DE2953526C2

DE2953526C2 - Aufschlämmung aus Calciumsilikatkristallen, die hohlkugelförmige Sekundärteilchen aus Calciumsilikat der Wollastonitgruppe enthält

Info

Publication number: DE2953526C2
Application number: DE2953526A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kubo; Kenichi Tokyo Oohashi; Akira Gifu Takahashi
Original assignee: OSAKA PACKING SEIZOSHO OSAKA JP KK
Current assignee: OSAKA PACKING SEIZOSHO OSAKA JP KK
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1984-04-12
Also published as: JPH0214285B2; JPS55109217A; CA1134120A; US4298386A; DE2936169A1; DE2953525C2; DE2936169C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufschlämmung aus Calciumsilikatkristallen, die hohlkugelförmige Sekundärteilchen aus Calciumsilikatkristallen der Wollastonitgruppe enthält.

Es ist bekannt, daß Calciumsilikatformkörper leicht und fest sind, außergewöhnlich feuerfest sind und gute Wärmeisolierung bieten. Diese Eigenschaften scheinen in weitem Maße auf die Struktur der Körper und ihr Herstellungsverfahren zurückzuführen zu sein.

Aufgrund ausgedehnter Untersuchungen wurde festgestellt, daß Calciumsilikatkristalle, die zu kugelförmigen Sekundärteilchen gleichmäßiger Struktur zusammengeballt sind, Formkörper mit geringer Dichte und hoher mechanischer Festigkeit ergeben (vergl. US-PS 79 446). Die in dieser Patentschrift offenbarten Calciumsilikat-Sekundärteilchen sind im wesentlichen kugelförmig, bestehen aus nadeiförmigen, miteinander dreidimensional verbundenen Calciumsilikatkristallen und haben Außendurchmesser von 10 bis 150 μιη, und nadel- bis plattenförmige Calciumsilikatkristalle stehen teilweise von der Oberfläche in Form von Büscheln ab. Aus diesen Sekundärteilchen erhält man Formkörper mit geringer Dichte und hoher mechanischer Festigkeit. Es ist ebenfalls bekannt, daß die Wärmeisolationseigenschaften von Calciumsilikatformkörpern mit Abnahme der Dichte des Körpers besser werden. Daher wurden Anstrengungen gemacht. Formkörper herzu stellen, die eine möglichst geringe Dichte mit einer geeigneten Festigkeit verbinden.

In der DE-OS 27 05 828 wird die Hersteilung von kugelförmigen Sekundärteilchen aus Kieselerde und Kalkmilch bei einem Wasser/Feststoff-Gewichtsverhältnis von mindestens 15:1 durch hydrothermale Reaktion unter Rühren beschrieben. Die in der erfindungsgemäßen Aufschlämmung vorliegenden hohlkugelförmigen Sekundärteilchen zeichnen sich gegenüber den in bekannter Weise hergestellten Sekundärteilchen durch eine mittlere spontane Sedimentationshöhe von wenigstens 800 ml im Gegensatz zu den bekannten Sekundärteilchen, die eine mittlere spontane Sedimentationshöhe von 605 ml aufweisen, aus. Daher lassen sich die erfindungsgemäßen Aufschlämmungen zu Formkörpern äußerster Leichtigkeit bei hoher mechanischer Festigkeil verarbeiten.

Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung einer wäßrigen Aufschlämmung von hohlkugelförmigen CaI-ciumsilikat-Sekundärteilchen, die direkt zur Herstellung von Calciumsilikatformkörpern verwendet werden können und Formkörper mit ausreichender Festigkeit ergeben, die jedoch ein stark verringertes Gewicht haben.

Die Erfindung betrifft eine Aufschlämmung aus Calciumsilikatkristallen, die hohlkugelförmige Sekundärteilchen aus Calciumsilikat der Wollastonitgruppe, die durch die Formel

/CaO · mSiO₂ · /)H₂O

bestimmt sind, worin I < / ä 6, IS/7756 und 0 S /J S 1 ist, enthält, die aus einer Ausgangsaufschlämmung aus kieselsäurehaltigem Material und Kalkmilch bei einem Wasser/Feststoff-Gewichtsverhältnis von mindestens 15:1 unter Anwendung von Druck und Wärme durch Hydrothermalreaktion unter Rühren erhalten wurden, die dadurch gekennzeichnet ist. daß hohlkugeiförmige Sekundärteilchen mit einer mittleren spontanen Sedimentationshöhe von wenigstens 800 ml, einem Außendurchmesser von 5 bis 100 μηι, einem mittleren Schüttgewicht von 0.04 bis 0,09 g/cm¹ und einem mittleren spezifischen Gewicht der Schale gemäß folgender Formel

Y = 0,0033 X + B,

worin Ydas mittlere spezifische Gewicht der Schale, X der mittlere Teilchendurchmesser und B eine Konstante darstellen, wobei 15 μιη S X S 40 μιτι und OS SS 0,115 ist, und die dadurch erhalten worden sind, daß als Ausgangsaufschlämmung eine Mischung von feinen kieselsäurehaltigen Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von bis zu 0,5 μπι verwendet wird, die in Wasser und Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von mindestens 5 ml disper giert sind, wobei die Ausgangsaufschlämmung Wasser in der wenigstens 30fachen Gewichtsmenge der Feststoffe der Ausgangsaufschlämmung enthält, in Wasser ggf. unter Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels dispergiert sind.

In besonders günstiger Ausführungsform der Erfindung enthält die Aufschlämmung /usät/hch cm Verstärkungsniaterial. insbesondere Fascrmaterial.

Speziell haben die in der erfindungsgcinälien Aufschlämmung vorliegenden Sekundärtcilchen aus Calciumsilikiitkrislallen die folgenden Eigenschaften.

1. Die Calciumsilikatkristalle gehören zur Wollastonitkristallgruppe gemäß der folgenden, durch Thermowaage und chemische Analyse bestimmten Formel:

/CaO ■ mSiO; ■ η H₂O

worin 1 S / £ 6, 1 ί mi 6 und OSnSl ist. Typisch für die durch obige Formel bestimmten Calciui:isilikatkristalle der Wollastonitgruppe sind

/3-Wol!astonit(CaO SiO₂),

Xonotlit(5CaO ■ 5 SiO₂ · H₂O oder
6 CaO · 6 SiO₂ - H₂O) und

Foshagit (4 CüO · 3 SiO₂ · H₂O).

Zur Verwendung in der Erfindung kann der Xonotlit kleine Mengen Von quasi-kristallinem Xonotlit, der in seiner Kristallinität vom Xonotlit abweicht, enthalten. Quasi-kristalliner Xonotlit wächst zu Xonotlitkristallen und enthält variierende Mengen an Kristallwasser. Von den oben beispielsweise angegebenen Kristallen der Woüastonitgruppe besitzen Wollastonit und Xonotlit die am meisten bevorzugten Eigenschaften. Der durch die vorstehende Formel definierte Xonotlit hat gute Eigenschaften, von / und m jeweils mindestens 2 betragen und π nicht größer als 1 ist.

Soweit die erfindungsgemäß vorliegenden Sekundärteilchen als Hauptbestandteil Calciumsilikate der Wollastonitgruppe enthalten (üblicherweise in einem Verhältnis von mindestens 50Gew.-%), dürfen die Teilchen auch andere Calciumsilikatkristalle, wie solche der Tobermoritgruppe, enthalten.

2. Die Sekundärteilchen haben eine mittlere sponiane Sedimentationshöhe von mindestens 800 ml und vorzugsweise mindestens 850 ml, die nach der folgenden Methode gemessen wird.

Zur Herstellung einer wäßrigen Aufschlämmung werden Calciumsilikatkristalle-Sekundärteilchen in einer Konzentration von 1 Gew.-% im Wasser verteilt. Eine 100-ml-Mengc wird in einen 100-ml-Meßzylinder mit einem Innendurchmesser von 6.5 cm gefüllt und nach Verschließen seiner Öffnung 5mal auf und ab geschüttelt. Dann wird der Verschluß entfernt und der Schlamm 30 Min. stehengelassen. Dann wird das Absitzen der Sekundärteilchen gemessen. Dieser Vorgang wird 5mal wiederholt. Die mittlere spontane Sedimentationshöhe ist der Durchschnitt -der 5 Messungen, ausgedrückt in ml. Eine mittlere Sedimentationshöhe von 800 ml z. B. bedeutet, daß der Meßzylinder eine obere Wasserschicht von 200 ml und 800 ml einer Suspension von Sekundärteilchen in Wasser in seinem unteren Teil enthält.

3. Die Sekundärteilchen bestehen aus nadeiförmigen Calciumsilikatkristallen, die dreidimensional miteinander verzahnt sind und von denen jedes eine Hohlkugel mit einem Außendurchmesser von 5 bis 100 μιη darstellt. Zum Beispiel zeigt Fig. 1. die ein 200mal vergrößertes optisches Mikrobild ist, daß die Sekundärteilchen des Beispiels 1 der Erfindung einen AuCendurchmesser zwischen 5 und ΙΙΟμπι haben und daß die Mehrzahl zwischen 10 und 50 μπι liegt. Aus Fig. 2, die mit eOOfacher Vergrößerung von einem Rasterelektronenmikroskop aufgenommen wurde und die Sekundärteilchen des Beispiels 1 zeigt, kann man ersehen, daß die Sekundärteilchen aus zahlreichen Calciumsilikatkristailen gebildet sind, die dreidimensional miteinander verzahnt sind, und daß die Teilchen hohl sind. F i g. 3 und 4 sind Raster-Elektronenniikroskopaufnahmen mit 600 bzw. 2000facher Vergrößerung, die eine etwa 1,5 um starke Scheibe eines Formkörpers zeigen, die erzielt wurde, indem man den wäßrigen Schlamm aus Sekundärteilchen aus Beispiel 1 einer spontanen Sedimentation unterwarf und die sich ergebende Masse getrocknet hat. Die Scheibe wurde durch Abschneiden eines Teiles des Formkörpers, Fixieren mit einer Mischung aus Methylmethacrylat-, Äthylmethacrylat- und n-Butylmethacrylatharzen und durch Abschneiden des fixierten Teiles mittels eines Supermikrotoms erhalten. Die F i g. 3 und 4 zeigen, daß die Sekundärteilchen aus dreidimensional miteinander verbundenen Calciumsilikatkristallen gebildete Hohlkugeln sind.

4. Die Sekundärteilchen haben ein mittleres Schüttgewicht von 0,04 bis 0,09g/cm^!. wie mit folgender Methode nachgewiesen wird.

Die Sekundärteilchen werden zwecks Herstellung einer Calciumsilikatkristall-Aufschlämmung in Wasser dispergiert. Ein Gewichtsteil eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (ein hauptsächlich aus Fluorkohlenstoff bestehendes oberflächenaktives Mittel mit einem Gehalt an wirksamer Komponente von 100%) wird gleichmäßig mit 100 Gewichtsteilen Aufschlämmung gemischt. 200 g dieser Mischung werden dann in eine Form gegeben und 24 Stunden zwecks spontaner Sedimentation, mit der Form, in einem Trockenschrank bei 50⁰C und dann weiter bei HO⁰C getrocknet. Ein Stückchen von etwa 2-2-1 mm wird vom Formkörper abgetrennt, mit einer Mischung aus Methylmethacrylat-, Äthylmethacrylat- und n-Butylmethacrylatharzen fixiert und dann mit einem Supermikrotom nach und nach in einer Stärke von ca. 1.5 μηι so aufgeschnitten, daß ein Sekundärteilchen in einer Serie von Scheibchen von einem Ende zum anderen enthalten ist. Die Scheibchen werden mit dem Rasterelektronenmikroskop mit 2000facher Vergrößerung fotografiert. Die Fotos werden zerschnitten, um Bildteile, die Sekundärteilchen zeigen, von solchen zu trennen, die Zwischenräume aufweisen. Beide Bildteile werden auf einer Analysenwaage gewogen. Da das Gewichtsverhältnis, das derart festgestellt wurde, für ähnliche Serien von Scheibchen in etwa konstant ist, kann das Gewichtsverhältnis der Sekundärteilchen als das Volumenverhältnis der Sekundäiteilchen im Formkörper betrachtet werden. Folglich kann die mittlere scheinbare Dichte (Schüttgewicht) nach folgender Gleichung berechnet werden:

mittleres SchüUgewicht (g/cm³) =

Dichte des Formkörpers Volumenverhältnis der Teilchen

wenn:

Volumenverhaltnis der Teilchen =

Gewicht der Teilchenteile

Gewicht der Zwischenraumanteile

5. Die Sekundärteilchen haben eine Schalenstärke von etwa 0,1 bis etwa 0,7 μηι und ein spezifisches Gewicht von 0,02 bis 0,06 g/cm^J, wenn aus ihnen durch spontane Sedimentation ein Formkörper gebildet wird. Die Teilchen haben ein mittleres spezifisches Gewicht der Schale Kentsprechend der Formel

Y = 0,0033 X + B

worin X der mittlere Durchmesser der Teilchen in der Größenordnung von 15μηιΐ Χί^μπι und B eine Konstante in der Größenordnung von OS B S 0,115 ist. F i g. 7 zeigt in der schraffierten Zone die Verteilung des mittleren spezifischen Gewichts der Schale. Sie zeigt ebenfalls in der umrandeten Zone die Verteilung des mittleren Schüttgewichts der Sekundärteilchen. Die Schalenstärke, das spezifische Gewicht des durch spontante Sedimentation erhaltenen Formkörpers und die mittlere Schalendichte werden mit der folgenden Methode bestimmt.

Schaiensiärke (μηι)

Das gleiche oberflächenaktive Mittel, wie oben verwendet, wird mit einer erfindungsgemäßen wäßrigen Aufschlämmung aus Sekundärteilchen in einer Menge von 1 Gewichtsteil je 100 Gewichtsteile Aufschlämmung gleichmäßig vermischt. 200 g dieser Mischung werden in die gleiche Form wie oben verwendet gegossen und in einem Trockenofen bei 50⁰C zur

Spez. Gewicht (g/cm³) =

spontanen Sedimentation 24 Stunden stehengelassen und dann in der Form bei 110°C weiter getrocknet, um einen Formkörper zu erhalten. Ein Stück von etwa 2-2-1 mm wird aus dem Formkörper herausgeschnitten, mit einer Mischung aus MethylmethacryiiU-, Äthylmethacrylat- und n-Butylmethacrylatharzen fixiert und dann mit einem Supermikrotom in ca. 1,5 μπι starke Scheibchen zerlegt. Die Scheibchen werden mit einem Rasterelektronenmikroskop unter 600facher und

ίο 2000facher Vergrößerung fotografiert, um die kleinste und größte Dicke der Sekundärteilchen zu messen. Das derart gemessene Minimum und Maximum ergeben die Stärke der Schalen.

Spezifisches Gewicht des aus der spontanen Sedi-

mentation erhaltenen Formkörpers (g/cm³):

Ein Gewichisteii des gleichen oberflächenaktiven Mittels wie oben verwendet wird mit 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen wäßrigen Aufschlämmung (Konzentration: zGew.-%) der Sekundärteilchen

gleichmäßig vermischt. 200 g dieser Mischung werden in die gleiche Form wie oben verwendet gegossen und in einem Trockenofen bei 50⁰C zur spontanen Sedimentation 24 Stunden stehengelassen und dann in der Form bei 110°C weiter getrocknet. Das Volumen (V? des sich

ergebenden Formkörpers wird bestimmt. Das spezifische Gewicht des derart durch spontane Sedimentation erhaltenen Formkörpers wird mit Hilfe der folgenden Formel berechnet:

worin das Gewicht
ergibt:

²⁰⁰**

sich aus folgender Formel

Mittlere Schalendichte:

Mittlere Schalendichte (g/cm³) =

Mittleres Gewicht eines Teilchens

Mittleres Volumen der Schale eines Teilchens Das mittlere Volumen der Schale eines Teilchens ergibt sich aus

worin r der mittlere Radius der Sekundärteilchen und d die mittlere Schalenstärke ist. Das mittlere Teilchengewicht ergibt sich aus

[Mittleres Schüttgewicht (g/cm³)] x [Volumen eines Teilchens von mittlerem Durchmesser (cm³)].

Der mittlere Durchmesser der Teilchen wird bestimmt, indem man die Außendurchmesser der Sekundärteiichen in Abhängigkeit von ihrer relativen Häufigkeit aufträgt, um eine kumulative Kurve der Außendurchmesser zu erhalten, und den Außendurchmesser bei kumulativen 50 Gew.-% abliest

Außer den oben beschriebenen Eigenschaften zeigen die Sekundärteilchen noch Grate, die aus von der Teilchenoberfläche abstehenden Calciumsilikatkristallen gebildet werden. Fig.5 ist eine Elektronenmikrophotographie eines Sekundärteilchens gemäß Beispiel 1 der Erfindung, das später in einer 6000fachen Vergrößerung gezeigt wird.

Die große mittlere spontane Sedimentationshöhe der Teilchen von mindestens 800 ml zeigt als herausragende Eigenschaft an, daß die Sekundärteilchen außerordentlich leicht sind und sich sehr langsam in Wasser absetzen. Die in der erfindungsgemäßen Aufschlämmung vorliegenden Sekundärteilchen umfassen auch

solche, die ein mittleres Schüttgewicht von 0,05 g/cm³ haben, was niedriger ist als das fast aller bisherverfügbaren ähnlichen Teilchen. Daher liefern derartige Sekundärteilchen superleichte Calciumsilikat-Formkörper mit einer Dichte von etwa 0,05 g/cm³. Trotz ihrer

niedrigen Dichte haben die Formkörper eine Biegefestigkeit von mindestens 0,5 kg/cm³ und somit eine ausreichende Festigkeit

Die meisten der erfindungsgemäß vorliegenden

Sekundärteilchen — üblicherweise mindestens 80% von ihnen — haben einen Außendurchmesser zwischen ca. 10 und ca. 50 μηι.

Die Sekundärteilchen können z. B. hergestellt werden, indem feine kieselsäurehaltige Teilchen mit mittleren Durchmessern bis zu 0,5 μιτι in Wasser unter Herstellung einer Aufschlämmung dispergiert werden, diese Aufschlämmung mit Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von mindestens 5 ml unter Erhalt einer Ausgangsaufschlämmung vermischt wird, der Wassergehalt mindestens das 30fache ihrer festen Bestandteile ist, die Ausgangsaufschlämmung einer hydrothermalen Reaktion unter Anwendung von Druck und Wärme, bei ständigem oder zeitweise unterbrochenem Rühren, unterworfen wird, um eine Calciumsilikatkristall-Aufschlämmung zu erhalten, und die Aufschlämmung getrocknet wird. Nachstehend wird das Verfahren im einzelnen beschrieben.

Gemäß der Erfindung werden feine kieselsäurehaltige Teilchen mit einem mittleren Durchmesser bis zu 0,5 μΐη in Form einer wäßrigen Aufschlämmung als kieselsäurehaltiges Material verwendet.

Der Ausdruck »mittlerer Durchmesser der Teilchen« bedeutet im Rahmen der Erfindung den Durchmesser der spezifischen Oberfläche, gemessen nach dem BET-Verfahren und berechnet nach folgender Gleichung:

Spezifischer Oberflächendurchmesser (dsp) =

ρ ■ Sw ' so

worin ρ das spezifische Gewicht des kieselsäurehaltigen Materials, Sw die spezifische Oberfläche (gemessen nach dem BET-Verfahren) und K einen Formfaktor (der bei kugelförmigen Partikeln 6 beträgt) darstellen.

Typisches verwendbares kieselsäurehaltiges Material aus feinen Teilchen ist der sogenannte Siliciumstaub, der bei der Herstellung von Siliciummetall, Ferrosilicium und deren Verbindungen in großen Mengen als Nebenprodukt anfällt. Siliciumstaub hat üblicherweise einen mittleren Durchmesser von 0,05 bis 0,5 μΐη, besteht hauptsächlich aus amorpher Kieselerde und hat einen SiO₂-Geha!t von mindestens 80 Gew.-°/o und eine Massendichte bis zu ca. 0,2 g/cm³. Im Gegensatz zu natürlichem kieselsäurehaltigen Material ist Siliciumstaub ein künstliches Produkt, das auf dem Markt leicht und billig in sehr gleichmäßiger Zusammensetzung zu haben ist und als kieselsäurehaltiges Material sehr gut zu gebrauchen ist. Der typische Siliciumstaub hat folgende chemische Zusammensetzung: so

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Ein anderes Beispiel eines gut verwendbaren kieselsäurehaltigen Materials ist Verstärkungs-Kieselerde in feinen Teilchen mit mittleren Durchmessern bis zu 0,5 μιτι, wie man sie bisher z. B. als Füllmittel für Gummi verwendet hat Andere kieselsäurehaltige Materialien mit mittleren Durchmessern bis zu 0,5 μπι sind für die Erfindung ebenfalls brauchbar, wie feine kristalline Partikel von Quarzit, Quarz, Quarzsandstein, gebundener Quarzit, rekristallisierter Quarzit, Zusammengesetz-

SiO₂	80-99 Gew.-%
Fe₂O₃	0—6 Gew.-%
CaO	0-4 Gew.-%
Al₂O₃	0-4 Gew.-o/o
MgO	0—3 Gew.-%
C	0—4 Gew.-%
Verschiedene Stoffe	0—5 Gew.-%

ter Quarzit, Kieselerdesand, Kieselerdesteine und Opalkieselerdesteine. Unter der Voraussetzung, daß das kieselsäurehaltige Material einen mittleren Teilchendurchmesser in der oben angegebenen Größenordnung hat, darf es auch relativ grobe Partikel enthalten. Als kieselsäurehaltiges Material aus feinen Teilchen kann Siliciumstaub z. B. mit kleinen Mengen relativ großer üblicher kieselsäurehaltiger Teilchen verwendet werden.

Gemäß der Erfindung ist es wichtig, derart feine kieselsäurehaltige Teilchen in Form einer wäßrigen Aufschlämmung als kieselsäurehaltiges Material zu verwenden. Wenn die Aufschlämmung aus feinen kieselsäurehaltigen Teilchen in Verbindung mit dem später zu beschreibenden Kalkmaterial zu einer Ausgangsaufschlämmung hergestellt wird, die ein Wasser-Festteil-Verhältnis von 30:1 oder mehr hat, ergibt die Ausgangsaufschlämmung superleichte kugelförmige Calciumsilikat-Sekundärteilchen und somit nach der Hydrothermalreaktion unter Rühren superleichte Calciumsilikat-Formkörper.

Die wäßrige Aufschlämmung kann z. B. durch Zugabe einer Menge feiner kieselsäurehaltiger Teilchen zu einer gewichtsmäßig mindestens gleich großen Wassermenge und durch gründliche Dispergierung der Teilchen in Wasser mit Hilfe einer mechanischen Rührvorrichtung, wie z. B. eines Homomischers, hergestellt werden. Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise eine Aufschlämmung verwendet, bei der 70Gew.-% der Teilchen bis zu 2 μπι Durchmesser haben (nachstehend bezeichnet als »Teilchen mit einem kumulativen Gewichtsanteil von 70% sind bis zu 2 μιτι groß«). Um die gewünschte Aufschlämmung zu erhalten, werden feine kieselsäurehaltige Teilchen mit verschiedenen Wassermengen und verschiedenen Dispersionsverfahren dispergiert, um verschiedene Aufschliämmungen von jeweils 1000 ml, die 50 g feste Bestandteile enthalten, herzustellen. Teilchen verschiedener Materialien, einschließlich kieselsäurehaltiger Materialien, haben allgemein die Neigung, in Wasser zu größeren Partikeln zu agglomerieren, mit einer Abnahme der Partikelgröße. Dabei hängt jedoch der Grad der Agglomerierung von der Art und den Eigenschaften der Pairtikel ab. Daher bilden feine kieselsäurehaltige Teilchen bis zu 0,5 μΐη Durchmesser, wenn sie einfach in Wasser eingebracht werden, gewöhnlich keine gleichmäßige Aufschlämmung, sondern agglomerieren in Wasser, mit dem Ergebnis, daß die Partikel mit einem, kumulativen Gewichtsprozentgehalt von 70% im Durchmesser größer werden. Aufschlämmungen, die Partikel mit geringer Dispergierfähigkeit enthalten, ergeben bei der Herstellung der in Betracht gezogenen Formkörper Schwierigkeiten, während diese Schwierigkeiten bei der Herstellung des gewünschten Produkts vermieden werden können, wenn eine Aufschlämmung verwendet wird, in der feine kieselsäurehaltige Teilchen in Wasser durch schnelles Rühren dispergiert worden sind, so daß die Partikel mit einem kumulativen Gewichtsanteil von 70% einen Duichmesser bis zu 2 μπι besitzen. Wenn die Rührbedingungen, wie z. B. die Rührgeschwindigkeit, zur Herbeiführung der Dispersion strenger werden, kann der Partikeldurchmesser in einer kürzeren Zeit derart verringert werden, daß der kumulative Gewichtsprozentgehalt von 70% erzielt wird. Zur Dispergierung der Partikel kann ein Dispergiermittel, wie Natriummetaphosphat, verwendet werden.

Erfindungsgemäß ist es ebenfalls wichtig, daß das oben beschriebene kieselsäurehaltige Material in

Kombination mit Kalkmilch verwendet wird, die mindestens ein Sedimentationsvolumen von 5 ml aufweist.

Das Sedimentationsvolumen von Kalkmilch ist ein Wert, der durch die Herstellung von 50 ml Kalkmilch mit einem Wasser-Feststoff-Gewichtsverhältnis von 120 : !,durch Absitzenlassen der Milch während 20 Min. in einem zylindrischen Behälter von 1,3 cm Durchmesser und einem Mindestfassungsvermögen von 50 ml, und Ablesen des Volumens (ml) des verbleibenden Sediments aus Kalkpartikeln erzieh wird. Das heißt, ein Sedimentationsvolumen von 10 ml bedeutet, daß das Volumen des Sediments 10 ml beträgt und die im Meßzylinder überstehende Flüssigkeit 40 ml beträgt. Damit ist der Wert des Sedimentationsvolumens eine Anzeige der Feinheit de:· Kalkpartikel im Wasser. Wenn der Wert hoch ist, heißt das, daß die Partikel des Kalks sehr fein und beständig im Wasser verteilt sind und keine Tendenz zum Absitzen haben. Gemäß der Erfindung können verschiedene Kalkmilcharten verwendet werden, wenn sie ein Sedimentationsvolumen von mindestens 5 ml haben. Das Sedimentationsvolumen der Kalkmilch hängt von dem als Rohmaterial verwendeten Kalkstein, der Calcinierungstemperatur und -zeit, der beim Löschen angewendeten Menge Wasser und Temperatur sowie insbesondere den zum Löschen angewendeten Rühr- und Mahlbedingungen ab. Kalkmilch mit einem Mindestsedimentationsvolumen von 5 ml kann hergestellt werden, wenn diese Bedingungen berücksichtigt werden. Obwohl das Kalkmaterial für die Herstellung von Formteilen der beschriebenen Art in Form von Kalkmilch vorbereitet werden kann, hat die Kalkmilch üblicherweise ein Sedimentationsvolumen, das niedriger als 5 ml ist. Die für die Erfindung zu verwendende Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von wenigstens 5 ml wird typischerweise durch die Behandlung von Wasser und Kalk hergestellt, z. B. in einem Wasser-Feststoff-Gewichtsverhältnis von 5:1, vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 60⁰C, in einem Homomischer, der für Hochgeschwindigkeitsrühren ausgelegt ist, oder in einer Naßmühle und durch Verteilung der Mischung in Wasser. Die Geschwindigkeit und Intensität des Rührens kann normalerweise herabgesetzt werden, wenn das Rühren bei höherer Temperatur oder über einen längeren Zeitraum geschieht. Verschiedene Rührgeräte und Mühlen können zu diesem Zweck verwendet werden. Verschiedene Kalkmaterialien sind für die Herstellung von Kalkmilch brauchbar. Ein typisches Beispiel ist gebrannter ungelöschter Kalk, daneben auch gelörchter Kalk und Carbidschlacke.

Eine Veränderung dci Molverhältnisses zwischen dem spezifischen kieselsäurehaltigen Material und dem Kalkmaterial verursacht Unterschiede in den sich aus der Hydrothermalreaktion ergebenden Calciumsilikatkristallen. Niedrigere Molverhältnisse liefern Tobermorit, höhere Molverhältnisse führen zur Entstehung von Dicalciumsilikathydrat. Die für die Erzeugung von Xonotlit günstigen Molverhältnisse liegen üblicherweise in der Größenordnung von etwa 0,8 bis etwa 1,2 und besonders in der Größenordnung von etwa 0,92 bis etwa 1,0.

Zur Ausführung der Erfindung wird zunächst eine Ausgangsaufschlämmung hergestellt, indem eine Aufschlämmung von feinen kieselsäurehaltigen Teilchen und Kalkmilch so vermischt wird, daß das Moiverhältnis innerhalb der obengenannten Größenordnung liegt Die Ausgangsaufschlämmung muß Wasser in einer Menge des mindestens 30fachen des Gewichts der gesamten Feststoffe der Ausgangsaufschlämmung enthalten.

Wenn das in der Aufschlämmung aus kieselsäurehaltigem Material und Kalkmilch enthaltene Wasser nicht ausreicht, um den erforderlichen vorgeschriebern-n Wasseranteil zu ergeben, wird dieser durch Wasserzugabe eingestellt. Vorzugsweise liegt der Wasseranteil bei dem 35- bis SOfachen. noch besser bei dem 40- bis 70fachen des Gesamtgewichts aller in der Ausgar.gsauf-

K) schlämmung enthaltenen Feststoffe. Die in der Aufschlämmung der Erfindung vorliegenden superleichten Calciumsilikat-Sekundärteilchen und folglich die leichten Calciumsilikat-Formkörper können nur hergestellt werden, wenn Wasser in weit größeren Mengen verwendet wird, als bisher für die Herstellung von Formkörpern dieser Art verwendet wurde.

Gemäß der Erfindung wird die so hergestellte Ausgangsaufschlämmung einer Hydrothermalreaktion unter Anwendung von Druck und Wärme bei kontinuierlichem oder zeitweise unterbrochenem Rühren unterworfen. Die Ausgangsaufschlämmung kann durch jede beliebige Methode gerührt werden, sofern dadurch die Feststoffe in der Aufschlämmung gleichmäßig in dem wäßrigen Medium dispergiert bleiben. Der bevorzugte Druck liegt üblicherweise zwischen etwa 8 bis 50 ■ 10⁵ Pa, während die bevorzugte Temperatur bei etwa 175 bis 264°C liegt. Durch eine Erhöhung des Drucks kann die Reaktion beschleunigt werden.

Die Hydrothermalreaktion ergibt eine Aufschläm- mung aus Xonotlit- und/oder Foshagitkristallen, die zahlreiche kugelförmige Sekundärteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung im Wasser verteilt enthält. Die Sekundärteilchen können durch Trocknen der Aufschlämmung erhalten werden, ohne daß die Form der Teilchen leidet. Kugelförmige Sekundärteilchen aus Wollastonitkristallen können erzielt werden, wenn die oben genannten Sekundärteilchen bei einer Temperatur von mindestens 800^cC gebrannt werden, so daß die Form der Teilchen nicht beeinträchtigt wird.

Für die Herstellung der erfindungsgemäßen, kugelförmige Sekundärteilchen enthaltenden Aufsehlämmungen können der Ausgangsaufschlämmung anorganische Fasern, wie Asbest, Steinwolle und Glasfasern beigefügt werden. Dabei ist es sehr wahrscheinlich, daß die durch

■>5 die Hydrothermalreaktion erzeugten Calciumsilikatkristalle kugelförmige Sekundärteilchen an dem Fasermaterial bilden, mit dem Ergebnis, daß die kugelförmigen Sekundärteilchen teilweise mit den Fasern verbunden sind. Eine derartige Aufschlämmung ergibt Formteile mit einer höheren mechanischen Festigkeit als eine Aufschlämmung von Calciumsilikatkristallen, der anorganische Fasern beigefügt wurden, d. h. nachdem sie aus der Ausgangsaufschlämmung hergestellt wurde.

Die kugelförmigen Sekundärteilchen können leicht in

Wasser unter Bildung der erfindungsgemäßen Aufschlämmung dispergiert oder suspendiert werden, ohne daß ihre Struktur zerstört würde. Die Aufschlämmung kann einfach zu Formkörpern verarbeitet werden, indem man sie in die gewünschte Form bringt und trocknet Die für die Herstellung der Aufschlämmung benötigte Wassermenge, die in weiten Grenzen verändert werden kann, beträgt üblicherweise das 15-bis lOOfache, vorzugsweise das 20- bis 80fache des Gewichts der Feststoffe.

Wenn die eriindungsgemäße wäßrige Aufschlämmung der kugelförmigen Sekundärteilchen geformt und dann getrocknet wird, liefert sie superleichte Formkörper. Wegen der Anwesenheit von Wasser in den

Hohlräumen der kugelförmigen Sekundärteilchen, die die Aufschlämmung bilden, zerbrechen die Teilchen nicht leicht, wenn sie dem Formdruck unterliegen. Sie werden jedoch, durch das Ineinandergreifen der zahlreichen Grate, die von ihren Oberflächen abstehen, fest zusammengefügt. Während des Trocknens wird das Wasser aus den Hohlräumen entfern;. Der sich so ergebende Formkörper ist sehr leicht und hat eine ausreichende nutzbare Festigkeit.

Die Aufschlämmung kann mit den verschiedensten Methoden geformt werden, z. B. durch Spritzguß, unter Verwendung einer Presse zum Entwässern und Formen oder mittels einer Blattfcriigungsrnaschine. Es ist auch möglich, die Aufschlämmung einer spontanen Sedimentation auszusetzen und die sich ergebende Masse zu einem Formkörper zu trocknen. Die Anwendung von Druck für das Entwässern der Aufschlämmung während des Formens ergibt Formkörper von erhöhter Dichte und größerer Festigkeit. Während des Trocknens kann die geformte Masse etwas schrumpfen. In diesem Fall ist es angebracht, der Aufschlämmung ein oberflächenaktives Mittel oder ein Verstärkungsmaterial in einer Menge zuzusetzen, die in der Lage ist, das Schrumpfen wirksam zu verhindern. Die benötigte Menge ändert sich in veiten Grenzen entsprechend den Herstellungsbedingungen der Aufschlämmung, den Aufschlämmungsmaterialien und dem Formverfahren.

Brauchbare oberflächenaktive Mittel sind nicht-ionische, kaiionische und anionische oberflächenaktive Mittel, wie solche vom quaternären Ammonium-Typ, vom Fluor-Typ, vom höherer Alkohole, vom Typ geradkettiger Alkylbenzole, vom Alkylsulfat-Typ, vom Poiyoxyäthylenaikylphenol-Typ, oder vom Sorbitan-Fettsäureester-Typ. Handelsübliche Produkte, die derartige oberflächenaktive Mittel enthalten, können ebenfalls verwendet werden. Die oberflächenaktiven Mittel werden in einer Menge zugesetzt, die als Feststoff gerechnet 0,01 bis 5Gew.-%, vorzugsweise 0,02 bis 2 Gew.-% des Gewichts der Aufschlämmung oder der Ausgangsaufschlämmung ausmachen.

Beispiele für brauchbare Verstärkungsmaterialien sind anorganische Fasern, wie Asbest, Steinwolle, Fiberglas, Keramikfasern und Metallfasern, natürliche Fasern, wie Pulpe, Baumwolle. Holzfasern oder Hanf, synthetische Fasern, wie Fasern aus Polyacrylnitril, Polypropylen. Polyamid und Polyester. Die Fasern können einzeln verwendet oder wenigstens zwei von ihnen können miteinander verwendet werden. Beispiele für weitere geeignete Verstärkungsmaterialien sind Zemente, wie Portlandzement und Tonerdezement, so Lehm, Gips, Bindemittel aus Phosphorsäure, Wasserglas oder organische Bindemittel. Eine breite Auswahl derartiger Verstärkungsmittel kann, je nach den gewünschten Eigenschaften des Formkörpers und seiner beabsichtigten Verwendung, angewendet werden. Sie sind in einer entsprechend festgelegten Menge verwendbar. So ist es z. B. angebracht, anorganische oder organische Fasern bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 5 und 20 Gew.-%, beizugeben, Lehm in einer Menge von 3 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%, und Zemente in einer Menge von etwa 03 bis etwa 40 Gew.-°/o, wobei alle Zugaben sich auf das Gewicht der Feststoffe in der Aufschlämmung beziehen. Die geformte Masse ergibt nach dem Trocknen sehr leichte Calciumsilikat-Formkörper, die bisher nicht verfügbar waren. Der Formkörper besitzt eine Dichte von 0,01 g/cm³ und eine ausreichende Festigkeit
In den nachstehenden Beispielen beziehen sich die Anteile und Prozentsätze sämtlich auf das Gewicht.

Fi g. 1 ist eine Fotografie eines gemäß der Erfindung vorliegenden kugelförmigen Sekundärteilchens, aufgenommen mit einem optischen Mikroskop, unter 200facher Vergrößerung;

F i g. 2 ist ein Raster-Elektronenmikroskopbild desselben Teilchens bei öOOfacher Vergrößerung;

F i g. 3 und 4 sind Raster-Elektronenmikroskopbilder bei 600- bzw. 2000facher Vergrößerung einer etwa 1,5 μιη starken Scheibe, die durch spontane Sedimentation von Sekundärteilchen gemäß der Erfindung zur Herstellung eines Formkörpers, Herausschneiden eines Stückes des Formkörpers und durch in Scheiben schneiden dieses Stückes, nachdem es mit einer Harzmischung fixiert wurde, erhalten wurde;

F i g. 5 ist ein Elektronenmikroskopbild eines erfindungsgemäß vorliegenden Sekundärteilchens bei einer öOOOfachen Vergrößerung;

Fig. 6 ist ein Elektronenmikroskopbild bei einer 8000fachen Vergrößerung, das Xonotlitkristalle zeigt, die erfindungsgemäß vorliegende Sekundärteilchen bilden und

F i g. 7 ist eine graphische Darstellung, welche die mittlere Schalendichte und Schüttgewichte von erfindungsgemäß vorliegenden Sekundärteilchen wiedergibt.

Beispiel 1

Gebrannter Kalk (19,94 Teile, die 95,02% CaO enthalten) wird mit 478,6 Teilen warmem Wasser von 95°C gelöscht und die Mischung in einem Homomischer bei hoher Geschwindigkeit 7 Min. gerührt, um eine Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von 18,7 ml herzustellen. Dann wird eine wäßrige Suspension (Konzentration 4,76%) von Ferrosiliciumstaub (SiOj-Gehalt 92,0%) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,24 μπι bei hoher Geschwindigkeit 5 Min. in einem Homomischer verrührt, um die Staubpartikel zu vei teilen und eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Partikeldurchmesser von 1,2 μπι bei einem kumulativen Gewichtsprozentsatz von 70% zu erhalten. Die Kalkmilch wird mit einer Menge der wäßrigen Ferrosiliciumstaub-Aufschlämmung

(22,06 Teile, berechnet als Feststoff) vermischt, und die Mischung wird unter Hinzufügen von Wasser gerührt, um eine Ausgangsaufschlämmung mit einem Wasser-Feststoff-Verhältnis von 50 :1 zu erhalten. Die Ausgangsaufschlämmung wird einer Hydrothermalreaktion mit gesättigtem Wasserdampf von 12 · 10⁵Pa Druck und einer Temperatur von 191°C 8 Stunden lang in einem Autoklaven mit einem Innendurchmesser von 15cm und einem mit 112 U/Min, laufenden Rührwerk unterworfen, um eine Kristallaufschlämmung zu erhalten. Die Aufschlämmung wird 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 110° C getrocknet und anschließend einer Diffraktionsanalyse unterzogen, die zeigt, daß die Kristalle Xonotlitkristalle sind.

Die Aufschlämmung wird auf einer Glasplatte getrocknet und dann bei 200facher Vergrößerung unter einem optischen Mikroskop fotografiert. Das Bild zeigt kugelförmige Sekundärteilchen mit einem durchschnittlichen Außendurchmesser von 28 μσι, wie in F i g. 2 ersichtlich ist Eine Beobachtung nach dem Reflexionsverfahren zeigt, daß die Teilchen eindeutige Umrisse und ein im wesentlichen transparentes Inneres haben.

Ein Teil eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (hauptsächlich aus Fluorkohlenstoff bestehendes oberflächenaktives Mittel mit 100% wirksamen Rp-

standteilen) wird mit 100 Teilen !'.ristallaufschlämmung vermischt 200 g dieser Mischung werden dann in eine Form von 16 cm Längu 4 cm Breite und 4 cm Tiefe gegeben und 24 Stunden zwecks spontaner Sedimentation mit der Form in einem Trockenschrank bei 50⁰C stehen gelassen. Die in der Form enthaltene Masse wird dann in einem Trockenschrank bei 110° C weiter getrocknet, um einen Formkörper zu erhalten. Ein Stückchen wird aus dem Formkörper herausgeschnitten, mit einer Mischung aus Methylmethacrylat-, Äthylmethacryla·.- und r.-Butylmethacrylatharzen fixiert und dann mit einem Supermikrotom in Scheiben zerteilt. Eine Scheibe wird unter dem Raster-Elektronenmikroskop bei 600facher und 2000facher Vergrößerung fotografiert. Die Fotografien Fig.3 und 4 zeigen, daß die Teilchen eine Schalendicke von 0,1 bis 7,0 μπι, eine mittlere Schalendicke von 2,25 μιη und ein im wesentlichen hohles Inneres haben. Ein Elektronenmikroskopbild der Sekundärteilchen, das mit einer 6000fachen Vergrößerung aufgenommen wurde, zeigt, daß die Schalen an ihrer Oberfläche zahlreiche Grate aufweisen, die auf das Vorhandensein der in F i g. 5 gezeigten Xonotlitkristalie zurückzuführen sind. F i g. 2 ist ein Raster-Elektronenmikroskopbild mit 60Ofacher Vergrößerung, das zeigt, daß die Teilchen eine hohlkugelförmige Schale haben, die aus einer Vielzahl von dreidimensional miteinander verbundenen Xonotlitkristallen besteht. Die Xonotlitkristalie (Primärteilchen), die die Sekundärteilchen bilden, sind nadeiförmig, 1 bis 20 μιη lang und etwa 0,05 bis etwa 1,0 μπι breit, wie aus dem Elektronenmikroskopbild mit 8000facher Vergrößerung, Fig.6, ersichtlich ist. Wenn diese Kristalle bei 1000⁰C 3 Stunden lang gebrannt werden, verwandeln sie sich in jS-Wollastonitkristalle.

Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften der Sekundärteilchen.

Tabelle 1

Eigenschaften

Meßwerte

Mittleres Teilchengewicht (g) 6,09 X 10"¹⁰

Schalendicke (μιη) 0,1-7

Mittlere Schalendicke (μπι) 2,25

Mittlere Schaltendichte (g/cm³) 0,13

Eigenschaften

Mittlerer Teilchendurchmesser (μ.ηι) 28

Außendurchmesserbereich von 80% 10-50
der Teilchen (μπι)

Mittleres Schüttgewicht (g/cm³) 0,053

Tabelle II

Das oben verwendete oberflächenaktive Mittel wird ίο mit der so erhaltenen Aufschlämmung aus Xonotlitkristallen im Verhältnis 1 Teil zu 100 Teilen Aufschlämmung gemischt. 200 g dieser Mischung werden dann in eine Form von 16 cm Länge, 4 cm Breite und 4 cm Tiefe gegeben und 24 Stunden zwecks spontaner Sedimentais tion mit der Form in einem Trockenschrank bei 50° C stehen gelassen. Die in der Form enthaltene Masse wird dann in einem Trockenschrank bei HO⁰C weiter getrocknet, um einen Formkörper mit einem spezifischen Gewicht von 0,031 g/cnr zu erhalten. Die Kristallaufschlämmung hat eine mittlere spontane Sedimentationshöhe von 950 ml.

Aus der wie oben erläutert hergestellten Aufschlämmung (je 88 Te^:<e, als Feststoff gerechnet) werden Muster von Formkörpern durch Hinzufügen von 5 Teilen Glasfasern, 4 Teilen Pulpe und 3 Teilen Zement (Muster I) oder durch Hinzufügen von 5 Teilen Glasfasern, 4 Teilen Pulpe, 3 Teilen Zement und 20 Teilen einer Mischung eines nicht-ionischen und eines anionischen oberflächenaktiven Mittels (Produkt mit 20% Feststoffanteil) (Muster II), gründliches Mischen der Bestandteile, Formen der Mischung in einer Presse und Trocknen der geformten Masse während 20 Stunden bei 120° C hergestellt. Andere Muster werden in der gleichen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß die verwendeten oberflächenaktiven Mittel, 6,7 Teile eines anionischen oberflächenaktiven Mittels (mit einem Gehalt an Natriumdodecylbenzolsulfonat und 60% Feststoffanteil) für Muster ill, 4 Teile eines nicht-ioni-

sehen oberflächenaktiven Mittels (mit einem Gehalt an

Meßwerte 40 Polyoxyäthylensorbitanmonooleat und 100% wirksame

Komponente) für Muster IV und 4 Teile eines

kationischen oberflächenaktiven Mittels (mit einem Gehalt an Dimethylbenzylphenylammeniumchlorid und einem Feststoffanteil von 100%) für Muster V

darstellen. Tabelle Il zeigt die Eigenschaften der Muster.

Eigenschaften	Muster	II	III	IV	V
	1	0,051	0,051	0,053	0,053
Dichte (g/cm³)	0,056	1,45	1,42	1,56	1,59
Biegefestigkeit (kg/cm²)	1,79	557,5	545,9	555,4	566,0
Spez. Festigkeit	570,8	0,53	0,57	0,49	0,63
lineares Schrumpfen beim Trocknen (%)	2,73

Die oben angegebenen Eigenschaften wurden nach folgenden Verfahren bestimmt: Spezifische Festigkeit nach der Formel

Biegefestigkeit
(Dichte)²

Wenn die Muster 3 Stunden bei 85O⁰C gebrannt werden, haben sie die in Tabelle III angegebenen Eigenschaften.

Tabelle HI

Eigenschaften	Muster	II	III	IV	V
	I	0,049	0,049	0,050	0,050
Dichte (g/cm³)	0,053	1,03	1,00	1,05	1,10
Biegefestigkeit (kg/cm²)	1,24	429,0	416,5	420,0	440,0
spez. Festigkeit	441,4	0,47	0,48	0,43	0,49
lineares Schrumpfen nach dem Brennen (%)	0,51	77,0	76,3	75,6	77,7
verbleibende spez. Festigkeit	77,3

Die verbleibende spezifische Festigkeit wird nach folgender Formel berechnet:

Spez. Festigkeit nach dem Brennen

Verbleibende spez. Festigkeit

Spez. Festigkeit vor dem Brennen

x 100

Beispiel 2

Gebrannter Kalk (16.65 Teile, die 95,0% CaO enthalten) wird mit 499,5 Teilen warmem Wasser von 95°C gelöscht und die Mischung in einem Homomischer 30 Min. bei hoher Geschwindigkeit gerührt, um eine Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von 43,9 ml herzustellen. Dann wird eine wäßrige Suspension (Konzentration 7,69%) aus Ferrosiliciumstaub (der 92,0% SiO₂ enthält) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,24 μηι bei hoher Geschwindigkeit 5 Min. in einem Homomischer gerührt, um die Staubpartikel zu verteilen und eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Partikeldurchmesser von !,2 μιη bei einem kumulativen Gewichtsprozentsatz von 70% zu erhalten. Die Kalkmilch wird mit einer Menge der wäßrigen Ferrosiliciumstaub-Aufschlämmur.g (18,35 Teile, berechnet als Feststoff) vermischt, und die Mischung wird unter Hinzufügung von Wasser verrührt, um eine Ausgangsaufschlämmung mit einem Wasser-Feststoff-Gewichtsverhältnis von 60 :1 zu erhalten. Die Ausgangsaufschlämmung wird einer Hydrothermalreaktion mit gesättigtem Wasserdampf von 12 · 10⁵Pa Druck und einer Temperatur von 191°C 8 Stunden in dem bereits in Beispiel 1 verwendeten Autoklaven mit einem mit 112 U/Min, laufenden Rührwerk unterworfen, um eine Kristallaufschlämmung zu erhalten. Die Aufschlämmung wird 24 Stunden bei einer Temperatur von 110⁰C getrocknet und anschließend einer Diffraktionsanalyse unterzogen, die zeigt, daß die Kristalle Xonotlitkristalle sind. Bei der Betrachtung unter einem optischen Mikroskop unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1, stellt man fest, daß die Aufschlämmung kugelförmige Sekundärteilchen mit einem durchschnittlichen Außendurchmesser von 35 μπι enthält. Eine Beobachtung der Aufschlämmung nach dem Reflektionsverfahren zeigt, daß die Teilchen eindeutige Umrisse und ein im wesentlichen transparentes Inneres haben. In derselben Weise, wie in Beispiel 1, wird durch spontane Sedimentation aus der Kristallaufschlämmung ein Formkörper hergestellt. Ein Stückchen des Formkörpers wird mit einer Mischung aus Methylmethaerylai-, Äthylmethacrylat- und n-Butylmethacrylatharzen fixiert und dann mit einem Supermikrotom in Scheiben /erteilt. Eine Betrachtung unter einem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine Schalendicke von 0,1 bis 6 μιη und eine mittlere Schalendicke von 2,51 μπι und ein im wesentlichen hohles Inneres haben. Eir.e Elektronenmikroskopbctracht'jng zeig;, daß die Schalen an ihrer Oberfläche zahlreiche Grate aufweisen, die auf das Vorhandensein von Xonotlitkristallen zurückzuführen sind. Eine weitere Betrachtung unter dem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine hohlkugelförmige Schale haben, die aus dreidimensional miteinander verbundenen Xonotlitkristallen besteht. Eine Beobachtung unter dem Elektronenmikroskop zeigt ferner, daß die Xonotlitkristalle (Primärkristalle), die die Sekundärteilchen bilden, nadeiförmig, 1 bis 20 μιη lang und etwa 0,05 bis 1,0 μιη breit sind. Wenn diese Kristalle 3 Stunden bei 1000°C gebrannt werden, ergeben sich /i-Wollastonitkristalle.

Tabelle IV zeigt nachstehend die Eigenschaften der Sekundärteilchen.

Tabelle IV

Eigenschaften

Meßwerte

Mittlerer Teilchendurchmesser (μηι) 35

Außendurchmesserbereich von 80% 20-50
der Teilchen (μιη)

mittleres Schüttgewicht (g/cm³) 0,045

mittleres Teilchengewicht (g) 1,009 x 10"⁹

Schalendicke (μίτι) 0,1-6

mittlere Schalendicke (μπι) 2,51

mittlere Schalendichte (g/cm³) 0,121

In derselben Weise wie in Beispiel 1 wird durch spontane Sedimentation aus der Xonotlitkristallaufschlämmung ein Formkörper hergestellt. Der Formkörper hat eine Dichte von 0.027 g/cm^]. Die Kristallaufschlämmung hat eine mittlere spontane Sedimentationshöhe von 970 ml.

Aus der wie oben erläutert hergestellten Aufschlämmung (je 88 Teile berechnet als Feststoff) werden Muster von Formkörpern durch gründliches Zumischen

mi von 5 Teilen Asbest, 3 Teilen Glasfasern und 3 Teilen Zement, Formen der Mischung in einer Presse und Trocknen der geformten Masse während 20 Stunden bei 120⁰C (Muster I) hergestellt. Muster 11 wird in derselben Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß 27,1 Teile der

hi bereits in Beispiel 1 verwendeten Mischung aus einem nicht-ionischen und einem anionischen oberflächenaktiven Mittel der Aufschlämmung zugesetzt werden.
Tabelle V zeigt die Eigenschaften der Muster.

Tabelle V Eigenschaften

Muster . I

0,054	0,052
1,33	1,28
456,1	473,4
0,66	0,42

Dichte (g/cm³) Biegefestigkeit (kg/cm²) spez. Festigkeit lineares Schrumpfen beim Trocknen (%)

Wenn die Muster 3 Stunden bei 850⁰C gebrannt werden, haben sie die in der nachstehenden Tabelle VI angegebenen Eigenschaften.

Tabelle VI Eigenschaften

Muster I

Dichte (g/cm³)	0,051	0,049
Biegefestigkeit (kg/cm²)	0,870	0,774
spez. Festigkeit	334,5	322,4
lineares Schrumpfen nach	0,71	0,53
dem Brennen (%)
verbleibende spez. Festigkeit	73,3	68,1
(kg/cm²)

man fest, daß die Aufschlämmung kugelförmige Sekundärteilchen mit einem mittleren Außendurchmesser von 18 μΐη enthält. Eine Beobachtung der Aufschlämmung nach dem Reflektionsverfahren zeigt, daß die Teilchen eindeutige Umrisse und ein im wesen'.iichen transparentes Inneres haben. In derselben Weise wie in Beispiel 1, wird durch spontane Sedimentation aus der Kristallaufschlämmung ein Formkörper hergestellt. Ein Stückchen des Formkörpers wird mit einer

ίο Mischung aus Methylmethacrylat-, Äthylmethacrylat- und n-Butylmethacrylatharzen fixiert und dann mit einem Supermikrotom in Scheiben zerlegt. Eine Betrachtung einer Scheibe unter einem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine Schalendicke von 0,5 bis 1,7 μιη, eine mittlere Schalendicke von 1,47 μιη und ein im wesentlichen hohles Inneres haben. Eine Elektronenmikroskopbetrachtung zeigt, daß die Schalen an ihrer Oberfläche zahlreiche Grate aufweisen, die auf das Vorhandensein von Xonotlitkristallen zurückzuführen sind. Eine weitere Betrachtung unter dem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teil chen eine hohlkugelförmige Schale haben, die aus dreidimensional miteinander verbundenen Xonolitkristallen besteht. Eine Beobachtung unter dem Elektronen- mikroskop zeigt ferner, daß die Xonotlitkristalle (Primärkristalle), die die Sekundärteilchen bilden, nadelfurmig, 1 bis 20 μπι lang und etwa 0,05 bis 1,0 μπι breit sind und daß die Tobermoritkristalle plättchenförmig sind. Wenn diese Kristalle 3 Stunden bei 1000⁰C

JO gebrannt werden, ergeben sich /5-Wollastonitkristalle.

Die nachstehende Tabelle VIl gibt die Eigenschaften der Sekundärteilchen an.

Beispiel 3

Gebrannter Kalk (20,23 Teile, die 95,0% CaO enthalten) wird mit 485,5 Teilen warmem Wasser von 85⁰C gelöscht und die Mischung in einem Homomischer 5 Min. bei hoher Geschwindigkeit gerührt, um eine Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von 13,0 ml herzustellen. Dann wird eine wäßrige Suspension (Konzentration 5,45%) von fein zerteilten Kieselerdesteinteilchen, die kristalline und amorphe Kieselerde enthalten (SiO₂-GeImIt 97,0%) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,093 μιη bei hoher Geschwindigkeit 30 Min. in einem Homomischer gerührt, um die Kieselerdepartikel zu dispergieren und eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Teilchendurchmesser von 0,36 μιη bei einem kumulativen Gewichtsprozentsatz von 70% zu erhalten. Die Kalkmilch wird mit einer Menge der wäßrigen Aufschlämmung aus fein zerteilten Kieselerdesteinteilchen (21,77%), berechnet als Feststoff) vermischt und die Mischung wird unter Hinzufügen von Wasser gerührt, um eine Aufschlämmung mit einem Wasser-Feststoff-Gewichtsverhältnis von 50 :1 zu erhalten. Die Ausgangsaufschlämmung wird einer Hydrothermalteaktion mit gesättigtem Wasserdampf von 12 ■ 10⁵ Pa Druck und einer Temperatur von 19TC 8 Stunden in dem bereits in Beispiel 1 verwendeten Autoklaven, mit einem mit 112 U/Min, laufenden Rührwerk unterworfen, um eine Kristallaufschlämmung zu erhalten. Die Aufschlämmung wird 24 Stunden bei einer Temperatur von 110⁰C getrocknet und anschließend einer Diffraktionsanalyse unterzogen, die zeigt, daß die Kristalle eine Mischung von vielen Xonotlitkristallen und wenigen Tobermoritkristallen darstellen. Bei einer Betrachtung unter einem optischem Mikroskop, unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1, stellt J5 Tabelle VII

Eigenschaften

Meßwerte

mittlerer Teilchendurchmesser (;j.m) 18

Außendurchmesserbereich von 80% 10-28 der Teilchen (μηι)

mittleres Schüttgewicht (g/cm¹) 0,053

mittleres Teilchengewicht (g) 1,62 x 10"'°

Schalendicke (μΐη) C,7- 1,7

mittlere Schalendicke (um) 1,47

mittlere Schalendiclite (g/cm³) 0,128

In derselben Weise wie in Beispiel 1. wird durch spontane Sedimentation aus der Xonotlitkristallauf- schlämmung ein Formkörper hergestellt. Er hat eine Dichte von 0,032 g/cm^J. Die Kristallaufschlämmung hat eine mittlere spontane Sedimentationshöhe von 965 ml. Aus der wie oben erläutert hergestellten Aufschlämmung (je 90 Teile, berechnet als Feststoff) werden Muster von Formkörper η durch gründliches Zumischen von 5 Teilen Asbest, 3 Teilen Glasfasern und 3 Teilen

bO Zement, Formen der Mischung in einer Presse und Trocknen der geformten Masse während 20 Stunden bei l20°C(Muster 1) hergestellt.

Muster II wird in derselben Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß 22.9 Teile der bereits in Beispiel 1

t^i verwendeten Mischung aus nicht-ionischen und anionischen oberflächenaktiven Mitteln der Aufschlämmung zugesetzt werden. Tabelle VIII gibt die Eigenschaften der Muster an.

Tabelle VIII

Eigenschaften	Muster	II
	I	0,053
Dichte (g/cm³)	0,054	1,33
Biegefestigkeit (kg/cm²)	1,40	473,5
spez. Festigkeit	480,1	0,27
lineares Schrumpfen beim	0,33
Trocknen (%)

Wenn die Muster 3 Stunden bei 1000⁰C gebrannt werden, haben sie die in der nachstehenden Tabelle IX angegebenen Eigenschaften.

Tabelle IX

Eigenschaften	Muster	II
	I	0,050
Dichte (g/cm³)	0,051	0,873
Biegefestigkeit (kg/cm²)	1,03	349,2
spez. Festigkeit	396,0	0,81
lineares Schrumpfen nach	0,67
dem Brennen (%)		73,7
verbleibende spez. Festigkeit	82,5
(kg/cm²)

Beispiel 4

Gebrannter Kalk (19,99 Teile, die 95.0% CaO enthalten) wird mit 240Teilen warmem Wasser von 95°C gelöscht und die Mischung in einem Homomischer 6,5 Min. bei hoher Geschwindigkeit gerührt, um eine Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von 17,8 ml herzustellen. Dann wird eine wäßrige Suspension (Konzentration 4.76%) von Ferrosiliciumstaub (SiO2-Gehalt 92,0%) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,24 μπι bei hoher Geschwindigkeit 5 Min. in einem Homomischer gerührt, um die Staubteilchen zu verteilen und eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Teilchendurchmesser von 1,2 μιη bei einem kumulativen Gewichtsprozentsatz von 70% zu erhalten. Die Kalkmilch und 0,42 Teile Asbest werden mit einer Menge der Ferrosiliciumaufschlämmung (22,01 Teile, berechnet als Feststoff) vermischt, und die Mischung wird unter Hinzufügen von Wasser verrührt, um eine Ausgangsaufschlämmung mit einem Wasser-Feststoff-Gewichtsverhäitnis von 50 : 1 zu erhalten. Die Ausgangsaufschlämmung wird einer Hydrothermalreaktion mit gesättigtem Wasserdampf von 12 · 10⁵Pa Druck und einer Temperatur von 191°C 8 Stunden in dem bereits in Beispiel 1 verwendeten Autoklaven mit einem ml· 112 U/Min, laufenden Rührwerk unterworfen, um eine Krisiallaufschlämmung zu erhalten. Die Aufschlämmung wird 24 Stunden bei einer Temperatur von 110^c C getrocknet und anschließend einer Diffraktionsanalyse umerzogen, die zeigt, daß die Kristalle Xonotlitkristalle sind. Bei einer Betrachtung unter einem optischen Mikroskop, unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1, stellt man fest, daß die Aufschlämmung kugelförmige Sekundärteilchen enthält, die einen mittleren Außendurchmesser von 32 μπι haben und teilweise mit den Asbestfasern verbunden sind. Eine Beobachtung des Schlammes nach dem Reflektionsverfahren zeigt, daß die Teilchen eindeutige Umrisse und ein im wesentlichen transparentes Inneres haben. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wird durch spontane Sedimentation aus der Kristallaufschlämmung ein Formteil hergestellt Ein Stückchen des Formteils wird mit einer Mischung aus Methylmethacrylat-, Athylmethacrylat- und n-Butylmethacrylatharzen fixiert und dann mit einem Supermikrotom in Scheiben zerteilt. Die Betrachtung einer Scheibe unter einem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine Schalendicke von 2,30 μιη und ein im wesentlichen hohles Inneres haben. Eine Elektronenmikroskopbetrachtung zeigt, daß die Schalen an ihrer Oberfläche zahlreiche Grate aufweisen, die auf das Vorhandensein von Xonotlitkristallen zurückzuführen sind. Eine weitere Betrachtung der Sekundärteilchen unter einem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine hohlkugelförmige Schale haben, die aus einer Vielzahl von dreidimensional miteinander verbundenen Xonotlitkristallen besteht. Eine Beobachtung unter dem Elektronenmikroskop zeigt ferner, daß die Xonotlitkristalle (Primärkristalle), die die Sekundärteilchen bilden, nadeiförmig, 1 bis 20 μιη lang und etwa 0,05 bis 1,0 μπι breit sind. Wenn diese Kristalle 3 Stunden bei 1000⁰C gebrannt werden, ergeben sich ß- Wollastonitkristalle.

Die nachstehende Tabelle X gibt die Eigenschaften der Sekundärteilchen an.

Ja Tabelle X

Eigenschaften

Meßwerte

mittlerer Teilchendurchmesser (μΐη) Außendurchmesserbereich von 80% der Teilchen (μίτι)

mittleres Schüttgewicht (g/cm³)
mittleres Teilchengewicht (g)
Schalendicke (μιη)
mittlere Schalendicke (μΓη)
mittlere Schalendichte (g/cm³)

32 10-50

0,048 8,23 x 0,1-7 2,30 0,129

In derselben Weise wie in Beispiel 1, wird durch spontane Sedimentation aus der Xonotlitkristallaufschlämmung ein Formkörper hergestellt. Er hat eine Dichte von 0,029 g/cm³. Die Kristallaufschlämmung hat eine mittlere spontane Sedimentationshöiie von 954 ml. Aus der wie oben erläutert hergestellten Aufschlämmung (88 Teile, berechnet als Feststoff) werden Muster von Formkörpern durch gründliches Zumischen von 4 Teilen Pulpe, 5 Teilen Glasfasern und 3 Teilen Zement, Formen der Mischung in einer Presse und Trocknen der geformten Masse während 20 Stunden bei 120⁰C (Muster I) hergestellt. Muster Il wird in derselben Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß 20 Teile der bereits

fr5 in Beispiel 1 verwendeten Mischung aus nicht-ionischen und anionischen oberflächenaktiven Mitteln der Aufschlämmung zugesetzt werden. Tabelle Xl zeigt die Eigenschaften der Muster.

Tabelle XI

Eigenschaften	Muster	II
	I	0,053
Dichte (g/cm³)	0,055	1,65
Biegefestigkeit (kg/cm²)	1,82	578,4
spez. Festigkeit	601,6	0,33
lineares Schrumpfen beim	2,24
Trocknen (%)

Wenn die Muster 3 Stunden bei 85O⁰C gebrannt werden, haben sie die in dar nachstehenden Tabelle XIII angegebenen Eigenschaften.

Tabelle XII

Eigenschaften	Muster	II
	I	0,050
Dichte (g/cm³)	0,053	1,09
Biegefestigkeit (kg/cm²)	1,27	436,0
spez. Festigkeit	452,1	0,45
lineares Schrumpfen nach	0,62
dem Brennen (%)		74,2
verbleibende spez. Festigkeit	75,1

daß die Aufschlämmung kugelförmige Sekundärteilchen enthält, die einen mittleren Außendurchmesser von 31 μιη haben. Eine Beobachtung der Aufschlämmung nach dem Reflektionsverfahren zeigt, daß die Teilchen eindeutige Umrisse und ein im wesentlichen transparentes Inneres haben. In derselben Weise wie in Beispiel 1, wird durch spontane Sedimentation aus der Kristallaufschlämmung ein Formkörper hergestellt. Ein Stückchen des Formkörpers wird mit einer Mischung aus Methylmethacrylat-, Äthylmethacrylat- und n-Butylmethacrylatharzen fixiert und dann mit einem Supermikrotom in Scheiben zerlegt. Die Betrachtung einer Scheibe unter einem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine Schalendicke von 0,1 bis 7 μηι, eine mittlere Schalendicke von 2,25 μιη und ein im wesentlichen hohles Inneres haben. Eine Elektronenmikroskopbetrachtung zeigt, daß die Schaler an der Oberfläche zahlreiche Grate aufweisen, die auf das Vorhandensein von Xonotlitkristallen zurückzuführen sind. Eine weitere Betrachtung der Sekundärteilchen unter einem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine hohlkugelförmige Schale haben, die aus einer Vielzahl von dreidimensional miteinander verbundenen Xonotlitkristallen besteht. Eine Betrachtung unter dem Elektronenmikroskop zeigt ferner, daß die Xonotlitkristalle (Primärkristalle), die die Sekundärteilchen bilden, nadeiförmig, 1 bis 20 pm lang und etwa 0,05 bis 1,0 pm breit sind. Wenn diese Kristalle 3 Stunden bei 1000⁰C gebrannt werden, ergeben sich /?-Wollastonit-

30 kristalle. Die nachstehende Tabelle XIII gibt die Eigenschaften der Sekundärteilchen an.

³⁵ Tabelle XIII

Beispiel 5

Eigenschaften

Gebrannter Kalk (19,99 Teile, die 95,0% CaO enthalten) wird mit 240 Teilen warmem Wasser von 95°C gelöscht und die Mischung in einem Homomischer 5 Min. bei hoher Geschwindigkeit gerührt, um eine Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von 15,3 ml herzustellen. Dann wird eine wäßrige Suspension (Konzentration 4,76%) von Ferrosiliciumstaub (SiO₂-Gehalt 92,0%) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,24 pm 10 Min. in einem Homomischer gerührt, um die Staubteilchen zu verteilen und eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 μιη bei einem kumulativen Gewichtsprozentsatz von ?0% zu erhalten.

Die Kalkmilch wird mit einer Menge der Ferrosiliciumstaubaufschlämmung (22,01 Teile, berechnet als Feststoff) vermischt und die Mischung wird unter Hinzufügen von Wasser gerührt, um eine Ausgangsaufschlämmung mit einem Wasser-Feststoff-Gewichtsverhältnis von 50:1 zu erhalten. Die Ausgangsaufschlämmung wird 8 Stunden einer Hydrothermalreaktion mit gesättigtem Wasserdampf von 12 · 10⁵ Pa und einer Temperatur von 191°C in dem bereits in Beispiel 1 verwendeten Autoklaven mit einem 112 U/Min, umlaufenden Rührwerk unterworfen, um eine Kristallaufschlämmung zu erhalten. Die Aufschlämmung wird 24 Stunden bei einer Temperatur von 110° C getrocknet und anschließend einer Diffraktionsanalyse unterzogen, die zeigt, daß die Kristalle Xonotlitkristalle sind. Beim Betrachten unter einem optischen Mikroskop, unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1, stellt man fest. Meßwerte

31	Ψ:
10-50
0,073	iff
1,14XlO"⁹	$
0,1-7	I I
2,25	B %■
0,194

mittlerer Teilchendurchmesser (μΐη)
Außendurchmesserbereich von 80 %
der Teilchen (μΐη)
mittleres Schüttgewicht (g/cm³)
mittleres Teilchengewicht (g)
Schalendicke (μΐη)
mittlere Schalendicke (μΐη)
mittlere Schalendichte (g/cm³)

In derselben Weise wie in Beispiel 1, wird durch spontane Sedimentation aus der Xonotlitkristallaufschlämmung ein Formkörper hergestellt Er hat eine Dichte von 0,043 g/cm³. Die Kristallaufschlämmung hat eine mittlere spontane Sedimentayonshöhe von 917 ml.

Aus der wie oben erläutert hergestellten Aufschlämmung (je 88 Teile, berechnet als Feststoff) werden Muster von Formkörpern durch gründliches Zumischen von 4 Teilen Pulpe, 5 Teilen Glasfasern und 3 Teilen Zement, Formen der Mischung in einer Presse und Trocknen der geformten Masse während 20 Stunden bei 120⁰C (Muster I und H) hergestellt Muster III und IV werden in derselben Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß 20 Teile der bereits in Beispiel 1 verwendeten Mischung aus nicht-ionischen und anionischem oberflächenaktiven Mittel der Aufschlämmung zugesetzt werden.

Tabelle XIV gibt die Eigenschaften der Muster an.

Tabelle XIV

Eigenschaften

Muster
I

III

IV

Dichte (g/cm³)

Biegefestigkeit (kg/cm²)

spez. Festigkeit

lineares Schrumpfen beim Trocknen (%)

0,056	0,080	0,050	0,075
1,39	4,03	1,06	3,24
443,2	629,7	424,0	576,0
2,41	0,33	0,48	0

Wenn die Muster 3 Stunden bei 850⁰C gebrannt werden, haben sie die in der nachstehenden Tabelle XV angegebenen Eigenschaften.

Tabelle XV

Eigenschaften	Muster	II	III	IV
	I	0,078	0,048	0,072
Dichte (g/cm³)	0,053	2,91	0,78	2,21
Biegefestigkeit (kg/cm²)	0,93	478,3	338,5	426,3
spez. Festigkeit	331,1	0,24	0,45	0,31
lineares Schrumpfen nach dem Brennen (%)	0,57	76,0	79,8	74,0
verbleibende spez. Festigkeit	74,7
	Beispiel 6

Gebrannter Kalk (19,99 Teile, CaO-Gehalt 95.0%) optischen Mikroskop, unter denselben Bedingungen wie wird mit 240 Teilen warmem Wasser von 90° C gelöscht 40 in Beispie! 1, stellt man fest, daß die Aufschlämmung

kugelförmige

und die Mischung in einem Homomischer 7 Min. bei hoher Geschwindigkeit gerührt, um eine Kalkmilch mit einem Sedimentalionsvolumen von 20,0 ml herzustellen. Dann wird eine wäßrige Suspension (Konzentration 4,76%) von Ferrosiliciumstaub (SiOrGehalt 92,0%) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,24 m 10 Min. in einem Homomischer gerührt, um die Staubteilchen zu verteilen und eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 μπι bei einem kumulativen Gewichtsprozentsatz von 70% zu erhalten. Die Kalkmilch und 14 Teile der bereits in Beispiel 1 verwendeten Mischung von nicht-ionischem und anionischem oberflächenaktiven Mittel werden mit einer Menge der Ferrosiliciumstaubaufschlämmung (22,01 Teile, berechnet als Feststoff) vermischt, und die Mischung wird unter Hinzufügen von Wasser gerührt, um eine Ausgangsaufschlämmung mit einem Wasser-Feststoff-Gewichtsverhältnis von 50 :1 zu erhalten. Die Ausgangsaufschlämmung wird 8 Stunden einer Hydrothermalreaktion mit gesättigtem Wasserdampf von 12 · 105 Pa und einer Temperatur von 191^CC in dem bereits in Beispiel 1 verwendeten Autoklaven mit einem mit 112 U/Min, umlaufenden Rührwerk unterworfen, um eine Kristallaufschlämmung zu erhalten. Die Aufschlämmung wird 24 Stunden bei einer Temperatur von 110° C getrocknet und anschließend einer Diffraktionsanalyse unterzogen, die zeigt, daß die Kristalle Xonotlitkristalle sind Beim Betrachten unter einem Sekundärteilchen enthält, die einen mittleren Außendurchmesser von 28 μπι haben. Eine Beobachtung der Aufschlämmung nach dem Reflexionsverfahren zeigt, daß die Teilchen eindeutige Umrisse und ein im wesentlichen transparentes Inneres haben. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wird durch spontane Sedimentation aus der Kristallaufschlämmung ein Formkörper hergestellt. Ein Stückchen des Formkörpers wird mit einer Mischung aus Methylmethacrylat-, Äthylmethylacrylat- _und n-Butylmethacrylatharzen fixiert und dann mit einem Supermikrotom in Scheiben zerlegt. Die Betrachtung einer Scheibe unter einem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine Schalendicke von 0,1 bis 6μΐη, eine mittlere Schalendicke von 2,28 μπι und ein im wesentlichen hohles Inneres haben. Eine Elektronenmikroskopbetrachtung zeigt, daß die Schalen an ihrer Oberfläche zahlreiche Grate aufweisen, die auf das Vorhandensein von Xonotlitkristallen zurückzuführen sind. Eine weitere Betrachtung der Sekundärteilchen unter einem Raster-Elektronenmikroskop zeigt, daß die Teilchen eine hohlkugelförmige Schale haben, die aus einer Vielzahl von dreidimensional miteinander verbundenen Xonolitkristallen besteht Eine Betrachtung unter dem Elektronenmikroskop zeigt ferner, daß die Xonotlitkristalle (Primärkristalle), die die Sekundärteilchen bilden, nadeiförmig, 1 bis 20 μπι lang und etwa 0,05 bis 1,0 μπι breit sind. Wenn diese Kristalle 3 Stunden bei 1000° C

gebrannt wurden, ergeben sich ß-Wollastonitkristalle.

Die nachstehende Tabelle XVl gibt die Eigenschaften der Sekundärteilchen an.

Tabelle XV!

Eigenschaften

Meßwerte

mittlerer Teilchendurchmesser (μίτι)

Außendurchmesserbereich von 80%
der Teilchen (μΐη)

mittleres Schüttgewicht (g/cm³)
mittleres Teilchengewicht (g)
Schalendicke (μπι)
mittlere Schalendicke (μηι)
mittlere Schalendichte (g/cm³)

28
10-50

0,051

5.86X10'¹⁰

0,1-6

2,28

0,123 120⁰C (Muster I und II) hergestellt. Tabelle XVII zeigt die Eigenschaften der Muster.

Tabelle XVIl

Eigenschaften

In derselben Weise wie in Beispiel 1, wird durch spontane Sedimentation ein Formkörper aus der Xonotlitaufschlämmung hergestellt. Er hat ein spezifisches Gewicht von 0,030 g/cm³. Die Kristallaufschlämmung hat eine mittlere spontane Sedimentationshöhe von 943 ml.

Aus der wie oben erläutert hergestellten Aufschlämmung (je 88 Teile, berechnet als Feststoff) werden Muster von Formkörpern durch gründliches Zumischen von 4 Teilen Pulpe, 5 Teilen Glasfasern und 3 Teilen Zement, Formen der Mischung in einer Presse und Trocknen der geformten Masse während 20 Stunden bei Muster 1

Dichte (g/cm³)	0,050	0,053
Biegefestigkeit (kg/cm²)	1,38	1.44
spez. Festigkeit	552,0	512,6
lineares Schrumpfen beim	0,37	0.41
Trocknen (%)

Wenn die Muster 3 Stunden bei 85O°C gebrannt werden, haben sie die in Tabelle XVlIl angegebenen Eigenschaften.

Tabelle XVIII

Eigenschaften

Muster 1

Dichte (g/cm³)	0.048	0,050
Biegefestigkeit (kg/cm²)	0,915	01.00
spez. Festigkeit	397,1	400,0
lineares Schrumpfen nach	0.56	0,61
dem Brennen (%)
verbleibende spez. Festigkeit	71.9	78,0

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufschlämmung aus Calciumsilikatkristallen, die hohlkugelförmige Sekundärteilchen aus Calciumsilikat der Wollastonitgruppe, die durch die Formel

/CaO - /77SiO₂- π H₂O

bestimmt sind, worin 1 S / S 6, 1 S /n S 6 und OSnSl ist, enthält, die aus einer Ausgangsaufschlämmung aus kieselsäurehaltigem Material und Kalkmilch bei einem Wasser/Feststoff-Gewichtsverhältnis von mindestens 15 :1 unter Anwendung von Druck und Wärme durch Hydrothermalreaktion unter Rühren erhalten wurden, dadurch gekennzeichnet, daß hohlkugelförmige Sekun- därteilchen mit einer mittleren spontanen Sedimentationshöhe von wenigstens 800 ml, einem Außendurchmesser von 5 bis 100 μιη, einem mittleren Schültgewicht von 0,04 bis 0,09 g/cm³ und einem mittleren spezifischen Gewicht der Schale gemäß folgender Formel

Y = 0,0033 X + S,

worin Vdas mittlere spezifische Gewicht der Schale, X der mittlere Teilchendurchmesser und B eine Konstante darstellen, wobei 15μιη S Xi 40μΐτ und OS SS 0,115 ist, und die dadurch erhalten worden sind, daß als Ausgangsaufschlämmung eine Mischung von feinen kieselsäurehaltigen Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von bis zu 0,5 μιη verwendet wird, die in Wasser und Kalkmilch mit einem Sedimentationsvolumen von mindestens 5 ml dispergiert sind, wobei die Ausgangsaufschlämmung Wasser in der wenigstens 30fachen Gewichtsmenge der Feststoffe der Ausgangsaufschlämmung enthält, ⁿ in Wasser gff. unter Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels dispergiert sind.

2. Aufschlämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Verstärkungsmaterial, insbesondere Fasermaterial, enthält.