DE804777C

DE804777C - Verfahren zur Herstellung dichter keramischer Koerper

Info

Publication number: DE804777C
Application number: DEP23354D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Cramer
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1948-12-02
Filing date: 1948-12-02
Publication date: 1951-04-30

Description

Verfahren zur Herstellung dichter keramischer Körper Dichte keramische Körper, besonders solche, die als elektrische Isolatoren wegen ihrer guten Festigkeitswerte und ihres hohen Isolationsvermögens vielfach Verwendung gefunden haben, kann man aus Speckstein oder geeigneten Talkumsorten herstellen. Diese Rohstoffe werden fein zerkleinert, mit einem Bindemittel versehen, geformt und gebrannt. Für diese sogenannten Steatiterzeugnisse ist aber nur ein beschränkter Rohstoff vorrat verfügbar, so daß der große, für derartige Körper vorhandene Bedarf nicht überall gedeckt «-erden kann.
Es hat nicht an Vorschlägen gefehlt, den Speckstein durch einen anderen Rohstoff aus Magnesit und geeigneten Zusatzstoffen zu ersetzen, ohne daß die in dieser Richtung gehenden Versuche zu einem vollen Erfolg geführt hätten.
Gemäß der Erfindung gelingt es, dichte keramische Körper, die in bezug auf die mechanischen und elektrischen Werte den aus Speckstein hergestellten Erzeugnissen gleichwertig sind, aus einem in reichhaltiger ?Menge verfügbaren Grundstoff herzustellen, der dabei zerkleinert, mit einem Bindemittel versehen, geformt und gebrannt wird, indem als Grundstoff gebrannter oder geschmolzener Dolomitmergel dient. Wesentliche Bestandteile des Dolomitmergels, der an vielen Stellen in großer Menge an der Erdoberfläche vorhanden ist, sind neben der Kieselsäure und der Tonerde die Oxyde des Calciums und Magnesiums. Beim Erhitzen auf höhere Temperaturen erfolgt unter Volumenverminderung eine Bildung von Calcium- und Magnesiumsilicaten, die für die Erzielung eines dichten keramischen Körpers wichtig ist. Das Brennen hat also bei so hoher Temperatur zu erfolgen, daß bei dem Rohstoff die Silicatbildung bereits weitgehend stattfindet. Findet die Silicatbildung nur unvollkommen statt, so ist bei dem Brennen der fertigen Körper mit einem weiteren Schwinden der Allasse ztr rechnen, was die Erzielung maßhaltiger Gegenstände erschwert. Am vollkommensten vollzieht sich die Umwandlung dann, wenn der Dolomitmergel bis zum Schmelzen erhitzt wird, welches gewöhnlich bei einer Temperatur von 1350 bis 140o° erfolgt. Zur Erzielung besonderer Eigenschaften des Endproduktes können dem Dolomitmergel vor dem Brennen oder Schmelzen andere Stoffe beigegeben werden, wie Magnesit, Titanoxyd, Natriumtitanat, Borkalk, Quarz.
Das Brennen des Dolomitmergels kann vorzugsweise in einem Drehrohrofen vorgenommen werden, in dem eine Erhitzung bis nahe an den Schmelzpunkt erfolgt. Der Dolomitmergel kann auch in einem Tiegelofen oder Wannenofen unmittelbar zum Schmelzen gebracht werden.
Der gebrannte oder geschmolzene Dolomitmergel wird, gegebenenfalls plötzlich, abgekühlt und alsdann auf eine geeignete Korngröße zerkleinert. Für die meisten Verwendungszwecke kommt eine Zerkleinerung in Frage, wie sie in der Feinkeramik üblich ist, nämlich auf eine unfühlbar feine Teilchengröße.
Der zerkleinerte Rohstoff wird alsdann mit einem Bindemittel versehen, in die gewünschten Formen gebracht und gebrannt. Neben dem Bindemittel, als das in erster Linie Tone oder Kaoline dienen können, können andere keramische Rohstoffe, wie Feldspat, Pegmatit, Speckstein, Chromoxyd, Borkalk, zugegeben werden, um die Eigenschaften des Endproduktes in bestimmter Weise zu beeinflussen. Die Zusatzstoffe können entweder gesondert oder mit dem bereits geschmolzenen oder gebrannten Dolomitmergel zusammen zerkleinert werden. Zusammen mit dem Bindemittel werden alle Stoffe innig gemischt und alsdann weiterverarbeitet.
Eine besonders geeignete Mischung zur Herstellung elektrischer Isolatoren besteht aus 65 bis 75 0/0 fein zerkleinerten gebrannten oder geschmolzenen Dolomitmergels und 25 bis 35% eines plastischen Rohstoffes, wie Ton oder Kaolin.
Der gebrannte oder geschmolzene Dolomitmergel kann, unter Zugabe eines Bindemittels, auch bei der Herstellung elektrischer Heizelemente als Einbettmasse für die elektrischen Widerstandsdrähte benutzt werden. Hierbei empfiehlt es sich, einen Teil des Gutes mit gröberer Körnung, beispielsweise bis zu 04 mm, zu benutzen.
Aus dem geschmolzenen Dolomitmergel können, gegebenenfalls ohne Zusatz eines Bindemittels, in geeigneten Formen Gegenstände unmittelbar gegossen werden. Hierbei ist zur Vermeidung von Rissen eine allmähliche Abkühlung vorzuziehen. Ausführungsbeispiel Ein Dolomitmergel hatte in geglühtem Zustand folgende chemische Zusammensetzung: Si 02 39,710/0, Ti 02 0,74 %, A12 03 14,36 %, Fe2 03 4,48 %, Ca 0 ig,gi %, Mg0 16,23%, Y,20 1,290/0, Na20 3,37°/0, S O.3 o, i 1 0/0.
Dieser Mergel wurde bei SK 1o/1 i gebrannt, vorzerkleinert und in einer Trommelmühle unfühlbar fein gemahlen. Zu 7o Teilen des feingemahlenen Rohstoffes wurden 3o Teile eines plastischen Rohtones von Siershahn mit einem Tonerdegehalt von 32 bis 35 %, im anderen Falle die gleiche Menge rotbrennender Ton von Meudt gegeben. Das Gemenge wurde gut gemischt und auf der Filterpresse entwässert. Die Masse kann nach jedem der in der Keramik üblichen Formgebungsverfahren durch Pressen, Gießen oder Drehen weiterverarbeitet werden und wird bei etwa SK 9 gebrannt.
Die Biegefestigkeit der gewonnenen Erzeugnisse lag zwischen iooo und 130o kg/cm2.
Nach dem neuen Verfahren lassen sich nicht nur Geräte für die elektrische Installation sowohl bei Hoch- als auch bei Niederspannung, sondern auch laugefeste Auskleidungen für Behälter, chemische Apparate, ferner Mahlwerkzeuge, z. B. Kugeln für Trommelmühlen, und, unter Verwendung von Gut gröberer Körnung, auch Einbettmassen herstellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung dichter keramischer Körper aus einem Grundstoff, der zerkleinert, mit einem Bindemittel versehen, geformt und gebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundstoff gebrannter oder geschmolzener Dolomitmergel dient.
2. Verfahren zur Herstellung dichter keramischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem gebrannten oder geschmolzenen Dolomitmergel außer einem Bindemittel, wie Ton oder Kaolin, andere keramische Rohstoffe beigegeben und entweder zusammen mit dem Dolomitmergel oder getrennt zerkleinert werden.
3. Verfahren zur Herstellung dichter keramischer Körper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennen des Dolomitmergels in einem Drehrohrofen bis nahe an den Schmelzpunkt des Mergels erfolgt.
4. Verfahren zur Herstellung dichter keramischer Körper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dolomitmergel in einem Tiegel- oder Wannenofen zum Schmelzen gebracht wird.
5. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Dolomitmergel hergestellte Schmelze unmittelbar in Formen zum Erstarren gebracht wird.
6. Verfahren zur Herstellung dichter keramischer Körper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gebrannte oder geschmolzene Dolomitmergel nach seiner Abkühlung auf eine in der Feinkeramik übliche Teilchengröße zerkleinert wird.
7. Verfahren zur Herstellung dichter keramischer Körper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu 65 bis 75 % des fein zerkleinerten Dolomitmergels 25 bis 35 % eines plastischen Rohstoffes, wie Ton oder Kaolin, gegeben werden. B. Verwendung der gemäß Anspruch t bis 7 hergestellten Körper als elektrische Isolatoren für Hoch- und Niederspannung. g. Verwendung des gebrannten oder geschmolzenen Dolomittnergels in zum Teil gröberer Körnung unter Zusatz eines Bindemittels zum Einbetten von elektrischen Widerstandsdrähten. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 486 218, 661 52r.