DE1902099A1 - Glaskeramische Artikel - Google Patents

Glaskeramische Artikel

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DE1902099A1
DE1902099A1 DE19691902099 DE1902099A DE1902099A1 DE 1902099 A1 DE1902099 A1 DE 1902099A1 DE 19691902099 DE19691902099 DE 19691902099 DE 1902099 A DE1902099 A DE 1902099A DE 1902099 A1 DE1902099 A1 DE 1902099A1
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glass
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glass ceramic
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Beall George Halsey
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Original Assignee
Corning Glass Works
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    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/40—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C10/00—Devitrified 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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Description

Glaskeramische Artikel .
Die Erfindung betrifft glaskeramische Artikel, bestehend
aus feingekörnten anorganischen Kristallen, die annähernd
gleichmäßig in einer glasigen Matrix dispergiert sind.
Strukturell bestehen glaskeramische Artikel aus relativ
gleichmäßig geformten, feingekörnten Kristallen, die in
einer glasigen Matrix dispergiert sind, wobei die Kristallphase vorherrschend ist. Glaskeramische Körper sind gewöhnlich zu wenigstens 50 %» in vielen !Fällen zu über 90 %
kristallin. Da die glaskeramischen Körper weitgehend kristallin sind, unterscheiden sich ihre physikalischen Eigenschaften gewöhnlich weitgehend von denen des ursprünglichen Glases und gleichen mehr denjenigen der Kristalle. Entsprechend hat die verbleibende glasige Matrix eine Zusammensetzung, die beträchtlich von der des ursprünglichen Glases abweicht, da die Kristallkomponenten aus dem Glas stammen.
Das US-Patent No. 2 920 971, das grundlegende Patent auf dem Gebiet der Glaskeramiken, gibt einen weitgehenden Überblick über die praktischen und theoretischen Probleme der Herstel-
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lung und Eigenschaften dieser Artikel. Dieses Patent zeigt speziell die einzigartige Eigenschaft des Titanoxid durch. Kristallkeimbildung aus annähernd jedem Glas einen feingekörnten glaskeramischen Artikel zu bilden. Obwohl diese annähernd universelle Anwendbarkeit des TiOp als Eristallkeimbildungsmittel vom wirtschaftlichen Standpunkt außerordentlich wichtig ist, weisen die mit dieser Methode erzeugten Produkte mehrere Nachteile auf, Die beiden wichtigsten Unzulänglichkeiten sind folgende:
1. Die Reduktion des TiO„ bei mäßig erhöhten Temperaturen schon unter sehr milden Eeduktionsbedingungen und
2. mangelnde thermische Stabilität der Kristallphasen bei höheren Temperaturen, z.B. über 1.200°C.
Aufgabe der Erfindung ist es also, Mittel und Bedingungen für
zu eine günstigere Kristallkeimbildung zu finden, um so/verbesserte ι
glaskeramischen Artikeln zu gelangen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Silikatglas-Ausgangsmaterial, das einen Gehält an reduziertem Siliziumdioxid entsprechend ca. 0,15 bis 2 Gew.% elementarem Silizium aufweist und weitgehend frei von Metalloxiden ist, die leichter reduzierbar sind als Siliziumdioxid, geschmolzen wird, die Schmelze wenigstens unter den Transformationspunkt gekühlt und aus ihr ein Glaskörper geformt wird, der Glaskörper anschliessend auf ca. 750 bis 14000O solange erhitzt wird, bis sich die anorganischen Kristalle in situ als dem Silikatglas gebildet haben und dann der glaskeramische Artikel auf Baumtemperatur abgekühlt wird.
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_ 3 —
Es wurde gefunden, daß zahlreiche Silikat- und Alumino-Silikat Gläser durch. Wärmehehandlung zu feingekörnten glaskeramischen Artikeln kristallisiert werden können, wenn sich die Gläser in einem hinreichend reduzierten Zustand befinden. Dieser reduzierte Zustand wird während des Schmelzprozesses durch die Zugabe von metallischem Siliziumpulver, Zucker, Graphit, Siliziumkarbid oder andereireduzierenden Agenzien erreicht. Die erhaltenen Glasartikel sind normalerweise von grauer Farbe und, ifcLe aus Eöntgenstrahlbeugung hervorgeht, amorph. Wärmebehandlung dieser Gläser ergibt feingekörnte glaskeramische Artikel, bei denen die Kristallkeimbildung durch ein Reduktinnsprodukt des Siliziumdioxids - entweder elementares Silizium oder eine Art Siliziummonoxid-Komplex - erreicht wird
Diese Art der Kristallkeimbildung hat gegenüber der Benützung von TiOp drei wesentliche Vorteile. Erstens ist diese Kristall keimbildung anscheinend universell anwendbar für alle binären oder komplexeren Silikat- und Alumino-Silikat-Gläser, die kein Metalloxid, das leichter reduzierbar als Siliziumdioxid ist, enthalten. Zweitens werden nur äußerst kleine Mengen von reduziertem Siliziumdioxid benötigt, um eine Kristallkeimbildung zu erreichen. Es wurde gefunden, daß zwei Gew.% in allen Fällen ausreichen; gewöhnlich genügen ca. 0,15 - 1 Gew.%. Die Verwendung extrem kleiner Mengen kristallkeimbildender Agenzien ist notwendig für die Herstellung hochfeuerfester Artikel, die aus weitgehend stöichiometrischen Oxiden zusammengesetzt sind. Auf diese Weise können stölchiometrische Verbindungen, wie Beta-Spodumen, Cordierit, Nephelin etc.,
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die einen hohen Schmelzpunkt aufweisen, vorteilhaft verwendet werden. Drittens ist die Technik der Kristallkeimbildung durch reduziertes Siliziumdioxid bei der Kontrolle der Korngröße in Sinterprozessen, bei welchen glasähnliche Massen verwendet werden, von Torteil. Derartige Glasmassen sintern, wenn sie genügend klein gemahlen sind, zu einem extrem fein gekörnten Körper, der eine s^er kleine Tendenz zur nachträglichen Kornvergrößerung aufweist.
Der beim erfindungsgemäßen Verfahren angegebene Transformation! punkt liegt bei derjenigen Temperatur, bei der sich die flüssige Schmelze in einen amorphen Feststoff umgewandelt hat; es Äird angenommen, daß diese Temperatur im allgemeinen zwischen dem Verformungspunkt und dem Glühpunkt (annealing point) des Glases liegt. Die Dauer der erfindungsgemäßen in situ-Kristallisation hängt von der verwendeten Temperatur ab; im oberen Teil des Kristallisfetionsbereichs (ca. 750 bis 14-00° 0) werden nur kurze Verweilzeiten benötigt, z.B. nur ca. 1/4- Stunde oder weniger, während im unteren Teil des Kristallieationsbereichs 24- bis 48 Stunden für eine vollständige Kristallisation benötigt werden.
Das erfindungsgemäße Erhitzungsschema besteht aus einem Zweistufenprozeß, wobei der Glasartikel zuerst etwas über den Transformationsbereich (750 - 900° G) erhitzt wird und auf dieser Temperatur solange gehalten wird bis eine ausreichende Kristallkeimbildung eingesetzt hat. Die Temperatur wird dann auf ca. 1000 - 1300°0 erhöht und solange aufrecht erhalten bis vollständige Kristallbildung eingetreten ist. In diesem vor-
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_ 5 —
zugsweise zweistufigen Erhitzungsprozeß beträgt die Zeit für die Kristallkeimbildung im allgemeinen ca. 2 bis 8 Stunden, die Zeit für das Wachsen der Kristalle bis zur endgültigen Größe, ca. 2 bis 12 Stunden.
Selbstverständlich kann das Verfahren auf verschiedene Weise modifiziert werden. So kann der Artikel nach dem Formen auf Raumtempesatur abgekühlt werden, um ihn vor Beginn des Erhitzun-gsprozeßes visuell auf seine G-I as quäl it ät prüfen zu können Wo Energiekosten gespart werden sollen, kann die Schmelze nur gerade unter dem Transformationsbereich abgekühlt werden und dann sofort dem Erhitzungsprozeß unterworfen werden. Weiterhin kann - obwohl ein zweistufiges Erhitzungsschema vorzuziehen ist - ein sehr zufriedenstellendes Produkt erzeugt werden, wenn der Glasartikel nur von Raumtemperatur oder vom Transformationspunkt auf eine Temperatur zwischen 750 und 14000O erhitzt wird und dort solange gehalten wird bis die gewünschte Kristallisation eingetreten ist. Wenn die Erhitzungsgeschwindigkeit, relativ langsam ist und die Endtemperatur nahe der oberen G-renze des Hitzebehandlungsbereiches liegt, ist eine Verweilzeit bei irgendeiner Tempertur nicht unbedingt notwendig. Nichtsdestoweniger sollte, da das Wachsen der Kristalle von Zeit und Temperatur abhängig ist, die Erhitzungsgeschwindigkeit des Giasartikels bis über den Transformationspunkt nicht zu schnell sein, so daß die Bildung hinreichend vieler Kristalle hinreichender Größe gewährleistet ist und so eine Deformation oder Einsackung des Artikels vermieden wird. Obwohl Erhitzungsgeschwindigkeiten von 1O0O pro Minute und höher
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erfolgreich verwendet wurden, ist, besonders bei Fällen, wo das Glas mit Festigungsteilen versehen ist, eine Erhitzungsgeschwindigkeit von ca. 3 bis 5°C pro Minute vorzuziehen. Diese Erhitzungsgeschwindigkeiten haben zu Artikeln mit keiner oder sehr kleiner Deformation geführt.
Wie bereits erwähnt, ist das erfindungsgemäße "Verfahren mit jedem Silikatglas durchführbar, dem ein Gehalt an reduziertem Siliziumdioxid entsprechend ca. 0,15 bis 2 Gew.% elementarem Silizium zugesetzt ist und das weitgehend frei von Metall oxiden ist, die leichter reduzierbar sind als Siliziumdioxid. Es ist daher vorzuziehen, einen Gehalt an Metalloxiden, wie Bleioxiden, Zinnoxid, Antimonoxid und Wismutoxid ganz zu vermeiden.
Tabelle I zeigt Zusammensetzungen thermisch kristallisierbarer Gläser in Gew.% auf Oxidbasis, die nach Hitzebehandlung feingekörnte glaskeramische Artikel ergaben. Die Mischung kann Materialien enthalten, die beim Zusammenschmelzen die gewünschte Oxidzusammensetzung mit den gewünschten Eigenschaften ergeben. Die Mischungen wurden^einer Kugelmühle gemahlen, um die Bildung einer homogenen Schmelze zu erleichtern und dann in Siliziumdioxid- oder Aluminiumoxidtiegeln bei Temperaturen von ca. 1600 bis 1650 C 16 Stunden geschmolzen. Siliziummetall und die Reduktionsmittel Dextrose und Siliziumkarbid wurden als Pulver (feiner als 1OO Tyler mesh) zugegeben. Ein Glasrohr (cane) von ca. 0,63 cm Durchmesser wurde aus oe&er Schmelze gezogen und der Rest geder Schmelze in eine runde Form von ca. 1,27 cm Dicke aus Stahl gegossen. Die Gläser wurden sofort
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in einen Ausglüher mit einer Arbeitstemperatur von 650° C gebracht. Nach, dem Glühen wurden die Glasartikel in einen elektrisch beheizten Ofen gebracht und der in Tabelle II zusammengestellten Hitzebehandlung unterworfen. Nach beendeter Hitzebehandlung wurde der Ofen ausgeschaltet und die kristallisierten Artikel entweder sofort ins Freie gebracht oder im Ofen gelassen und dort abgekühlt. Die Abkühlungsgeschtrindigkeit im Ofen lag durchschnittlich zwischen 2 und 3° O pro Minute.
Tabelle I 1 7 2 3 4 5 6
67.0 51.5 67.0 62.25 63-5 48.75 49.5
SiO2 24.5 30.0 24.5 22.5 28.0 21.0 33.O
Al2O5 4.0 - 4.0 4.0 8.0 — -
Li2P 3.5 - 3.5 3.5 — — -
MgO 1.0 18.0 - - O.5 0.25 O.5
Si - - 1.0 - - - -
SiO — 0.5 - 7-75 — — -
Dextrose - - - - 3O.O -
BaO — - - - — 17.0
OaP 8 9 10 11 12.
53.25 59.4 73.5 71.5 54.O
SiO2 33.0 - 20.0 23.0 12.0
Al2O3 - - 6.0 5.0 -
Li2O ' I3.O 15-0 - - -
MgO - - — - -
Na2O — 25.O - - 17.O
OaO 0.15 0.6 O.5 0.5 17.0
Si
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Tabelle I (Ports. ) 14 15 16
13 70.6 70.6 70.6
SiO2 70.6 19.8 19.8 19.8
Al2O3 19.8 5.0 5.0 . 5.0
Li2O 5.0 1.0 1.0 1.0
MgO 1.0 0.6 0.6 0.6
Si 0.6 - - -
PbO 3.0 3.0 - -
SnO2 - - 3.0 -
Sb2O3 — χ 0
Sb 0
ZnO - - - 3.0
Tabelle II zeigt das Hitζebehandlungsschema, welchem Jede
Probe unterworfen wurde, weiterhin eine visuelle Beschreibung jedes kristallisierten Artikels, Meßwerte:, der Wärmeausdehnungskoeffizienten (25 - 3000C) und die durch Eöntgenstrahlbeugung bestimmten Kristallphasen. Bei jeder Behandlung wurde die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von ca. 5°C pro
Minute bis zur Verweiltemperatur erhöht.
Tabelle II
Proben- Hitzebehandlung Visuelle Kristallphasen Ausdeh-No. Beschreibg. nungs-
Koe£f.
4 Std.bei 8000C grau, barn- Beta-Spodumen f.L
4 Std.beiHOO0C steinartig
4 Std.bei 800°C grau, hern- Beta-Spodumen f.L.
4 Std.bei 11000C steinartig
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- 9 - Tabelle II (lorts.)
Proben- Hitzebehandlung Visuelle Kristallphasen Ausdehnungs No. Beschreibe. Koeffizit
(-7
3 4 Std.bei 8000O grau, horn- Beta-Spodumen 4 Std.bei 1100°0 steinartig f.L.
4 4 Std.bei 8000O graubraun, Beta-Spodumen 4 Std.bei 1060°0 hornstein- f.L.
artig
5 4 Std.bei 800 0 grau,wächsern Hexacelsian 4 Std.bei 1060 0 hornsteinartg.
6 4 Std.bei 8000O graugrün,horn- Anorthit 4 Std.bei 1060 0 steinartig
7 4 Std.bei 8000O grau,wächsern- ITephelin 4 Std.bei 1060 0 hornsteinartg.
8 4 Std.bei 800°0 grau,glasig Oordierit 5,8 4 Std.bei 1200 0
8 4 Std.bei 8000O innen grau, Oordierit 7,9 4 Std.bei 1300°0 weiß, außen
20 Std.bei 1400°0 durchsichtig
9 4 Std.bei 8000C grau, horn- Diopsid 4 Std.bei 1100°0 steinartig
10 4 Std.bei 8000C grau, horn- Beta-Spodumen -2.0 4 Std.bei 1100°0 steinartig f.L.
11 4 Std.bei 8000C grau, horn- Beta-Spodumen -0-3 4 Std.bei 1200 0 steinartig f.I.
12 4 Std.bei 8000O grau, horn- Beta-Oristo-
4 Std.bei 1000 C steinartig φ balit,Silizium
13 4 Std.bei 800°C weiß,grobge-Beta-Spodumen 4 Std.bei 1000 C körnt, sehr f.L.
deformiert
14 4 Std.bei 8000C weiß, grobge-
4 Std.bei 1000°0 körnt, sehr Beta-Spodumen
deformiert f.L.
15 4 Std.bei 8000O weiß,grobge-
4 Std.bei 1000 C körnt, sehr Beta-Spodumen
deformiert f.L.
16 4 Std.bei 8000Q wemß,grobge-.n . „n,im n 4 Std.bei 1000*0 körnt; sehr Beta-Spodumen
deformiert f -L·' Ga2m:Lt
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- ίο -
Tabellen I und II zeigen umfassend die Wirksamkeit des reduzierten Siliziumdioxids als Eristallisationskeimbildungsmittel oder Kristallisationsförderer für die verschiedensten Silikatgläser. Daß das Glas von Metalloxiden, die leichter reduzierbar sind als Siliziumdioxid, weitgehend frei sein sollte, zeigen klar Probe 13, die PbO enthält, Probe 14, die SnO2 enthält Probe 15, die Sb2O-, enthält und Probe 16, die ZnO enthält, wobei die Gläser farblos und nicht grau waren und die kristallisierten Artikel nicht gleichmäßig feingekörnt, sondern nur an der Oberfläche kristallisiert und grobgekörnt waren. Die erfindungsgemäßen glaskeramischen Artikel sind weitgehend kristallisiert und enthalten häufig mehr als 75 Gew.# Kristalle, wobei die "Kristalle in der Hauptsache einen Burdimesser aufweisen, der kleiner als 10 Mikron ist und die meisten Kristalle einen kleineren Durchmesser als 1 Mikron aufweisen.
Die Menge an reduziertem Siliziumdioxid, die für eine hinreichende Kristallkeimbildung notwendig ist, variiert von Mischung zu Mischung. Im allgemeinen genügt die Menge Siliziumdioxid, die ca 0,5 bis 1 Gew.% metallischem Silizium entspricht. Wie aus den Tabellen hervorgeht, kann elementares Silizium durch kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel ersetzt werden; wegen der Oxidation des Kohlenstoffs auf Kosten des Siliziumdioxids entstehen aber Keime im Glas. Die Löslichkeit des pulverförmigen Siliziummetalls ist in den meisten Mischungen nicht großj bei Gehalten von mehr als ca. 2 Gew.% tritt Steinbildung im Glas ein. Vie Probe 12 zeigt, können in Gläsern vom Kalzium-Alumino-Silikat-System sehr viel höhere Siliziumgehalte verwendet werden, ohne daß es zu weit-
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gehender Steinbildung kommt. Derart große Mgngen an metallischem Silizium sind für eine Kristallkeimbildung unnötig, verursachen die Kristallisation des Siliziums bei der Hitzebehandlung zu einer signifikanten Kristallphase und verteuern den glaskeramischen Artikel.
Aus Phasen-Grleichgewichts-Bestimmungen ist bekannt, daß bei Temperaturen über 13OO°C in dem temären System SiOp-LiAlOp-
2CV große Mengen fester Lösungen (f.L.) von Beta-Spodumen existieren und Glaskeramiken, die derartige feste lösungen als vorherrschende Kristallphase enthalten, sind wohlbekannt. Bisher wurde die Kristallkeimbildung jedoch durch TiOp und/oder ZrOp erzeugt, mit der Wirkung, daß diese Oxide die normale thermische Stabilität der kristallinen Phasen in den fertigen glaskeramischen Produkten erniedrigten. Dies beruht auf einer Erniedrigung der Zustands-(Solidus)-Temperatur, was besonders bei einer TiOp-Zugabe zu beachten ist.
Die Maßbeständigkeit derartiger Zweipnasensysteme bei hohen Temperaturen wird aush deshalb beeinflußt, weil feste Lösungen von Beta-Spodumen in Abhängigkeit von der Temperatur unterschiedlibhe Mengen von TiO2 aufnehmen. Wenn also glaskeramische Artikel, die feste Lösungen von Beta-Spodumen enthalten, bei hohen· Temperaturen kristallisiert werden, lösen sich darin beträchtliche Mengen von TiO2. Wenn der Artikel dann anschliessend abgekühlt und bei etwas erhöhter Temperatur unter der Kristallisätionstemperatur gehalten wird, scheidet sich eine gewisse Mgnge TiO2 als Phase, wie z.B. Rutil, ab. Wo also hohe thermische Stabilität und hohe dimensioneile Anforderun-
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gen gestellt werden, ist ein glaskeramischer Artikel, der im wesentlichen aus einer Phase besteht, bei dem die Kristallkeimbildung mit sehr kleinen Mengen einer fremden Phase erzielt wurde, vorzuziehen. Es wurden glaskeramische Artikel, die im wesentlichen nur feste Lösungen von Beta-Spodumen enthielten, mit Mengen von 1/2 bis 1 Gew.% metallischem Silizium hergestelljfc, die ohne Deformation auf 135O°O erhitzt werden konnten.
Eines der feuerfestesten Alumino-Silikate mit sehr kleiner Ausdehnung ist das Mineral Cordierit. Feste Lösungen einiger Cordierite haben Schmelzpunkte um 14-5O0G. Probe 8 ergibt einen glaskeramischen Artikel, der bis 1400°C stabil ist. Die Cordieritkristalle sind extrem klein (ca. 0,1-0,5 Mikron Durchmesser), wenn das Glas bei 13000C kristallisiert wirdj obwohl bei14000C ein gewisses Kornwachfetram zu beobachten ist, überschreitet die Kristallgröße nicht ein Mikiran. 'Zusätzlich tritt bei 1400° C Oxidation des Siliziums ein, wenigstens innerhalb eines kleinen Abstands von der glaskeramischen Grenzfläche. Dies kann durch den Farbwechsel der Probe 8 von normalem grau der Glaskeramik,bei der die Keimbildung mit Silizium erzeugt wurde, nach einem weißen, durchsichtigem Material, beobachtet werden. Auf diese Weise kann ein dünnes Stück Glaskeramik, bei dem die Kristallkeimbildung durch Silizium erzeugt wurde, durci Hitzebehandlung bei 1400°C in Luft vollständig zu einer durchsichtigen alkalifreien Glaskeramik oxidiert werden, die bei der Herstellung von Hochtemperaturlampen Verwendung findet. Probe 8 ist eine vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung.
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Der Mechanismus,, der zur Bildung von Kristallkeimen bei glaskeramischen Artikeln durch die Zugabe von metallischem Silizium oder Zugabe von Reduktionsmitteln, die das Siliziumdioxid in der Glasschmelze reduzieren, führt, ist noch nicht erkannt worden. Das thermisch kristallisierte Glas ist normalerweise grau oder braun. Die Natur der dunklen Farbe ist unbekannt; die durch Sauerstoffmangel erzeugten larbzentren absorbieren aber stark. Man glaubt, daß die Zugabe von Siliziummetall zu geschmolBenem Glas oder die Reduktion von Glas durch zugegebene Kohlenstoffverbindungen eine Phasenentmischung in sehr kleinem Umfang verursacht. Die Hebenphase weist einen Sauerstoffmangel auf und ist gegen Hitzebehandlung instabil. Han vermutet, daß Silizium und vielleicht Siliziummonoxid aus diesen sauerstoffverarmten Bereichen auskristallisieren. Warum Silizium oder möglicherweise teilweise Siliziummonoxid ein derart wirkungsvolles Kristallkeimbildungsmittel für Silikatgläser der verschiedensten Zusammensetzungen darstellt,· ist noch nicht erkannt, worden, da andere EUanente, wie z.B. die Edelmetalle Kupfer, Silber, Gold etc. nur in sehr begrenzten Mischungsbereichen wirksam sind. Es ist unwahrscheinlich, daß Epitaxie der Hauptfaktor ist, der die Kristallkeimbildung reguliert, einfach wegen der Yielfalt der kristallinen Arten und Geometrie^., die alle auf heterogene Keimbildung durch Silizium oder Siliziummonoxid-Partikel ansprachen. Die kovalente Natur des Siliziums mit seiner hexagonalen diamantähnliehen Struktur könnte evtl. für die erfindungsgemäße Art der Kristallkeimbildung von Bedeutung sein. ■
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Claims (8)

Patentansprüche
1. Verfahraa zur Herstellung glaskeramischer Artikel, bestehend aus feingekörnten- anorganischen Kristallen, die annähernd gleichmäßig in einer glasigen Matrix dispergiert sind, da-
-Ausgangsmaterial durch gekennzeichnet, daß Silikatglas^ daß einen Gehalt an reduziertem Siliziumdioxid entsprechend ca. 0,15 - 2 Gew.% elementarem Silizium aufweist und weitgehend frei von Metalloxiden ist, die leichter reduzierbar sind als Siliziumdioxid, geschmolzen wird, die Schmelze wenigstens unter den Transformationspunkt gekühlt und aus ihr ein Glaskörper geformt vird, der Glaskörper anschliessend auf ca. 750 - 14-0O0O solange erhitzt wird, bis sich die anorganischen Kristalle in situ aus dem Silikatglas gebildet haben und dann der glaskeramische Artikel auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
2. Verfahren zur Herstellung glaskeramischer Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallisationszeit 1/4 bis 48 Stunden beträgt.
3· Verfahren zur Herstellung glaskeramischer Artikel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper für ca. 2 bis 8 Stunden auf ca. 750 bis 900°0 und anschliessend für ca. 2 bis 12 Stunden auf ca. 1000 bis 13000O erhitzt wird.
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4. Verfahren zur Herstellung glaskeramischer Artikel nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatglas aus Li2O, MgO, Al2O5, SiO2 und ca. 0,15 his 2 Gew.% elementarem Silizium besteht.
5· Verfahren zur Herstellung glaskeramischer Artikel nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatglas aus MgO, Al2O5, SiOp und ca. 0,15 bis 2 Gev.% elementarem Silizium besteht.
6. Glaskeramischer Artikel, bestehend aus feingekörnten anorganischen Kristallen, die annähernd gleichmäßig in einer glasigen Matrix dispergiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristalle in situ aus einem Silikatglas gebildet werden, das reduziertes Siliziumdioxid entsprechend ca. 0,15 bis 2 Gew.% elementarem Silizium enthält und weitgehend frei von Metall oxiden ist, die leichter reduzierbar sin|i als Siliziumdioxid.
7· Glaskeramischer Artikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
Ύ»
net, daß das Silikatglas aus Li2O, Al2O5, MgO, SiO2 und ca. 0,15 bis 2 Gew.# elementarem Silizium besteht.
8. Glaskeramischer Artikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das Silikatglas aus MgO, Al2O5, SiO2 und ca. 0,15 bis 2 Gew.% elementarem Silizium besteht.
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DE19691902099 1968-01-19 1969-01-16 Glaskeramische Artikel Pending DE1902099A1 (de)

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