JP2013522155A - 材料組成物、その製造並びにシール層及び酸化保護層としての使用 - Google Patents

材料組成物、その製造並びにシール層及び酸化保護層としての使用 Download PDF

Info

Publication number
JP2013522155A
JP2013522155A JP2012557550A JP2012557550A JP2013522155A JP 2013522155 A JP2013522155 A JP 2013522155A JP 2012557550 A JP2012557550 A JP 2012557550A JP 2012557550 A JP2012557550 A JP 2012557550A JP 2013522155 A JP2013522155 A JP 2013522155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
material composition
graphite
film
additive component
support component
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.)
Pending
Application number
JP2012557550A
Other languages
English (en)
Inventor
クリスト マルティン
ケーラー ザンドラ
ゴイニー フローリアン
シュミット ライナー
エッティンガー オズヴィン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SGL Carbon SE
Original Assignee
SGL Carbon SE
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 SGL Carbon SE filed Critical SGL Carbon SE
Publication of JP2013522155A publication Critical patent/JP2013522155A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/536Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite based on expanded graphite or complexed graphite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • 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
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/522Graphite
    • 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
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/528Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
    • C04B35/532Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components containing a carbonisable binder
    • 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
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • 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
    • C04B37/00Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/008Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of an organic adhesive, e.g. phenol resin or pitch
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5001Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with carbon or carbonisable materials
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/51Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
    • C04B41/5127Cu, e.g. Cu-CuO eutectic
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/88Metals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818Flat gaskets
    • F16J15/0825Flat gaskets laminated
    • F16J15/0831Flat gaskets laminated with mounting aids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/102Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/16Flanged joints characterised by the sealing means
    • F16L23/18Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings
    • F16L23/22Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings made exclusively of a material other than metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04Coatings characterised by the materials used
    • F16L58/14Coatings characterised by the materials used by ceramic or vitreous materials
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3284Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3409Boron oxide, borates, boric acids, or oxide forming salts thereof, e.g. borax
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/36Glass starting materials for making ceramics, e.g. silica glass
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3804Borides
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3804Borides
    • C04B2235/3813Refractory metal borides
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3821Boron carbides
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3826Silicon carbides
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/386Boron nitrides
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3873Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/407Copper
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422Carbon
    • C04B2235/425Graphite
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/428Silicon
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/447Phosphates or phosphites, e.g. orthophosphate, hypophosphite
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208Fibers
    • C04B2235/5216Inorganic
    • C04B2235/524Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5248Carbon, e.g. graphite
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9669Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts
    • C04B2235/9684Oxidation resistance
    • 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
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/36Non-oxidic
    • C04B2237/363Carbon
    • 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
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/76Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)

Abstract

支持体成分(11)及び添加剤成分(12)を有する材料組成物(10)が提案される。添加剤成分(12)は、1種以上のセラミック添加剤(12′、12″)を有する。支持体成分(11)及び添加剤成分(12)は、約1:9〜約7:3の範囲内、好ましくは約1:4〜約2:1の範囲内、特に約1:1の範囲内の体積比で存在する。本発明による材料組成物(10)は、フィルムの形で又は液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料の形で形成されることができる。本発明による材料組成物(10)はとりわけ、酸化保護として及びシール要素として使用されることができる。

Description

本発明は、材料組成物 − 特に酸化保護及び/又はシール用又は酸化保護及び/又はシールとして − 、それらの製造方法並びにそれらの使用に関する。特に、本発明は高温酸化保護フィルムにも関する。
発明の背景
多くの工業産品及び装置の場合に、それらの製造の際、しかしまさに操作中のそれらの使用の際にも、操作パラメーター、例えば温度の値は大きな範囲に広がる。用途に応じて、その際に、加工物、工具又はまた産品の温度は、室温 − 又はそれをはるかに下回る温度 − から数百又はそれどころか1000℃超までにわたりうる。異なる温度範囲内では、情況によっては個々の材料成分の機械的及び/又は熱的な応力も、まさに表面又は界面上でもしばしば極めて異なる。
熱活性化された表面又は界面を有するこの種の条件の場合に、そこでは、化学反応、特に酸化プロセスが起こりうるものであり、これらは母体となる材料の性質もそれらの表面又は界面上で変化させる。その際に、酸化に基づいて、例えば、電気抵抗 − 例えば電極等の場合に関連されうる − 及び/又は物質的な一体性(Integritaet) − 例えばシールの場合に関連されうる − も、不利に変化しうる。
この種の摩耗状況を回避するか又は少なくとも和らげるために、故に、その表面上又は界面上又はそれらの部分領域上に、しばしば固有に又は付加的に材料層が施与され、これらは例えば保護層として利用されるか又は他の機能も引き受け、例えばシールとして利用される。この種の固有の又は付加的な材料層は、できるだけ操作パラメーターの全ての範囲にわたって、特にすなわち全ての温度範囲にわたって適した性質を有するべきであり、かつ母体となる表面又は界面を − 固有の又は付加的な層なしの状況と比較して − 痛めない及び/又は安定化させるべきである。
例えば、界面又は表面上に装着される酸化保護の際に、しばしば室温の範囲内で行われる装着自体が、付加的な層の材料の柔軟性により妨げられず、むしろひょっとするとそれどころか促進されることが望ましい。このことは、前記材料が、室温でできるだけ連続性であるべきであり、かつある程度の機械的な柔軟性も、例えば屈曲性の形で有するべきであることを意味する。他方では、高温範囲内では、母体となる材料の保護機能及びその機械的な連続性(Zusammenhang)又は凝集(Zusammenhalt)は、本質的に変化してはならない、それというのも、さもなければ付加的な層の機能が疑問視されるだろうからである。
しばしば付加的に、全ての温度範囲にわたって又はその広い部分にわたって実現されていなければならないさらなる性質が重要であり、そこでは、例えば、できるだけ室温で存在するべきであるが、しかし明らかにより高い温度では情況によってはもはや必要でない電気伝導性を考えることができる。
材料移行と関連して、例えば2個のフランジ等の間に設けられているシールを考える場合には、ここでも室温で、例えばその組立の際に、その物質的な凝集又は連続性は、ある程度の機械的な柔軟性と併せて存在すべきである。付加的に、そのシール機能のためには、もちろんその漏れは、全ての操作温度範囲にわたってできるだけ僅かでなければならず、このことは、しばしば、前記シールの母体となる材料組成物の物質的な連続性又は凝集が付随する。
加工物又は工具の場合の母体となる材料の考えられる酸化と関連した前記の問題に加え、酸化プロセスは、加工物又は工具をそれらの表面又は界面上で変性するための材料組成物の使用の場合にも問題がある、それというのも、酸化により公知の材料組成物の性質さえも不利に変化しうるからである。
そのうえ、公知の材料組成物は − 例えばフィルム形で − エネルギーの多い使用下での比較的高いプロセス工学上及び装置上の経費を伴ってのみ製造可能である。
発明の要約
本発明には、それらの物質的な連続性又は凝集が広い温度範囲にわたって及びとりわけ700℃を上回る高温範囲内で得られたままであり、かつ比較的僅かなプロセス工学上及び装置上の経費で、かつエネルギーの比較的より少ない使用で製造可能である、材料組成物を考案するという課題が基礎になっている。
本発明の基礎となる課題は、材料組成物の場合に本発明によれば、独立請求項1の特徴を伴って解決される。さらに、本発明の基礎となる課題は、材料組成物の製造方法の場合に本発明によれば、独立請求項15及び17の特徴を伴って解決される。さらに、本発明の基礎となる課題は、独立請求項18及び21に記載の本発明による材料組成物の使用によって解決される。有利なさらなる展開は、それぞれの従属請求項の対象である。
本発明は、 − 特に酸化保護に又は酸化保護として及び/又はシールに又はシールとして適している − 支持体成分と添加剤成分とを有する材料組成物を生み出し、その際に前記添加剤成分は、1種以上のセラミック添加剤を有し、かつ前記支持体成分及び前記添加剤成分は、約1:9〜約7:3の範囲内の体積比で存在する。
本発明の核心の思想は、すなわち、材料組成物の場合に前記支持体成分の特定の体積比を添加剤成分に比例して配慮することにあり、しかもそれにより、その物質的な連続性、物質的な凝集及び物質的な耐久性、すなわち前記全構造の機械的な一体性が、広い温度範囲にわたって得られたままであることを達成し、かつそれにより、前記材料組成物の使用において、前記材料組成物自体の物質的な一体性に付随する性質、しかしまたその使用において前記材料組成物が使用される物質系の前記性質が、同様に広い温度範囲にわたって安定化されるか又はそれどころか得られたままであることを生じさせることにある。
その際に安定化された性質は、その形状安定性、ミクロレベルの安定性に、例えばガス密等の意味で、又は構成が前記材料組成物を基礎とする系の電気伝導性も、該当しうる。
本発明により生み出された材料組成物は、広い温度範囲にわたって及びとりわけ700℃を上回る高温範囲内で得られたままである物質的な連続性又は凝集を有する。本発明により生み出された材料組成物は、フィルムとして又は塗料等の形で準備される場合に特に、比較的僅かなプロセス工学上及び装置上の経費で、かつエネルギーの比較的より少ない使用で製造されることができる。
多くの材料組成物の場合に、つまり、フィルムの製造は、本発明による方法以外の方法では、全く不可能である。
前記支持体成分及び前記添加剤成分は、約1:4〜約2:1の範囲内、好ましくは約1:1の範囲内の体積比で存在していてよい。前記支持体成分対添加剤成分の体積比の範囲についての挙げた特に好ましい詳細により、本発明による特に適した材料組成物が特性決定され、それらにより前記材料組成物自体、しかしまた本発明による材料組成物を用いる使用における前記系の性質が特に良好に安定化されうる。
本発明による材料組成物は、1種又は複数のセラミック添加剤を具備された又は充填された黒鉛フィルムとして形成されていてよい。
本発明による材料組成物は、しかしまた、1種以上のセラミック添加剤を具備された樹脂系材料として及び特にまた再びフィルムとして又は液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として及び/又は1種又は複数の機能性添加剤と共に、形成されていてよい。
少なくとも1種の前記セラミック添加剤は、耐高温性材料、ガラス形成材料及び/又は − 特に約700℃を上回る温度で − 酸化し、それにより焼結する材料であってよいか又はこれらの材料を有していてよい。まさにこれらの特徴の組合せにおいて、前記材料組成物の特に好都合な性質は、前記安定化及び物質的な連続性に関して、すなわち、高温範囲内で、前記セラミック添加剤の酸化に基づいて、ついで進行していく焼結を通じて安定化及び保護が行われることにより、確立される。
少なくとも1種の前記セラミック添加剤は、TiB2、TiO2、Si、SiC、Si34、BN、B4C、CaB6、FeB、Si34、Zr(HPO42、Al23、AlB2、AlB12、SiB6、PB、ZnO・B23、リン酸三亜鉛、ホウ酸亜鉛類及びそれらの組合せから形成される群からの材料であってよいか又はこの材料を含有することができる。特に挙げたこれらの材料及びそれらの組合せは、本発明による材料組成物の安定化作用を特に確実に根拠付けることができる。
特に次の対が前記添加剤成分の第一及び第二の添加剤として考慮に値し、すなわちB4CもしくはSiC、B4CもしくはZr(HPO42、B4CもしくはTiO2、TiB2もしくはSi又はさもなければTiO2もしくはSi、すなわち次の第A表による対である:
Figure 2013522155
前記添加剤成分についての第一及び第二の添加剤の対のここで挙げた例は、本発明による材料組成物それ自体の性質、しかしまたこれらの性質と関係がある安定化すべき系の安定化に関して特に適した実施態様と判明している。
前記支持体成分は、黒鉛材料、膨張された黒鉛挿入化合物、H2SO4の使用下による(GHS)、膨張された黒鉛挿入化合物、HNO3の使用下による(GN)及び/又はそれらの混合物(GNS)、1種以上の炭素系繊維材料又はそれらの組合せを有することができるか又はそれらから形成されてよく、その際にこれらは特に膨張された及び/又は粉末化される形で存在する及び/又は例えば合成黒鉛又は1種以上のカーボンブラックを有するか又はそれらからなる1種以上の機能性添加剤が設けられている。
ここで挙げた材料は、前記支持体成分をそれぞれの前記添加剤成分と合一する際のそのフィルム形成、黒鉛フィルム形成及び/又は炭素フェルト及び/又は黒鉛フェルトの形成の可能性を表し、その際に炭素系であることに基づいて電気伝導性が固有に保障される。
特に有利で故に好ましいのは、膨張黒鉛に基づくか又は膨張黒鉛を有する、特にフィルムの、材料である。その際に、黒鉛フィルムは、例えば、(A)まず最初に黒鉛材料が準備され、(B)ついでそれから、いわゆる黒鉛挿入化合物又は黒鉛インターカレーション化合物が製造され、(C)これがついで熱分解されかつ膨張され − 例えば約1000℃の温度での衝撃加熱により −、かつ(D)その膨張物が支持体成分として、ついで前記添加剤成分用の1種以上の添加剤との − 及び場合により機能性添加剤の − 混合後に、プレスによりフィルムの形の本発明による材料組成物に圧縮されることによって、製造されることができる。
前記支持体成分は、樹脂材料、特にフェノール樹脂材料から及び/又は1種以上の熱硬化性又は熱可塑性のポリマーを有するか又は前記ポリマーから、形成されてよいか又はそのようなものを含有することができる。特に液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の形の、樹脂の使用は、相応する材料組成物を設けることを可能にし、この組成物は塗料又は次の覆う層の形として使用されることができ、故に特にフレキシブルな使用を可能にする。
樹脂を使用すること及び/又は樹脂をフィルム形に変換することも可能であり、その際に前記添加剤成分はそれらの成分と共に既存の樹脂系フィルムへの圧入及び/又は混入により導入される。
特に有利には、特定の用途の場合に、 − 特に室温で − フィルムとして及び/又はフェルトとして存在する材料組成物であってよい。フィルム及びフェルトは、特に簡単に取扱い可能である、それというのも、これらは本質的に形状安定であり、機械的な柔軟性及び弾性を備え、かつ適宜短く切ることができるからである。
他方では、他の特定の用途の場合に、 − 特に室温で − 液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として存在する材料組成物が有利でありうる。材料組成物のこの形は、任意の形に、例えば塗装等により塗ることができる。
有利であるのは − 特に室温で − 本発明による材料組成物が、機械的に連続性であり、機械的に柔軟であり、機械的に弾性であり、及び/又は電気伝導性である場合である。これらの性質は、個々に又は互いに任意の組合せで個々の支持体成分及び添加剤成分の組成により設計されることができ、特にフレキシブルな手法でそれぞれの用途に適合される。その塑性変形能の観点も顧慮されることができる。
本発明による材料組成物は、約700℃を上回る温度で機械的に連続性であるか又は機械的に連続性のままであるように形成されていてよいか又は形成されることができる。高温範囲内でのその機械的な連続性又は凝集又は機械的な一体性は特に重要である、それというのも、この場合に技術水準は、700℃を超えても母体となる材料組成物の機械的な一体性、ひいてはその機能化を保証することができないからである。
前記添加剤成分は、黒鉛材料、合成黒鉛、天然黒鉛、1種以上のカーボンブラック、1種以上の炭素系繊維材料又はそれらの組合せを有するか又はそれらからなる1種以上の機能性添加剤を含有することができ、その際にこれらは、特に膨張された及び/又は粉末化された形で存在していてよい。
選択的に又は付加的に、前記添加剤成分は、特に粉末形の、金属材料を有するか又は金属材料からなる、好ましくは銅を有する1種以上の機能性添加剤を有することができる。
また、機能性添加剤による前記添加剤成分の変性は、すなわち前記材料組成物のさらなる性質を発揮させることができる。金属材料の、例えばダストの形での、好ましくは銅ダスト等の、添加も可能である。これは、例えば、母体となる支持体成分としての樹脂中の電気伝導性を調節するのに利用されることができる。
前記支持体成分及び前記添加剤成分は、物質混合物として又は本質的に物質混合物として一緒に存在していてよい。その際にすなわち、溶液、懸濁液、乳濁液、固体混合物等も可能である。物質混合物としての存在は、前記支持体成分と前記添加剤成分との特に緊密な接触及び特に緊密な絡み合い、ひいては前記材料組成物のための特に均質な材料構造を保証する。
本発明の他の一態様は、本発明による材料組成物のための相応する製造方法を準備することにある。
材料組成物の本発明による製造方法の場合に、前記支持体成分及び前記添加剤成分は、相応する体積比で混合され、かつフィルムにプレスされる。この手順により、本発明による材料組成物は、前記支持体成分及び前記添加剤成分の相応する体積比で混合されてフィルム材料へ変換され、前記フィルム材料がついで使用されることができる。
その際に、前記支持体成分は、前記添加剤成分と共にプレスする前に、既にフィルムとして存在していてよい。このことは、既に存在するフィルムが、前記添加剤成分の添加及びそのフィルム構造の保持による本発明による材料組成物の意味での相応するさらなる加工により、改良されることができることを意味する。
支持体成分として又はそれらの部分として特に好ましいのは、膨張黒鉛材料である。
本発明による製造方法の他の実施態様の場合に、(a)前記支持体成分は、前記添加剤成分と共にプレスする前に、液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の樹脂として存在するか又は準備され、かつ前記添加剤成分と、相応する体積比で混合されることができ、(b)得られた液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の混合物がフィルムへキャストされ、かつ場合により硬化及び/又はプレスされることができ、かつ(c)特に、得られたフィルムが、例えば加工物等上へ、積層されることができる。
選択的に、材料組成物の製造方法の場合に、前記支持体成分は液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として、及び前記添加剤成分はばら材料として、粉末として、液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として存在していてよい。その際に、ついで前記支持体成分及び前記添加剤成分は相応する体積比で互いに混合され、それにより生じた混合物は、液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料の形で又は材料組成物としてさらなる加工工程によりフィルムの形で、準備される。フィルムの代わりに、生成された材料組成物が、より良好に成形可能な材料のやり方で形成され、その際にここではすなわち、そうすると最終結果では、本発明による材料組成物を有する液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の最終生成物が存在し、かつさらに使用されることができる。
すなわち、前記支持体成分及び/又は本発明による材料組成物の中間形がまず最初に、液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として存在し、ついで中間プロセス又はさらなる加工プロセスによりフィルムへ、例えばフィルムキャスティングにより、場合により引き続き硬化を伴い、変換されることも考えられる。
本発明のさらなる態様は、本発明による材料組成物の多様な使用である。
酸化保護として − 特に黒鉛系若しくは炭素系の又は黒鉛強化若しくは炭素強化された物体又は加工物の場合に − 本発明による材料組成物の使用が可能である。本発明による材料組成物の調節可能な性質に基づいて、この材料組成物は、すなわち、特に酸化保護としての使用に、例えば、特に黒鉛系若しくは炭素系の及び/又は黒鉛強化若しくは炭素強化を有する、本質的に固体の物体、加工物又は工具の改良に、適している。
本発明による材料組成物は、コーティングとして前記物体又は加工物の表面上に又は前記表面の一部上に、又は材料混合物として前記物体又は加工物の表面上又は表面中に又は前記表面の一部上又は前記表面の一部中に設けられることができる。
本発明による材料組成物が使用される物体又は加工物は、熱保護要素、耐熱タイル、電極、アーク電極又は工具等であってよい。
さらに、本発明による材料組成物は、2個の加工物間の、特にフランジ等上の、シールとして、好ましくは平形シール、リングシール又はテープシール(Banddichtung)として、使用されることができる。その材料連続性及びそれと共に確立される僅かな漏れに関して調節可能な性質に基づいて、本発明による材料組成物は、相応する形態の場合にまさにシール材料としても適している。
一般的な態様に関連して上記で既に示されたように、本発明の核心の思想はすなわち、支持体成分及び添加剤成分を、(a)材料組成物のため出発物質として又は(b)前記材料組成物の最終配置において、それぞれ、本発明による特定の体積比で設けることにもある。
それにより、操作温度の特に幅広い範囲にわたって、前記材料組成物の物質的な連続性、物質的な凝集、ひいては物質的な一体性が得られたままであることが達成される。
このことは特に、低い温度で、例えば室温の範囲内で、前記材料組成物の特に適した取扱い性が、それらのそれぞれ与えられた集合状態で得られることを意味する。他方では、高い操作温度でも、前記材料組成物の物質的な一体性、ひいては凝集の破壊が生じないので、物質的な一体性に基づく機械的性質が得られたままである。これは、それぞれ生成された生成物が高い温度で分解しない及び/又は特記すべき孔も形成されないことを意味する。
低温範囲内でのその物質的な一体性が本質的に前記支持体成分により実現されるのに対して、高温範囲内で、特に700℃を超えて、その物質的な一体性は、場合によりまさに前記添加剤成分により、例えばそれらのガラス形成又は焼結により、実現される。すなわち、前記支持体成分が、例えば黒鉛からなるので、例えば酸化プロセスにより、高い温度で破壊する場合でも、前記添加剤成分の成分の性質に基づいて、前記材料組成物の物質的な一体性が、すなわち特に前記添加剤成分の成分がセラミック成分及びガラス形成成分である場合に、全体で得られたままである。
支持体成分及び添加剤成分という概念は、本発明と関連して、その際にかなり一般的に解釈されるべきである。前記支持体成分は、一方では事実上、炭素材料又は黒鉛材料、しかしまた樹脂材料等であってもよい。重要であるのは、前記支持体成分が、低温範囲内で物質的な一体性、場合によりさらにまた機械的な柔軟性及び/又は弾性を、例えばフィルム等の可撓性の意味で、実現することである。前記添加剤成分により、そうすると一方では、その物質的な一体性が高温範囲内で保証されることができる。さらに、いわゆる機能性添加剤の添加により、前記材料組成物の特性範囲は、例えば電気伝導性に影響を及ぼす機能性添加剤の添加により、拡張されることができる。もちろん、しかしまた前記支持体成分に相応する機能性添加剤が、例えば、結合を作る本来の材料自体が不十分な電気伝導性のみを有する場合に、添加されることができる。
これらの態様及びさらなる態様は、添付された図面に基づいて説明される。
本発明による材料組成物が加工物の表面上に施与されることによる、第一実施態様による本発明による材料組成物の使用を説明する図(A〜C)。 含浸の一種として加工すべき加工物の表面領域中へ導入されることによる、本発明による材料組成物の他の使用を示す図(A〜C)。 ここでは円柱形の物体、例えば電極等のさらなる加工の際の、本発明による材料組成物の他の使用を略示的かつ部分的に切り取った形で示す図(A〜C)。 ここでは円柱形の物体、例えば電極等のさらなる加工の際の、本発明による材料組成物の他の使用を略示的かつ部分的に切り取った形で示す図(A〜C)。 ここでは複数の層が、本発明による材料組成物を用いて物体の表面上に施与されることによる、本発明による材料組成物の使用の他の形を略示的かつ部分的に切り取った形で示す図(A〜C)。 2個の加工物間のシールとしての本発明による材料組成物の使用を略示的かつ部分的に切り取った形で示す図(A〜C)。 本発明による材料組成物を製造する方法及び使用する方法をブロック図の形で示す図。 本発明による材料組成物を製造する他の方法及び使用する他の方法をブロック図の形で示す図。 本発明による材料組成物を製造する他の方法及び使用する他の方法をブロック図の形でさらに示す図。
実施態様の詳細な説明
以下に、本発明の実施態様が記載される。本発明の全ての実施態様及びまたそれらの技術的な特徴及び特性は、個々に独立して又は自由選択で組み立てられて互いに任意にかつ限定することなく組み合わされることができる。
構造的及び/又は機能的に同じ、似た又は同じく作用する特徴又は要素は、以下に図面と関連して、同一の参照番号で呼ばれる。いずれにせよ、これらの特徴又は要素の詳細な説明は繰り返されない。
図1A〜図1Cは、略示的かつ部分的に切り取った形で、本発明による材料組成物の実施態様の第一の使用可能性を示す。
その際に、加工すべき材料20 − 例えば図1Aに示された配列による加工物100又は工具100 −の表面20a上に、図1Bによれば本発明による材料組成物10の個々の層が施与される。本発明による材料組成物10は、フィルム10−1として貼り付けられるか又は液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の塗料10−2として施与されることができる。これは、例えば室温で、行われ、かつ本発明による材料組成物10は、その際に特定の第一の又は出発配置10′を有し、かつ本発明によれば、支持体成分11 − 例えば黒鉛11′又は樹脂11″を有する − と、1種以上の添加剤12′、12″を有する添加剤成分12とを含有する。
それらに、中間工程又はさらなる加工工程 − 例えば熱処理工程 − を続けることができる。この工程は、より高い操作温度により基づいていてよいか、又はさもなければ明示的な高温加工工程にこだわることができる。
その際に、図1Cによれば、本発明による材料組成物10が、高温範囲内で又は高温工程中又は高温工程後に第二配置10″を取ることが可能である。この第二配置10″はまた、図1Cに示されているように、圧密化、ひいては本発明による材料組成物の体積減少に付随しうる。このことはしかし必須ではない。本発明による材料組成物10を全ての温度範囲にわたって配置10′中に残すことも可能である。
実地において、本発明による材料組成物10は、黒鉛11′とセラミック添加剤12′、12″との混合物製のフィルム10−1から形成されることができる。室温で、この場合に、生成されたフィルム10−1は、支持体成分11として黒鉛並びに添加剤成分12としてセラミック成分12′、12″を含有することになる。極めて高い温度では、本発明による材料組成物10の幾つかの又は全ての成分は酸化しうる。例えば、その際に本発明による材料組成物10の配置10″中の黒鉛11′の規準となる割合が消失されていてよく、それに対して、セラミック成分12′、12″が、本発明による材料組成物の第二配置10″中で新たに有機化し、例えばガラス様状態へ移行しており、その際にこれは、例えば低下された体積に付随し、その物質的な一体性、物質的な連続性又は凝集が失われない。
図2A〜図2Cによる実施態様の場合に、図1A〜図1Cと比較可能なプロセスが行われるが、その際にしかしながら本発明による材料組成物10は、図2Aから図2Bまで移行して示されているように、母体となる原料体20の表面20a上に施与されるのではなく、含浸の一種の形により、加工物100の材料20の表面20a中へ導入される。図2Bでは、そうすると原料体100は、本発明による材料組成物10の一実施態様に基づく表面含浸を伴う改良された形で存在する。
図2Cに移行して、高温処理後に、明示的に又は暗黙に加工される原料体20の使用における高められた操作温度に基づき、反応が、含浸される表面20aの領域内で行われるので、図2Bに示された第一配置10′とは異なる第二配置10″が生じることが示されている。
注目すべきは、第一及び第二の配置10′もしくは10″の相違が必須ではないことである。原則的に、本発明による材料組成物10が、それらの完了及びそれらの施与又は原料体100の材料20への導入後に、全ての温度範囲にわたって不変のままであることが可能である。
図3A〜図4Cは、円柱形の物体100、例えば電極、好ましくはアーク電極等の場合の、本発明による材料組成物10の実施態様の使用を、図1A〜図1Cに類似した方法で示す。図3A〜図3Cは、その際に円柱形の形態を横断面図で示すが、それに対して、図4A〜図4Cは、円柱形の物体100又は電極100を視線方向でその円柱軸の方向で示す。
ここでも、再び、前記製造プロセスの三つの段階、すなわち図3A及び図4Aには原料体100がその出発形で、図3B及び図4Bには、表面20a、100a上に本発明による材料組成物10の実施態様でコーティングされた材料20製の原料体100が、しかもその第一の又は低温配置10′中に、及び図3C及び図4Cには第二の又は高温配置10″中に示されており、その際に後者の場合に再び、物質的な一体性を維持しながら相応する体積収縮を伴う圧密化となることから出発している。
図5A〜図5Cは、図1A〜図1Cに類似した配置を示し、その際にしかしながらここでは、本発明による材料組成物10の実施態様は、図5Bに示されているように、母体となる材料20又は原料体100の表面20a、100a上へ多層で施与される。図5Bに示された第一の又は低温配置10から図5Cに示された第二の又は高温配置10″まで移行して、本質的には本発明による材料組成物10の層構造の破壊が行われ、前記層の損失下に、原料体100の材料20の表面20a、100a上に本発明による材料組成物10の圧密化された配列10″が得られる。
図5Bによる本発明による材料組成物10の多層性は、例えばフィルム10−1の多層巻きにより達成されることができる。塗料10−2の繰り返される施与も、場合によりその間に接続される乾燥工程を伴い、可能である。
図6A〜図6Cには、どのように、本発明による材料組成物10がシール10−3のように第一及び第二の管形原料体101及び102の間に導入されることができるかが示されている。
図6Aにおいて、双方のパイプピース101、102又は原料体101、102は互いに空間的に分離されており、かつそれぞれ末端部で、互いにぴったり合う第一及び第二のフランジ101f及び102fが形成される。第一原料体101、すなわち第一管101の第一フランジ101f上に、図20Cに平面図で示された本発明による材料組成物10に基づく環形シール10−3が装着されている。図6Aから図6Bまで移行して、そうすると第一及び第二のパイプピース101及び102は、前面側で、すなわち第一及び第二のフランジ101f及び102f上で本発明による材料組成物10製のシール10−3と互いに接して第一及び第二のねじ要素101s及び102sを介して互いに結合される。
卓越した材料特性、すなわちより広い温度範囲にわたるより安定な物質的な一体性に基づいて、本発明による材料組成物10は、第一及び第二のフランジ101f及び102fの範囲内の第一及び第二の管101及び102の間の移行部をシールするのに適しており、その際に漏れ量は、公知のマイカシール等と比較して著しく減少されている。
これらの態様及びさらなる態様は目下、以下の観察に基づいて並びに多様な実施例に基づいてさらに説明される:
例1:
ここでは、本発明による材料組成物10の性質を調査するための製造及び試験の形が記載される。
商業的に得られる黒鉛硫酸水素塩11′(SS3、Sumikin Chemical Co., Ltd社;日本、東京)を、1000℃に衝撃加熱して、黒鉛膨張物を得た。こうして得られた膨張物5.0gを、2種の添加剤12′、12″と一緒に、すなわち15μmのd50値を有するB4C粉末1.3g(ESK Ceramics GmbH & Co. KG社、ケンプテン)及び6μmのd50値を有するSiC粉末3.7g(ESK-SIC GmbH社、フレッヒェン)とタンブルミキサー中で混合し、1mmの厚さ及び90mmの直径を有するディスク形フィルム10−1にプレスした。こうして得られたフィルムは、物質的に連続性であり、かつ機械的に柔軟であった。
このフィルム10−1を、さらなる調査のために、1300℃で白金るつぼ中で空気中でエージングした。規則的な間隔で、前記フィルムの質量損失を測定した。約3h後に、約6.5gの一定の質量が生じた。熱処理後に、前記フィルムは安定で、無孔でもろいままであった。
例2:
例1に記載された方法に従い、多様なセラミック粉末12′、12″で充填されている黒鉛フィルム10−1を製造した。セラミック添加剤12′、12″のd50値は、5μm〜50μmの範囲内であった。前記試料の組成は、第1表にまとめられている。これらの試料を秤量し、700℃で空気流(600l/h)中で1hエージングし、引き続き再び秤量した。この熱処理後に、全ての試料は、安定で、無孔でもろいフィルム10−1を形成した。
百分率の質量損失は、第2表に記載されている。比較試料として、同一の寸法を有し、高度に酸化保護された、商業的に得られる黒鉛フィルム10−1(Sigraflex APX2、SGL Technologies GmbH社、マイティンゲン)を同じようにして処理した。この試料は、熱処理後に同様に無孔であるが、しかし柔軟であった。
本発明による材料組成物に対する比較フィルムの本質的な相違は、支持体成分及び添加剤成分の間での、本発明により設けられるべき体積比から決定的に逸脱する体積比であり、これは比較フィルムについては99:1の範囲内であり、比較フィルムのすなわち99体積%は前記支持体成分から形成され、かつ前記試験において相応して1%の灰化値を与える。
Figure 2013522155
例3:
例2に挙げた組成を有する試料を、白金るつぼ中で1300℃で空気中で1h酸化させた。質量損失は第3表にまとめられている。セラミック粉末12′、12″で充填された全てのフィルム10−1は、熱処理後に、安定で、無孔でもろかった。充填されていない参考試料は、完全に酸化されていた。
Figure 2013522155
例4:
使用例として、50mmの直径及び30mmの高さを有する合成黒鉛製の円柱100に − これは例えばアーク電極のためのモデルとして機能することができる − ジャケット面上で、2種の添加剤12′、12″、すなわちTiB2及びSiで充填されている、すなわち第1表の試料2による組成を有する1mmの厚さの黒鉛フィルム10−1の2層を巻き付けたので、全体で54mmの外径が得られた。前記フィルムを、円柱100の表面にフェノール樹脂で固定した。円柱100の前面は覆われていなかった。円柱100を1300℃で3h、空気中で酸化させた。その際に、充填された黒鉛フィルム10−1は、ジャケット面上でセラミックフィルム又は層10″へ変換された。巻き付けられた円柱100の外径は、熱処理後に不変であった。覆われていない前面で、酸化痕跡が確認可能であった。
50mmの直径及び高さ30mmを有する円柱形の合成黒鉛製の比較モデルを、同様に1300℃で3h、空気中で、しかも酸化保護フィルムなしで酸化させた。熱処理後に、全ての試料表面又は円柱表面上で酸化痕跡が認識されることができ、前記円柱の外径は、熱処理後に45mmであった。
例5:
フィルムの代わりに、本発明による材料組成物を用いて、本質的に液状のコンシステンシーを有する材料10−2も生み出されることができる:
その際に、フェノール樹脂50g(SP 227、Hexion Speciality Chemicals、Inc.社)及びエタノール50gの溶液中へ − これは支持体成分11として本発明の意味で機能する − 、添加剤12′、12″としてTiB2粉末22g(d50 10μm)、Si粉末28g(d50 20μm)及び付加的で電気伝導性を与える機能性添加剤として黒鉛粉末40g(d50 5μm)を撹拌混入し、その際にこの混合物は本発明の意味で添加剤成分12として機能し、かつ全組成物の黒鉛含分は、既に低い温度で電気伝導性を付与した。塗料10−2として利用される低粘度の塗布可能な混合物が得られた。
この混合物を、はけを用いて、約0.5mmの層厚で、合成黒鉛製の円柱(直径:50mm、高さ:100mm)のジャケット面及び前面上に施与し、室温で24h乾燥させた。引き続き、前記試料を1300℃で1h、空気中で酸化させた。その際に、前記コーティングはセラミック層へ変換され、酸化の他の徴候は認識されることができなかった。
例6:
電気伝導性を与える成分は、黒鉛又は炭素系である必要はない:
そしてまた、フェノール樹脂50g(SP 227、Hexion Speciality Chemicals, Inc.社)及びエタノール50gの溶液中へ − これはそしてまた本発明の意味で支持体成分11として機能する − 、今度はTiB2粉末33g(d50 10μm)、Si粉末42g(d50 20μm)及び銅粉末75g(d50 10μm)を撹拌混入し、その際にこの粉末混合物は本発明の意味で添加剤成分12として機能し、かつ今度は全組成物の銅含分が、既に低い温度で電気伝導性を付与した。再び、塗料10−3として機能する低粘度の塗布可能な混合物が得られた。
この混合物を、はけを用いて、約0.5mmの層厚で、50mmの直径及び100mmの高さを有する合成黒鉛製の円柱のジャケット面及び前面上に施与し、室温で24h乾燥させた。引き続き、前記試料を1300℃で1h、空気中で酸化させた。その際に、前記コーティングはセラミック層へ変換され、酸化の他の徴候は認識されることはできなかった。
例7:
例1に記載された方法に従い、添加剤12′、12″として多様なセラミック粉末で充填されていた黒鉛フィルム10−1を製造した。前記試料の組成は、第4表にまとめられている。それらの厚さはその際に、1mm(試料1及び2)もしくは0.5mm(試料3)であった。前記添加剤のd50値は、5μm〜200μmの範囲内であった。これらの試料を秤量し、700℃で空気流(100l/h)中でそれぞれ1hエージングし、引き続き再び秤量した。この熱処理を引き続き、その数が10hに達するまで、繰り返した。この熱処理後に、全ての試料は、安定で、無孔で部分的に柔軟なフィルム10−1を形成した。
百分率の質量損失は、第4表に記載されている。比較試料として、同一の寸法を有し、高度に酸化保護された、商業的に得られる黒鉛フィルム(Sigraflex APX2、SGL Technologies GmbH社、マイティンゲン)を同じようにして処理した。この試料は、熱処理後に同様に無孔であるが、しかし柔軟であった。
Figure 2013522155
例6により製造されたフィルムは、熱処理の際にぜい化を示すが、しかしその柔軟性の一部分を維持するので、これらは古典的なシール用途用(例えばフランジ結合のシールのため)の材料として使用されることができる。ここでは、とりわけ高温範囲内における使用が可能であり、その使用はこれまでとりわけマイカ系材料及びそれらの組合せに委ねられている。その圧密性並びに粗い表面への適合性は、前記セラミック実施変法の場合にも熱処理後にもなお与えられている。
DIN EN 28090-1による試料1及び試料2の漏れ量[単位:ml/min]を、商業的に得られるマイカシール材料(参考)と比較して、試験した。測定された漏れ量は、第7表に示されている。
Figure 2013522155
図7及び図8には、前記の例1〜7も併せてカバーする、本発明による材料組成物10の製造及び使用のための2つの一般的な方法形が流れ図の形で記載されている。
図7に示されたプロセスにおいて、本発明による材料組成物10は、フィルム10−1の形で準備され、かつ場合により使用される。
まず最初に、工程S1において、黒鉛材料11′が準備され、かつ工程S2において膨張過程にかけられる。得られた膨張物は、工程S3において、場合により粉砕される及び/又は機能性添加剤が添加される。工程S3の結果として、本発明による材料組成物10の支持体成分11が得られる。
他方では、工程S4及びS6において、第一及び第二の添加剤12′もしくは12″ − 例えばB4CもしくはSiC − が準備され、かつ工程S5もしくはS7において、場合によりそれぞれ粉砕される及び/又は機能性添加剤と混合される。工程S8において、工程S4〜S7の中間生成物は、添加剤成分12として相応する混合比で得られる。
工程S9において、ついで支持体成分11及び添加剤成分12は、本発明によれば約1:9〜約7:3の範囲内の特定の体積比で混合され、かつ工程S10において酸化保護フィルム10−1にプレスされる。
一方では、工程S15によれば、本発明による材料組成物10の後処理工程及び/又は貯蔵工程を続けることができる。
他方では、加工物100の準備と関連して、工程S11においてフィルム10−1の使用も同じく行われることができる。その際に、場合により、加工物100はまず最初に工程S12において、フィルム10−1用の接着剤で、例えば樹脂で処理される。ついで、加工物100に、本発明による材料組成物製のフィルム10−1が、例えば工程S13において巻き付けられる。工程S14において、ついで場合により、巻き付けられた前記加工物100の後処理及び/又は貯蔵が行われる。
他方では、図8に示されたプロセスにおいて、本発明による材料組成物10は塗料10−2の形で準備され、かつ場合により使用される。
まず最初に、工程T1において、樹脂材料11″が準備され、かつ工程T3において、場合により溶剤、例えばエタノールとの混合により、される。工程T3の結果として、本発明による材料組成物10の支持体成分11が得られる。
他方では、工程T4及びT6において再び第一及び第二の添加剤12′もしくは12″ − 例えばB4CもしくはSiC − が準備され、かつ工程T5もしくはT7において、場合によりそれぞれ粉砕される及び/又は機能性添加剤と混合される。工程T8において、工程T4〜T7の中間生成物は再び、添加剤成分12として相応する混合比で得られる。
工程T9において、ついで支持体成分11及び添加剤成分12は、再び、本発明によれば約1:9〜約7:3の範囲内の特定の体積比で混合され、工程T10において酸化保護塗料10−2のために準備される。
一方では、工程T15によれば、再び、本発明による材料組成物10の後処理工程及び/又は貯蔵工程を続けることができる。
他方では、加工物100の準備と関連して、工程T11において、再び塗料10−2の使用も同じく行われる。その際に、加工物100は、まず最初に工程T13において、塗料10−2で、塗ることにより処理される。工程T14において、ついで場合により後処理及び/又は塗った加工物100の貯蔵が行われる。
図9に示された本発明による材料組成物10を製造するプロセスにおいて、この材料組成物は再びフィルム10−1として、しかしながら液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の樹脂材料11″に基づいて及び/又は液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の中間生成物を用いて、形成される。
したがって、工程U1〜U9は、それぞれ本質的には工程T1〜T9に相当する。
工程U10において、本発明による材料組成物10は、流体の、ここではすなわち液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の中間形で得られ、かつ準備される。
工程U15において、液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料組成物10は場合により、例えば熟成するため又は機能性添加剤が添加されることによって、貯蔵される及び/又は後処理される。
工程U15aにおいて、本発明による材料組成物10の液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の中間形は、フィルム10−1へキャストされ、かつ場合によりプレスされる及び/又は硬化される。
工程U11及びU12において、再び、加工物100の準備及び場合により接着剤での加工物100の前処理が行われる。
工程U13において、前記加工物に、樹脂系フィルム10−1が巻き付けられ、ついで工程U14において、場合により後処理される。
10 本発明による材料組成物
10′ 本発明による材料組成物10の第一配置又は低温配置
10″ 本発明による材料組成物10の第二配置又は高温配置
11 支持体成分
11′ 黒鉛、炭素
11″ 樹脂
11−1 フィルム
11−2 塗料
11−3 シール
12 添加剤成分
12′ セラミック添加剤
12″ セラミック添加剤
20 加工物又は工具100の材料
20a 材料20の表面
100 原料体、加工物体、加工物、工具、黒鉛系又は炭素系の物体、黒鉛強化又は炭素強化された物体
100a 表面、表面領域
102 第一原料体、第一加工物体、第一加工物、第二工具、第一管、第一の黒鉛系又は炭素系の物体、第一の黒鉛強化又は炭素強化された物体
101a 表面、表面領域
101f フランジ、第一フランジ
101s ねじ要素、第一ねじ要素
102 第二原料体、第二加工物体、第二加工物、第二工具、第二管、第二の黒鉛系又は炭素系の物体、第二の黒鉛強化又は炭素強化された物体
102a 表面、表面領域
102f 第二フランジ
102s 第二ねじ要素

Claims (21)

  1. 特に酸化保護(30、30′)用若しくは酸化保護(30、30′)として又はシール用若しくはシールとしての、材料組成物(10)であって、
    支持体成分(11)と
    添加剤成分(12)とを含有し、
    ここで、前記添加剤成分(12)が、1種以上のセラミック添加剤(12′、12″)を含有し、かつ
    前記支持体成分(11)及び前記添加剤成分(12)が、約1:9〜約7:3の範囲内の体積比で存在する、
    材料組成物(10)。
  2. 前記支持体成分(11)及び前記添加剤成分(12)が、約1:4〜約2:1の範囲内、好ましくは約1:1の範囲内の体積比で存在する、請求項1記載の材料組成物(10)。
  3. 1種以上のセラミック添加剤(12′、12″)を具備された黒鉛フィルム(10−1)として形成されているか、又は
    1種以上のセラミック添加剤(12′、12″)を具備された樹脂系材料として、特にフィルム(10−1)として又は液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として及び/又は1種以上の機能性添加剤を有して、形成されている、請求項1から2までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  4. 少なくとも1種の前記セラミック添加剤(12′、12″)が、耐高温性材料、ガラス形成材料及び/又は、特に約700℃を上回る温度で、酸化し、それにより焼結する材料であるか、又は耐高温性材料、ガラス形成材料及び/又は、特に約700℃を上回る温度で、酸化し、それにより焼結する材料を含有する、請求項1から3までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  5. 少なくとも1種の前記セラミック添加剤(12′、12″)が、TiB2、TiO2、Si、SiC、Si34、BN、B4C、CaB6、FeB、Si34、Zr(HPO42、Al23、AlB2、AlB12、SiB6、PB、ZnO・B23、リン酸三亜鉛、ホウ酸亜鉛及びそれらの組合せから形成される群からの材料であるか又は前記材料を含有する、請求項1から4までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  6. 前記添加剤成分(12)が、第一及び第二の添加剤(12′、12″)として、それぞれB4CとSiC、B4CとZr(HPO42、B4CとTiO2、TiB2とSi又はさもなければTiO2とSiを含有するか又はそれぞれB4CとSiC、B4CとZr(HPO42、B4CとTiO2、TiB2とSi又はさもなければTiO2とSiから形成されており、特に次の表:
    Figure 2013522155
    による、請求項1から5までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  7. 前記支持体成分(11)が、黒鉛材料(11′)、H2SO4の使用下で膨張された黒鉛挿入化合物(GHS)、HNO3の使用下で膨張された黒鉛挿入化合物(GN)及び/又はそれらの混合物(GNS)、1種以上の炭素系繊維材料又はそれらの組合せを含有するか又は黒鉛材料(11′)、H2SO4の使用下で膨張された黒鉛挿入化合物(GHS)、HNO3の使用下で膨張された黒鉛挿入化合物(GN)及び/又はそれらの混合物(GNS)、1種以上の炭素系繊維材料又はそれらの組合せから形成され、ここでこれらは、特に膨張された及び/又は粉末化された形で存在し、及び/又は、例えば合成黒鉛又は1種以上のカーボンブラックを含有するか又は合成黒鉛又は1種以上のカーボンブラックからなる、1種以上の機能性添加剤が設けられている、請求項1から6までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  8. 前記支持体成分(11)が、樹脂材料(11″)、特にフェノール樹脂材料及び/又は1種以上の熱硬化性又は熱可塑性のポリマー、を含有するか又は樹脂材料(11″)、特にフェノール樹脂材料及び/又は1種以上の熱硬化性又は熱可塑性のポリマー、から形成される、請求項1から7までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  9. 特に室温で、フィルム(11−1)及び/又はフェルトとして存在する、請求項1から8までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  10. 特に室温で、液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として、特に塗料(11−2)として、存在する、請求項1から8までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  11. 室温で、機械的に連続性であり、機械的に柔軟であり、機械的に弾性であり、及び/又は電気伝導性である、請求項1から10までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  12. 約700℃を上回る温度で、機械的に連続性であるか、又は機械的に連続性のままである、請求項1から11までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  13. 前記添加剤成分(12)が、黒鉛材料、合成黒鉛、天然黒鉛、1種以上のカーボンブラック、1種以上の炭素系繊維材料又はそれらの組合せを含有するか又は黒鉛材料、合成黒鉛、天然黒鉛、1種以上のカーボンブラック、1種以上の炭素系繊維材料又はそれらの組合せからなる1種以上の機能性添加剤を含有し、ここで、これらは特に膨張された及び/又は粉末化された形で存在し、及び/又は前記添加剤成分(12)は、金属材料を含有するか又は金属材料からなる、好ましくは銅を含有する、特に粉末形の、1種以上の機能性添加剤を含有する、請求項1から12までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  14. 前記支持体成分(11)及び前記添加剤成分(12)が、物質混合物として又は本質的に物質混合物として一緒に存在する、請求項1から13までのいずれか1項記載の材料組成物(10)。
  15. 請求項1から14までのいずれか1項記載の材料組成物(10)の製造方法であって、
    前記支持体成分(11)及び前記添加剤成分(12)を、相応する体積比で混合し、かつフィルムにプレスする、
    材料組成物(10)の製造方法。
  16. (a)前記支持体成分(11)が、前記添加剤成分(12)と共にプレスする前に液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の樹脂として存在し、かつ前記添加剤成分(12)と、相応する体積比で混合され、
    (b)得られた液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の混合物が、フィルム(10−1)へキャストされ、かつ場合により硬化及び/又はプレスされ、かつ
    (c)特に、得られたフィルム(10−1)が積層される、
    請求項15記載の方法。
  17. 請求項1から14までのいずれか1項記載の材料組成物(10)の製造方法であって、
    前記支持体成分(11)が、液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として存在し、
    前記添加剤成分(12)がばら材料として、粉末として、液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料として存在し、
    前記支持体成分(11)及び前記添加剤成分(12)が、相応する体積比で互いに混合され、かつ
    それにより生じた混合物が:
    液状、粘性のある、ペースト状又はゲル状の材料の形で準備されるか又は
    さらなる加工工程によりフィルムの形の材料組成物(10)として準備される、
    材料組成物(10)の製造方法。
  18. 黒鉛系若しくは炭素系の物体(100)若しくは加工物(100)又は黒鉛強化若しくは炭素強化された物体(100)若しくは加工物(100)の場合の、酸化保護(30、30′)としての、請求項1から14までのいずれか1項記載の材料組成物(10)の使用。
  19. 前記材料組成物(10)が、前記物体(100)若しくは前記加工物(100)の表面(100a)上に又は前記表面(100a)の一部上にコーティングとして、又は前記物体(100)若しくは前記加工物(100)の表面(100a)上若しくは前記表面(100a)中又は前記物体(100)若しくは前記加工物(100)の表面(100a)の一部上若しくは前記表面(100a)の一部中に材料混合物として、設けられる、請求項18記載の使用。
  20. 前記物体(100)又は前記加工物(100)が、熱保護要素、耐熱タイル、電極、アーク電極、加工物又は工具等である、請求項18又は19記載の使用。
  21. 2個の加工物(100、101、102)間の、特にフランジ(100f、101f、102f)等上の、シールとして、好ましくは平形シール、リングシール又はテープシールとしての、請求項18から20までのいずれか1項記載の使用。
JP2012557550A 2010-03-17 2011-03-17 材料組成物、その製造並びにシール層及び酸化保護層としての使用 Pending JP2013522155A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010002989A DE102010002989A1 (de) 2010-03-17 2010-03-17 Materialzusammensetzung, deren Herstellung und Verwendung
DE102010002989.0 2010-03-17
PCT/EP2011/054021 WO2011113885A2 (de) 2010-03-17 2011-03-17 Materialzusammensetzung, deren herstellung und verwendung als dichtungs - und oxidationschutzschicht

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013522155A true JP2013522155A (ja) 2013-06-13

Family

ID=43797791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012557550A Pending JP2013522155A (ja) 2010-03-17 2011-03-17 材料組成物、その製造並びにシール層及び酸化保護層としての使用

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20130001475A1 (ja)
EP (1) EP2547636A2 (ja)
JP (1) JP2013522155A (ja)
KR (1) KR20120129973A (ja)
CN (1) CN102858716A (ja)
BR (1) BR112012023455A2 (ja)
DE (1) DE102010002989A1 (ja)
MX (1) MX2012008310A (ja)
RU (1) RU2012137079A (ja)
WO (1) WO2011113885A2 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013202787B4 (de) * 2013-02-20 2018-05-30 Lannewehr + Thomson GmbH & Co. KG Flanschverbindung für Rohrleitungen
US9284229B2 (en) * 2013-12-11 2016-03-15 Baker Hughes Incorporated Carbon composites, methods of manufacture, and uses thereof
US9963395B2 (en) * 2013-12-11 2018-05-08 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods of making carbon composites
US9325012B1 (en) 2014-09-17 2016-04-26 Baker Hughes Incorporated Carbon composites
US10315922B2 (en) 2014-09-29 2019-06-11 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Carbon composites and methods of manufacture
US10196875B2 (en) 2014-09-30 2019-02-05 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Deployment of expandable graphite
US10480288B2 (en) 2014-10-15 2019-11-19 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Articles containing carbon composites and methods of manufacture
US9962903B2 (en) 2014-11-13 2018-05-08 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Reinforced composites, methods of manufacture, and articles therefrom
US9745451B2 (en) 2014-11-17 2017-08-29 Baker Hughes Incorporated Swellable compositions, articles formed therefrom, and methods of manufacture thereof
US11097511B2 (en) 2014-11-18 2021-08-24 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods of forming polymer coatings on metallic substrates
US10300627B2 (en) 2014-11-25 2019-05-28 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method of forming a flexible carbon composite self-lubricating seal
US9714709B2 (en) 2014-11-25 2017-07-25 Baker Hughes Incorporated Functionally graded articles and methods of manufacture
US9726300B2 (en) 2014-11-25 2017-08-08 Baker Hughes Incorporated Self-lubricating flexible carbon composite seal
US9840887B2 (en) 2015-05-13 2017-12-12 Baker Hughes Incorporated Wear-resistant and self-lubricant bore receptacle packoff tool
US10125274B2 (en) 2016-05-03 2018-11-13 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Coatings containing carbon composite fillers and methods of manufacture
US10344559B2 (en) 2016-05-26 2019-07-09 Baker Hughes, A Ge Company, Llc High temperature high pressure seal for downhole chemical injection applications
CN109678538B (zh) * 2019-01-28 2021-11-26 深圳市凯盛科技工程有限公司 一种耐高温红外涂料用防老化剂及其制备方法
CN110469733B (zh) * 2019-08-09 2021-03-09 西安航天动力研究所 一种适用于高温大热流环境的法兰密封结构及其安装方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3492197A (en) * 1965-03-22 1970-01-27 Dow Chemical Co Novel compressed cohered graphite structures and method of preparing same
US4067743A (en) * 1976-09-02 1978-01-10 Boris Georgievich Arabei Heat-absorbing material
JPS5617311B1 (ja) * 1971-03-11 1981-04-21
JPS6196095A (ja) * 1984-10-15 1986-05-14 Nippon Carbon Co Ltd 電気炉用黒鉛電極の製造方法
JPH08510983A (ja) * 1992-12-18 1996-11-19 アエロスパシアル・ソシエテ・ナシオナル・アンデユストリエル 炭素をベースとする材料の酸化防止保護
JP2001123124A (ja) * 1999-10-29 2001-05-08 Mitsubishi Chemicals Corp 導電性酸化防止塗料および黒鉛電極
JP3522810B2 (ja) * 1993-11-17 2004-04-26 東洋炭素株式会社 炭素−セラミック複合体及びその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE60652T1 (de) * 1985-08-27 1991-02-15 Intercal Co Dichtungsgegenstaende aus graphiteinlagerungsverbindungen.
GB8616450D0 (en) * 1986-07-05 1986-08-13 Foseco Int Protection of graphite electrodes
DE3625080C2 (de) * 1986-07-24 2001-10-11 Dsm Fine Chem Austria Gmbh Thermisch expandierbare Masse, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
DE3825916A1 (de) * 1988-07-29 1990-02-01 Gore W L & Ass Gmbh Ringdichtung
US5990027A (en) * 1997-04-04 1999-11-23 Ucar Carbon Technology Corporation Flexible graphite composite
US5902762A (en) * 1997-04-04 1999-05-11 Ucar Carbon Technology Corporation Flexible graphite composite
AU5552099A (en) * 1999-08-09 2001-03-05 Microban Products Company Antimicrobial filter cartridge
DE502006003010D1 (de) * 2006-05-04 2009-04-16 Sgl Carbon Ag Hochtemperaturbeständiger Verbundwerkstoff
WO2009123282A1 (ja) * 2008-04-04 2009-10-08 Toto株式会社 複合材料およびその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3492197A (en) * 1965-03-22 1970-01-27 Dow Chemical Co Novel compressed cohered graphite structures and method of preparing same
JPS5617311B1 (ja) * 1971-03-11 1981-04-21
US4067743A (en) * 1976-09-02 1978-01-10 Boris Georgievich Arabei Heat-absorbing material
JPS6196095A (ja) * 1984-10-15 1986-05-14 Nippon Carbon Co Ltd 電気炉用黒鉛電極の製造方法
JPH08510983A (ja) * 1992-12-18 1996-11-19 アエロスパシアル・ソシエテ・ナシオナル・アンデユストリエル 炭素をベースとする材料の酸化防止保護
JP3522810B2 (ja) * 1993-11-17 2004-04-26 東洋炭素株式会社 炭素−セラミック複合体及びその製造方法
JP2001123124A (ja) * 1999-10-29 2001-05-08 Mitsubishi Chemicals Corp 導電性酸化防止塗料および黒鉛電極

Also Published As

Publication number Publication date
US20130001475A1 (en) 2013-01-03
KR20120129973A (ko) 2012-11-28
EP2547636A2 (de) 2013-01-23
MX2012008310A (es) 2012-08-31
BR112012023455A2 (pt) 2016-05-24
DE102010002989A1 (de) 2011-09-22
WO2011113885A3 (de) 2012-01-05
WO2011113885A2 (de) 2011-09-22
CN102858716A (zh) 2013-01-02
RU2012137079A (ru) 2014-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013522155A (ja) 材料組成物、その製造並びにシール層及び酸化保護層としての使用
CN102482164B (zh) 陶瓷碳复合材及其制造方法与陶瓷包覆陶瓷碳复合材及其制造方法
US20160281015A1 (en) Methods for preparing anti-friction coatings
US20170047140A1 (en) Method of preparing copper-based composite conductive powder
US20180346384A1 (en) Plastic component comprising a carbon filler
JPWO2019009320A1 (ja) 焼結体の製造方法、構造体および複合構造体
JP2010132549A (ja) 包含物を含有するセラミック要素
JP2019529066A (ja) セラミック物体およびその製造方法
JP4825001B2 (ja) スーパーエンプラ積層膜の溶射成膜法
JP2012106888A (ja) 高絶縁性炭化ケイ素粉体及び該粉体を含有する組成物
JP3841733B2 (ja) 導電性組成物、それを含有する導電性塗料、導電性接着剤および電磁波シールド剤
JP5935156B2 (ja) セラミックがコーティングされた黒鉛の製造方法
JP2012084577A (ja) 電磁波吸収粉末及び樹脂組成物
JP6722089B2 (ja) アルミニウム−黒鉛−炭化物複合体を製造する方法
JP2011157546A (ja) ガスケット用フッ素樹脂シート、ガスケット用フッ素樹脂シートの製造方法およびシートガスケット
JP6721991B2 (ja) 表面処理された成形断熱材及びその製造方法
US8703027B2 (en) Making carbon articles from coated particles
JP6559620B2 (ja) 導電性耐熱シール材料
JP3522810B2 (ja) 炭素−セラミック複合体及びその製造方法
JPS6220276A (ja) 面状発熱体素子
TWI610887B (zh) 等方向性石墨材料,其製造方法及其應用
KR102229179B1 (ko) 탄소나노튜브가 코팅된 흑연분말 제조방법 및 탄소나노튜브가 코팅된 흑연분말을 포함한 열전도성 복합재
JP2020066723A (ja) 誘電体組成物
JP3966911B2 (ja) 炉内部材及び治具
KR20100024623A (ko) 실리콘옥시카바이드층을 포함하는 금속체의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140602

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20141201