DE68922732T2 - Metalloxydschäume hocher spezifischer oberfläche und verfahren zur herstellung. - Google Patents

Metalloxydschäume hocher spezifischer oberfläche und verfahren zur herstellung.

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Metalloxidpartikel und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Hochtemperaturverfahren zur Herstellung von Metalloxid-Schaumpartikeln.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Metalloxidpartikel mit großem Oberflächenbereich sind im Stand der Technik bekannt. Üblicherweise werden sie entweder aus einer Flüssigkeit- oder einer Gasphase ausgefällt. In der üblichen Ausführung mit Flüssigkeitsphase wird die Acidität, Temperatur oder Konzentration der Metallsalzlösung verändert, um das Metalloxid- oder Hydroxid auszufällen. Typisch für dieses Verfahren im Stand der Technik ist die Neutralisation einer sauren Lösung aus Aluminiumnitrat oder Titanchlorid mit Natriumhydroxid. In dem üblichen Ausführungsbeispiel mit Gasphase wird ein Metallsalz verdampft und sodann durch Dampf oder Sauerstoff aufgeschlossen, um das Metalloxid auszufällen. Repräsentativ für dieses Verfahren im Stand der Technik ist die Bildung von dämpfender Kieselsäure aus Silikontetrachlorid und von dämpfendem Alumininium aus verdampftem Aluminiumchlorid. Sowohl bei der üblichen Ausfällung in der Flüssigkeits- als auch der Gasphase können die gebildeten Partikel sehr fein sein und einen großen, spezifischen Oberflächen besitzen; jedoch besitzen diese Pulver eine innere Schaumstruktur.
  • Der Aufschluß bzw. die Hydrolisierung von Metallsalzen in Gasströmen mit hoher Temperatur ist im Stand der Technik üblich. Bei der üblichen Lösung die als Sprüh/Trockentechnik bekannt ist, wird ein Brei oder eine Lösung aus einem aufschließbaren Salz in ein Gas atomisiert. Die so gebildeten Partikel können relativ große, hohle Kugeln sein. Die Kugeln enthalten oftmals Löcher, an denen das restliche Wasser oder die Aufschlußgase aus dem Inneren des Partikels entwichen sind. Die unter diesen Umständen gebildeten, hohlen Kugeln besitzen keine hohen, spezifischen Oberflächenbereiche.
  • Ein Verfahren für die Hochtemperatur-Hydrolyse einer Metallsalzlösung ist durch Walsh in der U.S.-PS 3.273.962. und in einem Artikel offenbart, der den Titel trägt "Ultrafine Metal Oxides by Decomposition of Salts in a Flame" Ultrafine Particles (Wiley & Sons, 1963). Zwei verwandte US-Patente 3.172.753 und 3.161.468 beschreiben das Verfahren von Walsh weiter. In diesem Verfahren, welches Walsh als "Atomisierung in einer Flamme" bezeichnet, wird eine zwei Fluide atomisierende Düse verwendet, um eine Wolke aus Lösungstropfen in einem Gasbüschel zu bilden. Dieses Büschel kann enthalten oder wird nachfolgend kombiniert mit dem Brennstoff und dem Sauerstoffgas für eine Flamme. Nach der Bindung der Tropfen löst eine Pilotflamme die Verbrennung aus. Wenn die Verbrennung auftritt, so werden die Brennstoffgase verbrannt, um Hitze zu erzeugen und somit die Aufschließung der Metallsalze zu gestatten.
  • Walsh lehrt die Verwendung von kühlen Gasen in einer Düse für zwei Fluide, um die Lösung zu atomisieren, wobei die Heizung in dem späteren Verbrennungsprozess auftritt. Zwei Aspekte des Verfahrens nach Walsh verzögern die Geschwindigkeit, mit der die Tropfen aufgeheizt werden. Da sich die Tröpfchen in einem Büschel des kühlen Atomisiergases befinden, sind sie in einem gewissen Ausmaß isoliert. Wenn alternativ das Atomisiergas entweder der Brennstoff oder ein Sauerstoffträger für die Flamme ist, so kühlt die Verdampfung der Tröpfchen das Gas ab und verlängert die Zeit, die das Gas braucht, um die Zündtemperatur zu erreichen, zu verbrennen und Hitze frei zu geben.
  • Walsh betont, daß die Verfahrenstemperatur unterhalb 1150ºC verbleiben muß, um Kohle, schalige Partikel zu bilden. Wenn die Reaktionstemperaturen 1150ºC übersteigen, so verbleiben gemäß Walsh nur dünne Plättchen oder Wandsegmente. Dies erfolgt, da die anfängliche Tröpfchenaufheizung nicht ausreichend schnell bei dem Verfahren nach Walsh erfolgt.
  • Das Verfahren von Walsh resultiert nicht in der Bildung von Partikeln mit großem Oberflächenbereich. Der größte spezifische Oberflächenbereich der von Walsh für Aluminium- Hohlschalen angegeben wird, beträgt 24m² pro Gramm und für Titan 10m² pro Gramm. Walsh offenbart die Bildung von Zirkon; er zeigt aber auch, daß die Partikel nur als Flocken anstatt als hohle Kugeln auftreten.
  • Eine an der Pensssylvania State University gemachte Doktorarbeit von Renato Ciminelli mit dem Titel "Synthesis of Alumina from Al (NO&sub3;)&sub3; mal 9H&sub2;O by the Evaporative Decomposition of Solution Process" prüft die Frage der Ausfällung von Aluminiumnitrat in einer Hochemperaturatmosphäre. Ciminelli verwendete eine Atomisierdüse, um eine Aluminiumnitratlösung in eine durch einen Ofen geheizte keramische Röhre zu sprühen. Ciminelli fand heraus, daß sich Aluminiumnitrattröpfchen in Aluminiumoxidpartikel mit einer hohlen Kugel- bzw. Schaumstruktur umwandelten, wenn die Temperatur auf der Außenseite des keramischen Rohres in der Mitte seiner Länge sich in einem Bereich von 700ºC - 1000ºC bewegt. Die Bildung von hohlen Kugeln gemäß dem Verfahren von Ciminelli hängt von der Hitze ab, die der Mischung aus Gas und Tröpfchen zugeführt wird.
  • Bei dem Verfahren von Ciminelli werden die Lösungströpfchen nur relativ langsam aufgeheizt. Dies geschieht, weil die Aluminiumsalztröpfchen zunächst Gase mit niedriger Temperatur von der Doppelfluid-Düse antreffen, und die Mischung zwischen dem Sprühbüschel und dem heißen Ofengas langsam erfolgt. Danach wurde die Hitze, die erforderlich ist, um die Temperatur um die endgültigen 200ºC -400ºC anzuheben, durch die Wände des keramischen Rohres zugeführt. Unter diese Umständen war Ciminelli nicht in der Lage, Aluminiumpartikel mit einem Oberflächenbereich herzustellen, der größer als 43m² pro Gramm ist. Ciminelli calcinierte ferner Partikel, die er in seiner Vorrichtung herstellte. Durch eine weitere Hitzebehandlung der Aluminiumpartikel bei 950ºC war er anschließend in der Lage, ihren Oberflächenbereich auf 77m² pro Gramm anzuheben. Der spezifische Oberflächenbereich verminderte sich drastisch, wenn höhere Calziniertemperaturen angetroffen wurden.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung umfäßt ein Verfahren zur Herstellung von Metalloxid- Schaumpartikeln wie es im Anspruch 1 definiert ist. Eine Lösung oder ein Brei aus einer aufschließbaren Salzlösung wird in ein Gas mit hoher Temperatur und hoher kinetischer Energie eingeführt. Die Lösung wird kinetisch durch das Gas in feine Tröpfchen atomisiert. Die hohe Temperatur und die hohe kinetische Energie des Gases stellen sicher, daß die Lösung atomisiert wird und extrem schnell aufgeheizt wird. Die gebildeten Tröpfchen verdampfen hierdurch und hinterlassen ein viskoses, dehydriertes Salz, welches in ein Oxidpartikel zerfällt. Das Innere der Oxidpartikel besteht aus dünnen Wänden, die hohle Zellen oder Poren begrenzen; diese Kombination aus Wänden und Zellen/Poren wird innerhalb der Beschreibung und der Ansprüche als eine Schaumstruktur bezeichnet. Die Oxid- Schaumpartikel der vorliegenden Erfindung besitzen einen großen spezifischen Oberflächenbereich.
  • Demgemäß ist es ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Hochtemperaturverfahren für die Bildung von Metalloxid-Schaumpartikeln mit einem großen spezifischen Oberflächenbereich vorzugeben.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein einfaches, billiges Verfahren zur Herstellung von Metalloxid-Schaumpartikeln mit großem spezifischen Oberflächenbereich anzugeben.
  • Es ist noch eine weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung von Metalloxid-Schaumpartikeln mit einem großen spezifischen Oberflächenbereich anzugeben, das keine Calcinierung erfordert.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Diese und andere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung seien im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung beschrieben, in der:
  • Fig. 1 eine schematische Ansicht des Verfahrens zur Bildung von Metalloxid-Schaumpartikeln gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
  • Fig. 2 eine graphische Darstellung der Auswirkung der Temperatur und der Verweilzeit auf den spezifischen Oberflächenbereich von Metalloxid-Schaumpartikeln;
  • Fig. 3a und Fig. 3b ein TEM und ein SEM von in der Gammaphase geschäumten Aluminiumpartikeln sind;
  • Fig. 4a und 4b ein TEM und ein SEM von geschäumten Titanpartikeln sind;
  • Fig.5a,und 5b ein TEM und ein SEM von geschäumten Zirkonpartikeln sind.
    • Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles
  • Die vorliegende Erfindung zur Herstellung von Metalloxid-Schaumpartikeln mit großem Oberflächenbereich umfaßt die Schritte der Atomisierung einer Lösung aus einem aufschließbaren Metallsalz durch ein Gas mit einer hohen Temperatur und hoher kinetischer Energie und sodann die Aufrechterhaltung der hierdurch gebildeten Salztröpfchen in dem Hochtemperaturgas, bis die Tröpfchen dehydrieren, aufschäumen und sich verfestigen als Metalloxidpartikel. Von Anfang an erfordert das Verfahren eine rasche Auffassung der atomisierten Lösung. Diese rasche Auffassung wird erzielt durch anfängliches Kontaktieren der Lösung mit einem Hochtemperatur-Atomisiergas, durch Sicherstellung, daß die Tröpfchen durch die kinematische Atomisierung klein sind und durch Sicherstellung einer großen Anfangs-Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Tröpfchen und dem heißen Gas.
  • Im Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, werden feine Tröpfchen der Metallsalz-Zuführungslösung durch kinetische Atomisierung der Metallsalz- Zuführungslösung mit einem Gas hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur gebildet. Wenn die Metallsalz-Zuführungslösung in das Hochgeschwindigkeitsgas als ein kohärenter Strom von Flüssigkeit, oder als große Tropfen zugeführt wird, so atomisiert die hohe Scherung und Turbulenz des Hochgeschwindigkeitsgases die Metallsalz-Zuführungslösung in feine Tröpfchen. Das Gas, welches durch die Verbrennung eines Brennstoffes oder durch einen Plasmabogen gebildet werden kann, besitzt zum Zeitpunkt der Einführung der Metallsalz-Zuführungslösung eine Geschwindigkeit von wenigtens Mach 0,2. In den folgenden Beispielen wird das Hochgeschwindigkeitsgas durch Verbrennung von Naturgas, entweder mit Luft oder einer Sauerstoff/Stickstoff-Mischung gebildet. Die Temperatur des Atomisiergases beträgt beim injizieren der Zuführungslösung wenigstens 700ºK (427ºC) um sicherzustellen, daß die mittlere Temperatur desselben nach Bildung der Schaumpartikel, das heißt, die Temperatur des Gases, nach Atomisierung und Ausfällung ohne die Anwendung der zusätzlichen Aufheizung durch die Ofenwände oder anderweitig, mindestens 400ºK (127ºC) beträgt. Das Salz welches Nitrate, Sulfate oder Chloride und andere leicht hydrolisierbare Salze von Metall umfasssen kann, wird zuerst in einer Lösung entweder von Wasser oder Alkohol gelöst. Wenn Chloride benutzt werden, sollte ein Teil des Metalles der Lösung in der Form eines Oxides oder eines Hydroxidkomplexes anstelle eines einfachen Iones vorliegen. Die Metalle umfässen irgendein Metall, das aus einer Lösung seiner anorganischen Salze in einer Flammenumgebung oxidierbar ist, beispielsweise Aluminium, Titan, Zirkon usw. Für die Zwecke der vorliegenden Patentanmeldung umfässt der Ausdruck "Lösung" einfache Lösungen, Dispersionen und Breie. Nach der Atomisierung in dem Brennerabschnitt 12 des Reaktors, gelangt die Mischung des heißen Atomisiergases und der Tröpfchen der Metallsalz- Zuführungslösung in einen Reaktionsabschnitt 14 des Hauptreaktors 16. In dem größeren Reaktionsabschnitt 14 verdampft das Wasser oder die anderen Lösungsmittel und es bleibt ein viskoses Salz übrig das ausschäumt, wenn das verbleibende Wasser und die Salz-Ausfällgase verdampfen. Die hohe Temperatur des Atomisiergases, die rasche Mischung zwischen den Tröpfchen und dem heißen Gas und die hohe Relativgeschwindigkeit zwischen dem Gas und der Zuführungslösung, tragen zu der hohen Aufheizgeschwindigkeit bei, die die atomisierten Tröpfchen erfahren.
  • Vorzugsweise wird die gesamte Hitze dem heißen Gas zugeführt, bevor die Metallsalz-Zuführungslösung injiziert wird. Jegliche Wärmeenergie, die dem Gas zugefügt wird, nachdem Tröpfchen gebildet sind, ist nicht so wirksam bei der Erzielung eines raschen Anwachsens der Partikeltemperatur. Ausgestaltungen bei denen die Metallsalz-Zuführungslösung einen Brennstoff enthält, und das heiße Atomisiergas mit Sauerstoff angereichert ist oder bei denen die Metallsalz- Zuführungslösung ein oxidierendes Hiltsmittel enthält, und das heiße Atomisiergas mit Brennstoff angereichert ist, oder bei denen etwas von der Hitze dem Reaktionsabschnitt von einer äußeren Quelle zugefiilirt wird, sind weniger wünschenswert. In solchen Ausgestaltungen ist eine höhere Temperatur in dem Reaktionsabschnitt des Reaktors erforderlich, um die gleichen Eigenschaften wie bei Partikeln zu erzielen, die hergestellt werden , wenn die gesamte Wärme in dem Atomisiergas vor der Kontaktierung der Metallsalz-Zuführungslösung gebildet wird.
  • Wenn einmal die Oxidpartikel gebildet sind, so wird die Temperatur der Partikel und des Atomisiergases abgeserikt, und die Partikel werden eingesammelt. Die Temperatur kann schnell abgesenkt werden durch Zuführung eines Abschreckfluids wie beipielsweise Wasser, oder sie kann langsam abgesenkt werden durch Abführung der Wärme in die Umgebung. Die Partikel können auf einer oder mehreren Zwischentemperaturen während festgelegter Perioden gehalten werden, indem das Abschreckfluid in mehr als einer Stufe zugeführt wird. Nach Abkühlung auf die geeignete Temperatur können die Partikel durch herkömmliche Einrichtungen wie beispielsweise Gewebefilter oder Zyklone gesammelt werden.
    • xxxxxxxxxBis hier hin korrigiert
  • Wenn die Partikel einmal gesammelt worden sind, so können sie einen geringen Betrag an nicht ausgefälltem Salz enthalten; oder sie können das hydrierte Metalloxid enthalten, oder sie können teilweise aus dem Metalloxid in einer amorphen Phase bestehen. Die Partikel können calciniert werden, um die Umwandlung des Salzes in das Oxid zu vervollständigen oder die Metalloxidphase zu verändern. Diese Calcinierung kann verwirklicht werden, durch irgendein im Stand der Technik bekanntes Verfahren, z.B. durch ein festes Bett, ein Fluidbett oder durch Drehrohröfen.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird die anfängliche Wärmeübertragungsgeschwindigkeit zwischen den Tröpfchen und dem heißen Atomisiergas gefördert. In diesem Ausführungsbeispiel verlaufen das Tröpfchenbüschel und das heiße Atomisiergas in eine erste Reaktorstufe, wo sie für eine kurze Zeit bei hoher Temperatur verweilen. Sodann wird ein Kühlfiuid wie beispielsweise Luft oder Wasser injiziert, um die Temperatur in einer zweiten Reaktorstufe abzusenken, wo die Partikel für eine längere Zeitperiode verweilen.
  • Gemäß den Figuren 3-5 sind Übertragungs-und Abtast-Elektronenmikrographien der Metalloxid-Schaumpartikel von Aluminium, Titan und Zirkon dargestellt. Die individuellen Schaumpartikel können bis zu 0, 1 Micron oder bis zu 30 Micron groß sein. Diese Metalloxidpartikel besitzen einen großen spezifischen Oberflächenbereich, und sie bestehen aus dünnen Wänden, die hohle oder dünne Poren begrenzen. Die Wände können bis zu 50 Angström dünn sein;
  • üblicherweise bewegen sie sich aber von 100-200 Angström. Die typische Anmessung der Pore bzw. Zelle ist 0,1 Micron, aber sie kann auch von 0,01 Micron - 2,0 Micron reichen. Ein typischer Partikel wird vieler solcher Zellen enthalten. Eine Minderheit der Schaumpartikel kann aus einzelnen hohlen Kugeln bestehen. Die Schaumpartikel mit hohem spezifischen Oberflächenbereich der vorliegenden Erfindung sind nützlich in einer Anzahl von Anwendungen, welche Katalysatorunterstützungen, Polymerfüllungen und Abriebmittel umfässen.
  • Um die Erfindung weiter zu veranschaulichen, werden die folgenden Beispiele gegeben.
    • Beispiele
  • Tabelle 1 listet die Betriebsbedingungen auf, die bei der Herstellung von geschäumten Partikeln aus Aluminium. Titan und Zirkoniumoxid verwendet werden. Die Temperatur, die Massentließgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit des Atomisiergases vor der Injizierung der Salzlösung sind aufgelistet. Die Massenfließgeschwindigkeit und die Salzkonzentration für die Lösung sind aufgelistet. In diesen Experimenten bildete die Injektionsdüse für die Lösung einen kohärenten Strom. Der Reaktor besaß Metallwände, die gekühlt wurden. Daher wurde die Mischung aus Atomisiergas mit hoher kinetischer Energie und hoher Temperatur und aus Partikeln gekühlt, wenn sie durch den Reaktor verlief. Die mittlere Temperatur in dem Reäktionsabschnitt wurde ermittelt durch Halbteilung der Summe der Temperatur des Atomisiergases, wenn es in den Reäktionsabschnitt eintritt, und der Temperatur des Atomisiergases, wenn es aus dem Reaktionsabschnitt austritt. Der Oberflächenbereich wird ermittelt durch Messung des Betrages an Stickstoff, der pro Grnmmoxid bei 77º Kelvin (-196ºC) und bei einem Druck von 0,1 Atmosphären absorbiert wurde. Die Muster wurden präpariert durch Aufheizung in trockenem Stickstoff auf 125ºC während einer Stunde. Diese "Einzel Punkt"-Oberflächenmessungen sind nicht so genau wie eine volle BET Messung. Sie bewerten jedoch den tatsächlichen Bereich unter, und sie sind hinreichend genau, wenn der tatsächliche Bereich kleiner als ungefahr 50m² pro Gramm ist. Tabelle 1 Brenner Salz Reaktion Produkt Zuführlösung Temp. (Grad K) Masse (GM/sec) Mach Zahl Eingangs-Temp. (Grad K) AusgangsTemp. (Grad K) Mittlere Temp. (Grad K) Verweilzeit (msec) Einzelpunkt-Oberflächenbereich (M2/GM) Tabelle 2 Brenner Salz Reaktion Temp. (Grad K) Masse (GM/sec) Sauerstoff % Stöch Mach Zahl Eingangs-Temp. (Grad K) Verweilzeit (msec) B.E.T.-Bereich (M2/GM) Tabelle 3 Brenner Salz Reaktion Temp. (Grad K) Masse (GM/sec) Mach Zahl Eingangs-Temp. (Grad K) Verweilzeit (msec) B.E.T.-Bereich (M2/GM) Tabelle 3 ff. Brenner Salz Reaktion Temp. (Grad K) Masse (GM/sec) Mach Zahl Eingangs-Temp. (Grad K) Verweilzeit (msec) B.E.T.-Bereich (M2/GM) Tabelle 4 Brenner Salz Reaktion Temp. (Grad K) Masse (GM/sec) Mach Zahl Verweilzeit (msec) Oberflächen-Bereich** (M2/GM) * Lösungs-Zusammensetzung - 33.6% A1 (N03)3 & 0.4% SrN03 ** Einzelpunkt-Messung

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von Metalloxid-Schaumpartikeln in einem Reaktor, wobei der Reaktor einen Brennerabschnitt und einen Reaktionsabschnitt aufweist und das Verfahren umfäßt:
Die Injizierung einer zersetzbaren Metallsalz enthaltenden Zuführlösung in ein durch den Brennerabschnitt wanderndes Gas, wobei das Gas eine Machzahl von wenigstens Mach 0,2 aufweist um die Metallsalz enthaltende Zuführlösung kinetisch zu atomisieren; und
Aufrechterhaltung der Gasmischung und der injizierten zersetzbaren Metallsalz enthaltenden Zuführlösung in dem Reäktionsabschnitt bis die injizierte zersetzbare Metallsalz enthaltende Zuführlösung sich in Metalloxid- Schaumpartikel umwandelt;
wobei die Temperatur des Gases, wenn die zersetzbare Metallsalz enthaltende Zuführlösung injiziert wird, während des Injektionsschrittes wenigstens 700 K (427ºC) beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zersetzbare Metallsalz der zersetzbaren Metallsalz enthaltendenden Zuführlösung ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Aluminiumnitrat, Aluminiumsulfät, Aluminiumchlorid, Titansulfat, Titanchlorid, Zirkonnitrat, Zirkonsulfalt, Zirkonchlorid und Mischungen davon besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zersetzbare Metallsalz enthaltende Zuführlösung einen ausreichenden Betrag einer S- Salzlösung enthält, um Metalloxid-Schaumpartikel gemäß der Formel M1-X SX zu erzeugen, wobei M das Metalloxid ist, S ein Oberflächenbereich- Stabilisator ist, und X von 0-20% reicht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei S aus der Gruppe ausgewählt wird, die Strontiumoxid, Bariumoxid, Zirkonoxid, Cäsiumoxid, Lantanoxid und Mischungen davon enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei während des Aufrechterhaltungsschrittes die Verweilzeit im Reaktorabschnitt des Gases und der injizierten zersetzbares Metallsalz enthaltenden Zuführlösung ausreichend ist, um Metalloxid-Schaumpartikel mit einem spezifischen Oberflächenbereich von wenigstens 25m²/g zu erzeugen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei während des Aufrechterhaltungsschrittes keine Hitze dem Reaktorabschnitt zugeführt oder darin aus einer chemischen Reaktion gebildet wird, außer durch die Umwandlung der zersetzbaren Metallsalz enthaltenden Zuführlösung in Metalloxid-Schaumpartikel.
7. Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Schaumpartikel in einem Reaktor, wobei der Reaktor einen Brennerabschnitt und einen Reaktionsabschnitt aufweist und das Verfahren umfäBt:
Die Injizierung einer zersetzbaren Aluminiumsalz enthaltenden Zuführlösung in ein durch den Brennerabschnitt wanderndes Gas, wobei das Gas eine Machzahl von wenigstens Mach 0,2 aufweist, um die zersetzbare Aluminiumsalz enthaltende Zuführlösung kinetisch zu atomisieren; und
Aufrechterhaltung der Gasmischung und der injizierten zersetzbares Aluminiumsalz enthaltenden Zuführlösung in dem Reaktionsabschnitt, bis die injizierte, zersetzbare Aluminiumsal enthaltende Zuführlösung sich in Aluminium-Schaumpartikel umwandelt;
wobei die Temperatur des Gases, wenn die zersetzbare Aluminiumsalz enthaltende Zuführlösung injiziert wird, während des Injektionsschrittes wenigstens 700 K (427ºC) beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das zersetzbare Aluminiumsalz der zersetzbaren Aluminiumsalz enthaltenden Zuführlösung ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Aluminiumnitrat, Aluminiumsulfät und Aluminiumchlorid besteht.
9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zersetzbare Aluminiumsalz enthaltende Zuführlösung einen ausreichenden Betrag einer S- Salzlösung enthält, um Aluminium-Schaumpartikel, gemäß der Formel M1-X SX zu erzeugen, wobei M das Aluminium ist, S ein Oberflächenstabilisator ist, und X von 0-20% reicht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei S aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Strontiumoxid, Bariumoxid, Zirkonoxid, Cäsiumoxid, Lanthanoxid und Mischungen davon besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei während des Aufrechterhaltungsschrittes die Temperatur der atomisierten Gasmischung und der injizierten zersetzbaren Aluminiumsalz enthaltenden Zuführlösung wenigstens 1200 K (927ºC) beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 7, wobei während des Aufrechterhaltungsschrittes die Verweilzeit dem Reaktionsabschnitt des Gases und der injizierten, zersetzbares Aluminiumsalz enthaltenden Zuführlösung weniger als 35 Millisekunden beträgt.
13. Verfahren nach Anspruch 7, wobei während des Aufrechterhaltungsschrittes keine Hitze dem Reaktionsabschitt zugeführt wird oder darin aus einer chemischen Reaktion gebildet wird, außer durch die Umwandlung der Aluminiumsalz enthaltenden Zuführlösung in Metalloxid-Schaumpartikel.
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