DE2135184A1 - Process for the production of fine double oxides - Google Patents
Process for the production of fine double oxidesInfo
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Description
EnglandEngland
Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Doppeloxiden Zusatz zu P 19 4-1 OH0 8 Process for the production of finely divided double oxides additive to P 19 4-1 OH 0 8
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Doppeloxiden in Abwandlung des Verfahrens nach dem Hauptpatent (Anmeldung P 19 4-1 011.8), wobei die entsprechenden Substanzen mit Hilfe eines Gasstroms hoher Enthalpie verflüchtigt und dann in Berührung mit einem Gas oder Dampf kondensiert werden. Der Begriff Doppeloxid umfaßt hierbei Gemische von wohldefinierten Oxiden, stöchiometrische Doppeloxide, wie MgAIgO^, nichtstöchiometrische Oxidgemische sowie feste Lösungai.Weiters vrerdaavon dem Begriff Doppeloxid hier auch Gemische, Verbindungen und feste Lösung verstanden, die an sich . metastabil sind, d.h. jenseits der Grenze der theriuodynamischen Stabilität liegen.The invention relates to a process for the production of finely divided double oxides as a modification of the process according to the main patent (application P 19 4-1 011.8), the corresponding substances volatilized with the help of a gas stream of high enthalpy and then in contact with a gas or steam can be condensed. The term double oxide here includes mixtures of well-defined oxides, stoichiometric Double oxides, such as MgAIgO ^, non-stoichiometric oxide mixtures as well as solid solutionai. Furthermore, the term double oxide is used Here also mixtures, compounds and solid solutions are understood to be in themselves. are metastable, i.e. beyond the limit of the thermodynamic stability.
Feinteilige Doppeloxide sind anwendbar als Katalysatoren, inal.'efjonflere Clrack-Katalysatoren in der Erdölindustrie, sowie Lm Rahmen der Herstellung von Keramikgegenständen und feuerfesten Produkten» Dor Spinel MgAIUOj, wird angewandt alsFine-particle double oxides can be used as catalysts, inal.'efjonflere Clrack catalysts in the petroleum industry, as well as in the context of the manufacture of ceramic objects and refractory products »Dor Spinel MgAIUOj, is applied as
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Zusatz beim Sintern von Tonerde, um das Kornwachstum zu unterbinden und die Eigenschaften des Produkts zu verbessern. Es findet keine Phasenumwandlung beim Erhitzen eines Magnesiumäluminiumspinells statt. Aus diesem Grund eignet sich dieses Material auch für Pressen und Sintern zur Herstellung von massiven Keramikgegenständeno Bisher wurden feinteilige Doppeloxide hergestellt in einem hochenergetischen Lichtbogen oder durch Entwässern der gemischten Hydroxidef die nach verschiedenen Fällungsmethoden erhalten worden sind· Ein bekanntes Verfahren besteht darin, daß aus einem anorganischen Stoff und z.Bο Kohlenstoff Elektroden hergestellt, und -als flüchtige Produkte diese Substanzen im Lichtbogen zwischen den Elektroden verdampft wurden« Bei der Kondensation schieden sich dann Pulver der Doppeloride ab. Dieses Verfahren weist alle Nachteile der Herstellung der Elektroden und des kontinuierlichen Vorschubs der Elektroden in den Lichtbogen auf„Additive when sintering clay to prevent grain growth and improve the properties of the product. There is no phase change when a magnesium aluminum spinel is heated. For this reason, this material is also suitable for pressing and sintering for the production of massive ceramic articles o Previously finely divided double oxides were prepared in a high-energy electric arc or f by dewatering the mixed hydroxides which have been obtained by different precipitation methods · A known method is that from an inorganic substance and, for example, carbon electrodes, and - as volatile products, these substances were vaporized in an arc between the electrodes. This process has all the disadvantages of manufacturing the electrodes and the continuous advance of the electrodes into the arc "
Es wurde nun gefunden daß eine Doppeloxide mit Korngrößen unter etwa 200 nm erhalten werden können auf wirtschaftliche Weise, die die obigen Probleme nicht aufgeben. It has now been found that a double oxide with Grain sizes below about 200 nm can be obtained in an economical manner which does not give up the above problems.
Nach dem erfindiingsgemäßen Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Doppeloxiden wird eine die Oxide oder Substanzen, die unter den gegebenen Bedingungen die Oxide zu liefern vermögen,enthaltende Schmelze unter der Einwirkung von Zentrifugalkräften an der Innenfläche eines Rotationshohlkörpers verteilt, äie Schmelze mit Hilfe eines Gasstrom^ hoher Enthalpie oder einem elektrischen Lichtboden erhitzt, wodurch flüchtige anorganische Substanzen entstehen, die dann kondensiert werden.According to the manufacturing method according to the invention of finely divided double oxides is one of the oxides or substances that under the given conditions the oxides able to deliver, containing melt under the action distributed by centrifugal forces on the inner surface of a rotary hollow body, aie melt with the help of a gas stream ^ high enthalpy or an electric light bottom, whereby volatile inorganic substances are formed, which then be condensed.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Verflüchtigung der anorganischen Substanzen in einem unter Zentrifugalkräften aus einer Flüssigkeit als Wand gebildeten Ofen. Diese Art von Öfen sind arbeitsfähig bei Temperaturen über 3000°Ct für die es sonst nur wenige Feststoffe geben würde, die einen EimchM3Öer zu verdampfenden Substanzen ermöglichen könnten<. In einem solchen Ofen besteht der Mantel aus einem Rohr geeigneten Werkstoffs, welcher während des Betriebs zwar abschmilzt, jedoch durch Rotation um die Achse mit hoher Geschwindigkeit seine Form behält und an der Innenfläche . eine Flüssigkeitsschicht unter Einwirkung der Zentrifugalkraft aufrechterhalten wird. Diese flüssige Wand kann aus einem anderen Material als dem zu verdampfenden bestehen. Es ist jedoch auch möglich, daß es sich um das zu verdampfende Material selbst handelt, vorausgesetzt, daß die flüssige Wand durch Abschmelzen eines vorgeformten rohrförmigen Kerns aufrechterhalten wirdo Ein derartiger Ofen ist in dem Hauptpatent beschrieben.In the method according to the invention, the inorganic substances are volatilized in a furnace formed as a wall from a liquid under centrifugal forces. These types of ovens are capable of working at temperatures above 3000 ° C t for which there would otherwise be only a few solids that could enable a EimchM3Öer to evaporate substances <. In such a furnace, the jacket consists of a tube of suitable material which, although it melts during operation, retains its shape by rotating around the axis at high speed and on the inner surface. a liquid layer is maintained under the action of centrifugal force. This liquid wall can consist of a different material than that to be evaporated. However, it is also possible that it is the material to be evaporated itself, provided that the liquid wall is maintained by melting off a preformed tubular core. Such a furnace is described in the main patent.
Die anorganischen Bestandteile der flüssigen Wand werden im allgemeinen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verdampfen» Demzufolge wird bei absatzweiser Be$triebsführung die Zusammensetzung des Verfahrensprodukts sowohl von der Betriebszeit des Ofens als auch der ursprünglichen Zusammensetzung des rohrförmigen Kerns abhängenc Wird beispielsweise ein Gemisch gleicher Anteile von Aluminiumoxid und Magnesiumoxid verflüchtigt, so wird der 1. Anteil an erhaltenem Pulver in der Hauptsache Magnesia enthalten. Bei steigender Ofentemperatur und sich ändernder Zusammensetzung des Kerns erhält man Gemische von Magnesia und Tonerde und evtl. auch ein Produkt mit einem hohen Tonerdegehalto Bei kontinuierlicher Zuführung eines Pulvers enthaltend die Oxide oder die die Oxide unter den Verfahrensbedingun£en Liefernde Substanzen im entsprechenden Mengenverhältnis wird sich sehr schnallThe inorganic constituents of the liquid wall will generally be at different speeds evaporate "Accordingly, in batchwise Be $ the composition operation management of the process product of both of the operating time of the furnace as well as the original composition of the tubular core depend c For example, a mixture of equal proportions of alumina and If magnesium oxide evaporates, the 1st part of the powder obtained will mainly contain magnesia. As the furnace temperature rises and the composition of the core changes, mixtures of magnesia and alumina and possibly also a product with a high alumina content are obtained very fast
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innerhalb des Ofens ein Gleichgewicht einstellen. Die relativen Dampfdrucke der Komponenten ändern sich automatisch, bis der sich im Ofen entwickelnde Dampf und das erhaltene Produkt sich auf die gewünschte.Zusammensetzung eingestellt habenc establish equilibrium within the furnace. The relative vapor pressures of the components change automatically until the vapor developing in the oven and the product obtained have attained the desired composition c
Wenn hochreine Doppeloxide erforderlich sind oder Metalloxide dotiert mit einer exakten Menge anderer Oxide, kann es in manchen Fällen zweckmäßig seif^ ein Gemisch der Metalle selbst aufzugeben, insbesondere wenn man diese leicht in sehr reiner Form erhalten kann· Dies gilt für reines Aluminiumoxid dotiert mit vorgeschriebenen Mengen an Magnesiumoxid und/oder anderen Oxiden, so daß man zv/e ckmäßigerwei se dem Ofen eine Legierung in Form eines Drahtes zuführt, die die erforderlichen Mengonanteile enthält oder auch 2 oder mehrere Drähte verschiedener Zusammensetzung, so daß bei der Oxidation die den Ofen verlassenden Dämpfe die gewisse Zusammensetzung besitzen0 In diesem Fall kann der Dampf ein Metallgemisch aufweisen, jedoch bevorzugt man die Destillation in Gegenwart von Sauerstoff, wenn in der Dampfphase auch Oxide vorliegen sollen. Die Oxidation und Kondensation der Gase führt zu den angestrebten Doppeloxiden, so daß man eine hervorragende Methode zur Herstellung innig gemischter und homogener Gemisch von Oxiden, insbesondere von genau eingestellter Stöchiometrie,in der Hand hat ο Dies ist besonders wertvoll bei der Herstellung von durchscheindenden Keramikkörpern,. Keramikgegenständen mit Ultrafeiner Korngröße und für andere Spezialprodukte , If highly pure double oxides are required or metal oxides doped with an exact amount of other oxides, it can in some cases be advisable to give up a mixture of the metals themselves, especially if these can easily be obtained in very pure form.This applies to pure aluminum oxide doped with the prescribed Amounts of magnesium oxide and / or other oxides, so that an alloy in the form of a wire is temporarily fed to the furnace, which contains the required amount or 2 or more wires of different composition, so that those leaving the furnace during the oxidation Vapors with a certain composition 0 In this case, the vapor can contain a mixture of metals, but distillation in the presence of oxygen is preferred if oxides are also to be present in the vapor phase. The oxidation and condensation of the gases leads to the desired double oxides, so that one has an excellent method for the production of an intimately mixed and homogeneous mixture of oxides, in particular of precisely set stoichiometry, in hand ο This is particularly valuable in the production of transparent ceramic bodies, . Ceramic objects with ultra-fine grain size and for other specialty products ,
Zur Verdampfung des Materials im Sinne der Erfindung soll nicht nur ein Gasstrom hoher Temperatur, sondern auch hoher Enthalpie angewandt werdeno Es zeigte sich, daß ein Plasmastrahl ganz hervorragende Ergebnisse liefert. Es ist jedoch auch möglich, eine normale Flamme, die noch durch elektrischen Strom intensiviert wird (augmented flame) oder auch einen elektrischen Lichtbogen oder induzierte; Plasma-For evaporation of the material in the context of the invention, not only a high temperature gas stream, but also high enthalpy can be used o It has been shown that a plasma jet gives excellent results. It is However, it is also possible to use a normal flame that is intensified by an electric current (augmented flame) or also an electric arc or induced; Plasma-
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oder Hochfrequenzheizung anzuwenden· Der Plasmastrahl, der in großem Umfang für die Versuche diente, wurde erhalten durch einen Gleichstromlichtbogen hoher Intensität, der kontinuierlich zwischen einer feuerfesten Kathode und einer als gekühlte Düse ausgebildeten Anode brannte. Das Plasma hob sich von der Düse ab als leuchtender Strahl ähnlich einer Gebläseflamme nur sehr viel heller. Der Plasmastrahl läßt sich auch herstellen mit inertem Gas als Arbeitsmedium, wie Argon oder Helium, jedoch ist es für viele Anwendungen wünschenswert, zur Erhöhung der Strahlenergiemehratomige Gase wie Stickstoff, Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Ammoniak oder Kohlenwasserstoffe, wie Methan, anzuwenden. Die Anwendung solcher Gase oder Gasgemische davon hat den weiteren Vorteil in.manchen Fällen, daß es zwischen den verdampfenden Substanzen zu einer chemischen Reaktion kommen kann und die Oxide oder Substanzen zu leichter flüchtigen Produkten reduziert v/erden können, wodurch die Verflüchtigung des Materials erleichtert wird. Dadurch können auch niederere Temperaturen angewandt werden. Reduzierende Gane, wie Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffe,kann man natürlich auch getrennt in den Ofen einführen, um die Verflüchtigung der Produkte zu unterstützen«, Die Verflüchtigung von reduzierten Stoffen kann auch vorgenommen werden durch Einbringung weiterer Substanzen, wie Kohlenstoffe, eines freien Metalls oder eines anderen Reduktionsmittels»in das Material des Rohrkerns oder des in den Ofen aufgegebenen Materials.or to use high frequency heating · The plasma jet which was largely used for the experiments was obtained by a high-intensity direct current arc that is continuous between a refractory cathode and a anode designed as a cooled nozzle burned. The plasma lifted off the nozzle as a glowing ray similar to it a fan flame only much brighter. The plasma jet can also be produced with an inert gas as the working medium, like argon or helium, but for many applications it is desirable to increase the multi-atomic radiation energy Gases such as nitrogen, carbon monoxide, hydrogen, ammonia or hydrocarbons such as methane. The application such gases or gas mixtures thereof has the further advantage in.manchen cases that there is between the vaporizing substances a chemical reaction can occur and the oxides or substances are reduced to more volatile products v / can ground, whereby the volatilization of the material is facilitated. This allows lower temperatures can be applied. Reducing Gane, such as hydrogen or hydrocarbons, can of course also be added separately to the Introduce furnace to support the volatilization of the products «, The volatilization of reduced substances can also be made by introducing other substances, such as carbon, a free metal or another Reducing agent »in the material of the tube core or the material fed into the furnace.
Die Kondensation erfolgt durch Abkühlen mit Hilfe eines nicht reagierenden Gases, Dampfes oder an einer Fläche. Es ist jedoch auch möglich, die Kondensation durch eine Reaktion der Substanzen mit einem Gau oder Dampf zu bewirken, wobei eine oder mehrere woniger flüchtige. Substanzen entstehen. Kin verflüchtigtes niederes Oxid kann beispielsweise in die höhere Oxidationyytufe durch Reaktion mit Luft oder SauerstoffThe condensation takes place by cooling with the help of a non-reacting gas, steam or on a surface. It however, it is also possible to bring about the condensation by reacting the substances with a Gau or steam, whereby one or more weaker volatile. Substances are created. The volatilized lower oxide can, for example, be converted into the higher oxidation stage by reaction with air or oxygen
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überführt werden. Die Anwendung anderer Gase oder Dämpfe, wie Kohlendi>3dd oder Wasser, führt auch su einer Oxidation und einem schnellen Abschrecken der flüchtigen Substanzen unter Zurücklassung eines Pulvers extrem kleiner Korngröße ο Es kann natürlich auch wünschenswert seini eine unvollständige Oxidation der verflüchtigten Substanz zuzulassen, insbesondere wenn die hergestellten Produkte als Katalysatoren angewandt werden sollen·.be convicted. The use of other gases or vapors, such as carbon dioxide> 3dd or water, also leads to oxidation and a quick quenching of the volatiles leaving an extremely small grain size powder ο It can of course also be desirablei an incomplete Allow oxidation of the volatilized substance, especially when the manufactured products are used as catalysts should be ·.
Eine schnelle und vollständige Abschreckung nach dieser oder anderen Methoden ist besonders wünschenswert, wenn eine methastabile Verbindung oder eine feste Lösung angestrebt wird. Eine langsamere Abkühlung kann dann zweckmäßig werden, wenn dem Gleichgewicht entsprechende Gemische einzelner Oxide oder stabile Verbindungen angestrebt werden·A quick and complete deterrent by this or other methods is particularly desirable when a methastable compound or a solid solution is sought. A slower cooling can be useful if A mixture of individual oxides or stable compounds corresponding to the equilibrium is sought
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Verflüchtigung und Kondensation in getrennten Zonen der Anlage vorgenommen werden, die aus dem Zentrifugalofen mit Flüssigkeita· wand in Verbindung mit einer Kondensat;© ndcammer besteht. Die in den Ofen-stattfindende Verflüchtigung ist im allgemeinen vollständig. Es soll kein nicht-ver dampf te s IvSfcerial vorhanden sein, welches zu einer Verunreinigung des Fertigproduktes führen würde, wie dies bei anderen Verfahren zur Verflüchtigung der Substanzen der lall iste In the method according to the invention, the volatilization and condensation can be carried out in separate zones of the plant, which consists of the centrifugal furnace with a liquid wall in connection with a condensate chamber. The volatilization occurring in the oven is generally complete. There should be no non-evaporated IvSfcerial, which would lead to a contamination of the finished product, as is the case with other processes for the volatilization of the substances e
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich anwenden auf jedes beliebige Materialgemisch, welches einer Verflüchtigung zugänglich ist, beispielsweise den Gemischen der Oxide von Aluminium, Ger, Chrom, Kobalt, Kupfer, Eisen, Magnesium, Mangan, Nickel, Silicium, Thor, Titan, Yttrium, Zink, Zirkonium und andere einschließlich dor Übergangmetalle und der seltenen Erdmetalleβ Auch läßt es sich anwenden aufThe method according to the invention can be applied to any material mixture which is amenable to volatilization, for example the mixtures of the oxides of aluminum, ger, chromium, cobalt, copper, iron, magnesium, manganese, nickel, silicon, thor, titanium, yttrium, zinc , Zirconium and others including dor transition metals and the rare earth metals β It can also be applied to
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Substanzen, die unter den gegebenen Bedingungen die Oxide liefern, wie Oxalate oder Nitrate oder die Metalle selbst. Wie erwähnt, kann erfindungsgemäß nur ein Gemisch von bestimmten Oxiden hergestellt werden oder auch rein stöchiometrische Verbindungen von 2 oder mehreren Oxiden,wie Spinell MgAIoOj,, Ferrite, Mullite, und schließlich nichtstb'chiometrische einschließlich metastabile Doppeloxideβ Substances that provide the oxides under the given conditions, such as oxalates or nitrates or the metals themselves. As mentioned, according to the invention, only a mixture of certain oxides can be produced or purely stoichiometric compounds of 2 or more oxides, such as spinel MgAlO, ferrites , Mullites, and finally non-stoichiometric including metastable double oxides β
Wie sais dem Hauptpatent hervorgeht, können die verflüchtigten Substanzen während des Abschreckens weiteren chemischen Reaktionen mit Reaktionsmitteln im kühlenden Gas unterzogen werden, wodurch die Oberflächen der gebildeten Teilchen modifiziert werden können0 So kann man ein kondensiertes Material mit einer hydroxilierten Oberfläche, welche in manchen Fällen zur Thixotropie oder anderen wertvollen Eigenschaften führen kann, erhalten, wenn in Gegenwart von Wasserdampf abgeschreckt wird, der entwederlin die Kühlzone eingespritzt oder in situ durch Oxidation des Wasserstoffs aus dem Plasmastrahl gebildet wird.As is apparent sais to the main patent, the volatilized substances can be subjected to reaction products within the cooling gas during the quenching further chemical reactions, whereby the surfaces of the particles formed can be modified 0 Thus, one can form a fused material with a hydroxylated surface, which in some cases to Thixotropy or other valuable properties obtained when quenching in the presence of water vapor either injected into the cooling zone or generated in situ by the oxidation of the hydrogen from the plasma jet.
Die Erfindung wird an den folgenden Beispielen 1 bis an Keramikkernen mit 3 unterschiedlichen Anteilen von Magnesium- und Aluminiumoxid erläutert, wobei die Dämpfe in oxidierendem Milieu kondensiert v/erden. Das Beispiel 4 betrifft die Aufgabe einer Metall-Legierung von Aluminium und Magnesium in den Ofen.The invention is based on the following examples 1 to ceramic cores with 3 different proportions of Magnesium and aluminum oxide explained, with the vapors being condensed in an oxidizing environment. The example 4 concerns the task of a metal alloy of aluminum and magnesium in the furnace.
Ein Ofenkern wurde gegossen aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Kohlenstoff in einem Mol-Verhältnisse 1 ι 1 j 3. Es wurde kein Bindemittel benötigt, da die Masse bei Anmachen mit Wasser eine selbsthärtende, gießbare Mischung er^ab.A furnace core was cast from aluminum oxide, magnesium oxide and carbon in a molar ratio of 1 ι 1 j 3. No binder was required, as the mass turned into a self-hardening, pourable mixture when mixed with water.
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Dieser wurde bei 35O°C gebrannt» um einen ausreichend festen Keramikkörper für den Einsatz im Ofen zu liefern· Bei Beginn des Versuchs hatte der Kern ein Gewicht von 3 »035 fcg· Er wurde in den Ofen eingesetzt und 12 min in einem reinen Stickstoffplasma aufgeheizt (Gasgeschwindigkeit 80 l/min - bei Normalbedingungen - ,Plasmaeriergie 25 kW) · Nach dem Versuch hatte der Kern noch ein Gewicht von. 2» 626 kg entsprechend einem Gewichtsverlust von 309 g. Der den Ofen verlassende heiße Dampf wurde mit Kohlendioxid behandelt (etwa 200 l/min bei Normalbedingungen), um Mg, AIpO oder andere im Dampf reduzierte Substanzen wieder zu oxidieren» woraufhin die Kondensation vorgenommen wurde. Man erhielt 123 g des Doppeloxids als sehr leichtes mikrofeines Pulver· Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten» daß dieses Pulver eine Korngröße von angenähert 20 mn Durchmesser hat· Die Röntgenbeugungsanalysen ergäben breite Linie» was ein Anzeichen für geringe Korngröße und einen Bereich der Zusammensetzung ist· Es ergab sich die Anwesenheit des Spinells MgAlpOji, sowie geringe Anteile an freier Magnesia und ein Bereich von festen Lösungen dazwischenliegender Zusammensetzung. Aufgrund der chemischen Analyse betrug das Verhältnis MgO zu AI2Oq im destillierten Produkt etwa 1,6 t 1·This was fired at 350 ° C. in order to provide a sufficiently strong ceramic body for use in the furnace. At the beginning of the experiment, the core had a weight of 3,035 fcg. It was placed in the furnace and heated in a pure nitrogen plasma for 12 minutes (Gas speed 80 l / min - under normal conditions -, plasma power 25 kW) · After the test, the core still had a weight of. 2 »626 kg corresponding to a weight loss of 309 g. The hot steam leaving the furnace was treated with carbon dioxide (about 200 l / min under normal conditions) in order to re-oxidize Mg, AlpO or other substances reduced in the steam, whereupon the condensation was carried out. 123 g of the double oxide were obtained as a very light, microfine powder the presence of the spinel MgAlpOji, as well as small amounts of free magnesia and a range of solid solutions of intermediate composition. On the basis of the chemical analysis, the ratio of MgO to Al 2 Oq in the distilled product was about 1.6 t 1
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch in diesem Fall ein Kern aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Kohlenstoff in einem Mol-Verhältnis 2 1 1 1 3 angewandt· Ausgangsgewicht des Kerns 2,633 kg· Der Kern wurde in einen Ofen eingesetzt und 12 min im reinen Stickstoffplasma (Gasgeschwindigkeit 80 l/min bei Normalbedingungen· Plasmaenergie 25 kW) erhitzti Endgewicht des Kerns 2,297 kg, also Verbrauch 336 g. Der den Ofen verlassende heiße Dampf wurde mit Kohlendioxid (etwa 200 l/min bei Normalbedingungen) in Berührung gebracht , so daß die Kondensation der Doppeloxide erfolgte· Ausbeute 133 g· - 9 -Example 1 was repeated, but in this case a core made of aluminum oxide, magnesium oxide and carbon in a molar ratio 2 1 1 1 3 applied · starting weight of the Core 2.633 kg · The core was placed in an oven and immersed in pure nitrogen plasma for 12 minutes (gas velocity 80 l / min under normal conditions · plasma energy 25 kW) heated i final weight of the core 2.297 kg, thus consumption 336 g. The one leaving the oven hot steam was mixed with carbon dioxide (about 200 l / min under normal conditions) brought into contact so that the condensation of the double oxides took place · Yield 133 g · - 9 -
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Elektronenmikroskopische Aufnahmen ergaben eine ungefähre Korngröße von 20 nm, Röntgenbeugungsdiagramme ließen keine Anwesenheit auch nur von Spuren von freiem Magnesiumoxid erkennen. Die Hauptphase war Spinell,jedoch zeigte die große Linienbreite, daß das Material möglicherweise einen beträchtlichen Anteil einer festen Lösung auf beiden Seiten der stöchiometrischen Zusammensetzung des Spinells aufwiese Nach der chemischen Analyse betrug das Verhältnis MgO ι Al2O^ etwa 1 ι 1,6,Electron micrographs showed an approximate grain size of 20 nm, X-ray diffraction diagrams showed no presence of even traces of free magnesium oxide. The main phase was spinel, but the large line width indicated that the material might have a significant amount of solid solution on either side of the stoichiometric composition of the spinel. According to chemical analysis, the ratio MgO ι Al 2 O ^ was about 1 ι 1.6,
Das Beispiel 1 wurde dahingehend abgewandelt, daß das Mol-Verhältnis Al2O., ι MgO ι C 3 ι 1 ι ? betrug, Ausgangsgewicht des Kerns 2,70*f kg, Endgewicht des Kerns 2,36θ kg, somit Verbrauch ^kk g. Der Kern verblieb 11 min in einem Stickstoffplasma im Sinne des Beispiels 1. Die heißen Dämpfe wurden mit Kohlendioxid abgeschreckt, so daß man ΐ4·8 g des Doppeloxids erhielteExample 1 was modified so that the molar ratio Al 2 O., ι MgO ι C 3 ι 1 ι? was, starting weight of the core 2.70 * f kg, final weight of the core 2.36 kg, thus consumption ^ kk g. The core remained for 11 minutes in a nitrogen plasma as in Example 1. The hot vapors were quenched with carbon dioxide so that ΐ4 × 8 g of the double oxide were obtained
Elektronenmikroskopische Aufnahmen ergaben eine ungefähre Teilchengröße von 20 nm. Das Röntgenbeugungsdiagramm zeigte die Anwesenheit von Spinell und Substanzen, die zwischen Spinell und /^Tonerde lagen,» Es zeigte sich jedoch nicht die Anwesenheit von /-Tonerde als 20 Phase. Nach der chemischen Analyse betrug das Verhältnis MgO » Al2O3 etwa 1 1 k,k. Electron micrographs showed an approximate particle size of 20 nm. The X-ray diffraction diagram showed the presence of spinel and substances that were between spinel and alumina. However, the presence of alumina was not shown as the 2 0 phase. According to the chemical analysis, the ratio MgO »Al 2 O 3 was about 11 k, k.
Beispiel example kk
Ein Kern aus reinem Aluminiumoxid einer solchen Form, ' daß er als Vorratsbehälter für geschmolzenes Metall dienen kann, wurde in den Ofen eingesetzt, dieser wurde in Drehung versetzt und unter Anwendung eines Argonplasraas auf hohe -A pure alumina core shaped to serve as a reservoir for molten metal can, was placed in the furnace, this was set in rotation and using an argon plasma to high -
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Temperaturen erhitzt} Arbeitsgas 20 l/min bei Kormalbedingungen Argon und 80 l/min Wasserstoff! Plasmaenergie 25 kW. Sobald die Ofenauskleidung eine ausreichende Temperatur erhalten hat» wurde eine Legierung aus 95 % Al und 5 $ Mg in Form eines Drahtes kontinuierlich in den Ofen eingebracht» Es bildete sich ein Schmelz vorrat ( der schnell verdampfte«» Das Destillat verließ den Ofen und wurde mit Sauerstoff (etwa 200 l/min bei Normalbedigungen) kondensiert. Man erhielt ein.mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid. Das Verhältnis der beiden Metalle in den Oxiden entsprach in etwa dem des AusgangsmaterialsοTemperatures heated} Working gas 20 l / min under normal conditions argon and 80 l / min hydrogen! Plasma energy 25 kW. As soon as the furnace lining had reached a sufficient temperature »an alloy of 95 % Al and 5 $ Mg was continuously introduced into the furnace in the form of a wire» A melt pool formed ( which evaporated quickly «» The distillate left the furnace and became with Oxygen (about 200 l / min under normal conditions) condensed. An aluminum oxide doped with magnesium oxide was obtained. The ratio of the two metals in the oxides corresponded approximately to that of the starting material
109884/1346109884/1346
Claims (1)
flüchtigen öer/Oxide oder unter den Verfahrensbedingungen die Oxide liefernden Substanzen eit Hilfe eines Gasstroms hoher Enthalpie oder eines elektrischen Lichtbogenofens und Abkühlen zur Kondensation »it Hilfe eines Gases oder Dampfs·gesciuaolzenen *
volatile oils / oxides or substances that provide the oxides under the process conditions with the aid of a gas flow of high enthalpy or an electric arc furnace and cooling for condensation »with the aid of a gas or vapor ·
109884/1346BATH ORIGINAL
109884/1346
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