DEC0000355MA - Verbesserungen an selbstglasierenden keramischen Stoffen - Google Patents

Description

Die keramischen Stoffe des ternären Systems MgO - SiO(sub)2 - Al(sub)2O(sub)3 von grosser Festigkeit und geringer Wärmeausdehnung sind allgemein bekannt. Es ist auch bekannt, dass sie die Eigenschaft haben, mit einem leichten Zusatz von Alkalioxyden Na(sub)2O oder K(sub)2O ode Erdalkalioxyden wie CaO Stoffe zu ergeben, die sich beim Brennen mit einer dünnen Glasurschicht überziehen, während der Scherben innen einen matten, offenbar von glasiger Phase freien Bruch zeigt.

Man erhält auf diese Weise weisse keramische Körper, die mit einem durchsichtigen Schmelzüberzug versehen sind, dessen Stärke mit der Brenndauer wechseln kann. Diese Eigenschaft des Selbstglasierens ist insofern wichtig, als die einen grossen Teil Kordieritmineral enthaltenen Massen durch einen sehr geringen Ausdehnungskoeffizienten von 2 bis 3 mal 10(exp)-6 gekennzeichnet sind und dass die Vereinigung mit den gewöhnlichen Glasuren praktisch unmöglich ist.

Die Anmelderin hat nun festgestellt, dass der Zusatz von Metalloxyden wie Kobaltoxyd, Kupferoxyd, Chromit oder gewisser anderer Stoffe wie Si, SiC in Pulverform diesen Massen eine mit der Natur und dem Verhältnis des Farbmittels wechselnde Färbung verleiht, ohne ihre Grundeigenschaften wie hohe Festigkeit, geringe Ausdehnung und Selbstglasierung zu verändern.

Die Körper gemäss der Erfindung haben eine chemische Zusammensetzung von:

SiO(sub)2 45 - 60%

MgO 9 - 15%

Al(sub)2O(sub)3 30 - 45%

Na(sub)2O oder K(sub)2O unter 2%

oder CaO unter 5%

Farbmitteln unter 5%

entsprechend einem Masseversatz von:

Steatit 30 - 36%

Ton 40 - 50%

Al(sub)2O(sub)3 20 - 25%

Alkali unter 2%

oder Erdalkalioxyd unter 5%

Farbmitteln unter 5%.

Das Farbmittel kann ein Oxyd von Au, Cu, Cd, V, Cr, Mo, W, Se, Mn, Fe, Co, Ni oder eine Mischung oder eine Verbindung dieser Oxyde sein, die im Text der Einfachheit halber mit "Metalloxyd" bezeichnet werden sollen; so erhält man mit 2% Chromit eine selbstglasierende chamoisfarbige keramische Masse, mit 2% Cu-Oxyd erhält man eine selbstemaillierende keramische Masse von blassgrauer Farbe, mit 2% CO-Oxyd erhält man eine selbstglasierende keramische Masse von schöner dunkelblauer Farbe.

Durch Herabsetzung der zugefügten Metalloxydmenge verringert man die Intensität der Färbung. Man kann statt der Metalloxyde oder den Metalloxyden auch Stoffe wie Si, SiC, Mn, W in Pulverform zufügen.

Ein Zusatz von Si, SiC verleiht der keramischen Masse eine schwarze Färbung, verbessert gleichzeitig die Wärmeleitfähigkeit und infolgedessen das Verhalten dieser keramischen Massen bei thermischer Schockwirkung, das insbesondere schon infolge der geringen Wärmeausdehnung gut ist.

Die so erhaltenen keramischen Massen können durch alle bekannten keramischen Verfahren, und zwar insbesondere durch Drehen, Trocken- oder Nasspressen und Giessen geformt werden. Die durch Brennen erhaltenen Produkte haben eine schöne leuchtende Färbung.

Es ist auch festgestellt worden, dass ein Schlicker der selbstglasierenden Stoffe nach der Erfindung gegebenenfalls mit Farbmitteln zum Glasieren und Verzieren von nicht selbstglasierenden Kordieriterzeugnissen mit geringer Wärmeausdehung verwendet werden kann.

Stoffe auf der Basis von nicht selbstglasierenden Kordierit, die ein oder auch keins der oben erwähnten Farbmittel enthalten, können gemäss der Erfindung durch Glasierung mit einem Schlicker mit einer Schicht einer keramischähnlichen Masse überzogen werden, deren Ausdehungskoeffizient von derselben Grösse wie der ihrige ist und die, beim Brennen sich selbstglasierend, dem Ganzen ein emailliertes Aussehen verleiht.

Die keramischen Massen gemäss der Erfindung eignen sich auch für die Herstellung keramischer Apparaturen, die dunkel gefärbt und glasiert sein müssen. Diese in der Masse gefärbten Körper können gegebenenfalls eine Bearbeitung beispielsweise durch Drehen, Schleifen, Bohren erfahren, ohne dass, wie bei oberflächlich in dunkler Farbe glasierten weissen Körpern, die weisse Farbe des Scherbens zum Vorschein kommt.

Die Massen nach der Erfindung werden ferner mit Vorteil für Laboratoriumsgeschirr verwendet, wie Kristallisationsgefässe, Probiertiegel, Schalen, Pfannen, Spatel, dichte feuerfeste keramische Rohre usw.

Durch Giessen können nach der Erfindung Gegenstände von geringer Scherbendicke hergestellt werden, die gegenüber plötzlichen thermischen Wechselwirkungen widerstandsfähig sind.

Die dunkle Färbung des Laborgeschirrs ermöglicht ein leichtes Erkennen von Niederschlägen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen einer selbstglasierenden keramischen Masse des Systems MgO-SiO(sub)2-Al(sub)2O(sub)3 hoher mechanischer Festigkeit und geringer Wärmeausdehnung mit geringem Zusatz von Alkalioxyden oder Erdalkalioxyden, gekennzeichnet durch einen Farbmittelzusatz in Form eines Metalloxyds von Au, Cu, Cd, V, Cr, Mn, W, Se, Mo, Fe, Co, Ni oder eines pulverförmigen Körpers wie Si, SiC, Mn, W oder eines Gemisches oder einer Verbindung dieser Stoffe.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gesamtmenge bezogen die Anteile der Alkalioxyde, der Erdalkalioxyde und des Farbmittels unter 2,5 bzw. 5% liegen.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Massen zum Glasieren und Verzieren von nicht selbstglasierenden keramischen Kordieriterzeugnissen benutzt werden.

4. Apparaturenkörper, Laboratoriumsgeschirr u.dgl., hergestellt nach den Verfahren der Ansprüche 1 bis 3.