Шихта для огнеупорного материала
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 04 В 35/10
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) д,, т
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845350/33 (22) 02.07.90 (46) 30,05.93. Бюл. М 20 (71) Белорусский технологический институт им. С.М.Кирова (72) Л,M,Ñèëè÷, H.Ì.Áoáêoâà, И.В.Каврус, А.А.Ситнов, В.В.Дукин и В.Ф,Черныш (56) Коломейцев А.В. и др. Спекание и некотооые свойства композиций в системе
А120з — A12Tl05. 1 Огнеупоры. 1981, М 12, с.
40-4 в
Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 734168, кл. С 04 В 35/10, 1980. (54) ШИХТА ДЛЯ ОГНЕУПОРНОГО МАТЕРИАЛА
Изобретение относится к области материалов для электронной и оптической техники, а именно, керамики, используемой при изготовлении подложек, плоских корпусов, микромодулей и конструкционных элементов
Цель изобретения — увеличение теплопроводности и коэффициента температуропроводности, Поставленная цель достигается тем, что шихта для огнеупорного материала, включающая оксид и титанат алюминия содержит компоненты при следующем соотношении, мас, :
Оксид алюминия 93,0-97,5
Титанат алюминия 2,5-7,0
Авторами впервые предлагается ввести в состав шихты для огнеупорного материала титанат алюминия с целью увеличения теплопроводности и коэффициента температу Ы 1818319 А1 (57) Назначение: изобретение относится к материалам для электроHHoé и оптической техники, а именно к керамике, используемой для изготовления подложек, плоских корпусов, микромодулей и конструкционных элементов. Сущность изобретения: шихта на основе окиси алюминия с добавкой титаната . алюминия содержит компоненты при следующем соотношении, мас. : окись алюминия 93,0 — 97,5, титанат алюминия 2,5-7,0. Теплопроводность полученного спеканием при 1600 С материала составляет 29,7-34,2 Вт/м к, коэффициент температуропроводности 34,2 — 40 7 м /ч. 2 табл. ропроводности. В результате огнеупорный материал на основе предлагаемой шихты Я при сохранении достаточно низких значений изобарной теплоемкости имеет повышенные значения теплопроводности
29;7 — 34,2 Вт/м К/ и коэффициента темпе- (ф ратуропроводности (34,2 — 40,7 м /ч). Подо- «а бный эффект обеспечивается за счет двух Q() факторов. Во-первых, сокращением числа 1 вводимых добавок с трех до одной, что уменьшает поверхность межзеренных границ, улучшая тем самым тепловую проводимость огнеупорного материала. Во-вторых, введение тита ната алюминия Способствует ферми- )яа рованию крупнозернистой структуры в матрицы на основе окиси алюминия, что также способствует уменьшению сопротивления тепловому потоку, Критерием улучшения теплопроводящих характеристик являлось увеличение коэффициента температуропроводности а, выражающегося соотношением:
1818319
a — - м/ч, Л г „
Таблица1
Составы шихт для изготовления огнеупорного материала ные пр где А- теплопроводность, Втlм К, С вЂ” изобарнэя теплоемкость, Дж/кг К, P з
/Ъ вЂ” кажущая плотность, кг/м .
Синтез шихты для изготовления огнеупорного материала осуществляли по тра диционной керамической технологии. На . первом этапе синтезировали титанат алюминия путем спекания шихты, содержащей . эквимолекулярное соотношение корунда-и рутила, позволяющим получить максимальный выход продукта при минимальном соотношении сопутствующих фаэ, Спекание алюмотитанэтной шихты осуществляли в газопламенной печи периодического действия при температуре 16000 С, Полученные в результате термообработки спеки титаната алюминия подвергали предварительному иэмельчению путем размола в фарфоровой мельнице до удельной поверхности 5000 см /r, Изобретение поясняется примером.
Пример 1: шихта для изготовления огнеупорного материала содержит следующее соотношение компонентов, мас. ; окись алюминия 97,5; титанат алюминия 2,5 (табл, 1).
Исходные компоненты взвешивают на технических весах и загружают для совместного помола и перемешивания в шаровую стальную мельницу с длительностью 10 — 12 ч. Совместный помол осуществляется мелкими металлическими шарами до достижения максимального размера зерна 3 — 5 мкм, Для очистки шликера от намола железа и достижения оптимального значения рН 3-4, обеспечивающего хорошие литейные свойства, проводят химическую обработку соляной кислотой. Оптимальная литейная влажность шликера составляет 30-32 7. Образцы отливают в гипсовые формы наливным способом. После подсушки и оправки их подвергают спеканию в естественной среде в высокотемпературной печи марки
СВК-5163 по следующему режиму:
1) подъем температуры от 25 до 150ОС со скоростью 1 град/мин, 2) выдержка при температуре 150 С в течение 2 ч, 3) подъем температуры от 150 до 1600 С со скоростью 250 град/ч, 4) выдержка при 1600 С в течение 1 ч, 10 5) инсрционное охлаждение.
Теплофиэические свойства определяют в соответствии с требованиями ГОСТов (табл. 2).
Остальные огнеупорные материалы на
15 основе предлагаемых шихт синтезируют аналогичным образом. Конкретные примеры для изготовления огнеупорного материала приведены в табл, 1, а теплофизические свойства их — в табл. 2. Анализируя получен20 ные данные, можно сделать вывод, что преимущества заявляемой шихты для изготовления огнеупорного материала состоят в том, что при сохранении достаточно низких значений изобарной теплоемкости, она обладает повышенной теплопроводностью (в 1,131,30 раза) и коэффициентом температуропроводности (в 1,13 — 1,34 раза).
Составы, выходящие за пределы заявляемой области, не позволяют существенно
30 улучшить значения теплопроводности и коэффициента температуропроводности огнеупорных материалов на основе предлагаемых шихт.
35 Формула изобретения
Шихта для огнеупорного материала, содержащая оксид алюминия и титанат алюминия, отличающаяся тем, что, с целью увеличения теплопроводности и коэффици4о ента температуропроводности, она содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Оксид алюминия, 93-97,5
Титанат алюминия 2,5 — 7,0
1818319
Табл ица2
Теплофизические свойства огнеупорных материалов
Составитель Н.Соболева
Техред М.Моргентал
Корректор С.Юско
Редактор
Заказ 1924 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
