Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
Nya keramiska material för höga på kä nningar.
Keramiken torde höra till människans äldsta
teknik. Ända till senaste tid har den emellertid, i
huvudsak endast omfattat förarbetning av lerjordshaltiga
massor. Dessa massor av växlande sammansättning
kunna ej giva produkter med några skarpt markerade
egenskaper. De enligt bränningsprocessen på grundval
av lerjord-kiselsyra med diverse accessoriska tillsatser
uppbyggda keramiska materialen bestå nämligen av
blandningar av olika beståndsdelar som dels äro
glasartade, dels kristalliniska och som dessutom befinna
sig i ett tillstånd av termodynamisk labilitet. I
överensstämmelse härmed besitta de hittillsvarande
keramiska produkterna inga definitiva konstanter utan
uppvisa fysikaliska intervaller. I stället för
smältpunkt föreligger ett uppmjukningsintervall, i stället
för spec. vikt volymvikt.
Till följd av sin olikformiga beskaffenhet förhålla
sig gängse keramiska material olika gentemot olika
påkänningar. Vid smältors inverkan på keramiskt
gods — t. e. glassmältor i chamottekar — angripas
vissa delar av materialet mer än andra. Till följd
härav ändrar sig godsets egenskaper med tiden i och
med ytskiktets anfrätning. Vid de nya keramiska
material som bestå av rena oxider är detta ej fallet.
Deras egenskaper ändras ej med tiden, och de visa
alltså ej några åldringsföreteelser, och deras
ytegenskaper äro desamma som egenskaperna i styckets
inre. Inga centra finnas, som äro känsliga för
korrosion, upplösning osv.
Ej alla rena oxider kunna förarbetas till keramiska
föremål. Endast sådana komma i betraktande, som
äro beständiga i luften och under bränningsprocessen
i ugn.
Hittills ha följande oxider resp. föreningar visat
sig användbara: torit, spinell, berylliumoxid,
zirkon-jord, magnesia, lerjord (bauxit) och slutligen cerjord.
Medan den viktigaste beståndsdelen i våra dagars
keramiska produktion, nämligen kaolin resp. lera eller
dess varianter, redan i sitt naturliga tillstånd har
plastiska egenskaper, så äro alla de nämnda oxiderna
oformbara. För att kunna forma dem måste man
alltså först bibringa dem plasticitet. På detta problem
ha forskare och tekniker slösat mycket arbete och
skarpsinne.
Resultatet av arbetet har hittills endast mycket
sparsamt varit föremål för publicitet i utlandets
fackpress. Ett värdefullt bidrag utgör en längre artikel
av E. Ryschkewitsch om de rena oxidernas keramiska
användning och egenskaper, införd i ett av de senaste
numren av "Schweizer Archiv für angewandte
Wissen-schaft und Technik". I det följande kommer det
väsentligaste av denna intressanta och instruktiva
uppsats att återgivas.
Den första förutsättningen för massans smidighet
och formbarhet är den mekaniska finfördelningen av
materialet. Det är ett känt faktum, att i allmänhet
det förhandenvarande materialet, t. e. kvartssand, med
växande finfördelningsgrad så småningom antager
plastiska egenskaper. Principiellt måste man vid
tillräcklig finfördelning kunna vänta inträdande av
bruk-bar plasticitet. Denna sönderdelningsgrad ligger
emellertid inom de kolloidala dimensionernas område.
Härför stå mekaniska medel för teknisk användning
ej till förfogande. Till följd härav måste
materialpartiklarna istället underkastas en ytterligare
behandling. Ett markant exempel härpå erbjuder
zirkön-dioxid. På grund av den kemiska trögheten äro här
förhållandevis kraftiga påverkningar nödvändiga. En
ringa tillsats av zirkontetraklorid i torrt tillstånd har
därvid visat sig synnerligen verksam. Till följd av
den vid varje Zr02-korn i fuktigt tillstånd vidhäftande
vattenhinnan bildas genom hydrolytisk spaltning av
zirkontetrakloriden mer eller mindre basiskt
komplext zirkonoxikloridhydrat, som häftar fast vid
oxidkornet och till följd av sin polära byggnad starkt
binder vattnet. Efter ältning av på dylikt sätt
förbehandlad zirkonoxid erhåller man makrokomplex av
vattenhaltig zirkonoxid, som ha plastiska egenskaper.
I många fall är en etsning av oxidkornet med syra
tillräckligt för att göra det ifrågavarande materialet
plastiskt. Mindre verksamt är tillsättning av den
motsvarande hydroxiden till oxiden för att bilda
makrokomplex med vatten.
Slutligen användas i många fall sekundära
bindemedel, såsom t. e. dragant, stärkelse osv., vilka ha
till syfte att bilda svällda omhöljen.
Efter bränning av de formade produkterna erhåller
man föremål av rena oxider, då t. e. av den med
zir-konoxiklorid tillsatta zirkonjorden blir ren
zirkon-dioxid, av den till lerjorden tillsatta
aluminium-hydroxiden ren aluminiumoxid osv. De sekundära
bindemedlen böra väljas så, att de fullkomligt
förbrännas och ej kvarlämna några icke önskvärda rester.
Den egentliga formgivningen av de plasticerade
oxiderna sker enligt samma metoder, som f. n. äro
brukliga vid framställning av grov- och finkeramiska
alster. Varje slags formningsteknik kommer alltefter
behovet till användning: handformning, torrpressning
i matriser, strängpressning genom dragmunstycken,
gjutning i gipsformar etc. Numera har
formningstekniken nått så långt, att det ej möter några
svårigheter att av ultraeldfasta oxider framställa
pyro-meterrör av över 1,50 m längd (fig. 1) med hål om
ca 70 fi, som man ej kan se med blotta ögat (fig. 2).
Många arbetsstycken måste undergå efterbehandling i
svarvstol eller på slipskiva.
För korrekt bränning av det rena oxidgodset
förslår ej på långt när den vid bränning av hårdporslin
använda temperaturen. Det var därför ett kinkigt
problem att konstruera en brännugn för en
arbetstemperatur av upp till 2 000 "C.
Lösandet av denna uppgift resulterade i
användning av ytförbränning på ett speciellt sätt. Fig. 3
åskådliggör den inre konstruktionen av en dylik ugn
(Degussa-högtemperaturugn). Härigenom är det
möjligt att med vanlig lysgas (utan syre och blästerluft)
uppnå den erforderliga temperaturen upp till 2 000 °C.
Genom insatsernas katalysverkan sker ett starkt
påskyndande av förbränningsreaktionen, så att endast
ungefär Vioo sek åtgår för gasernas fullständiga
förbränning utan luftöverskott. På detta sätt erhåller
man — särskilt vid små ugnar ■—• en kalorisk effekt
av över 100 mill. kcal pr m3 förbränningsrum pr
timme, vilket är avsevärt mer än vid uppvärmning av
metallurgiska eller energilevererande anläggningar.
Följaktligen är man i stånd att täcka alla förluster
genom hög energikoncentration och praktiskt taget
uppnå de teoretiskt möjliga
förbränningstemperaturerna. Vid en temperatur av 1900 °C erhållas
fullkomligt täta produkter t. o. m. av toriumoxid, som
har den högsta smältpunkten av alla oxider, i runt
tal 3 000°C.
Då de rena oxidmaterialen ej innehålla några
glasartade, alkalihaltiga eller jonbildande beståndsdelar,
äga de i allmänhet hög elektrisk isoleringsförmåga.
Denna överträffar avsevärt porslinets, i synnerhet då
det är fråga om verkligt höga temperaturer.
Den sintrade lerjorden, som består av sammanväxta
62
10 aug. 1940
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
