BRPI0616051A2

BRPI0616051A2 - camada ou revestimento e uma composição para a produção da mesma

Info

Publication number: BRPI0616051A2
Application number: BRPI0616051-4A
Authority: BR
Inventors: Stefan Faber; Ralph Nonninger
Original assignee: Itn Nanovation Ag
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2011-06-07
Also published as: RU2008108744A; JP5101509B2; DE102005045666A1; WO2007031224A2; NO20081656L; CA2622491C; CA2622491A1; BRPI0616051B1; CN101268027B; US8900694B2; CN101268027A; EP1924537A2; RU2394798C2; JP2009507972A; ZA200802133B; WO2007031224A3; EP1924537B1; US20090263638A1

Abstract

CAMADA OU REVESTIMENTO E UMA COMPOSIçãO PARA A PRODUçãO DA MESMA. A presente invenção refere-se a uma composição para produção de uma camada ou revestimento, especialmente uma camada de liberação de molde, compreendendo titanato de alumínio e/ou nitrito de silício, e com- ponente inorgânico oxídico e um ligante compreendendo partículas em nanoescala. A invenção ainda refere-se a um processo para produção de uma tal composição, ao seu uso para produção de uma camada ou um revestimento, a camadas ou revestimentos produzíveis a partir da composição, e a objetos que foram revestidos pelo menos parcialmente com uma tal camada ou revestimento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CAMADAOU REVESTIMENTO E UMA COMPOSIÇÃO PARA A PRODUÇÃO DAMESMA".

A presente invenção refere-se a uma composição para produçãode uma camada ou revestimento, especialmente uma camada de liberaçãode molde, a um processo para produção de uma tal composição, à camadaou revestimento produzido, e a objetos revestidos com a camada ou reves-timento.

No processamento de fusões de materiais inorgânicos, especi-almente de fusões de metal e vidro, é costumeiro prover-se as superfícies deferramentas, auxiliares e especialmente de moldes que entram em contatodireto com os materiais líquidos com um agente de liberação. Um tal agentede liberação (que é usualmente referido como um agente de liberação demolde) tem a tarefa de prevenir a reação de uma fusão com as superfíciesmencionadas. A adesão da fusão sobre estas superfícies deve ser muitobaixa no estado líquido e no estado sólido (resfriado). Por exemplo, umafundição pode ser removida mais facilmente de um molde provido com umacamada de liberação de molde. Uma camada de liberação de molde reduz odesgaste sobre um molde e correspondentemente também tem um efeitopositivo sobre seu tempo de vida.

Camadas de liberação de molde não devem aderir sobre as su-perfícies de fundições e, se elas são aplicadas como colas antidesgaste,também não devem se tornar muito firmemente ligada às superfícies dosmoldes, ferramentas ou auxiliares. Em adição, uma camada de liberação demolde deve ser não-combustível e adicionalmente ambientalmente compatí-vel, o que significa especialmente que nenhuma substância tóxica deve serliberada como gás em altas temperaturas. Em geral, camadas de liberaçãode molde são produzidas em espessuras de camadas muito homogêneasatravés de pintura ou espargimento de uma composição que pode ser pinta-da ou espargida. Uma tal composição para produção de camadas de libera-ção de molde também é referida como uma cola.

A técnica anterior descreve ambas camadas de liberação demolde puramente orgânicas e inorgânicas. US-5 076 339 descreve, por e-xemplo, uma camada de liberação de molde orgânica baseada em ceras debaixa fusão. Tais camadas de liberação orgânicas são, entretanto, imedia-tamente decompostas termicamente em contato com fusões de metal ouvidro em uma temperatura de várias centenas de graus. Entre um moldeprovido com a camada de liberação orgânica e a fusão, pode ser formar umcolchão de gás, que por sua vez conduz à formação de poros na fundição.

Camadas de liberação de molde inorgânicas são geralmentepreferidas por esta razão no processamento de fusão quente de metal ouvidro.

Camadas de liberação de molde inorgânicas comercialmentedisponíveis são usualmente baseadas nos seguintes compostos: grafite (C),dissulfeto de molibdênio (M0S2) e nitrito de boro (BN), o último especialmen-te em sua forma hexagonal. Camadas de liberação de molde baseadas nes-tes materiais são notáveis por sua excepcionalmente baixa capacidade deumedecimento por fusões de metais. Elas têm capacidade de umedecimentoparticularmente baixa com relação a fusões de alumínio e magnésio e comrelação a fusões compostas por ligas de alumínio - magnésio. Enquanto,entretanto, grafite é oxidado sob ar mesmo em temperaturas ao redor de500°C, e sulfeto de molibdênio mesmo em tão baixo como 400°C, nitrito deboro é estável sob as mesmas condições até cerca de 900°C. Da mesmamaneira, nitrito de boro é apropriado especialmente como um constituinte decamadas de liberação de molde para uso em alta temperatura.

Entretanto, ambas camadas de liberação de molde baseadas emgrafite ou sulfeto de molibdênio e aquelas baseadas em nitrito de boro ge-ralmente não são muito resistentes a abrasão. Especialmente o processa-mento de fusões de metal leve ou fusões de vidro (fusões nas quais ocorremaltas taxas de fluxo) coloca altas demandas mecânicas que não são satisfei-tas em uma maneira duradoura pelas camadas de liberação de molde inor-gânicas conhecidas. As camadas de liberação de molde conhecidas da téc-nica anterior da mesma maneira são desgastadas muito rapidamente, nãosão geralmente pretendidas para repetido uso por esta razão e têm de sersubstituídas regularmente.

É um objetivo da presente invenção prover uma camada de libe-ração de molde que não tenha as desvantagens conhecidas da técnica ante-rior. Uma camada de liberação de molde inventiva deve ser muito inerte eresistente a oxidação com relação a fusões de metais. Em particular, umacamada de liberação de molde inventiva deve ter uma baixa capacidade deumedecimento com relação a fusões de metais e vidro e simultaneamenteser resistente a abrasão. Ela deve ser capaz de suportar altas tensões me-cânicas que surgem, por exemplo, no curso de processamento de fusõescom altas taxas de fluxo, e são assim apropriadas para repetido uso (mesmono caso de tensão durando vários dias e semanas).

Este objetivo é obtido pela composição tendo as característicasde reivindicação 1 e o uso tendo as características de reivindicação 25. Mo-dalidades preferidas da composição inventiva são descritas em reivindica-ções independentes 2 a 19. Uma camada ou revestimento produzível a partirde uma composição inventiva é definida em reivindicações 20-23, um objetopelo menos parcialmente revestido com uma tal camada na reivindicação 24.Um processo para produção de uma composição inventiva é o objeto de rei-vindicações 26 e 27. O fraseado de todas as reivindicações é pelo que in-corporado nesta descrição por referência.

Uma composição inventiva para produção de uma camada ourevestimento, especialmente uma camada de liberação de molde, compre-ende, como componente A, titanato de alumínio, nitrito de silício ou uma mis-tura dos dois, particular preferência sendo dada de acordo com a invenção acomposições contendo titanato de alumínio. Em adição, uma composiçãoinventiva compreende um componente inorgânico oxídico B (excluindo tita-nato de alumínio, que é estritamente falando também um oxido, como umpossível constituinte de componente B) e um Iigante compreendendo partí-culas em nanoescala como componente C e, em uma modalidade preferida,um meio de suspensão como componente D.

Foi verificado que, surpreendentemente, é particularmente van-tajoso, especialmente com relação à estabilidade de abrasão de uma cama-da ou revestimento produzível a partir de uma composição inventiva, queuma particular distribuição de tamanho de partícula predomine na composi-ção. Em modalidades preferidas, as partículas de componente A têm umtamanho de partícula médio de >500 nm, especialmente > 1 μπι. Para aspartículas de oxido inorgânico de componente B, tamanhos de partícula mé-dios entre 100 nm e 1 μηι, especialmente entre 200 nm e 1 μηι, são particu-larmente preferidas. Em alguns casos, entretanto, partículas de oxido comtamanhos médios na faixa de micra, especialmente até um tamanho de 10μm, também podem ser preferidas. As partículas em nanoescala de compo-nente Iigante C são preferivelmente significantemente menores; em particu-lar, elas têm tamanhos de partículas médios de < 50 nm, especialmente < 25nm.

O funcionamento de um Iigante compreendendo tais partículasem nanoescala é descrito em detalhes em WO 03/093195. As nanopartícu-las usadas no Iigante possuem áreas de superfície específica muito grandesque são preferivelmente cobertas com grupos hidroxila reativos. Estes gru-pos de superfície são capazes de reticularem mesmo em temperatura ambi-ente com os grupos de superfície das (tipicamente relativamente grossas)partículas a serem ligadas. Em temperaturas acima de 200°C, preferivelmen-te acima de 300°C, devido às energias de superfície extremamente altas dasnanopartículas, transferência de massa começa na direção de sítios de con-tato das partículas a serem ligadas, o que conduz a ainda consolidação.

Para as partículas de componente A, um tamanho de partículamédio entre 1 μηι e 25 μπι, preferivelmente entre 1 μιτι e 10 μηι, especial-mente entre 2μηΐθ 10 μηι, é mais preferido. Em uma modalidade particu-larmente preferida, o tamanho de partícula médio para as partículas de com-ponente A é aproximadamente 5 μιη.

Para explicar a excelente estabilidade a abrasão de uma cama-da ou revestimento produzível a partir de uma composição inventiva, é atu-almente suspeitado que as partículas com a distribuição de tamanho comodefinida acima podem ser dispostas particularmente vantajosamente comrelação umas às outras na camada ou revestimento formado. É suspeitadoque menores partículas são intercaladas em interstícios que permanecemvazios entre partículas mais grosas adjacentes, de modo a originar uma es-trutura com aumentada densidade, cuja integridade é por sua vez assegura-da pelo Iigante de nanoescala (componente C), que fixa e reforça os sítios de contato entre as partículas.

As partículas de oxido inorgânico de componente B são preferi-velmente partículas cerâmicas com uma dureza Mohs de > 6. Particularmen-te apropriados são compostos óxido binário, especialmente partículas deóxido de alumínio ou dióxido de titânio, mas misturas das duas também po-dem ser preferidas.

O critério mais importante na seleção das partículas do compo-nente Iigante C é seu tamanho que, como estabelecido acima, não deve ex-ceder 50 nm em média. As partículas são especialmente partículas oxídicas,preferivelmente partículas de óxido de alumínio, óxido de zircônio e/ou dióxi-do de titânio, ou também precursores destes compostos. Com relação a fa-voráveis propriedades de umedecimento (em particular com relação a fusõesde metal leve), especialmente misturas de partículas de dióxido de titâniocom partículas de óxido de alumínio ou partículas de boehmita foram verifi-cadas serem particularmente apropriadas. Além disso, também pode serpreferido que o Iigante compreenda partículas em nanoescala de titanato dealumínio (opcionalmente em adição a partículas não-nanoescala de titanatode alumínio do componente A).

Ainda em uma modalidade preferida da composição inventiva, oligante, assim como as nanopartículas mencionadas, pode compreender pe-lo menos um constituinte organossilício do grupo compreendendo alquilpo-lissiloxano, resina alquilsilicone e resina fenilsilicone. O pelo menos umconstituinte organossilício pode ser usado, por exemplo, na forma de emul-sões aquosas e contribui para a consolidação e compactação da camada ourevestimento a ser produzido.

Em adição, é preferido que o ligante compreenda pelo menosum constituinte semelhante a vidro, especialmente uma frita. Fritas são en-tendidas significarem sistemas de vidro nos quais sais solúveis em água(soda, bórax e outros) e ainda substâncias estão ligadas em forma silicáticae portanto foram substancialmente convertidas a uma forma insolúvel emágua.

Na produção de uma camada ou revestimento sobre um substra-to de uma composição inventiva compreendendo um constituinte semelhantea vidro, ele pode fundir e formar uma camada à prova de gás. Em particular,camadas ou revestimentos que foram produzidos a partir de uma tal compo-sição também oferecem surpreendentemente eficiente proteção contra cor-rosão do substrato. Em adição, o constituinte semelhante a vidro tambémpode funcionar como um ligante.

Ao invés do constituinte semelhante a vidro ou outro em adiçãoao mesmo, uma composição inventiva pode compreender um ou mais cons-tituintes que adicionalmente proporcionam uma ação de barreira térmica oude isolamento térmico para uma camada produzível a partir da composição.Tais constituintes preferidos são especialmente silicatos de alumínio e silica-tos de cálcio como wollastonita (por exemplo, comercialmente disponível sobas marcas registradas MM80 wollastonite de Carl Jàger, Germany) e xonotli-ta (por exemplo, comercialmente disponível sob as marcas registradas Pro-maxon D e T de Promat AG, Switzerland). Mica também, especialmente mi-ca micronizada, é notavelmente apropriada. Uma camada produzida de umatal composição protege, por exemplo, ferramentas, auxiliares, e moldes nãosomente de adesão, mas também particularmente vantajosamente das altastensões térmicas que podem ocorrer especialmente em contato com fusõesde metal líquido.

O meio de suspensão que pode estar presente na composição épreferivelmente polar. Ele mais preferivelmente compreende água como oconstituinte principal, mas ele em princípio também pode compreender com-ponentes polares, por exemplo, álcoois.

Em muitos casos, é, entretanto, desejável prescindir de constitu-intes orgânicos no meio de suspensão. Por exemplo, na presença de solven-tes orgânicos, sempre há em princípio o risco de fogo devido a sua baixapressão de vapor.Da mesma maneira, a composição inventiva, em uma modalida-de preferida, compreende um meio de suspensão que é livre de constituinteslíquidos não-aquosos.

Mais preferivelmente, uma composição inventiva compreendepelo menos uma substância de interface ativa, especialmente um poliacrila-to. A adição de uma substância interface ativa foi verificada ser vantajosaespecialmente em casos onde o meio de suspensão é livre de constituinteslíquidos não-aquoso.

Pode ser preferido que uma composição inventiva compreendanitrito de boro como um componente adicional. Foi verificado que uma pro-porção de nitrito de boro tem um efeito positivo sobre a flexibilidade, especi-almente a propensão a rachadura e a elasticidade, da camada ou revesti-mento a ser produzido. Isto é especialmente verdadeiro para cama-das/revestimentos baseados em composições compreendendo titanato dealumínio ou nitrito de silício como componente A e óxido de alumínio comocomponente B.

Resultados similares também foram obtidos através de adiçãode grafite, novamente especialmente em combinação com titanato de alumí-nio ou nitrito de silício como componente A e óxido de alumínio como com-ponente B. Da mesma maneira, a composição inventiva compreende, aindaem uma modalidade preferida, grafite como um componente adicional.

Entretanto, também existem modalidades particularmente prefe-ridas das composições inventivas nas quais elas são livres de nitrito de boroe/ou grafite.

Uma composição inventiva preferivelmente tem um teor de sóli-dos entre 25% em peso e 60% em peso. A quantidade do meio de suspen-são presente em uma composição inventiva em princípio não é crítica e po-de ser variada de acordo com o uso da composição. Em uma modalidadepreferida, a composição está presente na forma de uma suspensão de baixaviscosidade, especialmente capaz de ser pintada ou espargível.

Baseado no teor de sólidos, componente B está presente emuma composição inventiva preferivelmente em uma proporção de >40% empeso, especialmente >50% em peso.

Ainda em um desenvolvimento, uma composição inventiva, emuma modalidade preferida, contém entre 40% em peso e 75% em peso deóxido de alumínio como componente B, entre 5% em peso e 25% em pesode titanato de alumínio como componente A1 e entre 5% em peso e 25% empeso de nitrito de boro como um componente adicional (todas as porcenta-gens são baseadas no teor de sólidos na composição).

Em adição aos componentes já mencionados, composições in-ventivas freqüentemente também compreendem ainda, partículas e/ou fibrasinorgânicas, preferivelmente relativamente grossas (com tamanhos de até afaixa de milímetro ou mesmo maior), especialmente como materiais de en-chimento.

Uma composição inventiva pode ser aplicada a todas as superfí-cies comuns de metal e não-metal. Ela é apropriada, inter alia, para aplica-ção a objetos fabricados de alumínio, titânio, ferro, aço, cobre, cromo, ferrofundido, aço fundido, e também fabricados de materiais refratários e cerâmi-cos. Ela é particularmente apropriada para aplicação a objetos fabricados desilicatos, grafite, concreto e aço de caldeira.

A invenção ainda abrange uma camada ou revestimento que éproduzível especialmente a partir de uma composição inventiva, a camadaou revestimento especialmente sendo uma camada de liberação de molde.

Uma camada ou revestimento inventivo pode ser produzido, porexemplo, através de aplicação de uma composição inventiva a um objeto eentão secando. A aplicação pode ser efetuada, por exemplo, através de pin-tura ou espargimento. Subseqüentemente, a camada secada pode ser aindaconsolidada, o que pode ser feito, por exemplo, através de um tratamentotérmico separado (por exemplo, aquecimento da camada para aproximada-mente 300°C para queimar quaisquer constituintes orgânicos presentes eentão sinterizando a 700°C), mas bem possivelmente também "in situ", istoé, através de contato com uma fusão de vidro ou metal em uma temperaturade várias centenas de graus.

A composição substância da camada inventiva corresponde es-sencialmente à composição substância definida acima do teor de sólidos deuma composição inventiva. Em algumas modalidades preferidas, uma ca-mada ou revestimento inventivo, entretanto, também compreende uma pro-porção de sialons (oxinitretos de alumínio silício). Sialons podem se formarna reação de nitrito de silício e oxido de alumínio. Sialons exibem proprieda-des similares a nitrito de silício, e especialmente têm capacidade de umede-cimento muito baixa por fusões de alumínio ou metais não-ferrosos.

Ainda em uma modalidade preferida, uma camada ou revesti-mento inventivo compreende constituintes com ação termicamente isolante,especialmente silicatos de alumínio, silicatos de cálcio e/ou mica. Uma talmodalidade protege, por exemplo, ferramentas, auxiliares e moldes não so-mente de adesões, mas também particularmente vantajosamente das altastensões térmicas que podem ocorrer especialmente no contato com fusõesde metal líquido.

Uma camada ou revestimento inventivo preferivelmente tem umaespessura entre 5 μητι e 500 μηι, preferivelmente entre 20 μιτι e 100 μιτι.

Camadas de liberação de molde inventivas são notáveis especi-almente para uma alta estabilidade térmica e química, e resistência a ten-sões mecânicas, especialmente para alta estabilidade de abrasão. Em con-traste às camadas de liberação de molde conhecidas da técnica anterior,camadas de liberação de molde inventivas são por isso apropriadas parauso repetido (mesmo no caso de tensão durando várias dias e semanas).

Camadas de liberação de molde inventivas que compreendemnitrito de silício são notáveis especialmente para altas estabilidades mecâni-cas, excelente estabilidade de ciclo térmico, notável resistência ao desgaste,boa estabilidade de corrosão, alta estabilidade a choque térmico, uma altaestabilidade química e uma boa condutividade térmica. Devido à boa condu-tividade térmica, tais camadas de liberação de molde são especialmente a -propriadas para revestimentos de termopares ou seus tubos protetores, umavez que o tempo de reação da medição de temperatura em fusões é assimminimizado.

Camadas de liberação de molde inventivas que compreendemtitanato de alumínio são notáveis especialmente por uma excelente estabi-lidade de choque térmico, que tem um efeito muito positivo sobre a estabi-lidade da camada. Revestimentos contendo titanato de alumínio são ideal-mente apropriados para tubos elevadores em máquinas de fundição de bai-xa pressão, para tubos elevadores medidores em fornos Strigo and West,para cossinetes de canais para fundição de baixa pressão, para cossinetesde fundição para fundição DC, para tubos de enchimento e anéis de ruptu-ra.

Tubos de metal (por exemplo, de aço inoxidável, aço cromo-níquel ou aço cromo - molibdênio) providos com uma camada de liberaçãode molde inventiva são protegidos contra a adesão de escórias inorgânicas efusões.

A invenção ainda abrange qualquer objeto que tenha sido provi-do, especialmente revestido, com uma camada ou revestimento inventivo,especialmente com uma camada de liberação de molde. Não é importantese o objeto foi revestido somente parcialmente ou inteiramente com a cama-da ou revestimento inventivo.

O uso de uma composição inventiva para produção de uma ca-mada ou um revestimento, especialmente uma com propriedades termica-mente isolantes, preferivelmente uma camada de liberação de molde, e umprocesso para produção de uma composição inventiva, também formam par-te da matéria objeto da presente invenção.

Um processo de acordo com a invenção compreende a disper-são de composto A em água e a subseqüente mistura da resultante disper-são com as dispersões/suspensões aquosas de componente B, componenteC, e ainda quaisquer componentes.

É dada preferência a dispersão de componente A através demoagem do mesmo junto com água e pelo menos um poliacrilato em ummoinho (por exemplo um moinho de argamassa, um moinho de bolas ou ummoinho anular). Os ainda componentes, especialmente o Iigante em nano-escala (componente C), preferivelmente não são adicionados até a seguir.

Componentes A, B e C já foram descritos em detalhes acima.Referência é feita aqui aos correspondentes pontos na descrição.

Ao invés do poliacrilato, ainda auxiliares orgânicos que podemadicionar sobre a superfície das partículas a serem dispersas também sãoúteis, por exemplo, ácidos orgânicos, carboxamidas, β-dicetonas, ácidos oxi-carboxílicos, poliolefinas, poliésteres, poliacrilatos, polimetacrilatos, compos-tos de polioxietileno, poliacrilatos, álcoois polivinílicos, e polivinil pirrolidona (PVP).

Ainda características da invenção são evidentes a partir da des-crição de modalidades preferidas que se seguem conjunção com as sub-reivindicações. Neste caso, as características individuais podem, cada uma,ser realizadas sozinhas ou combinadas com uma outra em uma modalidadeda invenção. As particulares modalidades descritas servem meramente parailustração e para melhor entendimento da invenção e de modo algum devemser entendidas serem restritivas.

Exemplo 1

4,3 kg de nitrito de silício (tamanho de partícula entre 1 μηι e 5μηι, de H.C. Starck) são misturados com 4,3 kg de água e 0,1 kg de um poli-acrilato (BYK 192, de BYK-Chemie GmbH) e homogeneizados em um moi-nho de bolas agitado por 3 horas. Em adição a esta primeira mistura, aindatrês misturas também são preparadas separadamente. A segunda misturaconsiste em 2,6 kg de um acriloilpolissiloxano (inosil ww de Inomat GmbH)com 11,44 kg de uma suspensão aquosa de dióxido de zircônio em nanoes-cala (em um teor de sólidos de 45% em peso e um tamanho de partículamédio de aproximadamente 10 nm). A terceira mistura consistiu em 25,7 kgde oxido de alumínio (Almatis, CT 800 SG1 tamanho de partícula médio deaprox. 3 μιτι) dispersos em 38,3 kg de água, e a quarta mistura de 4,3 kg denitrito de boro (de Saint-Gobain) dispersos em 6,3 kg de água. A segunda,terceira e quarta misturas são adicionadas sucessivamente à primeira mistu-ra com agitação. Isto forma uma cola pronta para uso.

Exemplo 2

A cola do Exemplo 1 é espargida como uma camada sobre umaamostra de concreto refratário. Após a amostra ter sido imersa em uma fu-são de metal leve a 750°C, nenhum dano para a camada é discernível mes-mo após 15 dias. A pele fundida solidificada pode ser facilmente removida.Em um teste com uma amostra de concreto refratário comparável sem acamada inventiva, a fusão de metal leve penetrou na amostra de concreto,cujo peso conseqüentemente triplicou.

Exemplo 3

A cola do exemplo 1 é aplicada a um tubo de aço inoxidá-vel(13CrMo44). A espessura da camada esta entre 40 e 50 μιτι. Após seca-gem e cozimento, a peça de tubo revestida foi exposta a uma fusão de metalleve a 750°C. Após 5 horas de exposição na fusão de metal leve, o revesti-mento ainda não foi danificado e a pele fundida solidificada pode ser facil-mente removida.

Exemplo 4

4,3 kg de titanato de alumínio (fabricante: KS-Keramik, tamanhode partícula médio aprox. 15 μιτι) são misturados com 4,3 kg de água e 0,2kg de um poliacrilato (BAY 192, de BYK-Chemie GmbH), e homogeneizadosem um moinho de bolas agitado por três horas. Em adição a esta primeiramistura, ainda três misturas também foram obtidas. A segunda mistura con-siste em 2,6 kg de um acriloil polissiloxano (inosil ww de Inomat GmbH) com11,44 kg de uma suspensão aquosa de dióxido de zircônio em nanoescala(em um teor de sólidos de 45% em peso e um tamanho de partícula médiode aprox. 10 nm). A terceira mistura consiste em 25,7 kg de óxido de alumí-nio (Almatis, CT 800 SG), tamanho de partícula médio de aprox. 3 μηι) dis-persos em 38,3 kg de água, a quarta mistura de 4,3 kg de nitrito de boro (deSaint Gobain) dispersos em 6,3 kg de água. A segunda, terceira, e quartamistura são adicionadas sucessivamente à primeira mistura com agitação.Isto forma uma cola pronta-para-uso.Exemplo 5

A cola do Exemplo 4 é aplicada a uma folha de aço V2A. A es-pessura de camada está entre 30 e 40 μιη. Mesmo após exposição a umafusão de metal leve a 750°C por um dia, nenhum dano para a camada foidiscernível. A pele de fundição solidificada foi facilmente removida.Exemplo 6

A cola de exemplo 4 é aplicada a uma amostra de concreto re-fratário e submetida a um teste de exposição de longo termo. A espessurade camada está entre 30 e 40 μιτι. Mesmo após 30 dias de imersão da a-mostra em uma fusão de metal leve a 750°C, nenhum dano para a camadapode ser visto. A pele de fundição solidificada pode ser facilmente removida.

A dureza da camada e sua resistência a abrasão são excelentes. Em umteste com uma amostra de concreto refratário comparável sem a camadainventiva, a fusão de metal leve aqui também penetrou na amostra de con-creto, cujo peso conseqüentemente triplicou.

Exemplo 7

A cola de exemplo 4 é aplicada a um tijolo refratário fabricado desilicato de alumínio e submetido a um teste de exposição de longo termo. Aespessura de camada está entre 30 e 40 μηι. Mesmo após 30 dias de imer-são em uma fusão de metal leve a 750°C, nenhum dano para a camada po-de ser visto. A pele de fundição solidificada poode ser facilmente removida.

Exemplo 8

A cola do exemplo 4 é aplicada a um tijolo de refratário fabricadode silicato de cálcio e submetido a um teste de exposição de longo termo. Aespessura de camada está entre 30 e 40 μιη. Mesmo após 30 dias de imer-são em uma fusão de metal leve a 750°C, nenhum dano para a camada po-de ser visto. A pele de fundição solidificada pode ser facilmente removida.

Exemplo 9

A cola de exemplo 4 é aplicada a uma amostra de grafite e sub-metida a um teste de exposição. A espessura de camada está entre 30 e40μηι. Mesmo após 5 dias de imersão em uma fusão de metal leve a 750°C,nenhum dano para a camada pode ser visto. A pele de fundição solidificadapode ser facilmente removida.

Exemplo 10

Uma composição preferida de acordo com a invenção tem osseguintes componentes:

- 57,76% em peso de suspensão de AI2O3 (tor de sólidos de40% em peso)

-13,10% em peso de AI2TiO5 (0-140 μηπ)

- 5,21% em peso de mistura de frita de três diferentes fritas devidro (teor de sólidos de 50% em peso)

- 17,15% em peso nanoligante ZrO2 (teor de sólidos de aproxi-madamente 44,8% em peso)

- 0,86% em peso de Korantin MAT

- 2,08% em peso de AMP (2-amino-2-metil-1-propanol)

- 0,19% em peso de Deuteron XG

- 3,65% em peso de Silres MP 42E (teor de sólidos de 20% empeso)

Para preparar a composição, AI2O3 (A16SG, de Almatis) foi dis-perso em água com um aditivo poliacrilato (0-5%) e agitado por meia-hora. Aresultante suspensão foi subseqüentemente triturada em um moinho de con-tas. Isto ajustou o teor de sólidos para 40% em peso.

Pulverizado de AI2TiO5 (FC6 AI2TiO5 de Alroko) com uma ampladistribuição de tamanho de partículas (< 140 μηη, até a faixa sub-μηι) foi adi-cionado sem dispersão e trituraçãoà suspensão triturada de óxido de alumí-nio com agitação.

A mistura de frita consistiu em três diferentes fritas de vidro comuma faixa de fusão entre 600-750°C foi triturada úmida (teor de sólidos de50% em peso) com um moinho de pérolas até um tamanho de partículas de< 10 um ter sido obtido. A mistura de frita foi subseqüentemente adicionadaà mistura acima de suspensão de AI2O3 e AI2TiO5.

Como um nanoligante, ZrO2 disperso em base (teor de sólidosde aprox. 44,8% em peso, fabricante: ITN) foi subseqüentemente adicionadoà suspensão com agitação.

AMP (2-amino-2-metil-1-propanol), que foi adicionado à suspen-são com agitação, foi usado para ajustar seu pH para pH 10-11.

Subseqüentemente, Deuteron XG, um heteropolissacarídeo ani-ônico (de Deuteron), Silres MP42E, uma resina fenilsilicone modificada comalquila (de Wacker)e Korantin ΜΑΤ, um inibidor de corrosão (de BASF), fo-ram adicionados à suspensão com agitação.

Com término de adição de todos os componentes, a mistura foiagitada por toda noite, então a cola está pronta para uso e pode ser aplicadaa substratos minerais ou metálicos por meio de espargimento.

Exemplo 11

A cola de exemplo 10 foi aplicada a uma folha de aço V2A. Aespessura de camada foi de entre 30 e 40 μηι. Mesmo após dois dias deexposição em uma fusão de metal leve a 750°C, nenhum dano para a ca-mada foi discernível. A pele de fundição solidificada foi facilmente removida.

Claims

1. Composição para produção de uma camada ou um revesti-mento, especialmente uma camada de liberação de molde, compreendendotitanato de alumínio e/ou nitrito de silício, um componente inorgânico oxídicoe um Iigante compreendendo partículas em nanoescala.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, compreenden-doA: partículas de titanato de alumínio e/ou de nitrieto de silício com umtamanho de partícula médio de > 500 nm,B: partículas de oxido inorgânico com um tamanho de partícula médioentre 100 nm e 10 μιτι,C: um Iigante que compreende partículas em nanoescala tendo um ta-manho de partícula médio de < 50 nm, especialmente menos que <-25 nm, eD: um meio de suspensão.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compre-endendoA: partículas de titanato de alumínio e/ou de nitreto de silício com umtamanho de partícula médio de > 1'μπνΒ: partículas de óxido inorgânico com um tamanho de partícula médioentre 200 nm e 10 μπι, especialmente entre 200 nm e 1 μιτι,C: um Iigante que compreende partículas em nanoescala tendo um ta-manho de partícula médio de < 50 nm, especialmente menos que <-25 nm, eD: um meio de suspensão.

4. Composição de acordo com qualquer das reivindicações 2 e-3, caracterizada pelo fato de que as partículas de componente A têm umtamanho de partícula médio entre 1 μηι e 10 μιη, especialmente de aprox. 5μπι.

5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações-2 a 4, caracterizada pelo fato de que as partículas de componente B têmuma dureza Mohs de >6.

6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações-2 a 5, caracterizada pelo fato de que componente B compreende partículasde oxido de alumínio e/ou partículas de dióxido de titânio.

7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que as partículas em nanoescala doIigante compreendem pelo menos um membro selecionado do grupo com-preendendo partículas de oxido de alumínio, partículas de oxido de zircônio,partículas de boemita e partículas de dióxido de titânio.

8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que o Iigante compreende pelo menosum constituinte organossilício do grupo compreendendo alquilpolissiloxano,resina de alquilsilicone e resina de fenilsilicone.

9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que o Iigante compreende pelo menosum constituinte semelhante a vidro, especialmente uma frita de vidro.

10. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções anteriores, caracterizada pelo fato de que ela compreende, como umcomponente adicional, pelo menos um composto selecionado do grupocompreendendo silicatos de alumínio, silicatos de cálcio, e mica.

11. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 2 a 10, caracterizada pelo fato de que o meio de suspensão é polar, epreferivelmente compreende água como o principal constituinte.

12. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 2 a 11, caracterizada pelo fato de que o meio de suspensão é livre deconstituintes líquidos não-aquosos.

13. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 2 a 12, caracterizada pelo fato de que ela compreende pelo menosuma substância ativa em interface, especialmente um poliacrilato.

14. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções anteriores, caracterizada pelo fato de que ela compreende nitrito deboro como um componente adicional.

15. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções anteriores, caracterizada pelo fato de que ela compreende grafite comoum componente adicional.

16. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções anteriores, caracterizada pelo fato de que ela tem um teor de sólidosentre 25% em peso e 60% em peso.

17. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 2 a 16, caracterizada pelo fato de que ela compreende componente Bem uma proporção de > 40% em peso, especialmente > 50% em peso (ba-seado sobre o teor de sólidos na composição).

18. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 2 a 17, caracterizada pelo fato de que ela compreende entre 40% empeso e 75% em peso de óxido de alumínio como componente B, entre 5%em peso e 25% em peso de titanato de alumínio como componente A e en-tre %5 em peso e 25% em peso de nitrito de boro como um componente a-dicional (todas as porcentagens baseadas no teor de sólidos na composi-ção).

19. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções anteriores, caracterizada pelo fato de que ela compreende, assim comoos componentes já mencionados, ainda partículas inorgânicas e/ou fibras,especialmente como materiais de enchimento.

20. Camada ou revestimento, especialmente camada de libera-ção de molde, produzível a partir de uma composição como definida emqualquer uma das reivindicações anteriores.

21. Camada ou revestimento de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que ele compreende sialons.

22. Camada ou revestimento de acordo com qualquer uma dasreivindicações 20 e 21, caracterizada pelo fato de que ela compreende cons-tituintes com ação de isolamento térmico, especialmente silicatos de alumí-nio, silicatos de cálcio e/ou mica.

23. Camada ou revestimento de acordo com qualquer uma dasreivindicações 20 a 22, caracterizado pelo fato de que ele tem uma espessu-ra entre 5μπθ 500 μιτι, preferivelmente entre 20 μιτι e 100 μηι.

24. Objeto pelo menos parcialmente revestido com uma camadaou revestimento (camada de liberação de molde) como definido em qualqueruma das reivindicações 20 a 23.

25. Uso de uma composição como definido em qualquer umadas reivindicações 1 a 19 para produção de uma camada ou revestimento,especialmente uma camada de liberação de molde, especialmente com pro-priedades termicamente isolantes.

26. Processo para produção de uma composição como definidaem qualquer uma das reivindicações 2 a 19, compreendendo componentedispersante A em água e subseqüentemente misturando a resultante disper-são com a dispersão/suspensões aquosas de componente B, componente Ce ainda quaisquer componentes.

27. Processo de acordo com a reivindicação 26, caracterizadopelo fato de que componente A é disperso por trituração do mesmo juntocom água e pelo menos um poliacrilato em um moinho.