Масса для изготовления термостойкого высокопористого материала методом моделирования полимерной основы

 

Использование: фильтры для жидких металлов, носители катализаторов и элементов теплозащиты в металлургии, химической технологии и машиностроении. Сущность изобретения: масса содержит глину 16,9-21,3%, глинозем 42,3-53,3%, карбонат бария 2,6-3,3%, мрамор 2-2,5%, тальк 4,3-11,6%, бой ультрафарфора 15- 25%. Зтабл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 04 В 38/00 35/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883953/33 (22) 23,10.90 (46) 30,09.92. Бюл. N- 36 (71) Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии (72) В,Н.Анфиверов, С.Е,Порозова, E.À.Назарова и И,B.Ôåäoðîaà (56) Заявка Японии N 63-147875, кл. С 04 В 38/00, 1988.

Т.Н.Забрускова и др, Высокопористая глиноземистая керамика, стекло и керамика, 1989, N.5,,с.25-26.

Изобретение относится к производству керамических изделий, в частности к получению высокопористых проницаемых материалов с-сетчато-ячеистым каркасом„ и может быть использовано при изготовлении фильтров для жидких металлов, а также носителей катализаторов и злементов теплозащиты в металлургии, химической технологии и машиностроении.

Целью изобретения является повышение качества путем снижения усадки материала и увеличение термостойкости, Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Составы масс для изготовления термостойкого высокопористого материала представлены в табл.1. Состав ¹ 1 соответствует прототипу — ультрафарфоровой массе

УФ-46. В качестве боя ультрафарфора использовали продукт, состав которого регламентируется ГОСТом 20419-83 подгруппа

620,1, (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОГО ВЫСОКОПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЫ (57) Использование: фильтры для жидких металлов, носители катализаторов и элементов теплозащиты в металлургии, химической технологии и машиностроении, Сущность изобретения: масса содержит глину 16,9 — 21,3%, глинозем 42,3 — 53,3%, карбонат бария 2,6 — 3,3%, мрамор 2 — 2,5%, тальк 4,3 — 11,6%, бой ультрафарфора 1525%. 3 табл.

Из каждой приготовленной массы сформовали высокопористые заготовки на осно- С ве пенополиуретана. Полуфабрикаты сушили в течение суток и обжигали при

1320 †13 С.

Прочность спеченных материалов при

- и сжатии определяли на разрывной машине

P-5 до и после проведения термоциклирова- 4 ния образцов (d = 30 мм, h. = 30 мм) по О режиму воздух — 9000 — воздух (10 циклов), Pe- Ql зультаты прочностных йзмерений приведе- а ны в табл,2 и 3.

Из табл.2 видно, что образец из ультра- (Ъ фарфоровой массы-прототипа имеет хорошее качество, достаточно высокую прочность, однако даже в таких сравнительно мягких условиях как воздух — 9000— воздух потеря прочности после 10 термоциклов составила 29,5%. Введение талька в количестве 3,2% позволило снизить потерю прочности до 10,3%. При введении

4,3 — 11,6% талька потеря прочности после термоциклирования 0 — 2%. Высокой термо1765143

Таблица 1

Составы масс для изготовления термостойкого высокопористого материала стойкостью обладают образцы с большим содержанием талька, однако такие образцы при спекании начинают оплавляться, терять форму, сужается интервал спекания. При повышении содержания талька в ультрафарфоровой массе образцы не только деформируются, но также возрастает их линейная усадка с 12 — 14 до 18, что приводит к растрескиванию образцов при спекании. Введение боя ультрафарфора помогает устранить этот недостаток.

В табл.3 приведены данные по зависимости усадки образцов высокопористого ячеистого материала от содержания боя ультрафарфора в массе, применяемой для их изготовления.

Как видно из таблицы, введение боя фарфора в количестве меньше 15 мас, не позволяет снизить усадку и избежать образования трещин, особенно на больших образцах. B то же время увеличение содержания боя свыше 25 не позволяет получить хорошо спеченные нехрупкие образцы.

Таким образом, оптимальной следует признать массу, содержащую, мас. : глину

16,9 — 21;3; глинозем 42,3 — 53,3; карбонат бария 2,6 — 3,3; мрамор 2,0 — 2,5; тальк 4,3-11,6; бой ультрафарфора 15 — 25, При использовании предложенного состава массы, не изменяя температуру спекания,удается получить высокопористый термостойкий керамический материал, имеющий усадку 10-12о, что соответствует обычной усадке материалов, полученных методом моделирования

5 органической матрицы.

Масса предлагаемого состава может быть использована для получения высокопористого термостойкого материала, применяемого в условиях перепада темпе10 ратур, в частности при литье алюминия, магния и их сплавов, а также в качестве теплозащиты. Использование массы указанного состава позволяет получать крупногабаритные изделия высокого качества.

15 Формула изобретения

Масса для изготовления термостойкого высокопористого материала методом моделирования полимерной основы, включающая глину, глинозем, карбонат бария, 20 мрамор и тальк, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества путем снижения усадки материала и увеличения термостойкости, она дополнительно содержит бой ультрафарфора при следующем соотно25 шении компонентов, мас.,:

Глина 16,9 — 21,3

Глинозем 42,3-53,3

Карбонат бария 2,6 — 3,3

Мрамор 2,0-2,5

Тальк 4,3 — 11,6

Бой ультрафарфора 15 — 25

1765143

Таблица 2

Характеристики высокопористых образцов из ультрафарфоровой массы с различным содержанием талька (у= 0,5 — 0,6 г/смз) П очность и и сжатии, МПа

Содержание талька в исх. смеси, мас.

Внешний вид спеченных образцов

Потеря прочности, М смеси по табл. 1 до термоцик- после 10 терлирования моциклов

3,15

Хороший, трещин и деформаций нет

Хороший, трещин и деформаций нет

Хороший, трещин и деформаций нет

2,22

29,5

3,2

3,09

2,30

29,5

2,61

4,3

2,58

1,2

6,2

4,6

11,6

2,65

2,61

2,63

2,65

2,58

2,58

1,2

1,9

Хороший, перемычки на поверхности слегка оплавлены

Перемычки на поверхности оплавлены, цилиндрическая форма образцов нарушена

Образец имеет вид усеченного конуса, оплавлен

12,1

2,63

2,63

16,0

Таблица 3

Влияние содержания боя ультрафарфора в массе на усадку при спекании и качество спеченных образцов

Составитель В.Бускина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Юрковецкая

Редактор

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

Заказ 3351 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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