Шихта для изготовления пористой керамики

 

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОЙ КЕРАМИКИ, вкяючанвдая электрокорунд и органическую связку, о т ли ч а ю щ а. я с я тем, что, с целью повышения открытой пористости, прониг цаемости ,и MexaнJ чecкoй. прочлоЬтн, она содержит электрокбрунд, легирован ный двуокисью титана в количестве 1-4 мас.%, и дополнительно огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, мае., %:. Электрокорунд, легиррва15ный двуокисью-, , титана в количестве 1-4 мае.% . 79-91 Органическая связка 1-7 Огнеупорная глина 8-20 причем отношение огнеупорной глины и органической связки составляет от 1,3:1 до 20:1.

СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И>

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2.1) 3387613/29-33 (22) 25.12.81 (46) 23.08.83-. Бюл. У 31 (72) И.М. Бердичевский, Л.H. Бурунова,, Н.А. Хургина, О.М. Кресин, С.Л. Виль ниц и Т.Н. Калинина (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт фарфорофаянсовой промышленности (53) 666..763.5(088,8) (56) 1. Патент CIQA 9 3943009, кл. С 04 В 21/00 1976.

2.. Гузман И.Я. Высокоогйеунорная пористая керамика. М., Металлургия 1971 с. 59; 133-137 (прототип). (54)(57) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОй КЕРАМИКИ включающая электроЭ(5П С 04 В 21/001 С 04 В 35/10 корунд и органическую связку, о т." л и ч--а 10 щ а я с я тЕм, что, с целью повышения открытой лористости, прони-, цаемости и механической. прочности, она содержит электрокорунд, легирован. ный двуокисью титана в количестве

1-4 мас.Ж, и дополните!льио огнеупср.ную глину при следующем соотношении компонентов, мас. Вю

Электрокоруид, легиров.анный двуокисью;, титана в количестве.

1-4 мас.%, 79-91

Органическая связка 1-7

Огнеупорная глина 8-20 . причем отношение огнеупорной глины и органической связки составляет от I

1,3:1 до 20:1.

1036704

При этом фазовый состав керамики имеет решающую, роль, так как только он при малом содержании связующего компонента обеспечивает высокие прочностные свойства керамики н контактах зерен наполнителя при заданных размерах пор. бО

Изобретение относится к производству пористой керамики, используемой в электролитических ячейках, например аккумуляторах, для предотвраще- ния распространения взрыва и пламени при ныделении газов, вызывающих при перемешивании взрыв.

Изделия из такой керамики должны иметь достаточно высокие значения проницаемости и пористости при удовлетворительной прочности.

Эти свойства керамики, а также другие важные ее качества (морозо стойкость, ударопрочность и вибро>.,> прочность) позволяют использонать также пористые керамические изделия в различных областях техники, а также в резко переменных условиях эксплуатации, где необходимо предотвратить взрыв и распространение пламени, опасность которых возникает при образовании гремучей смеси в заМкнутом объеме.

Известна шихта для изготовления пористой керамики на основе муллита (кианита) и смеси огнеупорной глины и полевого шпата fl).

Иэделия, изготовленные из данной шихты, имеют повышенную плотность и

>физико-механические показатели, и могут быть применены для предотвращения взрыва. 30

Однако фильтрационные и прочност ные показатели этих иэделий не достаточно высоки ввиду наличия в фазо.вом составе керамики большого количества стеклофазы. Вследствие этого 35 керамика на основе предложенного фазового состава не может выдерживать взрывные механические нагрузки, характеризующиеся давлением в пределах

30-50 кг/см (например, взрыв грему- 40 чей смеси, взятой в стехиометрическом соотношении, в замкнутом объеме). При этом керамика, выдерживающая подобные нагрузки, с одной стороны, не должна пропускать пламя и, с другой — должна иметь в обязательном порядке минимальное гидравлическое сопротивление проходу газа в насыщенном жидкостью (водой, кислотой) состоянии (менее 200 мм вод. ст.).

Экспериментальные исследования показывают, что подобная керамика должна характеризоваться строго определенным интервалом размеров пор, величина которого зависит от мощности взрыва и заданного сопротивления 55 фильтра в насыщенном состоянии (так называемого данления прорыва).

Наиболее близкой к изобретению является шихта для изготовления пористой керамики, включающая .8090 нес.% электрокорунда фракции 50100 мкм, 10-20 вес.% глинозема и не-большое количество органического связующего (2 g.

Недостатками керамики из данной шихты являются невысокие значения прочности, проницаемости и открытой пористости.

Цель изобретения — повышение открытой пористости, проницаемости И механической прочности.

Поставленная цель достигается тем, что шихта для изготовления пористой керамики, включающая электрокорунд и органическую связку, содержит электрокорунд, легированный двуокисью титана в количестве 1-4 мас.% и дополнительно огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Электрокорнуд, .легированный двуокисью титана н количестве

1-4 мас.% 7 9- 91

Орт аническая связка 1 -7

Огнеупорная. глина 8-20 при этом соотношение огнеупорной глины и органической связки в шихте составляет от 1,3:1 до 20:1.

В качестве органической связки шахта содержй карбоксилметилцел люлозу, поливиниловый спирт, поливинилацетатную эмульсию .или их смесь.

Шихту готовят путем сухого, шликерного или комбинированного смешивания электрокорунда, легированного

Ti0 в количестве 1-4 мас.% с глинистым связующим.

Полученную смесь увлажняют или же доувлажняют (в случае шликерного или же комбинированного способа смешивания) раствором нодорастноримого связующего. Раствор органического связующего предварительно приготавливают, с целью введения в шихту органического связующего и воды в таком соотношении, которое позволяет выполнить одновременно в сухой шихте, с одной стороны, заданное соотношение в связке между минеральной и органической составляющей, с другой получить необходимую формовочную влажность шихты.

Изделия изготавливают по обычной керамической технологии методом прессования или же пластического формования, сушки и обжига при 1350-.

1430 С.

В шихте используют электрокорунд следующего грансостава: 200-300 мкм 65-70% и 300-400 мкм 30-35%.

Составы шихт приведены в табл. 1.

Иэделия из составов 1 и 2 изго тавливают методом пластического фор1036704 винилацетатной эмульсии, в составах

3 и 4 — карбоксиметилцеллюлоэа.

Свойства изделий приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, изделия из предлагаемой шихты имеют более высокую открытую пористость, проницаемость и механическую прочность.

,Т а б л и ц а 1

Состав, мас. %

79,0

89,0

91,0

84,0

Электрокорунд мас.

1,0

l,5

4 0

2,0

Глина огнеупорная, мас. Ъ

l0

Органическое связующее, мас. Ъ

0,5 ЕМЦ

+0 5 IIBA

5 ПВА

2 KNH, ПВС

8:1

10з1

20з1

:Т а б л и ц а 2

Известный состав

Свойства

Предлагаемый состав.Пористость открытая, %

46 34 25-, 45

37

58 . 17,4 21-27

Проницаемость, мкм 55

Предел прочности на сжатие, кг/см

390

410

370

435 525.Средний гидравлический диаметр .пор, мкм

60 37 59

40,8 37-48

;Стойкость на взрыв

Отсутствие разрушения при

Р = 30-5 кг/см и: — 2000 С (взрыв смеси в стехиометрическом соотношении) ВНИИПИ Заказ 5932/23 Ти аж 622 Подписное ., Филиал ППП Патент, г. жгород,ул.Проектная, / мования в гипсовых формах, а из составов 3 и 4 - полусухим прессованием на гадравлических прессах при удельном давлении 9,8 МПа.

В качестве органического связую-, 5 щего в составах 1 и 2 применена .смесь карбоксиметилцеллюлоэы и полиКомпоненты и характеристика шихты

Соотношение между глиной и органическим связующим по сухому весу 1,3:1

Отсутствие, разрушения при взрыве во» дорода и кислорода в соотношении, соответствующем зарядке аккумуляторов