CN113825575A - 包括微粒状合成非晶二氧化硅作为用于模制材料混合物的添加剂的粒子材料的应用、相应的方法、混合物和试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明描述一种粒子材料的应用，所述粒子材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅作为用于模制材料混合物的添加剂，所述二氧化硅粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得，所述模制材料混合物至少包括：耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内；粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅；以及水玻璃，用于增强可通过所述模制材料混合物的热固化制成的模制体的耐湿性。本发明同样对相应的方法、混合物和试剂盒进行描述。
Description
技术领域
本发明涉及一种粒子材料的应用，所述材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅作为用于模制材料混合物的添加剂，用于提高可通过所述模制材料混合物的热固化制成的模制体的耐湿性。本发明的更多细节参阅所附权利要求以及下文的描述。本发明还涉及一种制造具有较强的耐湿性的经热固化的模制体的相应方法。此外，本发明涉及一种混合物和其应用。此外，本发明还涉及一种试剂盒。细节内容参阅所附权利要求以及下文的描述。
背景技术
消失模铸造为制造近终形构件的一种广为人知的方法。在铸造后将模具毁去并且将铸件取出。消失模为铸模因而呈凹形，其含有待浇铸的空腔，此空腔产生待制造的铸件。未来铸件的内轮廓由模芯形成。在制造铸模时，借助于待制造铸件的模型，将空腔在模制材料中成型。
与铸造后毁去铸模(消失模)以取出铸件的砂型铸造工艺不同，可在取出铸件后将例如由铸铁或钢制成的金属永久模(冷硬模)用于下一次铸造。同样可在压铸中进行工作，其中在高压下以较大的模具充填速度将液态金属熔体压入压铸模。前述铸造工艺在本发明范围内同样为优选方案。就铸模(砂型铸造工艺中的消失模)和模芯而言，主要应用耐火的粒状材料，例如洗净且经分类的石英砂作为模具基底材料。为制造铸模，用无机或有机粘合剂将模具基底材料粘合在一起。通过粘合剂在模具基底材料的粒子间产生牢固聚合力，从而使得铸模或模芯获得所需的机械稳定性。用粘合剂预混合的耐火模具基底材料优选以可浇铸形式存在，使其可被填入适宜的空模并且在该处被压缩。将模制材料压缩来增大强度。
铸模和模芯必须满足不同的要求。在原本的铸造过程期间，铸模和模芯首先必须具有足够的强度和耐热性，以便将液态金属容置进由一或多个铸(件)模具形成的空腔。在凝固过程开始后，由凝固的金属层确保铸件的机械稳定性，此金属层沿铸模的壁部构建。
铸模的材料应在由金属释放的热量的影响下以某种方式发生改变，使其失去金属强度，亦即，耐火材料的若干粒子间的聚合力消失。在理想情形下，铸模和模芯重新分解成细砂，此细砂可被简单地从铸件移除并且相应地具有有利的分解特性。
文献DE 10 2013 111 626 A1揭示过一种用于制造模具或模芯的模制材料混合物，包括至少：耐火的模具基底材料、用作粘合剂的水玻璃、粒子非晶二氧化硅以及一或多个粉末状氧化硼化合物。此外，此文献还揭示，将硼化合物添加进模制材料混合物会改善由其制造的模芯和模具的水分稳定性。
文献DE 10 2013 106 276 A1揭示过一种用于制造用于金属加工的铸模和模芯的模制材料混合物，包括至少耐火的模具基底材料、粒子非晶SiO2、水玻璃以及锂化合物。此外，此文献还揭示，将锂化合物添加进模制材料混合物会改进由其制造的模制体的水分稳定性。
文献DE 10 2012 020 509 A1揭示过一种用于制造用于金属加工的铸模和模芯的模制材料混合物，包括至少：耐火的模具基底材料、无机粘合剂和粒子非晶SiO2，其可通过将ZrSiO4热分解为ZrO2和SiO2而制成。
文献DE 10 2012 020 510 A1揭示过一种用于制造用于金属加工的铸模和模芯的模制材料混合物，包括至少耐火的模具基底材料、无机粘合剂和粒子非晶SiO2，其可通过金属硅借助于含氧气体进行氧化而制成。
文献DE 10 2012 020 511 A1揭示过一种用于制造用于金属加工的铸模和模芯的模制材料混合物，包括至少耐火的模具基底材料、无机粘合剂和粒子非晶SiO2，其可通过将结晶石英熔化并且迅速再冷却而制成。
文献EP 1 802 409 B1揭示过一种用于制造用于金属加工的铸模的模制材料混合物，至少包括：耐火的模具基底材料、基于水玻璃的粘合剂，其特征在于，此模制材料混合物添加有一定分量的微粒状合成非晶二氧化硅。
文献WO2009/056320 A1揭示过一种用于制造用于金属加工的铸模的模制材料混合物，至少包括：耐火的模具基底材料；基于水玻璃的粘合剂；一定分量的微粒状金属氧化物，其选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛和氧化锌的群组；其中，此模制材料混合物添加有一定分量的至少一个表面活性剂。
作者Haanappel和Morsink发表于专业杂志《铸造实践(Gieβerei-Praxis)》2018年第4期的专业论文《表征无机芯砂混合物的流动性的试验方法-借助于无机粘合剂***的模芯制造》第35-36页揭示过，将表面活性剂和粉末状添加剂用于改善芯砂混合物的流动性。
因此，由现有技术已知含有粒子非晶SiO2的模制材料混合物。同样已知，可将ZrO2制造中的粒子SiO2应用于模制材料混合物。进一步已知，将在(例如借助于焦炭在电弧炉中)还原石英时所产生的粒子SiO2应用于模制材料混合物。同样已知，基于某些特定的基本配方，通过添加含锂或含硼化合物便能改善由其制造的模制体的水分稳定性(耐湿性)。
此外，存在对某种模制材料混合物的需求，此模制材料混合物可用来实现尽可能好的压缩和尽可能大的相对模制体重量(就预设几何形状的给定主体的体积而言的重量；在模芯中是指模芯重量)。应用具有尽可能大的模芯重量的铸芯较为有利，因为此类模芯形成具有较少的缺陷部位、优选的边缘清晰度和较高的表面品质的铸件。
特别是存在对可用来制造模制体(铸模或模芯)的模制材料混合物的需求，此模制材料混合物同时具有较大的相对模制体重量(在模芯中：模芯重量)和良好的水分稳定性。
特别是同样存在对可用来制造模制体(铸模或模芯)的模制材料混合物的需求，此模制材料混合物同时具有较大的相对模制体重量(在模芯中：模芯重量)和良好的水分稳定性，且其成分不包括或充其量包括极少量的含锂或含硼化合物。
发明内容
本发明就其类别而言涉及本发明的粒子材料的应用、本发明的方法、本发明的混合物、本发明的试剂盒和本发明的混合物的应用。就这些类别中的一个所描述或被描述为优选方案的实施方式、方面或特性也相应地或酌情适用于其他类别，反之亦然。
在未另作说明的情况下，本发明的优选方面或实施方式和其不同的类别可与本发明的其他方面或实施方式和其不同的类别，特别是与其他优选方面或实施方式相结合。优选方面或实施方式的组合又产生本发明的优选方面或实施方式。
根据本发明的首要方面，上述目的和课题的解决方案在于一种粒子(即微粒状)材料的应用，所述材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅作为用于模制材料混合物的添加剂，所述二氧化硅粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，所述模制材料混合物至少包括：
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，以及
-水玻璃，
用于增强可通过模制材料混合物的热固化制成的模制体的耐湿性。
本发明所述及的模制材料混合物包括作为多个成分中的一个的耐火模具基底材料。
其中，在制造模制材料混合物或配设有添加剂的模制材料混合物时，将添加剂加入其他成分的时间点为任意的且可自由选择。因此，例如可在最后将该添加剂加入本来已制成的模制材料混合物，或者在最后掺入模制材料混合物的一或多个其他成分之前，首先将该添加剂与一或多个上述成分预混合。
术语“粒子”或“微粒状”表示固体粉末(包括粉尘)，或者优选呈散粒状从而可过筛的粒料。
该粒子材料优选包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)。
本文所述及的合成的粒子非晶二氧化硅表明，该非晶二氧化硅为
-按计划实施的用于技术性合成非晶二氧化硅的化学反应制程的目标产物
或者
-按计划实施的用于技术性合成目标产物的化学反应制程的副产物，该目标产物并非为非晶二氧化硅。
目标产物为非晶二氧化硅的反应制程的一个示例为四氯化硅的火焰水解。以该工艺制成的非晶SiO2(“二氧化硅”)也被称为“热解SiO2”(“热解二氧化硅”)或热解硅酸或“硅灰”(CAS RN 112945-52-5)。
非晶二氧化硅为副产物的反应制程的一个示例为，借助于焦炭在电弧炉中还原石英时以制造硅或硅铁作为目标产物。如此地制成的非晶SiO2(“二氧化硅”)也被称为硅尘、二氧化硅粉尘或SiO2烟凝物，或者被称为“硅灰”或微硅粉(CAS RN 69012-64-2)。
合成非晶二氧化硅的另一反应制程为，例如借助于焦炭在电弧炉中将ZrSiO4热分解为ZrO和SiO2。
在文献中，同样既将由四氯化硅的火焰水解形成的非晶二氧化硅，又将例如借助于焦炭在电弧炉中还原石英时作为副产物产生的非晶二氧化硅，以及由ZrSiO4的热分解形成的非晶二氧化硅称为“热解SiO2”(“热解二氧化硅”)或热解硅酸。该术语同样应用于本申请的范围。
在本发明范围内特别优选地应用的热解粒子非晶二氧化硅在本发明范围内包括用CAS RN 69012-64-2和CAS RN 112945-52-5表示的类型的粒子非晶二氧化硅。可以已知方式制造该根据本发明特别优选地应用的类型的热解粒子非晶二氧化硅，特别是(优选在制造硅铁或硅时)通过在电弧炉中用碳(例如焦炭)还原石英，随后氧化成二氧化硅来制造。通过将ZrSiO4热分解成ZrO2来由ZrSiO4制成的SiO2以及通过四氯化硅的火焰水解获得的SiO2同样为特别优选方案。
(在制造硅铁或硅时)通过在电弧炉中用碳(例如焦炭)还原石英所制成的类型的粒子非晶二氧化硅含有碳。通过ZrSiO4的热分解制成的类型的粒子非晶二氧化硅含有二氧化锆。
可通过借助于含氧气体氧化金属硅制成的微粒状合成非晶二氧化硅和可通过二氧化硅熔体的淬火制成的微粒状合成非晶二氧化硅均指仅具极少无法避免的杂质的极纯的SiO2。
进一步特别优选地，根据本发明优选使用的热解粒子非晶二氧化硅包括用CAS RN69012-64-2表示的类型的粒子非晶二氧化硅。该类型优选通过(在制造硅铁或硅时)在电弧炉中用碳(例如焦炭)还原石英而制成，或者在制造硅铁和硅时作为副产物(硅灰)产生。通过将ZrSiO4热分解成ZrO2来由ZrSiO4制成的SiO2同样为进一步特别优选方案。该类型的粒子非晶二氧化硅在专业领域也称为“微硅粉”。
其中，“CAS RN”代表CAS注册号和CAS登记号，英文为CAS Registry Number，CAS＝Chemical Abstracts Service(化学文摘社)。
包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅作为用于模制材料混合物的添加剂(该二氧化硅粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得)的粒子材料的应用表明，该添加剂仅由粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅构成，或者，该添加剂含有其他粒子或非粒子成分作为粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅的补充。优选地，除粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅外，在添加剂中不存在任何其他为微粒状合成非晶二氧化硅的粒子成分。
粒度分布的中值是指某个值，所检查的微粒数的一半的大小小于该值，而所检查的微粒数的另一半大于该值。优选如下文中的示例1所描述地测定该值。
“借助于激光散射测得”(在此以及在下文中)表示，(在必要的情况下)根据示例1的规定(参阅下文)对待检查的粒子材料样品进行预处理，随后，根据示例1(参阅下文)，借助于激光散射测定出经如此地预处理的材料的粒度分布。
该模具基底材料优选为耐火的模具基底材料。在本文中，将符合本领域技术人员的常规理解的质量块、材料和矿物称为“耐火的”，其可至少短暂地承受铸造时或铁液(通常为铸铁)凝固时的热负荷。适宜作为模具基底材料的有天然的或人工的模具基底材料，例如石英砂、锆砂或铬矿砂、橄榄石、蛭石、铝土矿或耐火土。
在本发明范围内，模具基底材料有利地占模制材料混合物的总质量的80WT％以上，优选90WT％以上，特别优选95WT％以上。耐火的模具基底材料优选具有可浇铸状态。因此，本发明所使用的模具基底材料照例优选地以颗粒状或粒子形式存在。
耐火的模具基底材料具有在30至100范围内的AFS颗粒细度数。其中，根据1999年十月的VDG-Merkblatt(“德国铸造专家协会”作业规范)P34第5.2点来确定AFS颗粒细度数。在该处，AFS颗粒细度数通过公式
而给出。
既可使用合成的又可使用自然出现的类型作为粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅。自然出现的类型例如由DE102007045649已知，但其并非优选方案，因为其通常含有大量的结晶分量，因而被列为致癌物质。
例如可通过将玻璃状的硅酸钠和硅酸钾在高压釜中溶解来制造水玻璃，或通过热液法由硅酸锂制造。根据本发明，可使用含有一个、两个或多个上述碱离子以及/或者含有一个和一或多个多价阳离子(例如铝)的水玻璃。在本发明范围内，模制材料混合物中的水玻璃分量优选在0.6至3WT％范围内。
“增强耐湿性”(在此以及在下文中)表示，在本发明的应用中制成的模制体与对比模制体相比在给定的测试条件下具有更强的耐湿性(水分稳定性)，该对比模制体在成分、几何形状和制造方式相同的情况下不具有粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内的合成非晶二氧化硅。为测定水分稳定性(耐湿性)，参阅示例4。
术语“热固化”是指，模制材料混合物在固化时承受高于100℃的温度，优选100至300℃的温度，特别优选120至250℃的温度。
同样可通过射入微波来引起热固化或对热固化进行辅助。
同样可通过优选均匀地且特别优选恒定地输送电流，或者通过优选均匀地且特别优选恒定地使得电磁场穿过模制材料混合物或将电磁场施加至成型的模制材料混合物来引起热固化或对热固化进行辅助。如此便将模制材料混合物加热，优选均匀地加热，从而特别均匀地因而高品质地将其固化。细节内容参阅DE 102017217098B3(Wolfram Bach；Michael Kaftan)和其所引用的文献。
例如可在成型模具中将模制材料混合物加热以实施热固化，加热温度为超过100℃，优选100至300℃，特别优选120至250℃。该热固化优选完全地或至少部分地在用于工业制造模制体的常规成型模具中实施。
其中，可在适宜的设备中和/或以使用适宜的仪器(如管线、泵等)的方式将模制材料混合物固化，在这些仪器中，通过以经调温的室内空气对成型的模制材料混合物实施针对性的气体处理来对热固化进行辅助。在此过程中，将室内空气调至优选100℃至250℃，特别优选110℃至180℃。虽然该室内空气含有二氧化碳，但其在本发明范围内并不相当于基于CO2法的固化，此法的前提在于特别是在适宜的设备中和/或以使用适宜的仪器(如管线、泵等)的方式用富含CO2的气体对模制材料混合物实施针对性的气体处理。在本发明的热固化范围内或结合本发明的热固化，优选不采用以含有浓度大于空气中的浓度的CO2的气体对模制材料混合物实施气体处理的方案。
在以经调温的室内空气对成型的模制材料混合物实施针对性的气体处理时，优选如此地设定经调温的室内空气的流速和/或体积流量，使得模制材料混合物的固化在对工业应用而言优选(至少适宜)的时间段内实施。
热固化的时间段，即加热成型的模制材料混合物和以经调温的室内空气对其实施针对性的气体处理的时间段可根据个别情形的需要而发生变化，且例如取决于待固化的模制材料混合物或待固化的模制体的大小和几何性质。
在本发明的范围内，优选在小于5分钟的时间段内通过热固化实施固化，小于2分钟的固化是特别优选的。但在极大的模制体中，视个别情形的具体需求可能需要更长的时间段。
通过模制材料混合物的成分间的化学反应实施模制材料混合物的热固化，从而形成铸模或模芯。包括包含溶液或分散体的水玻璃的模制材料混合物的热固化的原因大体在于水玻璃的冷凝，即水玻璃的硅酸盐单元间的连结。
模制材料混合物的热固化并不需要该固化完整进行。因此，模制材料混合物的热固化也包括模制材料混合物的不完全固化。此点符合本领域技术人员对术语“热固化”的理解，因为出于反应动力的原因，无法指望所制造或提供的模制材料混合物中的全部反应成分均在热固化过程的较短时间段期间发生反应。就此而言，本领域技术人员例如知道(例如经热固化的)模制材料混合物的后固化现象。
模制材料混合物可能在成型模具中便已固化，但模制材料混合物同样可能首先仅在其边缘区域固化，使其具有足够强度以便从成型模具取出。随后，可通过进一步除去水(例如在炉中或者通过在减小的压力下蒸发水或者在微波炉中)来进一步固化模制材料混合物。
本发明的应用适于制造用于金属铸造所有常规模制体，例如模芯或铸模。其中，特别有利地也可制造包括极薄壁区段的模制体。
可在本发明的应用中制成的本发明模制体具有由相对而言较大的相对模制体重量(就预设几何形状的给定主体的体积而言的重量；在模芯中是指模芯重量)和较强耐湿性(水分稳定性)组成的特别有利的特性组合。其中，根据检查，该相对而言较大的相对模制体重量(在模芯中：模芯重量)为可能的，并且在本发明所应用的添加剂(如上文所定义)与同样存在的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内的粒子非晶二氧化硅组合在一起的情况下，通过作用于模制材料混合物的流动性以及可压缩性和压缩的有利的协同作用而实现。本发明以其通过一个共用技术原理(粒子材料的应用，该材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得，连同粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内的粒子非晶二氧化硅，借助于激光散射测得)相结合的若干方面涉及上述目的或需求中的多个或全部。
本发明同样涉及一种制造具有较强的耐湿性的经热固化的模制体的方法，具有以下步骤：
(i)以将至少如下成分相互混合的方式制造模制材料混合物
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，以及
-水玻璃，
(ii)将模制材料混合物成型
(iii)对成型的模制材料混合物实施热固化，从而形成模制体，
其中
还将模制材料混合物的成分与作为添加剂的粒子材料混合，该粒子材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)。
相应地，关于本发明的应用和其特征的阐述同样适用于此。
通过以本发明的方式将(至少)如下成分相互混合，即耐火的模具基底材料(其AFS颗粒细度数在30至100范围内)、粒子非晶二氧化硅(其粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内，借助于激光散射测得)、水玻璃以及作为添加剂的粒子材料(其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得)，形成模制材料混合物，随后(在步骤(ii)中)对其进行进一步处理。其中，不排除在混合期间存在其他成分。
其中，各成分的组合或加入的顺序为任意的且可自由选择。
(步骤(ii)中)将模制材料混合物成型是指，将模制材料混合物或模制材料混合物的部分制成定义的外形。此点例如可通过将模制材料混合物送入成型模具来实现，其特别优选表示，借助于加压空气将模制材料混合物送入相应的成型模具。
(在步骤(ii)中)由成型的模制材料混合物的热固化形成模制体。该模制体因存在添加剂(微粒状合成非晶二氧化硅，粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得)而具有较强的耐湿性。
优选采用本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)方法，其中为制造模制材料混合物，以将至少如下固体成分混合在一起的方式制成固体混合物或悬浮体：
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，
其中将所制成的固体混合物或悬浮体与模制材料混合物的其他成分混合在一起。
上述固体成分的粒子的区别优选不仅在于粒度分布，而且在于至少一个其他化学和/或物理特性(特别优选在于化学组成)。其中，不排除存在一或多个其他成分，且该存在同样导致形成本发明的固体混合物。
针对本发明的目的，视个别情形的具体需求，通常有利地，由粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅连同粒子材料(其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得)制造固体混合物。
如此地制成的固体混合物与模制材料混合物的其他成分的混合表示，将所描述的固体混合物至少与耐火的模具基底材料(其AFS颗粒细度数在30至100范围内)、粒子非晶二氧化硅(其粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内，借助于激光散射测得)以及水玻璃混合在一起。由该混合形成本发明的模制材料混合物。
本发明同样涉及本发明的用于本发明的方法的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物，该混合物至少包括如下固体成分：
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，
其中该混合物为液态载体介质中的固体成分的固体混合物或悬浮体，优选为固体混合物。
将本发明的混合物应用于本发明的方法时，有助于在相对模制体重量(在模芯中：模芯重量)有利地较大的同时，增强经热固化的模制体的耐湿性。
本发明的混合物还可包括其他粒子和/或液态物质。本发明的混合物优选作为悬浮体，即作为由液体和其中的分散粒子组成的混合物，或者作为固体混合物存在，亦即，不存在液态物质。
优选地，本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物优选为模制材料混合物，其至少包括如下成分：
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，
-水玻璃，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)。
可通过成型且随后将成型的混合物热固化来由本发明的这种混合物制造模制体，该模制体具有特别强的耐湿性。该强耐湿性在不存在通常用于此目的的添加剂/成分的情况下实现。例如已知的是，粒子氧化硼化合物或含锂离子的水玻璃的存在可增强模制体的耐湿性。但此类物质必须额外加入，并且常常会损害模制体和在其中成型的铸件的基本参数，例如铸件的强度、模芯重量和(表面)品质。亦即，此类物质的存在在许多情形下为非期望的，且在本发明的混合物中同样不需要此类物质来保持较强的耐湿性。因此，本发明的混合物中优选不存在由粒子氧化硼化合物的群组和/或含锂的水玻璃的群组构成的其他添加剂/成分。
此外优选地，本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物优选为固体混合物，其中在该混合物中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅的分量就该混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.015Wt％，特别优选大于0.02WT％
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅的分量就该混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.015Wt％，特别优选大于0.02WT％
以及/或者
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅与粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅的总分量就该混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.3WT％
以及/或者
非晶二氧化硅的总分量就该混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.3WT％。
视个别情形的具体需求，优选可如所示那样限制非晶二氧化硅(总体而言，且具有上述定义的粒度分布)的分量，以获得特别有利的特性组合。在此同样如示例1所描述的那样，借助于激光散射测定粒度分布或粒度分布的相应中值。
此外优选地，(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物，优选模制材料混合物可通过包括如下步骤的方法制成：
(i)提供或制造一个单独量的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，
(ii)提供或制造一定量的粒子材料，其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，
(iii)将在步骤(i)和(ii)中所提供或制造的量混合在一起。
因此，本发明的这种优选(模制材料)混合物包括相互混合的两个类型的粒子/微粒状非晶二氧化硅。
优选地，采用(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物，其中
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅的总质量
与
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅的总质量的比例处于20:1至1:20范围内，有利地处于5:1至1:20范围内，优选处于3:1至1:20范围内，特别优选处于2:1至1:20范围内，进一步特别优选处于1.5:1至1:20范围内。
在该优选范围内，水分稳定性特别是会增强，而就模芯重量而言无特定缺点。在该范围以外，该效果则不太明显。
优选地，采用本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)应用、本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)方法和本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物，其中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅
选自或者相互独立地选自某个群组，该群组的组成如下：
-微粒状合成非晶二氧化硅，就该微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言，该二氧化硅的分量为至少90WT％，以及至少含有碳作为次要成分，优选可通过在电弧炉中还原石英制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其包括氧化锆作为次要成分且优选可通过ZrSiO4的热分解制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其可通过借助于含氧气体氧化金属硅制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其可通过二氧化硅熔体的淬火制成
以及
-以上的混合物。
下述方面14、15和16中所述及的技术方案在此同样为优选方案。
这些种类选自粒子非晶二氧化硅或者相互独立地选出表明，这两个种类源自不同的群组或者源自同一群组。这样就能如此地选择粒子非晶二氧化硅的这两个种类，使其在化学上不同且具有不同的粒度分布。作为替代方案，可如此地选择这两个种类，使其在化学组成相同的情况下仅具不同的粒度分布。
上文结合本发明的应用、本发明的方法和本发明的混合物所述及的效果和优点在此尤为明显。
优选地，采用本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)应用、本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)方法和本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物，其中
-粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，含有就该微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言分量为至少90WT％的二氧化硅，以及至少含有碳作为次要成分，其中该二氧化硅优选可通过在电弧炉中还原石英制成；
以及/或者
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅是指包括氧化锆作为次要成分且优选可通过ZrSiO4的热分解制成的微粒状合成非晶二氧化硅。
此点表明，在本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)应用、本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)方法和本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物中，要么所给出这两个种类的非晶二氧化硅均以所描述的方式选出，要么仅有一个种类以所描述的方式选出。
上文结合本发明的应用、本发明的方法和本发明的混合物所述及的效果和优点在此尤为明显。
优选地，采用本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)应用、本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)方法和本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物，其中模制材料混合物或混合物添加有一或多个选自某个群组的成分，或者将一或多个选自某个群组的成分添加进模制材料混合物或混合物，该群组的组成如下：硫酸钡、氧化硼化合物、石墨、碳水化合物、含锂化合物、含磷化合物、微空心球、硫化钼、片状润滑剂、表面活性剂、有机硅化合物、氧化铝和含氧化铝的化合物。
本领域技术人员已知的使用上述群组的一或多个成分的优点可在本发明的应用、本发明的方法或本发明的混合物中，与由本发明的应用、本发明的方法或本发明的混合物形成或制成的模制体的强耐湿性相结合。
上文结合本发明的应用、本发明的方法或本发明的混合物所述及的效果和优点在此尤为明显。
优选地，同样采用本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)应用、本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)方法和本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物，其中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅
具有火山灰活性。
在粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅或者粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅具有火山灰活性的情况下，能够在存在水的情况下与氢氧化钙发生反应。
优选地，粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅以及粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅均具有火山灰活性。
优选地，采用本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)应用、本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)方法和本发明的(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物，其中模制材料混合物或混合物中的Ra226的活度为最高1Bq/g。
具有较高活度的(模制材料)混合物越来越不被接受。
优选借助于ISO 19581:2017中的伽马光谱仪来测量活度。
优选地，同样采用用于制造(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物的试剂盒，其至少包括
-作为试剂盒的第一成分或在试剂盒的第一成分中的一定量的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，
-作为试剂盒的第二成分或在试剂盒的第二成分中的一定量的粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，
其中试剂盒的第一和第二成分在空间上相互独立地布置。
优选地，本发明的试剂盒用于制造本发明的根据下述方面4、6、8、10、12、16、19、22或28中任一项所述的混合物，或者用于实施本发明的根据下述方面2、3、15、18、21或24中任一项所述的方法。
上文结合本发明的应用、本发明的方法或本发明的混合物所述及的效果和优点同样在此实现。
优选地，在制造用于金属加工的铸模或模芯时应用(如前所述的，优选如前所述地被称为优选方案的)混合物。随后，将如此地制成的模芯用于模具的外部，这些模具选自由金属永久模(例如冷硬模和压铸模)和消失模(例如砂型)组成的群组。
上文结合本发明的应用和本发明的混合物所述及的效果和优点同样在此实现。
下面给出本发明的优选方面。
1.一种粒子材料的应用，该粒子材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，作为用于模制材料混合物的添加剂，该模制材料混合物至少包括：
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，以及
-水玻璃，
用于增强可通过模制材料混合物的热固化制成的模制体的耐湿性。
2.一种制造具有较强的耐湿性的经热固化的模制体的方法，具有以下步骤：
(i)以将至少如下成分相互混合的方式制造模制材料混合物
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，以及
-水玻璃，
(ii)将模制材料混合物成型
(iii)对成型的模制材料混合物实施热固化，从而形成模制体。
其中
还将模制材料混合物的成分与作为添加剂的粒子材料混合，该粒子材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)。
3.根据方面2所述的方法，其中为制造该模制材料混合物，以将至少如下固体成分混合在一起的方式制成固体混合物：
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，
其中将所制成的固体混合物与该模制材料混合物的其他成分混合在一起。
4.一种应用于根据方面2至3中任一项所述的方法的混合物，所述混合物至少包括如下固体成分：
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，
其中该混合物为液态载体介质中的固体成分的固体混合物或悬浮体，优选为固体混合物。
5.一种制造根据方面4所述的混合物的方法，具有以下步骤：
(i)制造或提供粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，作为纯物质或作为固体混合物的成分或作为液态载体介质中的固体成分的悬浮体的成分，
与此独立地
(ii)制造或提供粒子材料，其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，作为纯物质或作为固体混合物的成分或作为液态载体介质中的固体成分的悬浮体的成分
以及随后
(iii)将在步骤(i)至(ii)中所制造或提供的物质(相互独立的纯物质、固体混合物或悬浮体)混合在一起。
6.根据方面4所述的混合物，优选用于制造模制体的模制材料混合物，其至少包括如下成分：
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，
-水玻璃，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)。
7.一种制造根据方面6所述的混合物的方法，具有以下步骤：
(i)制造或(优选)提供粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，作为纯物质或作为固体混合物的成分或作为液态载体介质中的固体成分的悬浮体的成分，
(ii)制造或(优选)提供粒子材料，其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，作为纯物质或作为固体混合物的成分或作为液态载体介质中的固体成分的悬浮体的成分，
(iii)制造或(优选)提供耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
(iv)制造或(优选)提供水玻璃，
(v)将在步骤(i)至(iv)中所制造或提供的物质混合在一起(优选首先将步骤(i)和(ii)中所制造或提供的物质混合在一起，随后再将得到的预混合物与其他物质混合在一起)。
8.根据方面6所述的混合物，优选模制材料混合物，其中在所述混合物中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅的分量就该混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.015Wt％，特别优选大于0.02WT％
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅的分量就该混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.015Wt％，特别优选大于0.02WT％
以及/或者
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅与粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅的总分量就该混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.3WT％
以及/或者
非晶二氧化硅的总分量就该混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.3WT％。
9.一种制造根据方面8所述的混合物的方法，具有以下步骤：
(i)制造或提供粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，作为固体混合物的成分或作为液态载体介质中的固体成分的悬浮体的成分，
(ii)制造或提供粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，作为固体混合物的成分或作为液态载体介质中的固体成分的悬浮体的成分，
(iii)制造或提供其他液态或粒子材料或材料混合物，
(iv)将在步骤(i)至(iii)中所制造或提供的物质以相应的量混合在一起(此点参阅方面6)。
10.根据前述方面4、6或8中任一项所述的混合物，优选模制材料混合物，可通过包括如下步骤的方法制成：
(i)提供或制造一个单独量的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，
(ii)提供或制造一定量的粒子材料，其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，
(iii)将在步骤(i)和(ii)中所提供或制造的量混合在一起，这些量优选可通过根据方面5、7和9中任一项所述的方法制成。
11.一种制造根据方面4、6、8或10中任一项所述的混合物的方法，具有以下步骤：
(i)提供或制造一个单独量的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，
(ii)提供或制造一定量的粒子材料，其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，
(iii)将在步骤(i)和(ii)中所提供或制造的量混合在一起。
12.根据方面4、6、8或10中任一项所述的混合物，
其中
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅的总质量
与
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅的总质量
的比例处于20:1至1:20范围内，有利地处于5:1至1:20范围内，优选处于3:1至1:20范围内，特别优选处于2:1至1:20范围内，进一步特别优选处于1.5:1至1:20范围内。
13.一种制造根据方面4、6、8或10中任一项所述的混合物的方法，具有以下步骤：
(i)提供或制造一定量的粒子材料，其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)，作为固体混合物的成分或作为液态载体介质中的固体成分的悬浮体的成分，
(ii)提供或制造一个单独量的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，作为固体混合物的成分或作为液态载体介质中的固体成分的悬浮体的成分，
(iii)将在步骤(i)至(ii)中所制造或提供的量混合在一起，其中如此地选择物质的量，使得在所形成的混合物中
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅的总质量
与
-粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅的总质量
的比例处于20:1至1:20范围内，有利地处于5:1至1:20范围内，优选处于3:1至1:20范围内，特别优选处于2:1至1:20范围内，进一步特别优选处于1.5:1至1:20范围内。
14.根据方面1所述的应用，其中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的所述微粒状合成非晶二氧化硅
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的所述粒子非晶二氧化硅
选自或者相互独立地选自某个群组，所述群组的组成如下：
-微粒状合成非晶二氧化硅，就所述微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言，所述二氧化硅的分量为至少90Wt％，以及至少含有碳作为次要成分，优选通过在电弧炉中还原石英制成(其在该处通常为副产物)；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其包括氧化锆作为次要成分且优选通过ZrSiO4的热分解制成
-微粒状合成非晶二氧化硅，其通过借助于含氧气体氧化金属硅制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其通过二氧化硅熔体的淬火制成
以及
-以上的混合物。
15.根据方面2至3中任一项所述的方法，其中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的该粒子非晶二氧化硅
选自或者相互独立地选自某个群组，所述群组的组成如下：
-微粒状合成非晶二氧化硅，就所述微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言，所述二氧化硅的分量为至少90WT％，以及至少含有碳作为次要成分，优选通过在电弧炉中还原石英制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其包括氧化锆作为次要成分且优选通过ZrSiO4的热分解制成
-微粒状合成非晶二氧化硅，其通过借助于含氧气体氧化金属硅制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其通过二氧化硅熔体的淬火制成
以及
-以上的混合物。
16.根据方面4、6、8、10或12中任一项所述的混合物，其中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的该粒子非晶二氧化硅
选自或者相互独立地选自某个群组，所述群组的组成如下：
-微粒状合成非晶二氧化硅，就所述微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言，所述二氧化硅的分量为至少90WT％，以及至少含有碳作为次要成分，优选可通过在电弧炉中还原石英制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其包括氧化锆作为次要成分且优选可通过ZrSiO4的热分解制成
-微粒状合成非晶二氧化硅，其可通过借助于含氧气体氧化金属硅制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其可通过二氧化硅熔体的淬火制成
以及
-以上的混合物。
17.根据方面1或14中任一项所述的应用，其中
-粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，含有就该微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言分量为至少90WT％的二氧化硅，以及至少含有碳作为次要成分，其中该二氧化硅优选通过在电弧炉中还原石英制成；
以及/或者
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅是指包括氧化锆作为次要成分且优选通过ZrSiO4的热分解制成的微粒状合成非晶二氧化硅。
18.根据方面2、3或15中任一项所述的方法，其中
-粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，含有就该微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言分量为至少90WT％的二氧化硅，以及至少含有碳作为次要成分，其中该二氧化硅优选通过在电弧炉中还原石英制成；
以及/或者
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅是指包括氧化锆作为次要成分且优选通过ZrSiO4的热分解制成的微粒状合成非晶二氧化硅。
19.根据方面4、6、8、10、12或16中任一项所述的混合物，其中
-粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，含有就该微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言分量为至少90WT％的二氧化硅，以及至少含有碳作为次要成分，其中该二氧化硅优选可通过在电弧炉中还原石英制成；
以及/或者
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅是指包括氧化锆作为次要成分且优选可通过ZrSiO4的热分解制成的微粒状合成非晶二氧化硅。
20.根据方面1、14或17中任一项所述的方法，其中该模制材料混合物添加有一或多个选自某个群组的成分，所述群组的组成如下：硫酸钡、氧化硼化合物、石墨、碳水化合物、含锂化合物、含磷化合物、微空心球、硫化钼、片状润滑剂、表面活性剂、有机硅化合物、氧化铝和含氧化铝的化合物。
21.根据方面2、3、15或18中任一项所述的方法，其中将一或多个选自某个群组的成分添加进该模制材料混合物，所述群组的组成如下：硫酸钡、氧化硼化合物、石墨、碳水化合物、含锂化合物、含磷化合物、微空心球、硫化钼、片状润滑剂、表面活性剂、有机硅化合物、氧化铝和含氧化铝的化合物。
22.根据方面4、6、8、10、12、16或19中任一项所述的混合物，其中所述混合物添加有一或多个选自某个群组的成分，所述群组的组成如下：硫酸钡、氧化硼化合物、石墨、碳水化合物、含锂化合物、含磷化合物、微空心球、硫化钼、片状润滑剂、表面活性剂、有机硅化合物、氧化铝和含氧化铝的化合物。
23.根据方面1、14、17或20中任一项所述的应用，其中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的所述粒子非晶二氧化硅
具有火山灰活性。
24.根据方面2、3、15、18或21中任一项所述的方法，其中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的所述粒子非晶二氧化硅
具有火山灰活性。
25.根据方面4、6、8、10、12、16、19或22中任一项所述的混合物，其中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的所述粒子非晶二氧化硅
具有火山灰活性。
26.根据方面1、14、17、20或23中任一项所述的应用，其中所述模制材料混合物中的Ra226的活度为最高1Bq/g。
27.根据方面2、3、15、18、21中任一项所述的方法，其中所述模制材料混合物中的Ra226的活度为最高1Bq/g。
28.根据前述方面4、6、8、10、12、16、19或22中任一项所述的混合物，其中所述混合物中的Ra226的活度为最高1Bq/g。
29.一种用于制造根据前述方面4、6、8、10、12、16、19、22或28中任一项所述的混合物，或者用于实施本发明的根据下述方面2、3、15、18、21或24中任一项所述的方法的试剂盒，至少包括
-作为试剂盒的第一成分或在试剂盒的第一成分中的一定量的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅，
-作为试剂盒的第二成分或在试剂盒的第二成分中的一定量的粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅，
其中试剂盒的第一和第二成分在空间上相互独立地布置。
30.一种根据前述方面4、6、8、10、12、16、19、22或29中任一项所述的混合物在制造用于金属加工的铸模或模芯中的应用，其中制成的模芯优选用于模具的外部，这些模具选自由金属永久模(例如冷硬模和压铸模)和消失模(例如砂型)组成的群组。
本发明的应用、混合物和方法为优选方案，其中
-所述粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅
以及
-所述粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅
具有不同的化学组成。
附图说明
图1示出测定试验条的模芯重量的结果(参阅示例3)以及测定试验条的耐湿性的结果(参阅示例4)。
用X表示的轴线以百分比形式给出在模制材料混合物中，过筛RW填料在由过筛RW填料和RW填料Q1 Plus组成的总量中的分量。用Y表示的轴线以克数形式给出根据示例3测得的模芯重量。用Z表示的轴线以百分比形式给出根据示例4测得的耐湿性。
实心圆表示试验测得的试验条的模芯重量的测量值(根据示例3)。点划线示意性地示出测量点的走向。虚线示出本领域技术人员所预期的在模制材料混合物中，过筛RW填料在由过筛RW填料和RW填料Q1 Plus组成的总量中的分量与模芯重量的线性关系(基于纯材料的值的线性组合)。
十字表示试验测得的试验条的耐湿性的测量值(根据示例4)。实线示意性地示出测量点的走向。点线示出本领域技术人员所预期的在模制材料混合物中，过筛RW填料在由过筛RW填料和RW填料Q1 Plus组成的总量中的分量与耐湿性的线性关系(基于纯材料的值的线性组合)。
图2示出试验条(由混合物1.1、1.2和1.3制成，参阅示例6，表5)的模芯重量的测定结果，以及试验条(由混合物1.1、1.2和1.3制成，参阅示例6，表5)的3小时后的剩余强度的测定结果。
用X表示的轴线在此以及在图3、图4和图5中以百分比形式给出在模制材料混合物中，RW填料Q1 Plus在Elkem
971和RW填料Q1 Plus的总质量中的分量。用Y表示的轴线在此以及在图3、图4和图5中以g形式给出根据示例6的第6.5点测得的模芯重量。用Z表示的轴线在此以及在图3、图4和图5中以百分比形式给出根据示例6的第6.7点测得的3小时后的剩余强度。
实心圆在此以及在图3、图4和图5中表示试验测得的试验条的模芯重量的测量值(根据示例6)。虚线在此以及在图3、图4和图5中示出本领域技术人员所预期的在模制材料混合物中，RW填料Q1 Plus在Elkem
971和RW填料Q1Plus的总质量中的分量与模芯重量的线性关系(基于纯材料的值的线性组合)。
十字在此以及在图3、图4和图5中表示试验测得的3小时后的剩余强度(根据示例6)。点线在此以及在图3、图4和图5中示出本领域技术人员所预期的在模制材料混合物中，RW填料Q1 Plus在Elkem
971和RW填料Q1 Plus的总质量中的分量与耐湿性的线性关系(基于纯材料的值的线性组合)。
图3示出试验条(由混合物2.1、2.2和2.3制成，参阅示例6，表5)的模芯重量的测定结果，以及试验条(由混合物2.1、2.2和2.3制成，参阅示例6，表5)的3小时后的剩余强度的测定结果。
图4示出试验条(由混合物3.1、3.2和3.3制成，参阅示例6，表5)的模芯重量的测定结果，以及试验条(由混合物3.1、3.2和3.3制成，参阅示例6，表5)的3小时后的剩余强度的测定结果。
图5示出试验条(由混合物4.1、4.2和4.3制成，参阅示例6，表5)的模芯重量的测定结果，以及试验条(由混合物4.1、4.2和4.3制成，参阅示例6，表5)的3小时后的剩余强度的测定结果。
图6示出试验条(由混合物5.1、5.2和5.3制成，参阅示例6，表5)的模芯重量的测定结果。
用X表示的轴线以百分比形式给出在模制材料混合物中，过筛RW填料在Elkem
971和过筛RW填料的总质量中的分量。用Y表示的轴线以g形式给出根据示例6的第6.5点测得的模芯重量。
实心圆表示试验测得的试验条的模芯重量的测量值(根据示例6)。虚线示出本领域技术人员所预期的在模制材料混合物中，过筛RW填料在Elkem
971与过筛RW填料的总质量中的分量与模芯重量的线性关系(基于纯材料的值的线性组合)。
具体实施方式
示例1-借助于激光散射测定粒度分布
在该示例中，物质的选择仅为示例性的，也可根据该示例中的处理方式通过激光散射测定本发明的其他待使用微粒状(粒子)二氧化硅种类的粒度分布或中值。
1.1试样制备：
示例性地，借助于激光散射，在试验中测定出Si制造“过筛RW填料”中和ZrO2制造“RW填料Q1 Plus”中的呈微粒状地以粉末形式存在的市售(RW Silicium GmbH公司)硅灰粒子(CAS号：69012-64-2)的粒度分布。
为约1茶匙的微粒状二氧化硅掺入约100mL的去离子(DI)水，并且将所得产物用磁性搅拌器(IKAMAG RET)以每分钟500转的搅拌速度搅拌30秒。随后，将预设为100％振幅的配设有S26d7超声波焊头(Hielscher公司)的超声波指(Hielscher公司；UP200HT型)浸入样品中并对其进行超声波检查。其中，连续地(而非脉冲式地)实施该超声波检查。对Si制造“过筛RW填料”中和ZrO2制造“RW填料Q1 Plus”中的硅灰粒子而言，最佳超声波检查时间为300秒(针对过筛RW填料)或240秒(针对RW填料Q1 Plus)，这些时间如示例1的第1.3点所描述的那样事前测得。
1.2激光散射测量：
借助于Horiba LA-960测量仪(下称LA-960)实施测量。针对测量而言，将循环速度设定至6，搅拌速度设定至8，样品的数据采集设定至30000，收敛因子设定至15，分布类型设定为体积，并且折射率(R)设定至1.50-0.01i(针对分散介质去离子水而言为1.33)，且折射率(B)设定至1.50-0.01i(针对分散介质去离子水而言为1.33)。激光散射测量在室温(20℃至25℃)下实施。
LA-960的测量室的四分之三被去离子水充填(最高充填级)。随后，以给定的设定启动搅拌器、接通循环并且为水除气。随后，以给定的参数实施零点测量。
随后，在超声波处理后紧接着借助于一次性移液器从根据示例1的第1.1点所制备的样品集中取出0.5-3.0mL的样品。随后，将移液器的完整内容送入测量室，使得红色激光的透射率为80％至90％，蓝色激光的透射率为70％至90％。随后，开始进行测量。基于给定的参数自动对测量进行分析。
对Si制造“过筛RW填料”中的硅灰粒子而言，测定出中值为0.23微米的粒度分布，该中值四舍五入至小数点后两位。
对ZrO2制造“RW填料Q1 Plus”中的硅灰粒子而言，测定出中值为0.84微米的粒度分布，该中值四舍五入至小数点后两位。
1.3测定最佳超声波检查时间
测定出与样品类型相关的最佳超声波检查时长，具体方式为，针对每个种类的微粒状二氧化硅实施不同超声波检查时间的系列测量。其中，正如示例1中第1.2点所述描述的那样，针对其他每个样品，将超声波检查时间从10秒开始各延长10秒，并且在超声波检查结束后紧接着借助于激光散射(LA-960)测定出粒度分布。其中，随着超声波检查时长的增加，测得的粒度分布中值首先减小，直至其最终在超声波检查时间增加的情况下再次增大。针对示例1的第1.1点所描述的超声波检查选择超声波检查时间，在该时间内，在这些系列测量中针对相应粒子种类测定出粒度分布的最小中值；该超声波检查时间为“最佳”超声波检查时间。
示例2-制造试验条
该实施例例示性地描述试验条(模制体)的制造；试验条的尺寸仅为例示性的，所用材料的选择对本发明所使用的其他材料而言同样仅为示例性的。
2.1制造模制材料混合物
为达成该示例的目的，首先将RW填料(具有中值为0.23微米的粒度分布，该中值四舍五入至小数点后两位，借助于激光散射测得；例如就本发明所应用的微粒状合成非晶二氧化硅而言，具有中值在0.1至0.4微米范围内的粒度分布，借助于激光散射测得)与Q1Plus(具有中值为0.84微米的粒度分布，该中值四舍五入至小数点后两位，借助于激光散射测得；例如就粒子非晶二氧化硅而言，具有中值在0.7至1.5微米范围内的粒度分布，借助于激光散射测得)干燥地相互混合；添加量参阅表1。将由过筛RW填料和RW填料Q1 Plus得到的粉末状混合物与H31型砂(石英砂；Quarzwerke GmbH公司，AFS颗粒细度数46)手动混合。
随后，添加水玻璃基的液态粘合剂，其固体含量约为36.2WT％，摩尔模量约为2.1，Na2O与K2O的(摩尔)比约为7.7，且含有2.0WT％的HOESCH EHS 40(Hoesch公司；硫酸乙基己基脂，活性成分约为40.0至44.0％；CAS号126-92-1)，并且将全部组分在BULL混合器(RN10/20型，Morek Multiserw公司)中在每分钟220转的情况下混合120s。
非本发明的和本发明的混合物均示例性地以所使用组分的表1中给定的重量比例制成。
表1
2.2制造试验条
将根据示例2的第2.1点制成的模制材料混合物成型为试验条，其尺寸为22.4mm×22.4mm×185mm。为此，将相应的模制材料混合物以加压空气(4bar)和3秒的注入时间送入温度为180℃的用于试验条的成型模具中。随后，在180℃下将试验条热固化30秒，在此过程中，还在2bar的气体处理压力和180℃的气体处理温度和气体处理软管温度下以经加热的室内空气进行气体处理。随后，将成型模具打开、将经固化的试验条取出并使其冷却下来。
示例3-测定模芯重量
该示例仅例示性地描述对试验条(模制体)的模芯重量的测定。
在约一小时的冷却时间后，将根据示例2所制成的试验条以混合物编号1、2、3、5、7、9、11、12、13在实验室天平上称重。结果在表2中示出，其中模芯重量的相应数据相当于9个单个测量的平均值。其中，表2中的混合物编号相当于表1中的混合物编号，就此而言，相同的混合物编号表示相同的模制材料混合物成分。
表2
示例4-测定耐湿性
该示例仅例示性地描述对试验条(模制体)的耐湿性(水分稳定性)的测定。
4.1测定每小时强度
在一小时的冷却时间后，将根据示例2所制成的试验条(混合物编号：1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、13)放入配设有3点弯曲装置(Morek Multiserw公司)的Georg Fischer强度测试仪，并且测量导致试验条断裂的力。读取的值(以N/cm2形式)给出每小时强度。
4.2测定在空调箱中22小时后的绝对剩余强度
在一小时的冷却时间后，将根据示例2所制成的试验条(根据示例4.1的混合物编号)在30℃和75％的相对空气湿度的控制条件下，在空调箱(VC 0034，
公司)中存放22小时。
随后，测定绝对剩余强度，具体方式为，将相应的试验条放入配设有3点弯曲装置(Morek Multiserw公司)的Georg Fischer强度测试仪，并且测量导致试验条断裂的力。读取的值(以N/cm2形式)给出绝对剩余强度。对在22h结束前便已断裂的模芯而言，假设绝对剩余强度为0N/cm2。
4.3测定耐湿性
针对耐湿性的测定，为每个混合物编号形成绝对剩余强度的总共6个测量的平均值(示例4.2)，并且除以每小时强度的3个测量的平均值(示例4.1)。所得值乘以100％，得数便为耐湿性。表3中给出以该方式测得的耐湿性值。其中，表3中的混合物编号相当于表1中的混合物编号，使得相同的混合物编号表示相同的模制材料混合物成分。
表3
示例5-协同效应
下文将示例3的表2和示例4的表3中的结果总结在概览表4中。概览表4包括图1所示的表制成的图表。
表4
由概览表4和附属的图1得出，一般而言，在粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅的总质量，即RW填料Q1 Plus(粒度分布的中值为0.84μm，该中值四舍五入至小数点后两位)的总质量，与粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅的总质量，即过筛RW填料(粒度分布的中值为0.23μm，该中值四舍五入至小数点后两位)的总质量的比例值有利地在20:1至1:20范围内，因为在该范围内存在明显的双重协同效应，该效应在非期望的高(协同增大的)耐湿性和与此同时的非期望的较大(协同增大的)相对模制体重量(在此：模芯重量)中表现出来(相应的测量值总是大于期望值)。优选地，该值处于5:1至1:20范围内，优选处于3:1至1:20范围内，特别优选处于2:1至1:20范围内，进一步特别优选处于1.5:1至1:20范围内。因此，粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得，例如在过筛RW填料的情形下粒度分布的中值为0.23μm，该中值四舍五入至小数点后两位)的微粒状合成非晶二氧化硅的至少40WT％的分量就该二所使用类型的总质量而言为特别优选方案。
故相应的产物一方面确保较高的贮藏稳定性(特别是相对水分作用的稳定性)，另一方面确保成型的模制材料混合物的高度密封，该密封使得所获得的经热固化的模制体具有高品质且缺陷部位较少的表面，其又使得以本发明的方式制成的金属铸件具有高品质且缺陷部位较少的表面，该表面在铸造时与经热固化的模制体接触。
示例6-对比检查：
6.1理解检查的一般指示
该示例涉及对表5给出的总共15个不同的模制材料混合物的对比检查。特别是将本发明的实验与根据WO2009/056320A1所实施的非本发明的实验进行对比。
根据本发明，借助于表5中的模制材料混合物1.3、2.3、3.3和4.3进行检查。其他所有模制材料混合物均非本发明的。
在被检查的全部模制材料混合物中，相同石英砂和相同碱性水玻璃的使用量相同，参阅表5和附属的脚注1所给出的碱性水玻璃成分细节。
在总共10个模制材料混合物1.1、1.3、2.1、2.3、3.1、3.3、4.1、4.3、5.1和5.3中，使用Elkem
971U作为粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅。如表5的脚注5所示，根据示例1的测定方法，粒度分布的中值为0.20μm(四舍五入至小数点后两位)。测定出1020秒为最佳超声波检查时间(参阅示例1中的第1.3点)。
在总共八个模制材料混合物1.2、1.3、2.2、2.3、3.2、3.3、4.2和4.3中，使用RW填料Q1 Plus作为粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内(借助于激光散射测得)的粒子非晶二氧化硅；根据示例1.2，该材料具有中值为0.84微米的粒度分布，该中值四舍五入至小数点后两位。
在两个模制材料混合物5.2和5.3中(在模制材料混合物5.3中除Elkem
971U外)，使用过筛RW填料作为粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内(借助于激光散射测得)的微粒状合成非晶二氧化硅；根据示例1.2，该材料具有中值为0.23微米的粒度分布，该中值四舍五入至小数点后两位。
在模制材料混合物1.1至1.3中，不使用任何表面活性剂；在其他模制材料混合物中，始终以相同的量使用总共三个不同的表面活性剂。表面活性剂的材料细节参阅表5的脚注2、3和4。
对5组模制材料混合物(1.1至1.3、2.1至2.3、3.1至3.3、4.1至4.3、5.1至5.3)实施检查：
-每组中的检查的第一个(模制材料混合物1.1、2.1、3.1、4.1、5.1)涉及以下模制材料混合物：其仅具Elkem
971U作为唯一的微粒状合成非晶二氧化硅。
-每组中的检查的第二个涉及以下模制材料混合物：其不具有Elkem
971U，但要么具有RW填料Q1Plus(模制材料混合物1.2、2.2、3.2、4.2)要么具有过筛RW填料(模制材料混合物5.2)作为唯一的微粒状合成非晶二氧化硅。
-每组中的检查的第三个涉及以下模制材料混合物：其具有Elkem
971U并且要么还具有RW填料Q1Plus(模制材料混合物1.3、2.3、3.3、4.3)要么还具有过筛RW填料(模制材料混合物5.3)：
在模制材料混合物1.3、2.3、3.3、4.3中各使用两个种类的微粒状合成非晶二氧化硅，其中一个种类(Elkem
971U)具有中值处于0.1至0.4μm范围内的粒度分布(借助于激光散射测得)，另一种类(RW填料Q1 Plus)具有中值处于0.7至1.5μm范围内的粒度分布(借助于激光散射测得)。
在模制材料混合物5.3中使用两个种类的微粒状合成非晶二氧化硅，其分别具有中值处于0.1至0.4μm范围内的粒度分布(借助于激光散射测得)。
6.2制造模制材料混合物：
为制造表5中定义的模制材料混合物，首先置入石英砂H32，添加碱性水玻璃，视情况添加表面活性剂(表面活性剂)。将该混合物在BULL混合器(RN 10/20型，MorekMultiserw公司)中在每分钟200转的情况下搅拌一分钟。随后，添加粒子非晶二氧化硅，并且将所得混合物在BULL混合器中再搅拌1分钟。
表5
1碱性水玻璃具有约2.2的摩尔模量(SiO2:M2O且M＝Na,K)；约36.2WT％的固体，且Na2O与K2O的摩尔比约为3.6:1.0。
2水中的2-硫酸乙基己基脂(Hoesch公司)
3
VP 4547/240L(水中的改性聚丙烯酸酯，BASF公司)
4
842Up(水中的辛基硫酸钠，BASF公司)
5Elkem
971U(热解硅酸；电弧炉中制成；借助于激光散射测得粒度分布的中值为0.20微米，根据示例1进行测定)
6RW填料Q1 Plus(RW Silicium GmbH公司，ZrO2制造中的硅灰，借助于激光散射测得粒度分布的中值为0.84微米，根据示例1进行测定)
7过筛RW填料(RW Silicium GmbH公司，SiO2制造中的硅灰，借助于激光散射测得粒度分布的中值为0.23微米，根据示例1进行测定)
8GT表示重量份或多个重量份
6.3制造试验条
将根据第6.2点制成的在表5中给出的相应成分的模制材料混合物成型为试验条，其尺寸为22.4mm×22.4mm×185mm。为此，将相应的模制材料混合物以加压空气(2bar)送入温度为180℃的用于试验条的成型模具中，且在成型模具中再停留50秒。为加速混合物的固化，在最后20秒期间使得热空气(3bar，150℃)穿过成型模具。随后，将成型模具打开并取出试验条(22.4mm×22.4mm×185mm)。
将试验条用于根据随后的第6.4至6.7点的检查；其中，基于模制材料混合物5.1至5.3的群组的非本发明试验条仅用于根据第6.5点(测定模芯重量)的检查。
6.4测定热强度
在从成型模具取出后，紧接着将根据第6.3点制成的试验条放入配设有3点弯曲装置(Morek Multiserw公司)的Georg Fischer强度测试仪。在打开成型模具10秒后测量导致试验条断裂的力。读取的值(以N/cm2形式)给出热强度。表6给出热强度的测量结果；给出的值为3个测量的中值。
6.5测定模芯重量
在约一小时的冷却时间后，将根据第6.3点所制成的试验条在实验室天平上称重。结果在表6中示出，其中模芯重量的相应数据相当于9个单个测量的中值。
6.6.测定每小时强度
在将根据第6.3点制成的试验条从成型模具取出后如此地水平存放在支架上，使其仅在其最长延伸度的该二末端的区域内支承在支架上，且试验条在支承面之间无接触地跨越约16cm的区域。在从成型模具取出后的1小时的冷却时间后，将试验条放入配设有3点弯曲装置(Morek Multiserw公司)的Georg Fischer强度测试仪，并且测量导致试验条断裂的力。读取的值(以N/cm2形式)给出每小时强度。结果在表6中示出，其中给出的值为3个单个测量的中值。
6.7测定3小时后的剩余强度和3小时后的相对剩余强度
在将根据第6.3点制成的试验条从成型模具取出后，将其如第6.6点所描述的那样在环境条件下在实验室中冷却一小时，随后，在支承在同一支架上的情况下，在30℃和75％的相对空气湿度的控制条件下，在空调箱(VC 0034，
公司)中存放3小时(3h)。
随后，测定3小时后的(绝对)剩余强度，具体方式为，将相应的试验条放入配设有3点弯曲装置(Morek Multiserw公司)的Georg Fischer强度测试仪，并且测定导致试验条断裂的力。读取的值(以N/cm2形式)给出3小时后的(绝对)剩余强度。对在3小时结束前便已断裂的模芯而言，记录绝对剩余强度为0N/cm2。结果在表6中示出，其中给出的值为3个单个测量的中值。
为测定3小时后的相对剩余强度，将3小时后的绝对剩余强度值除以对应的每小时强度值。所得值乘以100％；相应得数为3小时后的相对剩余强度。结果在表6中给出。
6.8得数：
6.4至6.7中的选取的测量结果在图2至图6中示出(参阅上文对附图的说明)。此外，6.4至6.7中全部测量结果总结在表6中；为清楚起见，测量值在该处四舍五入至小数点后一位。表6中模制材料混合物的编号与表5中的编号对应。
表6
由表6和附属于模制材料混合物(1.1-1.3至4.1-4.3)的3组的图2至图5得出，在共同使用Elkem
971U(粒度分布的中值为0.20微米，即处于0.1至0.4μm范围内的粒子非晶二氧化硅，借助于激光散射测得)和RW填料Q1 Plus(粒度分布的中值为0.84微米，即处于0.7至1.5μm范围内的粒子非晶二氧化硅，借助于激光散射测得)的情况下，所制成试验条的模芯重量出人意料地大，即大于仅具Elkem
971U或仅具RW填料Q1 Plus的试验条的值的线性组合(线性组合由虚线示出)。
每次均显示出明显的双重协同效应，该效应在非期望的较大(协同增大的)相对模制体重量(在此：模芯重量)和与此同时的非期望的较大(协同增大的)3小时后相对剩余强度中表现出来。
由表6和附属于模制材料混合物5.1-5.3的3组的图6得出，对模制材料混合物5.3而言，亦即，在共同使用Elkem
971U(粒度分布的中值为0.20微米，即处于0.1至0.4μm范围内的粒子非晶二氧化硅，借助于激光散射测得)和过筛RW填料(粒度分布的中值为0.23微米，即同样处于0.1至0.4μm范围内的粒子非晶二氧化硅，借助于激光散射测得)的情况下，所制成试验条的模芯重量即大于仅具Elkem
971U(模制材料混合物5.1)或仅具过筛RW填料(模制材料混合物5.2)的试验条的值的线性组合(线性组合由虚线示出)；观察不到双重协同效应。
本发明特别是在与非本发明的模制材料混合物1.1、2.1、3.1、4.1、5.1的根据WO2009/056320 A1所实施的实验的对比中显示出出人意料的优点。本发明的模制材料混合物的模芯重量总是明显较大，与此同时，3小时后的相对剩余强度并未减小至与工业实践相关的程度(双重协同效应)。
Claims (15)
1.一种粒子材料的应用，所述粒子材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得，
作为用于模制材料混合物的添加剂，所述模制材料混合物至少包括：
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内，借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅，以及
-水玻璃，
用于增强可通过所述模制材料混合物的热固化制成的模制体的耐湿性。
2.一种制造具有较强的耐湿性的经热固化的模制体的方法，具有以下步骤：
(i)以将至少如下成分相互混合的方式制造模制材料混合物
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅，以及
-水玻璃，
(ii)将所述模制材料混合物成型
(iii)对所述成型的模制材料混合物实施热固化，从而形成所述模制体，
其特征在于：
还将所述模制材料混合物的成分与作为添加剂的粒子材料混合，所述粒子材料包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得。
3.根据权利要求2所述的方法，其中为制造所述模制材料混合物，以将至少如下固体成分混合在一起的方式制成固体混合物或悬浮体：
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得，
其中将所述制成的固体混合物或悬浮体与所述模制材料混合物的其他成分混合在一起。
4.一种应用于根据权利要求2至3中任一项所述的方法的混合物，所述混合物至少包括如下固体成分：
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得，
其中所述混合物为液态载体介质中的固体成分的固体混合物或悬浮体，优选为固体混合物。
5.根据权利要求4所述的混合物，其至少包括如下成分：
-耐火的模具基底材料，其AFS颗粒细度数在30至100范围内，
-粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅，
-水玻璃，以及
-作为添加剂的粒子材料，包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得。
6.根据权利要求5所述的混合物，其中在所述混合物中
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内借助于激光散射测得的微粒状合成非晶二氧化硅的所述分量就所述混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.015Wt％，特别优选大于0.02WT％
以及/或者
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅的所述分量就所述混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.015Wt％，特别优选大于0.02WT％
以及/或者
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内借助于激光散射测得的微粒状合成非晶二氧化硅与粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅的所述总分量就所述混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.3WT％
以及/或者
非晶二氧化硅的所述总分量就所述混合物的总质量而言小于2Wt％，且优选大于0.3WT％。
7.根据权利要求中4至6中任一项所述的混合物，可通过包括如下步骤的方法制成：
(i)提供或制造一个单独量的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅，
(ii)提供或制造一定量的粒子材料，其包括作为单一成分或多个成分中的一个的微粒状合成非晶二氧化硅，其粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内，借助于激光散射测得，
(iii)将在所述步骤(i)和(ii)中所提供或制造的量混合在一起。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的混合物，
其中
粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅的所述总质量
与
粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内借助于激光散射测得的微粒状合成非晶二氧化硅的所述总质量
的比例处于20:1至1:20范围内，有利地处于5:1至1:20范围内，优选处于3:1至1:20范围内，特别优选处于2:1至1:20范围内，进一步特别优选处于1.5:1至1:20范围内。
9.根据权利要求1所述的应用、根据权利要求2至3中任一项所述的方法，或者根据权利要求4至8中任一项所述的混合物，其中
所述粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内借助于激光散射测得的微粒状合成非晶二氧化硅，
以及/或者
所述粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的所述粒子非晶二氧化硅
选自或者相互独立地选自某个群组，所述群组的组成如下：
-微粒状合成非晶二氧化硅，就所述微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言，所述二氧化硅的分量为至少90WT％，以及至少含有碳作为次要成分，优选可通过在电弧炉中还原石英制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其包括氧化锆作为次要成分且优选可通过ZrSiO4的热分解制成
-微粒状合成非晶二氧化硅，其可通过借助于含氧气体氧化金属硅制成；
-微粒状合成非晶二氧化硅，其可通过二氧化硅熔体的淬火制成
以及
-以上的混合物。
10.根据权利要求1或9所述的应用、根据权利要求2至3中任一项或根据权利要求9所述的方法，或者根据权利要求4至9中任一项所述的混合物，其中
-所述粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内借助于激光散射测得的微粒状合成非晶二氧化硅，含有就所述微粒状合成非晶二氧化硅的总质量而言分量为至少90WT％的二氧化硅，以及至少含有碳作为次要成分，其中所述二氧化硅优选可通过在电弧炉中还原石英制成；
以及/或者
-所述粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅是指包括氧化锆作为次要成分且优选可通过ZrSiO4的热分解制成的微粒状合成非晶二氧化硅。
11.根据权利要求1或9至10所述的应用、根据权利要求2至3或9至10中任一项所述的方法，或者根据权利要求3至10中任一项所述的混合物，其中所述模制材料混合物或混合物添加有一或多个选自某个群组的成分，或者将一或多个选自某个群组的成分添加进所述模制材料混合物或混合物，所述群组的组成如下：硫酸钡、氧化硼化合物、石墨、碳水化合物、含锂化合物、含磷化合物、微空心球、硫化钼、片状润滑剂、表面活性剂、有机硅化合物、氧化铝和含氧化铝的化合物。
12.根据权利要求1或9至11所述的应用、根据权利要求2至3或9至11中任一项所述的方法，或者根据权利要求3至11中任一项所述的混合物，其中
所述粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内借助于激光散射测得的微粒状合成非晶二氧化硅，
以及/或者
所述粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的所述粒子非晶二氧化硅
具有火山灰活性。
13.根据权利要求1或9至12所述的应用、根据权利要求2至3或9至12中任一项所述的方法，或者根据权利要求3至12中任一项所述的混合物，其中所述模制材料混合物或混合物中的Ra226的活度为最高1Bq/g。
14.一种用于制造根据权利要求4至13中任一项所述的混合物的试剂盒，所述试剂盒至少包括
-作为所述试剂盒的第一成分或在所述试剂盒的第一成分中的一定量的粒度分布的中值处于0.7至1.5μm范围内借助于激光散射测得的粒子非晶二氧化硅，
-作为所述试剂盒的第二成分或在所述试剂盒的第二成分中的一定量的粒度分布的中值处于0.1至0.4μm范围内借助于激光散射测得的微粒状合成非晶二氧化硅，
其中所述试剂盒的第一和第二成分在空间上相互独立地布置。
15.一种根据权利要求4至13中任一项所述的混合物在制造用于所述金属加工的铸模或模芯中的应用。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006061876A1 (de) * | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Kohlenhydrathaltige Formstoffmischung |
| CN101323008A (zh) * | 2007-06-12 | 2008-12-17 | 米纳克有限公司 | 模制材料混合物，用于铸造目的的模制零件和制备模制零件的方法 |
| CN103269975A (zh) * | 2010-12-28 | 2013-08-28 | 宇部兴产株式会社 | 多晶硅铸锭铸造用铸模及其制造方法、以及多晶硅铸锭铸造用铸模的脱模材料用氮化硅粉末及含有该粉末的浆料 |
| WO2014059969A2 (de) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen auf der basis anorganischer bindemittel und verfahren zur herstellung von formen und kerne für den metallguss |
| CN105073299A (zh) * | 2012-12-22 | 2015-11-18 | Ask化学品股份有限公司 | 包含粒状形式的铝和锆的金属氧化物的模具材料混合物 |
| CN105828973A (zh) * | 2013-10-22 | 2016-08-03 | Ask化学品股份有限公司 | 包含氧化的硼化合物的模制材料混合物和用于制造模具和型芯的方法 |
| CN106470780A (zh) * | 2014-05-02 | 2017-03-01 | Ask化学品股份有限公司 | 逐层地构建包括耐火的模制基础材料和甲阶酚醛树脂的体部的方法和根据该方法制造的模具和型芯 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004042535B4 (de) | 2004-09-02 | 2019-05-29 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischung zur Herstellung von Gießformen für die Metallverarbeitung, Verfahren und Verwendung |
| DE102007045649B4 (de) * | 2007-09-25 | 2015-11-19 | H2K Minerals Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Form und/oder eines Kernes unter Verwendung von zerkleinerten natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien im Gießereibereich und Binderzusammensetzung |
| DE102007051850A1 (de) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Formstoffmischung mit verbesserter Fliessfähigkeit |
| DE102012020510B4 (de) * | 2012-10-19 | 2019-02-14 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss |
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| DE102013106276A1 (de) * | 2013-06-17 | 2014-12-18 | Ask Chemicals Gmbh | Lithiumhaltige Formstoffmischungen auf der Basis eines anorganischen Bindemittels zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss |
| DE102017217096B3 (de) | 2016-12-06 | 2018-03-22 | Wolfram Bach | Werkzeugeinsatz, Form- oder Kernwerkzeug sowie Verfahren zur Herstellung von Formen oder Kernen |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006061876A1 (de) * | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Kohlenhydrathaltige Formstoffmischung |
| CN101323008A (zh) * | 2007-06-12 | 2008-12-17 | 米纳克有限公司 | 模制材料混合物，用于铸造目的的模制零件和制备模制零件的方法 |
| CN103269975A (zh) * | 2010-12-28 | 2013-08-28 | 宇部兴产株式会社 | 多晶硅铸锭铸造用铸模及其制造方法、以及多晶硅铸锭铸造用铸模的脱模材料用氮化硅粉末及含有该粉末的浆料 |
| WO2014059969A2 (de) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen auf der basis anorganischer bindemittel und verfahren zur herstellung von formen und kerne für den metallguss |
| CN105073299A (zh) * | 2012-12-22 | 2015-11-18 | Ask化学品股份有限公司 | 包含粒状形式的铝和锆的金属氧化物的模具材料混合物 |
| CN105828973A (zh) * | 2013-10-22 | 2016-08-03 | Ask化学品股份有限公司 | 包含氧化的硼化合物的模制材料混合物和用于制造模具和型芯的方法 |
| CN106470780A (zh) * | 2014-05-02 | 2017-03-01 | Ask化学品股份有限公司 | 逐层地构建包括耐火的模制基础材料和甲阶酚醛树脂的体部的方法和根据该方法制造的模具和型芯 |
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