DE2012856A1

DE2012856A1 - Schaumglas und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2012856A1
Application number: DE19702012856
Authority: DE
Inventors: James Horton; Rostoker David; Corning N.Y. Cowan jun. (V.St.A.)
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1969-04-01
Filing date: 1970-03-18
Publication date: 1970-10-15
Also published as: BE748255A; JPS4940127B1; GB1287687A; FR2042249A5

Description

Anmelderin: Coming Glass Works

Corning, New York, USA

Schaumglas und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft Schaumglas mit gleichmassiger, geschlossener Zellstruktur und ein ^/"erfahren zu seiner Herstellung.

Schaumglas mit einer Dichte von 0,15 - 0,30 g/ccm wird bisher so hergestellt, dass zunächst ein Glasversatz vorgeschmolzen und gekühlt, zusammen mit einem schaumbildenden Mittel pulverisiert, gemischt und in einer geschlossenen Form durch Erhitzen auf 800 - 900 verschäumt und schliesslich mehrere Stunden angelassen wird. Da es aufwendig ist, den Ansatz zunächst vorzuschmelzen und wieder abzukühlen, ist auch bereits versucht worden, einen Ansatz oder Schlacke unmittelbar aus der Schmelze heraus aufzuschäumen, jedoch ohne Erfolg, abgesehen von der Verwendung als Zusatz in

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HAN K F U R Γ A. M. & 4 3 ή S

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Form von Tabletten zu Beton. Es war bisher nicht möglich, eine gleichmässige Zellstruktur zu erzielen. Aufwendig und daher ungünstig war auch die Notwendigkeit, eine reduzierende Atmosphäre vorzusehen, und den Ansatz in eine geschlossene Form zu geben. Einfacher wäre die Verschäumung auf einem offenen Blech oder Tablett.

Aufgabe der Erfindung ist ein Schaumkörper bzw. Schaumglas mit gleichmässiger Zellstruktur, der bzw. das unmittelbar aus dem Ansatz verschäumt und gebrannt werden kann.

Die Aufgabe wird durch das Schaumglas der Erfindung gelöst, das im wesentlichen, berechnet nach dem Ansatz und in Gew.%, besteht aus insgesamt 10-20% Alkalimetalloxide, 50-80% SiOp, 10-25% AIpO,, mit einem SiO₂ - AIpO, Verhältnis von 3:1 bis zu 6:1, wobei Flussmittel, SiOp und AIpO, insgesamt wenigstens 93% der Gesamtmasse ausmachen.

Das Verfahren der Erfindung sieht vor, dass ein Ansatz gemischt und zu einem Körper geformt wird, der im wesentlichen in Gew.% und auf anhydrischer Basis besteht aus

a) wenigstens .50% Vulkanasche oder deren Verwitterungsprodukten, einschliesslich Lehm,

b) wenigstens einem Hatriumhydroxid oder Natriumsilikafc oder beides enthaltenden Alkalimetalloxid als Flussmittel»

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OmGlN INSPECTED

c) einem zellbildenden Mittel,- insbesondere Kohlenstoff oder einer unterhalb der Zellbildungstemperatur thermisch zersetzbaren, Kohlenstoff freisetzenden Verbindung, wobei die vorgenannten Bestandteile wenigstens 75% des anhydrischen Ansatzes ausmachen.

Ansatzbestandteile

Der Ansatz besteht aus einem Naturgestein, vorzugsweise Lehm, sowie als Flussmittel NaOH und/oder Na₂SiO, enthaltenden Alkalimetal!oxiden und einem zellbildenden Mittel; diese drei Komponenten bilden wenigstens 75 Gew.% der anhydrischen Masse, während bis zu 25% des Ansatzes aus Zusätzen von Kieselsäure, Aluminiumoxid und/oder Magergut (grog; ein zuvor gebrannter Ansatz, der feingemahlen wird) besteht. Die Zusammensetzung ist: 50-80% SiO₂, 10-25% Al₂O,, 10-20% R₂O und 0-7% Verunreinigungen, wobei das SiO₂ZAl₂O.. Verhältnis zwischen 5:1 und 6:1 liegt, übersteigt der Anteil SiOp die obere Grenze, so wird die Viskosität so hoch, dass der Ansatz nicht richtig schäumt. Wird zuviel AIpO₇, beigegeben, so liegt der Liquidus zu hoch und auch hier schäumt der Ansatz nicht genügend. Wird der Alkalioxidzusatz überschritten, so wird der Ansatz zur guten Verschäumung zu flüssig. Beim Unterschreiten der unteren Grenzen von SiO₂ besitzt der Ansatz für eine befriedigende Zellbildung nicht die erforderliche Viskosität bzw. wird mit zu geringem AIpO, Anteil

-H-

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ORIGINAL tNSWECTEO

zu flüssig oder "bei zu geringem Alkalioxidanteil zu stark viskos.

Die Berechnung der Ansätze erfolgt in zweifacher Weise, nämlich der nach dem Ansatz "bestimmten Oxidbasis und der anhydrisehen Basis entsprechend dem Rohansatz ohne Wasser. Jedoch kann der Lehm zusätzlich zum Hydratationswasser bis zu l^c,% adsorbiertes Wasser enthalten (adsorbiertes Wasser wird durch Erhitzen auf 110 - 150°, Hydratationswasser durch Erhitzen auf 500 - 700° entfernt).

Lehme und Vulkanasche

Lehme enthalten bekanntlich als Hauptbestandteile Kieselsäure und Aluminiumoxid. Für die Verschäumung besonders geeignet sind die Hüte und/oder Smektite. Die letzteren (theoretische Formel (OH)^ SigAl.Op„«HpO, theoretische Zusammensetzung in Gew.% 66,7% SiO₂, 28,3% Al₂O₅, 5% H₂O) werden bevorzugt, da das Verhältnis SiOp/AlpO, gross ist und sie als zellbildende Mittel geeignete organische Mittel in ihr Gefüge absorbieren können. Besonders günstig ist Montmorillonit, aber auch Beidellit und Nontronit.

Das SiOVAl^, soll zwischen 3:1 und 6:1 liegen, der ₂ Anteil soll also möglichst gross sein. Montmorillonit enthält

- 5 ..,.„... 0098Λ2/1152

ORfQiNAL INSPECTED

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SiOo und Al^O^ im Verhältnis 4:1, vorwiegend aus Montmorillonit bestehender Bentonitlehm im Verhältnis 5:1» wobei die Differenz der Kieselsäure aus nicht aus Lehm bestehenden Mineralien, z. B. Cristobalit gebildet wird. Beispiele einiger Lehme sind in der Tabelle I enthalten. Gegebenenfalls kann das gewünschte Verhältnis durch Zusatz von fein gemahlener Kieselsäure oder AIpO-, eingestellt werden.

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TABELLE I

Lehm

Wyoming Bentonit

Horseheads, M. Y. Lehm

Gonzales Bentonit

Japanisches Bentonit

Hauptsächliche S. Lehm Mineralien	SiO₀ZAl₂O₅
Montmorillonit	2,8
Illit	5,5
Montmorillonit	4,8
Montmorillonit	5,6

SiO₀ Al₀O₅, Fe₀O₂. GaO MgO Na₀O K_o0 Rest

d d i> d i> <t d

66,0 25,5 0,7 2,4 3,9 1,4 0,1 2,0 66,0 19,2 7,5 0,S 2,0 0,6 1,5 2,7 77,0 16,0 1,4 1,3 3,0 0,8 0,5 -

79,0 14,0 1,9 1,7 2,6 0,6

■ζ. co

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Flussmittel

Die für die Verschäumung; geeignete Viskosität wird durch Zusatz eines Flussmittels eingestellt. Während sonst auch MgO, GaO, Fe_?0^ als Flussmittel eingesetzt werden, sind wegen der niedrigen Temperaturen des erfindungsgemässen Verfahrens nur die Alkalimetalloxide (R₂O) geeignet. Im Temperaturbereich von 800 - 950° sind für Lehme Soda (Na₂O) enthaltende Flussmittel am besten geeignet. Die Gesamtmenge soll zwischen 10 - 20% liegen; davon sollen 80% wenigstens als Na₂O vorliegen, der Rest in der Regel aus Li_?0 und KpO bestehen. Wenigstens 25% der Gesamtmenge soll in Form von NaOH und/oder NapSiO, zugesetztes NapO sein.

Wie sich herausstellte, verringert der NaOH Zusatz unter Umsetzung mit dem Lehm die Korngrösse um ein weiteres und sichert damit bessere Zel!bildung und eine gleichmässigere Umsetzung. Wahrscheinlich entsteht hierbei, insbesondere durch Umsetzung mit Montmorillonit, ein amorphes Natrium-Aluminosilikat. Die Alkalisilikat·schmelze setzt die Zellbildungstemperatur für den Gesamtansätζ herab. Ausserdem erzeugt die Umsetzung von NaOH und Lehm bei Zimmertemperatur ein den Grünkörper festigendes, zumindest teilweise aus Natriumsilikat bestehendes zementartiges Umsetzungsprodukt. Es kann auch eine Natriumsilikatlösung unmittelbar als solche dem Ansatz beigegeben werden. Wird nur 25% des Na_?0 als NaOH und/

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ORIGINAL ^SPECTED

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oder NapSiO, zugesetzt, so kann die Differenz des Flussmittels als ein anderes Natriumsalz, z. B. Natriumkarbonat beigegeben werden. Zur befriedigenden Schaumbildung ist aber ein Zusatz entweder von NaOH oder NapSiO, erforderlich. Andere alkalische Verbindungen können das Natriumsalz, nicht aber das NaOH oder NapSiO, ersetzen. Werden aber z. B. Lithium- und/oder Kaliumsalze verwendet, so soll die Gesamtmenge dieser Oxide 20% der Gesamtflussmittelmenge nicht überschreiten. Ein typischer Flussmittelzusatz besteht z. B. zu wenigstens 25% Na₀O, beigegeben als NaOH und/oder Na₀SiO,, der Rest aus Na₀CO, und bis zu 20% aus Li₀CO,, K₀CO,, LiOH

2 5 2 y 2 y

oder KOH.

Bevorzugt werden Ansätze in denen das Flussmittel gleiche Gewichtsteile NaOH und Na₀CO₇, enthält. Besonders günstig, ohne Beschränkung, ist ein Ansatz, in dem NaOH plus Na₀CO, insgesamt 12-18% des anhydrischen Ansatzes betragen.

Zellbildner

Infolge der niedrigen Schmelztemperatur sind an Stelle der bekannten anorganischen Mittel organische Zellbildner einsetzbar. Die Zellbildung wird auch durch im Lehm frei werdende Gase unterstützt, insbesondere durch das beim Erhitzen verdampfende adsorbierte Wasser, und das beim weiteren Erhitzen frei werdende Hydratationswasser. Bevorzugt werden

- 9 -009842/1152 ....,„-,

?Ü128S6

als organische Zellbildner solche Verbindungen, die-unter-"^ halb der Zeilbildungstemperatur thermisch zersetzt werden ■ und als'ein Zersetzungsprodukt Kohlenstoff freisetzen. Die-" ser bildet seinerseits das als Zellbildner agierende GO oder COp. Verwendbar ist auch Kohlenstoff in Form von -Russ oder Graphit. Die Gewichtsmenge der organischen Verbindung richtet sich nach der frei werdenden Kohlenstoff menge. Sd "bilden z. B-. Kohlehydrate und Verbindungen mit ähnlichem: Sauerstoffgehalt beim Erhitzen CO und H₂, aber hur wenig oder gar keinen Kohlenstoff. Natriumoxalat ist -z, B. als Schäümungsmittel ungeeignet, da es keinen Kohlenstoff bildet¹: ' ' " "

₂C₂O^ > Na₂CO₅ + 00.

Dagegen ist Natriumazetat gut geeignet; - · '"-'"-■ ' ^; 2NaC_oH-,0_o » Na₀CO, + CO + 2C + 5H₀.

Die Hälfte des Kohlenstoffgehalts' von Natriumäzetat ist also theoretisch für die Zellbildung verfügbar. Zur Erzielung der gewünschten Dichte soll der für die Zellbildung zur Verfügung stehende Kohlenstoff etwa 0_rl r 1-Gew.% des anhydrischen An- ■ satzes betragen. Bei Verwendung eines, organischen -schaumbildenden Mittels wird daher die erforderliche:Menge auf Grund des.während der - thermischen Zersetzung gebildeten Kohlenstoffs errechnet; z„ B. 0,15% freier Kohlenstoff im^Ansatz'erfordert 1% Natriumazetat. Natriumazetat ist .in Mengen'von 0,75-1,2% besonders wirksam. Tabelle II verzeichnet Beispiele geeigneter und ungeeigneter organischer Verbindungen.

0 098^/1152 *■"■■ -Ίο -

ORIGINAL INSPECTED

- ίο -

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TABELLE II Ungeeignet

1. Holzsulfonate

2. Zucker

3. Stärke

4·· Guanidin Hydrochlorid

5. Verdampfende oder sublimierende Kohlenwasserstoffe

6. Natrium-Oxalat

7. Natrium-Tartrat

Geeignet

1. Natrium-Lauryl-Sulfat

2. Natrium-Oleat

5. iiatrium-Stearat

4-, Natrium-Succinat

5. Natrium-äalizyl

6. Natrium-Propionat 7* Kalzium-Azetat

8. eisenhaltiges Azetat

Bei einem Überschuss an ζ einbildendem Mitrel wird e:: schv/ierig, lie Umsetzung au rerolr., :-:'ύ':. -enl lei unrenüj.;ender Menge die ζβ.:":_Α3 3^ν:π·5 Dichte nich." -vr::Iel^T v::.rd. I:: der Regel erzeugt der Zell'nildner eel ge-re.beneri Bedingunger. eine Mindestdich'.;e, Jedoch nur bis zu einer maximalen Konzentration, v/ährend v/ei'cere Mengen keinen zusätzlichen Torteii oe

Hagergut

Obwohl ein zu 100;o aus den genannten Bestandteilen bestehender Ansatz zu guten Errecnissen führt, scann ein geringer Zusatz von fein gemahlenem Hagergut vorteilhaft sein, insbesondere z. B. einer Neigung zu Rissebildungen entgegenwirken.
Die Zusatzmenge richtet sich nach der angestrebten Dichte,

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«AD ORIGINAL

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da grössere Zusätze in der Regel die Dichte erhöhen. Da erfindungsgemäss eine Dichte von etwa 0,4 g/ccm angestrebt wird, sind mehr als 25% Magergut unerwünscht.

Ansatzbereitung und Formung

Lehm, Flussmittel und Zellbildner werden in einer Kugelmühle fein gemahlen und gründlich gemischt, und zwar je feiner desto besser. Das Pulver kann als solches zu einfachen Hechteckkörpern, z. B. Fliesen und dergleichen in einer Keramikpresse gepresst werden. Für kompliziertere Strukturen muss das Pulver zunächst granuliert werden, nach dem es zuvor durch Walzen kompaktiert wurde. Die Korngrösse liegt dabei zweckmässig zwischen 0,15 und 1,4 mm. Das Granu lat wird dann in-einer Aufnahmemenge bis zu 7% mit Wasser besprüht, so dass ein Gewicht von 107% des Ausgangsansatzes erhalten wird. Der Wasserzusatz dient hauptsächlich zur Festigung des Grünkörpers bei der Formung. Der Körper wird dann geformt, was bei einem weiteren Wasserzusatz bis zu 15 Gew.% anstatt durch Pressen auch durch Extrudieren, Tablettieren usf. erfolgen kann.

Brennfahrplan

Der Formkörper wird frei gebrannt, damit er sich unter dem Einfluss der expandierenden Gase ausdehnen kann. Bei der Herstellung von Fliesen oder dergleichen liegen die Form-

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körper auf einem das Anhaften oder Festkleben verhindernden Überzug eines Metallblechs oder auf einem dünnen Tablett aus einer Glaskeramik niedrigerer Dehnung. Die Dicke des Tabletts beträgt z. B. nur 1,5 mm, so dass der Wärmeübergang sehr gleichmässig ist. Sobald sich die Zellstruktur entwickelt, dehnt sich der am Tablett nicht haftende Formkörper nach' allen Richtungen aus. Nach bevorzugtem Brennfahrplan wird der Körper rasch auf die Zellbildungstemperatur erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, bis die gewünschte Mindestdichte erreicht ist. Nach der Zellbildung wird der Körper gekühlt und angelassen, um innere Spannungen und Rissebildungen zu vermeiden. In der Regel ist zur Erzielung der gewünschten Dichten eine Verschäumungstemperatur von 800 - 950° erforderlich, wobei die Mindesttemperatur im Hinblick auf die Glasbildung und den Gaseinschluss und die Höchsttemperatur im Hinblick auf die Verformung der Tragbleche gewählt wird. Die Dauer liegt bei 2-15 Minuten je nach Querschnitt und Brenntemperatur. Die Brenntemperatur kann über 950 liegen, wenn eine sehr gleichmässige Zellstruktur nicht erforderlich ist und die Körper auf dickeren Metall- oder Keramikplatten gebrannt werden können. Als Beispiel sei der folgende Brennfahrplan für einen Presskörper mit einer maximalen Querschnittsdicke von etwa 2 cm genannt: erhitzen auf ^jC⁰ mit einer 90°/Min. übersteigenden Geschwindigkeit, halten bei 90Ό⁰ während 10 Minuten, abkühlen

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ORIGINAL INSPECTED

_ 13 - 2 01285 G

auf Zimmertemperatur während 4-0 Minuten. Der gebrannte Körper hat die gleiche Gestalt wie der ungebrannte Körper, bei einer linearen Ausdehnung von 4-5%.

Eigenschaften des gebrannten Schaumkörpers

Der Schaumkörper ist leicht und billig herzustellen und zeichnet sich durch grosse Festigkeit bei leichtem Gewicht und sehr gleichmässiger Verteilung und Grosse der geschlossenen Zellen aus. Er behält die Gestalt des Presslings.bei. Die Zellen sind kugelförmig und meist nicht" grosser als 0,63 cm im Durchmesser. Das ist deswegen besonders günstig, weil bei grösserer oder kleinerer Abmessung der kugelförmigen Zellen .leicht dünne Stellen in den Zellwänden entstehen, die den Körper schwächen und durchlässig machen. Da das schaumbildende Mittel an der Oberfläche fast ganz verloren geht, ist diese etwas dichter als das Innere des Körpers. Die Dichte liegt meist unter 0,5 g/ccm, wenn der Körper unterhalb von 950 gebrannt wird. Bei entsprechender Wahl des Ansatzes und des Brennfahrplans können aber auch Dichten von 0,15 g/ccm oder von 0,65 g/ccm erzielt werden. Da es sich um einen verschäumten Glaskörper mit ungelösten Restverbindungen handelt, schwankt die Dehnung etwas, liegt im ■Durchschnitt aber bei 80-90 χ 10"^/⁰C. Der glasige Teil des Zellkörpers besteht im wesentlichen aus Alkali-Aluminosilikat mit geringen Mengen von Erdalkalimetalloxiden. Die typische Zusammensetzung ist z. B.:

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■ .--^Λ Λ*.-- ■ ORIGINAL

- ¹⁴ - 201285G

50 - 80%

10 - 25% Al-O, 2 3

10 - 20% R₂O (8-16% Na₂O) 0 - 7/'ό Verunreinigungen Verhältnis Si0p/Alp0₇ von 3:1 bis 6:1.

Der Bruchmodul für Schaumkörper mit einer Dichte von etwa 0,65 e/ccm liegt bei 550 psi = 38,5 kg/cm oder 150 psi = 10,5 K?/cm bei einer Dichte von 0,15 g/ccm. Der Gasinhalt der Zellen wurde als aus GOp, GO, Np, HpO bestehend analysiert. Der glasige Teil des Zellkörpers besteht aus teilweise geschmolzenem Glas mit geringeren Mengen einer nichtglasigen Phase, aus Alpha-Quartζ, Gristobalit und Plagioclase-Feldspar.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung ohne

Beschränkung.

BEISPIEL I

Zur Verschäumung wurde der folgende Ansatz bereitet: I. 83 Teile eines an der Luft flottierten Gonzales Bentonitlehms miD Montmorillonit als Hauptmineralbestandteil und der innähernden Oxidzusammensetzung (in Gew.%): 77% SiOp» 16% AIpO₅, 0,8% Na₂O, 0,5% K₃O, 1,3% GaO, 3,0% MgO und 1,4% Fe₀O-J. Der Lehm enthielt ferner ca. 10% adsorbiertes Wasser und 6% Hydratationswasser;

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■ - ¹^ - ; ■ ■ 201285G

2. 8 Teile anhydrisohes NaOH-Korn;

5. 8 Teile anhydrisches Natriumkarbonatkorn; und

4. 1 Teil anhydrisches Natriumazetatpulver.

Der Ansatz wurde gemischt und 2 Std. in der Kugelmühle gemahlen, anschliessend zur Kornbildung unter Besprühen mit P^ Teilen Maßergut (Korngrösse -14· mesh = 1,4-1 mm) und 6 Teilen Wasser versetzt.

Der körnige Ansatz wurde in eine Form gegeben und bei ^.000 psi = 3?0 kg/cm zu einem Grünkörper mit den Abmessungen Ι,?"¹ χ 1,27 x 10 cm gepresst. Der Pressling wurde in einen Ofen gesetzt und -bei 90J° während 1- Kinuten aufgesehüuxt:.

Der Zellkörper wurde dann aus diesem Ofen genommen und in eines and.eren Ofen langsam auf Zimmertemperatur gekühlt. Zev Zellkörper hatte dieselbe Form v;ie der Srünkörper mit den Abmessungen 11/16 χ 3/^ώ x 5.5/S inch. Er besass gleichmässige .Seilstruktur und eine Dichte von 0,3 g/'ccm.

Weitere Zellkörper wurden in der gleichen Weise, jedoch ohne einen Zusatz von Kagergut hergestellt. Die Brenntemperatur und die Dichte der verschäumten Ze-I!körper sind in der folgenden Tabelle verzeichnet.

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SAD ORIGINAL

	- 16 -	? 01 ? 9 5 G
Beispiel No.	Brenntemperatur C	Dichte, g/ccm
2	800	0,60
5	850	0,40
4	875	0,50
C.	900	0,26
6	925	0,25
7	950	0,22
	BEISPIEL 8

In dem Ansatz des Beispiels I bestand das Plussmittel ausschliesslich aus 14 Teilen NaOH. Der erhaltene gleichmässige Zellkörper besass eine Dichte von 0,3 p/ccm. Weitere Formkörper wurden bei einer Temperatur entsprechend den Beispielen 2-7 ohne Kagergut gebrannt. Die Dichten waren im wesentlichen die gleichen, wie in den Beispielen 2-7·

BEISPIEL 9

Gemäss Beispiel I wurde ein Ansatz der Zusammensetzung 70,7 Teile Gonzales Bentonit

8 Teile Natriumkarbonat

1 Teil Kstriumazetat

bereiter und 2 Std. in der Kugelmühle gemahlen. Sodann wurden in dein Kahlgut 39,6 Teile einer 15% Na₅O - 30% SiO₂ !.'atriums ilik at lösung; gleichmässig verteilt. Der Ansatz wurde wie in Beispiel I gepresst und gebrannt. Der gleichmässige Zellkörper besass eine Dichte von 0,30 g/ccm.

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Weitere Zellkörper der gleichen Zusammensetzung jedoch ohne Lagergut wurden bei den Temperaturen der Beispiele 2-7
gebrannt. Es wurden im wesentlichen die gleichen Dichten
erhalten.

BEISPIEL 10

Ein Ansatz gemäss Beispiel I wurde mit einem auf 4,25 Teile verringerten Natriumkarbonatgehalt hergestellt. Der Gesamtanteil Flussmittel verringerte sich damit von 12,S auf 10,4%, während der AIoO* Anteil sich -auf 17% erhöhte.

Der Ansatz wurde ohne Magergutzusatz gepresst und gebrannt. Der gleichmässige Zellkörper besass eine Dichte von 0,45 g/ccm.

Drei weitere Zellkörper wurden in der gleichen Weise hergestellt und bei den Temperaturen der folgenden Tabelle gebrannt. -

Beispiel Nq. Brenntemperatur .⁰C Dichte g/ccm

11 875

12 925 .

13 950

BEISPIEL

O	,65
O	,35
O	, 30

Es wurde ein Ansatz gemäss Beispiel I, aber mit 12,6 Peilen Natriumkarbonat und 9,15 Teilen NaOü bereitet, so dass der

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^BA® ORIGINAL

? 01 ? R 5 G

Anteil von A Ik al imeü a 11 oxid en Y-t.o und der von AIpJ^ iy/o ausmachte. Der Zellkörper haute eine Dichte von U,25 ft/ccm. Drei weitere Stücke '.wurden statt bei ^c!Jj bei den folgenden Temperaturen rebrannt und erhielten lie angegebene Diente.

Beispiel No. Brenntemperatur ⁰G Dichte, g/ecm 1: c>> 0,4?

16 ^O 0,55

Br. ISPISL 18

Es wurde ein Ansatz gemäsc Beispiel I ohne Ma^er^utzusatz und mit 2/0 Azetat bereiter, gepresst und bei ''-j'j'J^j gebrannt, Diente ι 0,23 g/ccm.

V/eitere Beispiele:

Beispiel 2<ο. Brenntemperatur ^Z dichte_?

0,25

V/eitere Gvleke 'rfur-ien entsprechend Beispiel I hergestellt, das Azetat jedoch durch itussriohle als Schäumungsmittel ersetzt, vgl. die folgende Tabelle.

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BAD ORIGINAL

201285G - 19 -

Beispiel No.. Russkohle, % Dichte κ/ecm

21	0,1	0,45
22	0,2	0,30
25	0,3	0,25
24		0,23
25		- 0,22--/;
26	1,0	0,22

In. den folgenden weiteren Beispielen wurde das Natriumazetat des Beispiels I durch andere organische Stoffe ersetzt. Die übrigen Bedingungen waren die gleichen.

Beispiel No.	Verbindung	Teile	Dichte g/.ccm
27	Natriumoleat	0,4	0,54
28	N at riumsuc ein at	2,0	0,30
2Q	Malonsäure	0,8	0,35

Beispiel 50

Vulkanasche mit der annähernden Zusammensetzung: 73% SiQ₂, 14,3% Al₀O,/ 3% Na₂O, ±% K₀U, lfr Fe₀O-, 1% KgO, O₁^o CaO, einem Feuchtigkeitsgehalt von o,^c5i, einen Verlust nach Entzündung von 35» ¹^Id einer Kompresse von etwa 3 /V- -wurde zu-_ sammen mit anhjdrisehern NaOR und Natriumazet^at & Std. gemahlen. Das Mahlgut bestand aus S'¹"¹ Teilen Vulkanasche, 11,S

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Teilen NaOH und 1,2 Teilen Natriumazetat;. Die Mischung wurde zu einem Barren gepresst und 15 Minuten bei 900° gebrannt. Der erhaltene Zellkörper besass eine Dichte von 0,3 g/ccm.

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ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

1. Schaumglas mit gleichmässiger, geschlossener Zellstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass es im v/es ent liehen, berechnet nach dem Ansatz und in Gew.%, "besteht aus insgesamt 10-20;^v; .* iAalimetalloxiden,. 50-80% SiOp, "10-25%" Al^O,., Ei ^. einem

-Al₀O . Verhältnis von 3*1 bis zu 6:1, wohei !Flussmittel, und AlpO-2- insgesamt wenigstens 93% der Gesamtmasse ausmachen,

2. Schaumglas gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas eine Dichte von 0,15 - 0,65 g/ccm aufweist»

3· Schaumglas gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der grösste Zellendurchmesser unter ca. 7 mm (0,25 inch) liegt.

4. Schaumglas gemäss Ansprüchen 1 - 3j dadurch gekennzeichnet, dass das Glas ein Bruchmodul von 10,5 - 38» 5 kg/cm (150 550 psi) besitzt.

5· Schaumglas gemäss Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, dass das Glas einen Wärmedehnungskoeffizieriten von 80-95 x 10~V°0 aufweist.

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:<8 5G

6. 7 erf aiii¹ en zur Herstellung '/on Schaumglas genüb .; Ansprüchen 1 - "', dadurch !rekeruise lohnet, dass ein Ansatz rein 1.;chb und

zu einem Körper geformt wird, der im v;esentliehen :.n G und auf ariiryiri scher 2ssis besteht; aus

a) v; en. listens yj;o Vul^a-fs3he oder deren 7erv'lci;_r:-:'_i:ir^ du^eri, eirischiiessiien lehm,

L) wenigstens einem I^-riuißhydroxi i si&r !Tscri :;:;::z._l :.">:':?, oder

i^iiE^Ci

vcr~en.3nnt;en Best:ana~eile v;enii"zt;enH /^i-. des exurvu riechen

Arserse ξ ausmachen.

vsri"sirren ^"fe^ib.£S Ai*-£~rU'3hL o« üsuurcn ^sii^rml- ... ..-, i« J-Ur ^'. Z^'iiin^- .. ^—-3Γϊ~- -—i:.i*r.-i;Gi -LSr -* .-_^.-isns.sei^e . ι _:r —

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9· Verfahren remäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass HaOH und/oder Ha₀SiO,. in solcher Menge beigegeben werden, dass wenigstens 25% des gesamten Flussmittels in Form von Na₉O vorliegen.

10. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 80% des Flussmittels aus NapO besteht.

11. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 20% des Flussmittels aus LipO oder KpO besteht.

12. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoff des zellbildenden Mittels 0,1 - 1% des anhydrischen Ansatzes beträgt.

IJ. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 2*?% des anhydrischen Ansatzes aus Kagergut oder Schlacke (grog) besteht. ·

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14. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der anhydrische Ansatz zu 70 - 87% aus Bentonit besteht, die Alkalimetalloxide zu gleichen Gewicht steilen aus Natriumhydroxid und Natriumkarbonat "bestehen, die zusammen 12 - 18% des Ansatzes ausmachen,und das zellbildende Mittel aus 0,75 - 1,25% des Ansatzes bildenden Natriumazetat besteht.

15· Verfahren gemäss irgend einem der Ansprüche 6-14, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Körper bei über 800° und vorzugsweise nicht über 950° gebrannt, wird.

16. Verfahren gemäss Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenndauer zwischen 2 Std. und 15 Hin. liegt.

17· Schaumglas gemäss irgend einem der Ansprüche 1-5» gekennzeichnet durch die Verwendung als Fliese, Schindel, oder dergleichen.

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