SE437258B - Huvudsakligen fiberhaltigt herdat eldfast kompositmaterial - Google Patents

Huvudsakligen fiberhaltigt herdat eldfast kompositmaterial

Info

Publication number
SE437258B
SE437258B SE7906871A SE7906871A SE437258B SE 437258 B SE437258 B SE 437258B SE 7906871 A SE7906871 A SE 7906871A SE 7906871 A SE7906871 A SE 7906871A SE 437258 B SE437258 B SE 437258B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fibers
silica
aluminum borosilicate
boron oxide
material according
Prior art date
Application number
SE7906871A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7906871L (sv
Inventor
D B Leiser
H E Goldstein
M Smith
Original Assignee
Nasa
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 Nasa filed Critical Nasa
Publication of SE7906871L publication Critical patent/SE7906871L/sv
Publication of SE437258B publication Critical patent/SE437258B/sv

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
    • C04B30/00Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C04B30/02Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2916Rod, strand, filament or fiber including boron or compound thereof [not as steel]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Description

79068714+ 2 niumborsilikat- och kiseldioxidfibrer. Detta av två fibrer sammansatta material har mera önskvärda egenskaper än konven- tionella styva isoleringsmaterial som innehåller fibrer, ty varje fiber förlänar det sammansatta materialet sina önsk- värda egenskaper utan att hindras av de bindemedel som erford- ras enligt tidigare känd teknik; Detta framsteg utgör resul- tatet av upptäckten att boroxid, antingen det är närvarande i aluminiumborsilikatfibrer eller förekommer som en separat 7 komponent, tjänar till att stabilisera de känsliga, mycket rena kiseldioxidfibrerna vid höga temperaturer. I de samman- satta materialen enligt uppfinningen används fiberkomponenter- .na i ett viktförhållande från 1:19 till 19:l, varjämte boroxid Vutgörfifrån 0,5 till 30 viktproeent av fibrernas totala vikt.
Den eldfasta, sammansatta fiberisoleringen enligt föreliggande uppfinning är sammansatt av två olika fibrer.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är dessa fibrer ialuminiumborsilikat och kiseldioxid. Var och_en av dessa fibrer :m1- en viktig funktion aa det gamer att .astaaxmflma _de önskvärda egenskaperna hos den resulterande isoleringen.
Kiseldioxidfibrer är synnerligen reaktiva, och då de har hög renhet är de beständiga mot den kristallisation som skulle begränsa den resulterande isoleringens livslängd vid hög tem- peratur» Denna fiber skulle kunna betraktas som om den bilda- de en matris för de mera eldfasta aluminiumborsilikatfibrer, som inte så lätt kan ges en förstyvad form i sig själva.
Aluminiumborsilikatfibrerna mjuknar eller sintrar inte i någon högre grad vid lägre temperaturer än 137000, och de ' har därför bättre prestanda vid högre temperaturer än en iso- lering av enbart kiseldioxidfibrer skulle ha. Boroxidkompo- nenten i aluminiumborsilikatfibrerna är i själva verket ett stabiliseringsmedel som förhindrar kristallisation av de känsliga silikatfibrerna efter härdning under framställning av isoleringen.
Det av två fibrer sammansatta materialet ger en iso- lering med låg_densitet, vilken isolering har en värmeutvidg- ning och en värmeledningsförmåga som är jämförbara med mot- svarande egenskaper hos tidigare kända isoleringsmaterial, samtidigt som den nya.isoleringen har förbättrad hâllfasthet 7906871-4 5 och brottöjning samt bättre prestanda vid höga temperaturer.
Isoleringsmaterialet enligt föreliggande uppfinning kan framställas med olika viktförhàllanden mellan aluminiumbor- silikat- och kiseldioxidfibrer. Detta förhållande regleras så, att de önskade egenskaperna hos det sammansatta materia- let maximeras, medan de icke önskvärda egenskaperna görs så små som möjligt. Sålunda ger tillsats av aluminiumborsilikat- fibrer en önskad ökning av den framställda isoleringens prestanda vid höga temperaturer. Samtidigt uppträder emeller- tid även icke önskvärda ökningar av värmeledningsförmågan och värmeutvidgningskoefficienten. Med dessa synpunkter i minnet kan viktförhållandena mellan fibrerna varieras inom interval- let från l:l9 till 19:1, varvid en särskilt tillfredsställande balans mellan egenskaperna uppnås vid förhållanden mellan ca 1:9 och 2:5. Optimal isolering för uppfinningens aktuella 'ändamål har erhållits med ett torrviktförhållande av ca 4:1 mellan kiseldioxidfibrer och aluminiumborsilikatfibrer (som innehåller ca 14 % boroxid). 9 Lämpliga former av råmaterial finns tillgängliga i handeln. Kiseldioxidfibrer med en renhet av minst 99,6 % tillverkas av Johns Manville Corporation och saluförs under beteckningen Microquartz 108-fibrer. Dessa fibrer har en medeldiameter av 1,7 /um. Aluminiumborsilikatfibrer som tillverkas av The 3-M Company under beteckningen AB-512 innehåller 62 %_ï 2,0 % Al2O3, 14 1 2,0 % B2O3 och 24 i 2,0 % SiO2. De kan erhållas med medeldiametrar från 3 till 12/um.
Godtagbar isolering kan framställas av aluminiumborsilikat- fibrer, vilkas diametrar varierar från 5 till 12 um, och kiseldioxidfibrer, vilkas diametrar varierar från l till 6/um.' Såsom har påpekats tidigare är boroxid den väsent- liga komponent i de sammansatta materialen enligt uppfinningen som förhindrar den kristallisation som kiseldioxidfibrer kan förväntas undergå vid höga temperaturer i närvaro av "föroreningar", såsom aluminiumsilikatfibrer. Oxiden tills sätts i allmänhet i en mängd från 0,5 till 30 % av fibrernas totala vikt, varvid ett intervall från 1 till 60 % är lämp- ligast då isoleringsmaterialet skall användas som sköld vid 1906871-4 4 återinträde i jordatmosfären. Det har vidare visat sig att bor- t oxiden kan sättas till aluminiumsilikatfibrer med eller utan förhärdning innan kiseldioxidfibrerna tillsätts eller att oxiden kan tillsättas i form av aluminiumborsilikatfibrer, dvs. redan helt integrerad med fibrernas struktur. När alumi- niumborsilikatfibrer används kan ytterligare fri boroxid till- sättas till-den sammansatta blandningen, varvid man dock.bör ta hänsyn till de innehållsgränser som är angivna ovan.
De optiska egenskaperna hos isoleringsplattor som tillverkats av de ovan angivna sammansatta materialen kan modi- fieras genom iblandning av en liten mängd impregneringsmedel av en substans som förorsakar opacitet-oeh som har liten '§art11 dessa material, som måste vara eldfasta till sin natur, in- går skilda oxider, såsom krom- och koboltoxider, kiselkar- bid och liknande. Ehuru upp till 5 % substans som förorsakar opacitet kan sättas till den sammansatta blandningen, går en del av den förlorad under bearbetning genom tvättning, varför den mängd som till sist finns kvar i den färdiga plattan är avsevärt mindre än den som ursprungligen tillsattes. Detta 1 har emellertid inte någon betydelse.. ' Det grundläggande förfarandet som har utvecklats för framställning av de sammansatta materialen enligt upp- finningen kan beskrivas på följande sätt. Kiseldiokidfibrer- na med hög renhet tvättas först och dispergeras i klorväte- syra och/eller avjoniserat vatten. Förhållandet mellan tvätt- lösning och fibrer är mellan 30 oeh 150 delar vätska (pH 1 3 --4) per del fiber. Vid tvättning i 2 till 4 timmar avlägs- nas kemiska föroreningar på ytan och icke-fibröst material som skulle kunna medverka till kiseldioxidfibrernas kristal- lisation..Efter tvättning sköljs fibrerna 3 gånger med av- joniserat vatten i 10 till 15 minuter, varvid förhållandet mellan vätska och fibrer är ungefär detsamma som förut. pH- -värdet är då ca 6. Överskott av vatten får rinna bort, var- efter förhållandet är 5 - 10 delar vatten per del fiber.
Under denna tvättning och alla efterföljande förlopp måste stor försiktighet iakttas så att kiseldioxidfibrerna inte förorenas. Om man använder sig av apparatur av polyeten eller 7906§71~4 5 -rostfritt stål resp. avjoniserat vatten bidrar detta till att undvika dylikförorening.
Tvättnlngsförleppet har ringd effekt på fibrernee kemiska sammansättning. Dess huvudsakliga funktion är att kon- ditionera och dispergera kiseldioxidfibrerna.
Aluminiumborsilikatfibrerna prepareras genom att de dispergeras i avjoniserat vatten. De kan dispergeras genom ett lo till to deler vatten blendee med 1 del fibrer 1 en v- -blandare i 2,5 - 5 minuter. Den tid som erfordras är en funk- tion av fiberlängden och-diametern. I allmänhet åtgår längre tid ju större fibern är.
De dispergerade kiseldioxidfibrerna och de dispergera- de aluminiumborsilikatfibrerna kombineras sedan. pH-värdet, som sannolikt är surt, justeras så att det blir basiskt med ammdniumhydroxid. Uppslamningen omrörs sedan. En uppslamning som innehåller 12 till 25 delar vatten per del fiber omrörs i en V-blandare i 5 till 20 minuter tills konsistensen är lik- formig. Vid blandningsförfarandet används företrädesvis 15 delar vatten per del fiber i uppslanmingen, varvid en godtag- bar blandning erhålles inom ca 20 minuter.
Uppslamningen hälls i en form för pressning till önskad utformning. Vattnet avlägsnas snabbt, och den erhållna . filten komprimeras vid ett tryck av 0,7 till 1,4 kp/cm2.
Vattnet måste avlägsnas snabbt för att hindra fibrerna från att separeras. Om man vill förläna det erhållna materialet graderade egenskaper, kan man låta uppslamningen sedimentera och fibrerna delvis separeras innan vattnet avlägsnas.
Den färdiga plattans slutliga densitet bestäms delvis av den omfattning i vilken filten sammanpressas, varvid den våtformade plattans dimensioner bringas att variera i för- hållande tillíiberhalten. Isoleringsmaterialet enligt upp- finningen har framställts med densiteter som har varierat från ee o,o8 till o,n8 g/em5. Det kan emellertid fremetallee med större densitet.
Efter formningen torkas isoleringsplattan, varjämte den härdas enligt följande företrädesvis tillämpade förfaran- de. Plattan torkas först i en ugn i 18 timmar. Temperaturen, som ursprungligen är 38°C, ökas i takten ll°C per timme till i19ossv1f4 6 10400, hålls där i 4 timmar, ökas igen i takten ll°C per timme :iii i5o°c och nåns dar :_ 4 timmer. Plattan tas direkt från torkningsugnen och placeras i härdningsugnen och härdas. En temperaturökningstakt av 22000 per timme eller mindre behövs för att sprickbildning skall undvikas resp. för att plattan -inte skall slå sig i det fall då den har storleken 15 cm x 15 cm x 7,5 cm. För större plattor kan lägre uppvärmningstakt erford- rras. Den maximala härdningstemperaturen kan variera från l260°C till l370°C, beroende på det använda fiberförhållandet och den önskade slutliga densiteten hos isoleringsmaterialet.
Temperaturökningstakten väljs sâ.'att den medger attt relativt likformiga temperaturer uppnås i hela plattan under förloppet. En högre temperaturökningstakt förorsakar olik- formig hâllfasthet och densitet och skulle kunna förorsaka sprickbildning; Härdning under längre tid eller vid högre tem- peratur resulterar i större krympning och därmed_sammanhängan- de större beständighet mot efterföljande krympning, liksom kortare livslängd före kristallisation. Den maximala härd- ningstemperaturen är beroende av det använda fiberförhållan- det och den önskade densiteten hos det sammansatta materia- let. Härdningstiden och maximitemperaturen väljs så, att de medger tillräcklig krympning för att stabilisering skall ske, samtidigt som kristallisation inte får förekomma.
Efter härdning bearbetas plattorna i maskin tills de önskade slutliga dimensionerna erhållits. Endast ca. 0,5 cm av materialet behöver avlägsnas genom denna maskinbearbetning. Ä Förfarandet som används för att framställa eldfasta, sammansatta fiberisoleringar kan varieras inom ett ganska brett intervall med tillfredsställande resultat. Enligt en modifikation kan kiseldioxid- eller aluminiumborsilikatfib- rerna försättas med boroxid och förhärdas före användning.
Detta förlopp används för att förbättra den erhållna isole- ringens morfologiska stabilitet och fysikaliska egenskaper.
Följande exempel anges för att åskådliggöra uppfin- ningen genom att beskrivaolika utföringsformer, inklusive den tillämpning som för närvarande anses vara den bästa. Alla angivna förhållanden är viktförhållanden, såvida inte annat- anges. ?aoeav1-4 Exempel l 7 Å En platta som hade densiteten 0,32 g/cmš och som hade gjorts opak med kiselkarbid försågs enligt uppfinningen med 825 g kiseldioxidfibrer, 175 g aluminiumborsilikatfibrer (medeldiameter ll/um, längd 0,32 cm), 35 g kiselkarbid (1200 grit), 10 ml klorvätesyra, 5 ml ammoniumhydroxid, och avjoni- serat vatten. Aluminiumborsilikatfibrerna innehöll ca 14 % boroxid. , 0 1 Kïseldioxidfibrerna tvättades som i exempel 2.
Aluminiumborsilikatfibrerna placerades i en 7570 ml blandare av rostfritt stål med dubbel mantel och innehållande 5000 g avjoniserat vatten samt blandades med användning av en förstärkningsstång (dvst. en stäng, som förstärker» omrörings- verkan) i 2 1/2 minuter för dispergering av fibern.
De tvättade kiseldioxidfibrerna, de dispergerade alu- miniumborsilikatfibrerna och kiselkarbiden infördes i en 28,31 »liters V-blandare av rostfritt stål och med dubbel mantel.
Avjoniserat vatten tillsattes tills den totala vikten var 15000 g. Ammoniumhydroxid (5.ml) tillsattes för att reglera blandningens pH-värde till ett basiskt före blandning. Upp- slamningen omrördes, befriades från gas, överfördes till en form och pressades till ett ämne enligt exempel 2. Ämnet torkades och härdades som i exempel 2 och be- arbetades sedan enligt vanliga metoder till dimensionerna 17 cm x 17 cm x 7,5 cm.
Följande data erhölls vid en jämförelse mellan de av- görande egenskaperna hos den enligt uppfinningen erhållna plattan och en sammansatt matris med kiseldioxidfibrer och kolloidal kiseldioxid, vilken matris framställts i huvudsak enligt exempel III i den amerikanska patentskriften 5 952 085 till en densitet av 0,52 g/cm5= Platta Enligt uppfinningen Enligt tidigare känd teknik Brottöjning i- 0,5 % 0,2 - 0,3 % Brotthåll- - 6,04 x 106 N/M 1,67 x 10 N/M fasthet Temperatur- 154000 l480°C gräns 0792068714. -0 Exempel 2 I 2 _ I motsats till plattan i exempel 1 framställdes en ' annan platta av följande komponenter och på det sätt som är beskrivet nedan, vilket, såsom kommer att framgå, är olämp- ligt för det avsedda ändamålet. Den huvudsakliga skillnaden mellan plattan enligt detta exempel och plattan enligt exem- pel 1 är att ingen boroxid användes här i exempel 2; varken 2 t-som_de1 av aluminiumsilikatfibrerna eller som tillsats till dessa fibrer. 2 g _ A Följande material användes: 150 g aluminiumsilikat- fibrer (AS-32, tillverkade av 3-M Company och innehållande so A120; ooh ao 94 S102), iooo g kisemioxidfibrer (Micro- quartz 108), 35 g kiselkarbid (1200 grit), 10 ml klorväte- esyra, 5 ml ammoniumhydroxid, och avjoniserat vatten. _ Kíseldioxidfibrerna infördes i en polyetenbehållare . med_32 liter avjoniserat vatten. Klorvätesyra (10 ml) till- sattes för att justera pH-värdet till 3. Rent kväve fick- bubbla genom blandningen för omröring av fibern och för med- verkan i tvättning. Omröringen fick fortgå i två timmar. Det sura vattnet dränerades bort, färskt avjoniserat vatten till- sattes och blandningen omrördes åter med rent kväve i 15- minuter. Sköljningsförloppet upprepadee tvâ gånger, varvid pH-väraet 'höjdes 1-.111 aa 6,0.
Aluminiumsilikatfibrerna infördes i en blandare av rostfritt stål med dubbel mantel och med volymen 7570 ml samt innehållande 5000 g avjoniserat vatten och blandades med an- vändning av en förstärkningsstång i 2 1/2 minut för disperge- ring av fibern. e 2 De tvättade kiseldioxidfibrerna, de dispergerade alu- miniumsilikatfibrerna och kíselkarbiden placerades i en 28,31 liters V-blandare av rostfritt stål med dubbel mantel. Av- joniserat vatten tillsattes tills den totala vikten uppgick till 18000 g. Ammoniumhydroxiden (5 ml) tillsattes för att göra uppslamningen basisk före blandning. Uppslamningen blan- dades sedan medelst förstärkningsstàngen i 20 minuter, av- lägsnades från V-blandaren och befriades från gas, överfördes till en form och pressades däri till ett ämne med dimensioner- na 21,6 cm x 21,6 cm x.l0 cm. Formens topp och botten var per- forerade och täckta med en aluminiumsikt (16 mesh) för att 7906871-4 9 överskott på vatten skulle kunna rinna ut.
I Ämnet torkades i en ugn i 18 timmar. Temperaturen var till att börja med 5800. Den ökades sedan med 1100 i timmen till 10400, hölls vid 10400 i fyra timmar, ökades med 1190 i timmen till 15o°c och hölls vid 15o°c 1 fyra timmar. Efter torkning överfördes ämnet till härdningsugnen. Ugnstempera- turen ökades 1 takten 22000 per timme till härdningstempera- turen, 151500, där den hölls 1 1 1/2 timme. Efter härdning 'sänktes temperaturen i takten.22°0 per timme till 98000, var- efter ugnen stängdes av och temperaturen fick sjunka till rumstemperatur. Den härdade plattan visade spricker på ena sidan och en 2-procentig kristallisation. Efter följande be- handling vid 1570°C i 4 timmar hade plattan kristalliserat till 87 %. ' _ Exempel 2 _ Nyttan med att använda boroxid 1 det av tvâ fibre sammansatta materialet enligt uppfinningen visas ytterligare genom följande förlopp. 0 I ett försök bildades en försöksblandning som inne- höll 25 % aluminiumsilikatfibrer (Fiberfrax H; tillverkad av the Carborundum Company och innehållande 62 % A120 och 38 % S102) och 75 % fibrer av ren kiseldioxid (microquartz 108).
Blandningen maldes med mortel och mortelstöt och härdades sedan vid 140000 1 5 timmar. Den erhållna produkten undergick 48 % kristallisation. När aluminiumsilikatfibrerna hade för- härdats med boroxid (85 % resp. 15 %) vid 1l00°C i 90 minuter och sedan blandats med kiseldioxidfibrerna och härdats som ovan visade produkten ingen kristallisation.
Exempel 4 'En godtagbar platta med dimensionerna 17 cm x 17 cm x 7,5 cm och med densiteten 0,11 g/cm; framställdes med använd- ning av 600 gkiseldioxidfibrer, 90 g aluminiumborsilikatfib- rer (medeldiameter 11 um, längd 0,64 cm), 10 ml klorvätesyra, 5 ml ammoniumhydroxid, och avjoniserat vatten.
Kïseldioxidfibrerna tvättades enligt förfarandet i exempel 2. Aluminiumborsilikatfibrerna dispergerades 1 en 7570 ml V-blandare med 5000 g avjoniserat vatten 1 5 minuter. De tvättade kiseldioxidfibrerna, de dispergerade aluminiumbor- ... 790687174 10 silikatfibrerna och ammoniumhydroxiden blandades med tillräck- ligt mycket avjoniserat vatten för att komma upp till en total vikt av 9000 g i en 28,51 liters V-blandare i 10 minuter med förstärkningsstången i drift. Uppslamningen togs ut ur V-blan- daren, befriades från gas och formades, och det erhållna ämnet torkades som i exempel 2. Ämnet överfördes sedan till härdningsugnen. Ugnstemperaturen ökades i takten 22000 per timme till härdningstemperaturen l260°C, där den hölls i 5 5 timmar. Efter härdning sänktes temperaturen i takten 22000 per timme till 98000, vid vilken temberatur ugnen stängdes av och fick svalna till rumstemperatur. Ämnet bearbetades till dimensionerna l7 cm x 17 cm x 7,5 cm enligt vanliga bearbetningsmetoder.
Exemgel 5 f 0 En godtagbar platta med dimensionerna 17 cm x 17 cm x 0 7,5 cm och med ännu större stabilitet mot kristallisation än plattan enligt exempel l samt med densiteten 0,52 g/cm5, varvid ifrågavarande platta gjorts opak med kiselkarbid, framställdes med användning av 825 g kiseldioxidfibrer, 175 g aluminiumborsilikatfibrer (medeldiameter lJ.pm, längd 0,64 cm), 55 g kiselkarbid (1200 grit), l0 ml klorvätesyra, 5 ml -ammoniumhydroxid, 56,8 g boroxid,_och avjoniserat vatten. 7 Kiseldioxidfibrerna tvättades enligt det i exempel 2 0 beskrivna förfarandet. Boroxiden löstes i ÄO00 g avjcniserat vatten (koncentration: 1,42 % boroxid). Aluminiumborsilikat- fibrerna infördes i en korg av rostfritt stål och doppades 1 boroxidlösningen (aluminiumborsilikatfibrerna absorberade ' 7 gånger sin egen vikt av boroxidlösningen). Fibrerna med absorberad boroxid torkades sedan vid 10400 i-4 timmar och kalcinerades vid ll00°C 1 timme. De med boroxid behandlade_ fibrerna placerades i en 7570 ml V4blandare med 5000 g av- joniserat vatten och blandades med användning av förstärknings- stången i 2 1/2 minut för dispergering av fibern. De tvättade kiseldioxidfibrerna, de dispergerade, med boroxid behandlade aluminiumborsilikatfibrerna, kiselkarbiden och ammonium- hydroxiden blandades med tillräckligt mycket avjoniserat i vatten för ett faen totala vikten skulle bli lsooo g l en v- -blandare med volymen 28,51 liter (= l kubikfot) i 20 minuter '7906871 - 4 ll med förstärkningsstàngen i drift. Uppslamningen avlägsnades från V-blandaren, befriades från gas, formades, torkades, härdades och bearbetades i maskin som i exempel 1.
Exempel 6 En godtagbar platta med dimensionerna 17 cm x 17 cm x 7,5 cm, med graderade egenskaper och med densiteten 0,52 g/cmj, vilken platta hade gjorts opak med kiselkarbid, framställdes med användning av 825 g kiseldioxidfibrer, 175 g aluminiumbor- silikatfibrer (medeldiameter ll/um, längd 0,64 cm), 55 g kiselkarbid (1200 grit), 10 ml klorvätesyra, 5 ml ammonium- hydroxid, och avjoniserat vatten.
Kiseldioxidfibrerna tvättades i enlighet med förfaran- det i exempel 2. Aluminiumborsilikatfibrerna dispergerades i en 7570 ml V-blandare med 5000 g avjoniserat vatten i 5 minuter. De tvättade kiseldioxidfibrerna, de dispergerade aluminiumborsilikatfibrerna, kiselkarbiden och ammonium- hydroxiden blandades med tillräckligt mycket avjoniserat vatten för att den totala vikten skulle uppgå till 25000 g i en 28,51 liters V-blandare i 15 minuter med förstärknings- stången i drift. Uppslamningen avlägsnades från Véblandaren, befriades från gas, formades, torkades, härdades och bearbeta- des i maskin enligt det i exempel 1 beskrivna förfarandet.
Den erhållna plattan är relativt sett rikare på kisel- dioxid i den övre delen och på aluminiumborsilikat i den undre delen.
Exempel Z En platta*med dimensionerna 17,5 cm x 17,5 cm x 9 cm, med en högre temperaturgräns än den för plattan enligt exem- pel l och med densiteten 0,24 g/cmñ, vilken platta gjorts opak med xiseikarbia, framstaliaes med användning av 750 g aluminiumborsilikatfibrer (diameter l - 5/um), 250 g kisel- dioxidfibrer, 55 g kiselkarbid, 5 ml ammoniumhydroxid, och avjoniserat vatten, Kïseldioxidfibrerna dispergerades i en 7570 ml V-blandare med 5000 g avjoniserat vatten 1 5 minuter.
De dispergerade kiseldioxidfibrerna, aluminiumbor- silikatfibrerna, kiselkarbiden och ammoniumhydroxiden blanda- des med tillräckligt mycket avjoniserat vatten för att den totala vikten skulle bli 18000 g i en 28,31 liters V-blandare - _ f ' 79068714» 1l2 e i 7 minuter med förstärkningsstângen i drift. Uppslamningen avlägsnades från V-blandaren, befriades från gas, formades och torkades liksom-i exempel 2. Temperaturen i ugnen ökades i takten 22000 per timme till härdningstemperaturen, 137000, där den hölls.i l l/2 timme. Efter härdning minskades tempe- eraturen i takten 220°C per timme till 980°C, vid vilken tem- peratur ugnen stängdes av och fick svalna till rumstemperatur." Ämet bearbetades med maskin till dimensionerna 17,5 om x 17,5 cm x 9 om enligt det vanliga bearbetningsförfarandet; Ehuru produkterna enligt uppfinningen har framställts på ett sätt som gör dem speciellt användbara för värmesköldar i rymdfarkoster, kan material av det här slaget givetvis an- evändas för vilket isoleringsändamâl vid hög temperatur som helst, för vilket deras speciella kombination av egenskaper görs dem i lämpliga. e '

Claims (8)

79 06-87 1 - ü 13 PATENTKRAV
1. Huvudsakligen fiberhaltigt härdat eldfast kompositmate- rial, k ä n n e t e c k n a t därav, att det innefattar alu- miniumsilikatfibrer och kiseldioxidfibrer i ett viktförhållan- de inom intervallet från ca 19:1 till ca 1:19 och ca 0,5 till 30 % boroxid, räknat på fibrernas totala vikt.
2. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att fibrernas diameter varierar från ca 1 till ca 15 pm.
3. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att boroxiden och aluminiumsilikatfibrerna föreligger i form- av aluminiumborsilikatfibrer.
4. Material enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att det även innehåller boroxid förutom den som ingår i fibrerna. e
5. Material enligt krav 3, k ä n n e t e e k n a t därav, att aluminiumborsilikatfibrernas diameter varierar från ca 3 till ca 12 pm och att kiseldioxidfibrernas diameter varierar från ca 1 till ca 6 pm.
6. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det inkluderar ett material som förorsakar opacitet och som är valt ur gruppen bestående av kiselkarbid, kromoxid och koboltoxid.
7. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att förhållandet mellan aluminiumsilikatfibrer och kisel- dioxidfibrer varierar från 1:9 till 2:3 och att boroxidhalten är ca 1 till 6 % av fibrernas vikt.
8. Material enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att aluminiumborsilikatfibrerna innehåller ca 14 % boroxid, att viktförhållandet mellan aluminiumborsilikatfibrer och kiseldioxidfibrer är ca 4:1 och att kompositmaterialet dess- utom inkluderar ca 3,5 % kiselkarbid, räknat på fibrernas totala vikt.
SE7906871A 1978-09-08 1979-08-16 Huvudsakligen fiberhaltigt herdat eldfast kompositmaterial SE437258B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/940,688 US4148962A (en) 1978-09-08 1978-09-08 Fibrous refractory composite insulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7906871L SE7906871L (sv) 1980-03-09
SE437258B true SE437258B (sv) 1985-02-18

Family

ID=25475256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7906871A SE437258B (sv) 1978-09-08 1979-08-16 Huvudsakligen fiberhaltigt herdat eldfast kompositmaterial

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4148962A (sv)
JP (1) JPS5537500A (sv)
BE (1) BE878661A (sv)
CA (1) CA1120962A (sv)
DE (1) DE2935797A1 (sv)
FR (1) FR2435449A1 (sv)
GB (1) GB2029395B (sv)
SE (1) SE437258B (sv)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4338368A (en) * 1980-12-17 1982-07-06 Lovelace Alan M Administrator Attachment system for silica tiles
JPS60231453A (ja) * 1984-04-27 1985-11-18 イソライト・バブコツク耐火株式会社 多孔性耐火物及びその製造法
US4818625A (en) * 1985-06-24 1989-04-04 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Boron-silicon-hydrogen alloy films
US4650775A (en) * 1986-04-29 1987-03-17 The Babcock & Wilcox Company Thermally bonded fibrous product
US4935178A (en) * 1986-06-24 1990-06-19 General Signal Corporation Method of making refractory fiber products
US4847506A (en) * 1987-05-26 1989-07-11 Trw Inc. Hardening of spacecraft structures against momentary high level radiation exposure using a radiation shield
US5260125A (en) * 1991-04-12 1993-11-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ceramic composite of aluminoborosilicate fibers coated with several layers
US5350447A (en) * 1991-04-12 1994-09-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coating for ceramic composites
JP3479074B2 (ja) * 1993-01-07 2003-12-15 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 可撓性不織マット
CA2166074C (en) * 1993-07-02 2005-08-23 Mark B. Lyles Implantable system for cell growth control
US7001371B1 (en) 1993-07-02 2006-02-21 Med Usa Porous drug delivery system
US5536562A (en) * 1994-03-14 1996-07-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Low-density resin impregnated ceramic article having an average density of 0.15 to 0.40 g/cc
US5629186A (en) * 1994-04-28 1997-05-13 Lockheed Martin Corporation Porous matrix and method of its production
US20060263406A1 (en) * 1994-07-01 2006-11-23 Lyles Mark B Implantable System for Cell Growth Control
US5691736A (en) 1995-03-28 1997-11-25 Loral Vought Systems Corporation Radome with secondary heat shield
US5626951A (en) * 1995-04-03 1997-05-06 Rockwell International Corporation Thermal insulation system and method of forming thereof
US6494979B1 (en) * 2000-09-29 2002-12-17 The Boeing Company Bonding of thermal tile insulation
US6613255B2 (en) 2001-04-13 2003-09-02 The Boeing Company Method of making a permeable ceramic tile insulation
US6919103B2 (en) 2001-08-10 2005-07-19 The Boeing Company Surface protection of porous ceramic bodies
US6712318B2 (en) * 2001-11-26 2004-03-30 The Boeing Company Impact resistant surface insulation tile for a space vehicle and associated protection method
US6946013B2 (en) * 2002-10-28 2005-09-20 Geo2 Technologies, Inc. Ceramic exhaust filter
US7574796B2 (en) 2002-10-28 2009-08-18 Geo2 Technologies, Inc. Nonwoven composites and related products and methods
US7572311B2 (en) 2002-10-28 2009-08-11 Geo2 Technologies, Inc. Highly porous mullite particulate filter substrate
US7582270B2 (en) 2002-10-28 2009-09-01 Geo2 Technologies, Inc. Multi-functional substantially fibrous mullite filtration substrates and devices
US7381459B1 (en) 2004-02-12 2008-06-03 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration (Nasa) Toughened uni-piece, fibrous, reinforced, oxidization-resistant composite
KR101152320B1 (ko) * 2004-04-28 2012-06-13 지이오2 테크놀로지스 인코포레이티드 부직포형 복합체, 그와 관련된 제품 및 제조 방법
US6955853B1 (en) 2004-06-09 2005-10-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Secondary polymer layered impregnated tile
US7211232B1 (en) 2005-11-07 2007-05-01 Geo2 Technologies, Inc. Refractory exhaust filtering method and apparatus
US7451849B1 (en) 2005-11-07 2008-11-18 Geo2 Technologies, Inc. Substantially fibrous exhaust screening system for motor vehicles
US7682577B2 (en) 2005-11-07 2010-03-23 Geo2 Technologies, Inc. Catalytic exhaust device for simplified installation or replacement
US20070104620A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-10 Bilal Zuberi Catalytic Exhaust Device
US7682578B2 (en) * 2005-11-07 2010-03-23 Geo2 Technologies, Inc. Device for catalytically reducing exhaust
US7444805B2 (en) 2005-12-30 2008-11-04 Geo2 Technologies, Inc. Substantially fibrous refractory device for cleaning a fluid
US7722828B2 (en) 2005-12-30 2010-05-25 Geo2 Technologies, Inc. Catalytic fibrous exhaust system and method for catalyzing an exhaust gas
US7563415B2 (en) * 2006-03-03 2009-07-21 Geo2 Technologies, Inc Catalytic exhaust filter device
US20090071434A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Macmillan Shaun T Low heat rejection high efficiency internal combustion engine
US20100129627A1 (en) * 2008-11-24 2010-05-27 Leed Elam A Non-woven fire barrier mat
US20130122207A1 (en) * 2010-04-09 2013-05-16 John Nelson Method of forming ceramic coatings and ceramic coatings and structures formed thereby
CN111925225A (zh) * 2020-07-21 2020-11-13 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 一种轻质高温低导热坩埚及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1252570B (sv) * 1957-02-27 1967-10-19
US3752683A (en) * 1969-10-06 1973-08-14 Foseco Int Protection of turbine casings
US3788935A (en) * 1970-05-27 1974-01-29 Gen Technologies Corp High shear-strength fiber-reinforced composite body
US3795524A (en) * 1971-03-01 1974-03-05 Minnesota Mining & Mfg Aluminum borate and aluminum borosilicate articles
GB1337278A (en) * 1971-07-14 1973-11-14 Foseco Int Refractory heat insulating materials
CA1012562A (en) * 1972-03-02 1977-06-21 The Carborundum Company Refractory ceramic fiber composition
US3935060A (en) * 1973-10-25 1976-01-27 Mcdonnell Douglas Corporation Fibrous insulation and process for making the same
US4041199A (en) * 1974-01-02 1977-08-09 Foseco International Limited Refractory heat-insulating materials
BE836655A (fr) * 1975-12-15 1976-06-15 Article et composition d'isolation en fibres refractaires

Also Published As

Publication number Publication date
GB2029395B (en) 1982-08-11
US4148962A (en) 1979-04-10
SE7906871L (sv) 1980-03-09
FR2435449A1 (fr) 1980-04-04
GB2029395A (en) 1980-03-19
JPS5537500A (en) 1980-03-15
CA1120962A (en) 1982-03-30
DE2935797A1 (de) 1980-03-20
FR2435449B1 (sv) 1984-09-21
BE878661A (fr) 1979-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE437258B (sv) Huvudsakligen fiberhaltigt herdat eldfast kompositmaterial
DE3486477T2 (de) Hochtemperatur- und alkalibeständige, feuerfeste Faser zur Verstärkung von Zementerzeugnissen und so verstärkte Erzeugnisse
US3952083A (en) Silica reusable surface insulation
US2693668A (en) Polyphase systems of glassy materials
US3881945A (en) Glass fiber of high modulus of elasticity and process for manufacturing it
US3681187A (en) Carbon fibres embedded in glass matrix
US4446040A (en) Strong, heat stable, water repellent, expanded perlite/alkali metal silicate insulation material
EP0428565A1 (en) Method of preparing rigid mullite-whisker felt
JPS6366777B2 (sv)
DE69004735T2 (de) Siliciumnitrid-Sinterkörper und Verfahren zu ihrer Herstellung.
US5919280A (en) Method for fabricating silica glass
EP0010307B1 (de) Verfahren zum Schutz von Kohlenstoffkörpern
DE4240645A1 (en) Prodn. of fibre-reinforced glass structures with heat resistance - by dispersing silica colloid in water, impregnating with fibres, moulding, drying, and sintering
DE69032079T2 (de) Oxynitrid-Glaszusammensetzungen, ihre Vorläufer und ihre Verwendung zur Herstellung von Glaskeramikzusammensetzungen und von Verbundwerkstoffen
US5061308A (en) Method of manufacturing readily machinable high strength glass ceramics
IT9021930A1 (it) Vetro traslucido di ossicarburo di silicio e oggetti fatti con il medesimo
US3104943A (en) Spinnable mullite fibers and their preparation
US4751205A (en) Thermally bonded fibrous product
DE4206800C2 (de) Wärmeisolationsmaterial
Ivanov Influence of the methods of preparing a silicate-sodium mixture on the formation of the structure of foam glass ceramics
WO2008055833A1 (de) Verfahren und halbzeug zur herstellung von opakem quarzglas, sowie aus dem halbzeug hergestelltes bauteil
SU1004312A1 (ru) Керамический материал
JP2673142B2 (ja) 高耐熱高強度アルミナシリカ質繊維
DE1287764B (sv)
KR910004701B1 (ko) 고강도 알루미나계 연속섬유의 제조방법