körniger Form mit fein ver teiltem Siliziummetall gemischt, und zwar mit oder ohne Zugabe einer kleinen Menge von Binde- oder Plastifizierungsmittel zur Erzeu gung einer formbaren Masse, worauf diese, Masse auf die gewünschte Form gebracht, z. B. durch Pressformen, Stampfen, Strang pressen oder dergleichen, getrocknet und in einer Stickstoff- oder einer nichtoxydieren den, stickstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur und während einer Zeitdauer gebrannt wird, die genügt, um das Silizium- metall in Siliziumnitrid umzuwandeln.
Be sonders brauchbare Resultate wurden bei Ver wendung von Aluminiumoxyd, Bery llitunozyd oder ThoriLunoxyd in Verbindung mit fein verteiltem Siliziumpulver erreicht.
Um eine annähernd vollständige Umwand lung des Siliziummetalles in Silizitimnitrid zu erreichen, sollte .das Siliziummetall min destens eine solche Feinheit besitzen, da.ss es noch durch ein Sieb von 6241 Maschen pro em2 hindurchgeht.
Das aus dem Silizium- meta.ll gebildete Siliziunmitriddient als Füll bindemittel, um das Oxy dniaterial fest. zusam- inenzubinden zwecks Sehaffting eines Mate rials hoher mechanischer Festigkeit. Wenn besonders hohe Festigkeit vom fertigen Material verlangt wird, sollte der Anteil des Siliziumnitrids im Material mindestens 251/o des Gewichtes des letzteren ausmachen.
Bei einem Anteil an Siliziumnitrid von mehr als 25 % des Materialgewichtes steigt auch die mechanische Festigkeit des Mate rials.
Es können aber brauchbare Körper auch mit einem Silizhlmnitrid-Gewichtsantell von weniger als 25'% erhalten werden. Ge- wöhnlich besitzt das Rohmaterial, atis dem das zusammengesetzte Material hergestellt wird, 25 0/0 oder mehr Gewichtsteile Silizium,
so dass das fertige -Material zufolge der Ge- wichtszunahme bei der Umwandlung des Sili ziums in Siliziumnitrid bedeutend mehr als 25 Gewichtsprozente an Siliziunmitrid ent hält.
Es hat sich gezeigt, dass besonders gute Resultate dann erzielt werden, wenn handels übliches Silizium von der geeigneten Feinheit verwendet wird. Die Analyse von handels üblichem Silizium, das sieh für den. vorlie genden Zweck eignet, ha .t gezeigt, dass es noch die folgenden Verunreinigungen enthält:
Eisen 0,87 /o Chrom 0,210/0 Aluminium 0,600/0 Kalzium 0,54()/o, Um eine befriedigende Umwandlung des Siliziums in Siliziumnitrid innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne zii erhalten, wenn handelsübliches Siliziumpulver der genannten Art verwendet wird, sollte das Silizium fein genug sein, um durch ein Sieb von annähernd f>241 Maschen pro e1112 hindurchzugehen, was einer Korngrösse von rund 70-90 Mikron ent spricht. Eine raschere Umwandlung wird er reicht, wenn das Silizium eine Feinheit, von 10-20 Mikron und weniger aufweist.
Eine befriedigende Umwandlung des Siliziums in Siliziumnitrid wird auch bei Verwendung eines reineren Siliziums (99,8 /o Silizium) er reicht, obwohl. es sich gezeigt hat, dass, wenn das reine Siliziiun verwendet wird, die Um- wa.ndlungszeit bedeutend grösser ist. als bei Körpern gleicher Form und Grösse, bei deren Herstellung handelsübliches Silizium der ,leiehen Feinheit verwendet wird, voraus- 1(esetzt, dass die übrigen Verhältnisse des LTmwandlungsprozesses gleich bleiben.
Die L'mwandlungsgesehwindigkeit des Siliziums in Siliziumnitrid kann bei Verwendung reinen Siliziums durch Herabsetzung der Korngrösse des verwendeten Siliziums noch verkürzt wer den. Es hat. sich ferner gezeigt, dass die Um wandlungsgeschwindigkeit von reinem Sil.i- zium in Siliziumnitrid durch Zufügung eines Kleinen Prozentsatzes von Eisenpulver, z. B. 3/4-1% Gewichtsanteile, was annähernd dem Eisengehalt des handelsüblichen nichtreinen Siliziums entspricht., erhöht werden kann.
Die grössere Leichtigkeit der Umwandlung des Si liziums in Siliziumnitrid bei Verwendung des handelsüblichen Siliziums verglichen mit der Verwendung von reinem Silizium ist so mit der Anwesenheit einer kleinen Menge. von Eisenverunreinigungen im handelsüblichen Siliziummetall zuzuschreiben.
An Stelle von eigentlichen Oxyden können als feuerfeste oxy dische Materialien verschie dene feuerfeste Silikate oder Aluminate, die \lullit, Sillimanit, Olivin, Spinele enthalten, und feuerfeste Porzellane verwendet werden.
Es hat sich gezeigt, dass nicht alle hitze beständigen Oxyde mit hohem Schmelzpunkt, wenn sie mit Siliziummetall:pulver vermischt und in der genannten Weise behandelt wer den, sich zur Herstellung feuerfester Form- körper eignen. Wenn z.
B. Zirkonoxyd (Zr02) und Siliziummetall in dem hier erwähnten Verhältnis gemischt, geformt, und in einer Stickstoffatmosphäre gebrannt werden, so rluillt der Körper, obschon dieser nach seiner Formgebung eine erhebliche mechanische Festigkeit aufweist, beim Erwärmen in Luft rasch auf und zerfällt. Dagegen kann sich mit Siliziumnitrid gebundenes Zirkonoxydmate- rial, -wenn auch nicht. als feuerfester Körper, so doch unter andern Verhältnissen, z.
B. in reduzierender Atmosphäre, bei Abwesenheit von Sauerstoff bewähren. .Ähnlich .eignen sich Mischungen aus Chromoxyd und Silizium metall nicht zur Herstellung von Formkör- pern der in Frage stehenden Art, da solche Gemische beim Brennen leicht zerspringen.
Sowohl Silizium- als auch Ma.b esiumoxyd, wenn. allein als feuerfestes Oxydmaterial ver wendet, eignen sich nicht zusammen mit Sili zium zur Herstellung von feuerfesten Kör pern, da diese grossen Temperaturwechseln nicht standhalten und zerspringen, obwohl solche Körper gut verwendbar sind, wenn sie nicht schroffen Temperaturwechseln anisge- setzt sind.
Oxydzna.terial enthaltende Formkörper der in Frage stehenden Art können wie folgt hergestellt werden: Zuerst wird das Silizium metall auf eine solche Feinheit gebracht, dass es noch durch ein Sieb von mindestens 6241 Maschen pro em2, zweckmässig jedoch durch ein Sieb von 13 456 Maschen pro em2 hin durchgeht. Dieses Pulver wird mit dem oder den gewünschten feuerfesten Oxyden innig gemischt.
Das Gemisch aus Oxydmaterial und Siliziummetall wird nun, mit oder ohne Zu satz einer kleinen Menge Bindemittel, um der Masse etwas mehr Festigkeit zu geben, duxeh Zugabe von Wasser auf die gewünschte Kon sistenz gebracht, die von dem anzuwendenden Formverfahren abhängt. Danach wird aus dieser Masse der herzustellende Körper ge formt. Der so erzeugte Formkörper wird nun getrocknet und dann bei einer Tempera tur von 1250-1420 C in einer stickstoff haltigen, nicht oxydierenden, annähernd kohlenstofffreien Atmosphäre gebrannt.
Die Temperatur kann während des letzten Teils der Umwandlung des Siliziums in Silizium.. nitrid, um die vollständige Umwandlung zu gewährleisten, auch höher als 1420 C gewählt werden.
Obwohl zweckmässigerweise handelsübli ches Stickstoffgas verwendet wird, können. zur Schaffung der erforderlichen Brenn- atmosphäre mit gutem Erfolg auch Ammo- niakgas oder ein Gasgemisch aus 93% Stick- stoff und 71/o Wasserstoff verwendet werden. Es ist dagegen wichtig, :da.ss das stickstoff haltige Gas nichtoxydierenden Charakter hat.
Ebenso erwünscht ist es, dass die stickstoff haltige Atmosphäre annähernd frei von Stof fen ist, die ausser Stickstoff andere Elemente enthalten, welche mit dem Silizium reagie ren. Solche Stoffe sind beispielsweise kohlen stoffhaltige Materialien, z. B. Kohlendioxyd, Kohlenmonoxyd, Kohlenwasserstoffe wie Me than oder andere Verbindungen, welche eine (Duelle von Elementen wie Sauerstoff und Kohlenstoff bilden, welche die Tendenz haben, mit dem Silizium Verbindungen ein zugehen. Immerhin können kleine Beträge von kohlenstoffhaltigen Substanzen als Ver unreinigungen in der stickstoffhaltigen Atmo sphäre, auch wenn sie unerwünscht sind, ohne weiteres hingenommen werden.
Im folgenden sind einige Ausführungs- beispiele des erfindungsgemässen Erzeugnisses und des ebenfalls Erfindungsgegenstand bil denden Verfahrens zu dessen Herstellung näher erläutert.
Die Korngrösse (Feinheit) ist in den fol genden Beispielen durch die _THasehenzahl pro cm2 (M pro cm2) des Siebes angegeben, durch welche das betreffende Material noch hindurchgeht.
<I>1.</I> Beispiel Linsen-Schmelzblöeke mit einer Ober- flä.ehe von etwa 58 cm2, einer Dicke von 1,27-1,90 ein und einer konvexen Oberfläche werden wie folgt hergestellt:
EMI0004.0017
Gewicht3 teile
<tb> Geschmolzenes <SEP> Aluminiumoxyd
<tb> (3481 <SEP> :1Z <SEP> pro <SEP> em2 <SEP> und <SEP> feiner) <SEP> bis <SEP> 50
<tb> Handelsübliches <SEP> Siliziummeta.ll
<tb> (6241 <SEP> M <SEP> pro <SEP> em2 <SEP> und <SEP> feiner) <SEP> bis <SEP> 50
<tb> Dextrin <SEP> 1 Die genannten Komponenten werden innig gemischt und mit Nasser angefeuchtet, zur Bildung einer für das Formen geeignete Kon sistenz aufweisenden Masse.
Die Linsen Sehmelzblöeke !der vorangehend genannten Grösse werden darauf aus der feuchten Masse geformt, rund zwar indem diese Masse in eine Stahlform gelegt und durch einen Druck von 120 kg/cni-' gepresst wird. Die so gebildeten Formstil eke werden dann getrocknet und in einen. hiuffelofen gebracht, in welchem die normale Luft durch eine nichtoxydierende, Stickstoff enthaltende Atmosphäre ausge tauscht wird.
Dann werden die Formstücke während mehrerer Stunden bei einer Tempe ratur von 1300-1400 C in einem konstanten Strom von Stickstoffgas gebrannt. Der Ofen wird dann abgekühlt, während der Stiek- stoffgasstroni noch aufrechterhalten wird.
So bald die Foianstüeke so weit abgekühlt sind, da,ss sie von Hand angefasst werden können, werden sie aus dem Ofen genommen und sind nun gebrauelisfertig. ,Das handelsübliche Si- liziummetall der genannten Feinheit enthält, wie die Analyse zeigte, 3'-1% Eisen. \Fenn erforderlich,
kann das Siliziummetall durch Schleifen noch feiner gemacht. und auf eine solche Feinheit gebracht u-erden, dass. es noch durch ein Sieb von 13 456 oder mehr Haschen pro cni2 hindurcligelit, in welchem Fall die daraus erhaltenen Formkörper eine noch grössere mechanische Festigkeit auf weisen.
<I>9.</I> Beispiel Tiegel, Brennschalen und ähnliche Form körper können wie folgt hergestellt werden:
EMI0004.0062
Gewichts teile Thoriumoxy <SEP> d
<tb> (6241 <SEP> M <SEP> pro <SEP> eiii2 <SEP> und <SEP> feiner) <SEP> bis <SEP> 50
<tb> Handelsübliches <SEP> Si-Metall
<tb> (6241 <SEP> M <SEP> pro <SEP> em2 <SEP> und <SEP> feiner)
<tb> (wie <SEP> beim <SEP> 1. <SEP> Beispiel) <SEP> bis <SEP> 50
<tb> Dextrin Args diesen Komponenten wird wie beim 1.
Beispiel. die foriufähige Masse hergestellt, ausgenommen, dass hier genügend @V a.sser zu gefügt wird, um eine breiige Masse mit Giess konsistenz zrt erbalten. Darauf werden aus der Masse in Clipsfornien durch Giessen die gewünschten Formkörper hergestellt. Letz tere werden anschliessend aus\ den Formen genommen und getrocknet.. Die Formkörper werden nun in einen --#Tu,ffelofen gebracht, in welchem die Luft durch einen Stickstoffgas- Strom ersetzt wird.
Der so gefüllte Öfen wird dann auf eine Temperatur von etwa. 1300 C gebracht und anschliessend die Formstücke in einem Stickstoffgasstrom bei einer Tempe ratur von 1300-1-100 C während 1'3 Stunden gebrannt. Dabei wird das Siliziummetall an nähernd vollständig in Siliziumnitrid umge wandelt und so der gewünsehte Formkörper hergestellt. Der Brennvorgang bewirkt. dabei praktisch keine Grössen- oder Formverände rung der Formkörper.
Während iin vorangehenden Beispiel tür die Herstellung verschiedener Formkörper durch Formen und Umwandeln des Siliziums in sein Nitrid unter Erzeugung des form gereehten Körpers beschrieben wurde, kann wich anders vorgegangen werden. So können z . B. aus der Rohmasse Ziegel oder Briketts oder irgendwelche Formstücke geformt wer den, die dann in der vorangehend beschrie benen Weise gebrannt werden, wodurch das Silizium in sein Nitrid umgewandelt wird.
Nach dem Entfernen der Formstücke aus dein Ofen werden diese Formstücke gebrochen und zu körnigem Material zerkleinert, das dann in loser Form als hochtemperatur- beständiges Isoliermaterial, z. B. zur Isolation @ an Strahlturbinen- und Raketenbrennkam- mern, oder als Isoliermaterial für Industrie- brennöfen verwendet werden.
Dieses körnige lIaterial kann auch als loses Filtermaterial oder als Katalysator oder als Katalysator träger verwendet werden. Das körnige Mate rial kann auch durch Sintermetalle, glas- oder keramische Bindemittel gebunden werden zwecks Herstellung von geeigneten Körpern für die verschiedensten. Verwendungszwecke.
Ebenso können Formkörper gemäss dem beschriebenen Verfahren durch Beimisehung von porenbildendem Material zur Rohmasse, aus welcher der Körper hergestellt wird, er zeugt werden, um so Formkörper grösserer Porosität zu erhalten. Ein porenbildender Stoff, wie Kohlenstoff oder dergleichen, der 7.u seiner Entfernung aus dem Formkörper der Oxydation bedarf, macht das Vorbrennen der Formkörper bei geringer Temperatur er forderlich. Somit sollte der porenbildende Stoff ein Material sein, das während des Trocknens und/oder des Brennens des Form körpers aus dem letzteren durch Verflüchti gung ausgetrieben wird.
Solche Stoffe sind z. B. granuliertes Naphthalin, verschiedene organische Harze wie Phenolharz und der gleichen oder Stoffe, welche durch Erzeugung von Gasen die Porenbildung bewirken. Das dadurch erzeugte Material, das eine grössere Porosität aufweist als jenes ohne poren- bildende Zusätze, eignet sich besonders zur Herstellung poröser Filter, Katalysatoren und Katalysatorenträgern, Isolierkörpern und dergleichen, und zwar sowohl in Form fester Körper bestimmter Form, als auch in granulierter Form.
Oxydhaltige Körper, die feuerfestes Oxyd material enthalten, das z. B. Aluminium-, Beryllium- und Thoriumoxyd umfasst und das mittels in der vorbeschriebenen Weise ge bildeten Siliziumnitrids gebunden ist, sind hart und dicht und gleichen in dieser Bezie hung gesinterten Keramikkörpern; sie be sitzen ausserdem grosse mechanische Festig keit.
Die folgende Tabelle I zeigt den Zer störungsmodul bei Zimmertemperatur und den Widerstand gegen Temperaturschock ver schiedener Arten von feuerfesten Formkör pern, die in der vorbeschriebenen Weise her gestellt wurden und die mittels .Siliziumnitrid gebundene feuerfeste Oxyde enthalten.
Der Widerstand gegen Temperaturschock, wie er in der nachfolgenden Tabelle angege ben ist, ist wie folgt definiert: Der zu prü fende Körper wird auf 950-1050 C erwärmt und dann plötzlich aus :dellHeizvorrichtung ge nommen und so lange einem kalten Strahl kom primierter Luft ausgesetzt, bis der Prüfkör per Raumtemperatur angenommen hat. Dann wird der Prüfkörper auf Sprünge untersucht. Dieser ganze Vorgang des Eiwärmens auf 950--1050 C und des nachfolgenden plötz lichen Abkühlens durch einen kalten Druck luftstrahl wird als ein Prüfzyklus bezeichnet.
Der Prüfkörper wird mehrmals in der ge nannten Weise erwärmt und abgekühlt, bis der geprüfte Körper zerstört wird oder bis er 15 solche Prüfzyklen überstanden hat.
EMI0006.0001
<I>\fc!belle <SEP> 1</I>
<tb> Körperzusammensetzung <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Bruchmodul <SEP> bei <SEP> Zimmer- <SEP> Widerstand
<tb> Brennen <SEP> (ohne <SEP> Zwischenbindemittel) <SEP> temperatur <SEP> lcg/cm@ <SEP> gegen <SEP> Temperaturschock
<tb> 50% <SEP> Th02 <SEP> und <SEP> 500/v <SEP> Si <SEP> 148,5 <SEP> Kein <SEP> Brueli <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> Zyklen.
<tb> 75% <SEP> Th02 <SEP> und <SEP> 25% <SEP> Si <SEP> 233,5 <SEP> Kein <SEP> Bru.eli <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> Zyklen
<tb> 50 <SEP> 0/a <SEP> A120;
, <SEP> und <SEP> 50%. <SEP> Si <SEP> 35 < 3 <SEP> Bruch <SEP> nach <SEP> 7 <SEP> Zyklen
<tb> 75% <SEP> A1203 <SEP> und <SEP> 250/v <SEP> Si <SEP> 276 <SEP> Kein <SEP> Bi ueli <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> Zyklen
<tb> 500/v <SEP> Be0 <SEP> und <SEP> 500/a <SEP> Si <SEP> 312 <SEP> Kein <SEP> Bruch <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> Zyklen
<tb> 751/o <SEP> Be0 <SEP> und <SEP> 25 <SEP> % <SEP> Si <SEP> 241 <SEP> Kein <SEP> Bruch <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> Zyklen
<tb> 50% <SEP> Zr02 <SEP> und <SEP> 500/v <SEP> Si <SEP> 515 <SEP> Quellen <SEP> und <SEP> Zerfall <SEP> beim <SEP> Erwär men <SEP> in <SEP> Luft <SEP> nach <SEP> dein <SEP> 1. <SEP> Zyklus
<tb> 750% <SEP> Zr02 <SEP> und <SEP> 25 /o <SEP> Si <SEP> 319 <SEP> Quellen <SEP> und <SEP> Zerfall <SEP> beim <SEP> Erwär men <SEP> in <SEP> Luft <SEP> nach <SEP> dem <SEP> 1.
<SEP> Zyklus
<tb> 50% <SEP> Si02 <SEP> und <SEP> 50% <SEP> Si <SEP> 369 <SEP> Bruch <SEP> nach <SEP> 2 <SEP> Zyklen
<tb> 75% <SEP> S102 <SEP> und- <SEP> 25 <SEP> % <SEP> Si <SEP> <B>163</B> <SEP> - <SEP> - <SEP> 25% <SEP> Mg0 <SEP> und <SEP> 75 <SEP> 0/v <SEP> Si <SEP> -106 <SEP> Bruch <SEP> nach <SEP> 2 <SEP> Zylden
<tb> <B>50%</B> <SEP> MgC> <SEP> <B>und</B> <SEP> 50 <SEP> % <SEP> Si <SEP> 3 <SEP> 33 <SEP> - <SEP> - <SEP> <B>750/a</B> <SEP> Ma'0 <SEP> und <SEP> 25 <SEP> d/0 <SEP> S1 <SEP> 125 <SEP> - <SEP> - <SEP> -- Die Aluminium, Beryllium oder Thorium enthaltenden feuerfesten Kö.rpe,r sind, wie Tabelle I zeigt, -egen Wä:rmesehock äusserst widerstandsfähig.
So können, wie Versuche gezeigt haben, Körper der vorangehend auf geführten Art, die Aluminium, Beryllium oder Thorium enthalten, auf 900-1000 C er hitzt und unmittelbar anschliessend in kaltes Wasser getaucht werden, ohne zu springen.
Die genannten Oxydkörper sind auch chemisch inert gegenüber verschiedenen korro- dienend wirkenden Chemikalien, wie starke Säuren und Alkalien, wo--gegen sie durch flüs- si-e Ätzmittel ange;riffen werden.
Trotz dem hohen Prozentsatz an Siliziiurinitrid als Bindemittel sind die beschriebenen Formkör per gegen Oxydation genügend widerstands- fähig. So zeigt z. B. die nachfolgende Tabelle <B>11</B> das Ausmass der Oxydation von typischen siliziitmnitrid-ebundenen Oxydkörpern, nach dem diese bei einer Temperatur von 950 bis 1050 C während längerer Zeit, einer oxydie renden Atmosphäre ausgesetzt. waren.
EMI0006.0029
<I>Tabelle <SEP> II</I>
<tb> Körperzusammensetzung <SEP> vor <SEP> dem <SEP> ,/o <SEP> an <SEP> Gewichtsgewinn <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Erwärmen
<tb> Brennen <SEP> (ohne <SEP> Zwischenbindemittel) <SEP> in <SEP> Luft <SEP> bei <SEP> 95o-io5o0 <SEP> C
<tb> 15 <SEP> Std. <SEP> 31 <SEP> Std. <SEP> .49 <SEP> Std.
<SEP> <B>70</B> <SEP> Std.
<tb> 500/0I <SEP> Th02 <SEP> und <SEP> 50 /o <SEP> Si <SEP> 2,91% <SEP> 3,36% <SEP> 4,32% <SEP> 4,890/v
<tb> 50% <SEP> Be0 <SEP> und <SEP> 50% <SEP> Si <SEP> 4,03 <SEP> 0/0 <SEP> 5,23 <SEP> % <SEP> 6,91% <SEP> 7,56 <SEP> %
<tb> 50% <SEP> A1203 <SEP> und <SEP> 500/v <SEP> Si <SEP> 3,60% <SEP> 4,43% <SEP> 5,32% Es versteht sich, dass das nach dem be schriebenen Verfahren hergestellte zusammen- gesetzte Material nicht auf die Verwendung in den bereits erwähnten Anwendungsgebieten beschränkt ist.
Das erzeugte Material kann in beliebiger Forst sowie granuliert oder in Ge- nüschen her-estellt werden. Es eignet sieh so mit nicht nur zur Verwendung als in der In dustrie gebräuchliches feuerfestes Material, wie Briketts, Blöcke, Ofenmuffeln, Ziegel, Brennofenzubehör und Spezialformen zur Verwendung in Verbindung mit Hochöfen oder andern hohe Temperaturen aufweisenden Anlagen, sondern es eignet sich ebensogut zur Verwendung bei andern hohe Tempera turen aufweisenden Teilen, wie St.rahltrieb- werk-Brernrkaninrern,
Verkleidungen von Ab- gasst.ralrldüsen, Raketenbrennkammern uir:1 :lbgasstrahldiisen, Turbinenschaufeln, Leit te Häufeln, Linseir-Sehnle1Zb1Öeken, Zündker- zenkörpern und dergleichen. Ebenso eignet es sich zur Herstellung von Laboratoriumsgerä- len, wie Brennschalen, Tiegeln, Brennerha.l- terxi und dergleichen.
Die Widerstandsfähig keit. solchen Materials gegen chemischen An- rirü'f macht es besonders geeignet zur Herstel lung von Gegenständen zum Aufbewahren, Transportieren und Behandeln von vielen Säuren, Alkalien und andern korrodierend wirkenden Chemikalien; solche Geräte sind z. B. Behälter, Behälterauskleidungen, Tiegel, Rohre und Rohranschlüsse und andere Zu behörteile.
Das nach dem beschriebenen Ver- i'ahren. hergestellte ztrsa.mmengesetzte IVTate- ria.l, besonders wenn der Rohmasse poren bildende Stoffe beigemischt wurden, ist ebenso geeignet zur Herstellung von Diffusions- und Filtermaterial, wie Diffusionsrohre und -plat ten, Filterrohre,
-platten und -formstüeke oder Katalysatoren und Katalysatorenträger. Ge- niä.ss dem in Frage stehenden Verfahren her- gestelltes zusammengesetztes Material eignet sieh a.ueh zur Herstellung von Schleifkörpern, wie Schleifscheiben, Schleifsteinen,
Schabern und andern Schleif- und Polierwerkzeugen und -materialien. Die dielektrischen Eigen selra.ften dieses Materials machen es ausserdem geeignet zur Herstellung von Teilen in der elektrischen und Radioindustrie, z. B. von Trägern von elektrischen Lampen, Radio röhren, X-Strahlröhren und von Radar ausrüstungsgegenständen, Widerständen und Gitterträgern.
Andere Anwendungsgebiete sind Facxenführer, Drahtziehwerhzeuge, Blas- düsen, Heizelemente und vieles andere.