WIPO logo
Mobile | Deutsch | Español | Français | 日本語 | 한국어 | Português | Русский | 中文 | العربية |
PATENTSCOPE

Search International and National Patent Collections
World Intellectual Property Organization
Search
 
Browse
 
Translate
 
Options
 
News
 
Login
 
Help
 
Machine translation
1. (WO1981003170) SHAPED ARTICLE AND COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING SAME
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/1981/003170    International Application No.:    PCT/DK1981/000048
Publication Date: 12.11.1981 International Filing Date: 01.05.1981
IPC:
B28B 23/00 (2006.01), C04B 18/14 (2006.01), C04B 28/04 (2006.01), C04B 30/00 (2006.01), C04B 40/00 (2006.01), C04B 41/45 (2006.01)
Applicants:
Inventors:
Priority Data:
1945/80 01.05.1980 DK
Title (EN) SHAPED ARTICLE AND COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING SAME
(FR) ARTICLE FORME ET MATERIAU COMPOSITE ET LEUR PROCEDE DE PRODUCTION
Abstract: front page image
(EN)Shaped articles with a coherent matrix comprising homogeneously arranged bodies (A) (18, 14) of a size of from about 50 66 to about 0.5 (Alpha)m, such as silica dust particles, and densely packed bodies or particles (B) (12) having a size of the order of from 0.5 - 100(Alpha)m and being at least one order of magnitude larger than the respective particles or bodies (A), such as Portland cement particles, and optionally additionally comprising, embedded in the matrix, solid particles (C) of a material having a strength exceeding that of ordinary sand and stone used for ordinary concrete, such as refractory grade bauxite, the particles (A) being homogeneously distributed, especially densely packed, in the void volume between the particles (B), are made from an easily flowable composite material containing a very low amount of liquid such as water and an extremely high amount of a dispersing agent such as a concrete superplasticizer. Test specimens comprising Portland cement/silica dust matrix with refractory grade bauxite embedded therein have higher compressive strength than hitherto reported for any cement-based matrix, which means that the matrix material makes it possible to construct larger structures with size in excess of what is possible with known structural materials such as high quality concrete and structural steel. Portland cement-based material may be used as a replacement for plastic, glass and steel such as for tools for making automobile steel body parts by compression. More generally, a new class of material is disclosed, not limited to cement systems, where the fundamental principle is utilization of known geometric and kinematic principles for arrangement of larger bodies or particles (12) in desired configuration relative to each other, in particular dense packing, in systems of fine particles or bodies (18, 14) which are 1 -2 orders of magnitude finer than the body or particle systems in which it has so far been possible to benefit from knowledge of large body geometry and kinematics, overcoming, by means of dispersing agent, the locking surface forces between adjacent bodies which hitherto prevented bodies or particles of micro and submicro size to be arranged densely according to pure geometric and kinematic principles. Application of these principles permits production of a variety of new materials of hitherto unknown high quality such as high performance fiber/ metal matrix composites where the compressive strength and abrasion resistance of the metal matrix is strongly improved by introducing submicro particles (A) (18) which is made possible by the particle arrangement principle where locking surface forces have been overcome. In spite of a high content of fibers such as 50% by volume of high strength very thin fibers in the 5 - 10 micron range, densely packed particles (A) (18) may be introduced by shaping the particle/fiber system with an auxiliary vehicle (20) such as water which is then substituted with the final inter-particle substance such as a metal in a subsequent process such as infiltration.
(FR)Des articles formes avec une matrice coherente comprenant des corps disposes de maniere homogene (A) (18, 14) d'une dimension comprise entre 50 66 environ et 0,5 (Alpha)m, tels que des particules de poussiere de silice, et des corps ou particules entasses de maniere dense (B) (12) ayant une dimension de l'ordre 0,5 a 100 (Alpha)m et etant plus grands d'au moins un ordre de grandeur que les particules ou corps respectifs A, tels que des particules de ciment Portland, et eventuellement comprenant en plus, noyees dans la matrice, des particules solides (C) d'un materiau ayant une resistance superieure a celle du sable et de la pierre ordinaire utilises pour le beton courant, comme la bauxite refractaire, les particules A etant distribuees de maniere homogene, entassees de maniere specialement dense, dans le volume vide entre les particules (B), sont fabriques a partir d'un materiau composite qui coule facilement contenant une quantite tres petite de liquide tel que de l'eau et une quantite extremement importante d'un agent de dispersion tel qu'un superplastifiant de beton. Des specimens de test comprenant une matrice de ciment Portland/poussiere de silice avec de la bauxite refractaire noyee a l'interieur ont une resistance a la compression superieure a la resistance de compression obtenue jusqu'a present pour n'importe quelle matrice a base de ciment, ce qui signifie que le materiau de la matrice permet de construire des structures de dimensions plus grandes, superieures a celles qui sont construites avec des materiaux de structures connues tels que le beton et l'acier de grande qualite. Le materiau a base de ciment Portland peut etre utilise comme materiau de remplacement du plastique, du verre et de l'acier pour des outils de fabrication de pieces de chassis en acier de voiture par compression. D'une maniere plus generale, il s'agit d'une nouvelle classe de materiau, qui ne se limite pas aux systemes de ciment, ou le principe fondamental est l'utilisation des principes geometriques et cinematiques connus de disposition de corps ou particules (12) plus grandes suivant une configuration voulue les unes par rapport aux autres, en particulier entassees de maniere dense, dans des systemes de particules ou corps fins (18, 14) qui sont de 1 a 2 ordres de grandeur plus fins que les systemes de corps ou particules dans lesquels il a ete possible jusqu'a present de beneficier de la connaissance de la geometrie et de la cinematique des grands corps, reussissant a vaincre, a l'aide d'un agent de dispersion, les forces de verrouillage en surface entre des corps adjacents qui, jusqu'a present, empechaient des corps ou des particules de dimensions microscopiques ou sous-microscopiques d'etre disposes de maniere dense selon les principes fondamentaux de geometrie et de cinematique. L'application de ces principes permet la production d'une variete de nouveaux materiaux d'un grande qualite inconnus jusqu'a present tels que des composites a matrice fibre/metal de haute performance dans lesquels la resistance a la compression et la resistance a l'abrasion de la matrice metallique sont considerablement ameliorees en introduisant des particules sous-microscopiques (A) (18), ameliorations qui ont ete possibles par le principe de disposition des particules ou les forces de verrouillage en surface ont ete vaincues. Malgre une teneur elevee en fibres, 50% en volume, de fibres tres fines de haute resistance de 5 a 10 microns, des particules entassees de maniere dense (A) (18) peuvent etre introduites en faconnant le systeme particules/fibres avec un vehicule auxiliaire (20) tel que de l'eau qui est ensuite substitue avec une substance finale interparticulaire telle qu'un metal au cours d'un procede ulterieur d'infiltration.
Designated States:
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)