PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UN MATERIAL COMPUESTO.

Procedimiento para la fabricación de un material compuesto.

La invención parte de un procedimiento para la fabricación de un material compuesto (25) que contiene,

al menos, un material de matriz (23) y, al menos, un material de fibra (21), en especial, apropiado para una utilización como placa de campo de cocción (30).

Para ahorrar maquinaria y energía, se propone que, en al menos un paso de procedimiento (20, 22), el material de matriz (23) sea producido mediante una gelación a partir de una suspensión (17).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201131083.

Solicitante: BSH ELECTRODOMESTICOS ESPAÑA S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: BUÑUEL MAGDALENA,MIGUEL ANGEL, PLANAS LAYUNTA,FERNANDO, Ester Sola,Francisco Javier, MORA ALFONSO,Mario, AMAVEDA,Hippolyte, ANGUREL LAMBAN,Luis Alberto, MASTHOFF,Ingke, TOMÁS GIMENO,María.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C03C14/00 QUIMICA; METALURGIA.C03 VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA.C03C COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES VÍTREOS; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE FIBRAS O FILAMENTOS DE VIDRIO, SUSTANCIAS INORGÁNICAS O ESCORIAS; UNIÓN DE VIDRIO A VIDRIO O A OTROS MATERIALES.Composiciones de vidrio que contienen un constituyente no vítreo, p. ej. composiciones que contienen fibras, filamentos, limaduras, laminillas o similares, dispersas en una matriz de vidrio (cargas de mezclas vitrificables C03C 6/00; vidrio desvitrificado, vitrocerámicas C03C 10/00).
  • C04B30/02 C […] › C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS.C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 30/00 Composiciones para piedra artificial, que no contienen ligantes (piedra artificial a partir de escoria fundida C04B 5/00). › que contienen materias fibrosas.
  • C04B35/80 C04B […] › C04B 35/00 Productos cerámicos modelados, caracterizados por su composición; Composiciones cerámicas (que contienen un metal libre, de forma distinta que como agente de refuerzo macroscópico, unido a los carburos, diamante, óxidos, boruros, nitruros, siliciuros, p. ej. cermets, u otros compuestos de metal, p. ej. oxinitruros o sulfuros, distintos de agentes macroscópicos reforzantes C22C ); Tratamiento de polvos de compuestos inorgánicos previamente a la fabricación de productos cerámicos. › Fibras, filamentos, limaduras, laminillas, o similares.
PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UN MATERIAL COMPUESTO.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la fabricación de un material compuesto.

La invención parte de un procedimiento para la fabricación de un material compuesto que contenga, al menos, un material de matriz y, al menos, un material de fibra, en especial, apropiado para una utilización como placa de campo de cocción, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Son conocidos procedimientos para la fabricación de un material compuesto que contenga, al menos, un material de matriz y, al menos, un material de fibra, en especial, apropiado para una utilización como placa de campo de cocción, en los que el material compuesto es obtenido a través de un proceso de prensado del material de matriz y el material de fibra.

La tarea de la invención consiste, en especial, en poner a disposición un procedimiento para la fabricación de un material compuesto con bajo coste energético, en el que se pueda prescindir de una utilización de maquinaria pesada. Según la invención, la tarea se resuelve mediante las características de la reivindicación 1, mientras que de las reivindicaciones secundarias se pueden extraer realizaciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.

La invención parte de un procedimiento para la fabricación de un material compuesto que contenga, al menos, un material de matriz y, al menos, un material de fibra, en especial, apropiado para una utilización como placa de campo de cocción. Por “material de matriz”, ha de entenderse, en especial, un material que esté previsto para formar un cuerpo base para un cuerpo del material compuesto, y el cual esté previsto para alojar el material de fibra. En especial, el material de matriz está formado por un cerámica y/o configura enlaces químicos con el material de fibra. Por “material de fibra”, ha de entenderse, en especial, un material que esté presente como fibra, y el cual esté previsto para ser incorporado en un material de matriz. En especial, una composición del material de material de matriz y material de fibra puede encajar una con otra.

Se propone que el material de matriz sea obtenido, en al menos un paso de procedimiento, mediante una gelación a partir de una suspensión. Por “gelación”, ha de entenderse, en especial, una coagulación de una sustancia suspendida y/o disuelta, a través de la cual se produzca un gel, es decir, una matriz tridimensional de una sustancia sólida con poros, en los que esté contenido un líquido y/o un gas, y/o una modificación de una fracción líquida y/o gaseosa que esté contenida en los poros. Mediante una gelación se puede, en especial, prescindir de una utilización de maquinaria pesada para un prensado, a través de lo cual se puede ahorrar energía de manera ventajosa.

Asimismo, se propone que la suspensión esté formada en, al menos, un paso de procedimiento, por un polvo de un material cerámico a entre el 10% de volumen y el 50% de volumen, es decir, en especial, que, en al menos un paso de procedimiento, se utilice y, de manera especialmente ventajosa, se produzca una suspensión que esté formada a entre el 10% del volumen y el 50% del volumen por un polvo de un material cerámico. Por material “cerámico”, ha de entenderse, en especial, un material a partir del cual se pueda producir una materia prima cerámica; preferiblemente, el material cerámico está formado por un material del grupo de sustancias de los óxidos, en especial, por óxido de aluminio (Al2O3) , óxido de magnesio (MgO) , dióxido de circonio (ZrO2) , óxido de sodio (Na2O) , óxido de calcio (CaO) , óxido de potasio (K2O) y, de manera especialmente preferida, por dióxido de silicio (SiO2) . Se puede emplear, en especial, dióxido de silicio amorfo, aunque, en principio, también son posibles otras modificaciones del dióxido de silicio, por ejemplo, el cuarzo. Básicamente, el material de matriz también puede estar formado a partir de una mezcla de materiales, en especial, a partir de una mezcla de materiales que contengan los elementos químicos silicio y aluminio. Tras la fabricación del material compuesto, el material de matriz está formado por un material cerámico. Por una indicación “x % del volumen” de un material, ha de entenderse, en especial, que un volumen de la suspensión esté formado por el material en un porcentaje de x %. Se puede obtener especialmente un material compuesto que presente una elevada resistencia térmica y un bajo coeficiente de dilatación térmica. En especial, el material compuesto es apropiado para una utilización como placa de campo de cocción a través de una utilización de un polvo de un material cerámico.

En especial, el material de fibra está formado igualmente por un material cerámico. Sin embargo, en principio se pueden utilizar también como material de fibra otras fibras de otros materiales, a modo de ejemplo, fibras textiles o metálicas. Asimismo, especialmente para una homogeneización, la suspensión puede ser tratada, en al menos un paso de procedimiento, con ultrasonido y/o ser removida, al menos, 30 minutos.

Asimismo, se propone que el polvo presente una distribución de tamaño de partícula con un valor x90 de entre 1 µm y 30 µm, ventajosamente, entre 5 µm y 20 µm y, de manera preferida, entre 10 µm y 15 µm, es decir, en especial, que se utilice y/o produzca un polvo que presente una distribución de tamaño de partícula con un valor x90 de entre 1 µm y 30 µm, ventajosamente, entre 5 µm y 20 µm y, de manera preferida, entre 10 µm y 15 µm. Por “valor x90“ de una distribución de tamaño de partícula, ha de entenderse, en especial, que un porcentaje del 90% de las partículas del polvo presente un diámetro de, como máximo, el valor x90. Por consiguiente, se puede conseguir una baja viscosidad de la suspensión y una conformación sencilla, resultante de ello, del material compuesto. En especial, la suspensión puede ser molida en un paso de procedimiento para obtener una distribución de tamaño de partícula del polvo con un valor x90 de entre 1 µm y 30 µm, ventajosamente, entre 5 µm y 20 µm y, de manera preferida, entre 10 µm y 15 µm.

Asimismo, se propone que la suspensión esté formada, al menos, parcialmente, por un medio estabilizador, es decir, en especial, que se utilice o, ventajosamente, se produzca, una suspensión que esté formada, al menos, parcialmente, por un medio estabilizador. Por “medio estabilizador”, ha de entenderse, en especial, un medio que sirva para estabilizar una suspensión. Por “estabilizar” una suspensión, ha de entenderse, en especial, que una sustancia sólida suspendida experimente durante la producción de la suspensión, como máximo, una modificación de su distribución de tamaño de partícula a un valor x90 que sea mayor que el valor x90 del polvo, como máximo, el 10 por ciento, ventajosamente, como máximo, el 5 por ciento y, de manera preferida, como máximo, el 1 por ciento, durante un espacio temporal de, al menos, 12 horas, ventajosamente, al menos, 24 horas y, preferiblemente, al menos, 72 horas sin que se produzca la sedimentación de las partículas de polvo añadidas, mediante floculación, la cual puede ir unida a reacciones químicas entre partículas de la sustancia sólida suspendida. El medio estabilizador puede conseguir una estabilización de una suspensión, a modo de ejemplo, mediante un impedimento electroestático y/o estérico. En especial, por “medio estabilizador”, ha de entenderse un emulsionante. Como medio estabilizador puede utilizarse, en especial, sal de amonio de un poliacrilato polielectrolítico. Una sal de amonio de tal tipo es conocida, por ejemplo, con el nombre comercial DURAMAX D3005. Por tanto, se puede conseguir especialmente un manejo sencillo de la suspensión y, ventajosamente, una separación temporal entre una producción de la suspensión y la gelación.

Asimismo, se propone que, en al menos un paso de procedimiento, se añada a la suspensión un medio desestabilizador. Por “medio desestabilizador”, ha de entenderse, en especial, un medio que sirva para eliminar una estabilización de una suspensión por un medio estabilizador. Por “medio desestabilizador”, ha de entenderse, en especial, un medio de floculación. Por “medio desestabilizador”, ha de entenderse, en especial, una sal de, al menos, un anión y, al menos, una molécula protonada, preferiblemente, cloruro de amonio. En especial, mediante la adición del medio desestabilizador, se introduce la gelación. De manera preferida, el medio desestabilizador es añadido en forma de solución acuosa con una concentración entre 0’1 mol/l., y 0’2 mol/l. A través de una elección de la concentración del medio desestabilizador, se puede influenciar especialmente una velocidad...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de un material compuesto (25) que contiene, al menos, un material de matriz (23) y, al menos, un material de fibra (21) , en especial, apropiado para una utilización como placa de campo de cocción (30) , caracterizado porque, en al menos un paso de procedimiento (20, 22) , el material de matriz (23) es producido mediante una gelación a partir de una suspensión (17) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la suspensión (17) está formada en, al menos, un paso de procedimiento (12, 14, 16) por un polvo (15) de un material cerámico a entre el 10% del volumen y el 50% del volumen.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el polvo (15) presenta una distribución de tamaño de partícula con un valor x90 de entre 1 µm y 30 µm.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la suspensión (17) está formada, al menos, parcialmente, por un medio estabilizador (11) .

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la suspensión (17) presenta, en al menos un paso de procedimiento (10, 12, 14, 16) , un valor de pH de, al menos, 8.

6. Procedimiento según, al menos, la reivindicación 4, caracterizado porque, en al menos un paso de procedimiento (18) , se añade a la suspensión (17) un medio desestabilizador (19) .

7. Procedimiento según, al menos, la reivindicación 1, caracterizado porque la gelación presenta una duración temporal de, al menos, 5 minutos y/o de, como máximo, 36 horas.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque, en al menos un paso de procedimiento (24) , se lleva a cabo una sinterización.

9. Material compuesto, fabricado mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente.

10. Material compuesto según la reivindicación 9, caracterizado porque el material de matriz (23) presenta una densidad de entre 1’1 g/cm3 y 1’8 g/cm3.

11. Placa de campo de cocción de un material compuesto (25) según, al menos, la reivindicación 9.


 

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