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DE4300538A1 - Mfr. of porous, refractory ceramic foams - Google Patents

Mfr. of porous, refractory ceramic foams

Info

Publication number
DE4300538A1
DE4300538A1 DE19934300538 DE4300538A DE4300538A1 DE 4300538 A1 DE4300538 A1 DE 4300538A1 DE 19934300538 DE19934300538 DE 19934300538 DE 4300538 A DE4300538 A DE 4300538A DE 4300538 A1 DE4300538 A1 DE 4300538A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
components
foam
proportion
oxides
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.)
Withdrawn
Application number
DE19934300538
Other languages
German (de)
Inventor
Hartmut Riedel
Aleksandre-Ivanovitc Rogov
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.)
Ysotron Engineering & Vertrieb
Original Assignee
Ysotron Engineering & Vertrieb
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 Ysotron Engineering & Vertrieb filed Critical Ysotron Engineering & Vertrieb
Priority to DE19934300538 priority Critical patent/DE4300538A1/en
Publication of DE4300538A1 publication Critical patent/DE4300538A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Porous refractory ceramic foams are mfd. from inorganic components mixed homogeneously at room temp. and simultaneously or subsequently moulded into a solidified form. The components being selected from (a) powdered AlSi and its alloys with e.g. Ca, Mg, Ba, B, Fe and Cr, (b) powdered oxides and/or hydroxides of the above metals, water-soluble powdered silicates, powdered aluminates, borates and chromates, (c) opt. powdered carbon-, boron-, silicon carbide- or silicon nitride-based modifiers, (d) opt. amorphous alumina, titanium or silicon oxides of rutile structure, activated carbon, carbon black or cellulose fibres as foam stabilisers, restricting the rheological behaviour of the mixt., and (e) an aq. soln. of pH 7.5-12 contg. at least one water-soluble silicate and at least one of Na2CO3, K2CO3 and NH3. Exothermic heat is produced during an autogenous reaction proceeding during foaming and heating whilst the end product forms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von porösen, feuerfesten keramischen Schaumkörpern aus einer Mischung von an­ organischen Komponenten.The invention relates to a method for producing porous, refractory ceramic foam bodies made from a mixture of organic components.

Der Stand der Technik umfaßt eine Reihe von Verfahren zur Herstel­ lung von anorganischen, porösen Materialien, insbesondere kerami­ scher Körper mit unterschiedlichen Qualitätsmerkmalen wie Porosität, spezifisches Gewicht, Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit, thermische Resistenz etc.The prior art includes a number of manufacturing processes development of inorganic, porous materials, especially kerami body with different quality characteristics such as porosity, specific weight, strength, thermal conductivity, thermal Resistance etc.

Das japanische Patent No. Sho-60-28786 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines siliziumreichen, porösen Schaumsilikatkörpers aus einer Mischung von Quarz- und Metallsiliziumschmelzen, worin Silizi­ um oxidiert und ein gasförmiges Siliziummonoxid bildet, welches die Schmelze aufschäumt. Dabei wird ein Produkt erzeugt, welches glas­ artiges SiO2 enthält, ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und Wärme­ dämmungseigenschaften besitzt und unkristallisierbar ist. Bei diesem Verfahren wird ein SiO2-Rohstoff, vorzugsweise ein hochreines Quarzmaterial mit einem niedrigen Anteil an Alkalioxiden und/oder Tonerdesand mit metallischem Silizium und/oder Siliziumnitrid als Aufschäumer vermischt, geschmolzen und aufgeschäumt, wobei sich die Schaumsilikatschmelze bildet. Der SiO2-Rohstoff hat Korngrößen vorzugsweise < 3 Micron, und der Aufschäumer < 300 Micron. Infolge der beim Aufheizen auftretenden Wechselwirkungen zwischen SiO2 und metallischem Si des Aufschäumers bildet sich gasförmiges Silizium­ oxid und/oder Stickstoff in feiner Verteilung innerhalb der Schmel­ ze, wodurch ein gleichmäßiges Aufschäumen bewirkt wird. Japanese Patent No. Sho-60-28786 describes a process for producing a silicon-rich, porous foam silicate body from a mixture of quartz and metal silicon melts, in which silicon is oxidized and forms a gaseous silicon monoxide, which foams the melt. A product is produced which contains glass-like SiO 2 , has excellent heat resistance and thermal insulation properties and is non-crystallizable. In this process, an SiO 2 raw material, preferably a high-purity quartz material with a low proportion of alkali oxides and / or alumina sand, is mixed, melted and foamed with metallic silicon and / or silicon nitride as the foamer, the foam silicate melt being formed. The SiO 2 raw material preferably has particle sizes of <3 microns, and the frother <300 microns. As a result of the interactions that occur during heating between SiO 2 and metallic Si of the foamer, gaseous silicon oxide and / or nitrogen are formed in a finely divided form within the melt, which causes uniform foaming.

Dieser Prozeß ist ausschließlich bei hohen Temperaturen durchführbar und erfordert einen nachteilig hohen Energieaufwand.This process can only be carried out at high temperatures and requires a disadvantageously high expenditure of energy.

Infolge der Herstellung bei hohen Temperaturen ergibt sich aber auch ein hoher Verschleiß bei den zur Formgebung der keramischen Körper erforderlichen Metallformen.As a result of the production at high temperatures, however, there is also a high degree of wear in the shaping of the ceramic body required metal molds.

Die deutsche Patentschrift 25 17 380 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Siliziumnitridschaumkörpern bzw. Silizi­ umkarbidschaumkörpern durch Formen eines durch Reaktion zwischen einem Siliziumpulver und einem anorganischen Stoff gebildeten Schaumes und Brennen der entstandenen Formlinge in nitridierender bzw. in karborierender Atmosphäre. Diese Erfindung lehrt, daß Siliziumpulver mit einer Korngröße < 63 Micron mit verdünnter Natronlauge behandelt wird, der gebildete stabile Schaum in Formen gegossen wird und die entstandenen Formlinge gebrannt werden. Dabei erfolgt eine Siliziumoxidation in einer Lauge unter Wasserstoff­ entwicklung, welche zum Aufschäumen des Schlickers führt. Anschlie­ ßend erfolgt eine Reaktion, wobei das erhaltene Zwischenprodukt in Siliziumnitrid oder -karbid umgesetzt wird. Die Siliziumoxidation verläuft in einer 0,3- bis 5%igen Natronlauge mit pH-Werten über 12,5.German patent 25 17 380 describes a method for Production of ceramic silicon nitride foam bodies or silicon carbide foam bodies by molding one by reaction between a silicon powder and an inorganic substance Foam and burn the resulting moldings in nitriding or in a carburizing atmosphere. This invention teaches that Silicon powder with a grain size <63 micron with diluted Sodium hydroxide solution is treated, the stable foam formed in forms is poured and the resulting moldings are fired. Here there is a silicon oxidation in an alkali under hydrogen development which leads to foaming of the slip. Then A reaction takes place, the intermediate product obtained in Silicon nitride or carbide is implemented. The silicon oxidation runs over in a 0.3 to 5% sodium hydroxide solution with pH values 12.5.

Nachteilig entstehen in einem so starken alkalischen Medium bei Reaktionszeiten von nur wenigen Minuten keine wasserunlöslichen Produkte, die feste Bindungen zwischen den Komponenten des Schlic­ kers herstellen können. Deshalb ist zum Stabilisieren des entstehen­ den Schaumes ein Trockenprozeß und eine Hochtemperaturbehandlung erforderlich. Nach diesem Verfahren werden Schaumkörper unter extrem hohem Energie- und Arbeitsaufwand hergestellt.Disadvantages arise in such a strong alkaline medium Response times of just a few minutes no water-insoluble Products that have strong bonds between the components of the Schlic can manufacture kers. Therefore, to stabilize the emerge the foam a drying process and a high temperature treatment required. Following this procedure, foam bodies are under extreme high energy and labor costs.

Aus dem britischen Patent GB 1 511 398 ist weiterhin ein Verfahren bekannt, nach welchem Schaumkörper von hoher Qualität bei Raumtempe­ raturen hergestellt werden. Nach diesem Verfahren werden einer stark sauren Lösung ein Zementmaterial oder wasserfreies Silikat der Alkalimetalle beigemischt und sodann Silizium oder Bor zugesetzt. Die Säuren, welche dieser Lösung mit Wasserglas zugegeben werden, führen letztlich zur Härtungs-Reaktion, während Silizium oder Bor bei der Reaktion mit Säuren als Schaummittel dienen. Die Gasbildung entsteht während einer Reaktion durch Metallauflösung in der Säure, wogegen das Härten in einer Neutralisierungsreaktion zwischen Säure und festen Silikaten der Alkalimetalle abläuft.A method is also known from British patent GB 1 511 398 Known which foam body of high quality at room temperature are manufactured. After this procedure one becomes strong  acidic solution a cement material or anhydrous silicate Alkali metals are added and then silicon or boron is added. The acids that are added to this solution with water glass ultimately lead to the hardening reaction while silicon or boron serve as a foaming agent in the reaction with acids. The gas formation arises during a reaction due to metal dissolution in the acid, whereas the hardening in a neutralization reaction between acid and solid silicates of the alkali metals.

Die von der Rezeptur her vorgegebenen großen Mengen an Säuren oder Salzen sowie leicht schmelzbaren, Alkalimetalle enthaltenden Ver­ bindungen, machen es unmöglich, das entstandene Produkt als Feuer­ festwerkstoff zu verwenden. Nachteilig kommt hinzu, daß der Einsatz von Säuren und Salzen einschließlich Halogeniden das Verfahren umweltschädlich machen.The large amounts of acids or given by the recipe Salts and easily meltable Ver, containing alkali metals bindings, make it impossible to fire the resulting product to use solid material. Another disadvantage is that the use of acids and salts including halides the process make it environmentally harmful.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Her­ stellung von porösen, feuerfesten keramischen Schaumkörpern aus einer Mischung von anorganischen Komponenten anzugeben, durch welches unter Vermeidung der vorgenannten Schwierigkeiten und technischen Grenzen bei Arbeitstemperaturen zwischen Raumtemperatur oder 100°C Formkörper mit kontrollierbarer Porosität, Porenver­ teilung und einem vorgegebenen Porenaufbau ohne Emission umweltbela­ stender oder umweltschädlicher Bestandteile sowie mit einem Minimum an Arbeitsaufwand besonders kostengünstig herstellbar sind. Weiter­ hin soll es mit dem Verfahren möglich sein, Aggregate bzw. Kon­ struktionselemente bestehend aus einem erfindungsgemäßen Schaumkör­ per mit zu einer Einheit integrierten Faserblöcken, feuerfesten Produkten wie Steine oder Platten und fallweise mit metallischen Befestigungselementen in einem Verfahrensschritt herzustellen. Auch soll das erfindungsgemäße Verfahren dazu in der Lage sein, mehr­ schichtige keramische Schaumkörper herzustellen, wobei die einzelnen Schichten mit unterschiedlichen Qualitätsmerkmalen bezüglich Festig­ keit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeresistenz, spezifischem Gewicht etc. ausgebildet sein können. The invention has for its object a method for Her of porous, refractory ceramic foam bodies specify a mixture of inorganic components by which while avoiding the aforementioned difficulties and technical limits at working temperatures between room temperature or 100 ° C molded body with controllable porosity, pore ver division and a specified pore structure without emission of environmental pollution constituents that are harmful to the environment or with a minimum are particularly inexpensive to manufacture. Next towards the method it should be possible to aggregate or Kon structural elements consisting of a foam body according to the invention per with fiber blocks integrated into one unit, refractory Products such as stones or slabs and occasionally with metallic ones To produce fasteners in one process step. Also The inventive method should be able to do more to produce layered ceramic foam bodies, the individual Layers with different quality characteristics with regard to strength ability, thermal conductivity, heat resistance, specific weight etc. can be trained.  

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ein Verfahren entsprechend den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen.A method is used to achieve the stated object proposed the features of claim 1.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren besteht der erforderliche Arbeits­ aufwand im wesentlichen im Zumessen und Vermischen der unter a) bis e) genannten Komponenten, wobei dieses die nachfolgende Wasserstoff­ entwicklung und Oxidierung der Metallpulver auslöst. Bei der Reak­ tion von Aluminium mit der Lauge, die Na- und K-Ionen enthält, bilden sich nicht nur Aluminiumoxide und -hydroxide, sondern auch Natrium- und Kaliumaluminate, wodurch sich deren Anteil an M2 · nSiO2-Verbindungen verringert. Hierbei bedeutet M ein Alkalimetall. Im Verlauf der Lösung führt diese Reaktion zunächst zur Erhöhung der Viskosität der Lösung und anschließend zum Silikaterhärten, wobei sich n mehr als um das Vierfache vergrößert. Bei Boratbildung ergibt sich der gleiche Prozeß. Mit der Siliziumauflösung erfolgt eine unmittelbare Erhöhung des SiO2-Anteils an der Verbindung M2O · nSiO2. Wechselwirkungen mit Ca, Mg, Ba, Ti, Fe, Cr verursachen einen partiellen Austausch des Alkalimetalloxids in der M2O · nSiO2- Verbindung gegen Oxide der vorgenannten Metalle, wobei sich wasser­ unlösliche komplexe Silikate bilden und die Mischung erhärten. Die eingesetzten Metalloxide und -hydroxide werden zu Kristallisations­ zentren und bilden weiterhin das Gerippe des Schaumkörpers.In the method according to the invention, the work required essentially consists in metering and mixing the components mentioned under a) to e), this triggering the subsequent hydrogen development and oxidation of the metal powder. When reacting aluminum with the alkali, which contains Na and K ions, not only aluminum oxides and hydroxides are formed, but also sodium and potassium aluminates, which reduces their proportion of M 2 · nSiO 2 compounds. Here M means an alkali metal. In the course of the solution, this reaction initially leads to an increase in the viscosity of the solution and then to silicate hardening, n increasing more than four times. The same process results in the formation of borate. The silicon dissolution results in an immediate increase in the SiO 2 content in the compound M 2 O · nSiO 2 . Interactions with Ca, Mg, Ba, Ti, Fe, Cr cause a partial exchange of the alkali metal oxide in the M 2 O · nSiO 2 compound for oxides of the aforementioned metals, water-insoluble complex silicates being formed and the mixture hardening. The metal oxides and hydroxides used become crystallization centers and continue to form the skeleton of the foam body.

Der Zusatz von Modifizierungsmitteln gemäß der Komponente c) ergeben thermoschockfeste Körper.The addition of modifiers according to component c) result thermal shock resistant body.

Eine Schaumstabilisierung durch Zugabe von amorphem Silizium, Ruß und insbesondere rutilförmigen Silizium- und Titanoxiden verringern das Fließvermögen der Mischung infolge geringer Viskositätserhöhung. Dies begünstigt eine gleichmäßige Porenverteilung sowie die Bildung kleiner Poren, insbesondere in den oberen Schichten des aufgeschäum­ ten Körpers.Foam stabilization by adding amorphous silicon, soot and especially reduce rutile silicon and titanium oxides the fluidity of the mixture due to a slight increase in viscosity. This favors an even pore distribution and the formation small pores, especially in the upper layers of the foamed body.

Das Aufschäumen der zunächst noch rheologischen Mischung beginnt nicht sofort während oder nach dem Mischvorgang, sondern erst nach einiger Zeit. Dies wird vermutlich infolge Auflösung des Oxidfilmes an den Metalloberflächen im alkalischen Medium verursacht. Auf diese Weise können zwischen dem Ende des Mischvorganges und dem Beginn der Aufschäumung 0,5 bis 20 Stunden vergehen. Die Dauer dieser als Inkubationsperiode bezeichneten Verzögerung kann durch Variieren des pH-Wertes und des Wassergehalts der Lösung in Grenzen beeinflußt werden. Bei einem pH-Wert von 12 und einem Wassergehalt von ca. 70% benötigt die Inkubationsperiode 0,5 Stunden. Bei einem pH-Wert zwischen 8 und 9 und einem Wassergehalt von 150 bis 200% bezogen auf das Gewicht der aufzulösenden Komponenten, ergibt sich eine etwa 20stündige Inkubationsperiode. Danach dauert das eigentliche Auf­ schäumen und Erhärten mehrere Sekunden bis mehrere Minuten. Bei diesem Prozeß wird ein fester, feuerbeständiger und wasserunlöslicher Schaumkörper erhalten.The foaming of the initially rheological mixture begins not immediately during or after the mixing process, but only after some time. This is believed to be due to the dissolution of the oxide film  caused on the metal surfaces in the alkaline medium. To this You can choose between the end of the mixing process and the beginning foaming takes 0.5 to 20 hours. The duration of this as Incubation period can be delayed by varying of the pH and the water content of the solution influenced within limits become. With a pH value of 12 and a water content of approx. 70% the incubation period takes 0.5 hours. At a pH between 8 and 9 and a water content of 150 to 200% on the weight of the components to be dissolved, there is an approx 20 hour incubation period. Then the actual opening takes place foam and harden for several seconds to several minutes. At this process becomes a solid, fire-resistant and water-insoluble Obtain foam body.

Neben der Wasserstoffentwicklung erfolgt eine Verdampfung des Wasserinhalts der Mischung. Dabei wird die Verflüchtigung des Hydratwassers aus der Mischung von einer autogenen Wärmeentwicklung durch die Reaktion begleitet. Der Wasseranteil am fertigen Schaum­ körper beträgt weniger als 3 Gewichtsprozent.In addition to the evolution of hydrogen, the Water content of the mixture. The volatilization of the Hydrate water from the mixture of an autogenous heat development accompanied by the reaction. The proportion of water in the finished foam body is less than 3 percent by weight.

Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.Refinements of the method according to the invention are corresponding provided the subclaims.

Dabei beträgt gemäß Anspruch 2 das Verhältnis aller Massen der Komponenten a) bis c) zur Masse der wäßrigen Lösung e) zwischen 1 : 3 und 7 : 1. Bei gradueller Erhöhung des pH-Wertes von 7,5 gegen 12 erhöht sich der Anteil der Metallkomponente a) graduell von 5 auf 95 Gewichtsprozent und der Anteil an Oxiden bzw. Hydroxiden b) beträgt zwischen 1 und 94 Gewichtsprozent; der Anteil an Modifizie­ rungsmitteln c) zwischen 1 und 4 Gewichtsprozent und der Anteil an Schaumstabilisatoren d) zwischen 1 und 4 Gewichtsprozent. Durch Änderung des pH-Werts und der Anteile a) bis e) mit den in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen unterschiedlichen Mengenverhältnissen führen zur Herstellung von keramischen Schaumkörpern mit jeweils unterschiedlichen Qualitätsmerkmalen, bspw. bezüglich Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeresistenz, Porenvolumen und -verteilung bzw. spezifischem Gewicht etc.According to claim 2, the ratio of all masses Components a) to c) to the mass of the aqueous solution e) between 1: 3 and 7: 1. With a gradual increase in pH of 7.5 against 12, the proportion of metal component a) gradually increases from 5 to 95 percent by weight and the proportion of oxides or hydroxides b) is between 1 and 94 percent by weight; the proportion of modification rungsmittel c) between 1 and 4 percent by weight and the proportion of Foam stabilizers d) between 1 and 4 percent by weight. By Change the pH and the proportions a) to e) with the in the Claims 2 and 3 specified different proportions lead to the production of ceramic foam bodies with each  different quality characteristics, e.g. regarding strength, Thermal conductivity, heat resistance, pore volume and distribution or specific weight etc.

Sehr vorteilhaft können der Mischung auch 1 bis 80 Gewichtsprozent Katalysatoren, z. B. pulverförmige Oxide von Ni, Pt, Mo, Co, CoMo, Ca oder Al zugesetzt werden.The mixture can also be very advantageously 1 to 80 percent by weight Catalysts, e.g. B. powdery oxides of Ni, Pt, Mo, Co, CoMo, Ca or Al can be added.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die Korngröße der pulverförmigen Komponenten a) und b) < 150 Micron und vorzugsweise < 120 Micron und die Korngröße der pulverförmigen Komponente d) < 10 Micron, vorzugsweise < 5 Micron ist.One embodiment provides that the grain size of the powder Components a) and b) <150 micron and preferably <120 micron and the grain size of the powdery component d) <10 microns, is preferably <5 microns.

Mit der Änderung im Verhältnis der festen Phase zur Lösung innerhalb breiter Grenzen bspw. von 1 : 3 bis 7 : 1 können Variationen in einem breiten Eigenschaftsspektrum der fertigen Schaumstoffkörper erzielt werden, insbesondere hinsichtlich Porosität, Dichte, Wärmeleitzahlen etc. Als Metall- und Legierungspulver können dabei verschiedene Aluminium- und Ferrolegierungszusätze verwendet werden. Die Korn­ größe der pulverförmigen Komponenten a) und b) beeinflußt in weiten Grenzen die Stabilität und Vollständigkeit des Reaktionsprozesses, wobei sich herausgestellt hat, daß optimale Wärmedämmungscharak­ teristika mit Metallpulvern eines Korngrößenspektrums unter 30 Micron erreicht werden.With the change in the ratio of the solid phase to the solution within wide limits, for example from 1: 3 to 7: 1, variations in one achieved a wide range of properties of the finished foam body be, especially with regard to porosity, density, thermal conductivity etc. Various metal and alloy powders can be used Aluminum and ferro alloy additives are used. The grain Size of the powdery components a) and b) largely influenced Limit the stability and completeness of the reaction process, it turned out that optimal heat insulation charak Teristics with metal powders with a grain size spectrum below 30 Micron can be reached.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß beim Vermischen der Komponenten in der Form Verstärkungs- bzw. Füllmaterial zugegeben wird, bspw. 3 bis 40 Gewichtsprozent Fasern oder Füllstoff wie Perlitschaum, Blähton, Glasmikrosphären, Kunststoffgranulat etc. Die Zugabe solchen Verstärkungs- bzw. Füllmaterials führt zur Erhöhung der Viskosität der Lösung sowie zu einem weiten Spektrum unterschiedli­ cher mechanischer Eigenschaften. Fallweise wird durch das Einmischen von Füllmaterial das Endprodukt in Anpassung an geringere mechani­ sche oder thermische Resistenz in der Herstellung signifikant ver­ billigt. One embodiment provides that when the components are mixed in the form of reinforcing or filling material is added, for example. 3 to 40 percent by weight of fibers or filler such as pearlite foam, Expanded clay, glass microspheres, plastic granules etc. The encore such reinforcing or filling material leads to an increase in The viscosity of the solution and a wide range differ mechanical properties. Occasionally, by interfering of filling material the end product in adaptation to lower mechani chemical or thermal resistance in manufacturing significantly ver approves.  

Eine in die gleiche Richtung zielende Ausgestaltung sieht vor, daß die Verstärkungs- bzw. Füllmaterialien und fallweise Stützmateria­ lien wie Gewebe oder Netze bzw. vliesstoffartige Wirrfasergebilde aus anorganischem Material vor dem Eingießen der Komponentenmischung bzw. vor dem Einsetzen der reaktiven Phase der Komponentenmischung in die Form eingebracht werden.A design aiming in the same direction provides that the reinforcement or filling materials and occasionally support material like fabrics or nets or nonwoven-like tangled fiber structures made of inorganic material before pouring the component mixture or before the start of the reactive phase of the component mixture be introduced into the mold.

Die Herstellung von kompletten Konstruktionselementen oder Ag­ glomeraten gelingt mit der Erfindung durch eine Ausgestaltung dadurch, daß eine oder mehrere der Wände der Form mit Formstücken aus anorganischen Fasern und/oder feuerfesten porösen Werkstoffen wie Aluminiumoxid und Aluminiumsilikat-Fasern, Silikokalzium, SiC, Mullit etc. belegt werden.The production of complete construction elements or Ag The invention achieves glomerates by means of an embodiment characterized in that one or more of the walls of the mold with fittings made of inorganic fibers and / or refractory porous materials such as aluminum oxide and aluminum silicate fibers, silicon calcium, SiC, Mullite etc. can be occupied.

Wenn dann die Härtung erfolgt ist, verhält sich das Fertigprodukt nach Ausformen aus der Form ähnlich einem monolithischen Körper. Dabei ergeben sich große Vorteile mit der Erfindung dadurch, daß der Mischvorgang und das ihm folgende autogene Aufschäumen mit der Formgebung in einem Arbeitsschritt vereinigt wird, indem diese Arbeitsgänge in der gleichen Form durchgeführt werden.When the hardening has taken place, the finished product behaves after molding from the mold similar to a monolithic body. There are great advantages with the invention in that the mixing process and the subsequent autogenous foaming with the Shaping is combined in one step by this Operations are carried out in the same form.

Dabei können dann diverse Verstärkungsmittel und Füllstoffe, Ver­ stärkungsfasern oder großformatige Füllkörper in der Form vorzugs­ weise vor dem Eingießen der Mischung eingesetzt werden. Eine oder mehrere Formwände können vor dem Eingießen der Mischung auch mit feuerfesten Blöcken belegt werden. Nach Aufschäumen und Erhärten bildet dann der Forminhalt insgesamt eine feste Bindung mit dem eingelegten Material bzw. Blöcken. Auf diese Weise hergestellte Aggregate anorganischer Schaumkörperblöcke wurden bei 1100°C im Laufe von 48 Stunden geprüft, ohne daß sichtbare Veränderungen am Schaumkörper oder Veränderungen in den Qualitätsmerkmalen festge­ stellt werden konnten. Various reinforcing agents and fillers, ver reinforcing fibers or large-sized packing in the shape preferred be used before pouring the mixture. One or several mold walls can also be poured in before pouring the mixture refractory blocks are occupied. After foaming and hardening then the form content forms a firm bond with the inserted material or blocks. Manufactured in this way Aggregates of inorganic foam blocks were at 1100 ° C in Tested for 48 hours without any visible changes on the Foam body or changes in the quality characteristics could be put.  

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das Aufschäumen der Masse sowie das Erhärten des Formlings in einer dicht geschlossenen Form unter Drücken bis 100 bar erfolgt. Hierdurch wird ein sehr dichtes Gefüge mit äußerst feinen und feinverteilten Poren innerhalb eines sehr homogenen Gefüges erzielt.One embodiment provides that the foaming of the mass and hardening of the molding in a tightly closed form Pressures up to 100 bar. This creates a very dense structure with extremely fine and finely divided pores within a very homogeneous structure achieved.

Dabei sieht eine Ausgestaltung vor, daß gegen Ende des Erhärtungs­ prozesses, kurz vor Erreichen der Endfestigkeit des Formlings, der Druck in der Form auf 0,3 bis 0,05 bar abgesenkt wird.An embodiment provides that towards the end of the hardening process, shortly before reaching the final strength of the molding, the Pressure in the mold is reduced to 0.3 to 0.05 bar.

Dabei können nach einem weiteren Vorschlag für die Formgebung elastische Formen verwendet werden.You can look for another design suggestion elastic shapes are used.

Das Formen des Schaums in einer elastischen Form ist deshalb zweck­ mäßig, weil sich das Materialvolumen während der Aufschäumungs­ reaktion bis um einen Faktor 8 vergrößern kann.Shaping the foam into an elastic shape is therefore useful moderate because the volume of material changes during foaming reaction can increase by a factor of 8.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die Form während der reaktiven Phase der Komponentenmischung in Bewegung und vorzugsweise in Rotation versetzt wird.One embodiment provides that the shape during the reactive Phase of the component mixture in motion and preferably in Rotation is set.

Hierdurch wird mit Vorteil verhindert, daß beim Aufschäumen die Poren im wesentlichen an bevorzugten Bereichen der Masse sich anreichern und zu einem ungleichen Gefüge führen. Durch Bewegungs­ einleitung in die Form und vorzugsweise durch Rotation wird eine ungleiche Verteilung der Poren in der Masse mit Vorteil verhindert.This advantageously prevents the foaming when Pores essentially at preferred areas of the mass enrich and lead to an uneven structure. Through movement introduction into the mold and preferably by rotation becomes a uneven distribution of the pores in the mass is advantageously prevented.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das Einsetzen und/oder Ablaufen der Schaumbildungsphase durch Aufheizen der Mischung von ca. 20° bis 90° beschleunigt wird. Hierdurch wird einerseits die Inkuba­ tionszeit verringert und andererseits auch die Phase der Durch­ härtung. Mit Vorteil kann hierdurch eine Erhöhung der Produktivität im Herstellungsprozeß erreicht werden.One embodiment provides that the insertion and / or expiration the foam formation phase by heating the mixture at approx. 20 ° is accelerated up to 90 °. On the one hand, this makes the Incuba tion time and on the other hand also the phase of the through hardening. This can advantageously increase productivity can be achieved in the manufacturing process.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das Einsetzen und/oder Ablaufen der Schaumbildungsreaktion durch Abkühlen der Mischung von ca. 20° bis auf -40° verzögert wird.One embodiment provides that the insertion and / or expiration the foam formation reaction by cooling the mixture from about 20 ° is decelerated to -40 °.

Eine Verzögerung der Reaktion kann bei Herstellung von großformati­ gen Körpern bzw. beim Gießen einer fertigen Mischung in eine Viel­ zahl kleiner Formen vorteilhaft sein, weil dann nicht schon die Vormischung einzudicken und zu schäumen beginnt, bevor die Ver­ teilung in der oder den Formen abgeschlossen ist. Ein solcher Fall kann gegeben sein, wenn ein großer Schaumkörper wie bspw. Träger eines Schmelzofengewölbes, mit einem vorgegebenen Profil hergestellt werden soll, wobei die Durchführung aller Arbeitsgänge in der Form einen gewissen Arbeits- und Zeitaufwand erfordern, wonach sich dann aber eine weitere Bearbeitung des hergestellten Körpers erübrigt.A delay in the reaction can occur when producing large formats bodies or when pouring a finished mixture into a lot  number of small forms can be advantageous because then not that Premixing begins to thicken and foam before the Ver division in the form or forms has been completed. Such a case can be given if a large foam body such as carrier a furnace vault, made with a given profile should be, the execution of all operations in the form require a certain amount of work and time, then what but further processing of the manufactured body is unnecessary.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß eine Herstellung von Formkörpern schichtweise durchgeführt wird, wobei auf jeweils eine vorher erhärtete Schicht eine weitere Schicht durch Aufgießen einer weite­ ren Komponentenmischung und deren Erhärtung in beliebiger Wiederho­ lung aufgebracht wird. Mit Vorteil können dabei die einzelnen Schichten mit unterschiedlichen Rezepturen ihre Mischungen und demzufolge mit unterschiedlichen Qualitätsmerkmalen bezüglich Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeresistenz, spezifischem Gewicht etc. ausgebildet sein.One embodiment provides for the production of moldings is carried out in layers, one at a time hardened layer another layer by pouring on a wide one Ren component mixture and its hardening in any repetition tion is applied. The individual can benefit from this Layers with different recipes their mixtures and therefore with different quality characteristics regarding Strength, thermal conductivity, heat resistance, specific weight etc. be trained.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eine Beispieles erläutert.The invention is explained below using an example.

Beispielexample

Es wurden pulverförmige AlSi-Legierungen und Al-Si-M-Legierungen im Korngrößenspektrum < 120 Micron vermischt. Darin bedeutet M ein Metall ausgewählt aus der Gruppe Ca, Mg, Ba, Fe, Cr, Ti. Als Oxid­ phase wurden pulverförmige Hydroxide von Ca, Mg, Ba und Oxide von Ti und Fe verwendet. Zur Aufbereitung von Lösungen wurden wasser­ freie Na2CO3, K2CO3, 3%iges NH3 und Wasserlösungen von Na- und K- Silikaten mit Wassergehalten von 50 bis 70% eingesetzt. Als Modifi­ zierungsmittel dienten auf 120 Micron zerkleinerte pulverförmige Komponenten Siliziumnitrid, Siliziumkarbid, Bornitrid und Borkarbid. Die Komponenten wurden bei 20° vermischt. Die entstandene Suspension wurde in eine Form eingeschüttet. Fallweise wurde der Mischvorgang auch in der Form durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Powdery AlSi alloys and Al-Si-M alloys in the grain size spectrum <120 microns were mixed. M is a metal selected from the group Ca, Mg, Ba, Fe, Cr, Ti. Powdered hydroxides of Ca, Mg, Ba and oxides of Ti and Fe were used as the oxide phase. Water-free Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , 3% NH 3 and water solutions of Na and K silicates with water contents of 50 to 70% were used to prepare solutions. Powdery components crushed to 120 micron were used as modifying agents silicon nitride, silicon carbide, boron nitride and boron carbide. The components were mixed at 20 °. The resulting suspension was poured into a mold. In some cases, the mixing process was also carried out in the mold. The results are shown in Table 1.

BemerkungenRemarks

Das Verhältnis zwischen fester und flüssiger Phase beträgt bei den Mustern 1 bis 4 = 3 : 2, bei den Mustern 5 und 6 = 2 : 1.The ratio between solid and liquid phase is in the Patterns 1 to 4 = 3: 2, for patterns 5 and 6 = 2: 1.

Nach einem 48stündigen Prüftest blieben die Muster 2, 3, 4, 6 ohne sichtbare Änderungen. Bei Muster 1 hat sich das Volumen infolge Schmelzens der als Füllmaterialien zugegebenen Microsphären ver­ ändert. Bei Muster 5 waren kleine Risse vorhanden. Diese sind auf Gasentwicklung infolge Kohlenstoffoxidation und einen zu geringen Anteil von Modifizierungsmitteln zurückzuführen. Muster 2 schäumte bei 25 bar auf. Am Anfang der Schaumbildung war bei Muster 3 der Druck zunächst auf 0,1 bar reduziert.After a 48-hour test, samples 2, 3, 4, 6 remained without visible changes. In pattern 1, the volume has changed Melting of the microspheres added as fillers ver changes. There were small cracks in pattern 5. These are on Gas evolution due to carbon oxidation and too little Share of modifiers. Pattern 2 foamed at 25 bar. At the beginning of foam formation, the pattern 3 was the Pressure initially reduced to 0.1 bar.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich sehr vorteilhaft zur Herstellung von porösen, feuerfesten keramischen Schaumkörpern aus einer Mischung aus organischen Komponenten. Es zeichnet sich durch folgende besonders vorteilhafte Eigenschaften aus:The method according to the invention is very advantageous for Manufacture of porous, refractory ceramic foam bodies a mixture of organic components. It stands out the following particularly advantageous properties:

  • - Die Herstellung erfordert einen vergleichsweise sehr geringen Aufwand an Arbeit,- The production requires a comparatively very small Effort,
  • - die Mischung der Komponenten kann unmittelbar in einer Form aber auch in einem separaten Mischbehälter erfolgen,- The mixture of components can be immediately in one form but also in a separate mixing container,
  • - die Qualitätsmerkmale der nach dem Verfahren hergestellten Formkörper lassen sich durch Variation der Rezeptur in weiten Grenzen gezielt beeinflussen,- the quality characteristics of those produced by the process Shaped bodies can be expanded by varying the recipe Influence borders in a targeted manner,
  • - mit der gezielten Anpassung der Qualitätsmerkmale an vorgegebe­ ne Anforderungen können auch die Kosten für den Materialeinsatz in weiten Grenzen gezielt beeinflußt werden. Durch vorgegebenen Einsatz von Modifizierungs- und/oder Schaumstabilisierungsmedien kann das Porenvolumen, die Porengröße und Porenverteilung und damit das spezifische Gewicht der hergestellten Schaumkörper in weiten Grenzen eingestellt werden.- with the targeted adjustment of the quality characteristics to the given Ne requirements can also be the cost of materials can be influenced in a wide range. By given Use of modification and / or foam stabilization media can determine the pore volume, pore size and pore distribution and thus the specific weight of the foam body produced can be set within wide limits.
  • - Das Verfahren ermöglicht sehr vorteilhaft die Herstellung komplexer Verbundkörper/Schichtkörper sowie großformatiger Formkörper.- The process enables the production very advantageously complex composite body / laminate as well as large format Molded body.

Insofern stellt die Erfindung eine optimale Lösung der eingangs gestellten Aufgabe dar.In this respect, the invention provides an optimal solution at the beginning task.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung von porösen, feuerfesten keramischen Schaumkörpern aus einer Mischung von anorganischen Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponenten
  • a) AlSi-Pulver und dessen Legierungen mit Metallen wie Ca, Mg, Ba, B, Fe, Cr;
  • b) pulverförmige Oxide und/oder Hydroxide dieser Metalle, wasserlösliches Silikatpulver, pulverförmige Aluminate, Borate, Chromate;
  • c) gegebenenfalls pulverförmige Modifizierungsmittel auf Kohlenstoff-, Bor- oder Siliziumkarbid- bzw. Siliziumni­ trid-Basis, und
  • d) gegebenenfalls das rheologische Verhalten der Mischung verringernde Schaumstabilisierungsmedien wie amorphe Tonerde, rutilförmige Titan- oder Siliziumoxide, Aktiv­ kohle, Ruß oder Zellulosefasern;
  • e) eine wäßrige Lösung mit pH-Werten zwischen 7,5 und 12, die wenigstens ein wasserlösliches Silikat und eine der Verbindungen Na2CO3, K₂CO3, NH enthält, die bei Auflösung in Wasser eine alkalische Reaktion bewirken, verwendet werden und diese bei Raumtemperatur zu einer Mischung homogenisiert und während der Vermischung oder im Anschluß daran einer Aushärteform aufgegeben und in dieser im Verlauf einer autogenen Reaktion unter Aufschäumen und Erwärmen durch Entwicklung exothermer Reaktionswärme zum Endprodukt ausreifend belassen werden.
1. A process for the production of porous, refractory ceramic foam bodies from a mixture of inorganic components, characterized in that as components
  • a) AlSi powder and its alloys with metals such as Ca, Mg, Ba, B, Fe, Cr;
  • b) powdery oxides and / or hydroxides of these metals, water-soluble silicate powder, powdered aluminates, borates, chromates;
  • c) optionally powdery modifiers based on carbon, boron or silicon carbide or silicon nitride, and
  • d) if necessary, the rheological behavior of the mixture reducing foam stabilizing media such as amorphous alumina, rutile titanium or silicon oxides, activated carbon, carbon black or cellulose fibers;
  • e) an aqueous solution with pH values between 7.5 and 12, which contains at least one water-soluble silicate and one of the compounds Na 2 CO 3 , K₂CO 3 , NH, which cause an alkaline reaction when dissolved in water, and these Homogenized to a mixture at room temperature and given to a hardening mold during the mixing or afterwards and left to mature in the course of an autogenous reaction with foaming and heating by developing exothermic heat of reaction to the end product.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aller Massen der Komponenten a) bis c) zur Masse der wäßrigen Lösung e) zwischen 1:3 und 7 : 1 beträgt, wobei sich bei gradueller Erhöhung des pH-Wertes von 7,5 gegen 12 der Anteil der Metallkomponente a) graduell von 5 auf 95 Gew. -% erhöht und der Anteil an Oxiden bzw. Hydroxiden b) zwischen 1 und 94 Gew.-%; der Anteil an Modifizierungsmitteln c) zwischen 1 und 4 Gew. -% und der Anteil an Schaumstabilisato­ ren d) zwischen 1 und 4 Gew.-% beträgt.2. The method according to claim 1, characterized, that the ratio of all masses of components a) to c) to Mass of the aqueous solution e) is between 1: 3 and 7: 1, with a gradual increase in pH of 7.5 against 12 the proportion of metal component a) gradually from 5 to 95 % By weight increased and the proportion of oxides or hydroxides b) between 1 and 94% by weight; the proportion of modifiers c) between 1 and 4% by weight and the proportion of foam stabilizer ren d) is between 1 and 4 wt .-%. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Masse aller Feststoff-Komponenten a) bis d) zur Masse der wäßrigen Lösung e) zwischen 1 : 1 und 3 : 1 beträgt, wobei sich bei gradueller Erhöhung des pH-Wertes von 9,5 gegen 12 der Anteil der Metallkomponente a) graduell von 10 auf 80 Gew.-% erhöht und der Anteil an Oxiden bzw. Hydroxi­ den b) zwischen 1 und 5 Gew. -%, bezogen auf die Masse an pulverförmigen Komponenten, und der Anteil an Schaumstabilisa­ toren zwischen 1 und 4 Gew. -% beträgt.3. The method according to claim 1, characterized, that the ratio of the mass of all solid components a) to d) to the mass of the aqueous solution e) between 1: 1 and 3: 1 is, with a gradual increase in the pH of 9.5 against 12 the proportion of metal component a) gradually from 10 increased to 80 wt .-% and the proportion of oxides or hydroxyl den b) between 1 and 5% by weight, based on the mass powdery components, and the proportion of foam stabilization is between 1 and 4% by weight. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung 1 bis 80 Gew,-% Katalysatoren, z. B. pulver­ förmige Oxide von Ni, Pt, Mo, Co, CoMo, Ca oder Al zugesetzt werden.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized, that the mixture 1 to 80 wt .-% catalysts, for. B. powder shaped oxides of Ni, Pt, Mo, Co, CoMo, Ca or Al added become. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der pulverförmigen Komponenten a) und b) < 150 Micron und vorzugsweise < 120 Micron und die Korngröße der pulverförmigen Komponente d) < 10 Micron, vorzugsweise < 5 Micron ist. 5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized, that the grain size of the powdery components a) and b) <150 micron and preferably <120 micron and the grain size of the powdery component d) <10 microns, preferably <5 Micron is.   6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vermischen der Komponenten in der Form Verstärkungs- bzw. Füllmaterial zugegeben wird, bspw. 3 bis 40 Gew. -% Fasern oder Füllstoff wie Perlitschaum, Blähton, Glasmikrosphären, Kunststoffgranulat etc.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized, that when the components are mixed in the form of reinforcing or filler material is added, for example 3 to 40% by weight of fibers or filler such as pearlite foam, expanded clay, glass microspheres, Plastic granules etc. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs- bzw. Füllmaterialien und fallweise Stützmaterialien wie Gewebe oder Netze bzw. vliesstoffartige Wirrfasergebilde aus anorganischem Material vor dem Eingießen der Komponentenmischung bzw. vor dem Einsetzen der reaktiven Phase der Komponentenmischung in die Form eingebracht werden.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized, that the reinforcing or filling materials and occasionally Support materials such as fabrics or nets or non-woven Tangled fiber structures made of inorganic material before pouring the component mixture or before the onset of the reactive Phase of the component mixture are introduced into the mold. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Wände der Form mit Formstücken aus anorganischen Fasern und/oder feuerfesten porösen Werkstoffen wie Aluminiumoxid und Aluminiumsilikat-Fasern, Silikonkalzium, SiC, Mullit etc. belegt werden.8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized, that one or more of the walls of the mold with fittings inorganic fibers and / or refractory porous materials such as aluminum oxide and aluminum silicate fibers, silicon calcium, SiC, mullite, etc. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischvorgang und das ihm folgende autogene Aufschäumen mit der Formgebung in einem Arbeitsschritt vereinigt wird, indem diese Arbeitsgänge in der gleichen Form durchgeführt werden.9. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized, that the mixing process and the subsequent autogenous foaming is combined with the shaping in one work step, by performing these operations in the same form become. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschäumen der Masse sowie das Erhärten des Formlings in einer dicht geschlossenen Form unter Drücken bis 100 bar erfolgt. 10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized, that the foaming of the mass and the hardening of the molding in a tightly closed form under pressures up to 100 bar he follows.   11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß gegen Ende des Erhärtungsprozesses, kurz vor dem Erreichen der Endfestigkeit des Formlings, der Druck in der Form auf 0,3 bis 0,05 bar abgesenkt wird.11. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized, that towards the end of the hardening process, shortly before reaching the final strength of the molding, the pressure in the mold to 0.3 is lowered to 0.05 bar. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Formgebung elastische Formen verwendet werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized, that elastic shapes are used for the shaping. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Form während der reaktiven Phase der Komponentenmi­ schung in Bewegung und vorzugsweise in Rotation versetzt wird.13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized, that the shape during the reactive phase of the component mi is set in motion and preferably in rotation. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsetzen und/oder Ablaufen der Schaumbildungsphase durch Aufheizen der Mischung von ca. 20° bis 90° beschleunigt wird.14. The method according to one or more of claims 1 to 13, characterized, that the onset and / or expiration of the foaming phase accelerated by heating the mixture from approx. 20 ° to 90 ° becomes. 15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsetzen und/oder Ablaufen der Schaumbildungsreaktion durch Abkühlen der Mischung von 20° bis auf -40° verzögert wird. 15. The method according to one or more of claims 1 to 14, characterized, that the onset and / or expiration of the foaming reaction delayed by cooling the mixture from 20 ° to -40 ° becomes.   16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Herstellung von Formkörpern schichtweise durchgeführt wird, wobei auf jeweils eine vorher erhärtete Schicht eine wei­ tere Schicht durch Aufgießen einer weiteren Komponentenmischung und deren Erhärtung in beliebiger Wiederholung aufgebracht wird, wobei die einzelnen Schichten mit unterschiedlichen Rezepturen ihrer Mischungen und demzufolge mit unterschiedli­ chen Qualitätsmerkmalen wie Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeresistenz etc. ausgebildet sein können.16. The method according to one or more of claims 1 to 15, characterized, that a production of moldings carried out in layers is, a white on each previously hardened layer tter layer by pouring another component mixture and their hardening applied in any repetition the individual layers with different Recipes of their mixtures and therefore with different quality features such as strength, thermal conductivity, Heat resistance, etc. can be formed.
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