EP1379480A1 - Fügematerial auf basis keramischer rohstoffe und verfahren hierzu - Google Patents

Fügematerial auf basis keramischer rohstoffe und verfahren hierzu

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EP1379480A1
EP1379480A1 EP02727275A EP02727275A EP1379480A1 EP 1379480 A1 EP1379480 A1 EP 1379480A1 EP 02727275 A EP02727275 A EP 02727275A EP 02727275 A EP02727275 A EP 02727275A EP 1379480 A1 EP1379480 A1 EP 1379480A1
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EP
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joining material
raw materials
joined
joining
components
Prior art date
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Withdrawn
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EP02727275A
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Norbert Heribert Menzler
Hans Peter Buchkremer
Detlev STÖVER
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Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Forschungszentrum Juelich GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a joining material based on ceramic raw materials.
  • the invention further relates to a method for joining, in particular, ceramic components.
  • the strength of the resulting joint is disadvantageous.
  • the materials present in the amorphous state after heating can tear, particularly when subjected to excess pressure or mechanical stress.
  • the object of the invention is to provide an inexpensive joining material based on ceramic raw materials, which firmly and gas-tightly connects ceramic components to one another at high temperatures of more than 1000 ° C.
  • the object of the invention is also to specify a joining method for joining ceramic components.
  • the joining material comprises means for crystallizing the raw materials.
  • the strength of the joint is advantageously increased by the crystallization of the raw materials.
  • the joining material comprises, for example, nepheline and / or kaolin chamotte as raw materials.
  • nepheline and / or kaolin chamotte as raw materials.
  • the ratio of crystal length to crystal width of crystallized raw materials decisively influences the strength of the joint.
  • Nepheline or kaolin chamotte advantageously increase the quotient from crystal length
  • Crystal width of the crystallized raw materials After joining, there are particularly long and thin crystals with a high crystallite density.
  • the strength of the joints increases with increasing concentrations of nepheline or kaolin chamotte.
  • Kaolin chamotte increases the crystallization of mullite due to its high mullite content of approx. 46%.
  • Nepheline increases the crystallization of other raw materials, for example wollastonite.
  • the strength of crystallized mullite is higher than that of wollastonite.
  • the joining material advantageously comprises quartz, wollastonite, kaolin and potassium feldspar in variable proportions.
  • the joining material thus contains potassium feldspar in variable proportions.
  • Potash feldspar is replaced in variable proportions by nepheline or kaolin chamotte. The strength of the joining increases with an increasing proportion of nepheline or kaolin chamotte and a correspondingly decreasing content of potassium feldspar in the joining material.
  • the joining material particularly advantageously has a melting point of approximately 1300 ° C. It is therefore resistant to high temperatures even under long-term conditions.
  • the joining material is characterized by an average grain size of the raw materials of less than 150 micrometers. This means that the raw materials can usually be melted at 1300 ° C.
  • the joining material is characterized by a thermal expansion coefficient ⁇ of 6-8 10 "6 l / K.
  • components made of aluminum oxide ⁇ approx. 6-8 10 " s l / K) can be joined.
  • materials with a value of 4-11 10 "s l / K can also be joined over the long term. It is possible that the joining material can be used to make components, in particular from alkali aluminum silicate porcelain ( ⁇ approx. 4-8 10 " 6 l / K), magnesium silicates ( ⁇ approx. 6-11 10 "6 l / K), titanates (approx. 6-10 10 " 6 l / K) and mullite ceramics (approx. 5-7 10 "6 l / K) can be added.
  • the claimed method for joining ceramic components comprises the following steps: the ceramic components to be joined have a joining material at their joining points, which comprises means for crystallizing the raw materials, the components to be dispensed and the joining material are sintered, whereby the raw materials are crystallized , Crystallization of the raw materials in the joining material increases the strength of the joint.
  • a joining material for example, nepheline, zirconium dioxide (Zr0 2 ) and kaolin Chamotte the crystallization of raw materials in the joining material by nucleation.
  • Nepheline and Zr0 2 increase the crystallization of eg wollastonite
  • kaolin chamotte increases the crystallization of mullite.
  • the crystallization of the raw materials can be controlled particularly well via a multi-stage sintering program.
  • the sintering program advantageously includes further holding steps at temperatures lower than the maximum sintering temperature.
  • the raw materials melt at the maximum sintering temperature.
  • the crystalline phase formed by crystallization in the joint may consist, for example, of wollastonite or also of mullite. It is conceivable that raw materials other than those mentioned can also be converted into a crystalline phase by multi-stage sintering processes. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
  • Table 1 shows the composition of a joining material with nepheline.
  • Tab. 1 Composition of a joining material with nepheline.
  • the kaolinite can comprise, for example, kaolin oka or kaolin meka.
  • the raw materials are first processed into a slip.
  • the raw materials whose average grain size is less than 150 ⁇ m and whose grain size distributions should be similar, are weighed in for this purpose, mixed with 60-70 ml of water per 100 g of solid and for approx. 2-4 hours in a container on the roller bench with the help mixed by mixing balls.
  • the slip is used to improve its rheological properties, e.g. B. added a binder and thickener and a plasticizer.
  • the slip thus optimized can now be applied to the areas to be joined with a brush.
  • the joining material has solidified amorphously without nepheline.
  • the temperature regime is varied to increase the strength through the crystallization of wollastonite. For this one heats z. B. at 5 K / min to 1300 ° C, lasts 180 minutes, cools to 900-1100 ° C, again holds 180 minutes, and then cools to room temperature.
  • Wollastonite crystallizes out during the second holding phase. The crystallites are significantly extended to 190 microns by the second holding phase. The higher the proportion of nepheline in the joining material, the more crystallites are formed and grow together
  • the strength of the joint is further increased by combining the sintering regime with other holding levels and a suitable choice of additional raw materials, eg kaolin chamotte.
  • additional raw materials eg kaolin chamotte.
  • the crystal structure becomes denser. This also ensures the gas tightness of the joint.
  • the reproducibility of the tests is high, so that there is a targeted crystallization even with fluctuations in the composition of the raw materials.
  • the volume fraction of crystalline and amorphous phase can thus be specifically controlled and controlled via the level of the crystallization temperature and the holding time.
  • the mass fractions of potash feldspar are replaced by nepheline and kaolin chamotte with increasing demands on the strength of the joint.
  • additional nuclei e.g. B. in the form of Zr0 2
  • the crystallization of wollastonite is also increased.
  • the average thermal expansion coefficient ⁇ of the jointing compound is between 6-8 10 "6 l / K, depending on the exact composition of the raw material.
  • the strength of the joint at room temperature corresponds to that of the joined components made of aluminum oxide.
  • the strength at operating temperature was measured in a 4-point bending test at 1000 ° C. Two Al 2 0 3 pins measuring 2.5x4x50 mm 3 were added . The results were values of 80-120 MPa and elastic moduli of approx. 200 Gpa.
  • the resistance to temperature changes was also demonstrated in a cyclical test (10 times heating at 5 K / min from room temperature to 1000 ° C, cooling to room temperature at 5 K / min). After heating up or cooling down 10 times, there was no impairment proven in terms of strength and gas tightness.
  • the thermal shock resistance also corresponds to that of aluminum oxide, i.e. rapid cooling of the components from 1000 ° C in a water bath also ensures gas tightness.
  • a reactor made of Al 2 0 3 to which, for example, long (30-40 cm) aluminum oxide tubes were added as feed or discharge of the reactants, can thus be used, for example, for the oxidative, catalytically activated coupling of methane to ethylene or for partial Oxidation of isoprene to citric anhydride can be used.
  • oxidative, catalytically activated coupling of methane to ethylene or for partial Oxidation of isoprene to citric anhydride can be used.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fugematerial auf der Basis keramischer Rohstoffe. Das Fugematerial umfagt Mittel zur Kristallisation der Rohstoffe. Durch Kristallisation der Ausgangsmaterialien wird die Festigkeit der Fugestelle erhoht. Als Mittel konnen insbesondere Nephelin und Kaolinschamotte eingesetzt werden. Diese Ausgangsmaterialien fordern die Bildung kristalliner Phasen. Das Fugeverfahren umfasst die Schritte: die zu fügenden keramischen Bauteile weisen an ihren Fugestellen ein Fugematerial, welches Mlttel zur Kristallisation der Rohstoffe umfagt, auf, die zu fugenden Bauteile und das Fugematerial werden gesintert, wobei eine Kristallisation der Rohstoffe erfolgt.

Description

B e s c h r e i b u n g
Fügematerial auf Basis keramischer Rohstoffe und Verfahren hierzu
Die Erfindung betrifft ein Fügematerial auf Basis keramischer Rohstoffe.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Fü- gen von insbesondere keramischen Bauteilen.
Beim Fügen keramischer Bauteile sind hohe Anforderungen an die Fügestelle und das Fügematerial zu stellen. Insbesondere das Fügen keramischer Bauteile für Reaktoren gestaltet sich schwierig. Die Beständigkeit der Fügestelle muß im Betrieb des Reaktors gewährleistet sein. In Abhängigkeit von der zu steuernden Reaktion muß die Fügestelle Temperaturen von mehr als 1000 °C bei Überdruck widerstehen. Die Fügestelle sollte auch inert gegenüber aggressiven chemischen Edukten und Produkten sein sowie Gasdichtigkeit gewährleisten.
Eine Übersicht verschiedener Verfahren zum Fügen keramischer Bauteile, wie z.B. Schweiß-, Löt- oder Sinter- verfahren, findet sich in Hauth (Hauth, .E., 1979. Ceramic-to-ceramic sealing of large shapes . American Ceramic Society Bulletin, Vol 58, pp. 584-586). Aus Hauth ist auch ein Fügematerial zum Fügen keramischer Bauteile aus Aluminiumoxid bekannt. Das Fügemate- rial besteht aus den Rohstoffen Quarz, Wollastonit, Kaolin und Kalifeldspat. Dem Fügematerial, bestehend aus den genannten Rohstoffen, wird Wasser zugegeben. Anschließend wird das Fügematerial auf die zu verfügenden Bauteile aufgebracht und auf 1200 bis 1300 °C erhitzt. Es entstehen vakuumdichte, glasartige Überzüge, die bei hohen Temperaturen die Dichtigkeit der Fü- gesteilen gewährleisten.
Nachteilig ist die Festigkeit der entstehenden Fügestelle gering. Die nach Erhitzen im amorphen Zustand vorliegenden Materialien können speziell bei Überdruck oder mechanischer Belastung reißen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein preiswertes Fügematerial auf der Basis keramischer Rohstoffe bereit zu stellen, welches langzeitstabil bei hohen Temperaturen von mehr als 1000 °C keramische Komponenten fest und gasdicht miteinander verbindet .
Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin ein Fügeverfahren zum Fügen keramischer Bauteile anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Fügematerial nach Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den darauf rückbezogenen Ansprüchen.
Das Fügematerial umfaßt Mittel zur Kristallisation der Rohstoffe.
Durch die Kristallisation der Rohstoffe wird die Festigkeit der Fügestelle vorteilhaft erhöht.
Das Fügematerial umfaßt beispielsweise Nephelin und/oder Kaolinschamotte als Rohstoffe. Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, daß das Verhältnis von Kristallänge zu Kristallbreite von kristallisierten Rohstoffen maßgeblich die Festigkeit der Fügestelle beeinflußt. Vorteilhaft erhöhen Nephelin bzw. Kaolinschamotte den Quotienten aus Kristallänge zu
Kristallbreite der kristallisierten Rohstoffe. Es liegen nach dem Fügen besonders lange und dünne Kristalle mit hoher Kristallitdichte vor. Die Festigkeit der Fügestellen nimmt mit zunehmenden Konzentrationen an Nephelin bzw. Kaolinschamotte zu.
Kaolinschamotte erhöht die Kristallisation von Mullit durch seinen hohen Anteil an Mullit von ca. 46 %. Nephelin erhöht die Kristallisation anderer Rohstoffe, beispielsweise von Wollastonit. Die Festigkeit von aus- kristallisiertem Mullit ist höher als die des Wollastonit.
Das Fügematerial umfaßt vorteilhaft Quarz, Wollastonit, Kaolin und Kalifeldspat in variablen Anteilen. Neben Quarz, Wollastonit und Kaolin umfaßt das Fügematerial somit Kalifeldspat in variablen Anteilen. Kalifeldspat wird in variablen Anteilen durch Nephelin bzw. Kaolinschamotte ersetzt. Die Festigkeit der Fügung nimmt mit zunehmenden Anteil an Nephelin bzw. Kaolin- Schamotte und entsprechend abnehmenden Gehalt an Kali- feldspat im Fügematerial zu.
Das Fügematerial weist besonders vorteilhaft einen Schmelzpunkt von ca. 1300 °C auf. Es ist somit auch unter Langzeitbedingungen hochtemperaturbeständig. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Fügematerial durch eine mittlere Korngröße der Rohstoffe von kleiner als 150 Mikrometer gekennzeichnet. Dies bewirkt, daß die Rohstoffe in der Regel bei 1300 °C geschmolzen werden können.
Je nach genauer Zusammensetzung ist das Fügematerial durch einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten α von 6-8 10"6 l/K gekennzeichnet. Insbesondere können somit Bauteile aus Aluminiumoxid (α ca. 6-8 10"s l/K) gefügt werden.
Je nach erwünschter Festigkeit und Temperaturbelastung lassen sich aber auch Materialien mit -Werten von 4-11 10"s l/K langzeitstabil fügen. Es ist möglich, daß mittels des Fügematerials Bauteile insbesondere aus Alkali-Aluminiumsilicatporzellanen (α ca. 4-8 10"6 l/K) , Magnesiumsilicaten (α ca. 6-11 10"6 l/K), Titanaten ( ca. 6-10 10"6 l/K) und Mullitkerami- ken ( ca. 5-7 10"6 l/K) gefügt werden.
Das anspruchsgemäße Verfahren zum Fügen von keramischen Bauteilen umfaßt folgende Schritte: die zu fügenden keramischen Bauteile weisen an ihren Fügestellen ein Fügematerial, welches Mittel zur Kristallisation der Rohstoffe umfaßt, auf, die zu verfügenden Komponenten und das Fügematerial werden gesintert, wobei eine Kristallisation der Rohstoffe erfolgt. Durch Kristallisation der Rohstoffe im Fügematerial wird die Festigkeit der Fügestelle erhöht. Beispielsweise erhöhen Nephelin, Zirkondioxid (Zr02) und Kaolin- Schamotte die Kristallisation von Rohstoffen im Fügematerial durch Keimbildung. Nephelin und Zr02 erhöhen die Kristallisation von z.B. Wollastonit, Kaolinschamotte erhöht die Kristallisation von Mullit.
Im Zuge der Erfindung wurde weiterhin erkannt, daß über ein mehrstufiges Sinterprogramm die Kristallisation der Rohstoffe besonders gut gesteuert werden kann. Das Sinterprogramm umfaßt vorteilhaft weitere Haltestu- fen bei niedrigeren Temperaturen als der maximalen Sintertemperatur. Bei der maximalen Sintertemperatur erfolgt die Schmelze der Ausgangsmaterialien. Bei den Temperaturen der Haltestufen erfolgt eine weitere gezielte Kristallisation der Rohstoffe, die die Festig- keit der Fügestelle bei Erhalt der Gasdichtigkeit erhöht .
In Abhängigkeit des Fügematerials von der Zusammensetzung der Rohstoffe kann die durch Kristallisation ent- stehende kristalline Phase in der Fügestelle beispielsweise aus Wollastonit oder auch aus Mullit bestehen. Es ist denkbar, daß sich auch andere als die genannten Rohstoffe durch mehrstufige Sinterverfahren in eine kristalline Phase überführen lassen. Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert .
Ausführungsbeispiel :
In Tabelle 1 ist die Zusammensetzung eines Fügemateri- als mit Nephelin angegeben. Tab. 1: Zusammensetzung eines Fügematerials mit Nephelin.
Rohstoff Hauptmineral Massenanteil [%]
Quarz Si02 10 ± 2
Wollastonit Ca3 [Si309] 30 ± 5
Kaolinit Al2 [ (OH) 4/Si205] 10 ± 2
Kalifeldspat K [AlSi308] 0 - 50
Nephelin KNa3 [AlSi04] _ 0 - 50
Das Kaolinit kann z.B. Kaolin Oka oder Kaolin Meka umfassen. Die Rohstoffe werden zunächst zu einem Schlicker verarbeitet. Die Rohstoffe, deren mittlere Korn- große unter 150 μm liegt und deren Korngrößenverteilungen ähnlich sein sollen, werden hierzu eingewogen, mit 60-70 ml Wasser pro 100 g Feststoff angemacht und für ca. 2-4 Stunden in einem Gefäß auf der Rollerbank unter Zuhilfenahme von Mischkugeln gemischt. Anschließend wird dem Schlicker, zur Verbesserung seiner rheologi- schen Eigenschaften, z. B. ein Binde- und Verdickungs- mittel sowie ein Verflüssiger zugegeben. Der so optimierte Schlicker kann nun mit einem Pinsel auf die zu fügenden Stellen aufgebracht werden. Es ist aber auch möglich die Fügestellen zu tauchen oder den Schlicker mittels Pipette, Spritze oder mittels Sprühverfahren oder auch Siebdruckverfahren aufzutragen. Die mit dem Schlicker gefügten Komponenten werden zunächst an der Luft getrocknet und anschließend in einem Brennofen gesintert. Hierbei sind die Aufheiz- und Abkühlrate, die Maximaltemperatur, weitere Temperaturstu- fen, sowie die jeweiligen Haltezeiten erfindungsgemäß variabel .
Heizt man beispielsweise mit 5 K/min von Raumtemperatur auf 1300 °C auf, hält dort ca. eine Stunde und kühlt wieder mit 5 K/min ab, so ist das Fügematerial ohne Nephelin amorph erstarrt. Es liegen nur vereinzelt Kristallite von maximal 100 Mikrometer Länge vor. Eine Verlängerung der Haltezeit bewirkt keine weitere Kristallisation. Zur Erhöhung der Festigkeit durch Kristallisation von Wollastonit wird das Temperaturregime variiert. Hierzu heizt man z. B. mit 5 K/min auf 1300 °C auf, hält 180 Minuten, kühlt auf 900-1100 °C ab, hält wiederum 180 Minuten, und kühlt anschließend auf Raumtemperatur ab. Während der zweiten Haltephase kristallisiert Wollastonit aus. Die Kristallite werden durch die zweite Haltephase deutlich auf 190 Mikrometer verlängert. Je höher der Anteil an Nephelin im Fügematerial ist, um so mehr Kristallite entstehen und verwachsen miteinan- der
Über die Kombination des Sinterregimes mit weiteren Haltestufen und geeigneter Wahl weiterer Rohstoffe, z.B. Kaolinschamotte, wird die Festigkeit der Fügestel- le weiter erhöht. Das Kristallgefüge wird dichter. Dies gewährleistet auch die Gasdichtigkeit der Fügestelle. Die Reproduzierbarkeit der Versuche ist hoch, so daß auch bei Schwankungen in der Zusammensetzung der Rohstoffe eine gezielte Kristallisation gegeben ist. Über die Höhe der Kristallisationstemperatur und über die Haltezeit lassen sich der Volumenanteil an kristalliner und amorpher Phase somit gezielt steuern und ein- stellen wobei die Massenanteile von Kalifeldspat mit zunehmenden Anforderungen an die Festigkeit der Fügestelle durch Nephelin und Kaolinschamotte ersetzt werden. Durch Einbringung weiterer Kristallisationskeime, z. B. in Form von Zr02, wird die Kristallisation von Wollastonit ebenfalls erhöht.
Eigenschaften der Fügeverbindung : Der mittlere thermische Ausdehnungskoeffizient α der Fügemasse liegt je nach genauer Zusammensetzung des Rohstoffs zwischen 6-8 10"6 l/K. Das Fügen von Bauteilen aus Aluminiumoxid ( = 6-8 10"6 l/K) ist damit besonders gut möglich. Das Fügematerial kann aber auch zum Fügen von Alkali-AIuminiumsilicatporzellanen (α = 4-8
10"s l/K) , Magnesiumsilicaten (α = 6-11 10~δ l/K) , Tita- naten (α = 6-10 10"6 l/K) und Mullitkeramiken (α = 5-7 10"6 l/K) verwendet werden. Die Temperaturbeständigkeit ist bis zur Sintertemperatur der Rohstoffe, also bis zu ca. 1300 °C gewährleistet.
Die Festigkeit der Fügeverbindung bei Raumtemperatur entspricht der der gefügten Bauteile aus Aluminiumoxid. Die Festigkeit bei Einsatztemperatur wurde im 4-Punkt- Biegeversuch bei 1000 °C gemessen. Gefügt wurden zwei Al203-Stifte mit den Maßen 2,5x4x50 mm3. Es ergaben sich Werte von 80-120 MPa und E-Moduli von ca. 200 Gpa . Die Temperaturwechselbeständigkeit wurde in einem Zyklierungstest (10-maliges Aufheizen mit 5 K/min von Raumtemperatur bis 1000 °C, Abkühlen auf Raumtemperatur mit 5 K/min) ebenfalls nachgewiesen. Nach 10-maligem Aufheizen bzw. Abkühlen wurde keine Beeinträchtigung bezüglich der Festigkeit und Gasdichtigkeit nachgewiesen.
Die Thermoschockbeständigkeit entspricht ebenfalls der des Aluminiumoxids, d.h. durch rasches Abkühlen der Bauteile von 1000 °C in einem Wasserbad bleibt auch die Gasdichtigkeit gewährleistet .
Die Fügeverbindung ist inert gegenüber einer Vielzahl von chemischen Stoffen und kann auch durch Lagerung in 40%-iger Flußsäure nicht gelöst werden. Ein Reaktor aus Al203, an den beispielsweise lange (30- 40 cm) Aluminiumoxidrohre als Zu- bzw. Ableitung der Reaktanden gefügt wurden, kann somit z.B. zur oxidati- ven, katalytisch aktivierten Kopplung von Methan zu E- thylen oder zur partiellen Oxidation von Isopren zu Zitronensäureanhydrid verwendet werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind gegeben.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Fügematerial auf der Basis keramischer Rohstoffe, umfassend Mittel zur Kristallisation der Rohstoffe.
2. Fügematerial nach Anspruch 1, umfassend Nephelin.
3. Fügematerial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend Kaolinschamotte.
4. Fügematerial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend Quarz, Wollastonit, Kaolin und Kali- feldspat in variablen Anteilen.
5. Fügematerial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Massenanteile von 10% Quarz, 30% Wollastonit, 10% Kaolin und einem restlichen Anteil bestehend aus Kalifeldspat und Nephe- lin.
6. Fügematerial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mittlere Korngröße der Rohstoffe von kleiner als 150 Mikrometer.
7. Fügematerial nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, gekennzeichnet durch Rohstoffe mit ähnlicher
Korngrößenverteilung .
8. Fügematerial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten α von 4-11, insbe- sondere 6-8 10"6 l/K.
9. Fügematerial nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch einen Schmelzpunkt von ca. 1300 °C.
10. Fügeverfahren, gekennzeichnet durch die Schritte: - die zu fügenden Bauteile weisen an ihren Fügestellen ein Fügematerial, welches Mittel zur Kristallisation der Rohstoffe umfaßt, auf,
- die zu fügenden Bauteile und das Fügematerial werden gesintert, wobei eine Kristallisation der Rohstoffe erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Nephelin als Mittel zur Kristallisation.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch Kaolinschamotte als Mittel zur Kristallisa- tion.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zu fügenden Bauteile mit einem Fügematerial aus Quarz, Wollastonit, Kaolin, und/oder Nephelin und/oder Kalifeldspat und/oder Kaolinschamotte gesintert werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch eine Sinterung bei 1300 °C.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch ein mehrstufiges Sinterungsver- fahren.
16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Sinterung mit folgenden Schritten:
- Aufheizphase mit 5 K/min von Raumtemperatur auf 1300 °C und anschließende Haltezeit von 180 Minu- ten,
- Abkühlphase mit 5 K/min von 1300 °C auf 900-1100 °C und anschließende Haltezeit von 180 Minuten,
- weitere Abkühlphase mit 5 K/min auf Raumtemperatur.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem Bauteile aus Aluminiumoxid gefügt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem Bauteile aus Alkali- Aluminiumsilicatporzellanen gefügt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem Bauteile aus Magnesiumsilicaten gefügt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem Bauteile aus Titanaten gefügt werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem Bauteile aus Mullitkeramiken gefügt werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zu fügenden Bauteile gasdicht miteinander verbunden werden.
23. Verfahren zur Herstellung eines Reaktors umfassend ein Verfahren nach einem der Ansprüche 10-22.
24. Reaktor umfassend ein Fügematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
25. Verwendung eines Reaktors nach Anspruch 24 zur oxidativen, katalytisch aktivierten Kopplung von Methan zu Ethylen.
26. Verwendung eines Reaktors nach Anspruch 24 zur O- xidation von Isopren zu Zitronensäureanhydrid.
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