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Keramische und/oder pulvermetallurgische Formkoerper und Verfahren zu ihrer Herstellung

Production of ceramic or powder metallurgical molding, e.g. compact or porous molding for microreactor, membrane, catalyst support, bone substitute, complex tool or machine part, uses ice mold, powder suspension and freeze drying.
: Moritz, T.; Lenk, R.

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DE 2003-10324828 A: 20030526
DE 2003-10324828 A: 20030526
DE 10324828 A1: 20041230
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer IKTS ()

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hochleistungskeramik und betrifft Formkoerper, die beispielsweise als Mikroreaktoren zur Anwendung kommen koennen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem kompliziert geformte hohle Formkoerper herstellbar sind. Die Aufgabe wird geloest durch ein Verfahren, bei dem ein Formkoerper aus Eis mit einer Suspension beschichtet, die Suspension getrocknet und anschliessend eine Sublimationstrocknung oder Gefriertrocknung durchgefuehrt wird. Die Aufgabe wird weiterhin geloest durch einen Formkoerper, der einen Feuchtigkeitsgehalt von < 1,5 Ma.-% und eine Gruenfestigkeit von > 1 MPa aufweist. Ebenfalls geloest wird die Aufgabe durch einen Formkoerper, der aus mindestens einem Teilvolumen Eis und einem Teilvolumen gefrorener keramischer und/oder pulvermetallurgischer Suspension besteht.


DE 10324828 A UPAB: 20050126 NOVELTY - In making ceramic and/or powder metallurgical moldings (A), the mold(s) (B) consists (partly) of ice and inside and/or outside surface corresponds to negative of (A). (B) is coated/filled with same or different ceramic/powder metallurgical suspension(s) (C) whilst its surface is not less than 1 K below melting/sublimation temperature of the frozen liquid/gas and above or below temperature of (C). During and/or after this, (C) is dried, followed by sublimation or freeze drying. DETAILED DESCRIPTION - INDEPENDENT CLAIMS are also included for the following: (1) ceramic and/or powder metallurgical moldings (D) made by this process; (2) moldings (E) consisting partly of ice and partly of frozen (C). USE - The process is useful in the fields of classic and heavy duty ceramics, powder metallurgy and machine, vehicle and lightweight construction, e.g. for making compact or porous moldings for conversion to microreactors in chemical process technology, as membrane, including filtration membrane, or catalyst support, in environmental technology, as bone substitute in medicine or as complex molded tool or machine component. ADVANTAGE - The lost wax process is energy- and cost-intensive and causes pollution, whilst the wax is not normally re-used and volume change during melting can damage the ceramic or plaster shell. In all existing processes using frozen negative molds, the frozen mold must be removed from the model, which can cause damage, whilst closed-wall hollow moldings cannot be made. The present process is suitable for making complex massive, hollow open-walled and hollow closed-wall moldings. It is also possible to make structures with an aligned pore structure by very slow, directional freezing to grow large ice crystals, e.g. for making catalyst supports, filtration membranes and bone substitutes. Removing the ice by sublimation prevents volume changes typical of melting wax or water.