DE922696C - Verfahren zur Herstellung hoechstfeuerfester Stoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung höchstfeuerfester 'Stoffe Die Erfindung betrifft die Herstellung von höchstfeuerfesten Stoffen, die die Industrie insbesondere für Rückstoßmotoren, Düsenantriebe (Moteurs ä reaction) benötigt. Diese hitzebeständigen Stoffe sind gekennzeichnet durch einen Erweichungspunkt von über z8oo°, eine große Temperaturwechselbeständigkeit und eine große Stabilität gegenüber oxydierenden oder reduzierenden Gasen.
• Nach der einschlägigen Technik können zwar zahlreiche hitzebeständige Gegenstände ohne Deformation bei r8oo° oder sogar darüber hergestellt werden, meist genügen sie dann den beiden anderen Anforderungen nicht.
• Die gemäß der Erfindung hergestellten Gegenstände genügen allen drei Anforderungen. Gemäß der Erfindung werden Kristalle von Aluminiumoxyd und Siliciumcarbid durch Brennen in oxydierender Atmosphäre verbunden. Die allein beim Brennen reagierenden feinen Teilchen mit einem Durchmesser von unter zoo ,u werden in solchen Mengen angewendet, daß das Verhältnis von feinem kristallisiertem Aluminiumoxyd zu feinem Siliciumcarbid größer als 4 ist. Bei r8oo° und in oxydierender Atmosphäre gebrannt, bildet sich Mullit entsprechend den folgenden Gleichungen: Si c -I- 02 = Si .0 -I- Co, 2 S'0 + 02 .1... 3 A12 03 = 2 Si 02, 3 Ale 03, und es wird ein weißes Produkt erhalten, das undurchlässig und mit einer dichten Emailschicht bedeckt ist und im wesentlichen aus Mullit- und Aluminiumoxydkristallen besteht. Dieses Produkt hat gute mechanische Widerstandsfähigkeit und ist gleichzeitig durch das in ihm enthaltene, noch nicht umgewandelte leitende Siliciumcarbid und vor allem infolge der Elastizität des aus vielen Nadeln verfilzten Mullitagglomerats sehr temperaturwechselbeständi; -. Infolge seiner dichten Struktur ist der Widerstand gegen oxydierende oder reduzierende Gase ausgezeichnet.
• Durch Zusatz eines Mineralisationsmittels, wie Alkali- oder Erdalkalifluorid, Aluminiumfluorid, Kryolith oder Mischungen dieser Stoffe, werden die Eigenschaften, insbesondere die Dichte, weiter verbessert unter gleichzeitiger Erniedrigung der Temperatur, bei der die Reaktion beginnt. Ein gemäß der Erfindung hergestellter feuerfester Stoff hat die erwähnten Eigenschaften nur dann, wenn die Teilchengröße der Ausgangsstoffe eine große Dichtigkeit schon von der Rohmahlung her bewirkt. Aus diesem Grund wird vorzugsweise folgende Mischung verwendet:

  Teilchen von unter tooy . .. .. .. . 30%

  Teilchen zwischen too und 5oo,u . nichts

  Teilchen von 5oo bis tooo,u ..... 700/0.

  Die Änderungen des molaren Verhältnisses der beiden Hauptbestandteile gestatten eine ganze Reihe spezieller Anwendungen.
• Ist z. B. ein Überschuß an Aluminiumoxyd vorhanden, so ist das erhaltene Produkt insbesondere widerstandsfähig gegen oxydierende und reduzierende Bedingungen und Angriffe von Flammen mit wechselnden Brennstoffanteilen. Wird dagegen ein Überschuß von Siliciumcarbid angewendet, so ist das erhaltene Produkt insbesondere temperaturwechselbeständig.
• Die nachstehend aufgeführten Beispiele setzen voraus, daß die Verteilung der beiden Hauptbestandteile unabhängig von der Teilchengröße die gleiche ist. Beispiel i Eine Mischung aus 2 Grammol kristallisiertem A1203 und i Grammol Si C, deren Teilchengrößen erfindungsgemäß zusammengesetzt sind, wird mit too/o der folgenden Suspension vermischt:

  Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5o0/,)

  Dextrin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45'/@

  CaF2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51/0.

  Nach dem Vermischen und der Formung nach dem trockenen Verfahren wird in oxydierender Atmosphäre bei 18oo° gebrannt. Das erhaltene Produkt erfüllt die angegebenen Bedingungen und hat insbesondere eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit.
• Beispiel-2 Eine Mischung aus 1ö Grammol A1203 und i Grammol Si C wird in der gleichen Weise wie im Beispiel i behandelt. Das erhaltene Produkt widersteht insbesondere oxydierend-reduzierenden Bedingungen und dem Angriff von Flammen mit wechselnden Brennstoffgehalten.
• Wenn berücksichtigt wird, daß die feinen Teilchen allein reagieren, können hitzebeständige Körper erhalten werden, die sowohl Eigenschaften der Mischung i als auch der Mischung 2 aufweisen, wenn das molare Verhältnis der beiden Hauptbestandteile konstant gehalten, während die Größe der Teilchen jedes Bestandteils geändert wird. Nachstehend sind für diese Ausführungsform der Erfindung zwei Beispiele gegeben: Beispiel 3 Eine Mischung aus i Grammol A1203 (krist.) und 5o Grammol Si C, in der das Aluminiumoxyd in einer mittleren Feinheit von unter too,u vorliegt, wird gemäß Beispiel i behandelt. Der erhaltene Körper erfüllt die gestellten Bedingungen, ist insbesondere temperaturwechselbeständig.
• Beispiel q.
• Eine Mischung aus i Grammol A12 03 und i Grammol Si C, deren Teilchengrößenverteilung wie folgt zusammengesetzt ist:

  A1203 SiC Gesamt

  Teilchen von unter too,u .. 28% 2,010 301/0,

  Teilchen von Soo bis tooo/c 44% 260/0 700/0

  hat die Eigenschaften der Mischung des Beispiels 2, modifiziert durch die Anwesenheit eines Überschusses von Siliciumcarbidteilchen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung höchstfeuerfester Stoffe mit großer Temperaturwechselbeständigkeit und großer Stabilität gegenüber oxydierenden oder reduzierenden Gasen aus Kristallen von Aluminiumoxyd und Siliciumcarbid, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung der Kristalle, in der das Verhältnis der beim Brennen allein reagierenden feinen Teilchen unter und bis zu tooy von Aluminiumoxyd zu Siliciumcarbid größer als q. ist, ohne Bindemittel in oxydierender Atmosphäre gebrannt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mineralisatoren, wie Alkali-oder Erdalkalifluoride, Aluminiumfluorid, Kryolith oder Mischungen von Fluoriden zugesetzt werden.