WO2023186956A1 - Werkstoffverbund mit verbesserten thermoschock- und korrosionseigenschaften für hochtemperaturanwendungen in der metallurgie, in der chemischen industrie und in der zementindustrie - Google Patents
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Definitions
- DE 10 2008 011 820 A1 discloses the pressure slip casting process of refractory ceramics based on fine ceramics with a grain size of less than 150 pm and coarse ceramics with a grain size of greater than 150 pm.
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Werkstoffverbund aus einer fein- und grobkörnigen Keramik mit verbesserten Thermoschock-, Korrosions- und Kriecheigenschaften direkt in Kontakt mit aggressiven Schmelzen und/oder Gasen und aus einem fein- und grobkörnigen elektrischleitfähigen Innenkern, der bereits ab Raumtemperatur elektrisch leitfähig ist.
Description
Werkstoffverbund mit verbesserten Thermoschock- und Korrosionseigenschaften für Hochtemperaturanwendungen in der Metallurgie, in der chemischen Industrie und in der Zementindustrie
Die Erfindung betrifft einen Werkstoffverbund mit verbesserten Thermoschock-, Korrosionsund Kriecheigenschaften bestehend aus einer fein- und grobkörnigen korrosions- und kriechbeständigen Keramik direkt in Kontakt mit aggressiven Schmelzen und/oder Gasen und aus einem fein- und grobkörnigen, elektrisch-leitfähigen Innenkern, der bereits ab Raumtemperatur elektrisch leitfähig ist. Der Innenkern dieses Werkstoffverbundes behält erfindungsgemäß auch unter sauerstoffhaltigen Atmosphären bei hohen Einsatztemperaturen, beispielhaft in Anwendungen in der Metallurgie, in der chemischen Industrie oder in der Zementindustrie, seine elektrische Leitfähigkeit bei.
Viele Keramiken, z.B. Aluminiumoxid, besitzen sehr gute a) chemische Eigenschaften in korrosiven Medien (u.a. in zahlreichen metallurgischen und chemischen Prozessen auch unter Wasserstoff/Wasserdampfbedingungen), b) sind oxidationsbeständig (wenn diese z.B. kohlenstofffrei sind), c) zeigen keine negativen Clogging-Eigenschaften (Verjüngung der Gießquerschnitte infolge einer Aluminiumoxidansatzbildung bei Ausgussdüsen und Tauchausgüssen durch die Wechselwirkung von Kohlenstoff/Oxidkeramik in Kontakt mit metallischen Schmelzen) und d) besitzen bei einer hohen Reinheit (SiO2-, TiO2-, Na-frei) eine sehr gute Kriechbeständigkeit mit einem hohen Druckerweichungspunkt. Allerdings weisen solche kohlenstofffreien Werkstoffe eine geringe Thermoschockbeständigkeit und keine elektrische Leitfähigkeit bei Temperaturen unterhalb 800 °C auf. In der Regel werden am Beispiel Verteiler beim Stahlstrangguss solche aluminiumoxidhaltigen Bauteile bzw. auch der Verteiler selbst mit Gasbrennern vorgeheizt, um den Thermoschock zu mildern, bzw. sind sie mit Kohlenstoff und oder SiO2 versehen oder gebunden.
In DE 10 2008 011 820 A1 wird das Druckschlickergussverfahren von Feuerfestkeramiken auf der Basis von Feinkeramiken mit einer Korngröße kleiner 150 pm und Grobkeramiken mit einer Korngröße größer 150 pm offenbart.
DE 10 2013 020 732 A1 offenbart ein grobkeramisches, feuerfestes Erzeugnis aus mindestens einem körnigen feuerfesten Werkstoff und einem Kornaufbau des feuerfesten Werkstoffs, bei dem der Mittelkornanteil mit Korngrößen zwischen 0,1 und 0,5 mm 10 bis 55 Gew.-%, insbesondere 35 bis 50 Gew.-% beträgt, wobei der Rest des Kornaufbaus Mehlkornanteil mit Korngrößen bis 0, 1 mm und/oder Grobkornanteil mit Korngrößen über 0,5 mm ist.
DE 103 54 260 A1 offenbart einen kohlenstofffreien, chromoxidfreien feuerfesten Stein, aufgebaut aus einem grobkörnigen feuerfesten Metalloxid, einem mittelkörnigen feuerfesten Metalloxid, einem feinkörnigen feuerfesten Metalloxid, einer feuerfesten borhaltigen Komponente und Zusatzstoffen. Das grobkörnige Metalloxid der Kornfraktion 1 bis 3 mm liegt in Mengen von 15 bis 85 Gew.-% vor. Als Metalloxide werden Sinter-, Schmelzmagnesia, Sinter-, Schmelzspinell, Sinterdolomit, Sinterkalk oder Forsterit oder Kombinationen dieser Metalloxide verwendet.
DE 10 2012 003 483 83 offenbart einen thermoschock- und korrosionsbeständigen Keramikwerkstoff auf der Basis von Calciumzirkonat, wobei der Werkstoff aus vorsynthetisiertem calciumzirkonathaltigen Brechgranulat einer Korngröße von 150 pm bis 6 mm mit einem Anteil größer 50 Gew.-% und einer das Brechgranulat umgebenden bei >1300 °C gesinterten Bindematrix aus feinkörnigem Calciumzirkonat und/oder Zirkonoxid mit Korngrößen zwischen 50 nm und 150 pm besteht.
EP 2 168 935 A1 offenbart eine Materialzusammensetzung zur Herstellung eines Feuerfestwerkstoffs mit einem Feinkornanteil mit Korngrößen unter 100 pm und einen Grobkornanteil mit Korngrößen über 100 pm. Der Grobkornanteil macht einen Gewichtsanteil von mehr als 30 % der Materialzusammensetzung aus und umfasst Brechgranulat auf Aluminiumoxidbasis und/oder Hohlkugelstrukturen auf Aluminiumoxidbasis.
EP 1 260 289 A1 offenbart einen porösen Spülstein zur Einleitung von Spülgas in eine Metallschmelze, wobei der poröse Spülstein aus Magnesia und Magnesia-Alumina-Spinell besteht und 10 bis 15 Gew.-% der Magnesia mit einer Korngröße von 0,5 bis 2 mm vorliegen.
WO 2018/087224 A1 offenbart einen Verbundwerkstoff und Verfahren aus Metall und Keramik oder MAX-Phasen bzw. intermetallische Phasen, welche als Auskleidungsmaterialien für Hochtemperaturaggregate, makrorissfreie großformatige Bauteile z. B. als Auslaufdüsen, Stopfen, Gießrinnen, Schieberplatten, Hitzeschilder, Elektroden für die Metallurgie mit einer offenen Porosität von bis zu 20 % hergestellt werden. Allerdings sind diese metallokeramischen, thermoschockbeständigen Verbundwerkstoffe in Kontakt mit aggressiven Metall- oder Metall/Schlacke-Systemen nicht korrosionsbeständig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Werkstoffverbund aus einer korrosions-, kriech- und clogging-beständigen Keramik als Außenschale anzubieten, welche mit Hilfe eines elektrisch leitfähigen Innenkerns elektrisch beheizt werden kann, sodass die Thermoschockbeständigkeit ohne eine Gasbeheizung gegeben ist. Erfindungsgemäß besteht sowohl die Außenschale als auch der elektrisch leitfähige Innenkern aus Fein- und Grobkornfraktionen, sodass während der thermischen Wärmebehandlung eine sehr geringe oder keine Schwindung entsteht. Erfindungsgemäß werden Außenschale-Keramiken und Innenkern-Materialien ausgewählt, welche die gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, sodass sowohl während der thermischen Wärmebehandlung als auch beim Abkühlen keine Risse an der Grenzfläche Außenschale/Innenkern entstehen können. Damit kann beim Einsatz eine elektrische Aufheizung auch mehrfach erfolgen; der Werkstoffverbund weist dementsprechend eine exzellente Temperaturwechselbeständigkeit. Darüber hinaus führt das Anlegen einer Spannung zu einer Änderung der Benetzungseigenschaften der Außenschale-Keramik und damit kann die Korrosionsbeständigkeit gesteigert werden.
Erfindungsgemäß wird ein Werkstoffverbund mit verbesserten Thermoschock- , Korrosionsund Kriecheigenschaften in Kontakt mit Schmelzen und/oder Gasen für Hochtemperaturanwendungen in der Metallurgie, in der chemischen Industrie und in der Zementindustrie offenbart, welcher aus einer Außenschale auf der Basis einer korrosionsbeständigen Keramik aus feinen Körnungen kleiner 100 pm und groben Körnungen größer gleich 100 pm besteht und aus einem Innenkern, der bereits ab Raumtemperatur elektrisch leitfähig ist, auf der Basis einer Keramik, eines Metalls, Kohlenstoffs oder einer intermetallischen Phase oder einer MAX-Phase oder eines Verbundwerkstoffes aus Mischungen davon. Erfindungsgemäß besteht der Innenkern aus feinen Körnungen kleiner 100 pm und groben Körnungen größer gleich 100 pm. Erfindungsgemäß schützen feinkörnige Oxidationsschutzschichten mit Partikelgrößen kleiner 100 pm den elektrisch leitfähigen Innenkern vor Oxidationserscheinungen.
Erfindungsgemäß besteht die keramische Außenschale aus SiO2, AI2O3, ZrO2, Cr2O3, MgO, MgAI2O4, La2O3, TiO2, CaO, BaO, Y2O3, SiC, B4C, ZrB2, Si3N4, AIN oder aus Mischungen davon.
Erfindungsgemäß besteht der elektrisch leitfähige Kern aus Kohlenstoff oder aus M etal l wie Cu, Fe, Si, Ni, Ti, Mg, Mn, Sn, Zn, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Or, Mo, W, Tc, Re, Pt oder aus Keramik wie SiC, LaCrO3 oder aus MAX-Phasen wie Ti2CdC, Sc2lnC, Sc2SnC, Ti2AIC, Ti2GaC,
Ti2lnC, Ti2TIC, V2AIC, V2GaC, Cr2GaC, Ti2AIN, Ti2GaN, Ti2InN, V2GaN, Cr2GaN, Ti2GsC, Ti2SnC, Ti2PbC, V2GeC, Cr2AIC, Cr2GeC, V2PC, V2AsC, Ti2SC, Zr2lnC, Zr2TIC, Nb2AIC, Nb2GaC, Nb2lnC, Mo2GaC, Zr2lnN, Zr2TIN, Zr2SnC, Zr2PbC, Nb2SnC, Nb2PC, Nb2AsC, Zr2SC, Nb2SC, Hf2lnC, Hf2TIC, Ta2AIC, Ta2GaC, Hf2SnC, Hf2PbC, Hf2SnN, Hf2SC, Zr2AIC, Ti2ZnC, Ti2ZnN, V2ZnC, Nb2CuC, Mr^GaC, Mo2AuC, Ti2AUN Ti3AIC2, Ti3GaO2, Ti3lnC2, V3AIC2, Ti3SiC2, Ti3GSC2, Ti3SnC2, Ta3AIC2, Ti3ZnC2, Zr3AIC2 , Ti4AINs, V4AIC3, Ti4GaC3, Ti4SiC3, Ti4GeC3, NbaAIC3, Ta4AIC3, (Mo.VJaAIC3 oder aus Intermetallischen Phasen wie MoSi2, NiAl, TiCr2, TaFeAl, TbAI, TiAl, FeCr oder aus Mischungen davon.
Erfindungsgemäß bestehen die Oxidationsschutzschichten aus Glasuren, welche bei Temperaturen oberhalb 400 °C aufschmelzen oder aus feinkörnigen Oxidkeramiken mit Korngrößen kleiner 100 pm, die oberhalb 1000 °C dicht sintern oder aus Oxidschichten aufgetragen mittels Flammspritztechnologie oder aus technischen Email-Beschichtungen oder aus Kombinationen davon.
Erfindungsgemäß können die Außenschale als auch der Kern über Vibrationsgießen, Druckschlickergießen, uniaxiales Pressen, kalt-isostatisches Pressen, Extrusion, über 3D Binder Jetting Verfahren, über 3D Filamentendruck Verfahren oder über 3D Verfahren der bildsamen Formgebung einzeln erzeugt werden, einzeln wärmebehandelt werden und nach dem Fügen gemeinsam wärmebehandelt werden oder gleichzeitig oder nacheinander gegossen, gepresst, extrudiert oder gedruckt werden und gemeinsam einmal wärmebehandelt werden.
Erfindungsgemäß können die Oxidationsschutzschichten auf dem Innenkern aufgebracht werden, welche mit einer weiteren Wärmebehandlung dicht werden.
Im Falle von kohlenstoffhaltigen Kernen können erfindungsgemäß die glasurbildenden Komponenten bereits in der Mischung des Innenkerns vorliegen, welche bei einer anschließenden Wärmebehandlung oder während des Einsatzes wegen der Nicht- Benetzbarkeit gegenüber dem Kohlenstoff in die Oberfläche diffundieren und eine dichte Glasurschicht generieren.
Erfindungsgemäß kann ein wärmebehandelter Kern mittels einer Oxidationsschutzschicht vorab versiegelt werden (Auftrag der Schicht mit oder ohne thermische Behandlung) und anschließend in die Außenschale gefügt werden. Anschließend wird erfindungsgemäß der Werkstoffverbund thermisch behandelt.
Auf Basis des erfindungsgemäßen Werkstoffverbunds können Stopfen, Spülkegel, Spülsteine, Schieberplatten, Tauchausgüsse, Schattenrohre, Ausgussdüsen, Brenner, Rührer, Tiegel, Verteilergefäße, Gießrinnen, feuerfeste Ausmauerungen von Gefäßen oder Öfen erzeugt werden.
Erfindungsgemäß kann der Werkstoffverbund aus mehreren elektrisch leitfähigen Innenkernen bestehen. Erfindungsgemäß kann ein Verteilergefäß auf der Basis des erfindungsgemäßen Werkstoffverbundes aus mehreren elektrisch leitfähigen Innenkernen bestehen.
Erfindungsgemäß können sich korrosionsbeständige, keramische Schalen mit elektrisch leitfähigen Kernen abwechseln im Sinne eine Sandwichbauweise aus mehreren Schichten, um die Zuverlässigkeit des Werkstoffverbund-Bauteils zu gewährleisten.
Mit Bauteilen als auch Gefäßen auf Basis der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe werden erfindungsgemäß Verteiler für das Gießen von Metallen und bestehend aus Stopfen, Tauschausgüsse, Schieberplatten und Dämmer elektrisch vorgeheizt und anschließend folgt direkt über die Gießbühne der Gießprozess.
Es folgen zwei Beispiele mit Abbildungen:
Stopfen für die Stahl-Metallurgie
Der erfindungsgemäße Stopfen besteht aus einer (1) Außenschale aus 0-1 mm (mindestens aus drei Körnungen 0-0,1 mm, 0, 1-0,5 mm und 0,5 - 1 mm) Aluminiumoxid, welche mittels Druckschlickerguss, Vibrationsgießens oder kalt-isostatischen Pressens erzeugt wird. In der Abbildung 1 werden erfindungsgemäß vier elektrisch leitfähige (2) Innenkerne-Variationen offenbart, a) kohlenstoffgebundenes Aluminiumoxid mit 15 Gew.-% Kohlenstoff, b) Niob- und Aluminiumoxid-Verbundwerkstoff auf der Basis eines vorgesinterten Aufbaugranulats bestehend aus 40 Vol.-% Niob und 60 Vol.-% Aluminiumoxid, c) Molybdändisilizid und d) rekristallisiertes Sliziumkarbid bestehend aus ähnlichen Körnungen im Bereich 0-1 mm. Diese können erfindungsgemäß druckschlickergegossen oder mittels Vibrationsgießens oder mittels kalt-isostatischen Pressens erzeugt werden. Dabei kann in die (1) Aluminiumoxid- Außenschale die Mischung für den elektrisch leitfähigen Kern (2) reingegossen werden oder auch gleich gepresst werden. Anschließend folgt die Wärmebehandlung; am Beispiel kohlenstoffgebundenes Aluminiumoxid und Niob-Aluminiumoxid werden die Innenkerne unter reduzierender Atmosphäre im Temperaturbereich 1450-1600 °C thermisch verkokt bzw. gesintert. Am Beispiel Siliziumkarbid oder Molybdändisilizid kann die Wärmebehandlung auch
oxidierend im gleichen Temperaturbereich durchgeführt werden. Erfindungsgemäß können auch vorgefertigte Innenkerne (gepresst oder gegossen und vorgesintert oder vorverkokt) in der Aluminiumoxid-Außenschale gefügt und anschließend gemeinsam gesintert werden. Beschichtete Wolframelektroden (3) dienen für die Stromankopplung und eine Glasur (4) auf Borax-Basis schützt im Falle der elektrischen leitfähigen Verbundwerkstoffe auf der Basis von kohlenstoffgebundenem Aluminiumoxid oder auf der Basis des Niob-Aluminiumoxids den Innenkern vor Oxidation. Am Beispiel Molybdändisilizid oder Siliziumkarbid ist dies nicht erforderlich. Die Innenkerne können erfindungsgemäß nach dem ersten Einsatz wiedereingesetzt werden.
Tauchausguss für die Metallurgie, am Beispiel Tauchausguss für den Stahlstrangguss Der erfindungsgemäße Tauchausguss besteht aus einer (1) Außenschale aus 0-1 mm (mindestens aus drei Körnungen 0-0,1 mm, 0, 1-0,5 mm und 0,5 - 1 mm) Aluminiumoxid, welche mittels Druckschlickerguss, Vibrationsgießens oder kalt-isostatischen Pressens erzeugt wird. In der Abbildung 1 werden erfindungsgemäß vier elektrisch leitfähige (2) Innenkerne-Variationen offenbart, a) kohlenstoffgebundenes Aluminiumoxid mit 15 Gew.-% Kohlenstoff, b) Niob- und Aluminiumoxid-Verbundwerkstoff auf der Basis eines vorgesinterten Aufbaugranulats bestehend aus 40 Vol.-% Niob und 60 Vol.-% Aluminiumoxid, c) Molybdändisilizid und d) rekristallisiertes Sliziumkarbid bestehend aus ähnlichen Körnungen im Bereich 0-1 mm. Diese können erfindungsgemäß druckschlickergegossen oder mittels Vibrationsgießens oder mittels kalt-isostatischen Pressens erzeugt werden. Dabei kann in die (1) Aluminiumoxid-Außenschale die Mischung für den elektrisch leitfähigen Kern (2) reingegossen werden oder auch gleich gepresst werden. Am Beispiel Tauchausguss (Abb. 2) erfolgt erfindungsgemäß die Urformgebung in zwei Schritten. Beim ersten Schritt wird die Außenschale bis zur Höhe des Innenkerns gefertigt. Anschließend folgt das Schließen des oberen Teils mit Hilfe eines bereits vorgefertigten, abdeckenden Ringes oder Kappe, welcher/welche mit einem Schlicker auf das bereits gefertigte Unterteil aus Außenschale mit Kern gefügt wird. Anschließend folgt die Wärmebehandlung; am Beispiel kohlenstoffgebundenes Aluminiumoxid und Niob-Aluminiumoxid werden die Innenkerne unter reduzierender Atmosphäre im Temperaturbereich 1450-1600 °C thermisch verkokt bzw. gesintert. Am Beispiel Siliziumkarbid oder Molybdändisilizid kann die Wärmebehandlung auch oxidierend im gleichen Temperaturbereich durchgeführt werden. Erfindungsgemäß können auch vorgefertigte Innenkerne (gepresst oder gegossen und vorgesintert oder vorverkokt) in der Aluminiumoxid-Außenschale gefügt und anschließend gemeinsam gesintert werden. Beschichtete Wolframelektroden (3) dienen für die Stromankopplung, eine Beschichtung (4) auf MgO-Basis unterstützt die Schließfunktion des Stopfens im Verteilergefäß und eine (5) Zirkondioxid-Schicht, z.B. mittels Flammspritzens erhöht die Korrosionsbeständigkeit an der
Grenzfläche Aluminiumoxid-Tauchausgusskeramik/Stahlschmelze/Schlacke. Am Beispiel Molybdändisilizid oder Siliziumkarbid ist dies nicht erforderlich. Die Innenkerne können erfindungsgemäß nach dem ersten Einsatz wiedereingesetzt werden.
Claims
1. Werkstoffverbund mit verbesserten Thermoschock-, Korrosions- und
Kriecheigenschaften in Kontakt mit Schmelzen und/oder Gasen für
Hochtemperaturanwendungen in der Metallurgie, in der chemischen Industrie und in der Zementindustrie, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoffverbund aus einer Außenschale auf der Basis einer korrosionsbeständigen Keramik aus feinen Körnungen kleiner 100 pm und groben Körnungen größer gleich 100 pm besteht und aus einem Innenkern, der bereits ab Raumtemperatur elektrisch leitfähig ist, auf der Basis einer Keramik, eines Metalls, Kohlenstoffs oder einer intermetallischen Phase oder einer MAX-Phase oder eines Verbundwerkstoffes aus Mischungen davon und der Innenkern aus feinen Körnungen kleiner 100 pm und groben Körnungen größer gleich 100 pm besteht, mit oder ohne weiteren Oxidationsschutzschichten um den elektrisch leitfähigen Innenkern.
2. Werkstoffverbund nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Außenschale aus SiO2, AI2O3, ZrO2, Cr2O3, MgO, MgAI2O4, La2O3, TiO2, CaO, BaO, Y2O3, SiC, B4C, ZrB2, Si3N4, AIN oder Mischungen davon ausgewählt ist.
3. Werkstoffverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Kern aus Kohlenstoff, aus M etal l wie Cu, Fe, Si, Ni, Ti, Mg, Mn, Sn, Zn, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Or, Mo, W, Tc, Re, Pt oder aus Keramik wie SiC, LaCrO3, oder aus MAX-Phasen wie, Ti2CdC, Sc2lnC, Sc2SnC,Ti2AIC, Ti2GaC, Ti2lnC, Ti2TIC, V2AIC, V2GaC, Cr2GaC, Ti2AIN, Ti2GaN, Ti2lnN, V2GaN, Cr2GaN, Ti2GeC, Ti2SnC, Ti2PbC, V2GeC, Cr2AIC, Cr2GeC, V2PC, V2AsC, Ti2SC, Zr2lnC, Zr2TIC, Nb2AIC, Nb2GaC, Nb2lnC, Mo2GaC, Zr2lnN, Zr2TIN, Zr2SnC, Zr2PbC, Nb2SnC, Nb2PC, Nb2AsC, Zr2SC, Nb2SC, Hf2lnC, Hf2TIC, Ta2AIC, Ta2GaC, Hf2SnC, Hf2PbC, Hf2SnN, Hf2SC, Zr2AIC, Ti2ZnC, Ti2ZnN, V2ZnC, Nb2CuC, Mn2GaC, Mo2AUC, Ti2AuN Ti3AIC2, Ti3GaC2, Ti3lnC2, V3AIC2, Ti3SiC2, Ti3GeC2, Ti3SnC2, Ta3AIC2, Ti3ZnC2, Zr3AIC2 , Ti4AINs, V4AIC3, Ti4GaC3, Ti4SiC3, Ti4GeC3, Nb4AIC3, Ta4AIC3, (Mo,V)4AIC3 oder aus Intermetallischen Phasen wie MoSi2, NiAl, TiCr2, TaFeAl, TbAI, TiAl, FeCr oder aus Mischungen davon besteht.
4. Werkstoffverbund nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationsschutzschichten aus Glasuren, welche bei Temperaturen oberhalb 400 °C aufschmelzen oder aus feinkörnigen Oxidkeramiken mit Korngrößen kleiner 100 pm, die oberhalb 1000 °C dicht sintern oder aus Oxidschichten aufgetragen mittels
Flammspritztechnologie oder aus technischen Email-Beschichtungen oder aus Kombinationen davon, bestehen.
5. Werkstoffverbund nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschale als auch der Kern über Vibrationsgießen, Druckschlickergießen, uniaxiales Pressen, kalt-isostatisches Pressen, Extrusion, über 3D Binder Jetting Verfahren, über 3D FilamentendruckVerfahren oder über 3D Verfahren der bildsamen Formgebung einzeln erzeugt werden, einzeln wärmebehandelt werden und nach dem Fügen gemeinsam wärmebehandelt werden oder gleichzeitig oder nacheinander gegossen, gepresst, extrudiert oder gedruckt werden und gemeinsam einmal wärmebehandelt werden.
6. Werkstoffverbund nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Oxidationsschutzschichten aufgebracht werden, welche mit einer weiteren Wärmebehandlung dicht werden.
7. Werkstoffverbund nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von kohlenstoffhaltigen Kernen die glasurbildenden Komponenten bereits in der Mischung des Innenkerns vorliegen, welche bei einer anschließenden Wärmebehandlung oder während des Einsatzes wegen der Nicht-Benetzbarkeit gegenüber dem Kohlenstoff in die Oberfläche diffundieren und eine dichte Glasurschicht generieren.
8. Werkstoffverbund nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmebehandelte Kern mittels einer Oxidationsschutzschicht versiegelt wird und anschließend in die Außenschale gefügt wird und der Werkstoffverbund anschließend wärmebehandelt wird.
9. Bauteile für die Metallurgie, chemische Industrie und die Zementindustrie nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Stopfen, Spülkegel, Schieberplatten, Tauchausgüsse, Schattenrohre, Ausgussdüsen, Brenner, Rührer, Tiegel, Verteilergefäße, feuerfeste Ausmauerungen von Gefäßen oder Öfen aus einer thermoschock-, korrosions- und kriechbeständigen Außenschale auf der Basis einer korrosionsbeständigen Keramik aus feinen Körnungen kleiner 100 pm und groben Körnungen größer gleich 100 pm besteht und aus einem Innenkern, der bereits ab Raumtemperatur elektrisch leitfähig ist, auf der Basis einer Keramik, eines Metalls, Kohlenstoffs oder einer intermetallischen Phase oder einer MAX-Phase oder eines Verbundwerkstoffes aus Mischungen davon und der Innenkern aus feinen Körnungen
kleiner 100 μm und groben Körnungen größer gleich 100 pm besteht, mit oder ohne weiteren Oxidationsschutzschichten um den elektrisch leitfähigen Innenkern.
10. Bauteile für die Metallurgie, chemische Industrie und die Zementindustrie nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoffverbund aus mehreren elektrisch leitfähigen Innenkernen bestehen kann.
11. Verteilergefäß für die Metallurgie nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergefäß als Werkstoffverbund aus mehreren elektrisch leitfähigen Innenkernen besteht.
12. Verteiler bzw. Verteilergefäß für das Gießen von Metallen und bestehend aus Stopfen, Tauschausgüsse, Schieberplatten, Dämmer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es elektrisch vorgeheizt wird.
13. Werkstoffverbund nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass korrosionsbeständige, keramische Schalen mit elektrisch leitfähigen Kernen abwechseln im Sinne eine Sandwichbauweise aus mehreren Schichten, um die Zuverlässigkeit des Werkstoffverbund-Bauteils zu gewährleisten.
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