Verfahren zur Herstellung feuerfester Gegenstände. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung feuerfester Gegen stände, insbesondere elektrischer Isolatoren.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein hochfeuerfester Stoff mit Hilfe eines Sinte- rungsmitt:els, das nach Art geglühter Zeolithe zusammengesetzt ist, gebrannt wird. Das neue Verfahren ist in bezug auf die Art der zu verwendenden hochfeuerfesten Stoffe nicht beschränkt.
Von geeigneten hochfeuer festen Ausgangsstoffen seien nur genannt: Silikate, wie zum Beispiel Sillimanit, Oxyde, wie zum Beispiel Korund, Magnesiumoxyd. Chromoxyd, und Karbide, wie zum Beispiel Siliziumkarbid. Ein feuerfester Gegenstand gemäss der Erfindung besteht im wesent lichen aus einem oder mehreren hochfeuer festen Stoffen.
Es ist bekannt, hochfeuerfeste Stoffe unter Verwendung von sogenannten Fluss- mitteln durch Brennen zu Gegenständen zu verarbeiten. Als bekannte Flussmittel sind Alkali- und Erdalka.lisilikate, wie zum Bei spiel Feldspat, oder andere, meist kiesel säurehaltige Verbindungen, die leicht schmel zen oder mit andern Massebestandteilen leichtschmelzende Verbindungen eingehen, zu nennen.
Diese Flussmittel haben im all gemeinen einen äusserst ungünstigen Einfluss auf die Eigenschaften des mit ihrer Hilfe gebrannten,Gegenstandes in bezug auf Feuer festigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit, Isolierfähigkeit bei hohen Temperaturen und anderes mehr.
Um diesen Nachteilen zu begegnen, hat man vorgeschlagen, auf jedes Flussmittel zu verzichten und hochfeuerfeste Stoffe, wie zum Beispiel gorund, lediglich durch die Einwirkung von Wärme zu sintern und so zu Körpern von bestimmter Form zu ver arbeiten. Die zu solcher Sinterung erforder lichen Temperaturen liegen jedoch sehr hoch, die Verformung der Massen ist schwierig, das Verfahren daher wirtschaftlich und technisch unbefriedigend.
Demgegenüber lassen sich gemäss der Er findung in wirtschaftlich und technisch be friedigender Weise feuerfeste Gegenstände dadurch herstellen, dass mindestens ein hoch feuerfester Stoff mit Hilfe eines Sinterungs mittels, das nach Art geglühter Zeolithe zu sammengesetzt ist, gebrannt wird. Durch dieses Verfahren werden die Nachteile ver mieden, die den mittelst den bekannten Fluss- mitteln hergestellten Gegenständen anhaften.
Das neue Verfahren kann dadurch aus geführt werden, dass mindestens ein hoch feuerfester Stoff mit mindestens einem natür lichen Zeolith oder künstlich hergestellten Permutit aufbereitet, alsdann verformt und gebrannt wird. .
Ferner kann der hochfeuerfeste Stoff auch mit solchen Gemischen aufbereitet wer den, die während des Brennvorganges ein Sinterungsmittel, das nach Art geglühter Zeolithe zusammengesetzt ist, bilden. Ge gebenenfalls kann auch ein Gemisch von Stoffen zugegeben werden, das während des Brennvorganges mit einem Teil des hoch feuerfesten Stoffes unter Bildung eines zeo- lithischen Sinterungsmittels reagiert.
Es ist oft von Vorteil, die Zeolithe oder Permutite zu glühen, bevor sie mit dem hochfeuerfesten Stoff vermischt werden, so dass die hochfeuerfesten Stoffe mit geglüh- ten Zeolithen oder Permutiten aufbereitet, alsdann in üblicher Weise verformt und ge brannt werden. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn die hochfeuerfesten Stoffe mit einem Produkt von der Zusammensetzung eines geglühten Zeolithen, das aus einem @Ge- misch, von. Stoffen durch Glühen gewonnen worden ist, aufbereitet, verformt und ge brannt werden.
Von besonderem Vorteil für Erzeugnisse, bei denen es auf Temperaturwechselbestän- digkeit, mechanische Festigkeit und Isolier- fähigkeit bei hohen Temperaturen ankommt.
hat sich erwiesen, Korund als hochfeuer festen Stoff zu nehmen und mit Hilfe eines zeolithischen Sinterungsmittels, bei dem der Anteil an austauschbaren Alkalioxyden durch Erdalkalioxyde, vorzugsweise Magne- siumoxyd, und gegebenenfalls ein Teil der Kieselsäure durch Titanoxyd ersetzt ist, zu feuerfesten Gegenständen zu brennen.
Bei allen genannten Ausführungsformen des Verfahrens gemäss der Erfindung hat sich ein -Zusatz von bis 20 Gewichtsteilen des zeolithischen Sinterungsmittels auf 80 Gewichtsteile mindestens eines hochfeuer festen Stoffes als besonders geeignet gezeigt.
Wenn man Korund als hochfeuerfesten Stoff wählt, ergibt sich als günstigstes Ge wichtsverhältnis der Bestandteile 20 bis Teile zeolithisches Sinterungsmittel auf 80 bis 97 Teile Korund.
Die hervorragende Wirkung der Sinte- rungsmittel, die nach Art geglühter Zeolithe zusammengesetzt sind, beruht wahrscheinlich auf der grossen Reaktionsfähigkeit der Zeolithe und Permutite, die auch im ver glühten Zustand die Austauschbarkeit der Basen (Alkali- und Erdalkalioxyde) bei behalten. Die zeolithischen Sinterungsmittel wirken während des Brennvorganges sehr intensiv auf die Kristallflächen des feuer festen Stoffes ein.
Diese werden aufgerauht und die einzelnen Kristalle des hochfeuer festen Stoffes durch die erstarrende Masse des Sinterungsmittels miteinander verkittet. Die erstarrte Masse des zeolithischen Sinte- rungsmittels stellt keinen störenden Be standteil im fertigen Erzeugnis dar. Viel mehr haben Gegenstände gemäss der Erfin dung annähernd die gleichen vorzüglichen Eigenschaften, wie die hochfeuerfesten Stoffe selbst, und sind sogar Gegenständen aus rei nen, gesinterten hoehfeuerfesten Stoffen in mancher Hinsicht überlegen.
Die nach den Verfahren gemäss der Er findung hergestellten Gegenstände gestatten auf Grund ihrer physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften eine äusserst vielseitige und nach vielen Richtungen hin vorteilhafte Anwendung. Sie finden vorzugs weise zu elektrischen Isolatoren aller Art Verwendung, die vorwiegend aus Korund bestehenden Verfahrenserzeugnisse insbeson dere zu Zündkerzenisolatoren. Das neue Verfahren ist leicht durchführ bar.
Da alle andern Massnahmen sich von den üblichen nicht unterscheiden, erscheint l(-diglich die Gewinnung des zeolithischen Sinterung smittels erwähnenswert, die au zwei Ausführungsbeispielen erläutert sei.
1. Künstliche Permutite werden her gestellt aus Gemischen, die nach Art und Menge der Einzelbestandteile so zusammen gesetzt sind, da.ss das gebrannte Gemisch durch Behandlung mit Wasser in Permutit übergeführt wird, also in eine Verbindung zc:
olithischer Zusammensetzung vom Typus x Mol Si02 #1 Mol A1203 #1 Mol Na20#y Mol H20 In dieser Formel bedeutet x eine beliebige ganze Zahl, während y eine beliebige Zahl. die nicht notwendig eine ganze sein muss, darstellt.
Dabei kann die Kieselsäure (SiOj durch äquivalente Mengen Titanoxyd (Ti02) und Natriumoxyd (Na20) durch äquivalente Mengen irgendeines Alkali- oder Erdalkali- oxyds .ersetzt werden.
Um zu einem Permutit zu gelangen, stellt man zuerst ein Gemisch her, das nach dem Brennen der obigen Formel, unter Ausschluss des Wassers, entspricht, schmilzt das Ge nfisch, zerkleinert das aus der Schmelze er starrte Glas und behandelt es mit Wasser. Dabei entsteht unter Aufnahme von Wasser ein Permutit. Der so hergestellte Permutit kann direkt als Bindemittel verwendet wer den. Vorzugsweise wird der Permutit vor der Verwendung gelinde calciniert. Der oder die hochfeuerfesten Stoffe werden alsdann mit dem geglühten Permutit aufbereitet, ver formt und gebrannt.
Einen günstigen Versatz für die Herstel lung feuerfester Gegenstände gemäss der Er findung stellt die Kombination Korund und ein nach den eben angegebenen Regeln herzu stellender Calciumpermutit dar, und zwar mit den Gewichtsanteilen 92 % Korund 8 % Calciumpermutit.
2. Es werden Gemische hergestellt, die nach Art und Menge der Einzelbestandteile so zusammengesetzt sind, dass sie während des Brennvorganges eine Zusammensetzung nach Art geglühter Zeolithe annehmen. Wie diese Gemische beschaffen sein müssen, er gibt sieh ohne weiteres aus der bei Beispiel 1 erwähnten Formel. Mit Hilfe eines solchen Gemisches wird der hochfeuerfeste Stoff auf bereitet, verformt und gebrannt.
Ein vorteilhaft anzuwendendes Gemisch dieser Art besteht beispielsweise aus 5,0 Gewichtsteilen Calciumaluminatglas, geschmolzen aus 62,00 Gewichtsteilen Kreide und 38,00 Gewichtsteilen A120: 2,2 Gewichtsteilen Lithiumkarbonat 7,8 Gewichtsteilen Zettlitzer Kaolin 15,0 Gewichtsteile.
Diese 15 Gewichtsteile Gemisch werden zusammen mit 85 Gewichtsteilen Korund zu einem feuerfesten Gegenstand gebrannt.