DE1072541B - Metallothermal process for the production of highly heat-resistant and chemically resistant ceramic and semi-metallic products - Google Patents
Metallothermal process for the production of highly heat-resistant and chemically resistant ceramic and semi-metallic productsInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
- C04B35/651—Thermite type sintering, e.g. combustion sintering
Description
DEUTSCHESGERMAN
kl. 80 b 8/18kl. 80 b 8/18
■ INTERNAT. KL. C 04 b■ INTERNAT. KL. C 04 b
PATENTAMT ^f tyPATENT OFFICE ^ f ty
W 16991 IVc/80 bW 16991 IVc / 80 b
BEKANNTMACH UNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT. 31. DEZEMBER 1959NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EDITORIAL. DECEMBER 31, 1959
Es ist vorgeschlagen worden, hochfeuerfeste Erzeugnisse dadurch herzustellen, daß zu exothermen Reaktionen fähige pulverförmige Gemische aus Metallen und Metalloxyden durch Initialzündung zur Agglomeration gebracht werden. Es ist ferner bekannt, die durch Initialzündung hervorgerufene Reaktion durch Zumischung von Stoffen, die an der Reaktion nicht teilnehmen, zu verzögern. Die versuchstechnische Nachprüfung der Arbeitsanweisungen erbrachte jedoch keine technisch einwandfreien Ergebnisse. Das Material agglomerierte unzureichend, es bildeten sich keine mechanisch festen Körper. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde ergänzend vorgeschlagen, das Reaktionsgemisch nach der erfolgten Zündung zu pressen. Nunmehr fand eine Agglomeration auch bei der Wahl verschiedener Metalle und Metalloxyde statt.It has been proposed to use highly refractory products by producing that powdery mixtures of metals and capable of exothermic reactions Metal oxides are brought to agglomeration by initial ignition. It is also known by Initial ignition caused reaction by adding substances that do not take part in the reaction, to delay. However, the experimental review of the work instructions did not result in any technically perfect results. The material agglomerated insufficiently, none formed mechanically solid body. In order to overcome these difficulties, it has been proposed to supplement the reaction mixture to press after the ignition has taken place. Now an agglomeration also found itself in the choice of different ones Metals and metal oxides instead.
Wie schon das Wort »Agglomerat« besagt, sind nach dem Willen des Erfinders Zusammenballungen entstanden. Im Innern der jeweiligen Werkstoffe waren jedoch Spannungen vorhanden, welche zum Bruch der agglomerierten Teile bzw. Werkstücke führten. Im Zuge der Weiterentwicklung des Verfahrens wurde zum Abbau der Spannungen ein nachfolgendes Tempern eingeführt. Es wurden mit diesem Vorschlag Werkstücke erzielt, die besser als die früheren hielten, jedoch waren auch sie technisch nicht verwendungsfähig.As the word "agglomerate" implies, the inventor wanted to create agglomerations. In the interior of the respective materials, however, there were tensions that led to breakage of the agglomerated parts or workpieces. In the course of the further development of the process, the A subsequent annealing was introduced to relieve the stresses. With this proposal, workpieces were made achieved, which held better than the previous ones, but they were also technically not usable.
Will man nun Werkstoffe herstellen, die technisch einwandfrei, auch über längere Zeiten fest und verwendungsfähig bleiben, so muß man entsprechend der neuen Erfindung von Pulvermischungen ausgehen, die so eingestellt sind, daß sich im Endprodukt ein im chemischen Gleichgewicht befindliches Kristallgefüge durch thermische Diffusion ausbildet.If you want to manufacture materials that are technically flawless, solid and usable even over long periods of time remain, one must proceed according to the new invention of powder mixtures that are adjusted so that there is a chemical equilibrium crystal structure in the end product formed by thermal diffusion.
Dies kann man nach der Erfindung erreichen, indem man die an der metallothermischen Reaktion beteiligten Stoffe mengenmäßig so bemißt, daß sie den gegebenenfalls vorhandenen Zusatzstoffen, die in den trüher bekanntgewordenen Patenten auch mit »Steuersatz«, »Verzögerungsstoff«, »Dämmstoff« oder »Bremsgemisch« bezeichnet wurden, so viel von ihrer frei werdenden Energie mitteilen, daß diese in der Lage sind, vollständig in die erstgenannten Stoffe hineinzudiffundieren, und daß auf Grund des zwischen beiden Stoffarten eingestellten stöchiometrischen Mengenverhältnisses ein einheitlicher und im chemischen Gleichgewicht befindlicher Werkstoff entsteht. Mit anderen Worten: Sowohl die Reaktionskomponenten wie auch gegebenenfalls die Zusatzstoffe des Prozesses werden gewichtsmäßig und energiemäßig so aufeinander abgestimmt, daß sich eine und/cder mehrere bestimmte Kristallarten bilden, die bis zu den Gebrauchstemperaturen des Erzeugnisses miteinander im Gleichgewicht stehen. Es ist auf diese Weise möglich, Werkstoffe mit einem im statu nascendi gebildeten Kristallverband herzustellen, die wegen der erhöhten Metallothermisches VerfahrenThis can be achieved according to the invention by taking part in the metallothermal reaction Substances are measured in terms of quantity in such a way that they contain any additives that may have become known in the troubled waters Patents also with "tax rate", "delay material", "insulation material" or "brake mixture" have been designated to communicate so much of their released energy that they are able to fully to diffuse into the first-mentioned substances, and that on the basis of the set between the two types of substances stoichiometric quantity ratio is a uniform material that is in chemical equilibrium arises. In other words: both the reaction components and, if appropriate, the additives of the process are coordinated in terms of weight and energy so that one and / cder several distinct types of crystals form, which can be mixed with each other up to the temperature of use of the product Stand balance. In this way it is possible to use materials with a statu nascendi Making crystal bond because of the increased metallothermal process
zur Herstellung hochhitzebeständigerfor the production of highly heat-resistant
und chemisch widerstandsfähigerand more chemically resistant
keramischer und halbmetallischerceramic and semi-metallic
ErzeugnisseProducts
Anmelder:
Dr. phil. nat. Gustl Strunk-Lichtenberg,Applicant:
Dr. phil. nat. Gustl Strunk-Lichtenberg,
geb. Strunk,
Bonn, Heerstr. 55born stalk,
Bonn, Heerstr. 55
Dr. phil. nat. Gustl Strunk-Lichtenberg, geb. Strunk,Dr. phil. nat. Gustl Strunk-Lichtenberg, née Strunk,
Bonn,
ist als Erfinder genannt wordenBonn,
has been named as the inventor
Diffusion der Komponenten ineinander besonders günstige Eigenschaften besitzen.Diffusion of the components into one another have particularly favorable properties.
Die praktische Durchführung des Verfahrens geht so vor sich, daß eine stöchiometrisch abgemessene und energetisch berechnete Menge eines Gemisches entweder in Pulverform locker in eine Form geschüttet, hierin gezündet und \vährend bzw. kurz nach der Reaktion gepreßt wird oder trocken — oder mit leicht verdunstenden Bindemitteln gebunden — vorgeformt, getrocknet, dann in die endgültige Form eingelegt, hierin gezündet und gleichfalls während oder kurz nach der Reaktion in bekannter Weise heiß gepreßt wird.The practical implementation of the process is done in such a way that a stoichiometrically measured and energetic Calculated amount of a mixture either in powder form, loosely poured into a mold, ignited therein and \ during or shortly after the reaction is pressed or dry - or with easily evaporating Binders bound - preformed, dried, then placed in the final shape, ignited in it and hot-pressing is also carried out in a known manner during or shortly after the reaction.
Durch den Preßvorgang werden die Reaktionshäute, die sich um die einzelnen Partikeln gebildet haben, durchstoßen und noch reaktionsfähige Teilchen einander so stark angenähert, daß ein Nachglühen der Preßlinge notwendig wird, um die Konzentrationsunterschiede und die bei dem schnellen Verfahren entstehenden mechanischen Spannungen auszugleichen. Dies geschieht am besten in oxydierender Atmosphäre bei 15000C während 1 bis 2 Stunden mit nachfolgendem langsamem Abkühlen.Through the pressing process, the reaction skins that have formed around the individual particles are pierced and still reactive particles are brought so close together that an afterglow of the pressed parts is necessary in order to compensate for the differences in concentration and the mechanical stresses arising during the rapid process. This is best done in an oxidizing atmosphere at 1500 ° C. for 1 to 2 hours with subsequent slow cooling.
Auf die beschriebene Weise können beispielsweise Spinelle, Mischkristallspinelle, Spinelle mit Silikaten oder Spinelle mit einer Metallphase gebildet werden..In the manner described, for example, spinels, mixed crystal spinels, spinels with silicates or Spinels are formed with a metal phase ..
Die folgende Mischung wird zur Bildung eines Erzeugnisses aus Chromspinell angesetzt:The following mixture is used to form a chrome spinel product:
1,2 CrO3 + 1,8 Mg + (1,7 Cr2O3 + 0,5 MgO)
-»- 0,6 Cr2O3 + 1,8 MgO + 1,7 Cr2O3 + 0,5 MgO
-*- 2,3 MgCr2O4 1.2 CrO 3 + 1.8 Mg + (1.7 Cr 2 O 3 + 0.5 MgO)
- »- 0.6 Cr 2 O 3 + 1.8 MgO + 1.7 Cr 2 O 3 + 0.5 MgO
- * - 2.3 MgCr 2 O 4
909 7U7/297909 7U7 / 297
Claims (6)
->- 1,2 Cr2O3 + 3,6 MgO + 1,0 Cr2O3 + 3,0 MgO + 2,2 SiO2
■+ 2,2 (Cr2O3 · MgO) + 2,2 (2 MgO · SiO2)
->- 2,2 MgCr2O4 + 2,2 Mg2SiO4 2.4 CrO 3 + 3.6 Mg + (1.0 Cr 2 O 3 + 3.0 MgO + 2.2 SiO 2 )
-> - 1.2 Cr 2 O 3 + 3.6 MgO + 1.0 Cr 2 O 3 + 3.0 MgO + 2.2 SiO 2
■ + 2.2 (Cr 2 O 3 MgO) + 2.2 (2 MgO SiO 2 )
-> - 2.2 MgCr 2 O 4 + 2.2 Mg 2 SiO 4
-y 1,5 Al2O3 + 1,5 MgO + 3,0 Cr + 1,5 Fe + 0,5 MgO + 0,5 Al2O3
. -+■ 2,0 Al2O3 + 2,0 MgO + 3,0 Cr + 1,5 Fe
->- 2,0 MgAl2O4 + (66,6 Molprozent Cr + 33,3 Molprozent Fe)1.5 FeCr 2 O 4 + 3.0 Al + 1.5 Mg + (0.5 MgO + 0.5 Al 2 O 3 )
-y 1.5 Al 2 O 3 + 1.5 MgO + 3.0 Cr + 1.5 Fe + 0.5 MgO + 0.5 Al 2 O 3
. - + ■ 2.0 Al 2 O 3 + 2.0 MgO + 3.0 Cr + 1.5 Fe
-> - 2.0 MgAl 2 O 4 + (66.6 mol percent Cr + 33.3 mol percent Fe)
Deutsche Patentschriften Nr. 144 913, 504 484, 853 069, 557, 915 390, 915 391;Considered publications:
German Patent Nos. 144 913, 504 484, 853 069, 557, 915 390, 915 391;
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1072541B true DE1072541B (en) | 1959-12-31 |
Family
ID=596980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1072541D Pending DE1072541B (en) | Metallothermal process for the production of highly heat-resistant and chemically resistant ceramic and semi-metallic products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1072541B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0165707A2 (en) * | 1984-05-18 | 1985-12-27 | Sumitomo Electric Industries Limited | Method of sintering ceramics and metal-dispersed reinforced ceramics obtained thereby |
-
0
- DE DENDAT1072541D patent/DE1072541B/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0165707A2 (en) * | 1984-05-18 | 1985-12-27 | Sumitomo Electric Industries Limited | Method of sintering ceramics and metal-dispersed reinforced ceramics obtained thereby |
EP0165707A3 (en) * | 1984-05-18 | 1988-06-22 | Sumitomo Electric Industries Limited | Method of sintering ceramics and metal-dispersed reinforced ceramics obtained thereby |
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