Способ изготовления корундовой конструкционной керамики
Изобретение относится к промышленности огнеупорных и керамических материалов и может быть использовано для изготовления конструкционных керамических изделий, в том числе крупногабаритных и сложной формы. С целью увеличения плотности сырца, устранения разноплотности при формовании, снижения брака сырца и обожженных изделий и повышения трещи нестойкости корундовую конструкционную керамику получают смешением глинозема с добавками, термообработкой смеси, измельчением спека до размера чаИзобретение относится к промышленности огнеупорных и керамических материалов и может быть использовано для изготовления конструкционных керамических изделий, в том числе крупногабаритных и сложной формы. Цель изобретения - увеличение плотности сырца, устранение разноплотности при стиц 1-3 мкм, увлажнением шихты связующим раствором, гранулированием и обжигом . Вначале готовят суспензию поливинилового спирта в водном растворе метилцеллюлозы и флотореагентоксаля в соотношении от 1:1:0,1 до 3:2:0,15, затем готовят суспензию окиси алюминия или егс соединений с легирующими и минералообразующими добавками, разлагающимися до окислов, в водном растворе метилцеллюлозы , смешивают обе суспензии в соотношении от 1:0,5 до 3:0.7 и увлажняют корундовый порошок. Изделие после обжига охлаждают до 800°С со скоростью 300- 600°С/ч, а в интервале 800-20°С со скоростью 120-240°С/ч при следующем соотношении компонентов, мас.%: поливиниловый спирт 0,5-1,5; метилцеллюлоза 0,03-0,15; флотореагентоксаль 0,01-0,1; легирующие и минералообразующие добавки 2,0-5,0; корундовый порошок с размером частиц 1-3 мкм 78-85; вода остальное, Соотношение между окисью алюминия или его соединениями и легирующими и минерализующими добавками, разлагающимися до окислов, в исходном порошке и в связке одинаково и составляет соответственно А 20з:5Ю2:СаО:МдО 78:2:1:2 85:0,7:0,1:1,2. Способ позволяет изготавливать плотные изделия размером до 350х 350x60 мм. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. формовании, снижение брака сырца и обожженных изделий и повышение трещиностойкости. Изготовление корундовой конструкционной керамики по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. Исходный глинозем смешивают с легирующими и минералообразующими добавО ю 00 К ю Ov
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 35/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731620/33 (22) 22.08.89 (46) 15.12.91. Бюл. ¹ 46 (71) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (72) И.Л. Боярина, П.П. Криворучко, Н.А. Гирич, А.М. Дрибинский, Е.И. Смирнов, О.В.Пикало, И,Ю, Шутеева и Е.Б. Алексеева (53) 666.76:666.368(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 910556, кл. С О4 В 35/10, 1982.
Харитонов Ф.Я;, Вишневская С.В, и Барашенков Г,И. Связки для прессования изделий из непластичных материалов.—
Огнеупоры. М., 1986, N -4, c,22 — 24. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРУНДО ВОЙ КОНСТРУКцИОННОЙ КЕРАМИКИ (57) Изобретение относится к промышленности огнеупорных и керамических материалов и может быть использовано для изготовления конструкционных керамических изделий, в том числе крупногабаритных и сложной формы. С целью увеличения плотности сырца, устранения разноплотно. сти при формовании, снижения брака сырца и обожженных изделий и повышения трещиностойкости корундовую конструкционную керамику получают смешением глинозема с добавками, термообработкой смеси, измельчением спека до размера чаИзобретение относится к промышленности огнеупорных и керамических материалов и может быть использовано для изготовления конструкционных керамических изделий, в том числе крупногабаритных и сложной формы.
Цель изобретения — увеличение плотности сырца, устранение разноплотности при
„, . Ы „„1698226 А1 стиц 1-3 мкм, увлажнением шихты связующим раствором, гранулированием и обжигом. Вначале готовят суспензию поливинилового спирта в водном растворе метилцеллюлозы и флотореагентоксаля в соотношении от 1:1:0,1 до 3:2:0,15, затем готовят суспензию окиси алюминия или егс соединений с легирующими и минералообразующими добавками, разлагающимися до окислов, в водном растворе метилцеллюлозы, смешивают обе суспензии в соотношении от 1:0,5 до 3:0,7 и увлажняют корундовый порошок. Изделие после обжига охлаждают до 800 С со скоростью 300600 С/ч, а в интервале 800-20 С со скоростью 120-240 С/ч при следующем соотношении компонентов, мас,7,. "поливиниловый спирт 0,5-1,5; метилцеллюлоза
0,03 — 0,15; флотореагентоксаль 0,01 — 0,1; легирующие и минералообразующйе добавки
2,0 — 5,0; корундовый порошок с размером частиц 1-3 мкм 78 — 85; вода остальное. Соотношение между окисью алюминия или его соединениями и легирующими и минерализующими добавками, разлагающимися до окислов, в исходном порошке и в связке одинаково и составляет соответственно А!20з:3 02:СаО:MgO =. 78:2:1:2 =
= 85:0,7:0,1. 1,2. Способ позволяет изготавливать плотные изделия размером до 350х
350х60 мм. 1 з.п,ф-лы, 1 табл. формовании, снижение брака сырца и обожженных изделий и повышение трещиностойкости.
Изготовление корундовой конструкционной керамики по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.
Исходный глинозем смешивают с леги.рующими и минералообразующими добав- .
1698226
2-5
0,5-1,5
0,03-0,15
0,01-0,1
Остальное
Примеры
Способ изготовлени свойства керамики
Состав., мас.3: оксид алюминия с размером частиц
1-3 мкм
85 легирующие и мине ралообразующие добавки
1,5
0,15
0,01
?0,34
1,5 o,o3
0,01
13,46
0,5
0,03
0,1
16,37 поливиниловый спирт метилцеллюлоза флотореагентоксаль вода
Связка
1. Соотношение поливинилового c èðòà с водным раствором метилцеллюлозы и ками, термообрабатывают, измельчают до размера частиц не более 1-3 мкм, смачивают связующим раствором, гранулируют, . формуют и обжигают до полного спекания, а охлаждение ведут от максимальной темпе- 5 ратуры 1750 С до 800 С со скоростью 30600 С в 1 ч, а в интервале 800-20 С вЂ” со скоростью 120 — 240 С/ч.
Увлажняющую связку готовят следующим образом. Вначале готовят суспензию 10 поливинилового спирта в водном растворе метилцеллюлозы и флотореагентоксаля в соотношении от 1:1:0,1 до 3:2:0,15. Затем готовят суспензию окиси алюминия или соединения алюминия с легирующими и мине- 15 ралооб разую щими добавками, разлага1ощимися до окислов при термообработке, в водном растворе метилцеллюлозы, смешивают обе суспензии в соотношении от 1:0,5 до 3:0,7, готовят 20 пресс-порошок, формуют и обжигают изделия. При этом используют одинаковое соотношение между окисью алюминия и легирующими и минералообразующими добавками в исходном порошке и в связке.
В таблице приведены примеры выполнения способа и свойства опытных образцов керамических изделий, изготовленных по предлагаемому и известному способам (свойства определяют на образцах, выре- 30 эанных иэ крупногабаритных плит размерфм в сырце до 430х430х80 мм, прочность при сжатии — по ГОСТ 4071-80 на кубах размером 50х50х50 мм, вырезанных из пЛит). 35
Формула изобретения
1.Способ изготовления корундовой конс11рукционной керамики, включающий смешение оксида алюминия с добавками, термообработку, иэмельчение до размера частиц 1-3 мкм, увлажнение связующим, содержащим поливиниловый спирт, гранулирование, формование, обжиг и охлаждение,отл ич а ющий ся тем, что,с целью увеличения плотности и прочности, устранения разноплотности при формовании, снижения брака сырца и обожженных изделий и повышения трещиностойкости, вначале смешивают поливиниловый спирт с водным раствором метилцеллюлозы и флотореагентоксалем в соотношении от 1:1:0,1 до
3:2:0,15, затем готовят суспензию оксида алюминия с легирующими и минералообразующими добавками в водном растворе метилцеллюлозы, смешивают обе суспензии в соотношении от 1:0,5 до 3:0,7 и увлажняют порошок оксида алюминия, изделия после обжига охлаждают до 800 С-со скоростью
300--600 С/ч, а в интервале 800-20 С со скоростью 120-240 С/ч при следующем соотношении компонентов, мас. :
Оксид алюминия с размером частиц 1-3 мкм 78-85
Легирующие и минералообразующие добавки
Поливиниловый спирт
Метил целлюлоза
Флотореагентоксаль
Вода
2.Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение между окисью алюминия и легирующими и минералообраэующими добавками составляет .
АЬОэ:SIO?: СаО:MgO от 78:2:1:2 до
85:0,7:0,1:1,2.
1698226 6
1 1 продолжение таблицы
Т
2 7 ю, °
Д
Флотореагентоксалем
:1:О,1 1,5:2:0,1 3:2:0 15 2.2.0 5
2 ° Соотношение связки, приготовленной по п.1, и суспензии
1:0,5
3:0,7 2:0,7 2:0,5
3. Охлаждение изделий со скоростью, С/ч: от максимальной температуры до
800вС
300
600 . 500
120 200
450 в интервале
800-20 С.
240
150
Соотношение между окисью алюминия и легирующими и минералообразующими добавками:
А1уОЗ!S10<. ÑàÎ:MSO
76:2: 1:2
65: 0,7: 85: 0,7: 62: 1,5! 0,5:1
:0,1:1,2: 0,1:1,2
Свойства крупногабаритных керамических изделий
Плотность сырца, r/cM3
2,67
2,61 2,58
Плотность по тол- з щине изделия, r/ñì : верх середина
2,67
2,65
2,67
2,61 2,58
2,60 2,56
2,60 2,56 низ
Предел прочности при сжатии сухих образцов, Нlмм
Трещиностойкость .изделий, величина трещин и посечек, мм/см : поверхности сырца обожженных изделий
6,1 6,8
5,2
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Открытая пористость, ь
Кажущаяся плот° г/ з
3,85
3,89 3,91
Предел прочности при сжатии обожженных образцов, Н/мм
1270 1090
450 450
1150
Предел прочности при изгибе, Нlмм
430
420 трещиностой кость, . критический коэФфициент интенсивности напряжений, К1Е, НН/мэ1
4,61
4,78
4,56
4,73
Составитель А.Федотов
Техред M. Моргентал
Корректор. М.Кучерявая
Редактор М.Петрова
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 4364 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета. по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5