DE2321407A1 - Waermeisolierende platten und schalen und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Waermeisolierende platten und schalen und verfahren zu ihrer herstellung

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DE2321407A1
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Marie Jeanne Bastin
Jean Poswick
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Umicore NV SA
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ACEC
Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi SA
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/20—Mica; Vermiculite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

AlTELIERS DE CONSTRUCTIONS
EIECTRIQUES DE CHARLEROI ■ (ACEC )
Chauss£e de Oharleroi, 54
Saint Gilles
BRÜSSEL /Belgien
Unser Zeichen; A 1653
Wärmeisolierende Platten und Schalen und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft wärraeisolierende oder -dämmende Platten und Schalen, die als Hauptbestandteil ein komprimiertes hochschmelzendes Pulver enthalten, dessen Gesamtporenvolumen ein Vielfaches des Volumens des festen Materials beträgt und das selbst bei Temperaturen oberhalb 2000C verwendbar ist. Unter den derzeit auf dem Markt befindlichen besten Pulvern dieser Art befinden sich feingemahlene Diatomeenerde und verschiedene Aerogele von Kieselsäure. Die Herstellung von Platten und Schalen ausgehend von solchen Pulvern ist bereits bekannt, diese sind jedoch entweder nur bei wesentlich niedrigeren Temperaturen als 20O0C verwendbar oder so zerbrechlich, daß ihiBVerwendung kostspielige Vorsichtsmaßnahmen erfordert. Die Erfindung
309846/0880
Dr.Ha/Gl
232H07
bezweckt wärmeisolierende Platten und Schalen, die bei Temperaturen von mindestens 2QO0C verwendbar sind und eine Robustheit besitzen, die ihre Handhabung ohne spezielle Vorsichtsmaßnahmen erlaubt.
Erfindungsgemäß kennzeichnen sich die wärmeisolierenden, hauptsächlich aus einem komprimierten hochschmelzenden Pulver bestehenden Platten und Schalen, deren Gesamtporenvolumen ein Vielfaches des Volumen des festen Materials beträgt, durch ein inneres Skelett, das aus anorganischen Schuppen oder Plättchen und/oder Fasern, vorzugsweise auf Silikatbasis, besteht, die von einem Bindemittel umhüllt sind, das sich mit diesen anorganischen Schuppen oder Fasern verbindet.
Die Erfindung betrifft auch ein' Verfahren zur Herstellung solcher Platten und Schalen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Bindemittel bereitet, das sich mit Schuppen, Plättchen und/oder Pasern auf Silikatbasis verbindet, daß man mit solchen Schuppen und/oder Pasern das Bindemittel mischt und dann der Mischung Wasser zusetzt, bis man eine dicke, homogene breiartige Masse erhält, worauf man das Lösungswasser aus dieser breiartigen Masse bis zur vollkommenen Trockenheit verdampft, die getrocknete Masse aus mit dem Bindemittel umhüllten Schuppen und/oder Pasern zerkleinert, das hochschmelzende Pulver innig mit den so erhaltenen Schuppen und/oder Pasern mischt, das Gemisch aus hochschmelzendem Pulver und mit Bindemittel umhüllten Schuppen und/oder Pasern in eine Porm gibt und das komprimierte Material auf eine Temperatur erhitzt, die über der zur Bildung eines Zements auf der Basis von Silikat und Bindemittel erforderlichen Mindesttemperatur liegt.
309846/0880
232H07
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer beispielsweiseh Ausführungsform der Erfindung erläutert: 300 g Glimmerflocken mit Abmessungen zwischen etwa 0,1 und 5 mm werden mit einer Magnesiunschloridlösung getränkt, die etwa 25 g Chlorid in 50 g Wasser enthält und das Ganze stellt ein Bindemittel dar; dann versetzt man mit Wasser bis zur Erzielung eines homogenen, relativ dicken Breis, in welchem alle Glimmerflocken ausreichend benetzt sind. Dieser Brei wird auf Platten ausgebreitet und das Wasser wird bis zur vollständigen Trockenheit verdampft. Der in Form von Agglomeraten vorliegende getrocknete Brei wird dann in einen Behälter gegeben, in welchem eine Rührschaufel zur Trennung der Glimmerflocken rotiert.
Nach vollständiger Zerkleinerung des getrockneten Breis durch die Rührschaufel gibt man in den gleichen Behälter etwa 1500 g Xieselsäureaerogel, verschließt den Behälter und läßt die Rührschaufel rotieren, bis man ein inniges und homogenes Gemisch aus Kieselsäureaerogel und von Magnesiumchlorid umhüllten Glimmerflopken erhält. Dieses Gemisch wird dann in normen gegeben und unter einem Druck von etwa 10 kg/cm komprimiert. Nach der Ausformung werden die Platten oder Schalen bei einer Temperatur oberhalb der Reaktionstemperatur des Magnesiumchlorids mit dem Glimmer, beispielsweise bei 800°ö, gebrannt. Wenn die ein hochschmelzendes Pulver enthaltenden Platten oder Schalen keine so hohe Temperatur aushalten, werden sie unter Druck bei einer unterhalb des Schmelzpunkts von Magnesiumchlorid liegenden Temperatur gebrannt, die jedoch hoch genug ist, um ein Zusammensintern der mit Magnesiumchlorid bedeckten Flocken zu ermöglichen. Anstelle von Magnesiumchlorid kann man auch andere Magnesiumsalze verwenden, beispielsweise das Magnesiumsulfat MgSO-*7HpO.
309846/0880
Die angegebenen Anteile der Bestandteile können innerhalb weiter Grenzen je nach der gewünschten Abmessung der Platten oder Schalen oder deren gewünschter mechanischer Festigkeit variieren. Ebenso kann die Glimmermenge zwischen etwa 10 und 50$ und die Bindemittelmenge auf Basis von Magnesiumchlorid zwischen 1 und 5 i° variieren; der Rest besteht aus einem hochschmelzendem Pulver oder einer Mischung solcher hochschmelzender Pulver, deren Porenvolumen nach der Komprimierung ein Vielfaches des Volumens des festen Materials beträgt.
Das Magnesiumchlorid wirkt für die Glimmerflocken wie ein Zement. Die Magnesiumchloridlösung kann außerdem Wärmestrahlung, für welche das hochschmelzende Pulver durchlässig ist, reflektierende, zerstreuende oder absorbierende hochschmelzende Pigmente enthalten. Ggf. können der lösung flüchtige Emulgier- oder Netzmittel zugegeben werden, um die Homogenität des Breis zu erhöhen. Indem sie sich auf der Oberfläche der Glimmerflocken ablagern, verbessern die Pigmente die Wärme-Isolierfähigkeit der Platten und Schalen ganz beträchtlich. Beispiele für solche Pulver sindi Aluminium, Titanoxyd, Bariumoxyd, Chromoxyd, Eisenoxyd, Bronze, Kupfer, Nickel, Molybdän usw.
Da sich die Glimmerflocken vorzugsweise in Ebenen orientieren, die etwa senkrecht zu dem iOrmgebungsdruck verlaufen, wird dieser Druck vorzugsweise in Richtung des Wärmeflusses ausgeübt, der später die Platten und Schalen durchquert.
Anstelle von Magnesiumchlorid können andere Stoffe verwendet werden, insbesondere Magnesiumsulfat oder Natrium- oder Kaliumdisilikat. Diese Stoffe bilden
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232H07
mit einem Material auf Silikatbasis einen Zement. Andere skelettMldende Stoffe, die entweder allein oder in Mischung verwendet werden können, sind Glasschuppen, Talgschuppen, Steinwollefasern, Aluminiumsilikatfasern, Asbestfasern, Amoeitfasern, Zirkonsilikatfasern.
Erfindungsgemäß kann die Dichte der anorganischen Schuppen, Plättchen oder Flocken und/oder der Fasern innerhalb der wärmeisolierenden Platten oder Schalen je nach den besonderen Bedingungen ihres späteren Gebrauchs variieren. Beispielsweise kann die Faserdichte in Nähe mindestens einer Oberfläche einer wärmeisolierenden Platte ein Maximum erreichen. Eine solche Verteilung anorganischer Skelettfasern kann beispielsweise so erhalten werden, daß man den Boden der Form zuerst mit einer Schicht aus trockenen Fasern belegt, die mit einem mit diesen Fasern einen Zement bildenden Bindemittel gesättigt sind und daß man dann auf dieser Schicht eine Mischung aus wie vorstehend beschrieben behandelten Plättchen, Schuppen oder Flocken und Fasern und Kieselsaureaerogel ausbreitet. Es bildet sich dann eine Platte, die auf einer Seite eine mechanisch widerstandsfähigere Haut besitzt, so daß die Platte leichter zu handhaben ist. Man kann natürlich auch eine dichtere Faserschicht entweder auf beiden Seiten oder in der Mitte der Platte oder an jeder Stelle einer Platte oder Schale vorsehen, wo eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit sich als nützlich srweist.
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Claims (11)

  1. Patentansprüche
    1«. Wärmeisolierende Platten und Schalen, in weichen der Hauptvolumenbestandteil ein komprimiertes hochschmelzendes j selbst bei Temperaturen über 20O0C verwendbares Pulver ist, dessen Gesamtporenvolumen ein Vielfaches des Volumens des festen Materials beträgt, gekennzeichnet durch ein Innenskelett aus mit einem Bindemittel umhüllten anorganischen Schuppen, Plättchen, Flocken • und/oder Pasern, wobei dieses Bindemittel den Zusammenhalt zwischen diesen anorganischen Schuppens Plättchen oder Flocken und/oder Fasern gewährleistet.
  2. 2. Wärmeisolierende Platten und Schalen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuppen oder dergl. und/oder Fasern eine Silikatbasis besitzen und daß das Bindemittel mit diesen Schuppen oder dergl. und/oder Fasern auf Silikatbasis einen Zement bildet.
  3. 3. Wärmeisölierende Platten und Schalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Magnesiumchlorid oder -sulfat ist.
  4. 4. Platten und Schalen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die anorganischen Schuppen oder dergl. und/oder Fasern umhüllende Bindemittel noch Wärmestrahlung, für welche das hochschmelzende Pulver durchlässig ist, reflektierende, streuende oder absorbierende hochschmelzende Pigmente enthält.
  5. 5. Platten und Schalen nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Schuppen oder dergl. und/oder Fasern in einer Menge zwischen 10 und 50 $ und das Bindemittel in einer Menge zwischen 1 und 5 i° vorliegen und daß der Rest aus dem hochschmelzenden Pulver besteht.
    309846/0880
    "7" 232H07
  6. 6. Platten und Schalen nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß als anorganisches schuppenförmiges Material Glimmer verwendet wird und daß das Bindemittel auf dessen Oberfläche eine sehr feinteilige Schicht aus einem Pigment festhält, das aus mindestens einem der folgenden Stoffe besteht: Bronze, Aluminium, Kupfer, Nickel, Molybdän, Titanoxyd, Chromoxyde, Eisenoxyde.
  7. 7. Verfahren zur Herstellung von wärmeisolierenden Platten und Schalen nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein sich mit Schuppen, Plättchen oder Flocken und/oder Fasern auf Silikatbasis verbindendes Bindemittel herstellt, daß man dieses mit den Schuppen oder dergl. und/oder Fasern auf Silikatbasis mischt, daß man dem Gemisch Wasser bis zur Erzielung einer dicken homogenen breiartigen Masse zusetzt, das lösungwasser aus dieser Masse bis zur vollständigen Trockenheit abdampft, die trockene Masse aus mit Bindemittel umhüllten Schuppen oder dergl. und/oder Fasern zerkleinert, das hochschmelzende Pulver innig mit den so präparierten Schuppen oder dergl. mischt, das Gemisch aus hochschmelzendem Pulver und mit Bindemittel umhüllten Schuppen oder dergl. und/oder Fasern in eine Form gibt und das komprimierte Material auf eine Temperatur erhitzt, die für eine Verhaftung zwischen den Schuppen oder dergl. und/oder Fasern auf Silikatbasis ausreicht.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische Schuppen oder dergl. Glimmer verwendet wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einer Bindemittellösung ein feinteiliges Pigment,
    309846/0880
    gegebenenfalls zusammen mit flüchtigen Emulgiermitteln, zugesetzt wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in den !Formen in der gleichen Richtung ausgeübt wird, in welcher der Wärmefluß später die Platten oder Schalen durchsetzt.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Skelettschuppen oder dergl. und/oder -fasern ungleichmäßig verteilt und zwar ;je nach den besonderen Bedingungen der späteren Verwendung der wärmeisolierenden Platten oder Schalen.
    309848/0880
DE2321407A 1972-04-27 1973-04-27 Waermeisolierende platten und schalen und verfahren zu ihrer herstellung Pending DE2321407A1 (de)

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BE790712 1972-10-30
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