Связующее для кварцевой керамики

 

СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ, содержшцее гидролизованный раствор этилсиликата, отличающееся тем, что, с целью увеличения механической прочности, оно дополнительно содержит волокно нитрида кремния при следухщем соотношении компонентов, мае.%: Гидролизованный раствор этипсиликата98 ,4-99,7 Волокно нитрида кремния0,3-1,6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1154248

4(s1) С 04 В 35/80 35/14.Л

13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,фруфЯф. %; Т- % ЧЮВФ.

1идролиэовaHiarA раствор этилсиликата

Волокно нитрида кремния

98,4-99,7

0,3-1,6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

М ABTOPCHOMV СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3623367/29-33 (22) 18.07.83 (46) 07.05.85. Бюл. В 17 (72) Н.Ф.Федоров, Л.В.Кожевникова, О.Е.Лыгина, Н.А.Шамардина, О.В.Егорова, Е.Б.Соколова, В .Титов и Е.Н.Шиварнова (53) 666.762(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 459449, кл. С 04 В 95/14, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

У 637385, кл. С 04 В 25/06, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

М 895962, кл. С 04 В 35/14, 1982. (54)(57) СВЯЗУКИ!ЕЕ ДЛЯ КВАРЦЕВОЙ

КЕРАИИКИ, содержащее гидролиэованный раствор этилсиликата, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения механической прочности, оно дополнительно содержит волокно нитрида кремния при следующем соотношении компонентов, мас.й:

115424

Изобретение относится к приготовлению связующих растворов, предназначенных для изготовления кварцевой керамики, и может быть использовано в химической, огнеупорной промьш1пен- 5 ности и других областях техники, где применяется кварцевая керамика.

В качестве связующих при изготовлении огнеупорных и керамических изделий находят применение кремнийорга-10 нические смолы, лаки 1 3 и h2 3

Однако широкое применение в качестве связующих для изготовления кварцевой керамики кремнийорганических смол и лаков ограничено рядом существенных недостатков: .необходимость предварительной сушки изделий при температуре порядка 100-200 С, трудность выжигания углерода при обжиге, невозможность формированиЯ изделий методом литья, высокая токсичность, обусловленная наличием в составе смол и лаков толуола. Изделия, изготовленные с применением гидролизованных растворов этилсиликата, 25 характеризуются недостаточной . механической прочностью.

Наиболее близ ким к предла гаемому является с вязукщее, используемое для получения кварцевой керамики, представляющее собой гидролизованный раствор этилсиликата (3 1.

Недостатком известного связующего является невысокая механическая прочность кварцевой керамики, полученной 35 на этилсиликатном связующем.

Целью изобретения является повышение механической прочности.

Поставленная цель достигается тем, что связующее для кварцевой ке- 40 рамики, содержащее раствор этилсиликата, дополнительно содержит волокно нитрида кремния при следующем соотношении компонентов, мас.Х!

Гидролизованный раствор этилсиликата 98,4-99,7

Волокно нитрида кремния 0,3-1,6

Сущность изобретения составляет содержание распушенного в растворе гидролизованного этилсиликата волокна 81зН4.

Увеличение механической прочности кварцевой керамики обеспечивается рав55 номерным распределением волокна Si> N< в матрице кварцевого стекла за счет введения волокна в композицию через

Гидролизованный раствор этилсиликата

Волокно $13N4

99,7

0,3

Кварцевую керамику изготавливают следующим образом.

Полученный раствор смешивают с предварительно измельченным непрозрачным кварцевым стеклом (фракция ( (90 м) и гипсом (2X). Жидко-твердое отношение составляет 0,27. Полученную массу заливают в формы из оргстекла. Изделия, выдержанные в форме в течение одних суток, подвергают термообработке в течение одного часа о при 1200 С. Поскольку на прочность кварцевой керамики оказывает существенное влияние не только состав формовочной массы, соотношение компонентов и технологические факторы (способ формования, температура обжига), но и тип кварцевого стекла (предыстория его получения), сравнение свойств кварцевой керамики можно проводить только на образцах, изготовленных с использованием кварцевого стекла одной партии.

Для сравнения изготавливают образцы по известному способу (состав порошковой составляющей, способ гидролиэа этилсиликата, соотношение твер° дой и жидкой составляющих, условия сушки, отжига образцов кварцевой ке8

2 раствор. Благодаря хорошей совместимости 1 волокна Si> М4, гидролизованного этилсиликата и кварцевого стекла происходит большая реализация прочности волокон.

При введении волокна (0,3 мас.X положительный эффект не достигается, а при введении его ) 1,6 мас.Ж наблюдается ухудшение механических свойств кварцевой керамики.

Связующее получают следующим образом.

100 мл этилсиликата-40 (ГОСТ 5.117471) смешивают с 14 мл воды в присутствии катализатора — 0,3 мп НС1 конц.

Полученный высококонцентрированный раствор после охлаждения ро комнатной температуры разбавляют 196 мп

Н О. Получают прозрачный раствор, содержащий 12,5X SiO . Волокно Я15Н распушивают в полученном рабочем раст. воре на гомогенизаторе типа 302 в течение 20 мин. Соотношение компонентов составляет, мас.7:

1154248 рамики одинаковы для контрольных образцов и образцов, изготовляемых предлагаемым способом).

Свойства образцов кварцевой керамики, изготовленной литьем суспензий 5 на основе предлагаемого связующего разного состава и порошкообразного кварцевого стекла с добавкой 2Х гипса, обожженных при 1200 С в течение

1 ч, представлены в таблице. Предел прочности при сжатии образцов опредеСвойства изделий после обжига при 1200 С

Количество Й „, ИПа, волокна, 7 при 20 С

Концентрация раствора этилсиликата, 7.

1 „,,МПа Пористость, 7

Й », МПа

Кажущая ся плотность q кг/м

Свя зующее волокна„, не содержит

1420

35,4

5,5

36,5

5,0

1470

5,70

33,9

37,0

5 0

0,2

99,8

1480

33,9

7,4

7,5

52,5

0,3

99,7

0,7

1480

32,1

8,1

8,4

56,0

99,3

1480

32,4

9,0

57,9

8,6

0,75

1480. 30,6

9 5

9,4

63,1

0,95

29,8

75,0

12,8. 12,5

1, 10

1420

32,1

11,4

65,5

10,0

1,30

64,4

34,3

1390

6,9

9,3

1,60

4,5

37,2

1340

5,6

35,0.

1,75

Составитель Н.Соболева

Редактор Н.Егорова Техред С.Мигунова Корректор О.Луговая

Заказ 2620/20 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óÿòoðîä, ул.Проектная, 4

99, 25

99,05

98, 90

98, 70

98,40

98,25 лялся по ГОСТ 4071-80, прочность на изгиб по ГОСТ 5459-75, кажущаяся плотность и пористость — но

ГОСТ 2409-67.

Таким образом, использование в качестве связукщего гидролизованного раствора этилсиликата с добавлением волокон Si N< позволяет получать на его основе иэделия, характеризукщиеся высокой механической прочностью.