DE294796C

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Publication number: DE294796C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 294796 KLASSE 80 b. GRUPPE

Dr. EMIL PODSZUS in NEUKÖLLN.

wie feuerfesten Oxyden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Mai 1911 ab.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren der Herstellung beliebig geformter, sehr dünnwandiger Gegenstände aus nicht tonhaltigen Stoffen, wie feuerfesten Oxyden. Als solche Stoffe kommen z. B. in Frage die seltenen Erden, ferner Aluminiumoxyd, Quarz,

. Magnesia, Thoroxyd, Zirkonoxyd u. dgl., sowie Gemenge aus diesen oder entsprechenden Stoffen.

ίο Die Erfindung besteht in der Vereinigung folgender Maßnahmen: Als Formmasse wird ein dünnflüssiger gießbarer Brei verwendet, bestehend aus der nötigen Flüssigkeitsmenge, der zur Trockenfestigkeit genügenden Menge Bindemittels von mindestens Y₂ Prozent und einem auf Korngrößen, wie solche von etwa 0,005 ^mm Durchmesser und darunter, außerordentlich fein gemahlenem Pulver. Diese Masse wird in einer oder mehreren Schichten

ao durch Eintauchen, Überstreichen, Übergießen, Überspritzen, Überstäuben über eine verbrennliche Form oder eine unverbrennliche, nicht saugend auf die Flüssigkeit der Masse wirkende Form aufgebracht, nachdem diese mit einer für sich entfernbaren Grundschicht belegt worden ist, die bei porösen Formen deren Saugwirkung verhindert.

Bei diesem Verfahren werden also verbrennliche Formen, die durch Abbrennen von dem Formling entfernt werden, oder feste Formen verwendet, von denen sich der Formkörper nicht ablöst, falls man nicht besondere Hilfsmittel, wie eine für sich entfernbare Zwischenschicht, z. B. Paraffin, verwendet. Dadurch wird eine Gewähr dafür erhalten, daß die fein-40

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wandigen Gegenstände unbeschädigt von der Form befreit werden.

Auf die angegebene Art gelingt es, in vorzüglicher Weise auch aus nicht tonhaltigen Stoffen die feinsten Gegenstände herzustellen.

Die zu verarbeitenden Stoffe werden zunächst folgendermaßen in die Form eines mehr oder weniger dünnflüssigen gießbaren Breies gebracht.

Zur Herstellung dieses Breies wird die zu verarbeitende Masse in die Form eines feinen Pulvers gebracht und mit einer genügenden Menge, z. B. mehr als 0,5 Prozent Bindemittel angerührt.

Das Bindemittel kann in verschiedenen Formen zur Anwendung gelangen.

Erstens kann es in Gestalt von Gelatine, Tragant, Gummi, Eiweiß und ähnlichen Stoffen Verwendung finden. Es können ferner dazu benutzt werden Stoffe wie Lacke, Firnisse, Kollodium u. dgl. m.

Zur Erzielung eines ganz reinen Brenngutes kann man ferner als Bindemittel sich langsam zersetzende Salze der zu verarbeitenden Grundstoffe benutzen. So kann z. B. zur Verarbeitung von Thoriumoxyd Thoriumnitrat zur Anwendung kommen. . ·

Die Herstellung des Breies zur Ausübung des Verfahrens geschieht besonders vorteilhaft in folgender Weise:

Der zu verarbeitende Stoff wird zunächst zu feinem Pulver gemahlen, und zwar ist es vorteilhaft, den Mahlprozeß weit über dasjenige Maß auszudehnen, als es bisher üblich war. Während man bislang durchschnittlich

etwa ίο Stunden mahlte, um ein feines Pulver zu erhalten, erzielt man für das vorliegende Verfahren besonders günstige Resultate, wenn man die Zeit zum Mahlen bis auf etwa ioo Stunden und darüber erstreckt. Es kommt dabei nicht auf die Zeit des Mahlens an, sondern das Pulver muß von außerordentlicher Feinheit sein, damit es die genügende Schwebefähigkeit in der Lösung besitzt und sich nicht

ίο gleich zu Boden setzt. Dabei darf es nicht in kolloidalen Zustand, wobei z. B. Wasser aufgenommen wird, gebracht werden, da es sonst mit dem Bindemittel zusammen ausflockt. Durch Mahlen allein geht das Pulver nicht in kolloidalen Zustand über, falls man nicht noch chemische Prozesse darauf wirken läßt, die man also für diesen Zweck nach Möglichkeit einschränken muß. So hat sich z. B. ein Pulver in einer Korngröße von 0,005 ^mm Durchmesser und darunter als vorteilhaft erwiesen.

Durch die Verwendung des oben beschriebenen feinen Pulvers wird es möglich gemacht, daß der Brei eine gleichmäßige Beschaffenheit behält, so daß sich die Masse nicht schnell zu Boden setzt. Außerdem kann der Brei in mehreren Schichten, von denen jede einzelne sehr dünn sein kann, auf die Form aufgebracht werden, wobei die einzelnen Schichten im Ofen zu einem einheitlichen Ganzen zuzammenbrennen, auch für den Fall, daß man chemisch einheitliche oder einfache Körper verwendet, die im Ofen noch keine Schmelzerscheinungen aufweisen. Die feine Beschaffenheit des Pulvers gibt dem Körper außerdem nach dem Ausbrennen des Bindemittels genügende Festigkeit.

Das fein gemahlene Pulver wird nun mit dem Bindemittel und dem Lösemittel des letzteren zu einem Brei zusammengerührt, der je nach der aufzutragenden Schichtdicke mehr oder weniger dünnflüssig gemacht wird. Das Lösemittel hängt von der Wahl des Bindemittels ab. Nimmt man beispielsweise Gelatine als Bindemittel, so verwendet man zweckmäßig Wasser als Lösemittel. Nimmt man hingegen beispielsweise Kollodium als Bindemittel, so ist Äther, Amylacetat 0. dgl. als Lösemittel anzuwenden.

Zur Herstellung des Formstückes wird der fertige Brei auf die Form in gewünschter Dicke aufgebracht. Dies wird durch Eintauchen, Überstreichen, Übergießen, Überspritzen, Überstäuben u. dgl. bewirkt, und zwar kann zur Erzielung der nötigen Schichtdicke die Masse in einer oder in mehreren Schichten aufgetragen werden.

Es ist zweckmäßig, beim Aufbringen in mehreren Schichten die bereits vorhandene Schicht etwas trocknen zu lassen, bevor die nächste Schicht aufgebracht wird. Die Körper werden besonders gleichmäßig, wenn die Masse in mehreren dünneren Schichten aufgetragen wird. Auch empfiehlt es sich, den Überschuß an Masse jedesmal nach einer anderen Richtung hin ablaufen zu lassen.

Es gelingt auf diese Weise, Körper, ja sogar Hohlkörper, wie z. B. Röhrchen 0. dgl., mit Wandstärken von nur ¹Z₁₀ mm und weniger mit großer Genauigkeit und sehr gleichmäßig und dicht herzustellen. Größere und stärkerwandige Körper lassen sich ebenso bequem wie leicht herstellen.

Die Versuche des Erfinders haben ferner ergeben, daß die keramische oder feuerfeste Masse zweckmäßig vor dem Mahlen in bekannter Weise bei hoher Temperatur gebrannt oder noch besser geschmolzen wird. Es ist zwar schon bekannt, keramische Stoffe hoch vorzubrennen oder vorzuschmelzen, um geringe Schwindung zu erreichen; dabei wird das vorgebrannte Gut vorwiegend, wenigstens dem größeren Anteil nach, in grober Form verwendet. Gemäß vorliegender Erfindung werden die Stoffe wiederum außerordentlich fein zerkleinert, wodurch scheinbar die Wirkung aufgehoben wird. Hierbei dient das Vorbrennen dazu, um alle unterhalb der Mahlgrenze liegenden Risse und Sprünge zu beseitigen, die die spätere Festigkeit beeinträchtigen, da sich viele Risse nicht sichtbar vereinigen können. Bei dem hohen Vorbrennen verschwinden die Risse zum Teil, zum Teil werden sie so groß gemacht, daß die Körnerteile einer Mahlung zugänglich werden. Es ergibt sich auf diese Weise eine außerordentlich gleichmäßige, für das geschilderte Verfahren vorzügliche Ausgangsmasse, die insbesondere zur Herstellung von festeren Körpern ohne Risse und Sprünge wertvoll ist.

In dieser Beziehung ist auch die Zusammensetzung des Breies von Bedeutung. Es ist so viel Bindemittel zuzusetzen, daß die Masse zusammenhaftet, ohne beim Trocknen Sprünge zu bekommen, anderseits ist aber auch wichtig, daß nicht zu viel von dem Bindemittel zugesetzt wird, damit die Festigkeit des fertig gebrannten Körpers nicht eine so geringe wird. Jedenfalls kann man beispielsweise bis 15 Prozent Bindemittel zusetzen. Je größer die Menge des Bindemittels ist, um so größer ist die Feuersch win dung und damit die Gefahr der Verbildung.

In der Regel genügt es je nach Art des Bindemittels, größere Mengen bei Körpern größerer Abmessungen, kleinere Mengen für Körper kleinerer Abmessungen zu verwenden.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Verfahren der Herstellung sehr dünnwandiger Gegenstände aus nicht tonhaltigen

Stoffen, wie feuerfesten Oxyden, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Maßnahmen: Als Formmasse wird ein dünnflüssiger gießbarer Brei verwendet, bestehend aus der nötigen Flüssigkeitsmenge, der zur Trockenfestigkeit genügenden Menge Bindemittels von mindestens ¹Z₂ Prozent und einem auf Korngrößen, wie solche von etwa 0,005 ^mm Durchmesser und darunter, außerordentlich fein gemahlenem Pulver. Diese Masse wird in einer oder mehreren Schichten durch Eintauchen, Überstreichen, Übergießen, Überspritzen, Überstäuben über eine verbrennliche Form oder eine unverbrennliche, nicht saugend auf die Flüssigkeit der Masse wirkende Form aufgebracht, nachdem diese mit einer für sich entfernbaren Grundschicht belegt worden ist, die bei porösen Formen deren Saugwirkung verhindert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung besonders gleichmäßiger Erzeugnisse die Ausgangsmasse in bekannter Weise vor dem Mahlen auf hohe Temperatur vorgebrannt oder geschmolzen wird.