DE2524433A1

DE2524433A1 - Verfahren zum glasieren der oberflaeche eines zellularen keramischen koerpers

Info

Publication number: DE2524433A1
Application number: DE19752524433
Authority: DE
Inventors: Carl Bengt Alfred Engstroem; Goesta Allan Persson
Original assignee: Euroc Administration AB
Current assignee: Euroc Administration AB
Priority date: 1974-06-06
Filing date: 1975-06-03
Publication date: 1975-12-18
Also published as: JPS516212A; IT1033801B; DK249475A; FR2273781B1; FR2273781A1; SE7407463L; NO751945L; SE382447B; GB1507898A; FI751638A

Description

D'pl.-'--j. ■'.'■■' : ' '-· 2. Juni 1975

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EUROC ADMINISTRATION AB Malmö 1 / Schweden

"Verfahren zum Glasieren der Oberfläche eines zellularen keramischen Körpers"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glasieren der Oberfläche eines zellularen, keramischen Körpers, bei dem ein Glasurrohwerkstoff, der eine Schmelztemperatur hat, die höher als die Temperatur ist, bei der der zellulare keramische Werkstoff weich zu werden und sich durch sein Eigengewicht zu verformen beginnt, auf die Oberfläche des Körpers aufgebracht wird.

ORIGINAL INSPECTED

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Es sind bereits unterschiedliche Verfahren zur Herstellung einer solchen glasierten Oberfläche angewandt worden. Bei einem bekannten Verfahren wird die Oberfläche des Körpers nach dem Aufbringen des Glasurrohwerkstoffes zusammen mit diesem schnell durch einen starken Brenner oder durch Strahlung auf den Schmelzpunkt des Glasurrohwerkstoffes erhitzt, ohne das übrige des zellularen, keramischen Körpers in einem nennenswerten Ausmaß zu erhitzen, und danach wird die Oberfläche schnell abgekühlt. Da zellulare Keramik selbst, beispielsweise Schaumglas oder Schaumkeramik, Werkstoffe sind, die gute Wärmeisoliereigenschaften besitzen, dringt die Wärme bei einem solchen Verfahren zwar nur wenig in den Werkstoff ein. Es wurde jedoch nicht berücksichtigt, daß

a) Glas ein bei Raumtemperatur sehr spröder Werkstoff ist, und

b) Glas einen relativ hohen Temperaturausdehnungskoeffizienten besitzt und daß aus diesem Grunde Hohlscherspannungen in einer Schicht auftreten, die hohe Temperaturgradienten aufweist.

Im vorbeschriebenen Fall werden die Scherspannungen die mechanische Festigkeit des Werkstoffes übersteigen und dann, wenn der Körper gekühlt worden ist, wird die äußere Glasurschicht mehr oder weniger abblättern.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren dahingehend abzuwandeln, daß eine Schicht eines Glasurrohwerkstoffes, der einen spezifisch hohen Schmelzpunkt hat, auf die Oberfläche eines zellularen keramischen Körpers aufgebracht werden kann, ohne daß schädliche Scherspannungen auftreten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Körper nach dem Aufbringen des Glasurrohwerkstoffes allmählich auf eine Temperatur erhitzt wird, die direkt neben der Temperatur liegt, bei der sich der zellulare, keramische Werkstoff durch sein Eigengewicht zu verformen beginnt, daß dann die aufgebrachte Glasurrohwerkstoffschicht einer starken, diese Schicht auf eine Temperatur solcher Höhe bringende Wärmestrahlung ausgesetzt wird, daß der Glasurrohwerkstoff schmilzt und die gewünschte Glasur bildet, und daß schließlich der glasierte Körper abgekühlt wird. Dieses erfindungsgemäße Verfahren erbringt den Vorteil, daß der zellulare, keramische Körper vor dem schnellen Ansteigen der Temperatur der mit dem Glasurrohwerkstoff bedeckten Oberfläche einen pyroplastischen Zustand erreicht. Die Dimensionsänderungen, die durch diesen schnellen Anstieg der Temperatur eintreten, sind auf diese Weise nicht in der Lage einen Anstieg der Scherspannungen zu bewirken, sondern resultieren vielmehr in einer plastischen Zusammenziehung ohne Beschädigung des Werkstoffes. Dies gilt auch für das schnelle Abkühlen der Oberfläche nach dem Erreichen der Maximumtemperatur herab auf die Vorheiztemperatur, von der aus die Schnellerwärmungsbehandlung begonnen worden ist. Danach

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wird der Körper mit solchen Techniken gekühlt, wie sie "bei der Behandlung keramischer Körper allgemein bekannt sind.

Es ist möglich, zellulare Keramik mit einem Glasurmaterial zu überziehen, das einen höheren Schmelzpunkt besitzt, als der zellulare keramische Werkstoff, wenn ein hoher Grad an Wetterbeständigkeit erwünscht ist, wie dies häufig an der äußeren Oberfläche von Gebäuden der Fall ist. Es ist allgemein bekannt, daß widerstandsfähigere Glasuren mit einem Glasurwerkstoff * erhalten werden können, der einen hohen Schmelzpunkt hat. Die Möglichkeiten, glänzende, Chemikalien-widerstehende Glasur bei dem vorstehend erläuterten Erweichungspunkt für zellulare Keramik zu schaffen,sind sehr begrenzt.

Die Gesamtzeit, die für die Wärmebehandlung des Glasurwerkstoffes zur Bildung der Glasur erforderlich ist, beträgt etwa 2 bis 5 Minuten.

Der Glasurrohwerkstoff kann von üblicher Art und Weise sein, beispielsweise ein wässeriger Schlicker des Gemisches, das nach dem Schmelzen in der Lage ist, eine Glasur zu bilden.

In seiner einfachsten Form kann der Glasurrohwerkstoff eine Rohglasurmasse sein, d.h. nur ein Gemenge der Eingangswerkstoffe oder eines Glasurwerkstoffes, in dem die rohen Bestandteile vorgeschmolzen und dann fein zu einer für die Glasur geeignetem Partikelgröße gemahlen worden sind. Bei den letztgenannten

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Glasurrohgemengen, bei denen die keramische Reaktion "bereits stattgefunden hat, wird beim Schmelzen des Glasurwerkstoffes nur ein reiner physikalischer Schmelzvorgang erfolgen. Dies ermöglicht es, die Länge der Zeit, bei der Maximaltemperaturen aufrechterhalten werden müssen, abzukürzen, was einen durch die Erfindung erreichbaren Vorteil darstellt.

Die Temperatur, bei der die poröse Struktur des porösen, keramischen Werkstoffes weich zu werden beginnt und sich der Körper daher zu verformen beginnt (dilatometrischer Erweichungspunkt), kann als die Temperatur angesehen werden, bei welcher die thermische Ausdehnung des Werkstoffes in ein Zusammenziehen übergeht. Bei einer üblichen Schaumkeramik liegt diese Temperatur etwa bei 500 C. Nach dem Erhitzen des Schaumkeramikkörpers auf eine Temperatur, die etwa in der Nähe von 500⁰G liegt, wird der Glasurrohwerkstoff, der auf die Oberfläche des Körpers aufgebracht worden ist, einer von einem Wärmestrahler erzeugten Wärmestrahlung ausgesetzt, um den Werkstoff auf eine Temperatur solcher Höhe zu erwärmen, daß der Glasurrohwerkstoff unter Bildung einer Glasur schmilzt.

Eine weitere Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend in Form eines Beispiels beschrieben.

Zellulare Keramik wird durch ein Aufschäumverfahren bei einer Temperatur von 800° bis 1200° G hergestellt. Anstatt den zel-

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lularen Keramikkörper auf die Raumtemperatur abzukühlen und den Körper dann mit Glasurrohwerkstoff zu beschichten und anschließend wie vorstehend beschrieben zu behandeln, ist es möglich, die erste sich an das Aufschäumen anschließende Kühlung direkt beim Erreichen des Erweichungspunktes des Werkstoffes zu unterbrechen, um die Oberfläche des Körpers mit (trockenem) Glasurwerkstoff bei oder direkt in der Nähe des Erweichungspunktes zu beschichten und die Oberfläche des Körpers gemäß der Erfindung einer Hitzestrahlung auszusetzen, so daß diese Oberfläche auf eine Temperatur solcher Höhe erwärmt wird, daß der Glasurwerkstoff schmilzt und die gewünschte Glasur bildet. Das Abkühlen wird danach in einer dem Werkstoff entsprechenden Art und Weise fortgesetzt. Diese Abwandlung des Verfahrens spart Zeit bezüglich der ersten Abkühlung und macht keinen Ofen für diesen Verfahrensschritt erforderlich und erbringt eine weitere Zeitersparnis, da ein erneutes Erwärmen auf die Erweichungstemperatur nicht erforderlich ist. Darüber hinaus wird auch der für diesen Verfahrensschritt sonst erforderliche Ofen nicht benötigt.

Ein wesentlicher Vorteil, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber den bekannten Verfahren erreicht werden kann, besteht darin, daß eine glänzende und gleichmäßige Glasur erreicht wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Glasieren der Oberfläche eines zellularen, keramischen Körpers, bei dem ein Glasurrohwerkstoff, der eine Schmelztemperatur hat, die höher als die Temperatur ist, bei der der zellulare, keramische Werkstoff weich zu werden und sich durch sein Eigengewicht zu verformen beginnt, auf die Oberfläche des Körpers aufgebracht und dann geschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper nach dem Aufbringen des Glasurrohwerkstoffes allmählich auf eine Temperatur erhitzt wird, die direkt neben der Temperatur liegt, bei der sich der zellulare, keramische Werkstoff durch sein Eigengewicht zu verformen beginnt, daß dann die aufgebrachte Glasurrohwerkstoff-Schicht einer starken, diese Schicht auf eine Temperatur solcher Höhe bringenden Wärmestrahlung ausgesetzt wird, daß der Glasurrohwerkstoff schmilzt und die gewünschte Glasur bildet, und daß schließlich der glasierte Körper abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasurwerkstoff eine !"ritte ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Glasurwerkstoff auf die

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Oberfläche des Körpers aufgebracht wird, wenn der Körper während der Abkühlung nach dem Erhitzungszyklus des zellularen keramischen Werkstoffes den dilatometrischen Erweichungspunkt erreicht hat.

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