Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen,
offenporigen
Schaumstoffkörpern aus anorga-
nischem Material
Die Erfindung bezieht
sichiauf ein Verfahren zur Herstellung
eines hitzebeständigen, aus anorganischem
Material bestehenden
offenporigen Sehaumstoffkörpers. Die bekannten anorganischen
zellförmigen
Schaumstoffkörper aus Glas, Keramik, Beton usw. enthalten vorwiegend kugelförmige
geschlossene Zellen oder
Poren. Diese schaumartige Struktur, in der das anorganische
Material
die kontinuierliche Phase bildet und die Zellen aus
einer dispersen
Phase bestehen, ist ein unmittelbares Ergebnis
des angewandten Herstellungsverfahrens,
wobei ein gas- oder
dampferzeugendes chemisches Mittel zum Warmaufschäumen
des
halbflüssigen anorganischen Materials verwendet wird. Nach
Abkühlung
des auf diese Weise aufgeschäumten Körpers enthält
dieser eingestreute
flohlrtiume oder Zellen, von denen jede von
dem Feststoff des anorganischen
Materials umschlossen ist.
Diese geschlossen-zelligen Schäume, wie
Glasschaum oder Schaumboton, werden in großem Matte als Leichtbau-
und Isolierstoffe
verwendet. gei einer anderen Form eines aufgeschäumten
anorg:iniai",rien Materials bestohen das anorganische Material sowie
die
Innenzellen aus einer kontinuierlichen Phase, wodurch
die Zellen untereinander
verbunden sind, so daß der Schaum
für sämtliche Gase oder Flüssigkeiten durchlässig
wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren
zur
Herstellung solcher offenporiger wärmebeständiger Zellkör-
per, die
aus einer Vielzahl anorganischer Materialien, wie
nachstehend im einzelnen
beschrieben, hergestellt werden kön-
nen. Diese Erfindung eröffnet
daher ein weites Anwendungsgebiet
für besagte offenporige anorganische
Werkstoffe, von denen die
wichtigsten folgende sind: -Offenporige, hochschmelzende
Metall-, Glas- oder Keramik-Schäume werden mit guten Erfolg bei der Herstellung
von Filtervorrich-
tungen angewandt, in denen heiße Mischungen von
Feststoffen,
die in Flüssigkeiten oder Gasen suspendiert sind, getrennt
werden.
Offenporige
Körper aus sehr hochschmelzenden feuerfesten
Metallen, wie z.B.
Wolfram, Molybdän, Niobium, Hafnium und
deren Legierungen; besagte
Poren werden nachfolgend mit Me-
tallen niedrigeren Schmelzpunktes, wie
z.B. Lithium, Silber
usw. gefüllt; solche Püll-Metalle gekennzeichnet
durch hohe
Fusions- und Verdampfungshitze, ergeben Strukturen
-ür die
Herstellung von Raketenspitzen, die gegenüber ultrahohen
Temperaturen
und Brosion beständig sind.
Offenporige, hochschnalzende und korrosionsbeständige
anorga-
nische Körper, z.B. aus Quarz, Tonerde usw., sind äußerst
nützliche
Katalysatorenträger, weil sie pro Volumeneinheit eine große Reaktionsfläche abgeben.
Offenporige Zellkörper aus Aluminium, Berylliux oder Zirkonium, nachfolgend mit
einer Treibmischung gefüllt, die reich an Sauerstoffträgern ist, haben gute Aussichten,
bei der Herstellung von Treibstoffen von ultrahoher Brennleistung und Explosiv-Ladungen
angewandt zu werden. Bei Atom-Ifeaktoren, in welchen eine Fläche hohen Wärmeaustausches
zwischen dem spaltbaren Material und einem Trägergas oder einer Trägerflüssigkeit
erforderlich ist, können gemäß diesem neuen Verfahren hergestellte offenporige Zellkörper
aus spaltbarem Material sich als äußerst nützlich erweisen. Bohrerspitzen und Schleifelemente,
bestehend aus einer offenporigen Eisen- oder Kupfermatrize, die mit einem Schleifmittel
gefüllt ist (Diamant-, Wolfram-Karbid- oder Bornitrid-Pulver), ergeben ein haltbareres
und wirksameres tierkzeug als die gegenwärtig verfügbaren. Andere denkbare abgewandelte
Anwendungsarten für einen offenporigen inetalliscxien Schaum, der radioaktive Elemente
(Co 609
Zr 93 usw.) enthält, bestehen in stationären Schichten ("fixedbed")
von Elementen für strahlenerregte endotherme Reaktionen, wie z.B. die synthetische
Darstellung von N2 H4 aus NH3; von NO aus Luft; von IICN aus N2 und CIi4; von C2H2
aus CH4 usw; ferner die Herstellung von sterilisierenden Filtern für Luft, Wasser
und verschiedene biologische und medizinische Flüssigkeiten, sofern Silber
verwendet wird.
Allgemein gesagt wird durch diese Erfindung
eine Vielzahl von
loo% offenporigen, hitzebeständigen, zellförmigen
anorganischen
Körpern von verschiedener Porengröße und verschiedenem
Volumen-
gewicht aus vielen anorganischen Materialien geschaffen, denen
verschiedenartige
chemische und physikalische Eigenschaften
innewohnen.
Die
Bedingungen für dieses neue Verfahren sind:
1. Das anorganische Material (bzw.
die anorganischen Materia-
lien), aus dem (bzw. aus denen) diese offenporigen
zell-
förmigen Kürper hergestellt werden, müssen sich zu Pulver
vermahlen,
pulverisieren oder dispergieren lassen; dieses
Pulver soll vorzugsweise
Partikel von kugelförmiger Gestalt
und von kleinstmöglicher Größe haben.
.
Das anorganische Material oder die anorganische Verbindung suß
sich ohne verdichtenden Druck au eines zusammenhängenden kontinuierlichen
Festkörper in der Wärse sintert und
verschmelzen lassen wie es
z.B, notwendig ist, wenn Fest-
körper durch Druckverforsung (r@ressen)
aus Pulvern gebildet
werden.
Hinsichtlich dieser beiden Richtlinien
und Abgrenzungen sowie
unter Berücksichtigung der bekannten physikalischen
Eigen-
schaften der in Betracht kommenden Verbindungen erscheinen
die
nachstehenden Materialien für dieses neuartige Verfahren am besten geeignet:
1.
Metalle und deren Legierungen (insbesondere feuerfeste
Metalle,
die nicht zu dünnen Drähten ausgezogen werden
können).
2. Metalloxyde
und deren verschiedene Mischungen, auch Quarz.
3. Wasserfreie
Silikate und deren geeignete Mischungen.
Diese Erfindung eines Verfahrens
zur Herstellung von offen-
porigen, wärmebeständigen, anorganischen
Körpern umfaßt zwei
wesentliche neuartige aufeinanderfolgende Verfahrensschritte,
welche
nachfolgend als Oberflächen-Gießen (durch Oberflächen-
benetzung) und
Heiß-Sintern bezeichnet werden.
Beim Oberflächen-Gießen verwendet diese Erfindung
als Träger-
form einen offenporigen organischen Schaun,
auf welchen eine
thixotrope Flüssigkeit, vorzugsweise eine wäßrige
thiaotrope dickrahmige Suspension des bestimmten anorganischen Materials,
gleichmäßig
aufgegossen wird und dann zu einer trockenen ver-
dichteten Kruste ausgetrocknet
wird.
Bei den zweiten Verfahrensvorgang des ileiß-Sinterns wird das
getrocknete
Material aus dem Oberflächen-Gießen zuerst durch
Hitze zersetzt, um
alle organischen Stoffe zu entfernen, die
ursprünglich von dem organischen
Schaum herrühren. Das ver-
bleibende hauptsächlich anorganische Skelett
wird schließlich
zu einer offenporiben Zellstruktur in der Wärme
gesintert und
verschmolzen, die im wesentlichen die Gestalt und das
Volumen des ursprünglichen organischen Schaumes wiedergibt.
Bei der Durchitihrung dos Vorganges des C@?erl@i@:hen-f@iet@@ns liegt
eines
der Hauptmerkmale dieser Erfindung in der Anwendung
eines verfügbaren organischen
offenporigen Schaumes als eine
formgebende, dreidimensionale Trägerstruktur,
die zu einem
nachbildenden offenporigen anorganischen Schaum führt.
Ein
weiteres Merkmal dieser Erfindung ist das Gießen einer
wäßrigen, thixotropen
Suspension eines pulverartigen anorga-
nischen Materials (oder Materialien)
auf den vorhandenen or-
ganischen, offenporigen Schaum, wobei der besagte
Schritt
des Oberflächen-Gießens angewandt wird, indem man den Schaum
mit einer vorberechneten Menge der Gießflüssigkeit knetet,
bis
diese so weit als möglich gleichmäßig auf die ganze
Außen- und Innenfläche
des Schaumkörpers verteilt ist. Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung
liegt in dem Schritt,
Luft oder Gas durch den Schaum während und nach dem
Kneten
zu blasen, bis die Gießflüssigkeit im wesentlichen zlx
einem
anhaftenden Überzug trocknet und schließlich den Schaum von
allen
flüchtigen Stoffen auszutrocknen, indem man ihn in
einen Ofen bringt,
durch den erhitzte Luft oder erhitztes Gas zirkuliert.
Bei der Durchführung
des zweiten darauf folgenden Verfahrens-
vorganges des iIeiü-Sinterns
besteht eines der Hauptmerkmale der Erfindung darin, den organischen Teil
der oberflächengegossenen Schaumverbindung durch Hitze zil zersel,@#.fill, indem
man in zunehmendem ltii,a lia-itiere Luft oder ,in inüt -s Gei;i -iiii-oh und Über
den im i) i ::ii brj flni11 iotleil z-«-Oiltzilliti 1) 1 1 aäm t 1 ichas
organisches
Material durch Ritze zersetzt ist und die sich ergebenden Abbauprodukte aus den
sich ergebenden Materialien ausgeschieden sind. Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung
ist die Anwendung - falls notwendig - eines reduzierenden Gases, wie Wasserstoff
oder Kohlenmonoxyd, um die nichtflüchtigen organischen Stoffe zu verflüchtigen und
um die metallischen Oxyd-Verunreinigungen zu reduzieren, wenn ein metallischer Schaum
hergestellt wird.
Das Erhitzen wird in der Weise durchgeführt, daß die verbleibenden
stark verdichteten anorganischen Partikel leicht sintern, zusammenwachsen und zu
einem kontinuierlichen Festkörper verscluaelzen, indem Gestalt und Struktur des
für das Oberflächen-Gießen verwendeten organischen offenporigen Schaumes erhalten
bleiben. Zur richtigen Durchführung des ersten Verfahrensschrittes ist es wesentlich,
einen organischen 100e offenporigen Schaum zu verwenden, der die gewünschte PorengleiehmäLiigkeit
und -größe hat. Unter den wenigen im Iiandel erhältlichen 10ö offenporigen organischen
Schäumen wird einem Schaum auf Polyuretlianbasis Bier Vorzug gegeben, der pro linearen
Zoll 10 - 100 Poren in offenporigen Größen aufweist; besagter Schaum ist gegenwärtig
bei Scott Paper Company erhältlich. Method for producing heat-resistant, open-pored foam bodies from inorganic material The invention relates to a method for producing a heat-resistant, open-pored foam body made of inorganic material . The known inorganic cellular foam bodies made of glass, ceramic, concrete , etc. contain predominantly spherical closed cells or pores. This foam-like structure, in which the inorganic material forms the continuous phase and the cells consist of a disperse phase, is a direct result of the manufacturing process used, in which a gas or vapor-generating chemical agent is used to hot-foam the semi-liquid inorganic material. After cooling the body foamed in this way, it contains scattered flohlrtiume or cells, each of which is surrounded by the solid of the inorganic material. These closed-cell foams, such as glass foam or foam boton, are used in large mats as lightweight construction and insulating materials. In another form of a foamed inorganic material, the inorganic material and the inner cells consist of a continuous phase, whereby the cells are interconnected so that the foam is permeable to all gases or liquids. The present invention relates to a new process for the preparation of such open-porous heat-resistant Zellkör- by the inorganic of a plurality of materials as described in detail below, are prepared NEN kön-. This invention therefore opens up a wide field of application for said open-porous inorganic materials, of which the most important the following : -Offenporige, high-melting metal, glass or ceramic foams are applied obligations with good success in the production of Filtervorrich- where hot mixtures of solids suspended in liquids or gases are separated Porous body of very high melting point. refractory Metals such as tungsten, molybdenum, niobium, hafnium and their alloys; Said pores are subsequently filled with metals with a lower melting point, such as lithium, silver , etc.; Such filler metals, characterized by high fusion and evaporation heat, result in structures for the manufacture of rocket tips that are resistant to ultra-high temperatures and erosion. Open-pored, high- snapping and corrosion-resistant inorganic bodies, for example made of quartz, alumina, etc., are extremely useful catalyst carriers because they give off a large reaction surface per unit volume. Open-pored cell bodies made of aluminum, berylliux or zirconium, subsequently filled with a propellant mixture that is rich in oxygen carriers, have good prospects of being used in the production of fuels with ultra-high combustion performance and explosive charges. In atomic reactors, in which an area of high heat exchange is required between the fissile material and a carrier gas or a carrier liquid, open-pore cell bodies made of fissile material produced according to this new process can prove to be extremely useful. Drill tips and abrasive elements, consisting of an open-pore iron or copper die filled with an abrasive (diamond, tungsten carbide or boron nitride powder), result in a more durable and more effective animal tool than those currently available. Other conceivable modified types of application for an open-pored metallic foam that contains radioactive elements (Co 609 Zr 93 etc.) consist in stationary layers ("fixedbed") of elements for radiation-excited endothermic reactions, such as the synthetic preparation of N2 H4 from NH3; of NO from air; from IICN from N2 and CIi4; from C2H2 from CH4 etc; also the manufacture of sterilizing filters for air, water and various biological and medical fluids, provided silver is used. Generally speaking, this invention creates a large number of 100% open-pore, heat-resistant, cell-shaped inorganic bodies of different pore sizes and different volume weights made of many inorganic materials, which have different chemical and physical properties . The conditions for this new process are: 1. The inorganic material (or the inorganic materi- lien) from which (or from which) this open-pored shaped cell- Kürper be prepared, must milled to powder, powder or dispersed ; this powder should preferably have particles of spherical shape and of the smallest possible size. . The inorganic material or the inorganic compound must be sintered and fused without compressing pressure on a coherent continuous solid in the heat , as is necessary, for example , when solid bodies are formed from powders by compression molding. With regard to these two guidelines and boundaries and considering the known physical properties of the suitable compounds appear, the following materials for this novel method most appropriate: 1. metals and their alloys (in particular refractory metals, which are not drawn to thin wires can). 2. Metal oxides and their various mixtures, including quartz. 3. Anhydrous silicates and their suitable mixtures. This invention of a method for the production of open-pored , heat-resistant, inorganic bodies comprises two essential novel successive method steps, which are referred to below as surface casting (by surface wetting) and hot sintering. In the case of surface casting, this invention uses an open-pored organic foam as the carrier form, onto which a thixotropic liquid, preferably an aqueous thiaotropic thick-framed suspension of the specific inorganic material, is poured evenly and is then dried out to form a dry, compacted crust. In the second process step, white sintering , the dried material from the surface casting is first decomposed by means of heat in order to remove any organic matter which originally originated from the organic foam . The remaining mainly inorganic skeleton is finally sintered and fused in the heat to form an open-pore cell structure , which essentially reproduces the shape and volume of the original organic foam. During the implementation of the process of the C @? Erl @ i @: hen-f @ iet @@ ns, one of the main features of this invention is the use of an available organic open-pore foam as a shaping, three-dimensional support structure that leads to a simulating open-pore inorganic foam leads. Another feature of this invention is the pouring of an aqueous, thixotropic suspension of a powdery inorganic material (or materials) onto the existing organic, open-cell foam, said step of surface pouring being applied by applying the foam with a The pre-calculated amount of the casting liquid is kneaded until it is evenly distributed as far as possible over the entire outer and inner surface of the foam body . Another feature of this invention resides in the step of air or gas through the foam during and after kneading to blow until the coating liquid substantially ZLX an adherent coating is drying and finally drying the foam from all volatile materials by subjecting it to a furnace through which heated air or gas circulates. When carrying out the second subsequent process step of the iIeiü-sintering , one of the main features of the invention consists in dividing the organic part of the surface-cast foam compound by heat zil, @ # , in inüt -s Gei; i -iiii-oh and about the im i) i :: ii brj flni11 iotleil z - «- Oiltzilliti 1) 1 1 aäm t 1 ichas organic material is decomposed through cracks and the resulting degradation products the resulting materials are excreted. Another feature of this invention is the use, if necessary, of a reducing gas, such as hydrogen or carbon monoxide, to volatilize the non-volatile organics and reduce the metallic oxide contaminants when making a metallic foam . The heating is carried out in such a way that the remaining highly compressed inorganic particles easily sinter, grow together and clump to form a continuous solid, while the shape and structure of the organic, open-pored foam used for the surface casting are retained. In order to carry out the first process step correctly, it is essential to use an organic 100e open-pore foam that has the desired pore uniformity and size. Among the few 100% open-pore organic foams available in the trade, preference is given to a polyurethane-based beer foam which has 10-100 pores in open-pore sizes per linear inch; said foam is currently available from Scott Paper Company.
Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß diese hrfindung
nicht nur auf die Verwendung des Polyuretliansehaume:s begrenzt ist. Jeder beliebige
offenpor ige organische Scliautn kann für den Sehritt des Oberflächen-Gießens dieser
@'rfiiiet it@
verwendet werden. It is expressly pointed out, however, that this invention is not limited to the use of the polyurethane hem. Any open-pored organic material can be used for the surface casting step of these @ 'rfiiiet it @ .
Für die Herstellung schwerer anorganischer offenpöriger
Zoll-
strukturen, bei welchen ein hohes Gewichtsverhältnis
des anor-
ganischen Pulvers gegenüber dem organischen Schaum
verwandt
wird, genügt ein offenporiger handelsüblioher.Polyurethanschaum
ohne vorherige Beschichtung. Während der Zersetzung durch Hitze
kann dieser
Schaum, wie z,B. reiner Polyurethansohaumm, nachdem
man ihn
mit dem trockenen verdichteten anorganischen Pulver
bedeckt hat, seine Form
durch Schrumpfen und Schmelzen ver-
lieren, was zu einem
Zusammenbruch der Struktur führt. Aber es wurde so eingerichtet, daß-im
Falle einer gut gepackten
schweren anorganischen Beschichtung der Schaum
im allgemeinen
seine Struktur behält und nicht vor oder während dem Sintern
zusammenbricht.
Wenn jedoch eine leichte anorganische offen-
porige Struktur hergestellt
wird und dementsprechend eine
relativ dünne anorganische Beschichtung auf
die Oberfläche
des Urethanschaumes aufgebracht wird, so hat diese schwache
Struktur
während des Abbaues des organischen Schaumes die
Neigung zum Auseinanderfallen
und Zusammen-brechen. Daher be-
steht ein weiteres Merkmal dieser Erfindung
darin, daß der
offenporige Polyurethanschaum mit einem karbonisierbaren
Kunst-
stoff vorbeschichtet wird, der ein Zusammenbrechen der Struktur
vor
dem abschließenden Sinterungs- und Verschmelzungsschritt
des anorganischen
Pulvers nicht zuläßt.
Ein bevorzugtes Merkmal dieser Erfindung liegt
darin, für die
Kunststoff-Vorbeschichtung eine wäßrige thixotrope
Kunststoff-
oder Gummi-Dispersion der oben charakterisierten
Art bereitzustellen. Insbesondere die äußerst nützliche wäßrige Kunststoff-Dispersion
wurde als handelsübliche wäßrige 40% Acrylharz-Dispersion festgestellt, die unter
der Markenbezeichnung Acrylic-358 von Dow Chemical Company hergestellt wird. Diese
Anwendung wird erleichtert durch Vermischen der Original 40% Aoryl-Dispersion mit
einer 2% wäßrigen Lösung von Aeramer P-250 und Wasser im Verhältnis 1 : 2
: 1. Bei der sachgemäßen Durchführung des ersten Verfahrensschrittes des Oberflächen-Gießens
ist es wesentlich, daß die anorganische thixotrope wäLrige Dispersion des anorganischen
Materials so wenig als möglich nichtflüchtige Zusätze enthält, die dass abschließende
Sintern und Verschmelzen des anorganischen Materials zu einem zusammenhängenden
Körper stören oder hemmen
könnten. Die bevorzugten Verdickungsmittel
gehören in die Klassen der wasserlöslichen organischen Polymere, vertreten durch
die Polyaerylamide, Polyaerylsäuren, Polyalginate, Polyvinylalkohol, hochmolekulare
Polyglycole, Stärke, modifizierte waseerlösliohe Cellulosederivate (wie Methylcellulose
oder Carbozy-Methyloellulose), Copolymers von Vinylacetat mit Pyrolidon ugw. Nach
ausgedehnten Tests wurde die Gruppe der Polyacrylamide als das beste wasserlösliche
thixotrope Mittel zur Erfüllung der oben gestellten Anforderungen ausgewählt.
Die besondere Verbindung raus dieser Gruppe, die in einem niedrigen Verhältnis
va.xs 1. : 100 lies ranorganiscllaen Mator iuls
als brauchbar
ermittelt wurde, war das von der american Cyanamide Company hergestellte
"Acramer-250". Durch vorherige
Experimente (für jede anorganische,
wäßrige thixotrope Gieß-
flüssigkeit) ist der geeignete Wassergehalt zu
ermitteln, der
eine nichtabsetzende, leicht imprägnierbare Halb-Paste
er-
gibt. In den meisten Fällen besteht solch eine thixotrope
Flüssigkeit aus ca. 55 Gewichtsprozenten des anorganischen
Pulvers, 0,5
Gewichtsprozenten des Binde-Geliermittels, der
Rest aus Wasser oder
zum schnelleren Trocknen aus einer Mischung
von Wasser und Isopropyl-,
Äthyl- oder Methyl-Alkohol. Die
Imprägnierung mit dieser pastenartigen
Flüssigkeit wird am
besten so durchgeführt, daß man diese auf beiden Seiten
des
offenporigen Schaumes aufspritzt und den Schaum dann in Wring-und
Walzvorriahtungen einknotet, bis auf der Außen- und Innen-
seite der
Schaumstruktur eine erkennbar gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit
erreicht ist. Auf diese Weise können bis zu
90 Gewichtsprozent
an Feststoffen dem Zunststoffschaum ein-
verleibt werden.
Ein niedrigeres Verhältnis der anorganischen
Feststoffe zum Schaum
kann erreicht werden, indem man eine
vorbereehnete Menge dar Dispersion verwendet
und dabei sicherstellte daß die gesamte Menge gleichmäßig auf der
Außen- und
Innenfläuhe der Schaumstruktur vor dem Trocknen verteilt wird.
Der
nächste wichtige Schritt ist der Trocknungsvorgang des mit
dieser anorganischen
Dispersion beladenen Schaumes, wobei Jeg-
liche Dislokation
der Flüssigkeitsbesohichturig z« vermeiden ist. A t' diese Weise wird eine
gleicliniiitiig Schicht
des anorganisc;ien Pulvers auf der organischen
Schaumstruktur sichergestellt. Dies wird erreicht, indem man abwechselnd von unten
oder von oben her einen warmen Luftstrom oder irgendein geeignetes inertes Gas,
wie Stickstoff, Argon, Wasserstoff usw.,
hindurchbläst. Ein leichtes Walzen
den Schaumes mit leichten Walzen während des Vorganges des Durehblasens der Luft
gewähr-
leistet die erforderliche gleichmäßige Verteilung der abschliessenden
trocknen Beschichtung, wenn die Dicke der Schaumplatte
nicht 2
Zoll überschreitet.
Der getrocknete Schaum, der auf seiner ganzen Fläche mit
einer zusammenhängenden und anhaftenden Schicht der anorganischen Zusammensetzung
beladen ist, wird nunmehr erfindungsgemäß dem zweiten Schritt des fieiG-Sinterns
unterworfen. Zunächst wird der darunterliegende Schaum und die hitzehärtbare Kunststoffbeschichtung
zersetzt und in Gas verwandelt, danach erfolgt das Sintern und Verschmelzen der
anorganischen pulverartigen Oberschicht zu einem zusammenhängenden strukturell
stark vernetzten offenzelligen Körper, indem die Gestalt der ursprünglichen offenporigen
Kunststoffmatrize wiedergegeben wird. Dieser doppelte Arbeitsvorgang wird gewöhnlich
im gleichen Ofen durchgeführt bei vorschriftsmäßig ansteigenden Temperaturen, während
anfänglich nur Luft oder Stickstoff bei einer Temperatur von ca. 500o F durch den
Schaum geblasen wird. Bei dieser Temperatur wird praktisch der gesamte Urethanschaum
zerstört und hauptsächlich in gas- oder dampfförmige zersetzungsprodul.te
verwandelt, dße mit dem durchziehenden Luft- oder Stickstoffstrom
fortgetragen
werden. Eine viel höhere Temperatur ist notwendig, um die verbleibende
hitzehärtbare
Kunststoff-Uriterstruktur auszuscheiden und schließlich zu einem zusammenhängenden
Körper, dem anorganischen pulver-
artigen Material zu sintern und zu verschmelzen.
Dem Schaum wird die notwendige Kitze zugeführt, indem man vorzugsweise ein heißes
Gas verwendet, das durch den Schaum geblasen wird, der sich in einem elektrisch
beheizten Ofen befindet. In den meisten Fällen wird heißer Stickstoff oder Argon
verwandt. Aber bei stark oxydierbaren Metallen, wie Aluminium, Zirkonium oder Beryllium
wird heißer Stickstoff bevorzugt. Zum Sintern und Verschmelzen von Oxyden mit hohem
Schmelzpunkt, wie SiO2, A1203, Glas, und Metallen, wie Zirkonium, Wolfram
Niobium usw. sind heilfies Argon oder iielium oder sogar molekularer Wasserstoff
erforderlich, unter Verwendung von Plaema-DÜsen-Strahlpistolen. Es ist daher offensichtlich,
daß jedes anorganische Material, aus dem eine offenporige Zellstruktur hergestellt
wird, ein eigenes Programm an Bedingungen verlangt, wie z.H. die Art des Heizgases,
Temperatur und Heizdauer, unter Verwendung eines geeigneten zusammengestellten
anorganisohen Pulvers zur Erreichung der besten Sinterergebnisse. Structure for the production of heavy inorganic offenpöriger inch, in which a high weight ratio of the focussed on inorganic powder is used compared to the organic foam, an open-pored enough handelsüblioher.Polyurethanschaum without prior coating. During the decomposition by heat can this foam, such as, B. pure polyurethane foam, after being covered with the dry compacted inorganic powder , will lose its shape by shrinking and melting , resulting in a breakdown of the structure. But it has been arranged that, in the case of a well-packed heavy inorganic coating, the foam generally retains its structure and does not collapse before or during sintering. However, if a light inorganic open-pore structure is produced and a relatively thin inorganic coating is accordingly applied to the surface of the urethane foam, this weak structure has a tendency to fall apart and collapse during the breakdown of the organic foam. Therefore, loading is another feature of this invention is that the open-pore polyurethane foam material is precoated with a carbonizable art, which does not permit collapse of the structure prior to final sintering and fusing step of the inorganic powder. A preferred feature of this invention is to provide an aqueous thixotropic plastic or rubber dispersion of the type characterized above for the plastic precoating. In particular, the extremely useful aqueous plastic dispersion was found to be a commercially available 40% acrylic resin aqueous dispersion manufactured under the trademark Acrylic-358 by Dow Chemical Company. This application is made easier by mixing the original 40% Aoryl dispersion with a 2% aqueous solution of Aeramer P-250 and water in a ratio of 1: 2: 1 the inorganic thixotropic aqueous dispersion of the inorganic material contains as few as possible non-volatile additives which could interfere with or inhibit the final sintering and fusing of the inorganic material to form a coherent body. The preferred thickeners belong to the classes of water-soluble organic polymers, represented by the polyaeryl amides, polyaeryl acids, polyalginates, polyvinyl alcohol, high molecular weight polyglycols, starch, modified water-soluble cellulose derivatives (such as methyl cellulose or carbocyl methyloellulose), copolymers of vinyl acetate with pyrolidone. After extensive testing, the group of polyacrylamides was selected as the best water-soluble thixotropic agent to meet the above requirements. The special compound out of this group, which was found to be useful in a low ratio, especially 1: 100 reads ranorganiscllaen Mator iuls, was "Acramer-250" manufactured by the American Cyanamide Company. (Liquid for each inorganic, aqueous thixotropic casting) by previous experiments, the appropriate water content is to be determined, which gives a nichtabsetzende easily impregnatable semi-paste ER. In most cases such a thixotropic liquid consists of about 55 percent by weight of the inorganic powder, 0.5 percent by weight of the binding-gelling agent, the remainder of water or, for faster drying, a mixture of water and isopropyl, ethyl or methyl alcohol . Impregnation with this paste-like liquid is best performed by treating these splashed on both sides of the open-cell foam and then einknotet the foam in Wring and Walzvorriahtungen, except for the exterior and interior of the foam structure side a recognizable uniform distribution of the liquid is reached. In this way , up to 90 percent by weight of solids can be incorporated into the plastic foam. A lower ratio of inorganic solids to foam can be achieved by using a pre-calculated amount of the dispersion, ensuring that the total amount is evenly distributed on the outside and inside surfaces of the foam structure prior to drying. The next important step is the drying process of the foam loaded with this inorganic dispersion , avoiding any dislocation of the liquid coating. In this way a uniform layer of the inorganic powder is ensured on the organic foam structure. This is achieved by alternately blowing a stream of warm air or any suitable inert gas such as nitrogen, argon, hydrogen , etc. through it from below or above. Lightly rolling the foam with light rollers during the process of blowing the air through ensures the required even distribution of the final dry coating if the thickness of the foam sheet does not exceed 2 inches. The dried foam, which is loaded over its entire surface with a coherent and adherent layer of the inorganic composition, is now subjected, according to the invention, to the second step of fieiG sintering. First, the underlying foam and the thermosetting plastic coating are decomposed and converted into gas, then the inorganic powder-like top layer is sintered and fused to form a cohesive, structurally highly cross-linked, open-cell body by reproducing the shape of the original open-pored plastic matrix. This double operation is usually carried out in the same oven with temperature increasing according to regulations, while initially only air or nitrogen is blown through the foam at a temperature of about 500 ° F. At this temperature, practically all of the urethane foam is destroyed and mainly converted into gaseous or vaporous decomposition products, which are carried away with the air or nitrogen stream that is drawn through them. A much higher temperature is necessary in order to separate out the remaining thermosetting plastic urite structure and finally to sinter and fuse it into a coherent body, the inorganic powder-like material. The necessary calories are supplied to the foam by preferably using a hot gas which is blown through the foam, which is located in an electrically heated oven. In most cases, hot nitrogen or argon is used. But with highly oxidizable metals such as aluminum, zirconium or beryllium, hot nitrogen is preferred. For sintering and fusing oxides with a high melting point, such as SiO2, A1203, glass, and metals such as zirconium, tungsten, niobium, etc., medicinal argon or iielium or even molecular hydrogen are required, using Plaema nozzle jet guns. It is therefore obvious that every inorganic material from which an open-pored cell structure is produced requires its own program of conditions, such as the type of heating gas, temperature and heating duration, using a suitably composed inorganic powder in order to achieve the best sintering results.
Es erscheint daher für angebracht, einige der Grundsätze
zu
definieren, auf welchen die beste Sinterungstechnik basiert.
Sintern ist der häufig von den Keramikern lind Metallurgen definierte
Begriff, um die letztliehe Integration von iiblicher-
weise
pulverartigen @Uaterialien zu einem zusammenhängenden Körper zu bezeichnen. ;während
dieses Sinterungsvorganges, der einen integralen Verfahrensschritt dieses Verfahrens
bildet, findet zunächst eine Verdichtung des ziemlich lose zusammenhängenden anorganischen
Pulvers statt, und später tritt eine endgültige Konsolidation des Festkörpers bei
höherer B.eiztemperatur ein. Die Führungs- und Treibkraft zu dieser Reaktion ist
die potentielle Reduktion (Verminderung) der spezifischen freien Oberflächen-Energie,
welche direkt abhängig von der Partikelgröße des anorganischen Pulvers ist.
Der wahrscheinlichste Verlauf dieses physikalischen Phänomens beruht auf der Fähigkeit
des partikelartigen anorganischen Materials ähnlich dem Zusammenwachsen von
Flüssigkeitstropfen zusammenzufließen. Zur Erleichterung dieses Vereinigungsvorganges
ist Porenachluß zwischen den Partihalchen notwendig. Dieser Porensehluß geht
schneller und vollständiger vor sich, wenn das Partikelmaterial für geeignetes
Zusammenbacken erstens von kugelförmiger Gestalt ist und zweitens, wenn eine richtig
proportionierte Mischung von mindestens zwei Partikelgrößen verwandt wird. Daher
liegt ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung in der Verwendung einer Kombination
von mindestens zwei Partil@c;lgrößen des anorganischen Pulvers, das in richtiger
geometrischer Proportion vermischt wird, ehe es in U'asser dispergiert wird und
das die kleinatnotwendige Menge des dickenden Bindemittels aus den oben beschriebenen
Gründen enthält. Die nachfolgenden Bei-spiele veranschaulichen diese Erfindung,
i3eispiEl
1
Eine l%-ige Lösung von Aeramer Y-250 (ein Produkt der Ameriean Cyanamide
Company) wurde durch Auflösen unter starkem Vermischen von 1 Gramm Polyacrylamide
in 100 co kaltem hE3#sser hergestellt und weiter durch Erhitzen behandelt, bis eine
klare Lösung erreicht wurde. Fünf Tropfen eines Antischaum-Silikonöles DC--200 wurden
hinzugefügt. 40 Gramm dieser Lösung wurden mit 60 Gramm feinem Kupferpulver vermischt.
Nach einer Minute des Vermisehens ergab sich eine thixotrope, nicht-absetzende,
cremeartige Flüssigkeit. In einem gesonderten Experiment wurde ein offenporiger
Polyarethanschaum von 5 x 3 1/2 x 1 Zoll mit durchschnittlich 10 Poren pro linearen
Zoll (von seott Paper Company geliefert) im Gewicht von 7,35 Gramm mit etwa
16 Gramm einer thixotropen Flüssigkeit imprägniert, die aus 4 Gramm 40% wäßriger
Acrylharz-Dispersion (von Dow Chemical Company unter dem Namen Aerylie-358 geliefert),
4 Gramm Wasser und 8 Gramm der oben erwähnten 1%-igen wäßrigen Lösung von Aeramer
P-250 hergestellt war. Das Schaumstück wurde mit den 16 Gramm der thixotropen norylischen
Flüssigkeit gründlich imprägniert, bis eine gute gleichmäßige Verteilundurch die
ganze Schaumstruktur hindurch sichergestellt war. Der imprägnierte Schaum wurde
durch einen zunehmend stärkeren und wärmeren h«ftstrom unter gleichzeitiger Rotation
getrocknet. Auf diese Weise wurde eine gle ichmäLigo Beschichtung durch den ganzen
Schaum hindurch erreicht, ohne daß durch das koagulierende Aorylharz häutehenartige
Membranen zwischen den Zellen gebildet werden. Der Schaum wurde weiter in
einem
Ofen mit Luftzirkulation bei 1050 C getrocknet, bis ein
konstantes Gewicht
von 10,50 Gramm erreicht wurde. Auf diese
Weise wurde das acrylbeschichtete
Stück des offenporigen Schau-
mes nunmehr mit 20 Gramm der oben
erwähnten 60%-igen thixotropen Dispersion des vorher zubereiteten Kupferpulvers
behandelt.
Die Imprägnierung und Trocknung des Schaumes wurde in gleicher
Meise
durchgeführt, wie bei der Beschichtung mit Acryl-Dispersion beschrieben.
Der Schaum. wurde zu einem konstanten Gewicht
von 22,0 Gramm
getrocknet. So enthielt der Schaum etwa 50% der
dicht gepackten
999 reinen Kupferbese:iichtung auf der Ober-
fläche des acrylbeschichteten
offenzelligen Polyurethanschaumes. Diese organischen Stoffe stellten den
gewichtsraäLigen Rest von
50%. Die durch das Kupferpulver erreichte Beschichtung
- unter
dem Mikroskop betrachtet - machte den Eindruck gleichmäßiger
Dicke und war als kontinuierliche Beschichtung gut zusammengesetz--t1",,
die gut an der darunterliegenden Kunststoffstruktur
anhaftete. Das
Stück offenporiges Material wurde in einem Ofen
eingebracht und in
einem Stiekstoffgasstrom auf eine Tempera-
tur von 5000 F (260o C)
erhitzt. Nachdem die Dämpfe, die von
der Zersetzung des Polyurethan-Kunststoffes
herrührten, abge-
zogen waren, wurde die Ofentemperatur langsam auf die
Sinter-
temperatur des Kupfers gesteigert, die bei über 1.500o
C liegend ermittelt und einige Minuten auf dieser Temperatur gehalten
wurde,
um einen gut verschmolzenen zusammenhängenden Körper
eines offenporigen
Kupferschaumes von etwa 11 Gramm Gewicht
oder 0,75 grAubikzoll
sicherzustellen. Dieser Schaum ist
nützlich als wärmeleitende
Struktur in Wärmeaustauschern für
Gas oder Luft.
Er kann auch als eine Wärmesenk- und Wärmeableithaut für wieder eintretende
Raumfahrtkapseln verwendet
werden, wenn er mit solchen wärmeabsorbierenden
Materialien,
.wie Kalium-, Lithium-, Silber-, Kohlenstoff-, Silikon-
oder
Bor-Pulver gefüllt ist.
Beispiel 2
Eine l%-ige
wäßrige Lösung von Acramer P-250 (ein Produkt der-
Amerioan Cyanamide
Company) wurde durch Auflösen und gleich-
zeitiges Mischen von 1 Gramm
Polyacrylanid in 100 co kalte=
Wasser und weiteres Erhitzen dieser
Mischung zubereitet, bis
eine klare Lösung erreicht wurde. Fünf
Tropfen eines Antischaum-
Silikonöls DC-200 wurden hinzugefügt. 40
Gramm dieser Lösung
wurden mit 80 Gramm feinem Quarzpulver vermischt.
Nach einer
Minute des Vermisehens ergab sich eine thixotrope,
nichtab-
setzende, cremeartige Flüssigkeit. In einem gesonderten Experi-
ment
wurde ein offenporiges Polyurethan-Sehaumstüek im Format
5 x 3 1/2
x 1 Zoll, das im Durchschnitt 10 Poren pro linearen
Zoll hat (von Scott
Paper Company geliefert), von einem Gewicht
von 7,35 Gramm,
mit etwa 16 Gramm einer thixotropen Flüssigkeit
imprägniert,
die aus 4 Gramm 40% wäßriger Acrylharz-Dispersion (von Dow Chemical
Company unter dem Namen Acrylio-358 herge-
stellt), 4 Gramm Wasser
und 8 Gramm der oben erwähnten 1%-igen wäßrigen Lösung Acramer
P-250 hergestellt war. Das Schaustück wurde mit 16 Gramm
der aorylisohen thiaotropen Flüssigkeit
durch und durch imprägniert,
bis eine gute gleichmäßige Ver-
teilung durch die ganze Schaumstruktur
hindurch sichergestellt
war, Der imprägnierte
Schaum wurde bei einem zunehmend stärkeren
und wärmeren Luftstrom
unter gleichzeitiger Rotation getrocknet,
und auf diese Weise eine gleichmäßige
Beschichtung durch den
ganzen Schaum hindurch erreicht, ohne dass
durch das koagulierende Aerylharz häutehenartige Membranen zwischen den
Zellen
entstehen. Der Schaum wurde weiter in einet Ofen mit Luft-
zirkulation
bei 105o C getrocknet, bis ein konstantes Gewicht
von 10,50 Gramm
erreicht wurde. Auf diese Weise wurde das
acrylbeschichtete
Stück des offenporigen Schaumes nunmehr mit
20 Gramm
der oben erwähnten 60%-igen thixotropen Dispersion
des vorher zubereiteten
Quarzpulvers behandelt. Die Impräg-
nierung und Trocknung des Schaumes wurde
in gleicher Weise
durchgeführt, wie bei der Beschichtung mit Acryl-Dispersion
beschrieben. Der Schaum wurde zu einen konstanten Gewicht von
22,0
Gramm getrocknet. So enthielt der Schaum etwa 50% der
dicht gepackten
99e reinen quarzpulver-Beschichtung auf der
Oberfläche des acrylbeschichteten
offenzelligen Polyurethanschaumes. Diese organischen Stoffe bildeten den
gewichtsmäßigen Rest von 50%. Die durch das Quarzpulver erreichte Beschichtung
-
unter den Mikroskop betrachtet - machte den Eindruck gleichmäßiger
Dicke und war als kontinuierliche Beschichtung gut
zusammengenetzt,
die gut an der darunterliegenden Kunststoff-
struktur anhaftete.
Das Stück offenporigen Materials wurde in
einen Ofen eingebracht und
in einen Stickstoffgasstron auf
eine Temperatur Ton etwa 260°
C erhitzt. Nachdem die Dämpfe,
die Ton der Zersetzung des Polyurethan-Kunststoffes
herrührten,
abgezogen waren, wurde die Ofentemperatur langsam auf die
Sintertemperatur
des Quarzes gesteigert, die bei über 2.ü000 C liegend festgestellt und für einige
Minuten auf dieser Tempera-tur gehalten wurde, um einen gut verschmolzenen
zusammenhängenden Körper eines offenporigen Quarzschaumes von etwa 4 Gramm Gewicht
oder 0,2 Gramm/Kubikzoll sicherzustellen. Dieser Schaum ist nützlich als Kitze-
und korrosionsbeständiger Katalysator-Träger in stationären Schicht- ("fiaed-bed")
Reaktionen zwischen Gasen, Gasen und Flüssigkeiten und Flüssigkeit-Flüssigkeit Reaktanten,
und zwar hauptsächlich weil seine, eine grolle Oberfläche darbietende offenporige
Struktur eine leicht zugängliche große Reaktionsfläche je Volumeneinheit bildet.
Für den in der Technik der Beschichtung von .Geweben oder zellartigen Materialien
erfahrenen Fachmann ist es offensichtlich, daß die Ausführungen dieser Erfindung,
wie hierin beschrieben, nur zur Veranschaulichung, nicht aber zur Begrenzung dienen.
Es ist klar, daß verschiedene, verschmelzbare, dispergierte Kunststoffe,
die gleichzeitig hitzebeständiger als der Barunter-
liegende offenporige aellförmige
Kunststoff sind, als strukturelle Unterbeschichtung verwandt werden können,
auf der die anor-ganische Pulverzusammensetzung aufgebracht und später
ver-
schmolzen wird. Viele Abänderungen in den Proportionen der
verwendeten
Bestandteile zueinander sind möglich, auch im Ver-hältnis zu den Barunterliegenden
offenporigen, zellförmigen, organischen Materialien. Viele Kombinationen der
anorganischen, pulverartigen Materialien können verwandt werden, um die ge-
wünschten
Effekte zu schaffen, die dem anorganischen, offenporigen
Zellkörper
die passenden Eigenschaften verleihen. Auch ist die Erfindung nicht auf den genauen
Weg der Verfahrensweise beschränkt, die zu einem offenporigen, hitzebeständigen,
anorganischen Körper führt, ohne vom Geist der Erfindung oder dem Umfang der nachfolgenden
Patentansprüche abzuweichen. It therefore seems appropriate to define some of the principles on which the best sintering technique is based. Sintering is the term often defined by ceramists and metallurgists to denote the final integration of usually powdery materials into a coherent body. During this sintering process, which is an integral process step of this process, the rather loosely cohesive inorganic powder is first compacted, and later the solid body is finally consolidated at a higher pickling temperature. The guiding and driving force for this reaction is the potential reduction (diminution) of the specific surface free energy, which is directly dependent on the particle size of the inorganic powder. The most likely course of this physical phenomenon is based on the ability of the particulate inorganic material to flow together similar to the coalescence of liquid droplets. Pore closure between the small portions is necessary to facilitate this unification process. This pore closure is faster and more complete when the particulate material is, firstly, spherical in shape for proper caking, and secondly, when a properly proportioned mixture of at least two particle sizes is used. Therefore, a further object of this invention lies in the use of a combination of at least two particle sizes of the inorganic powder, which is mixed in the correct geometric proportions before it is dispersed in water and the small amount of the thickening binder required from the contains reasons described above. The following examples illustrate this invention, i3eispiEl 1 A l% solution of Aeramer Y-250 (a product of Ameriean Cyanamide Company) was prepared by dissolving, with vigorous mixing 1 gram of polyacrylamides in 100 co cold HE3 # ter and further treated by heating until a clear solution was obtained. Five drops of anti-foam silicone oil DC-200 were added. 40 grams of this solution was mixed with 60 grams of fine copper powder. After one minute of missing, a thixotropic, non-settling, creamy liquid resulted. In a separate experiment, a 5 x 3 1/2 x 1 inch open cell polyarethane foam with an average of 10 pores per linear inch (supplied by Seott Paper Company) weighing 7.35 grams was impregnated with about 16 grams of a thixotropic liquid composed of 4 grams of 40% aqueous acrylic resin dispersion (supplied by Dow Chemical Company under the name Aerylie-358), 4 grams of water, and 8 grams of the aforementioned 1% aqueous solution of Aeramer P-250. The foam piece was thoroughly impregnated with the 16 grams of the thixotropic norylic liquid until a good even distribution was ensured throughout the foam structure. The impregnated foam was dried by an increasingly stronger and warmer heat stream with simultaneous rotation. In this way, a uniform coating was achieved through the entire foam without the coagulating aoryl resin forming skin-like membranes between the cells. The foam was further dried in an air circulating oven at 1050 C until a constant weight of 10.50 grams was reached. In this way, the acrylic-coated piece of the open-pored foam was now treated with 20 grams of the above-mentioned 60% thixotropic dispersion of the previously prepared copper powder. The foam was impregnated and dried in the same way as described for the coating with acrylic dispersion . The foam. was dried to a constant weight of 22.0 grams. The foam contained around 50% of the tightly packed 999 pure copper spray on the surface of the acrylic-coated open-cell polyurethane foam. These organic substances made up the remainder by weight of 50%. The coating achieved by the copper powder - viewed under the microscope - gave the impression of uniform thickness and was well composed as a continuous coating - t1 ", which adhered well to the plastic structure underneath . The piece of open-pore material was placed in an oven and in one The stream of nitrogen gas was heated to a temperature of 5000 ° F (260 ° C.) After the vapors resulting from the decomposition of the polyurethane plastic had been drawn off, the furnace temperature was slowly increased to the sintering temperature of the copper, which was above 1,500 ° C and held at this temperature for a few minutes to ensure a well- fused, coherent body of open-pored copper foam weighing about 11 grams or 0.75 grams . This foam is useful as a heat-conducting structure in heat exchangers for gas or air Can also be used as a heat sink and heat sink for reuniting Saving space capsules can be used if it is filled with heat-absorbing materials such as potassium, lithium, silver, carbon, silicon or boron powder. Example 2 A 1% aqueous solution of Acramer P-250 (a product of Amerioan Cyanamide Company) was prepared by dissolving and simultaneously mixing 1 gram of polyacrylanide in 100 % cold water and further heating this mixture until a clear solution was achieved. Five drops of anti-foam silicone oil DC-200 were added. 40 grams of this solution was mixed with 80 grams of fine quartz powder. After one minute of missing , a thixotropic, non- settling, creamy liquid resulted. Ment in a separate experiment was an open-pore polyurethane Sehaumstüek in the format 5 x 3 1/2 x 1 inch, the average of 10 pores per linear inch has (supplied by Scott Paper Company), by a weight of 7.35 grams impregnated with about 16 grams of a thixotropic liquid consisting of 4 grams of 40% aqueous acrylic resin dispersion (from Dow Chemical Company under the name Acrylio-358 manufactured asserted), 4 grams of water and 8 grams of the above-mentioned 1% aqueous solution Acramer P-250 was made. The showpiece was impregnated through and through with 16 grams of the aorylisophene thiaotropic liquid until a good even distribution through the entire foam structure was ensured . The impregnated foam was dried in an increasingly stronger and warmer air stream with simultaneous rotation, and in this way A uniform coating is achieved through the entire foam without skin-like membranes being created between the cells by the coagulating aeryl resin. The foam was further dried in a circulating air oven at 105 ° C until a constant weight of 10.50 grams was reached. In this way , the acrylic-coated piece of the open-cell foam was now treated with 20 grams of the above-mentioned 60% thixotropic dispersion of the previously prepared quartz powder. The foam was impregnated and dried in the same way as described for the coating with acrylic dispersion . The foam was dried to a constant weight of 22.0 grams. For example, the foam contained about 50% of the tightly packed 99e pure quartz powder coating on the surface of the acrylic-coated open-cell polyurethane foam. These organics made up the remainder by weight of 50%. The coating achieved by the quartz powder - viewed under the microscope - gave the impression of uniform thickness and was well wetted as a continuous coating that adhered well to the plastic structure underneath. The piece of open-pore material was placed in an oven and heated to a temperature of about 260 ° C. in a nitrogen gas trench. Were after the vapors tone of the decomposition of polyurethane plastic stemmed deducted, the furnace temperature was slowly raised to the sintering temperature of the crystal, which has been detected in more than 2.ü000 C lying and held ture for a few minutes on this temperature in order ensure a well-fused, coherent body of open-pored quartz foam weighing about 4 grams or 0.2 grams / cubic inch. This foam is useful as a cold and corrosion resistant catalyst carrier in stationary fiaed-bed reactions between gases, gases and liquids and liquid-liquid reactants, primarily because its large surface area, open pore structure is light forms accessible large reaction area per unit volume. It will be apparent to those skilled in the art of coating fabrics or cellular materials that the embodiments of this invention as described herein are illustrative and not limiting. It is clear that various fusible, dispersed plastics, which are at the same time more heat-resistant than the open-pored cellular plastic underlying the bar, can be used as a structural undercoating on which the inorganic powder composition is applied and later fused. Many changes in the proportions of the components used to one another are possible, also in relation to the underlying open-pored, cellular, organic materials. Many combinations of the inorganic, powder-like materials can be used to create the desired effects that give the inorganic, open-pored cell body the appropriate properties. The invention is also not limited to the precise route of the procedure which leads to an open-pored, heat-resistant, inorganic body without departing from the spirit of the invention or the scope of the following patent claims.