DE685246C

DE685246C - Waermeaustauscher aus dichtgesintertem keramischem Baustoff

Info

Publication number: DE685246C
Application number: DEP76279D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Werner Rath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-11-21
Filing date: 1937-11-21
Publication date: 1939-12-14

Description

Porzellanfabrik Kahla in Kahla, Thür. Wärmeaustauscher aus dichtgesintertem keramischem Baustoff Infolge der Schwierigkeiten, die der Beschaffung von chemisch gut beständigen .Metallen, wie Kupfer, Silber, Chrom usw., entgegenstehen, ist die Nachfrage nach dichtgesinterten keramischen Baustoffen hoher Wärmeleitfähigkeit. die vorzugsweise aus heimischen Rohstoffen angefertigt und daher devisensparend sind, sehr groß geworden. Ein derartigerWerkstoff, der die vollständige Säurebeständigkeit und hohe Laugenbestän-(ligkeit der keramischen Werkstoffe mit einer guten Wärmeleitfähigkeit verbindet, wäre hervorragend geeignet als Baustoff für alle zum Wärmeaustausch bestimmten Geräte in der chemischen und sonstigen Industrie sowie für alle entsprechenden Bedürfnisse des täglichen Lebens. Es sind nun zwar bereits dichte keramische Werkstoffe guter Wärmeleitfähigkeit bekanntgeworden, die entweder metallisches Silicium oder Metalle in Pulverform enthalten. Der Nachteil dieser Massen ist indessen, daß sie sich schwer dichtbrenneti lassen, ohne daB die metallischen Einlagerungen zu Oxyd verbrennen und damit der Vorteil der hohen Wärmeleitfähigkeit verlorengeht. Wenn man diesen Nachteil durch reduzierenden Brand bzw. durch Einbetten in Kohle während des Brennens unter Uniständen auch verhindern kann, so ist es immer noch ein Nachteil derartiger Werkstoffe, daß sie durch die Einlagerung von gepulvertem Metall den Vorteil der guten Säurefestigkeit, der keramischen Massen sonst eigen ist, mehr oder weniger verlieren. Auch sind die dafür in Frage kommenden Metalle ausländischen Ursprungs und daher schwer zu beschaffen, zum Teil sind sie auch sehr teuer.
Diese Schwierigkeiten werden durch die vorliegende Erfindung vermieden. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß, was vorher niellt bekannt war, an sich bekannte keramische Werkstoffe aus -Magnesiumsilicat mit einem Mg 0=G-ehält ` von beispielsweise .1.6% bereits eine Wärmeleitfähigkeit haben, die doppelt so hoch liegt wie die von Porzellan. Während beim Verhältnis des Mg0 : Si0. wie etwa 40 : 6o eine Steigerung der Wärmeleitfähigkeit gegenüber der des Porzellans noch nicht festzustellen ist; ist dies in dem Maße zu beobachten, in dem der Anteil an Mg 0 steigt: Derartige Massen werden erhalten, indem man den bekannten Speckstein-oder Steatitmassen zusätzliche Mengen von Mg 0 in Form von Magnesit; gebrannter :Magnesia zusetzt, oder auch in Form von Mg0-reichen Silicaten, wie Serpentin, Olivin u. dgl. Bei- allzu hohem Gehalt an Mg O bringt eine weitere Steigerung keine in Betracht kommenden-Vorteile in bezug auf die Wärmeleitfähigkeit mehr. Dagegen wächst die Dichtsinterungstemperatur mit steigendem llg O-Gehalt an. Es empfiehlt sich also nicht, über ein Verhältnis von 55 Mg 0 : 45 Si 0-hinauszugehen. Aus Gründen der besseren Verarbeitungsfähigkeit können Mässen dieser Art auch Tonsubstanz enthalten, so daß sie ihrer chemischen Zusammensetzung nach also auch einen gewissen Gehalt an A1,03, aus der beigefügten Tonsubstanz stammend, aufweisen. Bis zu Gehalten von i 5 °/° A1_03, das in dieser Form eingeführt ist, sind noch Massen erhöhter Wärmeleitfähigkeit zu erhalten.
Eine weitere Steigerung der Wärmeleitfähigkeit ist dadurch möglich, daß man der magnesiumsilicatischen Grundmasse Zuschlagstoffe in Form von Titandioxyd, Rutil, Ilmenit, Siliciumcarbid oder Korund beigibt. Beispielsweise haben sich als vorteilhaft unter anderem derartige Zuschlagstoffe in Anteilen von io bis 25 °/° zur Grundmasse erwiesen. Der Gehalt der Grundmasse an den genannten Zuschlagstoffen kann je nach dem Verwendungszweck aber auch höher sein.
Es ist ferner möglich, in dem erfindungsgemäßen Baustoff einen Teil des Magnesiumoxyds durch andere Erdalkalioxycle zu ersetzen:

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Die Verwendung von beim Brennen dicht sinternden, im wesentlichen aus Magnesiumsilicät bestehenden keramischen Massen mit einem über das Verhältnis 4o Mg0 : 6o Si O= hinausgehenden Mg 0-Gehalt, so daß sich in ihnen vorzugsweise Mg0 zu Si O= verhält wie 40-55 zu 6o--45 und die gegebenenfalls Tonsubstanz in Mengen entsprechend i 5 °/o AI, 03 und die Wärmeleitfähigkeit erhöhende Zuschläge, wie Titandioxyd (Rutil, Ilmenit), Siliciumcarbid oder Korund oder Gemische derselben enthalten, als Baustoff für Wärmeaustauscher oder sonstige Geräte, die der Wärmeübertragung dienen.
2. Verwendung von dicht sinternden Massen gemäß Anspruch i, in welchen das Mägnesiumoxyd teilweise durch andere Erdalkalioxyde ersetzt ist.