DE1646571C3

DE1646571C3 - Verfahren zur Herstellung schaumkeramischer Werkstoffe

Info

Publication number: DE1646571C3
Application number: DE1968G0052351
Authority: DE
Inventors: Valentina Vasiljevna Saltykowka Chresina; Zoja Aleksandrovna Moskau Nosova; Boris Stepanovitsch Moskau Tscherepanov; Valentina Michajlovna Kutschino Viktochina
Original assignee: GOSUDARSTVENNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ INSTITUT STROITELNOJ KERAMIKI KUTSCHINO (SOWJETUNION)
Current assignee: GOSUDARSTVENNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ INSTITUT STROITELNOJ KERAMIKI KUTSCHINO (SOWJETUNION)
Priority date: 1968-02-08
Filing date: 1968-02-08
Publication date: 1978-12-21
Also published as: DE1646571A1; DE1646571B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schaumkeramischer Werkstoffe.

Es sind Verfahren zur Herstellung schaumkeramischer Erzeugnisse allgemein bekannt, die darin bestehen, daß durch mechanisches Aufschäumen einer wäßrigen Suspension von unplastischen Stoffen ein Schaum gebildet wird, der als Schaumbildner einen Saponinharz-Auszug der Seifenwurzel und einen Strukturstabilisator enthält, wobei Gips, Alaun und/oder Sägemehl als Strukturstabilisator verwendet werden (z. B. Gusman I.Ja, und Polubojarinov D.N. »Feuerfeste Stoffe von leichtem Gewicht aus Aluminiumoxid« in der Zeitschi if t »Ognjeupory« [Feuerfeste Stoffe], 1959, Nr. 2, Moskau).

Aus der auf diese Weise hergestellten Schaummasse werden Erzeugnisse geformt, die dann getrocknet und gebrannt werden.

Der Hauptnachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß die gewonnene Schaummasse eine sehr niedrige mechanische Festigkeit aufweist Dies erschwert weitere technologische Prozesse und macht die Herstellung von Erzeugnissen mit Volumengewichten unter 0,5 g/cm³ sowie von Erzeugnissen von großem Ausmaß unmöglich.

infolge der niedrigen mechanischen Festigkeit der Schaummasse erfolgt die Trocknung der Erzeugnisse im ersten Stadium in Formen, was zur Rißbildung an den Erzeugnisses wegen der ungleichmäßigen Schwindung führt und die Trocknungsdauer vergrößert

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung schaumkeramischer Erzeugnisse anzugeben, das u.a. Körper mit geringerem Volumengewicht erzielt.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem aus einer wäßrigen Lösung unplastischer Stoffe mittels Schaumbildner und in Gegenwart eines Strukturstabilisators ein Schaum erzeugt wird, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß als Strukturstabilisator Gelatine verwendet wird und in die erhaltene Schaummasse eine wäßrige Formaldehyd^- sung eingeführt wird, worauf die Schaummasse zu gewünschten Körpern geformt, auf eine Temperatur von nicht oberhalb 0°C abgekühlt und bei dieser

Temperatur bis zur Erstarrung stehengelassen wird.

Während dieser Zeitspanne erfolgt unter den gegebenen Bedingungen die Umsetzung zwischen der wäßrigen Formaldehydlösung und der Gelatine, wodurch die Schaummasse eine größere Festigkeit gewinnt

Zur Erzielung besonders guter Werkstoffdaten ist es vorteilhaft, die Gelatine in einer Menge von 1 bis 10% und die wäßrige Formaldehydlösung in einer Menge von 0,5 bis 5,0% vom Gewicht des oder der unplastischen Ausgangsstoffe anzuwenden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Beispiels für die Durchführung des Verfahrens näher erläutert

Die wäßrige Suspension eines unplastischen Stoffes, z. B. von Aluminium-, Zirkonium-, Beryllium-, Titanoxid, Cordierit, Barium-, Kalzium-, Strontiumtitai^ «an, Metallkarbiden und -bonden usw, wird mit dem als Schaumbildner dienenden Saponinharz-Auszug der Seifenwurzel und mit einer kolloidalen Lösung der Gelatine als Schaumstabilisator vermischt

Dann wird die Suspension in einem Mischer aufgeschäumt, wonach die wäßrige Formaldehydlösung in die Schaummasse eingeführt wird.

Danach werden aus der Schaummasse die gewünschten Körper durch Gießen in Metallformen geformt, auf eine Temperatur von nicht oberhalb 0°C abgekühlt und bei dieser Temperatur während einiger Zeit bis zur Erstarrung stehengelassen. Die Dauer des Stehenlasso sens hängt von der vorgegebenen Abkühlungstemperatur und der Größe der Körper ab. Unter den gegebenen Bedingungen erfolgt die Umsetzung zwischen der wäßrigen Formaldehydlösung und Gelatine; dadurch verfestigt sich die Schaummasse. Nach der Beendigung

JS der Erstarrung werden die Körper von der Form befreit und mit Hochfrequenzströmen getrocknet Die Trocknungsdauer hängt ebenfalls von der Größe der Körper und auch vom Volumengewicht ab und beträgt im Durchschnitt etwa 2 bis 3 Stunden.

Nach dem Trocknen werden die Körper gebrannt. Die Brenntemperatur hängt von der Art des unplastischen Ausgangsstoffes ab. Gegenüber dem Brennen von schaumkeramischen Erzeugnissen ohne Zusätze fordert das Brennen der Erzeugnisse mit den angegebenen Verfestigungszusätzen keine Veränderung, weil die Gelatine und die wäßrige Formaldehydlösung, die in einer geringen Menge eingeführt sind, keinen bemerkenwerten Einfluß auf diesen Vorgang ausüben.

J₀ Beispiel

Es wird eine wäßrige Suspension von gebranntem Aluminiumoxid :nit einer Feuchtigkeit von 50% vorbereitet In die Suspension werden Gelatine in Form einer kolloidalen Lösung und l%iger Saponinharz-Auszug der Seifenwurzel eingeführt.

Die Gelatinemenge beträgt 4% vom Gewicht des Aluminiumoxids, während die Menge des Saponinharz-Auszuges 124% beträgt, ebenfalls vom Gewicht des Aluminiumoxids.

W Dann wird die genannte Suspension im Mischer bis auf 0,2 g/cm³ Volumengewicht aufgeschäumt. In die Schaummasse wird eine wäßrige Formaldehydlösung in einer Menge von 1,6%, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids, eingebracht.

μ Die erhaltene Schaummasse wird in metallische Formen mit den Abmessungen 300 χ 160 χ 120 mm eingegossen, die zur Erstarrung in eine Kühlkammer mit einer Temperatur von minus 10 bis minus 15⁰C

eingebracht werden. Nach 20 Stunden werden die Erzeugnisse aus der Kühlkammer herausgenommen, von der Form befreit und mit Hochfrequenzströmen während 2 Stunden getrocknet.

Nach der Trockung beträgt das Volumengewicht der Körper 0,14 g/cm³.

Die getrockneten Körper werden bei 1650⁰C gebrannt, Pas Volumengewicht beträgt nach dem Brennen etwa 0,3 g/cm³.

Die erhaltenen Erzeugnisse haben eine Druckfestigkeit von etwa 20 kp/cm² und eine Wärmeleitzahl von 0,316 kcal/m. h,grd.

Die Porengröße liegt zwischen 0,27 und 0,52 mm und beträgt überwiegend 0,4 mm.

Claims

Patentansprüche;

1, Verfahren zur Herstellung von schaumkeramischen Werkstoffen aus einem aus wässriger Lösung unplastischer Stoffe mittels Schaumbildners in Gegenwart eines Strukturstabilisators gebildeten Schaum, dadurch gekennzeichnet, daß als Strukturstabilisator Gelatine verwendet wird und in die erhaltene Schaummasse eine wäürige Formaldehydlösung eingeführt wird, worauf die Schaummasse zu gewünschten Körpern geformt, auf eine Temperatur von nicht oberhalb 0°C abgekühlt und bei dieser Temperatur bis zur Erstarrung stehengelassen wird, und daß danach die Körper getrocknet und gebrannt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelatine in einer Menge von 1 bis 10% und die wäßrige Formaldehydlösung in einer Menge von 0,5 bis 5,0% vom Gewicht des unplastischen Ausgangsstoffes angewendet werden.