NL1011452C2 - Coating composition for making ceramic products, e.g. foundry moulds or heat exchangers, comprises lithium silicate sol, alumina and silicon oxide - Google Patents

Abstract

The coating composition contains a lithium silicate sol, alumina and a silicon oxide. A composition for use in a coating process for making ceramic products comprises (A) a lithium silicate sol, (B) alumina, and (C) silicon oxide of formula SiOx (x = 1-2). Independent claims are also included for (a) a method for making a hollow ceramic product using a lost-core technique, by forming at least one fluid layer of the above composition on the core, drying the fluid layer(s) in one or more steps, removing the core, and firing the green body, and (b) hollow ceramic products obtained by this method, predominantly comprising lithium oxide, (B) and (C), and having a thermal expansion coefficient of -0.030 to +0.030 % over a temperature range of 100-1000degreesC.

Description

Samenstelling voor toepassing in een bekledingswerkwijze, werkwijze voor het vormen van een hol keramisch product en product door de werkwijze verkregenComposition for use in a coating process, process for forming a hollow ceramic product and product obtained by the process

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een samenstelling voor toepassing in een bekledingswerkwijze voor het vervaardigen van een keramisch product.The present invention relates to a composition for use in a coating method of manufacturing a ceramic product.

Een dergelijke samenstelling is onder meer bekend 5 uit de metaalgieterij. Hierbij wordt een kern uit was, algi-naten, eiwitpolymeren, zetmeel of dergelijke onder gebruikmaking van de zogenaamde "verloren-kernmethode" door bijvoorbeeld onderdompelen in de samenstelling voorzien van een of meer lagen van de samenstelling. Na het laten drogen 10 van de ten minste ene gevormde laag en het verwijderen van de kern wordt een hol voorwerp verkregen. Dit voorwerp kan vervolgens op een in de techniek gebruikelijke wijze worden gebakken onder oplevering van een hol keramisch product, waarin vloeibaar metaal kan worden gegoten. Hierbij wordt het kera-15 mische materiaal slechts eenmaal gebruikt; na vorming van het metalen voorwerp wordt het als gietvorm gebruikte keramische materiaal verwijderd en weggegooid.Such a composition is known, inter alia, from the metal foundry. Here, a wax core, alginates, protein polymers, starch or the like is applied using the so-called "lost core method" by, for example, dipping into the composition one or more layers of the composition. After drying the at least one formed layer and removing the core, a hollow object is obtained. This article can then be baked in a manner customary in the art to yield a hollow ceramic product into which liquid metal can be poured. The ceramic material is used only once; after formation of the metal object, the ceramic material used as a mold is removed and discarded.

Ook is het bekend om bepaalde inrichtingen die aan hoge temperaturen worden onderworpen, zoals bijvoorbeeld 20 branders en warmtewisselaars, uit te voeren in een keramisch materiaal. Dergelijke inrichtingen werden voorheen vooral uit metaal geconstrueerd. Door de gebruikte hoge temperaturen en/of door inwerking van de in rookgassen aanwezige stoffen kunnen dergelijke metalen inrichtingen echter corroderen en 25 raken ze aldus beschadigd. Sommige keramische materialen kunnen goed deze hoge temperaturen en agressieve rookgassen weerstaan. Bovendien zijn de mogelijkheden van metaalvor-mingstechnieken beperkt, en vragen deze vaak om een uit delen opgebouwde vorm.It is also known to design certain devices which are subjected to high temperatures, such as, for example, burners and heat exchangers, in a ceramic material. Previously, such devices were mainly constructed of metal. However, due to the high temperatures used and / or the action of the substances present in flue gases, such metal devices can corrode and are thus damaged. Some ceramic materials can withstand these high temperatures and aggressive flue gases well. In addition, the possibilities of metal forming techniques are limited, and often require a molded part.

30 Een bekend probleem bij conventionele keramische ma terialen is echter de voor conventionele keramiek gebruikelijke thermische expansie; inrichtingen die worden uitgevoerd in conventionele keramiek zijn niet goed bestand tegen locaal 10 1 1 4 5 2 2 aanwezige hoge temperaturen en kunnen derhalve bij plaatselijke verwarming breken.However, a known problem with conventional ceramic materials is the thermal expansion customary for conventional ceramics; devices made in conventional ceramics are not very resistant to locally high temperatures, and can therefore break on local heating.

De onderhavige uitvinding heeft als doel deze nadelen te vermijden. Dit doel wordt volgens de onderhavige uit-5 vinding bereikt doordat de samenstelling omvat: - een lithiumsilicaat-sol; - A1203; en - SiOx, waarbij x is 1-2.The present invention aims to avoid these drawbacks. This object is achieved according to the present invention in that the composition comprises: - a lithium silicate sol; A1203; and - SiOx, where x is 1-2.

Met de samenstelling volgens de uitvinding is het 10 mogelijk om holle keramische producten te verkrijgen met een thermische expansiecoëfficiënt over een temperatuurbereik van 100 - 1000°C in het bereik van -0,030 tot +0,030%.With the composition according to the invention it is possible to obtain hollow ceramic products with a thermal expansion coefficient over a temperature range of 100 - 1000 ° C in the range of -0.030 to + 0.030%.

Een bijzonder voordeel van het gebruik van de lithiumsilicaat-sol is dat het mogelijk is om vloeibare keramische 15 samenstellingen op waterbasis te maken. Deze samenstellingen worden na drogen vast, waarbij slechts een zeer geringe droogkrimp plaatsvindt, en zijn na het drogen niet meer oplosbaar in water. Hierdoor zijn reeds afgezette lagen (door onderdompelen van een kern in de samenstelling) niet oplos-20 baar in daarna nog aan te brengen lagen. Tijdens het bakken, waarbij de afgezette lagen worden versinterd, krimpt het keramische product ca. 7%.A particular advantage of using the lithium silicate sol is that it is possible to make water-based liquid ceramic compositions. These compositions solidify after drying, with only a very small drying shrinkage, and are no longer soluble in water after drying. As a result, layers which have already been deposited (by immersing a core in the composition) are not soluble in layers that can still be applied afterwards. During baking, during which the deposited layers are sintered, the ceramic product shrinks about 7%.

Een ander voordeel volgens de uitvinding is dat het verkregen keramische product meerdere malen kan worden ge-25 bruikt, terwijl het als gietvorm bedoelde bekende keramische product slechts eenmaal kan worden gebruikt.Another advantage according to the invention is that the obtained ceramic product can be used several times, while the known ceramic product intended as a mold can be used only once.

De gebruikte lithiumsilicaat-sol bevat in het algemeen 1-4% lithiumoxide en 10-40% siliciumdioxide in water, bijvoorbeeld 2,5% lithiumoxide en 20,5% siliciumdioxide. De 30 gebruikte hoeveelheden uitgangsverbindingen worden bij voorkeur zodanig gekozen dat Li20, Al203, SiOx, waarbij x is 1 of 2, en K20/Na20 in het gebakken keramische product aanwezig zijn in relatieve gewichtshoeveelheden van Li20 : Al203 :The lithium silicate sol used generally contains 1-4% lithium oxide and 10-40% silica in water, for example 2.5% lithium oxide and 20.5% silicon dioxide. The amounts of starting compounds used are preferably selected such that Li 2 O, Al 2 O 3, SiOx, where x is 1 or 2, and K 2 O / Na 2 O are present in the baked ceramic product in relative weight amounts of Li 2 O: Al 2 O 3:

SiOx : (K20 + Na20) = 0,9-1,1 : 2-2,4 : 9,0-10,6 : 0,105- 35 0,130 : 0,040-0,055. De deeltjes zijn zo klein dat ze in het water blijven zweven.SiOx: (K 2 O + Na 2 O) = 0.9-1.1: 2-2.4: 9.0-10.6: 0.105-3.130: 0.040-0.055. The particles are so small that they float in the water.

Een keramisch materiaal met de bovengenoemde relatieve gewichtshoeveelheden is overigens beschreven in de niet-vóórgepubliceerde aanvrage NL-A-1008578, op naam van een 1011452 3 van de aanvragers van de huidige aanvrage en waarvan de in-houd door de vermelding wordt geacht te zijn opgenomen in de onderhavige aanvrage.Incidentally, a ceramic material with the above-mentioned relative weight amounts is described in the non-prepublished application NL-A-1008578, in the name of a 1011452 3 of the applicants of the present application and the content of which is deemed to be included by the mention in the present application.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werk-5 wijze voor het vormen van een hol keramisch product onder gebruikmaking van een verloren-kernmethode, welke werkwijze de stappen omvat van: a) het ten minste een keer aanbrengen van een vloeistof op een kern onder vorming van een laag vloeistof op de 10 kern; b) het laten drogen van de ten minste ene, in stap a) gevormde laag; c) het verwijderen van de kern onder vorming van een hol voorwerp; en 15 d) het bakken van het in stap c) verkregen, holle voorwerp onder vorming van een hol keramisch product.The invention also relates to a method of forming a hollow ceramic product using a lost core method, the method comprising the steps of: a) applying a liquid to a core at least once to form of a layer of liquid on the core; b) allowing the at least one layer formed in step a) to dry; c) removing the core to form a hollow object; and d) firing the hollow article obtained in step c) to form a hollow ceramic product.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat als vloeistof gebruik wordt gemaakt van de samenstelling volgens de uitvinding.The method according to the invention is characterized in that the composition according to the invention is used as the liquid.

20 Met de werkwijze volgens de uitvinding worden holle keramische producten verkregen die een thermische expansieco-efficiënt over een temperatuurbereik van 100 - 1000°C in het bereik van -0,030 tot +0,030% vertonen.The process according to the invention produces hollow ceramic products which exhibit a thermal expansion coefficient over a temperature range of 100 - 1000 ° C in the range of -0.030 to + 0.030%.

De op deze wijze gevormde keramische producten kun- 25 nen bijvoorbeeld branders, warmtewisselaars, straalbuizen, straalplaten, etc. zijn.The ceramic products formed in this way can be, for example, burners, heat exchangers, nozzles, jet plates, etc.

Het aanbrengen van de vloeistof op de kern uit was of dergelijke kan op verschillende manieren plaatsvinden, bijvoorbeeld door besproeien of onderdompelen.The application of the liquid to the core of wax or the like can take place in various ways, for example by spraying or immersion.

30 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwij ze volgens de uitvinding omvat de werkwijze verder de volgende stap: e) het aanbrengen van een poeder in een poederlaag op een in stap a) gevormde laag, en het ten minste een keer 35 aanbrengen van een verdere vloeistoflaag op de gevormde poederlaag .According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the method further comprises the following step: e) applying a powder in a powder layer to a layer formed in step a), and applying a further liquid layer at least once on the formed powder layer.

Door het aanbrengen van de poederlaag op de op de kern gevormde laag, zal het product minder droogkrimp vertonen en wordt een betere hechting van de verschillende lagen 1011452 4 aan elkaar verkregen. Waarschijnlijk ontstaat de geringere droogkrimp doordat de in de vloeistof gezakte korrels geen droogkrimp meer vertonen. Het mengsel van de nog vloeibare samenstelling en korrels vertoont hierdoor minder droogkrimp.By applying the powder layer to the layer formed on the core, the product will show less drying shrinkage and a better adhesion of the different layers to each other is obtained. The less dry shrinkage is probably due to the fact that the granules that have subsided in the liquid no longer show any dry shrinkage. The mixture of the still liquid composition and granules hereby shows less shrinkage.

5 Een ander voordeel van het aanbrengen van de poeder- korrels is dat de vloeibare keramische samenstelling hierdoor minder snel van de kern afdruipt. Tijdens het bak- en sinter-proces beperken de poederkorrels de tijdens het sinteren optredende krimp, aangezien de korrels zelf al versinterd zijn. 10 Het poeder zal bij voorkeur zijn gevormd uit een reeds gesinterd materiaal dat is opgebouwd uit Li20, Al203, SiOx, waarbij x is 1-2; bij voorkeur zijn Li20, Al203, SiOx en K20/Na20 aanwezig in relatieve gewichtshoeveelheden van Li20 : A1203 : SiOx : (K20 + Na20) = 0,9-1,1 : 2-2,4 : 9,0- 15 10,6 : 0,105-0,130 : 0,040-0,055.Another advantage of applying the powder granules is that the liquid ceramic composition is less likely to drip from the core. During the baking and sintering process, the powder grains limit the shrinkage that occurs during sintering, since the grains themselves are already sintered. The powder will preferably be formed from an already sintered material composed of Li 2 O, Al 2 O 3, SiOx, where x is 1-2; preferably Li 2 O, Al 2 O 3, SiOx and K 2 O / Na 2 O are present in relative weight amounts of Li 2 O: Al 2 O 3: SiOx: (K 2 O + Na 2 O) = 0.9-1.1: 2-2.4: 9.0-15, 6: 0.105-0.130: 0.040-0.055.

Aan het poeder kunnen nog andere verbindingen worden toegevoegd om de eigenschappen van de keramiek te veranderen. Door toevoegen van bijvoorbeeld siliciumcarbiden kan de warm-tegeleidbaarheid van het keramische product worden verhoogd. 20 Bijzonder gunstig is het gebleken om op. de kern af wisselend de vloeistof en de poederlaag aan te brengen.Still other compounds can be added to the powder to change the properties of the ceramic. The thermal conductivity of the ceramic product can be increased by adding, for example, silicon carbides. 20 It has proved to be particularly favorable to take on alternately applying the liquid and the powder layer to the core.

Hiermee wordt een goede hechting van de verschillende lagen gewaarborgd.This ensures good adhesion of the different layers.

Verder verdient het de voorkeur dat het poeder een 25 in hoofdzaak uniforme korrelgrootte heeft in het bereik van 100 - 800 /im.Furthermore, it is preferred that the powder has a substantially uniform grain size in the range of 100-800 µm.

De poederkorrels zakken op een gelijkmatige wijze in de aangebrachte vloeistof, bij het bestrooien van een natte laag die op de kern uit was of dergelijke zit na bijvoorbeeld 30 onderdompelen. Door gebruik te maken van korrels met een uniforme grootte wordt een gelijkmatige verdeling tussen poederkorrels en vloeibare keramische samenstelling verkregen.The powder granules settle in the applied liquid in an even manner, when a wet layer which is waxed on the core or the like is sprinkled after, for example, immersion. By using uniformly sized granules, an even distribution between powder granules and liquid ceramic composition is obtained.

In principe kan elke korrelgrootte in het bereik van 100 tot 800 μτη worden gebruikt, bij voorkeur zal de korrel-35 grootte in het bereik van 3 00-600 μτη liggen, met de meeste voorkeur 400-550 μτη. Het is echter van belang dat een poeder met in hoofdzaak een uniforme korrelgrootte wordt gebruikt.In principle, any grain size in the range of 100 to 800 μτη can be used, preferably the grain size 35 will be in the range of 300-600 μτη, most preferably 400-550 μτη. However, it is important that a powder of substantially uniform grain size is used.

De gebruikte korrelgrootte en de viscositeit van de vloeistof 1011452 5 hangen nauw samen; een dunnere vloeistof vraagt een fijn poeder, een dikkere vloeistof een grotere korrel.The grain size used and the viscosity of the liquid 1011452 5 are closely related; a thinner liquid requires a fine powder, a thicker liquid requires a larger grain.

Volgens een verder kenmerk volgens de uitvinding wordt op een in stap b) verkregen laag een gasafdichtende 5 laag aangebracht.According to a further feature according to the invention, a gas-sealing layer is applied to a layer obtained in step b).

In bijvoorbeeld keramische warmtewisselaars is het vereist dat er geen koude luchtstroom ontstaat op de zijde waar de hete rookgassen hun warmte moeten afstaan aan de keramiek. Een dergelijke koude luchtstroom zou bij een poreuze 10 keramiek gevormd kunnen worden door naar buiten tredende lucht. Door het aanbrengen van een gasafdichtende laag wordt een gasdicht keramisch eindproduct verkregen.In ceramic heat exchangers, for example, it is required that no cold air flow is created on the side where the hot flue gases must transfer their heat to the ceramic. With a porous ceramic, such a cold air flow could be formed by air escaping. By applying a gas-sealing layer, a gas-tight ceramic end product is obtained.

Als gasafdichtende laag kan bijvoorbeeld een mengsel van lithiumsilicaat-sol, aluminiumoxide en silicium-sol wor-15 den gebruikt, waaraan 2% zeer fijn poederig chroomoxide is toegevoegd. Ook kan als een niet-gasdoorlatende laag een laag worden gebruikt die een lager smeltpunt heeft, bijvoorbeeld door toevoeging van kwartsmeel aan het bovengenoemde mengsel.As a gas-sealing layer, for example, a mixture of lithium silicate sol, aluminum oxide and silicon sol can be used, to which 2% of very fine powdery chromium oxide has been added. Also, as a non-gas permeable layer, a layer can be used which has a lower melting point, for example by adding quartz flour to the above mixture.

Om bij het aanbrengen van de vloeistof op de kern 20 uit was of dergelijke een egale laag te verkrijgen, kunnen eventueel verdere toevoegingen aan de vloeistof worden toegevoegd, zoals een oppervlaktespanning verlagende stof (bijvoorbeeld Victawet, verkrijgbaar bij Ramson & Randolf te Ohio, Verenigde Staten van Amerika) en een anti-schuimmiddel 25 (bijvoorbeeld DCC, verkrijgbaar bij Ramson & Randolf te Ohio, Verenigde Staten van Amerika).In order to obtain a uniform layer of wax or the like when the liquid is applied to the core 20, further additives may optionally be added to the liquid, such as a surface tension-reducing substance (for example Victawet, available from Ramson & Randolf of Ohio, United States). of America) and an anti-foaming agent (e.g. DCC, available from Ramson & Randolf of Ohio, United States of America).

De uitvinding heeft tevens betrekking op een product verkregen volgens de werkwijzen volgens de uitvinding, waarbij het product in hoofdzaak is opgebouwd uit Li20, A1203, 30 SiOx, waarbij x is 1-2, met een thermische expansie- coëfficiënt over een temperatuurbereik van 100 - 1000°C in het bereik van -0,030 tot +0,030%. Bij voorkeur zijn Li20, Al203, SiOx en K20/Na20 aanwezig in relatieve gewichtshoe-veelheden van Li20 : A1203 : SiOx : (K20 + Na20) = 0,9-1,1 : 35 2-2,4 : 9,0-10,6 : 0,105-0,130 : 0,040-0,055, met meer voor keur zijn Li20, A1203, SiOx en K20/Na20 aanwezig in relatieve gewichtshoeveelheden van Li20 : A1203 : SiOx : (K20 + Na20) = 1 : 2,205 : 9,812 : 0,117 : 0,048.The invention also relates to a product obtained according to the methods according to the invention, the product mainly consisting of Li20, Al2O3, 30 SiOx, where x is 1-2, with a thermal expansion coefficient over a temperature range of 100 - 1000 ° C in the range of -0.030 to + 0.030%. Preferably, Li 2 O, Al 2 O 3, SiOx and K 2 O / Na 2 O are present in relative weight amounts of Li 2 O: Al 2 O 3: SiOx: (K 2 O + Na 2 O) = 0.9-1.1: 35 2-2.4: 9.0- 10.6: 0.105-0.130: 0.040-0.055, more preferably Li20, A1203, SiOx and K20 / Na20 are present in relative weight amounts of Li20: A1203: SiOx: (K20 + Na20) = 1: 2.205: 9.812: 0.117 : 0.048.

101 1452 6101 1452 6

Een gunstige voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is wanneer het holle keramische product ten minste een binnen- en een buitenlaag omvat en daartussen een gasafdich-tende laag.An advantageous preferred embodiment of the invention is when the hollow ceramic product comprises at least an inner and an outer layer and a gas-sealing layer between them.

5 Het verdient hierbij de voorkeur dat de gasafdich- tende laag zich in hoofdzaak in het midden van de lagen bevindt. De gasafdichtende laag geeft zelf geen stabiliteit als deze wordt gesinterd en heeft in het algemeen ook een iets hogere thermische expansie; om de trekspanning, die deze laag 10 zal krijgen bij afkoeling, zo goed mogelijk te verwerken, verdient het zodoende de voorkeur om de gasafdichtende laag in hoofdzaak in het midden aan te brengen.It is preferred here that the gas-sealing layer is substantially in the middle of the layers. The gas sealing layer itself does not provide stability when it is sintered and generally also has a slightly higher thermal expansion; therefore, in order to best process the tensile stress which this layer 10 will acquire upon cooling, it is preferable to apply the gas-sealing layer substantially in the middle.

Hierna zal de uitvinding worden toegelicht aan de hand van een figuurbeschrijving. Gelijke verwijzingscijfers 15 verwijzen hierbij naar gelijke onderdelen. Hierbij toont: - figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een hol keramisch product volgens de onderhavige uitvinding; - figuur 2 een lengtedoorsnede van het holle keramische product van figuur 1; 20 - figuur 3 een dwarsdoorsnede van het holle kerami sche product getoond in figuur 1 en 2; en - figuur 4 een detailaanzicht van de opbouw van de verschillende lagen van het keramische product.The invention will be elucidated hereinbelow on the basis of a figure description. Like reference numerals 15 hereby refer to like parts. Herein: figure 1 shows a perspective view of a hollow ceramic product according to the present invention; figure 2 is a longitudinal section of the hollow ceramic product of figure 1; Figure 3 is a cross section of the hollow ceramic product shown in figures 1 and 2; and - figure 4 shows a detail view of the construction of the different layers of the ceramic product.

Figuur 1 toont een hol keramisch product volgens de 25 onderhavige uitvinding met een holle cilinder 1, welk keramisch product kan dienen om met heet (afval)rookgas lucht te verwarmen. Nabij de uiteinden van de holle cilinder 1 zijn twee eveneens holle buizen 2 en 3 voorzien voor toe- en af te voeren rookgas.Figure 1 shows a hollow ceramic product according to the present invention with a hollow cylinder 1, which ceramic product can serve to heat air with hot (waste) flue gas. Two also hollow tubes 2 and 3 are provided near the ends of the hollow cylinder 1 for flue gas to be supplied and discharged.

30 Figuur 2 toont een lengtedoorsnede van het holle keramische produkt volgens figuur l.Figure 2 shows a longitudinal section of the hollow ceramic product according to Figure 1.

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede van het holle keramische produkt gezien vanaf de rechterzijde getoond in figuur 2 .Figure 3 shows a cross section of the hollow ceramic product viewed from the right side shown in Figure 2.

35 Ten slotte toont figuur 4 een detailaanzicht van de opbouw van de verschillende lagen van het keramische produkt. Het produkt bevat van binnen naar buiten een gladde binnen-laag 4 met een thermisch expansiecoëfficiënt over een tempe-ratuurbereik van 100-1.000°C in het bereik van -0,030 tot 101 1452 7 +0,030, een gasdichte laag bestaande uit een lithiumoxide-, aluminiumoxide- en siliciumoxidehoudend materiaal dat 2% zeer fijn chroomoxide bevat, en een buitenzijde 6, welke buitenzijde 6 ruwer gevormd is dan de binnenzijde 4. De binnenzijde 5 4 en de buitenzijde 6 zijn beide gevormd uit hetzelfde mate riaal en hierin zijn Li20, Al203, SiOx en K20/Na20 aanwezig in relatieve gewichtshoeveelheden van Li20 : Al203 : SiOx : (K20 + Na20) = 1 : 2,205 : 9,812 : 0,117 : 0,048.Finally, figure 4 shows a detail view of the construction of the different layers of the ceramic product. The product contains a smooth inner layer 4 from the inside out with a thermal expansion coefficient over a temperature range of 100-1,000 ° C in the range of -0.030 to 101 1452 7 +0.030, a gastight layer consisting of a lithium oxide, alumina and silica containing material containing 2% of very fine chromium oxide, and an outside 6, which outside 6 is more roughly shaped than the inside 4. The inside 5 4 and the outside 6 are both formed of the same material and herein are Li20, Al203 , SiOx and K20 / Na2O present in relative weight amounts of Li2O: Al2O3: SiOx: (K2O + Na2O) = 1: 2,205: 9,812: 0,117: 0.048.

Hierna zal de onderhavige uitvinding nader worden 10 toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze.The present invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of the method.

VoorbeeldExample

Een materiaal werd gevormd uit 52,03 g lithiumsili-15 caatsol, 16,40 g aluminiumoxide, 31,57 g kwartsmeel, 0,2 g Victawet en 0,2 g DCC. Een binnenvorm uit was geschikt voor het holle keramische produkt van figuren 1-4 werd vervaardigd. De binnenvorm uit was werd ondergedompeld in het boven beschreven mengsel. Direct na onderdompeling werd de vloei-20 stof zodanig van de wasvorm geschud, dat een laag van circa 0,3 mm dik op de binnenvorm achterbleef. Op deze nog natte laag werd poeder gestrooid (verkregen na het vermalen van het keramische materiaal beschreven in de eerder genoemde niet-voorgepubliceerde aanvrage NL-A-1008578) met een uniforme 25 korrelgrootte in het bereik van 400-550 μπκ Het poeder zette zich vast in en op de natte laag; daar waar de natte laag bedekt was met poeder werd geen poeder meer opgenomen. Hierdoor werd een gelijkmatige laag van vloeistof met poeder daarin verkregen. Deze laag was stijf maar nog zacht. Na een 30 droogtijd van 4 uur werd een volgende laag door onderdompelen in de samenstelling aangebracht. Na het aanbrengen van vier lagen, die steeds 4 uur gedroogd waren, werd het voorwerp gedurende 8 uur in een vochtige omgeving gedroogd. Vervolgens werd een gasafdichtende laag aangebracht bestaande uit een 35 mengsel van 31,14 g lithiumsilicaatsol, 9,82 g aluminiumoxide en 59,04 g siliciumsol waaraan 2 gew.% zeer fijn chroomoxide was toegevoegd. Deze laag werd bestrooid met een poeder met dezelfde samenstelling als het eerste genoemde poeder, maar nu met een korrelgrootte tussen 150 en 250 μιη. Na 4 uur dro- 101 1452 8 gen werd een tweede gasafdichtende laag aangebracht en deze werd ook weer 4 uur gedroogd. Vervolgens werden weer vier lagen gelijk aan de eerste vier lagen aangebracht met steeds weer 4 uur drogen tussendoor.A material was formed from 52.03 g of lithium silcate sol, 16.40 g of aluminum oxide, 31.57 g of quartz flour, 0.2 g of Victawet and 0.2 g of DCC. An inner mold suitable for the hollow ceramic product of Figures 1-4 was manufactured. The wax inner mold was immersed in the above-described mixture. Immediately after immersion, the liquid was shaken from the wax mold such that a layer of about 0.3 mm thick remained on the inner mold. Powder was sprinkled on this still wet layer (obtained after grinding the ceramic material described in the aforementioned non-prepublished application NL-A-1008578) with a uniform grain size in the range of 400-550 μπκ. The powder settled in and on the wet layer; where the wet layer was covered with powder, no more powder was taken up. This gave an even layer of liquid with powder in it. This layer was stiff but still soft. After a drying time of 4 hours, another layer was applied by dipping into the composition. After applying four layers, each dried for 4 hours, the article was dried in a humid environment for 8 hours. Then a gas-sealing layer was applied consisting of a mixture of 31.14 g of lithium silicate sol, 9.82 g of aluminum oxide and 59.04 g of silicon sol to which 2% by weight of very fine chromium oxide had been added. This layer was sprinkled with a powder of the same composition as the first-mentioned powder, but now with a grain size between 150 and 250 µm. After drying for 4 hours, a second gas sealing layer was applied and again dried for 4 hours. Subsequently, four more layers equal to the first four layers were applied, with repeated drying of 4 hours in between.

5 Na 24 uur drogen werden de uiteinden 2 en 3 zoals getoond in fig. 1 gedeeltelijk afgeslepen. Vervolgens werd met behulp van een gasvlam de was eruit gesmolten.After drying for 24 hours, the ends 2 and 3 were partially ground as shown in Fig. 1. The wax was then melted out using a gas flame.

De keramische vorm werd vervolgens gedurende 30 minuten tussen 1.310 tot 1.320°C verwarmd, waarna de keramiek 10 gedurende 4 uur op een temperatuur van 750°C werd gehouden.The ceramic mold was then heated between 1,310 to 1,320 ° C for 30 minutes, after which the ceramic was kept at a temperature of 750 ° C for 4 hours.

Het verkregen holle keramische product had een thermische expansiecoëfficiënt over een temperatuurbereik van 100°C - 1.000°C in het bereik van -0,030 tot +0,030%.The resulting hollow ceramic product had a thermal expansion coefficient over a temperature range of 100 ° C - 1000 ° C in the range of -0.030 to + 0.030%.

10114521011452

Claims (11)

1. Samenstelling voor toepassing in een bekledings-werkwijze voor het vervaardigen van een keramisch product, met het kenmerk, dat de samenstelling omvat: - een lithiumsilicaat-sol;Composition for use in a coating process for producing a ceramic product, characterized in that the composition comprises: - a lithium silicate sol; 2. Werkwijze voor het vormen van een hol keramisch product onder gebruikmaking van een verloren-kernmethode, welke werkwijze de stappen omvat van: 10 a) het ten minste een keer aanbrengen van een vloei stof op een kern onder vorming van een laag vloeistof op de kern; b) het laten drogen van de ten minste ene, in stap a) gevormde laag; 15 c) het verwijderen van de kern onder vorming van een hol voorwerp; en d) het bakken van het in stap c) verkregen, holle voorwerp onder vorming van een hol keramisch product, met het kenmerk, dat als vloeistof gebruik wordt gemaakt van 20 de samenstelling volgens conclusie 1.2. A method of forming a hollow ceramic product using a lost core method, the method comprising the steps of: a) applying a liquid to a core at least once to form a layer of liquid on the core. core; b) allowing the at least one layer formed in step a) to dry; C) removing the core to form a hollow object; and d) baking the hollow object obtained in step c) to form a hollow ceramic product, characterized in that the composition according to claim 1 is used as the liquid. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de werkwijze verder de volgende stap omvat: e) het aanbrengen van een poeder in een poederlaag op een in stap a) gevormde laag, en het ten minste een keer 25 aanbrengen van een verdere vloeistoflaag op de gevormde poederlaag .Method according to claim 2, characterized in that the method further comprises the following step: e) applying a powder in a powder layer to a layer formed in step a), and applying a further further at least once liquid layer on the powder layer formed. 4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat op de kern afwisselend de vloeistof en de poederlaag wordt aangebracht.Method according to claim 3, characterized in that the liquid and the powder layer are alternately applied to the core. 5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, met het ken merk, dat het poeder een in hoofdzaak uniforme korrelgrootte heeft in het bereik van 100 - 800 μπι.A method according to claim 3 or 4, characterized in that the powder has a substantially uniform grain size in the range of 100-800 µm. 5. A1203; en - SiOx, waarbij x is 1-2.5. A1203; and - SiOx, where x is 1-2. 6. Werkwijze volgens een der conclusies 2-5, met het kenmerk, dat op een in stap b) verkregen laag een gasafdich- 35 tende laag wordt aangebracht. 10114526. A method according to any one of claims 2-5, characterized in that a gas-sealing layer is applied to a layer obtained in step b). 1011452 7. Hol keramisch product verkregen volgens de werkwijze volgens een der conclusies 2-6, met het kenmerk, dat het product in hoofdzaak is opgebouwd uit Li20, A1203, SiOx, waarbij x is 1-2, met een thermische expansiecoëfficient over 5 een temperatuurbereik van 100 - 1000°C in het bereik van -0,030 tot +0,030%.7. Hollow ceramic product obtained according to the method according to any one of claims 2-6, characterized in that the product is mainly composed of Li20, A1203, SiOx, where x is 1-2, with a thermal expansion coefficient over a temperature range from 100 - 1000 ° C in the range of -0.030 to + 0.030%. 8. Hol keramisch product volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat Li20, A1203, SiOx en K20/Na20 aanwezig zijn in relatieve gewichtshoeveelheden van Li20 : A1203 : SiOx : 10 (K20 + Na20) = 0,9-1,1 : 2-2,4 : 9,0-10,6 : 0,105-0,130 : 0,040-0,055.Hollow ceramic product according to claim 7, characterized in that Li20, A1203, SiOx and K20 / Na20 are present in relative weight amounts of Li20: A1203: SiOx: 10 (K20 + Na20) = 0.9-1.1: 2-2.4: 9.0-10.6: 0.105-0.130: 0.040-0.055. 9. Hol keramisch product volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat Li20, A1203, SiOx en K20/Na20 aanwezig zijn in relatieve gewichtshoeveelheden van Li20 : Al203 : SiOx : 15 (K20 + Na20) = 1 : 2,205 : 9,812 : 0,117 : 0,048.Hollow ceramic product according to claim 8, characterized in that Li 2 O, Al 2 O 3, SiOx and K 2 O / Na 2 O are present in relative weight amounts of Li 2 O: Al 2 O 3: SiOx: 15 (K 2 O + Na 2 O) = 1: 2,205: 9,812: 0,117: 0.048. 10. Hol keramisch product volgens een der conclusies 7-9, met het kenmerk, dat dit product ten minste een binnen-en een buitenlaag omvat en daartussen een gasafdichtende laag.Hollow ceramic product according to any one of claims 7-9, characterized in that this product comprises at least one inner and an outer layer and a gas-sealing layer therebetween. 11. Hol keramisch product volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de gasafdichtende laag zich in hoofdzaak in het midden van de lagen bevindt. 1011452Hollow ceramic product according to claim 10, characterized in that the gas-sealing layer is substantially in the center of the layers. 1011452