DE2814315C2 - Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen

Info

Publication number
DE2814315C2
DE2814315C2 DE2814315A DE2814315A DE2814315C2 DE 2814315 C2 DE2814315 C2 DE 2814315C2 DE 2814315 A DE2814315 A DE 2814315A DE 2814315 A DE2814315 A DE 2814315A DE 2814315 C2 DE2814315 C2 DE 2814315C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
production
glass
basalt
silicate materials
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2814315A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2814315A1 (de
Inventor
Alois Dipl.-Chem. 3000 Hannover Bumbalek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FA HERMANN WEGENER 3000 HANNOVER DE
Original Assignee
FA HERMANN WEGENER 3000 HANNOVER DE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FA HERMANN WEGENER 3000 HANNOVER DE filed Critical FA HERMANN WEGENER 3000 HANNOVER DE
Priority to DE2814315A priority Critical patent/DE2814315C2/de
Publication of DE2814315A1 publication Critical patent/DE2814315A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2814315C2 publication Critical patent/DE2814315C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00862—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for nuclear applications, e.g. ray-absorbing concrete
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/52—Sound-insulating materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/90—Electrical properties
    • C04B2111/92—Electrically insulating materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen, mit guter mechanischer Festigkeit, verwendbar in der elektrischen, wärmeisolierenden, schalldämmenden und Strahlenschutz-Technik, auf der Basis von Glas, Siliziumcarbid und gegebenenfalls Basalt.
Für die Verwendung als elektrischer, wärmedämmender und schalidämmender Isolierstoff, auch im Strahlenschutzbereich, der gleichzeitig gute mechanische Festigkeit bei erhöhten Temperaturen besitzt, werden in großem Umfang reine Verbindungen, wie Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Titandioxid, Zirkonoxid und dgl. verwendet. Solche keramischen Stoffe verlangen jedoch besondere, teils teuere Ausgangsstoffe, und die dafür aufzuwendenden Verfahren sind verhältnismäßig kompliziert und erfordern auch sehr hohe Schmelztemperaturen (größer als 1400° C), was wiederum einen erhöhten Energiebedarf bedeutet.
Die beispielsweise bei der Herstellung von glasbildenden Gemischen bekannten Gießverfahren, wodurch aufwendige Formgebungsverfahren vermieden werden, sind bei keramischen Werkstoffen, wie Prozellan, Korund, Mullit, Sillimanit oder Asbestprodukten u.a., kaum anwendbar, da die erforderlichen Temperaturen zur Erzeugung einer vergießfähigen Schmelze so hoch liegen, daß die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt ist. Andererseits bereitet der Kristallisationsvorgang Probleme, selbst wenn es möglich wäre, beispielsweise eine Aluminiumoxidschmelze zu gießen, weil bei der zwangsweise eintretenden schnellen Abkühlung auch eine schnelle Kristallisation eintritt, die zu großen Kristallen führt, wodurch die mechanischen, elektrischen und anderen Eigenschaften negativ beeinflußt werden.
Es hat daher nicht an Versuchen und Veröffentlichungen gefehlt, in welchen Zusammensetzungen zur möglichst wirtschaftlichen Herstellung von keramischen Werkstoffen beschrieben werden, die ebenfalls gute Eigenschaften besitzen sollen.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 24 23 834 ist ein Verfahren zur Herstellung keramischer Sinter-Formkörper bekannt, bei dem man 10 bis 80Gew.-% Glas, 20 bis 90Gew.-% Inhaltsstoffe vulkanischen Ursprungs wie zum Beispiel Basalt, Diabas und/oder Schlacke und/oder Quarzsand und/oder Bimsstein und gegebenenfalls bis etwa l,0Gew.-% an anorganischem Treibmittel wie Siliziumkarbid oder Ruß in feinzerteiltem Zustand trocken miteinander vermischt, die Trockenmischung in eine Form gibt und bei Temperatüren von etwa 750 bis 1500° C sintert und sodann entformt.
Nachteilig bei allen diesen bekannten Verfahren sind jedoch die großen Energiemengen, welche zur Herstellung der Werkstoffe durch Schmelzen aufzuwenden sind. Außerdem kann man aus diesen Werkstoffen keine leichten Schaumstoffe mit guten mechanischen Eigenschaften herstellen, und viele sind auch nicht als
Ό Strahlenschutz oder als gutes Wärme- und Schallisolationsmaierial geeignet.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen silikatischen Werkstoff zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Werkstoffe nicht besitzt und insbesondere für seine Herstellung nur eine vergleichsweise kleine Energiemenge benötigt und dabei von billigen Rohstoffen ausgeht.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß man 60 bis 90Gew.-% gemahlenes Flaschenglas verschiedener Farbe und einer Teilchengröße unter 40 μπι mit 10 bis 12Gew.-% Basalt und/oder 10 bis 15 Gew.-% Asbest und/oder 10 bis 15 Gew.-% Schiefer und 0,1 bis 0,5Gew.-% SiC sowie 19 bis 36Gew.-% einer 20—35%igen Aluminiumphosphatlösung bezogen
-5 auf die Trockenmasse, mischt und auf 700 bis 9000C erhitzt.
Vorzugsweise wird als Basalt ein Material verwendet, das sich im wesentlichen nur aus Feldspäten zusammensetzt und in dem der Kalkfeldspat oder Anorthit [Ca (Si2AI2Oe)] den größten Anteil ausmacht und im Bereiche von Natronfeldspat oder Albit [Na (AlSijOe)] im Bereiche 30 bis 38 Gew.-% liegt und Kalifeldspat oder Orthoklas [K (AISi3O8)] nur mit 2 bis 5 Gew.-% zugegen sein sollte. Diese Kombination von Anorthit, Albit und Orthoklas entspricht der Oxidzusammensetzung:
SiO2
AI2O3 [MgO Fe2Oj TiO2]
"0 CaO
Na2O
K2O
48-52%
18-29%
8-12%
2- 50/0
1- 2%
Eine solche Basaltzusammensetzung, wobei die Bestandteile an MgO, TiO2, Fe2O3 nicht berücksichtigt werden sollen, ergibt die besten Ergebnisse.
Soll der Werkstoff auch ausdehnungssenkende und absorbierende Eigenschaften für thermische Neutronen haben, wird Borsäure verwandt.
Der erfindungsgemäße Werkstoff, der zu Blöcken, Platten, Stangen und Röhren gegossen werden kann, zeigt im Gegensatz zu vielen anderen bekannten Werkstoffen überraschend gute Festigkeitseigenschaften und Temperaturwechselbeständigkeit.
Der entstandene schaumförmige Werkstoff besitzt folgende physikalische Eigenschaften:
a^ Raumgewicht 0,15-0,25g/cm3
b) Druckfestigkeit 1962,0-2452,5 kPa
bO C) Biegezugfestigkeit 490,0 - 588,6 kPa
d) El. Durchschlagfestigkeit 13,0-15,0 k V/cm
e) El. spez. Widerstand 1,0 · 10'2 Ohm/cm
(bei 288,15 K)
0 Hitzebeständigkeit 103,15-723,15 K
b5 g) Wärmeleitfähigkeit 0,0736 W/m K
Anstelle von Basalt kann die Mischung auch mit Feldspäten zusammengestellt werden oder mit den den
Feldspäten verwandten Doppelsilikaten, wie beispielsweise Plagioklas, Oligoklas oder Oligoklas und Andesin, ferner aus den Glimmern, wie Muskowit
[K Al2(OH F)2/A1 Si3O10],
Phlogopit [KMg3(F OH2/AI Si3O10J
Biotit - K (Mg,Fe")3 [(OH)2Z(ALFe1H)]Si3O10,
Zinnwaldit - K(UFe"Al)3ROH)2/AISi3O10],
y]
oder aus Serpentinreihe wie
Chrysoltilasbest Mg^(OHVSUO10]
oder aus Nephelin KNa3[AISiOi]4.
Die Zusammensetzung von verschiedenen Mineralien und Zusätzen, wie Borsäure, Metasilikate, Borate, kann man sehr gut kombinieren und die eutektischen Kräfte anwenden. Sehr gute Kombinationen sind Basalte und Glimmer oder Basalte und Serpentine.
Schaumkörper gemäß der vorliegenden Erfindung aus braunem und weißem Glas besitzen hingegen die nachfolgenden physikalischen Kennzahlen:
Druckfestigkeit
Biegezugfestigkeit
El. Durchschlagfestigkeit
Wärmeleitzahl
Hitzebeständigkeit
Raumgewicht
12772-19158 kPa
3924-4903 k Pa
17-25kV/cm
0,079 W/mK
bei 283,15 K
73,15-923,15 K
0,30-0,40 g/cm3
Es zeigte sich, daß Schaumkorper aus braunem und weißem Glas größere Festigkeiten ergeben als solche aus grünem Glas.
Man kann also bereits aus einem Gemisch aus gemahlenem Flaschenglas oder Glasscherben mit einer Teilchengröße unter 40 μ bereits einen silikatischen Werkstoff herstellen, wenn man dem Gemisch Aluminiumphosphatlosung bei Zimmertemperatur zi'setzt, wodurch sich ein Schaum bildet, den man dann bei Temperaturen zwischen 523,15 und 673,15 K unter Zuhilfenahme von Anhydrit trocknet. Diese Temperaturen kann man praktisch in jedem Trockenschrank erreichen. Das Anhydrit nimmt dabei Restwasser auf und wandelt sich in Gips um.
Der Anteil an zugesetztem Anhydrit beläuft sich auf 4 bis 8 Gew.-% und die Menge der Aluminiumphosphatlösung, bei der es sich um eine 20 bis 35%ige wäßrige Lösung handelt, auf 19 Dis 36Gew.-%. Diese Mengen wurden unter entsprechender Verringerung des Glasmehlanteils berücksichtigt.
Der entstandene schaumförmige Werkstoff besitzt die folgenden physikalischen Kennzahlen:
Raun.gewicht
Druckfestigkeit
Schaumkorper ist porös
0,45-0,50 kg/cm3
2943-3924 k Pa

Claims (1)

1
Patentanspruch:
Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen mit guter mechanischer Festigkeit, verwendbar in der elektrischen, wärmeisolierenden, schalldf'.nmenden und Strahlenschutz-Technik auf der Basis von Glas, Siliziumcarbid und gegebenenfalls Basalt, dadurch gekennzeichnet, daß man 60—90 Gew.-% gemahlenes Flaschenglas verschiedener Farbe und einer Teilchengröße unter 40 μτη mit 10—12 Gew.-% Basalt und/oder 10—15Gew.-% Asbest und/oder 10-15 Gew.-% Schiefer, 0,1-0,5 Gew.-% SiC, sowie 19—36Gew.-% einer 20—35%igen Aluminiumphosphatlösung, bezogen auf die Trockenmasse, mischt und auf 700 bis 900° C erhitzt.
DE2814315A 1978-04-03 1978-04-03 Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen Expired DE2814315C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2814315A DE2814315C2 (de) 1978-04-03 1978-04-03 Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2814315A DE2814315C2 (de) 1978-04-03 1978-04-03 Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2814315A1 DE2814315A1 (de) 1979-12-20
DE2814315C2 true DE2814315C2 (de) 1982-06-03

Family

ID=6036046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2814315A Expired DE2814315C2 (de) 1978-04-03 1978-04-03 Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2814315C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416489C1 (de) * 1994-05-10 1995-11-23 Schott Glaswerke Verfahren zur Herstellung von natursteinähnlichen, plattenförmigen Bau- und Dekorationsmaterialien und danach hergestellte Materialien

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1596018A3 (de) * 2004-05-11 2007-02-14 Ullermann, Klaus Mauerstein sowie Masse und Verfahren zum Herstellen desselben

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2423834A1 (de) * 1974-05-16 1975-11-27 Mayer Otmar J Keramische sinter-formkoerper, sowie verfahren zu ihrer herstellung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416489C1 (de) * 1994-05-10 1995-11-23 Schott Glaswerke Verfahren zur Herstellung von natursteinähnlichen, plattenförmigen Bau- und Dekorationsmaterialien und danach hergestellte Materialien

Also Published As

Publication number Publication date
DE2814315A1 (de) 1979-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0464757B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines silikatisch gebundenen Werkstoffs
DE3246619A1 (de) Schaeumbare wasserhaltige haertbare anorganische formmassen, daraus hergestellte formkoerper und verfahren zur herstellung der formmasse
DE19702254A1 (de) Formkörper, vorzugsweise Leichtbaustein, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung
AT391107B (de) Verbundbauteil, bestehend aus mindestens zwei teilen aus unterschiedlichen fasermaterialien
DE2814315C2 (de) Verfahren zur Herstellung von schaumförmigen silikatischen Werkstoffen
WO2000035826A1 (de) Hydrothermal gehärtete formkörper
DE60031458T2 (de) Leichtes, wärmedämmendes geformtes produkt hoher mechanischer festigkeit und verfahren zur herstellung desselben
EP1164179B1 (de) Faserfreies, nicht brennbares, geschäumtes Isolier- und Brandschutzmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19738373C2 (de) Formmasse
DE4240191C1 (de) Porzellan sowie Verfahren zur Herstellung des Porzellans
DE2554969C3 (de) Glasierbare, nichtporöse keramische Sinterkörper hoher mechanischer Festigkeit mit steatitanalogen elektrischen Isolationseigenschaften
DE2853333C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines mineralischen Schaumstoffes
AT405409B (de) Feuerbeständiges stoffgemenge
DE2632422A1 (de) Feuerleichtsteine auf der basis von siliciumoxynitrid
EP0078508A1 (de) Anorganischer Schaumstoff und Verfahren zu seiner Herstellung aus tertiärem Metallphosphat
DE602004004286T2 (de) Mikroporöses wärme- isolierendes material
DE2505718A1 (de) Verfahren zur herstellung von werkstoffen unter verwendung von basalt, asbest, glimmer und schiefer
DE19546979A1 (de) Temperaturbeständiges Mineralwolleprodukt
DE2356524A1 (de) Binde- und glasurmittel fuer koerniges gesteinsmaterial und dessen verwendung
US2675323A (en) Refractory materials
DE29724777U1 (de) Formkörper, vorzugsweise Leichtbaustein
DE1914982A1 (de) Neues,elektrogeschmolzenes,feuerfestes Material
AT158651B (de) Verfahren zur Herstellung von dichtgesinterten Formkörpern, die hauptsächlich aus amorpher Kieselsäure bestehen.
DE1496555C3 (de) Aus einer glasig erstarrten Schaummasse bestehendes anorganisches Isoliermaterial und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2605950B2 (de) Feuerfestes Erzeugnis mit verbesserter Temperaturwechselbeständigkeit

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee