Состав для изготовления керамических материалов

 

Изобретение относится к керамическим материалам и может быть использовано при изготовлении футеровки тепловых агрегатов, огнеприпаса, подставок для обжига керамики и т.д., работающих в условиях, где требуется высокая термостойкость. Состав для изготовления керамических материалов включает, мас. %: технический глинозем γ -формы 56-70 и огнеупорная глина остальное. Состав обеспечивает получение материала со следующими свойствами: пористость 25-45%, усадка 1-4%, прочность на изгиб 20 - 40 МПа, термостойкость более 100 теплосмен 1000^oC - вода. Решаемая задача-повышение термостойкости.

Изобретение относится к керамическим материалам и может быть использовано при изготовлении футеровки тепловых агрегатов, огнеприпаса, подставок для обжига керамики и т.д., работающих в условиях, где требуется высокая термостойкость.

Известна шихта для изготовления огнеупоров [1], содержащая, мас.%: Оксид алюминия - 80-97 Диоксид циркония - 3-20 Получаемая керамика имеет высокую прочность на изгиб (100 МПа), но термостойкость при термоударе 1100^oC - вода составляет 50 циклов.

Известны материалы на основе оксида алюминия [2] с добавками диоксида титана, глины и доломита в следующем соотношении, мас.%: Технический глинозем - 70-77 Диоксид титана - 6-12 Глина - 9-16 Доломит - 3-5 Изделия из этих материалов имеют прочность на изгиб 55 МПа, а термостойкость 12000^oC - воздух не более 60 циклов.

Недостатками перечисленных составов является применение дорогостоящих оксидов циркония, титана, высокая температура обжига и низкая термостойкость.

Известен керамический материал [3], содержащий, мас.%: α -глинозем - 42-60
Огнеупорная глина - 8-10
Муллитовый шамот - 30-50
Материал имеет пористость 25-29%, усадку 7-8%, прочность на изгиб 45-50 МПа, термостойкость 1300^oC - воздух около 60 теплосмен. Изделия из такого материала не могут работать в течение длительного времени в условиях жестких термоударов.

Наиболее близким к изобретению является состав для изготовления керамических материалов, включающий, мас.%:
Глинозем γ -формы - 45-55
Каолинитовая глина (глинистый компонент) - 45-55 [4]
Недостатком указанного решения является получение материалов с относительно низкой термостойкостью.

Задача изобретения - повышение термостойкости.

Технический результат достигается тем, что состав для изготовления керамических материалов, включающий глинозем γ -формы и глинистый компонент, в качестве глинистого компонента содержит огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Технический глинозем γ -формы - 56-70
Огнеупорная глина - Остальное
Уменьшение концентрации γ -глинозема в массе менее 30% не позволяет достигнуть высокой термостойкости. Увеличение концентрации γ -глинозема выше 70% приводит к снижению прочности и увеличению себестоимости материала.

Предлагаемый состав обеспечивает получение материала со следующими свойствами: пористость 24-45%, усадка 1-4%, прочность на изгиб 20-40 МПа, а термостойкость намного выше, чем у прототипа, и составляет более 100 теплосмен 1000^oC - вода.

Технология изготовления изделий из массы предлагаемого состава заключается в следующем. Все компоненты в соответствующей пропорций загружают в шаровую мельницу и перемешивают всухую в течение 2 ч. Соотношение шаров и материала должно быть 2: 1. После смешения компонентов в массу добавляют 25-30% воды для роспуска глины и оставляют вылеживаться не менее 1 сут. Подученную массу высушивают, просеивают через сито 063. Изделия формуют полусухим прессованием при давлении 30-40 МПа. Отпрессованные изделия обжигают при 1100-1200^oC.

Пример. Глинозем и глину в количестве 700 и 300 г соответственно перемешивают в шаровой мельнице в течение 2 ч. Затем добавляют 250 мл воды и оставляют на 1 сут. Полученную массу высушивают, просеивают через сито 063. Образцы прессуют в металлических формах при давлении 40 МПа и обжигают при температуре 1100^oC. Усадка образцов 1%, пористость 45%, прочность на изгиб 20 МПа, термостойкость 1000^oC - вода более 100 теплосмен.

Формула изобретения

Состав для изготовления керамических материалов, включающий технический глинозем γ-формы и глинистый компонент, отличающийся тем, что в качестве глинистого компонента используют огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Технический глинозем γ-формы - 56 - 70
Огнеупорная глина - Остальное