Способ получения безобжиговых керамических материалов

 

Изобретение касается производства технической керамики и огнеупоров. Способ заключается в том, что сухую фосфатную связку, в качестве которой используют кальцийфосфатные соединения, перемешивают с наполнителем, массу предварительно нагревают до 120-170°С и после горячего прессования сушат при 350-410°С. Водопоглощение материала 9-11%, морозостойкость 50 циклов, время прессования массы 2-5 с. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 28/34

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО

M 4

» (ъ (21) 4915589/33 (22) 07.02.91 (46) 15,07.93. Бюл. ЬЬ 26 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт комплексных проблем строительных конструкций и сооружений им. В.А.Кучеренко (72) В.А.Копейкин, Н.И.Винокурова и

Т,Я.Волгина (56) Авторское свидетельство СССР

М 1016270, кл. С 04 В 28/34, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1283237, кл. С 04 В 28/34, 1985.

Изобретение касается производства технической керамики и огнеупоров.

Целью изобретения является снижение времени прессования и стоимости изделий, водопоглощения изделий, а также создание экологически чистого производства.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения безобжиговых керамических материалов, включающем перемешивание сухой фосфатной связки с наполнителем и горячее прессование массы в качестве сухой фосфатной связки используют кальцийфосфатные соединения, массу предварительно нагревают до 120-1750C и после горячего прессования сушат иэделия при 350 — 410 С, В качестве сухого фосфатного связующего используют нетоксичные кальцийфосфатные соединения. монокальцийфосфат, двойной или простой суперфосфат, которые г1 роявляют способность и пластическому те чению при нагрузке в большей степени, чем порошок высушенной алюмохромфосфат. Ж „1827372 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение касается производства технической керамики и огнеупоров. Способ заключается в том, что сухую фосфатную связку, в качестве которой используют кальцийфосфатные соединения, перемешивают с наполнителем, массу предварительно нагревают до 120 — 170 С и после горячего прессования сушат при 350-410 С. Водопоглощение материала 9-11%, морозостойкость > 50 циклов, время прессования массы

2 — 5 с. 1 табл, ной связки. Это обьясняется тем, что вышеперечисленные фосфатные соединения содержат 55,40 и 20% Pz05 соответственно, и в процессе их нагревания образуется ортофосфорная кислота, выполняющая роль фосфатного связующего.

При нагревании массы до температуры

120 — 175 С происходит удаление Н20 с образованием Са(н2РО4)2, который частично разлагается с выделением свободной НэРО4 и СаНРО4. Таким образом создается кислая пульпа, представляющая высококонцентрированные растворы кислых фосфатов кальция, которые под давлением заполняют пространство между частицами наполнителя и связывают их в монолит.

В процессе прессования г роисходит твердение фосфатных связующих, обусловленное удалением влаги из пульпы через зазоры в пресс-формы и за счет взаимодействия кислой пульпы с накопи1елем.

При нагревании массы до температуры менее 120 С не происходит отщепление

1827372

Температура првдварительного нагрева массы. оС

Наполнитель

Температура сушки изделий, ОС

Свойства

Состав

Кол-во

Кол-во

Состав водопоглрщеHMe % морозостойкость циклы

Моно120

410

30 кальцийфосфат

50 серпентинит

350

Двойной

410

50

120

50 серпентинит и суперфосфат

150 f 75

350

Простой суперфосфат н

120

410

50 серпентинит

350

175

11

34

АХФС (прототиЩ хром ит лантана кристаллогидратной воды, а следовательно, не происходит образование кислых солей, обладающих вяжущими свойствами, При нагревании > 175 С не происходит выделение кристаллогидратной воды и образование дополнительного количества НзР04.

Выделение свободной фосфорной кислоты при дегидратации Са(Н Р04) Н20 характеризуется этапностью.

Если на первом этапе в интервале Т -120-175ОС происходит частичное выделение кислоты, то полное выделение фосфорной кислоты (кислой пульпы) практически завершается при Т = 350-410 С, При Т-350-410 С происходит завершение процессов кислотно-основного взаимодействия между компонентами изделия и поликонденсации, При температуре 350 С вЂ” еще протекает процесс выделения свободной фосфорной кислоты, необходимой для химического взаимодействия компонентов.

При температуре 410 С производить сушку экономически нецелесообразно, т.к. практически уже завершены процессы химического взаимодействия, Время сушки определяется температурой и габаритами изделия.

Пример Сухая кислая фосатная связка

Для получения керамических материалов кальцийфосфатные соединения перемешивают с наполнителем, подогревают до

120-175ОC прессуют при 10-30 МПа в течение 2-5 сек, а затем сушат изделия при

350-410 С.

В таблице представлены составы образцов и примеры их конкретного выполнения.

Предложенный способ позволяет пол"0 учать безобжиговые керамические материалы обладающие достаточной прочностью и низким водопоглощением на базе экологически чистого производства. используя нетоксичные кальцийфосфатные связующие.

Формула изобретения

Способ получения безобжиговых керамических материалов, включающий перемешивание сухой фосфатной связки с

20 наполнителем и горячее прессование массы, отличающийся тем, что, с целью снижения времени прессования, стоимости и водопоглощения изделий, а также создания экологически чистого производства, в качестве

25 сухой фосфатной связки используют кальцийфосфатные соединения, массу предварительно нагревают до 120-175ОС и после горячего прессования сушат при 350-410 С.