DE638955C - Verfahren zur Herstellung von durchsichtigen Gegenstaenden aus Kieselsaeure - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von durchsichtigen Gegenstaenden aus Kieselsaeure

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DE638955C DEC50749D DEC0050749D DE638955C DE 638955 C DE638955 C DE 638955C DE C50749 D DEC50749 D DE C50749D DE C0050749 D DEC0050749 D DE C0050749D DE 638955 C DE638955 C DE 638955C
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, "die Kieselsäure enthalten oder aus Kieselsäure bestellen, sowie auf Gegenstände, die nach diesen Verfahren hergestellt sind.
Zweck der Erfindung ist, bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen Gegenstände herzustellen, die glasartige Kieselsäure enthalten und, falls erwünscht, einen hohen Reinheitsgrad aufweisen.
Die Erfindung besteht darin, eine hydrolysierbare Siliciumverbindung in eine Flamme aus brennbarem Gas hineinzuverdampfen, um den Dampf zu zersetzen und fein zerkleinerte oder amorphe Kieselsäure herzustellen und diese Kieselsäure durch Verglasung in einen durchsichtigen Körper umzuwandeln.
Vorliegende Erfindung beruht auf der Wahrnehmung, daß die Kieselsäure, die entsteht, wenn der Dampf einer hydrolysierbaren Siliciumverbindung in der Gegenwart von Wärme zersetzt wird, eine derartige Beschaffenheit hat, daß sie sich bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen leicht verglasen läßt.
Amorphe Kieselsäure, die in dieser Weise hergestellt ist, kann allein verglast werden oder als Bindemittel bei anderen Stoffen, wie Sand, Tonerde, Mullit usw., benutzt werden, in welchem Fall sie bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen mit den übrigen Bestandteilen in Umsetzung tritt. Wenn es erwünscht ist, einen Gegenstand ausschließlich aus pulverförmiger Kieselsäure herzustellen, so besitzt dieses Pulver die wichtigen Vorteile, daß es äußerst rein ist und eine niedrige Verglasungstemperatur besitzt. Mittels dieses Pulvers kann deshalb aus Kieselsäure eine klare Masse bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur hergestellt werden.
Es ist an sich bekannt, Quarz in Sand- oder Mehlform in eine Gebläseflamme einzuführen und darin zu schmelzen. Um eine vollständige Verglasung herbeizuführen, werden bei diesen bekannten Verfahren Temperaturen von über 1700 ° C benötigt. Demgegenüber ist es möglich, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte, fein zerteilte Kieselsäure schon bei einer Temperatur von etwa 12000 C in eine klare glasige Masse überzuführen. Dies hat seinen Grund offenbar darin, daß die Kieselsäure, die durch die Zersetzung der hydrolysierbaren Kieselsäureverbindung in der Flamme entsteht, wesentlich feiner zerteilt ist, als es durch die üblichen, Verfahren der Zermahlung von Quarz, Bergkristall u. dgl. möglich ist.
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. . Die beiliegende Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen, die zur Herstellung von Gegenständen aus Kieselsäure gemäß der Erfindung1 verwendet werden können. ·" c
Abb. ι zeigt in Seitenansicht und zum. Teilim Schnitt eine Vorrichtung zur Herstellung Ton fein zerkleinerter Kieselsäure.
Abb. 2 zeigt ebenfalls in Seitenansicht eine
,10 Vorrichtung zum Formen von Gegenständen aus durchsichtigem Kieselsäureglas.
Abb. 3 zeigt in Seitenansicht und zum Teil im Schnitt eine weitere Ausführungsform eines Brenners, der zur Herstellung und Ausfällung von Kieselsäure benutzt werden kann. . Abb. 4 zeigt in Seitenansicht eine Vorrichtung zur Herstellung von durchsichtigen . Röhren aus Kieselsäure.
Abb. 5 zeigt einen Teil der Röhrenherstelhängevorrichtung nach Abb. 4.
In Abb. ι stellt 10 eine senkrecht angeordnete Röhre von säurefestem Material, beispielsweise Glas, dar, die einen beliebigen zweckmäßigen' Durchmesser, z. B. 7,5 bis 10 cm, haben kann. Diese Röhre ist an ihrem unteren Ende mit einem Seitenzweig 11 geformt und weist ferner einen Behälter 12 zum Aufsammeln von Staub auf. Am äußeren Ende der seitlich angeordneten Zweigröhre 11 ist ein Brenner 13 derart angeordnet, daß die Flamme des Brenners in die Zweigröhre hineinragt. Der Brenner wird mit Gas gespeist, das durch ein Filter 14 zugeleitet wird, .welches mit Glaswolle gefüllt ist und alle im Gasstrom vorhandenen Fremdstoffe zurückhält. Vor der Brennerspitze ist ein Röhrchen 15 aus Kieselsäureglas oder aus einem anderen Stoff mit hohem Schmelzpunkt angeordnet, so daß die aus dem Röhrchen strömenden Dämpfe sofort mit der Brennerflamme gemischt werden. Das Röhrchen 15 dient als Zufuhrröhre für eine Flasche 16, die das zu verdampfende Salz enthält und durch zweckmäßige Mittel, z. B. ein Wasserbad 17, vorsichtig erhitzt wird. Durch das offene obere Ende der Röhre 10 ist eine von Glas umgebene Elektrode 18 eingesetzt, die mit der einen Klemme eines Hochspannungsgleichstromgleichrichters (nicht dargestellt) verbunden ist, dessen andere Klemme an eine Elektrode 19 angeschlossen ist, die die Röhre 10 umgibt. Die Elektroden, die eine Spannung von etwa 20 000 Volt Gleichstrom tragen, bilden einen elektrischen Ausfäller der Cottrellbauart.
Abb. 2 zeigt eine feuerfeste Form bzw.
einen Kern 20, der aus Porzellan oder einem anderen feuerfesten Stoff hergestellt ist und ^ine beliebige erwünschte Form haben kann.
Die Form ist auf einer Spindel 21 befestigt, die von dem Motor 22 gedreht wird. Ein Brenner 23, der eine hohe Temperatur entwickelt, wird von Hand in einer derartigen .»Stellung gehalten, daß seine Flamme auf die •i:sich drehende Form 20 aufschlägt. Der Bren- *:iler, der beispielsweise eine Sauerstoff-Was-'■serstoff-Flamme gewöhnlicher Bauart sein »-kann, besitzt eine Röhre 24 für die Sauerstoffzufuhr und eine Röhre 25, durch die ein brennbares Gas zugeleitet wird. Zwischen der Röhre 24 und der Gasquelle ist ein Filterturm ■26 angeordnet, der aus einer senkrechten Glasröhre besteht, die mit Glaswolle gefüllt ist. Das untere Ende des Filters ist luftdicht mit dem Hals einer Flasche 27 verbunden, die eine hydrolysierbare Kieselsäureverbindung, z. B. Siliciutntetrachlorid, enthält und in dem Wasserbad 28 erwärmt wird.
Abb. 3 zeigt eine weitere Vorrichtung zur Einfüllung von Siliciumsalzdämpfen in einen Brenner, der eine hohe Temperatur entwickelt. In dieser Abbildung stellt 29 ein Röhrchen dar, das derart in einem Brenner 30 angeordnet ist, daß die Spitze des Röhrchens sich in der Mündung des Brenners befindet und Dampf von der Röhre 29 in den Flammenkegel des Brenners hineingeführt werden kann. Das hervorstehende äußere Ende des Röhrchens 29 ist durch einen Gummischlauch mit einem Filterturm 31 verbunden, der Glaswolle enthält und luftdicht mit einer Flasche 32 verbunden ist, die eine hydrolysierbare Siliciumverbindung enthält und in dem Wasserbad 33 erwärmt wird. Das Brenngas wird durch ein Filter 34 zugeführt.
Abb. 4 zeigt zwei einander gegenüberliegende Drehbankfutter 35 und 36, die auf Wellen 37 bzw. 38 befestigt sind, welche von Lagern 39 bzw. 40 aufgenommen werden und außerdem durch Lagerböcke 41 und 42 ge- too stützt sind. Die Welle 38 ist in dem Lager 40 angeordnet und wird ferner von einem Lager 43 in einem dritten Lagerbock 44 derart gestützt, daß sie in der Längsrichtung verschoben werden kann. Die Lagerböcke 41 und 44 sind mittels Bolzen auf einer Drehbankplatte 45 befestigt, während der Lagerbock 42 derart verschiebbar mit der Drehbankplatte in Verbindung steht, daß er zusammen mit der Welle 38 in der Längsrichtung der Platte bewegt werden kann. Diese Bewegung wird mittels einer Spindel 46 herbeigeführt, die durch die unteren Teile der Lagerböcke- 42 und 44 geführt ist und am äußeren Ende eine Drehkurbel 47 trägt. Auf den Wellen 37 und 3S sind Riemen- oder Schnurscheiben 48 festekeilt. Die Welle 38 kann durch ihre Riemenscheibe verschoben werden. Die Riemenscheiben 48 werden mittels Riemen 49 und Riemenscheiben 50 bewegt, welche letzteren auf einer Gegenwelle 51 befestigt sind, deren eines Ende mit einem Antriebsmotor 52 in
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Verbindung steht. In den Drehbankfuttern 35 und 36 sind walzenförmige Dorne 53 bzw. 54 angeordnet. Der Dorn 53 besteht vorzugsweise aus einem nicht abblätternden Metall von hohem Schmelzpunkt, z. B. Nickel. Der Dorn 54 kann aus demselben Stoff oder aus geschmolzener Kieselsäure hergestellt werden. Wenn der Dorn 54 metallisch ist, ist sein äußeres Ende erweitert oder mit einer ringförmigen Nut 55 versehen. Die Dorne stoßen zusammen, und über ihnen werden ein Xieders'chlagsbrenner 56 und ein Sauerstoff-Wasserstoff-Verglasungsbrenner 57 gehalten. Die Brenner werden hierbei mittels einstellbarer Mittel (nicht dargestellt) derart in einer festen Stellung gehalten, daß die Flammen auf die zusammenstoßenden Enden der Dorne aufschlagen. Der Niederschlagsbrenner 56 wird in der in Abb. 2 oder 3 angedeuteten Weise mit Dämpfen von einer hydrolysierbaren Siliciumverbindung gespeist.
Gemäß Abb. 5 wird eine zusammenhängende Schicht 58 aus amorpher Kieselsäure, die von dem Brenner 56 auf den Dorn 53 abgelagert ist, mittels des Brenners 57 zu einer durchsichtigen Röhre 59 aus Kieselsäureglas verglast, die von dem Dorn 54 getragen wird. Während der Entstehung der Röhre wird der Dorn 54 von dem Dorn 53 fortbewegt.
Bei der Ausführung der Erfindung wird eine hydrolysierbare Siliciumverbindung, z. B. Siliciumchlorid, Silicochloroform, Methylsilicat, Äthylsilicat usw. oder Mischungen dieser Stoffe, in die Flasche gefüllt und im Wasserbad 17 erhitzt, um eine Verdampfung hervorzurufen. Siliciumfluorid kann ebenfalls benutzt werden. Die aus dem Röhrchen 15 strömenden Dämpfe werden sofort durch die Wasserdämpfe in der Flamme des Brenners 13 hydrolysiert, und das entstehende amorphe Oxyd strömt als Rauch durch den Seitenarm 11 in die Röhre 10 hinein und wird \-ori dem Behälter 12 aufgefangen.
Kieselsäurepulver kann schon mittels einer gewöhnlichen Flamme, beispielsweise der Flamme eines Bunsenbrenners, hergestellt werden,, aber es ist vorteilhafter, eine Flamme aus einem brennbaren Gas in Verbindung mit Sauerstoff zu verwenden, da eine derartige Flamme eine höhere Temperatur entwickelt und eine dichtere Kieselsäure ergibt. Ein Brenner, der eine hohe Temperatur entwickelt, weist ferner besondere Vorteile auf, wenn es sich darum handelt, die Kieselsäure auf einen geformten, nicht brennbaren Kern abzulagern und sie in dieser Lage zu einem klaren durchsichtigen Glas zu sintern.
Die in dieser Weise hergestellte Kieselsäure kann unter geeigneten Verhältnissen zu durchsichtigem Glas bei Temperaturen verglast werden, die unter dem Schmelzpunkt der Kieselsäure liegen. Eine geeignete Menge Kieselsäurepulver kann z.B. in trockenem Zustande bei .'hohem Druck, z. B. etwa 670 Atm., zu der gewünschten Form gepreßt werden (beispielsweise zu einer Platte), und der gepreßte Gegenstand kann darauf beispielsweise in einem elektrischen Muffelofen o. dgl. so lange und auf eine derartige Temperatur erhitzt werden, daß er in einen glasartigen durchsichtigen Körper umgewandelt wird. Eine Verglasung kann schon bei Temperaturen von 12000 C innerhalb 1 bis 3 Stunden hervorgerufen werden. Bei höheren Temperaturen schreitet die Verglasung rascher vorwärts und ist bei 13500 C schon innerhalb etwa 20 Minuten beendet. Durch die Verglasung tritt eine beträchtliche Schrumpfung ein, insbesondere wenn die Kieselsäure mittels einer Bunsenflamme hergestellt worden ist. Wenn aber der Bunsenbrenner nach Abb. ι durch einen der hohe Temperaturen erzeugenden Brenner nach Abb. 2 oder 3 ersetzt wird, so zeigt das entstehende Erzeugnis keine zu starke Schrumpfung, wenn es gepreßt und verglast worden ist. Der gepreßte Gegenstand wird vorzugsweise wenige Minuten auf 100 bis 500 ° C vorerwärmt, um Luft aus den Poren auszutreiben und die Spannungen zu beseitigen, die entstehen kön-η en, wenn der gepreßte Gegenstand plötzlich auf eine hohe Temperatur erhitzt wird. Wenn die Kieselsäure während der Herstellung kleine Mengen von Verunreinigungen, wie Metalloxyde oder -salze, aufnimmt, so wird anscheinend hierdurch ein Teil der amorphen Kieselsäure während der Verglasungsstufe kristallisiert oder in eine kristallinische Abart der Kieselsäure umgewandelt. Es ist deshalb von Wichtigkeit, das ίσο Eindringen derartiger Verunreinigungen zu verhindern, und zu diesem Zwecke sollen deshalb nur Vorrichtungen benutzt werden, die soweit möglich aus säurefestem Material, z. B. Glas, bestehen. Weitere Vorsichtsmaßregeln bestehen darin, die Gase zu filtrieren, um Fremdstoffe jeder Art zu entfernen und Brennerspitzen aus bestimmten Metallen, z. B. Platin, zu verwenden oder die Brennerspitze von den während der Hydrolyse ent- stehenden Säuredämpfen fernzuhalten. Eine nachteilige Verunreinigung der Kieselsäure kann schon durch Berührung mit den Händen erfolgen, und das Pulver sollte deshalb nur mit sauberen Geräten behandelt werden. Siliciumchlorid von der Reinheit der üblichen Handelsware enthält anscheinend keine metallischen Verunreinigungen, die bei den zur Verdampfung des Chlorides erforderlichen Temperaturen wichtig sind, itnd diese Verbindung eignet sich deshalb zur Herstellung von reinem Kieselsäurepulver. Unter
Innehaltung der obenerwähnten Vorsichtsmaßregeln ist es gelungen* Kieselsäure herzustellen, . die' bei" verhältnismäßig niedrigen Temperaturen zu einem durchsichtigen Glas verglast und* einen so hohen' Reinheitsgrad besitzt, daß sie nicht mehr als ο,οο ι % eines nichtflüchtigen Rückstandes enthält, nachdem sie mit Fluorwasserstoffsäure in eier Weise zum Verdampfen gebracht worden ist, die bei der Vornahme derartiger Untersuchungen üblich ist.
Gegenstände aus durchsichtiger glasartiger Kieselsäure können gemäß der Erfindung auch dadurch hergestellt werden, daß die Kieselsäure in einer Schicht auf einen feuerfesten Kern von der Form des erwünschten Gegenstandes abgelagert wird (Abb. 2) und daß die geformte Schicht darauf verglast wird. In diesem Fall wird die Kieselsäure vorzugsao weise mittels des eine hohe Temperatur erzeugenden Brenners 23 hergestellt. Die Dämpfe von dem Siliciumsalz können hierbei unter Erwärmung der Flasche 27 durch das Filter 26 zusammen mit einem brennbaren Gas in den Brenner hineingeleitet werden. Die Dämpfe können aber auch mittels des in Abb. 3 gezeigten Hilfsröhrchens 20 unmittelbar in die Flamme hineingeleitet werden. Der Brenner 23 oder 30 wird so eingestellt, daß eine scharf abgegrenzte Flamme entsteht, und wird so gehalten, daß die Flamme auf den umlaufenden Kern 20 aufschlägt. Am Kern 20 lagert sich rasch eine'dichte, zusammenhängende Schicht aus Kieselsäurepulver ab, die sich gleichmäßig verteilt, wenn die Flamme unter Bestreichung der gesamten Kernoberfläche auf und nieder bewegt wird, Es ist möglich, die abgelagerte Kieselsäure mittels der Flamme ebenso rasch in durchsichtige glasartige Kieselsäure umzuwandeln, wie die Schicht sich bildet, aber es empfiehlt sich, zuerst die geformte Schicht herzustellen und hierbei die Flamme weit genug von dem Kern 20 fernzuhalten, um eine Verglasung +5 zu verhindern, bis die zusammenhängende Schicht eine genügende Stärke, z. B. 2 bis 5 mm, erreicht hat. Die geformte Schicht kann darauf abgenommen und bei 1000 bis - 1400 ° C in einem Muffelofen verglast werden.
Bei der Herstellung großer Massen von geschmolzener Kieselsäure, z. B. Linsen, Prismen u, dgl., ist es vorteilhaft, Wasser- - - stoff als brennbares Gas zu benutzen und die Kieselsäure während des Ablagerns zu verglasen. Dies kann entweder mittels der Ablagerungsflamme oder mittels einer gleichzeitig gegen " denselben Punkt gerichteten Hilfsflamme herbeigeführt werden. Wenn durchsichtige Kieselsäureröhren mittels der in Abb. 4 und 5 gezeigten Vorrichtung hergestellt werden sollen, so werden die einander gegenüberliegenden Enden der Dorne miteinander in Berührung gebracht und die Wellen 37, 38 mittels des Motors 52 in Umdrehung versetzt. Hierdurch wird bewirkt, daß eine dichte, zusammenhängende Schicht aus1 amorpher Kieselsäure sich über die aufeinanderstoßenden Enden der Dorne verteilt, sobald der Brenner 56 gegen diese Stelle gerichtet wird. Derjenige Teil der Kieselsäureschicht, der das mit einer Nut versehene Ende des Domes 54 bedeckt, wird sodann mittels des Brenners 57 verglast und bildet das Ende einer aus Kieselsäure bestehenden Glasrohre 59, die am Ende des Domes 54 festsitzt und in die Nut 55 hineingreift. Der Ablagerungsbrenner 56 wird darauf derart eingestellt und befestigt, daß die Flamme gegen das äußere Ende des Dornes 53 anschlägt und auf demselben ununterbrochen eine Schicht 58 aus amorpher Kieselsäure abgelagert wird, die die Fortsetzung der Röhre 59 bildet. Der Dorn 54 wird gleichzeitig gleichmäßig in der Längsrichtung der Bank mittels der Kurbel 47 von dem Dorn 53 entfernt. Die glasartige Kieselsäureröhre 59 und die anschließende amorphe Röhre 58 nehmen an dieser Bewegung teil, wobei die Röhre 58 sich auf dem sie stützenden Dorn 53 verschiebt. Der Verglasungsbrenner 57 wird derart eingestellt und befestigt, daß seine Flamme gegen die amorphe Kieselsäureröhre an der Stelle anschlägt, an der sie in eine glasartige Röhre übergeht. Diese Stelle befindet sich außerhalb des Endes des Domes S3. In dieser Weise wird die amorphe Kieselsäure dauernd in der Form einer Röhre auf dem Dorn 53 abgelagert und wird dauernd von demselben Dorn abgezogen, wobei sie gleichzeitig bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur zu einer durchsichtigen Röhre aus Kieselsäureglas verglast wird. An Stelle des mit einer Nut versehenen Domes 54 kann eine durch Verschmel- *°5 zung mit der Glasrohre 59 verbundene Stange oder Röhre aus geschmolzener Kieselsäure benutzt werden. Falls erwünscht, kann ferner die Welle 38 hohl sein, und der Hohlraum kann mit dem Inneren der Röhre 59 in Verbindung gehalten werden, so daß das Innere der Röhre durch Aufrechterhaltung eines bestimmten Luftdruckes derart beeinflußt werden kann, daß eine gleichförmige Bohrung entsteht.
Wenn eine Röhre von ausreichender Länge hergestellt ist, werden die Brenner 56 und 57 abgestellt, und die Röhre wird in der üblichen Weise gekühlt und von dem Dorn 54 abgetrennt.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Röhren in waagerechter Richtung zu ziehen.
Durch zweckmäßige Änderung der Vorrichtung können sie auch in senkrechter Richtung oder in einem beliebigen Winkel gezogen werden. An Stelle der trennbaren Dorne 53 und 54 kann ein einziger langer Dorn benutzt werden, und die Kieselsäureröhre kann ununterbrochen auf dem Dorn abgelagert und verglast werden, ohne von demselben abgezogen werden zu müssen. In diesem Falle wird entweder der Dorn an den Brennern vorbeibewegt oder die Brenner werden in passendem Abstande voneinander in der Längsrichtung des Domes geführt.
Siliciumtetrachlorid ist ein bequemer und leicht zu beschaffender Stoff zur Herstellung von Kieselsäurepulver gemäß der Erfindung, aber Siliciumfluorid kann ebenfalls mit demselben Erfolg benutzt werden. Siliciumfluorid besitzt den Vorteil, billig zu sein und kann leicht dadurch hergestellt werden, daß pulverförmiger Sand oder pulverförmige Silicate, z. B. Lehmarten, Glasabfälle usw., mit Fluorwasserstoffsäure behandelt werden, wobei Siliciumfluorid in Gasform entsteht. Siliciumfluorid wird vorzugsweise in einem Behälter hergestellt, der der Einwirkung von Fluorwasserstoffsäure widersteht und deshalb ά. B. aus Blei, Kupfer, Messing oder Platin bestehen muß. Das Siliciumfluorid in der Form eines trockenen Gases übt aber nur eine geringe oder gar keine Einwirkung auf Glas " aus und kann deshalb in der in den Abbildungen gezeigten Weise in die Flamme hineingeleitet werden. Es ist ebenfalls möglich, eine hydrolysierbare organische Siliciumverbindung, z. B. Äthylsilicat oder Methylsilicat, zu verwenden. Diese Verbindungen lassen sich in der gezeigten Weise leicht verdampfen und in die Flamme einführen.
Die gemäß der Erfindung hergestellte fein verteilte Kieselsäure eignet sich besonders gut als Bindemittel für keramische Stoffe, wie Toner4e, MuIHt1. Kieselsäure usw., weil es bei niedrigeren Temperaturen und in kürzerer Zeit bindet als andere Bindemittel und auch einen mehr gleichmäßigen Körper bildet als die Bindemittel, die früher für denselben Zweck verwendet wurden. Wenn die pulverförmige Kieselsäure als Bindemittel benutzt wird, wird sie in bekannter Weise mit dem zu bindenden Stoff gemischt, worauf der Gegenstand gebrannt wird. Die für diese Behandlung erforderlichen Temperaturen sind niedriger und die Behandlungszeiten sind kürzer als die Temperaturen bzw. die Behandlungszeiten, die früher benötigt wurden. Die für diesen Zweck zu verwendende Pulvermenge ist zu einem großen Teil von der Beschaffenheit des herzustellenden Körpers und dem erlaubten Schrumpfmaß abhängig. Die Schrumpfung nimmt mit der Zunahme der Kieselsäuremenge zu. Bei der Herstellung von einem feuerfesten Tonerdekörper von' hohem Schmelzpunkt und geringer Porosität wird beispielsweise eine verhältnismäßig kleine Kieselsäuremenge, d. h. etwa 1 bis io°/0, benutzt.
Die Erfindung kann ebenfalls verwendet werden, um aus dem reinen Kieselsäurepulver porige Körper herzustellen, die eine bestimmte, im voraus festgelegte Porengröße aufweisen und als Filter benutzt werden können. Das Kieselsäurepulver wird vorzugsweise hierbei zu der erwünschten Form gepreßt und darauf auf eine Temperatur von 1000 bis 12000 C erhitzt. Die Dauer der Wärmebehandlung wird derart bemessen, daß der Stoff in der erforderlichen Weise sich bindet und schrumpft, ohne daß eine Verglasung . eintritt. Die Porigkeit, d.h. die Porengröße nimmt bei zunehmender Dauer der Hitzebehandlung ab. Die Behandlungsdauer, die zur Erzielung einer gegebenen Porigkeit erforderlich ist, läßt sich durch Versuche leicht feststellen.
Mullit und Kieselsäure können in derselben Weise wie Tonerde gebunden werden.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von durchsichtigen Gegenständen aus Kieselsäure, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydrolysierbare Siliciumverbindung in einer brennenden Gasflamme zum Verdampfen gebracht wird, um eine Zer-Setzung der Dämpfe zu bewirken und fein zerkleinerte Kieselsäure zu bilden, worauf die Kieselsäure zu einem durchsichtigen Körper verglast wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch .100 gekennzeichnet, daß die Verglasung bei einer Temperatur von 1000 bis 14000 C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fein zerkleinerte Kieselsäure unter hohem Druck geformt wird, bevor die Verglasung stattfindet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumverbindung in eine Sauerstoff-Wasserstoff-Flamme hineinverdampft wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flamme gegen einen feuerfesten Kern gerichtet wird, um auf demselben eine Kieselsäureschicht in der Form des gewünschten Gegenstandes abzulagern.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geformte, zusammenhängende Schicht von dem Kern entfernt wird, um verglast zu werden.
7- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgelagerte Kieselsäure verglast wird, so rasch wie sie abgelagert wird, indem eine Flamme der Schicht so weit genähert wird, daß sie örtlich auf 1200 bis 14000 C erhitzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäureschicht unmittelbar von dem Dorn abgezogen wird und während des Abziehens ununterbrochen mit einer anderen Flamme verglast wird.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
DEC50749D 1934-08-27 1935-07-20 Verfahren zur Herstellung von durchsichtigen Gegenstaenden aus Kieselsaeure Expired DE638955C (de)

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