[发明专利]由初陶瓷的纸结构和/或纸板结构构成的陶瓷

说明书

技术领域

本发明涉及一种由初陶瓷的(praekeramisch)纸结构和/或纸板结构(Pappstruktur)构成的陶瓷，其尤其构造用于应用为陶瓷的过滤材料，其可由至少两个外部的初陶瓷的纸结构和/或纸板结构作为覆盖层与至少一个内部的初陶瓷的纸结构和/或纸板结构作为和用于外部的初陶瓷的纸结构和/或纸板结构的间隔垫片(Abstandshalter)和中间层(Zwischenschicht)的复合来获得。

背景技术

多孔的陶瓷在技术上被用于大量的应用，例如作为隔热结构、助燃剂、多孔燃烧室基底(Porenbrennersubstrat)以及阻燃结构。

为了制造薄壁的结构陶瓷可使用纸结构和/或纸板结构作为成型工具。在此从现有技术中已知将纸结构和/或纸板结构浸入由金属的或陶瓷的粉末构成的泥浆中，由此实现外部的涂覆。相应浸入的纸板或纸接下来经由氧化或热解和烧结被转化成陶瓷成形体(Keramikformkoerper)，这下面被称为“陶瓷化”。在该方法实施中已得到带有比较小的重量的耐高温的、小室状的陶瓷。通过层压(Laminieren)例如可将多层初陶瓷的纸结构和/或纸板结构实现成板并且通过将波纹层与平面的初陶瓷的纸或纸板相连接可实现能承载的波纹纸板结构。在热处理和烧结之后由此产生纯陶瓷的构件。与相同厚度的块状陶瓷(例如由氧化铝构成)相比，由此实现显著的重量节省。

从文件WO 2007/042105 A1中已知一种用于制造陶瓷的方法，其中，将纤维材料和填料混合并且加工成初陶瓷的纸或纸板。接下来使如此制造的纸或所制造的纸板暴露于热解和/或烧结过程。可如此获得的陶瓷以之前描绘的纸或者纸板结构的形式构造为复合陶瓷。填料可从碳化物、氮化物、氧化物、硼化物和/或沸石中选取。可使用金属(如铁、非铁金属，如铜、镍、铬、钛)以及其合金(如青铜、黄铜或者不锈钢)作为填料。尤其也可使用Al₂O₃、ZrO₂、SiC、Si₃N₄、TiO₂、B₄C、TiC、TiB₂和/或其混合物和/或玻璃(如铝硅酸盐)作为填料。另外从文件WO 2007/042105 A1中已知使用由初陶瓷的纸结构或者纸板结构构成的陶瓷用于气体分离或液体过滤。这样的陶瓷的薄膜应用于微过滤、超过滤和纳米过滤。这里追求平的、大面积的过滤结构，其不能借助于保守的方法(例如挤出)实现。使用所谈论的陶瓷结构的优点在于，大面积的、薄的陶瓷基底可制造并且由此可通过纸技术方法在多层系统中来实现。陶瓷基底的厚度在此在纸的情况下小于500μm、然而在纸板结构的情况下直至50mm。

从文件WO 2007/113219 A1和从文件WO 2005/049524 A1中已知另外的用于由初陶瓷的纸结构和/或纸板结构制造陶瓷的方法。

所参考的文件WO 2007/042105 A1、WO 2007/113219 A1和WO 2005/049524 A1的所有技术特征应属于本发明的教导。前述文件应完整地被包括到本发明的公开中。这尤其涉及已知的用于制造陶瓷的方法以及用于制造陶瓷的原料。

然而对于可通过初陶瓷的多个纸结构和/或纸板结构的复合物的热转化而获得并且例如可具有波纹纸板结构或者类似的轻质结构的陶瓷不利的是，在由初陶瓷的纸结构和/或纸板结构构成的各个陶瓷化的层之间的连接不确保持久的结合(Zusammenhalt)并且陶瓷具有不足的机械强度。如果例如使用由初陶瓷的纸结构和/或纸板结构获得的带有波纹纸板结构的陶瓷用于过滤流体，在过滤器反洗时会非常容易引起陶瓷部分的剥落。当过滤腐蚀性的介质时，剥落的危险尤其提高。还在其他应用范围中(例如在使用由初陶瓷的纸结构和/或纸板结构构成的陶瓷的轻质结构和轻质构件中)，由于不均匀的负荷分布会容易引起陶瓷部分的剥落，这可不利地作用于陶瓷的使用寿命并且/或者损害陶瓷的功能性。

发明内容

本发明的目的是提供一种开头所提及的类型的陶瓷，其以改善的机械强度和较小的重量而突出。