DE1567593A1 - Herstellung von Siliciumcarbid geringer Korngroesse - Google Patents
Herstellung von Siliciumcarbid geringer KorngroesseInfo
- Publication number
- DE1567593A1 DE1567593A1 DE19651567593 DE1567593A DE1567593A1 DE 1567593 A1 DE1567593 A1 DE 1567593A1 DE 19651567593 DE19651567593 DE 19651567593 DE 1567593 A DE1567593 A DE 1567593A DE 1567593 A1 DE1567593 A1 DE 1567593A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- group
- silicon carbide
- elements
- silicon
- viii
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
- C01B32/963—Preparation from compounds containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
- C01B32/963—Preparation from compounds containing silicon
- C01B32/97—Preparation from SiO or SiO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
betreffend
Herstellung von Siliciumcarbid geringer Korngrösse.
Herstellung von Siliciumcarbid geringer Korngrösse.
Die Erfindung bezieht sich auf weisse Siliciumcarbidzubereitungen mit Siliciumcarbidteilchen
von optischer Grosse, also Korngrösse im Bereich der Wellenlänge des Lichtes (optical size) und deren
Herstellungsverfahren, insbesondere indem siliciumhaltiges Material mit Kohlenstoff-haltigem Material
unter entsprechenden Bedingungen zur Gewinnung eines Silicimcarbids bestimmter durchschnittlicher Korngrösse
(ü,1 bis 1 /u) und mit einem bestimmten Gehalt an
Spurenelementen umgesetzt wird, welche dann durch Suspension in entsprechenden Trägern oder Polymeren
und. Kunststoffen zu nahezu weisse, deckende Überzüge lieferndenAnstrichmas3en angemacht werden können.
909841/U86
ORIGINAL INSPECTED
Es ist bekannt, dass die Deckkraft eines Pigments -d.h. die Fähigkeit, eine gegebene
Oberfläche mit der geringstmöglichen Menge eines in einem Bindemittel oaer Polymeren suspendierten
Pigments zu decken- hai|isächlich davon abhängig
ist, dass das Pigment einen hohen Brechungsinaex
und eine optische Teilchengrösse aufweist, d.h. dass die Teilchengrösse dem Wellenlängenbereich
des Lichts entspricht. Siliciumcarbid besitzt den erforderlichen hohen Brechungsindex (2,63),
der vergleichbar ist mit demjenigen der zwei wichtigsten v/eissen Titandioxyd-Pigmente, nämlich
Anatas und Rutil. Es ist jedoch bisher nicht möglich gewesen, weisses Siliciumcarbid in der gewünschten
optischen Teilchengrösse herzustellen, damit es als weisses Pigment brauchbar ist. Das handelsübliche
Siliciumcarbid hat keine optische Korngrösse und ist für diese Zwecke zu dunkel.
Wird in älteren Literatürsteilen die Verwendung
von Siliciumcarbid als Zusatz für Anstrichmittel oaer Lacke erwähnt, so wird dort nicht seine Anwendung
als weisses deckendes Pigment empfohlen, sondern nur die Verbesserung der Haltbarkeit und der Beständigkeit
gegen ein Abblättern von Anstrichen oder Lacken angestrebt, die man mit Siliciumcarbid infolge seiner Härte
erreichen kann. Der Stand der Technik bezüglich der Herstellung von Siliciumcarbid zeigt keine zweckmässigen
909841/U86
und billigen Methoden zur Gewinnung eines weissen Materials und bringt keine Verfahren zur Einstellung
der Korngrösse, wie sie für die Herstellung eines brauchbaren Pigments notwendig ist.
So ist z.B. bekannt, Siliciumcarbid mit einer Korngrösse über dem optischen Bereich (super optical
size), wie z.B. Carborundum, oder Quarzmehl dem Lack zuzusetzen, um ein gegen Abblättern ausserst beständiges
Oberzugsmaterial zu erhalten, und ein Abplatzen, Verletzen oder Reissen nach Stoß oder Pail usw. zu
vermeiden. Der durchschnittliche leilchendurchmesser
eines solchen zerkleinerten Siliciumcarbids wird mit 40 bis 100 /U angegeben (US-Patentschrift 1 950 82u)
und liegt demnach weit über einem optischen Bereich. Es wird darauf hingewiesen, dass das Siliciumcarbid
bei dieser Anwendungsart in Lacken kein deckendes Pigment ist, sondern nur ein Zusatz zur Erhöhung
der Schlagfestigkeit, wie sie für Lacküberzüge häufig erforderlich ist.
Es ist ebenfalls bekannt, SiIiciumcarbidgranuiat
mit einem entsprechenden Bindemittel als Anstrichmittel zu verwenden, um einen Überzug von hoher Abriebfestigkeit
zu erhalten. Solche Überzugsmassen sind jedoch keinesfalls weiss (sie warten gewöhnlich zusammen mit weissen deckenden
Titan- und Bleipigmenten verwendet), sondern sie zeigen verschiedene graue Schattierungen ohne Deckkraft. Der
909841/1488
Mangel an Deckfähigkeit beruht zweiffellos auf den vergleichsweise grossen SiIiciumcarbidteilchen, die
als Pigmentmaterial verwendet wurden (über 10/u und
demnach weit über dem ojrptischen Bereich)(H. Hesse
Seifen V. Anstrichmittel £5_, 723 1953).
Die vorliegende Erfindung überwindet die obigen Unzulänglichkeiten und Mängel bei der Herstellung und
Verwendung von Siliciumcarbid als weisees deckendes Pigment. Demnach ist die Erfindung auf ein pigmentartiges
Siliciumcarbid von beträchtlichem Weissgrad gerichtet, das nach Mischen mit einem entsprechenden
Bindemittel einen weissen Deckanstrich, Überzug oder Film von ausserordentlich hohem Deckvermögen bildet.
Das Siliciumcarbid der Erfindung kann nahezu farblos und mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von
100 bis 1000 m/U hergestellt werden, wobei die Teilchen
vorzugsweise bei hohen Temperaturen in einem Wirbel*-
schichtofen hergestellt werden; es'können jjedoch andere
Ofenarten wie Drehrohrofen oder intermittierende Verfahren benutzt werden. Eine Teilchengrösse im optischen Bereich,
d.i. zwischen ca. 100 und 1000 m/U, ist wünschenswert,
jedoch sollte sie vorzugsweise zwischen 200 und 500 m/U
liegen. Wesentlich ist ausserdem, dass die Siliciumcarbidmasse
optisch kompensiert ist oder die genau entsprechende Elektronencmfiguration aufweist; d.h., dass
z.B. geringe Mengen Verunreinigungen in lOrm von Elementen
der III. und/oder VIII. Gruppe des Periodensystems im
909841/U86
wesentlich kompensiert sind durch Elemente der
7. Gruppe des Periodensystems. Eine Masse aus solchen Teilchen hat gute Deckkräft und erscheint
nahezu weiss. Sie hat einen hohen Brechungsindex und eine gute Reflexion und ist in dieser Hinsicht
mit Titandioxyd zumindest vergleichbar.
Vergleichsversuche, gemessen gegen den Standards
Magnesiumoxyd, zeigen, dass das erfindungsgemäss hergestellte
Siliciumcarbid als Weiss-Pigment dem Titandioxyd
zumindest gleichwertig ist. Hochwertiges Titandioxyd hat eine Reflexion von über 80$ gegenüber MgO.
Es wurde festgestellt, das experimentelle Mengen einer erfindungsgemäss hergestellten Siliciumcarbidmasse mit
Titandioxyd ve2gj.eich.bar sind und mehr als 80$ des Lichts
reflektieren mit einer Abweichung von nicht mehr als 20$
über das gesamte sichtbare Spektrum. Wie hier dargelegt wird, ist das Reflexionsvermögen oder der Weissgrad der
erfindungsgemäss hergestellten Siliciumcarbidmasse vergleichbar mit dem Reflexionsvermögen oder Weissgrad
eines qualitativ hochwertigen Titandioxyds. Titandioxyd hat einen hohen Brechungsindex und ein relativ gutes
Reflexionsvermögen gegenüber Magnesiumoxyd, das gewöhnlich als Standard für den Weissgrad verwendet
wird.
909841/U86
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eineB SiIiciumcarbids
der oben beschriebenen Beschaffenheit. Siliciumcarbid lässt sich wegen seiner ausserordentlichen Härte nicht
leicht auf eine Korngrösse im gewünschten Bereich von 100 bis 1000 m/u zerkleinern. Es wurde jedoch festgestellt,
dass Siliciumcarbid von solcher Teilchengrösse mit den notwendigen Spurenelementen hergestellt'werden
kann, indem man ein inniges Gemisch von feinverteiltem siliciumhaltigem Material mit einem Oberschuss an kohlenstoffhaltigem
Material auf eine Temperatur von ca. 135O0C bis unter 175O0G in einem Trägergas eine bestimmte Zeit
erhitzt. Durch genaue Einhaltung der Korngrösse des Ausgangsmaterials und der Reaktionsbedingungen kann ein
Siliciumcarbid mit einer durchschnittlichen Korngrösse t
im optischen Bereich, d.h. von ca. 100 bis 1000 m/U,
auf direktem Wege hergestellt werden. Die auf 1350 bis 175O0G erhitzte Masse wird gekühlt und der überschüssige
Kohlenstoff zur Beendigung des Verfahrens bei erhöhten Temperaturen in gasförmige Verbindungen übergeführt. Wie
bereits erwähnt, wird bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung die Reaktion in einer Wirbelschicht
durchgeführt. Der Kohlenstoff wird vorzugsweise in Form von Ruß und als siliciumhaltiges Material wird Quarz
verwendet.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein siliciumhaltiges Material, wie elementares Silicium,
Siliciummonoxyd, Quarz, Sand, Kieselsäure, Kieselgel,
9098A1/U86
ι-
kolloidale oder amorphe Kieselsäure (Kieselsäuresol) usw. bei erhöhter Temperatur mit relativ reinem
Kohlenstoff umgesetzt. Der Kohlenstoff kann z.B. aus Methan oder anderen Kohlenwasserstoffen, Petrolkoks
usw. erhalten werden. Die Temperatur wird während der Reaktion zwischen ca. .1550 und 175O0O, vorzugsweise
zwischen I4OÜ und 16(X)0O gehalten. Die Umsetzung
kann im Vakuum erfolgen, vorzugsweise wird jedoch eine Atmosphäre (oder Spülgas) von z.B. Wasserstoff, Kohlenmonoxid,
Argon, Helium angewandt.
Nach der. Erfindung wird ein nahezu weisses Siliciumcarbid aus den reinsten im Handel erhältlichen
Mterialien hergestellt. In der Praxis enthalten diese
Ausgangssubstanzen jedoch einige Verunreinigungen, beisptelBweise
Spuren Ton Eisen, Phsophor, Stickstoff, Vanadium, Bor» Aluminium oder Seltene Erden, auch wenn diese als
handelsüblich uein bezeichnet werden. Das Spülgas wird
gewöhnlich Spuren von Stickstoff enthalten. Spuren solcher Substanzen, selbst in Mengen von nur wenigen Teilen je
MiU-Iion in einem der Ausgangsstoffe oder im Trägergas
würden die SiliciumoarbidBasse verfärben, wenn nicht
diese Substanzen durch andere Stoffe genau kompensiert werden.^Bs wurde festgestellt, dass Ausgangssubstanzen
M»ie elementares Silicium, Siliciumoxid, Quarz, Sand,
Kieselsäure, Kieselgei, kolloidale oder amorphe Kieselsäure und Kohlenstoff«·- 4ie bekanntlich oft Spuren- von
309841/1-486
BAD ORIGINAL
Verunreinigungen in Form τοη Elementen der III. Gruppe (einschliesslich der Seltenen Erden)
und/oder der VIII. Gruppe des Periodensystems enthalten, kompensiert werden können durch Elemente der
V. Gruppe des Periodensystems; "bestehen diese Verunreinigungen aus Elementen der V. Gruppe, so können
diese elektronisch kompensiert werden durch Zugabe von Elementen der III. und/oder VIII. Gruppe des
Periodensystems. Durch die Anwesenheit von Eisen (VIII. Gruppe) als Verunreinigung in einem der
Ausgangsmaterialien erhält die Siliciumcarbidmasse z.B. einen gründlichen Ion, jedoch kann diese grüne
Farbe ausgeglichen waden, indem man die Stickstoff-, Phosphor- oder Vanadiummenge (V. Gruppe) in den Rohmaterialien
und im Trägergas so einstellt,.dass der Eisengehalt im Siliciumcarbid im wesentlichen kompensiert
wird. Auch durch das Baumaterial des Ofens können Spurenelemente eingeschleppt werden, die kompensiert
werden müssen.
Ein Material wird hier als "farblos11 bezeichnet,
wenn alle Wellenlängen des sichtbaren Spektrums von dem Material reflektiert werden mit einer Reflexionsabweichung
einer gegebenen Wellenlänge des sichtbaren
von
Spektrums vom Mittelwert/im wesentlichen nicht mehr als
Spektrums vom Mittelwert/im wesentlichen nicht mehr als
. Ein Material kann, je nach seiner Fähigkeit Licht zu absorbieren, grau erscheinen, obwohl es farblos ist.
Wenn ein Material 100$ aller Wellenlängen im sichtbaren
9 0 9 8 4 1 / U 8 6
Spektrum absorbiert, so erschint es schwarz; es
erscheint grau, wenn der Absorptionsgrad geringer ist.^ Damit farblose Teilchen des Siliciumcarbids
nahezu weiß erscheinen, müssen sie demnach auch einen hohen Reflexionsgrad aufweisen, ülne riefIexion
von 'ö'Ofo im Sichtbaren gegenüber kagnesitimoxyd, mit
einer Abweichung von im wesentlichen nicht mehr als ca. 2ü/'o über das gesamte sichtoare Spektrum, wird
von Fachleuten als eine hochgradige Reflexion angesehen.
Jiin material wird hier als "Kompensiert" Dezeichnet,
wenn die Spurenelemente, die Lecherleitung und .Elektronenleitung bewirken, in einem ansonsten
fast reinen Material nahezu ausgeglichen sind und so-das katerial farblos erscheinen lassen, So kann
z.j.. Siliciumcarbid mit einem Atomanteil von 10 ° Al
kompensiert werden durch einen Atomanteil von ca. 1ü ° u2' ^as erfindungsgemaß hergestellte siliciumcarbid
ist demnach nicht eine reine Verbindung im Sinne eines Eigenhaltbleiters, sondern ist eine was se,
die hauptsächlich aus Siliciumcarbid besteht und die geringe Mengen von Spurenelementen enthält, wobei die
letzteren untereinander kompensiert sind. Diese Spurenelemente scheinen im allgemeinen einer der beiden blassen
anzugehören: 3-wertige elektropositive elemente wie die
der III. ü-ruppe (einschließlich der seltenen ürdenj
909841/1486
BAD
und der VIII. Gruppe dea Periodensystems; und 3-wertige electronegative Elemente, wie die der
V. Gruppe des Periodensystems. Electropositive Elemente von besonderer Bedeutung sind Bor,
Aluminium und Eisen, wichtige electronegative Elemente sind Stickstoff, Phosphor und Vanadium.
Es wurde festgestellt, dass zur Herstellung, von nahezu weissen Teilchen aus Siliciumcarbid
mit ausgezeichneter Deckkraft der gewüschten durchschnittlichen Teilchengrösse von ca. υ,1 bis ca. 1 /U^
■e die Anwendung einer Wirbelschicht, entsprechend z.B. der US-Patentanmeldung Ser.No. 233 995, sehr
geeignet ist. Die Anwendung einer üblichen 'Wirbelschicht, von stehenden oder drehenden Öfen gestattet
ebenfalls die Herstellung von Siliciumcarbid der kritischen Korngrösse, wenn die oben aufgeführten
Reaktionsbedingungen entsprechend eingestellt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die gewünschte durchschnittliche Ceilchengrösse des erfindungsgemässen
Silicrumcarbid-Weisspigments zwischen ca. 1OU und ca.
lüüü m;U, vorzugsweise zwischen ca. 2OU und 500 m/U
liegt. Die ideale Teilchengrösse scheint etwa 225 m/U
zu sein, d.h. etwa die Hälfte der Wellenlänge von blauem licht oder etwa 1/3 der Wellenlänge von rotem
Mcht. Es hat sich gezeigt, dass Siliciumcarbid mit einer Teilchengrösse von unter ca. 100 m/u oder über
909841/U86
ca. 1000 m/U keine zufriedenstellende Deckfähigkeit
aufweist.
Bei sonst gleichen Bedingungen führt eine zu kurze Reaktionsdauer der Ausgangssubstanzen zu einer
zu geringen Teilchengrösse; ist dagegen die Reaktionszeit zu lang, so ist die leilchengrösse des Reaktionsproduktes zu gross. Andere Variablen, wie z.B. die
Teilchengrösse und die Beschaffenheit der Ausgangsmaterialien und die Reaktionstemperatur beeinflussen
ebenfalls die in einer bestimmten Zeit erhaltene •!Deilchengrösse des Reaktionsprodukts. Es wurde
festgestellt, dass die Kohlenstoff- und Silicium enthaltenden Ausgangsmaterialien eine durchschnittliche
Teilcliengrösse von unter ca. 1OU /u haben sollten. Es
wurde weiter festgestellt, dass man durch Entnehmen von Proben aus dem Reaktor in kurzen Zeitabständen
und Messen der Teilchengrösse auf eine sehr einfache
Weise den Endpunkt der Reaktion bestimmen kann, so dass man die gewünschte durchsennittliche !Deilchengrösse
erhält. In der Praxis schwankt diese Zeit zwischen etwa 5 min und etwa 2 h. Das Entnehmen solcher
Proben ist ausserdem ein Hilfsmittel dafür, die Kompensation der Spurenelemente" im Siliciumcarbid' zu
beobachten und einzustellen.
Das Mengenverhältnis der Ausgangssubstanzen wird vorzugsweise so gewählt, dass Kohlenstoff
im Überschuss vorliegt. Der Überschuss nach beendeter
Legt. Der u D er scr
9D98A1/U8G
neaxtion wird dann durch Erhitzen in Luft, trookener
Luft, Kohlendloxyd, Dampf oder Sauerstoff oder einem anderen sauerstoffhaltigen Gas auf Temperaturen von
ca. SOC0C unter bildung von flüchtigen 'Kohlenoxyden
entfernt. Es wurde festgestellt, daß ein welBses Siliciumcarbidmaterial von optimaler Teilchengröße
hergestellt werden kann, wenn man die Kohleji in einem
Überschuß von 0,1 biB ca. 10 Mol je kol Silicium
im erhaltenen Siliciumcarbid einhält.
Das Siliciumcarbid-Weißpigment mit Teilchen- " »* ι
großen gemäß der Erfindung kann dann in bekannten ,Bindemitteln oder Trägern fein dispergiertverdön,
also z.L. in Lösungen oder Dispersionen von «Weichmachern,
Lösungsmitteln, trocknenden Ölen (wie Leinöl, Tungöl, ;
Flschöl usw.j natürlichen Harzen oder Kunstharzen
(wie Alkyl-, Epoxy- oder I-olyurethanharze), Latex oder
Gemischen derselben zur Erzeugung von weissen Anötrich-
und Überzugsmitteln oder Lacken. In den Bindemitteln können auch die üblichen Trockner, Verdünnungs- oder
Geliermittel, mittel zur Einstellung der Viskosität,
Farbstoffe und andere gebrKuliche Zusätze in bekannter
Weise dispergiert oder gelöst sein, xüin weiteres Anwendungsgebiet
des erfind ungsgem'/ß hergestellten Siliclumcarbids
ist die Verwendung als Pigment zum Weißfärben von Kunststoffen U'Olyäth,", len, ioly vinylchlorid usw.), die zu
.eh'iltern, siegeln usw. verarbeitet werden.
9098A1/U8G
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung einer bevorzugten Methode zur Durchführung
der Erfindung.
Ein Gemisch aus 50 Gew.-$ handelsüblicher
reiner Kieselsäure und hairfelsüblich reinem Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von
unter 100/u wurde in ein Graphitschiffchen gegeben
und in einem Mullit-Verbrennungsrohr im Wasserstoffstrom auf 14U0 bis 1575°0 erhitzt.
Es wurden verschiedene Proben untersucht, um die zur Bildung der gewünschten durchschnittlichen
Teilehengrösse des Siliciumcarbidma1a?ials erforderliche
Zeit zu ermitteln und um die Stickstoffmenge zu bestimmen, die im Trägergas zur Kompensation
der durch Kohlenstoff, Kifflelsäure, das Mullit-Vertennungsrohr
und Graphitschiffchen eingeschleppten
Spurenelemente enthalten sein muss. Das Rohr wurde in einer Wasserstoffatomosphäre auf unter
iOüü G gekühlt und dann das Produkt entnommen. Die Reaktionsdauer betrug etwa 1 h. Die Probe wurde aus
dem Schiffchen herausgenommen und in trockener Luft auf 800° bis 9üU°0 zur Verbrennung von nichtumgesetztem
Kohlenstoff erhitzt. Nicht umgesetztes SiO2 wurde durch Verflüchtigung als SiP, durch
Behandlung mit einem GerLsch von IPluorwasserstoff-
und Schwefelsäure entfernt. Das erhaltene Reaktions-
ch
produkt hatte eine ausschnittIiehe Teilchengrösse
produkt hatte eine ausschnittIiehe Teilchengrösse
909841/U86
ORIGINAL INSPECTED
von ca. 500 m/u und war rein weiss, d.h. es hatte
ein Reflexionsvermögen von mehr als 80$ im Sichtbaren
gegenüber Magnesiumfioxyd, wobei die Abweichung im gesamten sichtbaren Spektrum nicht mehr als 2056
betrug. Das Tax bevermögen dieses Materials beträgt
etwa 90$ desjenigen eines handelsüblichen Anatas-Titandioxyds
nach einer Bestimmung gem. ASiEH D332 (A.S.T.M.
Standards, 1946, Teil II, Verlag American Society for Testing Materials, Phila., Pa.). ■ ■
500 g reiner Quarz ( K. 44/u) wurden in einen
Wirbelschichtreaktor von 5 cm Durchmesser in einen Methan-Gasstrom eingebracht. Der Stickstoffgehalt des
Methans wurde so eingestellt, dass die Spurenelemente im Siliciumcarbid, die aus dem Quarz, Methan und dem
Reaktor stammen, kompensiert werden. Der Wirbelschichtreaktor bildete etwa das untere Drittel eines vertikalen
Schachtofens. Das mittlere Drittel des Ofens war eine Austragszone für die Wirbelschicht und das obere Drittel
eine Verbrennungszone für die Aufbringung der Wärmeenergie für die Wirbelschicht. Das Gemisch wurde auf 145O0C
erhitzt; aus Prüfungen von entnommenen Proben wurde festgestellt, dass etwa 50 min für die Gewinnung von
Siliciumcarbidteilchen von optischer Teilchengrösse ausreichend waren. Die Reaktion ist endotherme es ist
erforderlich, dass das Methan durch den Windform des Reaktors mit einer Geschwindigkeit von etwa 9,1 bis
50,5 m/min (5U bis \0#Λ$ρφ%/ψίη) strömt, wobei durch
• -15- ■
das Kracken des Methans in der Wirbelschicht Wasserstoff gebildet wird, der durch Umsetzung
mit in die obere Verbrennungszone des Ofens eingespeistem Sauerstoff die zum Aufrechterhalten
der Reaktion:;in der Wirbelschicht erforderliche Wärme in Form von Strahlungsenergie erzeugt.
Das Reaktionsprodukt wird in Wasserstoff und dann in Argon auf 9ü0°0 gekühlt. Dann wird Luft hindurchgeblasen
zur Oxydation des überschüssigen Eohlenstoffs. Das aus der Wirbelschicht abgezogene
Siliciumcarbid ist rein weiss, dfh, es hat ein Reflexionsvermögen
von mehr als 80$ im Sichtbaren gegen Magnesiumoxyd mit einer Abweichung von weniger als 20$ über das
gesamte sichtbare Spektrum. Werden die Reaktipnsbedingungen nicht genau eingehalten, so kann es notwendig
werden, überschüssiges Quarz als SiI1- durch Behandlung mit
einem Gemisch von Fluorwasserstoff- und Schwefelsäure zu entfernen. Die Teilchengrösse war 250 m/u und das
125$ · '
Färbevermögei/, vergleichen mit Anatas-Pigment, Mime und
Anstriche mit einem solchen Siliciumcarbid und trocknenden Ölen, Alkyd-, Polyurethan- oder Epoxyharzen, latex usw.
und üblichen Sikkativen und anderen Zusätzen, hatten eine
Deckkraft und Siabilität, die zumindest vergleichbar ist
mit solchen unter Verwendung von einem litandioxydjpiginent.
909841/U86
Claims (10)
1. Weißpigment mit einer Reflexion von mindestens 80$ im Sichtbaren gegenüber MgO-Standard und einer
Reflexionsschwankung bei einzelnen Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Spektrums Ton weniger als 20$ in
Form von Siliciumcarbid einer Korngröße von ca. 0,1 bis 1 /u, vorzugsweise 0,2 bis 0,5 ju, mit Verunreinigungen in Form von Elementen der III., V. und VIII.
Gruppe des Periodensystems, wobei der Spurenanteil der Elemente der III. und VIII. Gruppe mit dem Spurenanteil
der Elemente der V. Gruppe für elektronische Kompensationen ausgeglichen ist.
2. Weißpigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß als Element der V. Gruppe Stickstoff enthalten ist.
3· Weißpigment nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Element der III. Gruppe Aluminium enthalten ist.
4. Weißpigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß als Element der VIII. Gruppe Eisen und als Element der V. Gruppe Vanadium enthalten ist.
— 2 —
909841/U86
4?
5. Verfahren zur Herstellung von Siliciumcarbid einer Korngröße von ca. 0,1 bis 1 u, vorzugsweise
0,2 bis 0,5 » und einer !Reflexion von mindestens
80$ im Sichtbaren gegenüber MgO-Standard und einer
Beflexionsschwankung bei einzelnen Y/ellenlängen innerhalb
des sichtbaren Spektrums von weniger als 20$, wobei
die Verunreinigungen in Form von Elementen der III. und VIII. Gruppe des Periodensystems durch Spurenanteile der Elemente der V. Gruppe elektronisch kompensiert
sind, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Heaktionsgefäß ein siliciumhaltiges
Material in Porm von Quarz, Sand, Kieselsäure, Kieselgel, kolloidaler Kieselsäure, amorpher Kieselsäure, Silicium
oder Siliciumdioxyd mit einem Überschuß an Kohlenstoff bei einer Temperatur zwischen etwa 1350 und
1750 C in einer Atmosphäre von Wasserstoff, Kohlenmonoxyd,
Argon oder Helium umsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei Verwendung von Quarz als siliciumhaltiges Material eine fieaktionstemperatur von
1400 bis 1600° C einhält.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet
, daß man als siliciumhaltiges Material Kieselsäure und als Kohlenstoff Iiuf3 verwendet.
- 3 909841/1486
8. Verfahren nach Anspruch 5 bis 7» dadurch g ekennzeichnet , daß man bei einem Gehalt
der Auegangematerialien an Elementen der III. und VIII· Gruppe eine für elektronische Kompensation erforderliche
Menge an Elemente der V. Gruppe in das Reaktionssystem einbringt.
9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet» daß man bei einem Aluminiumgehalt
der Ausgangsmaterialien als Element der V. Gruppe Stickstoff anwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß aan bei einem Eisengehalt
der Ausgangsmaterialien alö Element der V. Gruppe Vanadium anwendet.
8548 909841/U86
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US45790065A | 1965-04-27 | 1965-04-27 | |
US47320265A | 1965-07-19 | 1965-07-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1567593A1 true DE1567593A1 (de) | 1969-10-09 |
Family
ID=27038773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651567593 Pending DE1567593A1 (de) | 1965-04-27 | 1965-10-19 | Herstellung von Siliciumcarbid geringer Korngroesse |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE670193A (de) |
DE (1) | DE1567593A1 (de) |
FR (1) | FR1455548A (de) |
GB (1) | GB1099647A (de) |
NL (1) | NL6514636A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0000661A1 (de) * | 1977-07-27 | 1979-02-07 | National Research Development Corporation | Herstellung von Siliciumcarbid und auf diese Weise hergestelltes Siliciumcarbid |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5788019A (en) * | 1980-11-13 | 1982-06-01 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Manufacture of silicon carbide |
-
1965
- 1965-09-27 BE BE670193D patent/BE670193A/xx unknown
- 1965-10-04 GB GB42060/65A patent/GB1099647A/en not_active Expired
- 1965-10-19 DE DE19651567593 patent/DE1567593A1/de active Pending
- 1965-11-11 NL NL6514636A patent/NL6514636A/xx unknown
- 1965-11-17 FR FR38692A patent/FR1455548A/fr not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0000661A1 (de) * | 1977-07-27 | 1979-02-07 | National Research Development Corporation | Herstellung von Siliciumcarbid und auf diese Weise hergestelltes Siliciumcarbid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1099647A (en) | 1968-01-17 |
NL6514636A (de) | 1967-01-20 |
FR1455548A (fr) | 1966-04-01 |
BE670193A (de) | 1966-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1165182B (de) | Pigment auf der Basis von durchscheinenden glimmerartigen Schuppen und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE3813335A1 (de) | Metalloxidbeschichtete aluminiumpigmente | |
DE1959998B2 (de) | Perlglanzpigmente und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE69905495T3 (de) | Bismuthmanganit-pigmente | |
US3342617A (en) | Nacreous pigment compositions | |
DE1467456C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Ruß erhöhter Farbtiefe | |
DE2846405A1 (de) | Pigmentruss fuer schwarzlacke | |
DE1467461A1 (de) | Verfahren zum Behandeln eines Pigments | |
EP0492244A1 (de) | Bismutvanadatpigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung | |
US2253551A (en) | Titanium pigment production | |
EP0042507B1 (de) | Neue Pigmentform des beta-Kupferphthalocyanins und dessen Verwendung | |
US2273431A (en) | Titanium pigment production | |
DE1567593A1 (de) | Herstellung von Siliciumcarbid geringer Korngroesse | |
US3634119A (en) | Nacreous pigment compositions | |
EP0354314B1 (de) | Thermisch stabile Eisenoxidpigmente mit gamma-Eisenoxidstruktur, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung | |
DE2344196C2 (de) | Lasierendes gelbes Eisenoxid-Pigment | |
DE2046009A1 (de) | Herstellung von Anatas Titandioxyd pigment | |
DE956535C (de) | Verfahren zur Herstellung tonerdehaltiger Pigmente | |
CH641489A5 (de) | Verfahren zur herstellung von roten transparenten eisenoxid-pigmenten und die so erhaltenen pigmente. | |
DE2226672C3 (de) | Teilchenförmiges festes Antimonoxid/ Siliciumdioxid enthaltendes anorganisches Material, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
EP0026948B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines wetterbeständigen und/oder photostabilen Titandioxid-Rutil-Pigments | |
DE1805266C3 (de) | Verfahren zur Umwandlung der Kristallstruktur von linearen Chinacridon | |
EP0304399B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Wismuthvanadaten | |
DE2025078B2 (de) | Die Pigmentform einer Azomethinverbindung | |
US2361986A (en) | Composite pigments and process of producing same |