DE69800506T2 - Vefahren zur Herstellung von Aluminiumoxid-Fibern - Google Patents
Vefahren zur Herstellung von Aluminiumoxid-FibernInfo
- Publication number
- DE69800506T2 DE69800506T2 DE69800506T DE69800506T DE69800506T2 DE 69800506 T2 DE69800506 T2 DE 69800506T2 DE 69800506 T DE69800506 T DE 69800506T DE 69800506 T DE69800506 T DE 69800506T DE 69800506 T2 DE69800506 T2 DE 69800506T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- powder
- alumina fibers
- aluminum
- fibers
- titanium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 18
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 10
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- BYFGZMCJNACEKR-UHFFFAOYSA-N aluminium(i) oxide Chemical compound [Al]O[Al] BYFGZMCJNACEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 229910003544 H2B4O7 Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 H3BO3 Chemical class 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000005619 boric acid group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000007567 mass-production technique Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62227—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
- C04B35/62231—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
- C04B35/62236—Fibres based on aluminium oxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern, die ein hohes Längenverhältnis aufweisen und sich akkurat ausrichten lassen.
- Keramikfaserverbundwerkstoffe haben weite Verwendung gefunden, da sie in Bezug auf ihre mechanischen Eigenschaften und ihre Festigkeit mit hochfesten Metallwerkstoffen vergleichbar und als Bauelement leichtgewichtig und preisgünstig sind. Bei diesen Keramikfaserverbundwerkstoffen war die Entwicklung hauptsächlich auf eine Erhöhung der Wärmebeständigkeit bzw. -festigkeit und Elastizität oder auf Massenfertigungstechniken gerichtet, mit denen die physikalischen Eigenschaften einschließlich dieser Eigenschaften nahe an die theoretischen Werte gebracht und die physikalischen Eigenschaften nach Wunsch gesteuert werden können.
- Verglichen mit anderen Materialien haben unter anderem Aluminiumoxidwhisker eine deutlich höhere Festigkeit und Elastizität und dank eines höheren Schmelzpunkts eine bessere Stabilität. Bei ihrer Herstellung wird der Zusammenhang zwischen der Kristallwachstumsrichtung und dem Festigkeitsniveau genutzt. Demgegenüber ist bei kontinuierlichen Fasern aus α-Aluminiumoxid das Festigkeitsniveau niedriger als bei Whiskern, wobei es jedoch deutlich höher als bei anderen kontinuierlichen Langfasern ist.
- Herkömmliche Aluminiumoxidwhisker werden hauptsächlich mittels eines Gasphasenprozesses hergestellt. Bei einer mit diesem Prozess verbundenen Reaktion wird bei einer hohen Temperatur von 2000ºC Al&sub2;O&sub3; durch H&sub2; reduziert, sodass ein Al&sub2;O-Gas entsteht, das bei 1600 bis 1700ºC zu Whiskern wachsen gelassen wird. Andere in diesem technischen Gebiet bekannte Reaktionsverfahren schließen eine bei 1300 bis 1450ºC stattfindende Reaktion von geschmolzenem Aluminium mit einem H&sub2;O-haltigen Wasserstoffstrom, eine bei 1500ºC oder mehr stattfindende Reaktion eines AlCl&sub3;-Gases mit einem H&sub2;O-Gas und eine bei 1400ºC stattfindende Reaktion eines AlF&sub3;-Gases mit einem H&sub2;O-Gas ein.
- Bei Fasern, die als Material für Faserverbundstoffe wie etwa MMC (Metallverbundwerkstoffe auf Metallbasis) und FRP (faserverstärkte Kunststoffe) verwendet werden, ist es jedoch erforderlich, dass keine deutlichen Schwankungen der Festigkeit vorliegen und dass das Längenverhältnis hoch ist. Herkömmliche Fasern können diese Erfordernisse jedoch nicht erfüllen. Es besteht daher der starke Bedarf, eine wie oben beschriebene Aluminiumoxidfaser zu entwickeln, bei der die genannten Eigenschaften verbessert sind.
- Eine Aufgabe der Erfindung ist es, Aluminiumoxidfasern, die als verschleißbeständiges Element ein verbessertes Längenverhältnis haben, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Aluminiumoxidfasern zur Verfügung zu stellen, mit dem sich die Aluminiumoxidfasern durch eine Niedrigtemperaturbehandlung verhältnismäßig einfach herstellen lassen.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern zur Verfügung zu stellen, das eine rasche exotherme Reaktion nutzt, die bei dem obigen Herstellungsverfahren durch Hinzugabe eines Titanpulvers herbeigeführt wird, wodurch sich die Zersetzung von Borsäure und die Synthese von Aluminiumoxid beschleunigen lässt, und mit dem sich die Aluminiumoxidfasern rasch herstellen lassen.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern zur Verfügung zu stellen, mit dem sich Aluminiumoxidfasern herstellen lassen, die sich, wenn sie bei MMC, FRP oder dergleichen Anwendung finden, akkurat ausrichten lassen, sodass sie unter Verbesserung ihrer mechanischen Eigenschaften anisotrop werden.
- Der Kern der Erfindung lässt sich wie folgt beschreiben.
- (1) Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern, das durch die folgenden Schritte bei der Aluminiumoxidfaser-Synthetisierung gekennzeichnet ist: Gleichmäßiges Mischen von Aluminium oder Aluminiumlegierungspulver mit Boroxidpulver oder Pulver, das bei Erhitzung zu Boroxidpulver umgewandelt werden kann; und Erhitzen des Mischpulvers.
- (2) Das obige Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern, wobei das Gemisch aus Aluminium oder Aluminiumlegierungspulver und Boroxidpulver oder Pulver, das beim Erhitzen zu Boroxidpulver umgewandelt werden kann, außerdem, bezogen auf Titan, nicht mehr als 50 Gew.-% Titan oder Titanlegierungspulver umfasst.
- (3) Das Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern nach Punkt (1) oder Punkt (2), wobei das Molverhältnis von miteinander zu mischenden Aluminium- und Borkomponenten 9 : 0,5 bis 1 : 1 beträgt.
- (4) Das Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern nach Punkt (1) oder (2), wobei als Erhitzungsbedingungen für das Mischpulver die Erhitzungstemperatur 800 bis 1300ºC und die Erhitzungsdauer 1 bis 10 Stunden beträgt.
- (5) Das Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern nach Punkt (1) oder (2), wobei der Durchmesser der agglomerierten Teilchen in dem Mischpulver 5 bis 1000 um beträgt.
- (6) Das Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern nach Punkt (1) oder (2), wobei das Längenverhältnis der Aluminiumoxidfasern nach der Synthese 100 bis 30000 beträgt.
- Figur. 1 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme der Struktur von Aluminiumoxidfasern gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- Mit dem erfindungsgemäßem Verfahren lassen sich, anders als bei herkömmlichen Fasern, ohne Weiteres Fasern mit einem hohen Längenverhältnis (Länge/Durchmesser) herstellen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können diese Fasern bei einer niedrigeren Temperatur (800ºC) als bei den herkömmlichen Verfahren und außerdem in einer Inertgasatmosphäre aber auch in Luft synthetisiert werden. Die erfindungsgemäßen Aluminiumoxidfasern lassen sich dank eines hohen Längenverhältnisses in hohem Maße ausrichten und sind daher als Verstärkung bei anisotropen MMC- oder FRP-Werkstoffen und anderen Werkstoffen nützlich.
- Bei Kurzfasern (Verstärkungsmaterial) stellt das Längenverhältnis einen Hauptfaktor dar. Wenn das Längenverhältnis zu klein ist, kann keine ausreichende Verstärkungsfestigkeit erhalten werden, da sich eine auf die Faser wirkende Spannung als Scherspannung auf einer Grenzfläche zwischen der Faser und dem Material fortpflanzt.
- Erfindungsgemäß erfolgt die Formung anstatt durch einen feuchten Pressvorgang durch einen vollständig trockenen Pressvorgang, wobei das Mischen der Ausgangsmaterialpulver und das Formen im geschmolzenen Zustand stattfinden. Beim Erhitzungsschritt wird darüber hinaus die Form auf eine Temperatur erhitzt, bei der die Aluminiumoxicffasern synthetisiert werden, wobei man in Titan oder einer Titanlegierung, die zu der Ausgangsmischung hinzugegeben wurde, eine Selbsterzeugung von Wärme stattfinden lässt, was die Direktherstellung von Aluminiumoxidfaser mit einer großen Länge erlaubt. Im Gegensatz zum herkömmlichen Herstellungsverfahren für Aluminiumoxidfasern, das in Hinblick auf die Homogenität von nicht der Kreisform entsprechenden Fasern mit einem Problem verbunden ist, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren ohne das von der herkömmlichen Technik bekannte Problem die Herstellung von Aluminiumoxidfasern mit einer hohen Ausbeute auf derartig einfache Art, dass lediglich der Schritt des Erhitzens der Form in Luft auf eine Aluminiumoxidfaser- Synthesetemperatur erforderlich ist.
- Die Erfindung zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus.
- Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung wird als Ausgangsmaterial ein Aluminiumpulver gleichmäßig mit Boroxid und vorzugsweise mit zusätzlichem Titan gemischt und das Mischpulver durch einen Trockenpressvorgang geformt. Dabei können als Aluminiumquelle Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet werden. Bezüglich der Borquelle kann entweder Boroxid oder eine Borverbindung wie beispielsweise H&sub3;BO&sub3;, H&sub2;B&sub4;O&sub7; oder HBO&sub2; verwendet werden, die bei Erhitzung zu Boroxid umgewandelt werden kann. Das Verhältnis von Aluminiumpulver und hinzugegebenem Boroxid ist vorzugsweise derart, dass das Molverhältnis von Aluminium zu Bor 9 : 0,5 bis 1 : 1 beträgt.
- Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung wird die oben genannte Form in Luft oder in einer Argonatmosphäre erhitzt. Wie nachstehend beschrieben ist, wird bei der Erfindung die Herstellung der Aluminiumoxidfasern stark durch die hinzugegebene Menge an Titan beeinflusst. Es wird daher davon ausgegangen, dass eine rasche exotherme Reaktion des Titanpulvers mit dem Aluminiumpulver zu einer Zersetzung der Borquelle führt, was die Wachstumsenergie der Aluminiumoxidfasern beschleunigt und die Herstellung einer langen Aluminiumoxidfaser ermöglicht. Die Ausbildung der auf diese Weise hergestellten Aluminiumoxidfasern kann durch ein beliebiges Verfahren erfolgen, bei dem das Material kontinuierlich zugeführt wird, und durch ein Verfahren, bei dem eine notwendige Menge des Materials in einem Behälter eingeschlossen und durch Nutzung eines Temperaturgradienten ein Massetransport durchgeführt wird. Durch diese Verfahren wird die Erfindung nicht nachteilig beeinflusst.
- Bei den erfindungsgemäßen Aluminiumoxidfasern lassen sich durch eine Festphasenreaktion die chemischen und physikalischen Eigenschaften grundsätzlich gleichzeitig steuern. Daher kann eine Faser zur Verfügung gestellt werden, die frei von bedeutenden Fehlern ist und eine hohe Festigkeit und Verschleißbeständigkeit besitzt, die ungefähr gleich den theoretisch erzielbaren Werten sind.
- Vom Gesichtspunkt der Beschleunigung der Festphasenzersetzung und der Diffusion zwischen den Elementen ist bei der Synthese in Bezug auf die Erhitzungstemperatur ein Erhitzen bei einer Temperatur von 1200ºC oder mehr wichtig, bei der die Festphasenreaktion beschleunigt werden kann. Die erfindungsgemäßen Aluminiumoxidfasern lassen sich mit verschiedenen Materialien als MMC-Werkstoff (Metallverbundwerkstoff auf Metallbasis) und FRP- Werkstoff (faserverstärkter Kunststoff) nutzen, um die Materialien zu verstärken und ihre Funktionalität zu verbessern.
- Bezogen auf Titan werden nicht mehr als 50 Gew.-% Titan oder Titanlegierungspulver hinzugegeben und mit der Ausgangsmischung gemischt, um agglomerierte Mischteilchen herzustellen, die dann bei Zimmertemperatur durch Trockenpressen geformt werden, woraufhin unter Herstellung der Aluminiumoxidfaser ein Erhitzen folgt. Bezüglich der hinzugegebenen Menge an Titan lässt sich sagen, dass, obwohl die Aluminiumoxidfasern auch in einem System wachsen können, das kein Titan enthält (Ti: 0%), bei einem titanhaltigen System davon auszugehen ist, dass sich die Wachstumsgeschwindigkeit erhöht.
- Dabei beträgt der Durchmesser jedes durch die Mischung gebildeten Teilchens vorzugsweise 5 bis 1000 um.
- Fig. 1 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme eines Erzeugnisses, das wie bei dem im Folgenden beschriebenen praktischen Beispiel durch Mischen einer optimalen Menge Titanpulver mit einer Ausgangsmischung, Trockenformen der Mischung und Backen des entstehenden Presskörpers hergestellt wurde. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass die Aluminiumoxidfasern eine gleichmäßige Größe haben und zudem ausgerichtet sind. Die Aluminiumoxidfasern hatten einen Durchmesser von 0,1 bis 5 um und eine Länge von 10 bis 3000 um.
- Die Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben.
- Bei diesem erfindungsgemäßen Beispiel wurden 10 g Aluminiumpulver, 4 g Borsäure (H&sub3;BO&sub3;) (Molverhältnis Aluminium zu Bohr 9 : 1,5) und 5 g Titan (Ti) miteinander gemischt und das Mischpulver bei einem Flächendruck von 60 t/cm² in einer Form (Durchmesser: 30) geformt.
- Danach wurde der sich ergebende Presskörper 3 Stunden lang bei 1200ºC in Luft erhitzt.
- Die auf diese Weise hergestellten Aluminiumoxidfasern hatten eine Größe von 0,5 bis 3 um im Durchmesser und von 50 bis 500 um in der Länge.
- Bei diesem Beispiel wurden 10 g Aluminiumpulver, 4 g Borsäure (H&sub3;BO&sub3;) (Molverhältnis Aluminium zu Bor 9 : 1,5) und 1 g Titan (Ti) miteinander gemischt und das Mischpulver bei einem Flächendruck von 80 t/cm² in einer Form (Durchmesser: 30) geformt.
- Danach wurde der sich ergebende Presskörper 3 Stunden lang bei 1200ºC in einer Argonatmosphäre erhitzt.
- Die auf diese Weise hergestellten Aluminiumoxidfasern hatten eine Größe von 0,5 bis 3 um im Durchmesser und von 50 bis 300 um in der Länge.
- Bei diesem Beispiel wurden 10 g Aluminium (5 Gew.-%)/ Magnesiumlegierungspulver, 3 g Boroxid (B&sub2;O&sub3;) (Molverhältnis Aluminium zu Bor 9 : 2, 2) und 5 g Titan (Ti) miteinander gemischt und das Mischpulver bei einem Flächendruck von 60 t/cm² in einer Form (Durchmesser: 30) geformt.
- Danach wurde der sich ergebende Presskörper 2 Stunden lang bei 1200ºC in Luft erhitzt.
- Die auf diese Weise hergestellten Aluminiumoxidfasern hatten eine Größe von 0,5 bis 3 um im Durchmesser und von 50 bis 500 um in der Länge.
- Erfindungsgemäß lassen sich somit als Presskörper mit einem hohen Volumenanteil ohne Faserbruch leicht Aluminiumoxidfasern herstellen, die ein hohes Längenverhältnis haben. Der Presskörper kann, wenn er bei MMC- und FRP-Werkstoffen Anwendung findet, für Bauelemente mit hoher Festigkeit und verbesserter Verschleißbeständigkeit sorgen. Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren können auf verhältnismäßig einfache Weise mit hoher Effizienz Aluminiumoxidfasern hergestellt werden.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern,
gekennzeichnet durch die Schritte:
gleichmäßiges Mischen von Aluminium oder
Aluminiumlegierungspulver mit Boroxidpulver oder Pulver, das bei
Erhitzung zu Bohroxidpulver umgewandelt werden kann; und
Erhitzen des Mischpulvers.
2. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern
nach Anspruch 1, wobei die Mischung aus Aluminium oder
Aluminiumlegierungspulver und Bohroxidpulver oder Pulver,
das bei Erhitzung in Bohroxidpulver umgewandelt werden
kann, außerdem, bezogen auf Titan, nicht mehr als
50 Gew.-% Titan oder Titanlegierungspulver umfasst.
3. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern
nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Molverhältnis von
miteinander zu mischenden Aluminium- und Borkomponenten
9 : 0,5 bis 1 : 1 beträgt.
4. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern
nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Erhitzungsbedingungen
für das Mischpulver die Erhitzungstemperatur 800 bis
1300ºC und die Erhitzungsdauer 1 bis 10 Stunden beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern
nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Durchmesser der
agglomerierten Teilchen in dem Mischpulver 5 bis 1000 um
beträgt.
6. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxidfasern
nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Längenverhältnis der
Aluminiumoxidfasern nach der Synthese 100 bis 30000
beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31462797A JP3496488B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 酸化アルミニウム繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69800506D1 DE69800506D1 (de) | 2001-03-01 |
| DE69800506T2 true DE69800506T2 (de) | 2001-06-13 |
Family
ID=18055595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69800506T Expired - Fee Related DE69800506T2 (de) | 1997-10-31 | 1998-09-30 | Vefahren zur Herstellung von Aluminiumoxid-Fibern |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6036930A (de) |
| EP (1) | EP0915068B1 (de) |
| JP (1) | JP3496488B2 (de) |
| DE (1) | DE69800506T2 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003064718A2 (en) * | 2002-01-29 | 2003-08-07 | Sulzer Metco (Us) Inc. | Method for selectively coating a portion of a substrate with a gas-carried substance |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4101615A (en) * | 1973-02-20 | 1978-07-18 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing alumina fiber or alumina-silica fiber |
| US4540475A (en) * | 1982-12-30 | 1985-09-10 | Corning Glass Works | Electrolytic Al production with reactive sintered ceramic components of boride-oxide phases |
| US4804646A (en) * | 1984-04-27 | 1989-02-14 | Aluminum Company Of America | Light weight shaped opaque aluminum borate product and method of making same |
| US4804642A (en) * | 1984-04-27 | 1989-02-14 | Aluminum Company Of America | Aluminum borate based ceramic composite |
| US4774210A (en) * | 1984-04-27 | 1988-09-27 | Aluminum Company Of America | Densification aid for aluminum borate products |
| US4698319A (en) * | 1984-04-27 | 1987-10-06 | Aluminum Company Of America | Densified composite containing one or more interwoven matrix compositions |
| DE3774939D1 (de) * | 1986-06-17 | 1992-01-16 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Fasern fuer verbundwerkstoffe, verbundwerkstoffe unter verwendung derartiger fasern und verfahren zu ihrer herstellung. |
| US5108964A (en) * | 1989-02-15 | 1992-04-28 | Technical Ceramics Laboratories, Inc. | Shaped bodies containing short inorganic fibers or whiskers and methods of forming such bodies |
| US5053364A (en) * | 1989-06-12 | 1991-10-01 | Aluminum Company Of America | Aluminum borate ceramic matrix composite |
| JPH07330499A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Nichias Corp | 硼酸アルミニウムウィスカー粒状集合体 |
| JPH07330500A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Nichias Corp | 硼酸アルミニウムウィスカーの製造方法 |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP31462797A patent/JP3496488B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-09-17 US US09/154,771 patent/US6036930A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-30 DE DE69800506T patent/DE69800506T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-30 EP EP98118476A patent/EP0915068B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0915068A1 (de) | 1999-05-12 |
| JP3496488B2 (ja) | 2004-02-09 |
| DE69800506D1 (de) | 2001-03-01 |
| EP0915068B1 (de) | 2001-01-24 |
| US6036930A (en) | 2000-03-14 |
| JPH11131329A (ja) | 1999-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3880998T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von selbsttragenden Körpern und so hergestellte Produkte. | |
| DE69521185T2 (de) | Hochreines transparentes Quarzglas und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE1925009C3 (de) | Faserverstärkter Verbundwerkstoff und seine Verwendung | |
| DE69814801T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallmatrix -Faserverbundkörper | |
| DE3881669T2 (de) | Wärmeresistenter Verbundkörper und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
| DE3127649A1 (de) | Dichtgesinterter siliciumcarbid-keramikkoerper | |
| DE2909023B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Siliciumcarbidpulvers | |
| DE2164568A1 (de) | Kohlenstoffaser-verstärktes Aluminiumverbundmaterial | |
| DE3885259T2 (de) | Gesintertes Verbundmaterial auf Magnesiumbasis und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
| DE68908193T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Fluorglimmer. | |
| DE2505003B2 (de) | Faserverstaerkte verbundwerkstoffe aus aluminium oder aluminiumlegierungen als matrix und fasern aus aluminiumoxid | |
| DE69514013T2 (de) | Verstärkung für Verbundwerkstoff und diese verwendender Verbundwerkstoff | |
| DE68916515T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterial mit einer Metallmatrix mit kontrollierter Verstärkungsphase. | |
| DE3525872A1 (de) | Verfahren zur herstellung von gegossenen gegenstaenden aus einem faserverstaerkten zusammengesetzten aluminiumprodukt | |
| DE68924703T2 (de) | Mit Siliziumkarbid verstärkter Verbundwerkstoff aus einer Aluminiumlegierung. | |
| DE69213643T2 (de) | Verbundwerkstoff mit einer Glaskeramik- oder Keramikmatrix hergestellt durch das Sol-Gel-Verfahren und verstärkt mit Fasern des Siliciumcarbid-Typs, seine Herstellung und Verwendungen | |
| DE2936940A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines sialon-sinterproduktes | |
| DE19606689B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Verbunderzeugnisses auf Basis eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetallegierung | |
| DE69308563T2 (de) | Verfahren zur herstellung von borkarbid-aluminium cermets, mit kontrolliertem gefüge | |
| DE3347450C2 (de) | ||
| DE3500962C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Sinterkörpers aus Siliciumcarbid | |
| DE69800506T2 (de) | Vefahren zur Herstellung von Aluminiumoxid-Fibern | |
| DE69320649T2 (de) | Siliziumlegierung, verfahren zu deren herstellung und verfahren zur herstellung konsolidierter produkte aus dieser legierung | |
| DE69015143T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes mit hoher Dichte aus Metallboriden. | |
| DE69014748T2 (de) | Keramischer Verbundwerkstoff. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |