DE1227821B - Process for the production of a porcelain-like mass of high thermal shock resistance - Google Patents
Process for the production of a porcelain-like mass of high thermal shock resistanceInfo
- Publication number
- DE1227821B DE1227821B DER32675A DER0032675A DE1227821B DE 1227821 B DE1227821 B DE 1227821B DE R32675 A DER32675 A DE R32675A DE R0032675 A DER0032675 A DE R0032675A DE 1227821 B DE1227821 B DE 1227821B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass phase
- mass
- porcelain
- oxide
- firing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 title claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 19
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 18
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 2
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 4
- CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J kaolinite Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 4
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052652 orthoclase Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052656 albite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- -1 lithium aluminum silicates Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/6303—Inorganic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
- C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
Verfahren zur Herstellung einer porzellanartigen Masse hoher Temperaturwechselbeständigkeit Es ist bekannt, .daß die Temperaturwechselbeständig4eit von keramischen Körpern nicht allen Anforderungen der Praxis gerecht und mit zunehmender Dichte und zunehmender Wärmedehnung des Scherbens immer schlechter wird. Diese mehr oder weniger geringe Temperaturwechselbeständigkeit und damit starke Abnahme der Festigkeit beruht vermutlich weitgehend auf den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der in der Porzellanmasse vorhandenen einzelnen Phasen. Auch die als besonders temperaturwechselbestänndig bekannten Werkstofftypen, wie z. B. Porzellane mit hohem Tonsubstanzgehalt, Porzellane mit hohem Mullitgehalt, Codierit und Lithiumaluminiumsilikate, besitzen eine mechanische Festigkeit, die über die des technischen Porzellans nicht hinausgeht. Bei Beanspruchung auf Temperaturwechsel nimmt ihre Festigkeit um 20 bis 60 0/0 ab. Obwohl bei Magnesiumaluminiumsilikaten und Lithiumaluminiumsilikaten auf Grund der geringen Wärmeausdehnung die Festigkeitsabnahme durch Temperaturwechselbeanspruchung etwas geringer ist, bewirkt hier das kurze Sinterintervall große Streubereiche der Werkstoffeigenschaften, was einen Unsicherheitsfaktor in der Anwendungstechnik darstellt.Process for the production of a porcelain-like mass of high thermal shock resistance It is known that ceramic bodies are resistant to temperature changes does not meet all practical requirements and with increasing density and increasing Thermal expansion of the body gets worse and worse. These more or less minor Resistance to temperature changes and thus a strong decrease in strength is presumably based largely due to the different coefficients of expansion in the porcelain mass existing individual phases. Also as particularly resistant to temperature changes known types of materials, such as. B. porcelains with a high clay substance content, porcelains With a high mullite content, codierite and lithium aluminum silicates, have a mechanical Strength that does not go beyond that of technical porcelain. When used their strength decreases by 20 to 60 0/0 with a change in temperature. Although with magnesium aluminum silicates and lithium aluminum silicates reduce the strength due to the low thermal expansion is slightly less due to thermal cycling, this is what causes the short one here Sintering interval large scatter ranges of the material properties, which is an uncertainty factor in application technology.
Für viele Anwendungszwecke ist jedoch sowohl hohe Temperaturwechselbeständigkeit und mechanische Festigkeit als auch ein dichter Scherben einer porzellanartigen Masse wünschenswert.For many purposes, however, is both high thermal shock resistance and mechanical strength as well as a dense body of a porcelain-like Mass desirable.
Bisher haben die Bemühungen der keramischen Industrie, temperaturwechselbeständige Gegenstände aus Massen herzustellen, die mindestens eine Kristall-und eine Glasphase aufweisen, noch nicht den gewünschten Erfolg gebracht. Man versuchte dieses Problem in der Form zu lösen, daß man eine Kristallphase auswählte, die einen geringen Ausdehnungskoeffizient besitzt. Im allgemeinen wurde bisher den Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Phasen in porzellanartigen Massen keine wesentliche Bedeutung beigemessen und in keiner Weise die Bedeutung einer Abstimmung der Ausdehnungskoeffizienten der Phasen, insbesondere der Glasphase, in ihrer vollen Tragweite erkannt. Dies führte immer wieder zu unbefriedigenden Ergebnissen, da die Glasphase im allgemeinen einen geringeren Ausdehnungskoeffizienten, und zwar zwischen 0,25 - 10-0 und 10 - 10-0 je Grad Celsius besitzt, während die Substanzen für die Kristallphase in der Regel dagegen einen höheren Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise die Quarzmodifikationen zwischen 3 - 10-s und 60 - 10-0 und Mullit zwischen 2,9.10-6 und 6.10-6, aufweisen. Unter anderem schlug man vor, für temperaturwechselbeständige Massen solche Stoffe zu verwenden, die einen möglichst geringen Ausdehnungskoeffizienten besitzen.So far, the efforts of the ceramic industry to produce objects which are resistant to temperature changes from masses which have at least one crystal phase and one glass phase have not yet brought the desired success. Attempts have been made to solve this problem by selecting a crystal phase which has a low coefficient of expansion. In general, the expansion coefficients of the various phases in porcelain-like masses have not been given any significant importance, and the importance of coordinating the expansion coefficients of the phases, in particular the glass phase, has not been recognized to its full extent. This repeatedly led to unsatisfactory results, since the glass phase generally has a lower coefficient of expansion, namely between 0.25-10-0 and 10-10-0 per degree Celsius, while the substances for the crystal phase, on the other hand, usually have a higher coefficient Coefficients of expansion, for example the quartz modifications between 3 - 10-s and 60-10-0 and mullite between 2.9.10-6 and 6.10-6, have. Among other things, it was proposed to use materials that are resistant to temperature changes that have the lowest possible coefficient of expansion.
Die oben aufgezeigten Probleme können dadurch gelöst werden, daß Spannungen zwischen den einzelnen Phasen durch Vereinheitlichung der Phasenverhältnisse und Angleichung ihrer Ausdehnungseigenschaften weitgehendst verhindert werden. Erfindungsgemäß wird nun der Weg vorgeschlagen, wonach zur Bindung der Kristallphase eine Glasphase verwendet wird, deren Ausdehnungskoeffizient dem verhältnismäßig hohen Ausdehnungskoeffizienten .der Kristallphase angepaßt ist.The problems identified above can be solved by removing stresses between the individual phases by standardizing the phase relationships and Alignment of their expansion properties are largely prevented. According to the invention the way is now proposed, according to which a glass phase to bind the crystal phase is used whose coefficient of expansion corresponds to the relatively high coefficient of expansion . Is adapted to the crystal phase.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung -einer neuen, porzellanartigen,- gegebenenfalls glasierten Masse hoher Temperaturwechselbeständigkeit und mechanischer Festigkeit mit dichtem Scherben aus einer Kristall- und einer Glasphase und ist dadurch gekennzeichnet, daß man 45 bis 85% solcher Kristallphasenbestandteile und 55 bis 15% solcher Glasphasenbestandteile mischt, daß der Ausdehnungskoeffizient der beiden Phasen möglichst gleich ist, wobei als Kristallphase Aluminiumoxyd oder ein Gemisch bzw. Mischkristalle von Aluminiumoxyd mit Zirkonoxyd und/oder Thoriumoxyd und/oder Chromoxyd mit einer Korngröße unter 20 #t, vorzugsweise unter 8 @u, und als Glasphase 13 bis 281/o A1203, 51 bis 71% Si02, 1,5 bis 9,50/0 Ca0, 1 bis 5 % Mg0, 1,5 bis 5 % Na20 und 4,5 bis 9% K20 verwendet werden, worauf man den Ansatz in an sich bekannter Weise gießt oder formt, trocknet und den Formling, gegebenenfalls nach einem Vorbrand, bei einer Temperatur zwischen 1300 und 1500°C brennt und gegebenenfalls vor oder nach dem Glättbrand glasiert.The invention now relates to a method for producing a new, porcelain-like - possibly glazed mass of high thermal shock resistance and mechanical strength with dense cullet from a crystal and a glass phase and is characterized in that 45 to 85% of such crystal phase constituents are used and 55 to 15% of such glass phase components are mixed that the coefficient of expansion of the two phases is as identical as possible, with aluminum oxide or as the crystal phase a mixture or mixed crystals of aluminum oxide with zirconium oxide and / or thorium oxide and / or chromium oxide with a grain size below 20 #t, preferably below 8 @u, and as glass phase 13 to 281 / o A1203, 51 to 71% Si02, 1.5 to 9.50 / 0 Ca0, 1 to 5% Mg0, 1.5 to 5% Na20 and 4.5 to 9% K20 are used, whereupon the approach in a known manner pours or forms, dries and the molding, if necessary after a pre-firing, burns at a temperature between 1300 and 1500 ° C and optionally Glazed before or after the smooth firing.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Masse erfolgt nach den in der keramischen Industrie allgemein üblichen Verfahren durch Brennen der rohen Masse nach dem Gießen oder Formen und Trockneu des Formlings. Der Brennbereich :von 1300: bis 1500° C ist bemerkenswert weit. In einer so gebrannten Masse sind dann z. B. die Korundkristalle guter Wärmeleitfähigkeit in einer sehr elastischen Glasphase spannungsfrei eingebettet. Die einheitlichen Kristalle sind- so-,dicht -verfilzt, daß die:.Glasphase nicht mehr auffällt. .. .The composition according to the invention is produced according to the methods shown in FIG in the ceramic industry generally used methods by firing the raw mass after pouring or molding and dry new of the molding. The burning area : from 1300: to 1500 ° C is remarkably wide. Are in such a burnt mass then z. B. the corundum crystals good thermal conductivity in a very elastic Glass phase embedded stress-free. The uniform crystals are so, dense - matted so that the: .glass phase is no longer noticeable. ...
Zwischen dem Anteil der- Glasphase. und der Brenntemperatur besteht ein gewisser Zusammenhang. Je höher der Gehalt an A1203 bzw. der anderen kristallinen Oxyde ist, desto höher soll die Brenntemperatur sein. So liegt beispielsweise bei einem.--A1203-Gehalt-..von- 54 bis 66% die Brenntemperatur bei etwa 1400° C. Es kann in einem Brand aber auch in zwei Bränden gebrannt werden, wobei man die Glasur gegebenenfalls im Rahmen des zweiten Brandes aufbringen kann.Between the portion of the glass phase. and the firing temperature some connection. The higher the content of A1203 or the other crystalline Oxyde, the higher the firing temperature should be. For example, is included a - A1203 content - .. from- 54 to 66% the firing temperature at about 1400 ° C. It can be fired in one fire but also in two fires, whereby the glaze may apply in the context of the second fire.
Die mechanische Festigkeit sowie auch die Temperaturwechselbeständigkeit der keramischen Masse läßt sich nach dem Garbrand durch eine Wärmebehandlung noch weiter erhöhen, und zwar wird eine Erhöhung bis zu 30% erreicht.The mechanical strength as well as the resistance to temperature changes the ceramic mass can still be treated with heat after the bake increase further, an increase of up to 30% is achieved.
Dieses Tempern beruht auf einer Erwärmung über den Transformationspunkt der Glasphase von etwa 780° C. Es wird angenommen, daß dabei durch Ionendiffusion eine gewisse Ausheilung der in - dem keramischen Gegenstand enthaltenen Mikrokerben und feinen Risse erfolgt, was zu einer Verringerung der Zug- und Druckspannüngen führt. Ähnlich günstige.-Ergebnisse, erzielt man durch .Verlängerüng der Abkühlperiode nach dem Brennen<. Eine. weitere Steigerung der mechanischen Festigkeit .der Masse wird durch Aufbringung einer -passenden Glasur erreicht. - . -. , ..This tempering is based on heating above the transformation point the glass phase of about 780 ° C. It is assumed that this is due to ion diffusion some healing of the micro-notches contained in the ceramic object and fine cracks occurs, which leads to a reduction in tensile and compressive stresses leads. Similar favorable results are obtained by lengthening the cooling period after burning <. One. further increase in mechanical strength .der Mass is achieved by applying a matching glaze. -. -. , ..
Die-erfindungsgemäße -Masse besitzt eine gegenüber üblichem technischem
-Porzellan rund zwei- bis dreifache- mechanische' Festigkeit: : ..#7
Weite - besteht-:ein ;gewisser Zusammenhang zwischen .dem A1203 Gehalt einerseits:- und der Kombination der-Alkali- und Erdalkalioxyde in der Glasphase andererseits. Bei hohem Tonerdegehalt muß auch .das -Verhältnis Alkali- zu Erdalkalioxyd zugunsten `der Erdalkalioxyde verschoben sein. Es wird angenommen,., daß die in die Zwischenräume des Sili= kat-Tetraedernetzwerks eingelagerten Kationen eine gewisse Entglasung bewirken, die von der Wertigkeit und dem Ionenradius der Kationen abhängt. Diese Entglasung bewirkt eine gute Verfilzung der Kristalle innerhalb der- Scherbenstruktur.Width - exists -: a; certain connection between .the A1203 salary on the one hand: - and the combination of alkali and alkaline earth oxides in the glass phase on the other hand. If the alumina content is high, the ratio of alkali to alkaline earth oxide must also be shifted in favor of the alkaline earth oxides. It is believed that the in the interstices of the silicon tetrahedron network have a certain amount of cations Cause devitrification, which depends on the valency and the ionic radius of the cations. This devitrification causes good matting of the crystals within the body structure.
Die Homogenität der Scherbenstruktur kann man durch Verwendung eines entsprechenden Glattscherbenanteils-verbessern:-.-- -- Als Ausgangsstoffe-für die Glasphase können die entsprechenden Oxyde und/oder -Silikate-angewandt werden. Es eignen sich jedoch auch Substanzen, welche unter den Breniibedingüngen die Oxyde liefern, z. B. Hydroxyde, Cärbonate, Nitrate usw.The homogeneity of the cullet structure can be checked by using a Corresponding glacial fragments-improve: -.-- - As starting materials-for the The corresponding oxides and / or silicates can be used in the glass phase. It However, substances are also suitable which, under the Breniibondüngen, the oxides deliver, e.g. B. Hydroxides, carbonates, nitrates, etc.
Folgende Beispiele erläutern die Erfindung: . Beispiel 1 Es wurde eine Rohmischung der Zusammensetzung 12,0% Orthoklas, 4,01/o Albit, 2,5% Kalziumkarbonat, 1,5 % Magnesiumkarbonat, 22,0 % Kaolinit mit 58 % Aluminiumoxyd und Wasser in einer Trommelmühle mit Flintsteinen so lange gemahlen, bis die Korngrößenverteilung 220/0 10 bis 20 g, 310/0 5 bis 10 #t, 20 % 1,6 bis 5 t, und 27 % < 1,6 R, betrug. Nach dem Mahlvorgang wurde der Porzellanschlikker in Filterpressen gedrückt und ein Teil des Wassers wieder entzogen. Die Filterkuchen wurden je nach dem Formgebungsprozeß auf der Vakuumstrangpress.s; gezogen... oder als.-Gießschlicker :aufbereitet, und zwar indem 100 Gewichtsteile des Filterkuchens mit 30 bis 40-Gewichtsteilen Wasser, und 0,2 bis. 0,4 Gewichtsteilen »Formsil« (als, Elektrolyt) ver= flüssigt wurden. Die aus. der so: aufbereiteten :Masse hergestellten Rohformlinge -wurden. an. der Luftoder in Trockenschränken -zwischen 25 und 80° C ge@ trocknet und anschließend bei SK 022 bis 011:a geglüht. Geglühte ,und ungeglühte Formlinge -wurden mit einer Rohglasur,. deren Zusammensetzung der Segerformel - . 0,20 K20 ..0,45 Ca0, 0,35 -MgÖ, 1,0 Al 203,830 8;0 S102 ,entsprach, .überzogen und .nach nochmaligem Trocknen bei SK 13 bis. 15 glattgebrannt. Es ist .auch möglich; nur, . die Rohformlinge ohne zu glühen -gleich. bei SK 13 bis 15-glattzubrenneu. So.- hergestellte -Körper sind- dichte porzellanartige Werkstoffe --mit , einem Raumgewicht . von 2,9 kg/dme und,einer Biegefestigkeit von 2300 kg/cm2.The following examples illustrate the invention:. Example 1 A raw mixture of the composition 12.0% orthoclase, 4.01 / o albite, 2.5% calcium carbonate, 1.5% magnesium carbonate, 22.0% kaolinite with 58% aluminum oxide and water was made in a drum mill with flint stones as above Milled for a long time until the particle size distribution was 220/0 10 to 20 g, 310/0 5 to 10 #t, 20% 1.6 to 5 t, and 27% <1.6 R. After the grinding process, the porcelain slip was pressed into filter presses and some of the water was removed again. The filter cakes were, depending on the shaping process, on the vacuum extrusion press. drawn ... or as.-casting slip: prepared by adding 100 parts by weight of the filter cake with 30 to 40 parts by weight of water, and 0.2 to. 0.4 parts by weight of "Formsil" (as an electrolyte) were liquefied. From. the so: prepared: mass produced raw moldings -were. at. in the air or in drying cabinets -dried between 25 and 80 ° C and then annealed with SK 022 to 011: a. Annealed and unannealed briquettes - were coated with a raw glaze. their composition of the Seger formula -. 0.20 K20 ..0.45 Ca0, 0.35 -MgÖ, 1.0 Al 203 , 830 8; 0 S102, corresponded, .coated and. After drying again at SK 13 bis. 15 burned smooth. It is also possible; only, . the raw blanks without glowing - the same. for SK 13 to 15-smooth fired new. Body produced in this way are dense porcelain-like materials with a volume weight. of 2.9 kg / dme and a flexural strength of 2300 kg / cm2.
Wurden Proben aus diesem Werkstoff auf 1000° C erhitzt. und anschließend in -wenigen Sekunden auf 20° C abgeschreckt; so erhöhte sich deren -Biegefestigkeit auf - 29.00-kg/cm2;. -Dies- ,entspricht einer Festigkeitssteigerung von .26 °/o: . -Es -wurde. eine .Rohmischung .der Zusammensetzung 7,0% Orthoklasy 4,5-% Albit, 3,5-% Kalziumkarbonat, 2;0°/o Magnesiumkarbonat, 3.,0% Kaolinit mit 80% Aluminiumoxyd und Wasser m einer Trom= melmühl.e mit Flintsteinen so lange gemahlen, bis die Kornverteilung 39 0/0 5 his. & R, 41% 1;6 bis- 5 g und 201/o <1,611, betrug. Abpressen der- Filterkuchen; der Formgebungsprozeß, d. h.. .Ziehen .oder Grießen; Trocknen und Glühen der Formlinge, entsprach dem Beispiel, .1.. .Sowohl. .geglühte. als auch ungeglühte Formlinge wurden mit - einer Rohglasur; - deren -Zusammensetzung der Segerform.el 0,10K20, 0;50 Ca0; 0,40 Mg0; -1,4 A1203, 6;0 S102 entsprach, überzogen und nach nochmaligem Trocknen bei SK-1.6 bis 18 glattgebrannt: Auch mit dieser Masse ist es möglich, die =$ohformlinge ohne- vorheriges -Glühen# direkt glattzubrennen. Man. erhielt -einen porzellanartigen, dichten - Werkstoff mit einem Raumgewicht von 3;3 kg/dm3 und .einer Biegefestigkeit von 2800 kg/cm?. Beim Abschrecken von.. 1000° C auf 20-° C erhöhte sich die Biegefestigkeit :auf :3030 kg/cm2; das.isteine Festigkeitssteigierung von 8 °/o; - - -Beispie1--3 Entsprechend den Anweisungen des Beispiels-1 wurde ein Ansatz auf 12,0.e%0, Orthoklas,. 4,0-9/o .Albit; 3,5% Kalziumkarbonat, 2,0% Magnesiumkarbonat, 20,5 % Kaolinit mit 40 % Zirkonoxyd und 18 % Aluminiumoxyd als Kristallphase hergestellt und wie üblich weiterbehandelt. Man erhielt eine temperaturwechselbeständige keramische Masse mit einem Raumgewicht von 3,9 kg/dm3 und einer Biegefestigkeit von 2500 kg/em2.Samples made of this material were heated to 1000 ° C. and then quenched to 20 ° C in a few seconds; so their flexural strength increased to -29.00 kg / cm2 ;. -This- corresponds to an increase in strength of .26%:. -It was. a raw mixture of the composition 7.0% orthoclase, 4.5% albite, 3.5% calcium carbonate, 2; 0% magnesium carbonate, 3rd, 0% kaolinite with 80% aluminum oxide and water in a drum mill .e ground with flint stones until the grain size distribution is 39 0/0 5 his. & R, 41% 1; 6 to -5 g and 201 / o <1.611. Pressing the filter cake; the shaping process, ie. .Pulling .or grating; Drying and glowing of the bricks corresponded to the example, .1 ... .both. .annealed. as well as unannealed briquettes were with - a raw glaze; - Their composition of the Segerform.el 0.10K20, 0; 50 Ca0; 0.40 Mg0; -1.4 A1203.6; 0 S102, coated and burned smooth after drying again for SK-1.6 to 18: With this mass it is also possible to burn-out the moldings directly without prior annealing. Man. received - a porcelain-like, dense - material with a density of 3; 3 kg / dm3 and a flexural strength of 2800 kg / cm ?. When quenching from .. 1000 ° C to 20- ° C , the flexural strength increased: to: 3030 kg / cm2; that is an increase in strength of 8%; - - -Beispie1--3 According to the instructions of Example-1, an approach to 12.0.e% 0, Orthoclase,. 4.0-9 / o. Albit; 3.5% calcium carbonate, 2.0% magnesium carbonate, 20.5% kaolinite with 40% zirconium oxide and 18% aluminum oxide produced as the crystal phase and treated as usual. A ceramic mass resistant to temperature changes was obtained with a density of 3.9 kg / dm3 and a flexural strength of 2500 kg / em2.
Beispiel 4 Entsprechend Beispiel 1 wurde ein Ansatz mit 7,0 % Orthoklas, 4,5 % Albit, 3,5 % Kalziumkarbonat, 2,0% Magnesiumkarbonat, 3,0% Kaolinit mit 77,5 % Aluminiumoxyd und 2,5 % Chromoxyd als Kristallphase gemischt und in oben angegebener Weise weiterbearbeitet. Der erhaltene Körper hatte ein Raumgewicht von 3,3 kg/dm3 und eine Biegefestigkeit von 3000 kg/cm2.Example 4 As in Example 1, a batch with 7.0% orthoclase, 4.5% albite, 3.5% calcium carbonate, 2.0% magnesium carbonate, 3.0% kaolinite with 77.5 % Aluminum oxide and 2.5% chromium oxide mixed as a crystal phase and specified above Way further processed. The body obtained had a density of 3.3 kg / dm3 and a flexural strength of 3000 kg / cm2.
Claims (3)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DER32675A DE1227821B (en) | 1962-05-10 | 1962-05-10 | Process for the production of a porcelain-like mass of high thermal shock resistance |
| AT266263A AT246011B (en) | 1962-05-10 | 1963-04-03 | Process for the production of a porcelain-like mass of high thermal shock resistance |
| CH475963A CH438139A (en) | 1962-05-10 | 1963-04-16 | Porcelain-like, glazed or unglazed, dense ceramic molded body of high thermal shock resistance and mechanical strength and process for its production |
| SE511263A SE302266B (en) | 1962-05-10 | 1963-05-09 | |
| GB1859963A GB1040846A (en) | 1962-05-10 | 1963-05-10 | Porcellaneous, dense, ceramic material with a high resistance to changes in temperature and a high mechanical strength and method of producing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DER32675A DE1227821B (en) | 1962-05-10 | 1962-05-10 | Process for the production of a porcelain-like mass of high thermal shock resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1227821B true DE1227821B (en) | 1966-10-27 |
Family
ID=7403873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DER32675A Pending DE1227821B (en) | 1962-05-10 | 1962-05-10 | Process for the production of a porcelain-like mass of high thermal shock resistance |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT246011B (en) |
| CH (1) | CH438139A (en) |
| DE (1) | DE1227821B (en) |
| GB (1) | GB1040846A (en) |
| SE (1) | SE302266B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4332913A (en) | 1979-08-14 | 1982-06-01 | Rosenthal Technik Ag | Flux combination of barium oxide and potassium feldspar for high-strength alumina porcelain electric insulators |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3505158A (en) * | 1967-12-22 | 1970-04-07 | Coors Porcelain Co | Composite porous-dense ceramic article |
| CN109734319A (en) * | 2019-01-16 | 2019-05-10 | 广东博德精工建材有限公司 | A kind of jade matter microcrystalline glass through-body brick and its production method |
-
1962
- 1962-05-10 DE DER32675A patent/DE1227821B/en active Pending
-
1963
- 1963-04-03 AT AT266263A patent/AT246011B/en active
- 1963-04-16 CH CH475963A patent/CH438139A/en unknown
- 1963-05-09 SE SE511263A patent/SE302266B/xx unknown
- 1963-05-10 GB GB1859963A patent/GB1040846A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4332913A (en) | 1979-08-14 | 1982-06-01 | Rosenthal Technik Ag | Flux combination of barium oxide and potassium feldspar for high-strength alumina porcelain electric insulators |
| DK156999B (en) * | 1979-08-14 | 1989-10-30 | Hoechst Ceram Tec Ag | SOIL PORCELAIN MASS FOR ELECTRIC ISOLATORS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH438139A (en) | 1967-06-15 |
| AT246011B (en) | 1966-03-25 |
| SE302266B (en) | 1968-07-08 |
| GB1040846A (en) | 1966-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1471162B2 (en) | CERAMIC SUBSTANCE AND METHOD FOR MANUFACTURING IT | |
| DE3715650C2 (en) | ||
| DE2915570A1 (en) | Impermeable cordierite glass ceramic | |
| DE2200002B2 (en) | Unfired heterogeneous clunel cell mixture | |
| EP0600378B1 (en) | Porcelain, its composition and process for its manufacture | |
| DE1227821B (en) | Process for the production of a porcelain-like mass of high thermal shock resistance | |
| DE2554969B2 (en) | Glazable, non-porous ceramic sintered bodies of high mechanical strength with steatite-analogous electrical insulation properties | |
| DE3105579C2 (en) | Process for the production of granular, fire-resistant or refractory materials containing ceramic fibers, materials produced by the process and their use | |
| DE4206800C2 (en) | Thermal insulation material | |
| WO1994003410A1 (en) | Refractory moulded articles made of silicon carbide with mullite bonding, a method of producing such articles, a moulding compound for use as an intermediate in the method, and the use of such articles as kiln furniture | |
| DE2718332A1 (en) | HEAT-RESISTANT POROESES COMPOSITE MATERIAL | |
| DE2133469C3 (en) | Semi-rigid refractory insulating material and process for its manufacture | |
| DE1961144C (en) | Process for the production of ceramic wall tiles excretion from 1925060 | |
| DE2544288C3 (en) | Process for the production of refractory silicon carbide moldings | |
| DE2150735C3 (en) | Process for the manufacture of light ceramic products | |
| DE685246C (en) | Heat exchanger made from densely sintered ceramic building material | |
| DE2161242C2 (en) | Process for the manufacture of light ceramic products | |
| DE357330C (en) | Spark plug | |
| DE2851027A1 (en) | THIN PORCELAIN AND PROCESS FOR ITS PRODUCTION | |
| DE1156011B (en) | Mixture for the production of heat-resistant insulating bodies | |
| DE1671115C3 (en) | Process for producing ceramic bodies based on lithium aluminum silicate that are resistant to temperature changes | |
| AT247775B (en) | Process for the production of refractory materials of increased fire resistance from non-refractory or poorly refractory materials, e.g. B. clay or other aluminum silicate-containing mineral raw materials | |
| DE3536407A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING MOLDED BODIES FROM AL (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) 0 (DOWN ARROW) 3 (DOWN ARROW) AND ZR0 (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW), AND PRODUCED BY THE PROCESS | |
| DE1646770C3 (en) | Porcelain for electrical insulators | |
| DE1961144B2 (en) | Process for the production of ceramic wall tiles. Elimination from: 1925060 |