DE1964000B2

DE1964000B2 - Verfahren zur Herstellung eines keramischen Leichtformkörpers

Info

Publication number: DE1964000B2
Application number: DE19691964000
Authority: DE
Inventors: Hisamitu Tokushima Hamamura; Masatomi Naruto Otsuka
Original assignee: Otsuka Kagaku Yakuhin KK
Current assignee: Otsuka Kagaku Yakuhin KK
Priority date: 1968-12-23
Filing date: 1969-12-20
Publication date: 1975-01-09
Also published as: DE1964000C3; DE1964000A1; GB1272009A; FR2026905A1

Description

auf 50 bis 300⁰C unter Zersetzung Gas erzeugt, Azodicarbonsäureamid, ρ,ρ-Oxybisbcnzolsulfonylhydra-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung 65 zid, p-Toluolsulfonylsemicarbazid, Bcnzolsulfonylies keramischen Leichtformkörpers, der besonders semicarbazid, Dinitroso-pentamethylentetramin, p-To-Baumaterial verwendet werden kann. luolsulfonylhydrazid, Benzolsiilfonylhydrazid, Azo-

Mit der schnellen Entwicklung von Hochhäusern in biscyclohexannitril, Azo-bisisobutyronilril, Natrium-

jjjcarbonat. Ammoniumbicarbonat oder Ammoniumcarbonat eingesetzt wird, das mit pulverisiertem keramischen Ausgangsmaterial und einer wäßrigen Lösung einer wasserlöslichen hochrn ^IekiiMren Substanz unter Herstellung einer schäumuaren pastenartigen keramischen Masse mit einer Viskosität von 5000 bis 5000OcP, die di- wasserlösliche hochmolekulare Substanz in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des keramischen Ausgangsmaterials, enthält, vermischt wird, die schäumbare Masse in einer Form auf 50 bis 300" C unter Verschäumen und Aushärten erhitzt wird und das geschäumte Produkt bei einer Temperatur von 800 bis 1600° C unter Zersetzung und Verdampfung der wasserlöslichen hochmolekularen Substanz gebrannt wird.

Gemäß dem Verfahren der Erfindung wird die als Bindemittel verwendete, wäßrige Lösung der wasserlöslichen hochmolekularen Substanz getrocknet, um die Zusammensetzung während des Schäumvorganges, wo das Treibmittel zersitzt wird, zu härten und dadurch ein wirksames Schäumen sicherzustellen und ein geschäumtes Formstück herzustellen, das zahlreiche gleichmäßig darin verteilte feine Poren enthält. Durch die Verwendung der wasserlöslichen hochmolekularen Substanz als ein Bindemittel kann die zu verwendende Menge derselben merkbar reduziert werden, verglichen mit der Verwendung von hitzehärtbaren Kunstharzen als Bindemittel, so daß während des anichließenden Brennens praktisch keine Schrumpfung eintritt, wodurch geschä.mte keramische Produkte von geringem Gewicht mit ausgezeichneter mechanischer und struktureller Festigkeit und engen Abmessungstoleranzen leicht erhalten werden '/.on en. Ferner führt die Verwendung der wäßrigen Lösung der hochmolekularen Substanz zur Herstellung einer schäumbaren pastenartigen Masse, die leicht zu einer großen Vielzahl von gewünschten Formen geformt werden kann. Das fertige geschäumte Produkt, von ausgeleichneter struktureller Festigkeit kann leicht in gewünschte Abmessungen oder Formen geschnitten werden, und außerdem macht die Oberfläche des Produktes, welche viele Arten der Verzierung erlaubt, das vorliegende Produkt für dekorative Zwecke verwendbar.

In der Erfindung sind als das keramische Ausgangsmaterial alle Rohmaterialien verwendbar, die im allgemeinen in der keramischen Industrie verwendet werden. Solche Materialien umfassen z. B.:

1. Nitride, wie BN, Be₃N₂, CrN, SiN, TaN, TiN, ZrN usw.,

2. Oxide, wie Al₂O₃, B₂O₃, BaO, CaO, CoO, Cr₂O₃. FeO usw.,

3. Carbide, wie B₁C, Be₂C, Cr₃C₂, MoC, SiC. TaC, ThC₂, TiC, WC, ZrC usw., und

4. Steingulmaterialien, wie Kaolin (AI₂O₃ · 2SiO₂ · 2H₂O), Sillimanit (AI₂SiO₅), Baryt (BaSO₁), Quarz (SiO₂), Feldspat (KAISi₃O, · NaAISi₃ · CaAI₂Si₂O₈), Pyrophyllit (AI₂O₃ · 4SiO₂ · H₂O), Töpferstein, Kalkstein (CaCO₃), Talk (3MgO-4SiO₂ · H₂O), Dolomit (CaCo, · MgCO₃), WoIIastonit (CaSiO₃), usw.

Von diesen keramischen Ausgangsmaterialien sind silicium haltige Materialien, die mehr als SO Gewichtsprozent SiO₂ enthalten und Tonerdematerialien, die mehr als 50 Gewichtsprozent AI₂O₃ enthalten, welche in der keramischen Industrie verfügbar sind, erwünscht. Typische Beispiele bevorzugter keramischer Ausgangsmaterialien sind Quarz, Quarzit, Pyrophyllit, Töpferstein, silicium haltiger Sand, Aluminiumoxid undSilimanit. Diese keramischen Ausgangsmaterialien werden in Pulverform einzeln oder in Mischung miteinander verwendet. Die Partikelgröße der keramischen Ausgangsmaterialien kann aus einem Bereich ausgewählt werden, je nach den gewünschten Anwendungen der Produkte, es ist jedoch xo gewöhnlich wünschenswert, ein Pulver zu verwenien, das durch ein Tyler-Sieb mit Sieböffnungen von wenigstens 0,29 mm hindurchgeht. Die günstigste Parükelgröße der keramischen Ausgangsmaterialien ist die eines Materials, das durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,15 mm, jedoch nicht durch ein Sieb mit Sieböffungen von 0,05 mm hindurchgeht.

In der Erfindung ist es wesentlich, als Bindemittel wasserlösliche hochmolekulare Substanzen zu verwenden. Die in der Erfindung verwendet·»·« »-i-sserlöslichen hochmolekularen Substanzen sind in der Lage, einen Film zu erzeugen, wenn die wäßrige Lösung derselben getrocknet ist. Typische Beispiele solcher Substanzen sind Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Natriumalginat, Gelatine, lösliche Stärke, Dextrin, Endmelasse usw., und diese Substanzen können allein oder in Mischung von zwei oder mehreren Arten verwendet werden. Von diesen Substanzen werden Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, und Natriumalginat be\orzugt, wobei Polyvinylalkohol am günstigsten ist. Diese Bindemittelsubstanz kann in einer kleinen Menge von 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des pulverisierten keramischen Ausgangsmaterials, verwendet werden. Es besteht keine Notwendigkeit, die Bindemittelsubstanz in einer größeren Menge als 20 Gewichtsprozent zu verwenden, und die Verwendung in größeren Mengen verhindert dagegen nicht das unerwünschte Schrumpfen während des Brennens mit dem Ergebnis, daß ein geformtes Produkt mit unerwünschten Rissen und ungenauen Abmessungen erhalten wird. Die bevorzugte Menge der Substanz liegt im Bereich von 2 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des keramischen Ausgangsmaterials. Die hochmolekulare Bindemittelsubstanz sollte in Form einer wäßrigen Lösung verwendet werden. Die Konzentration der wäßrigen Lösung variiert über einen weiten Bereich, je nach den Arten der verwendeten hochmolekularen Substanzen, es muß jedoch eine solche Konzentration verwendet werden, daß eine schäumbare Zusammensetzung von 5000 bis 50000 cP erhalten werden kann, wenn die Bindemittelsubstanz mit dem keramischen Ausgangsmatenal und dem Treibmittel in der Menge von t bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des keramischen Ausgangsmaterials, gemischt wird. Gewöhnlich liegt eine solche Konzentration im Bereich von 5 bis 20 Gewichtsprozent. Für die Verbesserung der Druckfestigkeit der fertigen geschäumten Produkte kann die Bindemittelsubstanz auch in Kombination mit einer wäßrigen kolloidalen Dispersion von Siliciumoxid oder Aluminiumoxid verwendet werden. Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, kolloidale Dispersionen mit einer Feststoffkonzentration von 5 bis 50 Gewichtsprozent zu verwenden, die kolloidale Siliciumdioxid- oder Aliiminiumoxidteilchen von I bis 100 ιημ im Durchmesser enthalten. Solche kolloidale Dispersionen von Siliciumoxid und kolloidale Dispersionen von Aluminiumoxid sind im Handel erhältlich. Die kolloidale Disoersion wird in einer

Feststoffmenge yon 1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen luf das Gewicht der hochmolekularen Substanz, verwendet, Wasserglas kann auch in Kombination mit der wlßrigen. Lösung der hochmolekularen Bindemittellubstanz zu demselben Zweck wie die kolloidale Dispersion von Siliciumoxid oder Aluminiumoxid verwendet werden. Das Wasserglas wird auch in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf

das Gewicht der hochmolekularen Substanz, verwendet.

Die erfindwngsgemäß zu verwendenden Treibmittel sind in der Lage, durch Zersetzung Gas zu erzeugen, wenn sie auf eine Temperatur vrn 50 bis 30O⁰C erhitzi werden. Sie umfassen sowohl organische als auch anorganische Verbindungen, die nachfolgend wiedergegeben sind:

Verbindung	Strukturforme!	Zersetzungs- temperatur (⁰C)
Azodicarbonsäureamid	H₂N. /NH, C — N =N — Ο'' o^y o	200
ρ,ρ-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid	H₂N-NH-O₂S- '^x—o—^' y 1	160
	SO₂-NH NH₂
p-Toluolsulf onylsemicai bazid	CH₃- ' — SO₂NH -CO-NH- NH₂	210
Benzolsulfonylsemicarbazid	^ -SO₂NH-CO-NH-NH₂	207
Dinitroso-penlamethylentetramin	CH₂-N CH₂ i i i	204
	I ! ^! ON-N CH₂ N —NO ' i ■
	CH₂-N- -CH₂
p-Toluolsulfonylhydrazid	CH₃-,- ,,-SO₂-NH-NH₂	115
Benzolsulfonylhydrazid	f /— SO₂ · NH · NH₂	105
Azo-biscyclohexannitril	\_/~"^{N =N}~\../ CN CN	115
Azo-bisisobutyrcnitril	CH₃ CH₃ I j	103
	CH₃ — C — N = N — C — CH₃
	CN CN
Natriumbicarbonat	NaHCO₃	65—90
Ammoniumbicarbonat	NH₄HCO₃	60
Afflmoniumcarböbat	(NH₄J₂CO₃	58

Die Treibmittel werden in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der keramischen Ausgart gyaaterialien, verwendet.

Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden das keramische Au^angsmaterial, die wäßrige Lösung

der wasserlöslichen hochmolekularen Substanz und das Treiömittel homogen gemischt, um eine schäum-6s bare keramisch^ Masse mit einer Viskosität von 5000 bis 5000OcP herzustellen. Die Viskosität wird mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 25°C gemessen. Wenn die schäumbare Masse eine pastenähnliche

Form und den obigen Bereich der Viskosität aufweist, kann sie leicht in eine große Vielzahl gewünschter Formen geformt werden. Die bevorzugte Viskosität der Zusammensetzung liegt in dem Bereich von lOOOO bis 2500OcP.

Verschiedene Zusätze können der schäumbaren Masse beigemischt weiden. Wenn z. B. Borsäure, Borax od. dgl. in einer Menge von nicht mehr als 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des keramischen Ausgangsmaterials, beigemischt wird, nimmt die Viskosität der Masse zu. Um ferner die Bildung von ungewünschtem Schaum in der Masse zu verhindern, werden der Masse Antischaummittel, wie beispielsweise Tributylphosphat, Silicium usw. in einer Menge von 0,01 bis 0,05 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der hochmolekularen Bindemittelsubstanz, beigemischt. Um das Dispersationsvermögen des Treibmittels zu verbessern, werden der Masse Bentonit, Talk und ähnliche Dispergiermittel in einer Menge von nicht mehr als 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des keramischen Rohmaterials, zugesetzt. Um das Aushärten der verwendeten Bindemittelsubstanz zu beschleunigen, werden Natriumchlorid, Natriumsulfat od. dgl. zu der Masse in einer Menge von nicht mehr als 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der BindemiUelsubstanz, zugegeben. Wenn erforderlich, werden auch Natrium-N-Iauroylsarcosinat und dergleichen anionische oberflächenaktive Mittel als Stabilisatoren und Calciumhydroxid zur Beschleunigung der Zersetzung des Treibmittels zugesetzt.

Die somit erhaltene schäumbare Masse wird dann in eine Form aus Metall, Gips, Holz usw. gefüllt. Auf die Innenfläche der Form werden Trennmaterialien aufgetragen, wie beispielsweise Papier, Stoff. Beschichtungen aus Silikonharz, oder fluorhaltige Harze usw. Eine geeignete, in die Form zu füllende Menge der Masse wird pemäß den gewünschten Eigenschaften und Anwendungen der Fertigprodukte bestimmt, jedoch ist rs gewöhnlich zweckmäßig, daß die in die Form eingeirachte Masse 40 bis 80 Volumprozent de? Volu^r.iens der Form füllt. Die Form ist entweder geschlossen oder offen, ist jedoch vorzugsweise mit Löchern versehen, damit der von der Masse erzeugte Dampf austreten kann. Die Form wird dann von außen zugeführter Hitze ausgesetzt, die mittels eines geeigneten Heizgerätes, wie beispielsweise eines Mtgeheizteii Ofens, eines Elektroofens usw., zugeführt wird. Eine Temperatur im Bereich von 50 bis 300 C wird angewendet, je nach der Art der verwendeten Treibmittel und der Bindemittelsubstanz. Im allgemeinen wird vorzugsweise eine Temperatur nicht niedriger als die Zersetzungstemperatur des verwendeten Treibmittels, jedoch nicht höher als jene der verwendeten Bindemiltelsubstanz angewendet, obgleich eine Temperatur niedriger als die ZeTsetzungstemperatui des Treibmittels auch anwendbar ist. sofern das Treibmittel bei einer solchen Temperatur Gas erzeugt. Zum Beispiel erzeugen anorganische Treibmittel, wie beispielsweise Natriumbicarbonal. Ammoniumbicarbonat oder Ammoniumcarbonat bei Zersetzung gasförmige Substanz, wenn sie auf 50 C erhitzt werden, was niedriger ist als ihre Zersetzungstemperaturen. Die bevor/tigteTemperatur für die Masse, die solche anorganischen Treibmittel enthält, liegt gewöhnlich im Bereich von 50 bis 100 C. Die Zersetzung der Tteibmittel ist gewöhnlich innerhalb etwa 3 bis 15 Minuten beendet, während dieser Zeit verdampft das Wasser in der Masse unter Härtung der Masse und es werden somit gehärtete und geschäumte Formteile mit gleichmäßig darin verteilten offenen oder halb geschlossenen feinen Poren erhalten. Dann läßt man die Form auf Zimmertemperatur abkühlen, und der erhaltene geschäumte Formkörper wird aus der Form gem mmen.

I m den geschäumten Formkörpern ausgezeichnete mechanische Festigkeit zu erteilen, werden sie ge-

brannt. Die Brenntemperatur wird je nach den Arten der verwendeten keiamischen Ausgangsmaterialien bestimmt, jedoch wird gewöhnlich eine Temperatur von 800 bis 1600C, vorzugsweise 1100 bis 1200"C angewendet. Durch dieses Brennen wird die hoch-

»5 molekulare Substanz verdampft und das keramische Pulver gebrannt, um miteinander zu binden, wodurch ein geschäumtes Produkt von geringem Gewicht erhalten wird.
Da die Menge des verwendeten Bindemittels nur 1

»o bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der keramischen Ausgangsmalerialien, beträgt, tritt bei diesem Brennen keine Kontraktion ein. Die erhaltenen geschäumten keramischen Produkte besitzen ausgezeichnete mechanische Festigkeit und geringes

»5 Gewicht und sind genau in der Abmessung und Form, ohne von Rissen und Deformationen hegleitet zu sein. Das gebrannte Produkt der Erfindung kann für verschiedene Zwecke, so wie es ist. oder nachdem es bearbeitet wurde, oder seine Obetfläche mit einer verzierenden Ferligbearbeitung versehen worden ist, verwendet werden.

Zum Beispiel kann die Obei fläche des Produktes durch Auftragen einer Glasur mit oder ohne Farbstoff und anschließendes Brennen der Glasur oder durch Beschichten der Oberfläche mit einem hitzehärtbaren Harz, z. B. Epoxyharz, Polyesterharz, Melaminharz, Urethanharz usw. und anschließendes Härten des Flarzes oder durch Ausmeißeln oder Streichen der Oberfläche verziert werden.

Die gebrannten keramischen Produkte der Erfindung besitzen geringes Gewicht, sind feuerhemmend, hitzebeständig ,wetterbeständig, schallsicher und weisen wärmespeichernde Eigenschaften sowie hohe mechanische Festigkeit auf. Sie können für verschiedene Zwecke verwendet werden, die solche Eigenschaften verlangen. Zum Beispiel sind sie gut verwendbar als Ziegel, keramische Platten, DeckenmateriaU Wandmaterial and anderes Baumaterial, wärmeisolierende: Material, elektrisch isolierendes Material, LufäBter.

Filter. Träger für Katalysatoren usw. MH verziertei Oberfläche können sie als dekorative Platten für Tische Spiegel. Türen, Fernsehanlagen und andere Materia lien für die Innendekoration verwendet werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sind «nr folgenden Beispiele angegeben, in weichen die physi kaiischen Eigenschaften nach den folgenden Normei gemessen sind:

Spezifisches Gewicht JIS A-951:

Scheinporosität JIS R-220

Wassergehalt JIS A-54H

Absorptionseigenschaften für

Feuchtigkeit (Hygroskopizität) JIS Z-070

Wasserfiltrierung JIS A-541

Druckfestigkeit JlS A-541

Wärmeleitfähigkeit JlS A-951

(JlS: japanische Inchistrier.sirm).

409 582/2C

9 10

η j s η i e I 1 ^^ie °^'S^en Bestandteile wurden homogen geknetet,

wodurch eine paslenartige Masse mit einer Viskosität

Pyrophyllit 700 g _{von etwa} 25000 cP erhalten wurde. Die erhaltene

Quarz 400 g pastenartige Masse wurde in eine quadratische Metall-Töpferstein 100g 5 f_{orm von} 300x300x15 mm gebracht, deren Innen-

Sillimanit 50 g fläche zur Ablösung mit Hartpapier bezogen war und

(Die obigen keramischen Materialien gehen alle 30 Minuten auf 200^cC erhitzt, dann abkühlen gedurch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,15 mm hin- lassen, um einen gehärteten und geschäumten Formdurch). körper herzustellen. Der erhaltene, aus der Form ge-

lo nommene geschäumte Formkörper wurde dann 4 Stun-

lOgewichtsprozentige wäßrige den in einem ölofen bei 1200'C gebrannt, wodurch Lösung von Polyvinylalkohol 600 g ein weißes, geschäumtes Halbporzellan-Produkt erWasserglas (38^Λ Be) 10 g halten wurde, das zahlreiche, gleichmäßig darin ver-

Azodicarbonsäureamid 25 g teilte, feine, halb geschlossene Poren enthielt. Dieses

Borax 3 g '5 Produkt besaß eine genaue Abmessung und Gestalt,

Silicium 0,05 g die im wesentlichen der verwendeten Form ent-

Nalrium-N-Iauroylsarcosinat 0,5 g sprach, und es wurden keine Risse beobachtet. Die

Benionit 20 g physikalischen Eigenschaften des Produktes waren

wie folgt:

Die obigen Bestandteile wurden homogen geknetet, ₂₀
wodurch eine Masse mit einer Viskosität von etwa Spezifisches Gewicht.... 1,08 g/cm³

30000 cP erhalten wurde. Druckfestigkeit 225 kp/cm²

Die erhaltene pastenartige Masse wurde in eine Wassergehalt 0,018 Gewichtsprozent

quadratische Metallform von 300 χ300 χ 15 mm ge- Hygroskopizität 0,25 Gewichtsprozent

bracht, deren Innenfläche zur Ablösung mit einem _{25 Djeses} p_rodllk, _{war a|s} ziegelplatte usw. von

Baumwollstoff bezogen war, wurde in einer thermo- geringem Gewicht verwendbar

statischen Kammer 30 Minuten auf 200⁰C erhitzt und

konnte dann abkühlen, um einen gehärteten und ge- . .

schäumten Formkörper herzustellen. Der aus der ei spiel

Form genommene erhaltene geschäumte Formkörpe^r ₃₀ Pyrophyllii y>o ο

wurde dann in einem ölofen 2 Stunden bei 1300 C Quarz TsO e

gebrannt, wodurch ein weiße?, geschäumtes Halb- Töpferstein 130e

porzellan-Produkt erhalten wurde, das zahlreiche, Sillimanit 20 c

feine, gleichmäßig darin verteilte halb geschlossene Feldspat 250 e.

Poren enthielt. Dieses Produkt besaß eine genaue Ab- ₃₅

messung und Gestalt, die im wesentlichen der ver- ' _{(Die objgen keramischen} Auscanesmatcria.'ien einwendeten Form entsprechen und es wurden kerne _{gen alIc durch ein Sieb mit Siebö}ff_{nungen von 0}. [ 5 mm Risse beobachtet. Die physikalischen Eigenschaften hindurch)
des Produktes waren wie folgl:

Spezifisches Gewicht.... 0,90 g/cm³ 40 5gewichtsprozentige wäßrige

Druckfestigkeit 205 kp/cm² Natriumalginatlösung 400 g

Wassergehalt 0.012 Gewichtsprozent Wasserglas (38 Be).". 20 g

Hygroskopizität 0,16 Gewichtsprozent P.p-Oxybisbenzol-sulfonylhydrazid.. 15 g

Wärmeleitfähigkeit 0,11 kcal/m. hX Natriuinsiliconfluorid Ig

, , _ . , , 45 Bentonit 15 g

Das somit erhaltene Produkt war als Decken-

material. Wandmaterial, thermisches Isolationsmate- nie nhiaon n«,,„ 1, I₁U 1 .„₍

fiai usw verwendbar α u ^BcslandteiIc wurde» homogen geknetet,

riai usw. verwenaoar. wodurch eine pastenartige Masse mit einer Viskosität

^wn «»a 2000OcP erhatten wurde. Diese pastenartige B e 1 s ρ 1 e I 2 50 Masse wurde in eine quadratische rostfreie Stahlform

Pyrophyllit 400 g ^von 300 300 . 15 mm gebracht, deren Innenfläche

Quarz 400 g ^mit Siliconharz beschichtet war und 30 Minuten auf

Töpferstein 400 g ²⁰° ^c erhitzt und abkühlen gelassen, um einen ge-

(Die obigen keramischen Ausgangsmaterialien gin- „ oS^SL ^T ^FormkörP^er ^

gen alle durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0.15 mm * Sr₁SSiSwurdetJTJ^ ""^-

imHurrhi rormnorper wurde dann 2 Stunden in einem Ölofe

Btnaurcnj. bei Π 00 C gebrannt, wodurch ein braunes geschäumtes

lOgewichtsprozentige wäßrige Produkt erhalten wurde, das zahlreiche, gleichmäßig

Gelatinelösung 500 g ^dann verteilte, feine, halb geschlossene Poren enthielt.

Kolloidale Siliciumdioxiddispersion ^6o Dieses Produkt besaß eine genaue Abmessung und

(»Snowtex-20«) 100 g Gestalt, die im wesentlichen der verwendeten Form

Azodicarbonsäureamid 20 g entsprach, und es wurden keine Risse beobachtet.

Bentonit 10 g ^Die physikalischen Eigenschaften des Produktes waren

wie folgt:
leachte: 6₅

»Snowtet-20« ist emc wäßrige kolloidale Dispersion von Si- _c ·,.

Ikhimdioxtd. die Siliciumdioxid m Form kolloidaler Par- spezifisches Gewicht 0.74 g'cm³

tiketn von 10 bis 20πιμ enthält und eine Feststoffkorwen- Druckfestigkeit . . 90 kp/cm^a

tratton von 20 Gewichtsprozent aufweist. Hygroskopizität...."" 022 Gewichtsprozent

Beispiel 4

Pyrophyllit 25Og

Quarz 83 g

Töpferstein 420 g

Feldspat 83 g

(Die obigen keramischen Ausgangsmaterialien gingen alle durch ein Sieb mit SieböfTnungen von 0,15 mm hindurch).

Sgewichtsprozentige wäßrige Lösung

von Carboxymethylcellulose 350 g

Kolloidale Siliciumdioxiddispersion

(die gleiche wie im Beispiel 1) Og

Dinitrosopentamethylentetramin ... 13g

Die obigen Bestandteile wurden homogen geknetet, wodurch eine pastenartige Masse mit einer Viskosität von 1500OcP erhalten wurde. Diese pastenartige Masse wurde in eine quadratische Eisenform von χ300 χ 10 mm gebracht, deren Innenfläche zur Ablösung mit einem Baumwolltuch bedeckt war und wurde 30 Minuten auf 220"C erhitzt und dann abkühlen gelassen, um einen gehärteten und geschäumten Formkörper herzustellen. Der aus der Form genommene geschäumte Formkörper wurde dann Stunden in einem Ölofen bei 1200⁰C gebrannt, wodurch ein weißes, geschäumtes Halbporzellanprodukt erhalten wurde, das zahlreiche, gleichmäßig darin verteilte, feine, halb geschlossene Poren enthielt. Dieses Produkt besaß eine genaue Abmessung und Gestalt, die im wesentlichen der verwendeten Form entsprach, und es wurden keine Risse beobachtet. Die physikalischen Eigenschaften des Produktes waren wie folgt:

Spezifisches Gewicht 0,92 g/cm³

Druckfestigkeit 210 kp/cm²

Hygroskopizität 0,17 Gewichtsprozent

Beispiel 5

Pyrophyllit 500 g

Quarz 250 g

Töpferstein 125 g

Feldspat 375 g

(Die obigen keramischen Ausgangsmaterialien gingen alle durch ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,15 mm hindurch).

t ögewTchtspfüzentige wäßrige LösHrtg

PoIyvinylalkohoHösung 600 g

Kolloidale Siliciumdioxiddispersion

(die gleiche wie im Beispiel 1) 50 g

Natriumbicarbonat 20 g

Silicium 0,05 g

Natrium-N-Ianfoylsarcosinat 0,5 g

Natriumsulfat 3 g

Bentonit 20 g

Die obigen Bestandteile wurden homogen gemischt, wodurch eine pastenartige Masse mit einer Viskosität von etwa 2800OcP erhalten wurde. Diese pastenartige Masse wurde in eine quadratische Metallform von 300x300x15 mm gebracht, deren Innenfläche zur Ablösung mit Baumwollstoff überzogen war. Die Zusammensetzung in der Form wurde zuerst 10 Minuten auf 100⁰C erhitzt, dann weitere 20 Minuten auf 200¹C erhitzt, um einen gehärteten und geschäumten

ίο Formkörper herzustellen. Der aus der Form genommene, geschäumte Formkörper wurde dann 2 Stunden bei 1200"C gebrannt, wodurch ein geschäumtes Porzellanprodukt erhalten wurde, das zahlreiche, gleichmäßig darin verteilte, feine, halb geschlossene Poren enthielt. Dieses Produkt besaß eine genaue Abmessung und Gestalt, die im wesentlichen der verwendeten Form entsprach, und es wurden keine Risse beobachtet. Die physikalischen Eigenschaften des Produktes waren wie folgt:

Spezifisches Gewicht.... 0.90 g/cm³

Druckfestigkeit 200 kp/cm²

Wärmeleitfähigkeit 0,15 kcal/m. h"C

B e i s ρ i e I 6

100 g einer Mischung von Quarz und Pyrophillit im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 und die ein Sieb mit Sieböffnungen von 0,15 mm passierten, wurden mit 1,5 g Bentonit, 50 g einer 5gewichtsprozentigen wäßrigen PoIyvinylalkohoHösung und 2 g Azodicarbonsäureamid homogen gemischt, wodurch eine pastenartige Masse mit einer Viskosität von 2000OcP erhalten wurde. Diese pastenartige Masse wurde in eine 80 mm hohe, hohle zylindrische Form mit einem Innendurchmesser von 40 mm gebracht, die mit einem konzentrischen Zylinder eines Außcdurchmessers von 24 mm versehen war, dessen Innenfläche mit Fluorharz überzogen war. Die Masse in der Form wurde 30 Minuten auf 200" C erhitzt und dann abkühlen gelassen, um einen gehärteten und geschäumten Formkörper herzustellen. Der aus der Form genommene geschäumte Formkörper wurde 4 Stunden in einem Elektroofen bei 1150 C gebrannt, wodurch ein weißes, zylindrisches, geschäumtes Produkt erhalten wurde, das zahlreiche, gleichmäßig darin verteilte, feine, halb geschlossene Poren enthielt. Das somil erhaltene Produkt besaß eine genaue Abmessung unc Gestalt, ate im wesentfiefceit der verwendeten Fete

so entsprach. Die Eigenscft^tett des FfettufstSS warm wie folgt:

Spezifisches Gewicht 0,72 g/cm³

Scheinporosität 60,4%

Druckfestigkeit 95 kp/cm*

Hygroskopizität 0,32 Gewichtsprozent

Wasserfiltrierung 470 I/min/m*.

Claims

den letzten Jahren wird die Schaffung von leichten Patentansprüche: Baumaterialien ein schwerwiegendes Problem. Es ist • u £«i7nnnt sescblumte Betonprodukte durch die Ver-

1. Verfahren zur Herstellung eines keramischen JJjwmi. ⁸^^_{hemjschen H}eaktion zwischen AIu-Uichtformkörpers unter Verarbeitung von pulven- wbiwh^s Metallpulver mit alkalischen Subsiertem keramischen Ausgangsmaterial, Wasser, 5 mimum . J^ _{ycm W}asserstottgas _herz|1. einer wasserlöslichen hochmolekularen Substanz »jwmpi' Verfahren bestem jeuoch wegen und Treibmittel und anschließendem Brennen des »Wien, row _{Wassersloffgases uje üefanr der u}. Formkörpers,d a d u r c h g e k e η η ζ e ι c h η e t, des erz ug geschäumte Beton einem andaß als Treibmittel, das be, Erhitzen auf 50 bis plosion una ausgesetzt wird, wel-300 C unter Zersetzung Gas erzeugt, Azod,carbon- io ^^"ichung eines leichten Betonproduktes mit säureamid, p.p-OxybisbenzoIsuIfonylhydraz.d, ^5LS _roetfteiiischer Festigkeit wesentlich ist, p-ToluolsuIfonylsemicarbazid, Benzolsulfonylserni- f_r^^re~"_dS _eine beträchtliche Kontraktion carbazid, Dinitroso-pentamethylentetramin p- - o- tritt ^erm _es ^_{n schwjen das} luolsulfonylhydrazid, BenzolsulfonylhydrazidAzo- ^ ^^™ R_{issen und} mit genauen Abmessungen biscyclohexannitril, Azo-bisi.sobutyron.tnl, Natn- 15 Ρ'^Η^η formen zu erhalten. Dies bedeutet, umbicarbonat, Ammoniumbicarbonat oder Am- und ^«'u _{die Hemell ver}. moniumcarbonat eingesetzt wird, das mit pulver.- ^^jSLmMtoi nicht anwende * £ _wie siertem keram.schen Ausgangsmaterial und einer £^£j™z7egeL Wandmaterialien usw., weiche wäßrigen Lösung einer wasserlöslichen hochmole- ^'^'f^m_essuneeή und aewunschie Formel aufkularen Substanz unter Herstellung einer schaum- 20 genaue Abmessungen m.u _

baren pastenartigen, keramischen Masse mit einer weiser' mu«en Verfahren zur

Viskosität von 5000 bis 50000 cP, die die wasser- Ferner ist in aer w ™ feinnuKeri

lösliche hochmolekulare Substanz in einer Menge Herstellung porös ^fe"^e^ "^^^^^'^' ^

von 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das sierten

Gewicht .es keramischen Ausgangsmateria.s ent- *₅ ^^

kalt, vermischt wird, die schaumbare Masse in intze .,.,,·.,

einer Form auf 50 bis 300 C unier Verschäumen heu <°^r^^sch _h ^au!"/"/^

und Aushärten erhitzt wird und das geschäumte artigen Treibmitteln veroffen ü t. Lrr jedoch durch

Produkt bei einer Temperatur von 800 bis 1600 C dieses Verfahren leichte Produkte zu erhalten „t es

inTiSuuS und^PVerdampfung der wasser- 30 wesentlich, das Bjnd.rn.tle ^-^"-f-^"^'^

löslichen hochmolekularen Substanz gebrannt wird. vor. mehr als 40 Gewichtspro«^n ^f^en auf tbe

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- anorganischen Substanzen, zu verwenden und ferner zeichne, daß das pulverisierte keramische Aus- das Harz durch Erhitzen zu carbon«,.cren Wahrend gangsmaterial aus Partikeln besteht, die durch ein des Carbonisieren* tritt leicht wegen der ^rsezung Sieb mit Sieböffnungen von 0,29 mm hindurch- 35 einer solch großen Harzmenge em betrathtl.chcs

_n ^B Schrumpfen ein, was ein Produkt mit unerwünschten

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Rissen und ungenauen Abmessungen und Formen gekennzeichnet, daß die wasserlösliche hochmole- ergibt. .
kulare Substanz aus wenigstens einem der Ma- Die Aufgabe der Erfindung besteht dann, ein Herterialien Polyvinylalkohol, Carboxymethvlcellu- 40 Stellungsverfahren fur r.ßfre.e, leichte, gcschaum e. lose, Natriumalginat, Gelatine, lösliche Stärke, keramische Produkte mit engen dimensionalen ToIe-Dextrin und Endmelasse besteht. ranzen in einer großen Vielzahl von gewünschten

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch Formen und mit ausgezeichneter mechanischer Festiggekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung der keil ohne unerwünschtes Schrumpfen während der wasserlöslichen hochmolekularen Substanz in Korn- 45 Herstellung derselben vorzusehen wobei die zellartigen bination mit einer wäßrigen kolloidalen Lösung keramischen Produkte offene oder halb geschlossene von Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid verwendet Zellstrukturen und gleichmäßige Festigkeit aufweisen, wird, wobei die wäßrige kolloidale Lösung in einer um ein Schneiden, Schleifen und dergleichen maschi-Feststoffmenge, bezogen auf das Gewicht der nelle Verarbeitung zu erlauben und zu ermöglichen, hochmolekularen Substanz, von 1 bis 50 Gewichts- 50 daß oie Produkte durch Glasur, Beschichtung mit Prozent verwendet wird. Harzen, Drucken, Ausmeißeln usw. verziert werden

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch können. Dabei sind die keramischen Produkte der gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung der obigen Eigenschaften aus pulverisierten keramischen wasserlöslichen hochmolekularen Substanz in Korn- Rohmaterialien unter Verwendung von äußerst kleinen bination mit 1 bis 50 Gewichtsprozent Wasserglas, 55 Mengen an Bindemittel auf einfache Weise herzustellen, bezogen auf das Gewicht der hochmolekularen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Substanz, verwendet wird. Herstellung eines keramischen Leichtformkörpers

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch unter Verarbeitung von pulverisiertem keramischen gekennzeichnet, daß das Treibmittel in einer Ausgangsmaterial, Wasser, einer wasserlöslichen hoch-Menge von 2 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf 60 molekularen Substanz und Treibmittel und anschliedas Gewicht des keramischen Aiisgangsmaterials, ßendem Brennen des Formkörpers, das dadurch geverwendet wird. kennzeichnet ist, daß als Treibmittel, das bei Erhitzen