DE1646866C3

DE1646866C3 - Verfahren zur Herstellung eines Wärmeisoliermaterials aus form stabilisierten faserigen kristallinen Alkalititanaten

Info

Publication number: DE1646866C3
Application number: DE19651646866
Authority: DE
Inventors: George Leoutsacos Wilmington; Gulledge Hugh Clifton Newark; Del.; Teufer Gunter Chadds Ford Pa.; Lewis (V.StA.)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1964-11-17
Filing date: 1965-11-17
Publication date: 1976-11-11

Description

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch chemische Instabilität der bekannten faserigen Alkaligekennzeichnet, daß das Gemisch 1 bis 6 h bei titanate bei Einwirkung hoher Temperaturen und 975 bis 1050⁰C gebrannt wird. as anderer schädlicher Einflüsse wirksam vermieden

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch werden kann.

gekennzeichnet, daß zusätzlich 0,5 bis 25 Gewichts- Die Erfindung betrifft nun die Herstellung von

prozint Aluminiumpulver oder -schuppen züge- Wärmeisoliermateria! aus formstabilisierten, kristalgebea werden. linen, faserigen Alkalititanaten durch Brennen eines

30 Ausgangsmaterials, enthaltend Alkalioxid und TiO₂

bzw. dieses liefernde Stoffe, bei 800 bis 1200⁰C und

Auffasern. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man dem Ausgangsmaterial

Faserige, asbestähnliche, wasserunlösliche Alkali- so viel einer sauerstoffhaltigen anorganischen Bariumtitanate sind bekannt. Sie entsprechen der allgemeinen 35 verbindung zusetzt, daß nach dem Brennen mindestens Formel MjO(TiO₂)„, worin M ein Alkalimetall mit 0,4 Gewichtsprozent BaO vorliegen, und/oder man Ausnahme von Lithium ist und η 4 bis 7, vorzugsweise auf das faserige Material 0,5 bis 15 Gewichtsprozent 6 bis 7, beträgt. Diese Verbindungen werden herge- einer sauerstoffhaltigen anorganischen Aluminium-, stellt (US-PS 28 33 620), indem man in Gegenwart Titan- und/oder Zirkoniumverbindung aufbringt. Die von Wasser eine wasserlösliche, alkalische, sauerstoff- 4° Stabilisatormenge beträgt zwischen 2 und 6%. Bevorhaltige Alkaliverbindung mit einer Titanverbindung zugt wird als Stabilisator ein Meta-, Di-, Tri- oder zwischen 400 und 800⁰C unter einem Druck von Tetratitanat von Barium. Die Brennzeit beträgt insbewenigstens 2 at umsetzt. Bei dieser Reaktion wird ein sondere 1 bis 6 h bei 975 bis 1050⁰C. Zusätzlich kann Molverhältnis Alkalioxid zu Titanoxid von wenigstens man auch noch 0,5 bis 25 Gewichtsprozent Aluminium 1:1 bis 12:1 angewandt. Eine andere Möglichkeit 45 in Pulver- oder Schuppenform einbringen, ist (US-PS 28 41 470), Alkalihalogenide bei Tempe- Bei mit Bariumoxid stabilisierten Alkalititanaten in

raturen bis 1200⁰C zu schmelzen, in der Schmelze einer solchen Menge, daß die Analyse nicht mehr als eine Titanverbindung — wie Titandioxid oder Alkali- 10 Gewichtsprozent Bariumoxid ergibt, beträgt die titanat der Formel M_aO(TiO₂)„, worin η 2 bis 3 sein Schrumpfung von Isolierplatten oder -blocken weniger kann und M ein Alkalimetall außer Lithium ist — 5° als 3 bis 5%, auch wenn das Fasermaterial kurze Zeit, ru lösen und daraus faseriges Alkalititanat auszu- also etwa 20 h, Temperaturen bis zu 1100 bis 1150⁰C kristallisieren. ausgesetzt wird. Besonders gute Wärmebeständigkeit

Alkalititanat-Fasern weisen zwei für die Tetra- und und Festigkeit erhält man, wenn die stabilisierten Hexatitanate M_aO(TiO₂)₄ und M_sO(TiO₂)_e charakteri- Titanate erfindungsgemäß mit Aluminium-, Zirko-Itische Kristallstrukturen auf. Bei der Herstellung 55 nium- oder Titanoxid überzogen wurden. Durch die dieser Produkte wird gewöhnlich ein Molverhältnis Zugabe dieser Stoffe beispielsweise zu faserigen, mit M₂O zu TiO₂ 1:4 bis 1:9 angewandt. Die physika- Bariumtitanat stabilisierten Kaliumtitanaten wird es lischen Eigenschaften der Fasern sind unterschiedlich; möglich, die Isolierplatten 100 h oder länger auf Kalium bildet ein faseriges Hexa- und Tetratitanat Temperaturen von etwa 1150 bis 1200^pC bei <5% und ein nadeliges prismatisches Hexatitanat. Die 60 Schrumpfung zu erhitzen.

Tetra- und Hexatitanate sowohl von Kalium als auch Die erfindungsgemäße Stabilisierung scheint auf

von Natrium schmelzen unter teilweiser Zersetzung einem Ionenaustausch an der Faseroberfläche bei zwischen 1200 und 1300⁰C, aus Kaliumtetratitanat Temperaturen von 800 bis 1000⁰C zu beruhen, entweicht über 800⁰C Kaliumoxid, zurück bleibt ein Kaliumtetratitanat zersetzt sich gemäß der Reaktionssprödes prismatisches Hexatitanat größerer Dichte. 65 gleichung:

ROO⁰P
3 K₈O(TiOj)₄ faserig > K_aO + 2 K₂O(TiOu)₆ (prismatisch) (1)

3 4

Durch die Stabilisierung erfolgt folgende Umsetzung:

K₁O(TiOj)₄ (faserig) + XBaTiO₃ > > K₂-JzBa₁O(TiO₂)S (faserig) (2)

_nie Stabilität wird scheinbar durch eine Substituüon Bestandteile entfernt und die Faseraufschlammung η Kaliumionen gegen Bariumionen an der Faser- mit einer Mineralsäure neutralisiert, filtriert, chlorid- *iLrfläche hervorgerufen; die Stabilität ändert sich frei gewaschen und getrocknet. °-S mit der Bariumkonzentration und damit dem Faseriges Titanat läßt sich mit dem Stabilisator

firtnSnswad ^l° durch gemeinsame Herstellung oder Behandlung mit

xS Bariumkonzentration in der behandelten Faser einer Lösung der Stabilisator-Vorprodukte überziehen, .gegebenenfalls mehr als 10 % betragen, berechnet Ein Titanat mit 0,4 bis 8 % BaO ist auch nachJangem Xo so große Mengen sind jedoch nicht empfeh- Erhitzen auf 1150° C stabil. Das stabüisierende BanumiMert da sie zu einer Versprödung und Herab- titanat wird erst über 100O⁰C gebildet; in der stabih-Sme der Festigkeit führen. Ba- · mit einem Ionen- 15 sierten Masse haben einige Bariumionen die üitter-Λη« von 1 35 A kann im Kristallgitter Kaliumionen platze von Kaliumionen eingenommen. Lft einem Ionenradius von 1,33 A ohne Gitter- Die erfindungsgemäß mit Bariumoxid stabilisierten

TLSation und Verlust der Faserstruktur ersetzen. Natrium- oder Kaliumtitanate können noch durch ^SSe Kationen mit Ionenradien von 1,3 A Behandlung mit Tonerde, Zirkonerde oder Titan-ϊθ?Α können auch das Gitter stabilisieren; mehr- a. dioxid weiter verbessert werden. Hierzu werden die JeSe Kaüonen mit lonenradien von 0,95 ± 0,2 A Titanate mit leicht oxidierbaren Substanzen w«>M Snen Natriumhexatitanatfasern stabilisieren. minium, Zirkonium oder Titan - z. B. 1Form um

^k Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen in Pulvern, Drahtnetzen oder Schuppen - gemischt und „ctor Linie Fasern stabilisiert werden mit einem das Ganze bei hohen Temperaturen einer sauerstoff ^Lim?_{r von} 0,6 bis 0,3 μηι und einer Länge ,5 haltigen Atmosphäre ausgesetzt. Bevorzugt werden entsprechend dem 100- bis lOOOfachen Aluminiumschuppen, die im fasengen litanat venem latürlich alle Sorten von bei Temperaturen über 500°C werden, also auch solche die Alkaütät der Titanatfasern bis 0,6 am 0 und der 10- bis

»^erie" sauerstolthalliee an- hereestellt. Durch diese Bmdimeen wrd d,<, Fomn »on mehrwertigen Metall- Stabilität bei hohen Temperaturen noch wesenthch

vStindungen »on mehrwertigen Metall-

^Ätittt^etSu

togewin chte stabilisierende Titanat, Zirkonat oder 35 von Aluminium, Z J

Aluminat auf den laserigen Alkalititanaten bilden, ähnliche Ergebnisse. Der Vorteil cfieser zasnmmt

Ä die anderen Zerseuui.gsprodukte entweichen, Stabilfea.oren l«S'.i»"";_d ^da.^D _a™ ^Xs Jung d r

Ta die Oxide, Hydroxide, Carbonate, N.trate und "^^«S* "fj^'lo^ -ätliiche

"rlTinnige Verbindung der stabilisierenden sauer- .· Behandlung, so können die Stabilisator-Mengen ver-ΐΑ^Α^^³^" "Ä Al„m,„iu_m.

sungenoderAuiscnmniinuiigcii uta 0IaUUiOa₁VJ₁O »ιΐο^.,ν ,„.. _,_ _w

und dann das Ganze filtriert und trocknet. Gegebenen- genden Tabelle zu ersehen ist

falls kann der feine Stabilisator mit den Fasern trocken

gemischt werden, was zu einem Überziehen der Fasern 5° Tabelle 1

führt. Eine einfachere, wirtschaftlichere und daher

bevorzugte Methode zur Erreichung dieser innigen
Verbindung besteht darin, die erforderliche Menge
des Metalloxids dem Reaktionsgemisch zur Herstellung der Fasern zuzusetzen. Der Stabilisator kann 55
in situ im Reaktionsgemisch gebildet werden. Hydratisierte

Die mehrwertigen Metalloxide oder deren Ausgangs- Tonerde (Al₂O₃) 0,5 bis 10 1,5 bis 6

materialien sollten dem Reaktionsgemisch in einer Hydratisierte

solchen Menge zugesetzt werden, daß die stabilisierten Titanerde (TiO₂) 0,5 bis 10 2 bis 6

Fasern davon 0,4 bis 10 Gewichtsprozent enthalten. 60 Hydratisierte

Bei Bariumoxid erhält man optimale Ergebnisse mit Zirkonerde (ZrO₂) 0,5 bis 10 2 bis 6

2 bis 6% BaO. Aluminium 0,5 bis 25 2 bis 16

Nach einer anderen Durchfuhrungsform des erfin- . _Λ „.^ ium ο w,* ή

dungsgemäßen Verfahrens wird ein pelletisiertes Ge- ^5ü/° ^Α'^2υ» ⁺ ^llU* ^l ^{DIS ιυ} . _o

misch von TiO₂, K₂CO₈, Ba(OH)₂ und KCl bei 65 50% Al₂O₃ + ZrO₂ 1 bis 12 2 bis 8

Temperaturen von 975 bis 1050° C 1 bis 6 h in einem

direkt beheizten Drehofen gebrannt. Die heißen Pel- Für optimale Ergebnisse sollte das Molverhältnis

lets werden dann in Wasser abgeschreckt, die löslichen TiO, zu K₂O im Fertigprodukt 6 ± 1, vorzugsweise

6 ± 0,5, betragen. Diese Zusätze bewirken jedoch auch eine Verbesserung der Temperaturbeständigkeit von faserigem Kaliumtitanat, wenn das M öl verhältnis nahe bei 6 liegt.

Man kann die OxidhydraU: getrennt herstellen, waschen und der Aufschlämmung zusetzen.

In manchen Fällen kann der Zusatz eines organischen Bindemittels wünschenswert sein, um eine ausreichende Grünfestigkeit zu erreichen. Besteht das Bindemittel zu 100% aus organischem Material, so hat dies auf die Feuerfestigkeit des gebrannten Produkts keinen Einfluß.

Zur Erläuterung der Erfindung werden die folgenden Beispiele aufgeführt. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile. ¹S

Beispiel 1

hergeStabilisierte Kaliumtitanatfasern A wurden
stellt aus einem Gemisch von 32% TiO₂,17% K₂COa, 1% Ba(OH)₂ und 50% KCl, indem das Gemisch bis zu einer Gewichtszunahme von 5% mit destilliertem Wasser besprüht, bei 14 kg/cm² auf 25 g, 3,6 cm 0 nelletisiert und 4 h im Muffelofen bei 1000 + 25³C gebrannt, diese Pellets mit Wasser getränkt, auf 3 36 mm gemahlen, das Ganze in Wasser eingerührt und'in einer Kolloidmühle zerfasert wurde. Die Dispersion hatte einen pH-Wert von 12,2, dieser wurde mit In-HCl auf 9,1 eingestellt, dann filtriert, der Filterkuchen gewaschen, wieder in Wasser dispergiert, auf einem 0,125-mm-Sieb gefilzt.

Diese Fasermasse A wurde dann, wie in Tabelle 2 angegeben, geprüft. Zwei Isolierblocks (B und C) wurden auf ähnliche Weise aus 30% TiO₂,16 %K₂CO₃, 3 ·/ Ba(OH)₂ und 50% KCl bzw. 31% TiO₂, 17% K CO 2% BaOH₂ und 50% KCl hergestellt. Wie aus der Tabelle hervorgeht, weisen diese ebenfalls verbesserte Schrumpfeigenschaften auf. Als Vergleich D dienten nicht stabilisierte Kaliumtitanat-Faseni Die Schrumpfung in der Dickendimensier. wurde bestimmt nach 20 h Glühen bei 1149 ± 5^CC und die Analyse des Fertigproduktes nach 3 h bei 60O⁰C.

Tabelle 2

Ausgangs-	Bei	TiO₁	K₁O
Molverh.
K.O/BaO	%	0 /
19,2	82,04	15,02
9,1	80,69	14,25
5,66	79,98	12,83
—	84,42	15,27
spiel 2

PaO

A B C D

Eine 72,6-kg-Charge aus 1 Teil Bariumhydroxid, 15 Teilen Kaliumcarbonat wasserfrei, 30 Teilen Anatas (Pigmentqualität) und 45 Teilen Kaliumchlorid wurde 2 h trocken gemischt, zu Tabletten etwa 1,9 cm X 2,5 cm 0 gepreßt, diese mit 13,6 kg/h einem gasbeheizten Drehofen (45,7 cm 0, 9,15 m Länge) aufgegeben und im Gegenstrom in 6 h von 520 auf 1010⁰C erhitzt. Die gebrannten Tabletten wurden mit deionisiortem Wasser von 90⁰C mit 11,4 l/h 6 Tage gewaschen. Die Aufschlämmung enthielt 6 bis 8% Feststoffe, wurde auf 5% verdünnt, in einer Mühle auf Fasern 76,2 μπι zerteilt und dann auf einen Fasergehalt von 3,5% verdünnt, konnte 2 h absitzen und wurde dann mit einer Lösung vor: Alaun in Schwefelsäure (1:1) auf einen pH-Wert 9,5 eingestellt, nitriert und die Fasermasse gewaschen, diese etwa 16 h bei 14O⁰C getrocknet, dann nochmals auf einen Fasergehalt von 3,5% auf geschlämmt und auf Platten 30 χ 30 χ 2,54 cm verarbeitet.

Analyse der Platten: 3% H₂O, 80% TiO₂,15% K₂O, 2% BaO. Die Platten wurden in einem Ofen 20 bis 100 h bei 1100 bzw. 1150⁰C gebrannt. Die Schrumpfung in der Dicke betrug nicht über 5%. Bei einem Vergleichsversuch mit faserigem Kaliumtitanat ohne erfindungsgemäße Stabilisierung betrug die Schrumpfung immer über 20%.

Beispiel 3

Nach Beispiel 2 wurden 181,4 kg TiO₂ (Anatas-Pigment), 117,9 kg wasserfreies K₂CO₃ und 272,1 kg

Molverh.	Raum-Gewicht	Schrumpfung
K.O/BaO	kg/m³	%
8,7	240,0	4.8
4,37	217,6	3,0
3,24	264,0	3,4
	276,2	31,0

2,83
5,27
6,44
0

KCl-Granulat 60 h gemischt, pelletisiert, die Pellets 3 h bei 950°C im Drehofen gebrannt, die gebrannten Pellets auf ein Molverhältnis TiO₂ zu K₂O = etwa 5 gewaschen und durch Rühren in entionisiertem Was-

ser zerfasert; Feststoffgehalt 3,5%; pH-Wert 9,3. Es wurde filtriert und die Fasermasse getrocknet.
Analyse der Fasermasse nach 3 h bei 600⁰C:
0,1% K₂SO₁; 84,0% TiO₂; 15,04% K₂O; TiO₂Zu K₂O = 6,6.

745 g faseriges Kaliumtitanat wurden in 20 1 destilliertes Wasser eingerührt, 32 cm³ Al₂(SO₄)_a-Lösung (200 g/l pH-Wert 9,6) und gleichzeitig mit Kalilauge (100 g/l KOH) weitere Alaunlösung zugesetzt, um den pH-Wert auf 9,6 zu halten (insgesamt 15 min 1042 cm³ Alaunlösung); aus dieser Dispersion wurden auf einem 0,125-mm-Sieb Faserplatten gebildet (30 χ 30 cm), diese 10 min mit 18 1 destilliertem Wasser aufgerührt (pH-Wert 9,4) und die Fasermasse nochmals zu einer Platte geformt und schließlich bei 130^cC getrocknet.

Das Produkt zeigte eine verbesserte Feuerbeständigkeit, Biegefestigkeit und bessere Wärmeleitfähigkeit als ein nichtbehandeltes Vergleichsprodukt (siehe Tabelle 3).

B e i s ρ i e 1 4

1500 g Pellets aus erfindungsgemäß mit Barium stabilisierten gebrannten Kaliumtitanatfasern gemäß Beispiel 2 wurden in 21 destilliertem Wasser über Nacht eingeweicht, dann auf eine Korngröße 3,36 mm zerteilt und in einer Kolloidmühle mit 17 1 destilliertem Wasser aufgefasert (pH-Wert 12,25).

396 cm³ einer Lösung von A1₂(SO₄)₃ · 18 H₂O

— 200 g/l — wurden in 15 min der Dispersion zugesetzt (pH-Wert 10,1), in 15 min 1,1861 0,5n-HCl zugegeben (pH-Wert 8,8), auf einem 0,125-mm-Sieb eine Platte gebildet, diese chloridfrei gewaschen und bei 13O⁰C getrocknet. Trockengewicht: 634g.

570 g Faserplatte wurden in 16 1 destilliertes Wasser 1,5 h gerührt, 31 g handelsübliche Polyvinylacetat-Emulsion (55% Feststoffe) dispergierl: in 300 cm³ destilliertem Wasser zugesetzt und noch .10 min weitergerührt und wie oben eine Faserplatte hergestellt.

Beispiel 5

206 g nach Beispiel 3 erhaltene nasse, unbehandelte, ausgelaugte Fasermasse wurden auf 3,36 mm zerkleinert und in 2,5 1 destilliertem Wasser durch einmaligen Durchgang duich eine Kolloidmühle aufgefasert. Die gebildete Dispersion konnte 5 min absitzen und wurde zur Entfernung von gröberen Stücken dekantiert, dann wurden 10 cm³ Kalilauge — 100 g/l K/H — (pH-Wert 11,5), danach 13,5 cm³ Titantetrachlorid-Lösung (100 g/l TiO₂) zugesetzt (pH-Wert 8,2) und nun gleichzeitig weiter Titantetrachlorid-Lösung und zur Aufrechterhaltung des pH-Wertes von 8,2 Kalilauge zugegeben, und zwar innerhalb von 15 min insgesamt 45 cm³ TiCl₄-Lösung (5,07 % TiO₂ im Produkt) und 59 cm³ KOH-Lösung. Es wurde filtriert, die Fasermasse mit 11 destilliertem Wasser gewaschen und nochmals in 21 destilliertem Wasser aufgerührt und nach neuerlichem Filtrieren bei 130" C getrocknet.

Beispiel 6

Die anfängliche Faserdispersion des faserigen Kaliumtitanats aus Beispiel 5 wurde mit 20 cm³ Kalilauge (100 g/l KOH) zur Einstellung eines pH-Wertes von 12,02 versetzt, in 15 min 105 cm³ Zirkoniumtetrachlorid-Lösung (53 g/l ZrO₂, 6,3% ZrO₂ im Produkt) zugesetzt (pH-Wert 8,2), filtriert, die Fasermasse in 1 1 destilliertes Wasser eingerührt, abnitriert und bei 130⁰C getrocknet.

B e i s ρ i e 1 7

170 g gebrannte Tabletten des Beispiels 2 aus erfindungsgemäß stabilisiertem Kaliumtitanat wurden über Nacht in 250 cm³ destilliertem Wasser stehengelassen,

ίο auf < 3,36 mm zerkleinert und in einer Kolloidmühle mit 1600 cm³ destilliertem Wasser aufgefasert (pH-Wert 12,2), der gebildeten Dispersion zusammen 21,2 cm³ Alaun-Lösung (200 g/l) und 12,3 cm³ Zirkoniumchlorid-Lösung (100 g/l ZrCl₂) in 15 min (pH-Wert 10,3), dann 148 cm³ 0,5n-HCl in 15 min zugesetzt (pH-Wert 8,8) und wieder die Faserplatte auf dem Sieb gebildet, diese chloiid- und sulfatfrei gewaschen und getrocknet; Trockengewicht 71,87 g; und nochmals aufgerührt und schließlich die Faserplatte getrocknet. Trockengewicht 70,5 g.

65% < 0,84 mm, mit 2%iger Na₂SiO₃ ■ 5 H₂O-Losung entfettet, zugegeben, 10 min gerührt und die Faserplatte hergestellt.

Beispiel 8

31 einer Dispersion von 110 g erfindungsgemäß stabilisierten Kaliumhexatitanat-Fasern gemäß Beispiel 4 wurden in 15 min mit 0,5n-HCl auf pH-Wert 9,1 eingestellt, die Faserplatte hergestellt, gewaschen und in 750 cm³ Wasser wieder dispergiert und noch langsam 1 h gerührt. Dann wurden 83 g ungebleichte Kraftpulpe (3,98% Feststoffe; Mahlgrad 13), 6j handelsübliche Polyvinylacetat-Emulsion (55% Fest stoffe) und 4,4 g Aluminiumschuppen (Beispiel 8) zu gesetzt. 10 min gerührt und die Faserplatte gebildet Die Eigenschaften der Produkte nach den Beispie len 3 bis 8 sind in der Tabelle 3 zusammengestellt.

Tabelle 3 Beispiel

Zusätze, %

Al.O, TiO, ZrO, Al

Raum- Biege- % Schrumpfung bei 1149° C

Alumi- ^{gewicht festi}*^keit nach 20 h nach 92 h

siHcat ^Dicke L.B.D.*) Dicke L.B.D.

kg/m» kg/cm¹

3 Vergleich
(unbehandelt)

3 überz.
4
5
6

5 + 6 Vergleich
(unbehandelt)

Vergleich (Beispiel 7 und 8) (unbehandelt)

4,0
1,92

5,07

1,0

6,3

1.0

4,0

339,2	2,44	27,2	14,9	3,5	2,8
371,2	4,91	13,8	3,9
254,4	2,68	0,7	0,4
299,2	2,95
294,4	1,41			1,8	1,5
304,0	1,27			■ 3,3	3,1
243,2	0,98	0	0
230,4	1,75	3,2	1.9

240,0 1,78 4,8 3,0 15,1 8,1

*) = Länge — Breite — Dicke

609 646

ίο

Tabelle 3 (Fortsetzung)

Beispiel

"₀ Schrumpfung

bei 1115⁰C nach 20h

Dicke

L.B.D.*)

Analyse nach 3 h bei 600C in % TiO, K₂O BaO

Molverhältnis Al₂O₃ Ζ-Ό,,
TiO₂/M₂O

3	14,9	6,2	83,39	15,50	2,26	6,34	3,87	6,3
3	4,4	1,3	80,51	14,44		6,55	0,87
4	5 + 6 Vergleich (unbehandelt) 33,9	11,8	80,24	16,39		5,30		0,90
5	7		86,90	13,48		7,6
6	8		77,06	15,18	2,14	5,98
	Vergleich		81,66	17,04	1,88	5,67	0,70
	·) == Länge -	- Dicke.	78,92	17,10	2,83	5,03
		77,08	15,96		5,28
	32,04	15,02	5,8

- Breite —

Außer der beträchtlichen Stabilisierung der Titanatfasern bei relativ hohen Temperaturen wurde durch die erfindungsgemäße Behandlung die chemische Beständigkeit der Fasern in saurer Lösung verbessert. Beispielsweise hat eine !"',ige Aufschlämmung von nicht erfindungsgemäßem Kaliumtetratitanat einen pH-Wert von 10,5, nach Zugabe von 6 cm³ 0,In-HCl einen pH-Wert von 8. Eine Aufschlämmung von erfindungsgemäßem Kaliumtetratitanat mit 7,8% BaO hat nach Zugabe von 6 cm³ 0,In-HCl einen pH-Wert von 6. Dies zeigt deutlich die Blockierung oder den Ersatz von leicht herauslösbaren Kaliumionen.

Ein weiterer Vorzug des erfindungsgemäß hergestell ten Materials ist die höhere Beständigkeit gegen Ab bau bei ihrer Verwendung als feuerfeste Isolier materialien. Dies wird deutlich durch den folgendei Vergleichsversuch:

Ein Block eines üblichen Kaliumtetratitanats un< ein erfindungsgemäß nach Beispiel 1 hergestellte wurden auf einen Schamotte-Stein gestellt und 327 1

auf 1100⁰C erhitzt. Das Vergleichsmaterial war bi zu einer Tiefe von 0,58 cm zersetzt, wohingegen dl· Zersetzung bei dem erfindungsgemäßen Materia! nu 0,2 betrug, also nur etwa '/ä davon.

Claims

„ . . _ . Natriumtitanate verlieren ebenfalls bei diesen Tempe- Patentanspruche: raturen jhre faserjge Stru?ctlir.

1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeisolier- Die physikalischen Eigenschaften — wie hoher materials aus formstabilisierten kristallinen faseri- Schmelzpunkt, hoher Brechungsindex, hohe Infrarotgen Alkalititanaten durch Brennen des Ausgangs- 5 Reflexion, außerordentlich niedrige Wärmeleitfähigmaterials, enthaltend Alkalioxid und TiO₂ bzw. keit — machen Alkalititanate mit einem Teilchendurchdieses liefernde Stoffe, bei Temperaturen von 800 messer von 0,5 bis 1,5 μΐη und einer Teilchenlänge bis 1200⁰C und Auffasern, dadurchgekenn- von 0,1 bis 0,5 mm oder mehr als Wärmeisoliermaterial zeichnet, daß dem Ausgangsmaterial so viel besonders geeignet. So können z. B. verfilzte Isoliereiner sauerstoffhaltigen anorganischen Barium- io platten mit einem Raumgewicht von 192 bis 240 kg/m³ Verbindung zugesetzt wird, daß nach dem Brennen leicht hergestellt werden. Auch lassen sich Blöcke mit zumindest 0,4 Gewichtsprozent BaO vorliegt, und/ einem Raumgewicht bis 1120 kg/m³ pressen. Die aus oder auf das faserige Material 0,5 bis 15 Gewichts- faserigen Alkalititanaten hergestellten Produkte sollten prozent einer sauerstoffhaltigen anorganischen Alu- möglichst chemisch stabil und hitzebeständig sein. Bei minium-, Titan- und/oder Zirkonium verbindung 15 einer Verwendung als Isoliermaterial ist die Dirnenaufgebracht werden. sionsstabilität oder Maßhaltigkeit unerläßlich.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß die zeichnet, daß 2 bis 6% Stabilisator verwendet Isolier bauteile unter Schwächung und Zerstörung werden. schrumpfen, nämlich bis etwa 35%, wenn der Gegen-

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 20 stand 20 h einer Temperatur von 1150⁰C ausgesetzt zeichnet, daß als Stabilisator ein Meta-, Di-, Tri- wird.

oder Tetratitanat von Barium verwendet wird. Es wurde nun festgestellt, daß diese thermische una