DE2012304C3 - Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke - Google Patents

Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke

Info

Publication number
DE2012304C3
DE2012304C3 DE19702012304 DE2012304A DE2012304C3 DE 2012304 C3 DE2012304 C3 DE 2012304C3 DE 19702012304 DE19702012304 DE 19702012304 DE 2012304 A DE2012304 A DE 2012304A DE 2012304 C3 DE2012304 C3 DE 2012304C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solution
ceramic
shaping
colored
carried out
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19702012304
Other languages
English (en)
Other versions
DE2012304B2 (de
DE2012304A1 (de
Inventor
Wolfram Dr.Phil.Nat. Bauer
Dieter Schiller
Emil Dr.Rer.Nat. Singer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19702012304 priority Critical patent/DE2012304C3/de
Publication of DE2012304A1 publication Critical patent/DE2012304A1/de
Publication of DE2012304B2 publication Critical patent/DE2012304B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2012304C3 publication Critical patent/DE2012304C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5007Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with salts or salty compositions, e.g. for salt glazing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Gemäß dem bekannten Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke werden keramische Ausgangsmaterialien, beispielsweise Kaolin, Ton, Tonerde, Erdalkalikarbonate, Feldspat, Sand u. dgl. mit Schwermetalloxiden versetzt und dem weiteren üblichen Herstellungsgang für keramische Erzeugnisse, nämlich der Masseaufbereitung, der Formgebung, dem Brand und eventuellen Glasieren unterworfen. Ein besonderer Nachteil dieses Verfahrens ist, daß alle anderen keramischen Massen, die mit den gleichen Fertigungseinrichtungen in Kontakt kommen, verunreinigt werden. Auch sind nur bei größeren Ansätzen die üblichen Einrichtungen geeignet und die erforderlichen Aufwendungen wirtschaftlich tragbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, farbige keramische Werkstoffe unter Beibehaltung der übiigen Arbeitsgänge wie Masseaufbereitung und Formgebungsverfahren herzustellen ohne Verunreinigung der Fertigungseinrichtungen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach der Masseaufbereitung und Formgebung die durch einen Glühbrand in stark porösen Zustand übergeführten Formkörper in eine Lösung von mindestens einer löslichen, farbigen, anorganischen Metallverbindung getaucht werden, die gegebenenfalls erhitzt wird. Nach dem Tränken und Trocknen erfolgt der Brand wie bei ungefärbter Keramik.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist lediglich während des Brennvorganges eine Beeinträchtigung anderer keramischer Werkstücke möglich, die sich jedoch durch Verwendung von Brennkapseln oder getrennten Bränden beheben läßt. Das Verfahren ist besonders vorteilhaft für farbige keramische Werkstücke
mit extrem niedriger Lichtdurchlässigkeit,
Der für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Glühbrand wird vorzugsweise bei eienr Temperatur von 800 bis 1400" C durchgeführt. Geeignet sind auch Formteile, die im Rahmen der Fertigung bereits in direktem Anschluß an die Fornigebung einer Verglühung unterworfen wurden. Eine solche Behandlung ist beispielsweise bei kleinen Bauteilen, wie sie für die moderne Elektro niktechnik benötigt werden, üblich, um den Teilen für die Behandlung vor dem Brennen eine größere Stabilität zu verleihen.
Nach dem Glühbrand, der nur geringe Kosten verursacht, ist der Formkörper im Gegensatz zu den frisch gepreßten Teilen stark porös. Als besonders vorteilhaft hat sich eine offene Porosität von 30-50% erwiesen.
Durch die Zusätze nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Sintertemperatur des V. damischen Erzeugnisses herabgesetzt. Dies kann auch durch lösliche Zusätze erreicht werden, die den Farbton nicht beeinflussen.
Beim Tauchen der porösen Teile in die Lösung der farbigen Metallverbindung können die Formkörper oberflächlich, insbesondere aber auch in ihrer gesamten Masse mit der Lösung der Metallverbindung, insbesondere der Schwermetallsalzlösung, getränkt und damit gefärbt werden. Die Ausfärbung ist homogen und von gleichmäßiger Farbtiefe. Zur Verstärkung der
jo Wirkung kann die Lösung der Metallverbindungen, insbesondere die Schwermetallsalzlösung erhitzt werden, und es kann auch Vakuum angewendet werden. Wenn erforderlich, kann die Tränkung auch unter längerem Sieden der Lösung durchgeführt werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind Keramiken in praktisch allen Farbtönen, insbesondere auch in Tiefschwarz herstellbar. Mit den verfügbaren und im Handel erhältlichen löslichen anorganischen Metallölverbindungen sind praktisch alle Farbtöne
ίο herstellbar. Meist werden anorganische Schwermetalloxide und lösliche Verbindungen der Metalle der Nebengruppen des Periodischen Systems der Elemente, insbesondere der IV. bis VIII. Nebengruppe, eingesetzt. Bevorzugt dienen handelsübliche Salze von Kobalt, Chrom, Mangan, Eisen und Titan in wäßriger Lösung.
Geeignete keramische Materialien sind Ton und Kaolin, beispielsweise Kaolinit, Al2O3-2SiO2-2H2O und Montmorillonit Al2O3-4SiO2 H2O, Tonerde Al2O3, Erdalkalikarbonate oder -oxide und Feldspat. Die Formgebung kann aus entweder einer feucht plastischen Masse, beispielsweise durch Abdrehen, Feuchtpressen, Naßpressen oder durch Trockenpressen erfolgen, auch Gießen unter Verwendung von Gießformen sowie Hubelbearbeitung kann durchgeführt werden, vor allen Dingen kann die Formgebung auch durch Strangpressen erfolgt sein.
Durch dieses neue Einarbeitungsverfahren von Farbstoff in keramische Werkstoffe ist lediglich wäh rend des Brennvorganges eine Beeinträchtigung an derer keramischer Werkstücke möglich. Dies läßt sich jedoch, falls erforderlich, leicht beheben durch getrennte Brände oder durch Verwendung von Brennkapseln.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die verschiedensten gefärbten keramischen Bauteile, insbesondere kleine Bauteile für die Elektroniktechnik hergestellt werden, vor allem Gehäuse für inte-
grierte Schaltungen. Auch schwarze Gehäusedeckel für Flachgehäuse mit äußerst niedriger Lichtdurchlässigkeit sind einwandfrei herstellbar, wodurch oft erst der praktische Einsatz möglich ist.
Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
Beispiel 1
Aluminiumoxidkeramik mit 97,5% Al1O3 vorgeglüht bei 1000° C wurde in eine wäßrige Lösung getaucht, die auf 100 ml Wasser
6,6 g Eisenchlorid
0,4 g Chromsäureanhydrid
7,6 g Kobaltacetat und
4.8 g Mangannitrat
enthält. Nach dem Trocknen bei 110° C wurde der Formkörper bei 1800° C in oxydierender bzw. neutraler Atmosphäre gebrannt. Die schwarz gefärbten Körper zeichneten sich durch eine hohe Festigkeit aus.
Beispiel 2
Aluminiumoxidkeramik mit 97.5% Al2O, vorgegliiht bei 1000° C wurde in eine Lösung getaucht, die auf 100 ml Wasser
5.9 g Eisenchlorid
0,4 g Chromsäureanhydrid
8,1 g Kobaltacetat
4,9 g Mangannitrat
1,1 g Titanylsulfat
enthält. Nach dem Trocknen wurde der Formkörper gebrannt. Die schwarz gefärbten Körper zeichneten sich dadurch aus, daß infolge des Tilangehaltes bei einem nachfolgenden Brand in reduzierender Atmosphäre bei 850° C die Schwarzfärbung noch verstärkt ίο wurde.
Beispiel 3
Porzellan wurde bei 800° C verglüht und in eine 15%ige Kobaltnitratlösung getaucht. Nach dem Brand bei 1350° C zeichnete sich diese Keramik durdi intensiven Blaufarbton aus.
Beispiel 4
Steatit wurde bei 900° C verglüht und in eine Lösung getaucht, die auf 100 ml Wasser 13,5 g Eisenchlorid
2,5 g Chromsäureanhydrid
7,3 g Kobaltnitrat
enthält. Nach dem Brand bei 1300° C zeichneten sich die Körper durch eine grünbraune Färbung aus.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke, insbesondere elektrischer Bauteile, aus keramischem Ausgangsmaterial durch Masseaufbereitung, Formgebung, Trocknung, Anfärben mit anorganischen Metallverbindungen und Brennen, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Masseaufbereitung und Formgebung die durch einen Glühbrand in stark porösen Zustand übergeführten Formkörper in eine Lösung von mindestens einer löslichen, farbigen, anorganischen Metallverbindung getaucht werden, die gegebenenfalls erhitzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühbrand bei einer zwischen 800 und 1400° C liegenden Temperatur durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung längere Zeit bis zum Siedepunkt erhitzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchen im Vakuum durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß lösliche Verbindungen der Metalle der Nebengruppen des Periodischen Systems der Elemente, insbesondere der IV. bis VIII. Nebengruppe, verwendet werden.
DE19702012304 1970-03-14 1970-03-14 Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke Expired DE2012304C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702012304 DE2012304C3 (de) 1970-03-14 1970-03-14 Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702012304 DE2012304C3 (de) 1970-03-14 1970-03-14 Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2012304A1 DE2012304A1 (de) 1971-09-30
DE2012304B2 DE2012304B2 (de) 1978-06-01
DE2012304C3 true DE2012304C3 (de) 1979-02-01

Family

ID=5765177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702012304 Expired DE2012304C3 (de) 1970-03-14 1970-03-14 Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2012304C3 (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4320072C1 (de) * 1993-06-17 1994-05-11 Benckiser Knapsack Ladenburg Verfahren zum Färben von Keramikoberflächen
IT1271015B (it) 1994-09-27 1997-05-26 Graziano Vignali Composizioni per la colorazione di prodotti in ceramica e relativo procedimento di colorazione
IT1283591B1 (it) * 1996-04-12 1998-04-22 Graziano Vignali Composizioni per la colorazione di prodotti in ceramica e relativo procedimento di colorazione ad alta temperatura
DE19619168C1 (de) * 1996-05-11 1997-10-02 Heraeus Gmbh W C Keramische Färbelösung (grau) und ihre Verwendung
DE19619165C1 (de) * 1996-05-11 1997-09-11 Heraeus Gmbh W C Keramische Färbelösung (gelb) und ihre Verwendung
DE19625236C2 (de) 1996-06-24 1998-07-02 Bk Giulini Chem Gmbh & Co Ohg Verwendung wäßriger Rutheniumchloridlösungen zum Schwarzfärben von Keramikoberflächen
IT1297021B1 (it) * 1997-12-24 1999-08-03 Graziano Vignali Composizione per la colorazione di prodotti di ceramica a base di soluzioni acquose di tungsteno e cromo e relativo processo di
IT1298339B1 (it) 1998-03-05 1999-12-20 Graziano Vignali Formulazioni coloranti per ceramica a base di composti idrosolubili di titanio e cromo assieme ad antimonio o tungsteno o loro miscele e
DE19904522C5 (de) * 1999-02-04 2013-11-14 3M Deutschland Gmbh Einfärbung von keramischem Zahnersatz mittels ionischer oder komplexhaltiger Lösungen
DE19910484C2 (de) * 1999-03-10 2001-03-08 Heraeus Gmbh W C Verwendung einer in Wasser gelösten Zinkverbindung zum weißen bis hellgrauen Färben von Keramikoberflächen aufweisenden Gegenständen
IT1318712B1 (it) 2000-08-01 2003-08-27 Graziano Vignali Composizione colorante per materiali ceramici e relativo processo dicolorazione.
EP2025659A1 (de) 2007-07-23 2009-02-18 3M Innovative Properties Company Färbungslösung für dentale Keramikartikel und entsprechende Verfahren
DE102008026980A1 (de) * 2008-05-29 2009-12-03 Wieland Dental + Technik Gmbh & Co. Kg Verfahren und Kit zur Dotierung oder Einfärbung von porösen Keramiken
EP2500009A1 (de) 2011-03-17 2012-09-19 3M Innovative Properties Company Zahnkeramikartikel, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
CN105121388B (zh) 2012-12-21 2018-01-23 劳力士公司 着色工艺陶瓷体及其获取方法
US9434654B2 (en) 2012-12-21 2016-09-06 Rolex S.A. Coloured technical ceramic bodies and method for preparing the same
CN105007883B (zh) 2013-03-12 2018-03-27 3M创新有限公司 赋予牙科陶瓷荧光的着色溶液
EP3992169A1 (de) * 2020-11-03 2022-05-04 Polycrystal design GmbH Gefärbte technische korund-keramik und verfahren zu deren herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE2012304B2 (de) 1978-06-01
DE2012304A1 (de) 1971-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2012304C3 (de) Verfahren zum Herstellen farbiger keramischer Werkstücke
DE2453882C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumglas mit hoher mechanischer Festigkeit bei einem Porendurchmesser von höchstens 1,5 mm und einer Schüttdichte von weniger als 1
DE1646455A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines durch Verkohlen und Silizieren in einen Siliziumkarbid-Koerper umzuwandelnden Formlings
DE19625236A1 (de) Mischungen zum Schwarzfärben von keramischen Produkten
DE282748C (de)
DE2801250C2 (de) Bei niedriger Temperatur gebranntes Porzellan und Verfahren zu dessen Herstellung
DE1156770B (de) Verfahren zur Herstellung eines Katalysatortraegers aus Bentonit und Tonerdehydrat
DE2339848A1 (de) Verfahren zur herstellung poroeser, verkitteter massen aus anorganischen fasern
DE3637506A1 (de) Verfahren zur herstellung von ingenieurkeramischen pulvern mit additiven
DE1671288B1 (de) Verfahren zur herstellung von hoch gasdurchlaessigem feuerfestem material mit offenen poren
DE680204C (de) Verfahren zur Herstellung keramischer Kondensatordielektriken
DE1571571B2 (de) Verfahren zur herstellung von selbstgebundenen koerpern aus teilchenfoermigen materialien
DE2656072A1 (de) Siliciumcarbidkoerper und verfahren zur herstellung derselben
DE2300547C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines keramischen Werkstoffs
AT244209B (de) Verfahren zur Herstellung von Bauelementen großer Abmessung durch Sintern
DE4242610A1 (en) Mixt. for high value silicon carbide prods. - comprises silicon carbide, dextrin soln., alumina, corundum, amorphous silicic acid and refractory binding clay
DE582312C (de) Verfahren zur Herstellung von Koerpern aus mineralischen, an sich nicht trocken pressbaren Grundstoffen
DE1471147C (de) Verfahren zur Herstellung von gebrann ten Bauelementen
DE1031444B (de) Verfahren zur Herstellung von ferromagnetischen Sinterkoerpern
DE2816194A1 (de) Sinteraktive und alkaliarme tonerde
DE2122299A1 (de) Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Chromsesquioxid durch Reduktion einer sechswertigen Chromverbindung
AT222018B (de) Verfahren zur Herstellung von basischen oder neutralen Formlingen, Steinen oder Massen für feuerfeste Zwecke
DE1523725B2 (de) Verfahren zur herstellung von uhrensteinen
DE1902085A1 (de) Feuerfeste Gegenstaende und UEberzuege
DE899469C (de) Verfahren zum Herstellen eines transparenten Steingutes

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee