DE3530584A1 - Formkoerper aus calciumsilicat und verfahren zur herstellung des formkoerpers - Google Patents
Formkoerper aus calciumsilicat und verfahren zur herstellung des formkoerpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft neue Formkörper aus Calciumsilikat
, insbesondere Formkörper aus Calciumsi1ikat
mit verbesserten Eigenschaften.
Formkörper aus Calciumsi1ikat haben die Eigenschaft,
besonders leichtgewichtig zu sein, sie sind wärmeisolierend und feuerbeständig und weisen eine Vielzahl
anderer guter Eigenschaften auf, weshalb sie in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt werden.
Die üblichen Formkörper aus Calciumsi1ikat haben jedoch
den Nachteil, daß sie unzureichend sind hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber einem thermischen
Schock und außerdem sind sie nicht säurebeständig.
Aufgrund dieser Nachteile führen übliche Formkörper aus Calciumsi1ikat zu Schwierigkeiten bei der Verwendung
als Materialien, die wiederholt einer schnellen Erwärmung oder einer schnellen Abkühlung ausgesetzt
werdenjoder die in Kontakt gebracht werden mit einer
20 sauren Atmosphäre.
Es ist bisher keine Methode entwickelt worden, um Formkörper aus Calciumsi1ikat eine verbesserte
thermische Schockresistenz zu verleihen.
Übliche Methoden, um Formkörper aus Calciumsilikat
eine Säurefestigkeit zu verleihen,schließen ein die Behandlung der Formkörper aus Calciumsi Heat mit
Schwefeloxid und/oder Oxysäuren , um das Calcium-
30 silicat, das den Formkörper bildet, teilweise oder
ganz umzuwandeln in 11-CaSO4 und amorphe Kieselsäure
(vergleiche geprüfte japanische Patentanmeldung 34852/1976),und solche Verfahren, bei denen versucht
wird, die Säurebeständigkeit zu verbessern durch Einschluß von säureresistentem SiOp in die Oberflächenschicht
des Formkörpers (vgl. geprüfte japanische Patentanmeldung 15117/1984).
Diese bekannten Methoden verleihen den Calciumsilikatformkörpern
keine bemerkenswerte Verbesserung hinsichtlich der Beständigkeit gegen einen thermischen
Schock, obgleich die Säurebeständigkeit etwas verbessert wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Formkörper aus Calciumsilikat zur Verfugung zu stellen, mit verbesserter
Beständigkeit gegen thermische Schockbehandlung und gegen Säurebehandlung. Außerdem sollen
die Calciumsi1ikatformkörper eine mechanische Festigkeit beibehalten, auf einem Niveau, das ausreicht für
die praktische Verwendung der Formdkörper. Des weiteren ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung der Calciumsi1ikatformkörper.
Die Aufgabe wird gelöst durch Formkörper aus Calciumsilikat, die als ganzes oder in der Oberflächenschicht
eine Mischung aus Calciumsilikatkristallen und wenigstens
einer anorganischen Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Spodumen, Petalit, Eucryptit,
Lithium Orthoklas, Quarzglas, Vycorglas, Cordierit, Beryl 1,Aluminiumtitanat und Zirkoniumphosphat enthalten.
Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, daß, 1) wenn wenigstens eine spezielle anorganische Verbindung
in den Formkörper insgesamt oder in die Ober-
flächenschicht des Calciumsilikatformkörpers eingearbeitet
wird, ein neuer Calciumsilikatformkörper herstellbar ist, der eine erhebliche Verbesserung hinsichtlich
der thermischen Schockbeständigkeit und der Säurebeständigkeit aufweist;
2) obgleich der Calciumsilikatformkörper wenigstens
eine anorganische Verbindung enthält, behält er die mechanische Festigkeit bei auf einem Niveau, die ausreichend
ist für einen entsprechenden praktischen
IO Anwendungszweck und
3) trotz der vorhandenen anorganischen Verbindung behält der Calciumsilikatformkörper seine ihm innewohnenden
Eigenschaften, nämlich die Leichtgewichteigenschaften, die hohe Wärmeisolierungskraft und die hohe
15 Feuerbeständigkeit, bei.
Mit diesen Eigenschaften kann der erfindungsgemäße Formkörper eingesetzt werden als Material, das wiederholt
einer schnellen Erwärmung und schnellen Abkühlung ausgesetzt wird oder in Kontakt gebracht wird mit einer
sauren Atmosphäre. Die Formkörper der Erfindung sind daher nicht nur einsetzbar als Wärmeisolierungsmaterialien,
sondern auch als Auskleidungsmaterialien für Kanäle und Rohre, durch die Abgase mit hohen Tempe-
25 raturen und/oder saure Abgase geleitet werden.
Beispiele für die Calciumsilikatkristalle , die den
Formkörper gemäß der Erfindung bilden, schließen ein Tobermoritkristalle, Xonotlitkristalle, Wollastonitkristalle
usw. Gemäß der Erfindung kann der ganze Calciumsilikatformkörper aus einer Mischung von
Calciumsilikatkristallen und wenigstens einer der oben genannten anorganischen Verbindungen bestehen,
oder die Oberfläche des Calciumsilikatformkörpers
353058/.
besteht aus ^solch einer Mischung. Die letzteren Formkörper
schließen solche ein, die wenigstens eine aus der Mischung bestehende Oberfläche aufweisen,
bis zu solchen Formkörpern, bei denen die gesamte Oberfläche aus einer solchen Mischung gebildet ist. j
Ein solcher Formkörper kann verwendet werden, wenn : die die Mischung aufweisende Oberfläche Säure und/
oder Wärme ausgesetzt ist. Eine bevorzugte Ausführungsform des Calciumsi1ikatformkörpers weist zwei
Schichten auf, d.h. eine Schicht der oben genannten Mischung und eine Schicht aus Calciumsi1ikatkristallen.
Die Dicke der Oberflächenschicht der Mischung beträgt wenigstens etwa 2 mm, vorzugsweise wenigstens etwa
5 mm.
Es ist wichtig gemäß der Erfindung, daß der gesamte Formkörper oder die Oberflächenschicht des Calciumsilikatformkörpers
wenigstens eine anorganische Verbindung enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Spodumen, Petalit,
2Q Eucryptit, Lithium Orthoklas, Quarzglas, Vycorglas,
Cordierit, Beryll, Aluminiumtitanat und Zirkoniumphosphat, die den Formkörpern eine ganz entscheidende
Verbesserung hinsichtlich der thermischen Schockbeständigkeit und der Säurebeständigkeit verleihen.
Die bevorzugten Beispiele der anorganischen Verbindungen
sind Spodumen, Petalit, Quarzglas, Vycorglas, Cordierit, Beryll, Aluminiumtitanat und Zirkoniumphosphat.
Die oben genannten anorganischen Verbindungen werden einzeln oder wenigstens in Zweierkombinationen in Abmischung
verwendet. Die Teilchengröße der anorganischen Verbindungen, die erfindungsgemäß eingesetzt
werden, sind nicht begrenzt aber die Teilchengröße
liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1000 μΐπ, ins·
besondere bei 1 bis 300 pm. Die anorganischen Verbindungen
können Verunreinigungen enthalten, und zwar nur so weit, als die Menge der Verunreinigungen in einem
Bereich liegt, daß dadurch die Eigenschaften der Formkörper nicht nachteilig beeinflußt werden.
Die Menge der anorganischen Verbindungen gemäß der Erfindung kann über einen weiten Bereich eingestellt
werden. Ein geeignetes Gewichtsverhältnis der anorganischen Verbindung zum Calciumsilikatkristal1 liegt
bei etwa 1 : 9 bis 4:1, insbesondere bei 1 : 4 bis 7 : 3, vorzugsweise bei 4 : 6 bis 6 : 4. Wenn die
anorganische Verbindung in einer kleineren Menge als
15 dem Verhältnis von 1 : 9 vorliegt, dann weist der
Formkörper keine ausreichend verbesserte thermische Schockbeständigkeit oder Säurebeständigkeit auf. Die
Anwesenheit der organischen Verbindung in einem größeren Anteil als 4 : 1 führt zu einem Formkörper
mit einer niedrigeren Biegefestigkeit, was unerwünscht ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren für die Herstellung der Formkörper aus Calciumsi1ikat,
enthaltend wenigstens eine spezielle anorganische Verbindung. Die erfindungsgemäßen Formkörper können
hergestellt werden nach verschiedenen Verfahren. So z.B. durch die Herstellung eines wässrigen Breis aus
Calciumsilikatkristallen unter Hinzugabe von wenigstens
einer der oben genannten anorganischen Verbindungen und, falls gewünscht, eines Verstärkungsmittels,
Formen der Mischung und Trocknen des Produkts. Das Verfahren zur Herstellung des wässrigen Breis aus
Calciumsilikatkristallen istbekannt. Vergleiche z.B.
geprüfte japanische Patentveröffentlichungen 4968/1979
und 12526/1978.
Ein wässriger Brei aus Calciumsilikatkristallen kann
hergestellt werden nach einem Verfahren, wie es in den obigen Veröffentlichungen beschrieben ist, z.B.
durch Vermischen eines Siliziumdioxidmaterials und Kalk in Wasser zur Herstellung des Ausgangsbreis
und Aussetzung des Breis einer hydrothermalen Umsetzung, während der Brei gerührt wird und erwärmt wird unter
steigendem Druck, um so Calciumsilikatkristalle herzustellen,
z.B. Tobermorit, Xonotlit usw. Die so erhaltenen Calciumsilikatkristalle sind dreidimensional
miteinander verblockt so daß im wesentlichen kugelförmige
Sekundärteilchen gebildet werden. Ein geformtes Produkt mit ausreichender mechanischer Festigkeit
kann erhalten werden durch Formen des Breis, der solch einen Kristall dlspergiert in Wasser enthält, und
Trocknen des erhaltenen Produkts.
Jedes geeignete bekannte Siliziumdioxidmaterial und Kalkmaterial kann verwendet werden mit guten Ergebnissen
für die Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Calciumsilikatkristalle. Beispiele für geeignete
Siliziumdioxidmaterialien sind Siliziumdioxidstein,
Siliciumdioxidsand, Kieselsäuremehl,Kieselsäuregel,
White Carbon, Diatomeenerde usw., Beispiele für geeignete Kalkmaterialien sind Schnellkalk, gelöschter
Kalk, Carbidrückstände, usw. Die bevorzugte Menge an Wasser, die verwendet wird für die Herstellung des
Breis, liegt bei 5 bis 20 Gew.-Teilen der Feststoffe. Das Mol-Verhältnis von CaO zu S1O2 liegt bei etwa
0,70 bis 0,90 bei der Herstellung von Tobermoritkristall und bei etwa 0,90 bis etwa 1,15 bei der Herstel-
35 lung von Xonotlitkristal1.
Der so hergestellte Brei wird einer hydrothermalen
Umsetzung unter Rühren unterzogen. Die Umsetzung wird durchgeführt unter gesättigtem Wasserdampf von wenigstens
etwa 40 N/cm2, vorzugsweise 60 - 300 N/cm2. Die Umsetzung ergibt einen Brei mit kugelförmigen
Sekundärkristallen aus Tobermoritkristal1 und/oder
Xonotlitkristal 1 dispergiert in Wasser. Wenn ein Wollastonitkristallbrei hergestellt werden soll, muß
der Xonotlitkristallbrei getrocknet werden und erwärmt werden bei einer Temperatur von 800 bis 10000C,
dann muß Wasser hinzugefügt werden, um den Brei herzustellen.
Wenigstens eine der oben genannten anorganischen Ver- !5 bindungen und,falls gewünscht, ein Verstärkungsmaterial
oder ein ähnlicher Zusatz, werden gleichmäßig mit dem so hergestellten Brei verrührt, die Mischung wird dann
geformt und das Produkt getrocknet in üblicher Weise, wobei ein Formkörper aus Calciumsilikatkristal1 gemäß
der Erfindung erhalten wird. Wenn das Calciumsilikatkristall in dem so hergestellten Formkörper Xonotlit
ist, kann ein Wollastonitformkörper gemäß der Erfinding hergestellt werden durch Erwärmen des Xonotlitformkörpers
bei einer Temperatur von etwa 800 bis 10000C.
Als Verstärkungsmaterialien und ähnliche Zusätze,die
erfindungsgemäß eingesetzt werden können, können alle
Materialien verwendet werden, die bisher bei der Herstellung von solchen Calciumsi1ikatformkörpern verwendet
wurden, z.B. Asbest, Steinwolle, Glasfasern', Keramikfasern, organische Fasern, Tone,Zement,usw.
Die Menge des verwendeten Zusatzes liegt bei etwa 5 bis 30 6ew.-%, bezogen auf das Gewicht des Formkörpers.
Der Formkörper gemäß der Erfindung kann hergestellt werden durch Formen eines wässrigen Breis enthaltend
eine Mischung von Calciumsilikatkristallen und wenigstens einer der oben genannten anorganischen
Verbindungen und Trocknen des geformten Produkts. Der Formkörper, der insgesamt aus der Mischung besteht,
wird hergestellt aus einem Brei der Mischung, während der Formkörper , der die Mischung in der Oberflächenschicht
des Körpers enthält, hergestellt wird aus einem Brei der Calciumsilikatkristalle und einem
Brei der Mischung. Der Formkörper bestehend aus zwei Schichten der Calciumsilikatkristalle und der
Mischung, kann hergestellt werden z.B. nach dem folgenden Verfahren: Ein Brei A wird hergestellt durch
*5 homogenes Vermischen von Calciumsi1ikatkristallen,
einer der oben genannten anorganischen Verbindungen, Wasser, undjfalls gewünscht, einem Verstärkungsmittel
oder ähnlichem Zusatz. Ein Brei B wird hergestellt aus Calciumsi1ikatkristallen, Wasser und, falls gewünscht,
dem oben genannten Zusatz. Der Brei B wird in eine Form gegossen und dann unter Druck geformt, und dann wird
der Brei A in die Form gegeben, und zwar über die Schicht aus dem Brei B und dann wird unter Druck geformt·, danach
wird der Formkörper getrocknet. Der Brei A und der Brei B können in der Form in umgekehrter Reihenfolge
angeordnet sein. Auch der Zweischichtformkörper kann hergestellt werden durch Zusammenbringen eines
Formkörpers hergestellt aus dem Brei A und einem Formkörper hergestellt aus dem Brei B mittels eines wärmebeständigen
Klebemittels. Als wärmebeständiges Klebemittel kann jedes verwendet werden, das für diese
Zwecke bekannt ist, z.B. solche vom Natriumsilikattyp, Kaliumsilikattyp oder Aluminiumphosphattyp.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei Teile und Prozente
auf Gewicht bezogen sind, und wobei die Eigenschaften der Formkörper gemessen werden nach den
unten angegebenen Methoden.
(i) Biegefestigkeit: gemessen gemäß JIS A 9510.
(ii) Thermoschockbeständigkeit: eine Seite dieses
plattenförmigen Formkörpers mit den Ausmaßen 1000 χ 1000 χ 50 mm wird schnell erhitzt (20°C/min) bis
zu einer bestimmten Temperatur in einem elektrischen Ofen, gehalten bei der gleichen Temperatur
für 1 h und dann an der Luft abgekühlt. Diese Prozedur wird 4 mal wiederholt und der Formkörper wird
dann hinsichtlich der Veränderung seines Erscheinungsbildes geprüft.
(iii) Säurebeständigkeit: eine Seite eines plattenförmigen Formkörpers mit den Ausmaßen 1000 χ 1000 χ
50 mm wird beschichtet mit 300 g/mz einer 20 %igen
Schwefelsäurelösung und der beschichtete Körper wird
dann schnell erhitzt (20°C/min) bis zu einer bestimmten Temperatur im elektrischen Ofen. Der so erwärmte
Formkörper wird bei der gleichen Temperatur für 1 h gehalten und dann an der Luft abgekühlt und dann wird
der Formkörper hinsichtlich der Änderung in seinem Erscheinungsbild überprüft.
Schnellkalk (48 Gew.-Teile, CaO 95 %) wurde hydriert
mit Wasser bei 80°C5um eine Kalkmilch herzustellen.
Zu der so erhaltenen Kalkmilch wurden 42 Teile feinzerteilter Siliziumdioxidstein (SiO2 94 % ) hinzu-
gegeben. Zu der Mischung wurde Wasser in einer sol-
chen Menge zugegeben, daß die Gesamtmenge an Wasser das 12-fache des Gewichts der Feststoffe betrug und
auf diese Weise wurde ein Ausgangsbrei hergestellt. Der Brei wurde dann einer Hydrothermalumsetzung bei
einer Temperatur von 191°C unterzogen und einer gesättigten Wasserdampfbehandlung bei einem Druck von
120 N/cm2 für 5 h in einem Autoklaven, der mit Rührblättern
ausgerüstet war, die sich mit einer Geschwindigkeit von 30 U/min drehten, unterzogen.
Der erhaltene Brei wurde bei 1000C für 24 h getrocknet
und dann im Röntgenstrahldiffraktometer analysiert. Die Analyse der Röntgenstrahldiffraktion zeigt den
Peak des Xonotlitkristalls.
Der Brei wurde getrocknet auf einer Glasscheibe und beobachtet
unter einem optischen Mikroskop. Es wurden kugelförmige Sekundärkristalle festgestellt mit einem
Außendurchmesser von 5 bis 150 um.
Zu dem Brei wurden 7 Teile Amosit, 3 Teile Portlandzement
und Petalitpulver (bis zu einer Teilchengröße von 74 pm, enthaltend 8,5 % Quarz) in einer Menge zugegeben,
wie in der folgenden Tabelle 1 angegeben. Die Mischung wurde dann unter Druck geformt und der
Formkörper wurde dann bei 1000C getrocknet, wobei ein plattenförmiger Formkörper mit den Ausmaßen 1000 χ
1000 χ 50 mm erhalten wurde.
Sechs Proben wurden in dieser Weise hergestellt unter Verwendung von Petalit in einem Petalit/Calciumsilikatkristallgewichtsverhältnis
wie in der folgenden Tabelle 1 angegeben und diese Proben wurden dann hinsichtlich
der Dichte,der Biegefestigkeit, der Thermoschockbeständigkeit und der Säurebeständigkeit überprüft. Die
2JO Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen 1 und 2
zusammengefaßt.
Tabelle 1 | Petalit/Calcium- | 2/8 | Eigenschaften des FormkÖrpers | Biegefestigkeit | |
s ilicatkristall- | 4-/6 | (N/cm2) | |||
verhältnis (bezo gen auf Gewicht) |
5/5 | Dichte | 360 | ||
LJ γ> *■* "V·* λ | 1 (Vergl.) 0/10 | 6/4 | (g/cnr) | 290 | |
JrPODe Nr. |
2 | 7/3 | 0,39 | 210 | |
3 | 0,4-0 | 170 | |||
4- | 0,38 | 14-0 | |||
5 | 0,4-1 | 100 | |||
6 | 0,39 | ||||
0,39 | |||||
Eigenschaften des Formkörpers
Probe Thermoschockbeständigkeit Nr. (Temperatur 500 0O )
Rißbildung beim ersten (Ver- Thermos chock, Vergrößerung gleich)der Risse beim vierten
Thermos chock Thermoschockbeständigkeit
(Temperatur 700 0C)
(Temperatur 700 0C)
Beim erstenThermo3chock Bildung tiefer Risse in die
Seitenteile hinein
Seitenteile hinein
üäurebeständigkeit (Temperatur 700 X)
Bildung schuppenähnlicher Risse auf der gesamten Oberfläche
Keine Rißbildung, auch nach dem vierten Thermoschock Keine Rißbildung beim ersten
und zweiten Thermoschock
und zweiten Thermoschock
Stellenweise Bildung
schuppenähnlicher
Risse
dto,
dto, Keine Rißbildung, auch, nach
dem dritten'Ihermoschock
dem dritten'Ihermoschock
Keine Rißbildung, auch nach
dem vierten Tnermoschock
dem vierten Tnermoschock
Keine Anomalie
dto.
5
6
6
dto. dto,
Keine Rißbildung beim
ersten und zweiten Thermoschock
ersten und zweiten Thermoschock
dto. dto.
co cn co
Die Probe Nr. 1 ist in der Tabelle 1 als Vergleichsprobe angegeben. Die Tabelle 2 zeigt , daß die Proben
2 bis 6, enthaltend Petalit, eine höhere Thermoschockbeständigkeit
und Säurebeständigkeit aufweisen als die Vergleichsprobe Nr. 1.
Zwei plattenförmige Formkörper mit den Ausmaßen
1000 χ 1000 χ 50 mm wurden hergestellt in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 angegeben unter Verwendung von Petalit in einem Petalit/Calciumsilikatkristall-Gewichtsverhältnis
von 5 : 5 (Probe Nr. 2), oder ohne Verwendung von Petalit (Probe Nr. 1). Die beiden
Proben wurden erwärmt in einem Elektroofen bei 95O0C für 3 h, wobei die Xonotlitkristalle umgewandelt
wurden in Wollastonitkristalle und die PetalitkristalIe teilweise in ß-Spodumenkristalle. . Die Proben wurden
dann mittels Röntgenstrahldiffraktion untersucht. Die Ergebnisse zeigten, daß ß-Wollastonitkristall gefunden
wurde in der Probe Nr. 1 und daß ß- Sp'odumen Petalit und ß-WollastonitkristalIe beobachtet wurden
in der Probe Nr. 2.
Die Proben wurden untersucht hinsichtlich der Dichte, Biegefestigkeit, Thermoschockfestigkeit und Säurebeständigkeit.
Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 zusammengefaßt.
Eigenschaften des fformkörpers Petalit/Calcium-
silicatkristall- Dichte Biegefestigkeit
verhältnis (bezo- , /nr3\ r-a/ 2
Ur. gen auf Gewicht) ^/cm } ^N/cm
1 (VerglO 0/10 0,39 250
2 5/5 0,40 120
Tabelle 4-Eigenschaften
des Formkörpers
robe Tbermoschockbeständigkeit Thermo.scliockbeständigkeit Säurebeständigkeit
Nr. (Temperatur 800 0O ) (Temperatur 1000 %) (Temperatur 1000 0C)
Nr. (Temperatur 800 0O ) (Temperatur 1000 %) (Temperatur 1000 0C)
Rißbildung beim ersten Beim ersten Theimoschock Bildung schuppenähn-(Ver-
Thermoschock, Vergrößerung Bildung tiefer Risse in die licher Risse
gleich) der Risse und weitere Riß- Seitenteile hinein
gleich) der Risse und weitere Riß- Seitenteile hinein
bildung beim vierten Thermoschock
keine Rißbildung, auch nach Beim zweiten Thermoschock Keine Anomalie
dem viertenThermoschock vereinzelte Bildung kleinster
dem viertenThermoschock vereinzelte Bildung kleinster
Risse am Umfang des Formkörpers
Die Probe Nr. 1 in der Tabelle 3 ist als Vergleichsbeispiel bezeichnet.
Beispiel 3 5
Ein Xonotlitbrei wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 angegeben. Zu dem Brei (45
Teile, berechnet als Feststoffe) wurden 7 Teile Amosit, 3 Teile Portlandzement und 45 Teile des gleichen
Petalitpulvers wie in Beispiel 1 angegeben, hinzugegeben
, um einen Brei A herzustellen.
Ein Brei B wurde hergestellt in der gleichen Weise wie oben angegeben, jedoch mit der Ausnahme, daß Petalit-
^5 pulver nicht eingesetzt wurde.
Der oben bezeichnete Brei B wurde in den Verhältnissen, wie in Tabelle 5 angegeben, in eine Form gegeben und
dann unter Druck geformt. Der Brei A wurde in dem VerhältniSjWie
in Tabelle 5 angegeben,aufgetragen auf
die Schicht des Breis B in der Form und dann unter Druck geformt,und der Formkörper wurde dann bei 1000C
getrocknetem einen zweischichtigen Formkörper mit den Ausmaßen 1000 χ 1000 χ 50 mm herzustellen.
In dieser Weise wurden 3 Proben (Nr. 2 bis 4) hergestellt, die sich voneinander unterscheiden wie in
Tabelle 5 angegeben, hinsichtlich der Dicke der aus dem Brei A gebildeten Schicht. Die Probe 1 ist die
J0 gleiche wie in Tabelle 1.
Die Proben wurden untersucht hinsichtlich der Dichte,
der Biegefestigkeit, der Thermoschockbeständigkeit
und der Säurebeständigkeit. Die Ergebnisse sind in
35 den folgenden Tabellen 5 und 6 aufgelistet.
Gew.-Verhältnis Brei A zu
Dicke der aus Brei A gebildeten iht
Nr. als Feststoff) (mm)
(Nur Brei B) 1/3 1/1
3/1
5-6 16-17 31-32
Eigenschaften des Formkörpers
Dichte
0,39 0,39 0,4-0 0,39
Biege-
festigkeit
360 320 260 220
Eigenschaften des Formkörpers
Probe
Thermoschockbeständigkeit (Temperatur 500 0G )
Thermoschockbeständigkeit
(Temperatur 700 %)
(Temperatur 700 %)
Säurebeständigkeit
(Temperatur 700 0C)
Rißbildung beim ersten (Ver- Tbsrmoschock, Vergrößerung
gleich) cLer Risse beim vierten Ttermos chock
Beim erstenThermoschock
Bildung tiefer Risse in die
Seitenteile hinein
Bildung tiefer Risse in die
Seitenteile hinein
Bildung schuppenähnlicher Risse auf der gesamten Oberfläche
Keine Rißbildung, auch nach dem vierten Toermoschock
Keine Rißbildung bis zum
vierten Thermo schock, bei
dem kleinste Risse entstanden
vierten Thermo schock, bei
dem kleinste Risse entstanden
Keine Anomalie
dto.
4- dto.
4- dto.
dto. dto.
Keine Rißbildung, auch nach dto. dem vierten Thermaschock
co cn co
Die Tabellen 5 und 6 zeigen, daß die zweischichtigen Formkörper gemäß der Erfindung erheblich weniger anfällig
sind hinsichtlich der Verringerung der Biegefestigkeit und daß diese eine erhöhte Thermoschockbeständigkeit
und Säurebeständigkeit aufweisen.
Ein Brei (45 Teile, berechnet als Feststoffe) wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
angegeben und dann gemischt mit 7 Teilen Amosit, 3 Teilen Portlandzement und 45 Teilen Pulver der speziellen
anorganischen Verbindung wie in Tabelle 7 angegeben. Die Mischung wurde unter Druck geformt
und dann wurde das Produkt bei 1000C getrocknet , wobei
ein plattenförmiger Formkörper mit den Ausmaßen von 1000 χ 1000 χ 50 mm erhalten wurde. Auf diese
Weise wurden 8 Proben hergestellt (Nr. 2 bis 9). Die Probe Nr. 1 ist die gleiche wie in Tabelle 1 angegeben.
Die Proben wurden dann untersucht hinsichtlich der Dichte, der Biegefestigkeit, der Thermoschockbeständigkeit
und der Säurebeständigkeit. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 zusammengefaßt.
Teilchengröße der
Anoreanxiche
Verbindg. (/um)
Verbindg. (/um)
Tabelle 7
Eigenschaften des Formkörpers
Eigenschaften des Formkörpers
Keine
titanat
Zirconiumphosphat
Dichte (g/cm*)
0,39
0,40
Biegefestigkeit
(N/cm2)
360
2 | ß-Spodumen | <T44 S |
0,40 | 170 | Kein nach |
3 | Quarzglas | <44 | 0,41 | 160 | dto. |
4 | ß-Eucryptit | <44 | 0,40 | 170 | dto. |
5 | Borsilicat- glas(Vycor) |
<44 | 0,41 | 170 | dto. |
6 | Gordierit | 474 | 0,40 | 160 | dto. |
7 | Beryll | <44 | 0,41 | 170 | dto. |
8 | Aluminium- | <44 | 0,40 | 170 | dto. |
160 Thermo3 chockbeständigkeit
(Temperatur 700 0C)
Beim ersten Thermo.schock
Bildung tiefer Risse in
die Seitenteile hinein
Bildung tiefer Risse in
die Seitenteile hinein
Keine Rißbildung, auch
nach 4. Thermoschock
nach 4. Thermoschock
Säurebeständigkeit
(Temperatur 700 0C)
Bildung schuppenähnlicher Risse auf der gesamten Oberfläche
Keine Anomalie
dto.
Stellenweise Bildung schuppenähnl. Risse
Keine Anomalie
dto.
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ro • ι
Claims (12)
1. Formkörper aus Calciumsilicat,
dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper oder die Oberflächenschicht des Formkörpers eine
Mischung aus Calciumsi1icatkristallen und wenigstens eineran· organischen Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Spodumen, Petalit, Eucryptit, Lithium-Orthoklas, Quarzglas, Vycor-Glas, Cordierit, Beryll, Aluminiumtitanat und Zirkoniumphosphat enthält.
Mischung aus Calciumsi1icatkristallen und wenigstens eineran· organischen Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Spodumen, Petalit, Eucryptit, Lithium-Orthoklas, Quarzglas, Vycor-Glas, Cordierit, Beryll, Aluminiumtitanat und Zirkoniumphosphat enthält.
Deutsche Bank München Bayer. Vereinsbank München Kto.-Nr. 2825586 Kto.-Nr. 966012
BLZ7007001U BLZ70020270
2. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper insgesamt eine Mischung aus Calciumsilicatkristallen
und wenigstens einer anorganischen Verbindung, wie sie in Anspruch 1 spezifiziert ist, enthält.
3. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht des Formkörpers aus einer Mischung
von Calciumsilicatkristallen und wenigstens einer anorganischen
Verbindung, wie sie in Anspruch 1 spezifiziert ist, enthält.
4. Formkörper nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß er eine Zweischichtstruktur aufweist, bestehend aus einer Schicht,
die gebildet ist aus einer Mischung aus Calciumsi1icatkristall und wenigstens einer anorganischen Verbindung,
wie sie in Anspruch 1 spezifiziert ist und einer Schicht,
20 die gebildet ist aus Calciumsilicatkristal1.
5. Formkörper nach Anspruch 15
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine anorganische Verbindung ausgewählt ist aus
der Gruppe bestehend aus Spodumen, Petalit, Quarzglas, Vycorglas, Cordierit, Beryl 1 ,Aluminiumtitanat und
Zirkoniumphosphat.
6. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Verbindung eine Teilchengröße von 0,1
bis 1000 μιτι aufweist.
7. Formkörper nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Verbindung eine Teilchengröße von 1 bis
300 um aufweist.
8. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß er die anorganische Verbindung in einem Gewichtsverhältnis
der anorganischen Verbindung zu Calciumsilikatkristall von etwa 1 : 9 bis etwa 4 : 1 enthält.
9. Formkörper nach Anspruch 8;
dadurch gekennzeichnet, daß er die anorganische Verbindung in einem Gewichtsverhältnis
der anorganischen Verbindung zum Calciumsilikatkristall
von etwa 1 : 4 bis etwa 7 : 3 enthält.
10. Formkörper nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß er die anorganische Verbindung in einem Gewichtsverhältnis
der anorganischen Verbindung zum Calciumsilikatkristall
von etwa 4 : 6 bis etwa 6 : 4 enthält.
11. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Calciumsilikatkristall wenigstens einer ist ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Tobermoritkristal1, Xonotlitkristal 1 und Wollastonitkristal1.
12. Verfahren zur Herstellung des Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß man einen wässrigen Slurry durch Vermischen herstellt aus
Calciumsilikatkristall, wenigstens einer anorganischen
Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Spodumen, Petalit, Eucryptit, Lithium Orthoclase, Quarzglas, Vycorglas, Cordierit, Beryll, Aluminiumtitanat und Zirconiumphosphat und ggf. einem Verstärkungsmaterial , die Mischung formt und dann den Formkörper trocknet.
Spodumen, Petalit, Eucryptit, Lithium Orthoclase, Quarzglas, Vycorglas, Cordierit, Beryll, Aluminiumtitanat und Zirconiumphosphat und ggf. einem Verstärkungsmaterial , die Mischung formt und dann den Formkörper trocknet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59177976A JPS6158852A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | けい酸カルシウム系成形体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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ID=16040362
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Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
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GB1604052A (en) * | 1978-05-31 | 1981-12-02 | Wakefield T H | Methods of fire insulation |
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- 1985-08-21 GB GB08520954A patent/GB2164330B/en not_active Expired
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- 1985-08-27 DE DE19853530584 patent/DE3530584A1/de active Granted
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GB8520954D0 (en) | 1985-09-25 |
JPS6158852A (ja) | 1986-03-26 |
GB2164330A (en) | 1986-03-19 |
US4681809A (en) | 1987-07-21 |
FR2569397A1 (fr) | 1986-02-28 |
DE3530584C2 (de) | 1987-09-24 |
GB2164330B (en) | 1989-01-11 |
JPH0524102B2 (de) | 1993-04-06 |
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