DE1095186B - Process for the production of molded articles from ceramic masses - Google Patents

Process for the production of molded articles from ceramic masses

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DE1095186B
DE1095186B DEM31608A DEM0031608A DE1095186B DE 1095186 B DE1095186 B DE 1095186B DE M31608 A DEM31608 A DE M31608A DE M0031608 A DEM0031608 A DE M0031608A DE 1095186 B DE1095186 B DE 1095186B
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glass
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Popescu D Has
Lungu N Stelian
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03C10/00Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
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    • C03C10/0045Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/16Halogen containing crystalline phase

Description

AUSLEGESINTERPRETATION

.MdKi η .MdKi η

Neue*New*

ANMELDE TA G: 1. SEPTEMBER 1956REGISTRATION DAY: SEPTEMBER 1, 1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 15. DEZEMBER 1960
NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: DECEMBER 15, 1960

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formgegenständen aus keramischen, durch weitgehende Kristallisation eines Glases gebildete Massen. Die in der Feinkeramik bisher angewendeten Verfahren zur Herstellung von Formgegenständen umfassen eine Reihe von Arbeitsvorgängen, wie die Herstellung der formbaren Mischungen, das Formen und Trocknen der Formstücke sowie das Brennen und Glasieren der getrockneten Stücke. Für die Herstellung ist viel Handarbeit aufzuwenden. Es entsteht häufig Bruch; außerdem bedingt die Einrichtung der Betriebe zur Herstellung von Feinkeramik große Investierungen, so daß feinkeramische Gegenstände verhältnismäßig teuer sind.The invention relates to a method for the production of molded articles from ceramic, through extensive Crystallization of a glass formed masses. The processes previously used in fine ceramics for the production of molded articles comprise a series of operations, such as the production of the malleable mixtures, the molding and drying of the shaped pieces as well as the firing and glazing of the dried pieces. A lot of manual work is required for the production. Rupture often occurs; aside from that The establishment of the factories for the production of fine ceramics requires large investments, so that fine ceramics Items are relatively expensive.

Die durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, keramische Gegenstände mit porzellan- oder steingutähnlicher feiner Struktur auf besonders einfache Weise herzustellen, z.B. in der Art, wie man Gegenstände aus Glas herstellt. Für die Glaswarenherstellung sind bereits mechanisierte Großerzeugungsverfahren entwickelt worden, bei denen die Vorbereitung des Gemisches, das Schmelzen dieses Gemisches, die Formgebung sowie die Wärmebehandlung des Erzeugnisses maschinell ohne größeren Aufwand von Handarbeit durchgeführt werden können.The object to be solved by the present invention is to produce ceramic objects with porcelain or stoneware-like fine structure in a particularly simple way, e.g. in the way how to Making objects out of glass. Mechanized large-scale production processes are already in place for glassware production have been developed in which the preparation of the mixture, the melting of this mixture, the Shaping and heat treatment of the product by machine without great effort by hand can be carried out.

Durch die Übertragung dieses relativ einfachen Verfahrens zur Herstellung von Glasgegenständen auf die Herstellung geformter feinkeramischer Erzeugnisse läßt sich eine wesentliche Verbilligung der Erzeugnisse erreichen.By transferring this relatively simple method of making glass objects to the Manufacture of shaped fine ceramic products can be a substantial cheaper product reach.

Es ist schon wiederholt vorgeschlagen und versucht worden, für die Herstellung feinkeramischer Erzeugnisse ein Verfahren ähnlich dem Verfahren zur Herstellung von Glaswaren anzuwenden.It has been proposed and tried repeatedly for the manufacture of fine ceramic products to use a process similar to the process for making glassware.

So wurde z.B. das im Jahre 1872 bekanntgewordene Porzellan von Reaumur durch Entglasung von Glasmassen erzeugt. Eine Herstellung geformter keramischer Gegenstände nach diesem Verfahren ließ sich jedoch im technischen Großbetrieb nicht durchführen, da das Reaumur-Verfahren eine Wiedererwärmung der Glasformstücke bis zu ihrer Erweichungstemperatur voraussetzt. Dabei treten unerwünschte Verformungen der Formstücke auf.For example, the porcelain from Reaumur, which became famous in 1872, was made possible by the devitrification of glass masses generated. Manufacture of shaped ceramic articles by this method was, however, possible in the Do not carry out large-scale technical operations, as the Reaumur process rewarms the shaped glass pieces assumes up to their softening temperature. This results in undesirable deformations of the Fittings on.

Die Kristallisation der Glasmassen erfolgt durch ungeregelte heterogene Kernbildung (Nukleation) an Verunreinigungen der Massen, die in Form von feuerbeständigen Werkstoffteilchen, von Staub oder von ungelöstem Rohstoff in der Schmelze vorhanden sind. Die Struktur dieser keramischen Massen entspricht daher nicht den Anforderungen, die an die Struktur feinkeramischer Massen gestellt werden müssen. The crystallization of the glass masses occurs through unregulated heterogeneous nucleation (nucleation) Impurities in the masses in the form of fire-resistant material particles, dust or undissolved raw material are present in the melt. The structure of these ceramic masses therefore corresponds does not meet the requirements that must be placed on the structure of fine ceramic materials.

Es sind auch bereits Verfahren zur Herstellung keramischer Bodenbelagplatten und anderer Baukeramikerzeugnisse bekanntgeworden, bei denen als Ausgangsmaterial zerkleinertes Glas verwendet wird. Das zer-Verfahren zur HerstellungThere are also already methods of manufacturing ceramic flooring panels and other building ceramic products became known, in which crushed glass is used as the starting material. The zer process for the production

von Formgegenständenof molded articles

aus keramischen Massenmade of ceramic masses

Anmelder:Applicant:

Ministerul Industriei Materialelor
de Constructii, Bukarest
Ministerul Industriei Materialelor
de Constructii, Bucharest

Vertreter: EWpI.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10
Representative: EWpI.-Ing. R. Beetz, patent attorney,
Munich 22, Steinsdorfstr. 10

Popescu D. Has und Lungu N. Stelian, Bukarest,
sind als Erfinder genannt worden
Popescu D. Has and Lungu N. Stelian, Bucharest,
have been named as inventors

kleinerte Glas wird in Metallformen zusammen mit Aschensand eingebracht und so lange auf seiner Erweichungstemperatur gehalten, bis die Entglasung eintritt. Anschließend erfolgt ein schnelles Erhitzen in einem Schmelzofen, wobei ein Teil der Mischung schmilzt und sich eine formbare, aus einer fließfähigen Schmelze und entglasten Stücken bestehende Masse bildet. Die so erhaltene formbare Masse wird anschließend verpreßt; sie erstarrt dann in der Form zu einem festen Körper. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Verformung der Formstücke vermieden. Die Vorbereitung der Masse und ihre Wärmebehandlung bieten jedoch größere Schwierigkeiten, da vor allem die Arbeitstemperaturen genau eingehalten werden müssen.Smaller glass is placed in metal molds together with ash sand and kept at its softening temperature for a long time held until devitrification occurs. This is followed by rapid heating in one Melting furnace, where part of the mixture melts and becomes a malleable, from a flowable melt and deglazed pieces forms existing mass. The mouldable mass obtained in this way is then pressed; it then solidifies into a solid body in the form. In this way, an undesirable deformation of the Avoided fittings. However, the preparation of the mass and its heat treatment offer greater Difficulties, as above all the working temperatures must be strictly adhered to.

Bei der bekannten Herstellung von grobkeramischen Erzeugnissen aus geschmolzenem Basalt wird das Basaltgestein geschmolzen und nach dem in der Metallgießerei üblichen Verfahren in Sandformen gegossen. Das Abkühlen der Formteile bis zum Erreichen einer für den nachfolgenden Arbeitsgang erforderlichen Festigkeit dauert verhältnismäßig lange. Die Teile werden anschließend in einen Wärmebehandlungsofen gebracht, in dem sie während 24 bis 36 Stunden einer langsamen weiteren Abkühlung unterworfen werden. Bereits im Verlauf der Vorkühlung in den Formen erscheinen in der Masse Magnetitkerne, während im Verlauf der weiteren Abkühlung im Ofen eine heterogene Kernbildung auf-* tritt, wodurch sich um die Magnetitkerne Kristalle von Pyroxen mit Olivin und Feldspaten ausbilden.In the known production of coarse ceramic products from molten basalt, the basalt rock is used melted and poured into sand molds according to the usual method in metal foundries. The cooling down of the molded parts until the strength required for the subsequent operation is reached takes a relatively long time. The parts are then placed in a heat treatment furnace, in which they are subjected to a slow further cooling for 24 to 36 hours. Already in In the course of the pre-cooling in the molds, magnetite nuclei appear in the mass, while in the course of the further When cooling in the furnace, a heterogeneous nucleus formation occurs, which causes crystals of Form pyroxes with olivine and feldspars.

Die nach diesem Verfahren hergestellten Erzeugnisse haben eine grobe Oberfläche und werden ausschließlich als Pflastermaterial und für industrielle Verkleidungen benutzt.The products manufactured by this process have a rough surface and are exclusively used as paving material and for industrial cladding.

009 678/452009 678/452

3 43 4

Nach ähnlichen Verfahren werden Erzeugnisse aus Die Schmelzen werden bei dem erfindungsgemäßenSimilar processes are used to produce products from The melts in the case of the invention

gegossenem Mullit (CORHART) und Blöcke aus ge- Verfahren aus solchen Rohstoffen hergestellt, die diecast mullite (CORHART) and blocks made from such raw materials that the

schmolzener Tonerde (MONOFRAX) hergestellt. Diese obengenannten Oxyde bilden können. Fluor kann in dasfused alumina (MONOFRAX). These above-mentioned oxides can form. Fluorine can be in that

Erzeugnisse eignen sich lediglich zur Verwendung als Rohstoffgemisch in Form einfacher oder komplexerProducts are only suitable for use as a mixture of raw materials in the form of simple or complex

feuerfeste Werkstoffe. 5 Fluoride im Verhältnis von 6 bis 20°/0 der Gesamt -refractory materials. 5 fluorides in the ratio of 6 to 20 ° / 0 of the total -

Die obenerwähnten Verfahren zur Herstellung grober gemischmengen eingeführt werden, wobei man für dieThe above-mentioned processes for the preparation of coarse mixtures are introduced, whereby one for the

Keramik aus geschmolzenem Basalt, Mullit usw. sind Ermittlung des Prozentgehalts die Begleitelemente desCeramics made from molten basalt, mullite, etc. are the accompanying elements of determining the percentage

nur für rohe Teile geeignet, die im allgemeinen lediglich Fluors als Oxyde bewertet,only suitable for raw parts, which generally only assess fluorine as an oxide,

zu industriellen Zwecken benutzt werden können. Diese Schmelzen haben eine ausreichend große Azi-can be used for industrial purposes. These melts have a sufficiently large azimuth

Bei einem aus der schweizerischen Patentschrift 94 642 io dität; der Fluorgehalt der Schmelzen ist verhältnismäßig bekannten Verfahren wird von einer Primärschmelze gering. Die in der oben beschriebenen Weise zusammenausgegangen, der jedoch in einer weiteren Phase schwer gesetzten Gemische der Ausgangsstoffe werden in der schmelzbare Substanzen zugegeben werden, die ihrer- aus der Glastechnik bekannten Weise geschmolzen, dann seits nur zu einem kleinen Teil schmelzen und deren vergossen, gepreßt, geblasen oder gewalzt, ohne daß nicht geschmolzene Partikeln in der Glasmasse die Rolle 15 während des Formvorganges eine Kristallisation aufvon Kristallisationszentren bilden, von denen ausgehend tritt. Die Formstücke sind durchsichtig oder weisen bei der Abkühlung des Gemisches eine gänzliche Ent- zumindest nur eine schwache Opaleszenz auf.
glasung stattfindet. Um keramische Massen ähnlich denen des Hart- oder
In one of the Swiss patent 94 642 io dität; the fluorine content of the melts is relatively low from a primary melt. The mixtures of the starting materials, which are difficult to set in a further phase, are added in the manner known from glass technology, melted in the manner known from glass technology, then melted only to a small extent and their cast, pressed , blown or rolled without unmelted particles in the glass mass forming the roller 15 during the molding process on crystallization centers from which emerges. The shaped pieces are transparent or, when the mixture cools, show a complete de-at least only a weak opalescence.
glazing takes place. To ceramic bodies similar to those of the hard or

Die dabei erhaltenen Massen können zwar auch nach Haushaltsporzellans bzw. des weißen oder farbigenThe masses obtained in this way can also be made according to household porcelain or white or colored

den aus der Glasindustrie bekannten Formverfahren 20 Steinguts zu erhalten, wählt man zweckmäßigerweiseTo obtain the molding process known from the glass industry 20 stoneware is expediently chosen

geformt werden; infolge der ungesteuerten Entglasung die prozentuale Zusammensetzung der Oxyde und desbe shaped; as a result of the uncontrolled devitrification, the percentage composition of the oxides and des

beim Abkühlen der Formteile, bei der eine vollständige Fluors innerhalb der folgenden Grenzen:when cooling the molded parts, when complete fluorine is within the following limits:

Kristallisation erfolgt, enthalten die hergestellten Gegen- <,.,-. ., „ 7Dh- 8S0/Crystallization occurs, contain the produced counter- <,., -. ., "7Dh - 8S 0 /

stände iedoch Kristalle mehrerer unterschiedlicher Silikat- , T * , „2 * „ ls , .'°, „ n,but if there were crystals of several different silicate, T *, " 2 *" ls,. '°, " n ,

J j „.,, λ r, . 1 Na2O + K2O Spuren bis 1O0O J j ". ,, λ r,. 1 Na 2 O + K 2 O traces up to 1O 0 O

typen, deren Bildung von der Zusammensetzung der 25 ,«· n , n >. . τ, ^ , r, r\ , mn (i u- omtypes whose formation depends on the composition of the 25, «· n , n >. . τ, ^, r, r \, mn ( i u- om

Vr j .in 1. j τλ I.C-U j MgO 4- CaO + BaO + ZnO + PbO 10 bis 25°/„Vr j .in 1. j τλ IC-U j MgO 4- CaO + BaO + ZnO + PbO 10 to 25 ° / "

Masse und gegebenenfalls auch der Durchfuhrung der ° ' ^ v>" 8«Mass and possibly also the implementation of the ° '^ v> "8"

Abkühlung abhängig ist. Außerdem sind in den Erzeug- ISCooling is dependent. In addition, there are IS

nissen Quarzkristalle in unterschiedlicher Form ent- Die Schmelztemperatur solcher Zusammensetzungenquartz crystals develop in different forms. The melting temperature of such compositions

halten. Die Produkte entsprechen demnach den bekannten hängt von den Gleichgewichtszuständen ab und liegt imkeep. The products correspond to the known ones, depends on the states of equilibrium and lies in

Entglasungsprodukten, wie sie als Defekte oder Aus- 30 allgemeinen zwischen 1300 und 15000C für Zusammen-Devitrification products, such as those described as defects or characteristics between 1300 and 1500 0 C for

schußstücke bei der Glasfabrikation zufällig entstehen. Setzungen mit hohem Gehalt an Al2O3. Der hohe GehaltShot pieces arise randomly during glass production. Settlements with a high content of Al 2 O 3 . The high salary

Ein ähnliches, in der deutschen Patentschrift 481 125 an Al2O3 verringert den chemischen Angriff der SchmelzeA similar one in German patent specification 481 125 on Al 2 O 3 reduces the chemical attack on the melt

geschildertes Verfahren nutzt ebenfalls die Kristallisation auf Schamotte.The process described also uses the crystallization on chamotte.

an ungeschmolzenen, in einer unvollständigen Schmelze Das erfindungsgemäße Verfahren setzt sich aus denon unmelted, in an incomplete melt The process according to the invention consists of the

enthaltenen Partikeln aus. Die Masse wird ähnlich wie 35 folgenden Verfahrensstufen zusammen:contained particles. The mass is composed similar to 35 following procedural steps:

Glas verarbeitet, solange ihr formbarer Zustand anhält. < c u 1 j j- u χ π χ jx -ι χGlass is processed as long as its malleable state lasts. < c u 1 j j- u χ π χ jx -ι χ

t> ■ j AUi -T-I r 1 1. · τ. t.· · uj. 1· Schmelzen des die obengenannten Bestandteile ent-t> ■ j AUi -T-I r 1 1. · τ. t. · · uj. 1 Melting of the above-mentioned constituents

Bei der Abkühlung erfolgt auch hier eine heterogene , ., , „ . , ". _, .... ,During the cooling process, a heterogeneous,.,, “. , ". _, ....,

τ,,, j-Uii, 1 τ» !.-ι 1 u haltenden Gemisches in Pfannenofen oder inτ ,,, j-Uii, 1 τ »! .- ι 1 u holding mixture in ladle furnace or in

Entglasung an den nicht geschmolzenen Partikeln ohne , .. . .. , , ,. , ,. . ,. , , ., ,Devitrification on the non-melted particles without, ... ..,,,. ,,. . ,. ,,.,,

„. ° ° j VV, ,° ,. T, kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden". ° ° j VV,, °,. T , continuously or discontinuously

Steuerung oder Überwachung dieses Vorganges. w ....Control or monitoring of this process. w ....

Wenn auch eine »gesteuerte« Entglasung durch Tem- 40 2 Fo^b^' der flüssi glasartigen SchmelzenEven though a "controlled" by devitrification tem- 40 2 Fo ^ b ^ 'the flüssi glassy melts

perung von aus Schmelzen hergestellten Formgegen- durdfaus |er Glasherstelluni bekannte Verfahren,bodiment of materials produced from melting Formgegen- dUrd f from | he glass manufacturing processes known

standen an sich nicht mehr neu ist (vgl. zum Beispiel . π „. „r , G , , .stood per se is no longer new (cf. for example. π „.„ r , G,, .

j xu -η χ χ u -fx in-/«™ juj /™· η wie Pressen, Blasen, Walzen od. dgl.;j xu -η χ χ u -fx in - / «™ juj / ™ · η such as pressing, blowing, rolling or the like;

deutsche Patentschrift 615 26u) und auch das Gießen „,·.. u u ji j 1^-1 -j ·· L1 German patent specification 615 26u) and also the casting " ", · .. uu ji j 1 ^ -1 -j ·· L 1

τ-. , ., , j j , ,' π , , , .t. ο c^o> 3. Wärmebehandlung der als Glas in der gewünschten von Formteilen (aus der deutschen Patentschrift 332 578) „ JT- · C1. j cx-iu-ι, cui ui x-x -xj ύ Form des Erzeugnisses fest gewordenen Stucke bei ausgehend von Schmelzen bekannt ist, so ist dennoch 45 ^ zwischen ^0 und ^Q iiegenden Temperaein technisch brauchbares Verfahren zur einfachen Her- während dieser Wärmebehan|lu findet F die τ-. ,.,, jj,, ' π ,,,. t . " Ο c ^ o > 3. Heat treatment of the molded parts as glass in the desired form (from German patent specification 332 578)" JT - · C 1 . j cx-iu-ι, cui ui xx -xj ύ shape of the product solidified pieces is known starting from melts, then 45 ^ between ^ 0 and ^ Q ii egen the tempera is a technically useful process for the simple production of this Heat treatment | lu finds F die

stellung von feinkeramischen Erzeugnissen mit aus- , „ .,, . , ,.. ,. , ,, °. .. Positioning of fine ceramic products with ex- ".". ,, ..,. , ,, °. ..

ö, π „ j fx · χ u ι χ u- u homogene Teilknstallisation der Masse statt, ö , π "j fx · χ u ι χ u- u homogeneous partial crystallization of the mass instead,

gesprochenem Porzellan- oder Steingutcharakter bisher °spoken porcelain or stone character so far °

noch nicht bekanntgeworden. Während der Kristallisationswärmebehandlung erfolgtnot yet known. Occurs during crystallization heat treatment

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung 50 weiterhin die Kernbildung der Silikatkristalle an den inThe method according to the present invention 50 further nucleates the silicate crystals at the in

besteht demgegenüber im wesentlichen darin, daß man der Masse zu Beginn der Wärmebehandlung erscheinendenconsists essentially in the fact that one appears to the mass at the beginning of the heat treatment

zur Erzielung einer porzellan- oder steingutähnlichen Fluorsalzmikrokristallen.to achieve porcelain or earthenware-like fluorosalt microcrystals.

feinen Struktur, die im wesentlichen aus einer einzigen Diese Kernbildung an einheitlichen und gleichmäßigfine structure, consisting essentially of a single core formation of uniform and uniform

Silikatart besteht, zunächst eine vollkommen glasierte über die Masse verteilten Kristallisationskeimen istSilicate type consists, initially a completely glazed crystallization nuclei distributed over the mass

Schmelze herstellt, die sich aus SiO2, Al2O3, MgO, CaO, 55 selektiv. Es tritt infolgedessen praktisch nur eine einzigeProduces melt, which is made up of SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CaO, 55 selectively. As a result, practically only one occurs

BaO, ZnO, PbO, Na2O und K2O zusammensetzt, wobei Silikatkristallart auf. Ferner ergibt sich auf diese WeiseBaO, ZnO, PbO, Na 2 O and K 2 O, with silicate crystal type. It also results in this way

ein Teil des_ Sauerstoffs durch Fluor ersetzt ist und das ein Kristallisationsgrad bzw. eine Kristallisationsstruktur,a part of the_ oxygen is replaced by fluorine and that a degree of crystallization or a crystallization structure,

Molverhältnis die der Struktur der bekannten, nach anderen VerfahrenMolar ratio that of the structure of the known, by other methods

SiO2 + Al2O3 hergestellten verglasten keramischen Massen entspricht.SiO 2 + Al 2 O 3 produced vitrified ceramic masses corresponds.

jjgO CaO BaO ZnO PbO Na O *K O 6o -^ den aus den neuen Massen hergestellten GegenständenjjgO CaO BaO ZnO PbO Na O * KO 6o - ^ the objects made from the new masses

lassen sich auch die gleichen physikalischen, mechanischen,the same physical, mechanical,

zwischen 1,5 und 4 und das Atomverhältnis O: F zwischen keramischen, thermischen und elektrischen Eigenschaftenbetween 1.5 and 4 and the atomic ratio O: F between ceramic, thermal and electrical properties

5 und 15 liegt, daß man anschließend diese gegebenenfalls erzielen, wie sie bekannte Porzellan- und Keramikteile5 and 15 is that you can then achieve this if necessary, as known porcelain and ceramic parts

durch Farbstoffzusatz gefärbte Glasschmelze in die ge- aufweisen.Glass melt colored by the addition of a dye into the have.

wünschte Form des Gegenstandes bringt und dann in 65 Je nach der Menge des aus der Masse ausgeschiedenenBrings the desired shape of the object and then in 65 Depending on the amount of that excreted from the mass

einem gekühlten, glasigen Zustand durch eine Wärme- ersten Kristallisationsmittels können sich die beidena cooled, glassy state by a heat- first crystallization agent can the two

behandlung bei weit unter dem Schmelzpunkt der Kristallisationsphasen auch gleichzeitig abspielen. Wesent-treatment at well below the melting point of the crystallization phases also take place at the same time. Essential

Schmelze liegender Temperatur eine Bildung einheitlicher lieh für die technische Anwendung des neuen VerfahrensMelt lying temperature a formation of uniform borrowed for the technical application of the new process

Silikatkristalle auf sich zunächst ausscheidenden Flour- ist es, daß die Kernbildungs- und Kristallisations-Silicate crystals on fluorine which are initially separated out are responsible for the nucleation and crystallization

salzmikrokristallen herbeiführt. 70 temperatur der Massen unterhalb ihrer Erweichungs-brings about salt microcrystals. 70 temperature of the masses below their softening

Claims (1)

5 6 temperatur liegt, so daß während des Kristallisations- die im wesentlichen aus einer einzigen Silikatart be- vorganges keine Formänderung der geformten Erzeug- steht, zunächst eine vollkommen glasartige Schmelze nisse auftreten kann. herstellt, die sich aus SiO2, Al2O3, MgO, CaO, BaO, Das neue Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet ZnO, Pb O, Na2O und K2O zusammensetzt, wobei ein sich von dem bei der Glasherstellung verwendeten Ver- 5 Teil des Sauerstoffs durch Fluor ersetzt ist und das fahren im wesentlichen nur dadurch, daß das Glühen Molverhältnis durch die Wärmebehandlung zur Herbeiführung der SiO2 + Al2O3 Kristallisationι ersetzt wird. MgO-CaO-BaO-ZnO-PbO-Na2O-K2^ Man kann daher das neue Verfahren mit den bei der Glaswarenerzeugung verwendeten Einrichtungen und io zwischen 1,5 und 4 und das Atomverhältnis O: F Maschinenausrüstungen durchführen; es sind nur geringe zwischen 5 und 15 liegt, daß man anschließend diese Anpassungen dieser Einrichtungen und Ausrüstungen an gegebenenfalls durch Farbstoffzusatz gefärbte Glas- die etwas veränderte Arbeitsweise vorzusehen. Nach dem schmelze in die gewünschte Form des Gegenstandes neuen Verfahren hergestellte, verglaste keramische bringt und dann in einem gekühlten, glasigen Zustand Massen haben im allgemeinen die gleiche feine oder sogar 15 durch eine Wärmebehandlung bei weit unter dem eine noch feinere Struktur wie die bekannten Fein- Schmelzpunkt der Schmelze liegender Temperatur keramikmassen. Die Struktur besteht aus einer kristal- eine Bildung einheitlicher Silikatkristalle auf sich linen Phase, die hauptsächlich aus einem in einer glasigen zunächst ausscheidenden Fluorsalzmikrokristallen her- Grundmasse eingebetteten Silikattypus gebildet ist. Die beiführt. Feinheit der Struktur der neuen Massen sowie ihre 20 2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Erzeugung von sonstigen Eigenschaften lassen sich bei dem neuen Ver- Gegenständen mit Porzellan- oder Steinzeugcharakter, fahren willkürlich beeinflussen, so daß es möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schmelze aus nach diesem neuen Verfahren Massen herzustellen, die folgenden Bestandteilen erzeugt: in ihren Eigenschaften denen der bekannten Hart-und SiO 4- Al O 70 bis 85°/ Haushaltsporzellanmassen sowie des weißen und farbigen 25 -^ ο_μχζο SDuren bislO °/ Steinguts sogar überlegen sind MgO + Cab+ Baθ'+ZnO'+PbO 10 bis 25<>/„ Aus den gemäß der Erfindung hergestellten keramischen ρ 3 bis 8 °/ Massen können Haushaltsgegenstände, Baukeramikteile, elektrotechnische Keramikteile usw. hergestellt werden. wobei das Schmelzen bei einer Temperatur zwischen Die Einfachheit des Herstellungsverfahrens gestattet 30 1300 und 15000C erfolgt, und dann die Kristalli- es, hochwertige Keramikteile zu Preisen herzustellen, die sationswärmebehandlung bei einer Temperatur die Hälfte bis ein Viertel der Preise entsprechender, nach zwischen 600 und 100O0C — jeweils entsprechend der den bisher üblichen Verfahren hergestellter Teile aus Zusammensetzung der Schmelze —· durchführt. Porzellan oder Steingut betragen. Die Herstellungs- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- anlagen sind ihrem Umfang nach je Tonne der Erzeug- 35 kennzeichnet, daß man nach Überführung der nisse drei- bzw. viermal kleiner als Anlagen gleicher Mischung der Ausgangsstoffe in eine glasartige Leistung, in denen nach den bisherigen Verfahren die Schmelze zunächst aus dieser Schmelze durch irgend- Herstellung keramischer Erzeugnisse gleicher Art erfolgt. ein bekanntes Verfahren der Glastechnik und mit bekannten Vorrichtungen Gegenstände formt und Patentansprüche: 4° diese Gegenstände nach ihrer Verfestigung durch Abkühlen der Wärmebehandlung unterwirft, bei der5 6 is temperature, so that during the crystallization process, which essentially consists of a single type of silicate, there is no change in shape of the formed product, a completely vitreous melt can initially occur. which is composed of SiO2, Al2O3, MgO, CaO, BaO, The new method according to the invention distinguishes between ZnO, PbO, Na2O and K2O, where one of the 5 part of the oxygen used in glass production is replaced by fluorine and that drive essentially only because the annealing molar ratio is replaced by the heat treatment to bring about the SiO2 + Al2O3 crystallization. MgO-CaO-BaO-ZnO-PbO-Na2O-K2 ^ One can therefore carry out the new process with the facilities used in the manufacture of glassware and machine equipment between 1.5 and 4 and the atomic ratio O: F; there are only a small number of between 5 and 15 that these adaptations of these facilities and equipment to glass that may have been colored by the addition of dyes - the somewhat different mode of operation - should then be provided. After melting into the desired shape of the object new process, vitrified ceramic brings and then in a cooled, vitreous state masses generally have the same fine or even 15 by a heat treatment at far below that an even finer structure as the known fine- Melting point of the melt at the temperature ceramic masses. The structure consists of a crystalline phase of uniform silicate crystals, which is mainly formed from a type of silicate embedded in a vitreous fluorosalt microcrystals that are initially deposited. Which leads. Fineness of the structure of the new masses as well as their 20 2. The method according to claim 1 for the production of other properties can be arbitrarily influenced in the new process objects with porcelain or stoneware character, so that it is possible, characterized in that the Using this new process to produce melts from masses that produce the following components: their properties are even superior to those of the known hard and SiO 4 -Al O 70 to 85 ° / household porcelain masses and the white and colored 25 - ^ ο_μχζο SDuren bislO ° / earthenware are MgO + Cab + Baθ '+ ZnO' + PbO 10 to 25 <> / "Household objects, building ceramic parts, electrotechnical ceramic parts, etc. can be produced from the ceramic ρ 3 to 8 ° / masses produced according to the invention. The melting takes place at a temperature between The simplicity of the manufacturing process allows 301300 and 15000C, and then the crystalline to produce high quality ceramic parts at prices, the station heat treatment at a temperature half to a quarter of the prices corresponding, after between 600 and 100O0C - in each case according to the parts produced from the composition of the melt according to the previously customary processes - · carries out. Porcelain or earthenware. 3. The manufacturing process according to claim 1 or 2, characterized by the fact that, after the nits have been converted, three or four times smaller than systems of the same mixture of the starting materials into a glass-like output, the extent to which they are produced depends on their volume , in which, according to the previous processes, the melt is initially made from this melt by any production of ceramic products of the same type. a known method of glass technology and with known devices forms objects and patent claims: 4 ° subjects these objects after their solidification by cooling to the heat treatment in which 1. Verfahren zur Herstellung von Formgegen- die Kristallisation eintritt.1. Process for making mold against which crystallization occurs. ständen aus keramischen, durch weitgehende Kristal- stands made of ceramic, largely crystal lisation eines Glases gebildeten Massen, dadurch In Betracht gezogene Druckschriften:lization of a glass masses formed, thereby considered publications: gekennzeichnet, daß man zur Erzielung einer 45 Deutsche Patentschriften Nr. 332 578,481 125,615 260;characterized in that in order to obtain a 45 German patent specification no. 332 578,481 125,615 260; porzellan- oder steingutähnlichen feinen Struktur, schweizerische Patentschrift Nr. 94 642.Fine structure similar to porcelain or stoneware, Swiss Patent No. 94 642. © 009 678/452 12.60© 009 678/452 12.60
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