Керамическая масса

 

Изобретение относится к производству электрокерамических материалов, предназначенных для изготовления линейных подвеснь х высоковольтных изоляторов. С целью повьш ения гфочности при статическом изгибе и снижения температуры обжига керамическая масса включает следующие компоненты, мас.%: обожженный глинозем 12-26; кварцевый песок 4-17; огнеупорная глина 14,5-26; каолин 18-28; фарфоровый бой 0,5-8; трахитовый концентрат 16-28; бентонит 0,5-1,5. Физикомеханические показатели следующие; прочность на изгиб иеглазурованного образца 194-212 МПа, ударная прочность 3- 3,6 кДж/м2, температура обжига 1300°С, прочность на растяжение неглазурованного образца. 55,4-60,3 МПа, водопоглоще- . Зтабл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 С 04 В 33/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ/ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4749439/33

{22) 16.10.89 (46) 30.11.91. Бюл. ¹ 44 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по изоляторам и арматуре

Всесоюзного и роизводствен ного объединения "Союззлектросетьизоля ция" (72) Г.А. Алферьева, B.È. Стрельников и К.Л.

Соболева (53) 66.593(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 339527, кл. С 04 В 33/26, 1972, Авторское свидетельство СССР

Q 1544751, кл. С 04 В 33/26, 1987, (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА

{57) Изобретение относится к производству электрокерамических материалов, предназИзобретение относится к производству электрокерамических материалов, предназначенных для изготовления линейных подвесных высоковольтных изоляторов, и может быть использовано при производстве низковольтных изоляторов и других злектрокерамических изделий.

Целью изобретения является повышение прочности при статическом изгибе и снижение температуры обжига.

В составе массы используется трахитовый концентрат — материал с высоким со, держанием щелочных оксидов (сумма КгО+

Иа20 равна 14,55 g,) при большом калиевом модуле (QO:Ма20 = 11,65).

По основным показателям — содержанию кварца, оксида железа, сумме щелочноземельных (СаΠ— M90) и щелочных оксидов

„„SU „„1694544 А1 наченных для изготовления линейных подвесных высо <овольтных изоляторов. С целью повыв.ения грочности при статическом изгибе и снижения температуры обжига керамическая масса включает следующие компоненты, мас.g: обожженный глинозем 12 — 26; кварцевый песок 4-17; огнеупорная глина 14,5 — 26; каолин 18-28; фарфоровый бой 0,5-8; трахитовый концентрат 16-28; бентонит 0,5-1,5. Физикомеханические показатели следующие: прочность на изгиб неглаэурованного образца 194 — 212 МПа, ударная прочность 33,6 кДж/м2, температура обжига 1300 С, прочность на растяжение неглазурованного образца. 55;4 — 60,3 МПа, водопоглощение 07,. 3 табл, ф (К О+ йа20) обогащенный трахитовый кон- О центрат соответствует требованиям ГОСТ

7030-75 "Материал ы пол евош патовыв и кварц-полевошпатовые для тонкой кврами-,. Ф ки". (Я

Минеральный состав трахитового концентрата следующий, вес, $: микроклин (санидин) 79,29; альбит 9,75; анортит 2,25;, Ф кварц 5,1; примеси 3,6.

Примеси слагаются из единичных зерен железосодержащих минералов, карбонатов и . отдельных мелких чешуек прозрачной слюды, Таким-образом, главным минералом основной массы концентрата является санидинодна из разновидностей калиевого полевого шпата.

1694544

По гранулометрическому составу концентрат сложен частицами неправильной формы величиной 2-60 мкм.

Преобладающими являются зерна с размерами 4-28 мкм.

Благодаря высокому содержанию оксидов калия в процессе обжига фарфора образуется полевошпатовый расплав высокой вязкости. В таком расплаве наблюдается повышенная растворимость зерен кварца, стеклофаза становится насыщеннее кремнеземом и поэтому прочнее.

Как известно, стеклофаза является наиболее слабым элементом структуры фарфора, ее прочность в значительной мере определяет прочность материала.

Кроме того, калиевый полевошпатовый расплав по сравнению с натриевым более реакционноспособен по отношению к инертным кристаллам глинозема. В этом случае происходит частичное растворение глинозема в полевошпатовом расплаве, стеклофаза обогащается оксидами алюминия, чем обеспечиваются условия более эффективного формирования структуры керамического материала и, следовательно, повышается ударная и-электромеханическая прочность как стеклофазы, так и фарфора в целом.

К тому же калиевый полевой шпат обеспечивает образование в черепке большего количества муллита, чем натриевый, Повышение количества муллита в составе фарфора приводит также к увеличению

его прочности. В составе керамической массы благодаря наличию в качестве полевошпатовой составляющей трахитового концентрата; имеющего высокое содержание оксидов калия и малое количество оксидов натрия, создаются наиболее выгодные для спекания фарфора строение и свойства полевошпато. вога расплава.

Бентонит является пластифицирующей и минерализующей добавкой. Трахитовый концентрат в совокупности с бентонитом создает оптимальную по составу и вязкости стекловидную фазу, при которой в максимальном количестве образуется муллит и в минимальном количестве возникает газообразная фаза, приводящая к пористости фарфора. Это гарантирует высокую ударную прочность фарфора.

Исходными сырьевыми компонентами . предлагаемой керамической массы являются следующие сырьевые материалы:

Глина огнеупорная, 5 марка ВГО

ТУ 21-25-205-79

Каолин, марка ПЛКВ, ТУ 14-8-137-75

Глинозем технический, марка ГК ГОСТ.

6912-87

10 Кварцевый песок. ГОСТ 7031-75

Бентонит ГОСТ 7032-75.

Химический состав применяемых сырьевых материалоэ представлен в табл, 1, Технология приготовления данной мас15 сы заключается в следующем: отощающие компоненты (трахитовый концентрат, глинозем обожженный, кварцевый песок, бой фарфоровый) и бентонит измельчают совместно мокрым способом в шаровой мельни20 це. Затем суспензию отощающих смешивают с глинистой и каолиновой суспензиями в пропеллерной мешалке. Шликер обеэвоживают на фильтр-прессе до влажности 25,0-26,0, 25 Изделия оформляют методом пластического формования, сушат, глазуруют и обжигают при 1300 С.

В табл. 2 приведены составы керамических масс, в табл, 3 — физико-механические

30 свойства изделий.

Формула изобретения

Керамическая масса, преимущественно

35 для изготовления высоковольтных изоляторов, включающая глинозем, кварцевый песок, огнеупорную глину, каолин, фарфоровый бой и трахитовый концентрат, отличающаяся тем, что, с целью

40 повышения прочности при статическом изгибе и снижения температуры обжига, она содержит глинозем обожженный и дополнительно бентонит при следующем соотношении компонентов, мас.$:

45 Обожженный глинозем 12-26

Кварцевый песок 4-17

Огнеупорная глина 14,5-26

Каолин 18 — 28

Фарфоровый бой 0 5-8

50 Трахитовый концентрат

Бентонит

1694544 а

I l l c I. О„1

Сь1 1

cd 1 аь аа

О 00 Ол

СЧ сЛ б О а а ° Ь В

С I СЧ С ЪСЧ

СЧ ьО

С«Ъ

° ь а

О С с

В Q В с ьО СЧ

° С<Ъ

В В с с.

«0 3

СЧ а л с

_#_

00 СЧ

<сс а а В

С С О

00 С Ъ

00 а В со

00 л

ССЪ О а а сс о е с

:СЪ.л

° Ь

I l

СЧ

Я; л а

«. СЧ

«ЬЧ

00 Ch

° л а а «с

СЧ

С СЧ л юь

С <Ъ л с Ъ

00 = а N< с

;О О

СЧ ° а л

С 00 иЪ О, ° а а

00 С Ъ «

СЧ 00 с л а а иЪ .О

С<Ъ С Ъ

0Ъ 1

t м1 ь4 1

О СЧ

00л а

° »

О СЪ

0O N

СЧ

Л В (:ь л

Ch СЪ

00 с

° Ь с

С"Ъ LD

СЧ

В а

1 1

ИЪ СЧ о а . а В

О Cdh

С<Ъ

0<Ъ о I

- л т а а

° ..- СЧ

Ц

cd Ж ж g а о о

1

С<Ь 1 .С 1

И 1

1

Фр 1 о l

Ф4

Ж1. 1 «Ь

c o а а а со о

& C4 с6

Е Ф и е м и е И оои жао

О аСЪ

- 00 л л а

l cv o о

Я & О ь щ p3

5ехе

0„ О Х Е Е м & Х «1 ф Ж cd Ж >Х еедоо

0104 & И ГА

1694544

Таблица2

Составы керамических масс ико - механические показатели

Таблица3Прочность на изгиб неглаэурован ного образца, ИПа

Ударйая проч- с ность, кДж/м

Температура обжига, С (макс.)

Прочность на растяжение неглазурованного образца, МПа

Водопоглощение, 7

197 212

140-143

3,6 3,4

3,3

1300 1300 1300

1380 1460 .

1300

56,0 60,3 58,7

0,00 0,00 0 ° 00

55,4

0,00

0,01-0,02

Составитель Л.Гостева

Редактор А,Маковская Техред M.Mîðlåíòàï Корректор Т.Колб

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 4125 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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