Hannover, Universiẗat, Diss., 2008.

Freiberg (Sachsen), Techn. Universiẗat, Diss., 2001.

Techn. University, Habil-Schr., 2003--Clausthal.

Zugl.: Clausthal, Techn. Univ., Diss., 2007

Universiẗat, Diss., 2004--München.

Nach dem Sol-Gel-Verfahren wurden carbonsäuremodifizierte Mullitvorstufen hergestellt und charakterisiert. Dabei wurde die Kettenlänge der zur Synthese der Sole verwendeten Carbonsäuren variiert. Es zeigte sich, dass die säurekatalysierte Kondensation der Siliciumkomponente zu linearen, oligomeren Si-O-Si-Ketten in Propionsäuresolen bereits bei Raumtemperatur erfolgt. In Hexan- und Nonansäuresolen ist dagegen aufgrund der größeren sterischen Abschirmung der Siliciumspezies durch über Wasserstoffbrückenbindungen gebundene Carbonsäuren keine Kondensation der Monomere möglich. Beim Einengen der Sole zu einem Pulver resultietren amorphe oder teilkristalline Mullitvorstufen, die sich in ihrer Struktur und ihrem Kristallisations- und Verdichtungsverhalten unterschieden. / Mullite precursors, modified by carbonic acids, were synthesised by the Sol-Gel process and characterised. Therefore, carbonic acids of different lengths were used for the synthesis of the sols. It was shown that in propionic acid sols, acid catalysed condensation of linear, oligomeric Si-O-Si chains occurred at room temperature. In contrast, the hexanoic and nonanoic acid sols showed no condensation at room temperature, because the silica component is sterically shielded by the carbonic acid. The evaporation of the solvents in the sol resulted in amorphous or partly crystalline mullite powders with different structure and differences in the behaviour of crystallisation and densification.

In der vorliegenden Arbeit wird die Aktivierung der Bildungsbedingungen von Mullit in Pulvermischungen anorganischer Al3+ - und Si4+-haltiger Ausgangsrohstoffe mit stöchiometrischer Zusammensetzung von 3/2-Mullit untersucht. Eine mit 1,25 Atom-% Magnesiumhydroxid dotierte und unter hydrothermalen Bedingungen (300°C/24 h) ausgelagerte Pulvermischung aus Gibbsit und Quarz zeichnet sich beim Sintern ab 1150°C durch hohe Mullitisierungsraten aus. Dieser Mullitprekursor kann erfolgreich als Bindematrix in einem Werkstoff auf Sintermullitbasis eingesetzt werden. Nach der Sinterung (1600°C/2 h) einer Versatzmischung aus 70 Masse-% Sintermullit und 30 Masse-% Mullitprekursor entsteht ein homogenes Werkstoffgefüge in dem die ursprünglichen Korngrenzen der Sintermullitkörnung und der mullitisierenden Bindematrix nicht mehr zu identifizieren sind. Das Gefüge dieses Werkstoffes ist durch eine große Anzahl kleiner Poren (< 10 µm) mit enger Porengrößenverteilung gekennzeichnet.

Refractory aggregate manufactured from common clays, claystones and shales in Czech Republic are mostly classified as fireclay. For specific applications are these grogs not suitable and there is a need to use grogs with higher content of alumina oxide. Theoretical part of this thesis is focused on the mineral mullite, which is one of the basic minerals in Al2O3 - SiO2 system. Research is focused on methods of mullite production, manufacture of recfractory grog and new possibilities in modification of current raw materials. In experimental part is carried out a verification of possible production of grogs with increased alumina content according to the designed composition.

Special refractory grog with increased alumina content are not currently produced in the Czech Republic. The price of these grogs produced abroad is high, so there is an effort to produce grogs using domestic waste fractions of claystones, which have been stored for decades. The theoretical part of the thesis describes the current results and experience with the processing of fine waste parts of claystone W super and BVP. Suitable raw materials for the preparation of grog with an increased content of alumina are characterized. In the experimental part of the thesis is verified the possibility of production of grogs with increased content of Al2O3 according to the proposed prescriptions.

When firing calcium ceramic materials creates a new crystalline phase anorthite. It can significantly improve the properties of ceramic body. This work deals with the possibilities of development anortitové ceramics using non-plastic raw materials, particularly alumina cement compared with conventional ceramics based on mullite.