HU224058B1 - Javított eljárás kerámiaszálak megerősítésére - Google Patents

Javított eljárás kerámiaszálak megerősítésére Download PDF

Info

Publication number
HU224058B1
HU224058B1 HU0003489A HUP0003489A HU224058B1 HU 224058 B1 HU224058 B1 HU 224058B1 HU 0003489 A HU0003489 A HU 0003489A HU P0003489 A HUP0003489 A HU P0003489A HU 224058 B1 HU224058 B1 HU 224058B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
suspension
silica
weight
content
total weight
Prior art date
Application number
HU0003489A
Other languages
English (en)
Inventor
John Vandermeer
Original Assignee
Wesbond Corp.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wesbond Corp. filed Critical Wesbond Corp.
Publication of HUP0003489A2 publication Critical patent/HUP0003489A2/hu
Publication of HUP0003489A3 publication Critical patent/HUP0003489A3/hu
Publication of HU224058B1 publication Critical patent/HU224058B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/636Polysaccharides or derivatives thereof

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)
  • Paper (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Abstract

A találmány kerámiaszálas szuszpenzió vákuumformázására vonatkozóeljárás alacsony szervesanyag-tartalmú és megnövelt szilárdságútermékek előállítására. A találmány jellemzője az, hogy 0,5–2 tömeg%kerámiaszálból, 0,1–0,7 tömeg% szilícium-dioxidból és 0,005– 0,2tömeg% kationos keményítőből és vízből szuszpenziót készítenek, és aztvákuum alatt egy porózus szitára felhordva ülepítik. Az alkalmazottszilícium-dioxid-szol a tömegére számítva 50% 70–200 nmrészecskeméretű és 10– 100 m2/g fajlagos felületű szilícium-dioxidottartalmaz.

Description

A találmány tárgya kerámiaszálas szuszpenzió vákuumformázási eljárása kerámiaszálas szuszpenziókból formázott termékek kialakítására.
Az US3224927 szabadalmi leírásban kationos keményítő szilikát kötőanyagok kicsapására történő alkalmazását ismertetik hőálló szálakra hőálló papír és szövedék kialakítása céljából. Habár a szabadalmi leírás kitanítása megfelelő formázott kerámiaszálas termékek készítésére, a szilícium-dioxid-kötőanyag, amelyet a kerámiaszálra lehet koaguláltatni, a kationos keményítő flokkulálókapacitása miatt korlátozott, nevezetesen egy egységnyi keményítőre számított 1,5 egységnyi szilícium-dioxid. Ezenkívül az alkalmazható keményítőmennyiség nem haladhatja meg a 8%-ot. Másrészről, a formázási idő hosszú, és a formák hozzáragadnak az öntőszerszámokhoz. A kötőanyag-tartalom és a készítmények ezért olyan mértékben korlátozottak, hogy csak közepesen erős, például 551,6-827,4 kPa repedési szilárdságú darabokat lehet előállítani. Emiatt szükséges a formázott kerámiaszálas termékek vákuumformázási eljárását javítani.
A találmány tárgya kerámiaszálakat, kationos keményítőt és szilícium-dioxidot tartalmazó vizes kerámiaszuszpenzió, eljárás a szuszpenzió vákuumformázására, valamint az eljárással kialakított kerámiatermékek. A szuszpenzió szilárdanyag-tartalma körülbelül 0,5-3%, kerámiaszál-tartalma körülbelül 0,5-2%, szilícium-dioxid-tartalma 0,01-0,7%, kationos keményítőtartalma 0,005-0,2% a szuszpenzió teljes tömegére vonatkoztatva, és a maradék víz. A szilícium-dioxid-szol, a szol teljes tömegére vonatkoztatva, 50% körülbelül 7-200 nm részecskeméretű és körülbelül 100-10 m2/g fajlagos felületű - szilícium-dioxidot tartalmaz a vízen kívül.
A szuszpenzió vákuumformázása során a szuszpenzió - vákuum hatására egy porózus szitán áthaladva - szilárdanyag-tartalma a szitán kiülepszik a formázott termék kialakítása közben. A kerámiatermékek tipikusan körülbelül 62-96% kerámiaszálat, körülbelül 2-30% szilícium-dioxidot és körülbelül 1-8% kationos keményítőt tartalmaznak a kerámiatermék teljes tömegére vonatkoztatva.
A találmányt részletesen ismertetjük a leírásban a nem korlátozó jellegű példákon keresztül.
A találmány szerint kerámiaszálat, nagy részecskeméretű és részecskeméret-eloszlású szilícium-dioxidot és keményítőt tartalmazó vizes szuszpenziót formázott termék előállítására vákuumformázunk. A kerámiaszál, keményítő és szilícium-dioxid vizes szuszpenziója a szuszpenzió teljes tömegére vonatkoztatott 0,5-3%, előnyösen 0,7-1% szilárd anyagot, teljes tömegére vonatkoztatva 0,5-2%, előnyösen 0,7% kerámiaszálat, teljes tömegére vonatkoztatva 0,01-0,7%, előnyösen 0,02-0,2% szilícium-dioxidot, teljes tömegére vonatkoztatva 0,005-0,2%, előnyösen 0,01-0,07% kationos keményítőt és a többi részben vizet tartalmaz.
Adott esetben a kerámiaszál, szilícium-dioxid és keményítő vizes szuszpenziója tartalmazhat töltőanyagot, mint például kerámiát és szerves töltőanyagot, előnyösen kerámia töltőanyagot, szintén vákuumformázható módosított szuszpenzió biztosítására. A módosított szuszpenzió teljes tömegére vonatkoztatva körülbelül 1% töltőanyag lehet a szuszpenzióban. A kerámiaszálat, szilícium-dioxidot, keményítőt és kerámia töltőanyagot tartalmazó módosított szuszpenziónak 0,5-3%, előnyösen 0,07-1,7% a szilárdanyag-tartalma a módosított szuszpenzió teljes tömegére vonatkoztatva, A módosított szuszpenzióban a kerámiaszálak 0,5-2%, előnyösen 0,7%-ban, a szilícium-dioxid 0,01-0,7%-ban, előnyösen 0,02-0,21 %-ban, a kationos keményítő 0,005-0,2%-ban, előnyösen 0,01-0,07%-ban vannak jelen a módosított szuszpenzió teljes tömegére vonatkoztatva, míg a maradék víz. Előnyösen a kerámia töltőanyag körülbelül 1,0%-ban van jelen a módosított szuszpenzió teljes tömegére vonatkoztatva. A vizes szuszpenziókban alkalmazott előnyös szilícium-dioxidszolok, amelyeket a találmány szerinti szárított kerámiatermékekbe vákuumformázunk, a szol teljes tömegére vonatkoztatva 50% szilícium-dioxidot tartalmazó, enyhén lúgos vízben lévő diszkrét amorf szilícium-dioxid-részecskék vizes, kolloid diszperziója. Ezeket a szolokat a Wesbond Corporation, Wilmington, DE forgalmazásában Megásol® néven lehet beszerezni. A szolokat 8,0-10,0 pH-tartományban, előnyösen 9,0-9,5 pH-tartományban használhatjuk. A szolokat körülbelül 7-200 nm, előnyösen 8-190 nm, még előnyösebben 10-180 nm részecskemérettel használhatjuk. Az alkalmazható szol fajlagos felülete 100-10 m2/g, előnyösen 80-20 m2/g, még előnyösebben 60-27 m2/g. Az alkalmazható szolok titrálható Na2O-tartalma körülbelül 0,02-0,35 tömeg%, előnyösen 0,1-0,25 tömeg%, legelőnyösebben 0,20-0,22 tömeg%
A szilícium-dioxid-szoloknak, mint például a Megasol®-nak, amelyet alkalmazhatunk a jelen találmányban, nagyobb a részecskeméret-tartománya és alacsonyabb a fajlagos felülete, mint a szakterületen eddig használt kolloid szilícium-dioxid-szoloknak. Ezek a jellemzők előnyösen lehetővé teszik, hogy sokkal kevesebb kationos keményítőt használjunk a szilícium-dioxidnak a kerámiaszálakra flokkuláltatására (kicsapására), és hogy sokkal nagyobb mennyiségű szilícium-dioxidot flokkuláljunk a kerámiaszálakra. Ez lehetővé teszi olyan szárított kerámiatermékek, mint például préselt rostlemez előállítását, amelyeknek sokkal kisebb a szervesanyag-tartalma és nagyobb a szilárdsága, valamint olyan termékek előállítását, amelyek sokkal lassabban szintereződnek, és így kisebb zsugorodásúak magasabb alkalmazási hőmérsékleteken.
A kationos keményítők, amelyeket a találmány szerint vákuumformázandó vizes szuszpenziókban alkalmazhatunk, kationos aminnal való kezeléssel, főzéssel, előnyösen előzselatinált, pikkelyes gabonakeményítők. Ezeket a kationos keményítőket WESTAR+ néven a Wesbond Corporation, Wilmington, DE (USA) forgalmazásában szerezhetjük be. Ezeknek a kationos keményítőknek körülbelül 0,18-0,22% N2-kationos töltésük és körülbelül 4-8 pH-értékük van. Nagyobb kationos töltésű keményítőket (0,30% N2), mint például a WESTAR+3 gabonakeményítőt a Wesbond Corp. cégtől, szintén alkalmazhatunk. Más keményítőket is hasz2
HU 224 058 Β1 nálhatunk a készítményekben és az eljárásban, mint amilyeneket az alábbiakban felsorolunk, korlátozás szándéka nélkül: SOLVATODE burgonyakeményítő, EMPRESOL burgonyakeményítő és STA-LOK burgonyakeményítő. Az American Key Products, Inc. Kearney, NJ (USA) forgalmazásában beszerezhető SOLVATOSE burgonyakeményítő kationos aminnal kezeléssel, főzéssel előzselatinált pikkelyes burgonyakeményítő. Ennek a keményítőnek a nitrogéntartalom-méréssel meghatározott kationos töltése körülbelül 0,30% N2.
Az American Key Products, Inc. Kearney, NJ (USA) forgalmazásában beszerezhető EMPRESOL burgonyakeményítő szintén kationos aminnal való kezeléssel, főzéssel előzselatinált pikkelyes burgonyakeményítő. A STA-LOK burgonyakeményítő szintén kationos aminnal való kezeléssel, főzéssel előzselatinált pikkelyes burgonyakeményítő. Ennek a keményítőnek a nitrogéntartalom-méréssel meghatározott kationos töltése körülbelül 0,30% N2.
A találmány szerint vákuumformázandó vizes szuszpenzlókban alkalmazható kerámiaszálak közé tartoznak, korlátozás nélkül, az alumínium-szilikátszálak, mint például a „Fiberfrax” normálszálak, a „Fiberfrax” 6000 szálak az Unífrax Corporation, Niagara Falls, NY (USA) forgalmazásában, a „Fiberfrax fonott szálak az Unífrax Corporation forgalmazásában, és a „Kaowoll” kerámiaszálak a Thermal Ceramics, Augusta, GA forgalmazásában. A kerámiaszálak előnyösen a „Fiberfrax” 6000 szálak, a „Fiberfrax” fonott szálak és a „Fiberfrax” normálszálak bármelyike. Ezeket a kerámiaszálakat körülbelül 2-3 pm átmérőjű és körülbelül 10,2 cm (4 inch) hosszúságú méretben használhatjuk.
A „Fiberfrax” normálszálak körülbelül 47-53 tömeg% alumínium-oxidot, 48-53 tömeg% szilícium-dioxidot, körülbelül 0,1 tömeg% Fe203-ot, körülbelül 0,1 tömeg% TiO2-ot, körülbelül 0,1-1,3 tömeg% Na2O-ot és körülbelül 0,5 tömeg% szennyező nyomokat tartalmaz. A „Fiberfrax” 6000 szálak és a „Fiberfrax fonott szálak a Fiberfrax Co. szerint kaolinból készülnek.
További, alkalmazható kerámiaszálak közé tartoznak, de nem korlátozó jelleggel az alumínium-oxid- és a szilícium-dioxid-szálak, amelyeket a McAllister Mils, Independence, VA (USA) forgalmazza „Maxsil” márkanéven, vagy az „Insulfrax” márkanevű üvegszálak az Unífrax Corporation, Niagara Falls, NY (USA) forgalmazásában, továbbá ásványi gyapotok és más, magas, 1400 °C feletti hőmérsékletet is elviselő szálak a találmány szerint, mint kerámiaszálak. Adott esetben kerámiaszálakkal együtt szerves szálakat használhatunk. Az alkalmazható szerves szálak közé tartoznak, de nem korlátozó jelleggel, a cellulózszálak, az aramidszálak és a polietilénszálak.
A találmány szerint vizes kerámiaszál-víz keveréket képezünk úgy, hogy kerámiaszálakat, adott esetben, a fentiekben ismertetett szerves szálakkal együtt a vízhez adjuk. Adott esetben töltőanyagokat, mint például kerámia és szerves, például a fentiekben ismertetett töltőanyagokat is adhatunk hozzá. A kerámia töltőanyagok lehetnek például - nem korlátozó jelleggel az oxidok, mint például az alumínium-oxid, az alumínium-szilikátok, mint például a Mullite és agyagok, mint például a Kyanite. A szerves töltőanyagok példái közé tartozik, de nem korlátozó jelleggel a cellulóz és a polietilén. A töltőanyagokat használhatjuk szál, zagy vagy por alakban.
Az adott esetben töltőanyagot is tartalmazó szál-víz keveréket ezután propelleres keverővei, közepes fordulatszámon keverjük, hogy eldiszpergáljuk a szálakat, és hogy biztosítsuk egységes pelyhek kialakulását. Ezután a kationos keményítőt 5-10 perces közepes keverés mellett hozzáadjuk, hogy elhidratálódjon a keményítő. A kapott szál-keményítő-víz elegynek a pH-ja 4-8, a teljes szilárdanyag-tartalma körülbelül 0,5-3%, előnyösen 0,7-0,8% a szál-keményítő-víz elegy teljes tömegére vonatkoztatva, a kerámiaszál-tartalma körülbelül 0,5-2,7%, előnyösen 0,7% a szál-keményítő-víz elegy teljes tömegére vonatkoztatva, a keményítőtartalma körülbelül 0,005-0,3%, előnyösen 0,01-0,07% a szál-keményítő-víz elegy teljes tömegére vonatkoztatva, a maradék víz.
A fentiekben ismertetett szál-keményítő-víz készítmény előállítása után annyi Megásol® szilícium-dioxidot adunk hozzá, hogy körülbelül 4-30% szilícium-dioxid-tartalmat érjünk el a szál-keményítő-víz elegy teljes tömegére vonatkoztatva. A Megasol®-t a szál-keményítő-víz készítményhez közepes keverés közben adjuk hozzá, hogy a szálak 3 dimenziós pelyhek formájában flokkuláljanak. A beadagolt Megásol® szilícium-dioxid-szol mennyiségét úgy szabályozzuk, hogy (1:1)-(5:1), előnyösen (2:1 )-(4:1), legelőnyösebben (2:1 )-(3:1) szilícium-dioxid:keményitő arányokat érjünk el.
A kapott vizes kerámiaszál-keményítő-szilícium-dioxid zagyban 3 dimenziós pelyhek vannak, és egy szita-öntőszerszámon vákuumformázhatjuk alakos előforma előállítására. Tipikusan 67,7-98,1 kPa vákuumot használunk a vákuumformázás során. A szuszpenziók vákuumformázását bármilyen, kívánt vastagságú és alakú termék előállítására alkalmazhatjuk. A vizes szuszpenziókat tipikusan 2,54-10,2 cm (1-4 inch) vastagságú előfonnák készítésére vákuumformázzuk.
A vákuumformázott alak előállítása után az előformát eltávolítjuk az öntőformából és megszárítjuk. A szárítást tipikusan 121 °C-on 3-4 órán keresztül végezzük a megszárított termék előállítására. Használhatunk ettől eltérő szárítási körülményeket a készítménytől és az előforma vastagságától függően. Ezután a szárított terméket adott esetben kiégethetjük magas hőmérsékleten, mint például körülbelül 982 °C-on (1800 °F) 1 óra alatt. Használhatunk más hőmérsékletet és körülményeket a kiégetésre a készítménytől és a szárított termék vastagságától függően.
A fentiekben ismertetett eljárással előállított szárított termékek jellemző módon körülbelül 62-96%, előnyösen 72-94% kerámiaszálat tartalmaznak a szárított termék teljes tömegére vonatkoztatva, továbbá körülbelül 2-30%, előnyösen 4-21% szilícium-dioxidot és körülbelül 1-8%, előnyösen 2-7% kationos keményítőt tartalmaznak a szárított termék teljes tömegére vonatkoztatva. A fentiekben ismertetett eljárással előállított
HU 224 058 Β1 szárított termék repedési szilárdsága („MOR”=modulus of rupture) 689,5-3447 kPa, sűrűsége 224-400 kg/m3 és a Shore keménysége 60-80.
A fentiekben ismertetett, széles részecskeméret-tartományú és kis fajlagos felületű szilícium-dioxid-szol-ké- 5 szítményeknek a találmányban történő alkalmazása lehetővé teszi, hogy körülbelül 200-300%-kal megnöveljük a szilícium-dioxid-kötőanyag-tartalmat az eddig ismert szolokhoz képest, olyan termékek elérése céljából, amelyeknek a szárított és kiégetett szilárdsága több 10 mint kétszerese annak, mint amely eddig előállítható volt a szakterületen ismert kisebb részecskeméretű és szűkebb részecskeméret-tartományú szilícium-dioxiddal. Az itt ismertetett eljárással előállított nagyobb szilárdságú szárított termékeket még ellenállóbb termé- 15 kekké lehet átalakítani.
A szárított termékeket adott esetben magasabb hőmérsékleten, például 982 °C-on körülbelül 1 óra alatt kiégethetjük. A szárított termékek kiégetése égetett kerámiatermékeket eredményez, amelyek körülbelül 20 67-98%, előnyösen 77-96% kerámiaszálakat, 2-33%, előnyösen 4-23% szilícium-dioxidot tartalmaznak a kiégetett cikk teljes tömegére vonatkoztatva. A kiégetett cikkeknek jellemző módon 413-1379 kPa-os nagy repedési szilárdságuk („MÓR”) és körülbelül 1-1,2%-os 25 kiégetési zsugorodásuk van. Az itt ismertetett eljárással előállított nagyobb szilárdságú kiégetett cikkek még erősebb végtermékekké alakíthatók.
Példák 30
A következő nem korlátozó jellegű példákban a találmányt mutatjuk be. A kifejezésekben levő minden rész és százalék tömegarányt és tömegszázalékot jelent, a szál tömegére vonatkoztatva, hacsak másként nem jelöljük. A repedési szilárdsági adatokat a vákuumformázott 35 termékekből kivágott 76,2 mm (3 inch) széles, 88,9 mm (3,5 inch) hosszú és 7,6-12,7 mm (0,3-0,5 inch) vastagságú repedési próbatesttel kaptuk. 50,8 mm áthidalás mellett a próbatestet középen terheltük meghibásodásig a hajlítás során. A repedési szilárdság értékét a követke- 40 ző képlettel számítottuk ki:
R=(3WI)/(2bd2)
Ahol:
R = repedési szilárdság kPa-ban (6,89*103 kPa)
W = max. terhelés, amelyen a próbatest meghibásodik (kg-ban)
I = az alsó támasztóélek közötti távolság mm-ben b = a próbatest szélessége mm-ben d = a próbatest vastagsága mm-ben
I. példa
II, 3 kg vízben 80 g „Fiberfrax” alumínium-szilikát ömlesztett szálat tartalmazó híg szuszpenziót készítettünk. A szuszpenzióhoz 4 g (5% a szál tömegére vonatkoztatva) Westar+ pelyhesített kationos gabonakeményítőt adtunk szárazon, és 5 percen át kevertettük, hogy a keményítő hidratálódni tudjon. Ezt követően 24 g Megásol®-! (50% szilárd anyag) adtunk hozzá, hogy a keményítő és a szál együtt flokkuláljon 3 dimenziós pelyhekké, amelyeket ezután 165,1*165,1*25,4 mm-es szita-öntőszerszámon keresztül vákuumformáztunk. A kialakult formát ezután eltávolítottuk az öntőszerszámból, 121 °C-on (250 °F) alaposan megszárítottuk (3-4 órán keresztül). A készítmény szilárdsági, sűrűségi és zsugorodási tulajdonságait az alábbiakban adjuk meg. Szál:szilícium-dioxid:keményítő tömegarányt 00:15:5 Szilícium-dioxid.kemény ítő tömegarány=3:1
Száraz sűrűség=240 kg/m3
Szárított repedési szilárdság (MOR)=1475 kPa Kiégetett repedési szilárdság (égetés 982 °C-on)=
620 kPa
Égetési lineáris zsugorodást ,0%
2-6. példák
A 2-6. példákban az 1. példát ismételtük meg (1:1)-(4:1) szilícium-dioxid:keményítő arányt alkalmazva mind a Megásol®, mind a hagyományosan használt, a DuPont Corp. által forgalmazott Ludox HS40 esetén.
A Ludox HS40 jellemzői Szilárd szilícium-dioxid Fajlagos felület Átlagos részecskeméret Na20-tartalom pH következők:
tömeg%
230 m2/g 12 nm
0,41 tömeg% 9,7
Példák Tömegarány* Szilicium-di- oxid:keményítö Szárított MÓR kPa Kiégetett MÓR kPa
Megásol™ LudoxHS Megásol Ludox HS
2. 100:5:5 1:1 1103,16 806,68 393,00 344,73
3. 100:10:5 2:1 1344,47 606,73 544,68 330,94
4. 100:15:5 3:1 1475,47 482,63 620,52 255,10
5. 100:20:5 4:1 1530,63 468,84 675,68 455,05
6. 100:7,5:2,5 3:1 806,68 393,00 455,05 186,15 I
* szál: szilícium-dioxid:keményítő arány
Szárított MÓR (kPa)
A szárított termék repedési szilárdsága kPa-ban
Megásol® és LudoxHS felhasználásával ** kiégetett MÓR (kPa)
A 982 °C-on 1 óra alatt kiégetett termék repedési szilárdsága kPa-ban Megásol® és LudoxHS felhasználásával
HU 224 058 Β1
7. példa
11,3 kg vízben 80 g „Fiberfrax 6000” alumínium-szilikát ömlesztett szálat tartalmazó híg szuszpenziót készítettünk. A szuszpenzióhoz 4 g (5% a szál tömegére vonatkoztatva) Westar+ pelyhesített kationos gabonakeményítőt adtunk szárazon, és 5 percen át kevertettük, hogy a keményítő hidratálódni tudjon. Ezt követően 24 g Megasol®-t (30% szilárd anyag) adtunk hozzá, hogy a keményítő és a szál együtt flokkuláljon 3 dimenziós pelyhekké. A flokkulált anyagot ezután 165,1x165,1*25,4 mm-es szita-öntőszerszámon keresztül vákuumformáztunk. A kialakult formát ezután eltávolítottuk az öntőszerszámból, 121 °C-on (250 °F); alaposan megszárítottuk (3-4 órán keresztül). A készítmény szilárdsági, sűrűségi és zsugorodási tulajdonságait az alábbiakban adjuk meg.
Szál:szilícium-dioxid:keményítő tömegarány=100:15:5 Szilícium-dioxid:keményítő tömegarány=3:1 Száraz sürűség=243,5 kg/m3 (15,2 Ibs/ft3)
Szárított repedési szilárdság (MOP)=1496,2 kPa Kiégetett repedési szilárdság (égetés 982 °C-on)= 820,5 kPa
Égetési lineáris zsugorodási ,2%
8. példa
11,3 kg vízben 80 g „Fiberfrax” normál-alumíniumszilikát-szálat tartalmazó híg szuszpenziót készítettünk. A szuszpenzióhoz 4 g (5% a szál tömegére vonatkoztatva) Westar+ pelyhesített kationos gabonakeményítőt adtunk szárazon, és 5 percen át kevertettük, hogy a keményítő hidratálódni tudjon. Ezt követően 24 g Megasol®-t (50% szilárd anyag) adtunk hozzá, hogy a keményítő és a szál együtt flokkuláljon 3 dimenziós pelyhekké, amelyeket ezután 165,1x165,1x25,4 mm-es (6,5*6,5*1 inch) szita-öntőszerszámon keresztül vákuumformáztunk. A kialakult formát ezután eltávolítottuk az öntőszerszámból, 121 °C-on (250 °F) alaposan megszárítottuk (3-4 órán keresztül). A készítmény szilárdsági, sűrűségi és zsugorodási tulajdonságait az alábbiakban adjuk meg.
Szál:szilícium-dioxid:keményítő tömegarány=100:15:5 Szilícium-dioxid:keményítő tömegarány=3:1 Száraz sűrűség=269 kg/m3
Szárított repedési szilárdság (MOR)=1723,7 kPa Kiégetett repedési szilárdság (égetés 982 °C-on)= 903,2 kPa
Égetési lineáris zsugorodási ,2%
9. példa
11,3 kg vízben 80 g „Fiberfrax” normál-alumínium-szilikát-szálat tartalmazó híg szuszpenziót készítettünk. A szuszpenzióhoz 8 g (10% a szál tömegére vonatkoztatva) Westar+ pelyhesített kationos gabonakeményítőt adtunk szárazon, és 5 percen át kevertettük, hogy a keményítő hidratálódni tudjon. Ezt követően 48 g Megasol®-t (50% szilárd anyag) adtunk hozzá, hogy a keményítő és a szál együtt flokkuláljon 3 dimenziós pelyhekké, amelyeket ezután 165,1*165,1x25,4 mm-es szita-öntőszerszámon keresztül vákuumformáztunk. A kialakult formát ezután eltávolítottuk az öntőszerszámból, 121 °C-on alaposan megszárítottuk (3-4 órán keresztül). A készítmény szilárdsági, sűrűségi és zsugorodási tulajdonságait az alábbiakban adjuk meg.
Szál:szilícium-dioxid:keményítő tömegaránya
100:30:10
Szilícium-dioxid:keményítő tömegarány=3:1 Száraz sűrűség=389 kg/m3 Szárított repedési szilárdság (MOR)=3462,2 kPa Kiégetett repedési szilárdság (égetés 982 °C-on)= 903,2 kPa
Égetési lineáris zsugorodási ,2%.

Claims (25)

1. Eljárás kerámiaszálas szuszpenzió vákuumformázására alacsony szervesanyag-tartalmú és megnövelt szilárdságú formázott termékek kialakítására, azzal jellemezve, hogy kerámiaszálat, kationos keményítőt és szilícium-dioxid-szolt tartalmazó olyan vizes szuszpenziót készítünk, amelynek szilárdanyag-tartalma 0,5-3%, kerámiaszál-tartalma 0,5-2%, szilícium-dioxid-tartalma 0,01-0,7%, kationos keményítőtartalma 0,005-0,2% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a maradék pedig víz, a szilícium-dioxid-szol pedig a szol teljes tömegére számítva 50% 7-200 nm részecskeméretű és körülbelül 100-10 m2/g fajlagos felületű szilícium-dioxidot tartalmaz vízen kívül, és a vizes szuszpenziót vákuum alatt egy porózus szitára hordjuk fel, és a szuszpenzió szilárdanyag-tartalmát a szitára ülepítjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szilícium-dioxid-szol pH-ja 8-10 és a titrálható Na2O-tartalma 0,002-0,35 tömeg%.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szuszpenzióban lévő szilícium-dioxid és a kationos keményítő tömegaránya (1:1 )-(5:1).
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szuszpenzió töltőanyag-tartalommal módosított szuszpenzió.
5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított szuszpenziónak a szilárdanyag-tartalma 0,5-3,0% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kerámiaszál-tartalma 0,5-2,0% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a szilícium-dioxid-tartalma 0,01-0,7% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kationos keményítőtartalma 0,005-0,2% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, és a maradék víz.
6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kationos keményítő 0,18-0,3% N2-kationos töltésű és 4-8 pH-értékű előzselatinált kationos gabonakeményítő.
7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kationos keményítő kationos töltése 0,18-0,22% N2.
HU 224 058 Β1
8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kerámiaszál alumínium-szilikát-szál.
9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szuszpenzió szilárdanyag-tartalma 0,7-1% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kerámiaszál-tartalma 0,7% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a szilícium-dioxid-tartalma 0,02-0,21% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kationos keményítőtartalma 0,01-0,07% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a maradék pedig víz, és a szilícium-dioxid-szol a szol teljes tömegére számítva 50%, 10-180 nm részecskeméret-tartományú és 60-27 m2/g fajlagos felületű szilícium-dioxidot tartalmaz a maradék víz mellett, és az eljárás során 2,67-3,87 kPa vákuumot alkalmazunk.
10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szuszpenzió szilícium-dioxid:kationos keményítő tömegaránya (2:1)-(3:1).
11. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított szuszpenzió szilárdanyag-tartalma 0,07-1,7% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kerámiaszál-tartalma 0,7% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a szilícium-dioxid-tartalma 0,02-0,21% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kationos keményítőtartalma 0,01-0,07% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a maradék pedig víz.
12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kationos keményítő 0,18-0,22% N2-kationos töltésű előzselatinált kationos gabonakeményítő.
13. Kerámiaszálat, kationos keményítőt és kolloid szilícium-dioxidot tartalmazó vizes kerámiaszuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a szuszpenzió szilárdanyag-tartalma 0,5-3% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kerámiaszál-tartalma 0,5-2% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a szilícium-dioxid-tartalma 0,01-0,7% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kationos keményítőtartalma 0,005-0,2% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a maradék pedig víz, a szilícium-dioxid-szol a szol teljes tömegére számítva 50%, 7-200 nm részecskeméret-tartományú és 100-10 m2/g fajlagos felületű szilícium-dioxidot tartalmaz, a maradék víz mellett.
14. A 13. igénypont szerinti szuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a szol pH-ja 8,0-10,0 és a titrálható Na2O-tartalma 0,02-0,35 tömeg%.
15. A 13. igénypont szerinti szuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a szuszpenzió kerámia töltőanyagot tartalmazó módosított szuszpenzió.
16. A 13. igénypont szerinti szuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a szilícium-dioxid és a keményítő tömegaránya (1:1 )-(5:1).
17. A 13. igénypont szerinti szuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a kerámiaszál alumínium-oxid-, szilícium-dioxid-, üveg-, ásványgyapot- és alumínium-szilikát-szálak valamelyike.
18. A 16. igénypont szerinti szuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a kationos keményítő 0,18-0,3% N2-kationos töltésű és 4-8 pH-értékű előzselatinált kationos gabonakeményítő.
19. A 16. igénypont szerinti szuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a szuszpenzió szilárdanyag-tartalma 0,7-1% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kerámiaszál-tartalma 0,7% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a szilícium-dioxid-tartalma 0,02-0,21% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kationos keményítőtartalma 0,01-0,07% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, és a szilícium-dioxid-szol részecskemérete 10-180 nm és a fajlagos felülete 60-27 m2/g.
20. A 15. igénypont szerinti szuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a módosított szuszpenzió szilárdanyag-tartalma 0,07-1,7% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kerámiaszál-tartalma 0,7% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a szilícium-dioxid-tartalma 0,02-0,21% a módosított szuszpenzió teljes tömegére számítva, a kationos keményítőtartalma 0,01-0,07% a szuszpenzió teljes tömegére számítva, a maradék pedig víz.
21. A 20. igénypont szerinti szuszpenzió, azzal jellemezve, hogy a kationos keményítő 0,18-0,3% N2-kationos töltésű előzselatinált kationos gabonakeményítő.
22. Szárított kerámiatermék, amely a szárított kerámiatermék teljes tömegére számítva
62-96% kerámiaszálat,
2-30% szilícium-dioxidot,
1- 8% kationos keményítőt tartalmaz, a szilícium-dioxid részecskemérete 7-200 nm és fajlagos felülete 100-10 m2/g.
23. A 22. igénypont szerinti szárított kerámiatermék, azzal jellemezve, hogy a repedési szilárdsága 689,5-3447,3 kPa, sűrűsége 224-400 kg/m3 és a Shore keménysége 60-80.
24. A 23. igénypont szerinti szárított kerámiatermék, azzal jellemezve, hogy a kerámiaszákszilíciumdioxid:keményítő tömegaránya 100:15:5, és repedési szilárdsága 1723,7 kPa.
25. A 22. igénypont szerinti szárított kerámiatermék, azzal jellemezve, hogy a termék teljes tömegére számítva
72-94% kerámiaszálat,
4-21% szilícium-dioxidot,
2- 7% kationos keményítőt tartalmaz, és a szilícium-dioxid részecskemérete 10-180 nm és fajlagos felülete 60-27 m2/g.
HU0003489A 1997-09-26 1998-09-25 Javított eljárás kerámiaszálak megerősítésére HU224058B1 (hu)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6009797P 1997-09-26 1997-09-26
US08/971,339 US5945049A (en) 1997-09-26 1997-11-17 Bonding of ceramic fibers
PCT/US1998/020134 WO1999015322A1 (en) 1997-09-26 1998-09-25 Improved bonding of ceramic fibers

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP0003489A2 HUP0003489A2 (hu) 2001-02-28
HUP0003489A3 HUP0003489A3 (en) 2002-03-28
HU224058B1 true HU224058B1 (hu) 2005-05-30

Family

ID=26739556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0003489A HU224058B1 (hu) 1997-09-26 1998-09-25 Javított eljárás kerámiaszálak megerősítésére

Country Status (10)

Country Link
US (2) US5945049A (hu)
EP (1) EP1044088A4 (hu)
JP (1) JP2003521391A (hu)
AU (1) AU745132B2 (hu)
CA (1) CA2302207C (hu)
CZ (1) CZ20001074A3 (hu)
HU (1) HU224058B1 (hu)
NZ (1) NZ503083A (hu)
PL (1) PL191608B1 (hu)
WO (1) WO1999015322A1 (hu)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE211122T1 (de) * 1992-01-17 2002-01-15 Morgan Crucible Co Verwendung anorganischer fasern, löslich in einer salzlösung, als isoliermaterial
US6451871B1 (en) * 1998-11-25 2002-09-17 Novartis Ag Methods of modifying surface characteristics
GB2341607B (en) * 1998-09-15 2000-07-19 Morgan Crucible Co Bonded fibrous materials
ATE243665T1 (de) 1999-09-10 2003-07-15 Morgan Crucible Co Hochtemperaturbeständige, in salzlösung lösliche fasern
US6868892B2 (en) * 1999-10-01 2005-03-22 International Engine Intellectual Property Company, Llc Ceramic fiber core for casting
MX243359B (es) * 2000-06-13 2007-01-27 Roquette Freres Uso papelero o no papelero de una composicion amilacea que contiene una materia amilacea cationica, seleccionada.
AT408439B (de) * 2000-08-21 2001-11-26 Tulln Zuckerforschung Gmbh Flockungs- bzw. bindemittel für den keramischen bereich
US6533897B2 (en) * 2001-04-13 2003-03-18 Fmj Technologies, Llc Thermally and structurally stable noncombustible paper
US6569233B2 (en) * 2001-09-25 2003-05-27 W. R. Grace & Co.-Conn. Pumpably verifiable fluid fiber compositions
US6790275B2 (en) 2001-09-25 2004-09-14 W. R. Grace & Co.-Conn. Pumpably verifiable fluid fiber compositions
GB2383793B (en) * 2002-01-04 2003-11-19 Morgan Crucible Co Saline soluble inorganic fibres
US20050075026A1 (en) * 2003-10-01 2005-04-07 The Boeing Company Rigidized ceramic fiber batting board and method of producing same
US7875566B2 (en) * 2004-11-01 2011-01-25 The Morgan Crucible Company Plc Modification of alkaline earth silicate fibres
US8262820B2 (en) * 2006-04-28 2012-09-11 United States Gypsum Company Method of water dispersing pregelatinized starch in making gypsum products
US8303159B2 (en) * 2008-09-05 2012-11-06 United States Gypsum Company Efficient wet starch preparation system for gypsum board production
US9259600B2 (en) * 2008-09-09 2016-02-16 Graig Cropper Method and apparatus for protecting buildings from fire
US8062464B2 (en) 2008-09-09 2011-11-22 Graig Cropper Use of ceramic fiber fire barriers in vehicular compartments
US9777473B2 (en) * 2008-09-09 2017-10-03 Graig Cropper Fire barrier for wall sheathing materials
JP2011132629A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Isolite Insulating Products Co Ltd セラミック繊維製防炎ペーパー及びその製造方法
CN102528898B (zh) * 2011-11-29 2014-06-25 重庆四维卫浴(集团)有限公司 陶瓷坯件高压注浆成型工艺
JP5963704B2 (ja) * 2013-03-29 2016-08-03 イソライト工業株式会社 耐火断熱材及びその製造方法
JP2016160553A (ja) * 2015-03-02 2016-09-05 鉦則 藤田 成形体、該成形体を含む建築資材、車両、船舶、航空機及び電化製品、並びに成形体の製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2806270A (en) 1953-07-17 1957-09-17 Rolls Royce Method of making moulds for precision casting
US2829060A (en) 1954-10-25 1958-04-01 Rolls Royce Mould and method of making the same
GB1004278A (en) 1963-06-14 1965-09-15 Monsanto Chemicals Production of moulds
US3224927A (en) * 1963-10-04 1965-12-21 Du Pont Forming inorganic fiber material containing cationic starch and colloidal silica
US3396775A (en) 1965-11-24 1968-08-13 Dresser Ind Method of making a shell mold
US3751276A (en) 1970-06-25 1973-08-07 Du Pont Refractory laminate based on negative sol or silicate and positive sol
US3748157A (en) 1970-06-25 1973-07-24 Du Pont Refractory laminate based on negative sols or silicates and basic aluminum salts
US4552804A (en) * 1982-06-21 1985-11-12 Nalco Chemical Company Prevention of silica migration in thermal insulation with water-soluble salts of inorganic oxygen-containing acids or acidic gases
US5030482A (en) * 1989-05-24 1991-07-09 Swiss Aluminium Ltd. Filter gasketing
FR2669624B1 (fr) * 1990-11-28 1994-01-07 Rhone Poulenc Chimie Articles isolants a base de fibres minerales et leur procede de fabrication.
US5273821A (en) * 1991-11-12 1993-12-28 The Carborundum Company High strength ceramic fiber board
US5271888A (en) * 1992-02-10 1993-12-21 Specialty Management Group, Inc. Ceramic log moulding process
KR0153401B1 (ko) * 1994-12-02 1998-11-16 전성원 복합재료용 예비성형체의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US5945049A (en) 1999-08-31
HUP0003489A2 (hu) 2001-02-28
EP1044088A1 (en) 2000-10-18
CA2302207C (en) 2004-06-22
PL191608B1 (pl) 2006-06-30
CA2302207A1 (en) 1999-04-01
HUP0003489A3 (en) 2002-03-28
NZ503083A (en) 2002-06-28
CZ20001074A3 (cs) 2001-12-12
US6214102B1 (en) 2001-04-10
JP2003521391A (ja) 2003-07-15
AU745132B2 (en) 2002-03-14
PL339454A1 (en) 2000-12-18
EP1044088A4 (en) 2004-04-28
WO1999015322A1 (en) 1999-04-01
AU9510098A (en) 1999-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU224058B1 (hu) Javított eljárás kerámiaszálak megerősítésére
JP2533025B2 (ja) 無機繊維を基材とする絶縁製品及びその製造方法
EP0133307B1 (en) Process for preparing ceramic molding
US4849382A (en) Lightweight refractory and process for producing the same
CN112624778B (zh) 一种高强度高密度无机纤维制品及其制备方法
WO2000015574A1 (en) Bonded fibrous materials
US7858554B2 (en) Cordierite fiber substrate and method for forming the same
EP0395203B1 (en) Refractory supports
JP2014228035A (ja) 耐火断熱材及びその製造方法
CN114746379A (zh) 无机纤维成型体、加热炉、结构体、以及无机纤维成型体的制造方法
JP5963704B2 (ja) 耐火断熱材及びその製造方法
JPH10226582A (ja) 複層断熱材及びその製造法
MXPA00002953A (en) Improved bonding of ceramic fibers
RU2358954C1 (ru) Способ получения волокнистого керамического материала
JPH0656551A (ja) コージライト多孔質耐熱材の製造方法
JPH07102560B2 (ja) 不燃性成形体の製造方法
JP2614809B2 (ja) 耐熱性低比重繊維質成形体の製造法
JPH0459271B2 (hu)
JPH06172010A (ja) 断熱材およびその製造法
WO2023079860A1 (ja) 耐熱性板部材および構造体
JPS6033244A (ja) 無機繊維成形体の製法
JPS616184A (ja) 繊維セラミツク構造体の製造方法
JPH0649638B2 (ja) ムライトウィスカーの製造方法
JP2819352B2 (ja) 低密度断熱構造体の製造法
JPH10226559A (ja) 断熱材

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20050331

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees