DE2145545A1

DE2145545A1 - Bodies used as a base when firing ceramic products and the process for their manufacture

Info

Publication number: DE2145545A1
Application number: DE19712145545
Authority: DE
Inventors: Laszlo Dipl.-Chem. Budapest Sztankovics
Original assignee: HIRADASTECH IPARI KUTATO
Current assignee: HIRADASTECH IPARI KUTATO
Priority date: 1970-09-09
Filing date: 1971-09-09
Publication date: 1972-03-16
Also published as: GB1341720A; HU163881B

Description

Beim Brennen keramischer Erzeugnisse als Unterlage dienende Körper und Verfahren zur Herstellung derselben Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden ungarischen Anmeldung Nr. HI-293 vom 9. September 1970 in anspruch genommen.Bodies used as supports when firing ceramic products and method of making the same For this application, priority is given to the corresponding Hungarian application No. HI-293 dated September 9, 1970 taken.

Die Erfindung bezieht sich auf Unterlagenkörper von porö sem Aufbau und auf Aluminiumoxidbasis, die weniger als 0,5 Gew.-% Verunreinigungen, wie Fe2O3, Na2O+K2O und SiO2O3, enthält, für die Herstellung bzw. das Brennen keramischer Erseugnisse, für Sintervorgänge und dergleichen, und auf Verfahren zur Herstellung derartiger Körper.The invention relates to base bodies of porous sem structure and alumina-based that contain less than 0.5% by weight of impurities such as Fe2O3, Na2O + K2O and SiO2O3, contains, for the production or firing of ceramic products, for sintering processes and the like, and to methods of making the same Body.

Eines der wichtigen Hilfsmittel bei der Herstellung keramischer Erzeugnisse ist der die Brennform tragende Unterlagenkörper bzw. die in diesem Zusammenhang verwendete Plattenserie, der oder die den uebergang zum Brenngehäuse oder zur Wandung des Brennfens bildet. Der Unterlagenkörper muß aus einem solchen Material hergestellt sein, daß er bei den auftretenden hohen Temperaturen mit keinem der mit ihm in Berührung tretenden Materialien reagiert und eine ausreichende mechanische Festigkeit, wie auch chemische Stabilität auch bei Sinterungstemperaturen von 1400 bis 18000C aufweist. Weiterhin mpuß der Unterlagenkörper in der Lage sein, wiederholten Temperaturschwankungen und -st6Ben widerstehen zu können.One of the most important tools in the manufacture of ceramic products is the base body carrying the firing mold or the one in this context used plate series, the transition to the burner case or forms to the wall of the furnace. The document body must be made of such a material be made that he at the occurring high temperatures with none of the materials that come into contact with it reacts and has sufficient mechanical properties Strength as well as chemical stability even at sintering temperatures of 1400 to 18000C. Furthermore, the pad body must be able to repeat To be able to withstand temperature fluctuations and stresses.

Es sind verschiedenartige Materialien zu nennen, die diesen mannigfaltigen Anforderungen im allgemeinen genügen und dem gegebenen Zweck spezifisch entsprechen, so z.B. Al2O3, MgAl2O4, ZrSiO4 und Mo-Metall.There are various materials to be mentioned that make this manifold Generally meet requirements and specifically correspond to the given purpose, e.g. Al2O3, MgAl2O4, ZrSiO4 and Mo metal.

In Verbindung mit Unterlagenkörpern zul Brennen keramischer Erzeugnisse ist es bekannt, pulverförmiges Aluxiniuioxid aufzustreuen. Das unter die zu brennende Form gestreuete pulverförmige Aluminiumoxid, das aus geschmoljenem und gemahlenes Elektrokorund oder Tonerde hergestellt wird, hemmt zwar das Zusammenbacken zwischen Brennform und Unterlage, verhindert aber nicht die Deformation der verhältnismäßig dünnen Platten während des Brennvorganges. Auch ist es bei diesem Verfahren nachteilig, daß das Pulver mit der zu brennenden Korundform besonders dann, wenn diese zusätzlich SiO2 enthält, zumindest teilweise zusammensintert. Infolge des Zusammenbackens des pulverisierten Aluminiumoxids mit der Brennform wird die Oberfläche der gebrannten Form, da die Pulverteilchen entweder haften bleiben oder Druckstellen hinterlassen, aufgerauht.In connection with base bodies for firing of ceramic products it is known to sprinkle powdered Aluxiniuioxid. The one under the one to be burned Form sprinkled powdered aluminum oxide, which is made from molten and ground Electro-corundum or alumina is produced, while inhibiting the caking between Firing form and base, but does not prevent the deformation of the proportionately thin plates during the burning process. It is also disadvantageous in this process that the powder with the corundum to be burned especially then, if this also contains SiO2, at least partially sintered together. As a result of the caking of the powdered alumina with the firing mold becomes the Surface of the fired form, as the powder particles either stick or Left bruises, roughened.

Auch chemisch reine Korundunterlagen backen bei Temperaturen, die im Bereich von 1650 bis 17000C liegen, mit anderen oxidischen oder silikatischen Keramik-Materialien zusammen, wobei die Gefahr des Zusammenbackens für Formkörper mit poröser Struktur weniger gegeben ist als für solche, die in ihrem Aufbau verhältnismäßig kompakt ausgeführt sind. Dieser Tatbestand beruht darauf, daß bezüglich der porösen Körper insgesamt kleinere BerWhrungsi flächen zur Verfügung stehen. Die porösen Formkörper habe andererseits aber eine geringere mechanische Festigkeit, weisen jedoch bessere Beständugkeit gegen Temperaturstöße auf. Poröse Formkörper können zur bis maximal 1700 verwendet werden, da sie bei höheren Temperaturen erweichen. Nachteilig bei den porösen Formkörpern ist noch, daß sie die auftretende Verflüchtigung von MgO nicht hemmen, sondern darüber hinaus sogar leicht mit dem Magnesiumoxid in Reaktion treten.Even chemically pure corundum bases bake at temperatures that in the range from 1650 to 17000C, with other oxidic or silicate Ceramic materials together, with the risk of caking for molded bodies with a porous structure is less given than for those that are proportionate in their structure are made compact. This fact is based on the fact that with respect to the porous Smaller contact areas are available to the body. The porous On the other hand, molded bodies have a lower mechanical strength however, it has better resistance to temperature surges. Porous moldings can to be used up to a maximum of 1700, as they soften at higher temperatures. Another disadvantage of the porous moldings is that they prevent volatilization not inhibit by MgO, but moreover even easily with the magnesium oxide react.

Dünne Korundplatten können, weil sie sich einerseits verbiegen und zum anderen wegen der Gefahr des Zusmmmenbackens, auch nicht auf aus dem gleichen Mqterial gefertigten Unterlagen gebrannt werden. Diese Gefahr ist besonders dann groß, wenn die zu brennenden Korundplatten einige Prozent Silikatanteile enthalten.Thin corundum plates can, because they bend on the one hand and on the other hand because of the risk of caking, not even on the same Mqterial manufactured documents can be burned. This danger is especially then large if the corundum boards to be fired contain a few percent silicate content.

Es ist auch bekannt, daß Unterlagen aus Magnesiumspinell bei der 8chrumpfung chemisch reinen Korundes vorteilhaft Anwendung finden können (Mattyasovsky: Finomkeramiai Kézikönyv II., Epitésügyi Kiadó, Budapest, 1954). Für den fall, daß der Korund Silikate enthält, tritt - den bek annl ten Phasengesetzen entsprechend - ein starkes, mit steigender Temperatur zunehmendes Zusammenbacken desselben mit der Unterlage auf. Besonders ausgeprägt macht sich dieser Nachteil bei Flachformen bemerkbar, wobei sowohl die Brennunterlager als auch die gebrannte Platte zer stört werden können.It is also known that liners made from magnesium spinel shrink chemically pure corundum can be used advantageously (Mattyasovsky: Finomkeramiai Kézikönyv II., Epitésügyi Kiadó, Budapest, 1954). In the event that the corundum is silicates contains, occurs - according to the known phase laws - a strong, with increasing caking of the same with the base. This disadvantage is particularly noticeable in flat shapes, with both the firing base and the fired plate can be destroyed zer.

Von den anderen bekannten Unterlagen sind noch die aus SiC erwähnenswert, sowie die in schichtförmiger Ausführung hergestellten Al2O3-SiC-Al2O3-Brennplatten, die in oxidierender Atmosphäre bis zu temperaturen von maximal 1500°C verwendet werden können (Britisches Patent 1 005178).Of the other known documents, those made of SiC are worth mentioning, as well as the Al2O3-SiC-Al2O3 burning plates manufactured in layer form, which are used in an oxidizing atmosphere up to a maximum temperature of 1500 ° C (British Patent 1 005178).

Unterlagen, die aus bei 26200C schmelzendem Mo-Metall oder aus anderen Metallen bestehen, sind bei hohen Temperaturen nur in inerter oder reduzierender Atmosphäre, wie z. B. in einer Wasserstoff-Atmosphäre, und im Vakuum anwendbar. Die Mehrzahl der Keramikhersteller verfügt Jedoch nicht über derart kostspielige Brennöfen, die diesen Bedingungen gerecht werden könnten.Supports made from Mo metal melting at 26200C or from other Metals are made, are only inert or reducing at high temperatures Atmosphere, such as B. in a hydrogen atmosphere, and applicable in a vacuum. However, the majority of ceramics manufacturers do not have such expensive ones Kilns that could meet these conditions.

Aus stabilisiertem ZrO2 oder ZrSiO4 hergestellte Unterlagen weisen eine gute Beständigkeit gegen Temperaturstöße auf, führen aber bei T-mperaturen um 17000C zur Bildung chemischer Reaktionen, z.B. mit dem zur Stabilisation angewandten CaO, CeO2 bzw. SiO2 und/oder sie neige zu Dissoziation, was eine Verunrenigung des zu brennenden Korundes oder anderer Keramiken zur Folge haben kann.Supports made from stabilized ZrO2 or ZrSiO4 show good resistance to temperature surges, but perform at T-temperatures around 17000C to form chemical reactions, e.g. with that used for stabilization CaO, CeO2 or SiO2 and / or they tend to dissociate, which leads to contamination of the can lead to burning corundum or other ceramics.

Diese Erscheinung kann besonders bei der Herstellung kekeramischer Erzeugnisse für elektrotechnische Zwecke nachteilig sein.This phenomenon can especially occur in the manufacture of ceramic Electrotechnical products can be disadvantageous.

Für das Brennen in Luftatmosphäre, das sogenannte oxidierende Brennen, ist die Herstellung von Ziegeln und anderer Formkörper bekannt, deren Hauptbestandteil Elektrokorund ist und die 99,4 % Al2O3 (Handelsname "Alfax 101" oder 90 % Al2O3 und 10 % SiO2 (Handelsname "Mullfrax 202" enthalten (McNamara: Alumina und Mullite Refractories as Kiln Furniture.Ceram. Bull., 493, 272 /1970/). .../6 Durchgeführten Untersuchungen zufolge weisen die erstgenannten Ziegel mit 99,4 * Al203-Anteil eine rauhe Oberfläche auf und backen bei Temperaturen von etwa 17000C -wobei die Ziegel selbst diesen Temperaturen ausgezeichnet standhalten - mit silikathaltigen Korunden zusammen. Das gleiche Ergebnis wurde im Falle von nur aus Elektrokorund hergestellten Unterlagenkörpern, die darüber hinaus auch eine nur geringe mechanische Festigkeit aufweisen, erhalten. Die mechanische Festigkeit kann durch Zugabe von alpha-Al2O3 verbessert werden, das Zusammenbacken wird aber, obwohl mehrere Substanzen getestet wurden, nur von Mg-Spinall herabgesetzt. Sowohl in Form von Quarzmehl (SiO2) als auch in Form von Mullit (3Al203. 2Si02) zugegebenes Siliziumdioxid begünstigt das Haften von Elektrokorund-Körnern. Die bekannte glasbildende SiO2 enthaltende Unterlageplatte hat sich Jedoch bei dem Brennen von Korunden bei Temperaturen um 17000C nicht bewährt, da unter der Bildung von Aluminiumsilikaten ein Zusaenbakken und die Zerstörung des Körpers nicht ausgeschlossen werden kann.For burning in an air atmosphere, the so-called oxidizing burning, the production of bricks and other moldings is known, their main component Electro-corundum and the 99.4% Al2O3 (trade name "Alfax 101" or 90% Al2O3 and 10% SiO2 (trade name "Mullfrax 202" (McNamara: Alumina and Mullite Refractories as Kiln Furniture.Ceram. Bull., 493, 272/1970 /). ... / 6 Carried out According to studies, the first-mentioned bricks with 99.4 * Al203 content have a rough surface and bake at temperatures of around 17000C - the bricks Withstand even these temperatures excellently - with corundum containing silicate together. The same result was obtained in the case of made from only electrocorundum Support bodies, which in addition also have only a low mechanical strength have received. The mechanical strength can be increased by adding alpha-Al2O3 can be improved, but the caking is tested, although several substances are tested were only reduced by Mg-Spinall. Both in the form of quartz powder (SiO2) and silicon dioxide added in the form of mullite (3Al203. 2Si02) also favors this Adhesion of electro corundum grains. The well-known glass-forming base plate containing SiO2 However, it has not proven itself when firing corundum at temperatures around 17000C, since the formation of aluminum silicates results in caking and destruction of the body cannot be excluded.

lus dem gleichen Grunde scheint auch die aus 57 - 44 % Al2O3, 8 - 25 % Sio2 und 25 - 39 % Ca(Mg)-Carbonat (Kaolin + Dolomit) hergestellte Unterlage nicht verwendbar zu sein (Britisches Patent 1 004 608).For the same reason, the one made of 57 - 44% Al2O3, 8 - 25% Sio2 and 25 - 39% Ca (Mg) carbonate (kaolin + dolomite) produced base not usable (British Patent 1 004 608).

Nur bei der Verwendung von MgO enthaltenden Korund-Ziegeln ist die Nöglichkeit einer Spinellbildung in größerem Ausmaß infolge einer Reaktion an den Grenzflächen Al2O3-MgO gegeben. Diese Reaktion ist Jedoch schwer unter Kontrolle zu halten (shkewitch: Oxide Ceramics, acid. Press N. Y., 1960). Darüber hinaus ist die so hergestellte Mg-Spinell-Unterlage vom Standpunkt des zu brennenden Korundblättchens aus nicht so wirkungsvoll wie die unter Einbringung von vorher gesondert hergestelltem Mg-Spinall angefertigte Unterlagenplatte.Only when using corundum bricks containing MgO is the Possibility of a larger degree of spinel formation as a result of a reaction to the Al2O3-MgO interfaces given. However, this reaction is difficult to control (shkewitch: Oxide Ceramics, acid. Press N.Y., 1960). In addition, is the Mg spinel base produced in this way from the point of view of the corundum flake to be fired from not as effective as that with the introduction of separately produced beforehand Mg-Spinall made support plate.

Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, Unterlagenkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen die Mängel und Nachteile der bisher bekannten derartigen Körper vermieden werden können.This is where the present invention comes in, which is based on the object To create document body of the type mentioned, with which the defects and Disadvantages of the previously known bodies of this type can be avoided.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Unterlagenkörper aus 5 bis 70 Gew.-* Elektrokorund (A12Q3), 1 bis 60 Gew.-* alpha-Aluminium-Oxid, 1 bia 50 Gew.-* Magnesiumspinell (MgAl2O4) und 0,1 bis 10 Gew.-% Aluminiumhydroxid bestehen und diese Kosponenten eine Teilchengröße zwischen zwei Mikron bis höchstens 0,6 mm besitzen, wobei das Gemisch der Komponen ten nach der Ausformung bei Temperaturen über 170000 ausgebrannt ist. Die Verminderung der Gefahr des Zusammenbackens und eine Erhöhung der Temperaturbeständigkeit wird durch Vergrösserung der Porosität der Unterlagenplatten erreicht, wobei die RrositätsvergröBerung nicht durch Anwendung der üblichen, auszubrennenden Komponente, wie etwa Graphit oer Naphthalin, sondern durch Zugabe von in die Unterlage sich einbauendem, mit einer 75%-igen Volumenkontraktion schrumpfenden Aluminiumhydroxyd erzielt wird. Das auf die Körner aufgebrannte Al(OH)3, das unter Bildung von Al203 reagiert, erhöht die mechanische Festigkeit beträchtlich. Eine Erhöhung der Porosität ist des weiteren vorteilhaft, da sie das spezifische Gewicht der Formen vermindert. Infolgedessen wird beim Brennen einer Mehrzahl aufeinandergelegter, in einer Säule schicht artig angeordneter Platten ein geringerer Druck auf die unteren Platten ausgeübt. Es ist somit ohne weiteres möglich, übereinander 4 bis 6 Reihen von 0,5 bis 1 mm dicken Eorundplatten afzustapeln, so daß sich eine bessere Platzausnutzung erreichen läßt.This object is achieved according to the invention in that the base body made of 5 to 70 wt .- * electro corundum (A12Q3), 1 to 60 wt .- * alpha-aluminum oxide, 1 to 50 wt .- * magnesium spinel (MgAl2O4) and 0.1 to 10 % By weight aluminum hydroxide and these Kosponenten have a particle size between two microns to a maximum of 0.6 mm, the mixture of the components according to th the molding has burned out at temperatures above 170,000. the Reduction of the risk of caking and an increase in temperature resistance is achieved by increasing the porosity of the support plates, whereby the Do not increase the risk of corrosion by using the usual burned-out component, such as graphite or naphthalene, but by adding to the base itself built-in aluminum hydroxide that shrinks with a 75% volume contraction is achieved. The Al (OH) 3 burnt onto the grains, which forms Al203 reacts, the mechanical strength increases considerably. An increase in porosity is also advantageous because it reduces the specific weight of the molds. As a result, when burning a plurality of stacked ones in a column layer-like arranged plates a lower pressure on the lower plates exercised. It is therefore easily possible to stack 4 to 6 rows of 0.5 on top of one another Up to 1 mm thick Eorundplatten afstackeln, so that a better use of space can achieve.

Besonders günstige Eigenschaften zeigen Brennunterlagen-Körper, die aus Elektrokorund mit Teilchendurchmessern von 0,05 bis 0,6 mm als Grnndstoff sowie aus bei 170000 vorgebrannten alpha-Aluminiumoxid mit Teilchendurchmessern von 20 bis 100 » , aus Mg-Spinell mit Durchmessern von 2 bis 5 » und aus bei 120 0Cgetrocknetem Aluminiumhydroxyd als Gemisch hergestellt, ausgeformt und bei Temperaturen um 17000C gebrannt werden.Firing pad bodies that made of electro corundum with particle diameters of 0.05 to 0.6 mm as the raw material and from alpha-aluminum oxide preburnt at 170,000 with particle diameters of 20 up to 100 », made of Mg spinel with a diameter of 2 to 5» and from dried at 120 ° C Aluminum hydroxide produced as a mixture, shaped and at Temperatures around 17000C can be fired.

Der geschmolzene und gemahlene Elektrokorund ist die feuerbeständige, aber ohne Bindemittel schlecht zusammenhaftende Grundsubstanz. Das alpha-Aluminiumoxid dient als Raumfüller und als Bindemittel und der Mg-Spinell hemmt das Zusammenbacken der zu brennenden Formen und der Unter lagen auf Aluiiiniumoxid-Basis und verhindert weiter die Verdampfung des als Teilchenwachstumshener wirkenden MgO von der Oberfläche der zu brennenden Flaschformen. Das alkalifreie Aluminiumhydroxyd wird als zusätzliches Bindemittel und zur Erhöhung der Mikroporosität verwandt.The melted and ground electric corundum is the fire-resistant, but without a binding agent, the basic substance adheres poorly. The alpha alumina serves as a space filler and binder and the Mg spinel prevents caking of the forms to be burned and the bases based on aluminum oxide and prevented further the evaporation of the MgO, which acts as a particle growth agent, from the surface of the bottle shapes to be burned. The alkali-free aluminum hydroxide is used as an additional Binder and used to increase microporosity.

Weiter ergeben sich durch die erfindungsgemäße Aufgabenlösung folgende Vorteile: Die Herstellung der Unterlagenkörper erfordert keine kostspieligen Grundstoffe oder Einrichtungen und gestaltet sich somit besonders wirtschaftlich.Furthermore, the solution to the problem according to the invention results in the following Advantages: The production of the underlay bodies does not require any expensive raw materials or facilities and is therefore particularly economical.

Die Unterlagenkörper sind bis zu einer Temperatur von 18000C sowohl in oxidierender, reduzierender als auch in inerter Gasatmosphäre sowie im Vakuum gleichermäßen zu verwenden.The underlay bodies are both up to a temperature of 18000C in oxidizing, reducing and inert gas atmospheres as well as in a vacuum to use equally.

Die Unterlagenkörper weisen infolge ihrer relativ großen Porosität eine gute Beständigkeit gegen Temperaturstöße auf, und sie können wiederholt verwendet werden, ohne daß die Gefahr von Rissen oder Verwerfungen besteht; die Lebensdauer ist außerordentlich lang.The base bodies have due to their relatively large porosity have good resistance to thermal shock and they can be used repeatedly without the risk of cracks or warping; the service life is extraordinarily long.

Auf Grund ihrer besonderen Zusammensetung treten die Unterlagenkörper nicht in Reaktion mit ihrer Umgebung, d.h., sie backen nicht mit anderen Materialien zusammen.Due to their special composition, the document bodies step not in reaction with their surroundings, i.e. they do not bake with other materials together.

Der in der Zusammensetzung vorhandene Mg-Spinell verhindert das Zusammenhaften der blattförmigen Formen und hemmt die Verdampfung von 0,1 bis 0,6 * MgO aus den Eorundplatten, so daß mit Hilfe dieser Unterlagen auf ihren Oberflächen auch feinkörnige Korundpiatten hergestellt werden können.The Mg spinel present in the composition prevents sticking together of the leaf-shaped forms and inhibits the evaporation of 0.1 to 0.6 * MgO from the Eorundplatten, so that with the help of these documents also fine-grained Corundum plates can be produced.

Das Zusammenbacken durch die mit Mikroporen versehene Oberfläche der Unterlagenkörper bei der Sinterung chemisch reiner als auch Zusätze (in Glasphase) enthaltender Aluminiumoxide oder Keramikmaterialien anderer Art wird gehemmt.The caking due to the microporous surface of the Base body during sintering chemically pure as well as additives (in glass phase) containing aluminum oxides or other types of ceramic materials is inhibited.

Die geringe Wärmeleitfähigkeit der Unterlagenkörper verzögert die schnelle Erwärmung der zwischen ihnen befindlichen dünnen, gegebenenfalls mit Bohrungen versehenen Keramikmaterialien, so daß diese gleichmäßig und ohne Verwerfung gesindert werden können.The low thermal conductivity of the base body delays the rapid heating of the thin ones located between them, if necessary with holes provided ceramic materials so that they are reduced evenly and without warping can be.

Trotz ihrer großen Porosität weisen die Unterlagenkörper eine ausreichende mechanische Festigkeit aufund besitzen eine wesentlich größere Beständigkeit gegen Temperaturstöße als die bisher bekannten Keramikarten und vertragen infolgedessen auch iufheizgeschwindigkeiten von 400 bis 6Q0°C/Stunde.Despite their high porosity, the support bodies have a sufficient mechanical strength and have a much greater resistance to Temperature surges than the previously known types of ceramics and tolerate as a result also heating rates of 400 to 60 ° C / hour.

Die erfindungsgemäßen Unterlagenkörper sind frei von chemischen Verunreinigungen und besonders zum Brennen von hohen Anforderungen genügenden keramischen Erzeugnissen, wie etwa für elektrotechnische Zwecke, geeignet.The support bodies according to the invention are free from chemical contamination and especially for firing ceramic products that meet high requirements, such as for electrotechnical purposes.

Die aus den angegebenen vier Komponenten in der vorbeschriebenen Zusammensetzung hergestellten porösen, selbst tragenden und hochfeuerfesten Formen sind zum Brennen von Porzellan, Steatit, Hart- und Weichferriten sowie Keramiken auf Graphit- und Aluminiumoxid-Grundlage in verschiedenen Gasatmosphären oder im Vakuum geeignet, wobei die erforderliche chemische Reinheit und damit die Reproduzierbarkeit gewährleistet ist.The one from the specified four components in the above-described composition Manufactured porous, self-supporting and highly refractory forms are for firing of porcelain, steatite, hard and soft ferrites as well as ceramics on graphite and Aluminum oxide base suitable in various gas atmospheres or in a vacuum, whereby the required chemical purity and thus reproducibility is guaranteed is.

Die folgende Tabelle enthält die wichtigeren Eigenschaften zweier erfindungsgemäß hergestellter Formkörper typischer Zusammensetzung.The following table lists the more important properties of two Moldings produced according to the invention and having a typical composition.

Eigenschaften 1 II A1203-Gehalt (%) 97 - 98 76 - 77 MgAl2O4-Gehalt (%) 2 23 Max. Betriebstemperatur (°C) 1860 1820 Farbe weiß weiß Abriebfestigkeit gut mittel Spezifisches Gewicht (g/cm3) 2,91 2,22 Wasseraufnahme (%) 8 16 Gesamtporosität (%) 27 42 Wärmeleitfähigkeit 0,0072 0,0060 (gcal/sec cm200) Linearer Wärme ausdehnungskoeffizient zwischen 20 8,8 6,3 und 1400°C [x10-] °C Biegfestigkeit (kp/cm²) 110 77 Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Beispiele naher erläutert: Beispiel 1 500 g eisenfrei gewaschener Elektrokorund mit einer Teilchenverteilung von 45 * kleiner als Q,05 mm, 23 % 0,05 bis 0,3 mm, 32 * 0,3 bis 0,6 mm und einem Gehalt an Na2O+K20, der kleiner als 0,2 * ist, werden in einem Polyäthylengefäß trocken mit 470 g eines bei 1690 bis 17000C gebrannten Aluminiumoxids mit einer Teilchenverteilung von 60 * 0,02 mm oder kleiner, 40 % 0,02 bis 0,1 mm und einem NaO+K2O-Gehalt von maximal Q,1 %, Fe2O3-Gehalt von maximal Q,04 %, SiO2-Gehalt von maximal 0,02 * vermischt. Es werden 20 g vorher zubereiteter und gemahlener Mg-Spinell MgAl2O4 mit 45 Gew.-% MgO und 55 Gew.-% Al2O3, Teilchenverteilung: 70 % 2 µm oder kleiner, 30 % 2 bis 5 µm, dessen Reinheit der des alpha-Aluminiumoxids entspricht, zugemischt.Properties 1 II A1203 content (%) 97 - 98 76 - 77 MgAl2O4 content (%) 2 23 Max. Operating temperature (° C) 1860 1820 Color white white Abrasion resistance good medium Specific weight (g / cm3) 2.91 2.22 Water absorption (%) 8 16 Total porosity (%) 27 42 Thermal conductivity 0.0072 0.0060 (gcal / sec cm200) Linear coefficient of thermal expansion between 20 8.8 6.3 and 1400 ° C [x10-] ° C Flexural Strength (kp / cm²) 110 77 The invention is explained in more detail below using a few examples: example 1,500 g of iron-free washed electro corundum with a particle size distribution of 45 * smaller than Q.05 mm, 23% 0.05 to 0.3 mm, 32 * 0.3 to 0.6 mm and a content of Na2O + K20, which is less than 0.2 *, get dry in a polyethylene container with 470 g of an alumina fired at 1690 to 17000C with a particle size distribution of 60 * 0.02 mm or smaller, 40% 0.02 to 0.1 mm and a NaO + K2O content of maximum Q.1%, Fe2O3 content of maximum Q.04%, SiO2 content of maximum 0.02 * mixed. 20 g of previously prepared and ground Mg spinel MgAl2O4 with 45% by weight MgO and 55% by weight Al2O3, particle distribution: 70% 2 µm or smaller, 30% 2 to 5 µm, the purity of which corresponds to that of the alpha aluminum oxide, is added.

Schließlich werden noch 10 g eines zwei Stunden bei Temperaturen von 120 bis 130C getrockneten, im Reinheitsgrad den voranstehenden Substanzen entsprechenden Aluminiuibydroxyds (Al/OH/3) mit den angeführten pulverförelgen Substanzen untergemischt Un die Vermischung des Pulvergemisches zu fördern, werden die vier Komponente durch ein Sieb aus Kunststoff mit Maschenweiten von 0,7 mm zweimal hindurchgegeben.Finally, 10 g of a two hours at temperatures of 120 to 130C dried, corresponding in purity to the above substances Aluminum hydroxide (Al / OH / 3) mixed in with the powder-coated substances listed In order to promote the mixing of the powder mixture, the four components are carried out a sieve made of plastic with a mesh size of 0.7 mm passed through twice.

Zu dem gut homogenisierten Substanzgemisch wird nachfolgend ein für trockenes Pressen geeignetes Bindemittel, wie z.B. eine 30 %-ige wäßrige Lösung von Carbowax 4000 zugegeben, erneut gemischt, getrocknet und granuliert.For the well-homogenized substance mixture, a for dry pressing a suitable binder, such as a 30% aqueous solution of Carbowax 4000 added, mixed again, dried and granulated.

Das so hergestellte Pulvergemisch wird zu Formen der gewünschten Größe und Gestalt verpreßt. Der beim Pressen angewandte Druck betrug etwa 400 bis 600 kp/cm² bei Abmessungen von 30 x 40 x 8 mm nach dem Brennen.The powder mixture thus prepared becomes molds of the desired size and pressed shape. The pressure used in pressing was about 400 to 600 kp / cm² with dimensions of 30 x 40 x 8 mm after firing.

Die ausgeformten Unterlagenkörper wurden in ein Brenngehäuse aus Aluminiumoxid mit maximal 0,5 % Alkali und 1 bis 2 * SiO2 gelegt und anschließend bei einer iufheizgeschwindigk.it von 100 bis 1500C/Stunde in oxidierender Atmosphäre auf 1740 bis 1760 °C erhitzt und bei dieser Temperatur 30 bis 40 Minuten gebrannt. Nach dem Abkühlen wurde die Oberfläche der fertigen Brennunterlage mit einer Korundplatte gerieben.The molded support bodies were placed in an alumina firebox with a maximum of 0.5% alkali and 1 to 2 * SiO2 and then at a heating rate heated from 100 to 1500C / hour in an oxidizing atmosphere to 1740 to 1760 ° C and baked at this temperature for 30 to 40 minutes. After cooling, the Surface of the finished firing base rubbed with a corundum plate.

Die während des Brennens eintretende lineare Schrumpfung der nach dem im Beispiel 1 angegebenen Zusammentsetzung hergestellten Brennunterlagen betrug 10 bis 12 %. Die wichtigsten Eigenschaften des Unterlagenkörpers sind in Spalte I der vorstehenden Tabelle angeführt.The linear shrinkage of the after the firing pads produced in accordance with the composition given in Example 1 10 to 12%. The most important properties of the document body are in column I listed in the table above.

Die nach Beispiel 1 hergestellten Unterlageplatten sind vorteilhaft zur Sinterung von 1 bis 6 % SiO2+MgO+BaO (sehr reaktionsfähige Zusätze) enthaltenden Aluminiumoxid-Träger-Blättchen (0,7 mm dick, 2 bis 8 cm2 Oberfläche) dickschichtiger integrierter Schaltkreise bei Temperaturen von 1650 bis 1700°C geeignet, ohne daß diese mit den schichtförmigen aufeinander gelegten Brennschablonen zusammenbacken bzw. -haften.The base plates produced according to Example 1 are advantageous for sintering containing 1 to 6% SiO2 + MgO + BaO (very reactive additives) Aluminum oxide carrier flakes (0.7 mm thick, 2 to 8 cm2 surface), thicker integrated circuits at temperatures from 1650 to 1700 ° C without Bake them together with the layered stencils placed on top of one another or sticking.

Sie sind auch zum Brennen von Steatit-Keramik, graphithaltigen Pulvern oder Ferriten bei 14000C und weiterhin bei der Herstellung von Glasuren als Halt- und Stützelemente zu verwenden. Sie lassen sich weiter vorteilhaft als Zwischenwände beim gleichzeitigen Brennen mehrerer Formen bei hohen Temperaturen oder beim Vorglühen verschiedener keramischer und metallischer Pulver verwenden und können vorteilhaft als stützende, haltende oder führende Formen in periodisch - oder kontinuierlich - betrieb benen Ofen Anwendung finden.They are also used for firing steatite ceramics, powders containing graphite or ferrites at 14000C and continue to be used in the production of glazes as and use support elements. They can also be used advantageously as partitions when firing several forms at the same time at high temperatures or during preheating Use various ceramic and metallic powders and can be beneficial as supporting, holding or guiding forms in periodic - or continuous - are used in the operating furnace.

Die Verwendung kann nicht nur in Form flacher, plattenförmiger Icörper, sondern auch in Tiegel-, Stangen- und Rohrform usw. erfolgen.It can be used not only in the form of flat, plate-shaped bodies, but also in the form of crucibles, rods and tubes, etc.

Beispiel 2 500 g eisenfrei gewaschener Elektrokorund mit einer Teilchenverteilung von 22 * 0,05 mm oder kleiner, 61 * 0,05 bis 0,1 mm, 17 % 0,1 bis 0,3 mm und einem Na2O+K2O-Gehalt von höchstens 0,2 * werden trocken mit 250 g eines bei Temperaturen von 1690 bis 17000C ausgegelühten alpha-Aluminiumoxids des Beispiels 1 vermischt. Dazu werden 230 g Mg-Spinell (Teilchendurchmesser 2 bis 5 /u) und 20 g getrocknetes Aluminiumhydroxyd abgemischt.Example 2 500 g of electro-corundum, washed iron-free, with a particle size distribution from 22 * 0.05mm or smaller, 61 * 0.05 to 0.1mm, 17% 0.1 to 0.3mm and one Na2O + K2O content of at most 0.2 * are dry with 250 g of one at temperatures from 1690 to 17000C annealed alpha-aluminum oxide of Example 1 mixed. For this purpose, 230 g of Mg spinel (particle diameter 2 to 5 / u) and 20 g of dried Mixed aluminum hydroxide.

Das Gemisch wird auf die in Beispiel 1 angegebene Weise vorbehandelt, verpreßt und danach bei Temperaturen von 1740 - 17600C 30 bis 40 Minuten gebrannt. Die lineare Schrumpfung während des Brennes beträgt 0,5 bis 1,5 %.The mixture is pretreated in the manner indicated in Example 1, pressed and then fired at temperatures of 1740-17600C for 30 to 40 minutes. The linear shrinkage during firing is 0.5 to 1.5%.

Nach dem Abkühlen wird die Oberfläche der Formen mit einer Korundplatte gerieben. Die wichtigsten charakteristischen Werte sind in Spalte II der Tabelle angegeben.After cooling, the surface of the molds is covered with a corundum plate rubbed. The most important characteristic values are in column II of the table specified.

Ein derartiges Produkt ist zur Sinterung von 1 mm dicken hochreines Al203 (99,9 %) und 0,1 bis 1,0 % MgO als Mitteil zur Verhinderung des Teilchenwachstums während des Sinterns oder andere Metalloxide, wie Cr203, NiO, Co2O3 usw. enthaltende Trägerblättchen elektrotechnischer, für den Mikrowellenbereich (Ghz-Bereich) verwendbarer dünnschichtiger integrierter Schaltkreise geeignet, ohne daß das A1203/MgO-Verhältnis der Blättchen weder im Inneren noch in der Oberflächengrenzschicht nachteilig verändert wird.Such a product is highly pure for sintering 1 mm thick Al 2 O 3 (99.9%) and 0.1 to 1.0% MgO as a part of preventing particle growth during sintering or containing other metal oxides such as Cr203, NiO, Co2O3, etc. Electrotechnical carrier sheets, for the microwave range (Ghz range) usable thin-layer integrated circuits suitable without that the A1203 / MgO ratio of the flakes neither in the interior nor in the surface boundary layer is changed disadvantageously.

Das Produkt ist weiter verwendbar als Unterlagen bei der Sinterung anderer Korundformen, wie etwa von Zug- und Preßringen, Mühlenkugeln, Isolierkörpern für Senderöhren, Brenntiegeln usw. oder auch in anderen Formen für verschiedene wärmetechnische Zwecke.The product can still be used as a base during sintering other forms of corundum, such as tension and compression rings, mill balls, insulating bodies for transmission tubes, burning crucibles, etc. or in other forms for various thermal engineering purposes.

Claims

1. Base body of porous structure and based on aluminum oxide, which contains less than 0.5% by weight of impurities such as Fe203, Na2O + K20 and SiO203, for the manufacture or firing of ceramic products for sintering processes and the like, that the document body from 5 to 70% by weight * of electrical corundum (Al2O3), 1 to 60% by weight of alpha-aluminum oxide, 1 to 50% by weight magnesium spinel (MgAl2O4) and 0.1 to 10% by weight aluminum hydroxide and these components have a particle size between 2 microns and at most 0.6 mm, the mixture of components after molding at temperatures burned out over 17000C.

2. Document body according to claim 1, characterized in that it from 50 wt .-% electro corundum, 25 to 47 wt .-% alpha-aluminum oxide, 2 to 23 wt .-% Magnesium spinel and 1 to 2% by weight of aluminum hydroxide consist.

3. Document body according to claims 1 and 2, characterized in that that the A1203 content of the base body is between 89 and 99% by weight.

4th Process for the production of support bodies according to Claims 1 to 3, characterized in that characterized in that the mixture of the individual components after the addition of an organic Binder in moldings of the desired dimensions, preferably dry Presses are molded that the organic binder by oxidizing burning is removed, and that finally the shaped body for 30 to 40 minutes at temperatures over 1? 000C? preferably burned out at 1740 to 17600C.

5. The method according to claim 4, characterized in that the electrical corundum by melting aluminum oxide, alpha-aluminum oxide by annealing alumina, the magnesium spinel by synthetic annealing and the aluminum hydroxide is made by drying alumina hydrate.

6. Document body according to claims 1 to 4, characterized in that that it is used for sintering shrunk, 90 to 100 wt .-% A1203 containing, electrotechnical Corundum-lj ceramics in an oxidizing, reducing or inert gas atmosphere, or Integrated in vacuum and especially for sintering aluminum oxide carrier flakes Circuits is used.