DE68906561T2 - Zusammensetzung aus keramischem material und destillierbarem bindemittel. - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein destillierbares Bindeinittel enthaltende keramische Zusammensetzungen, aus diesen gebildete geformte Gegenstände und Herstellungsverfahren für die geformten Gegenstände und für die Zusammensetzungen
• Formbare keramische oder präkeramische Zusammensetzungen, die polymere Bindeinittel enthalten, worin das Polymer eine Matrix für die Zusammensetzung bereitstellt, sind wohlbekannt. Beispiele für solche polymeren Bindemittel sind Epoxy-Harze, Phenol-Harze, Polyimide, Polysulfone, Polystyrole, Polyaramide, Polyester und Polycarbonate; siehe beispielsweise Lee et al., "Metal and Polymer Matrix Composites", Noyes Data Corp., 1987, Seiten 10 bis 18 und 121 bis 123. Polymere geben plastische Eigenschaften, die den keramischen Komponenten Zähigkeit und Formbarkeit verleihen. Die Polymeren müssen jedoch während des Verdichtens/Brennens des keramischen Verbundstoffs zerstörend abgebrannt werden. Häufig tritt während des Entfernens des Polymer-Bindemittels durch die Technik des Abbrennens desselben eine unerwünschte Verkokung ein.
• So offenbart die EP-A-0 114 746 eine für den Spritzguß geeignete keramische Zusammensetzung, die ein keramisches Pulver und ein Bindemittel umfaßt. Das Bindemittel ist ein definiertes Polyacetal, das sich beim Erhitzen als ohne Hinterlassen irgendeines Rückstandes sauber verbrennender Brennstoff verflüchtigt und einen Sinterkeramik-Gegenstand ohne latente Defekte oder schwache Stellen ergibt.
• Soweit festgestellt werden kann, besteht in der Fachwelt bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt keine Kenntnis über ein Verfahren zur Bildung keramischer Gegenstände aus einer Keramik/Bindemittel-Zusammensetzung ohne die Notwendigkeit einer zerstörenden Entfernung des Bindemittels mit den damit einhergehenden Gefahren der Verunreinigung der Keramik mit unerwünschten Polymer-Rückständen. Es ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, Zusammensetzungen aus keramischen feinteiligen Stoffen und Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung der Zusammensetzungen bereitzustellen, so daß es nunmehr möglich ist, keramische Gegenstände ohne die Notwendigkeit und die Kosten des Zerstörens der polymeren Bindemittel-Matrix zu fertigen, die zum Zusammenhalten der keramischen Teilchen bis zum Schritt des Sinterns verwendet werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine keramikhaltige Zusammensetzung feine Teilchen aus einem oder mehreren keramischen Materialien, Vorstufen eines oder mehrerer keramischer Materialien oder deren Gemische und wenigstens 10 Gew.-% eines destillierbaren Bindemittels. Das destillierbare Bindemittel ist
• (a) eine nicht-polymere organische Verbindung oder eine Mischung aus solchen Verbindungen mit plastischen kristallinen Eigenschaften und wenigstens einem Schmelzpunkt in einem Temperatur-Bereich von etwa -40 ºC bis etwa 300 ºC; und
• (b) erleidet unter den Bedingungen des Verdichtens einer keramischen Zusammensetzung eine Destillation oder Sublimation und wird chemisch unverändert zurückgewonnen; wobei die Zusammensetzung befähigt ist, sich zu einem geformten Gegenstand formen zu lassen.
• Der keramische geformte Gegenstand kann mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt und verdichtet werden, das
• (i) das Vermischen feiner Teilchen aus einem oder mehreren keramischen Materialien, Vorstufen eines oder mehrerer keramischer Materialien oder deren Gemische und wenigstens 10 Gew.-% eines destillierbaren Bindemittels, worin das destillierbare Bindemittel
• (a) eine nicht-polymere organische Verbindung oder eine Mischung aus solchen Verbindungen mit plastischen kristallinen Eigenschaften und wenigstens einem Schmelzpunkt in einem Temperatur-Bereich von etwa -40 ºC bis etwa 300 ºC ist; und
• (b) unter den Bedingungen des Verdichtens einer keramischen Zusammensetzung eine Destillation oder Sublimation erleidet und chemisch unverändert zurückgewonnen wird;
• (ii) das Formen der genannten Mischung zu der gewünschten Form,
• (iii) das Entfernen des destillierbaren Bindemittels durch Destillation, Sublimation oder Verdampfung und das Sintern der vermischten keramischen Materialien und
• (iv) das Rückgewinnen des chemisch unveränderten genannten destillierbaren Bindemittels umfaßt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Befund, daß bestimmte Materialien, von denen bislang unbekannt war, daß sie für diesen Zweck von Nutzen sind, als destillierbare Bindemittel für Keramik-Teilchen eingesetzt werden können. Diese Materialien können aus dem geformten Verbundkörper nicht-zerstörend ohne eine Bildung von Kohlenstoff oder anderen Nebenprodukten destilliert oder sublimiert werden und stehen für eine erneute Verwendung zur Verfügung. Zu geeigneten destillierbaren Bindemitteln zählen kristalline organische Verbindungen, die als "plastische Kristalle" oder "ungeordnete Kristall-Mesophasen" bekannt sind, die gewöhnlich kubische Symmetrie und zwei Schmelzpunkte haben, zwischen denen "plastische" Eigenschaften gezeigt werden. Wenn die plastischen Eigenschaften innerhalb eines praktischen Temperaturbereichs auftreten, können solche Kristalle als Matrices für keramische Materialien dienen.
• Der Begriff "Keramik" wie er in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung gebraucht wird, schließt speziell supraleitende Oxide im breitesten Sinne ein. Der Begriff umfaßt auch hochschmelzende Metalle und Keramik-Vorstufen, die bei höheren TemPeraturen in Keramiken umgewandelt werden. Als "destillierbares Bindemittel" ist eines zu verstehen, das aus der Zusammensetzung durch Destillation, Sublimation, Verdampfung und dergleichen entfernt und chemisch unverändert zurückgewonnen werden kann. Zu destillierbaren Bindemitteln zählen, jedoch ohne Beschränkung auf diese, plastische kristalline Stoffe (plastische Kristalle). Unter "plastisch" wird die Fähigkeit verstanden, sich zu einem Film, entweder frei stehend oder unterstützt, oder irgendeiner anderen Gestalt formen zu lassen.
• Das meistbevorzugte Bindemittel der vorliegenden Erfindung ist der plastische Kristall Succinnitril. Solche plastischen Kristalle und ihre Eigenschaften sind beschrieben bei Sherwood (Hrsg.), "The Plastically Crystalline State", Wiley, 1979, insbesondere in den Kapiteln 1 und 8; Gray et al. (Hrsg.), "Liquid Crystals and Plastic Crystals", Horwood/Wiley, 1974, Seiten 48 bis 59; von Aston in Fox et al. (Hrsg.), "Physics and Chemistry of the Organic Solid State", Interscience, 1963, Seiten 543 bis 583. In diesem oder, soweit feststellbar ist, irgendeinem anderen Stand der Technik findet sich keinerlei Anregung, daß plastische Kristalle als Bindemittel oder Matrizen für keramische Zusammensetzungen verwendet werden können. Ein anderes bevorzugtes Bindemittel ist 1,3,5-Trioxan (Trioxan), ein kristallines Trimer des Formaldehyds, das einen einzigen Schmelzpunkt hat.
• Die Keramik-Komponente der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kann breit aus Oxiden, Nitriden, Carbiden oder Siliciden oder aus Metallen wie Eisen ausgewählt werden. Bevorzugt sind Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder ein Gemisch aus Aluminiumnitrid und Bornitrid. Repräsentativ für die Keramiken, die zur Herstellung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind diejenigen, die in Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 3. Auflage, Band 5, "Ceramic", Seiten 234 bis 314, 1979 diskutiert werden; siehe insbesondere die Tabellen auf den Seiten 251, 252, 312 und 313.
• Besonders bevorzugte keramische Materialien zur Verwendung bei der Herstellung der Zusammensetzungen Keramik/destillierbare Bindemittel der vorliegenden Erfindung sind Metalloxid-Mischphasen, die supraleitend sind. Die Entwicklung supraleitender Oxid-Materialien wird beschrieben von Clarke in Advanced Ceramic Materials 2 (3B), 273 (1987). Beispiele für supraleitende Oxide, die zur Herstellung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen La1-x(Ba,Sr,Ca)xCuO4-y, worin x typischerweise etwa 0,15 ist und y Sauerstoff-Leerstellen anzeigt (Bednorz et al., Europhys. Lett. 3, 379-384 (1987)) oder die supraleitenden sogenannten "1-2-3" -Phasen der Formel MBa&sub2;Cu&sub3;Ox, worin M aus Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, La und Lu ausgewählt ist und x etwa 6,5 bis 7,0 ist {Chu et al., Science 235, 567 (1987); siehe auch Cava et al., Phys. Rev. Lett. 58, 1676 (1987)}.
• Ebenfalls verwendbar sind pulverförmige Vorstufen supraleitender Oxide. Eine geeignete Vorstufe kann dadurch hergestellt werden, daß Bariumoxid und Yttriumoxid mit einer wäßrigen Lösung von Kupfer(II)-nitrat oder -acetat bei einer Temperatur von etwa 50 ºC bis 100 ºC vermischt werden, um eine Suspension von Yttrium : Barium : Kupfer in einem Atomverhältnis von etwa 1 : 2 : 3 zu erhalten, und die Suspension getrocknet wird, um die pulverförmige Vorstufe zu erhalten. Ebenfalls brauchbar sind Supraleiter der Formel Bi&sub2;Sr3-zCazCu&sub2;O8-w, worin z etwa 0,1 bis 0,9, vorzugsweise 0,4 bis 0,8, ist und w größer als 0, jedoch kleiner als etwa 1 ist. Reinphasige supraleitende Keramiken sowie Keramiken, die keine supraleitende Phase enthalten, oder gemischte keramische/supraleitende Phasen beliebiger Kristall struktur und Morphologie können in den Zusammensetzungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
EINZELHEITEN DER ERFINDUNG
• Die folgenden sind mehrere typische Ausführungsformen der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
• A. Eine Zusammensetzung, die eine oder mehrere teilchenförmige Keramik(en) und/oder teilchenförmige Vorstufen derselben und wenigstens etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens etwa 20 Gew.-%, eines destillierbaren Bindemittels mit plastischen Eigenschaften in einem TemPeraturbereich von etwa -40 ºC bis 300 ºC, vorzugsweise von etwa 15 ºC bis 200 ºC, umfaßt.
• B. Eine Zusammensetzung wie in der Ausführungsform A, worin das destillierbare Bindemittel eine plastische kristalline Verbindung ist (plastischer Kristall).
• C. Eine Zusammensetzung wie in der Ausführungsform B, worin die plastische kristalline Verbindung Succinnitril oder Trioxan ist.
• D. Eine Zusammensetzung wie in C, worin die keramische Verbindung eine supraleitende Phase wie eine solche des "1-2-3"-Typs umfaßt.
• E. Eine Zusammensetzung wie in C, worin die keramische Verbindung einen oder beide der Stoffe Aluminiumoxid oder -nitrid umfaßt.
• F. Eine Zusammensetzung nach irgendeiner oder mehreren der Ausführungsformen A bis E in Form eines geformten Gegenstandes.
• G. Eine Zusammensetzung wie in F, worin der Gegenstand in der Form eines Films oder einer Faser vorliegt.
• Die folgenden repräsentieren mehrere typische Ausführungsformen der Verfahrensweisen zur Herstellung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
• H. Ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung wie in den Ausführungsformen A bis E umfaßt das Vermischen eines destillierbaren Bindemittels und eines Keramik-Pulvers, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Lösungsmittels für das Bindemittel.
• I. Ein Verfahren, wie es in H beschrieben ist, durchgeführt bei einer Temperatur innerhalb oder oberhalb des plastischen Bereichs des genannten Bindemittels, woran sich die Entfernung eines etwa vorhandenen Lösungsmittels anschließt.
• J. Ein Verfahren zum Verdichten einer Zusammensetzung, wie sie in irgendeiner der Ausführungsformen A bis G beschrieben ist, umfassend das Destillieren des Bindemittels aus der Zusammensetzung heraus und das Sintern der Keramik-Komponente, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schritt der Destillation das Bindemittel nicht zerstört oder während der Verdichtung keinen Bindemittel-Rückstand in der Komponente zurückläßt.
• K. Ein Verfahren wie in J, umfassend den zusätzlichen Schritt der Rückgewinnung des Bindemittels.
• Die Keramik-Materialien sollten in Form von Teilchen vorliegen, vorzugsweise als feine Pulver, die weitgehend Teilchen enthalten, die kleiner als 1 um sind. Das destillierbare Bindemittel zur Verwendung in der Erfindung ist eine beliebige Verbindung oder Mischung von Verbindungen, die wenigstens einen Schmelzpunkt haben und in einem gegebenen Temperatur-Bereich plastische Eigenschaften zeigen. Viele, jedoch nicht alle, der für einen Einsatz in der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogenen destillierbaren Bindemittel haben duale Schmelzpunkte, wobei der plastische Bereich gewöhnlich zwischen den beiden Schmelzpunkten auftritt. Trioxan ist jedoch ein Fall eines bevorzugten destillierbaren Bindemittels, das nur einen einzigen Schmelzpunkt hat.
• Es ist zweckmäßig, jedoch nicht wesentlich, das Bindemittel in einem vergleichsweise flüchtigen Lösungsmittel aufzulösen, das in den Schritten des Vermischens und des Entfernens des Lösungsmittels chemisch inert ist. Wenn das Bindemittel Succinnnitril oder Trioxan ist, dann sind Methylenchlorid oder, mehr bevorzugt, Gemische aus Methylenchlorid und Methanol geeignete Lösungsmittel. Es ist erwünscht, daß das Lösungsmittel befähigt ist, die Keramik- Komponente zu benetzen. Es kann auch wünschenswert sein, andere Materialien wie Essigsäure zuzusetzen, die die Dispergierung des teilchenförmigen Keramik-Materials unterstützen und/oder ein Zusammenbacken oder eine Agglomeration der teilchenförmigen Keramik zu verhindern.
• Das einheitliche Vermischen in Gegenwart eines Lösungsmittels kann zweckmäßigerweise im kleinen Maßstab in einem Waring- oder Nahrungsmittel-Mischer bewerkstelligt werden, obwohl andere Mischverfahren angewandt werden können, die dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Keramik-Technik bekannt sind. Nach dem Vermischen sollte(n) das (die) Lösungsmittel durch Verdampfen unter schwacher Erwärmung entfernt werden. Alternativ können die Komponenten ohne ein zugesetztes Lösungsmittel bei einer Temperatur vermischt werden, bei der das Bindemittel in flüssiger Form vorliegt. Das Bindemittel kann auf einem inerten Träger wie einem Oxid aufgezogen sein und in Teilchenform mit den Keramik-Teilchen trocken vermischt werden. Nach dem Entfernen eines etwa vorhandenen Lösungsmittels wird das Gemisch dann zu einer Gestalt geformt, beispielsweise einem Film, oder zu einer Faser extrudiert, wobei das Formen bei einer Temperatur innerhalb oder oberhalb des plastischen Bereichs des Bindemittels durchgeführt wird. Am zweckmäßigsten werden die Zusammensetzungen nach dem Formen, jedoch vor dem Verdichten, bei Temperaturen innerhalb des plastischen Bereichs des Bindemittels gehandhabt.
• Das meistbevorzugte Bindemittel der vorliegenden Erfindung, Succinnitril, hat Schmelzpunkte bei -40 ºC und +54 ºC. In dem dazwischen liegenden Temperaturbereich sieht Succinnitril wie ein weicher Kunststoff aus und verhält sich auch so, indem es unter Druck eine plastische Verformung erleidet und klare biegsame Filme ergibt. Ein 80 Gew.-% Aluminiumoxid und 20 Gew.-% Succinnitril enthaltendes Gemisch kann bei Temperaturen von etwas unterhalb der Raumtemperatur bis zu etwa 100 ºC oder höher zu geformten Gegenständen verarbeitet werden. Das bevorzugte Bindemittel Trioxan schmilzt bei 64 ºC, hat jedoch bei Raumtemperatur plastische Eigenschaften. Eine etwa 20 Gew.-% oder mehr Trioxan enthaltende Zusammensetzung kann bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zu etwa 100 ºC geformt werden.
• Die Zusammensetzungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung sind von Nutzen zur Herstellung von Laminaten, die Keramiken enthalten. Beispielsweise kann ein elektronisch nutzbares Substrat wie Aluminiumoxid, Zirconiumoxid oder Magnesiumoxid mit einer Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschichtet werden. Beim Brennen haftet die Keramik an dem Substrat, wodurch ein zweischichtiges Laminat gebildet wird, das in erwünschtem Maße frei von verunreinigenden Rückständen ist. Mehrschichtige Laminate können durch Stapeln von Keramikteilchen/Bindemittel-Filmen der gleichen oder verschiedener Zusammensetzung oder durch Aufbringen von Keramikteilchen/Bindemittel-Filmen auf Laminate vor dem Brennen gebildet werden. Strukturen einer breit variierbaren Konfiguration können hergestellt werden, einzig unter Berücksichtigung der Notwendigkeit, daß die Möglichkeit zum Austreten des destillierbaren Bindemittels geschaffen wird. Solche Laminate, die eine oder mehrere supraleitende Schichten umfassen, können als Grundlagen für verbindende elektronische Komponenten mit dem Ziel der Verringerung elektrischer Verluste in den Zwischenverbindungen eingesetzt werden, wenn die betreffenden Schichten durch Abkühlen unter die Supraleitungs-Übergangstemperatur in den supraleitenden Zustand versetzt werden.
• In den folgenden erläuternden Beispielen beziehen sich die Angaben von Teilen und Prozentzahlen auf das Gewicht, und die Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben, sofern nichts anderes vermerkt ist.
BEISPIEL 1
• Methylenchlorid (150 ml), Succinnitril (20 g), Alcoa A-16 Aluminiumoxid-Pulver (80 g), Methanol (20 ml) und Essigsäure (0,4 ml) wurden in einem Nahrungsmittel-Mischer miteinander vermischt. Das Lösungsmittel wurde durch Verdampfen während des langsamen Vermischens entfernt, was einen grauen plastischen Rückstand ergab. Ein Pfropfen (2,9 cm Durchmesser x 0,92 cm Länge) und eine dünne Folie wurden bei Raumtemperatur gepreßt und langsam auf 1500 ºC erhitzt; während dieser Zeit wurde das Succinnitril destilliert. Die dünne Folie lieferte eine harte, feste, rißfreie Keramik, die beim Beklopfen ein starkes metallisches Klingen gab. Der größere Pfropfen hielt zusammen, enthielt jedoch einige Risse, von denen angenommen wurde, daß sie durch die zu schnelle Destillation des Succinnitrils aus den dicken Abschnitten verursacht wurden.
BEISPIEL 2
• Alcoa A-16 Aluminiumoxid-Pulver (160 g), Succinnitril (40 g) und Essigsäure (1 ml) wurden in einer Farbstoff-Mühle bei 120 ºC vermischt. Das Gemisch wurde leicht bei 100 ºC und 300 psi (2070 kPa) formgepreßt, wodurch sehr biegsame geformte Stücke erhalten wurden.
BEISPIEL 3
• Der Ersatz des in Beispiel 1 eingesetzten succinnitrils durch Trioxan ergibt bei der in jenem Beispiel beschriebenen Aufarbeitung ähnliche geformte Gegenstände.
BEISPIEL 4
• Der Ersatz des in Beispiel 2 eingesetzten succinnitrils durch Trioxan ergibt bei der in jenem Beispiel beschriebenen Aufarbeitung eine Zusammensetzung ähnlicher Formbarkeit.
BEISPIEL 5
• Eisen-Pulver, das 2 % Nickel enthielt, (180 g) und Succinnitril (20 g) wurden in einer Kautschuk-Mühle bei 300 ºC vermischt. Es wurde angenommen, daß ein Teil des Succinnitrils verdampft war. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur zu einem biegsamen Film gepreßt.
BEISPIEL 6
• 3 g des supraleitenden teilchenförmigen Oxids YBa&sub2;Cu&sub3;O&sub7; und 1 g Succinnitril wurden in eine Glas-Ampulle gefüllt. Die Mischung wurde mit einem Spatel gerührt, während sie in einem Heißluftstrom erwärmt wurde. Die resultierende Dispersion wurde rasch auf ein Stück Aluminium-Folie gegossen, wodurch ein dicker geschmeidiger Film gebildet wurde. Die Hälfte dieses Films wurde sandwichartig zwischen zwei Blätter einer Aluminium-Folie eingelagert und in einer Carver-Laboratoriumspresse unter einer Last von etwa 12 000 pounds bei Raumtemperatur gepreßt. Der resultierende schwarze geschmeidige Film hatte eine Dicke von etwa 25 bis 40 mil.
• Aus diesem Film geschnittene Streifen wurden auf ein dünnes Stück eines elektronischen ZrO&sub2;-Substrats und auf ein Stück eines MgO-Einkristalls gelegt. Die Kombinationen wurden in horizontaler Position in einen Ofen mit einer Luft-Atmosphäre gebracht. Die Temperatur wurde von Raumtemperatur auf 160 ºC mit 1 C/min erhöht, 180 min bei 160 ºC gehalten, von 160 ºC auf 910 ºC mit 2 ºC/min erhöht, 1 min auf 910 ºC gehalten, von 910 ºC auf 915 ºC mit 2 ºC/min erhöht und 60 min bei 915 ºC gehalten. Der Ofen wurde dann auf 650 ºC mit 5 ºC/min sich abkühlen gelassen, 60 min bei 650 ºC gehalten und dann von 650 ºC auf 50 ºC mit 2 ºC/min abgekült. Die resultierenden schwarzen anhaftenden Beschichtungen wurden mit Hilfe einer Vier-Sonden-Technik auf ihre Leitfähigkeit geprüft. Beide Film-Laminate zeigten Übergänge zu Supraleitfähigkeit bei Temperaturen oberhalb derjenigen des flüssigen Stickstoffs.
BEISPIEL 7
• Die Zusammensetzung des Beispiels 6 kann hergestellt werden unter Einsatz von Succinnitril, das auf Zirconiumoxid als Träger aufgezogen wurde. Das gepulverte trägerunterstützte Bindemittel und das supraleitende Oxid werden in einer Kautschuk-Mühle bei etwa 100 ºC zusammen vermahlen, und der Verbundstoff wird zu einem Film gepreßt, wie in jenem Beispiel beschrieben ist.
BEISPIEL 8
• Zusammensetzungen ähnlich denjenigen, die in den Beispielen 6 und 7 beschrieben sind, können aus pulverförmigen Vorstufen des in jenen Beispielen eingesetzten supraleitenden Oxids hergestellt werden. Eine geeignete pulverförmige Vorstufe kann beispielsweise wie folgt hergestellt werden: Wäßrige Lösungen von yttriumacetat und Kupfer(II)-acetat werden bei etwa 75 ºC miteinander vermischt, und dann wird Bariumhydroxid {Ba(OH)&sub2; 8 H&sub2;O) langsam unter Rühren hinzugefügt, wobei die Mengen so sind, daß Yttrium, Barium und Kupfer in den Atom-Verhältnissen von jeweils 1 : 2 : 3 vorhanden sind. Die resultierende Suspension wird bei 75 ºC gerührt, bis eine Paste erhalten wird. Die Paste wird dann erhitzt, bis sie trocken ist, dann weiter in einem Vakuumofen 1 h bei etwa 170 ºC getrocknet und zu einem feinen Pulver vermahlen. In gleicher Weise kann Trioxan an Stelle von oder im Gemisch mit dem Succinnitril der Beispiele 5, 6 und 7 eingesetzt werden.

Claims (9)

1. Zusammensetzung, umfassend feine Teilchen aus einem oder mehreren keramischen Materialien, Vorstufen eines oder mehrerer keramischer Materialien oder deren Gemische und wenigstens 10 Gew.-% eines destillierbaren Bindemittels, worin das destillierbare Bindemittel

(a) eine nicht-polymere organische Verbindung oder eine Mischung aus solchen Verbindungen mit plastischen kristallinen Eigenschaften und wenigstens einem Schmelzpunkt in einem Temperatur-Bereich von etwa -40 ºC bis etwa 300 ºC ist; und

(b) unter den Bedingungen des Verdichtens einer keramischen Zusammensetzung eine Destillation oder Sublimation erleidet und chemisch unverändert zurückgewonnen wird;

wobei die Zusammensetzung befähigt ist, sich zu einem geformten Gegenstand formen zu lassen.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das destillierbare Bindemittel eine plastische kristalline Verbindung ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, worin das Bindemittel Succinonitril oder Trioxan ist.

4. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1, 2 und 3, worin die Keramik einen oder beide der Stoffe Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid umfaßt.

5. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1, 2 und 3, worin die Keramik einen Supraleiter umfaßt.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, worin der Supraleiter wenigstens eine Verbindung aus Yttrium, Barium und Kupfer im Atomgewichts-Verhältnis von etwa 1 : 2 : 3 umfaßt.

7. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin das destillierbare Bindemittel in einem Temperatur-Bereich von etwa 15 ºC bis 200 ºC plastische Eigenschaften hat.

8. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 in Form eines geformten Gegenstandes.

9. Verfahren zur Herstellung und Verdichtung eines keramischen geformten Gegenstandes, umfassend

(i) das Vermischen feiner Teilchen aus einem oder mehreren keramischen Materialien, Vorstufen eines oder mehrerer keramischer Materialien oder deren Gemische und wenigstens 10 Gew.-% eines destillierbaren Bindemittels, worin das destillierbare Bindemittel

(a) eine nicht-polymere organische Verbindung oder eine Mischung aus solchen Verbindungen mit plastischen kristallinen Eigenschaften und wenigstens einem Schmelzpunkt in einem Temperatur-Bereich von etwa -40 ºC bis etwa 300 ºC ist; und

(b) unter den Bedingungen des Verdichtens einer keramischen Zusammensetzung eine Destillation oder Sublimation erleidet und chemisch unverändert zurückgewonnen wird;

(ii) das Formen der genannten Mischung zu der gewünschten Form,

(iii) das Entfernen des destillierbaren Bindemittels durch Destillation, Sublimation oder Verdampfung und das Sintern der vermischten keramischen Materialien und

(iv) das Rückgewinnen des chemisch unveränderten genannten destillierbaren Bindemittels.