DE3430393A1

DE3430393A1 - Verfahren zur herstellung poroeser keramiken

Info

Publication number: DE3430393A1
Application number: DE3430393A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Okayama Morita
Original assignee: Nagao Soda Co Ltd
Current assignee: Nagao Soda Co Ltd
Priority date: 1983-08-20
Filing date: 1984-08-17
Publication date: 1985-03-07
Also published as: FR2550782A1; FR2550782B1; GB2145710B; IT1175613B; IT8422358A0; GB2145710A; JPS6046978A; GB8420814D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung po- ^ röser Keramiken.

Poröse Keramiken sind leichter im Gewicht als herkömmlich verwendete Keramikgegenstände und sie haben sowohl eine größere Haltbarkeit gegenüber Hitze als auch gegenüber chemischen Einflüssen. Es besteht deshalb eine große Nachfrage bei der Verwendung beispielsweise als Ofenmaterialien und Isoliermaterialien oder zur Verwendung als absorbierende Materialien, Katalysatorträger, usw., welche Poren benötigen. Zur Herstellung derartiger poröser Keramiken wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Diese Verfahren beinhalten ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Körpers durch vorhergehende Mischung anorganischer Materialien, wie beispielsweise ein Hexagonalsystem Bornitrit, welches aufschäumt, während es bei Brenntemperaturen verdampft wird, in Roh- oder Ausgangsmaterialien für Keramiken (japanische Patentanmeldung 1983/15062). Ein weiteres Verfahren liegt in der Zugabe eines brennbaren Pulvers wie beispielsweise Sägespähne oder Sägemehl oder eine Polymerzusammensetzung, in pulverisierte Rohkeramiken, und danach Ausbildung von Hohlräumen durch Verdampfung des brennbaren Pulvers während der Brennung (US-PS 4 325 846). Ferner ist ein Verfahren zum Gießen von Rohkeramikmaterial bekannt, welches in einen dünnflüssigen Schlamm oder Brei überführt worden ist durch Verwendung einer dispergierenden Flüssigkeit, in die Löcher oder Hohlräume einer porösen Harzstruktur wie beispielsweise einer dreidimensionalen Struktur aus Polyvinylaceta1 oder weichem Polyurethan, Trocknen der Struktur und anschließendes Brennen der vorher hergestellten Struktur, um das Kunstharz während des Brennprozesses herauszubrennen (japanische Patentanmeldung 1982/47756).

3g Diese Verfahren weisen Vor- und Nachteile auf ,und zum jetzigen Zeitpunkt bestehen noch Probleme-in der wirtschaftlichen Herstellung von porösen Keramikmaterialien, wenn eine gewisse Qualitätsstufe der sich ergebenden

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Produkte beibehalten werden soll. Insbesondere bei dem

Verfahren, bei welchem ein Material hinzugefügt wird, '"■welches bei Brenntemperaturen aufschäumt ist es erforderlich, die Brenntemperatur, bei welcher das Rohkeramikmaterial geschmolzen wird, der Temperatur anzupassen, bei welcher die Zersetzung und Vergasung der Schaummaterialien erfolgt, indem diese Temperaturen auf diesselbe Höhe eingeregelt werden, und es ist schwierig, exakt die geeignete Temperatur zum Brennen vorherzusagen, wenn das verwendete Rohmaterial ein natürliches Produkt ist. Es ist auch wiederum schwierig, den Schäumungsgrad, die Dimensionen und die Form anzupassen. Bei dem Verfahren, bei welchem vorher ein brennbares Pulver zugefügt wird und die Mischung dann durch Brennen und Verdampfen behandelt wird, treten die im folgenden geschilderten Nachteile auf. Wenn die Zugaben natürlich hergestellte Materialien sind, ist es schwierig, wirtschaftlich ein Pulver zu erhalten, welches gleichförmig ist in der Form, im Korngewicht usw. Da außerdem das Volumen der Körner des brennbaren Pulvers das Volumen der Hohlräume festlegt , muß, um einen porösen Körper mit einem hohen Hohlraumverhältnis zu erhalfen, ein brennbares Pulver mit einem großen Volumen mit den Rohmaterialien für die Keramik vermischt werden. Daraus folgt, daß es gewöhnlich schwierig ist,

oder -Anteil poröse Keramiken mit einem Hohlraumverhältnis/Von mehr als 60% herzustellen. Auch hinsichtlich des Verfahrens der Ausbildung eines netzförmigen und porösen Stearinkörper, d.h. eines Schwammes, mit synthetischem polymerem Material, und anschließendem Gießen der Rohmaterialien für die Keramik in die Poren des Schwammes ,treten nachstehende

3Q Nachteile auf, obwohl dieses Verfahren logischerweise als industrielles Verfahren akzeptierbar ist. Das heißt, es erfordert mehrere Stufen zur Herstellung der dreidimensionalen porösen Materialstruktur. Da es darüberhinaus erforderlich ist, daß die Menge des polymeren Materials dem Volumen entspricht, das von den auszubildenden Hohlräumen eingenommen wird, muß eine große Menge polymeren Materials verwendet werden, um eine Keramik mit hohem Hohlraumverhältnis zu erhalten. Daraus ergibt sich beispielsweise, wenn das

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Rohmaterial für die Keramik in Wasser, usw., dispergiert ist und in den vorbeschriebenen schwammförmigen Körper eingegossen wird, daß die Keramikstruktur infolge des Mangels

wird an wesentlicher Festigkeit schwach/ Deshalb ist dieses

Verfahren nicht zu verwirklichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung poröser Keramiken zu schaffen, mit welchem die Keramiken mit einer gewünschten Anzahl und Form von Poren, einem Hohlraumverhältnis, usw., unabhängig von der Art der Komponenten der Keramik hergestellt werden können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung poröser Keramiken zu schaffen, welches mit geringen Kosten durchgeführt und leicht an Formverfahren angepaßt werden kann, um Keramikstrukturen mit einer speziellen Form durch Verwendung eines Gießprozesses herzustellen.

Der wirtschaftliche Vorteil liegt ferner darin, daß hauptsächlich Harze verwendet werden, welche extrem stark expandierfähig sind unter der Anwendung von Wasser während der Herstellung von porösen Keramiken, die durch diese Erfindung geschaffen werden, da die Verwendung derartiger Harze die Verwendung von Wasser als Quellmittel zur Ausbildung der Hohlräume ermöglicht.

Unter Benutzung der Grundsätze der Erfindung wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch Anwendung eines einzigartigen Verfahrens zur Herstellung poröser K-eramiken,

oder expandierfähiges

in welchem zuerst ein expandierbares/Harzpulver mit pulverisiertem keramischem Rohmaterial vermischt wird und anschließend diese Mischung in ein Sol oder eine kolloidale Lösung umgewandelt wird, indem ein Quellmittel hinzugefügt wird, worauf das Sol oder die kolloidale Lösung in eine Form eingegossen wird, so daß sie in -einen zusammengesetzten Körper umgewandelt wird, in welchem gequollene Gele enthalten sind. Danach wird der zusammengesetzte

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Körper erhitzt und gebrannt, um das Quellmittel ,zu vergasen

und auszutreiben, so daß die Räume, die mit dem Quell-■*- mittel gefüllt waren, in der fertigen Keramik die Hohlräume bilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur erläutert.

Fig 1 zeigt ein Flußdiagramm, aus welchem das erfindungsgemäße Verfahren ersichtlich ist.

Im folgenden wird im einzelnen auf die Erfindung eingegangen. Die Roh- oder Ausgangsmaterialien für Keramiken, an welchen das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren anwendbar ist, enthalten folgende Mineralien: kieselsäurehaltige oder silizinmhaltige Mineralien wie beispielsweise Siliziumoxidgestein, Siliziumoxid-oder Kieselsäureton , Diatomeenerde, Tonerde-foder tonerdehaltige Mineralien, wie beispielsweise Diaspor, Bauxit, Kunstkor und , siliziumoxidtonerdehaltige Mineralien wie beispielsweise Gaeromton und Kibushiton, welches Kaolinite sind wie die Tonmineralien, oder Bentonit und Agalamatolith, welches die MontmorillonitoderSiIlimanit Mineralien sind, magnesiumhaltige Mineralien, wie beispielsweise Magnesit und Dolomit, kalziumhaltige Mineralien wie beispielsweise Kalkstein und Wollastonit, Chrommineralien wie beispielsweise Chromit und Spinel, Zirkonmineralien wie beispielsweise Zirkon und Zirkonerde, und andere Mineralien, wie beispielsweise Titanmineralien (Titandioxid) und kohlehaltige Mineralien einschließlich Graphit.

Als Zugabe zu den vorstehend aufgeführten natürlichen Mineralien können künstliche Mineralien wie Zirkonerde, Siliziumnitrit, Titandioxid, elektrisch geschmolzenes Aluminiumoxid, synthetisches Magnesiumoxid, synthetischer Dolomit und synthetischer Mullit als Roh- -oder Ausgangsmaterialien für die Keramik verwendet werden.

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Diese Roh- oder Ausgangsmaterialien für die Keramik werden ^ als einziges oder als vermischtes Material und in Form eines feinen Pulvers verwendet, welches das gleiche ist wie bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Stoffen. Die Korngröße kann ebenfalls ausgewählt werden ggf. in Übereinstimmung mit der Anwendung,und dies ermöglicht es, Produkte zu erhalten, welche mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren unter Verwendung eines polymeren Schwammes nicht möglich sind.

oder expandierfähigen

Die quellfähigen/harze, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, sind Harze, welche von einem Sol oder einerkolloidalen Lösung in ein Gel überführt werden können, indem ein Quellmittel, das hauptsächlich aus Wasser oder einer wässrigen Lösung aus einer hydrophilen Lösung wie beispielsweise Alkohol oder Keton besteht, absorbiert wird. Wie die vorstehend beschriebenen Harze können nachstehend angegebene Typen verwendet werden, und alle nachstehend angeführten sind in der Lage, ihr Volumen durch Quellen von mehreren 10 bis maximal 1000 mal verglichen mit ihrer trockenen Form zu expandieren. Mögliche Beispiele dieser Harze sind: verknüpfte Produkte aus Polyvinylalkohol oder deren Derivate, Versexfungsprodukte aus Vinylesterungesättigte Karbonsäure Λ oder ihre Ester) -Copolymere, Versexfungsprodukte aus Ethylen-Vinylester-ungesättigte Karbonsäure -{oder ihre Derivate)-Copolymere, vernetzte Produkte aus Alkalisalzen von oQ- Olef in-Malein- Anhydrid Copolymere, vernetzte Produkte aus Polyethylenoxid, vernetzte Produkte aus Polyvinylpyrrolidon, hydrolysierte Produkte aus Stärke-Acrylonitril- oder- Methacrylonitril-Copolymere, Versexfungsprodukte aus vernetztemPolyacrylamid , selbstüberbrückte Polyacrylsäure, verseifte

alkyl
Produkte aus HydroxyL&crylat-Acrylamid Copolymere^ vernetzte Produkte aus geschwefeltem Polyethylen.

Ohne Ausnahme liegen diese Harze in Pulverform vor, aber sie haben folgende Eigenschaften. Das heißt, wenn sie in Berührung mit Wasser kommen, das als Quellmittel dient,

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— ΟΙ bildet jedes einzelne Korn des Pulvers dieser Harze ein

Gel, indem Wasser in einer gewissen Zeit absorbiert wird, -»•und wobei mit steigender Menge aufgenommenen Wassers das Volumen des Gels vergrößert wird. Wie aus einem derartigen Phänomen vermutet wird, ist die Form des Gels bestimmt abhängig von der Form des expandierbaren Harzes, das den festen Körper bildet. Das heißt, daß von eine irsphärischen Harz ein sphärisches Gel erhalten wird. Ebenfalls kann die Größe des Gels bestimmt werden durch relative Einstellung der Größe der festen Teile des expandierbaren Harzes und des Wasservolumens, das als Quellmittel dient. In anderen Worten, ist es möglich, aus einem Gelmit einem großen Volumen

, wenn das Wasserabsorptionsverhältnis des Harzes groß ausgelegt wird durch Ansteigen der von dem Harz absorbierten Wassermenge innerhalb der Kapazität der Wasseraufnahme des Harzes, ein poröses Produkt zu erhalten unter Verwendung einer geringen Menge aus expandierbarem Harz. Darüberhinaus kann bei einem festen Hohlraumverhältnis die Anzahl der Poren eingestellt oder eingeregelt werden durch Veränderung des Volumens jeder Pore, welche groß oder klein sein kann. Das heißt, daß das Volumen jeder Pore die Anzahl der Poren bei einem festen Hohlraumverhältnis bestimmt ,und diese Anzahl der Poren wiederum kann bestimmt werden durch die Anzahl der Gele. Die Anzahl der Gele kann leicht gesteuert werden durch Auswahl der Kombination der Größe des Korn des expandierbaren Harzes und des Wasserabsorptionsverhältnisses (das Verhältnis der Volumenexpansion durch die Absorption von Wasser) des expandierbaren Harzes. Das Hohlraumverhältnis, das von.dem Gesamtvolumen der ausgebildeten Poren bestimmt ist, und die Porengröße sind wichtige Faktoren, welche sowohl die physikalischen als auch die thermischen Eigenschaften der Keramiken beeinflussen. Beispielsweise nimmt bei einer Vergrößerung des Hohlraumverhältnisses die Festigkeit und der Filterwiderstand ab, aber die Gaspermeablität, die Flüssigkeitspermeabilität und die thermische Leitfähigkeit werden verbessert.

Ein Flußdiagramm, welches das Herstellungsverfahren für

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gebrannte Produkte aus porösen Keramiken darstellt, bei

^ welchen die vorangehend aufgeführten Ausgangs- oder Rohstoffe für die Keramik und die expandierbaren Harze verwendet werden, ist in Fig. 1 dargestellt. 5

Zur Dispergierung der Gele in dem Roh- oder Ausgangsmaterial für die Keramik kann irgendeinesder nachstehend aufgeführten Verfahren verwendet werden. Ein Verfahren liegt darin, das expandierbare Harzpulver und das pulverisierte Rohmaterial für die Keramik vorher sorgfältig durchzumischen,/dann das Quellmittel in die Mischung einzugießen, um die Quellung und Gelierung zu bewirken. Ein anderes Verfahren liegt darin, die Gelteilchen aus dem expandierbaren Harz durch getrennte Quellung bis auf einen speziellen Grad auszubilden, und dann diese gelierten Teilchen mit dem Rohmaterial für die Keramik zu vermischen. Vorstehendes Verfahren kann bei einem Gieß- und einem Formverfahren angewendet werden, bei welchem die gewünschte Form des Keramikproduktes vor dem Trocknen und Brennen erhalten wird. Dies ist das Verfahren, das einen Prozeß erbringt, welcher sowohl zur leichten Ausführbarkeit des Verfahrens als auch zur Wirtschaftlichkeit beiträgt und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, so einen Verfahrensschritt das erste Mal zu verwenden, da es schwierig war, ein Formverfahren in den verschiedenen Arten herkömmlicher Verfahren zur Herstellung poröser Keramik zu benutzen.

Dieses Verfahren wird angewendet und arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise * Wenn Quellmittel in einem besonderen Verhältnis in die Mischung des Rohmaterials für die Keramik und des expandierbaren Harzes zugegeben wird, findet die Gelierung des expandierbaren Harzes allmählich über eine gewisse Zeitperiode nach der ZuEügung des Quellmittel's statt. Deshalb existiert im Laute der vorhergehenden Gelierung eine Zeitperiode, in welcher das expandierbare Harz partiell geliert wird und noch fließfähig ist. Bei Benutzung dieses Zustands der Gelierung kann die Beimengung verarbeitet werden durch dreidimensionale

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-ιοί oder zweidimensionale Formung unter Verwendung irgendeiner Metallform oder einer Vorrichtung. Die erforderliche Zeit „zur Vervollständigung der Gelierung der Mischung (die Gelierung des expandierbaren Harzes mit dem Quellmittel) von ihrem flüssigen Zustand variiert in Abhängigkeit von der Form und der Größe der Pulverkörner des stark wasserabsorbierenden Harzes, aber diese Zeit ist ebenfalls steuerbar durch Veränderung der Temperatur des hinzuzufügenden Quellmittels. Das Material, das der Brennung ausgesetzt wird, d.h. stabilisiert dreidimensional als Zusammensetzung der Gele des expandierbaren Harzes und der Rohmaterialien für die Keramik mit einer Menge von freiem Quellmittel, welches in dem Rohmaterial für die Keramik aufgenommen ist, wird erhitzt bei einer Trocknungstemperatur unterhalb 110⁰C etwa eine Stunde lang. Bei diesem Erwärmungsvorgang wird das meiste Quellmittel in dem Gel verdampft, ohne daß eine Bewegung der gelierten Körper und des Roh- oder Ausgangsmaterials für die Keramik erfolgt, und ein im wesentlichen gefüllter Strukturrahmen wird gebildet. Danach wird die Trocknung fortgesetzt bei einer Temperatur unterhalb 170°C, bis das Quellmittel in dem Gel nahezu vollständig entfernt ist.

Danach wird durch den Brennprozeß zum Schmelzen des Rohmaterials für die Keramik die poröse Keramik erhalten. Um die dreidimensionale Stabilität des pulverförmigen Rohoder Ausgangsmaterials für die Keramik vor der Trocknung

vor
und erforderichenfalls/dem Brennen zu verbessern,können verschiedene Arten von synthetischen Polymerharzen, Teer, usw., welche allgemein bekannt sind als Bindemittel für anorganische Pulver, hinzugefügt werden. Dadurch bildet das Roh- oder Ausgangsmaterial für die Keramik eine dreidimensionale Struktur in einem stabilen Zustand zusammen mit den Gelkörnern unter Verwendung eines Quellmittels oder eines Bindemittels. Als Ergebnis kann eine gebrannte Keramik mit stabiler Form erhalten werden, ohne da'ß irgendeine Verformung durch Schrumpfung verursacht wird, welche einen Wechsel im Hohlraumverhältnis während der Trocknung und

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Brennung verursachen könnte. In dem Fall, in welchem Wasser als Quellmittel verwendet wird, hat das in dem Gel enthaltene Wasser nach der Absorbierung des Wassers im Unterschied zu dem freien Wasser die Eigenschaft, da ¹J os einen relativ langen Zeitraum erfordert, sich innerhalb dos Volumens zu bewegen, wenn es erhitzt wird. Demgemäß weist oin derartiges Wasser eine geringe sogenannte Verdampfungsgeschwindigkeit auf. Deshalb tritt das Stoßphänomen nicht auf, auch wenn die Trocknungstemperatur zu hoch ist. Darüberhinaus sammelt sich kein Dampf innerhalb der Keramikstruktur an. Dadurch tritt beispielsweise, auch wenn die Trocknungstemperatur auf 130° bis 150⁰C ansteigt, .keine Verformung oder Rißbildung in der Keramik auf. Außerdem bildet, wenn der gasförmige Dampf sich durch die Lücken zwischen dem Ausgangsmaterial für die Keramik hindurchbewegt dieser Durchgang des gasförmigen Dampfes eine Entlüftung. Auf diese Weise wird der Trocknungsprozeß für das Material für poröse Keramik vervollständigt, während die Entlüftung wie vorstehend beschrieben ausgebildet wird, und danach wird das poröse Keramikmaterial gebrannt wie es ist. Auf diese Weise wird ein gesinterter poröser Körper als Produkt erhalten, welcher eine Gasdurchlässigkeit aufweist.

Als Roh- oder Ausgangsmaterialien für die Keramik werden die vorstehend beschriebenen natürlichen Materialien ver-

auch
wendet. Jedoch können/aus Zirkon, Siliziumnitrit, usw., welche kürzlich verwendet wurden als künstliche Ausgangsmaterialien für Keramiken, poröse Keramiken als neue Keramiken mit speziellen Eigenschaften erhalten werden durch Verarbeitung dieser künstlichen Ausgangsmaterialien mit dem gleichen Herstellungsverfahren, wie es bei natürlichen Ausgangs- oder Rohmaterialien angewendet wird. Damit ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren nicht notwendigerweise begrenzt auf natürliche Mineralien.

Die vorteilhaften Merkmale des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens sind nachstehend angegeben.

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1) Die Kombination von Dimension, Form, Größe usw., welche

die charakteristischen Eigenschaften einer Pore sind, "*" und die Kombination der Anzahl der Poren in einem gegebenen Volumen (scheinbare Dichte), und die räumliche Verteilung der Poren, welche die charakteristischen Eigenschaften

■ des porösen Körpers sind, können auf einfache und leichte Weise bewirkt werden.

2) In dem Verfahren zur Gelierung der Beimengung des Rohmaterials für die Keramik und des expandierbaren Harzes, welche ursprünglich jeweils in Pulverform vorliegen, während der anfänglichen Stufe der Quellung, kann die Beimischung in dem Zustand eines Sols oder einer kolloidalen Lösung gehalten werden, d.h. in einem schlammartigen flüssigen Zustand. Deshalb können hochporöse Materialien mit einem Hohlraumverhältnis von mehr als 70% bis 90% und mit einer Schüttdichte von weniger als 0,4% geformt werden unter Verwendung eines Gießverfahrens. Damit ist eine Preßformung nicht notwendigerweise erforderlich.

3) Durch die Verwendung eines stark wasserabsorbierenden expandierbaren Harzes, welches sein Volumen von mehreren Malen bis etwa 1000 mal gegenüber dem trocknen Volumen durch Absorbierung von Wasser expandieren kann bei gleichzeitiger Verwendung eines Quellmittels, das hauptsächlich zusammengesetzt ist aus preisgünstigem Wasser, werden gelierte Körper erhalten, wodurch eine große Anzahl von Poren ausgebildet werden kann. Damit können die Kosten zur Herstellung der Hohlräume in einer Struktur gering gehalten werden.

4) Unterstützt von dem Quellmittel oder dem Bindemittel bildet das pulverisierte Roh- oder Ausgangsmaterial für die Keramik einen festen dreidimensionalen Strukturrahmen durch den anfänglichen Trocknungsprozeß. Die gequollenen Gele sind in dem Rahmen vorhanden und diese Gele bilden die Poren, während sie ihr Volumen bei der

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zweiten Trocknung aufrechterhalten. Wenn das enthaltene Wasserdurch die Räume in dem Rahmen bei diesem Pro-.eß strömt , bilden die zusammenhängend miteinander verbundenen trocknen Poren Entlüftungen, welche leiche nusgebildet werden können.

Nachstehend wird eine genaue Beschreibung anhand eines Herstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit dieser Erfindung unter Bezugnahme auf ausgeführte Beispiele gegeben.

Beispiel 1

Als Ausgangs- oder Rohmaterial für die Keramik werden 100 g

Kieselerde oder herkömmlicher Diatomeenerde mit 92%/Siliziumoxid (SiO-) als erste Komponente und 4% Aluminiumoxid oder Tonerde, von welcher 81% der Körner eine Größe von weniger als 10 pm aufweisen, mit 10 g von handelsüblichem Bentonit vermischt, welches 68% Kieselsäure und 15% Tonerde enthält, wobei 95% des Gesamtinhalts kleiner war als 300 Mesh (Sieb vieite 300). In die wie vorstehend vorbereitete Mischung wurden als hoch oder stark wasserabsorbierendes Harz 2 g handelsübliches Sumicagel -S-50 -(ein Verseifungsprodukt von Vinyl Acetat-Methyl- Acrylat- Copolymer von Sumitomo Chemical Co. Ltd., Japan)-Pulver vermischt. In die vorstehende Mischung wurden ferner 400 cm Wasser von Raumtemperatur eingegossen und die auf diese Weise erhaltene Mischung wurde gerührt. Die Mischung nahm in ihrer Viskosität zu, während die Fließfähigkeit beibehalten wurde .

Nach 3 Minuten wurde die Probe in einen Behälter zur Formung eingegossen und stehengelassen. 5 Minuten später war die Probe in eine Kombination aus Gel und anorganischem Material gehärtet und man erhielt ein geformtes Produkt, welches seines Ausgangsform beibehielt, auch als es aus dem Form- · behälter entnommen -./urcle, und somit konnte dieses Produkt leicht getragen werden. Danach wurde diese Probe in einem Luftbad bei 80⁰C 12 Stunden lang getrocknet. Dann wurde sie bei 150° C 8 Stunden lang getrocknet. Nach dem

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Trocknen wurde sie in einem elektrischen Ofen bei einer

Heizrate von 1O⁰C pro Minute gebrannt. Als die Temperatur *1050°C erreichte, wurde die Probe bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten, bevor sie abkühlen konnte. Nach zwei Stunden wurde die Probe herausgenommen.

Das auf diese Weise erhaltene gebrannte Produkt ergab eine poröse Keramik mit zahlreichen Poren mit Durchmessern von 0,3 mm als Minimum bis 0,9 mm als Maximum, welche dreidimensional und gleichmäßig verteilt in dem keramischen Körper waren. Die Messung der physikalischen Eigenschaften ergab ein spezifisches Schüttgewicht von 0,15 und ein Hohlraumverhältnis von 84%.

Beispiel 2

Handelsübliches leicht gebranntes Magnesia, welches Magnesiumoxid (90% im Volumenverhältnis) enthielt, mit einer Größe von weniger als 170 Mesh wurde mit Kibushiton und ßentonit vermischt. In diesem Fall betrug die verwendete Menge 100· g des handelsüblichen leicht gebrannten Magnesia, 5 g des handelsüblichen Kibushitons und 5 g des handelsüblichen Bentonits. In die vorstehende Mischung wurden 2 g Poval (Polyvinylalkohol) mit weniger als 100 Mesh gemischt. Getrennt davon wurde ein aggre gierter Körper aus Gelkörnern nach dem folgenden Verfahren vorbereitet. Das heißt, in 3 g aus KI Gel 201 (ein vernetztes Produkt aus Alkalisalz von ct-Olef in-Malein -Anhydrid -Copolymeren von Kuraray Isoprene Co. Ltd., Japan), einem hoch oder stark wasserabsorbierenden Harz kleiner als 100 Mesh, wurden 300 cm Wasser von Zimmertemperatur und 10 cm Methanol zugegeben, und die Mischung wurde gerührt. Danach wurde in das vermischte Pulver des leicht gebrannten Magnesia, Kibushiton, Bentonit und Poval die Aggregation der GeI-körner eingegossen und diese wurden gut vermischt, um homogen zu werden. Man erhielt als Ergebnis einen viskosen und harten Schlamm. Nachdem der Schlamm in eine zylindrische Porin von 600 cm Inhalt eingegeben und leicht von Hand ge-

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preßt worden war, erhielt man ein zylindrisches"/dichtes , geformtes Produkt von 345 cm Volumen. Diese geformte Probe

^b4

^be4
wurde 8 Stunden lang AlO C erwärmt und danach bei 160 C 7 Stunden lang. Nach dieser Erwärmung wurde die Probe in einem elektrischen Ofen mit einer Heizrate von 6°C pro Minute weiter erhitzt. Als die Temperatur 1400⁰C erreicht hatte, wurde diese Temperatur etwa 30 Minuten lang aufrechterhalten. Danach wurde die Heizung beendet und 6 Stunden später wurde die Probe aus dem elektrischen Ofen entnommen.

Das sich ergebende Produkt war eine poröse Keramik mit einer großen Anzahl von dreidimensional in dem keramischen Körper verteilten Poren. Die größte Achse dieser Poren betrug etwa 0,3 mm. Durch Messung erhielt man ein Hohlraumverhältnis von 81% und ein spezifisches Schüttgewicht von 0,37.

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Claims

European Patent Attorneys" " " _{o n} Γ _n " Deutsche Patentanwälte

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Dr. MüUer-Boro und Partner · POB 26 02 47 · D-8000 Mündien 26 _ . , _.

Dipl.-Chem.

Dr. W. Müller-Borö f Dr. Paul Deufel

Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Dr. Alfred Sdiön

Werner Hertel

Dipl.-Phys.

Dietrich Lewald

Dipl.-Ing.

Dr.-Ing. Dieter Otto

Dipl.-Ing.

Brit. Chartered Patent Agent

B. David P. Wetters

M. A. (Oxon) Ch. Chem. M. R. S. C.

Ot/la - N 1575

Nagao Soda Co. Ltd., 10-17, Kyobashi-cho, Okayama City, Japan

Verfahren zur Herstellung poröser Keramiken ^>?<ί" Ansprüche

' 1. Verfahren zur Herstellung poröser Keramiken, gekennzeichnet durch die Schritte:

Einmischen eines expandierbaren Harzes in pulverförmiges Roh- oder· Ausgangsmaterial für Keramiken,
Einmischen eines Quellmittels in die Mischung, um diese in einen gelierten Körper umzuwandeln,
Trocknen des gelierten Körpers und

Brennen des getrockneten gelierten Körpers, wodurch poröse Keramiken mit zahlreichen Poren gebildet werden.
2. Verfahren zur Herstellung poröser Keramiken nach Anspruch 1, dadurch ge' kennzeichnet , daß das expandierbare Harz ein pulverförmiges Harz mit einem stark wasserabsor-■ bierenden oder wasseraufsaugenden Harz als primäre Komponenten ist.

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n.8fioo Munrfien 2 POB 26 02 47 Kabel: Telefon Telecopier Infotec 840O B Telex
3. Verfahren zur Herstellung poröser Keramiken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Quellmittel Wasser ist.
4. Verfahren zur Herstellung poröser Keramiken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Quellmittel eine wässrige Lösung ist, die ein Lösungsmittel enthält.

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