專利名稱：陶瓷材料、玻璃陶瓷材料和其它礦物材料和復合材料的制造技術(shù)
本發(fā)明涉及陶瓷材料、玻璃陶瓷材料和其它礦物材料和復合材料的制造，特別是適合這種制造的無機粘結(jié)劑。為此，本發(fā)明還提供一種含有這種無機粘結(jié)劑的組合物以及用此組合物制造的物品和涂層。
在現(xiàn)有技術(shù)中，有機粘結(jié)劑(如酚醛樹脂)和無機粘結(jié)劑(如水泥)都被用于在材料的制造中粘結(jié)各種物質(zhì)。使用基于溶膠-凝膠法制造的混合材料作粘結(jié)劑也已經(jīng)是已知的。
有機粘結(jié)劑或混合材料被用來將一個期望的結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起。然而，如此結(jié)合在一起的材料不能在高溫下使用，因為有機粘結(jié)劑和混合材料都會燃燒從而失去其強度。此外，使用這些粘結(jié)劑形成的熱解產(chǎn)物大多數(shù)情況下都是有毒的。如果要求材料結(jié)合在一起后所獲得的復合材料是熱穩(wěn)定的，則要使用無機粘結(jié)劑。
在無機粘結(jié)劑中，又分兩種，即需要水來固化的粘結(jié)劑(如水泥、石灰和熟石膏)和除水之外還需要其它添加劑來固化的粘結(jié)劑(如水玻璃、氧化鎂粘結(jié)劑和磷酸鹽粘結(jié)劑)。
無機粘結(jié)劑中最有名的肯定是水泥、石灰和熟石膏。與水混合后，它們可以作為無機粘結(jié)建筑材料而在灰泥和混凝土的制造中充當填料和固化劑。它們使得可以獲得幾乎任意的、但時間有限的成型性，且只能在低溫下固化或硬化。
水泥、石灰和熟石膏都對水起反應。這些無機材料與水混合之后，發(fā)生化學轉(zhuǎn)變并生成多少有些晶態(tài)的產(chǎn)品。在硬化方法中，分三種水合硬化、水硬硬化和形成碳酸鹽硬化。在水合硬化中，添加水以分子形式結(jié)合和合并(如CaSO4被轉(zhuǎn)化成CaSO4*H2O)；在水硬硬化中，發(fā)生起始物質(zhì)的水解(如CaO被轉(zhuǎn)化成Ca(OH)2)；而在形成碳酸鹽硬化中，二氧化碳被吸收并化學結(jié)合(如CaO被轉(zhuǎn)化成Ca(OH)2并在第二步驟中轉(zhuǎn)化成CaCO3)。實際中很少有純的某種類型的硬化，一般存在兩種或三種硬化類型的組合。還應當聲明，這些無機粘結(jié)劑的硬化都是放熱性的。
除水泥、石灰和熟石膏外，還有一組無機粘結(jié)劑，它們在硬化時除水之外還需要添加劑。氧化鎂粘合劑(MgO)的固化是基于加入氯化鎂或硫酸鎂溶液后所造成的難溶性堿性鎂鹽水合物的形成。而磷酸鹽粘結(jié)劑的固化則是Al(OH)3與磷酸(H3PO4)混合或Al(OH)3與Al(H2PO4)3溶液混合形成叔磷酸鋁的結(jié)果。對于水玻璃(Na2O和SiO2的水溶液)，其硬化是加入添加劑如有機酸酯、一般的酸的酯或加入氧化物或氫氧化物的結(jié)果。對于加入氧化物(如ZnO)或氫氧化物后硬化的情形，發(fā)生了難溶的硅酸鹽水合物(如ZnSiO3)的形成。在上面討論的三種情形的最后一種中，水并不直接導致化學反應，但水作為反應介質(zhì)的存在是所發(fā)生的化學反應的基本條件。
礦物層特別是陶瓷層向金屬、玻璃、搪瓷或陶瓷基材上的施加或陶瓷制造通常需要使用粘結(jié)劑，因為礦物起始物質(zhì)特別是陶瓷起始物質(zhì)是粉末形式的。這里幾乎只使用有機粘合劑，它在烘烤(燒結(jié))前給予涂層或成形體以足夠的強度。在燒結(jié)過程中，有機粘合劑熱解分解并以氣體分解產(chǎn)物脫離陶瓷成形體或陶瓷層。在燒結(jié)過程中，有機粘合劑的燒盡引起陶瓷層或成形體的收縮，此收縮又轉(zhuǎn)而導致在層或成形體中產(chǎn)生應力或裂縫。
因此，理想的是使用在燒結(jié)過程中仍保留在層或成形體中的無機粘結(jié)劑來制造陶瓷成形體，這樣收縮可以保持很小，也就不會導致應力的產(chǎn)生。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)中討論的無機粘結(jié)劑并不能滿足此處的要求。所討論的所有無機粘結(jié)劑都表現(xiàn)了過快從而不能充分控制的反應速率，以致幾乎不可能在例如工業(yè)噴涂工藝或常見的陶瓷成型方法如帶澆鑄、擠出或注塑中均勻地施加層。此外，在工藝中放出的反應熱以及如此結(jié)合在一起的陶瓷層/成形體在熱作用下會經(jīng)受后冷凝、導致應力破壞的事實會產(chǎn)生問題。而且還有很多不允許使用水作溶劑或反應物的應用。
因此本發(fā)明的一個目的就是消除現(xiàn)有技術(shù)中的已知缺陷，或者至少將其回避至相當程度。具體地，本發(fā)明應當提供一種具有無機粘結(jié)劑的最重要的一些優(yōu)點的無機粘結(jié)劑。因此所述無機粘結(jié)劑在陶瓷材料、玻璃陶瓷材料或其它礦物質(zhì)材料或復合材料的制備中應是化學中性的。不過它應當將需要彼此結(jié)合在一起的顆粒/粉末顆粒/纖維和類似材料彼此結(jié)合或粘結(jié)。所述粘結(jié)劑應當不需要外部激活，例如在水泥的固結(jié)中通過加入水，而是作為粘結(jié)劑的一種內(nèi)在性質(zhì)就能作用。所述無機粘結(jié)劑在材料的固化、特別是在燒結(jié)或烘焙過程中應當保留在材料中，從而在燒結(jié)/烘焙過程中發(fā)生的收縮應當保持盡可能小，以避免產(chǎn)生應力和裂縫。
所述目的是由具有權(quán)利要求1的特征的無機粘結(jié)劑和如權(quán)利要求10所述的組合物達到的。本發(fā)明的粘結(jié)劑和本發(fā)明的組合物的優(yōu)選實施方案分別在從屬權(quán)利要求2-9和11-15中給出。權(quán)利要求16-18涉及相應造的材料。權(quán)利要求19-22要求保護具體無機粘結(jié)劑的應用。所有權(quán)利要求的用語都在此引入本說明書作為參考。
根據(jù)本發(fā)明所述的無機粘結(jié)劑是計劃用來制造陶瓷材料、玻璃陶瓷材料和其它礦物質(zhì)材料與復合材料的，包括至少一種平均粒徑小于100nm的無機化合物和至少一種溶劑。
下面進行詳述。
對本發(fā)明的粘結(jié)劑的作用的一個決定性特征就是該粘結(jié)劑含所謂納米尺寸的無機化合物。術(shù)語納米尺寸的顆粒或粉末通常是指平均粒徑在亞微米范圍的顆?；蚍勰Ｔ诖?，該粒徑適用于非團聚狀態(tài)的單個顆粒/粉末微粒。由于其高表面能，納米尺寸的顆粒常常團在一起并由此形成粒徑看起來大于單個顆粒的實際尺寸的團塊或聚集體。本發(fā)明的描述中所說的尺寸都盡可能是指單個顆粒，在這點上又可稱作“初級顆?！保钠骄?。
為提供本發(fā)明所述的優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明所用的通常以粉末形式使用的無機化合物的粒徑應當，如上所述，遠在亞微米范圍。因此，平均粒徑通常應當＜200nm，特別是如權(quán)利要求1所限定的小于＜100nm。
權(quán)利要求1中所用的術(shù)語“陶瓷”、“玻璃陶瓷”、“礦物”和“材料”以及“復合材料”對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，應當盡可能廣義地理解。根據(jù)本發(fā)明所述的無機粘結(jié)劑適于和有利于非常多的無機材料/復合材料的制造。如人們所知，陶瓷材料和制品是用陶瓷技術(shù)的方法由粉末成形，并隨后通過燒結(jié)工藝或烘焙工藝轉(zhuǎn)化成其最終形狀的。玻璃陶瓷是通過控制結(jié)晶由玻璃制造的材料，而術(shù)語礦物材料是上述無機材料的通稱。這將在下面參照沸石作進一步說明。總之，本發(fā)明應擴展到制造所有借助于粘結(jié)劑，由原料體固化形成的、特別是通過在200℃以上的溫度進行固化而形成的無機材料。
在無機粘結(jié)劑的優(yōu)選實施方案中，所用無機化合物的平均粒徑遠小于100nm。在此重點強調(diào)2-50nm的粒徑，更優(yōu)選2-25nm的粒徑。
用于本發(fā)明粘結(jié)劑的納米尺寸的顆粒尤其是納米尺寸的硫?qū)僭鼗锓勰?、碳化物粉末或氮化物粉末。硫?qū)僭鼗?，如所知，是其中由氧、硫、硒和碲元素作電負性組分的二元化合物。由此，硫?qū)僭鼗锓勰┛梢詾檠趸锓勰?、硫化物粉末、硒化物粉末或碲化物粉末。?yōu)選納米尺寸的氧化物粉末。特別是，可以使用通常用于粉末燒結(jié)的所有粉末。實例是(需要時經(jīng)水合的)氧化物如ZnO、CeO2、SnO2、Al2O3、CdO、SiO2、TiO2、In2O3、ZrO2、釔穩(wěn)定的ZrO2、Al2O3、La2O3、Fe2O3、Fe3O4、Cu2O、Ta2O5、Nb2O5、V2O5、MoO3或WO3，以及磷酸鹽、硅酸鹽、鋯酸鹽、鋁酸鹽和錫酸鹽，硫化物如CdS、ZnS、PbS和Ag2S，硒化物如GaSe、CdSe和ZnSe，碲化物如ZnTe或CdTe，碳化物如WC、CdC2或SiC，氮化物如BN、AlN、Si3N4和Ti3N4，相應的混合氧化物如金屬-錫氧化物，例如氧化銦-錫(ITO)、氧化銻-錫、摻氟氧化錫和摻Zn的Al2O3，含有含Y或含Eu化合物的發(fā)光顏料，或者具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的混合氧化物，例如BaTiO3、PbTiO3和鋯鈦酸鉛(PZT)。也可以使用所述粉末顆粒的混合物。
本發(fā)明的無機粘結(jié)劑優(yōu)選包含納米尺寸的顆粒，它們包括Zr、Al、B、Zn、Si、Cd、Ti、Ce、Fe、Sn、In、La、Cu、Ta、Nb、V、Mo或W、特別優(yōu)選Zr、Al、Ti、Fe和Si的硫?qū)僭鼗?，?yōu)選氧化物、水合氧化物、氮化物或碳化物。特別優(yōu)選使用氧化物。優(yōu)選的納米顆粒為氧化鋁、勃姆石、氧化鋯、釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鐵和二氧化鈦的顆?；蜻@些納米顆粒的混合物。
本發(fā)明的粘結(jié)劑中存在的溶劑的量原則上并不重要，并可以根據(jù)粘結(jié)劑的應用變化。但是，優(yōu)選溶劑組分在粘結(jié)劑中的量為基于粘結(jié)劑總重的40-95重量％。在此范圍內(nèi)，又優(yōu)選50-80重量％。原別上可以使用各種溶劑，例如脂族化合物和油。但是，在很多情況下有利的是使用極性溶劑，特別是酯、醇、二醇、乙二醇等。如果用醇，則優(yōu)選使用C1-C5鏈烷醇，特別是乙醇。一種特別優(yōu)選的溶劑是水，必要時與醇混合使用。水性粘結(jié)劑體系，特別是由于其低毒性，非常容易處理。
如果合適，本發(fā)明的粘結(jié)劑可以進一步包含額外的添加劑。特別是有助于無機化合物在粘結(jié)劑體系中的分散和/或防止單獨納米顆粒結(jié)團的添加劑。這些添加劑可以為，例如，陰離子或陽離子表面活性劑。
用來制造陶瓷材料、玻璃陶瓷材料和其它礦物材料和復合材料的本發(fā)明的組合物或起始物質(zhì)的特征在于包含至少一種根據(jù)本發(fā)明的無機粘結(jié)劑。區(qū)分本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)組合物的也正是此粘結(jié)劑。
組合物中所含的粘結(jié)劑的量根據(jù)本發(fā)明原則上并不重要。此含量的選擇應使可以提供根據(jù)本發(fā)明所述的效果。出于成本原因，粘結(jié)劑的量通常應當盡可能小。優(yōu)選粘結(jié)劑在組合物中的量為1-40重量％，特別是5-20重量％。如果含量是基于納米尺寸的無機化合物計，則優(yōu)選在組合物中的含量為1.5-15重量％，更優(yōu)選5-10重量％。
根據(jù)粘結(jié)劑組合物和根據(jù)組合物中的其它組分，組合物的稠度可以在很寬范圍內(nèi)變化。因此，組合物可以是低粘度的懸浮液形式的、相對較高濃度的懸浮液形式的或迅速形成相對堅實的、漿狀的物質(zhì)形式的滑泥形式。從而，當組合物被當作涂層應用時，常常會選擇例如可以涂刷、噴涂或者甚至通過浸涂或淹沒來施涂的低粘度的懸浮液。當用此組合物制造成形體時，則以隨后可以被澆鑄、擠出等的可能為漿狀物料的形式采用該組合物。
除粘結(jié)劑之外，本發(fā)明的組合物首先包含構(gòu)成要制造的材料或復合材料的那些成分(然后被粘結(jié)劑粘合在一起)。這些成分優(yōu)選是對于制造陶瓷和玻璃陶瓷已知的所有常用無機顆?；蚶w維。因此作為組合物的進一步成分的這些常用“陶瓷粉末”一般優(yōu)選粒徑大于粘結(jié)劑中的納米尺寸的顆粒。這些顆粒通常是微米級的，特別是在1-500μm的范圍。不過，根據(jù)本發(fā)明同樣優(yōu)選在組合物中除了納米尺寸(＜100nm)的粘結(jié)劑顆粒外還存在亞微米的顆粒，例如粒徑在500-1000nm(1μm)范圍內(nèi)的粉末顆粒。
用于制造陶瓷和玻璃陶瓷的無機顆?；蚶w維優(yōu)選是上面所述的硫?qū)僭鼗?、碳化物?或氮化物，在此同樣優(yōu)選使用氧化物。有關(guān)這些化合物的上述相關(guān)信息在此特意引入作為參考。
此外，用于制造其它礦物材料和復合材料時，還應當提及那些除了本發(fā)明的粘結(jié)劑之外還使用了所謂沸石的組合物。已知沸石是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的一類基于硅鋁酸鹽的含水礦物。沸石的內(nèi)部具有空隙，這注定了它們可以用于不同的領(lǐng)域。因而沸石被用作所謂分子篩或用于離子交換劑中。根據(jù)本發(fā)明所制造的沸石基材料的優(yōu)點將在下面進行詳述。
最后，本發(fā)明的組合物在任何情況下都可以包含例如影響組合物本身的性能(例如加入分散助劑、表面活性劑等)或它的加工性能(例如，用作涂層材料時的增粘劑)的其它常用添加劑。如果需要，可以在本發(fā)明的組合物中除本發(fā)明的無機粘結(jié)劑之外，還加入至少一種其它有機粘結(jié)劑，該有機粘結(jié)劑在相對較高溫度下進行固化時被從組合物中再次除去，即燒盡。
本發(fā)明還包括借助于本發(fā)明的粘結(jié)劑或由本發(fā)明的組合物制造的或可以制造的無機成形體和無機涂層。在此點上，本發(fā)明還包括(整體或部分)具有這種本發(fā)明涂層的所有制品。
這里，將解釋在本發(fā)明的粘結(jié)劑中所含的納米顆粒的作用。
用作無機粘結(jié)劑的納米顆粒具有非常大的、優(yōu)選帶有活性羥基的比表面積。這些表面基團可以，甚至在室溫下，即在燒結(jié)或烘焙工藝前，與要粘結(jié)的材料(例如陶瓷粉末或纖維等)的表面基團交聯(lián)。這樣，就可以實現(xiàn)類似于有機粘結(jié)劑的未燒(生坯)層/成形體的強化。由于納米顆粒的高曲率半徑，納米顆粒還具有非常高的表面能。甚至在200℃以上的溫度，優(yōu)選在300℃以上，發(fā)現(xiàn)這些表面能導致物質(zhì)從納米顆粒向被粘結(jié)的材料(通常較粗)的接觸點傳輸(擴散)。粘結(jié)的較粗粉末顆粒具有明顯較低的表面能，因此此時并不燒結(jié)，這意味著它們同樣也還未收縮。由納米顆粒引起的物質(zhì)傳輸導致粘結(jié)的顆粒在沒有發(fā)生粘結(jié)的較粗顆粒的轉(zhuǎn)移的情況下就燒結(jié)。這種形式的質(zhì)量傳遞是全新的，因為用作粘結(jié)劑的納米顆粒以類似于犧牲材料的形式溶解，即失去其原形狀并在該過程中使較粗粉末顆粒彼此結(jié)合/燒結(jié)。這種無收縮燒結(jié)首先導致了具有所謂開孔結(jié)構(gòu)的多孔(通常為高度多孔)層。在本文中，術(shù)語開孔結(jié)構(gòu)是指存在于層/成形體中的孔可以從外面進入，即向外不封閉。這樣，開孔性在層/成形體上至少部分擴展，但不一定要擴展至整個層/成形體。如果這樣，則相應的成形體就可以例如用作過濾器特別是陶瓷過濾器了。不過，當溫度進一步升高時，多孔層可以燒結(jié)成接近理論密度或達到理論密度。因此，在實施本發(fā)明時，可以通過選擇和控制溫度來調(diào)節(jié)孔隙率。只要所采用的烘焙溫度低于較粗粉末顆粒燒結(jié)時的溫度，即，表現(xiàn)出質(zhì)量傳遞，強化發(fā)生時就不會產(chǎn)生收縮或應力。
從上述內(nèi)容可以看出，本發(fā)明的無機成形體和本發(fā)明的無機涂層可以選擇作成或多或少多孔性的。如果本發(fā)明的材料/復合材料，特別是陶瓷材料和玻璃陶瓷材料/復合材料是在相對較低的溫度下和/或相對較短的時間內(nèi)強化或燒結(jié)的，則獲得具有相對較高孔隙率的成形體和涂層。如果強化或燒結(jié)是在較高溫度下和/或較長時間內(nèi)進行的，則得到接近理論密度或達到理論密度的材料/復合材料。在適當?shù)膹娀?燒結(jié)條件下，可以得到無收縮且無應力因此也基本上無裂縫的成形體和涂層。這使本發(fā)明的成形體和涂層顯著區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)。這種成形體和涂層對高溫也非常穩(wěn)定。
本發(fā)明的陶瓷材料和玻璃陶瓷材料以及復合材料特別適合于廣泛的各種應用。值得特別提起是它們可以用作絕緣材料、氣體和液體過濾用的過濾器、抗劃層、柴油粒子催化劑和催化活性物質(zhì)的高孔隙率載體材料。
當本發(fā)明的材料和復合材料被用作制品的涂層時，可能的基體材料為，特別是，金屬、陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃和搪瓷。
如上所述，本發(fā)明的粘結(jié)劑可被用于粘結(jié)所謂沸石。這樣就既可以制造沸石層或沸石涂層，又可以制造沸石成形體。
在用沸石制造的上述材料中，沸石的孔隙出人意料地沒被填滿。從而，沸石的孔隙和沸石的大(內(nèi))表面積都得以保留。對于沸石層的情形，層的強化甚至可以在相對較低的溫度下，特別是在500-600℃的范圍，和較短的時間內(nèi)，例如幾秒內(nèi)，進行。獲得的層具有極好的耐熱沖擊性，并可以毫無問題地承受反復地在短時間內(nèi)，例如僅3秒內(nèi)，從室溫加熱到較高溫度，如600℃?？梢垣@得任意高的層厚直至具有厚壁的成形體。通常優(yōu)選層厚在1-300μm的范圍。如果這種層被施加到撓性基材、特別是金屬基材上，則帶有涂層的基材可以彎曲/變形，而所施加的沸石層不剝落。還可以很容易地涂覆金屬編織體結(jié)構(gòu)(例如，薄金屬絲網(wǎng)和薄金屬小片)。
沸石層和沸石成形體的優(yōu)選應用領(lǐng)域是，例如，氣相反應用的催化劑層或催化劑成形體，用于氣體分離的過濾器，可能用作傳感器，特別是氣體傳感器，可能用作吸附層(例如，以除去污染物或用于氣體吸附)和可能用作離子交換劑。
最后，本發(fā)明包括平均粒徑＜100nm的無機化合物在陶瓷材料、玻璃陶瓷材料和其它礦物材料和復合材料的制造中作為粘結(jié)劑成分的應用。此應用已被上述說明公開。因此，特意引入上面所給的相應信息作為參考。
所述的本發(fā)明的優(yōu)點和進一步優(yōu)點可從下面對實施例的說明和所附的權(quán)利要求中導出。本發(fā)明的各個特征可以單獨實現(xiàn)也可以彼此組合實現(xiàn)。
實施例實施例1將40g氧化鋁粉末(來自德國Condea-Chemie GmbH的CeraloxAPA 0.5(相當于0.5μm的粒徑))與10g水漿化。向由此得到的懸浮液中加入10g無機粘結(jié)劑溶液(45重量％的納米尺寸的氧化鋯(平均粒徑＜50nm)在55重量％的水中的溶液)。然后混入0.9g可商購的有機粘結(jié)劑(PVA，聚乙烯醇)。這樣獲得了懸浮液形式的根據(jù)本發(fā)明的一種組合物。此懸浮液的粘度可以通過添加優(yōu)選少量的水和/或硝酸或通過改變所加入的有機粘結(jié)劑的量來任意調(diào)節(jié)。這些懸浮液隨后可以通過噴涂工藝被施加到金屬、陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃和搪瓷基材上以制成陶瓷層。通過在500℃以上的溫度燒結(jié)/烘焙進行強化。所得陶瓷層的孔隙率也可以通過選擇最終的溫度和/或燒結(jié)/烘焙過程的持續(xù)時間來調(diào)整。
實施例2按實施例1所述，制備另一種低粘度陶瓷懸浮液。通過粉漿澆鑄由此懸浮液獲得陶瓷成形體。所獲得的生坯首先于70℃下在干燥箱中干燥，然后在500℃以上燒結(jié)/烘焙。在此，所得成形體的孔隙率同樣可以通過類似方式改變溫度水平和時間來相應改變。
實施例3用1.63g勃姆石AlOOH(Sasol有限公司的商品Disperal P3)和7.43g水通過攪拌制備所謂溶膠。在球磨機中向此溶膠內(nèi)加入1.64g Ceralox粉末(參見實施例1)并將混合物球磨10分鐘。最后加入作為填料和著色劑的4.5g沸石(德國Alsi-Pentha-Zeolith GmbH出品的Fe-MSM-1S)和Riedel-de Haen出品的1.5g氧化鐵(Fe2O3)。
將由此獲得的懸浮液作為涂層噴涂在陶瓷載體上，在室溫下干燥并隨后在600℃烘焙。
權(quán)利要求
1.一種用于制造陶瓷材料、玻璃陶瓷材料和其它礦物材料和復合材料的無機粘結(jié)劑，其中所述粘結(jié)劑包含至少一種平均粒徑小于100nm的無機化合物和至少一種溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無機粘結(jié)劑，特征在于所述無機化合物的平均粒徑小于50nm，特別是小于25nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的無機粘結(jié)劑，特征在于所述無機化合物是選自硫?qū)僭鼗?、碳化物?或氮化物的一種化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的無機粘結(jié)劑，特征在于所述硫?qū)僭鼗餅檠趸锘蛄蚧?，特別是氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的無機粘結(jié)劑，特征在于所述氧化物是元素周期表中1-7副族，特別是3-5副族的元素的氧化物。
6.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的無機粘結(jié)劑，特征在于所述溶劑在粘結(jié)劑中的含量，以粘結(jié)劑的總重計，為40-95重量％，特別是50-80重量％。
7.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的無機粘結(jié)劑，特征在于所述溶劑是極性溶劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的無機粘結(jié)劑，特征在于所述極性溶劑是至少一種醇，特別是乙醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的無機粘結(jié)劑，特征在于所述極性溶劑是水。
10.一種用于制造陶瓷材料、玻璃陶瓷材料和其它礦物材料和復合材料的組合物，其特征在于包含至少一種如上述任何一項權(quán)利要求所述的無機粘結(jié)劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的組合物，特征在于所述粘結(jié)劑在該組合物中的含量，以組合物的總重計，為1-40重量％，特別是5-20重量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的組合物，特征在于所述組合物是懸浮液形式的，優(yōu)選低粘度懸浮液形式的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任何一項的組合物，特征在于除粘結(jié)劑之外它還包含在制造陶瓷材料和玻璃陶瓷材料以及復合材料中的常用無機顆粒和/或纖維。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的組合物，特征在于所述顆粒和/或纖維包含硫?qū)僭鼗?、碳化物?或氮化物，優(yōu)選氧化物。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14，特別是權(quán)利要求10-12中任何一項的組合物，其特征在于除粘結(jié)劑之外還包含至少一種沸石的顆粒。
16.一種無機材料或復合材料，特別是一種無機成形體，它用或可以用權(quán)利要求1-9中任何一項的無機粘結(jié)劑制造，或者由或可以由權(quán)利要求10-15中任何一項的組合物制造。
17.一種無機涂層，它用或可以用權(quán)利要求1-9中任何一項的無機粘結(jié)劑制造，或者由或可以由權(quán)利要求10-15中任何一項的組合物制造。
18.一種制品，特征在于它至少部分地，優(yōu)選完全地，涂覆了根據(jù)權(quán)利要求17的無機涂層。
19.平均粒徑小于100nm的無機化合物在陶瓷材料、玻璃陶瓷材料和其它礦物材料和復合材料的制造中的應用。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的應用，特征在于所述無機化合物是選自硫?qū)僭鼗?、碳化物?或氮化物的一種化合物，優(yōu)選是氧化物。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的應用，特征在于所述氧化物是元素周期表中1-7副族、特別是3-5副族的元素的氧化物。
22.根據(jù)權(quán)利要求19-21中任何一項的應用，特征在于所述無機粘結(jié)劑的平均粒徑小于50nm，特別是小于25nm。
全文摘要
一種用于制造陶瓷、玻璃陶瓷和其它礦物材料和復合材料的無機粘結(jié)劑，其中包含至少一種平均粒徑＜100nm的無機化合物和至少一種溶劑。所述無機化合物優(yōu)選選自硫?qū)僭鼗?、碳化物?或氮化物。進一步優(yōu)選平均粒徑＜50nm，特別是＜25nm。所述溶劑是，特別是，一種極性溶劑，特別是水。
文檔編號C04B33/14GK1665759SQ03815940
公開日2005年9月7日 申請日期2003年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月5日
發(fā)明者O·賓克勒, R·諾寧格爾 申請人:Itn納諾維森有限責任公司