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Title:
COMPOSITE MATERIAL COMPOSED OF METAL AND CERAMIC, AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/244695
Kind Code:
A4
Abstract:
The invention relates to a corrosion-resistant and ductile composite material composed of metal and ceramic for uses in aluminum metallurgy, comprising at least 40 vol.% metal and at least 1 vol.% magnesium oxide and/or magnesium oxide-containing compounds, the composite material being producible by a 3D printing method, debindering and sintering a metalloceramic slip or a paste consisting of magnesium oxide-containing powder or magnesium hydroxide-containing powder and metal powder at room temperature. The invention also describes a method for producing a composite material composed of metal and ceramic for uses in aluminum metallurgy, comprising at least 40 vol.% metal and at least 1 vol.% magnesium oxide and/or magnesium oxide-containing compounds, the metal and the ceramic in the form of granules, a powder and/or a fiber being compressed or cast or extruded at room temperature, dried, debindered and sintered under a protective gas atmosphere or in a vacuum in a temperature range of 1000°C to 1500°C.

Inventors:
ANEZIRIS CHRISTOS G (DE)
WEIGELT CHRISTIAN (DE)
MALCZYK PIOTR (DE)
Application Number:
PCT/DE2020/000125
Publication Date:
January 28, 2021
Filing Date:
June 08, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SAUKE SEMRAU GMBH (DE)
International Classes:
B22F1/10; B33Y70/00; C22C1/05; C22C29/12; C22C32/00
Attorney, Agent or Firm:
HARTUNG, Joachim (DE)
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Claims:
Geänderte Patentansprüche:

1. Verbundwerkstoff aus Metall und Keramik für Anwendungen in der Aluminiummetallurgie mit mindestens 40 Vol.% Metall und mindestens 1 VoL% Magnesiumoxid und/oder Magnesiumoxid-haltigen Verbindungen, wobei der Verbundwerkstoff mittels eines 3-dimensionalen Druckverfahrens bei Raumtemperatur, Entbinderung und Sintern von einem metallokeramischen Schlicker aus Magnesiumoxid- bzw. Magnesiumhydroxid- haltigem-Pulver und Metallpulver herstellbar ist.

2. Verbundwerkstoff aus Metall und Keramik für Anwendungen in der Aluminiumme- tallurgie mit mindestens 40 Vol.% Metall und mindestens 1 Vol.% Magnesiumoxid und/oder Magnesiumoxid-haltigen Verbindungen, wobei der Verbundwerkstoff mittels eines 3-dimensionalen Druckverfahrens bei Raumtemperatur, Entbinderung und Sintern von einer Paste aus Magnesiumoxid- bzw. Magnesiumhydroxid-haltigem-Pulver und Metallpulver herstellbar ist.

3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff mindestens 10 Vol.% Magnesiumoxid und/oder Magnesiumoxid-haltige Verbindungen enthält. 4. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Stahl umfasst.

5. Verbundwerkstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff Chrom, Nickel, Vanadium, Mangan und/oder Titanium als Legierungselemente enthält

6. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs aus Metall und Keramik für

Anwendungen in der Aluminiummetallurgie enthaltend mindestens 40 Vol.% Metall und mindestens 1 Vol.% Magnesiumoxid oder Magnesiumoxid-haltige Verbindungen, wobei das Metall und die Keramik in Form eines Granulats, Pulvers und/oder einer Faser bei Raumtemperatur gepresst, getrocknet, entbindert und unter Schutzgasatmosphäre oder in einem Vakuum im Temperaturbereich 1000°C bis 1500°C gesintert werden.

7. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs aus Metall und Keramik für Anwendungen in der Aluminiummetallurgie enthaltend mindestens 40 VoL% Metall und mindestens 1 Vol.% Magnesiumoxid oder Magnesiumoxid-haltige Verbindungen, wobei das Metall und die Keramik in Form von metallokeramischen Schlickern auf wässriger o- der nicht-wässriger Basis bei Raumtemperatur gegossen, getrocknet, entbindert und unter Schutzgasatmosphäre oder in einem Vakuum im Temperaturbereich 1000°C bis 1500°C ge- sintert werden.

8. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs aus Metall und Keramik für Anwendungen in der Aluminiummetallurgie enthaltend mindestens 40 Vol.% Metall und mindestens 1 Vol.% Magnesiumoxid oder Magnesiumoxid-haltige Verbindungen, wobei eine bei Raumtemperatur bildsame, metallokeramische Masse bei Raumtemperatur extrudiert, getrocknet, entbindert und unter Schutzgasatmosphäre oder in einem Vakuum im Temperaturbereich 1000°C bis 1500°C gesintert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ge- presste, gegossene oder extrudierte Halbzeug aus dem Metall und der Keramik vor dem Entbindem und Sintern geformt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass metallokeramische Schlicker oder Pasten aus Magnesiumoxid-Pulvem und/oder Magnesiumhyd- roxid-haltigen Pulvern in Kombination mit Stahlpulvem mittels 3-dimensionaler, generati- ver Fertigungsverfahren gedruckt und anschließend entbindert und gesintert werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bislO, dadurch gekennzeichnet, dass noch nicht getrocknete Erzeugnisse mit wässrigen oder nicht- wässrigen metallischen oder me- tallokeramischen Schlickern und/oder bildsamen Massen beschichtet werden und bei

Raumtemperatur zusammengefügt, getrocknet, entbindert und unter Schutzgasatmosphäre oder Vakuum im Temperaturbereich 1000°C bis 1500°C gesintert werden.