CH203376A - Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus amorpher Kieselsäure. - Google Patents

Description

  -Verfahren zur     Ilerstetlung    von Erzeugnissen aus amorpher     Kieselsiture.       Die amorphe, glasige Kieselsäure besitzt  im Gegensatz zum kristallisierten Quarz  einen sehr geringen Ausdehnungskoeffizien  ten. Gegenstände aus Quarzglas und Quarz  gut zeichnen sieh deshalb, neben ihrer     ehe-          mischen    Widerstandsfähigkeit, durch eine  hohe Beständigkeit gegen Temperaturwechsel  aus. Es bestand aber bisher die Meinung,       dass    Quarzglas oder Quarzgut diese wert  vollen Eigenschaften nur dann besitzen,  wenn sie aus reiner Kieselsäure mit einem  Gehalt von mindestens<B>99,8%</B>     SiO,    bestehen.

    Man verwendet deshalb nur ganz reine       Quarzsande,    die durch Erhitzen auf hohe  Temperaturen im elektrischen Ofen geschmol  zen und in zähflüssigem Zustand nach den  Methoden der Glasbläserei verarbeitet wer  den. Diese Herstellungsweise ist schon für  kleine Gegenstände, wie     Koc'hgeschirr    für den  Haushalt und für Laboratorien, umständlich  -und schwierig, was sich ganz besonders gel  tend macht bei der Anfertigung grosser  Rohre, Schalen und Gefässe, wie sie die In  dustrie benötigt.

      Im Gegensatz zu der herrschenden Auf  fassung, wonach die günstigen Eigenschaften  von Gegenständen aus amorpher Kieselsäure  nur dann erzielt werden, wenn sie aus mög  lichst reinem     Siliciumdioxyd        bestehen,hat    der  Erfinder festgestellt,     dass    die Anwesenheit  von Fremdstoffen die günstigen Eigenschaf  ten für viele Anwendungszwecke nicht we  sentlich beeinträchtigt. Hingegen wird da  durch die Herstellung der Erzeugnisse be  trächtlich vereinfacht und gleichzeitig die  Möglichkeit geschaffen, Gegenstände in man  nigfaltigen Formen und Grössen in bequem  ster Weise herzustellen.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung ist  dadurch gekennzeichnet,     dass    aus     ainorpher          Kieselsäu.re,    die körnig oder pulverig sein  kann, mit     kolloidreichen    anorganischen  Bindemitteln eine Masse gebildet wird, die  nach keramischer Arbeitsweise geformt und  der     Formkörper    bis zur Verdichtung ge  brannt wird. Die Formgebung kann dem  nach durch Giessen einer breiartigen Masse  in entsprechende Formen, durch     Freidrelien         oder Einformen der plastischen Masse oder  durch Pressen, wie dies alles bei der     kerami-          sehen    Arbeitsweise üblich ist, geschehen.

   Die  so geformten Gegenstände werden getrocknet  und     -ebrannt.     



  Das wesentliche Rohmaterial, die     amorplie     Kieselsäure, kann bestehen aus Quarz, der  vorher     --eschmolzen    wurde, das heisst ans     zer--          kleinertem    Quarzglas oder Quarzgut.     Fer-          irer    kann amorphe Kieselsäure verwendet  werden, die auf chemischem Wege erhältlich  ist, wie zum Beispiel Ausfällen aus     Silikat-          schmelzen    oder -Lösungen mittels Säuren  oder durch     Zerleguil,-l-    von Silikaten, wie Ton  substanz.

   Es ist ein weiterer Vorteil des vor  liegenden Verfahrens,     dass        aueh    Naturstoffe  verwendet werden können, die amorphe Kie  selsäure enthalten, ohne     dass    dadurch die     -fin-          stigen    Eigenschaften der Erzeugnisse beein  trächtigt werden. Solche Naturstoffe sind  beispielsweise die Opale, Kieselsinter, gla  siger Gesteinsquarz,     Diatomeenerde        (Kiesel-          gur),    Tripel,     Molererde,    sowie     Bleieherden,          Agalmatholit    und ähnliche Rohstoffe, die  amorphen Quarz enthalten.

   Liegen Rohstoffe  vor, die von Natur aus poriges Gefüge be  sitzen, so empfiehlt sich, diese zunächst einer  solchen Zerkleinerungsbehandlung zu unter  werfen,     dass    die Porenstruktur möglichst weit  gehend zerstört wird.  



  Solche Materialien werden, sofern sie  nicht schon in pulverigem bis     körnigein    Zu  stand vorliegen, zerkleinert. und zwar ist es  häufig vorteilhaft, einen Teil als feines Pul  ver und einen andern Teil in körnigem Zu  stand zu verwenden. Zweckmässig ist eine       Abstufun-    der     Korno-rössen    nach der     Fuller-          kurve    oder ähnlichen Richtlinien     zür    Er  zielung eines möglichst dichten Gefüges. Es  können gleichzeitig auch zwei oder mehrere  verschiedene Rohstoffe verwendet werden.  



  Als Bindemittel werden     kolloidreiehe    an  organische Stoffe verwendet, welche der  rohen Masse     Bildsamkeit    verleihen und ihre  Verfestigung beim Brennen fördern. Die     ver-          ;

  n     wendeten     kolloidreiehen    Stoffe weisen meist  auch eine gewisse     Quellfähigkeit    auf, wie  fette Tone mit hohem     Collyrit-    oder Allo-         phangehalt.    Vor allein sind     Aluininiumsili-          kate    vom     Typtis    des     Montinorillonits,    wie       Bentonit,    gegebenenfalls mit geringfügigen       tD   <B>en</B> e  Zusätzen von     31-,t"-nesia,    oder ähnlich     alkali-          Stoffen,    geeignet.  



  Von diesen     BindemitIeln    ist eine verhält  nismässig     geriw   <B>-</B> -e     M.enge    erforderlich. um die  gewünschte     Forinbarkeit    zu erzielen. Die  richtige Bemessung dieses Zusatzes hängt  jedoch von der Natur der verwendeten     Kie-          selsäurerohstoffe    und von dem Bindemittel  selbst ab. Einzelne an     aniorpher    Kieselsäure  reiche Stoffe, wie     Molererde.        Bleieherden     oder     kieselsäurereiche    Silikate begünstigen  n  die Plastizität der Masse. Überdies kann der  Masse Ton oder Kaolin als Füllstoff zu  gesetzt werden.  



  Um die     Verdiehtirng    beim Brennen zu  fördern, empfiehlt es sich. der Masse bekannte       Flussmittel.    wie Feldspat, Phosphate oder  künstlich hergestellte Fritten oder Gläser bei  zufügen.     Zur    Erzielung einer glatten     Ober-          fläehe    kann eine Glasur in bekannter Weise  aufgetragen werden, sofern sie sich nicht  beim Brennen von selbst bildet.  



  Aus den so zusammengesetzten Massen       -,verden        Formhörper    nach bekannten     kerami-          sehen    Arbeitsweisen hergestellt und ge  brannt. Dabei ist es nicht nötig, die     Brenn-          temperatur    bis     züm    Erweichen oder Schmel  zen der Kieselsäure zu steigern, sondern es  genügen Brenntemperaturen, wie sie für     1.e-          sinterte        keraniische        Erzeu--nisse    angewendet  werden.

   Um eine Kristallisation der amor  phen Kieselsäure beim Brennen zu vermei  den, empfiehlt es sich, den Brand. wenigstens  im     Brennabsehnitt    oberhalb<B>1000</B>     ',    rasch  durchzuführen und rasch zu kühlen.  



  Durch das vorliegende Verfahren erhält  man Produkte. die den     Eioenschaften    der Ge  genstände aus Quarzgut- sehr     nahekommen     oder sie sogar, zufolge ihres heterogenen Ge  füges noch übertreffen. Dabei ist die Her  stellung gegenüber der Anfertigung von Er  zeugnissen aus Quarzgut sehr erleichtert.  Neben kleinen Gegenständen können auch  sehr grosse Geräte, wie sie -aus Steinzeug in  der chemischen Industrie bekannt sind, her-           ."estellt    werden. Sie     zeielnen    sieh gegenüber  den bekannten     keramisc'hen    Materialien durch  bedeutend höhere Beständigkeit gegen  schroffen Temperaturwechsel aus.

   Daneben  eignen sich die so gewonnenen Massen in  gleicher Weise wie geschmolzener Quarz zur  Herstellung von Isolatoren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Erzeug nissen aus amorpher Kieselsäure, dadurch ge- kennzeiehnet, dass man aus amorpher Kiesel säure mit kolloidreichen anorganischen Bindemitteln eine Masse bildet, die nach keramiseller Arbeitsweise geformt und der Formkörper bis zur Verdichtung gebrannt wird. UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch die Verwendung von künst- lieh in den amorphen Zustand übergeführ ter Kieselsäure. 2.

   Verfahren nach Patentansprueli, gekenn zeichnet durch die Verwendung von an amorpher Kieselsäure reichen Natur stoffen. <B>3.</B> Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch die Verwendung von Sili katen vom Typus des Montmorillonits als Bindemittel. 4. Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch die Verwendung von Ben- tonit als Bindemittel. <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch einen Zusatz toniger Stoffe. <B>6.</B> Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch einen Zusatz' von Fluss- mitteln.