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DE3725170A1 - STABILIZED CERAMIC MATERIALS, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF - Google Patents

STABILIZED CERAMIC MATERIALS, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF

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DE3725170A1
DE3725170A1 DE19873725170 DE3725170A DE3725170A1 DE 3725170 A1 DE3725170 A1 DE 3725170A1 DE 19873725170 DE19873725170 DE 19873725170 DE 3725170 A DE3725170 A DE 3725170A DE 3725170 A1 DE3725170 A1 DE 3725170A1
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Germany
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titanium dioxide
ceramic
weight
ceramic materials
oxide
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DE19873725170
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Bruno E Dr Krismer
Georg Dr Nietfeld
Monika Hagemann
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HC Starck GmbH
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HC Starck GmbH
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Publication date
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Abstract

The invention relates to a process for manufacturing thermal shock-resistant and refractory ceramic materials based on the system aluminium oxide/titanium dioxide by customary methods of ceramic technology, characterised in that the starting materials used are mixtures of Al2O3 and TiO2 with additions of from 0.1 to 15 % by weight of niobium pentoxide and/or tantalum pentoxide; stabilised ceramic materials obtained by this process and also their use.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten keramischen Werkstoff auf Basis des Systems Al₂O₃/TiO₂, vor­ zugsweise Aluminiumtitanat ("Tialit"), dessen Temperatur­ wechselbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Sinterver­ halten durch den Zutritt von Niob- und/oder Tantaloxid ver­ bessert werden kann.The present invention relates to an improved ceramic Material based on the Al₂O₃ / TiO₂ system preferably aluminum titanate ("tialite"), its temperature resistance to changes, mechanical strength and sintering hold by the entry of niobium and / or tantalum oxide can be improved.

Aluminiumtitanat hat als neuartiger keramischer Werkstoff in jüngster Zeit vielseitige Anwendungen gefunden und ge­ winnt in der Ingenieurkeramik zunehmend an Bedeutung, ob­ wohl ihm einige grundlegende Mängel anhaften:Aluminum titanate is a new type of ceramic material recently found versatile applications and ge is gaining increasing importance in engineering ceramics whether there are some fundamental shortcomings:

Bekanntermaßen findet im Temperaturbereich unterhalb von 1300°C in keramischen Formkörpern aus Aluminiumtitanat durch Zersetzung der chemischen Spezies ein Zerfall der Keramikteile aus diesem Werkstoff statt, wie man aus zahlreichen Literaturangaben entnehmen kann.As is known, takes place in the temperature range below 1300 ° C in ceramic Shaped bodies made of aluminum titanate by decomposing the chemical Species a decay of the ceramic parts from this material instead of how to from numerous references.

Diese Temperaturen sind z. B. in Abgassystemen der Wärmetechnik, bei denen Aluminiumtitanat wegen seiner geringen thermischen Ausdehnung vorteilhaft eingesetzt wird, unvermeidbar. Aber auch auf anderen Gebieten der Feuer­ festkeramik, z. B. als Tiegelmaterial für die Eisenmetallurgie, in der Glas­ industrie und für Wärmekraftmaschinen sowie als Werkstoff für Schleifkeramik oder als Isolierwerkstoff ist dieser Bereich der Temperaturwechselbe­ ständigkeit von akuter Bedeutung.These temperatures are e.g. B. in exhaust systems of thermal engineering, in which Aluminum titanate is advantageous because of its low thermal expansion is used, unavoidable. But also in other areas of fire solid ceramics, e.g. B. as crucible material for iron metallurgy, in the glass industry and for heat engines and as a material for grinding ceramics or as an insulating material, this area is subject to temperature changes Persistence of acute importance.

Besonders auf den Oberflächen der Keramikbauteile pflegt der kritische Temperaturbereich am häufigsten aufzutreten.The critical one maintains particularly on the surfaces of the ceramic components Temperature range to occur most frequently.

Die Anwendung von Sinterkeramik aus Aluminiumtitanat als Hochtemperatur­ werkstoff ist daher unter Temperaturwechselbedingungen in dem genannten kritischen Temperaturbereich nicht ohne Probleme, denn die mechanische Festigkeit der Keramikbauteile geht hierbei stark zurück.The use of sintered ceramic made of aluminum titanate as a high temperature material is therefore under temperature change conditions in the above critical temperature range is not without problems, because the mechanical Firmness of  Ceramic components are declining sharply.

Abhilfe gegen derartige unerwünschte Zersetzungseffekte bieten bisher Zusätze verschiedener Fremdmetalloxide, die in geringen bis größeren Mengen als Dotierungsmittel mit stabilisierender Wirkung dem Aluminiumtitanat bzw. den Aus­ gangsstoffen (Aluminiumoxid und Titandioxid) vor dem Sintern zugesetzt werden. Diese Zusätze verringern einerseits die Zersetzungsneigung des Werkstoffs im kritischen Temperatur­ bereich und erhöhen andererseits die Festigkeit, die bei reinem Aluminiumtitanat wegen seiner bekannten Wärmeaus­ dehnungs-Anisotropie und der daraus resultierenden Mikro- Rißbildung im Gefüge der Keramikteile sehr unbefriedigend ist.Remedy against such undesirable decomposition effects offer additives of various foreign metal oxides that in small to large amounts as a dopant stabilizing effect the aluminum titanate or the Aus materials (aluminum oxide and titanium dioxide) before sintering be added. On the one hand, these additives reduce the Decomposition tendency of the material in critical temperature range and on the other hand increase the strength that pure aluminum titanate because of its known heat strain anisotropy and the resulting micro Cracking in the structure of the ceramic parts very unsatisfactory is.

Zu den bekannten Stabilisatoren oder Dotierungsmitteln ge­ hören z. B. Alkalioxide, Eisenoxid, Erdalkalioxide, Selten­ erdoxide, Zinndioxid, Zirkonsilikat oder glasbildende Oxide wie Bortrioxid, Phosphorpentoxid oder Siliziumdioxid.To the known stabilizers or dopants ge hear z. B. alkali oxides, iron oxide, alkaline earth oxides, rare earth oxides, tin dioxide, zirconium silicate or glass-forming oxides such as boron trioxide, phosphorus pentoxide or silicon dioxide.

Eine umfassende Literaturübersicht zum Stand der Technik ist in der Zeitschrift SPRECHSAAL, Band 118, Nr. 12, Seiten 1157-1166 wiedergegeben.A comprehensive literature review on the state of the art is in the magazine SPRECHSAAL, volume 118, No. 12, pages 1157-1166.

Mit den bisher bekannten Dotierungszusätzen erreicht man nun jedoch in den meisten Anwendungsgebieten nur eine unbe­ friedigende Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit und der mechanischen Festigkeit. Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, über die bekannten Zusätze hin­ aus weitere Dotierungsmittel für Aluminiumtitanat zu finden, welche zusätzliche Verbesserungen der Werkstoffeigenschaften des Aluminiumtitanats gestatten.With the previously known doping additives you can now achieve however, in most areas of application only an unrelated one peaceful improvement in resistance to temperature changes and mechanical strength. So it was the job of the present invention, over the known additives to find other dopants for aluminum titanate, what additional improvements in material properties of the aluminum titanate.

Insbesondere war die Aufgabe der Erfindung auf das Ziel ge­ richtet, die Beständigkeit des Aluminiumtitanats unterhalb von 1300°C, das Sinterverhalten in Bezug auf Dehnung oder Schrumpfung der Formkörper bei der Verarbeitung der Aluminiumtitanatvorstoffe, aber auch die Festigkeit unter Temperaturwechselbeanspruchung der fertigen Sinterteile zu verbessern.In particular, the object of the invention was ge judges the resistance of the aluminum titanate below  of 1300 ° C, the sintering behavior in relation to elongation or shrinkage of the moldings when processing the Aluminum titanate materials, but also the strength under Changes in temperature of the finished sintered parts improve.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man das Sinterverhalten von Keramikwerkstoffen des Systems Alu­ miniumoxid/Titandioxid, insbesondere des Aluminiumti­ tanats, sowie die mechanische Festigkeit und zugleich die Oberflächenhärte des Sinterkörpers aus Aluminiumtitanat durch den Zusatz von 0,1 bis 15 Gew.-% Nioboxid und/oder Tantaloxid, vorzugsweise 1 bis 10, insbesondere 1,5 bis 7,5 Gew.-% Niobpentoxid oder 2,0 bis 12,5 Gew.-% Tantalpentoxid oder 1,5 bis 12,5 Gew.-% eines Gemisches von Nb₂O₅ und Ta₂O₅ in beliebigem Verhältnis, entscheidend verbessern kann.It has now surprisingly been found that the Sintering behavior of ceramic materials in the Alu system minium oxide / titanium dioxide, especially of aluminum ti tanats, as well as the mechanical strength and at the same time the Surface hardness of the sintered body made of aluminum titanate by adding 0.1 to 15% by weight of niobium oxide and / or Tantalum oxide, preferably 1 to 10, in particular 1.5 to 7.5% by weight of niobium pentoxide or 2.0 to 12.5% by weight of tantalum pentoxide or 1.5 to 12.5% by weight of a mixture of Nb₂O₅ and Ta₂O₅ in any ratio, can significantly improve.

Darüberhinaus wurde gefunden, daß nicht nur undotierte Aluminiumoxid/Titandioxid-Ausgangsmischungen bzw. undo­ tiertes (also reines) Aluminiumtitanat sondern auch mit den bekannten Dotierungszusätzen bereits beaufschlagte Aluminium­ titanatrezepturen durch Zusätze von Niob- und/oder Tantal­ pentoxid für die Verwendung als Keramikwerkstoff verbessert werden können.Furthermore, it was found that not only undoped Aluminum oxide / titanium dioxide starting mixtures or undo tied (i.e. pure) aluminum titanate but also with the known doping additives already applied aluminum Titanate formulations through the addition of niobium and / or tantalum Pentoxide improved for use as a ceramic material can be.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Her­ stellung thermoschockbeständiger und feuerfester keramischer Werkstoffe auf der Basis des Systems Aluminiumoxid/Titan­ dioxid durch übliche Methoden der keramischen Technik, da­ durch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsstoffe Mischungen von Al₂O₃ und TiO₂ mit Zusätzen von 0,1 bis 15 Gew.-% Niob­ pentoxid und/oder Tantalpentoxid einsetzt.The invention therefore relates to a process for the preparation position of thermal shock-resistant and refractory ceramic Materials based on the aluminum oxide / titanium system dioxide by the usual methods of ceramic technology, because characterized in that mixtures are used as starting materials of Al₂O₃ and TiO₂ with additions of 0.1 to 15 wt .-% niobium Pentoxide and / or tantalum pentoxide is used.

Zur Stabilisierung von Keramikwerkstoffen des Systems Aluminiumoxid/Titandioxid werden im allgemeinen erfindungs­ gemäß Aluminiumoxid und Titandioxid in üblichen Anteilen wie den 0,7- bis 1,3fach stöchiometrischen Mengen von Aluminium­ oxid (Al₂O₃) mit 1,3- bis 0,7fach stöchiometrischen Mengen Titandioxid (TiO₂) und mit zusätzlich 0,1 bis 15 Gew.-% Nioboxid und/oder Tantaloxid innig vermischt, wobei man sich üblicher Mischverfahren bevorzugt eines Mahlungsmischver­ fahrens bedient.To stabilize the system's ceramic materials Aluminum oxide / titanium dioxide are generally fiction  according to aluminum oxide and titanium dioxide in usual proportions such as the 0.7 to 1.3 times stoichiometric amounts of aluminum oxide (Al₂O₃) with 1.3 to 0.7 times stoichiometric amounts Titanium dioxide (TiO₂) and with an additional 0.1 to 15 wt .-% niobium oxide and / or tantalum oxide intimately mixed, with one another Conventional mixing method, preferably a grinding mixer operated.

Das genannte Mischverfahren kann in bekannter Weise auch in Form von Suspensionen in Wasser oder in besonderen inerten Lösemitteln durchgeführt werden. Die Formgebung der Keramik­ körper erfolgt auf übliche Weise wie z. B. im Schlickergußver­ fahren oder mit Hilfe von Keramikpressen, falls einfache geometrische Formen gewünscht werden.Said mixing process can also be carried out in a known manner Form of suspensions in water or in special inert Solvents are carried out. The shape of the ceramic body takes place in the usual way such. B. in Schlickergußver drive or with the help of ceramic presses, if simple geometric shapes are desired.

Bevorzugte Mischungsverhältnisse des Oxidgemischs sind die Bereiche 40-60 Gew.-% Al₂O₃ mit 50-30 Gew.-% TiO₂ unter Zu­ satz von 1-10 Gew.-% Nb₂O₅ oder 2-12,5 Gew.-% Ta₂O₅ oder 1-12,5 Gew.-% eines Gemisches von Nb₂O₅ und Ta₂O₅ in be­ liebigem Verhältnis. (Alle Angaben in Gew.-% sind auf die Ge­ samtzusammensetzung bezogen.)Preferred mixing ratios of the oxide mixture are Ranges 40-60 wt .-% Al₂O₃ with 50-30 wt .-% TiO₂ under Zu Set of 1-10 wt .-% Nb₂O₅ or 2-12.5 wt .-% Ta₂O₅ or 1-12.5 wt .-% of a mixture of Nb₂O₅ and Ta₂O₅ in be loving relationship. (All data in% by weight are based on the Ge velvet composition.)

Insbesondere Mischungen des einfachen stöchiometrischen Verhältnisses von Al₂O₃/TiO₂ - entsprechend der Formel Al₂TiO₅ - mit 0,1 bis 15 Gew.-% Nb₂O₅ und/oder Ta₂O₅, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, sind bevorzugt.In particular, mixtures of the simple stoichiometric Ratio of Al₂O₃ / TiO₂ - according to the formula Al₂TiO₅ - with 0.1 to 15 wt .-% Nb₂O₅ and / or Ta₂O₅, based on the overall composition are preferred.

Darüberhinaus kommen auch solche Mischungen des Systems Al₂O₃/TiO₂ als Ausgangsmaterialien in Frage, die bereits durch chemische Reaktion gebildete Beta-Aluminium-Titanat- Phasen enthalten, d. h. deren Umsetzung aus den undotierten Ausgangsstoffen Al₂O₃ und TiO₂ bereits vollzogen wurde.Such mixtures of the system also come Al₂O₃ / TiO₂ as starting materials in question, which already beta aluminum titanate formed by chemical reaction Contain phases, d. H. their implementation from the undoped Starting materials Al₂O₃ and TiO₂ has already been carried out.

Gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens werden bereits mit bekannten Zusätzen, insbesondere Fremd­ metalloxiden, dotierte Ausgangsmischungen des Systems Aluminiumoxid/Titandioxid mit Nioboxid und/oder Tantaloxid beaufschlagt.According to an embodiment of the present method are already with known additives, especially foreign metal oxides, doped starting mixtures of the system  Aluminum oxide / titanium dioxide with niobium oxide and / or tantalum oxide acted upon.

Zur Sinterung der "grünen" Al₂O₃/TiO₂-Keramikformkörper werden übliche Bedingungen angewandt. Um die Ausbildung des Aluminiumtitanat-Gefüges mit einer möglichst hohen Umsetzungsrate zu erreichen, sind Temperaturen des Brenn­ ofens von 1300 bis 1450°C erforderlich. Die Haltezeiten liegen je nach Brenntemperatur bei 10 min bis 12 h.For sintering the "green" Al₂O₃ / TiO₂ ceramic molded body usual conditions are applied. To the training of the aluminum titanate structure with the highest possible To achieve conversion rate, temperatures of the distillate oven from 1300 to 1450 ° C required. The holding times are between 10 minutes and 12 hours depending on the firing temperature.

Ausführungsbeispiele und Versuchsergebnisse:Exemplary embodiments and test results:

Für die Untersuchung der erfindungsgemäßen Aluminiumoxid/ Titandioxid-Keramikwerkstoffe wurden einige beispielhafte Mischungen von Al₂O₃, TiO₂ und Nb₂O₅ bzw. Ta₂O₅ eingesetzt, deren Korngrößen unterhalb 2 Mikrometer lagen. Die Oxidge­ mische mit den in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen Gewichtsanteilen (Gew.-%) wurden in Testbenzin einer intensiven, einstündigen Mischmahlung unterzogen und nach dem Abtrennen der Mahlflüssigkeit getrocknet. Proben der 6 Mischungen und eine Vergleichsprobe aus reinem Aluminiumtitanat (Al₂TiO₅) wurden 1 h lang bei 1300°C gesintert; die Sinterproben wurden röntgenographisch untersucht.For the investigation of the aluminum oxide / Titanium dioxide ceramic materials have been some exemplary Mixtures of Al₂O₃, TiO₂ and Nb₂O₅ or Ta₂O₅ used, whose grain sizes were below 2 micrometers. The Oxidge mix with those given in Table I below Parts by weight (% by weight) were in white spirit of an intense, subjected to mixed milling for one hour and after separation the grinding fluid dried. Samples of the 6 mixes and a comparison sample made of pure aluminum titanate (Al₂TiO₅) were sintered at 1300 ° C for 1 h; the sinter samples were examined by X-ray.

Um die Temperaturwechselbeständigkeit zu testen, wurden alle Sinterkörper der Proben Nr. 1 bis Nr. 6 jeweils 120 Tem­ peraturwechselzyklen zwischen 1000 und 1300°C unterzogen, wobei ein Zyklus ca. 2 h dauerte.To test the thermal shock resistance, all were Sintered bodies of samples No. 1 to No. 6 each 120 tem subjected to temperature change cycles between 1000 and 1300 ° C, one cycle lasting about 2 hours.

Nach dieser Behandlung wurden die Testproben erneut röntgen­ ographisch analysiert und die Veränderungen der Struktur durch die Temperaturwechselbeanspruchung festgestellt. Die Untersuchungsergebnisse sind in der nachfolgenden Übersicht zusammengefaßt: After this treatment, the test samples were X-rayed again ogographically analyzed and the changes in structure determined by the thermal cycling. The Test results are in the overview below summarized:  

Tabelle I Table I

Stabilisierung von Aluminiumtitanat der Zusätze verschiedener Mengen an Nb₂O₅ und Ta₂O₅ zu den Ausgangsstoffen. Stabilization of aluminum titanate of the additions of various amounts of Nb₂O₅ and Ta₂O₅ to the starting materials.

Es bedeuten:
00 = keine meßbare Veränderung der Beta- Aluminiumtitanat-Struktur
01 = Hauptbestandteil: Beta-Al₂TiO₅ mit ge­ ringen Mengen Aluminium-Niobat als neue Phase;
02 = Hauptbestandteil: Beta-Al₂TiO₅ mit ge­ ringen Mengen Aluminium-Tantalat als neue Phase;
03 = deutliche Veränderung der Testprobe; als Phasen treten überwiegend Al₂O₃ (Korund) und TiO₂ (Rutil) auf.
It means:
00 = no measurable change in the beta-aluminum titanate structure
01 = main component: Beta-Al₂TiO₅ with small amounts of aluminum niobate as a new phase;
02 = main component: Beta-Al₂TiO₅ with small amounts of aluminum tantalate as a new phase;
03 = significant change in the test sample; as phases predominantly occur Al₂O₃ (corundum) and TiO₂ (rutile).

Ergebnis der Versuche:Result of the tests:

Befund (I) nach der 1300°-Sinterung: Das eingesetzte Beta- Aluminiumtitanat ohne Stabilisierungs-Zusätze zeigte schon nach der ersten Sinterung deutliche Zersetzungserscheinungen in die Ausgangsbestandteile Al₂O₃ und TiO₂, während die Proben Nr. 1 bis Nr. 6 neben Nioboxid bzw. Tantaloxid als Hauptphase das Beta-Aluminiumtitanat enthielten.Finding (I) after 1300 ° sintering: the beta Aluminum titanate without stabilizing additives has already shown after the first sintering, clear signs of decomposition in the starting components Al₂O₃ and TiO₂, while the samples No. 1 to No. 6 in addition to niobium oxide or tantalum oxide as the main phase contained the beta aluminum titanate.

Befund (II) nach der Temperaturwechselbehandlung; In den Proben Nr. 2 und Nr. 3 zeigten die röntgenographischen Analysen, daß in ganz geringem Maße eine Umsetzung des ursprünglich ge­ bildeten Al₂TiO₅ mit Nioboxid stattgefunden hat. Als Reaktions­ produkt jedoch konnte Aluminiumniobat nachgewiesen werden. Ebenso wiesen die Proben Nr. 5 und Nr. 6 geringe Mengen Aluminiumtantalat als neue Fremdphase auf, das durch Um­ wandlung des Aluminiumtitanats mit Ta₂O₅ entstanden war. Die Reaktionsprodukte Aluminiumniobat bzw. -tantalat beein­ trächtigen jedoch nicht die mechanische Festigkeit der Ker­ amikteile; überraschenderweise wirken die neuen Fremdphasen zusätzlich als stabilisierende Bestandteile der erfindungs­ gemäßen Keramikwerkstoffe (synergistischer Effekt).Findings (II) after the temperature change treatment; In the rehearsals No. 2 and No. 3 showed the X-ray analysis that to a very small extent an implementation of the originally ge formed Al₂TiO₅ with niobium oxide has taken place. As a reaction However, aluminum niobate could be detected in the product. Samples No. 5 and No. 6 also showed small amounts Aluminum tantalate as a new foreign phase, which by Um conversion of the aluminum titanate with Ta₂O₅ was created. The reaction products aluminum niobate or tantalate affect however, do not affect the mechanical strength of the ker amikteile; Surprisingly, the new foreign phases work additionally as stabilizing components of the Invention modern ceramic materials (synergistic effect).

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung thermoschockbeständiger und feuerfester keramischer Werkstoffe auf der Basis des Systems Aluminiumoxid/Titandioxid durch übliche Methoden der keramischen Technik, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsstoffe Mischungen von Al₂O₃ und TiO₂ mit Zu­ sätzen von 0,1 bis 15 Gew.-% Niobpentoxid und/oder Tantal­ pentoxid einsetzt.1. Process for the preparation of thermal shock-resistant and refractory ceramic materials based on the system aluminum oxide / titanium dioxide by conventional methods of ceramic technology, characterized in that mixtures of Al₂O₃ and TiO₂ with additions of 0.1 to 15 wt .-% Niobium pentoxide and / or tantalum pentoxide is used. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zusammensetzung aus 40 bis 60 Gew.-% Aluminiumoxid, 30 bis 50 Gew.-% Titandioxid und 1 bis 10 Gew.-% Niobpentoxid oder 2 bis 12,5 Gew.-% Tantalpentoxid oder 1 bis 12,5 Gew.-% einer Mischung von Nb₂O₅ mit Ta₂O₅ in beliebigem Verhältnis einsetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that a composition of 40 to 60% by weight of aluminum oxide, 30 to 50% by weight of titanium dioxide and 1 to 10% by weight of niobium pentoxide or 2 to 12.5% by weight tantalum pentoxide or 1 to 12.5% by weight a mixture of Nb₂O₅ with Ta₂O₅ in any ratio starts. 3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bereits mit bekannten Fremdmetalloxiden dotierte Ausgangsmischungen des Systems Aluminiumoxid/ Titandioxid zusätzlich mit 0,1 bis 15 Gew.-% Nioboxid und/oder Tantaloxid beaufschlagt.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that one already with known foreign metal oxides doped starting mixtures of the system alumina / Titanium dioxide additionally with 0.1 to 15 wt .-% niobium oxide and / or Tantalum oxide applied. 4. Keramikwerkstoffe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man von Aluminiumoxid/Titandioxid-Ge­ mischen entsprechend der stöchiometrischen Zusammensetzung Al₂TiO₅ ausgeht.4. Ceramic materials according to claims 1 to 3, characterized ge  indicates that one of aluminum oxide / titanium dioxide Ge mix according to the stoichiometric composition Al₂TiO₅ goes out. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man von einer Aluminiumtitanat der stöchio­ metrischen Zusammensetzung Al₂TiO₅ enthaltenden Ausgangs­ mischung ausgeht.5. The method according to claims 1 to 4, characterized records that one of an aluminum titanate stoichio metric composition containing Al₂TiO₅ starting mix runs out. 6. Stabilisierte Keramikwerkstoffe auf Basis des Systems Aluminiumoxid/Titandioxid, erhältlich nach einem Ver­ fahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.6. Stabilized ceramic materials based on the system Aluminum oxide / titanium dioxide, available after a ver drive according to one of claims 1 to 5. 7. Verwendung der gemäß einem Verfahren nach einem der An­ sprüche 1 bis 5 erhältlichen Keramikwerkstoffe als Feuer­ festmaterial für Verbrennungsmaschinen und deren Abgassysteme, als Tiegelmaterial für die Nichteisenmetallurgie, als Schleif­ keramik, als Isolierwerkstoff, in Pulverform als Keramikwerk­ stoff in thermischen Spritzpulvern.7. Use of the according to a method according to one of the An Proverbs 1 to 5 available ceramic materials as fire solid material for internal combustion engines and their exhaust systems, as crucible material for non-ferrous metallurgy, as grinding ceramic, as an insulating material, in powder form as a ceramic work substance in thermal wettable powders.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0357959A1 (en) * 1988-08-16 1990-03-14 Bayer Ag Sinterable raw material based on aluminium titanate, process for its preparation and sintered articles made therefrom, and its use
EP0396986A3 (en) * 1989-05-12 1991-05-08 Bayer Ag Raw material mixture with improved workability, process for its production and use thereof
BE1005895A4 (en) * 1991-08-28 1994-03-01 Ngk Insulators Ltd Ceramic titanate aluminum production method thereof.
DE9420107U1 (en) * 1994-12-15 1995-02-09 RIMA Parfum Select Parfümerie-Vertrieb GmbH, 85467 Neuching Nail file
US20120227445A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object, glass overflow forming block, and process for glass object manufacture
US20120260696A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object
US9216928B2 (en) 2011-04-13 2015-12-22 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object including beta alumina and processes of making and using the same
US9249043B2 (en) 2012-01-11 2016-02-02 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object
CN108793981A (en) * 2018-07-10 2018-11-13 哈尔滨工业大学 A kind of method that conbustion synthesis chilling method prepares alumina base amorphous and solid solution ceramic mixture of powders
CN113248235A (en) * 2021-06-18 2021-08-13 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 Preparation method of solid spherical AT13 spray feed with low process cost
US11814317B2 (en) 2015-02-24 2023-11-14 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory article and method of making

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0357959A1 (en) * 1988-08-16 1990-03-14 Bayer Ag Sinterable raw material based on aluminium titanate, process for its preparation and sintered articles made therefrom, and its use
EP0396986A3 (en) * 1989-05-12 1991-05-08 Bayer Ag Raw material mixture with improved workability, process for its production and use thereof
BE1005895A4 (en) * 1991-08-28 1994-03-01 Ngk Insulators Ltd Ceramic titanate aluminum production method thereof.
US5346870A (en) * 1991-08-28 1994-09-13 Ngk Insulators, Ltd. Aluminum titanate ceramic and process for producing the same
DE9420107U1 (en) * 1994-12-15 1995-02-09 RIMA Parfum Select Parfümerie-Vertrieb GmbH, 85467 Neuching Nail file
US20120227445A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object, glass overflow forming block, and process for glass object manufacture
US9714185B2 (en) 2011-03-11 2017-07-25 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object, glass overflow forming block, and process for glass object manufacture
TWI474986B (en) * 2011-03-11 2015-03-01 Saint Gobain Ceramics Refractory object, glass overflow forming block, and process for glass object manufacture
EP2683675A4 (en) * 2011-03-11 2015-04-29 Saint Gobain Ceramics REFRACTORY OBJECT, GLASS OVERLAY BLOCK, AND METHOD FOR MANUFACTURING GLASS OBJECT
US9073773B2 (en) * 2011-03-11 2015-07-07 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object, glass overflow forming block, and process for glass object manufacture
US9174874B2 (en) * 2011-03-30 2015-11-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object
RU2570213C2 (en) * 2011-03-30 2015-12-10 Сэнт-Гобэн Керамикс Энд Пластикс, Инк. Refractory article and method of moulding and using said article
US20120260696A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object
US9796630B2 (en) 2011-03-30 2017-10-24 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object
US9216928B2 (en) 2011-04-13 2015-12-22 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object including beta alumina and processes of making and using the same
US9249043B2 (en) 2012-01-11 2016-02-02 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object
US9902653B2 (en) 2012-01-11 2018-02-27 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object
US10590041B2 (en) 2012-01-11 2020-03-17 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object
US11814317B2 (en) 2015-02-24 2023-11-14 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Refractory article and method of making
CN108793981A (en) * 2018-07-10 2018-11-13 哈尔滨工业大学 A kind of method that conbustion synthesis chilling method prepares alumina base amorphous and solid solution ceramic mixture of powders
CN108793981B (en) * 2018-07-10 2021-11-26 哈尔滨工业大学 Method for preparing alumina-based amorphous and solid solution ceramic powder mixture by combustion synthesis quenching method
CN113248235A (en) * 2021-06-18 2021-08-13 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 Preparation method of solid spherical AT13 spray feed with low process cost
CN113248235B (en) * 2021-06-18 2022-11-25 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 Preparation method of solid spherical AT13 spraying feed with low process cost

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