DE19612985A1

DE19612985A1 - Sinterschäume und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE19612985A1
Application number: DE19612985A
Authority: DE
Inventors: Hans-Josef Dr Sterzel; Michael Dr Hesse
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 1997-10-02

Description

Die Erfindung betrifft sowohl keramische als auch metallische offenzellige Schäume für vielfältige Anwendungen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.

Anorganische Schäume an sich sind bereits bekannt. Sie werden nach vielfältigen Verfahren mit bisher unüberwindlichen Nachteilen und deshalb derart hohen Kosten hergestellt, daß sie nur in Sonderfällen genutzt werden. Das weitaus am meisten beanspruchte Verfahren besteht darin, daß offen zellige Polymerschäume mit einem Schlickermaterial infiltriert werden, das anorganische Partikel enthält. Der infiltrierte Polymerschaum, meist ein Polyurethanschaum, wird vorsichtig getrocknet und durch langsames kon trolliertes Erhitzen die organischen Bestandteile entfernt und das aus an organischem Pulver bestehende Negativ gesintert. Darin liegt bereits der Grund für die aufwendige, kostspielige Herstellung. Sowohl die Trocknung des mit Schlickermaterial ausgefüllten Porengefüges sowie das Wegpyrolysie ren der organischen Bestandteile ist sehr zeitaufwendig. Zusätzlich sind die Materialdicken aufgrund der langsamen Trocknung und Pyrolyse auf wenige Zentimeter begrenzt. Die Herstellung derartiger Schäume wird beispielsweise in den PS DE 39 34 496-A oder EP 157 974-A beschrieben. Die EP 440 322-A beschreibt die aufwendige Technologie, offenzellige keramische Schäu me über eine Anordnung von Walzen zum Infiltrieren und Komprimieren der infiltrierten Polymerschäume herzustellen.

Für anorganische Schäume wurden vielfältige Anwendungen wegen ihrer Hochtemperaturbeständigkeit und Medienbeständigkeit beansprucht. So be anspruchen die DE 37 32 654-A, die US 5 336 656, die US 5 256 387, die US 5 242 882 oder die US 5 217 939 keramische Schäume als Träger für Katalysatoren, z. B. für die Rauchgasbehandlung. Mit ihrer statistischen Anordnung der Stege ergeben keramische Schäume bei sehr vorteilhaft niedrigem Druckverlust einen wesentlich besseren Stoffaustausch als extru dierte Wabenkörper, die in Strömungsrichtung aufgrund der Extrusionstechno logie keine Stege aufweisen können. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Porenvolumen mehr als 50%, günstiger mehr als 70%, des Gesamtvolumens des Katalysatorträgers ausmacht und die Stege Dicken von weniger als 1 mm aufweisen. Geringe Druckverluste sind besonders in der Anwendung als Träger in der Rauchgasreinigung wichtig (PS DE 35 10 170-A), beim Fahrzeug-Abgaskatalysator (DE 37 31 888-A) oder in der Anwendung als Diesel-Abgasfilter (EP 312 501-A). Oft werden keramische Schäume auch als Filter zur Reinigung sehr heißer Schmelzen wie Metallschmelzen (US 4 697 632-A) oder zur Filtration heißer Gase beansprucht (EP 412 931-A).

Alle diese Anwendungen bedienen sich der Herstellung offenzeiliger Schäume durch das Infiltrieren offenzelliger Polymerschäume. So vielfältig wie die Anwendungen sind auch die beanspruchten anorganischen Materialien. Für Schäume mit niedriger thermischer Ausdehnung werden als Materialien Lithiumaluminiumsilikat oder Cordierit beansprucht. Derartige Schäume weisen eine besonders hohe Beständigkeit gegen krasse Temperaturwechsel auf, wie sie ein Kfz-Abgaskatalysator besitzen muß (JP 6 1295 283-A). Für Schmelzefilter von Metallen dagegen ist das inerte Verhalten gegenüber den Metallschmelzen wichtig. Hier werden α-Aluminiumoxid, Siliciumcarbid sowie SiO₂ oder insbesondere Mischungen davon eingesetzt (EP 412 673-A). Besonders für die Filtration von Eisenschmelzen oder Schmelzen eisenhaltiger Legierungen sind Schäume aus Siliciumcarbid geeignet (WO 88/07403-A).

Auch Siliciumnitrid wird als Filtermaterial keramischer offenzelliger Schäume beansprucht (DE 38 35 807). Die PS EP 445 067-A beansprucht als Filter für geschmolzene Metalle mit Y₂O₃ stabilisiertes Zirkonoxid bzw. ZrO₂/Al₂O₃-Mischkeramiken.

Neben der Infiltration von Polymerschäumen mit anorganischen Schlicker materialien, gefolgt von Trocknen, Ausbrennen und Sintern, sind auch noch andere Methoden bekannt geworden, anorganische Schäume herzustellen:
Die WO 95/11752-A1 beschreibt ein Verfahren, nach dem Metalle chemisch auf einem offenzelligen Polymerschaum abgeschieden werden und nach Trocknen und Pyrolysieren ein offenzelliger Metallschaum erhalten wird, der durch Oxidation in einen keramischen Schaum überführt werden kann. Auch hierbei sind Trocknen und Pyrolysieren sehr aufwendig. Trocknung und Pyrolyse werden vermieden nach dem in der EP 261 070 beanspruchten Verfahren, das zur Herstellung keramischer Schäume von einem Metall schaum, vorzugsweise einem Aluminiumschaum, ausgeht und bei dem dieser dann zum Metalloxid oxidiert wird. Ein Nachteil dieser Verfahren ist, daß auf irgendeine Weise vorher ein Metallschaum herzustellen ist. Ein Ver fahren zur Herstellung von Metallschäumen (Fraunhofer-Institut für Ange wandte Materialforschung, Bremen) geht von Aluminiumpulver aus, dem Titanhydrid-Pulver zugemischt wird. Die Pulvermischung wird in einer Form bis knapp über den Al-Schmelzpunkt erhitzt, wobei sich das Titanhydrid zersetzt und der entstehende Wasserstoff das geschmolzene Aluminium aufschäumt. In diesem nicht verallgemeinerbaren Fall passen die Schmelz temperatur des Aluminiums und der Zersetzungstemperaturbereich des Titan hydrids zusammen.

Auch bei anderen bekannten Verfahren wird Wasserstoff als Treibmittel zur Herstellung anorganischer Schäume eingesetzt: So ist es bekannt, stark alkalische Alkalimetallsilikate oder Alkalimetallaluminate mit einem Pulver eines unedlen Metalls, vorzugsweise Aluminium, zu mischen, wobei sich das Metall löst und Wasserstoff als Treibgas entwickelt wird. Nach dem Trock nen der Schäume müssen diese mit Ammoniumverbindungen behandelt werden, um nachteilig wirkende Alkalimetallionen zu entfernen. Nach dem Sintern können derartige Schäume weniger als 0,5% Alkalimetallionen enthalten (EP 344 284-A, DE 38 16 893).

Ein "trockenes" Verfahren, keramische Schäume herzustellen, besteht darin, keramische Pulver mit vulkanischen Eruptionsprodukten zu vermischen, welche beim Erhitzen auf 900-1400°C die entstehende Schmelze unter Gasentwicklung aufblähen (JP 6 0221 371-A). So hergestellte Schäume dienen vor allem als wärmeisolierendes (geschlossenzelliges) Baumaterial.

Die PS 70 2290 211-A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung keramischer Metallschmelzefilter, in dem Harzpartikel verschiedener Größe, vorzugsweise aus geschäumtem Polystyrol, miteinander verbunden werden und die Zwi schenräume mit einem keramischen Schlickermaterial infiltriert werden. Die organischen Bestandteile werden nach dem Trocknen bei 500-600°C herauspolymerisiert, danach wird der Schaum bei 1200-1800°C an Luft gesintert.

Offene Kanäle in keramischen Schäumen können auch erzeugt werden, indem man kurze organische Fasern wie Baumwolle, Polyamidfasern, Acrylfasern oder auch anorganische Fasern wie Graphitfasern auf eine klebende Unter lage aufbringt, weitere Fasern mit einem organischen Bindemittel aufbringt, das Fasergelege mit anorganischem Schlickermaterial infiltriert, trocknet, pyrolysiert und sintert (EP 341 203-A). So sollen Schäume mit weniger als 35% Porenvolumen erzeugt werden. Anwendungen sind Filter für geschmol zene Metalle.

Schließlich ist es auch bekannt, keramische Schäume zu erzeugen, indem man wäßrige keramische Schlickermaterialien mit wäßrigen Polymerdispersio nen versetzt, die Mischung wie Sahne zu einem Schaum schlägt, bis er das 1,5- bis 10fache des Anfangsvolumens einnimmt, den Schaum in eine Form einlaufen läßt, trocknet, die organischen Hilfsstoffe herauspyrolysiert und dann sintert (EP 330 963-A). Dabei beträgt der Gewichtsanteil an organi schem Material 65-95%, der Gewichtsanteil an Dispersion (Trockenmasse) 5-50%, der durch Pyrolyse entfernt werden muß. Nachteilig für die Anwendungen solcher offenzelliger anorganischer Schäume ist, daß auch größere Luftblasen eingeschlagen werden und daß ein großer Teil der Schaumzellen geschlossen ist. Beim Schlagen wird Luft eingeschlossen, die gebildeten Zellen werden durch die Polymerdispersion stabilisiert und beim Trocknen nur teilweise gesprengt.

Bei Versuchen, die Reaktivkomponenten von Polyurethanschäumen hoch mit anorganischen Pulvern zu füllen und durch deren Reaktion miteinander einen hochgefüllten offenzelligen Polyurethanschaum direkt zu erzeugen, aus dem sich aufgrund der Offenzelligkeit die organischen Bestandteile herauspyroly sieren ließen, ergeben sich Probleme. Die Molmasse der Komponenten zu Beginn des Aufschäumens ist nämlich so gering, daß die aufschäumende Mischung nicht elastisch genug ist, wodurch die Schaumbläschen zu früh aufplatzen und das Treibgas, CO₂, weitgehend ungenutzt entweicht. Es bilden sich aufgrund der mangelnden Elastizität auch rasch Risse in der Masse aus, aus denen das Treibgas ebenfalls ungenutzt verströmt.

Gegenstand der Erfindung sind damit anorganische Schäume sowie Verfahren zu deren Herstellung, wie sie in den Ansprüchen definiert sind. Die erfin dungsgemäßen Schäume oder Schaumkörper sind offenzellig, weisen eine schmale Zellengrößenverteilung vorzugsweise im Bereich von 0,1-2 mm sowie einen Porenanteil insbesondere von mehr als 70% des Volumens auf.

Bevorzugt sind Schäume, die keine die Anwendungen störenden silikatische Phasen, Phosphate oder Alkalimetalle aufweisen, eine hohe mechanische Stabilität haben, im Grünzustand höchstens etwa 10 Gew.-% organische Hilfsmittel enthalten sowie im geschäumten grünen Zustand bereits offen porös sind, um langwieriges Trocknen oder Pyrolysieren von organischen Hilfsstoffen zu vermeiden. Die Kombination dieser Forderungen wird nicht von den Verfahren des Stands der Technik erfüllt. Sie ist jedoch wünschens wert, um beispielsweise Kolonnenpackungen in Trennverfahren der chemi schen Industrie wirtschaftlich herzustellen oder Träger für die verschiedensten heterogen katalysierten chemischen Reaktionen zu schaffen. Dazu sind auch monolithische Packungen mit Durchmessern bis zu einem halben Meter und mehreren Dezimetern Höhe erwünscht. Andererseits werden auch Granulate mit 2-30 mm Ausdehnung für derartige Anwendungen gebraucht. Die obigen Mengen- und Abmessungsangaben charakterisieren bevorzugte Aus gestaltungen von Produkt und Verfahren gemäß der Erfindung.

Erfindungsgemaß wird ein Verfahren zur Herstellung von offenzelligen anorganischen Sinterschaumprodukten zur Verfügung gestellt. Dieses Ver fahren zeichnet sich aus durch die folgenden Verfahrensstufen:

a. Zunächst wird ein Ausgangsschlicker oder Schlickermaterial aus sinterfä higem anorganischem Pulver, einem das Schlickermaterial fließfähig machenden, verdampfbaren fluiden Material und einem Schaumgas bildenden Material in einer Schäumstufe unter Freisetzung des Schaum gases in ein geschäumtes Produkt umgewandelt. Dabei soll das Schaum gas bildende Material das (meist unter Druck) gelöste Schaumgas selbst als auch solche Materialien umfassen, die bei niedrigen Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen unter 200°C, ein Gas, insbesondere Wasserdampf oder CO₂, abgeben. Das fluide Material und das Schaum gas bildende Material können gleich sein. Insbesondere kann Wasser eingesetzt werden. In dieser Stufe wird vorzugsweise ein offenzelliger Schaum erzeugt.
b. In einer nächsten Stufe wird dann dieses geschäumte Produkt einer Behandlung ausgesetzt, die die Fließfähigkeit des Schlickermaterials im wesentlichen beseitigt.

Diese beiden Schritte a. und b. können auch im wesentlichen gleichzeitig ablaufen. Bei diesem Verfahren in den Stufen a. und b. bleibt das anorgani sche Pulver weit unter dessen Schmelzpunkt oder Zersetzungspunkt oder Sintertemperatur. Insbesondere erfolgt also keine Verschäumung von fluidem oder geschmolzenem Metall.

c. Das von dem fluiden Material verbleibende Material sowie ggf. weiteres Material wird dann aus dem Zwischenkörper unter Ausbildung eines Grünschaumkörpers entfernt.
d. Schließlich wird der Grünschaumkörper, ggf. nach einer Zwischenbe handlung, zu einem offenzelligen anorganischen Sinterschaumprodukt gesintert. Als eine Zwischenbehandlungsstufe kommt dabei insbesondere eine Reduktion in Frage, um aus Oxiden die reinen Metalle herzustel len. Es ist aber auch möglich, aus einer Mischung von Oxid- und Metallpulver aus dem Metallpulveranteil durch Oxidation besonders feinteilige Metalloxide herzustellen, die sich an der Oberfläche der Schaumstege anreichern.

Bei dem obigen Verfahren wird als fluides Material besonders bevorzugt Wasser eingesetzt. Es ist allerdings im Rahmen der Erfindung auch möglich, in Wasser lösliche oder dispergierbare Lösungsmittel mit Siedepunkten unterhalb 100°C wie insbesondere niedere Alkanole wie Methanol oder Ethanol, Ketone wie Aceton sowie niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Pentan, Hexan oder Cyclohexan, einzusetzen. Wasser ist bevorzugt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Schlicker material im fließfähigen Zustand mit Hilfe eines darin enthaltenen Treib mittels und/oder eines darin enthaltenen Treibmittelprecursors in der Stufe a. aufgeschäumt. Als solche Treibmittel oder Treibmittelprecursor kommen insbesondere Kohlendioxid und Wasserdampf (besonders Wasserdampf unter 4-8 bar) sowie entsprechende Verbindungen, die H₂O oder CO₂ freisetzen, in Frage.

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, die Fließfähigkeit des Schlickermaterials nach oder während der Aufschäumstufe dadurch zu erniedrigen, daß eine Erhöhung des Volumenfüllgrades des Schlickermaterials erfolgt, insbesondere eine Erhöhung des Volumenfüllgrades um 0,5-5%, vorzugsweise 1-3%. Der Volumenfüllgrad des Schlickermaterials kennzeichnet den Volumenpro zentsatz im Ausgangsschlicker, der durch die anorganischen Pulverpartikel eingenommen wird. Er wird aus dem Verhältnis des Volumens der anorgani schen Pulverpartikel (Gewicht dividiert durch Dichte) und dem Gesamtvolu men des Schlickermaterials bestimmt.

Die obige Angabe zu dem bevorzugten Bereich für die Erhöhung des Volumenfüllgrads von 0,5-5%, vorzugsweise 1-3%, bezieht sich auf Prozentpunkte des Schlickermaterials. Bei einem Volumenfüllgrad des Schlickermaterials von beispielsweise 47% wird dieser Volumenfüllgrad vorzugsweise auf 48-50% erhöht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der offenzelligen organischen Sinterschaum-Produkte ist es bevorzugt, ein Schlickermaterial einzusetzen, welches flüssiges Wasser enthält, das zur Beseitigung der Fließfähigkeit des Schlickermaterials zumindest zum Teil in das Schlicker material verschäumenden Dampf umgesetzt wird. Diese Verdampfung des flüssigen Wassers erfolgt vorzugsweise durch Mikrowellenerwärmung oder Infraroterwärmung oder Erniedrigung des Umgebungsdrucks eines auf bis 100°C vorgeheizten Ausgangsschlickermaterials.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeigneten anorganischen Pulvermaterialien sind eines oder mehrere der folgenden Produkte:

Metallpulver
mineralische Pulver
Keramikpulver
Metallcarbidpulver
Metallnitridpulver

Schlickermaterialien, die sich für das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut eignen, haben folgende Zusammensetzung:

a. anorganisches Pulver inklusive Sinterhilfsmittel
30-60 Vol.-Teile
b. verdampfbare Flüssigkeit, insbesondere Wasser	30-60 Vol.-Teile
c. Dispergator	0-4, vorzugsweise 0,5-3 Vol.-Teile
d. Bindemittel	2-12, vorzugsweise 4-10 Vol.-Teile
e. Treibmittel	0-4, vorzugsweise 1-3 Vol.-Teile
f. Treibmittelprecursor	0-8, vorzugsweise 2-6 Vol.-Teile

Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, das Schlickermaterial vor oder während der Aufschäumstufe einer Formgebung zu unterziehen. Insbesondere kann das Schlickermaterial extrudiert werden, wobei die Verschäumung gleich im Anschluß an eine Extrusion erfolgen kann. Eine weitere Methode, die erfin dungsgemäß immer dann bevorzugt ist, wenn definierte Einsätze von porö sem Material erwünscht sind, besteht darin, das Schlickermaterial in eine Form einzubringen und in dieser Form zu verschäumen. Dabei können insbesondere zylindrisch geformte oder plattenförmige Sinterschaumprodukte hergestellt werden.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein poröser Körper aus miteinander ver bundenen anorganischen Teilchen von 0,1 bis 50 µm Größe, einem Poren volumen von 50 bis 95%, einer Oberfläche von 0,01 bis 1 m²/g und unregelmäßigen Poren beansprucht. Dieser poröse Körper zeichnet sich aus durch

- dicht gesinterte Stege unregelmäßiger Länge mit Längenunterschieden von 1 : 1,5 bis 1 : 100,
- einem Verhältnis von Stegdurchmesser zu Teilchendurchmesser von 2 bis 10 000, vorzugsweise 5 bis 5000.

Der bevorzugte poröse Körper hat eine Struktur, wie sie im Querschnitt in der beigefügten Fig. 1 gezeigt ist, die eine Kopie einer 3 : 1 vergrößerten und einer 10 : 1 vergrößerten Ansicht des erfindungsgemäßen porösen Kör pers darstellt.

Der erfindungsgemäße poröse Körper besteht vorzugsweise aus den oben definierten anorganischen Materialien. Besonders zweckmäßig wird dieser poröse Körper noch mit katalytisch aktivem Material oder zu einem zu katalytisch aktivem Material umwandelbaren Material, insbesondere einem oder mehreren Edelmetallen, versehen. Dann handelt es sich bei solchem porösen Körper um einen (ggf. noch zu aktivierenden) Katalysator. Die Metalle bzw. Edelmetalle sind dabei in einer Menge von 0,1-5 Gew.-% bezogen auf den gesamten porösen Körper, vorhanden. Besonders geeignete katalytisch aktive Materialien für solche porösen Körper sind Platin, Palladi um, Kobalt, Nickel, Eisen oder Kupfer.

Diese oben erwähnte Kombination an Anforderungen wird erfindungsgemäß bevorzugt erfüllt durch die Dispergierung eines anorganischen Pulvers A in Wasser, wobei der Volumenanteil des anorganischen Pulvers in dem so hergestellten Schlickermaterial mindestens dem unten angegebenen Volumen füllgrad entspricht, unter Einsatz eines Dispergators B, der Zugabe eines Bindemittels C und, soweit nicht Wasserdampf als Treibmittel benutzt wird, eines ein Treibgas erzeugenden Treibmittels D bzw. eines Treibmittelprecur sors E. Das so erhaltene Schlickermaterial wird unter der Einwirkung des Treibgases, das sich gegen den Atmosphärendruck entspannt, aufgeschäumt, der offenzellige Schaum, soweit notwendig, durch die Verdampfung einer geringen Menge Wassers unter Wärmeeinwirkung stabilisiert, der grüne Schaumkörper sodann getrocknet, die organischen Additive während des Hochheizens zur materialadäquaten Sintertemperatur entfernt und der Schaum körper danach gesintert, wobei dichte Stege ausgebildet werden und der Schaumkörper selbst um den Volumenteil schrumpft, den vorher Wasser und Additive innehatten.

Es ist zur Erzielung der Gesamtheit der erfindungsgemäßen Ziele bevorzugt, daß das anorganische Schlickermaterial einen Volumenanteil oder Füllgrad aus anorganischem sinterbarem Pulver hat, für den näherungsweise gilt: FG 30 : (1 + 0,1 × BET) + 20. Es werden dann insbesondere Stege hoher mechanischer Festigkeit erhalten. Dabei bedeutet BET die BET-Oberfläche der Pulver in m²/g und FG der Füllgrad in Vol.-%. Die Beziehung gilt für Pulver mit BET-Oberflächen von 0,1 bis 300 m²/g. Bei keramischen Pulvern mit BET-Oberflächen um 5 m²/g beträgt der Füllgrad damit mindestens etwa 40 Vol.-%, bei Metallpulvern mit BET-Oberflächen um 0,5 m²/g dagegen mindestens etwa 49 Vol.-%.

Es ist weiterhin bevorzugt, daß die Viskosität des Schlickermaterials durch den Volumenanteil anorganischen sinterfähigen Pulvers sowie durch das Bindemittel so eingestellt werden kann, daß es gerade noch unter seinem Eigengewicht fließt und daß bei Wasserverlust von 0,5-5 Vol.-%, ins besondere 1-3 Vol.-% die Fließgrenze erreicht ist. Dadurch kann der Schaumkörper nach dem Schäumen leicht stabilisiert werden, das bedeutet am Zusammenfallen gehindert werden. Dieser Vorteil bietet sich bei Schlicker materialien mit dem erfindungsgemäß bevorzugten hohen Volumenfüllgrad, weil bei hohem Volumenfüllgrad die Fließgrenze durch eine geringe Füll graderhöhung erreicht wird.

Der hohe Volumenfüllgrad bietet eine weitere Möglichkeit, die in der Erfindung genutzt wird, nämlich das strukturviskose Verhalten von mit Partikeln hochgefüllten fließfähigen Massen auszunutzen. Bei hohen Scher raten, die man vorteilhaft beim Anmischen der erfindungsgemäßen Schlicker materialien und beim Einfüllen in eine Form anwendet, ist die Viskosität der Schlickermaterialien niedrig. Sie steigt nach Beendigung der Scherung an, wodurch ebenfalls die Schaumstabilität erhöht wird.

Das anorganische Pulver A dient zum Aufbau der Stege des offenzelligen anorganischen Schaums. Dabei handelt es sich um keramische Materialien vorzugsweise aus der Gruppe Aluminiumoxid, Zirkonoxid mit Magnesiumoxid oder Yttriumoxid teilweise oder ganz stabilisiert, Siliciumcarbid, Siliciumni trid inklusive seiner gängigen Sinterhilfsmittel wie Aluminiumoxid und Yttriumoxid, Cordierit, Mullit, Wolframcarbid, Titancarbid, Tantalcarbid, Vanadiumcarbid, Titannitrid, Tantalnitrid oder Metallpulver, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Silber, Titan, Stahlpulver oder Legierungspulver von eisen-, nickel- oder kobaltbasierten Legierungen. Es können auch Keramikpulver mit Gehalten anderer Materia len, beispielsweise Metallen, eingesetzt werden.

Die keramischen Pulver können auch untereinander gemischt sein. Carbide, Nitride oder Metallpulver können ebenfalls untereinander und miteinander gemischt sein.

Die mittleren Korngrößen der bevorzugt eingesetzten keramischen Pulver betragen 0,1-10 µm, insbesondere 0,3-2 µm; die Korngrößen der Metallpulver sind bevorzugt 1-50 µm, insbesondere 2-20 µm.

Als Dispergator B werden entweder ionische oder sterische Dispergiermittel eingesetzt. Ionische Dispergiermittel wie Salpetersäure oder Ameisensäure verleihen den zu dispergierenden Pulvern eine gleichnamige und deshalb abstoßende Oberflächenladung, deshalb können die einzelnen Teilchen leicht aneinander abgleiten. Sie erniedrigen die Viskosität und ermöglichen so einen vorteilhaft hohen Füllgrad. Säuren sind als Dispergiermittel nicht für unedle Metalle geeignet, weil sie durch Oxid- oder Salzbildung an der Oberfläche der Metallpulver die Fließfähigkeit der Schlickermaterialien herabsetzen. Ste risch wirkende Dispergatoren weisen eine Tensidstruktur auf, mit einer Haftgruppe ziehen sie auf die zu dispergierenden Pulver auf und bewirken so ebenfalls niedrige Viskositäten und hohe Füllgrade. Derartige Dispergato ren sind beispielsweise Tetramethylammoniumoleat oder Tetrabutylammoniu moleat. Zur Dispergierung der keramischen Pulver sind 0,5-3% bezogen auf die Pulvermasse genügend, zur Dispergierung der größeren Metallpulver werden 0,01-0,5% bezogen auf die Pulvermasse bevorzugt. Die Angaben sind auf das Gesamtgewicht des Schlickermaterials bezogen.

Das Bindemittel C dient bevorzugt zur mechanischen Verfestigung der Masse nach dem Schäumvorgang sowie gegebenenfalls zur Erhöhung der Dehn barkeit beim Aufschäumen. Dispergiermittel und Bindemittel wirken gegenein ander. Je weniger Dispergiermittel eingesetzt wird, desto weniger Bindemittel wird eingesetzt. Die Menge an festem Bindemittel beträgt 1-6% bezogen auf das eingesetzte anorganische Pulver. Als Bindemittel werden vorzugs weise wasserlösliche Polymere wie Polyvinylalkohol, Stärke, methylierte Stärke, Alginate, Hydroxymethylcellulose, Polyacrylsäure, Polyacrylamid, Polyethylenimin, Polyvinylamin, Polyvinylformamid oder Polyvinylpyrrolidon ingesetzt. Eine andere Klasse von Bindemitteln sind wäßrige Polymerdisper sionen auf der Basis von Styrol/Butadien-Copolymerisaten oder Acrylaten. Beim Verdampfen des Wassers bilden sie Filme aus, welche die anorgani schen Pulverkörnchen zusammenhalten. Als anorganisches Bindemittel kann, soweit es das stegbildende Material zuläßt, Aluminiumhydroxid eingesetzt werden.

Als Treibmittel kann bei Temperaturen oberhalb 100°C Wasserdampf eingesetzt werden. Werden erfindungsgemäße Schlickermaterialien gegen Atmosphärendruck geschäumt, so verdampft ein Teil des Wassers, wobei wegen des Wasserverlusts die Viskosität stark ansteigt und das geschäumte Material infolge seiner Fließgrenze sich nicht mehr verformt. Es ist aber auch möglich, das Schlickermaterial auf eine Temperatur unterhalb von 100°C vorzuwärmen und dann durch Erniedrigung des Umgebungsdrucks durch Verdampfen des Wassers aufzuschäumen.

Als Treibmittel D werden bevorzugt Ammoniumcarbonat, Ammoniumcarba mat oder Ammoniumhydrogencarbonat eingesetzt, die bei Temperaturen oberhalb 50°C Kohlendioxid und Ammoniak abspalten, wobei hauptsächlich das Kohlendioxid wegen seiner geringen Wasserlöslichkeit als Treibmittel wirkt. Die Ammoniumcarbonate werden in Mengen von 0,5 bis 2% bezogen auf die Masse des anorganischen Pulvers eingesetzt. Es kann aber auch Kohlendioxid direkt als Treibmittel eingesetzt werden, wozu das Schlicker material bei Raumtemperatur unter Druck mit Kohlendioxid gesättigt und dann gegen Normaldruck entspannt wird.

Precursoren von Treibmittel E bilden das Treibgas erst durch chemische Reaktion miteinander. So bewirkt ein Zusatz von pulverförmigem, in Wasser unlöslichem Phthalsäureanhydrid dessen langsame Hydrolyse zu Phthalsäure beim Raumtemperatur. Diese setzt dann aus den Treibmitteln D Kohlendi oxid als Treibmittel frei, und zwar langsamer als beim Erhitzen oder dem Zusatz einer freien Säure. Dabei wird beispielsweise aus Ammoniumcarbonat oder Ammoniumhydrogencarbonat schneller Kohlendioxid freigesetzt als aus Ammoniumcarbamat. Damit dient die Kombination Ammoniumcarbamat/Phthal säureanhydrid zum langsamen Treiben. Weitere Carbonsäureanhydride, die so eingesetzt werden können, sind Pyromellithsäuredianhydrid oder Maleinsäuredianhydrid, wobei Maleinsäureanhydrid unter den aufgeführten Carbonsäureanhydriden am reaktivsten ist und damit ein schnelles Aufschäu men erreicht wird.

Aufgrund des langsamen, kontrollierten Auftreibens des Schaums wird der anfängliche Bruch von Zellen oder die Bildung von Rissen vermieden und das Treibgas besser ausgenutzt, und damit werden höhere Porenvolumen anteile erhalten.

Die Schäumgeschwindigkeit kann eingestellt werden, indem man Carbonsäure anhydrid-Pulver verschiedener Korngrößen benutzt. Je größer das Korn, desto geringer ist die Hydrolysegeschwindigkeit. Je kleiner das Carbonsäureanhy dridkorn ist, desto größer sind seine spezifische Oberfläche, die Hydrolyse geschwindigkeit und die Schäumgeschwindigkeit. Optimale Korngrößen liegen im Bereich von 1 bis 200 µm, vorzugsweise von 10 bis 100 µm.

Dient Ammoniumhydrogencarbonat als Treibmittel, so stellt man ein Verhält nis von Säureäquivalent zu Treibmittel von 1 : 0,8 bis 1 : 1,2 ein, vor zugsweise werden Treibmittel und Säurebildner im äquivalenten Verhältnis gemischt. Gerade diese Möglichkeit der Treibgasbildung führt besonders wirtschaftlich zu hochwertigen großen anorganischen Schaumformteilen.

Die einzusetzenden Materialien werden so aufeinander abgestimmt, daß das gewünschte Verhalten erzielt wird. Eine auf einer Säure basierende ionische Dispergierung wird vorzugsweise mit Polymerdispersionen als Bindemittel kombiniert, die in saurem Milieu nicht ausflocken.

Die folgenden Varianten lassen sich vorteilhaft durchführen:

a. Ionische Dispergierung keramischer Schlickermaterialien oder von Schlickermaterialien aus Metallpulvern, die positiver als Wasserstoff sind, gebunden mit wasserlöslichen Polymeren. Sie können aufgeschäumt werden durch Einrühren von Kohlendioxid in einem Druckgefäß bei Raumtemperatur und Entspannen bei CO₂-Drücken von 3-10 bar gegen Atmosphärendruck oder ohne Benutzung eines Druckgefäßes durch Einrühren von Ammonium(hydrogen)carbonat während des Einrührens. Wenn der Schaum, z. B. durch einen IR-Strahler, gelinde erwärmt wird, verdampft soviel Wasser, daß der Schaum ohne zu kollabieren stehen bleibt.
Nach Erhitzen der Schlickermaterialien in einem Druckgefäß auf 120-160°C lassen sich die Schlickermaterialien unter dem eigenen Wasser dampfdruck gegen Atmosphärendruck verschäumen. Dabei verdampft soviel Wasser, daß der Schaum nicht kollabiert. Durch rasches Öffnen und Schließen des Ablaßventils werden geschäumte Granulate erzeugt; durch chargenweises Einspritzen in eine leicht perforierte Form werden geschäumte Formteile erzeugt.
b. Sterische Dispergierung keramischer Schlickermaterialien, gebunden mit wasserlöslichen Polymeren oder mit Polymerdispersionen und Ammoni um(hydrogen)carbonat als Treibmittel. Sie können in Mikrowellengeräten in Formen erhitzt werden, wobei das Schäumen innerhalb weniger Sekunden erfolgt, begleitet von Verdampfen von Wasser. Aufschäumen, Verdampfen von Wasser und damit die Verfestigung erfolgen praktisch simultan. Es werden stabile Formteile erhalten. Wegen der elektrischen Leitfähigkeit ist diese Variante nicht für Metallschäume anwendbar.
Dennoch lassen sich über diese Route Metallschäume aus für die Kata lyse wichtigen Metallen wie Fe, Ni, Co, Cu, Ag herstellen, indem man nämlich die entsprechenden Oxidpulver oder deren Mischungen einsetzt, die Schlickermaterialien im Mikrowellenfeld schäumt und nach Trocknen und Pyrolysieren unter Wasserstoff reduzierend zu den Metallschäumen sintert.
c. Sterische Dispergierung keramischer oder metallischer Schlickermateria lien, gebunden mit wasserlöslichen Polymeren oder mit Polymerdisper sionen. Sie können aufgeschäumt werden durch Einrühren von Kohlendi oxid in einem Druckgefäß bei Raumtemperatur und Entspannen bei CO₂-Drücken von 2-10 bar gegen Atmosphärendruck. Die Erwärmung des Schaums, z. B. mittels eines IR-Strahlers, direkt nach der Extrusion bewirkt die Verdampfung von soviel Wasser, daß die Fließgrenze des geschäumten Schlickermaterials erreicht wird.
d. Sterische Dispergierung keramischer oder metallischer Schlickermateria lien, gebunden mit hochmolekularen wasserlöslichen Polymeren zur Erhöhung der Zähigkeit/Elastizität. Die Schlickermaterialien enthalten Ammoniumcarbonat, Ammoniumcarbamat oder Ammoniumhydrogencarbo nat. Kurz vor dem Aufschäumen wird Carbonsäureanhydridpulver ein gerührt und die Masse dann in einer Form oder nach dem Auspressen aus einer Strangpresse als Strang aufgeschäumt.

Besonders bevorzugt sind die Varianten b. und d., weil sie die Herstellung großer Schaumteile ermöglichen und ohne kostspielige Druckapparaturen auskommen.

Die Herstellung der Schlickermaterialien für die erfindungsgemäßen Schäume erfolgt ohne zusätzliche aufwendige Apparaturen in konventionellen Mischern oder Knetern. Das Einstellen der optimalen Viskosität erfolgt am einfachsten nach Augenschein. Es wird zur Rezeptur jeweils soviel Pulver Dispergator oder Wasser zugegeben, bis das Schlickermaterial unter seinem eigenen Gewicht gerade noch fließfähig ist. Je nach Pulverkorngröße bzw. Pulver oberfläche ist der Volumenfüllgrad, bei dem die Fließgrenze erreicht wird, verschieden. Bei den verhältnismäßig geringen Korngrößen keramischer Pulver von 0,3 bis 2 µm wird die Fließgrenze bei 40-50 Vol.-% erreicht; bei den größeren Metallpulvern mit 2-20 µm mittlerem Korndurchmesser wird die Fließgrenze bei 50-60 Vol.-% erreicht.

Die Fertigung der erfindungsgemäßen offenzelligen anorganischen Schäume kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich erfolgen. Bei diskon tinuierlicher Fertigung erfolgt das Schäumen nach der Ansatzbereitung falls erwünscht in einer Form. Um Granulate herzustellen, wird der Schlicker materialansatz ggf. bereits vor dem Schäumvorgang zerteilt und danach die Granulate zu unregelmäßig geformten oder kugelförmigen Granulaten aufge schäumt. Das geschäumte Teil wird bei 100-130°C im Luftstrom ge trocknet, dann wird mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 5°C/min bis auf 350-600°C aufgeheizt, zur restlosen Entfernung der organischen Bestand teile die Masse 1 h bei 350-600°C belassen und sodann zum eigentli chen Sinterprozeß weiter aufgeheizt, Fe, Co, Ni z. B. auf 800-1200°C unter Wasserstoff, Cu auf 700-950°C, ebenfalls unter Wasserstoff, Zirkonoxid unter Luft auf 1450°C, Aluminiumoxid unter Luft auf 1650°C oder Siliciumcarbid unter Argon auf 2250°C.

Zur kontinuierlichen Fertigung nach Variante b. wird das Schlickermaterial diskontinuierlich bereitet, dann aber mittels einer kontinuierlich arbeitenden Schneckenpresse zu Strängen verarbeitet. Diese werden nach dem Austritt aus den Düsen auf einer sich auf einem Transportband mitbewegenden Unterlage durch ein Mikrowellenfeld gefahren, dort aufgeschäumt, in einer sich anschließenden Trockenstrecke nachgetrocknet. Es ist auch möglich, mit einer Schneckenpresse zu arbeiten, deren Zylinder nahe am Einzug ungeheizt ist, düsennah aber auf 60-100°C beheizt wird. Damit wird das Schlicker material einzugsnah verdichtet, gefördert und die Schneckenpresse zum Einzug hin gasdicht verschlossen. In den heißen düsennahen Zonen entwickelt sich durch den thermischen Zerfall des Treibmittels oder der Treib mittelkombination Kohlendioxid, welches die Masse vor oder nach Düsen durchgang aufschäumt. Pyrolyse und Sintern schließen sich mit weiteren Prozeßstrecken an. Das Zerteilen zu Granulat kann direkt nach dem Strang pressen erfolgen.

Bei der kontinuierlichen Fertigung nach Variante d. wird wie bei b. ver fahren mit dem Unterschied, daß die Carbonsäureanhydride als Säurebildner erst beim Einzug der Masse in die Schneckenpresse zudosiert wird. Ggf. enthält die Schneckenpresse noch ein Mischteil zur besseren Verteilung des Säurebildners. Auf die Mikrowellenerwärmung kann verzichtet werden.

Die folgenden Beispiele zeigen bevorzugte Verfahrensvarianten und Verfah rensparameter der Erfindung.

Beispiel 1 Aluminiumoxid

In ein Becherglas mit ca. 7 cm Durchmesser und ca. 9 cm Höhe wurden 4 g einer wäßrigen Lösung aus 1 Teil Tetrabutylammoniumoleat und 3 Teilen Wasser eingewogen. Sodann wurden 7 g einer käuflichen Polyacryl esterdispersion mit einem Feststoffgehalt von ca. 50% (Acronal® S 360 D der BASF AG) hinzudosiert, sowie 2 g Ammoniumhydrogencarboant. Mit destilliertem Wasser wurde auf 22 ml aufgefüllt. Die Mischung wurde mit einem Intensivmischer gemischt und dabei das Ammoniumhydrogencarbonat aufgelöst. Sodann wurden bei Raumtemperatur unter Rühren über einen Zeitraum von 30 min 80 g eines α-Aluminiumoxid-Pulvers mit einer mitt leren Korngröße um 0,9 µm und einer Dichte um 4,0 g/cm³ (Alcoa® CT 300) zugegeben, und zwar 80% der Menge innerhalb ca. 5 min, weitere 10% innerhalb weiterer 5 min und die restlichen 10% innerhalb 10 min. Danach wurde noch weitere 10 min gerührt, um Pulveragglomerate zu zerstören. Nach Entfernen des Rührers lag eine fließfähige Mischung vor. Das Becherglas samt Inhalt wurde in einem Haushaltsmikrowellenofen von 500 W Leistung in der Mitte des Drehtellers 30 s lang einem Mikrowellen feld ausgesetzt. Das Schlickermaterial wurde von einem Anfangsvolumen von ca. 42 ml auf ein Volumen um ca. 200 ml auf das fünffache Volumen aufgeschäumt. Es wurde ein stabiler, etwas elastischer zylindrischer Schaum körper erhalten. Der Volumenanteil an α-Aluminiumoxidpulver am Gesamt schaumvolumen betrug ca. 10%. Der Schaumkörper wurde bei 120°C 2 h lang getrocknet und sodann in einen Sinterofen überführt. Dort wurde er unter Luft ab 120°C mit 3°C/min bis auf 500°C aufgeheizt, 1 h bei 500°C belassen, dann mit 3°C/min auf 1650°C aufgeheizt, 2 h bei 1650 °C belassen und der Ofen dann mit 3°C/min auf 1000°C abgekühlt und danach der Ofen abgeschaltet. Der gesinterte Schaumkörper war gegenüber dem ungesinterten Schaumkörper in seinen linearen Dimensionen um ca. 20% geschrumpft. Er war mechanisch recht stabil und bestand aus offenen Poren mit Porenweiten von 0,2 bis 0,5 mm.

Beispiel 2 Kobalt

Entsprechend Beispiel 1 wurden in das Becherglas 4 g einer wäßrigen 25%igen Lösung von Tetrabutylammoniumoleat, 7 g Polyacrylesterdispersion, 2 g Ammoniumcarbonat eingewogen und mit destilliertem Wasser auf 22 ml aufgefüllt. Die Mischung wird homogenisiert und dabei das Ammonium hydrogencarbonat aufgelöst. Unter Mischen mit dem Intensivmischer werden entsprechend Beispiel 1 innerhalb von 30 min 122 g Kobaltoxid Co₃O₄ mit einer Korngröße um 1 µm, Dichte 6,07 g/cm³ zudosiert und dann noch 10 min gerührt. Nach Entfernen des Rührers lag eine zähe, fließfähige Mi schung vor. Das Becherglas samt Inhalt wurde im Mikrowellenofen 20 s lang einem Mikrowellenfeld ausgesetzt. Dadurch wurde das Schlickermaterial von etwa 40 ml Ausgangsvolumen auf ca. 220 ml Ausgangsvolumen um das 4,5fache aufgeschäumt. Der offenporige, noch feuchte Schaum wurde aus dem als Form dienenden Becherglas entfernt und 2 h lang bei 120°C in einem Umlufttrockenschrank getrocknet. Danach wurde er in einen Pyrolyse ofen überführt und ab 120°C mit 3°C/min in Luft auf 600°C erhitzt und 2 h bei 600°C belassen. Dann wurde der Ofen abgekühlt, der von den organischen Bestandteilen befreite Kobaltoxidschaum herausgenommen und in einen Metallsinterofen überführt. Dort wurde der Schaumkörper in einer Wasserstoffatmosphäre bei Normaldruck mit 3°C/min bis auf 1150°C aufgeheizt, 2 h bei 1150°C belassen und der Ofen dann unter Wasserstoff abgekühlt. Danach wurde die Wasserstoffatmosphäre durch Stickstoff ersetzt und der Schaumkörper entnommen.

Weil Kobalt sich an Luft mit einer relativ dichten, dünnen passivierenden Oxidschicht überzieht, sind keine Schutzmaßnahmen gegen Abbrennen des Schaums erforderlich. Entsprechend hergestellte Eisenschäume müssen jedoch in Stickstoff oder Argon aufbewahrt werden, weil sie an der Luft abbrennen können.

Gegenüber dem ungesinterten Kobaltoxidschaum ist der metallische Kobalt schaum infolge Sinterschrumpf sowie durch die Volumenverkleinerung beim Übergang von Kobaltoxid auf metallisches Kobalt in seinen linearen Dimen sionen um ca. 36% geschrumpft. Der Kobaltschaum ist mechanisch extrem stabil und besteht aus offenen Poren mit Porenweiten von 0,2 bis 0,8 mm.

Beispiel 3 Siliciumcarbid

In ein Becherglas mit ca. 7 cm Durchmesser und ca. 9 cm Höhe wurden 5 g eines wäßrigen Gels aus 1 Teil Tetramethylammoniumoleat und 3 Teilen Wasser eingewogen. Sodann wurden 22 g einer 20%igen wäßrigen Lösung eines hochmolekularen Polyvinylpyrrolidons (Luviskol® K 90, BASF AG) sowie 2 g Ammoniumcarbonat zugegeben. Die Mischung wurde gerührt und dabei das Ammoniumcarbonat gelöst. Danach wurden in diese Mischung unter intensiverem Rühren in einem Zeitraum von 40 min - 80% in 5 min, weitere 10% in 5 min, die restlichen 10% in 15 min, weiteres Rühren von 20 min - 64 g eines Siliciumcarbid-Pulvers mit einer mittleren Korngröße um 0,7 µm, Dichte 3,2 g/cm³ und einem Gehalt von 0,2% Borcarbid als Sinterhilfe zugegeben.

Nach dem Mischen wurde ein fließfähiges Schlickermaterial erhalten. In dieses Schlickermaterial wurden innerhalb von ca. 30 s 2 g eines Phthal säureanhydrid-Pulvers gerührt, das durch Mahlen des handelsüblichen ge schuppten Materials und Sichtung auf eine Korngröße von 20-50 µm gebracht worden war. Nach ca. 2 min begann der Schäumvorgang unter Ausdehnung des Schlickermaterials im Becherglas. Nach ca. 3 min dehnte sich der Schaum nicht mehr aus, er war um das Vierfache seines Ausgangs volumens expandiert. Nach Antrocknen wurde der offenporige Schaum entnommen, 2 h bei 130°C in einem Umluftofen getrocknet und danach die organischen Bestandteile in einem Pyrolyseofen durch Aufheizen mit 2°C/min bis auf 600°C unter Luft und 1 h Halten auf 600°C entfernt. Nach Abkühlen des Pyrolyseofens wurde der Schaumkörper in einen Gra phitsinterofen überführt, in Argon mit 5°C/min aufgeheizt und 2 h bei 2150°C gesintert.

Es wurde ein stabiler Schaumkörper aus Siliciumcarbid erhalten, der gegen über dem ungesinterten Schaumkörper in seinen linearen Dimensionen um ca. 21% geschrumpft war und aus offenen Poren mit Porenweiten von 0,5 bis 1 mm bestand.

Beispiel 4 Eisen

In ein Becherglas mit ca. 7 cm Durchmesser und ca. 9 cm Höhe wurden 1 g eines wäßrigen Gels von 25%igem Tetramethylammoniumoleat, 19 g einer 20%igen wäßrigen Lösung eines hochmolekularen Polyvinylpyrrolidons (Luviskol® K 90, BASF AG) sowie 2 g Ammoniumhydrogencarbonat dosiert. Die Mischung wurde gerührt und dabei das Ammoniumhydrogencarbonat gelöst. Danach wurden in diese unter intensivem Rühren in einem Zeitraum von 15 min 168,7 g eines Eisenpulvers mit einer Dichte von 7,67 g/cm³, Korngröße um 3 µm (Carbonyleisenpulver CEP, BASF AG) eingerührt. Nach weiteren 10 min Rühren wurde eine fließfähige, zähe Mischung erhalten. In diese Mischung wurden innerhalb von ca. 30 s 2 g eines Phthalsäureanhydrid-Pulvers mit einer Korngröße im Bereich von 20-50 µm eingerührt. Nach ca. 1,5 min begann das Aufschäumen. Der Schäumvorgang war nach 2 min beendet, das anfängliche Volumen hatte sich um das sechsfache ausgedehnt.

Der erhaltene offenporige Schaumkörper wurde unter Stickstoff 2 h bei 130°C getrocknet (unter Luft erfolgt Entzündung!). Der getrocknete Schaum körper wurde in einem mit Stickstoff gefluteten Sinterofen überführt. Im Sinterofen wurde während des Aufheizens mit 2°C/min bis auf 600°C der Stickstoff durch Wasserstoff ersetzt. Nach einer Haltezeit von 2 h bei 600°C wurde mit 4°C/min auf 1200°C weiter aufgeheizt, die Temperatur 1 h bei 1200°C belassen und der Ofen dann abgekühlt. Nach dem Abkühlen wurde der Wasserstoff gegen Stickstoff ausgetauscht und der Schaumkörper sodann in ein mit Argon gefülltes Gefäß überführt, um ein Entzünden zu vermeiden. Es wurde ein mechanisch sehr stabiler offenporiger Eisenschaum erhalten, der gegenüber dem ungesinterten Schaumkörper in seinen linearen Dimensionen um ca. 16% geschrumpft war, mit Porenweiten von 0,1 bis 0,8 mm.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von offenzelligen, anorganischen Sinter schaum-Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß

a. Schlickermaterial aus sinterfähigem anorganischen Pulver, einem dieses Schlickermaterial fließfähig machenden fluiden, verdampf baren Material und einem Treibgas bildenden Material in einer Schäumstufe unter Freisetzung des Treibgases in ein geschäumtes Produkt umgewandelt wird,
b. dieses geschäumte Produkt einer Behandlung ausgesetzt wird, die die Fließfähigkeit des Schlickermaterials unter Ausbildung eines offenporigen Zwischenkörpers im wesentlichen beseitigt, wobei die Stufen a. und b. im wesentlichen gleichzeitig ablaufen können,
c. von dem fluiden Material verbleibendes Material sowie ggf. weite res Material aus dem Zwischenkörper unter Ausbildung eines Grünschaumkörpers entfernt wird, und
d. der Grünschaumkörper zu dem offenzelligen, organischen Sinter schaum-Produkt gesintert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlicker material als Treibgas bildendes Material ein Treibmittel und/oder einen Treibmittelprecursor enthält, und daß dieses Schlickermaterial durch das Treibmittelmaterial geschäumt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beseitigung der Fließfähigkeit des Schlickermaterials im Verfahrens abschnitt b. durch Entfernen von fluidem Material und eine Erhöhung des Volumenfüllgrades des Schlickermaterials erfolgt, insbesondere durch eine Erhöhung des Volumenfüllgrades um 0,5-5%, vorzugsweise 1-3%.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung des Volumenfüllgrades des Schlickermaterials durch Verdampfen wenig stens eines Teils des fluiden Materials während der Verschäumstufe a. erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmittel H₂O oder CO₂ verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Schlickermaterial verwendet wird, das flüssiges Wasser enthält, das zur Beseitigung der Fließfähigkeit des Schlickermaterials zumindest zum Teil in das Schlickermaterial verschäumenden Dampf umgesetzt wird, insbesondere durch Mikrowellenerwärmung und/oder IR-Er wärmung.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Schlickermaterial verwendet wird, das als anorganische Pulver eines oder mehrere der folgenden Pulvermaterialien enthält: Metallpulver
mineralische Pulver
Keramikpulver
Metallcarbidpulver
Metallnitridpulver.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Schlickermaterial verwendet wird, das im wesentlichen aus folgenden Materialien besteht: a. anorganisches Pulver inklusive Sinterhilfsmittel 30-60 Vol.-Teile b. verdampfbare Flüssigkeit, insbesondere Wasser 30-60 Vol.-Teile c. Dispergator 0-4, vorzugsweise 0,5-3 Vol.-Teile d. Bindemittel 2-12, vorzugsweise 4-10 Vol.-Teile e. Treibmittel 0-4, vorzugsweise 1-3 Vol.-Teile f. Treibmittelprecursor 0-8, vorzugsweise 2-6 Vol.-Teile

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß vor der Stufe a. das Schlickermaterial einer Formgebungs stufe unterzogen wird, insbesondere durch Extrudieren oder Einbringen des Schlickermaterials in eine Form.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß katalytisch aktives Material oder in ein solches umwandel bares Material auf die innere und/oder äußere Oberfläche der offenen Zellen aufgebracht wird.

11. Poröser Körper aus miteinander versinterten anorganischen Teilchen von 0,1 bis 50 µm Größe, einem Porenvolumen von 50 bis 95%, einer Oberfläche von 0,01-1 m²/g und unregelmäßigen Poren.

12. Poröser Körper nach Anspruch 11 aus miteinander versinterten anorgani schen Pulverteilchen, wobei der Körper eine Querschnittsstruktur hat, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist.

13. Poröser Körper nach Anspruch 11 oder 12, wobei zumindest auf den Porenflächen ein katalytisch aktives Material oder ein zu einem kataly tisch aktiven Material umwandelbares Material, insbesondere ein oder mehrere Edelmetalle, insbesondere in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% bezogen auf den gesamten porösen Körper, enthalten ist.

14. Poröser Körper, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü che, gekennzeichnet durch eine Struktur entsprechend Fig. 1.